基于 FPGA 的安全相关 PRM 系统的资质认证 Tadashi Miyazaki、Naotaka Oda、Yasushi Goto、Toshifumi Hayashi 东芝公司,日本横滨 摘要。东芝开发了基于不可重写 (NRW) 现场可编程门阵列 (FPGA) 的安全相关仪器和控制 (I&C) 系统。考虑到应用于安全相关系统,东芝基于 FPGA 的系统采用了一旦制造后就无法更改的非易失性和不可重写的 FPGA。FPGA 是一种仅由基本逻辑电路组成的设备,FPGA 执行通过连接 FPGA 内部的基本逻辑电路配置的定义处理。基于 FPGA 的系统解决了由模拟电路操作的传统系统(基于模拟的系统)和由中央处理单元操作的系统(基于 CPU 的系统)中存在的问题。应用 FPGA 的优势在于可以保持产品的长寿命供应、提高可测试性 (验证) 并减少模拟系统中可能出现的漂移。东芝此次开发的系统是功率范围中子监测器 (PRM)。东芝计划今后将这种开发流程应用到其他安全相关系统(如 RPS),从而扩大基于 FPGA 的技术的应用范围。东芝为基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统开发了一种特殊的设计流程。该设计流程解决了多年来关于核安全应用数字系统的可测试性问题。因此,东芝基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统具有成为核安全应用数字系统标准的巨大优势。1. 引言核电站的 I&C 系统最初是基于模拟的。1980 和 90 年代开发了基于计算机的 I&C 系统。尤其是先进沸水反应堆 (ABWR) 中使用的系统,是世界上第一个沸水反应堆全数字化仪控系统。与老式模拟系统相比,计算机仪控系统具有许多优势。计算机仪控系统没有漂移问题,而漂移问题曾困扰过模拟系统的维护人员。计算机仪控系统具有许多先进功能,包括一些自动功能,这是任何模拟系统都无法提供的。计算机仪控系统的这些先进功能一直有助于核电站的安全运行。由于计算机仪控系统与安全相关,因此法规和标准要求它们进行验证和确认。然而,丰富的功能和由此产生的软件复杂性使得计算机仪控系统的验证和确认既耗时又昂贵。此外,计算机系统使用半导体工业生产的微处理器,与核工业相比,其产品生命周期较短。大多数微处理器可能在几年内就过时了。FPGA 于 1990 年在半导体行业中得到发展。与普通半导体器件或专用集成电路 (ASIC) 不同,FPGA 中的电路可以在从半导体工厂发货后确定或编程。因此,它适用于核工业等小批量应用。由于 FPGA 是一种半导体器件,其功能由嵌入在器件中的电路决定,因此 FPGA 无需操作系统 (OS) 或基于计算机的 I&C 系统所必需的复杂应用程序即可运行。一般而言,基于 FPGA 的 I&C 系统比基于计算机的 I&C 系统更简单,这使得 V&V 工作更简单且更经济实惠。
基于 FPGA 的安全相关 PRM 系统的认证 Tadashi Miyazaki、Naotaka Oda、Yasushi Goto、Toshifumi Hayashi 东芝公司,日本横滨 摘要。东芝开发了基于不可重写 (NRW) 现场可编程门阵列 (FPGA) 的安全相关仪器和控制 (I&C) 系统。考虑到应用于安全相关系统,东芝基于 FPGA 的系统采用了一旦制造就无法更改的非易失性和不可重写的 FPGA。FPGA 是一种仅由基本逻辑电路组成的设备,FPGA 执行通过连接 FPGA 内部的基本逻辑电路配置的定义处理。基于 FPGA 的系统解决了传统模拟电路系统(模拟系统)和中央处理器系统(CPU 系统)中存在的问题。应用 FPGA 的优势在于可以保持产品的长寿命供应、提高可测试性(验证)以及减少模拟系统中可能出现的漂移。东芝此次开发的系统是功率范围中子监测器 (PRM)。东芝计划从现在开始将这一开发流程应用于其他安全相关系统(如 RPS),从而扩大基于 FPGA 的技术的应用范围。东芝为基于 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统开发了一种特殊的设计流程。