Разработка комплекта нормативных документов, обеспечивающих создание, внедрение и эксплуатацию АСУ ТП нового поколения на базе программных и программируемых. - презентация

1 Разработка комплекта нормативных документов, обеспечивающих создание, внедрение и эксплуатацию АСУ ТП нового поколения на базе программных и программируемых средств Авторы: А.Н. Анохин – ПНИЛ «ЭРГОЛАБ», ИАТЭ НИЯУ «МИФИ», Обнинск О.Л. Боженков – ОАО «ВНИИАЭС», Москва И.Д. Ракитин, В.П. Сивоконь, С.А. Шумов – ОАО «СНИИП», Москва Обнинск, 2009

2 Преимущества компьютеризированных систем контроля и управления по сравнению с традиционными: Улучшается диагностика состояния оборудования АЭС; Улучшается диагностика состояния оборудования АЭС; Возможность для персонала получать информацию, которую он не имел при использовании обычных систем; Возможность для персонала получать информацию, которую он не имел при использовании обычных систем; Более точная и надежная информация; Более точная и надежная информация; Возможность для проектантов представлять информацию в виде, который наилучшим образом соответствует задачам персонала и его информационным потребностям; Возможность для проектантов представлять информацию в виде, который наилучшим образом соответствует задачам персонала и его информационным потребностям; Повышение эффективности в выработке энергии и снижение стоимости эксплуатации. Повышение эффективности в выработке энергии и снижение стоимости эксплуатации.

3 Иерархическая взаимосвязь между документами МАГАТЭ и МЭК Высший уровень: документы МАГАТЭ по безопасности; Высший уровень: документы МАГАТЭ по безопасности; Первый уровень: стандарт МЭК «Общие требования к системам, важным для безопасности АЭС»; Первый уровень: стандарт МЭК «Общие требования к системам, важным для безопасности АЭС»; Второй уровень: детализация требований по общим вопросам (имеются ссылки в документе первого уровня); Второй уровень: детализация требований по общим вопросам (имеются ссылки в документе первого уровня); Третий уровень: требования к конкретному оборудованию, техническим методам или конкретной деятельности. Третий уровень: требования к конкретному оборудованию, техническим методам или конкретной деятельности.

4 Документы МАГАТЭ: Основы безопасности: содержат основные цели, концепции и принципы обеспечения безопасности и защиты в освоении и применении ядерной энергии для мирных целей; Основы безопасности: содержат основные цели, концепции и принципы обеспечения безопасности и защиты в освоении и применении ядерной энергии для мирных целей; Требования безопасности: устанавливают требования, которые необходимо выполнять для обеспечения безопасности. Эти требования определяются целями и принципами, изложенными в Основах безопасности ; Требования безопасности: устанавливают требования, которые необходимо выполнять для обеспечения безопасности. Эти требования определяются целями и принципами, изложенными в Основах безопасности ; Руководства по безопасности: рекомендуют меры, условия или процедуры выполнения требований безопасности. Руководства по безопасности: рекомендуют меры, условия или процедуры выполнения требований безопасности.

5 Роль человеческого фактора; Роль человеческого фактора; Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ); Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ); Организация пультов управления; Организация пультов управления; Помещение пульта управления; Помещение пульта управления; Применение компьютеризованных систем в важных для безопасности системах; Применение компьютеризованных систем в важных для безопасности системах; Автоматический контроль; Автоматический контроль; Функции системы защиты; Функции системы защиты; Применение компьютеризованных систем защиты; Применение компьютеризованных систем защиты; Разделение систем защиты и систем контроля и управления. Разделение систем защиты и систем контроля и управления. Документы МАГАТЭ (продолжение): Документ NS-R-1 «Проектирование атомных электростанций. Требования безопасности».

6 Документы МАГАТЭ (продолжение): NS-G-1.2. «Оценка безопасности и независимая проверка для атомных станций. Руководство по безопасности» Рекомендации по оценке безопасности в процессе проектирования, а также рекомендации по независимой проверке оценки безопасности АЭС в целом; Рекомендации по оценке безопасности в процессе проектирования, а также рекомендации по независимой проверке оценки безопасности АЭС в целом; Предлагаемый отечественный РД: «Оценка безопасности и независимая проверка (верификация) для систем контроля и управления, важных для безопасности атомных станций». Предлагаемый отечественный РД: «Оценка безопасности и независимая проверка (верификация) для систем контроля и управления, важных для безопасности атомных станций».

