МЕТОДЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ КРИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

brief description

Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Харьковский национальный университет радиоэлектроники

На правах рукописи

ГЕРAСИМЕНКО КОНСТАНТИН ЕВГЕНЬЕВИЧ

УДК 658:512.011:681.326:519.713

МЕТОДЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ
КРИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ

05.13.05 – компьютерные системы и компоненты

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель
Хаханов Владимир Иванович
доктор технических наук,
профессор

Харьков – 2013
Цей примірник дисертації ідентичний за
змістом з іншими, поданими до
спеціалізованої вченої ради Д 64.052.01
Вчений секретар спецради
Д 64.052.01 Литвинова Є.І.
2

СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ......................................................... 5
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 7
РАЗДЕЛ 1 ............................................................................................................... 17
МОНИТОРИНГ И ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-
УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ................. 17
1.1 Анализ функций ИУС АЭС по влиянию на безопасность .......................... 17
1.2 Функциональный анализ оборудования УСБ .............................................. 21
1.3 Классификация терминологии в области контроля и диагностирования . 22
1.4 Классификация отказов .................................................................................. 25
1.5 Методы непрерывного автоматического мониторинга и
диагностирования .................................................................................................. 29
1.6 Методы периодического контроля и диагностирования скрытых
неисправностей ...................................................................................................... 35
1.7 Гарантоспособность ИУС АЭС ..................................................................... 38
1.8 Постановка цели и задач научного исследования ....................................... 45
РАЗДЕЛ 2 ............................................................................................................... 48
МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ТЕСТОПРИГОДНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ
ЗАЩИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА
БАЗЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ........................................................ 48
2.1 Теоретическое обоснование метода .............................................................. 48
2.2 Разработка метода повышения тестопригодности ...................................... 51
2.3 Анализ уровней «технологического» и «электрического» шумов по
измеряемым параметрам ...................................................................................... 60
2.4 Оценка точности данных, используемых в функциональных элементах
оборудования защит, построенного на базе арифметических операций ........ 62
2.5 Математический аппарат метода повышения тестопригодности
критических систем управления .......................................................................... 70
2.6 Модификация дедуктивного метода поиска неисправностей .................... 74
3
2.7 Анализ тестопригодности .............................................................................. 79
2.8 Выводы ............................................................................................................. 84
РАЗДЕЛ 3 ............................................................................................................... 87
МЕТОД СИНТЕЗА ТИПОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ОБОРУДОВАНИЯ ЗАЩИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АРИФМЕТИЧЕСКИХ
ОПЕРАЦИЙ ........................................................................................................... 87
3.1 Введение ........................................................................................................... 87
3.2 Синтез функционального элемента «не» ...................................................... 91
3.3 Синтез функционального элемента «и» ........................................................ 91
3.4 Синтез функционального элемента «или» ................................................... 92
3.5 Синтез функционального элемента «2 из 3-х» ............................................. 93
3.6 Синтез функционального элемента «2 из 4-х» ............................................. 95
3.7 Синтез функциональных элементов сравнения входного значения с
пороговым значением (уставкой) ........................................................................ 96
3.8 Синтез функциональных элементов типа RS триггер ................................. 97
3.9 Синтез функционального элемента сравнения с уставкой и зоной
возврата ................................................................................................................ 102
3.10 Синтез функционального элемента «ограничение» ................................ 103
3.11 Синтез функциональных элементов временной обработки
«демпфирование», «временная задержка» ....................................................... 104
РАЗДЕЛ 4 ............................................................................................................. 107
МЕТОД МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
ЗАЩИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА
БАЗЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ...................................................... 107
4.1 Метод мониторинга ...................................................................................... 107
4.2 Метод диагностирования ............................................................................. 112
4.3 Выводы ........................................................................................................... 125
РАЗДЕЛ 5 МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ, ИСПЫТАНИЙ И
ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ЗАЩИТ И ДИАГНОСТИЧЕСКОГО
4
ОБОРУДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ НА БАЗЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ........................ 127
5.1 Общее описание ............................................................................................ 127
5.2 Этап эскизного проектрирования ................................................................ 130
5.3 Этап рабочего проектирования .................................................................... 131
5.4 Интеграция оборудования защит и диагностического оборудования в
ПТК УСБ .............................................................................................................. 135
5.5 Выводы ........................................................................................................... 140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 143
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................... 145
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Методика выбора комбинаций контрольных точек для
задания значений входных сигналов ................................................................. 157
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Документы, подтверждающие внедрение …............... 177

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АСУ ТП
– автоматизированная система управления технологиче-
скими процессами;
АЭС – атомная электростанция;
БУИМ – блок управления исполнительными механизмами;
БЩУ – блочный щит управления энергоблоком АЭС;
ВВФ – воздействие внешних факторов;
ВВЭР-1000 – водо-водяной энергетический реактор;
ГКЯР – Государственный комитет ядерного регулирования;
ГП «НАЭК
“Энергоатом“»
– Государственное предприятие «Национальная атомная
энергогенерирующая компания “Энергоатом”»;
ДУ – дистанционное управление;
ЕСКД – единая система конструкторской документации;
ЕСПД – единая система программной документации;
ЧАО «СНПО
“Импульс”»
– закрытое акционерное общество «Северодонецкое на-
учно- производственное объединение “Импульс“»;
ЗИП – запасные части, инструмент и принадлежности;
ИВС – информационно-вычислительная система;
ИК – измерительный канал;
ИМ – исполнительные механизмы;
ИУС – информационно-управляющая система;
МСКУ
–микропроцессорный субкомплекс контроля и управле-
ния;
НСХ – номинальная статическая характеристика;
ОП “ЗАЭС“
– обособленное предприятие «Запорожская атомная элек-
трическая станция»;
ПИП – первичный измерительный преобразователь;
ПО – программное обеспечение;
ПОК – программа обеспечения качества;
ПС 5120 – рабочая станция ПС 5120;
ПТК УСБ
– программно-технический комплекс управляющей сис-
темы безопасности;
РТЗО – распределитель токовый односторонний;
РЩУ – резервный щит управления энергоблоком АЭС;
СДА – сервер диагностирования и архивирования;
ТЗ – техническое задание;
ТЗиБ – технологические защиты и блокировки;
6
ТО – средняя наработка на отказ;
ТСА – технические средства;
ТСМ – термопреобразователь сопротивления медный;
ТСП – термопреобразователь сопротивления платиновый;
ТУ – технические условия;
УКТС – унифицированный комплекс технических средств;
УСБ – управляющая система безопасности;
УСНЭ – управляющая система нормальной эксплуатации;
УСПО – устройство связи с панелью оператора;
ШАУ – шкаф аналогового управления;
ШДС – шкаф дискретных сигналов;
ШКм – шкаф коммутации;
ШКр – шкаф кроссовый;
ШУК – шкаф управления и коммутации.

