打造核電DCS標(biāo)桿工程以實際行動守護(hù)核安全
——訪北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司副總經(jīng)理 馬吉強(qiáng)

關(guān)于馬吉強(qiáng)

馬吉強(qiáng)，男，研究員級高級工程師，北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司（以下簡稱“廣利核”）黨委委員、副總經(jīng)理，參與了國家“863”計劃和國家科技重大專項核電數(shù)字化儀控系統(tǒng)平臺研制的相關(guān)課題研究，20余年大型DCS項目工程管理經(jīng)驗，擔(dān)任過多個國內(nèi)大型核電DCS工程項目實施的總指揮，一路見證了從嶺澳二期核電站到CPR1000核電機(jī)組，再到華龍一號、VVER-1200、高溫氣冷堆等機(jī)組的建設(shè)。

曲國利

據(jù)了解，廣利核自主DCS產(chǎn)品已在國內(nèi)多個大型核電機(jī)組上得到應(yīng)用，在您看來核電DCS工程應(yīng)用的難點和關(guān)鍵是什么？廣利核是如何應(yīng)對的？有哪些體會經(jīng)驗?zāi)軌蚺c業(yè)界分享？

馬吉強(qiáng)

核電站數(shù)字化儀控系統(tǒng)（簡稱“核電DCS”）被稱為核電站的“神經(jīng)中樞”，從字面上就能看出系統(tǒng)的重要性。核電DCS是典型的重大裝備和重大工程，其項目特點是規(guī)模大、場景復(fù)雜、綜合程度高，并且多樣化和精細(xì)化的需求多。百萬千瓦級核電DCS項目中，單機(jī)組被控制的對象有超過300個工藝系統(tǒng)，一次儀表、傳感器、變送器約5000塊，閥組1200余臺，泵組約200臺，機(jī)柜和盤臺供貨近300臺，形成工程設(shè)計圖紙超過25萬頁……如此大的規(guī)模與過程投入，對DCS的工程設(shè)計與實施都是挑戰(zhàn)。另外，幾乎所有的大型核電DCS都需要考慮核電機(jī)組的特殊應(yīng)用需求，如控制算法與人機(jī)接口、控制棒的控制與監(jiān)測、對信號質(zhì)量的判斷與使用、雪崩工況的處理等，所有這些難點的攻克都必須建立在對核電DCS需求的深刻理解和豐富的項目經(jīng)驗之上。

核電DCS工程項目周期長、質(zhì)量要求高、監(jiān)管嚴(yán)格。一個典型的百萬千瓦級核電DCS項目從系統(tǒng)設(shè)計階段開始，制造、集成、測試、驗證與確認(rèn)（V&V）、現(xiàn)場調(diào)試等階段的三級進(jìn)度計劃超過2000條任務(wù)，四級進(jìn)度計劃超過10000條任務(wù)。工程實施工期一般在30個月以上，最長可能達(dá)60個月。如何高效統(tǒng)籌各專業(yè)間協(xié)同工作，加強(qiáng)各環(huán)節(jié)的銜接與配合，提升專業(yè)間并行工作的比例，是確保工程進(jìn)度控制的關(guān)鍵。

成熟可靠的自主產(chǎn)品平臺、全產(chǎn)業(yè)鏈的工程實施能力、滿足核安全法規(guī)標(biāo)準(zhǔn)要求的質(zhì)保體系，這是廣利核經(jīng)過多個項目的實踐歷練后總結(jié)得到的三大成功法寶。憑借這三大法寶，目前我們已經(jīng)高質(zhì)量按期交付了近20套全廠核電DCS系統(tǒng)。

特別值得一提的是我們與設(shè)計院一同打造的設(shè)計協(xié)同平臺。在平臺建設(shè)前，多項目多堆型并行時，由于任務(wù)繁多復(fù)雜、自動化程度低，項目質(zhì)量和進(jìn)度都面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。2018年以來，廣利核加強(qiáng)精益化管理，建設(shè)了DCS項目協(xié)同一體化與可視化信息平臺。面向復(fù)雜工程的生命周期流程，在DCS平臺基礎(chǔ)上，從流程、方法、工具和環(huán)境層面，構(gòu)建了協(xié)同一體化的綜合平臺環(huán)境，實現(xiàn)工程設(shè)計過程流程化、數(shù)字化，以及工具自動化和數(shù)據(jù)管理集中化，大大提升了復(fù)雜工程的設(shè)計質(zhì)量和效率。

十多年來，我們的自主儀控產(chǎn)品實現(xiàn)了從無到有、從有到優(yōu)的蛻變。秉承“嚴(yán)慎細(xì)實”的作風(fēng)，堅持守正創(chuàng)新、服務(wù)客戶的理念，我們始終站在一線，持續(xù)深耕行業(yè)需求，致力于自主產(chǎn)品研發(fā)和標(biāo)桿工程交付，為國家科技創(chuàng)新和產(chǎn)業(yè)發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。

曲國利

目前，廣利核已經(jīng)有大量DCS系統(tǒng)投運(yùn)，企業(yè)是如何做好運(yùn)維保障的？

馬吉強(qiáng)

作為核電DCS供應(yīng)商，廣利核深知DCS設(shè)備對于核安全的重要性，經(jīng)過6年時間的醞釀，2016年廣利核孵化成立了獨(dú)立的運(yùn)維保障部門——運(yùn)維中心，提前進(jìn)行商運(yùn)后機(jī)組DCS的運(yùn)維保障規(guī)劃布局，以“甲方”的責(zé)任意識、“乙方”的服務(wù)態(tài)度，為核電的安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行保駕護(hù)航，陸續(xù)推出了多項舉措：

