ПРИНЦИП ДИВЕРСНОСТІ ТА БАГАТОВЕРСІЙНІ ТЕХНОЛОГІЇ ДЛЯ СИСТЕМ ЗАХИСТУ РЕАКТОРІВ АТОМНИХ ЕЛЕКТРОСТАНЦІЙ

Артем ПАНАРІН

Анотація


У роботі розглянуто застосування принципу диверсності та багатоверсійних технологій для підвищення функційної безпечності систем захисту реакторів атомних електростанцій (АЕС), реалізованих на програмовних платформах з використанням технологій FPGA та SoC. Актуальність дослідження зумовлена необхідністю зменшення ризиків відмов за загальною причиною (Common Cause Failure, CCF) у сучасних інформаційно-керуючих системах (ІКС) АЕС та впровадженням програмно-апаратних рішень з високим ступенем інтеграції, які можуть впливати на такі ризики. Проаналізовано вимоги міжнародних стандартів та рекомендацій МАГАТЕ щодо диверсності та багатоверсійних архітектур, а також особливості їх імплементації в українській і світовій практиці. Запропоновано розширену класифікацію видів диверсності для програмних платформ, графові та матричні моделі її представлення, метод вибору диверсних конфігурацій з урахуванням метрик диверсності та відносної вартості, а також методи програмно-апаратної диверсифікації (диверсна синхронізація, структурно-просторова диверсність, диверсифікація контролю цілісності даних). Окрему увагу приділено інтеграції модельно-базованої верифікації (Model-Based Testing, MBT) у життєвий цикл систем захисту реакторів та впровадженню отриманих результатів у платформні рішення Radiy та RadICS.

Ключові слова


інформаційно-керуючі системи АЕС, системи захисту реактора, функційна безпечність, диверсність, багатоверсійні технології, диверсна синхронізація, просторова диверсність, диверсність підрахунку контрольної суми, FPGA, Model-Based Testing

Повний текст:

PDF

Посилання


Ставченко С. Ядерний тероризм: особливості в умовах російсько-української війни. ББК 60.5 З 41. 2024. P. 56.

Щигельська Г., Боднар В. Загрози надзвичайних ситуацій на атомних електростанціях в умовах нового етапу російсько-української війни. Збірник тез Ⅱ Міжнародної наукової конференції „Воєнні конфлікти та техногенні катастрофи: історичні та психологічні наслідки “. 2022. P. 99–101.

Illiashenko O., Kharchenko V., Kor A.-L., Panarin A., Sklyar V. Hardware diversity and modified NUREG/CR-7007 based assessment of NPP I&C safety. 2017 9th IEEE International Conference on Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications (IDAACS)(2017). IEEE, 2017. Also available online, URL: https://ieeexplore. ieee.org/abstract/document/8095218/ P. 907–911.

Duzhyi V., Kharchenko V., Panarin A., Rusin D. Diversity metric evaluation considering extended NUREG-7007 diversity classification. 2018 IEEE 9th International Conference on Dependable Systems, Services and Technologies (DESSERT)(2018). IEEE, 2018. Also available online, URL: https://ieeexplore. ieee.org/abstract/document/8409092/ P. 21–25.

Kharchenko V., Babeshko E., Leontiiev K., Duzhy V. Diversity for safety and security of NPP I&C: post NUREG/CR 7007 stage. 10th International Topical Meeting on Nuclear Plant Instrumentation, Control, and Human-Machine Interface Technologies, NPIC and HMIT 2017(2017). Also available online, URL: https://elibrary.ru/item.asp?id=35747452 P. 1528–1536.

Davari M., Gao W., Aghazadeh A., Blaabjerg F., Lewis F. L. An optimal synchronization control method of PLL utilizing adaptive dynamic programming to synchronize inverter-based resources with unbalanced, low-inertia, and very weak grids. IEEE Transactions on Automation Science and Engineering. Vol. 22, 2024. P. 24–42.

Sklyar V., Siora O., Herasimenko O., Panarin A. Development and Verification of Dependable Multiversion Systems on the basis of IP-Cores. Technical Approach to Dependability.–Wroclaw, Oficyna Wydawnicza Politechnki Wroclawskiej. 2010. P. 133–145.

Nangia R., Shukla N. K. Resource utilization optimization with design alternatives in FPGA based arithmetic logic unit architectures. Procedia computer science. Vol. 132, 2018. P. 843–848.

Abdulnabi M. S., Ahmed H. Design of efficient cyclic redundancy check-32 using FPGA. 2018 International conference on computer, control, electrical, and electronics engineering (ICCCEEE)(2018). IEEE, 2018. Also available online, URL: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/document/ 8515877/ P. 1–5.

Zitlaw C., Sayeed A., Lim S. L. CRC Integration for Enhanced SPI Communication Reliability in Digital Systems. 2024 Multimedia University Engineering Conference (MECON)(2024). IEEE, 2024. Also available online, URL: https://ieeexplore.ieee.org/abstract/ document/10776358/ P. 1–5.

Панарин А. С. Имитационное моделирование soft-процессоров на базе концепции Model-Based Testing. Радіоелектронні і комп’ютерні системи. 2012, 5. C. 100–106.

Скляр В. В., Харченко В. С., Панарин А. С. Тестирование и разработка диверсных программи-руемых логических контроллеров на базе ПЛИС с использованием среды функционального программирования. Радіоелектронні і комп’ютерні системи. 2014, 1. C. 29–41.




DOI: https://doi.org/10.32620/pls.2025.8.67

Посилання

  • Поки немає зовнішніх посилань.