ВВЕДЕНИЕ
Микромир киберпространства формируется сегодня на основе новых
технологий, связанных с 14 нанометровым диапазоном детализации и
появлением трехмерного 3D-транзистора (Fin-Fets). В результате
открываются новые горизонты для микроминиатюризации,
энергосбережения, наращивания компьютерных мощностей на кристалле: 1
миллиард вентилей при толщине пластины, равной 5 микрон. Количество
пластин в пакете уже досигает 7, что соизмеримо с объемом нейронов
головного мозга человека. Соединение таких пластин, использует
технологические возможности сверления 10 тысяч сквозных отверстий (vias)
на квадратном сантиметре, что обеспечивает минимальные задержки линий
связи, а значит и высокое быстродействие цифровой системы в пакете.
Реальный компьютерный мир формируется корпоративными сетями,
персональными компьютерами и мобильными наджетами, которые уходят в
облака киберпространства или виртуального макромира. Облака имеют
выраженную тенденцию к дифференциации интернета по
специализированным рыночно ориентированным сервисам. Сегодня 4
миллиарда пользователей соединяются в интернете (1 zettabytes = 21 70 10 = 2
байт) посредством 12 миллиардов гаджетов. Через пять лет каждый активный
пользователь будет иметь не менее 10 устройств для связи с
киберпространством, которое уже сегодня потенциально предоставляет ему
неограниченные вычислительные и интеллектуальные ресурсы. Все гаджеты
и персональные компьютеры пользователя синхронизируются в его
индивидуальных облачных ячейках киберпространства. Иметь виртуальный
компьютер или собственную ячейку в облаке удобно, экономично, надежно,
инвариантно по отношению к геометрии пространства, что является
существенным аргументом и неоспоримым доказательством неминуемого
перехода всего человечества в киберпространство виртуальных сетей и
8
компьютеров, располагаемых в профессионально защищенных облаках.
Рассредоточенные облачные сервисы таких компаний как Google, Apple,
Amazon снимают практически все проблемы надежности, безопасности,
сервисного обслуживания и практически не имеют недостатков. В связи с
глобальным переходом корпораций и пользователей в облака чрезвычайно
актуальной и рыночно привлекательной становится проблема повышения
уровня доверия к сущестующим средствам защиты информации и
компонентов киберпространства от несанкционированного доступа,
деструктивных проникновений, вирусов.
Тем не менее, критические объекты высоких технологий достаточно
длительное время будут стараться сами защищать себя, доверяя бизнес и
здоровье людей собственным системам защиты, котороые не всегда
используют современные стандарты и научные разработки мирового уровня,
но более полно учитывают специфику защищаемых объектов.
Мировой опыт эксплуатации систем защиты в различных отраслях
экономики показал системные зависимости, которые необходимо учитывать
при использовании новых микропроцессорных средств и программного
обеспечения для решения задач критического управления, в первую очередь
задач автоматических защит и регулирования технологических процессов и
оборудования. Одной из такой зависимостей является возможность
использования качественно новых методов тестирования работоспособности
оборудования систем управления при внедрении цифровой техники. В
первую очередь, это касается развития методов непрерывного контроля
(тестирования), обеспечивающих проверку исправности оборудования без
потери его работоспособности при выполнении таких тестов, то есть по сути
использование методов функционального тестирования. Развитие данной
группы методов является также крайне актуальным в связи с постоянно
повышающимися требованиями нормативных документов к характеристкам
функциональной надежности, средствам защиты от одиночных
9
неисправностей и их комбинаций, в том числе по общей причине, а также к
защите от ошибок персонала при эксплуатации и техническом обслуживании
оборудования систем управления критическими объектами.
Одним из критических объектов является атомная электростанция, где
от качества и надежности системы управления энергоблоками зависит
экономика страны, жизнь и здоровье людей, а также экология планеты. При
этом существует актуальная проблема тестирования и проверки
работоспособности самой системы управления в реальном времени. В работе
предлагаются модели и методы функционального тестирования цифровой
аппаратуры критических систем управления, которые дают возможность
осуществлять мониторинг исправного поведения всех компонентов с наперед
заданным периодом сканирования от нескольких секунд до одной минуты.
Актуальность. Современный уровень развития информационно-
управляющих систем на атомных электростанциях (АЭС), как в Украине, так
и в мире, характеризуется внедрением оборудования, построенного на базе
современных цифровых технологий [1-4] как на действующих, так и на
строящихся АЭС. Такое оборудование информационно-управляющих систем
АЭС (ИУС), как правило, представляет функционально ориентированную
конфигурацию (комплекс) технических и программных средств, которая
может быть разделена на две группы [1,5]: оборудование управляющих
систем нормальной эксплуатации (УСНЭ) - обеспечивает поддержание
номинальных (нормальных) проектных характеристик и условий
эксплуатации энергоблока АЭС; оборудование управляющих систем
безопасности (УСБ) используется для локализации проектных аварий с
целью предотвратить их переход в «запроектную» стадию при нарушении
пределов и/или условий безопасной эксплуатации энергоблока АЭС.
Несмотря на улучшение характеристик надежности нового цифрового
микроэлектронного оборудования, повышение качества управляющих систем
безопасности АЭС по функции защит является приоритетной научно-
10
технической задачей. Одним из методов ее решения является обеспечение
проектного значения времени восстановления работоспособности
оборудования УСБ при наличии скрытых неисправностей типа
«несрабатывание», которые не обнаруживаются существующими средствами
непрерывного автоматического мониторинга. Обеспечение заданного
значения времени восстановления тесно связано с тестопригодностью
оборудования защит в части проверки и диагностирования всех типов
неисправностей, комбинации которых в резервированных компонентах
оборудования могут приводить к отказам типа «несрабатывание», в том
числе для всей УСБ в целом [1,6-9]. Отказы типа «несрабатывание» в
оборудовании УСБ могут являться причиной развития проектных аварий до
«запроектного» состояния, включая такие «тяжелые» аварии как
расплавление активной зоны, поэтому разработка методов повышения
тестопригодности в части проверки и диагностирования соответствующих
неисправностей на рабочих воздействиях в момент их возникновения
является актуальной задачей и предметом исследований предлагаемой
диссертационной работы.
Проблемы тестирования и диагностирования цифровых систем
управления находят отражение в деятельности ученых: Y. Zorian,
M.Abramovichi, J. Bergeron, Z. Navabi, A. Jerraya, J. Abraham, H. Fujiwara,
I. Pomeranz, Р. Убар, А. М. Романкевич, П.П. Пархоменко, Ю.В. Малышенко,
В.Н. Ярмолик, А.Ю. Матросова, С. Шукурян, Ю.А. Скобцов, М.Ф. Каравай,
В.С. Харченко, Л.В. Дербунович, Р. Шейнаускас, Н. Евтушенко,
Р. Базилевич, В. Меликян, Д. Брюле, Б. Винтер, Д. Вуд, Д.В. Гаскаров,
Б. Гласс, Р. Джонсон, В.В. Карибский, Е. Клетски, Е. Лавлер,
П.П. А. Авициениц, Дж. Лапри, Дж. Добсон, Б. Рандел, М.А. Ястребенецкий.
Связь работы с научными программами, планами, темами.
