软件需求管理在核电HMI软件自主研发过程中的应用 国际上怎么评价中国自主研发核电

　　摘要：核电DCS人机界面软件是整个DCS系统的重要组成部分。人机界面的自主研发也是目前国内核电行业的重要开发课题。该文在DOORS需求管理工具应用基础上，浅析需求管理在人机界面软件自主研发过程中的应用。
　　关键词：RTM（requirement tracing matrix）；HMI（human-machine interface）；DCS
　　中图分类号：TL362文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)21-5097-03
　　Software Requirement Management on Human-machine Interface (HMI) Software for Nuclear Power Plant
　　LIN Shu-qian, GUO Xiao-xing, XIANG Yuan
　　(China Nuclear Control System Engineering Co., Ltd., Beijing 100176, China)
　　Abstract: The human-machine interface (HMI) is the most important part of the whole distribute control system. The development and research of HMI software is new point in newclear power plant area. Based on DOORS to manage and trace the HMI software require ment is expressed in this article .
　　Key words: RTM(requirement tracing matrix); HMI(human-machine interface); DCS
　　软件需求管理是对软件需求开发的管理，伴随整个需求开发全过程、软件生命周期全过程。需求管理的任务则是：寻求软件开发的目标与客户就软件项目的需求保持一致。软件开发尤其是大型软件或者多方合作开发软件的开发周期较长，代码量庞大、开发设计人员众多，这无疑增加了软件开发的难度。对于核电DCS(Distribute Control System)控制系统所需的二层人机界面软件的开发，不仅要考虑界面中的人因因素，还要考虑软件的实时性，可靠性和稳定性。因此对人机界面软件开发过程实施全面的软件需求跟踪管理具有非常重要的意义。
　　 1核电人机界面软件自主研发概述
　　核电DCS控制系统中的HMI软件，又称用户交互界面，是核电站与操作员之间进行操作交互和信息交换的媒介，是全厂DCS控制系统的重要组成部分。核电站DCS人机界面软件主要用于监视电厂系统参数、报警信息，并执行正常运行规程操作和事故应急处理。它的主要功能包括：操作员流程图显示操作、报警显示操作、趋势曲线显示操作、历史数据集报警记录、计算机化规程、二次计算、报表生成和打印等功能，详见表1。
　　DCS二层人机界面软件总体需要满足以下要求：1）多屏显示，支持多屏显示并可根据区域不同（如主控室、远程停堆站、技术支持中心、挂牌中心等）灵活配置单屏、三屏、五屏显示，且各屏显示风格及功能应保持一致；2）实时性，包括界面切换、参数显示刷新率、及操作员发出二层指令对0层设备的操作时间以及设备状态反馈到二层界面显示时间都需要满足一定的时间限制以保证系统正常运营。
　　 2软件需求管理工具介绍
　　软件需求管理是一个长期繁复的任务，其中对于需求的载体-软件需求规格说明书这类基于word文档的存储方法就有诸多局限性。例如：不易保证文档的同步和更新；不易存储每一条需求的属性，添加日期或更改日期；不利于创建功能性需求与其他系统元素之间的链接等等。因此对于需求的管理势必要引入一些管理工具来实现，同时也可以利用需求管理工具将需求的管理提高到更高的自动化管理层次。软件需求管理工具的概括见表2。
　　这些商业工具之间的一个显著差别就是以文档为中心还是以数据库为中心。以数据库为中心的产品（比如：DOORS和Cali ber-RM）将全部需求、属性和跟踪信息存放在数据库中，不同产品依赖的数据库既可以是通用数据库，也可以是专有数据库；也可以是关系型或面向对象的数据库。可以从不同的源文档导入需求，但导入后都保存在数据库中。然后将需求的文本描述标注为一个所需的属性。有些管理工具还可以将单个需求与外部文档联系起来，视为该需求的补充文档以扩充需求存储库中的内容。
　　以文档为中心的产品（例如：RMTrak、 RequisitePro）使用字处理程序（word或 FrameMaker）制作需求文档。RequisitePro允许选择
　　文档作为离散需求存储在数据库中。只要将需求存入数据库中，就可以像操作以数据库为中心的工具一样，将每个需求标注相应的属性，且创建于其他系统需求或功能需求之间的关系链接。
　　在表2列出的产品中，除入门级的 QSSrequireit软件，其余工具都价格不菲。但相对于需求管理的高成本现状而言，投资购买一个价格合适的需求管理工具还是值当的。
　　商业工具购入后，可以协助需求管理人员完成以下几部分内容：
　　1）管理版本和变更。项目导入管理工具后应该及时定义需求基线。基线（Baseline）就是软件成品要最终实现的需求集合。
　　2）存储需求属性。对每个需求都可以分配不同的属性以方便管理。其中有部分需求管理工具自带有一些系统定义好的属性，用户可以直接使用。例如：创建日期，创建人等。同时为了补充详细说明每条需求，用户可以自定义相关属性，例如：系统需求，功能性需求等。
　　3）完成影响分析。导入需求文档后，可以将每一条需求逐一建立与相关系统组件（比如：代码模块、详细设计、测试用例）的链接，当某一条需求变更或者是需求升版导致得需求变化时，用户可以很方便的根据链接跟踪到受影响的测试或是设计。