基于国产芯片的核级仪控系统主控板卡的设计与实现
信息技术与网络安全 5期
马朝阳，王 勇，程 康
(上海中广核工程科技有限公司，上海200241)
摘要： 核电仪控系统关系国家的核电安全，采用国产芯片实现仪控系统至关重要，只有基于国产技术平台才能从内在保障核级仪控系统的安全。基于国产芯片实现仪控系统过程中，面临系统设计、器件选型，以及新的系统架构下如何满足产品的稳定性、可靠性、独立性和确定性等问题，给出了基于国产芯片、计算机技术平台的核级仪控系统主控板卡的设计与实现，并重点对独立性和确定性设计进行了说明。对主控板卡的性能指标进行了测量，结果表明使用国产芯片实现的控制系统满足关键指标要求，主控板卡的设计与实现对核电仪控系统国产化具有参考意义。
中圖分類號： TP23
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.05.013
引用格式： 馬朝陽，王勇，程康. 基于國產芯片的核級儀控系統主控板卡的設計與實現[J].信息技術與網絡安全，2022，41(5)：82-86，91.
文獻標識碼： A
DOI： 10.19358/j.issn.2096-5133.2022.05.013
引用格式： 馬朝陽，王勇，程康. 基于國產芯片的核級儀控系統主控板卡的設計與實現[J].信息技術與網絡安全，2022，41(5)：82-86，91.
Design and implementation of main control unit for nuclear-level instrument control system based on domestic chips
Ma Zhaoyang，Wang Yong，Cheng Kang
(Shanghai CGN Engineering Technology Co.，Ltd.，Shanghai 200241，China)
Abstract： The nuclear power instrument and control(I&C) system is related to the country′s nuclear power safety. It is very important to use domestic chips to realize the I&C system. Only based on the domestic technology platform can guarantee the safety of the nuclear-level I&C system internally. In the process of implementing the instrument and control system based on domestic chips, we are faced with the problems of system design, device selection, and how to meet the stability, reliability, independence and certainty of products under the new system architecture. This paper presents the design and implementation of the control principle of the nuclear-level instrument and control system based on domestic chips and computer technology platform, and focuses on the independent and deterministic design. In this paper, the performance indicators of the main control unit are measured. The results show that the control system realized by using domestic chips meets the requirements of key indicators. The design and implementation of the main control unit has reference significance for the localization of nuclear power I&C systems.
Key words : nuclear power；instrument and control system；main control unit；domestic chips
0 引言
核級儀控系統是核電行業的核心關鍵部件之一，被稱為核電站的“神經中樞”，對于保證核電站安全、可靠、穩定運行發揮著重要作用[1]。中國已經研制了自主知識產權的國產核級儀控系統，但是國產核級儀控系統核心芯片仍然使用了國外的芯片，而在當前國際背景下進口電子元器件存在的管控限制、安全隱患等問題愈發突出[2]。
近年來，國產芯片越來越多地應用到儀控系統中，通過不斷驗證、反饋、改進，芯片的性能也逐步提高。另一方面，國際環境中具有優勢產業的國家利用其產業鏈的上游有利位置，不斷對我國高科技企業進行技術打壓，如限制本國企業向部分中國高科技企業出口芯片等。為了提高國產核級儀控系統的安全，掌握核心技術，以及解決核心技術被卡脖子問題，基于國產芯片技術實現核級儀控系統迫在眉睫。
由于主控板卡是核級儀控系統的核心部件，因此實現主控板卡的核心器件國產化替代是核級儀控系統國產化的重要研究方向。本文研究了基于國產芯片的核級儀控系統控制原理設計和實現。
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作者信息：
馬朝陽，王 勇，程 康
(上海中廣核工程科技有限公司，上海200241)
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