Исследования выполнялись в ЧАО «СНПО “Импульс”» (г.Северодонецк) и
11
Харьковском национальном университете радиоэлектроники (г.Харьков) в
соответствии со следующими программами,планами, темами:
1) «Программа проведения поузловой замены подсистем АСУ ТП
энергоблоков с ВВЭР-1000, ВВЭР-440» ПМ-Д.0.03.416-09;
2) «Комплексная программа модернизации и повышение безопасности
энергоблоков атомных станций (распоряжение Кабинета Министров
Украины №504-р от 29.08.2002).
3) Госбюджетная НИР «Розробка математичних методів, алгоритмів та
інструментальних засобів надшвидких перетворень зображень», розділ
«Розробка основ нових інформаційних технологій в автоматизованому
проектуванні, діагностиці засобів обчислювальної техніки» (№ ГР
0101U001948);
4) Теорія й проектування енергозберігаючих цифрових
обчислювальних систем на кристалах, що моделюють і підсилюють
функціональні можливості людини, д/б № 232,2009, №ДР 0109U001646;
5) Мультипроцесорна система пошуку, розпізнавання та прийняття
рішень для інформаційної комп'ютерної екосистеми, д/б № 259-1, 2011, №ДР
0111U002956.
Цель и задачи исследования.
Цель – повышение качества и надежности критических систем
управления АЭС за счет разработки методов функционального тестирования
для проверки и диагностирования дефектов типа «несрабатывание» в момент
их возникновения, обеспечивающих восстановление работоспособности
неисправных компонентов в реальном масштабе времени.
Для достижения поставленной цели необходимо решить задачи:
1) анализ методов мониторинга и диагностирования технического
состояния цифрового блокафункции защит для управляющих систем
безопасности энергоблоков АЭС;
12
2) разработка метода обеспечения тестопригодности блока защит,
использующего логические функциональные элементы, дополненные
арифметическими операциями;
3) разработка метода синтеза типовых функциональных элементов
блока защит на основе использования арифметических операций;
4) разработка метода проверки и диагностирования оборудования
защит на основеиспользования функциональных логических элементов с
арифметическими операциями;
5) модификация метода дедуктивного анализа для моделирования и
диагностирования функциональных нарушений цифровых компонентов
блока защит критических систем управления;
6) имплементация методов тестирования и диагностирования
цифрового оборудования защит, построенного с использованием
функциональных элементов с арифметическими операциями.
Объект исследования – процессы функционирования, тестирования и
диагностирования цифрового оборудования критических систем управления
энергоблоками атомных станций.
Предмет исследования – модели и методы функционального
тестирования цифрового оборудования критических систем управления
энергоблоками атомных станций, стандарты обеспечения тестопригодности,
проверки и диагностирования неисправностей типа «несрабатывание» при
создании оборудования УСБ с использованием функциональных логических
элементов на основе арифметических операций.
Методы исследования – булева алгебра, теория цифровых автоматов и
переключательных схем – для построения моделей функционального
тестирования цифрового оборудования; теория алгоритмов, методы
проектирования и моделирования цифровых систем – для синтеза и
верификации тестов, структур данных и сервисного обслуживания
оборудования УСБ; средства синтеза схем и анализа функциональных
13
покрытий – для создания и верификации программно-аппаратной
инфраструктуры тестирования цифрового оборудования критических систем
управления энергоблоками атомных станций.
Сущность исследования: разработка методов функционального
тестирования на рабочих воздействиях и диагностирования дефектов типа
«несрабатывание» в момент их возникновения в цифровых компонентах
критических систем управления, построенных на основе логических
элементов с использованием арифметических операций, обеспечивающих
мониторинг и восстановление работоспособности неисправных компонентов
в реальном масштабе времени, а также повышение качества и надежности
блока защит АЭС.
Научная новизна полученных результатов:
1. Впервые предложен метод обеспечения тестопригодности блока
защит, который характеризуется использованием логических элементов,
дополненных арифметическими операциями, что дает возможность
мониторить прохождение изменения входного непрерывного сигнала через
функциональные элементы до дискретного выходного элемента,
формирующего команду защиты на конкретный исполнительный механизм.
2. Впервые предложен метод синтеза типовых функциональных
элементов блока защит, который характеризуется использованием
арифметических операций при обработке входных и формировании
выходных сигналов, что дает возможность проектировать цифровые схемы
управления, где выполняется мониторинг технического состояния всех
компонентов в процессе их функционирования.
3. Впервые предложен метод мониторинга и диагностирования
оборудования защит, который характеризуется использованием логических
элементов с арифметическими операциями, что дает возможность определять
функциональные неисправности по рассогласованию между значениями
14
выходных сигналов в соответствующих функциональных элементах
реального блока защит и программной модели объекта диагностирования.
4. Усовершенствован метод дедуктивного анализа цифровых систем,
который отличается возможностью моделирования функциональных
нарушений компонентов блока защит на рабочих воздействиях и
построением таблиц диагностирования для последующего восстановления
работоспособности в реальном масштабе времени.
Практическая значимость результатов исследования заключается в:
1) Имплементации методов тестирования и диагностирования
цифрового оборудования защит, построенного с использованием
функциональных элементов с арифметическими операциями, в реальный
технологический процесс мониторинга и диагностирования оборудования
защит УСБ на всех этапах жизненного цикла данного оборудования
(разработка, изготовление, испытание, внедрение, промышленная
эксплуатация на АЭС).
2) Повышении тестопригодности оборудования защит УСБ с
использованием функциональных элементов на базе арифметических
операций, что позволяет обеспечить мониторинг и диагностирование
неисправностей типа «несрабатывание», относящихся к категории скрытых в
существующих реализациях оборудования УСБ, использующих стандартные
функциональные элементы;
3) Создании методики практической реализации и внедрения процедур
мониторинга и диагностирования функциональных нарушений для
оборудования защит УСБ, использующего функциональные элементы на
основе использования арифметических операций.
Результаты исследований внедрены в:
− ЧАО «СНПО “Импульс”» при проектировании УСБ и УСНЭ
существующих и перспективных энергоблоков:ЗАЭС-1,2, ХАЭС-3,4,АЭС-
2006 (акт реализации от 12.03.12 г.).
15
− Харьковском национальном университете радиоэлектроники, в
учебном процессе (акт внедрения от 11.09.2012).
Достоверность научных положений и выводов диссертационной
работы подтверждается: 1) принципиальным отсутствием ограничений на
возможность реализации функциональных элементов с использованием
арифметических операций, без использования логических и реляционных
операций в теории автоматов и структурного синтеза логических автоматов;
2) соответствием таблиц истинности существующих функциональных
элементов на базе логических реляционных операций («сравнение с
уставкой», «и», «или», «2 из 4») и их разработанных аналогов на базе
арифметических операций; 3) результатами практического использования
разработанных методов и методик при проектировании и испытаниях
оборудования УСБ.
Личный вклад соискателя. Все научные и практические результаты
получены автором лично. В работах, опубликованных с соавторами,
соискателю принадлежат: [15] – методика практической реализации
процедур мониторинга и диагностирования для оборудования защит УСБ,
построенного с использованием функциональных элементов на базе
арифметических операций; [50] – опыт модернизации оборудования АСУ ТП
энергоблоков АЭС; [102] – метод мониторинга и диагностирования
оборудования защит, который характеризуется использованием логических
элементов с арифметическими операциями; [104] – обоснование
тестопригодности многоразрядной логики защит в критических системах
управления; [105] – математический аппарат и метод приращений для
повышения контролепригодности критических систем управления, метод
обеспечения тестопригодности блока защит с использованием логических
элементов, дополненных арифметическими операциями.
