5月26日,中國(guó)國(guó)際大數(shù)據(jù)產(chǎn)業(yè)博覽會(huì)(簡(jiǎn)稱數(shù)博會(huì))在貴州貴陽(yáng)舉辦。會(huì)議期間,中核集團(tuán)中國(guó)核動(dòng)力研究設(shè)計(jì)院(簡(jiǎn)稱核動(dòng)力院)研發(fā)的基于大數(shù)據(jù)和互聯(lián)網(wǎng)的反應(yīng)堆遠(yuǎn)程智能診斷平臺(tái)──PRID入選了數(shù)博會(huì)2019年“十佳大數(shù)據(jù)案例”。據(jù)介紹,PRID是我國(guó)首個(gè)針對(duì)核電關(guān)鍵設(shè)備的智能運(yùn)維平臺(tái),開創(chuàng)了核電運(yùn)維的新模式,同時(shí)也為大數(shù)據(jù)在核電領(lǐng)域的應(yīng)用開辟了新的發(fā)展方向。

PRID引領(lǐng)大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)在核電行業(yè)落地發(fā)展
據(jù)介紹,PRID是國(guó)內(nèi)率先建設(shè)并應(yīng)用的核反應(yīng)堆關(guān)鍵設(shè)備在線監(jiān)視與智能診斷平臺(tái),引領(lǐng)了大數(shù)據(jù)、人工智能技術(shù)在核電行業(yè)的落地和發(fā)展。核動(dòng)力院反應(yīng)堆工程研究所反應(yīng)堆物理與故障診斷研究室(簡(jiǎn)稱二所一室)主任劉才學(xué)表示,PRID可以通過關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)核電站內(nèi)各類關(guān)鍵設(shè)備的數(shù)據(jù)匯集和實(shí)時(shí)傳輸,從而提升故障診斷分析服務(wù)的及時(shí)性和準(zhǔn)確性。同時(shí)通過大數(shù)據(jù)管理方案,完成了核電站關(guān)鍵設(shè)備數(shù)據(jù)的大數(shù)據(jù)集中管理,實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)的安全高效存儲(chǔ)和快速查詢與計(jì)算,并可將人工智能技術(shù)應(yīng)用于核電站關(guān)鍵設(shè)備的故障診斷與預(yù)測(cè),實(shí)現(xiàn)群堆狀態(tài)下的反應(yīng)堆關(guān)鍵設(shè)備智能診斷。
“通過大數(shù)據(jù)、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)與故障診斷專業(yè)相融合,探索了數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化、智能化的遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)與智能診斷新模式,實(shí)現(xiàn)了核電站反應(yīng)堆設(shè)備運(yùn)維的創(chuàng)新應(yīng)用,為核電站提供了更及時(shí)可靠的運(yùn)維策略支持。”劉才學(xué)補(bǔ)充道。
據(jù)悉,通過PRID可以輕松實(shí)現(xiàn)機(jī)組級(jí)和電站級(jí)數(shù)據(jù)的融合,打通核電數(shù)據(jù)鏈條;聚集故障診斷方向的專家資源,自主開發(fā)診斷分析算法,提升服務(wù)效率和數(shù)據(jù)利用率。隨著數(shù)據(jù)的積累,不斷提升平臺(tái)的智能化水平,可以在多維度進(jìn)一步擴(kuò)展業(yè)務(wù)范圍,發(fā)掘隱藏在數(shù)據(jù)背后的巨大商業(yè)價(jià)值,實(shí)現(xiàn)信息化、一體化、智能化的核電關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)維新模式,全面支撐核電站反應(yīng)堆關(guān)鍵設(shè)備的運(yùn)維保障工作,提升我國(guó)核電技術(shù)水平和國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
助力核電站安全性和經(jīng)濟(jì)性進(jìn)一步提升
安全是核電發(fā)展的基石,為核電站關(guān)鍵設(shè)備提供專業(yè)的運(yùn)維手段也成為構(gòu)建核安全體系的重要一環(huán)。
據(jù)了解,目前國(guó)內(nèi)核電站在關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)維方面主要以事后維修和計(jì)劃性維修為主,核電站運(yùn)維經(jīng)濟(jì)性不高,同時(shí)關(guān)鍵設(shè)備的狀態(tài)數(shù)據(jù)沒有深度應(yīng)用,數(shù)據(jù)價(jià)值還有待開發(fā),而科研單位的專家知識(shí)、設(shè)備運(yùn)維服務(wù)商的經(jīng)驗(yàn)、先進(jìn)的智能診斷技術(shù)沒有有機(jī)融合,核電站對(duì)關(guān)鍵設(shè)備的故障診斷和運(yùn)維策略支持服務(wù)有急切的需求。
