當(dāng)"國(guó)之重器"遇上"數(shù)字大腦"：核電管理系統(tǒng)自主化為何至關(guān)重要？
在"雙碳"目標(biāo)引領(lǐng)的能源變革浪潮中，核電作為穩(wěn)定的低碳能源，正以年均5%的裝機(jī)容量增速成為全球能源結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵支撐。而對(duì)于這個(gè)涉及高溫高壓、放射性物質(zhì)的復(fù)雜系統(tǒng)而言，安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)就像核電站的"數(shù)字大腦"，其可靠性直接關(guān)系到機(jī)組運(yùn)行效率、人員安全乃至整個(gè)能源供應(yīng)鏈的穩(wěn)定。 回溯二十年前，我國(guó)核電管理系統(tǒng)曾長(zhǎng)期依賴(lài)國(guó)外技術(shù)。從設(shè)備臺(tái)賬記錄到檢修流程管控，從輻射劑量監(jiān)測(cè)到應(yīng)急響應(yīng)調(diào)度，核心系統(tǒng)的源代碼、升級(jí)權(quán)限甚至日常維護(hù)都掌握在外國(guó)廠商手中。這種"卡脖子"困境不僅導(dǎo)致運(yùn)維成本居高不下，更讓核電這一戰(zhàn)略性能源領(lǐng)域面臨潛在的安全隱患——一旦外部技術(shù)支持中斷，整個(gè)核電站的運(yùn)行都可能陷入停滯。 正是在這樣的背景下，一場(chǎng)圍繞核電管理系統(tǒng)自主研發(fā)的"突圍戰(zhàn)"悄然打響。如今，隨著第四代核電安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)ASP-1通過(guò)驗(yàn)收、"和睦系統(tǒng)"在"華龍一號(hào)"上的成功應(yīng)用，中國(guó)核電管理系統(tǒng)已完成從"引進(jìn)消化"到"自主創(chuàng)新"的華麗轉(zhuǎn)身，在全球核電數(shù)字化領(lǐng)域?qū)懴铝藵饽夭实闹袊?guó)篇章。ASP-1：第四代核電管理系統(tǒng)的"中國(guó)方案"
2022年8月，由中核武漢核電運(yùn)行技術(shù)股份有限公司、中核核電運(yùn)行管理有限公司共同承擔(dān)的中國(guó)核能電力股份有限公司重大集中研發(fā)項(xiàng)目——第四代核電安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)ASP-1，以全優(yōu)成績(jī)通過(guò)技術(shù)驗(yàn)收。這一消息在核電圈引發(fā)熱烈反響，因?yàn)樗鼧?biāo)志著中國(guó)核電安全生產(chǎn)平臺(tái)數(shù)字化自主化實(shí)現(xiàn)了重大跨越。 與前三代系統(tǒng)相比，ASP-1的突破體現(xiàn)在三個(gè)維度：首先是"全業(yè)務(wù)覆蓋"，將設(shè)備管理、工作管理、配置管理等核心業(yè)務(wù)模塊深度整合，形成了從設(shè)備采購(gòu)到退役全生命周期的管理閉環(huán)；其次是"數(shù)據(jù)貫通"，通過(guò)自主研發(fā)的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)了生產(chǎn)數(shù)據(jù)、運(yùn)維數(shù)據(jù)、安全數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)交互，打破了傳統(tǒng)系統(tǒng)中"數(shù)據(jù)孤島"的頑疾；最值得關(guān)注的是"智能升級(jí)"，系統(tǒng)內(nèi)置的AI算法可以自動(dòng)分析設(shè)備運(yùn)行趨勢(shì)，提前72小時(shí)預(yù)警潛在故障，將傳統(tǒng)的"事后維修"轉(zhuǎn)變?yōu)?預(yù)測(cè)性維護(hù)"。 在浙江秦山核電站的試點(diǎn)應(yīng)用中，ASP-1的效能得到了直觀驗(yàn)證。以往一臺(tái)核電機(jī)組的年度檢修需要協(xié)調(diào)300多個(gè)外部團(tuán)隊(duì)，涉及2000余項(xiàng)具體操作，僅工單審批就需要5-7個(gè)工作日。