CN106773785A - 一种基于fpga技术的核安全级智能仿真验证平台的实现方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于FPGA技术的核安全级仪控系统的智能仿真验证平台的实现方法，其步骤如下：第一步：基于FPGA技术，按照核电站安全级仪控系统的硬件设备搭建仿真验证平台，给所有硬件板卡分配唯一的站号和槽位号；第二步：根据板卡被分配的站号和槽位号，配置各板卡参数、输入向量，仿真验证平台能够模拟实际核电站安全级仪控系统中一个板卡或多板卡的情况；第三步：搭建每个槽位对应板卡的波形窗口，输入输出信号波形分组化，进而形成一个闭环的仿真验证平台；第四步：启动仿真验证平台进行验证。本发明能够真实模拟实际核电站的核仪控系统，既能满足稳定性、可靠性和安全性，又能实现智能仿真验证。

Description

一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台的实现方法

技术领域

本发明涉及工业级数字化仪控系统仿真验证领域，特别是一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台的实现方法。

背景技术

随着数字化核安全级仪控系统在核电站安全级系统中的应用和普及，系统中软件承担越来越重要的安全功能，对执行安全功能的软件进行仿真验证和确认工作，是保证软件质量的必要手段之一，因此一个系统而完善的仿真验证平台必不可少。其主要目的包括：尽可能发现软件缺陷；提供证据表明软件满足核仪控系统软件的要求；提供证据证明控制已发现缺陷的方法得到实现；减少核电站安全评估的工作量。

另外，验证平台的稳定性、可靠性、安全性和智能性是关键要素，为核电站安全级仪控系统提供一套满足其安全运行需要的“闭环”、精确、智能的验证系统，一直是核电站安全级仪控系统发展的迫切需求。

目前，一些研究人员对核电站仪控系统的验证平台进行了有益探索。北京广利核系统工程有限公司提出了一个完善的软件验证和确认平台(张亚栋，程建明.数字化核安全级仪控系统软件验证和确认平台的设计与实践[J]，核电仪控)，能实现验证平台的主要目的。

有文献(严敏，吴炫钢，林桦.核电站数字化仪控系统验证平台网络架构设计[J]，工业控制计算机，2014，27(5):1-5.2)针对第三代核电站数字化仪控系统，提出了基于KVM和光钎技术的核电站系统验证平台的闭环网络架构，输出与实际电站一致的参数数据，满足仪控系统的仿真验证要求。

文献(吴飞，张亚栋，程建明等.形式化验证方法用于核电厂数字化仪控系统HPD验证的探索与实践[J]，核科学与工程，2012，S2.3)提出的基于断言的形式化验证方法，相较于传统的功能仿真验证方法更能有效发现系统设计中的错误。

而以上研究仅仅满足了验证平台的稳定性、可靠性、安全性，不能满足核电站仿真验证平台的智能要求。且目前也未见其他有关验证平台智能性的文献。

发明内容

本发明的目的在于为核电站提供一种既稳定可靠又安全智能的基于FPGA技术的核安全级仪控系统的智能仿真验证平台的实现方法。

实现本发明目的的技术方案：一种基于FPGA技术的核安全级仪控系统的智能仿真验证平台的实现方法，其特征在于：该方法的实施步骤如下：

第一步：基于FPGA技术，按照核电站安全级仪控系统的硬件设备搭建仿真验证平台，给所有硬件板卡分配唯一的站号和槽位号；

第二步：根据板卡被分配的站号和槽位号，配置各板卡参数、输入向量，仿真验证平台能够模拟实际核电站安全级仪控系统中一个板卡或多板卡的情况，从而实现对各板卡软件智能又独立的仿真验证；

第三步：搭建每个槽位对应板卡的波形窗口，输入输出信号波形分组化，使波形界面直接，进而形成一个闭环的仿真验证平台，能够快速查找程序的错误所在点；

第四步：启动仿真验证平台进行验证。

如上所述的一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台的实现方法，该方法的具体实施步骤如下：

第一步：基于FPGA技术，按照核电站安全级核仪控系统，给控制站所有板卡分配站号和槽位号；

第二步：根据分配的站号和槽位号，智能配置各板卡参数、测试输入向量，且各板卡之间相互独立，可模拟实际核电站安全级核仪控系统中存在一个板卡或多板卡的情况；

第三步：搭建每个槽位对应板卡的波形窗口，同时把输入输出信号的波形按照不同类分组，使波形界面直接，形成一个闭环的仿真验证平台，方便快速查找程序的错误所在点及漏洞；

第四步：启动仿真验证平台对核电站安全级核仪控系统进行仿真验证。

本发明的效果在于：本发明提出一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台实现方法，能够真实模拟实际核电站的核仪控系统，智能对系统进行仿真验证，从而既能满足稳定性、可靠性和安全性，又能实现智能仿真验证，从而降低平台在实际使用中出现问题的概率。

