數字技術賦能核電企業安全生產監管轉型實踐

一、引言

我國各核電企業圍繞“固若金湯、萬無一失、長治久安”的國家號召，開展了安全隱患排查和防范能力提升行動，優化完善了適應各自安全生產的管理模式和方法。為了有效推進核電安全生產標準化，打通核電監管部委、企業總部與核電廠安全生產管理渠道，就需借助信息化手段保障核電廠安全生產數據的及時、準確獲取和直觀反饋。這不僅支撐了安全生產管理業務的高效開展，進一步實現了核電安全生產決策和重要事項在電廠間的有效銜接，為核電安全生產管理績效提升和持續改進提供了決策依據。

二、目標

圍繞核電“安全生產”主線，分析安全生產管理現狀，結合國際核電領域安全生產管理良好實踐，應用業務和展現模型將監管和考核要求指標化，采用微服務架構與大數據應用相結合的方法，構建核電安全生產監管信息化平臺，對核電運行機組安全生產相關核心數據進行及時、有效收集、分析、加權計算和圖形化展現，為核電監管層和管理層提供直觀的決策依據。 ① 充分利用核電企業已有安全生產相關數據，應用大數據技術和工具打通數據共享渠道，確保安全生產數據“縱向到底，橫向到邊”，能夠全面、深入地覆蓋各個環節。 ② 對標先進核電企業安全生產管理的良好實踐，國家政策和企業發展建立量化模型和激勵機制，以比較促發展，促進安全生產管理水平提升。 ③ 通過數據資源的全面整合，實現核電安全生產數據治理和綜合應用，為管理者及時跟蹤核電整體運營情況和風險防控提供有力支撐。

三、現狀分析

為了貫徹國家對核電安全生產管理水平全面提升的要求，各核電企業結合自身特點，借助信息化手段，建立了對應的管理系統，為核電機組安全穩定運行提供了保障。但依然存在以下問題： ① 業務標準化不足：各核電廠間安全生產管理水平的橫向對比缺乏統一標準。 ② 數據缺乏治理：各核電廠安全生產領域數據分散在不同的業務系統中，企業間安全生產領域良好實踐共享不足，各類數據的口徑和質量管控不一致。 ③ 數據應用能力不足：核電監管部門對運行機組安全生產狀態跟蹤渠道單一，相關數據的及時性和準確性保障不足，數據價值未得到充分挖掘。

四、平臺建設思路

本研究在分析核電企業安全生產現狀的基礎上，結合實際經驗，采用數字化手段，構建上下一體的安全生產監管平臺，為安全生產領域管理決策提供支撐。 ① 業務標準化梳理。通過業務標準化分析，對安全生產強關聯業務在平臺上實施統建開發，保障業務的一致性，提升任務上傳下達及信息反饋的及時性。 ② 領域數據治理：以統一數據中臺為基礎，按需抽取數據，通過數據匯聚、轉換和治理，形成面向多維應用的數據服務。 ③ 數字化應用：通過數據分析進一步挖掘數據價值，并采用數據可視化技術“一圖呈現”為管理者提供直觀的核電安全生產狀態展現。

五、數字化賦能核電安全生產監管轉型實踐

（一）標準化業務梳理

對標核電監管部委和企業自身發展要求，從安全管理、質量管理、運行生產管理和機組綜合排名指標四個方面進行關聯分析，構建安全生產領域頂層和子領域業務模型。

1.安全管理

以安全生產管理良好實踐為基礎，查漏補缺，進一步完善體系覆蓋面，對各類安全信息進行歸類總結，并采用數字化手段挖掘領域數據價值，輔助安全管理水平提升。

2.質量管理

依據安全監督檢查結果，制定行動項，明確電廠及責任人，以掛牌督辦方式，確保核電安全質量問題處置過程可視化。

3.運行生產管理

① 機組運行狀態監測。通過實時數據采集，實現機組運行實時數據的多維度在線監控，為問題預判、發現和及時解決提供依據和保障。 ② 大修管理。大修管理是核電安全生產的核心要素，能夠實現各機組大修準備、大修實施和大修總結階段數據的統一管控和綜合應用。 ③ WANO指標。按照WANO組織管理要求，基于WANO指標管理細則對各核電運行機組相關數據進行定期收集、審核、計算、結果分析和數據綜合應用。

