打造核電DCS標桿工程以實際行動守護核安全
——訪北京廣利核系統工程有限公司副總經理 馬吉強

關于馬吉強

馬吉強，男，研究員級高級工程師，北京廣利核系統工程有限公司（以下簡稱“廣利核”）黨委委員、副總經理，參與了國家“863”計劃和國家科技重大專項核電數字化儀控系統平臺研制的相關課題研究，20余年大型DCS項目工程管理經驗，擔任過多個國內大型核電DCS工程項目實施的總指揮，一路見證了從嶺澳二期核電站到CPR1000核電機組，再到華龍一號、VVER-1200、高溫氣冷堆等機組的建設。

曲國利

據了解，廣利核自主DCS產品已在國內多個大型核電機組上得到應用，在您看來核電DCS工程應用的難點和關鍵是什么？廣利核是如何應對的？有哪些體會經驗能夠與業界分享？

馬吉強

核電站數字化儀控系統（簡稱“核電DCS”）被稱為核電站的“神經中樞”，從字面上就能看出系統的重要性。核電DCS是典型的重大裝備和重大工程，其項目特點是規模大、場景復雜、綜合程度高，并且多樣化和精細化的需求多。百萬千瓦級核電DCS項目中，單機組被控制的對象有超過300個工藝系統，一次儀表、傳感器、變送器約5000塊，閥組1200余臺，泵組約200臺，機柜和盤臺供貨近300臺，形成工程設計圖紙超過25萬頁……如此大的規模與過程投入，對DCS的工程設計與實施都是挑戰。另外，幾乎所有的大型核電DCS都需要考慮核電機組的特殊應用需求，如控制算法與人機接口、控制棒的控制與監測、對信號質量的判斷與使用、雪崩工況的處理等，所有這些難點的攻克都必須建立在對核電DCS需求的深刻理解和豐富的項目經驗之上。

核電DCS工程項目周期長、質量要求高、監管嚴格。一個典型的百萬千瓦級核電DCS項目從系統設計階段開始，制造、集成、測試、驗證與確認（V&V）、現場調試等階段的三級進度計劃超過2000條任務，四級進度計劃超過10000條任務。工程實施工期一般在30個月以上，最長可能達60個月。如何高效統籌各專業間協同工作，加強各環節的銜接與配合，提升專業間并行工作的比例，是確保工程進度控制的關鍵。

成熟可靠的自主產品平臺、全產業鏈的工程實施能力、滿足核安全法規標準要求的質保體系，這是廣利核經過多個項目的實踐歷練后總結得到的三大成功法寶。憑借這三大法寶，目前我們已經高質量按期交付了近20套全廠核電DCS系統。

特別值得一提的是我們與設計院一同打造的設計協同平臺。在平臺建設前，多項目多堆型并行時，由于任務繁多復雜、自動化程度低，項目質量和進度都面臨著嚴峻的挑戰。2018年以來，廣利核加強精益化管理，建設了DCS項目協同一體化與可視化信息平臺。面向復雜工程的生命周期流程，在DCS平臺基礎上，從流程、方法、工具和環境層面，構建了協同一體化的綜合平臺環境，實現工程設計過程流程化、數字化，以及工具自動化和數據管理集中化，大大提升了復雜工程的設計質量和效率。

十多年來，我們的自主儀控產品實現了從無到有、從有到優的蛻變。秉承“嚴慎細實”的作風，堅持守正創新、服務客戶的理念，我們始終站在一線，持續深耕行業需求，致力于自主產品研發和標桿工程交付，為國家科技創新和產業發展做出了重要貢獻。

曲國利

目前，廣利核已經有大量DCS系統投運，企業是如何做好運維保障的？

馬吉強

作為核電DCS供應商，廣利核深知DCS設備對于核安全的重要性，經過6年時間的醞釀，2016年廣利核孵化成立了獨立的運維保障部門——運維中心，提前進行商運后機組DCS的運維保障規劃布局，以“甲方”的責任意識、“乙方”的服務態度，為核電的安全、經濟運行保駕護航，陸續推出了多項舉措：

