打造核电DCS标杆工程以实际行动守护核安全——访北京广利核系统工程有限公司副总经理 马吉强

关于马吉强

马吉强，男，研究员级高级工程师，北京广利核系统工程有限公司（以下简称“广利核”）党委委员、副总经理，参与了国家“863”计划和国家科技重大专项核电数字化仪控系统平台研制的相关课题研究，20余年大型DCS项目工程管理经验，担任过多个国内大型核电DCS工程项目实施的总指挥，一路见证了从岭澳二期核电站到CPR1000核电机组，再到华龙一号、VVER-1200、高温气冷堆等机组的建设。

曲国利

据了解，广利核自主DCS产品已在国内多个大型核电机组上得到应用，在您看来核电DCS工程应用的难点和关键是什么？广利核是如何应对的？有哪些体会经验能够与业界分享？

马吉强

核电站数字化仪控系统（简称“核电DCS”）被称为核电站的“神经中枢”，从字面上就能看出系统的重要性。核电DCS是典型的重大装备和重大工程，其项目特点是规模大、场景复杂、综合程度高，并且多样化和精细化的需求多。百万千瓦级核电DCS项目中，单机组被控制的对象有超过300个工艺系统，一次仪表、传感器、变送器约5000块，阀组1200余台，泵组约200台，机柜和盘台供货近300台，形成工程设计图纸超过25万页……如此大的规模与过程投入，对DCS的工程设计与实施都是挑战。另外，几乎所有的大型核电DCS都需要考虑核电机组的特殊应用需求，如控制算法与人机接口、控制棒的控制与监测、对信号质量的判断与使用、雪崩工况的处理等，所有这些难点的攻克都必须建立在对核电DCS需求的深刻理解和丰富的项目经验之上。

核电DCS工程项目周期长、质量要求高、监管严格。一个典型的百万千瓦级核电DCS项目从系统设计阶段开始，制造、集成、测试、验证与确认（V&V）、现场调试等阶段的三级进度计划超过2000条任务，四级进度计划超过10000条任务。工程实施工期一般在30个月以上，最长可能达60个月。如何高效统筹各专业间协同工作，加强各环节的衔接与配合，提升专业间并行工作的比例，是确保工程进度控制的关键。

成熟可靠的自主产品平台、全产业链的工程实施能力、满足核安全法规标准要求的质保体系，这是广利核经过多个项目的实践历练后总结得到的三大成功法宝。凭借这三大法宝，目前我们已经高质量按期交付了近20套全厂核电DCS系统。

特别值得一提的是我们与设计院一同打造的设计协同平台。在平台建设前，多项目多堆型并行时，由于任务繁多复杂、自动化程度低，项目质量和进度都面临着严峻的挑战。2018年以来，广利核加强精益化管理，建设了DCS项目协同一体化与可视化信息平台。面向复杂工程的生命周期流程，在DCS平台基础上，从流程、方法、工具和环境层面，构建了协同一体化的综合平台环境，实现工程设计过程流程化、数字化，以及工具自动化和数据管理集中化，大大提升了复杂工程的设计质量和效率。

十多年来，我们的自主仪控产品实现了从无到有、从有到优的蜕变。秉承“严慎细实”的作风，坚持守正创新、服务客户的理念，我们始终站在一线，持续深耕行业需求，致力于自主产品研发和标杆工程交付，为国家科技创新和产业发展做出了重要贡献。

曲国利

目前，广利核已经有大量DCS系统投运，企业是如何做好运维保障的？

马吉强

作为核电DCS供应商，广利核深知DCS设备对于核安全的重要性，经过6年时间的酝酿，2016年广利核孵化成立了独立的运维保障部门——运维中心，提前进行商运后机组DCS的运维保障规划布局，以“甲方”的责任意识、“乙方”的服务态度，为核电的安全、经济运行保驾护航，陆续推出了多项举措：

一是在多个核电站设立现场服务站，派驻运维团队常驻现场，7×24小时“零”距离提供服务。自2012年起，广利核先后在红沿河、宁德、阳江、防城港、大亚湾、田湾等基地成立现场服务站，直接与各基地仪控等相关部门对接，以专业、快速的技术服务满足现场需求，实现了从工程建设到商运投产的无缝对接，形成了“前台-中台-后台”的协作机制，快速响应问题、定位问题和解决问题。对于系统性、根本性的问题，从自主可控角度彻底解决，受到核电业主的广泛认可。

二是切实履行“标准化、专业化、集约化”职责，广利核创建了DCS中心备件库，建立了在役机组DCS问题处理流程和应急响应机制，有力提高了中广核多个核电基地在DCS问题上的处理力度和效率。当现场备件不足时，中心备件库及时为现场补充，并根据具体需要从其他基地调剂所需备件，体现“中心库蓄水池”的强大作用，在保障备件安全的同时，极大地降低了各基地的备件成本，并根本性解决了备件的“保质期”问题。中心备件库的设置，使得中广核多个核电基地的安全级DCS运维、改造成本降低了39.25%，机组单堆备件存储成本降低了11.57%。

三是积极落实国家“对关键设备运行状态加强监控、建立关键设备管理平台”的要求，引用新技术创新保障水平。在广利核自研核电站DCS平台产品中，增加故障预测与健康管理功能，支持DCS系统运维业务由传统的被动维修方式向主动预测性维修方式转变。目前，我们已经建设了远程智能运维平台，通过建立DCS故障、经验反馈基础数据库，提高DCS设备预测性维修水平，降低维护活动中人因失效风险，减少维修活动中维修人工的投入，缩短现场问题处理的响应时间，为核电站DCS系统全生命周期维护提供了技术支撑。

曲国利

今年是“十四五”开局之年，接下来广利核公司计划如何在核电DCS领域继续深耕细作？

马吉强

众所周知，核安全是国家安全的重要组成部分，因此作为核电站“神经中枢”的核电DCS，未来一段时期我们将主要在安全性和经济性两个方面持续提升，继续夯实核安全文化基础，在安全质量上做深做实，探索构建更合理的核安全质保体系，千方百计消除核安全隐患。

随着工业自动化和计算机技术的进步，如预测控制、自趋优控制、现场总线与智能仪表等先进控制技术的发展，国内在智能监测与报警、智能人机交互与智能决策、智能化运维和工作管理程序等领域已经做了大量的探索并取得应用成果。未来，在大数据技术的加持下，面向生产运营的综合精确仿真、设备健康管理与预警、智能运维与巡检等成熟场景应用，将更好地服务核电站运营。我们将在确保核安全的前提下，分步、平稳地在核电DCS领域落地应用这些先进的技术。

将控制系统与人工智能技术融合，是国家发展转型升级的强大技术支撑，是当前各行业科技企业的机遇，更是使命和责任。“十四五”期间，广利核将聚焦数字化、智能化方向，力争在新科技浪潮中勇立潮头。例如在增强数据采集能力，重视过程数据并深度解析和挖掘数据价值，利用先进控制理论实现更加系统化的过程控制，以及掌控信息安全以支撑未来的工业互联网络等方面，都将是未来一段时间工业控制领域的发展趋势，也是我们努力的方向。

核电DCS具有重大装备和重大工程的典型特征，将面临着更综合、更复杂和更高可靠性的要求，广利核已在深度国产化、标准化系统设计、智能运维与平行理论＋等方面加大研发投入。随着广利核以及其他核电DCS从业者的继续埋头攻关，相信我们将在系统可靠性、设计制造及运维服务能力等方面迈上新的台阶，不断为核电站运营水平的提升赋能。