Page 110 - 核能协会奖励公报2022（最终）（2023.5.29）
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2022
基于 FPGA 技术的
核安全级控制系统研制及应用 [2022HNJ46]
了真正的零延时冗余切换，总线故障不扩散，
系统可高速并行冗余计算和安全高效通信；（3）
作为全球首创图形化“预开发算法块组态”技术，
用户可根据应用需求，通过工程师站如同通用
PLC 的方式进行图形化组态，不需要重新下载
FPGA，也无需关注底层逻辑实现细节，即可实
现配置更新，操作简单方便，算法执行效率高，
响应速度快，极大地降低了组态工程师的“门
槛”，组态开发周期从数月降低到几个小时，
显著简化了安全级应用软件开发和 V&V 工作。
基于 FPGA（现场可编程门阵列 Field Pro- 项目技术自主可控，获授权发明专利 6 项，
grammable Gate Array）技术的核安全级控制系 学术论文 3 篇，总体技术达到了国际先进水平，
统 NicSys®8000N 属国内首次自主开发，其满 其中双 FPGA 架构、多路冗余总线、预开发组
足 IEC 61226 标准中执行 A 类功能和 IEC 61508 态技术达到国际领先水平，具有显著的经济社
标准中功能安全完整性等级 SIL3 要求。攻克了 会效益和重要战略意义。项目成果已应用于“华
双 FPGA 架构、高速并行冗余计算、预开发组态、 龙一号”三代核电、600MW 示范快堆工程、第
三 四代核能钍基熔盐堆以及各类试验堆，具备应
等 高可靠性功能安全通信、高覆盖率的内建自诊
奖 断、高可靠性数字化安全维护等创新技术，保 用于多种类型的安全级控制系统以及其他高可
证了系统的高安全性和高可靠性，系统进行了 靠性、高网络安全领域的核心关键信息基础建
全面的验证与确认及第三方评定，是国内首个 设的能力。
通过国际原子能机构 (IAEA) 和 TÜV 认证的基
于 FPGA 技术开发的核安全级控制系统平
台。技术创新体现在：（1）国内首次提
出并采用双 FPGA 架构，通过不同的电路
元件、功能分配和诊断措施来实现多样性，
对安全功能与辅助诊断功能进行芯片级隔
离，降低复杂性等级，方便设计、验证、
分析、测试，极大地降低了硬件共因故障
影响，更加容易获得高安全性和可靠性。
只需适用性修改即可完成移植，节省了大
量的开发成本；（2）控制器实现双机并
行同步运行，通过时间与数据精确同步技
术，实现双机完全“锁步”，并同时执行
产生逻辑结果，通过“硬逻辑”加速实现
完成单位：中核控制系统工程有限公司
通信地址：北京市房山区长阳镇阜盛西街 18 号院
联.系.人：王佳琪..电话：010-xxx..传真：010-59573333
电子邮箱：wangjiaqi@cncs.bj.cn
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