HAD 102／10-2021 标准规范下载简介：

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HAD 102／10-2021 核动力厂仪表和控制系统设计.pdf

的。图1展示了与这些过程之间的关系与接口，包括：产生人因 工程相关需求的活动；人因工程相关的验证和确认活动的输出； 网络安全技术措施；网络安全需求。 2.2.13.2仪控系统开发应与人因工程活动和网络安全活动 相协调。 2.2.13.3在仪控系统的开发过程中，应考虑人因工程大纲的 需求，包括： （1）运行人员的角色职责以及其他人员需求； （2）人机接口相关的构筑物、系统与部件的安全分级； （3）信息需求，包括确定应对事故和事故后工况所需的显 示与控制集； （4）控制需求，包括控制需求、自动与手动控制功能，以 及将控制分配到合适的位置； （5）由任务分析确定的任务执行过程、时间限制和信息流 需求（任务分析见第8.4.22.3节）； （6）基于情境的报警策略，以避免信息泛滥（例如在启堆 阶段和瞬态期间）； （7）仪控系统、设备或部件故障告警需求； （8）支持仪控系统和设备可维护性的规定； （9）安全分析中人员可靠性分析所给出的结论。 2.2.13.4人因工程相关的验证和确认活动： (1）应对人因工程相关建议的解决方案，以及人机接口设

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计分析中所发现缺陷的解决方案进行验证； （2）应验证仪控系统符合适用的人因工程设计导则： （3）应验证设计提供的仪控系统、其他设备及操纵员辅助 手段是充分的，能够支持运行人员执行分配给他们的任务； （4）应验证人因设计能够使得操纵员对报警信息做出止确 响应，包括允许充足的时间以保证可信的操纵员动作； （5）应使用基于效能的测量方法，以确认在需要仪控系统 起作用的核动力厂所有工况下，运行人员均可以通过该系统执行 功能，包括当部分仪控系统或设备由于维护和试验等目的经授权 处于旁通状态时。 2.2.13.5人因工程需求的设计实现以及人因工程活动的验 证和确认一般作为人因工程的一部分。除与仪控生命周期过程的 接口外，人因工程在本导则中不做详细描述。 2.2.13.6核动力厂的整个仪控系统应执行网络安全大纲中 对其规定的安全措施。 2.2.13.7应结合仪控系统总体结构和每个仪控系统的情况， 对网络安全大纲及时更新。 2.2.13.8仪控系统的开发应在满足网络安全大纲技术、程序 和行政管理要求的开发环境中组织实施，统筹考虑核安全和网络 安全。

2.3生命周期各阶段的通用活动

GB/T 36326-2018 信息技术 云计算 云服务运营通用要求2.3.1 配置管理

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2.3.1.1仪控系统生命周期内的配置管理目标包括： （1）识别所有需要纳入配置管理的物项，例如文档、仪控 产品及相关记录； （2）规定配置项的安全存储和检索； （3）识别配置项之间的从属或关系； （4）识别配置项的所有变更； （5）防止对配置项的误修改和未授权修改； （6）保证与设计基准持续的一致性； （7）规定配置基线，即规定每个配置层级的配置项内的相 互兼容且一致的组成配置。建立配置基线的配置项可以包括单独 部件、单个系统或整个仪控系统。配置项的基线需覆盖组成该物 项的所有系统和部件； （8）保证实体核动力）与技术文档的一致性； （9）说明配置项的最新状态（例如审查、批准或确认状态）。 2.3.1.2配置管理应包括分析变更影响、批准变更、确认版 本正确组合、发布设计文件和软件，以及建立和维护时间记录（例 如设计中某个特定点使用了哪一版本的工具）的技未和程序。 2.3.1.3所有仪控物项及其相关文档都应被指明、赋予唯 一 标识，并置于配置管理之下。 2.3.1.4仪控物项包括交付的仪控系统、所有支持该系统的 或该系统运行所需的单独安装的物项、定义所有这些物项的文档 和记录，以及可能影响这些物项质量的软件工具。

