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您的位置:中國核電信息網 >  > 中核集團具備國內完全自主知識產權全廠DCS供貨能力
 

    核電廠數字化儀控系統(DCS),被喻為核電廠運行的“神經中樞”,由安全級DCS和非安全級DCS共同構成。它控制著核電廠數百個系統、近萬個設備運行和各類工況。安全級DCS可實現事故工況下反應堆安全停堆,確保核電廠的安全運行;非安全級DCS負責運行和管理,是核電廠高效經濟的重要保障。

    近日,繼中核集團自主研發NicSys®2000非安全級DCS順利通過第三方測評,具備工程應用條件后,12月23日,國際著名認證機構TüV南德意志集團在中國核動力研究設計院為中核集團自主研發的核電廠安全級DCS平臺——龍鱗系統頒發了功能安全最高等級證書,這標志著龍鱗系統在滿足核安全法規和標準要求的同時,也滿足該領域對儀控系統的最高功能安全完整性等級的要求,具備高安全性、高可靠性。

    該國際認證的獲得,將進一步提高龍鱗系統在核電市場競爭力,為中核集團“走出去”提供了重要支撐;同時也使得中核集團安全級DCS成為業內唯一通過國家核安全局、國防科工局以及TUV三家監管、審評和認證的平臺。

    從此,中核集團形成NicSys®2000與龍鱗系統相結合的全廠DCS供貨方案及全廠DCS研發生產總包能力,我國新建核電站的“神經中樞”不再被國外“卡脖子”。在此之前,世界上只有美國、法國、日本等掌握了該項技術。目前,中核集團已具備全面工程實施能力,為后續全廠DCS自主平臺的工程應用奠定了堅實的基礎。

    30年,夢想照進現實

    核動力院DCS研發起步于上世紀80年代。從秦山二期開始,就開始了完全自主知識產權的全廠DCS探索之路。在核動力院承擔的秦山二期設計任務之中就包括儀控系統的設計,如核測量系統、棒控棒位系統、反應堆保護系統等。“這些都是DCS的前身,只不過是采用模擬信號,現在則是通過數字化技術來實現。”核電領域一位資深儀控專家告訴記者,“通過參與秦山二期項目,我們積累了經驗、開闊了眼界,不僅熟識了民用核電儀控系統的法規、標準等,還了解了國外同行發展的現狀和動向。”

    “核心技術靠化緣是要不來的,必須靠自力更生。”隨著“一帶一路”戰略的推進,中國核電逐漸成為繼中國高鐵之后中國制造走向世界的又一張名片,核電廠DCS技術自主化勢在必行。

    路漫漫其修遠兮,在研發這條任重而道遠的路上,中核控制團隊走得義無反顧。核動力院組織中核控制進行體制機制創新,全面推進管理對接,以主人翁的責任意識,指導幫助中核控制全面融入核動力院管理體系;深刻領會集團公司發展全廠數字化儀控產業的戰略意圖,全面落實祖斌副書記專項督導檢查工作要求,深入推進全廠DCS平臺建設,掃平研發道路中的種種障礙。

    終于,核儀控人30年的夢想終于在今日實現了——中核集團具備了核電DCS系統從研發設計、生產制造一條龍服務的能力和資質。

    NicSys®2000的研制成功,解決了核電廠備品備件和檢修服務的及時性的難題。“我們已經建設完成的核電廠,由于采用的都是國外的DCS,近期都遇到了備品備件的問題。從提出備品備件的需求,到外方能夠供應到國內,需要十個月以上。”中國核電現場運行人員告訴記者。十個月,對于核電廠來說,是很難接受的時間。同時,備品備件的價格,比當初的價格高了五倍以上。擁有了自主知識產權的全廠DCS,對于高效經濟的發展核電,具有重要意義。

    7年,奮斗成就今天

    2012年,中核控制通過內部立項并開始搭建典型系統的小規模仿真樣機。在中核集團領導的高度重視和正確領導下,中核控制開啟了自主DCS的攻關之路。集團公司黨組書記、董事長余劍鋒布置整個集團儀控系統的發展大局;總經理、黨組副書記顧軍高度關注儀控系統的發展情況;董事、黨組副書記祖斌對儀控系統的發展進行了深入調研。在集團公司的正確決策下,中核控制調集精兵強將,對NicSys®2000的研發進行攻關。

    “國外的核電DCS研發,通常是在成熟的商用平臺的基礎上,針對核電特色進行適應性修改。而NicSys®2000,可以說白手起家,所以會遇到很多困難,非常不容易。”中核控制總工程師董治國說。

    2008年,為突破核電自主科技重大專項DCS關鍵核心技術自主可控,中核集團成立北京中核東方控制系統工程公司,專業從事核工程數字化控制系統研制。2013年與從事50多年核儀器生產的中核(北京)核儀器廠重組,成立了中核控制系統工程有限公司,是中核集團塑造“大儀控”業務新格局的重大舉措。中核控制始終致力于核工程數字化儀控自主化,從2012年在具備核電儀控工程總包能力后,就布局核電全廠DCS自主研發,證明了非凡的眼光。雖然中間有過坎坷,但終究走出了一條坦途。