一是在多個核電站設(shè)立現(xiàn)場服務(wù)站，派駐運(yùn)維團(tuán)隊常駐現(xiàn)場，7×24小時“零”距離提供服務(wù)。自2012年起，廣利核先后在紅沿河、寧德、陽江、防城港、大亞灣、田灣等基地成立現(xiàn)場服務(wù)站，直接與各基地儀控等相關(guān)部門對接，以專業(yè)、快速的技術(shù)服務(wù)滿足現(xiàn)場需求，實現(xiàn)了從工程建設(shè)到商運(yùn)投產(chǎn)的無縫對接，形成了“前臺-中臺-后臺”的協(xié)作機(jī)制，快速響應(yīng)問題、定位問題和解決問題。對于系統(tǒng)性、根本性的問題，從自主可控角度徹底解決，受到核電業(yè)主的廣泛認(rèn)可。

二是切實履行“標(biāo)準(zhǔn)化、專業(yè)化、集約化”職責(zé)，廣利核創(chuàng)建了DCS中心備件庫，建立了在役機(jī)組DCS問題處理流程和應(yīng)急響應(yīng)機(jī)制，有力提高了中廣核多個核電基地在DCS問題上的處理力度和效率。當(dāng)現(xiàn)場備件不足時，中心備件庫及時為現(xiàn)場補(bǔ)充，并根據(jù)具體需要從其他基地調(diào)劑所需備件，體現(xiàn)“中心庫蓄水池”的強(qiáng)大作用，在保障備件安全的同時，極大地降低了各基地的備件成本，并根本性解決了備件的“保質(zhì)期”問題。中心備件庫的設(shè)置，使得中廣核多個核電基地的安全級DCS運(yùn)維、改造成本降低了39.25%，機(jī)組單堆備件存儲成本降低了11.57%。

三是積極落實國家“對關(guān)鍵設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)加強(qiáng)監(jiān)控、建立關(guān)鍵設(shè)備管理平臺”的要求，引用新技術(shù)創(chuàng)新保障水平。在廣利核自研核電站DCS平臺產(chǎn)品中，增加故障預(yù)測與健康管理功能，支持DCS系統(tǒng)運(yùn)維業(yè)務(wù)由傳統(tǒng)的被動維修方式向主動預(yù)測性維修方式轉(zhuǎn)變。目前，我們已經(jīng)建設(shè)了遠(yuǎn)程智能運(yùn)維平臺，通過建立DCS故障、經(jīng)驗反饋基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫，提高DCS設(shè)備預(yù)測性維修水平，降低維護(hù)活動中人因失效風(fēng)險，減少維修活動中維修人工的投入，縮短現(xiàn)場問題處理的響應(yīng)時間，為核電站DCS系統(tǒng)全生命周期維護(hù)提供了技術(shù)支撐。

曲國利

今年是“十四五”開局之年，接下來廣利核公司計劃如何在核電DCS領(lǐng)域繼續(xù)深耕細(xì)作？

馬吉強(qiáng)

眾所周知，核安全是國家安全的重要組成部分，因此作為核電站“神經(jīng)中樞”的核電DCS，未來一段時期我們將主要在安全性和經(jīng)濟(jì)性兩個方面持續(xù)提升，繼續(xù)夯實核安全文化基礎(chǔ)，在安全質(zhì)量上做深做實，探索構(gòu)建更合理的核安全質(zhì)保體系，千方百計消除核安全隱患。

隨著工業(yè)自動化和計算機(jī)技術(shù)的進(jìn)步，如預(yù)測控制、自趨優(yōu)控制、現(xiàn)場總線與智能儀表等先進(jìn)控制技術(shù)的發(fā)展，國內(nèi)在智能監(jiān)測與報警、智能人機(jī)交互與智能決策、智能化運(yùn)維和工作管理程序等領(lǐng)域已經(jīng)做了大量的探索并取得應(yīng)用成果。未來，在大數(shù)據(jù)技術(shù)的加持下，面向生產(chǎn)運(yùn)營的綜合精確仿真、設(shè)備健康管理與預(yù)警、智能運(yùn)維與巡檢等成熟場景應(yīng)用，將更好地服務(wù)核電站運(yùn)營。我們將在確保核安全的前提下，分步、平穩(wěn)地在核電DCS領(lǐng)域落地應(yīng)用這些先進(jìn)的技術(shù)。

將控制系統(tǒng)與人工智能技術(shù)融合，是國家發(fā)展轉(zhuǎn)型升級的強(qiáng)大技術(shù)支撐，是當(dāng)前各行業(yè)科技企業(yè)的機(jī)遇，更是使命和責(zé)任?！笆奈濉逼陂g，廣利核將聚焦數(shù)字化、智能化方向，力爭在新科技浪潮中勇立潮頭。例如在增強(qiáng)數(shù)據(jù)采集能力，重視過程數(shù)據(jù)并深度解析和挖掘數(shù)據(jù)價值，利用先進(jìn)控制理論實現(xiàn)更加系統(tǒng)化的過程控制，以及掌控信息安全以支撐未來的工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)等方面，都將是未來一段時間工業(yè)控制領(lǐng)域的發(fā)展趨勢，也是我們努力的方向。

核電DCS具有重大裝備和重大工程的典型特征，將面臨著更綜合、更復(fù)雜和更高可靠性的要求，廣利核已在深度國產(chǎn)化、標(biāo)準(zhǔn)化系統(tǒng)設(shè)計、智能運(yùn)維與平行理論＋等方面加大研發(fā)投入。隨著廣利核以及其他核電DCS從業(yè)者的繼續(xù)埋頭攻關(guān)，相信我們將在系統(tǒng)可靠性、設(shè)計制造及運(yùn)維服務(wù)能力等方面邁上新的臺階，不斷為核電站運(yùn)營水平的提升賦能。