《核动力厂安全重要仪控系统硬件验证和确认要求》-编制说明

一、工作简况1、任务来源本项目来源于中国核能行业协会团体标准制定计划（核协科函〔2024〕373号，关于征集2024年度第二次中国核能行业协会团体标准项目的通知），根据通知，中国核动力研究设计院联合行业内相关单位组织编制本标准，本标准编制周期为2024年6月至2025年4月。2、主要工作过程本项目过程分为：草案和立项阶段、征求意见阶段、送审稿阶段、报批稿阶段。2.1立项阶段中国核动力研究设计院于2024年6月成立了标准申报与编制工作组，组织标准草案编制及标准申报工作。工作组制订了标准草案编制和申报的工作计划、编写大纲，明确任务分工及各阶段的进度计划。工作组经过技术调研、分析论证等环节，于2024年6月形成标准草案。2024年10月18日，中国核能行业协会组织团体标准立项评审会，通过了《核动力厂安全重要仪控系统硬件验证和确认要求》立项审查。2.2征求意见稿阶段中国核动力研究设计院根据立项评审会专家评审意见对标准草案进行了修订。同时邀请3家同行单位加入标准编制工作组，为本标准提供技术咨询和标准校核等工作，以确保标准的普适性。2024年11月，标准编制工作组召开标准编制工作会议，汇总归纳了前期评审及讨论意见，逐条研讨，确定了标准征求稿的内容，完成征求意见稿编制。3、主要参加单位和工作组成员及其所作的工作等本文件编制的参与单位和分工如下：单位名称编写分工主要承担工作主要编写人员中国核动力研究设计院主编单位牵头编制贺先建、张兰兰、邓兴陈、李心悦北京广利核系统工程有限公司成员单位参与编制周良、徐先柱、王晓燕国核自仪系统工程有限公司成员单位参与编制杨秉政、何丽冰中核控制系统工程有限公司成员单位参与编制王飞、曲萃萃二、标准编制原则和主要内容1、标准编制原则本标准编制本着公正性、科学性和实用性原则，同时兼顾与相关标准的统一性、协调性、一致性和规范性原则组织编制工作。公正性本标准在实施过程中，要求以掌握的事实材料为依据，尊重客观事实，不带有主观随意性，有受外界干扰、不迁就任何单位和个人的片面要求。科学性本标准建立在“数字化控制系统复杂电子硬件的验证和确认技术研究”研究课题的基础上，研究了国内外硬件V&V相关标准，硬件V&V实施流程、V&V技术成熟度和可操作性、方法的有效性以及与其他质量控制活动的协调，初步建立了硬件V&V实施体系，同时该体系在多个工程项目上进行了工程实践。实用性本标准规定了核动力厂安全重要仪控系统硬件V&V的全过程，包括硬件V&V与生命周期的系，公共V&V过程，最小任务集，生命周期各阶硬件V&V任务及其输入输出，并给出了一些审查和分析任务的实用性方法，为硬件V&V活动建立规范，提供思路，使其向科学化、合理化方向迈进，减少主观性、随意性，增加科学性、客观性。2、标准主要内容的依据本标准按照GB/T1.1-2020《标准化工作导则第1部分：标准化文件的结构和起草规则》的规定起草。标准分为7个章节，1个规范性附录和5个资料性附录。分别为：描述标准的适用范围；描述标准的规范性引用文件；标准的术语和定义；标准的缩略语描述硬件V&V与生命周期之间的关系，依据HAD102/10-2021和GB/T41142-2021编制；完整性等级，依据NB/T20448-2017，参考IEEEstd1012-2016编制，主要引用了适用于硬件的部分；公共V&V过程，依据NB/T20448-2017编制。