2025年11月13日，中广核数字科技有限公司总工程师白涛在深圳核博会核能仪控数智化论坛发表《核能仪控系统数智化展望与实践》主旨报告。
报告围绕核能仪控系统的数字化展望与实践，梳理了国内核电发展、仪控国产化进展以及面临的战略、市场、技术和产业链挑战。演讲者提出新一代核电仪控应走向多堆融合、多元生态、智能化、小型紧凑、内生安全和自主可控，并介绍了基于CPS、工业互联网和云边协同的创新架构及iNex阶段性产品实践。
关键点
1. 报告框架（00:27）
演讲者说明将从核电仪控现状与挑战入手，介绍智能化趋势、系统架构思考，并简要汇报产品实践现状，其中重点包括iNex第一阶段产品发布。
2. 国内核电与仪控国产化进展（01:30）
国内核电总装机规模已突破1.25亿千瓦并保持世界第一，为核电仪控发展提供了广阔实践空间。核能仪控被定位为保障核电站安全稳定运行的“神经中枢”，其发展经历了模拟系统、国外数字系统垄断，到以国产核安全级仪控系统进入新建机组为代表的国产化阶段。
3. 国内仪控产业快速发展（03:05）
中广核数科已能够提供较完整的核电仪控产业解决方案，中核、国电投、和利时、中控等也在安全级、非安全级产品和示范应用方面推进布局，显示国内仪控厂商从产品到解决方案都在快速发展。
4. 核能仪控面临的机遇与挑战（04:12）
报告指出，国家产业链自主可控战略、能源安全与双碳目标、多堆型发展、电力系统改革、人工智能和大数据驱动，以及产业链协同重构，都对核能仪控提出了新的要求。具体挑战包括多样化堆型需求、竞价上网与调峰调频带来的优化控制需求、小型紧凑和降本增效要求，以及技术标准统一和数据互联要求。
5. 新一代仪控发展趋势（06:48）
演讲者从技术方向、同行布局和用户需求三方面分析趋势，认为传统控制论正在向信息物理系统CPS、虚拟体、人工智能大模型、优化和辅助决策演进，系统架构也将走向扁平化和云边端协同。同时，未来仪控不再是单一DCS形态，而要支撑横向业务贯通和纵向用户生态延伸。
6. 综合安全成为基础要求（09:12）
新技术发展离不开网络、数据和安全。报告强调，未来仪控安全不只是核安全，还要纳入网络安全、数据安全和供应链安全，形成综合安全体系，对系统设计提出更高要求。
7. 六大趋势总结（11:07）
演讲者将未来核电仪控趋势概括为六个维度：多堆融合、多元化、智能化、小型紧凑、内生安全和国产化。其核心是以通用技术适配多堆型需求，以多元生态支撑产业发展，并将AI能力、安全能力和自主可控能力作为新一代系统的重要特征。
8. 创新架构的目标与特征（12:10）
报告提出新一代仪控架构应服务两个数字化目标：赋能核电厂生产运营数字化，以及核能仪控全产业链数字化。该架构面向大堆、小堆、V堆和实验堆等通用需求，以基于互联网技术的CPS和未来AI技术为理论基础，并强调多元生态、本体智能、小型紧凑、内生安全和自主可控五大特征。
9. 横纵贯通与本体智能（13:47）
多元生态包括横向打通仪控产业链，从设计到运维实现工具、数据、门户和信息空间贯通；纵向打通从实体时序数据、模型分析到用户应用的链路。本体智能则聚焦仪控全产业链数字化和核电厂安全运营数字化，支撑重大设备智能化、工艺参数优化和主控室辅助运行。
10. 小型紧凑、内生安全与自主可控（15:14）
小型紧凑方向旨在推动传统DCS向适用于小型堆的系统形态提升；内生安全要求将安全嵌入整体产品设计；自主可控被认为是国内核电仪控的必由之路，但演讲者也强调这是从成熟国产化技术走向全面国产化技术的阶段性发展过程。
11. 业务、功能与技术架构设计（16:07）
创新架构强调全链贯通、虚实融合和安全协同，理论基础包括CPS的感知、分析、决策、重构闭环，以及贯穿新一代DCS设计的工业互联网架构。业务上从设计院端到运行端支撑工程建造和运维全链条；功能上构建设计研发、工程设计、验证、安装调试、运维等六大CPS并由协同平台统筹；技术上采用工业边缘云和工业链云两类部署，通过单向安全网闸连接，以满足核电仪控法规和安全要求。
12. iNex产品实践进展（18:10）
iNex是中广核集团数字化战略专项重大课题，已历时三四年推进，设置六大课题方向、37个子任务，并由10家参研单位联合实施。产品布局包括P1 DCS实体产品、P2虚拟体、P3服务平台和P4研制平台，整体规划四大类、三十个新兴产品。