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2.3.1.5仅控物项通常包： （1）采购物项、复用物项以及新开发物项； （2）软件部件，例如源代码和可执行代码、硬件描述语言、 现场可编程阵列的配置数据，以及核动力厂设备中安装的软件 包括应用软件、操作系统和支持软件，等； （3）硬件部件，以及硬件部件上的可更换元器件： （4）固件； （5）升发文档，例如需求规格书、设计文件、加工图纸及 说明、安装图纸及说明、软件和硬件描述语言，等； （6）设备、部件和关键元器件配置数据和配置文件（例如 安全运行限值、警告与报警限值、整定值和标定常数，等）； （7）用于生产、控制、配置、验证或确认仪控部件的实体 工具和软件工具，包括使用这类工具时采用的参数设定。 2.3.1.6应使用配置管理数据验证仪控物项是否正确地组装 并安装在止确的物理和拓扑位置，是否正确安装预定版本的软件 2.3.1.7生命周期过程记录应置于配置管理之下。 2.3.1.8用于生命周期记录的配置管理程序可以与用于仪控 产品的配置管理程序不同。 2.3.1.9置于配置管理之下的生命周期记录包括系统安全分 析所依据的或者影响运行维护阶段安全的所有信息，例如： （1）生命周期活动的计划和程序； (2）安全论证计划；

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（3）分析文件； （4）记录安全论证及其支持性证据的媒介或记录，例如用 于质保、验证（包括分析和测试）、确认（包括需求的确认）、 过程评价和监查、真实性、完整性和可追溯性的媒介或记录； （5）验证和确认活动的记录； （6）测试规格书，程序，计划和结果； （7）安全系统整定值及其设定方法： （8）系统集成相关的程序、计划和结果； （9）过程的审查与审核相关的文件； （10）需求可追溯性矩阵； （11）维护和运行程序； （12）设备与备件采购规格书的技术部分； (13）鉴定记录; （14）仪控系统和部件的文档（见第2.3.6.3节），等。 2.3.1.10置于配置管理下的物项标识应包含版本号。 2.3.1.11仪控系统的初始开发阶段，开发过程中的变更以及 运行之后的改造均应采取配置控制。 2.3.1.12配置管理过程应维护每个配置项的相关信息。 2.3.1.13记录的信息包括：物项初次完成时间；不同版本之 间的变化，包括差异报告（如适用）；与其他配置项的从属关系； 物项当前的批准状态；创建、审查和批准的责任人。 2.3.1.14仅控设备所安装软件的标识以及配置数据的数值

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应可从所在设备上获取。 2.3.1.15获取所安装物项的标识和配置数据数值的能力可 以为设备配置正确性验证提供支持。安装自动检查措施或软件工 具可以辅助该验证。 2.3.2仪控系统的危害分析 2.3.2.1应对仪控总体结构开展危害分析，以识别可能有损 该动力厂设计的纵深防御或多样性策略的情况。 2.3.2.2应对每个安全系统及其物项开展危害分析，识别可 能导致其安全功能性能劣化的情况。 2.3.2.3应考虑的危害包括：核动力厂内部危险和外部危险 该动力厂设备失效以及由硬件失效或软件错误导致的仪控失效 或误动作。由非预期的相互作用所导致的危害也应予以考虑。 2.3.2.4仪控系统的危害分析应考虑核动力厂所有状态及运 行模式，包括不同运行模式之间的转换，劣化状态也应包含在内， 2.3.2.5应在仪控总体设计基准完成之前形成仪控系统危害 分析的初始结论。 2.3.2.6危害分析应在生命周期的每个阶段不断更新，包括 （但不限于）仪控总体结构设计，安全系统需求规格书及其设计 买现、安装和改造。危害分析更新的自的在于识别出可能由特定 的安全仪控系统特性、安全仪控系统与核动力广之间的相互作用 以及安全仪控系统与其他仪控系统（无关其安全分级）之间的相 互作用所引发的危害。