而通過(guò)ASP-1的智能排程模塊，系統(tǒng)可以自動(dòng)匹配人員資質(zhì)、設(shè)備狀態(tài)和時(shí)間窗口，將審批周期縮短至4小時(shí)，檢修效率提升35%。更關(guān)鍵的是，系統(tǒng)內(nèi)置的安全規(guī)則庫(kù)包含了中國(guó)核電30年運(yùn)行積累的10萬(wàn)+條經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，相當(dāng)于為每個(gè)操作環(huán)節(jié)配備了"安全衛(wèi)士"，人為操作失誤率下降了62%。"和睦系統(tǒng)"：打破壟斷的"神經(jīng)中樞"中國(guó)造
如果說(shuō)ASP-1是核電管理的"中樞系統(tǒng)"，那么"和睦系統(tǒng)"就是核電站的"神經(jīng)中樞"——作為我國(guó)首套完全自主研發(fā)的核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)，它承擔(dān)著核電站90%以上的控制功能，從反應(yīng)堆功率調(diào)節(jié)到冷卻劑循環(huán)，從輻射監(jiān)測(cè)到應(yīng)急停堆，所有關(guān)鍵操作都由它發(fā)出指令。 在"和睦系統(tǒng)"誕生之前，全球核電儀控市場(chǎng)長(zhǎng)期被美國(guó)西屋、法國(guó)阿海琺、日本東芝等企業(yè)壟斷。一套百萬(wàn)千瓦級(jí)核電機(jī)組的儀控系統(tǒng)，進(jìn)口成本高達(dá)8億元，且升級(jí)維護(hù)費(fèi)用每年遞增15%。更嚴(yán)峻的是，國(guó)外系統(tǒng)采用專(zhuān)用協(xié)議和封閉架構(gòu)，核心代碼不開(kāi)放，這意味著我國(guó)核電運(yùn)行數(shù)據(jù)的安全性始終存在"后門(mén)"風(fēng)險(xiǎn)。 為了突破這一困局，中核集團(tuán)聯(lián)合國(guó)內(nèi)20余家科研院所、50余家裝備制造企業(yè)，歷經(jīng)12年技術(shù)攻關(guān)，終于在2016年推出首套"和睦系統(tǒng)"。這套系統(tǒng)采用"自主可控+開(kāi)放兼容"的設(shè)計(jì)理念，不僅實(shí)現(xiàn)了從硬件芯片到軟件算法的100%國(guó)產(chǎn)化，更創(chuàng)新地引入了"雙冗余"安全架構(gòu)——關(guān)鍵控制模塊配備兩套獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng)，當(dāng)一套出現(xiàn)故障時(shí)，另一套可在0.5秒內(nèi)無(wú)縫接管，確?？刂浦噶畹倪B續(xù)性。 2023年3月，廣西防城港核電站3號(hào)機(jī)組投產(chǎn)發(fā)電，這是我國(guó)西部地區(qū)首臺(tái)"華龍一號(hào)"核電機(jī)組，也是"和睦系統(tǒng)"首次應(yīng)用于"華龍一號(hào)"。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，在滿(mǎn)功率運(yùn)行狀態(tài)下，"和睦系統(tǒng)"的控制精度達(dá)到0.1%，比國(guó)外同類(lèi)系統(tǒng)提升30%；系統(tǒng)平均無(wú)故障運(yùn)行時(shí)間超過(guò)10萬(wàn)小時(shí)，達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平。更值得驕傲的是，通過(guò)"和睦系統(tǒng)"的應(yīng)用，單臺(tái)機(jī)組的儀控系統(tǒng)成本降低了40%，后續(xù)升級(jí)維護(hù)完全由國(guó)內(nèi)團(tuán)隊(duì)自主完成，為我國(guó)核電"走出去"掃清了技術(shù)障礙。自主研發(fā)背后的"中國(guó)智慧"：從經(jīng)驗(yàn)積累到創(chuàng)新迭代
