基于FPGA的核电厂安全级仪控系统平台HAF601取证研究

摘要：该文基于FPGA技术的核电厂安全级仪控系统平台研究了中国民用核安全设备活动许可监管过程和美国数字化仪控许可监管过程，在梳理和分析两国核安全设备监管要求的基础上，提出了满足中美两国核安全设备监管要求的取证方法，同时也对我国核安全设备许可监管要求给出一些建议，为今后我国核设备监管工作和数字化仪控设备取证工作献计献策。

关键词：FPGA；核安全设备；监管要求；取证过程；仪控系统

中图分类号：TL99 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2017）06-0255-04

Abstract： Based on FPGA of nuclear safety class digital control and protection system， China’s civil nuclear safety equipment permits regulatory process and the United States’ digital instrument control permission supervision were studied. At the same time， supervisory requirements of nuclear safety equipment in China and the United States were arranged and analyzed. On the basis of these， a new scheme conforms to nuclear safety equipment supervision in China and the United States was proposed， and some suggestions were presented. The paper will contribute to nuclear safety equipment supervision and licensing in China.

Key words： FPGA； nuclear safety equipment； supervisory requirement； licensing process； I&C

1 概述

福岛核事故后，全球核电发展一度陷入低潮。核电安全性问题越来越得到世界各国的关注。随着世界能源需求、经济发展、环境保护压力的不断增加，核能作为一种清洁、经济的能源是解决这一困境的主要途径，核电产业在重重阻力下又进入了黄金发展时期。同时世界各国纷纷加强核电安全监管力度，绝大部分有核国家，都有独立完整的核安全监管机构，开展安全监管。其中核安全设备许可监管是核安全监管机构的一项重要职责，从事核安全设备活动的单位只有取得相应许可证，并遵守许可证规定的活动范围和条件才可执行。我国国家核安全局（NNSA）照《民用核安全设备监督管理条例》[1]和《民用核安全设备设计、制造、安装和无损检验监督管理规定（HAF601）》[2]的要求，负责核安全设备的许可、设计、制造、安装和无损检验活动的监督管理。美国于1975年成立了核安全管理委员会（NRC），NRC代表国家对各类民用核设施、核设备和核材料独立行使核安全许可和监督管理权。本文主要是对中核控制系统工程有限公司（简称CNCS）基于FPGA技术自主研发的核安全级DCS平台NicSys?8000N应用的HAF601取证进行研究，通过与具有国际先进核电水平的美国NRC核安全设备认证相比较，提出了符合中美两国核安全设备认证方案，同时也对我国核安全设备许可监管要求给出一些建议，并为今后国产自主化安全级DCS平台NicSys?8000N走出国门，实现在国外的应用打下基础。

2 NicSys?8000N平台应用的HAF601取证

仪控系统是我国核电装备系统中没有被国产化覆盖的最重要的区域，S着我国核电仪控技术的不断发展，实现仪控系统自主化已经初有斩获，中核控制作为国内核电仪控厂商，独立研发基于FPGA技术的核级仪控系统平台NicSys?8000N，目前正在进行HAF601设计/制造许可申请。

2.1 NicSys?8000N平台应用的HAF601设计/制造许可监管文件

上世纪80年代以来，国家环保总局和国家核安全局开始对核安全与辐射安全进行监管。基本建立了一套与国际接轨的监督管理体制和相关法规体系。我国核安全设备许可证分为四类，分别为设计、制造、安装和无损检验。NicSys?8000N应用的HAF601设计/制造许可证的依据文件如表1所示：

2.2 NicSys?8000N平台应用的HAF601设计/制造许可证申请条件

根据《民用核安全设备监督管理条例》及其配套规章的要求，CNCS基于FPGA技术开发NicSys?8000N平台应用的HAF601申请设计/制造许可证满足以下几个方面的要求：

1） 申请资格，中核控制基于FPGA技术的核级仪控系统平台NicSys?8000N设计/制造许可申请单位必须满足《民用核安全设备设计单位资格条件》和《民用核安全设备制造单位资格条件》。具备符合要求的法人条件、工作业绩、设计和制造人员资质、设计/制造工作场所、技术装备、计算机软件、检验和试验条件等方面。

2） 申请目标，根据《民用核安全设备名录（第一批）》的规定，基于FPGA技术的核级仪控系统平台NicSys?8000N系统设计、机柜设计和制作属于核安全（1E）电气设备，设备类别为机柜（包括机箱、机架），申请活动范围如表2所示：

3） 质量管理，中核控制有符合ISO9001-2008的质量体系文件，目前正在补充编制符合HAF003要求的适用于核级仪控系统平台NicSys?8000N研发的一整套控制程序文件。包括了研发设计输入与输出控制程序、设计变更控制程序、设计验证控制程序、设计接口控制程序、设计分包控制程序、物项采购和分包控制程序、设计修改与变更控制程序、工艺试验与评定控制程序、产品试验控制程序和不符合项控制程序。