10月8日，世界經濟論壇（WEF）正式公布，三門核電作為第四次工業革命（4IR）先進技術的代表，成功入選全球“燈塔工廠”（Lighthouse Network）。目前，全球共有172座“燈塔工廠”，其中，中國有74家。三門核電為中核集團下屬企業中第一家獲得“燈塔工廠”的企業，也是全球核電行業首家“燈塔工廠”。

“燈塔工廠”是全球“工業4.0技術應用”和“數字化制造”最佳實踐工廠，代表著全球工廠智能制造和數字化技術的最高水平。由世界經濟論壇和麥肯錫公司于2018年發起遴選，旨在形成全球工廠中將4IR應用于企業研發、生產、管理和服務等各方面實現數字化轉型的最優實踐案例?！盁羲S”不僅自身具備優秀的生產能力，而且能通過示范和引領，帶動產業鏈中的上下游企業走向智能化，提升新型工業化整體水平。“燈塔工廠”就像燈塔一樣，照亮工業生產的未來之路，指引整個行業向智能化制造的方向前進。

我們一起走進這座站國際前沿的核電站，感受數智化技術賦能新質生產力的力量！

AI賦能核電

關鍵設備可靠性管理

“給水前置泵A軸承振動（X）（非驅動端）（10FWS-YT101A1）：動態閾值報警高高報，當前值：3.29mm/s，測點報警時間：2024-08-09 10∶49∶59?！比T核電系統工程師一收到短信通知，立刻進入設備健康管理系統（PHM）進行確認，并按照系統推薦的診斷方案進行現場診斷。AI賦能的設備健康管理系統采用工業大數據分析技術，結合先進的工業AI增強智能技術、非介入式智能傳感技術及設備故障預測與健康管理技術，對核電機組海量運行數據進行智能分析和價值挖掘，系統全面覆蓋了主泵、循泵、風機、汽輪機、變壓器等各類核電站關鍵敏感設備，針對設備存在的定期人工巡檢強度大、監測不及時等問題，利用先進的物聯網技術開發各種在線監測技術，實現設備的在線實時監測和評估，提高設備狀態監測和評估的精準度和及時性，由月級別的定期離線巡檢，提升為小時級別的在線監測。通過設備健康監測系統的建立和使用，可降低非預期停機概率30%，減少現場巡檢人員50%，有效縮短故障排故時間60%，降低備品備件約30%。

AI定制機器人

入列高風險區域作業

安全殼是核電站包容放射性物質的重要安全屏障，需對其進行定期安全檢查，以保證其安全可靠，簡稱在役檢查。在役檢查需要在機組大修期間執行，為避免人員乘坐吊籃至高處開展長時間作業導致的安全風險，三門核電研發了耐輻照的磁吸附壁面爬行機器人。

大修期間，工作人員位于安全殼底部，操控機器人對空氣導流板區域進行檢查，實現了狹小空間、長距離、大容積、大面積、針對垂直壁面的檢查，在核電行業內首次成功地應用在直徑40米的圓筒型容器（即安全殼）上。它能在狹小空間進行全方位的移動和精確定位，并通過視頻檢測設備和圖像算法進行信息的識別和數據的計算，成功滿足了法規對檢查覆蓋率的要求，使在役檢查覆蓋率達到100%，避免了人員高處作業的安全風險。

此外，三門核電開發出智能巡檢機器人，搭載有視頻檢查設備，能進行移動、定位，對設備情況進行視頻采集，并通過圖像算法進行信息的識別和數據的計算，極大程度地提升了運行巡檢工作效率。

核反應堆堆芯功率先進分析

太上老君的煉丹爐里是什么光景，得煉就一副火眼金睛才能看明白，而核反應堆的堆芯里有什么乾坤，則需要一套專業可靠的堆芯監測系統方能一探究竟。先進的在線監測系統24小時不間斷采集反應堆內儀表提供的測量數據，結合內置的理論算法，精確還原出反應堆堆芯的實時三維功率分布，相當于反應堆的數字孿生體，讓人一目了然。它顯著優化了傳統核電站的測量試驗方法，能有效減少運行空間的過度約束，降低操縱員的工作負擔，節約每次大修后首次升滿功率時間。有了這對“火眼金睛”，反應堆操縱員既可以預先識別并避免可能的危險工況，又能夠合理發揮反應堆的運行潛力，讓核能更好地為人類文明增光添彩。

機組運行風險監測先進分析

根據國際原子能機構的要求，核電站需要監測機組的核安全水平。運行機組的核安全水平到底處于何種水平？是否還有潛在的風險挑戰？這些問題的答案均可以通過風險監測工具進行解答。