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2.3.2.7对于已经识别的可能导致系统功能劣化的危害，应 采取措施消除、避免或缓解其后果。消除、避免或缓解危害后果 的措施，可以是修改仪控系统的需求、设计或实现，或者修改核 动力厂设计等。 2.3.2.8危害分析所选取的方法应适用于被分析的系统和物 项。 2.3.3验证和确认 2.3.3.1仪控系统生命周期的每个阶段均应使用此前阶段输 出的信息，其结果作为此后阶段的输入。 2.3.3.2生命周期每个阶段的结果应依据此前阶段设定的需 求进行验证。 2.3.3.3可使用需求追溯矩阵，书面确认生命周期每个阶段 的需求均被满足，或在需求不满足时采取了适当的行动。 2.3.3.4应对仪控总体、每个仪控系统以及每个仪控部件进 行验证，以证实所有的需求（包括功能需求和非功能需求）均得 以满足，并确定是否存在非预期的行为。应对仪控总体、每个仪 控系统以及每个仪控部件的需求进行确认以证实这些需求得以 正确实现。 2.3.3.5验证和确认应由独立于设计者和开发者的个人、团 队或组织实施。 2.3.3.6验证和确认独立性的建立通常应保证执行验证和确 认的团队、个人或组织符合下列要求：

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御的各层次应尽实际可能独立； （2）确认核动力厂不存在陡边效应； （3）将分析结果和已规定的风险准则进行比较。 2.3.4.2在仪控系统设计中应考虑来自概率安全评价的结果。 2.3.5安全评价 2.3.5.1仪控系统的安全评价应符合确定论分析和概率论分 析相关核安全导则的要求。 2.3.5.2应实施设计分析、验证和确认活动，以证实仪控总 体结构以及每个仪控系统的全部设计基准需求均得以满足。 2.3.5.3第3.2.7节列出了在仪控总体结构和各仪控系统设计 基准需求中需考虑的方面。第3.2.8节列出了在安全系统的设计 基准需求中还需考虑的方面。 2.3.5.4典型的设计分析、验证和确认技术包括： （1）可追溯性分析：可追溯性分析通常用于证实需求的实 现与确认。 （2）故障模式和影响分析：故障模式和影响分析常用于确 认与单一故障准则的符合性，以及确认所有已知故障模式是可以 自呈现或通过计划性试验发现的。 （3）纵深防御和多样性分析：纵深防御和多样性分析是审 查安全系统共因故障薄弱点的手段之一。 （4）可靠性分析：可靠性分析采用统计学方法预测系统或 部件的可靠性。通常采用的可靠性分析技术包括部件计数分析

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体性限值是适宜的。这个指标包括系统几余通道发生共因故障的 风险，并且适用于从传感器，经过信号处理到输出，一直到被驱 动设备的整个系统。也可以提出更高的可靠性指标，但需要结合 上述所有因素进行专门的论证。 2.3.5.8仪控系统的可靠性目标应是可证实的，并应在合理 的范围内。 2.3.5.9在设计与实现过程中，应对每个仪控系统与核动力 广之间的相互作用进行定期审查以满足相关安全要求。 2.3.5.10当发现与这些要求有冲突时，应适当修正设计和实 现。 2.3.6文档 2.3.6.1 仪控文档 （1）应提供设计过程不同阶段之间，以及设计过程不同参 与方之间的信息沟通的手段； （2）应提供记录，表明需求已正确转化到设计中，并已在 安装的系统中实现； （3）应将运行所需的必要信息和安全设计相关信息传达给 核动力厂运行人员； （4）应为核动力厂及仪控系统的维护，以及未来可能的设 计修改提供基础； （5）应保证贯穿仪控系统生命周期各阶段的可追溯性； (6）应处在配置管理系统的控制之下;

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（7）应是清晰、完整、一致、结构完善、可读、对于使用 者（例如领域专家、安全工程师以及软件设计者，等）是可理解 的，并且是可验证和可维护的。 2.3.6.2完善的文档有利于系统的运行、监督、故障排查、 维护、未来改造或升级，以及核动力厂人员和技术支持人员的培 训。 2.3.6.3营运单位应建立或获得仪控系统及部件的相关文档， 全少包含以下内容： (1）设计要求; （2）功能及功能性设计； （3）运行原则; （4）系统在全厂的作用； （5）设计措施，包括安全重要设计措施的识别； （6）竣工状态的设计及配置文档； （7）工状态的系统及其主要部件（包括传感器和驱动器） 的位置； （8）与核动力厂其他系统之间的接口及从属关系； （9）监督、试验、诊断、维护和运行相关的设施及要求； （10）试验程序及结果； (11）设备鉴定； （12）设计和开发过程，以及设计中遵循的质量要求； （13）各个阶段（包括调试）的试验策略；