Апробация результатов. Результаты работы были представлены и
обсуждены на следующих конференциях: 1) международная научно-
16
техническая конференция «Информационные и управляющие системы АЭС:
Аспекты безопасности» (г. Харьков, июнь 2010 г.); 2) Regional Workshop on
Modernization of Instrumentation and Control (I&C) Systems Innuclear Power
Plants (Portoroz, Slovenia, 2011 г.).
Публикации. Основные результаты диссертации представлены в 8
печатных работах, среди которых 6 статей в научных журналах и сборниках
научных трудов, включенных в «Перелік наукових фахових видань України»,
а также 2 доклада на научных конференциях.
Структура и объем диссертации. Диссертация имеет введение, пять
разделов и выводы. Полный объем диссертации составляет 176 страниц (143
страницы основного текста), в том числе: 19 рисунков, 19 таблиц, список из
105 использованных источников на 12 страницах.Министерство образования и науки, молодежи и спорта Украины
Харьковский национальный университет радиоэлектроники
На правах рукописи
ГЕРAСИМЕНКО КОНСТАНТИН ЕВГЕНЬЕВИЧ
УДК 658:512.011:681.326:519.713
МЕТОДЫ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО ТЕСТИРОВАНИЯ
КРИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ
05.13.05 – компьютерные системы и компоненты
Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук
Научный руководитель
Хаханов Владимир Иванович
доктор технических наук,
профессор
Харьков – 2013
Цей примірник дисертації ідентичний за
змістом з іншими, поданими до
спеціалізованої вченої ради Д 64.052.01
Вчений секретар спецради
Д 64.052.01 Литвинова Є.І.
2
СОДЕРЖАНИЕ
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ ......................................................... 5
ВВЕДЕНИЕ .............................................................................................................. 7
РАЗДЕЛ 1 ............................................................................................................... 17
МОНИТОРИНГ И ДИАГНОСТИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИОННО-
УПРАВЛЯЮЩИХ СИСТЕМ АТОМНЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ ................. 17
1.1 Анализ функций ИУС АЭС по влиянию на безопасность .......................... 17
1.2 Функциональный анализ оборудования УСБ .............................................. 21
1.3 Классификация терминологии в области контроля и диагностирования . 22
1.4 Классификация отказов .................................................................................. 25
1.5 Методы непрерывного автоматического мониторинга и
диагностирования .................................................................................................. 29
1.6 Методы периодического контроля и диагностирования скрытых
неисправностей ...................................................................................................... 35
1.7 Гарантоспособность ИУС АЭС ..................................................................... 38
1.8 Постановка цели и задач научного исследования ....................................... 45
РАЗДЕЛ 2 ............................................................................................................... 48
МЕТОД ПОВЫШЕНИЯ ТЕСТОПРИГОДНОСТИ ОБОРУДОВАНИЯ
ЗАЩИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА
БАЗЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ........................................................ 48
2.1 Теоретическое обоснование метода .............................................................. 48
2.2 Разработка метода повышения тестопригодности ...................................... 51
2.3 Анализ уровней «технологического» и «электрического» шумов по
измеряемым параметрам ...................................................................................... 60
2.4 Оценка точности данных, используемых в функциональных элементах
оборудования защит, построенного на базе арифметических операций ........ 62
2.5 Математический аппарат метода повышения тестопригодности
критических систем управления .......................................................................... 70
2.6 Модификация дедуктивного метода поиска неисправностей .................... 74
3
2.7 Анализ тестопригодности .............................................................................. 79
2.8 Выводы ............................................................................................................. 84
РАЗДЕЛ 3 ............................................................................................................... 87
МЕТОД СИНТЕЗА ТИПОВЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ
ОБОРУДОВАНИЯ ЗАЩИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ АРИФМЕТИЧЕСКИХ
ОПЕРАЦИЙ ........................................................................................................... 87
3.1 Введение ........................................................................................................... 87
3.2 Синтез функционального элемента «не» ...................................................... 91
3.3 Синтез функционального элемента «и» ........................................................ 91
3.4 Синтез функционального элемента «или» ................................................... 92
3.5 Синтез функционального элемента «2 из 3-х» ............................................. 93
3.6 Синтез функционального элемента «2 из 4-х» ............................................. 95
3.7 Синтез функциональных элементов сравнения входного значения с
пороговым значением (уставкой) ........................................................................ 96
3.8 Синтез функциональных элементов типа RS триггер ................................. 97
3.9 Синтез функционального элемента сравнения с уставкой и зоной
возврата ................................................................................................................ 102
3.10 Синтез функционального элемента «ограничение» ................................ 103
3.11 Синтез функциональных элементов временной обработки
«демпфирование», «временная задержка» ....................................................... 104
РАЗДЕЛ 4 ............................................................................................................. 107
МЕТОД МОНИТОРИНГА И ДИАГНОСТИРОВАНИЯ ОБОРУДОВАНИЯ
ЗАЩИТ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА
БАЗЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ...................................................... 107
4.1 Метод мониторинга ...................................................................................... 107
4.2 Метод диагностирования ............................................................................. 112
4.3 Выводы ........................................................................................................... 125
РАЗДЕЛ 5 МЕТОДИКА РАЗРАБОТКИ, ИСПЫТАНИЙ И
ЭКСПЛУАТАЦИИ ОБОРУДОВАНИЯ ЗАЩИТ И ДИАГНОСТИЧЕСКОГО
4
ОБОРУДОВАНИЯ, ИСПОЛЬЗУЮЩЕГО ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ
ЭЛЕМЕНТЫ НА БАЗЕ АРИФМЕТИЧЕСКИХ ОПЕРАЦИЙ ........................ 127
5.1 Общее описание ............................................................................................ 127
5.2 Этап эскизного проектрирования ................................................................ 130
5.3 Этап рабочего проектирования .................................................................... 131
5.4 Интеграция оборудования защит и диагностического оборудования в
ПТК УСБ .............................................................................................................. 135
5.5 Выводы ........................................................................................................... 140
ЗАКЛЮЧЕНИЕ ................................................................................................... 143
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ......................................... 145
ПРИЛОЖЕНИЕ А. Методика выбора комбинаций контрольных точек для
задания значений входных сигналов ................................................................. 157
ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Документы, подтверждающие внедрение …............... 177
5
ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АСУ ТП
– автоматизированная система управления технологиче-
скими процессами;
АЭС – атомная электростанция;
БУИМ – блок управления исполнительными механизмами;
БЩУ – блочный щит управления энергоблоком АЭС;
ВВФ – воздействие внешних факторов;
ВВЭР-1000 – водо-водяной энергетический реактор;
ГКЯР – Государственный комитет ядерного регулирования;
ГП «НАЭК
“Энергоатом“»
– Государственное предприятие «Национальная атомная
энергогенерирующая компания “Энергоатом”»;
ДУ – дистанционное управление;
ЕСКД – единая система конструкторской документации;
ЕСПД – единая система программной документации;
ЧАО «СНПО
“Импульс”»
– закрытое акционерное общество «Северодонецкое на-
учно- производственное объединение “Импульс“»;
ЗИП – запасные части, инструмент и принадлежности;
ИВС – информационно-вычислительная система;
ИК – измерительный канал;
ИМ – исполнительные механизмы;
ИУС – информационно-управляющая система;
МСКУ
–микропроцессорный субкомплекс контроля и управле-
ния;
НСХ – номинальная статическая характеристика;
ОП “ЗАЭС“
– обособленное предприятие «Запорожская атомная элек-
трическая станция»;
ПИП – первичный измерительный преобразователь;
ПО – программное обеспечение;
ПОК – программа обеспечения качества;
ПС 5120 – рабочая станция ПС 5120;
ПТК УСБ
– программно-технический комплекс управляющей сис-
темы безопасности;
РТЗО – распределитель токовый односторонний;
РЩУ – резервный щит управления энергоблоком АЭС;
СДА – сервер диагностирования и архивирования;
ТЗ – техническое задание;
ТЗиБ – технологические защиты и блокировки;
6
ТО – средняя наработка на отказ;
ТСА – технические средства;
ТСМ – термопреобразователь сопротивления медный;
ТСП – термопреобразователь сопротивления платиновый;
ТУ – технические условия;
УКТС – унифицированный комплекс технических средств;
УСБ – управляющая система безопасности;
УСНЭ – управляющая система нормальной эксплуатации;
УСПО – устройство связи с панелью оператора;
ШАУ – шкаф аналогового управления;
ШДС – шкаф дискретных сигналов;
ШКм – шкаф коммутации;
ШКр – шкаф кроссовый;
ШУК – шкаф управления и коммутации.