13. 应用场景与阶段成果（20:03）
目前提出了七大类典型应用场景，包括基于数据模型驱动的仪控全生命周期智能贯通，以及面向小堆、V堆的核电控制系统高集成部署等，部分场景已在主展区展示。报告最后说明，当前只是第一阶段进展，已完成六大类核心产品研制及部分应用，部分已实施或签订合同，并完成内部发布。
时间线
00:00 - 主持人介绍白涛及其报告主题，随后演讲开始。
00:27 - 演讲者交代报告结构，并从国内核电装机规模、核电仪控定位和国产化发展历程切入。
03:05 - 报告回顾国内主要仪控厂商和产品布局，说明产业正在从产品到解决方案快速发展。
04:12 - 演讲进入现状与挑战分析，围绕自主可控、能源安全、多堆型应用、电力市场改革、数字技术和产业链协同展开。
06:48 - 演讲转向未来趋势，从技术方向、行业标杆布局和用户需求角度分析新一代核电仪控的发展路径。
11:07 - 演讲者对趋势进行集中归纳，提出多堆融合、多元化、智能化、小型紧凑、内生安全和国产化等关键方向。
12:10 - 报告提出面向未来的创新架构，明确数字化目标、通用应用需求、技术理论基础和五大系统特征。
13:47 - 演讲进一步解释多元生态、本体智能、小型紧凑、内生安全和自主可控等架构内涵。
16:07 - 报告展示业务架构、功能架构和技术架构，说明如何通过CPS、工业互联网、边缘云和信息层平台支撑全链条协同。
18:10 - 演讲进入实践成果汇报，介绍iNex课题组织、产品布局、应用场景和第一阶段核心产品进展。
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中广核数科白涛：以数智化创新架构推动核能仪控系统迈向新阶段
中广核长三角新兴产业数字化技术创新中心常务副主任、中广核数字科技有限公司总工程师白涛围绕“核能仪控系统数字化展望与实践”作专题分享，系统阐述了核电仪控领域在数字化、智能化背景下面临的新形势、新挑战与新路径，并介绍了中广核数科在新一代核能仪控系统研发方面的架构思考、产品布局和阶段成果。
白涛表示，核能仪控系统是保障核电站安全、稳定、可靠运行的“神经中枢”。随着我国核电总装机规模持续扩大，核能仪控系统迎来了更加广阔的应用场景。我国核电仪控技术经历了从早期模拟系统，到引进数字化DCS系统，再到国产核安全级仪控系统实现突破和规模化应用的发展过程。自2016年以来，以中广核为代表的国产核安全级仪控系统已逐步应用于新建核电站，当前国内新建机组采用的控制系统基本实现国产化，形成了核电仪控领域的重要成果。
在国内核电仪控产业布局方面，中广核数科已具备完整提供核电仪控产业解决方案的能力。中核相关单位在安全级与非安全级产品方面持续完善布局，国电投相关平台以“核睿”等系列产品推进工程应用，和利时、浙江中控等企业也在核电仪控领域不断推动产品落地和平台化发展。白涛认为，国内核能仪控产业正在从单点突破走向体系化发展，未来竞争和协同的重点将集中在自主可控、平台能力、生态建设和工程实践能力上。
面向未来，核能仪控系统面临多重机遇与挑战。国家层面对产业链自主可控提出明确要求，供应链安全已成为新一代仪控系统必须重点考虑的因素。在“双碳”目标和多能源协同发展背景下，核电在能源体系中的作用进一步增强，对安全可信、可靠可控的仪控系统提出更高要求。同时，大型压水堆、小型堆、实验堆、研究堆等多类型堆型快速发展，不同堆型既存在共性需求，也存在差异化要求，如何以统一平台支撑多堆型应用，成为新一代仪控系统设计中的关键问题。
电力市场改革也为核能仪控系统带来新要求。随着竞价上网趋势增强，核电未来可能更多参与电力市场竞争，对成本控制、运行灵活性和优化控制能力提出更高要求。在多能源系统协同运行背景下，核电参与调峰调频的需求将逐步增强，仪控系统需要支撑参数优化、运行优化和控制策略优化。与此同时，人工智能、大数据、工业互联网等数字化技术正在推动核电仪控产业升级，产业链协同、快速建设和高效运维也要求技术标准更加统一、数据更加互联互通。
白涛指出，核能仪控系统未来将从传统控制理论逐步走向信息物理系统，即CPS架构，并进一步融合虚拟体、大模型、智能优化和辅助决策技术，形成“感知—分析—决策—执行”的智能闭环。传统ISA-95分层架构也将随着互联网技术和人工智能发展，向更扁平、更协同的架构演进，云、边、端协同优化将成为重要方向。