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（14）验证和确认方法的设计、开发以及结果； （15）所有正常运行状态和模式的运行规程： （16）覆盖假设事故工况和设计扩展工况的应急运行规程和 亚重事故管埋指南； （17）对备品备件的建议及采购规格书； （18）网络安全设计特性及其应用。如果设计中假设营运单 位采取了一定的网络安全相关政策和实践，则应与营运单位就此 同题进行沟通。相关内容应通过单独的文档进行描述，该文档的 分发限制相对于其他系统信息应更加严格。 2.3.6.4采购、设计、制造、编程以及验证和确认等活动的 过程及要求文档应可供营运单位、监管机构或代理这些机构职责 的第三方用于评定（见第9.8节）

2.4生命周期具体活动

2.4.1 需求规格书 2.4.1.1对于仪控总体、每个仪控系统以及仪控部件的需求 应以适当的形式形成文档。 2.4.1.2各仪控系统的需求的完整组合应满足仪控总体的设 计基准。 2.4.1.3对仪控总体以及每个仪控系统的需求应从仪控设计 基准导出（仪控总体设计基准的导出及内容在第3章讨论）。 2.4.1.4对于仪控系统及部件的需求应规定（如适用）： （1）每个仪控系统或部件的作用：

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（2）在每种核动力）状态和运行模式下，每个功能的输入 和输出关系； （3）测量、控制功能和显示的最小精度和准确度，最大响 应时间； （4）系统接口（例如系统与操纵员，以及与其他系统之间 的接口）； （5）自监督特性，包括其时限特性需求（包括故障检测时 间及修复时间）； （6）通过自诊断方式发现故障后仪控系统需采取的动作； （7）网络安全特性（例如有效性检查，专门的网络安全控 制，以及系统在其所处环境下保持网络安全控制和访问权限的特 性）； （8）需要达到的可靠性与可用性水平，以及确保该自标能 够达到所必需的支持性需求。可靠性与可用性水平可通过定量或 定性的方式进行定义，例如从上述的支持性要求的角度，可以有 具体可靠性策略的实现要求、开发过程特征的要求或者符合规定 标准的要求等； （9）维护所需设施和措施； （10）设计限制，例如支持独立性或多样性要求的限制； （11）对特定故障模式的安全响应； （12）核动力厂正常工况、事故工况以及可预见的内外部危 险相关的全部运行环境下的鲁棒性。

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2.4.1.5在考虑设计限制时，设计限制应是明确规定的、可 论证的、可追溯的。 2.4.1.6数字化系统的网络安全设计需求应考虑网络安全风 险评估的结果并且应与营运单位的网络安全政策特性相一致。 2.4.1.7应建立专门的过程来管理全生命周期的需求，确保 所有的需求被完全满足、验证、确认并实现。 2.4.1.8需求工程是一个专门的过程，用于确保仪控系统的 安全目标通过设计来实现。 2.4.1.9需求的建立和文档化应使用一套与系统的安全重要 生相匹配的预先确定的技术方法。该技术包括使用具有明确定义 的语法及语义的规范语言、建模、分析和审核。 2.4.1.10需求应尽可能地反映需要达成的目标，而非该需求 将如何被设计和实现。 2.4.1.11需求的描述应便于各相关方（例如营运单位、供应 商及设计者）明确理解。 2.4.1.12需求文档应涉及、包括或补充额外信息，例如特定 需求的背景信息、风险考虑、功能或安全措施的设计建议，以确 呆需求被其使用者充分理解。 2.4.1.13尤其是那些对安全有潜在影响的需求，应在需求文 档中明确。 2.4.1.14应规定每个需求的来源和根据，以便于完成验证、 确认及根据更高层次文档的追溯，并证明已考虑所有相关的设计

