發(fā)布時(shí)間：2020-05-26 23:32

【摘要】：數(shù)字化技術(shù)的引入使得基于計(jì)算機(jī)和微處理器的數(shù)字化分布式控制系統(tǒng)(DCS)能提供更高的可靠性、更好的設(shè)備性能及更多的診斷功能。相對于模擬控制系統(tǒng),數(shù)字化DCS主要的差別在于軟件。開發(fā)高可靠性的核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)之一是保證其軟件的可靠性。由于DCS是由軟件、硬件和固件共同組成,失效機(jī)理獨(dú)特。其軟件可靠性評估最為困難,尤其是安全級(jí)軟件可靠性定量評估,需要得到更多關(guān)注。隨著時(shí)間不斷推移,人們提出了大量評估方法,經(jīng)歸納整理,包括:軟件可靠性增長模型、貝葉斯信度網(wǎng)(BBN)、統(tǒng)計(jì)學(xué)測試(STM)、流網(wǎng)模型法(FNM)等。軟件測試能夠給軟件質(zhì)量提供更大保障,在軟件產(chǎn)品開發(fā)中起到至關(guān)重要的作用,并且提出了貫穿生命周期的驗(yàn)證和確認(rèn)(VV)方法以達(dá)到軟件的高可信度。而針對高可信度軟件的可靠性定量評估方法的研究仍處于探索階段。本研究通過基于概率風(fēng)險(xiǎn)分析和物理仿真模型,提出了核電站安全級(jí)數(shù)字化控制系統(tǒng)的軟件測試用例生成方法,所產(chǎn)生的測試用例包含了風(fēng)險(xiǎn)指引信息,能定性描述軟件實(shí)際操作場景。在此基礎(chǔ)上,結(jié)合貝葉斯推斷理論,提出無故障測試概念,通過無故障測試后驗(yàn)信息對先驗(yàn)分布進(jìn)行貝葉斯推斷,開發(fā)了基于概率風(fēng)險(xiǎn)分析和物理模型仿真的軟件可靠性定量評估方法。以某核電站保護(hù)系統(tǒng)子系統(tǒng)軟件為對象,分析系統(tǒng)的故障模式和保護(hù)子系統(tǒng)軟件輸入空間,建立軟件的運(yùn)行剖面,結(jié)合RELAP5仿真模型,獲得可用于測試核電站安全級(jí)數(shù)字化控制系統(tǒng)軟件測試的測試用例,并搭建自動(dòng)化測試平臺(tái),最終實(shí)現(xiàn)了軟件可靠性的定量評估。
【圖文】：

本文根據(jù)典型壓水堆模型及壓力容器的相關(guān)物性參數(shù)，對壓力容器進(jìn)行節(jié)點(diǎn)逡逑劃分。根據(jù)不同節(jié)點(diǎn)流道形狀，依靠熱構(gòu)件、分支與圓管部件等對模型進(jìn)行模擬，逡逑獲得壓力容器節(jié)點(diǎn)圖如圖３．３。逡逑２５逡逑

需參數(shù)作為一組測試用例，針對一回路冷卻劑流量低保護(hù)子系統(tǒng)，其輸入包括反逡逑應(yīng)堆功率Ｐ、冷卻劑流量Ｆｌｏｗ和泵斷路器狀態(tài)Ｓ，得到的測試用例為系統(tǒng)特定逡逑狀況下軟件輸入空間的變化情況。樣本編號(hào)１所得的測試用例，如圖３．８所示，逡逑」邐畫邋１邐—逡逑１２００＇邐＼邐邐Ｐｍｐｖｅｌ邋１邐邐邋邐ｍｆｌｏｗ邋３逡逑＼邐—Ｐｍｐｖｅｌ：３邐１００００邋＊邐邐＼逡逑１０００－邋＼邋＼逡逑－邐＼邐＾００－邋Ｖ逡逑１邐＼邐｜邐Ｖ逡逑＝５邋６００－邐＼邐Ｉ邋４０００．邐＼逡逑｜邐４００－邐嶀邐＼邐＾．逡逑２００邋－邐°＇邐Ｎ．逡逑。邐靡：逡逑０邐２０邐４0邐６０邐８０邐0邐２０邐４０邐６０邐８０逡逑Ｔｉｍｅ（ｓ）邐Ｔｉｍｅ（８）逡逑圖３．８樣本編號(hào)１所得測試用例逡逑圖中曲線代表主泵發(fā)生某種電氣故障時(shí)，泵失電后泵轉(zhuǎn)速和環(huán)路質(zhì)量流量的逡逑變化情況，即待測軟件輸入變量冷卻劑流量Ｆｌｏｗ的變化情況。逡逑此方法基于ＰＲＡ技術(shù)，所得到的測試用例包含實(shí)際系統(tǒng)的風(fēng)險(xiǎn)與故障概率逡逑信息。對于保護(hù)系統(tǒng)軟件等安全級(jí)軟件，只有在系統(tǒng)偏離正常狀態(tài)時(shí)，才會(huì)激勵(lì)逡逑相應(yīng)功能進(jìn)行保護(hù)操作，通過結(jié)合物理模型仿真，突破了實(shí)際保護(hù)系統(tǒng)限制，可逡逑獲得系統(tǒng)故障狀況下的軟件輸入空間變化�？梢姡a(chǎn)生的測試用例能滿足低需求逡逑操作模式軟件的測試需求。逡逑３．５本章小結(jié)逡逑本章主要研究安全級(jí)軟件可靠性定量評估方法中測試用例的生成過程，，首先逡逑選取了反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)中的冷卻劑流量低保護(hù)子系統(tǒng)為待測系統(tǒng)
【學(xué)位授予單位】：廈門大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：TP311.53

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

1 水璇璇;吳一純;吳志強(qiáng);蔡源鳳;胡劍全;郝俊偉;楊永祥;;反應(yīng)堆FPGA保護(hù)子系統(tǒng)開發(fā)與驗(yàn)證[J];核電子學(xué)與探測技術(shù);2015年10期

2 楊明;宋夢楚;;數(shù)字化儀控系統(tǒng)軟件可靠性定量評估研究[J];核動(dòng)力工程;2014年S1期

3 林萌;陳玉清;張虹;劉定明;楊燕華;;RELAP5堆芯功率計(jì)算模型的擴(kuò)展[J];核動(dòng)力工程;2007年06期

4 徐仁佐,張健,劉蓮君,何平;軟件可靠性專家系統(tǒng)(SRES)中經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ偷钠娈愋詥栴}與參數(shù)估計(jì)方法[J];計(jì)算機(jī)學(xué)報(bào);1998年02期

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1 苗聚昌;概率風(fēng)險(xiǎn)分析中蒙特卡洛方法的研究與應(yīng)用[D];天津理工大學(xué);2009年

2 高蕊;壓水堆核電站熱力系統(tǒng)建模分析與研究[D];上海交通大學(xué);2007年

本文編號(hào)：2682572