傳統的風險監測工具依賴于人工輸入，操作復雜且評價過程中存在人因失誤問題。為消除傳統風險監測器存在的不足，三門核電組織了一支攻堅克難小隊，全面梳理了電廠的信息數據系統，并成功開發了風險監測工具所需數據的自動獲取邏輯，在行業上率先實現核風險的自動評價以及核風險源的自動查找功能，提升了風險評價的效率和準確性。風險監測工具利用概率安全分析方法，使用事件樹和故障樹建立核電機組模型，開發風險監測器用于配置風險管理工作，定量化計算核電機組在不同配置狀態下的核安全水平，例如堆芯損傷頻率和早期大量放射性釋放頻率；開發判斷邏輯算法，抓取機組運行模式、設備運行/備用狀態、不可用設備信息等核電機組實際運行配置數據，實現自動計算實時風險指標和三日滾動計劃風險指標，并自動開展風險原因查找和風險處置。它在國內率先實現了風險監測器的自動化風險評價和風險原因查找的閉環，提升風險評價的效率和準確性。截至目前，風險監測工具已幫助電廠成功排查了40多處潛在風險源。

核電廠化學系統走向數智化

三門核電錨定三代核電化學領域技術前沿，針對壓水堆一、二回路高分析頻率的化學控制參數開發自動取樣系統、化學自動分析系統與儀器：如一回路在線鋅表、在線離子色譜儀、高精度在線硼測量，實現數據自動上傳、趨勢分析、自動識別異常；開展智慧實驗室建設，實現實驗室數據采集智能化，達到自動判斷、自動計劃、自動質控；投運化學智能巡檢機器人，實現二回路取樣系統自動巡檢；pH分析機器人、高純鍺自動進樣機械臂、液閃制樣機器人、樣品轉運機器人等在緊鑼密鼓的測試中；人工智能的化學診斷系統已納入研發計劃并正在實施，預期通過建立化學專家知識庫和運用AI技術，實現化學數據異?？焖僭\斷。

三門核電創建的“浙江省先進壓水堆水化學技術和材料研究重點實驗室”已通過浙江省科技廳的評審和論證，作為核電廠智慧化學項目研發重要平臺，統籌推進“產學研用”一體化發展，重點圍繞核反應堆工質化學行為基礎理論與新材料研究、核電化學控制技術優化研究、核電先進化學測量方法研發及智慧化學建設等方向，致力打造國內首個核電化學領域“黑燈實驗室”——依靠機器人自主完成實驗室工作，將工程師從日常重復、繁瑣的工作中解放出來，從事更深入的專業技術研究。智慧化學顯著提升了核電廠化學監督的效率和安全質量水平，降低了成本，為核電行業帶來深遠變革。

仿真技術融入核電

關鍵崗位人員培訓

核電站里的操作比大多數行業都要復雜，還要考慮到核電站對安全的更高要求，關鍵生產崗位的人員每天需要面對不同工況的機組情況，真實的提前演練和培訓必不可少。

深度仿真技術的應用，為三門核電帶來了VR+人因安全作業體驗平臺，加入關鍵崗位人員培訓序列。在這里可以坐上360°旋轉的升降座椅，戴上VR眼鏡，手握精準的操作手柄，開始一次近乎真實的核電工作體驗；可以選擇特定體驗場景，或是爬上7米以上的高處作業平臺，或是切割管道的動火作業，又或是執行電氣測絕緣操作。如此這般“理—虛—實”的立體化智慧型教學環境，打造了“平臺+資源”型的虛實結合復雜場景。通過身臨其境的VR體驗讓那些原本不能在實際機組上開展的演練鮮活地展示眼前。

這樣的模擬演練在核電站還有個更加真實的存在——全數字化模擬機，可以模擬整個核電站的運行情況，以便于核電運行操縱員應對可能發生的應急狀況甚至事故工況。這套全數字化模擬機采用了先進的數字孿生模型，并根據機組的實際數據對模擬機的參數進行了多次校正，持續保證全范圍模擬機的高精度仿真。

三門核電不斷追求卓越，勇于挑戰自我?！盁羲S”的入選是三門核電追求高質量發展的里程碑，也是探尋數字化轉型能力提升方向和建設路徑的新起點。三門核電將統籌發布“燈塔工廠”建設規劃，在智能電廠的設備層、智能監控層、智能管理層進一步深化應用工業4.0相關技術，實現電廠的全面感知、自動監測和優化控制。通過數字化、智能化進一步筑牢核電發展根基，不斷提速高端化、智能化、綠色化發展步伐，讓“燈塔工廠”不僅照亮自己，同時引領他人，為核電行業的可持續發展注入更多指引方向、照亮航線的重要航標，擦亮中國核電世界“燈塔工廠”名片！

（本版圖片由三門核電提供）