投入运行！中核四0四数字化仿真技术激活“数智”引擎澎湃动能

随着数字化浪潮与人工智能技术的迅猛发展，数字仿真技术已成为科技创新不可或缺的“利器”。日前，中核四0四核燃料循环数字化仿真实验室模拟仿真计算平台与数智化展示交流大厅投入运行，标志着中核四0四有效实现“设备数字化设计+虚拟试验+工艺工况仿真分析”功能集成，大幅提升了实验室的高性能仿真计算能力，为现场设备研发、生产参数优化、工艺故障分析等应用场景提质增效提供了强力支撑。

核燃料循环数字化仿真实验室

近年来，中核四0四紧扣核燃料循环全产业链数字化转型，立足核化工全流程生产实际需求，围绕数字核化工仿真、机器人集成研发、人工智能应用、辐射防护与临界计算四大核心研究方向，成立核燃料循环数字化仿真实验室，以仿真建模、智能装备、AI算法、安全验算为“抓手”，稳步推动安全化、智能化、精益化水平迈上新台阶，积蓄起更加强劲的发展势能。仿真实验室在技术攻关与应用实践中屡获认可，斩获全国仿真创新应用大赛一等奖、中核集团科技进步三等奖、中核集团第三届“星河杯”系统工程竞赛三等奖、甘肃省首届核工业机器人大赛二等奖等多项荣誉，累计拥有发明专利及软件著作权30余项。

全国仿真创新应用大赛全国总决赛企业组一等奖

仿真筑基，“数字沙盘”助力工艺优化。在这里，仿真实验室早已超越传统“机房”的范畴，一举成为核技术应用从蓝图走向现实的核心“推手”。实验室综合运用多维度、多类型数字化仿真技术，针对核化工不同工艺特征灵活选用适配建模方案，聚焦关键设备性能优化、探测器件开发、核安全、管网水力校核、萃取设备故障诊断五大场景开展仿真攻关。通过在虚拟空间推演完成参数优化、性能校核、工况模拟、故障诊断建模，充分发挥仿真“零成本试错、全维度可视化”的优势，用模拟实验替代实体试验，优化设备结构与运行参数，从源头减少实物试验带来的物料损耗，做到“看得清”“反应快”“效率高”，为生产线工艺优化、设备运维提供精准的技术支撑。

智控赋能，“机器员工”革新作业模式。长期以来，“设备成本高，环境风险高，操作要求高”始终是生产一线难点的“高频词”。仿真实验室聚焦一线难题，围绕涉放厂房普查、厂区智能巡检两大核心业务，研制出多类普查机器人、挂轨巡检机器人、轮式巡检机器人与巡检无人机等智能机器人。为最大程度发挥智能机器人效果，实验室构建多形态协同的智能化巡检体系，普查机器人负责场地排查标记，挂轨、轮式机器人及无人机各司其职完成全场景定点与大范围巡检，依靠自动化装备替代人员深入高风险区域作业，从源头降低人员受照风险，加速核设施巡检检测模式智能化转型。“这些‘铁家伙’，现在已经成了我们特殊场景下的好帮手。”各类机器人投入运行后，获得一线职工广泛好评。

算法驱动，“智能推演”提升攻关效能。仿真实验室依托智能体和大模型等AI技术，以数据模型挖掘释放科研数据资产价值，持续提升生产与研发管理精细化水平。首轮收集场景60余项，遴选论证10项较高应用价值场景，实现智能工具落地部署，全面赋能生产调度、采购管理、辐射核算等场景。智能水量预测调度系统打通厂区用水全链路数据，初步实现水源调度智能化管控;辐射屏蔽智能速算器依托计算数据建模，转化形成轻量化代理模型应用软件，可快速完成容器、元器件、手套箱等装置的辐射屏蔽核算，高效支撑防护结构设计......多点突破、梯次推进的场景布局正在加速形成。

普查机器人

巡检机器狗

精算护航，“数字防线”筑牢安全底线。核设施辐射防护与临界安全是不可逾越的红线底线。仿真实验室摆脱传统经验估算，以蒙特卡洛仿真计算为核心，构建高精度重构模型，打造守护安全的“定海神针”。实验室聚焦厂房屏蔽设计、工艺设备安全评估需求，开展辐防设计、临界安全评估、防护方案评估、临界安全复核计算四类专项验算工作。针对关键区域，依托数字化复核手段精准核算空间辐射剂量分布，校验现有屏蔽结构合规性，精准识别防护短板，输出优化后的屏蔽整改与运行管控方案。这种“微创手术”式的精准防控，从设计、调试、运维全周期筑牢核设施辐射安全与临界安全底线，为涉放装置长期稳定合规运行提供了可靠保障。

从虚拟仿真优化工艺，到智能装备优化人工作业，再到人工智能赋能管理、数字化计算严守安全红线，在以新技术培育核工业新质生产力的道路上，中核四0四步履不停、行稳致远。后续，中核四0四将坚持锚定中核集团“数字核工业”建设目标，深化技术迭代，推进数字孪生技术与全系列机器人、仿真系统深度耦合，搭建数字核化工综合集成管理平台，积极拓展人工智能在工艺优化、故障诊断、辐射智能预警等新场景落地，有效丰富智能装备生产线，不断探索数智技术与核化工生产更深层次融合，为核燃料循环全产业链安全高效、绿色智能高质量发展注入强劲动力。