7 Документы МАГАТЭ (продолжение): NS-G-1.3. «Системы контроля и управления, важные для безопасности АЭС» Данное Руководство заменяет предыдущие руководства по безопасности 50-SG-D3 и 50-SG- D8. Данное Руководство заменяет предыдущие руководства по безопасности 50-SG-D3 и 50-SG- D8. Руководство содержит руководящие материалы по проектированию СКУ, важных для безопасности АЭС, включая все элементы таких систем - от датчиков до исполнительного оборудования, а также интерфейсы оператора (ЧМИ) и вспомогательное оборудование. Руководство содержит руководящие материалы по проектированию СКУ, важных для безопасности АЭС, включая все элементы таких систем - от датчиков до исполнительного оборудования, а также интерфейсы оператора (ЧМИ) и вспомогательное оборудование. Может быть основой для разработки отечественного РД «Системы контроля и управления, важные для безопасности на АЭС: проектирование» Может быть основой для разработки отечественного РД «Системы контроля и управления, важные для безопасности на АЭС: проектирование»

8 Документы МАГАТЭ (продолжение): NS-G-1.1. «Программное обеспечение для компьютерных систем, важных для безопасности АЭС» Целью данного документа является регулирование процессов получения (сбора) доказательной информации и подготовки документации, используемой для обоснования безопасности, применительно к ПО компьютерных систем, важных для безопасности АЭС, на всех фазах жизненного цикла таких систем. Целью данного документа является регулирование процессов получения (сбора) доказательной информации и подготовки документации, используемой для обоснования безопасности, применительно к ПО компьютерных систем, важных для безопасности АЭС, на всех фазах жизненного цикла таких систем. Может быть основой для разработки отечественного РД «Программное обеспечение для компьютерных систем, важных для безопасности на АЭС», хорошо согласованного с российскими ОПБ и ПБЯ. Может быть основой для разработки отечественного РД «Программное обеспечение для компьютерных систем, важных для безопасности на АЭС», хорошо согласованного с российскими ОПБ и ПБЯ.

9 Документы МЭК Стандарт МЭК «Общие требования к системам контроля и управления, важным для безопасности АЭС» Сходства и различия со стандартом МЭК «Функциональная безопасность»: Сходства и различия со стандартом МЭК «Функциональная безопасность»: Анализ источников опасности и риска контролируемого объекта. Определена исходная информация, которая требуется разработчикам СКУ от основного проекта и от документа по анализу безопасности. Вероятностный подход к оценке значимости СКУ для безопасности. Качественный (детерминистский) подход к такой оценке. Установление уровней полноты безопасности по МЭК61508 почти полностью соответствует категоризации функций в МЭК61513.

10 Документы МЭК (продолжение) МЭК «Классификация функций контроля и управления, важных для безопасности» С внедрением компьютерных систем контроля и управления АЭС, важные для безопасности функции стали распределяться по нескольким системам. С внедрением компьютерных систем контроля и управления АЭС, важные для безопасности функции стали распределяться по нескольким системам. Цель – классификация важных для безопасности функций по категориям, в зависимости от их вклада в предупреждение и смягчение Постулированных Исходных Событий (ПИС), а также: Цель – классификация важных для безопасности функций по категориям, в зависимости от их вклада в предупреждение и смягчение Постулированных Исходных Событий (ПИС), а также: Формулирование требований к проектированию систем и оборудования, выполняющих эти функции. Формулирование требований к проектированию систем и оборудования, выполняющих эти функции.

11 Документы МЭК (продолжение) МЭК 61226: Категоризация функций Категория А используется для обозначения тех функций, которые играют основную роль в достижении или поддержании безопасности АЭС с целью предотвращения развития аварий до недопустимых последствий. Категория А используется для обозначения тех функций, которые играют основную роль в достижении или поддержании безопасности АЭС с целью предотвращения развития аварий до недопустимых последствий. К категории В относят функции, которые играют дополнительную роль по отношению к функциям категории А в достижении или поддержании безопасности АЭС, в особенности функции, необходимые для эксплуатации после достижения контролируемого состояния с целью предотвращения развития проектных событий (ПС) до недопустимых последствий или для смягчения последствий ПС. К категории В относят функции, которые играют дополнительную роль по отношению к функциям категории А в достижении или поддержании безопасности АЭС, в особенности функции, необходимые для эксплуатации после достижения контролируемого состояния с целью предотвращения развития проектных событий (ПС) до недопустимых последствий или для смягчения последствий ПС. К категории С относят функции, которые играют вспомогательную или косвенную роль в достижении или поддержании безопасности АЭС. К категории С относят функции, которые играют вспомогательную или косвенную роль в достижении или поддержании безопасности АЭС.

