“龙鳞”系统正式发布:核电安全“守护者”

2018-12-07 科学网

  我们的核电站什么时候才能用上自主的安全控制系统?这个“扎心”的问题终于有了答案。

  12月6日,中核集团自主研发的我国首套军民融合核安全级DCS平台——“龙鳞”系统(NASPIC)正式发布,意味着中国将不再受国外技术垄断的钳制,使我国成为了世界上少数完全掌握该技术的国家。

  一个梦想:仪控系统自主化

  数字化控制系统(DCS)被称为核电站的中枢神经系统,其中安全级DCS作为DCS的关键组成部分,是负责“保命”的部分。

  安全级DCS用来完成事故工况下反应堆安全停堆、专设安全设施驱动等功能,限制或减轻事故后果,保障反应堆及人员安全,是核电站安全运维的关键。

  简单来说,安全级DCS的作用就在于发生事故时紧急“刹车”,确保反应堆安全,确保环境及公众安全。

  不过,目前中国大部分的在役核电站都依赖于进口的DCS系统,核心技术受制于人,购买、运行、维护成本极高。

  中核集团中国核动力研究设计院(以下简称“核动力院”)设计所所长助理刘艳阳回忆说,上世纪八九十年代,核动力院承担了秦山二期仪控系统的设计,但只负责核仪表系统的设计,设备则需要从国外采购。

  “有一次在验收产品时,设计人员发现技术指标与设计需求存在差异,希望这家公司进行整改,却被傲慢地拒绝了。”这让当时的核仪控人如刺在喉,“民族产业不能依赖别人,我们核仪控的发展以后要比肩世界顶尖公司,这是我们的梦想。”

  中国工程院院士叶奇蓁表示,中国核电要全面实现自主化、国产化,仪器仪表自然也要如此,而且还要挺进世界前列。

  一盘“土菜”:5年占领制高点

  “现在回忆起来,当初的胆子的确够大。”核动力院设计所核动力仪控中心主任吴志强笑着说。

  在2013年12月“龙鳞”系统平台启动研发之初,存在着一些质疑的声音,认为过于冒进。

  但吴志强和他的团队并不服气。那时,经过在核电仪控系统的多年多项目持续耕耘,核动力院虽不能覆盖DCS研发设计、设备制造以及供货服务等全流程,但已经完全熟悉DCS的设计标准、法规要求,具备了系统架构的能力,应该说具有相当的优势和能力。

  于是,吴志强带领着不足10个在编人员以及招聘组建的数十名研发人员,踏上了自我挑战之路。

  过去5年,他们边“打怪”边召集团队,从最初的不足10人发展到现在的近300人,最终实现了核仪控人30年的梦想。

  这是一个年轻的研发团队,他们的平均年龄不到30岁,在他们的脑海里,始终坚信核心技术靠“化缘”是要不来的,必须靠自力更生。

  “不亲自造出每一个核心部件,就走不完自主创新的全过程。”吴志强告诉记者,为了尽快推出这盘地道的“土菜”,在过去5年里,特别是从2016年年底到2018年上半年,车间里几乎整夜都是灯火通明的。

  从敲定概要方案到交出第一套原型样机,仅用时3个月;从版本固化到试验完成,仅用时12个月;从国家核安全局受理到取证,仅用时25个月。这些都是“龙鳞”系统研发团队创造的辉煌战绩。

  一个未来:助力核电“走出去”

  DCS集计算机、控制、通讯等多门类学科于一身,是非常庞大而复杂的系统。用于核电厂的安全级DCS技术要求则更高,还受到一系列核安全法规、标准的约束。

  吴志强告诉记者,就拿标准来说,经历过日本福岛核事故,国家要求中国的核电要执行最严格、最全面的标准,要梳理欧标、美标和国标这三大套标准,技术门槛非常高。

  而这些恰恰造就了“龙鳞”系统的优势。

  “龙鳞”系统包括主控制站、信号预处理、安全显示站、网关站、工程师站五大部分,目前在软件和系统集成方面已经实现100%的国产化,具有高安全性、高可靠性的特点。

  它继承了军用安全级平台和“华龙一号”先进堆芯测量系统等安全级设备的核心技术,后发优势使之更加成熟可靠;设计、验证、试验鉴定等各个环节符合了最新、最全、最严格的国际和国内标准要求;采用先进可靠的信息安全技术,通信误码率低至10-11,领先国际标准一个量级;机械结构具备高抗震性能,能够保证极端自然条件下的正常工作,满足三代核电要求;研发了具备完全自主知识产权的安全操作系统,有利于之后的程序迭代。

  “这一平台拥有完全自主知识产权,已通过最高等级的功能安全认证,部分关键指标达到国际领先水平,适用于核电站、研究堆、小堆等,有助于我国核电技术实现整体出口。”中国核能行业协会主任赵成昆说。

  核动力院院长罗琦表示,未来,我们要进一步加大科研攻关力度,加强协同创新,快速在标准领域占领制高点,引领安全级核仪控产品发展,朝着小型化、智能化、无人值守核电厂等方向拓展应用空间。

特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性。
如果作者不希望被转载,请与我们联系。

微信订阅号

微信服务号

合作伙伴

友情链接

关于学术桥 | 联系我们 | 一对一服务平台

京ICP备12045350号-20 京公网安备110108902063号

中国教育在线旗下网站 © 赛尔互联(北京)教育科技有限公司版权所有