2025年11月14日，中广核研究院有限公司主管工程师陈少南在深圳核博会机器人与人工智能论坛发表《“和汇”智能装备与机器人助力核电运维高质量发展》主旨报告。
报告围绕核电检维修智能化转型展开，指出核电规模增长、运维投入上升以及设备安全、人员安全和质量管理压力，共同推动检维修向智能化发展。报告介绍了中广核研究院面向核电场景打造的智能装备与机器人技术体系、产品图谱及多个现场应用案例，并展望未来通过智能集群支撑核电全寿命周期智能化。
关键点
1. 报告主题与结构（00:27）
陈少南介绍团队在核电检维修智能装备领域的创新应用实践，报告主题为智能装备机器人助力核电检维修高质量发展，内容包括智能化转型趋势、技术品牌体系、关键技术与应用案例、总结展望四部分。
2. 核电行业复苏与国内快速发展（01:28）
报告指出全球核电行业呈复苏态势，在线机组和在建装机容量保持较高水平；国内核电总规模首次升至世界第一，并预测到2040年装机容量可达两亿千瓦、发电占比达到10%。
3. 运维压力推动智能化转型（02:04）
随着核电运行年限增加，检维修运维投入在总投入中的占比不断提升。设备安全、人员安全和质量管理等压力，促使核电检维修必须向智能化转型。
4. 传统检维修面临特殊难点（03:29）
核电检维修场景具有特殊性，传统人工作业在效率、安全、人员受照剂量以及可能造成设备二次损伤等方面存在痛点，因此需要通过智能装备和机器人降低风险。
5. 智能装备机器人品牌与技术体系（04:45）
中广核研究院打造了面向核电检维修的智能装备机器人技术品牌，该品牌不仅是产品集合，也代表核电检维修领域全链条技术生态。其技术体系强调安全可靠、智能高效、标准引领和生态适配，覆盖标准体系、核心技术、平台、场景应用与生态协同。
6. 产品覆盖核电全链条场景（06:00）
相关产品面向核电智能化作业需求，从保障安全运营、提升大修效率和强化安全保障三个维度，覆盖核岛到常规岛、机组运维到核应急和核退役等全链条场景，包括压力容器、堆内构件、控制棒驱动机构、燃料组件、蒸发器、稳压器、冷源系统及巡检应急装备等。
7. 六类关键技术方向（08:22）
报告将关键技术聚焦于工艺设计、机器人机构设计、人机协同与自主控制、感知与规划、高辐射环境适应性、可靠性与故障诊断等方面，以适应核电多对象、狭小复杂空间和高安全要求的检维修任务。
8. 耐辐照设计与国产化控制器（09:25）
在耐辐照设计方面，团队构建了机电系统抗辐照多层次加固技术体系，突破轻量化辅料加固技术，解决机器人在辐照场景下的生存难题，并研发了面向核电机器人、全国产化的高耐辐照集群控制器。
9. 蒸汽发生器水室堵板自动拆装机器人（10:01）
针对蒸汽发生器水室入口小、空间狭窄、堵板重且安全要求高的场景，团队研制了可折叠、大负载灵巧操作机构，结合自主规划和智能避障，解决受限空间通过性与高刚度大负载设计矛盾，形成国内外首台套堵板拆装机器人，并在岭澳核电站实现现场应用，降低人员剂量和施工人员投入。
10. 压力边界缺陷检查机器人（12:09）
面向顶盖O形环槽和法兰密封面等关系第二道安全屏障完好的区域，团队开发了轻量化缺陷检查机器人。该设备支持单人实施，具备较高吸附力、短检测时间、较高检测精度和自主作业能力，可自主识别和标记缺陷，并已在大亚湾、岭澳完成主法兰密封面无人化检测，提升效率并减少人员剂量。
11. 控制棒驱动机构热套管更换与修复装备（14:07）
针对热套管磨损、下沉等问题，团队开发了更换和修复整体解决方案。磨损较小时通过加装垫块减缓磨损，并配套水下加工机器人在约十米水深处自动钻孔攻丝；磨损较大时通过加装补偿环并使用多款专用机器人完成关键工艺。该装备已在宁德完成维修应用，并入选能源领域首台套重大技术装备。
12. 一体化探测器组件更换成套装备（16:47）
针对华龙一号机组RIC一体化探测器组件寿期到期后剂量高、人工无法更换的问题，团队攻克高可靠柔顺插拔技术，并通过多维耦合紧密盘卷方法将约12米长组件缩容到适应现场存储和转运的尺寸。装备已在防城港相关大修中完成现场应用，并有望实现批量化供货。
13. 异物清理与长距离隧洞作业机器人（18:21）
团队开发了反应堆压力容器底部异物检查、清洁和去污机器人，解决安全设备周边防碰撞、智能避障、三级视觉定位和自适应抓取等问题；还面向长距离隧洞海生物清理需求，开发机器人集群协同作业装备，并在台山、红沿河电站开展现场应用。
14. 难点与未来方向（19:50）
报告认为当前难点包括电厂接口和环境条件未充分考虑智能运维装备需求，导致设计和现场应用难度增加；落地还面临定制开发成本、技术瓶颈、测试场景建设、市场门槛等挑战。未来将从人工检修、自动化设备和人机协同继续发展到智能集群，支撑智慧工地、智慧运维和智能退役。
时间线
00:00 - 主持人介绍报告题目和报告人，随后报告人登台开始发言。
00:31 - 报告人说明本次汇报将围绕核电检维修智能化转型、技术品牌体系、关键成果案例以及总结展望展开。
01:12 - 报告首先介绍核电行业发展背景、运维投入增长以及检维修智能化转型的必要性。