一是在多個核電站設立現場服務站，派駐運維團隊常駐現場，7×24小時“零”距離提供服務。自2012年起，廣利核先后在紅沿河、寧德、陽江、防城港、大亞灣、田灣等基地成立現場服務站，直接與各基地儀控等相關部門對接，以專業、快速的技術服務滿足現場需求，實現了從工程建設到商運投產的無縫對接，形成了“前臺-中臺-后臺”的協作機制，快速響應問題、定位問題和解決問題。對于系統性、根本性的問題，從自主可控角度徹底解決，受到核電業主的廣泛認可。

二是切實履行“標準化、專業化、集約化”職責，廣利核創建了DCS中心備件庫，建立了在役機組DCS問題處理流程和應急響應機制，有力提高了中廣核多個核電基地在DCS問題上的處理力度和效率。當現場備件不足時，中心備件庫及時為現場補充，并根據具體需要從其他基地調劑所需備件，體現“中心庫蓄水池”的強大作用，在保障備件安全的同時，極大地降低了各基地的備件成本，并根本性解決了備件的“保質期”問題。中心備件庫的設置，使得中廣核多個核電基地的安全級DCS運維、改造成本降低了39.25%，機組單堆備件存儲成本降低了11.57%。

三是積極落實國家“對關鍵設備運行狀態加強監控、建立關鍵設備管理平臺”的要求，引用新技術創新保障水平。在廣利核自研核電站DCS平臺產品中，增加故障預測與健康管理功能，支持DCS系統運維業務由傳統的被動維修方式向主動預測性維修方式轉變。目前，我們已經建設了遠程智能運維平臺，通過建立DCS故障、經驗反饋基礎數據庫，提高DCS設備預測性維修水平，降低維護活動中人因失效風險，減少維修活動中維修人工的投入，縮短現場問題處理的響應時間，為核電站DCS系統全生命周期維護提供了技術支撐。

曲國利

今年是“十四五”開局之年，接下來廣利核公司計劃如何在核電DCS領域繼續深耕細作？

馬吉強

眾所周知，核安全是國家安全的重要組成部分，因此作為核電站“神經中樞”的核電DCS，未來一段時期我們將主要在安全性和經濟性兩個方面持續提升，繼續夯實核安全文化基礎，在安全質量上做深做實，探索構建更合理的核安全質保體系，千方百計消除核安全隱患。

隨著工業自動化和計算機技術的進步，如預測控制、自趨優控制、現場總線與智能儀表等先進控制技術的發展，國內在智能監測與報警、智能人機交互與智能決策、智能化運維和工作管理程序等領域已經做了大量的探索并取得應用成果。未來，在大數據技術的加持下，面向生產運營的綜合精確仿真、設備健康管理與預警、智能運維與巡檢等成熟場景應用，將更好地服務核電站運營。我們將在確保核安全的前提下，分步、平穩地在核電DCS領域落地應用這些先進的技術。

將控制系統與人工智能技術融合，是國家發展轉型升級的強大技術支撐，是當前各行業科技企業的機遇，更是使命和責任。“十四五”期間，廣利核將聚焦數字化、智能化方向，力爭在新科技浪潮中勇立潮頭。例如在增強數據采集能力，重視過程數據并深度解析和挖掘數據價值，利用先進控制理論實現更加系統化的過程控制，以及掌控信息安全以支撐未來的工業互聯網絡等方面，都將是未來一段時間工業控制領域的發展趨勢，也是我們努力的方向。

核電DCS具有重大裝備和重大工程的典型特征，將面臨著更綜合、更復雜和更高可靠性的要求，廣利核已在深度國產化、標準化系統設計、智能運維與平行理論＋等方面加大研發投入。隨著廣利核以及其他核電DCS從業者的繼續埋頭攻關，相信我們將在系統可靠性、設計制造及運維服務能力等方面邁上新的臺階，不斷為核電站運營水平的提升賦能。