该设计流程解决了多年来关于核安全应用数字系统可测试性的问题。因此,基于东芝 NRW-FPGA 的安全相关 I&C 系统具有成为核安全应用数字系统标准的巨大优势。1.简介 核电站 I&C 系统最初是基于模拟的。1980 和 90 年代开发了基于计算机的 I&C 系统。特别是,先进沸水反应堆 (ABWR) 中使用的系统是世界上第一个用于沸水反应堆的全数字 I&C 系统。与旧的基于模拟的系统相比,基于计算机的 I&C 系统具有许多优势。基于计算机的 I&C 系统没有漂移问题,这些问题困扰了基于模拟的系统维护人员。基于计算机的 I&C 系统具有许多高级功能,包括一些自动功能,这是任何基于模拟的系统都无法提供的。基于计算机的 I&C 系统的这些高级功能一直有助于核电站的安全运行。由于基于计算机的 I&C 系统与安全相关,因此它们需要遵守法规和标准的 V&V。然而,丰富的功能和由此产生的软件复杂性使基于计算机的 I&C 系统的 V&V 既耗时又昂贵。此外,基于计算机的系统使用半导体工业生产的微处理器,与核工业相比,其产品生命周期更短。大多数微处理器可能在几年内就过时了。FPGA 在半导体工业中发展到 1990 年。与普通半导体器件或专用集成电路 (ASIC) 不同,FPGA 中的电路可以在从半导体代工厂发货后确定或编程。因此,它适用于核工业等小批量应用。因为 FPGA 是一种半导体器件,其功能由嵌入在器件中的电路决定,所以 FPGA 不需要基于计算机的 I&C 系统所必需的操作系统 (OS) 或复杂应用程序即可运行。一般而言,基于 FPGA 的 I&C 系统比基于计算机的 I&C 系统更简单,这使得 V&V 工作更简单且更经济实惠。
II 近年来,定期航班延误的普遍存在引起了人们对使用新技术的极大兴趣,这些新技术有望提高机场容量,尤其是在恶劣天气下。对新技术的兴趣的一个结果是精密跑道监控 (PRM) 系统的开发。PRM 系统使用增强的雷达和显示功能,结合自动安全警报,可以在仪表气象条件下安全地对相距小于 4300 英尺(当前不使用 PRM 的最小间隔)的平行跑道进行独立排序进近。在过去几年中,林肯实验室开展了一项 PRM 开发计划,其中包括现场数据收集、演示、性能评估和风险分析。部分基于该计划的结果,美国联邦航空局最近批准在用 PRM 系统监控的情况下对相距 3400 英尺或以上的平行跑道进行独立排序进近。美国联邦航空局还启动了一项实施计划,在美国几个主要机场安装 PRM 系统。本文报告了林肯实验室开展的现场活动的结果;使用这些结果来验证 PRM 系统的性能和安全性,并继续开发林肯实验室 PRM 计划的一部分。O
摘要背景:诊断卓越是指获得关于患者病情的准确和精确解释的最佳过程,并结合患者及其护理伙伴的观点。患者报告措施 (PRM) 旨在捕获患者报告的信息,有助于实现诊断卓越。我们旨在制定一套路线图,阐明目标并指导诊断卓越 PRM 的开发(“路线图”)。方法:我们使用来自环境文献扫描、专家咨询和患者声音的迭代输入,并采用以人为本的设计 (HCD) 和以公平为重点的路线图。这些方法的最终活动是专家召集。结果:使用 PRM 可以实现诊断卓越的多个目标,包括但不限于:(1) 用于诊断连续性的 PRM、(2) 诊断 PRM 警报、(3) 基于 PRM 的质量改进、(4) 用于研究的 PRM、(5) 用于常规筛查的 PRM、(6) 基于 PRM 的诊断卓越人群水平模式,以及 (7) 支持患者讲述故事的 PRM。公平被视为一个跨领域目标。总之,这些目标和未来目标共同支持实现患者报告的诊断卓越愿景。路线图是一种动态工具,用于说明 PRM 与特定步骤的关系,这些步骤具有实现目标的反馈回路、预期时间范围(8-15 年)、要培养的协同作用以及要克服的挑战。路线图在遵循 PRM 的开发、认可、实施和扩展阶段以及根据这些措施采取行动方面非常实用。时间范围估计假设这些阶段之间立即过渡,并且不会通过激励和主动协调来加速。结论:诊断卓越 PRM 有可能将患者的观点、公平性和可实现的目标联系起来。路线图提供了一种设计方法,使不同利益相关者能够协调测量活动。