提升核電儀控技術(shù)水平，助力核電產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展

葉奇蓁

YE Qi－zhen

提升核電儀控技術(shù)水平，助力核電產(chǎn)業(yè)長(zhǎng)足發(fā)展

葉奇蓁

Upgrading the Technical Level of Nuclear Power I＆C System and Speeding up the Great Progress of Nuclear Power Industry

YE Qi－zhen

國(guó)產(chǎn)儀控朝氣蓬勃

近年來(lái)，我國(guó)核儀器、儀控技術(shù)取得了很大進(jìn)步。核電儀控、核測(cè)儀表、核輻射檢測(cè)儀表等領(lǐng)域推出了一批國(guó)產(chǎn)化的產(chǎn)品，例如：1）對(duì)外核測(cè)已成功研制出了樣機(jī)，并通過(guò)了在核電站實(shí)際運(yùn)行的考核。2）堆芯測(cè)量系統(tǒng)方面，我國(guó)不僅制造出了以微粒辨識(shí)為探頭的測(cè)量系統(tǒng)，出口巴基斯坦，而且成功地研發(fā)了以自給能為探頭的測(cè)量系統(tǒng)，滿足了三代核電對(duì)堆芯測(cè)量的要求。3）全數(shù)字化儀控方面，我國(guó)自主開(kāi)發(fā)的 “和睦系統(tǒng)”已在陽(yáng)江5＆6號(hào)機(jī)組、紅沿河5＆6機(jī)組、華龍一號(hào)示范工程——防城港3＆4號(hào)機(jī)組、田灣5＆6號(hào)擴(kuò)建工程、石島灣核電站高溫氣冷堆示范工程，以及大亞灣、秦山RIC系統(tǒng)改造等項(xiàng)目中得到應(yīng)用；4）基于FPGA的中美合作開(kāi)發(fā)的核電站反應(yīng)堆保護(hù)系統(tǒng)平臺(tái)NuPAC已獲得中國(guó)核安全局和美國(guó)核核管理委員會(huì) （NRC）的認(rèn)證，正在進(jìn)行工程應(yīng)用。5）針對(duì)霞浦核電站、漳州核電站開(kāi)發(fā)的NICSYS系統(tǒng)及其相關(guān)的安全級(jí)數(shù)字化儀控保護(hù)系統(tǒng)，正在進(jìn)行1∶1的樣機(jī)考核。

這些工作為提升我國(guó)核儀器、儀控領(lǐng)域的國(guó)產(chǎn)化水平、實(shí)現(xiàn) “走出去”打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

薄弱環(huán)節(jié)仍需努力

目前來(lái)說(shuō)，儀控領(lǐng)域還是核電發(fā)展中的一個(gè)短板，仍有大量的工作需要去做。

首先，應(yīng)該優(yōu)化提升數(shù)字化儀控系統(tǒng)的平臺(tái)。當(dāng)今社會(huì)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)發(fā)展迅猛，平均五到十年就更新一代。在這樣的時(shí)代背景下，運(yùn)行的數(shù)字化儀控系統(tǒng)需要經(jīng)常性的運(yùn)行維護(hù)支持、備份備件支持。關(guān)于這一點(diǎn)，我們是有過(guò)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)的，以前進(jìn)口的模擬量控制系統(tǒng)由于沒(méi)有備份備件，我們不得已去研發(fā)了相應(yīng)的備份備件。所以，我們必須要有一個(gè)完備堅(jiān)實(shí)的數(shù)字化儀控系統(tǒng)平臺(tái)的支持系統(tǒng)，這不僅是為了研發(fā)新技術(shù)，提高核電數(shù)字化水平，也是為了保證我們的核電站永遠(yuǎn)有技術(shù)支持和產(chǎn)品支持。因此，必須加強(qiáng)平臺(tái)工作，開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品，同時(shí)向下接冗，使得應(yīng)用系統(tǒng)、工具軟件的開(kāi)發(fā)能夠不斷更新?lián)Q代，支持在役在建的核電站。

其次，要掌握核心技術(shù)，提高信息系統(tǒng)的安全性，保護(hù)核電站的數(shù)字化儀控系統(tǒng)免受黑客的攻擊。比如，2010年發(fā)生的伊朗離心機(jī)工廠受到 “震網(wǎng)病毒”攻擊一案。“震網(wǎng)病毒”發(fā)出了OE的控制指令，使離心機(jī)不斷伸縮，而操作員得到的仍是系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的信息，從而損壞了大量的離心機(jī)組。而伊朗離心機(jī)的控制系統(tǒng)是從歐洲進(jìn)口的，可以說(shuō)，它的數(shù)字化儀控系統(tǒng)的后門(mén)鑰匙還掌握在別人手里。又比如，近期出現(xiàn)的“勒索病毒”使全球很多國(guó)家和一些大公司、企業(yè)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)受到了嚴(yán)重的損害。總之，核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)關(guān)系到核電站的安全，必須充分防范黑客攻擊，保護(hù)信息安全。