7
ВВЕДЕНИЕ
Микромир киберпространства формируется сегодня на основе новых
технологий, связанных с 14 нанометровым диапазоном детализации и
появлением трехмерного 3D-транзистора (Fin-Fets). В результате
открываются новые горизонты для микроминиатюризации,
энергосбережения, наращивания компьютерных мощностей на кристалле: 1
миллиард вентилей при толщине пластины, равной 5 микрон. Количество
пластин в пакете уже досигает 7, что соизмеримо с объемом нейронов
головного мозга человека. Соединение таких пластин, использует
технологические возможности сверления 10 тысяч сквозных отверстий (vias)
на квадратном сантиметре, что обеспечивает минимальные задержки линий
связи, а значит и высокое быстродействие цифровой системы в пакете.
Реальный компьютерный мир формируется корпоративными сетями,
персональными компьютерами и мобильными наджетами, которые уходят в
облака киберпространства или виртуального макромира. Облака имеют
выраженную тенденцию к дифференциации интернета по
специализированным рыночно ориентированным серви

bibliography

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведенные в рамках диссертационной работы исследования
характеризуются решением актуальной научно-практической задачи
повышения качества и надежности критических систем управления АЭС за
счет разработки методов функционального тестирования для проверки и
диагностирования дефектов типа «несрабатывание»в момент их
возникновения, обеспечивающих восстановление работоспособности
неисправных компонентов в реальном масштабе времени. В качестве
основного подхода к решению данной задачи определено использование
функциональных элементов на базе арифметических операций при
реализации алгоритмов защит, что позволяет сравнить состояние каждого
входного и выходного сигнала (переменной) в каждом элементе
оборудования защит с состоянием функционально идентичного элемента в
оборудовании мониторинга и диагностирования. Получены следующие
результаты:
1. Новый метод обеспечения тестопригодности блока защит с
использованием функциональных элементов на базе арифметических
операций, обеспечивающий непрерывный мониторинг и диагностирование
оборудования УСБ за счет прохождения любого изменения входного
непрерывного сигнала в пределах разрешающей способности АЦП через всю
схему алгоритма: от АЦП и далее через функциональные элементы до
элемента управления конкретным исполнительным механизмом.
2. Новый метод синтеза типовых функциональных элементов блока
защит на базе арифметических операций (сложение, вычитание, деление,
умножение) для типовых функциональных элементов оборудования защит
(«и», «или», «2 из 3», «2 из 4», «RS триггер»).
3. Новый метод мониторинга и диагностирования оборудования защит,
построенного с использованием функциональных элементов на базе
144
арифметических операций, обеспечивающий обнаружение неисправностей
типа «несрабатывание» в функциональных элементах оборудования защит
УСБ по рассогласованию значений выходов функционально идентичных
элементов в оборудовании защит с одной стороны и диагностическом
оборудовании с другой.
4. Усовершенствованный метод дедуктивного анализа цифровых систем,
который отличается возможностью моделирования функциональных
нарушений компонентов блока защит на рабочих воздействиях и
построением таблиц диагностирования для последующего восстановления
работоспособности в реальном масштабе времени.
5. Методика реализации процедур мониторинга и диагностирования
оборудования защит, построенного с использованием функциональных
элементов на базе арифметических операций.
6. Результаты исследований использованы при проверках и испытаниях
ПТК УСБ в ЧАО «СНПО «Импульс»», а также в процессе обучения в
Харьковском национальном университете радиоэлектроники.
Дальнейшее использование результатов данного исследования
возможно и целесообразно для разработки ПТК УСБ новых энергоблоков
АЭС, с повышенными требованиями к надежности, мониторингу и
диагностированию, в том числе по неисправностям типа «несрабатывание».
Исследования целесобразно продолжить в направлении развития средств
автоматизации проектирования оборудования УСБ и УСНЭ, использующих
функциональные элементы на базе арифметических операций, и разработки
средств автоматического мониторинга указанного оборудования в процессе
производства и эксплуатации по назначению в составе ИУС энергоблоков
АЭС.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Безопасность атомных станций. Информационно-управляющие
системы / М.А. Ястребенецкий, В.Н. Васильченко, С.В. Виноградская и др.
– К.: Техника, 2004. – 470 с.
2. IAEA. Modern Instrumentation and Control for Nuclear Power Plants
/ INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. -Vienna: IAEA, 1999. –
Technical report series, – No. 387.
3. Безопасность атомных станций. Информационно-управляющие
системы / М.А. Ястребенецкий, Ю.В. Розен, С.В. Виноградская, Г.Джонсон,
В.В. Елисеев, А.А. Сиора, В.В. Скляр, Л.И. Спектр, В.С. Харченко; Под ред.
М.А. Ястребенецкого. – К.: Основа-Принт, 2011. – 768 с.
4. IAEA TECDOC-1066. Specifications of Requirements for Upgrades
Using Digital Instrumentation and Control Systems / INTERNATIONAL
ATOMIC ENERGY AGENCY. -Vienna: IAEA, 1999.
5. IAEA SS-R-2/2. Safety of Nuclear Power Plants: Commissioning and
Operation / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. -Vienna: IAEA,
2011.
