2025年11月12日，中国国检测试控股集团股份有限公司，国检集团美诺福科技总经理廖丽平在深圳核博会2号馆核能首秀场发表《核电实验室智能化发展的思考》主旨报告。
演讲围绕国检集团美乐芙在智能实验室领域的经验，介绍其在钢铁、水泥、有色、资源回收等行业已形成的自动化采样、制样、检测和智慧运维能力。演讲重点分享了其与中广核合作推进核电智能实验室的思路，包括环境监测、核岛边化学检测和流出物检测等方向，并强调样品流、数据流、远程运维、安全可靠和数据价值挖掘的重要性。
关键点
1. 分享主题与背景（00:01）
演讲者表示将在数字驱动的大会议题下，分享智能实验室在核电行业应用方面的思考，并结合实验室自动化、智能化应用进行介绍。
2. 国检集团与美乐芙的行业基础（00:48）
国检集团隶属于中国建材，拥有多个国家级和行业级检验中心，覆盖工程建设、材料分析、环境等检验检测认证工作。美乐芙作为其智能装备板块公司，已在钢铁、水泥、有色矿山、航空航天、港口等领域开发和集成智能实验室装备、自动化系统和智慧运营系统。
3. 智能实验室覆盖采样到运维全流程（01:50）
美乐芙的智能实验室能力覆盖现场矿山、生产车间、汽车、火车、轮船等采样环节，也覆盖实验室内部制样、分析仪器自动化，以及实验室整体智慧运维自动化。相关系统用于性能、成分、水质、色谱、光谱等检测分析。
4. 钢铁行业自动化提升效率（03:54）
在钢铁板块，演讲者举例说明铁钢自动化实验室将过去约需三十六人的实验室，优化到四班倒约八人即可完成一千两百万吨级钢厂的制样分析工作。同时，在钢材加工检验环节，通过软件、机器人和无人机整合粗加工、精加工和检验，形成自动化系统。
5. 水泥行业自主智能装备应用（05:20）
中国建材集团拥有大量水泥产能和生产线，智能装备和软件显著提升了水泥厂效率。国检美乐芙自主开发并投用了智能实验室、物理实验室、出厂水泥存储和激光粒度在线检测等系统，并在短时间内改变了过去由欧美企业主导的市场格局。
6. 有色金属与资源回收场景拓展（06:38）
美乐芙在铜、铝、锌锗、稀土等有色金属板块开发了多套国内首套智能化实验室，并在央企行业中应用。同时，在废钢资源回收领域，也建立了自动采集、自动检验系统，背后配套自动化调度、数据管理和数据完成系统。
7. 进入核电领域并与中广核合作（07:35）
演讲者说明美乐芙在核电行业仍是新兵，希望向专家和领导学习，并分享近期与中广核合作开发智能核实验室的工作。国检集团也在多个核电工程中提供工程材料检验检测，以及智能实验室建设和技术咨询服务。
8. 核电智能实验室的目标定位（09:03）
演讲者提出将实验室从来样接收、试样加工分类、分析到归档的传统人工模式，整合为无人操作的自动化系统，并同步实现数据自动采集、分析和归纳。实验室不仅提供检测数据，还应成为生产物流调度和质量控制中的“经济卫士”。
9. 大连项目聚焦三类实验室（10:25）
大连项目主要聚焦核岛边上的AR实验室、环境实验室和流出物相关实验室三个方向。演讲者重点说明如何将原本手动的实验室，通过智能装备整合为智能化实验室。
10. 环境监测实验室自动化方案（11:19）
环境监测部分借鉴美乐芙在有色、钢铁原料板块的成熟经验，通过轨道机器人等方式实现土壤和粉末样品的破碎、装盘上料、干燥、水分检测、过筛、包装、分解、研磨等前处理自动化，并结合土壤安全要求升级改造。地下水等水样检测则引入液体工作站，实现蒸馏、移液、清洗、摇匀和称量等自动化。
11. 核岛边化学检测实验室自动化（13:09）
在核岛边化学检测实验室中，演讲者列举了油品、变压器油中水分、磷酸根、氯离子等检测项目。相关方案借鉴钢铁油品实验室和有色行业水质检验经验，通过自动注射、震荡、仪器分析、数据上传、自动校准、自动进样、滴定等方式提升自动化水平。
12. 流出物实验室与共性技术支撑（17:18）
流出物实验室主要涉及闪烁仪器检验和伽马谱分析，现有设备可在厂家授权基础上进行自动化控制对接。三个实验室虽各有特点，但都需要样品传输、前处理、液体工作站、开盖、混匀、清洗、震荡、调度软件和仪器通讯接口标准化等共性能力。
13. 数字孪生与远程智慧运维（18:40）
美乐芙在钢铁、有色等行业已普遍建设实验室驾驶舱和数字孪生，现场设备动作可与数字系统一比一互动。公司还通过传感器和智慧运维诊断系统实现远程查看、数据采集、中央诊断和远程指导，这对核电无人化和高安全要求场景具有重要支撑作用。
