走进三门核电，各式各样的机器人让这里显得有些科幻。
放射性水下机器人，可实现水箱滤网检修任务；智能化学巡检机器人，能够实现二回路取样系统自动巡检。此外，还有耐辐照的磁吸附壁面爬行机器人、PH分析机器人、高纯锗自动进样机械臂、液闪制样机器人、样品转运机器人……
今年10月，三门核电成为中核集团下属企业中第一家获得“灯塔工厂”的企业，也是全球电力行业首家“灯塔工厂”。打造“灯塔工厂”并非易事。三门核电相关负责人告诉记者，近年来，该公司重视信息化、数智化建设，围绕“智慧工程、智慧运行、智慧维修、智慧设备、智慧经营、 智慧厂区”六大智慧主题，建成了一批数智化系统，实现了主营业务的数智化全覆盖。
“我们积极应用人工智能、大数据、边缘计算、机器人和VR等技术，使得工业安全事故率持续为0，机组能力因子平均提高1.5%，大修工期缩短，全员劳动生产率提高。”该负责人说。
“核电站没有理由不拥抱数智化”
“动态阈值报警‘高高报’，当前值：3.29 mm/s”。收到短信通知，电站系统工程师立刻进入设备健康管理系统（PHM）系统进行确认，并按照系统推荐的诊断方案进行现场诊断。
针对设备存在的定期人工巡检强度大、监测不及时等问题，三门核电利用先进的物联网技术开发各种在线监测技术，实现设备的在线实时监测和评估，提高了设备状态监测和评估的精准度和及时性，将月级别的定期离线巡检，提升为小时级别的在线监测。
“设备健康监测系统的建立和使用，可降低非预期停机概率30%，减少现场巡检人员50%，缩短故障排故时间60%，降低备品备件约30%。”三门核电相关负责人说。
该负责人告诉记者：“数智化已经融入工业生产的方方面面，核电站没有理由不拥抱数智化。我们围绕经营管理、工程建设、生产运行、安全质量、技术创新等领域，建成了一批信息化系统，实现了对主营业务的数字化全覆盖。基于全厂无线网络的业务流程数字化精益管理，我们建成了数字化运行规程，规程执行效率提升8%，人因失误事件数降低30%。”
“我们还将一些通信模块、摄像模块、定位模块集成到安全帽中，让监护人在值班室或者主控室内对现场操作人员进行监控，节约人力成本。”该负责人说，智能安全帽让原本需要多人配合完成的工作，只需要个人通过佩戴智能安全帽进行实时监控录像，便可以实现传达和接收指令的目的，节约人力成本30%以上。
定制机器人进行高风险地区作业
“安全壳是核电站包容放射性物质的重要安全屏障，需进行定期安全检查以保证其安全可靠，简称在役检查。在役检查需要在机组大修期间执行，为避免人员乘坐吊篮至高处开展长时间作业，我们研发了耐辐照的磁吸附壁面爬行机器人。”三门核电相关负责人介绍说。
大修期间，工作人员可在安全壳底部，操控机器人对空气导流板区域进行检查。实现了狭小空间、长距离、大容积、大面积、针对垂直壁面的检查，在核电行业内首次成功地应用在直径40米的圆筒形容器（即安全壳）上。它能在狭小空间进行全方位的移动和精确定位，并通过视频监测设备和图像算法进行信息的识别和数据的计算，使在役检查覆盖率达到100%，避免了人员高处作业的安全风险。
与此同时，底座圆滚滚、“身材”高挑，灵活转动云台“大眼睛”的机器人，可对二回路样水中的联氨、PH、电导率、钠、溶解氧等关键参数进行扫描，检查它们在线工作状态。
这是三门核电自主研发的全球核电领域首个应用化学智能巡检机器人。相较传统人工巡检，智能巡检机器人可以实现定点定时自动巡检及远程控制操作，并能够利用计算机视觉模块采集图像，通过AI图像识别大模型进行自我学习，实现系统设备运行状况监视、仪表数据的识别与记录、离子交换柱的有效性判断等功能，并完成巡检数据的自动整理、上传、趋势诊断。
全数字化模拟机助力人员培训
核电站结构复杂，而且对安全的要求更高，因此对关键岗位人员进行提前演练和培训必不可少。
当记者在三门核电采访时，该公司培训处教员周雪莲就带着一个班组的维修人员来体验“VR+人因”安全作业体验平台。在这里，体验人员可以坐上360度旋转的升降座椅，戴上VR眼镜，手握操作手柄，进行近乎真实的核电工作体验。体验人员可以选择自己想要体验的场景，可以是爬上7米以上的高处作业平台，也可以是切割管道的动火作业，又或是执行电气测绝缘操作。
这样的模拟演练在三门核电还有一个更加真实的存在——全数字化模拟机，其可以模拟整个核电站的运行情况，以便于核电运行操纵员们应对可能发生的应急状况甚至事故工况。全数字化模拟机采用了先进的数字孪生模型，并根据机组的实际数据对模拟机的参数进行了多次校正，可以持续保证模拟机的高精度仿真。
“作为世界首台三代核电机组模拟机，三门AP1000模拟机大幅缩减了硬开关的数量；数字化规程系统可以智能化识别电站工况及各应急响应规程的入口条件，从而实现对操纵员心理上的减负。”三门核电相关负责人介绍说。 |
