“和睦系統(tǒng)”：中國核電數(shù)字化儀控新名片
——專訪北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總經理江國進

“和睦系統(tǒng)”：中國核電數(shù)字化儀控新名片
——專訪北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總經理江國進

FirmSys：A New Business Card of Chinas Digital I＆C System for Nuclear Power Plant——Special Interview with JIANG Guojin，Director，China Techenergy Co．，Ltd．

漫漫修行路

《中國核電》：到今天，我國核電數(shù)字化儀控系統(tǒng) （簡稱 “核電DCS”）已經走過了近二十個春秋，請您系統(tǒng)地講一下我國核級DCS的成長過程以及廣利核公司在這個過程中扮演的角色及做出的貢獻。

江國進：我國核電廠首次引進國外的全數(shù)字化儀控系統(tǒng)，是在1999年田灣核電站1號機組開工建設的時候。進入2000年后，隨著多個新核電項目的開工建設，核電DCS有了更大的應用空間，但當時使用的都是進口品牌。直到成熟的HOLLiAS儀控系統(tǒng)的基礎上開發(fā)出適用于核電廠的HOLLiAS－N平臺，并應用到紅沿河、寧德、陽江、防城港核電站的14臺CPR1000機組中，國內才實現(xiàn)了核電廠非核級DCS的自主化和國產化。

而核級DCS由于技術本身的復雜程度和對于可靠性的嚴苛要求，長期以來，世界上只有少數(shù)幾個發(fā)達國家掌握其核心技術。2010年，“和睦系統(tǒng)”誕生，我國終于在這一領域實現(xiàn)突破，有了自主知識產權的核級DCS平臺，從根本上改變了長期以來依賴進口的局面。目前，該系統(tǒng)已應用到國內多個新核電項目的建設和在役核電項目改造中，無論從技術水平還是平臺的成熟度來講，都已經具備了與國外產品同臺競爭的實力。

一路走來，系統(tǒng)的研發(fā)遇到的困難不計其數(shù)。

在硬件方面，核級DCS應用到工程項目前非常關鍵的一步是設備鑒定。為確保平臺的功能完整和性能可靠，多年來深入研究了國內外相關標準，通過原理樣機、堆型樣機和工程樣機的搭建，選擇最嚴苛的條件和要求，經過多個輪次的實驗，完成了對 “和睦系統(tǒng)”的設備鑒定。其中，僅依托陽江5號機組工程項目搭建的1∶1工程樣機就開展了7項環(huán)境試驗、13項電磁兼容試驗，覆蓋了該項目的全部工程應用。地震實驗達到0．3g地面水平加速度，完全滿足當前國內要求最高標準的華龍一號機組的應用要求。結合 “和睦系統(tǒng)”設備鑒定的經驗，我們主持編寫了國家能源行業(yè)核級儀控設備鑒定的行業(yè)標準。

在軟件方面，研發(fā)時攻克了業(yè)界公認的世界性難題——核級操作系統(tǒng)研發(fā)及其軟件代碼生成技術。在實際工程應用中，工程設計人員需要用圖形化的方法去描述其控制策略，再通過DCS平臺轉換成計算機可以執(zhí)行的二進制代碼，這是所有DCS都具備的通用功能。但是這一功能在高可靠要求的應用領域往往受到極大限制，主要問題在于轉換過程的置信度，在極限條件下轉換過程可能發(fā)生錯誤，而這樣的錯誤概率在核電這樣的高可靠要求領域是不被允許的。就好比家里的電腦死機一兩次問題不大，但核電站、高速列車、飛機的控制系統(tǒng)絕對不允許這樣的情況發(fā)生。我們經過大量研究，與清華大學等機構進行關鍵技術的科研合作，在自主操作系統(tǒng)上采用基于形式化方法的核級軟件代碼生成技術，從根本上解決了轉換過程正確性、可信度的問題。

在工程應用方面，我們從2009年開始做紅沿河、寧德、陽江、防城港4個核電站14臺機組的非核級DCS設備，這些設備不僅都按時交付，保證了項目建設工期，而且在運行過程中從未出現(xiàn)過因設備質量導致核電站系統(tǒng)故障的問題。而核級DCS部分，目前石島灣高溫氣冷堆示范工程、陽江5、6號機組的相關設備已經出廠，其中陽江5號機組已經開始熱試，預計明年投入商業(yè)運行，這個階段非常關鍵。接下來，我們的設備還需要經受機組商運后至少兩三年時間的考驗，這是一個長期的過程。

用戶記心中

《中國核電》：我們都知道，無論哪家企業(yè)，核心都是要為用戶創(chuàng)造價值，才能實現(xiàn)企業(yè)的長足發(fā)展。那么，廣利核在這方面是如何做的？

江國進：在為用戶服務這方面，我有兩點想法：一是為用戶創(chuàng)造更多價值，我們已經在上海建一個遠程智能運維中心，用來解決用戶的運維問題；二是為用戶創(chuàng)造新價值，我們計劃通過智能化控制系統(tǒng)，增強操縱員決策的科學度，并降低其工作強度?？偠灾?，一切的技術創(chuàng)新都是圍繞著用戶，特別是運行和維修人員，為用戶著想，為用戶創(chuàng)造價值。

舉個例子，以前核電廠往往要花上億的成本去購買備件，并且DCS涉及到的上百種的板卡都不得不考慮儲備，因為無法預知什么時候、哪塊板卡會出現(xiàn)問題。運氣不好的話，廠家可能通知你某個型號將不再生產，而新型號跟舊型號可能不兼容，所以導致一次性得購買10年、20年的備件。