14. 建设智能实验室的系统性思考（19:52）
演讲者总结智能实验室建设离不开样品流和数据流的信息化一体化、按照国家标准进行采样送样制样检验全流程自动化改造，以及面向集团数字中心的平台化建设。其中特别需要与核电企业、设计院、仪器高校等生态伙伴共同规划。
15. 规划需权衡成熟度、效率和安全（21:22）
演讲者提出在规划中要评估设备和样品解决方案的技术成熟度、进口仪器自动化端口和软件模型开放程度、系统集成规模、智能控制和管理软件成熟度，以及机器人引入场景。同时还要评估投用后的效率提升、故障点和应急控制、数据价值挖掘及设备运行可靠性。
时间线
00:01 - 开场说明分享主题，指出将在数字驱动背景下讨论智能实验室在核电行业的应用。
00:48 - 介绍国检集团和美乐芙的检验检测、智能装备和跨行业智能实验室建设基础。
03:54 - 通过钢铁、水泥、有色金属和资源回收等行业案例，展示自动化实验室在效率提升、自主研发和行业应用中的成果。
07:35 - 话题转向核电行业，说明美乐芙作为新进入者，与中广核合作探索智能核实验室，并介绍国检集团在核电工程检测和技术服务中的参与。
09:03 - 阐述核电智能实验室的总体价值：从人工检验走向无人自动化，并通过数据采集分析服务生产、质量和物流调度。
10:25 - 介绍大连项目的三个重点方向，包括AR实验室、环境实验室和流出物相关实验室，并说明从手动实验室升级为智能实验室的思路。
11:19 - 展开环境监测实验室方案，讲解土壤粉末样品前处理、地下水检测和液体工作站等自动化能力。
13:09 - 展开核岛边化学检测实验室方案，举例说明油品、水分、磷酸根、氯离子和成分检测等项目的自动化改造。
17:18 - 介绍流出物实验室以及三类实验室共同依赖的样品传输、液体工作站、自动控制、仪器接口和数据汇总能力。
18:40 - 补充数字孪生驾驶舱和远程智慧运维能力，强调其对核电现场无人化、安全和可靠运行的意义。
19:52 - 总结智能实验室建设需要围绕样品流、数据流、标准流程、集团数字平台和产业生态协同进行规划。
21:22 - 最后提出后续建设需共同探讨技术成熟度、接口开放、系统规模、软件成熟度、机器人应用、效率提升、安全应急、数据价值和运行可靠性等问题，并邀请行业伙伴交流合作。
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核电实验室智能化发展的路径与实践思考
本次分享围绕核电行业智能实验室建设展开，核心是将传统依赖人工操作的实验室流程，通过自动化装备、智能软件、数据平台和智慧运维体系，逐步升级为高效率、高可靠、可追溯、可协同的智能化实验室。国检集团依托中国建材体系下的检测资源和行业服务基础，长期覆盖工程建设、材料分析、环境检测、农业等领域；其旗下美诺福科技则聚焦智能装备、自动化系统和智慧运营系统，在钢铁、水泥、有色矿山、航空航天、港口等行业积累了较为成熟的智能实验室建设经验。这些经验为核电场景的实验室智能化提供了可迁移的技术基础和工程化参考。
在传统工业领域，美诺福已经形成了从采样、制样、分析到数据采集和智慧运维的全流程能力。钢铁行业中，原本需要大量人员参与的原燃料、冶炼过程和成品检验，通过自动化系统实现样品破碎、缩分、干燥、粒度检测、成分分析、力学试验等环节集成，大幅降低了人工依赖。水泥行业则依托中国建材集团的大规模生产场景，建设智能实验室、物理实验室、出厂水泥存储和在线激光粒度检测系统，在提升效率的同时突破了部分国外技术垄断。有色金属和资源循环领域中，自动化实验室已应用于铜、铝、锌、锗、稀土等战略金属检测，也延伸到废钢资源回收中的自动成分采集与检验。这些案例说明，智能实验室并不只是单点设备替代人工，而是样品流、数据流、设备流和运维流的一体化重构。
面向核电行业，智能实验室建设的目标更加侧重安全性、可靠性和全过程可控。核电实验室承担工程材料、环境样品、介质、油品、地下水、土壤以及流出物等多类检测任务，传统人工流程中存在劳动强度高、操作环节多、数据孤岛明显、过程追溯困难等问题。通过智能化改造，可以将样品接收、加工分类、前处理、分析检测、数据上传和归档等流程整合为自动化闭环，使实验室不再只是提供检测数据的部门，而是进一步服务生产物流调度、质量控制、设备维护和经营管理的关键支撑系统。
