看數(shù)字技術(shù)如何賦能核電安全“智”造

浙江，是中國面積較小的省份之一，陸域面積僅有10.55萬平方公里。但就是這樣一個“小小”的省份，每年的用電量超過6000億度，在全國用電量排名中位列第四。從繁華都市的璀璨燈火到寧靜鄉(xiāng)村的溫馨光亮，每一度電都在為浙江的發(fā)展注入源源不斷的動力。

在這里，先進(jìn)的制造業(yè)工廠日夜運轉(zhuǎn)，電力賦予其不息的活力；在這里，高科技產(chǎn)業(yè)園區(qū)燈火通明，電力給予其不竭的光芒；在這里，港口的起重機(jī)，若鋼鐵巨人般忙碌裝卸貨物，物流運輸網(wǎng)絡(luò)似靈動脈絡(luò)般高效運轉(zhuǎn)，電力賜予其強(qiáng)勁的動力。無數(shù)的創(chuàng)新與創(chuàng)造在電力的支撐下綻放光彩，這一切都離不開穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。

浙江如何做到持續(xù)滿足新增電力需求，保障城市電力供應(yīng)？數(shù)字技術(shù)如何賦能核電安全“智”造，達(dá)到節(jié)能減排目標(biāo)？記者近日來到位于浙江臺州三門核電有限公司（以下簡稱“三門核電”）尋找答案。

三門核電一期工程1、2號機(jī)組 受訪者供圖

數(shù)智化驅(qū)動全鏈條生產(chǎn)

沿著依海而建的三門核電主廠區(qū)道路，記者看到兩個造型獨特的淺灰色大型建筑。這兩個建筑是三門核電的1號機(jī)組和2號機(jī)組，核能發(fā)電的“主陣地”。

三門核電為中核集團(tuán)下屬企業(yè)中第一家獲得“燈塔工廠”的企業(yè)，也是全球核電首家“燈塔工廠”。而1號機(jī)組則是全球首臺三代機(jī)組。

“數(shù)智化已經(jīng)融入工業(yè)生產(chǎn)的方方面面，核電站沒有理由不擁抱數(shù)智化?！比T核電相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，核電站圍繞經(jīng)營管理、工程建設(shè)、生產(chǎn)運行、安全質(zhì)量、技術(shù)創(chuàng)新等領(lǐng)域，建成了一批信息化系統(tǒng)，實現(xiàn)了對主營業(yè)務(wù)的數(shù)字化全覆蓋。

“我們將一些通訊模塊、攝像模塊、定位模塊集成到安全帽中去，讓監(jiān)護(hù)人在值班室或者主控室內(nèi)對現(xiàn)場操作人員進(jìn)行監(jiān)控，節(jié)約人力的成本?！毕嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹，智能安全帽讓原本需要多人配合完成的工作，只需要個人通過佩戴智能安全帽進(jìn)行實時監(jiān)控錄像，便可以實現(xiàn)傳達(dá)和接收指令的目的。

除此之外，在智慧工程方面，三門核電配合工業(yè)安全和質(zhì)量管理、數(shù)字化項目管理，統(tǒng)籌服務(wù)3、4號機(jī)組工程建設(shè)；在智慧維修方面，三門核電做好了移動巡檢、腳手架管理、防異物管理……智能生產(chǎn)系統(tǒng)大大提高了工作效率和準(zhǔn)確性，讓工作人員能夠更精準(zhǔn)地監(jiān)控和管理核電站的運行。

“‘燈塔工廠’不僅自身具備優(yōu)秀的生產(chǎn)能力，而且能通過示范和引領(lǐng)，帶動產(chǎn)業(yè)鏈中的上下游企業(yè)走向智能化，提升新型工業(yè)化整體水平?！毕嚓P(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者，入選“燈塔工廠”，意味著三門核電就像燈塔一樣，照亮工業(yè)生產(chǎn)的未來之路，指引整個行業(yè)向智能化制造的方向前進(jìn)。

“科技堡壘”守護(hù)核電安全

安全是核電站的生命線。在三門核電站，安全文化不僅僅是一句口號，而是深深植根于每一位員工的心中。通過定期的安全教育和演練，員工們對安全的認(rèn)識和應(yīng)對能力不斷提升，形成了一種自覺遵守安全規(guī)程的良好氛圍。

