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您的位置:中国核电信息网 >  > 中核集团具备国内完全自主知识产权全厂DCS供货能力
 

    核电厂数字化仪控系统(DCS),被喻为核电厂运行的“神经中枢”,由安全级DCS和非安全级DCS共同构成。它控制着核电厂数百个系统、近万个设备运行和各类工况。安全级DCS可实现事故工况下反应堆安全停堆,确保核电厂的安全运行;非安全级DCS负责运行和管理,是核电厂高效经济的重要保障。

    近日,继中核集团自主研发NicSys®2000非安全级DCS顺利通过第三方测评,具备工程应用条件后,12月23日,国际著名认证机构TüV南德意志集团在中国核动力研究设计院为中核集团自主研发的核电厂安全级DCS平台——龙鳞系统颁发了功能安全最高等级证书,这标志着龙鳞系统在满足核安全法规和标准要求的同时,也满足该领域对仪控系统的最高功能安全完整性等级的要求,具备高安全性、高可靠性。

    该国际认证的获得,将进一步提高龙鳞系统在核电市场竞争力,为中核集团“走出去”提供了重要支撑;同时也使得中核集团安全级DCS成为业内唯一通过国家核安全局、国防科工局以及TUV三家监管、审评和认证的平台。

    从此,中核集团形成NicSys®2000与龙鳞系统相结合的全厂DCS供货方案及全厂DCS研发生产总包能力,我国新建核电站的“神经中枢”不再被国外“卡脖子”。在此之前,世界上只有美国、法国、日本等掌握了该项技术。目前,中核集团已具备全面工程实施能力,为后续全厂DCS自主平台的工程应用奠定了坚实的基础。

    30年,梦想照进现实

    核动力院DCS研发起步于上世纪80年代。从秦山二期开始,就开始了完全自主知识产权的全厂DCS探索之路。在核动力院承担的秦山二期设计任务之中就包括仪控系统的设计,如核测量系统、棒控棒位系统、反应堆保护系统等。“这些都是DCS的前身,只不过是采用模拟信号,现在则是通过数字化技术来实现。”核电领域一位资深仪控专家告诉记者,“通过参与秦山二期项目,我们积累了经验、开阔了眼界,不仅熟识了民用核电仪控系统的法规、标准等,还了解了国外同行发展的现状和动向。”

    “核心技术靠化缘是要不来的,必须靠自力更生。”随着“一带一路”战略的推进,中国核电逐渐成为继中国高铁之后中国制造走向世界的又一张名片,核电厂DCS技术自主化势在必行。

    路漫漫其修远兮,在研发这条任重而道远的路上,中核控制团队走得义无反顾。核动力院组织中核控制进行体制机制创新,全面推进管理对接,以主人翁的责任意识,指导帮助中核控制全面融入核动力院管理体系;深刻领会集团公司发展全厂数字化仪控产业的战略意图,全面落实祖斌副书记专项督导检查工作要求,深入推进全厂DCS平台建设,扫平研发道路中的种种障碍。

    终于,核仪控人30年的梦想终于在今日实现了——中核集团具备了核电DCS系统从研发设计、生产制造一条龙服务的能力和资质。

    NicSys®2000的研制成功,解决了核电厂备品备件和检修服务的及时性的难题。“我们已经建设完成的核电厂,由于采用的都是国外的DCS,近期都遇到了备品备件的问题。从提出备品备件的需求,到外方能够供应到国内,需要十个月以上。”中国核电现场运行人员告诉记者。十个月,对于核电厂来说,是很难接受的时间。同时,备品备件的价格,比当初的价格高了五倍以上。拥有了自主知识产权的全厂DCS,对于高效经济的发展核电,具有重要意义。

    7年,奋斗成就今天

    2012年,中核控制通过内部立项并开始搭建典型系统的小规模仿真样机。在中核集团领导的高度重视和正确领导下,中核控制开启了自主DCS的攻关之路。集团公司党组书记、董事长余剑锋布置整个集团仪控系统的发展大局;总经理、党组副书记顾军高度关注仪控系统的发展情况;董事、党组副书记祖斌对仪控系统的发展进行了深入调研。在集团公司的正确决策下,中核控制调集精兵强将,对NicSys®2000的研发进行攻关。

    “国外的核电DCS研发,通常是在成熟的商用平台的基础上,针对核电特色进行适应性修改。而NicSys®2000,可以说白手起家,所以会遇到很多困难,非常不容易。”中核控制总工程师董治国说。

    2008年,为突破核电自主科技重大专项DCS关键核心技术自主可控,中核集团成立北京中核东方控制系统工程公司,专业从事核工程数字化控制系统研制。2013年与从事50多年核仪器生产的中核(北京)核仪器厂重组,成立了中核控制系统工程有限公司,是中核集团塑造“大仪控”业务新格局的重大举措。中核控制始终致力于核工程数字化仪控自主化,从2012年在具备核电仪控工程总包能力后,就布局核电全厂DCS自主研发,证明了非凡的眼光。虽然中间有过坎坷,但终究走出了一条坦途。