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2.4.3.4应证明非安全重要需求的实现不会妨碍安全重要功 能。 2.4.3.5应建立设计规则以确保每个仪控系统的内部逻辑均 适合验证和确认。 2.4.3.6设计中应考虑需要在运行期间可配置、验证和确认 的仪控参数，并应提供实现手段（例如反应堆保护系统的停堆整 定值、标定常数和软件配置设定）。 2.4.4 系统集成 2.4.4.1系统集成的目标： （1）应解决部件之间的所有接口问题，例如硬件与软件之 间或软件模块之间； （2）应确认系统不同部件之间的接口需求得以满足； （3）应确认部件、子组件和子系统在集成后的系统中按设 计运行，以使得系统满足规定的需求，包括超量程值、异常处理 以及时限需求。 2.4.4.2在开始系统集成之前，应保证已验证模块（硬件及 软件）配置的一致性。 2.4.4.3通常使用软件工具对下装到系统部件的软件模块的 发布进行控制，以及对用于系统确认的软件的构建进行控制。软 件工具还可在现场运行阶段使用，便于实施配置控制以及保证已 安装部件与已确认部件之间的可追溯性。 2.4.4.4应采用文档化的可追溯性分析，证明系统集成相对

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于系统设计规格书而言是完整，并满足第2.4.4.1节的目标。 2.4.5 系统确认 2.4.5.1对每个仪控系统以及集成的仪控系统都应进行系统 确认。 2.4.5.2通常，系统确认应在系统现场安装完成时结束。如 果在现场安装结束后仍有一些系统确认的活动需要执行，那么这 些工作可以包含在调试试验中，前提是测试结果将包含在确认试 验记录中，而且保证了第2.3.3.6节和第2.3.3.7节中所规定的确 认团队与设计团队之间的独立性。 2.4.5.3用于确认试验的系统对于实际安装到现场的仪控系 统的最终配置应具有代表性。用于系统确认的软件应与用于现场 运行的软件完全相同。 2.4.5.4系统确认应证明该系统在所有可能的接口条件以及 所有可能的负荷条件下均满足各项需求。 2.4.5.5不便在系统确认阶段进行测试的运行模式以及仪控 系统与核动力厂之间的相互作用，应在调试阶段进行测试，或者 通过补充性分析进行确认。 2.4.5.6系统确认应覆盖： （1）系统的所有部分; （2）接口信号的全量程，包括超量程的值。接口信号包括 与其他系统、传感器、驱动器和操纵员接口的输入和输出； (3)异常处理；

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（4）整定值的准确度与回差； （5）核动力厂及系统的所有模式，以及不同模式之间的转 换； (6）失电之后的恢复； (7)时限; （8）鲁棒性和故障容错。 2.4.5.7系统的确认测试应包括所有输入的变化，即应采用 动态测试。 2.4.5.8动态测试应使用可以代表核动力厂参数变化的现实 情境，该情境是通过对各种可能的核动力广情境的分析提出的， 会要求仪控系统作出响应。 2.4.5.9功能测试应能够覆盖功能需求所允许的所有行为。 功能测试的覆盖率应根据功能需求论证其合理性。 2.4.5.10确认测试可考虑采用统计技术。也可考虑使用模拟 机进行系统确认。 2.4.5.11在系统确认阶段应尽可能最大程度地对系统运行 维护手册的适当部分进行确认。 2.4.5.12文档化的可追溯性分析应证明系统确认相对于系 统需求规格书是完整的，且满足第2.4.5.4节和第2.4.5.6节的要 求。 2.4.5.13完整的测试文档应足够充分，以确保测试过程是可 重复的，并且确保任一重复的和先前的合规测试都会得到一致和

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符合要求的结果。 2.4.6安装、整体仪控系统集成和调试 2.4.6.1仪控系统应按照经批准的设计方案在现场安装。 2.4.6.2设备应进行到货检查，或通过调试试验，验证系统 和部件没有在运输过程中损坏。 2.4.6.3调试应逐步将仪控系统与其他部件及其他核动力厂 物项进行整合，并验证其符合设计假设，满足功能准则和性能准 则。 2.4.6.4核动力厂环境中的测试是调试的一个重要组成部分 2.4.6.5调试应特别注意验证与外部系统之间的接口，证实 接口设备止确执行功能。 2.4.6.6在调试阶段，所有仪控系统均应在尽可能代表在役 实际情况的运行、测试及维护工况下长时间运行。 2.4.6.7应在调试结束之前完成对系统运行手册和维护手册 相应部分的确认。 2.4.6.8在宣布仪控系统可运行之前，应完成了生命周期中 规划的相关活动，建立了从需求到已安装系统的可追溯性，系统 构建和设计文档应是完整的且反映竣工配置。 2.4.7运行与维护 2.4.7.1仪控系统参数的修改应采用适当的手段进行。 2.4.7.2应对仪控系统运行和维护的人员效能进行监测并形 成运行经验记录，从中得到减少人因错误的改进需求。