核電管理系統(tǒng)的自主研發(fā)，從來(lái)不是單一技術(shù)的突破，而是一場(chǎng)涉及多學(xué)科、多領(lǐng)域的系統(tǒng)工程。在ASP-1和"和睦系統(tǒng)"的研發(fā)過(guò)程中，中國(guó)核電人探索出了獨(dú)特的創(chuàng)新路徑。 首先是"經(jīng)驗(yàn)數(shù)字化"的沉淀。中核運(yùn)行研究院將30年來(lái)積累的1200萬(wàn)條設(shè)備運(yùn)行數(shù)據(jù)、8000份事故分析報(bào)告、5000套操作規(guī)范進(jìn)行結(jié)構(gòu)化處理，構(gòu)建起全球*的核電運(yùn)維數(shù)據(jù)庫(kù)。這些"用血和汗換來(lái)的經(jīng)驗(yàn)"被轉(zhuǎn)化為系統(tǒng)中的智能規(guī)則，讓新系統(tǒng)從誕生之日起就具備了"老工程師"的豐富經(jīng)驗(yàn)。 其次是"產(chǎn)學(xué)研用"的協(xié)同創(chuàng)新。在"和睦系統(tǒng)"研發(fā)中，研發(fā)團(tuán)隊(duì)聯(lián)合清華大學(xué)開(kāi)發(fā)了專(zhuān)用的核級(jí)芯片，與華中科技大學(xué)共同攻關(guān)實(shí)時(shí)操作系統(tǒng)，與上海電氣合作實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵傳感器國(guó)產(chǎn)化。這種"需求方出題、高校解題、企業(yè)轉(zhuǎn)化"的模式，將技術(shù)研發(fā)周期從傳統(tǒng)的10年縮短至5年。 更重要的是"人才梯隊(duì)"的培養(yǎng)。通過(guò)"老帶新"的傳幫帶機(jī)制，一批80后、90后技術(shù)骨干迅速成長(zhǎng)。在ASP-1的研發(fā)團(tuán)隊(duì)中，35歲以下的工程師占比超過(guò)60%，他們既熟悉核電運(yùn)行的實(shí)際需求，又掌握大數(shù)據(jù)、人工智能等前沿技術(shù)，成為推動(dòng)系統(tǒng)迭代的核心力量。未來(lái)已來(lái)：核電管理系統(tǒng)的智能化進(jìn)階
站在新的起點(diǎn)上，中國(guó)核電管理系統(tǒng)的自主研發(fā)正朝著更高目標(biāo)邁進(jìn)。據(jù)中核集團(tuán)相關(guān)負(fù)責(zé)人透露，下一代核電管理系統(tǒng)將重點(diǎn)突破三大方向： 一是"數(shù)字孿生"技術(shù)的深度應(yīng)用。通過(guò)構(gòu)建核電站的虛擬鏡像，實(shí)時(shí)映射物理機(jī)組的運(yùn)行狀態(tài)，未來(lái)運(yùn)維人員可以在虛擬環(huán)境中模擬設(shè)備故障、驗(yàn)證檢修方案，將現(xiàn)場(chǎng)操作風(fēng)險(xiǎn)降低70%。 二是"邊緣計(jì)算"的普及。在核島等關(guān)鍵區(qū)域部署邊緣計(jì)算節(jié)點(diǎn)，將數(shù)據(jù)處理從集中式服務(wù)器下沉到設(shè)備端，實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)響應(yīng)，為高安全性要求的控制場(chǎng)景提供更可靠的支撐。 三是"全球化適配"的拓展。針對(duì)"一帶一路"沿線國(guó)家的不同核電標(biāo)準(zhǔn)，開(kāi)發(fā)可配置的管理系統(tǒng)模塊，讓中國(guó)核電管理系統(tǒng)不僅"走出去"，更能"融進(jìn)去"，成為全球核電數(shù)字化的"中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)"。 從依賴(lài)進(jìn)口到自主創(chuàng)新，從跟跑?chē)?guó)際到領(lǐng)跑全球，中國(guó)核電管理系統(tǒng)的自主研發(fā)之路，不僅是技術(shù)突破的歷程，更是中國(guó)制造業(yè)轉(zhuǎn)型升級(jí)的縮影。當(dāng)"中國(guó)大腦"為"國(guó)之重器"注入智慧動(dòng)能，我們看到的不僅是一個(gè)行業(yè)的跨越，更是一個(gè)國(guó)家在高端裝備領(lǐng)域的自信崛起。未來(lái)，隨著更多自主研發(fā)成果的落地應(yīng)用，中國(guó)核電必將在全球能源舞臺(tái)上綻放更耀眼的光芒。轉(zhuǎn)載：http://www.xvaqeci.cn/zixun_detail/511183.html