6. ГНД 306.7.02/2.041-2000. Методика оценки соответствия инфор-
мационных и управляющих систем, важных для безопасности атомных стан-
ций, требованиямпо ядерной и радиационной безопасности. – К.: М-во эко-
логии и природных ресурсов Украины, 2000.Аджиев А.В.
7. Аджиев А.В. Мифы о безопасном программном обеспечении //
Открытые системы. – 1998. - №5. – С.12-19
8. Айзенберг А.Е., Ястребенецкий М.А. Сопоставление принципов
обеспечения безопасности систем управления ракетами-носителями и атом-
ными электростанциями // Космiчна наука i технологiя. – 2002. - №1. – С. 55-
60.
9. Ястребенецкий М.А. Нормирование и оценка безопасности ин-
формационных и управляющих систем (9): Процедура оценки и их информа-
146
ционное обеспечение / М.А. Ястребенецкий, Ю.В. Розен, С.В. Виноградская
и др. // Ядерная и радиационная безопасность. – 2002. - №3. –С. 40-57.
10. Герасименко К.Е. Методы непрерывного контроля и диагности-
рования оборудования управляющих систем безопасности энергоблоков АЭС
по функции защит / К.Е. Герасименко // Радіоелектронні і комп’ютерні сис-
теми. – 2010. – №3 (44). – С. 152-156.
11. Герасименко К.Е. Использование непрерывных функций в элеме-
нтах оборудования защит АЭС для диагностирования неисправностей типа
«несрабатывание по требованию» / К.Е. Герасименко // Радіоелектронні і
комп’ютерні системи. – 2011. – №1 (49). – С. 29-33.
12. EPRI Rep. 1002835. Guideline for Performing Defense-in-Depth and
Diversity Assessments for Digital Upgrades: Applying Risk-Informed and
Deterministic Methods / ELECTRIC POWER RESEARCH INSTITUTE. - Palo
Alto, CA, 2004.
13. NUREG/CR Rep.6303. Method for Performing Diversity and
Defence-in-Depth Analyses of Reactor Protection Systems / NUCLEAR
REGULATORY COMMISSION, NRC, Washington, DC, 1994.
14. NUREG-0800. Guideline for Performing Defence-in-Depth and
Diversity Assessments for Digital Upgrades / NUCLEAR REGULATORY
COMMISSION, NRC, Washington, DC, 2011.
15. Пивоваров Г.Ю. Программно-технические комплексы управля-
ющих систем безопасности и систем нормальной эксплуатации АСУ ТП АЭС
/ Г.Ю. Пивоваров, А.С. Набатов,, В.И. Макарова, А.В. Гомон, К.Е. Герасиме-
нко // Информационные и управляющие системы АЭС. Аспекты безопаснос-
ти: материалы IV международной научно-технической конференции.– 1-2
июня 2010. – Харьков.– С.11.
16. Елисеев В.В. АСУ ТП перспективных энергоблоков АЭС с ВВЭР
/ В.В. Елисеев, В.А. Ларгин, К.Е. Герасименко, Ю.Н. Хлепетько // Национа-
льная, региональная и всемирная энергетическая безопасность»: материалы
147
международной научно-технической конференции.– 5 – 6 июня 2011. – Вар-
на, Болгария.
17. IAEA -TECDOC-1016. Modernization of Instrumentation and
Control in Nuclear Power Plants / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY
AGENCY. - Vienna: IAEA, 1998.
18. IAEA TECDOC-1066. Specification of Requirements for Upgrades
Using Digital Instrument and Control Systems: Report Prepared within the
Framework of the International Working Group on Nuclear Power Plant Control
and Instrumentation / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. -
Vienna: IAEA, 1999.
19. IEC 61513. Instrumentation and Control Systems Important to Safety
— General Requirements for Systems Nuclear Power Plants / INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL COMMISSION. - Geneva: IEC, 2001.
20. IEC 61226. Instrumentation and Control Systems Important To Safety
— Classification of Instrumentation and Control Functions / INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL COMMISSION. - Geneva: IEC, 2005.
21. Шальман М.П. Контроль и управление на атомных электростан-
циях / М.П. Шальман, В.И. Плютинский – М.: Энергия, 1979. – 272 с.
22. Плютинский В.И. Автоматическое управление и защита теплоэ-
нергетических установок АЭС / В.И. Плютинский, В.И. Погорелов. – М.:
Энергоатомиздат, 1983.
23. IAEA NP-T-1.3. The Role of Instrumentation and Control Systems
inPower Uprating Projects for Systems of Nuclear Power Plants: Nuclear Energy
Series / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA,
2008.
24. OECD/NEA Safety of Modifications at Nuclear Power Plants,
OECD/NEA CSNI/R(2005)10, Paris, 2005.
25. Краюшкин А.В. Современные системы контроля, управления и
защиты АЭС // Атомная техника за рубежом. – 2007.- №6.
148
26. Ястребенецкий М.А. Нормирование и оценка безопасности ин-
формационных и управляющих систем АЭС (8): Оценка алгоритмов автома-
тического регулирования /М.А. Ястребенецкий, Л.М. Любчик, В.С. Харченко
и др. // Ядерная и радиационная безопасность. – 2002. - №2. – С.23-36.
27. ДСТУ 2389-94 «Технічне діагностування та контроль технічного
стану. Терміни та визначення».
28. ИСО 13849-1—99 «Безопасность оборудования. Элементы сис-
тем управления, связанные с безопасностью. Часть 1. Общие принципы конс-
труирования».
29. МЭК 60050-191—90 Международный электротехнический сло-
варь (МЭС). Глава 191. Надежность и качество услуг.
30. НП 306.5.02/3.035-2000. Требования по ядерной и радиационной
безопасности к информационным и управляющим системам, важным для бе-
зопасностиатомных станций. – К.:Гос. Администрация ядерного регулирова-
ния, 2000.
31. НП 306.2.141-2008. Общие положения безопасности атомных
станций. – К: ГКЯРУ, 2008. - 42 с.
32. Ястребенецкий М.А. К вопросу нормирования надежности АСУ
ТП энергоблоков атомных станций / М.А. Ястребенецкий, Ю.В, Швыряев,
Л.И. Спектор, И.В. Никоненко // Теплоэнергетика. – 1989. - №12. – С. 18-21.
33. IAEA NP-T-1.5. Protecting against common cause failures in Digital
I&C Systems of Nuclear Power Plants: Nuclear Energy Series /
INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA, 2009.
34. IAEA NP-T-1.4. Implementing Digital Instrumentation and Control
Systems in the Modernization of Nuclear Power Plants: Nuclear Energy Series /
INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA, 2007.
35. IEC 62340. Nuclear Power Plants - Instrumentation and Control
Systems Important to Safety — Requirements for Coping with Common cause
149
Failure (CCF) / INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. -
Geneva: IEC, 2007.
36. Харченко В.С.Теоретические основы дефектоустойчивых цифро-
вых систем с версионной избыточностью. – К.: М-во обороны Украины,
1996. – 503 с.
37. Пархоменко П.П., Согомонян Е.С. и др. Основы технической ди-
агностики в 2-х книгах. Кн.I. Модели объектов, методы и алгоритмы диагно-
за.– М.: «Энергия», 1976.– 464 с.
