[發明專利]一種核級安全顯示裝置及其組態-解析系統

有效

• 申請號: 202010595078.8
• 申請日: 2020-06-28
• 公開（公告）號: CN111488631B
• 公開（公告）日: 2020-09-22
• 發明（設計）人: 馬權;趙洋;劉明星;蔣維;陳達其;吳延群;楊斌;楊斐;汪亨
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G06F21/84
• 分類號: G06F21/84;G06F21/71
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 林菲菲;李朝虎

本發明公開了一種核級安全顯示裝置及其組態?解析系統，本發明的組態?解析系統包括組態編輯器、組態編譯器和組態解析器；組態編輯器用于實現工程組態頁面設計和參數配置，生成用戶組態數據的xml描述文件；組態編譯器對用戶組態數據的xml描述文件進行轉換，生成組態配置數據文件；在核級安全顯示裝置的實體機或模擬機或上位機部署有組態解析器；組態解析器用于組態配置數據文件的解析并周期性產生包括內部變量數據、工程頁面數據以及人機操作數據的運行數據。本發明采用參數化的組態配置數據構造方法實現核級安全顯示裝置的工程組態編輯、編譯以及解析運行，避免使用形式化等數學方法來驗證翻譯過程的可信度證明和驗算活動巨大的工作量。

技術領域

本發明涉及核安全級數字化儀控技術領域，具體涉及一種核級安全顯示裝置及其組態-解析系統。

背景技術

核級安全顯示裝置是一種應用于核電或核化工行業的、與安全級DCS配套的、用于為操作員提供參數監視和手動干預核電反應堆運行或核化工關鍵工藝過程功能的人機交互設備，同時也用于人員培訓和操作考核。核級安全顯示裝置的基礎功能包括組態、顯示、通信、人機輸入、存儲和模擬仿真六個部分：

1)組態，通過組態工具離線設計工程頁面、變量管理和參數配置；

2)顯示，將工程頁面以真實地或模擬的方式進行呈現；

3)通信，核級安全顯示裝置內部以及與安全級DCS之間的數據通信；

4)人機輸入，允許手動輸入控制指令以影響核級安全顯示裝置行為；

5)存儲，對來自安全級DCS的工藝數據和自身狀態信息的長周期記錄；

6)模擬仿真，對核級安全顯示裝置工程組態頁面的快速驗證、運行過程數據的長周期記錄、運行過程數據的加載回放等。

國內外核級安全顯示裝置組態功能設計一般采取將離線設計的人機交互工程頁面、變量管理和參數配置轉換為特定的計算機語言進而翻譯為機器語言后在目標機上運行。這種方法中，工程組態信息翻譯為目標代碼的過程可信度計算是一個難題。通過形式化等數學方法可以進行翻譯過程可信度驗算，但這些方法較為復雜且工作耗時量巨大，驗算通過后的結果也需要長時間的運行考證。

與此同時，國內外核級安全顯示裝置的運行環境一般為X86平臺下的Linux環境或嵌入式環境。Linux環境下，各項應用開發容易但軟件的確認驗證工作復雜且困難，同時Linux環境下很難保證運行周期的穩定性，嚴重降低了核級安全顯示裝置的高確定性特征。嵌入式環境下，運行周期的穩定性能夠較好保證，但各項應用功能開發相對復雜，同時由于嵌入式環境下處理器性能等制約因素，應用功能豐富程度不高，已不能滿足日益增加的應用需求。

此外，國內外核級安全顯示裝置在設計模擬仿真功能時，采取了數值模擬的方式，僅實現行為模擬，無法通過模擬仿真功能對核級安全顯示裝置功能正確性和可靠性進行評估。

最后，國內外核級安全顯示裝置還存在著抗震特性不高、集成度低等不足，無法以一體化的解決方案同時兼顧工程應用、極高可靠性、培訓教學、數字孿生、運行維護數據收集分析、預防性維修等發展性需求。

發明內容

為了解決現有技術存在的不足，本發明提供一種核級安全顯示裝置組態-解析系統以及基于該組態-解析系統設計的核級安全顯示裝置。

本發明的組態-解析系統不同于常規的圖形組態方法即通過計算機語言翻譯轉換，而是采用了參數化的組態配置數據構造方法實現核級安全顯示裝置的工程組態編輯、編譯，避免使用形式化等數學方法來驗證翻譯過程的可信度證明和驗算活動巨大的工作量。

本發明基于組態配置數據構造方法設計的組態解析器、組態模擬器不同于多任務系統頻繁的任務調度、堆棧操作、中斷以及程序指針跳轉，而是順序的、單任務的執行工程組態相關功能，具有高確定性特征，即各功能項的執行順序、執行時間以及執行結果是確定的且可預計。