一、工作簡況

1、任務來源

本項目來源于中國核能行業協會團體標準制定計劃（核協科函[2023]508

號）：關于《核電廠協作方人員出入管理》等51項團體標準通過立項審批的通知。

根據通知，《核電廠控制邏輯查詢分析系統規范》由臺山核電合營有限公司負責

編制，參編單位為北京廣利核系統工程有限公司。編制周期為2023年6月-2024

年06月。

2023年12月臺山核電合營有限公司與中國核能行業協會簽訂了《核電廠控

制邏輯查詢分析系統規范》行業團體標準制修訂專項技術服務合同。

2、主要工作過程

2.1起草階段

臺山核電合營有限公司于2021年12月成立了標準申報與編制工作組，組織

標準草案編制及標準申報工作。工作組制訂了標準草案編制和申報的工作計劃、

編寫大綱，明確任務分工及各階段的進度計劃。工作組經過技術調研、分析論證

等環節，于2021年12月形成標準草案。

2023年5月16日，中國核能行業協會組織團體標準立項評審會，通過了《核

電廠控制邏輯查詢分析系統規范》立項審查。考慮到參編單位的廣泛性和代表性，

根據專家評審意見，本標準邀請北京廣利核系統工程有限公司加入標準編制工作

組，為本標準提供技術咨詢和標準校核等工作。2022年6月，工作組召開標準

編制工作會議，會議討論了當前核電廠DCS控制邏輯查詢分析的現狀，運營核電

廠的需求、控制邏輯數據范圍、數據來源、數據存儲管理與信息安全要求、查詢

分析系統要求、數據一致性評價要求、是否涉及專利以及立項評審會專家意見等，

討論確定了標準草案完善的主要內容。

2.2征求意見稿

標準編制工作組根據討論意見，進行歸納、總結、逐條研討，確定了標準征

求稿的內容，完成征求意見稿編制。

3、主要參加單位和工作組成員及其所作的工作等

臺山核電合營有限公司作為主編單位負責標準的編制工作，北京廣利核系統

工程有限公司為參編單位，負責提供技術支持和標準校核等工作。標準編制工作

組成員及分工如下：

單位名稱工作組成員主要承擔工作

臺山核電合營有限公司楊亮、周維長等牽頭編制

北京廣利核系統工程有限公司孫洪濤、武哲龍等標準校核/技術支持

二、標準編制原則和主要內容

1、標準編制原則

本標準編制原則是立足于規范合理可操作，針對運營核電廠各專業均有數字

化控制系統（以下簡稱DCS）相關控制邏輯查詢分析的普遍需求，但現有查詢分

析手段已滯后于核電行業發展的現狀，結合各核電廠現實需求及EPR核電廠系統

開發及應用經驗，制定了本標準。

（1）科學性

本標準編制小組在臺山EPR核電廠于2018年開發投用的DCS控制邏輯查詢

分析系統以及多年使用維護經驗的基礎上，進行了標準內容及指標提煉，通過核

電廠同行交流調研，結合各核電廠需求、技術難度、可實現性等方面，編寫了本

團體標準。

（2）實用性

本標準對核電廠控制邏輯查詢分析系統的功能組成、控制邏輯數據的范圍和

來源，數據一致性、數據同步、控制邏輯查詢、控制邏輯分析、系統性能等方面

進行規范，以統一各運營核電廠控制邏輯查詢分析系統的開發和運維工作，使其

向合理化、標準化方向邁進，從而達到保障并提高核電廠各專業人員DCS控制邏

輯查詢分析技術水平的目的。

2、標準主要內容的依據

本標準按照GB/T1.1-2020《標準化工作導則第1部分：標準化文件的結構

和起草規則》的規定起草。

標準分5個章節，包括前言、引言：

第1章節描述標準適用范圍。

第2章節描述標準的規范性引用文件。

第3章節為標準的術語和定義。

第4章節為標準的總體要求。

第5章節為系統要求，包括5.1系統概述，5.2功能要求（具體為5.2.1數

據范圍要求，5.2.2數據來源要求，5.2.3數據存儲管理、網絡與信息安全要求，

5.2.4查詢分析系統要求等），5.3數據一致性評價要求，5.4數據同步更新要求，

5.5系統運維管理要求，5.6系統性能等章節。

標準內容的主要依據分別簡述如下：

5.2.1數據范圍要求

核電廠DCS主要包括安全級DCS和非安全級DCS，因此控制邏輯數據也必須

要能夠覆蓋上述兩種數據，同時為體現標準技術的先進性，標準建議將核電廠其

他獨立控制系統（如汽機控制系統）、DCS機柜端接數據、操作規程、設計文件、

變更文件、操作手冊、核電廠自編教材或知識文檔等也納入并作為控制邏輯數據