當(dāng)前，我國(guó)廣泛地推動(dòng) “互聯(lián)網(wǎng)＋”的理念，即利用信息化來(lái)提高工業(yè)技術(shù)的運(yùn)轉(zhuǎn)和管理水平。核電站的數(shù)字化儀控系統(tǒng)為大數(shù)據(jù)管理、“互聯(lián)網(wǎng)＋”，提供了有利的條件，“核電站＋信息化”同樣會(huì)創(chuàng)造出新的成果，比如趨勢(shì)分析、故障預(yù)測(cè)、操作指導(dǎo)、事故處理指導(dǎo)等智能化的運(yùn)行維護(hù)和管理。

就核電控制來(lái)講，我們本身還有一些短板，例如安全級(jí)內(nèi)相當(dāng)一部分K1類的儀表變送器、輻射計(jì)量?jī)x表等還依賴于進(jìn)口。而這些進(jìn)口的儀器儀表自成體系，相當(dāng)于一個(gè) “黑匣子”，對(duì)我們?cè)诤穗娬緝x控信息管理方面是一個(gè)很大的障礙。填補(bǔ)這一空白，國(guó)內(nèi)儀器儀表行業(yè)仍需繼續(xù)努力。

另外，應(yīng)當(dāng)開(kāi)展研究嚴(yán)重事故及事故后核電站的監(jiān)測(cè)儀表工作。福島核事故使現(xiàn)場(chǎng)絕大部分儀表失效，操作人員無(wú)法了解核電站的運(yùn)轉(zhuǎn)情況、事故情況。福島核事故發(fā)生差不多快近一周的時(shí)間，操作人員無(wú)計(jì)可施，因?yàn)樗麄儧](méi)有辦法了解核電站的實(shí)際狀況，無(wú)法采取有效的措施來(lái)緩解事故，所以使得事故繼續(xù)發(fā)展擴(kuò)大，造成了嚴(yán)重的后果。在嚴(yán)重事故情況下，儀表系統(tǒng)要繼續(xù)工作，就要在監(jiān)測(cè)原理、監(jiān)測(cè)技術(shù)上有所創(chuàng)新。因?yàn)檫@一條件下，溫度、壓力的情況都是對(duì)研發(fā)很大的考驗(yàn)。研發(fā)出適用于嚴(yán)重事故后的監(jiān)控儀表，為應(yīng)對(duì)嚴(yán)重事故的緩解措施提供了依據(jù)，提高了核電站的安全性。福島核事故后，IAEA也提出要把嚴(yán)重事故預(yù)防和緩解并重，特別要考慮嚴(yán)重事故緩解。發(fā)生嚴(yán)重事故后，如果能采取有效措施緩解事故，做到實(shí)際上消除大規(guī)模放射性的釋放，就能對(duì)安全環(huán)境提供有力的保障。因此，為實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，我們核儀器儀表行業(yè)也有相當(dāng)重大的責(zé)任與義務(wù)。

不斷創(chuàng)新助力發(fā)展

核電站的發(fā)展要求先進(jìn)的核電儀控技術(shù)，需要核電儀控界互相交流、互相促進(jìn)，不斷創(chuàng)新，以提升核電儀控的技術(shù)水平。希望儀器儀表工業(yè)和核電工業(yè)廣泛的資源和人才發(fā)揮各自獨(dú)特的專業(yè)特長(zhǎng)，推動(dòng)核電儀控產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，服務(wù)于我國(guó)核電發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)。

編者按：2017年5月24日至26日，第四屆中國(guó) （國(guó)際）核電儀控技術(shù)大會(huì) （以下簡(jiǎn)稱 “大會(huì)”）在京召開(kāi)。大會(huì)以 “創(chuàng)新、引領(lǐng)、和睦、發(fā)展”為主題，就核電儀控方面的技術(shù)與發(fā)展問(wèn)題進(jìn)行深入探討。結(jié)合葉奇蓁院士在大會(huì)的致辭，對(duì)我國(guó)核電儀控領(lǐng)域取得的成績(jī)、存在的不足進(jìn)行了分析，希望能供廣大讀者參考與借鑒。

葉奇蓁 中國(guó)工程院院士，核反應(yīng)堆及核電工程專家，現(xiàn)任中國(guó)核工業(yè)集團(tuán)公司科技委副主任。在核反應(yīng)堆及核電工程等方面取得卓越成績(jī)，1988年起，先后在國(guó)家核安全局專家委員會(huì)、中國(guó)核動(dòng)力學(xué)會(huì)、中國(guó)國(guó)際工程咨詢公司專家委員會(huì)、國(guó)防科學(xué)技術(shù)工業(yè)委員會(huì)專家咨詢委員會(huì)兼任委員、常務(wù)理事等職。1990年被授予享受國(guó)務(wù)院特殊津貼的有突出貢獻(xiàn)的專家。

（本刊記者 王丹 白佳）