    NicSys®2000容量大、內容多、系統復雜,控制的對象眾多。“以往的工程儀控系統規模較小,通常在1000點左右,NicSys®2000的規模是它的數十倍。產品規模的擴大給生產工藝、質量控制等提出了新挑戰。”該儀控專家說。

    在集團公司的大力支持下,中核控制項目組開始籌備并迅速成長。“核電廠非安全級平臺研制”項目先后有300余名成員參與,25-40歲的中青年科技人員占總項目人數的85%,參與了包括系統設計、設備研制、V&V、產品制造、系統集成、鑒定測試、運行維護等核電站數字化控制系統全生命周期活動的各個環節。

    2019年12月,NicSys®2000平臺順利通過集團公司第三方測評。此次測評是中核集團乃至整個核電DCS行業有史以來規模最大、參與范圍最廣、涉及人員最多的一次測評活動,測評范圍涵蓋整個平臺的所有功能項。

    “NicSys®2000研發過程有很多的技術難關需要攻,有很多的坎坷需要跨,我們一直堅信‘辦法總比困難多’,想方設法向前走。”中核控制研發中心經理王冬說。

    胡義武作為研發中心NicSys®2000的主要技術負責人,帶領研發團隊系統性的開展研發工作,為第三方測評順利通過和后續工程應用提供支撐基石。在攻關重大問題控制冗余切換輸出擾動方面,集中團隊中堅力量,不分晝夜持續優化與驗證,最終實現了無擾切換關鍵技術,并獲得第三方測評專家的高度認可。

    測試與驗證中心主任工程師李朝歷博士作為“1013專項”測試技術負責人,嚴謹細致。在測評期間,每天專家工作結束后還召集團隊認真研究當天發現的每一個異常,制定解決措施;在專家建議降低板卡測試精度時,毅然堅持采用更高的標準。經常工作至深夜不能回家,帶領團隊一路攻堅技術難題,以高度的責任心實現了對質量的不懈追求。

    工程與服務中心黨支部書記張方杰是樣機工程組技術負責人,對樣機中的歷史遺留組態問題不埋怨、不抱怨,擼起袖子一個一個解決,將樣機準備到了一個令各方都滿意的狀態。在第三方測評過程中,他為了保障雪崩測試萬無一失,利用測試空檔期將所需要的3000個開關量補充完畢,充分發揮了共產黨員的先鋒模范作用。

    測試與驗證中心的張源是產品研發出身,業務能力精湛、經驗豐富,做事嚴謹有條理,平臺產品測試的問題經常涉及多方協調,他總能很好地解決問題。為了推動平臺產品測試工作的開展,經常加班到深夜,就連提前預約的手術也因為工作忙一再往后推遲。

    研發中心李華龍作為軟件開發骨干力量,在時間緊迫、任務繁重的重重困難下,扛住壓力,韌勁十足,不消極不逃避,利用業余和休息時間,加班加點確保任務按時完成,同時帶領團隊攻堅克難,按時保質完成所有分配的任務。

    還有步顯廷、黃巧莉等硬件開發關鍵人員,張穎穎博士等軟件開發骨干,在平臺研發測試驗證過程中,日夜奮戰,確保測評無誤。

    NicSys®2000產品研制、樣機搭建和測評過程中,切實有效地完成了科研攻關和產品開發,已經鍛煉出一支能吃苦、有韌性、肯專研的專業核儀控技術團隊。

    未來,全力開拓新局

    NicSys®2000平臺團隊經過艱苦卓絕的工作,研制出了中核集團自主化核電站非安全級數字儀控系統平臺。形成硬件產品53種,軟件產品11種,結構產品6種,攻克了34項關鍵技術,形成了900余份項目基線技術文件,申請13份專利。同時基于NicSys®2000產品搭建了2個核電站全廠工程樣機,并已在國內外核電站輔助系統得到應用與驗證。

    隨著信息安全、5G、物聯網、大數據、云計算、人工智能等技術的發展,中核控制也必將緊跟時代革新的步伐,從核電站實際需求出發,加快數字化、網絡化、智能化轉型,提高創新能力、業務實力和發展水平,創造更多的商業價值和社會價值。

    安全級“龍鱗”和NicSys®2000一起,構成的國內首套具有完全自主知識產權的全廠DCS,將會始終如一的為了核電廠的安全、運行、管理,默默堅守。

    這標志著,中核集團擁有了產、學、研、用一體化的全廠DCS總包能力,必將有助于我國核電技術整體出口。未來,中核集團將打造具有超大經濟規模的國際先進數字化儀控系統,為“三位一體”戰略的實施,加快建設核強國提供有力支撐。相信這一天,不再遙遠。

 

 
 
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