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2.4.7.3在预计在役寿期的各个阶段，应有足够数量（例如基 于仪控系统设计，部件的可靠性，替换部件未来的可获得性以及 供应商的支持）的备品备件支持运行和维护。 2.4.8修改 2.4.8.1仪控系统的升级与修改设计应考虑： （1）在役核动力厂的物理特性所造成的限制； （2）维持替换设备与现有仪控设备设计一致性的潜在需要 列如降低操纵员接口以及核动力厂维护任务的复杂性； （3）可用的商用设备或技术，以及制造厂商或第三方在设 备安装寿期内为此类设备或技术提供稳定支持的前景； （4）对原有设计文档更新的需要。旧日系统的设计文档可能 不完整或不准确，因此对系统的重大改动和替换可能需要一定程 度的“逆同工程”以重新得到原始的设计基准和规格书。 2.4.8.2如果仪控系统需要修改或者部分升级，应提前确定 论证和执行该变更所适用的严格程度。 2.4.8.3修改活动的严格程度取决于受影响系统在确保核动 力安全方面的作用和功能，同时考虑修改之后还需继续运行的 已有系统。这也适用于软件工具的修改。 2.4.8.4仪控系统修改或升级的过程应遵循规定的生命周期， 修改需要的生命周期过程的复杂程度与修改活动本身的复杂程 度和安全重要性有关。 2.4.8.5即使是对于最简单的变更，它的生命周期也至少应

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包图2中所示的单个系统生命周期的各个阶段，包括每个仅控 系统修改后的验证和确认。 2.4.8.6新老仪控设备过渡期人机接口的临时配置可能需要 从人因工程的角度进行更加深入的分析，以便适应临时设备或规 程的使用。对于人机接口的改进可能会导致改造后一段时间内运 行人员和维护人员错误的增加。必要时应对培训进行修改。 2.4.8.7如果考虑新老仪控系统的并行运行，应在带来的运 行问题和复杂性上与获得置信度之间进行权衡，并评估风险。 2.4.9从最初开发到修改之间的这段时间中，软件工具的升 级或修改的后果可能是重大的，应对其影响进行评估（例如编译 器的升级可能会使之前对于编译器适宜性的分析或验证结果失 效。

3.1仪表和控制功能识别

3.1.1识别和确定仪控系统功能（以及相应的非功能需求， 列如安全特性、网络安全特性和时间限制等）应是核动力厂设计 过程的一部分。 3.1.2分配给仪控系统的功能包括为核动力厂在不同运行工 况以及事故工况下提供相关信息和控制。这些功能的目标是： （1）防止偏离正常运行； （2）检测故障并控制异常运行；

（3）控制核动力厂设计基准以内的事故； （4）控制设计扩展工况的后果； （5）缓解事故的放射性后果。

3.2 设计基准的内容

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3.2.1仪控系统总体结构以及每个仪控系统均应有文档化的 设计基准。 3.2.2仪控系统总体结构即核动力厂仪控系统的配置架构。 核动力厂仪控系统总体结构下包括多个仪控系统，每个仪控系统 具有特定作用。 3.2.3设计基准确定仪控总体以及每个仪控系统的功能、工 况和具体需求。这些信息用于将功能分类并分配到具有适当安全 分级的系统。 3.2.4在某些情况下，仪控系统的需求需要在核动力厂的设 计和设计基准的开发过程中确定。因此，在项目初期可能无法获 得仪控设计基准的完整内容。 3.2.5仪控设计基准的开发应源自核动力厂安全设计基准。 3.2.6仪控设计基准的开发应考虑但不限于以下信息： （1）核动力厂的纵深防御概念； （2）要提供的安全功能（见第3.2.3节）； （3）核动力厂安全重要功能的安全分类、功能以及性能需 求； （4）自动与手动控制之间的优先原则，以及一个以上系统