03:29 - 报告进一步分析核电检维修场景的特殊性和传统人工作业痛点，并引出智能装备与机器人研发需求。
04:45 - 报告进入品牌和体系介绍，说明智能装备机器人技术生态、核心理念和面向核电全链条的产品布局。
08:22 - 报告转入关键技术成果部分，概述适应复杂核电检维修场景所需的机器人设计、控制、感知、耐辐照和可靠性技术。
10:01 - 报告通过多个案例展示近两年典型应用成果，包括堵板拆装、缺陷检测、热套管维修、探测器组件更换、异物清理和隧洞清理装备。
19:50 - 报告总结当前技术落地面临的接口、成本、测试和市场挑战，并展望智能集群在核电全寿命周期中的应用。
20:55 - 报告人结束汇报并请专家批评指正，主持人表示感谢。
AI 延伸阅读(下文由AI生成，其内容可能存在偏差，请注意甄别)：
“和汇”智能装备与机器人加速核电检维修向智能化、集群化升级
在全球核电复苏和我国核电快速发展的背景下，核电机组数量、运行年限和运维复杂度持续提升。核电检维修作为保障核安全和机组稳定运行的关键环节，正面临设备安全、人员安全和质量管理三重压力。高价值、高安全等级设备需要更可靠的维护，高辐射、狭小空间和高强度作业对人员安全提出挑战，检维修质量也直接关系到核安全屏障和机组可用率。传统依赖人工的作业方式在效率、剂量控制、不可达区域操作以及漏检错检风险等方面逐渐难以满足核电高质量发展要求，智能装备与机器人成为建设智能核电和智慧运维的重要支撑。
中广核研究院围绕核电检维修需求打造了“和汇”智能装备机器人技术品牌。该品牌不仅是一系列产品的集合，也代表面向核电检维修全链条的技术生态，强调安全可靠、智能高效、标准引领和生态适配。其体系涵盖标准体系、核心技术、融合平台、场景应用和生态协同，产品图谱覆盖压力容器及堆内构件、控制棒驱动机构与燃料组件、蒸汽发生器与稳压器、冷源系统、常规辅助设备，以及核应急和核退役等方向，力图在核电全寿期运维、大修、应急和退役环节实现智能化替代和能力提升。
在关键技术方面，“和汇”体系重点突破检维修工艺设计、机器人机构设计、人机协同与自主控制、感知与路径规划、高辐射环境适应性、可靠性与故障诊断等方向。针对核电现场空间狭小、环境复杂、可视条件差、辐射水平高等特点，相关技术既要满足高精度、高可靠作业需求，也要兼顾轻量化、通过性、负载能力和现场可维护性。其中，高辐射环境适应性是核电机器人区别于一般工业机器人的重要难点，研究团队通过电子系统耐辐照设计、电气系统多层次加固、轻量化辅料加固和国产化集群控制器研发，提升了机器人在特殊核电场景中的生存能力和应用可靠性。
多个典型应用展示了智能装备在核电检维修中的实际价值。蒸汽发生器堵板自动拆装机器人针对水室入口狭小、堵板重量大、人工拆装风险高的问题，采用可折叠大负载灵巧机构、自主规划和智能避障技术，实现不可视条件下的高精度定位和三维可视化交互，并在岭澳核电站完成现场首次应用，减少了人员投入和辐射剂量。压力边界缺陷检查机器人则面向反应堆顶盖O形环槽、法兰密封面等关键部位，通过轻量化吸附载体、深度学习和激光测量，实现无人化检测、缺陷识别与标记，已在大亚湾、岭澳等电站完成应用，检测效率和精度均得到提升。
在控制棒驱动机构热套管维修领域，针对热套管脱落、卡棒、磨损、下沉等问题，研究团队形成了远程修复和更换成套方案。磨损较小时，可通过水下加工机器人在约10米水深环境中对顶盖进行自动钻孔，再远程完成垫块紧固和锁紧；磨损程度更高时，则通过加装补偿环并更换热套管，相关工艺由多款专用机器人覆盖。2024年9月，该装备在宁德完成热套管磨损远程在线维修，实现了国际上该类装备应用的重要突破，并入选能源领域首台套重大技术装备。
面向华龙一号RIC一体化探测器组件更换，团队解决了高剂量、人工不可直接操作以及组件多芯嵌套、柔顺细长、变刚度变直径等难题，攻克高可靠柔顺插拔技术，并针对约12米长组件开发盘卷缩容方案，使其压缩至约150毫米以内，满足现场存储和转运要求。该装备已在防城港相关大修中完成应用，未来有望在更多机组实现批量化供货。反应堆压力容器底部异物清理机器人则通过复杂结构环境下的智能避障、三级视觉识别定位和自适应抓取机构，提升异物检查、清洁和去污的安全性与准确性，避免对安全设备造成碰撞或损伤。
在冷源系统和水下作业方面，长距离取水隧洞智能清理装备针对海生物附着导致过水能力下降的问题，采用机器人集群协同作业方法，适应长距离、大规模水下清理需求，已在台山、红沿河等电站开展现场应用，提升了清理效率并降低人工水下作业风险。这些案例表明，智能装备与机器人正在从单点替代人工，逐步走向复杂工艺链条的系统化支撑。
当前，核电检维修智能装备的推广仍面临若干挑战。存量电站和部分新建电站在设计阶段未充分考虑机器人作业接口，使装备适配难度和现场应用风险增加；定制化开发成本较高，部分关键技术仍待突破，专业测试场景建设不足，市场准入和规模化推广也存在门槛。未来，核电检维修将从人工检修、自动化设备和人机协同，进一步迈向智能化、集群化、自主化发展。通过智能装备机器人体系建设，核电行业有望在智慧工地、智慧运维、核应急和智能退役等领域形成更完整的技术支撑，持续提升检维修安全性、效率和质量。