三門核電站不斷探索和應(yīng)用新技術(shù)，結(jié)合嚴(yán)格的安全管理制度和人員培訓(xùn)，確保核電站的絕對安全。

“我們的智耐輻照的磁吸附壁面爬行機(jī)器人，能在狹小空間進(jìn)行全方位的移動和精確定位，并通過視頻檢測設(shè)備和圖像算法進(jìn)行信息的識別和數(shù)據(jù)的計算，解決檢查可達(dá)性問題。”上述負(fù)責(zé)人介紹，它使在役檢查可達(dá)率提升316%，達(dá)到100%，也避免了人員高處作業(yè)的安全風(fēng)險。

此外，為了保障核電站的高安全性、高可靠性、高經(jīng)濟(jì)性，三門核電的設(shè)備健康管理系統(tǒng)（PHM）采用非介入智能傳感單元，接入6500個測點，部署800多個智能傳感器，用以實時獲取設(shè)備的數(shù)據(jù)，提高了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測的及時性，大大減少了巡檢工作量。

“它可以實現(xiàn) 24 小時不間斷巡檢?！毕嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹，人工不用到現(xiàn)場巡檢，數(shù)字化使用也提高了巡檢的精確度。

在核反應(yīng)堆堆芯功率分析與運行風(fēng)險監(jiān)測方面，三門核電在世界上首次采用數(shù)字孿生技術(shù)，結(jié)合多維節(jié)塊算法和堆內(nèi)儀表數(shù)據(jù)，24小時實時計算堆芯三維功率的分布，包括堆芯反應(yīng)性、組件功率、通量和其他相關(guān)堆芯參數(shù)，在復(fù)雜的負(fù)荷調(diào)節(jié)過程中自動優(yōu)化運行裕量。

“三門核電之所以能打造‘燈塔工廠’，靠的就是生產(chǎn)運行等多方面的數(shù)智化賦能?！鄙鲜鲐?fù)責(zé)人說。

“燈塔工廠”引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級

從2005年至今，經(jīng)歷了遠(yuǎn)方的跋涉，見證了踏步的前行，三門核電始不斷挑戰(zhàn)自我，致力于為社會提供清潔、安全的能源。

項目規(guī)劃建設(shè) 6 臺百萬千瓦級的核電機(jī)組，全部建成投產(chǎn)后，三門核電每年發(fā)電量達(dá)600億千瓦時，相當(dāng)于三峽年發(fā)電量的6成，是“十四五”期間浙江省全社會用電量的11%左右。理論上，浙江只要有10個三門核電，就可以滿足全省用電。

“‘燈塔工廠’讓社會公眾看到核電廠是怎樣智能生產(chǎn)，看到中國的核電廠為了確保安全作出了哪些努力，一定程度上可以扭轉(zhuǎn)核電在公眾心中的形象?！鄙鲜鲐?fù)責(zé)人介紹，核電形象改善與技術(shù)進(jìn)步同等重要，這為中國積極安全有序發(fā)展核電提供了很大的助力。

除此之外，還有許多青少年也在關(guān)心核電。如今，這個榮獲“燈塔工廠”榮譽的先進(jìn)三代核電基地，已培養(yǎng)了三批“小小核電科普員”?！斑@些孩子很多也來自鄉(xiāng)鎮(zhèn)，與三門核電一同成長的他們，可能成為未來的工程師、科學(xué)家、作家，為中國乃至世界作出新的貢獻(xiàn)?！毕嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹。

“燈塔工廠”使核能工廠在世界嶄露頭角。除了核能發(fā)電外，核技術(shù)已陸續(xù)幫助人類解決一個又一個難題。

“隨著技術(shù)的不斷成熟，無人化操作將在能源領(lǐng)域得到更廣泛的應(yīng)用?！鄙鲜鲐?fù)責(zé)人表示，三門核電充分利用大模型、大數(shù)據(jù)，物聯(lián)網(wǎng)、人工智能等新一代數(shù)字技術(shù)，通過科技創(chuàng)新，讓電站更安全，運營更高效，維修更智能。三門核電相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

**審核：**翁黎明 三門核電有限公司科技創(chuàng)新處處長 高級工程師