38. Согомонян Е.С. Самопроверяемые устройства и отказоустойчи-
вые системы / Е.С. Согомонян, Е.В. Слабаков. – М.: Радио и связь, 1989.-208
с.
39. Ястребенецкий М.А.. От задач надежности - к задачам ядерной
безопасности // Ядерная и радиационная безопасность. – 2003.- №2. – С. 9-13.
40. ГОСТ 26291-84. Надежность атомных станций и их оборудова-
ния. Общие положения и номенклатура показателей.
41. ГОСТ 26843-86. Реакторы ядерные энергетические.Общие требо-
вания к системе управления и защиты.
42. Харченко В.С. Концепция гарантоспособности и ее приложения
для ИУС АЭС // Ядерная и радиационная безопасность. – 2007.- №2. – С. 50-
60.
43. Avizieniz A., Laprie J. –C. Dependable Computing: From Concepts to
Application // IEEE Trans. on Computers. – 1986. - №74 (5). – P. 629-638.
44. Dobson I.E., Randell B. Building reliable secure computing systems
out of unreliable unsecure Components // Proc. Of the IEEE Conference on
Security and privacy, Oakland, USA. – 1986. – P.187-193.
45. Харченко В.С., Паршин В.В. Многоверсионные системы и обес-
печение гарантоспособности. – Препринт №321. – Х.: ИПмаш, 1989. -33с.
150
46. Харченко В.С. Исследование гарантоспособных структур УВС //
Проектирование многомашинных комплексов реального времени. – М.: зна-
ние.-1990. – С.58-61.
47. Бахмач Е.С., Герасименко А.Д., Головир В.А., Сиора А.А., Скляр
В.В., Токарев В.И., Харченко В.С. Отказобезопасные информационно-
управляющие системы на программируемой логике / Под ред В.С. Харченко,
В.В. Скляра. – Нац. Аэрокосмический ун-т «ХАИ», НПП «Радий», 2008. –
380 с.
48. ДСТУ IEC 60880: 2007 (IEC 60880:2006, IDT). АТОМНІ ЕЛЕКТ-
РОСТАНЦІЇ ІНФОРМАЦІЙНІ ТА КЕРУЮЧІ СИСТЕМИ, ВАЖЛИВІ ДЛЯ
БЕЗПЕКИ. ПРОГРАМНІ АСПЕКТИ КОМП’ЮТЕРНИХ СИСТЕМ, ВИКО-
НУЮЧИХ ФУНКЦІЇ КАТЕГОРІЇ А.
49. Алпеев А.С. Верификация и валидация программируемых управ-
ляющих систем атомных станций // Ядерная и радиационная безопасность. –
2010.- №3. – С. 22-24.
50. Gerasymenko K. Ukranian experience in modernization of
instrumentation and control systems of NPP’s / K. Gerasymenko, V. Kryvtsov //
Regional workshop on modernization of instrumentation and control (I&C)
systems in nuclear power plants.– May, 2011. – Portoroz, Slovenia.– P. 7.
51. IEEE 603-2009. Standard Criteria for Safety Systems for Nuclear
Power Generating Stations / INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC
ENGINEERS. - New York: IEEE, 2009.
52. IEEE Rep. 7-4.3.2. Standard Criteria for Digital Computers in Safety
Systems of Nuclear Power Generating Stations / INSTITUTE OF ELECTRICAL
AND ELECTRONIC ENGINEERS. - New York: IEEE, 2003.
53. IEC Rep. 60987. Nuclear Power Plants — Instrumentation and
Control Important to Safety — Hardware Design Requirements for Computer-
Based Systems / INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. -
Geneva: IEC, 2007.
151
54. Скляр В.В., Харченко В.С., Ушаков А.А. Анализ безопасности и
выбор технологий реализации информационно-управляющих систем АЭС:
риск-ориентированный подход // Екологiя ресурси: Зб. Наук. Праць
Iнституту проблем нацiональноi безпеки. – К.: IПНБ, 2006. - №13. – С. 39-64.
55. Харченко В.С., Скляр В.В., Тарасюк О.М. Методы моделирова-
ния и оценки качества и надежности программного обеспечения. – Харьков:
Нац. аэрокосмический ун-т «Харьк. Авиац. Ин-т». – 2004. – 159 с.
56. Харченко В.С. Многоверсионные системы, технологии и проекты
/ В.С. Харченко , В.Я. Жихарев, В.М. Илюшко и др. – Харьков: Нац. аэроко-
смический ун-т «ХАИ», 2003. – 486 с.
57. Скляр В.В. Стандарты в области критических информационных
технологий и программной инженерии: систематизация, профилирование,
гармонизация требований // Радіоелектронні і комп’ютерні системи. – Хар-
ків: НАКУ «ХАІ». – 2003. – Вип. 1. – С. 78-85.
58. Харченко В.С., Ястебенецкий М.А, Васильченко В.Н. Нормиро-
вание и оценка безопасности информационных и управляющих систем АЭС
(7): Регулирующие требования к программному обеспечению // Ядерная и
радиационнаябезопасность. – 2002. - №1. – С.18-33.
59. Конарев Б.М., Харченко В.С., Чертков Г.Н. Концепция и принци-
пы реализации интегрированной инструментальной системы для поддержки
экспертизы и независимой верификации критического программного обеспе-
чения (SAVExpert-System) – К.: Государственный комитет ядерного регули-
рования Украины, Государственный центр регулирования качества поставок
и услуг, Сертификационный центр АСУ, 2003. – 60 с.
60. Липаев В.В. Функциональная безопасность программных
средств. – М.: СИНТЕГ. – 2004 .- 348 с.
61. Харченко В.С., Скляр В.В., Гордеев А.А. Верификация програм-
много обеспечения. – Харьков: Нац. аэрокосмическийун-т «ХАИ». - 2006. –
132с.
152
62. IAEA NSG-1.1. Software for Computer Based Systems Important to
Safety in Nuclear Power Plants: Safety Standards Series / INTERNATIONAL
ATOMIC ENERGY AGENCY. - Vienna: IAEA, 2000.
63. IEC 60880. Nuclear Power Plants — Instrumentation and Control
Systems Important to Safety — Software Aspects for Computer-Based Systems
Performing Category A Functions / INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL
COMMISSION (IEC). - Geneva: IEC, 2004.
64. LAAKSONEN, J., “Ensuring high reliability of digital I&C systems:
Importance of well understood roles of involved parties”, Implementing and
Licensing Digital I&C Systems and Equipment in NPPs (Proc. IAEA Technical
Meeting Espoo, Finland, 2005.
65. IAEA 50-P-1. Application of the Single Failure Criterion: Safety
Series / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA,
1990.
66. IAEA NS-R-1. Safety of Nuclear Power Plants: Design, Safety
Standards Series / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna:
IAEA, 2000.
67. IAEA NSG-1.1. Software for Computer Based Systems Important to
Safety in Nuclear Power Plants, Safety Standards Series / INTERNATIONAL
ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA, 2000.