的有效補充，以形成完整核電知識庫，提升查詢使用的便利性。

5.2.2數據來源要求

控制邏輯數據可以來自核電廠正式出版生效的設計文件或者機組DCS數據

備份。二者各有特點，來自設計文件的方式數據獲取方便，但其數字化程度低，

文件版本管理困難，數據精確性差（各核電廠經驗反饋中也出現設計文件與機組

實際設計組態不一致的情況），需對設計文件進行數字化處理以及控制邏輯重建；

來自機組DCS數據備份的方式具有數據精確度高（與機組完全一致），但DCS一

般為黑匣子，需對DCS數據進行解析封裝重構。

不管哪種來源方式，都需對生成的數據進行一致性評價，以最大程度確保控

制邏輯數據與機組的一致性。

5.2.3數據存儲管理、網絡與信息安全要求

核電廠控制邏輯查詢分析系統應部署在管理信息大區（核電廠辦公網絡），

需與機組DCS系統完全解耦且物理隔離，即使數據來源于機組DCS也必須要滿足

核電單向數據傳輸的管控要求，以確保不會對DCS系統產生任何影響。本標準推

薦采用拷貝機組DCS數據備份的方式進行數據庫構建及數據更新。此外，DCS控

制邏輯數據一般為核電廠敏感數據，需加密存儲，并對用戶進行權限控制，確保

數據被受控使用。

5.2.4查詢分析系統要求

查詢分析系統應能穩定可靠運行，具備與機組一致的控制邏輯查詢與顯示功

能，能實現DCS任意控制邏輯模塊的全庫檢索、定位及顯示，顯示界面與其對應

在線控制系統控制邏輯顯示界面應在模塊拓撲結構上（模塊、模塊間信號連接關

系）保持完全一致，在頁面的布局、模塊位置、頁面附加信息、配色等方面與機

組在線控制邏輯盡可能保持一致。至少在同一數字化控制系統內（如安全級DCS

或者非安全級DCS內）具備鏈接模塊的跳轉、定位與顯示功能，響應方式與在線

控制系統保持一致。應能夠對任意控制邏輯模塊的所有信號路徑進行遍歷，分類

匯總及標記，具備對任意模塊、任意信號及任意控制器的基于既定規則的風險分

析功能。具備對同一機組不同版本數據庫之間數據進行對比、差異匯總、標記、

顯示及輸出功能。

上述功能為核電廠運行維修等專業查詢分析控制邏輯的基本需求，應給予實

現。進一步的，在上述基本功能的基礎上建議進行功能擴展，例如實現控制邏輯

與機柜IO端接數據的融合查詢、跟蹤及顯示，與其他系統（如KNS）的實時工

藝過程數據聯動，與核電廠其他圖紙、設計變更、知識文檔、教材等數據進行融

合及關聯，不同機組間數據庫對比分析，針對冗余控制器、冗余網絡節點之間進

行包絡性風險分析，以及分析結果的精簡及概貌顯示等功能。

5.3數據一致性評價要求

數據一致性為本標準的核心內容，不管是從設計文件生成還是從機組DCS

數據庫解析重構生成，均要求對所生成的DCS離線數據庫數據進行一致性評價，

確保查詢分析系統所產生或查詢到的控制邏輯數據與實際機組一致，避免出現明

顯差異對用戶造成干擾。通過將生成的數據與原始數據源（設計文件或機組數據）

以控制邏輯頁面為單位并參考表1各個維度對全部模塊進行逐一對比并記錄差

異。只有全部待評價頁面的I類數據完全相同、II類數據無明顯差異才能通過

一致性評價并上線使用。否則需要排除原因，修正相關生成算法或工具，并重新

進行一致性評價。

表1數據一致性評價維度及分類

評價維度類別

控制邏輯模塊I類

控制邏輯模塊參數I類

控制邏輯模塊之間連接關系（連接

I類

線）

模塊所在位置II類

模塊所在頁面及頁面布局II類

模塊所在頁面的其他附屬信息（如

模塊注釋文本、標記框、云圖、頁II類

面圖幅說明等）

用戶個性化注釋標記III類

對于所選取數據的代表性，結合核電廠DCS控制邏輯數據規模，首次生成或

生成軟件修改更新后需隨機選擇不少于50頁控制邏輯頁面且需覆蓋所有使用到

的控制邏輯模塊類型，以確保一致性驗證的代表性和完整性。若為增量生成且生

成軟件沒有更新，則隨機選擇20個變化頁面（不足20個變化頁面則全部選取）

進行一致性評價，若增量生成后一致性檢查未通過，則需修正生成軟件以確保數

據一致性，并按首次生成原則重新進行完整的一致性評價。

5.4數據同步更新要求

數據同步更新也是本標準的核心內容，數據同步更新的目的為盡可能保證控

制邏輯數據與實際機組的一致性，因此，最優的技術方案是將DCS數據庫差異檢

測及生成傳輸模塊部署在核電廠DCS網絡中，當檢測到機組DCS控制邏輯數據發