    NicSys®2000容量大、内容多、系统复杂,控制的对象众多。“以往的工程仪控系统规模较小,通常在1000点左右,NicSys®2000的规模是它的数十倍。产品规模的扩大给生产工艺、质量控制等提出了新挑战。”该仪控专家说。

    在集团公司的大力支持下,中核控制项目组开始筹备并迅速成长。“核电厂非安全级平台研制”项目先后有300余名成员参与,25-40岁的中青年科技人员占总项目人数的85%,参与了包括系统设计、设备研制、V&V、产品制造、系统集成、鉴定测试、运行维护等核电站数字化控制系统全生命周期活动的各个环节。

    2019年12月,NicSys®2000平台顺利通过集团公司第三方测评。此次测评是中核集团乃至整个核电DCS行业有史以来规模最大、参与范围最广、涉及人员最多的一次测评活动,测评范围涵盖整个平台的所有功能项。

    “NicSys®2000研发过程有很多的技术难关需要攻,有很多的坎坷需要跨,我们一直坚信‘办法总比困难多’,想方设法向前走。”中核控制研发中心经理王冬说。

    胡义武作为研发中心NicSys®2000的主要技术负责人,带领研发团队系统性的开展研发工作,为第三方测评顺利通过和后续工程应用提供支撑基石。在攻关重大问题控制冗余切换输出扰动方面,集中团队中坚力量,不分昼夜持续优化与验证,最终实现了无扰切换关键技术,并获得第三方测评专家的高度认可。

    测试与验证中心主任工程师李朝历博士作为“1013专项”测试技术负责人,严谨细致。在测评期间,每天专家工作结束后还召集团队认真研究当天发现的每一个异常,制定解决措施;在专家建议降低板卡测试精度时,毅然坚持采用更高的标准。经常工作至深夜不能回家,带领团队一路攻坚技术难题,以高度的责任心实现了对质量的不懈追求。

    工程与服务中心党支部书记张方杰是样机工程组技术负责人,对样机中的历史遗留组态问题不埋怨、不抱怨,撸起袖子一个一个解决,将样机准备到了一个令各方都满意的状态。在第三方测评过程中,他为了保障雪崩测试万无一失,利用测试空档期将所需要的3000个开关量补充完毕,充分发挥了共产党员的先锋模范作用。

    测试与验证中心的张源是产品研发出身,业务能力精湛、经验丰富,做事严谨有条理,平台产品测试的问题经常涉及多方协调,他总能很好地解决问题。为了推动平台产品测试工作的开展,经常加班到深夜,就连提前预约的手术也因为工作忙一再往后推迟。

    研发中心李华龙作为软件开发骨干力量,在时间紧迫、任务繁重的重重困难下,扛住压力,韧劲十足,不消极不逃避,利用业余和休息时间,加班加点确保任务按时完成,同时带领团队攻坚克难,按时保质完成所有分配的任务。

    还有步显廷、黄巧莉等硬件开发关键人员,张颖颖博士等软件开发骨干,在平台研发测试验证过程中,日夜奋战,确保测评无误。

    NicSys®2000产品研制、样机搭建和测评过程中,切实有效地完成了科研攻关和产品开发,已经锻炼出一支能吃苦、有韧性、肯专研的专业核仪控技术团队。

    未来,全力开拓新局

    NicSys®2000平台团队经过艰苦卓绝的工作,研制出了中核集团自主化核电站非安全级数字仪控系统平台。形成硬件产品53种,软件产品11种,结构产品6种,攻克了34项关键技术,形成了900余份项目基线技术文件,申请13份专利。同时基于NicSys®2000产品搭建了2个核电站全厂工程样机,并已在国内外核电站辅助系统得到应用与验证。

    随着信息安全、5G、物联网、大数据、云计算、人工智能等技术的发展,中核控制也必将紧跟时代革新的步伐,从核电站实际需求出发,加快数字化、网络化、智能化转型,提高创新能力、业务实力和发展水平,创造更多的商业价值和社会价值。

    安全级“龙鳞”和NicSys®2000一起,构成的国内首套具有完全自主知识产权的全厂DCS,将会始终如一的为了核电厂的安全、运行、管理,默默坚守。

    这标志着,中核集团拥有了产、学、研、用一体化的全厂DCS总包能力,必将有助于我国核电技术整体出口。未来,中核集团将打造具有超大经济规模的国际先进数字化仪控系统,为“三位一体”战略的实施,加快建设核强国提供有力支撑。相信这一天,不再遥远。

 

 
 
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