68. IAEA 50-C/SG-Q. Quality Assurance for Safety in Nuclear Power
Plants and Other Nuclear Installations, Code and Safety Guides. Q1–Q14, Safety
Series / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA,
1996.
69. IAEA NS-G-2.4. The operation organization for nuclear power plants,
Safety Guide / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna:
IAEA, 2001.
70. IAEA. Equipment Qualification in Operational Nuclear Power Plants:
Upgrading, Preserving and Reviewing, Safety Reports Series / INTERNATIONAL
153
ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA, 1998. – Technical report series,
– No. 3.
71. ДСТУ 2860-94. Надежность в технике. Термины и определения.
72. Швыряев Ю.В. Вероятностный анализ безопасности атомных
станций. Методика выполнения. – М.: ИАЭ им. И.В.Курчатова, 1992. – 266 с.
73. Ястребенецкий М.А. Надежность автоматизированных систем
управления технологическими процессами / М.А. Ястребенецкий, Г.М. Ива-
нова. – М.: Энергоатомиздат, 1989. – 264 с.
74. IEC 60987. Nuclear Power Plants – Instrumentation and Control
Important to Safety – Hardware Design Requirements for Computer-Based
Systems / INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION (IEC). -
Geneva: IEC, 2007.
75. IEEE 7-4.3.2. Standard Criteria for Digital Computers in Safety
Systems of Nuclear Power Generating Stations / INSTITUTE OF ELECTRICAL
AND ELECTRONIC ENGINEERS. - IEEE, 2010.
76. Смит Д. Безотказность, ремонтопригодность и риск: пер. с англ. /
Д. Смит. - М.: ИДТ, 2007. – 432 с.
77. IAEA NS-G-1.3. Instrumentation and Control Systems Important to
Safety in Nuclear Power Plants Safety Guide, IAEA Safety Standards Series /
INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA, 2002.
78. IAEA NS-G-1.1. Software for Computer Based Systems Important to
Safety in Nuclear Power Plants Safety Guide, IAEA Safety Standards Series Series
/ INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. – Vienna: IAEA, 2000.
79. IEC 61226. Nuclear Power Plants — Instrumentation and Control
Systems Important for Safety: Classification / INTERNATIONAL
ELECTROTECHNICAL COMMISSION. - Geneva: IEC, 2005.
80. IAEA NP-T-3.10. Integration analog and digital instrumentation and
control systems in hybrid control rooms: Nuclear Energy Series
/INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. - Vienna: IAEA, 2010.
154
81. IAEA TECDOC-1389. Managing Modernization of Nuclear Power
Plant Instrumentation and Control Systems / INTERNATIONAL ATOMIC
ENERGY AGENCY. - Vienna: IAEA, 2004.
82. IEC Design Criteria Serving to Ensure Independence of I & C Safety
Functions / INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. -
Geneva: IEC, 2002.
83. IAEA INSAG-1275-INSAG-3 Rev. 1. Basic Safety Principles for
Nuclear Power Plants INTERNATIONAL NUCLEAR SAFETY ADVISORY
GROUP / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. - Vienna: IAEA,
1999.
84. Либман Ж. О ядерной безопасности. – Париж: Ин-т по ядерной и
радиационной безопасности, 1997. – 690 с.
85. Сидоренко В.А. О концепции безопасности ядерной энергетики //
Атомная энепргия. – 1998. – Т.85, вып.4. – С.303-312.
86. IAEA. Verification and validation of software related to nuclear
power plant instrumentation and control / INTERNATIONAL ATOMIC
ENERGY AGENCY. - Vienna: IAEA, 1999. – Technical report series, No. 384.
87. IAEA NS-R-2. Safety of Nuclear Power Plants: Operation, Safety
Standards Series / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. - Vienna:
IAEA, 2000.
88. IEC 61508. Nuclear Power Plants — Instrumentation and Control for
Systems Important to Safety: General Requirements for Systems /
INTERNATIONAL ELECTROTECHNICAL COMMISSION. - Geneva: IEC,
2000.
89. Елисеев В.В., Ларгин В.А., Пивоваров Г.Ю. Программно-
технические комплексы АСУ ТП. – К.: Издательско-полиграфический центр
«Киевский университет», 2003. – 429 с.
155
90. Прангишвили И.В. Основы построения АСУ сложными техноло-
гическими процессами / И.В. Прангишвили, А.А. Амбарцумян. – М.: Энерго-
атомиздат, 1994. – 305 с.
91. Стефани Е.П. Основы построения АСУ ТП . – М.: Энергоиздат,
1982. – 352 с.
92. Самойлов О.Б. Безопасность ядерных энергетических установок /
О.Б. Самойлов, Г.Б. Усынин, А.М. Бахметьев. – М.: Энергоатомиздат, 1989. -
280 с.
93. Системы контроля и управления технологическими процессами:
Сборник научных статей / Под общей редакцией В.В. Елисеева. – Луганс:
Світлиця, 2006. – 440 с.
94. IEEE 7-4.3.2. Standard for Binary Floating-Point Arithmetic /
INSTITUTE OF ELECTRICAL AND ELECTRONIC ENGINEERS. - IEEE,
2008.
95. Макдональд Д. Промышленная безопасность, оценивание риска и
системы аварийного останова: пер. с англ./ Д. Макдональд. - М.: ИДТ, 2007. –
409 с.
96. Инфраструктура мозгоподобных вычислительных процессов /
М.Ф. Бондаренко, О.А. Гузь, В.И. Хаханов, Ю.П. Шабанов-Кушнаренко.–
Харьков: Новое Слово.– 2010.– 160 с.
97. ГОСТ 34.003-90. Информационная технология. Комплекс станда-
ртов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Тер-
мины и определения.
98. ГОСТ 34.601-90. Информационная технология. Комплекс станда-
ртов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии
создания.
99. ГОСТ 34.602-89. Информационная технология. Комплекс станда-
ртов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание ав-
томатизированной системы.
156
100. ДСТУ 2226-93. Автоматизовані системи. Терміни та визначення.
101. IAEA TECDOC-1328. Solutions for Cost Effective Assessment of
Software Based Instrumentation and Control Systems in Nuclear Power Plants:
Nuclear Energy Series / INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY. –
Vienna: IAEA, 2002.
102. Герасименко К.Е. Повышение тестопригодности критических си-
стем управления / К.Е. Герасименко, В.И. Хаханов // АСУ и приборы автома-
тики.– 2011.– Вып. 157.– С. 107-116.
103. Герасименко К.Е. Метод повышения контролепригодности кри-
тических систем управления АЭС / К.Е. Герасименко // АСУ и приборы ав-
томатики.– 2012.– Вып. 159.– С.53-57.
104. Хаханов В.И. Обоснование контролепригодности многоразряд-
ной логики защит в критических системах управления / В.И. Хаханов,
К.Е. Герасименко // АСУ и приборы автоматики.– 2012.– Вып. 160.– C. 54-58.
105. Хаханов В.И. Метод приращений для повышения тестопригодно-
сти логических схем управления критическими системами / К.Е. Герасимен-
ко, В.И. Хаханов // Радиоэлектроника и информатика.– 2012.– №3.– С.45-52.