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（7）被监测的变量或变量的组合； （8）所需的控制和保护功能，包括对采用自动或手动控制 （或两者兼而有之）动作以及控制位置的规定； （9）每个仪控安全功能所需的量程、变化率、准确度、数 值量化、计算精确度，以及响应时间，等。 3.2.7.2为达到必要的可靠性与可用性水平而提出的所有要 求，例如： （1）安全功能的独立性要求； （2）定期试验、自诊断和维护的要求； （3）定性的或定量的可靠性与可用性自标，可通过概率论 方法、确定论方法或同时使用两种方法来确定； （4）对故障行为的要求。 3.2.7.3为达到必要的网络安全水平而提出的所有要求，例如 （1）设计中需要遵守的网络安全及运行限制； （2）将要实施的网络安全手段。 3.2.7.4保证设备鉴定适当性的要求，例如： （1）设计准则，包括对仪控系统应遵守的标准的规定； （2）可能会使系统在执行其功能时出现性能劣化的核动力 一工况，以及为维持系统必要能力所需采取的措施： （3）系统执行安全重要功能的内外部危险（包括自然现象） 的范围：

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适当的位置显示并且必须具备支持操纵员操作的性能特点。 3.2.8.4允许执行仪控安全功能旁通的条件。 3.2.8.5保护系统动作后复位所必须满足的条件。 3.2.8.6用于缓解共因故障后果的多样化功能需求。 3.2.9上述各项需求可在仪控总体设计基准或各仪控系统设 计基准中规定。对于某些项目，可在仪控总体设计基准中规定总 的需求，然后在各仪控系统设计基准中规定更加具体的需求。无 论何种情况，仪控总体设计基准与各仪控系统的设计基准应相互 一致，不同的设计基准之间的关系和接口也应便于理解

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（2）各集成层级的每个物项的仅控功能分配、行为、限制 条件及其对应的质量要求； （3）可组合性和组合的规则，以保证当前层级的行为组合 可满足其上一层级的行为要求，同时不会弓入其他的行为； （4）各层级内部和层级间设备和部件的互联，以及各种互 联所允许和禁止的交互； （5）对各系统的设计限制条件（包括禁止的交互和行为）。 4.1.3数字化仪控系统之间具有更多互联且更加难以分析（因 比相较于模拟仪控系统更难保证其安全性）。合理设计的仪控系 统结构可以保证纵深防御和多样性的建立，并将这些难以分析的 特性局部化并包络在各系统中，避免由于这些特性使得对于核动 力广安全的保证过于困难。 4.1.4仪控系统的总体结构和各仪控系统的结构应满足核动 力厂要求，包括系统接口要求，以及对例如安全、网络安全、可 验证性、可分析性、时间限制等特性的要求。 4.1.5设计必须体现纵深防御。纵深防御的各层次之间应尽 实际可能地相互独立，避免一个层次防御的失效降低其他层次的 有效性。 4.1.6仪控系统的总体结构不应违背核动力厂设计的纵深防 御概念和多样性策略。 4.1.7仪控系统的总体结构应明确自身的纵深防御概念和多 样性策略。

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4.1.8在仪控总体结构设计中，还应确定支持核动力厂纵深 防御和多样性不同层级的仪控系统间的独立性水平。 4.1.9仪控总体结构内的纵深防御通过各条独立的防御线来 实现，二条防御线的失效可以由下一条防御线弥补。

4.2总体结构设计内容

4.2.1仪控总体结构 4.2.1.1仪控总体结构应包含满足核动力厂设计基准所需的 所有仪控功能。 4.2.1.2应明确需在所有仪控系统设计中保持一致性的技术 内容，例如，核动力厂运行概念，人机接口设计标准，电缆路径 限制，接地方法以及报警管理原则。 4.2.1.3应明确纳入仪控总体结构的系统，用于： （1）支持核动力厂的纵深防御概念和多样性策略； （2）支持仪控总体的独立性设计基准； （3）在不同安全分级系统和安全分类功能之间进行适当的 隔离。 4.2.1.4应确定仪控系统间的接口和通信万式。 4.2.1.5对于仪控总体结构中的每项安全功能，应建立实现其 可靠性要求的设计策略，包括符合单一故障准则、几余、独立性、 故障安全设计、多样性和可验证性（含可分析性和可测试性）等。 如何实施这些策略以实现可靠性要求见第6章。 4.2.1.6应支持安全组合满足单一故障准则，