4.機組綜合排名指標

通過對核電安全、運行和設備管理三大領域核心數據的分析提煉，構建運行機組綜合排名指標體系和管理制度，采用定量分析方法，為各指標設立加減分項、構建算法模型和判斷準則，并運用圖表展示機組綜合和分項排名。

（二）領域數據治理

依據企業數據治理體系，采用數據中臺開展安全生產領域數據治理工作，形成層次分明的數據資源自錄，并應用數據管理工具，實現數據的標準化、主數據、多維度管理，為數據綜合應用提供堅實支撐。 ① 數據入倉（ODS），將不同數據源中的數據整合匯聚到統一的數據倉庫中，確保數據的可用性。 ② 構建DWD層，對原始數據進行清洗、整合和去重等處理，按照不同子領域進行分類和組織。 ③ 構建DWS層，對DWD層的數據進行清洗，實現數據格式化、歸一化，并基于業務模型的數據聚合和計算，生成各子領域指標數據集。 ④ 構建ADS層，基于DWS層進行二次加工，面向特定的場景進行建模，提供各種分析、報表、可視化和決策支持等服務。

（三）數字化應用

1.技術路線

通過對核電安全生產領域業務歸納總結得出各子領域可量化比較的指標和模型，以數據中臺為底座，保障數據各層級應用口徑一致。采用微服務架構前后臺分離模式3，實現領域數據治理和可視化應用，推動核電安全生產管理模式從“線下要數據到線上數據變化即更新”的變革，提升數據自動獲取和關聯分析能力。

① 數據中臺：開展數據匯聚、人倉、分層治理、建模，為數據綜合應用提供數據服務。

② 微服務架構：后臺采用SpringBoot與MyBatis相結合的方式，實現項目后臺的搭建；前臺則采用Bootstrap與Vue框架，遵循異步AJAX請求的單頁面原則，提高平臺交互響應速度。

2.總體架構

按照核能監管部委和核電企業對安全生產方面的管控需求，圍繞核電安全生產監管核心要素，充分利用各核電廠已有安全生產數據，建立核電監管部門與各核電廠間安全的生產管理通道，支撐核電安全生產管理水平進一步提升。 ① 監管側：實現各核電廠已有系統的數據匯聚、治理和應用，為監管層提供安全生產實時數據、指標展現、報表和任務狀態。 ② 核電廠側：為監管側提供各類數據，接收任務，組織實施并反饋實施情況。

3.用戶訪問控制

為了增強企業員工的安全生產意識和責任心，制定前臺數據可視化展現，向企業全體員工開放，后臺數據維護采用統一認證系統確認身份和權限。

4.第三方系統數據對接

以性能最優化為原則，采用兩種方式實現數據對接：一是對數據量大、實時性高的數據，采用數據庫表對接方式，借助ETL工具高效完成數據采集；二是對數據量不大、及時性不高的數據，采用API接口方式實現采集。

5.平臺門戶

以安全生產領域數字化轉型專項治理成果為依托，深化跨領域數據關聯分析和價值挖掘，采用可視化技術將各子領域核心數據進行分類匯聚和集中展現，包括發電量、機組狀態、綜合指標等。

6.安全管理

對各核電廠安全事故事件、紅黃線、高風險作業等信息進行收集和展現，旨在強化各核電廠的生產安全管控力度，發揮督促和警示作用。同時，這些信息也為電廠及時獲取管控要求，與兄弟單位橫向對比、相互借鑒、進一步消除安全隱患提供有力支撐。

7.質量管理

對各核電機組質量問題、缺陷和變更等信息進行收集和篩選，形成掛牌督辦事項，以任務形式下達給電廠責任人；各電廠按期反饋執行情況，監管部門根據反饋，確定狀態，以光字牌方式進行圖形化展現。