鑒于此，我們提出了DCS運維新的商業(yè)模式——集約化總承包機制，即用戶無需購買備件，備件儲備和運維服務委托給我們來處理。原本用戶平均每年可能需要投入幾千萬用于購買備件及日常運維，現(xiàn)在只需要每年花費幾百萬甚至更少。用戶把儀控運維業(yè)務承包給我們后，我們通過遠程智能運維中心，隨時跟進各個用戶DCS設備的情況，比如發(fā)生了什么故障、什么地方出現(xiàn)了問題、影響多大等。一旦出現(xiàn)故障，運維中心會馬上就故障對機組運行產生的影響作出判斷，并在第一時間進行響應。這樣我們就能從實際情況出發(fā)，為用戶量身定制最優(yōu)的運維方案，實實在在為用戶解決問題，并且節(jié)約成本。新模式的提出，改變了過去各個核電用戶自行維護、各自為戰(zhàn)的局面，不僅助用戶節(jié)省了備件成本、人工成本、水電等基礎設施成本，還實現(xiàn)了資源和經驗共享，提升了故障解決的效率和速度。

我們還會不斷通過技術創(chuàng)新來為客戶創(chuàng)造價值。過去，不少主控室里都有一個規(guī)模很大的模擬后備盤，而在 “華龍一號”示范工程——防城港3、4號機組里，我們用新的、數(shù)字化的后備盤代替了原有的模擬后備盤，這是一個創(chuàng)新。數(shù)字化的后備盤與專家決策系統(tǒng)相結合，對核電站狀態(tài)進行預測性的智能判斷，并將可行的建議措施傳遞給操縱員，使操縱員得到最大化的信息支持，能夠進一步助其降低人因失誤的概率，保障核電站的運行安全。

齊心謀發(fā)展

《中國核電》：“和睦系統(tǒng)”已應用到我國二代到四代堆型的核電機組，實現(xiàn)了我國核電廠DCS的全面國產化和自主化，有力地支持了我國核電建設的順利進行。請您談談公司未來的發(fā)展，以及您對我國核電的發(fā)展持什么樣的態(tài)度？

江國進：對廣利核來說，我們的重心首先是將現(xiàn)有的項目做好，并不斷對 “和睦系統(tǒng)”產品進行完善和優(yōu)化。

就國內整個行業(yè)的發(fā)展而言，我個人認為鑒于核電在清潔能源中的重要性和我們國家不斷增長的能源需求，核電在 “十三五”“十四五”這十年仍將繼續(xù)保持穩(wěn)定發(fā)展，并且除了大型商用堆，小型堆的發(fā)展前景也被看好。相信我們自主研發(fā)的核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)未來的市場前景是非常樂觀的。未來，我們將積極響應中國智能制造2025的發(fā)展規(guī)劃，在 “智慧核電”的大趨勢下，開展新技術、新產品、新應用等方向的研究，努力提升自身的綜合實力。

而放眼整個國際市場，目前全球有上百個在役核電機組面臨升級改造，只要我們能夠為用戶創(chuàng)造價值，找到一種互利共贏的模式，就能實現(xiàn)海外市場破冰。我國的自主三代核電技術 “華龍一號”已經邁開 “走出去”的步伐，這為我們自主核電裝備揚帆海外帶來了新的契機，我們將圍繞華龍一號技術目標出口國和 “一帶一路”沿線國家，加強國際合作和交流，重點進行市場拓展，爭取實現(xiàn)我國核電自主技術和裝備共同 “走出去”的目標。

（本刊記者 王丹 白佳）

“和睦系統(tǒng)”——中國自主核級數(shù)字化儀控平臺

“和睦系統(tǒng)”是我國歷時數(shù)年自主研發(fā)的核安全級數(shù)字化控制系統(tǒng)平臺，它擁有技術先進、平臺通用、系統(tǒng)安全可靠等特點。目前，“和睦系統(tǒng)”已在陽江5＆6號機組、紅沿河5＆6機組、華龍一號示范工程——防城港3＆4號機組、田灣5＆6號擴建工程、石島灣核電站高溫氣冷堆示范工程，以及大亞灣、秦山RIC系統(tǒng)改造等項目中得到應用，實現(xiàn)了我國核電站DCS的全面國產化和自主化。其系統(tǒng)示意圖如下所示。

編者按：2017年5月25－26日，第四屆中國 （國際）核電儀控技術大會在京開幕，北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司向與會代表詳細介紹了和睦系統(tǒng)的技術研發(fā)和工程應用情況，受到了行業(yè)的廣泛關注。這是我國裝備制造業(yè)領域的重大里程碑事件，對于我國核電裝備制造業(yè)提升全球影響力、推動 “走出去”意義重大。鑒于此，本刊采訪了 “和睦系統(tǒng)”的研發(fā)公司的總經理江國進，就讀者關心的問題進行了解讀。

江國進 江國進北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司總經理，研究員級高級工程師。參與并主持重大工程及科研項目11項，獲國家級、地方級科技進步獎和專利獎8項。主持研發(fā)的我國首個具有完全自主知識產權的核級數(shù)字化儀控平臺——和睦系統(tǒng)，填補了國內空白，已在陽江5＆6、紅沿河5＆6、防城港3＆4、田灣5＆6號核電機組和石島灣高溫氣冷堆示范工程多個項目中得到應用。