12 Сравнение классов (категорий) безопасности систем АЭС, приведенных в различных документах Стандарт или нормативный документ Классы безопасности (степень важности увеличивается слева направо) ПНАЭГ (Российский) Класс 4 Класс 3 Класс 2 Класс 1 МАГАТЭNS-R-1 Системы, не важные для безопасности Системы, важные для безопасности Нет Системы, связанные с безопасностью Системы безопасности МЭК Неклас- сифици- рованные Класс С Класс В Класс А Нет IEEE 603 Не класс 1E Класс 1E Нет

13 ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ Российские нормативные документы: ГОСТ «Оценка качества программных средств. Общие положения». ГОСТ «Оценка качества программных средств. Общие положения». ГОСТ Р ИСО/МЭК Информационные технологии. Процессы жизненного цикла программных средств. ГОСТ Р ИСО/МЭК Информационные технологии. Процессы жизненного цикла программных средств. ГОСТ «Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования». ГОСТ «Системы ядерного приборостроения для атомных станций. Общие требования». РД «Положение об аттестации программных средств, применяемых при обосновании безопасности объектов использования атомной энергии». РД «Положение об аттестации программных средств, применяемых при обосновании безопасности объектов использования атомной энергии».

14 ТРЕБОВАНИЯ К ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ Международные нормативные документы: МЭК Изд.2: 2006 «Атомные электростанции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Аспекты программного обеспечения компьютерных систем, выполняющих функции категории А». МЭК Изд.2: 2006 «Атомные электростанции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Аспекты программного обеспечения компьютерных систем, выполняющих функции категории А». МЭК Изд.1: 2004 «Атомные электростанции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Аспекты программного обеспечения для компьютерных систем, выполняющих функции категории В или С». МЭК Изд.1: 2004 «Атомные электростанции. Системы контроля и управления, важные для безопасности. Аспекты программного обеспечения для компьютерных систем, выполняющих функции категории В или С». IEEE «Верификация и валидация программных средств». IEEE «Верификация и валидация программных средств».

15 Верификация и валидация ПО (V&V) Процесс V&V программного обеспечения определяет подтверждается ли в ходе разработки ПО и в результате его разработки, что разработанный продукт удовлетворяет требованиям его предназначения, а также потребностям пользователей Процесс V&V программного обеспечения определяет подтверждается ли в ходе разработки ПО и в результате его разработки, что разработанный продукт удовлетворяет требованиям его предназначения, а также потребностям пользователей Это определение может включать анализ, оценку, сравнение, проверку, и тестирование продуктов и процессов разработки ПО Это определение может включать анализ, оценку, сравнение, проверку, и тестирование продуктов и процессов разработки ПО

16 Иллюстрация V&V Верификация Верификация Разрабатываем ли мы продукт правильно ? Валидация Валидация Разработали ли мы правильный продукт?

17 В&В ПО в контексте обеспечения качества и иерархии стандартов. Обеспечение качества (серия стандартов ИСО 9000) Разработка ПО (ИСО/МЭК 12207) В&В ПО (IEEE 1012) Разработка ПО, важного для безопасности АЭС (МЭК 60880, МЭК 62138)

18 ПРОЕКТИРОВАНИЕ БЛОЧНЫХ ПУНКТОВ УПРАВЛЕНИЯ (БПУ), ФУНКЦИОНАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ, ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫЙ ИНТЕРФЕЙС (ЧМИ) Использование методов инженерной психологии при разработке и внедрении цифровых систем и интерфейсов слабо отражено в существующих российских нормативных документах. Использование методов инженерной психологии при разработке и внедрении цифровых систем и интерфейсов слабо отражено в существующих российских нормативных документах. Наиболее полезными в качестве основы для разработки соответствующих российских стандартов и регулирующих документов, касающихся функционального анализа, человеко-машинного интерфейса и проектирования БПУ, являются документы, разработанные в МЭК, NRC и EPRI. Наиболее полезными в качестве основы для разработки соответствующих российских стандартов и регулирующих документов, касающихся функционального анализа, человеко-машинного интерфейса и проектирования БПУ, являются документы, разработанные в МЭК, NRC и EPRI.

