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看數(shù)字技術(shù)如何賦能核電安全“智”造
千萬(wàn)IP創(chuàng)科普,共筑科技強(qiáng)國(guó)夢(mèng)。為普及科學(xué)知識(shí),弘揚(yáng)科學(xué)精神,提高全民科學(xué)文化素質(zhì),助力實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),中國(guó)科協(xié)科普部與人民網(wǎng)聯(lián)合策劃推出“見(jiàn)證科技之路”主題報(bào)道,聚焦國(guó)家科技戰(zhàn)略政策、重要科技獎(jiǎng)項(xiàng)、“卡脖子”關(guān)鍵核心技術(shù)等,深入基層一線(xiàn)開(kāi)展采訪(fǎng)調(diào)研,推出一批生動(dòng)鮮活的科普精品,大力弘揚(yáng)科學(xué)家精神,為建設(shè)科技強(qiáng)國(guó)匯聚磅礴力量。
浙江,是中國(guó)面積較小的省份之一,陸域面積僅有10.55萬(wàn)平方公里。但就是這樣一個(gè)“小小”的省份,每年的用電量超過(guò)6000億度,在全國(guó)用電量排名中位列第四。從繁華都市的璀璨燈火到寧?kù)o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(dòng)力。
在這里,先進(jìn)的制造業(yè)工廠(chǎng)日夜運(yùn)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(yùn)輸網(wǎng)絡(luò)似靈動(dòng)脈絡(luò)般高效運(yùn)轉(zhuǎn),電力賜予其強(qiáng)勁的動(dòng)力。無(wú)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(kāi)穩(wěn)定可靠的電力供應(yīng)。
浙江如何做到持續(xù)滿(mǎn)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(lái)到位于浙江臺(tái)州三門(mén)核電有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“三門(mén)核電”)尋找答案。
三門(mén)核電一期工程1、2號(hào)機(jī)組 受訪(fǎng)者供圖
數(shù)智化驅(qū)動(dòng)全鏈條生產(chǎn)
沿著依海而建的三門(mén)核電主廠(chǎng)區(qū)道路,記者看到兩個(gè)造型獨(dú)特的淺灰色大型建筑。這兩個(gè)建筑是三門(mén)核電的1號(hào)機(jī)組和2號(hào)機(jī)組,核能發(fā)電的“主陣地”。
三門(mén)核電為中核集團(tuán)下屬企業(yè)中第一家獲得“燈塔工廠(chǎng)”的企業(yè),也是全球核電首家“燈塔工廠(chǎng)”。而1號(hào)機(jī)組則是全球首臺(tái)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(méi)有理由不擁抱數(shù)智化?!比T(mén)核電相關(guān)負(fù)責(zé)人告訴記者,核電站圍繞經(jīng)營(yíng)管理、工程建設(shè)、生產(chǎn)運(yùn)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(shí)現(xiàn)了對(duì)主營(yíng)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(duì)現(xiàn)場(chǎng)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(gè)人通過(guò)佩戴智能安全帽進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控錄像,便可以實(shí)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(mén)核電配合工業(yè)安全和質(zhì)量管理、數(shù)字化項(xiàng)目管理,統(tǒng)籌服務(wù)3、4號(hào)機(jī)組工程建設(shè);在智慧維修方面,三門(mén)核電做好了移動(dòng)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(yùn)行。
“‘燈塔工廠(chǎng)’不僅自身具備優(yōu)秀的生產(chǎn)能力,而且能通過(guò)示范和引領(lǐng),帶動(dòng)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(chǎng)”,意味著三門(mén)核電就像燈塔一樣,照亮工業(yè)生產(chǎn)的未來(lái)之路,指引整個(gè)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(xiàn)。在三門(mén)核電站,安全文化不僅僅是一句口號(hào),而是深深植根于每一位員工的心中。通過(guò)定期的安全教育和演練,員工們對(duì)安全的認(rèn)識(shí)和應(yīng)對(duì)能力不斷提升,形成了一種自覺(jué)遵守安全規(guī)程的良好氛圍。
三門(mén)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(duì)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(dòng)和精確定位,并通過(guò)視頻檢測(cè)設(shè)備和圖像算法進(jìn)行信息的識(shí)別和數(shù)據(jù)的計(jì)算,解決檢查可達(dá)性問(wèn)題?!鄙鲜鲐?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(xiǎn)。
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(mén)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(gè)測(cè)點(diǎn),部署800多個(gè)智能傳感器,用以實(shí)時(shí)獲取設(shè)備的數(shù)據(jù),提高了設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)的及時(shí)性,大大減少了巡檢工作量。
“它可以實(shí)現(xiàn)24小時(shí)不間斷巡檢?!毕嚓P(guān)負(fù)責(zé)人介紹,人工不用到現(xiàn)場(chǎng)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(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)方面,三門(mén)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(shí)實(shí)時(shí)計(jì)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(guò)程中自動(dòng)優(yōu)化運(yùn)行裕量。
“三門(mén)核電之所以能打造‘燈塔工廠(chǎng)’,靠的就是生產(chǎn)運(yùn)行等多方面的數(shù)智化賦能?!鄙鲜鲐?fù)責(zé)人說(shuō)。
“燈塔工廠(chǎng)”引領(lǐng)產(chǎn)業(yè)升級(jí)
從2005年至今,經(jīng)歷了遠(yuǎn)方的跋涉,見(jiàn)證了踏步的前行,三門(mén)核電始不斷挑戰(zhàn)自我,致力于為社會(huì)提供清潔、安全的能源。
項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)6臺(tái)百萬(wàn)千瓦級(jí)的核電機(jī)組,全部建成投產(chǎn)后,三門(mén)核電每年發(fā)電量達(dá)600億千瓦時(shí),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(huì)用電量的11%左右。理論上,浙江只要有10個(gè)三門(mén)核電,就可以滿(mǎn)足全省用電。
“‘燈塔工廠(chǎng)’讓社會(huì)公眾看到核電廠(chǎng)是怎樣智能生產(chǎn),看到中國(guó)的核電廠(chǎng)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(guó)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(gè)榮獲“燈塔工廠(chǎng)”榮譽(yù)的先進(jìn)三代核電基地,已培養(yǎng)了三批“小小核電科普員”。“這些孩子很多也來(lái)自鄉(xiāng)鎮(zhèn),與三門(mén)核電一同成長(zhǎng)的他們,可能成為未來(lái)的工程師、科學(xué)家、作家,為中國(guó)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(chǎng)”使核能工廠(chǎng)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(lèi)解決一個(gè)又一個(gè)難題。
“隨著技術(shù)的不斷成熟,無(wú)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(mén)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(guò)科技創(chuàng)新,讓電站更安全,運(yùn)營(yíng)更高效,維修更智能。三門(mén)核電相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。
審核:翁黎明 三門(mén)核電有限公司科技創(chuàng)新處處長(zhǎng) 高級(jí)工程師
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