在核电智能实验室的具体探索中，分享重点提到核岛边相关化学检测实验室、环境实验室和流出物实验室三个方向。环境监测实验室主要面向土壤、粉末、地下水等样品，其中土壤及粉末样品可借鉴钢铁、有色行业成熟的自动化制样经验，通过轨道机器人完成破碎、装盘、干燥、水分检测、过筛、包样、分解、研磨和粒度处理等流程，并结合核电环境检测的安全要求进行升级。地下水等液体样品则可引入化工行业成熟的液体工作站，实现自动上料、蒸馏、移液、清洗、摇匀和称量，从而减少人工操作的不确定性。
核岛边化学检测实验室的智能化重点体现在油品、水质和成分分析等环节。对于变压器油和油品检测，可参考钢铁行业油品实验室经验，实现自动注射、震荡、气相色谱分析和数据上传；油中水分检测可通过水分仪、液体工作站和全自动顶空进样器完成自动校准、进样和检验；水中磷酸根、氯离子等指标检测，则需要围绕空白样、控制样和样品检测流程，将人工操作转化为自动化装备流程，并结合AGV、多关节机器人、自动装样、自动运输、自动滴定等技术完成系统集成。对于ICP、AES等成分分析前处理，可通过酸溶、碱溶、微波消解等模块化装备实现自动化，为后续仪器自动开合、自动进样、自动放样和自动检测奠定基础。
流出物实验室的自动化主要面向闪烁仪检测和伽马谱分析。由于这类检测高度依赖既有专业仪器，因此智能化建设的重点不是完全替换仪器，而是在获得设备厂家授权和接口支持的基础上，解决仪器通讯、自动控制和数据集成问题。只有实现仪器与调度系统、数据系统之间的有效连接，才能真正形成从样品进入到数据输出的自动化闭环。
三类核电实验室虽然检测对象不同，但在底层流程上具有较多共性，例如样品传输、前处理、自动开盖、混匀、摇匀、清洗、震荡、自动上下料和数据上传等。因此，智能实验室建设不能只围绕单台设备展开，而应建立统一调度系统和标准化接口体系。通过TS等软件平台整合不同仪器的通讯协议，将分散、异构的设备接口转化为统一标准接口，可以实现数据自动采集、汇总、上传和分析。数字孪生与智慧驾驶舱也是重要方向，通过对设备状态、流程动作和现场运行状态进行一比一映射，管理者能够实时掌握实验室运行情况，提升透明度和运维效率。
远程智慧运维是核电智能实验室高可靠运行的重要保障。自动化程度提升后，设备数量和系统复杂度随之增加，故障点也会增多，因此必须通过传感器、远程监测、诊断平台和专业运维团队，建立日常运行数据采集、远程诊断、远程指导和集中化管理机制。对于核电行业而言，无人化和少人化并不意味着减少安全控制，而是要通过更强的感知、预警、冗余和应急机制，提高系统在高安全要求下的稳定运行能力。
智能实验室建设还需要从全流程标准化、数字中心协同、技术成熟度、仪器开放性和投资收益等方面进行系统思考。采样、送样、制样、检验各环节应依据国家标准、行业标准和企业标准进行流程再设计；大型核电集团还需要将实验室系统接入统一数字中心，使检测数据与生产、质量、设备和管理系统形成联动。不同实验室应根据检测对象、风险等级、业务规模和管理需求确定自动化程度，不能盲目追求全自动，而要明确哪些环节适合成熟技术集成，哪些环节需要联合开发和验证。
仪器开放性是智能实验室落地中的关键因素。部分进口仪器和专业仪器的自动化端口、软件接口、数学模型和控制权限开放程度有限，会直接影响系统集成效果。因此，在建设初期就应将仪器接口开放能力纳入选型和规划。同时，样品流转、设备执行、智能调度、决策控制和管理软件的成熟度，也决定了系统能否从“设备自动化”进一步走向“实验室智能化”。未来，人形机器人、轮式机器人等新技术也可在水质、环境等实验室中探索应用，但仍需结合场景成熟度和可靠性要求稳步推进。
核电实验室智能化的最终价值，不仅体现在减少人工、降低劳动强度和提升检测效率，更在于释放实验室数据价值。大量检测数据如果只是被动归档，就会成为“死数据”；通过自动采集、结构化管理、趋势分析和模型应用，数据可以转化为服务质量控制、生产调度、设备维护和经营决策的“活数据”。美诺福希望将其在钢铁、水泥、有色、化工等行业形成的智能装备、自动化软件、数字孪生和智慧运维经验迁移到核电场景，并与核电企业、设计院、仪器厂家、高校和生态伙伴共同梳理痛点、联合研发，推动核电实验室从人工化向无人化、数字化和智能化持续升级。