路线图还强调了从临床环境到公共卫生环境收集和使用患者报告信息的方式的多样性。患者报告的诊断卓越不能仅仅通过自上而下的努力来建立,而应该从自下而上的方法中受益。关键词:诊断错误、患者安全、医疗错误、以人为本的设计、以患者为中心版权:© 2024 作者;由克尔曼医科大学出版。这是一篇开放获取的文章,根据知识共享署名许可条款分发(https://creativecommons.org/licenses/ by/4.0),允许在任何媒体中不受限制地使用、分发和复制,前提是正确引用原始作品。引文:McDonald KM、Gleason KT、Jajodia A、Haskell H、Dukhanin V。实现诊断卓越:以公平视角制定和使用患者报告指标的路线图。Int J Health Policy Manag。2024;13:8048。doi:10。34172/ijhpm.8048
PRM 是一个绩效衡量框架,为整个联邦政府提供通用的产出衡量标准。它允许机构在战略层面更好地管理政府业务,通过提供使用机构 EA 来衡量 IT 投资的成功及其对战略结果的影响的方法。PRM 通过建立一种通用语言来实现这些目标,机构 EA 可以使用这种语言描述用于实现计划和业务目标的产出和措施。该模型阐明了内部业务组件与业务和以客户为中心的产出的实现之间的联系。最重要的是,它有助于根据比较确定哪些计划和组织更有效、更有效来做出资源分配决策。PRM 专注于三个主要目标:
年夏季的 LOLE 指标,应考虑增加。(附件 AA 第 4 节规定“至少,应使用概率方法确定 PRM,通过应用发电机强制停机来改变容量,通过应用负载不确定性来预测需求,以确保 LOLE 不超过每年 0.1 天。”)如第 6.1 节所述,使用负发电法确定 LOLE 有助于了解退役周围的不确定性。选择从研究中删除错误的发电可能会导致低估系统和 PRM 的可靠性。如第 5 节所述,第 5 年的研究结果可能提供过于乐观的 PRM,因为缺乏对决定 5 年研究能源使用情况的负载形状的洞察。
III. 投资组合评估标准 可靠性应被视为建模输入约束,而不是单独的评估指标。规划储备金 (PRM) 与资源充足性 (RA) 计划相结合,是委员会确保维持系统可靠性水平的机制。在系统分析中,每个资源投资组合应包含足够的资源水平以满足 PRM 要求,目前为峰值需求的 15-17%。4 虽然 IOU 也可以选择计算和报告可靠性指标(例如负载损失概率),或定性评估给定投资组合在 PRM 之上的可靠性效益,但委员会不鼓励在 PRM 程序(R.08-04-012 或其后续版本)之外评估可靠性效益。IOU 或任何其他受访者提交的所有资源计划应评估并记录每个投资组合在成本、风险和温室气体排放指标方面的绩效。这些 2 可能的例外是机密的市场价格数据,可以合理地用公共工程或市场价格数据替代。 3 我们认为,能源司制定的可再生能源发电方案是根据透明且经过审查的方法制定的。但是,如指导原则 B 所述,将商业活动反映在可再生能源发电组合中是有好处的。因此,这些方案包括一些汇总的机密信息
III. 投资组合评估标准 可靠性应被视为建模输入约束,而不是单独的评估指标。规划储备金 (PRM) 与资源充足性 (RA) 计划相结合,是委员会确保维持系统可靠性水平的机制。在系统分析中,每个资源投资组合应包含足够的资源水平以满足 PRM 要求,目前为峰值需求的 15-17%。4 虽然 IOU 也可以选择计算和报告可靠性指标(例如负载损失概率),或定性评估给定投资组合在 PRM 之上的可靠性效益,但委员会不鼓励在 PRM 程序(R.08-04-012 或其后续版本)之外评估可靠性效益。IOU 或任何其他受访者提交的所有资源计划应评估并记录每个投资组合在成本、风险和温室气体排放指标方面的绩效。这些 2 可能的例外是机密的市场价格数据,可以合理地用公共工程或市场价格数据替代。 3 我们认为,能源司制定的可再生能源发电方案是根据透明且经过审查的方法制定的。但是,如指导原则 B 所述,将商业活动反映在可再生能源发电组合中是有好处的。因此,这些方案包括一些汇总的机密信息