生變化時，通過核級認證的單向隔離傳輸裝置將差異內容發送到辦公網服務器中，

這種技術方案時間滯后最低，效果最好。但考慮到標準的普適性，結合實踐經驗，

本標準采用常規技術方案，即通過人工數據擺渡的方式進行數據同步更新，更新

分為定期更新和不定期更新，基于機組商運前數據變化頻繁的情況，商運前定期

更新頻率不低于每月1次，商運后不低于每3個月一次。

不定期更新只要數據有變化后就需進行同步更新，考慮到流程上的合理延時，

時限要求為通過有效的管理規定或渠道收到機組控制邏輯數據變化后的3個工

作日完成同步更新。

3、解決的主要問題

DCS在核電行業的應用越來越廣，隨著核電機組數字化、自動化、智能化水

平的提高，DCS控制邏輯越來越復雜，尤其是三代機組，其控制邏輯模塊數量已

達數十萬之多，查詢分析DCS相關控制邏輯，已成為核電廠各專業人員在機組調

試、運行控制、人員培訓、設備檢修、事故分析、經驗反饋、技術支持等領域

的普遍需求，但傳統查詢DCS系統控制邏輯主要有兩種途徑：

一是通過設計方出版的設計文件；

二是通過DCS廠家提供的安裝在核電廠工程師站終端的組態軟件。

但這兩種方式都不能很好解決DCS控制邏輯的查詢分析問題，主要弊端如下：

①設計文件的文件類型多、頁碼多、版本多、為靜態文件無法在關聯模塊間定

位及跳轉，無法直觀顯示參數，無法進行自動邏輯分析及標記等，且文件版本管

理復雜，一旦用錯版本很容易產生人因失誤；②DCS廠家組態軟件安裝在核電

廠核心控制區的特定房間（工程師站），僅有少數人員能進入并有權限使用，此

外組態軟件終端價格昂貴、數量有限、為單機版本不具備網絡擴展性，無法滿足

多人同時使用，更重要的是組態軟件與現場設備具有較強耦合，一旦查詢過程中

發生誤操作，對機組的安全穩定運行將造成很大隱患；③機組DCS控制邏輯數

據是封閉不開放的，無法進行自動信號鏈路計算分析，人工逐條分析效率低下且

容易出錯。

綜上，核電廠傳統控制邏輯查詢分析方式已滯后于核電行業發展，需創新查

詢分析方法，構建新型核電廠控制邏輯查詢分析系統。本標準通過對核電廠控制

邏輯查詢分析系統的功能組成、控制邏輯數據的范圍和來源，數據一致性、數據

同步、控制邏輯查詢分析、系統性能等方面進行規范，以提高核電廠控制邏輯查

詢分析工作的便利性、查詢分析結果的準確性、穩定性及控制邏輯分析的自動化

水平。

三、主要試驗（或驗證）情況

本標準提出的核電廠控制邏輯查詢分析系統已于2018年在臺山EPR核電機

組投用，規定的各項功能均已實現。多年的運維及使用實踐表明本標準對系統的

功能組成、控制邏輯數據的范圍和來源，數據一致性、數據同步、控制邏輯查詢

分析、系統性能等方面的指標設置合理、有效、可實現。

四、標準中涉及專利的情況

本標準5.2.2.2條“如數據來源為在線控制邏輯數據庫（副本/備份），應具

備對在線控制邏輯數據庫（副本/備份）進行控制邏輯解析、封裝和呈現功能”

可能涉及到與《核電DCS離線數據庫的構建、同步、呈現與分析方法及系統》

（ZL201910882646.X）相關的專利。從機組DCS在線數據庫直接解析、封裝重構

生成與實際機組完全一致且互相解耦的離線控制邏輯數據，并進行一致性矢量化

圖形呈現的技術，經實踐驗證，其在數據的一致性與準確性方面優勢明顯，屬于

優先推薦使用的先進技術。

但標準的5.2.2.3條已考慮到對現有常規技術手段的兼容性，即可通過設計

文件生成離線控制邏輯數據。因此涉及專利不影響整個標準所述系統的架構及實

施。另外，該專利的所有者臺山核電合營有限公司愿意在公平合理無歧視的條件

下與各單位就專利許可進行協商。

五、預期達到的社會效益、對產業發展的作用等情況

通過對核電廠控制邏輯查詢分析系統的功能組成、控制邏輯數據的范圍和來

源，數據一致性、數據同步、控制邏輯查詢分析、系統性能等方面進行標準化，

對各個核電廠控制邏輯查詢分析系統的開發和運維有實際指導意義，可提高核電

廠控制邏輯查詢分析工作的便利性、查詢分析結果的準確性、穩定性及控制邏輯

分析的自動化水平。

本標準所提出的核電廠控制邏輯查詢分析系統已在國內EPR機組應用，從

2018年投用至今，系統運行穩定，實現了個人辦公電腦查詢分析與實際機組完

全一致的控制邏輯功能，已成為各專業在機組調試、運行控制、人員培訓、設

備檢修、事故