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实现核电站数字化 反应堆的神经系统之未来智能化篇

来源:江南娱乐-意甲尤文图斯亚
时间:2020-07-13 10:26:42
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实现核电站数字化 反应堆的神经系统之未来智能化篇智能化是当今世界工业的发展趋势,也是我国产业结构优化升级和增强国际竞争力的关键环节。在这样的大背景下,智能化趋势必然会影响核电,推动

智能化是当今世界工业的发展趋势,也是我国产业结构优化升级和增强国际竞争力的关键环节。在这样的大背景下,智能化趋势必然会影响核电,推动行业从数字化进一步向智能化迈进。

什么是智能化仪控系统?

智能化仪控系统是以人工智能、大数据、物联网、云技术等为基础,由机器替代或辅助人进行分析、判断、决策,具有“智慧”的仪控系统。智能化仪控系统的实现,离不开智能化控制技术、智能控制仪表、物联网、大数据、超级计算等新理论新技术的应用。

仪控系统智能化的优势

将以人工智能为代表的新技术融入到仪控系统中,有助于实现核电站数字化和智能化生产运营,促进核电发展进入第四次工业革命的新格局。

仪控系统的智能化,可以加强核电关键系统和设备的自动运行监控,提高系统、设备的可靠性;有效减少核电站的人员数量,提高核电站运行的可利用率,提高经济性;对人不可达区域通过远程控制进行维修,能有效减少工作人员的受照剂量;为严重事故处理创造技术条件;为核电站退役创造技术条件。

与模拟技术过渡到数字技术的发展不同,仪控系统的智能化发展使得这个系统再也无法“独善其身”。作为反应堆的神经系统,它把核电站内的不同的设备和系统连结成一个智慧的整体,统筹全局,协调合作。因此,我们未来的发展眼光不应只局限于“仪控系统的智能化”,更应是整个核电工程的全面智能化。

我国的智能核电工程

2017年,中核集团在“十三五”重点战略任务中提出“数字核工业”计划,以研发设计数字化、装备制造智能化为建设重点,积极推动人工智能和大数据在核电全体系的应用。

2018年11月,中国核能电力股份有限公司对外发布设备可靠性管理系统ERDB。大数据寿命预测是ERDB的亮点功能之一,通过对电厂设备各类数据的智能分析,数据的深度学习,可科学准确预测设备的劣化趋势,及时合理地为后续维修策略提供依据。ERDB系统集设备管理的数据、管理、经验为一体,不仅帮助电厂实现设备的智能化健康管理,更为电厂提供了长期的可靠性提升方法与经验。

在核电关键设备故障诊断与预测方面,中国核动力研究设计院研发的反应堆远程智能诊断平台PRID,使用自主开发的智能诊断分析算法,对关键设备准确、及时开展智能诊断分析,提出运维策略,开创了信息化、一体化、智能化的核电关键设备运维新模式。PRID是全国首个针对核电关键设备的智能运维平台。在前不久举办的中国国际大数据产业博览会上,该平台从千余件案例中脱颖而出,入选2019年“十佳大数据案例”。PRID可以实现群堆状态下的反应堆关键设备智能诊断的可视化展示,支持远程诊断,对于关键设备诊断分析的质量和效率具有显著提高作用。

此外,人工智能在人因工程上表现可圈可点。在引发核电各种事故的诸多因素中,人因失效是重要方面,将智能技术引入核电人因工程,可以有效提升核电安全运行水平。例如,核电厂先进控制室智能化人机接口系统,可使操作员快速准确获取信息,尽快排除故障,避免事故扩大,降低核电站风险;智能语音控制和语音播报系统,能够降低操作员诊断失误率,防止由于人因失误而带来的风险升级。

机器人与智能装备也是核工业智能化的重要方向。核电机器人可替代人潜入核电站拍摄传递图像,让人们更真切了解核电站内部真实状况,也可在高辐射区域代替人工开展一些特殊操作。例如,中国科学院自行研制的多功能水下智能检查机器人已先后为中核、中广核等多家单位提供支持。国家863计划“核反应堆专用机器人技术与应用”课题在广西防城港核电基地通过验收,研发出6款核电智能机器人。

时代大潮中,智能化是产业升级必由之路,核电不会例外。目前而言,核电智能化仍有很多待探索之处。随着我国具备完全自主知识产权的三代核电技术“华龙一号”落地,将推动更多核电相关自主智能装备技术不断涌现。核能应用是一个对安全性、可靠性要求极其苛刻的行业,当务之急是如何确保智能技术满足核安全相关要求。随着人们对智能技术的认知更加深入,相信核工业的智能时代很快就会来临,核能也将在智能技术的“赋能”下再次腾飞!

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