附图说明

图1为本发明所述的一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台实现方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本发明所述的一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台的实现方法作进一步描述。

实施例1

如图1所示，本发明所述的一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台的实现方法，其实施步骤如下：

第一步：基于FPGA技术、按照核电站安全级仪控系统的硬件设备搭建仿真验证平台，给所有板卡分配唯一的站号和槽位号；

第二步：根据板卡被分配的站号和槽位号，配置各板卡参数、输入向量，所述的仿真验证平台能够模拟实际核电站安全级仪控系统中一个板卡或多板卡的情况，从而实现对各板卡软件智能又独立的仿真验证；

第三步：搭建每个槽位对应板卡的波形窗口，输入输出信号波形分组化，使波形界面直接，进而形成一个闭环的仿真验证平台，能够快速查找程序的错误所在点；

第四步：启动仿真验证平台进行验证。

实施例2

如图1所示，本发明所述的一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台的实现方法，其具体实施步骤如下：

第一步：基于FPGA技术，按照核电站安全级核仪控系统，给控制站所有板卡分配站号和槽位号，每个控制站的每个板卡仅有一个槽位号，设置统一站号为1(可根据实际情况分配)，每块板卡仅有一个槽位号i(1～15)，如表1所示。

表1槽位号分配

第二步：根据分配的站号和槽位号，智能配置各板卡参数、测试输入向量，且各板卡之间相互独立，可模拟实际核电站安全级核仪控系统中存在一个板卡或多板卡的情况。例如：当系统中只存在槽位号为9的点对点通信板卡时，仿真验证平台只需验证此板卡的软件是否正确，从而实现对各板卡软件智能又独立的仿真验证。

第三步：搭建每个槽位对应板卡的波形窗口，同时把输入输出信号的波形按照不同类分组，使波形界面直接美观，进而形成一个闭环的仿真验证平台，方便快速查找程序的错误所在点及漏洞，并修改完善升级核控制系统。

第四步：启动仿真验证平台对核电站安全级核仪控系统进行仿真验证。

本发明能够根据每一块板卡相应的站号和槽位号，且板卡之间相互独立，真实模拟实际电站的核仪控系统，智能对系统软件进行仿真验证，形成一个闭环架构，从而既能满足验证平台的稳定性、可靠性和安全性，又能实现智能仿真验证，从而降低平台在实际使用中出现问题的概率。

Claims (2)

1.一种基于FPGA技术的核安全级仪控系统的智能仿真验证平台的实现方法，其特征在于：该方法的实施步骤如下：

第一步：基于FPGA技术，按照核电站安全级仪控系统的硬件设备搭建仿真验证平台，给所有硬件板卡分配唯一的站号和槽位号；

第二步：根据板卡被分配的站号和槽位号，配置各板卡参数、输入向量，仿真验证平台能够模拟实际核电站安全级仪控系统中一个板卡或多板卡的情况，从而实现对各板卡软件智能又独立的仿真验证；

第三步：搭建每个槽位对应板卡的波形窗口，输入输出信号波形分组化，使波形界面直接，进而形成一个闭环的仿真验证平台，能够快速查找程序的错误所在点；

第四步：启动仿真验证平台进行验证。

2.根据权利要求1所述的一种基于FPGA技术的核安全级智能仿真验证平台的实现方法，其特征在于：该方法的具体实施步骤如下：

第一步：基于FPGA技术，按照核电站安全级核仪控系统，给控制站所有板卡分配站号和槽位号；

第二步：根据分配的站号和槽位号，智能配置各板卡参数、测试输入向量，且各板卡之间相互独立，可模拟实际核电站安全级核仪控系统中存在一个板卡或多板卡的情况；

第三步：搭建每个槽位对应板卡的波形窗口，同时把输入输出信号的波形按照不同类分组，使波形界面直接，形成一个闭环的仿真验证平台，方便快速查找程序的错误所在点及漏洞；

第四步：启动仿真验证平台对核电站安全级核仪控系统进行仿真验证。