在产品形态上，核能仪控系统将不再局限于传统由软硬件和结构件组成的DCS产品，而是向横向、纵向贯通的多元生态体系拓展。横向上，系统将面向设计、工程、验证、运维等环节，实现仪控产业业务链贯通；纵向上，将从底层数据、模型分析延伸到上层应用，形成面向用户的完整生态支撑。安全内涵也将进一步扩展，不仅包括核安全，还包括网络安全、数据安全、供应链安全等，综合安全架构将成为新一代仪控系统建设的基础。
针对不同应用场景，白涛认为，大型压水堆更加关注高可靠、高安全、长期稳定运行和系统成熟度；小型堆、实验堆等场景则更加关注小型化、紧凑化、成本敏感、算法适配和国产化能力。由此，未来核能仪控系统将呈现多堆融合、多元化、智能化、小型紧凑、内生安全、国产化与自主可控六大发展趋势。
基于上述判断，中广核数科提出了面向未来核能仪控系统的创新架构。该架构以支撑核电厂生产运营数字化和仪控全产业链数字化为目标，强调系统建设不能被单纯技术演进牵引，而要始终围绕核电厂安全、高效、智能运行这一业务本质展开。新架构面向大堆、小堆、V堆、实验堆等多类堆型，将共性需求纳入统一设计框架，并通过统一技术架构支撑不同堆型和应用场景。
该创新架构以工业互联网技术为基础，构建面向核电仪控的新一代CPS架构，并在此基础上融合人工智能应用，实现智能分析、优化与辅助决策。其基本特征包括多元生态、本体智能、小型紧凑、内生安全和自主可控。多元生态强调横向贯通设计、工程、验证、安装、调试、运维等环节，实现工具、数据和业务流程协同，同时纵向打通实时数据、模型分析和上层应用。 本体智能则围绕仪控全产业链数字化和核电厂安全运营数字化构建智能能力，既提升研发、工程和交付效率，也为核电厂运行提供数据化平台和智能化工具，并支撑重大设备智能化、工艺系统参数优化和运行辅助决策。
在内生安全与自主可控方面，新一代核能仪控系统需要从架构、硬件、软件、数据、网络到供应链全流程考虑安全，将安全能力嵌入产品设计和运行全过程。国产化推进也将采取分阶段路径，当前以成熟国产化技术为基础，逐步向全面国产化演进，以保障供应链安全和产业链自主可控。
从业务与技术实现看，中广核数科提出的总体架构强调全链贯通、虚实融合和安智协同。全链贯通是指贯通仪控系统从设计研发到运维服务的全业务链；虚实融合是指结合实体系统与虚拟体，支撑仿真、验证、优化和智能决策；安智协同则强调安全体系与智能能力协同发展。系统以CPS闭环和工业互联网架构为理论基础，形成感知、分析、决策、执行、重构的闭环体系，并将工业互联网作为新一代DCS架构设计的重要支撑。
在功能架构上，中广核数科围绕设计研发、工程设计、验证、安装调试、运行运维等环节构建六大CPS能力，并在其上建设统一协同平台，实现全业务链贯穿。在技术架构上，系统通过工业边缘云和工业链云实现分层协同。其中，工业边缘云部署在核电安全相关区域，用于处理实时数据和智能分析应用；工业链云部署在信息层，承载基于工业互联网的信息系统与协同能力。底层构建边缘操作系统，上层构建工业互联网信息操作系统，并通过单向安全网闸连接边缘云与工业链云，以满足核电仪控安全法规要求。
围绕这一架构，中广核数科正在推进INEX新一代核能仪控系统产品实践。据介绍，相关工作从架构思考到产品逻辑已持续约三至四年，并于2024年正式作为中广核集团数字化战略专项重大课题推进。INEX项目包含六大课题方向、37个子任务，由10家参研单位联合开展。
在产品布局上，INEX整体规划为P1、P2、P3、P4四大类产品。P1为DCS实体产品，面向实体控制系统，是新一代核电仪控系统的重要基础；P2为虚拟体产品，支撑仿真、验证、优化和虚实融合应用；P3为服务平台，支撑系统服务、运维服务和应用服务能力建设；P4为研制平台，贯穿研发、设计、工程和验证等业务活动。整个产品体系以UES工控板和工控操作系统作为底层支撑，围绕创新架构规划形成四大类、三十个新兴产品，并在实践中持续迭代。
目前，INEX已形成全生命周期智能贯通、小堆与V堆控制系统部署等典型应用场景。通过数据模型驱动，系统可支撑仪控全生命周期智能贯通；面向小堆、V堆等场景，可提供高集成度核电控制系统部署能力。据介绍，当前已形成七大类典型应用场景，部分场景已在主展区展示。项目目前处于第一阶段成果发布与应用推进阶段，已完成六大类核心产品研制及部分应用，部分产品进入实施阶段，部分已签订合同并完成内部发布。