8.運行生產管理

① 機組運行狀態監測。借助數據中臺時序數據治理能力，對運行機組實時功率和系統設備測點數據進行采集、加工，以分鐘頻度和發生即觸發的方式，結合聞值邏輯判斷，采用光子牌、工況圖等形式對機組運行狀態和生產情況進行了實時跟蹤與監控。 ② 大修管理。從各核電廠大修系統中抽取各階段數據，對于無法抽取的數據采用在平臺中填報的方式補充；并以圖表方式展現各機組大修計劃、大修進展等信息，實現對各機組大修情況的統一監管。 ③ WANO指標。以WANO指標體系為基礎，實現WANO指標數據的多維度分析。以雷達圖等方式實現單項指標、綜合指數和滿分情況的對比展現，直觀反映各機組安全生產狀態趨勢。

9.機組綜合排名指標

通過對各領域指標進行重要度分析，設置加減分指標和權重，構建“獎勵先進激勵后進、共同進步”的評價方法；實現從指標數據管理、配置、收集、自動計算到多維度對比的全過程數字化管控。

六、成果及創新

（一）成果

核電安全生產監管平臺的成功研制，推動了安全生產管理體系的標準化，為促進核電廠安全有序發展，提供了決策支持。 ① 構建了核電安全生產業務標準化指標體系，實現對核心關鍵指標的綜合分析和應用，為核電企業決策層提供了多維度的輔助決策數據。 ② 基于數據中臺，實現了領域數據治理，打破了領域間、單位間的信息壁壘。以數據標準為指導，實現了數據匯聚和建模，為綜合應用提供了內外部數據服務。 ③ 以挖掘數據價值為目標，建立了面向各核電機組多維度分析、比較的數字應用平臺，實現了對核電機組安全生產狀態的及時跟蹤，以圖表呈現方式，為核電監管和管理層提供了決策支持。

（二）創新

以“數據分層分級”理念為指導，實現安全生產相關數據從領域 → 電廠 → 監管部門 → 決策層的匯聚、分析、再應用，為核電企業提供及時、準確反映運行機組安全生產實時狀態的數據，保障決策信息和涉及安全生產的重要事項在核電企業總部及各電廠間的有效傳遞。 ① 建立機組綜合排名指標體系，強化了核電企業的安全生產監管手段。 ② 建立運行機組實時監測渠道，通過對機組運行狀態的及時跟蹤，為問題的預判、發現和解決提供依據。 ③ 健全安全質量問題的跟蹤機制，對發現的重大安全質量問題進行監督，實現了任務下達、定期反饋和執行結果研判的閉環管理。 ④ 充分利用現有資源，采用大數據應用方法，實現了安全生產領域數據的自動獲取、關聯分析、跨領域共享和再利用。

七、應用改進和展望

經過一年多建設和優化，平臺已在某核電企業總部及旗下單位應用，為總部和電廠間建立了安全生產監管渠道，實現了領域基礎信息和監管信息的雙向共享，并為核能監管部委和各核電廠其他系統提供了安全生產數據服務，實現了數據口徑統一、縱向直達、橫向共享的目標。為適應該行業安全監管領域數字化轉型賦能精細化管理提升的要求，平臺還需在數據治理和預測模型構建能力上進一步探究。

八、結束語

數字技術賦能安全生產管理，是創新的良好實踐，核電安全生產監管平臺是集安全質量、運行生產和設備可靠性領域業務模型和核心指標于一體的平臺，具有良好的推廣性和適應性。其應用標志著我國核電安全生產管理邁人了數智化的新階段。通過平臺的實施，不僅提高了核電企業安全生產管理的效率，也為核能監管部委提供了有力的決策支持。未來，隨著數據治理和預測模型構建能力的進一步提升，核電安全生產監管平臺將更好地服務于核電企業的安全生產管理，為核電行業的持續健康發展保駕護航。

作者單位：鄒源浩 核動力運行研究所信息技術研究中心

參考文獻

[1]王佩華.微服務架構深度解析原理、實踐與進階[M].北京：電子工業出版社，2021.

[2]付登坡，江敏，任寅姿，等.數據中臺：讓數據用起來[M].北京：機械工業出版社，2020.

[3]美]約翰·卡內爾.Spring微服務實戰（第2版）[M].北京：人民郵電出版社，2022.

[4]王漢生.數據思維（第2版）－從數據分析到商業價值[M].北京：中國人民大學出版社，2024.