19 Иерархическая структура разрабатываемых российских руководящих документов: Принципы и базовые аспекты безопасности (на основе документов МАГАТЭ ) Общие требования к АСУ ТП (на основе стандарта МЭК 61513) Классификация подсистем АСУ ТП, требования к пунктам управления, программному обеспечению, оценке его надежности и качества (на основе соответствующих стандартов МЭК) Требования к отдельным элементам АСУ ТП, таким как органы управления оператора, видеодисплеи и т.п. (на основе соответствующих стандартов МЭК)

20 Структура МЭК/ТК45 «Ядерное приборостроение» TК45 Ядерное приборостроение ПК45A Контроль и управления на ядерных объектах ПК45B Аппаратура для радиационной безопасности РГ1 Терминология Проектная группа 62495Измерительные устройства, использующие ионизирующие излучения WG 9 Детекторы и системы РГ2 … РГ10 РГ5 … РГ15

21 Рабочие группы ПК45А: РГА2 – датчики и измерительная техника РГА2 – датчики и измерительная техника РГА3 – Применение цифровых процессоров для обеспечения безопасности на атомных станциях РГА3 – Применение цифровых процессоров для обеспечения безопасности на атомных станциях РГА5 – Измерения, связанные со специальными технологическими процессами и радиационным контролем РГА5 – Измерения, связанные со специальными технологическими процессами и радиационным контролем РГА7 – Надежность электрического оборудования в системах безопасности реакторов РГА7 – Надежность электрического оборудования в системах безопасности реакторов РГА8 – Пункты управления (БПУ, ДПУ) РГА8 – Пункты управления (БПУ, ДПУ) РГА9 – Измерительные системы РГА9 – Измерительные системы РГА10 – Усовершенствование и модернизация систем контроля и управления атомных станций РГА10 – Усовершенствование и модернизация систем контроля и управления атомных станций

22 Рабочие группы ПК45В: РГВ5 – Измерения излучений в окружающей среде РГВ5 – Измерения излучений в окружающей среде РГВ7 – Оборудование для контроля внешнего загрязнения тела, конечностей и одежды персонала РГВ7 – Оборудование для контроля внешнего загрязнения тела, конечностей и одежды персонала РГВ8 – Носимые активные электронные мониторы эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы РГВ8 – Носимые активные электронные мониторы эквивалентной дозы и мощности эквивалентной дозы РГВ9 – Стационарное оборудование для контроля уровней излучений и активности на ядерных объектах РГВ9 – Стационарное оборудование для контроля уровней излучений и активности на ядерных объектах РГВ10 – Измерительная аппаратура для измерения радона и его дочерних продуктов РГВ10 – Измерительная аппаратура для измерения радона и его дочерних продуктов РГВ14 – Пассивные интегрирующие дозиметрические системы для контроля внешнего облучения РГВ14 – Пассивные интегрирующие дозиметрические системы для контроля внешнего облучения РГВ15 – Аппаратура для обнаружения несанкционированного перемещения объектов, использующая спектрометрию, индивидуальные электронные дозиметры и портативные измерители мощности дозы РГВ15 – Аппаратура для обнаружения несанкционированного перемещения объектов, использующая спектрометрию, индивидуальные электронные дозиметры и портативные измерители мощности дозы

23 Итоги заседаний МЭК/ТК45 в Иокогаме (10 – 18 сентября 2009г.) Количество рассмотренных проектов стандартов: ТК45: 4 проекта; ТК45: 4 проекта; ПК45А:14 проектов; ПК45А:14 проектов; ПК45В:12 проектов. ПК45В:12 проектов.

24 Основные проекты ТК45 и ПК45А: «Международный электротехнический словарь: часть 395 – Ядерное приборостроение» «Международный электротехнический словарь: часть 395 – Ядерное приборостроение» «Общие требования к системам контроля и управления», изд.2; «Общие требования к системам контроля и управления», изд.2; «Передача данных в системах, выполняющих функции категории А», изд.2; «Передача данных в системах, выполняющих функции категории А», изд.2; «Выбор и применение сложных электронных компонентов для систем, выполняющих функции категории А» «Выбор и применение сложных электронных компонентов для систем, выполняющих функции категории А» «Требования к защищенности программного обеспечения» «Требования к защищенности программного обеспечения».

25 Основные проекты ПК45В: «Рентгеновские установки для обнаружения незаконно перемещаемых предметов отдельными лицами»; «Рентгеновские установки для обнаружения незаконно перемещаемых предметов отдельными лицами»; «Основанные на спектрометрии портальные мониторы для обнаружения и идентификации незаконно перемещаемых радиоактивных материалов»; «Основанные на спектрометрии портальные мониторы для обнаружения и идентификации незаконно перемещаемых радиоактивных материалов»; «Радиографическая система для проверки транспорта и перевозимого груза»; «Радиографическая система для проверки транспорта и перевозимого груза»; «Чувствительные портативные приборы для обнаружения радиоактивных веществ» «Чувствительные портативные приборы для обнаружения радиоактивных веществ»

26 Спасибо за внимание!