首套軍民融合安全級DCS平臺正式發佈 “龍鱗系統”橫空出世

洗抽油煙機 圖為“龍鱗系統”測試區。“中樞神經”系統是人體神經系統的最主體部分,它能支配與控制人的全部行為。一座核電站同樣擁有“神經系統”,數字化控制系統(以下簡稱“DCS”)被稱為核電站“中樞神經”系統,其中核安全級DCS作為DCS的關鍵組成部分,是核電站安全運維的關鍵。

長期以來,這一技術被國外壟斷,我國的核電站缺少自主設計的“中樞神經”系統。如今,這一“心病”終於有瞭解藥。近日,中核集團自主研發的我國首套軍民融合核安全級DCS平臺——“龍鱗系統”正式發佈,使我國成為瞭世界上少數完全掌握這一技術的國傢。

核電站“中樞神經”系統中國造

DCS系統是實現核電站整體運行的控制系統,幾乎包含全部信息,它的特點是容量大、內容多、系統復雜,控制的對象也多。

多年來,我國核電設備國產化率已經從1%提升到85%,但依然有兩個難以攻克的堡壘,一個是核主泵,另一個便是核級DCS。目前,我國大部分的在役核電站都依賴於進口的DCS系統,核心技術受制於人,導致購買、運行、維護成本不菲。

“簡單來說,核級DCS的作用是在發生事故時緊急‘剎車’,能夠確保洗抽油煙機推薦反應堆、環境及公眾安全,是確保核電站安全運行的最關鍵部分。”中核集團中國核動力研究設計院(以下簡稱“核動力院”)設計所所長助理、儀控專業首席專傢劉艷陽形象地向記者比喻“龍鱗系統”的功能。

“龍鱗系統”由中核集團直屬核心研發單位核動力院研發。核動力院是中國唯一集核反應堆工程研究、設計、試驗、運行和小批量生產於一體的大型綜合性科研基地。

2017年11月,“龍鱗”安全級DCS模擬件通過國防科工局的審查,取得《軍工核安全設備制造許可證》。今年11月,經過嚴苛的鑒定試驗考驗和國傢核安全局的審查,“龍鱗系統”取得《民用核安全設備設計和制造許可證》,獲得國內民用核電廠安全級DCS設備供貨資格。

“這是我國擁有完全自主知識產權的平臺,適用於核電站、研究堆、小堆等多種反應堆控制系統。”中核集團總經理顧軍說,“龍鱗系統”的問世,讓我國安全級DCS具備瞭“走出去”的條件。

通過嚴苛標準的考驗

在核動力院“龍鱗系統”生產現場,記者看到工作人員正在進行設備調試工作。一排排天藍色的神秘機櫃,看似不起眼卻暗藏“玄機”。機櫃裡整齊排列著機箱、板卡、插件盒等基礎組件,當它們與主控制站、安全顯示站等設備相互配合運行時,就成為瞭貴金屬回收我們的核安全級DCS平臺。

近年來,國內其他核電集團已陸續開始打造核電廠安全級DCS產品。核動力院自2013年起正式啟動項目的研發,堅持全數字化、全自主化、全過程監管,經過包括安全級通信協議、高可靠的微內核引導軟件等在內的一系列核心技術攻關,歷時5年完成。

核安全級DCS的研發之所以難,主要在於其技術本身的復雜程度和對於可靠性的嚴苛要求。作為核電站的關鍵成套裝備之一,其核心技術無法通過“引進消化再吸收”途徑獲得。

劉艷陽告訴記者,就拿標準來說,日本福島核事故發生以後,國傢要求我國的核電要執行最嚴格、最全面的標準,要梳理歐標、美標和國標這三大套標準,技術門檻非常高。

“‘龍鱗系統’數字化控制保護機櫃的設計和制造許可證申請的審查整整持續瞭兩年,今年11月30日,國傢核安全局正式向‘龍鱗系統’頒發瞭《民用核安全設備設計和制造許可證》。”生態環境部核與輻射安全中心副總工程師郎愛國告訴記者。

據核動力院院長羅琦透露:“‘龍鱗系統’繼承瞭軍用安全級平臺和‘華龍一號’先進堆芯測量系統等安全級設備的核心技術,後發優勢使之更加成熟可靠。”

助力我國核電整體出口

“目前,‘龍鱗系統’在金回收軟件和系統集成方面已經實現100%的國產化,具有高安全性、高可靠性的特點。”顧軍說。

從敲定方案到交出第一套原型樣機,僅用時3個月;從版本固化到試驗完成,僅用時12個月;從國傢核安全局受理到取證,僅用時25個月。

顧軍告訴記者,中核集團的核心競爭力在於有23個科研院所,涉及核工業所有專業方向。將通過這些科研院所帶動全國所有涉核的科研力量,推動先進的核工業體系建設,形成先進的組織體系,來推動核工業科技創新和發展,形成產學研結合的產業模式。

發佈會上,業內專傢高度評價瞭這一系統。中國核能行業協會主任趙成昆認為,在新形勢下,關鍵儀控系統“突破”國外技術壟斷,實現自主化,有力突破出口限制,將助力“華龍一號”走出去。

據核動力院副院長吳琳透露,目前“龍鱗系統”已經有兩個真實的工程訂單,後續訂單正在最終確認,預計將在融合後的“新”華龍一號項目中應用。

“未來還要進一步加大科研攻關力度,加強協同創新,努力成為國際一流的核儀控產品供應商,與世界先進企業對標,爭取通過持續努力,快速在標準領域占領制高點,引領安全級核儀控產品發展,朝著小型化、智能化、無人值守核電廠等方向拓展應用空間。”羅琦表示。

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