在此背景下,PRID可謂應(yīng)運(yùn)而生。據(jù)核動(dòng)力院二所一室副主任楊泰波介紹,PRID具有網(wǎng)絡(luò)化、智能化和模塊化的總體特點(diǎn)。該平臺(tái)首次將大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)應(yīng)用于核電關(guān)鍵設(shè)備領(lǐng)域,提升了數(shù)據(jù)管理能力和利用率,同時(shí),PRID實(shí)現(xiàn)了“人工智能識(shí)別+專家審核”的分析方式,自主開發(fā)了核心診斷算法。
“通過核電站關(guān)鍵設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)的累積,可以促進(jìn)平臺(tái)算法的迭代更新和完善,并提升平臺(tái)智能化水平和專家人才隊(duì)伍的知識(shí)水平,進(jìn)一步提升核電站的安全性和經(jīng)濟(jì)性。”楊泰波介紹道。
核電站的安全性和經(jīng)濟(jì)性固然重要,但核動(dòng)力院研發(fā)PRID的初衷不僅于此。
“除了安全和經(jīng)濟(jì)方面的效益外,我們應(yīng)該注意到,PRID監(jiān)測(cè)的是核電站關(guān)鍵設(shè)備的相關(guān)狀態(tài),屬于我國(guó)比較重要的數(shù)據(jù),我們研制出擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核電數(shù)據(jù)監(jiān)測(cè)平臺(tái),對(duì)于我國(guó)的數(shù)據(jù)安全也將起到關(guān)鍵的作用。”核動(dòng)力院黨委書記周定文表示。
周定文同時(shí)明確,核動(dòng)力院擁有大量研發(fā)、設(shè)計(jì)、設(shè)備制造等方面的經(jīng)驗(yàn),這樣一個(gè)平臺(tái)可以在核動(dòng)力院孵化有其必然性。另外,我國(guó)自主研發(fā)的平臺(tái),更能貼近我國(guó)核電站的實(shí)際需求,這與從國(guó)外直接采購(gòu)類似的系統(tǒng)還是有一定差別,對(duì)我國(guó)核電今后的研發(fā)創(chuàng)新都有較好的促進(jìn)作用。
PRID診斷準(zhǔn)確性已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平
大數(shù)據(jù)與核電融合碰撞出的火花,為核電站的安全運(yùn)行又增添了一層保障。當(dāng)然,現(xiàn)在PRID仍存在需要繼續(xù)努力的方面。
“PRID監(jiān)測(cè)的對(duì)象是數(shù)據(jù),所以數(shù)據(jù)的有效性和準(zhǔn)確性是我們重點(diǎn)關(guān)注的環(huán)節(jié)。我們通過在核電站關(guān)鍵設(shè)備上安裝傳感器的方式,實(shí)現(xiàn)對(duì)核電站相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,因此傳感器的可靠性以及數(shù)據(jù)傳輸線路的可靠性都是我們需要格外注意的問題,也是今后要繼續(xù)提升的一個(gè)方面。”劉才學(xué)明確。
劉才學(xué)指出,反應(yīng)堆各類關(guān)鍵設(shè)備的監(jiān)測(cè)主要基于結(jié)構(gòu)振動(dòng)和反應(yīng)堆中子噪聲等技術(shù),其專業(yè)性強(qiáng),為了實(shí)現(xiàn)各類監(jiān)測(cè)系統(tǒng)核心零部件國(guó)產(chǎn)化,對(duì)故障診斷及相關(guān)專業(yè)人才團(tuán)隊(duì)的能力要求高。
楊泰波也表示,PRID的技術(shù)難點(diǎn)還包括反應(yīng)堆各類關(guān)鍵設(shè)備的診斷算法研究和實(shí)現(xiàn),包括核電站松脫部件智能識(shí)別與診斷算法、堆內(nèi)構(gòu)件異常振動(dòng)評(píng)價(jià)算法、主泵故障智能診斷算法和LBB泄漏定位定量算法等。
另外,作為一個(gè)監(jiān)測(cè)診斷平臺(tái),其診斷結(jié)果的準(zhǔn)確性也是業(yè)內(nèi)關(guān)注的焦點(diǎn)之一。對(duì)此,核動(dòng)力院二所所長(zhǎng)李朋洲表示,由于核動(dòng)力院依靠研發(fā)、設(shè)計(jì)、人才等方面的優(yōu)勢(shì),集合大數(shù)據(jù)技術(shù),目前PRID診斷的準(zhǔn)確性已達(dá)國(guó)際先進(jìn)水平。
目前PRID示范項(xiàng)目已在福清核電站落地。同時(shí),該平臺(tái)已在我國(guó)30臺(tái)在運(yùn)核電機(jī)組展開了遠(yuǎn)程診斷等相關(guān)工作。
“我們相信,隨著核電、大數(shù)據(jù)以及人工智能的發(fā)展,這個(gè)系統(tǒng)會(huì)愈加完善,前途會(huì)更加光明。”周定文表示。
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