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。
中图分类号：TP23
文献标识码：A
DOI：10.19358/j.issn.2096-5133.2022.05.013
引用格式： 马朝阳，王勇，程康. 基于国产芯片的核级仪控系统主控板卡的设计与实现[J].信息技术与网络安全，2022，41(5)：82-86，91.
文献标识码：A
DOI：10.19358/j.issn.2096-5133.2022.05.013
引用格式： 马朝阳，王勇，程康. 基于国产芯片的核级仪控系统主控板卡的设计与实现[J].信息技术与网络安全，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
核级仪控系统是核电行业的核心关键部件之一，被称为核电站的“神经中枢”，对于保证核电站安全、可靠、稳定运行发挥着重要作用[1]。中国已经研制了自主知识产权的国产核级仪控系统，但是国产核级仪控系统核心芯片仍然使用了国外的芯片，而在当前国际背景下进口电子元器件存在的管控限制、安全隐患等问题愈发突出[2]。
近年来，国产芯片越来越多地应用到仪控系统中，通过不断验证、反馈、改进，芯片的性能也逐步提高。另一方面，国际环境中具有优势产业的国家利用其产业链的上游有利位置，不断对我国高科技企业进行技术打压，如限制本国企业向部分中国高科技企业出口芯片等。为了提高国产核级仪控系统的安全，掌握核心技术，以及解决核心技术被卡脖子问题，基于国产芯片技术实现核级仪控系统迫在眉睫。
由于主控板卡是核级仪控系统的核心部件，因此实现主控板卡的核心器件国产化替代是核级仪控系统国产化的重要研究方向。本文研究了基于国产芯片的核级仪控系统控制原理设计和实现。
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作者信息：
马朝阳，王 勇，程 康
(上海中广核工程科技有限公司，上海200241)
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