核電大數據：讓傳統與時代牽手

文 | 本刊記者 邢帆

核電大數據：讓傳統與時代牽手

文 | 本刊記者 邢帆

秦山核電站要啟動的是國內首個核電大數據咨詢項目，旨在根據業務現狀制定出切實可行的大數據平臺方案，將新時代的科技成果與業務相結合。

大數據時代，數據質量的高低、數據管控能力的強弱直接影響了數據分析的準確性和實時性。然而想要完美地實現上述能力對有些行業來說卻并不那么容易。

電力行業受行業特點限制，大數據在可獲取的顆粒程度，數據獲取的及時性、完整性、一致性等方面的表現均不夠理想。數據源的唯一性、及時性和準確性急需提升，部分數據甚至需要手動輸入，采集效率和準確度還有所欠缺，行業中企業缺乏完整的數據管控策略、組織以及管控流程。如今，行業內企業紛紛感受到來自工業4.0的壓力，這個傳統行業是時候考慮與時代牽手，迎接大數據的挑戰了。

從領頭羊到拓荒者

秦山核電站是中國自行設計、建造和運營管理的第一座壓水堆核電站，是目前國內核電機組數量最多、堆型最豐富、裝機最大的核電基地。一直以來，秦山核電站都是我國核電行業中的“領頭羊”。在國內外力推工業4.0的新形勢下，秦山核電站意識到，向智慧核電轉型是個潛在機遇，并在十三五規劃中，用拓荒者的姿態提出了建設數字核電廠的愿景。中核核電運行管理有限公司CIO、副總工程師伍吉澤在項目開始時表示：“我們將要啟動的是國內首個核電大數據咨詢項目，旨在根據業務現狀制定出切實可行的大數據平臺方案，將新時代的科技成果與我們的業務相結合，做好數據挖掘和分析利用，充分發揮出核電數據的價值?！?/p>

主泵、穩壓器、蒸汽發生器、安全殼、汽輪發電機、危急冷卻系統……這些都是核電站最常見的重要設備。核反應所釋放的能量巨大，任何設備出現的一點小小的故障都可能導致極其嚴重的后果。

為保證安全性，核電站建立了充足的后備庫存，以保證對故障設備的及時替換和更新；同時，在對設備定期檢查的基礎上，不定期開展了動態檢查，以確定設備運轉正常，降低設備運行風險。

如果能利用大數據平臺的分析和預測能力，分析出故障率較高的設備類型，預測出設備故障時間點，那么就能設計出更合理的庫存比例和更精準的動態檢查計劃，進而將運行風險降到最低，安全性能提高的同時還能降低庫存和動態檢查的成本。

核電行業大數據需要大膽拓荒，力求完美的轉型。通過對秦山核電站現狀進行深入的調研和分析，從數據、功能、物理、工具、制度多個維度進行了成熟度評估，并針對核電站在設備庫存和設備可靠性等方面的具體業務需求，從大數據平臺層面給出了切實可行的解決方法：

大數據平臺可結合ERP、EAM、集采平臺等系統中的物料信息、缺陷信息、采購周期信息、供應商評價信息、采購價格、倉儲等信息，分析物料/設備采購成本，判斷采購決策，減少庫存量。

利用大數據平臺關聯分析能力，結合EAM、ERP等系統中的設備缺陷信息、缺陷工單維修信息、采購記錄、供應商評價信息，構建設備、缺陷、供應、維修、經驗等多維度的分析模型，計算出設備的綜合指標，預測出設備可能出現故障的時間點，實現對設備可靠性的分析和預測，提前預防，降低運行風險。

兩層面入手大數據平臺

通過深入咨詢，秦山核電站最終決定重點從功能架構和技術架構兩個層面著手，建設大數據平臺：

在功能架構上，建立完善的企業級功能架構。秦山核電站目前各部門業務系統已經比較完善，有足夠有價值的歷史數據可以進行分析和預測，但現階段這些數據還較為分散、相對獨立。集采集、存儲、管控、調度監控能力于一體的大數據平臺，可以提高數據的綜合利用率，打通各部門數據壁壘，幫助其實現“數字化核電”的目標。

大數據采集方面，為及時發現核電站設備故障，大數據平臺應同時具備實時和非實時數據的采集能力。將流計算框架作為基礎，通過對流數據進行高效實時運算，支撐實時業務響應和規則動態匹配。

大數據存儲方面，為滿足海量實時設備信息的存儲需求，大數據平臺需要同時具備結構化與非結構化數據的存儲和計算能力。利用內存庫和流計算技術，實現數據的快速計算和存儲，進而提升業務的反應速度。

大數據管控方面，以秦山核電站現有數據字典為基礎，從元數據管理、數據標準建立、數據質量監控、數據處理監控、數據共享發布等方面入手，實現書同文、車同軌的數據管控能力。

大數據度調度監控方面，為實現大數據作業運行情況的監控和干預以及直觀的性能分析，平臺應具備強大的調度監控能力和友好的可視化界面，以實現智能穩定的調度監控能力。

技術架構上要“創新”而不是“替換”。通過多年的信息化建設，秦山核電站在核電領域始終保持著技術領先地位，目前已經形成了相對完善的企業信息化體系。大數據平臺的建設充分利用原有信息化成果，將原有系統和大數據平臺技術完美融合，采取利“舊”創“新”的一體化混合式架構，在原有業務功能的基礎上，提升生產經營的決策水平。

在數據管控方面，大數據平臺從數據標準管理、元數據管理、數據質量管理、數據安全等方面對數據進行全面管控，確保數據的安全可靠，進一步提升大數據平臺的分析與預測能力。

中核核電運行管理有限公司信息項目處處長馬寅軍表示：“通過向大數據轉型，秦山核電站梳理了業務場景，明確了功能架構，同時確定了可落地的技術方案，明確規劃出了未來5年內的大數據中心建設方向。這不僅對秦山核電站有重要意義，對整個核電行業的發展都起到了極大的推動作用?！?/p>