活动内容指向NB/T20448-2017，对特殊考虑情况作出特别说明；硬件V&V过程，依据NB/T20448-2017，参考IEEEstd1012-2016编制，针对核动力厂安全重要仪控系统做适应性修改及细化说明；附录A（规范性），基于安全功能关键性识别的完整性等级方案，参考了NB/T20448-2017完整性等级的定义，结合工程应用进行编制；附录B（资料性），基于规则模型的验证技术，参考基于系统工程的建模技术，结合工程应用进行编制；附录C（资料性）,基于标签和规则的自动追踪技术，参考新技术发展动态，结合工程应用编制；附录D（资料性）,危害分析技术，参考相关行业危害分析技术方法，结合工程应用编制；附录E（资料性）,信息安全防范分析技术，参考相关行业信息安全防范分析技术方法，结合工程应用编制；附录F（资料性）,风险分析技术，参考相关行业风险分析技术方法，结合工程应用编制。3、解决的主要问题国内核仪控系统供货在测试阶段硬件设计问题占比较大，对设备进行大量的改造和返工，产生一定的质量隐患并造成一定的资源浪费。国家核安全局2021年9月30日批准发布的核安全导则HAD102/10-2021《核动力厂仪表和控制系统设计》首次从核安全法规层面提出对核动力厂安全重要仪表和控制系统执行硬件V&V的要求。目前现状，国内外尚无指导性强，且可操作性好的指导核仪控系统硬件V&V活动的标准。基于以上背景，本标准规定了核仪控系统硬件生命周期过程及硬件V&V与生命周期过程的关系，规定了生命周期每个阶段硬件V&V任务，以及各任务输入输出要求，能够指导核仪控系统硬件V&V活动的实施。三、主要试验（或验证）情况本标准建立在“数字化控制系统复杂电子硬件的验证和确认技术研究”研究课题的基础上，已初步建立了硬件V&V体系，该体系在中国核动力研究设计院承担的多个工程项目上（海南3号机安全级DCS系统、小堆示范工程安全级DCS系统、秦山二期KRG-P改造项目等）进行了实践，证实标准各项要求合理且先进。四、标准中涉及专利的情况本标准不涉及专利问题。五、预期达到的社会效益、对产业发展的作用等情况制定本标准具有深远的意义和预期的积极效果，主要体现在以下几个方面：提升核安全水平：核安全级仪控设备直接关系到核电站的安全运行，其硬件的正确性、稳定性和可靠性至关重要。该标准的制定可以确保所有核安全级仪控设备在投入运行前经过严格而全面的验证与确认过程，有效预防因设备故障导致的安全事故，提升整体核安全水平。统一验证方法与标准：在没有统一标准的情况下，不同厂商或机构可能采用不同的验证和确认方法，这可能导致验证质量参差不齐。该标准的出台将为行业提供统一的指导原则和要求，确保所有核安全级仪控设备的验证和确认活动达到一致的高标准，增强互信与兼容性。规范行业行为：标准为仪控设备的设计、制造、安装和维护等各个环节设定了具体的操作规范，有助于规范行业内企业的研发和生产行为，避免因缺乏规范而导致的质量问题，促进整个行业的健康发展。增强监管效能：对于监管机构而言，明确的标准为核安全监管提供了依据，便于进行有效监督和检查，确保所有设备符合核安全法规要求，提高了监管的效率和效能。促进技术创新与国际合作：标准化的过程往往伴随着对最新技术、方法的整合与采纳，鼓励行业不断创新。同时，国际上对核安全有着普遍的高标准要求，统一的国内标准有利于促进国际合作与交流，提升国内企业在国际市场的竞争力。六、与国际、国外对比情况项目与国际标准或国外先进标准采用程度的考虑本标准编制过程中参考了IEEEStd1012-2016、IEC60987-2021中硬件V&V总体性要求。与国内相关标准间的关系本标准编制过程中，依据了NB/T20448-2017和GB/T41142-2021中对硬件V&V的要求，其中与系统V&V和软件V&V共用的一些任务和要求，直接指向了NB/T20448-2017，如：管理V&V过程、VVP、VVR要求、变更影响分析及V&V度量要求等。发展趋势本标准的相关要求，具有普遍适用性，已在国内多个机组应用，具有使用价值。七、在标准体系中的位置，与现行相关法律、法规、规章及标准，特别是强制性标准的协调性本标