自主创新 我国核电站“神经中枢”这样炼成

2023-03-30 13:34  来源:央视网    “和睦系统”核级数字化仪控(DCS)  防城港核电站  华龙一号  仪控与电气  数字核电

核级DCS这个听起来复杂又神秘的东西到底是什么?核电站“神经中枢”如何自己造?“核电级安全”标准还能应用在哪些领域?3月27日,央视网记者跟随国资委新闻中心“走进新国企·科技强企”采访团一行,来到我国核电站自主“神经中枢”诞生地——中广核上海科技产业中心探寻答案。


从无到有、持续发展,中国核事业走出了一条中国特色核安全之路。

3月25日,我国西部地区首台、国内第三台“华龙一号”核电机组在广西防城港投产发电。与此同时,我国自主研发的核电数字化仪控系统——“和睦系统”首次应用其中。

核级DCS这个听起来复杂又神秘的东西到底是什么?核电站“神经中枢”如何自己造?“核电级安全”标准还能应用在哪些领域?3月27日,央视网记者跟随国资委新闻中心“走进新国企·科技强企”采访团一行,来到我国核电站自主“神经中枢”诞生地——中广核上海科技产业中心探寻答案。


图为记者在“和睦系统”测试机柜前,使用AR设备观察机柜内部“芯片”板卡运行状态。

核级DCS,即核电站数字化仪控系统。中广核上海工程科技产品研究院院长张春雷向央视网记者介绍:“打一个生动的比方,如果把核电站的运行比喻成在高速行驶中的汽车,那DCS控制系统就是汽车的刹车系统,它要帮助汽车在遇到紧急情况时,及时进行紧急制动并帮助汽车安全停靠。通常开车的刹车时间为秒级,而‘和睦系统’从发现故障到实现停堆,只需要150毫秒。”

为了确保核电站的安全,核级DCS有两个重要的指标要求——拒动率和误动率。拒动率要求,在1000万次操作中,控制系统不能有一次拒绝操作。误动率则是50年才允许出现不超过一次的误动,要求极高。

“和睦系统”是我国首个具有自主知识产权的核级数字化仪控(DCS)通用平台。从自主产品的发布到规模产业的应用,十年磨一剑,中国在这片“荒芜的领域”实现自力更生。迄今为止,全球能够实现DCS自主化生产的国家屈指可数,中国“智造”名列前茅。


图为国家能源核电站数字化仪控系统研发中心实验室。

先进的数字化技术为核电站运行带来显著的安全。而其中,核级操作系统更是“和睦系统”的大脑所在,核心技术的重中之重。核级操作系统的软件需要把核电站的各种控制保护逻辑变成计算机可读的代码,经过大量研究,研发团队采用基于形式化方法的核级软件代码生成技术,解决了传统编译技术难以避免的“误编译”世界级难题。“要实现完整的核级DCS功能,‘和睦系统’近百种不同类型的板卡也都得靠自主研发。”上海科技党委副书记、总经理孙永滨介绍,“在位于北京永丰基地、世界唯三的生产线上,每三分钟就能有一个芯片卡板生产下线。”

核电自动化领域的出色表现推动了其他领域科技研发的快速发展。据了解,截至2022年底,“和睦系统”累计科研投入6.08亿元,投入产出比达1:13。在“和睦系统”取得成功之后,依托中广核长三角新兴产业创新中心的数十个实验室建设,又陆续孵化了“和睦天盾”“和睦卫士”“和睦云网”等“和睦家族”新产品,并逐步实现产业化应用。“核电级安全”标准已经开始应用在航空、船舶、高铁等高可靠性要求的行业,给予海、陆、空全方位安全保障。

当前,“和睦系统”已经获得了国内外权威机构的认证,走向国际市场的广阔空间,成为我国自主核电“走出去”的一张新名片。

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