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4.2.1.7应向主控制室、辅助控制室和其他运行或事故处理需 要获取信息的场所提供必要的信息。 4.2.1.8应为主控制室、辅助控制室和其他运行或事故处理需 要执行控制的场所提供必要的操纵员控制手段。 4.2.1.9应提供必要的自动控制手段，将工艺参数维持和限制 在规定的运行范围内，并限制故障和偏离正常运行的后果，使其 不超过安全系统的能力。 4.2.2仪控平台的特性会影响仪控总体结构设计，同时仪控 总体结构会对仪控平台提出功能和鉴定要求。因此建议将仪控平 台的选择与仪控系统总体结构的设计结合起来考虑。安全系统的 能和鉴定要求通常不同于控制系统的功能和鉴定要求，考虑至 这一点以及多样性的因素，仪控系统总体结构通常包含两个或两 个以上仪控平台。

4.3 系统结构设计内容

每个仪控系统的结构设计： （1）应提供所有必要的仪控功能，以满足其在仪控总体结 构设计中承担的任务； （2）适用时，应将系统划分成亢余序列并规定序列间的独 立性程度。通常情况下，安全系统设置有亢余的序列以满足单 故障准则。较低安全等级的系统可能不需要因安全考虑而采用亢 余配置，但也可以采用亢余设计以提高其在正常运行时的可靠性 可靠性实现策略上应有的考虑见第6章；

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（3）应规定每个几余序列中所包含的仪控物项； （4）应描述分配给每个仪控物项的功能和其他系统需求； （5）应规定系统内仪控物项间的接口和通信方式： （6）应规定主要物项和数据链的主要设计特性

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4.5.1设备的设计必须适当考虑安全重要物项发生共因故障 的可能性，以确定如何应用多样性、多重性、独立性原则来实现 所需的可靠性。 4.5.2产生共因故障的原因包括人因失误、开发和制造过程 中的错误、维护中的错误、软件开发工具的错误、系统或部件间 故障的传播、对于内外部危险不充分的规范说明、鉴定或防护等。 4.5.3仪控系统的总体结构应明确所采用的结构化理念，使 得核动力厂纵深防御层次间尽实际可能地相互独立。 4.5.4为保持核动力厂不同纵深防御层次间的独立性，仪控 系统的设计应防范系统内部或系统间出现共因故障。为实现这

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GB/T 26949.1-2012 工业车辆 稳定性验证 总则5仪控功能、系统和部件的安全分级

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5.4应确定执行安全分类中每个功能的仪控系统和部件并 对其进行分级。分级主要依据其所执行功能的安全分类。 5.5在确定安全分级时，应考虑可采取的替代动作的时效性 和可靠性，以及检测和纠正仪控系统故障的时效性和可靠性。 5.6对执行多个功能的物项，必须按照其执行的最重要功能 划分其安全等级。

6安全重要仪控系统的通用要

5.1.1仪控系统应完全满足其设计基准。 6.1.2安全仪控系统的所有特性都应有利于其安全功能。 5.1.3安全仪控系统设计应避免不必要的复杂性，不应由于 复杂性导致其违反其他设计原则（例如独立性、亢余性或多样性） 避免复杂性的目的是使仪控系统在完全满足其安全要求的基础 上，尽可能简单。需要避免的复杂性列举如下：对仪控系统安全 动能或其可靠性没有贡献的功能；采用未经过充分分析或验证的 设计和实现措施；采用过于复杂而难以充分证明其安全性的实现 平台。因此，仪控总体结构应采用简单的交互方式和通信连接。 仔细记录和审查每条需求的合理性是一种避免不必要的复杂性 的有效手段。

6.2.1安全重要仪控系统必须具有与所执行的安全功能相适

TG 04-2009试行 铁路客运专线技术管理办法(试行)(300～350kmh部分)核动力厂仪表和控制系统设计

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