基于大數(shù)據(jù)與人工智能相融合的核電生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用研究

摘要：隨著信息技術(shù)與各行各業(yè)的高度融合，大數(shù)據(jù)和人工智能對(duì)核電生產(chǎn)系統(tǒng)的應(yīng)用更是起到了技術(shù)加持效果。核電領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)及信息的依賴度極高，近些年核電領(lǐng)域相關(guān)的信息量呈爆發(fā)式增長(zhǎng)，現(xiàn)如今在核電系統(tǒng)應(yīng)用過(guò)程中，需要憑借大數(shù)據(jù)技術(shù)和人工智能技術(shù)輔助核電工業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與應(yīng)用。本文將會(huì)介紹大數(shù)據(jù)與人工智能在核電生產(chǎn)系統(tǒng)中的應(yīng)用意義以及日后的發(fā)展范圍。

關(guān)鍵詞：大數(shù)據(jù);人工智能;核電生產(chǎn);系統(tǒng)

在核電生產(chǎn)領(lǐng)域當(dāng)中，各種控制系統(tǒng)、安全系統(tǒng)、分析系統(tǒng)的應(yīng)用也逐漸讓核電站在運(yùn)營(yíng)過(guò)程中產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，所以想要及時(shí)分析和調(diào)取相應(yīng)數(shù)據(jù)就需要大數(shù)據(jù)技術(shù)及人工智能技術(shù)的支持，建立完善的數(shù)據(jù)庫(kù)體系，能夠持續(xù)運(yùn)營(yíng)和維護(hù)，深度挖掘數(shù)據(jù)。

一、背景介紹

現(xiàn)如今，全球范圍內(nèi)都對(duì)大數(shù)據(jù)和人工智能極度關(guān)注，這也是凸顯國(guó)家競(jìng)爭(zhēng)力的途徑之一。例如，法國(guó)已經(jīng)將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用于核電工程的設(shè)計(jì)和建造等過(guò)程中，能夠以三維模型的方式呈現(xiàn)核電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)圖形，能夠有效幫助核電行業(yè)預(yù)防和診斷設(shè)備故障，及時(shí)進(jìn)行干預(yù)和維修。而俄羅斯則是利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立了虛擬建造數(shù)據(jù)庫(kù)，其中包含了建造過(guò)程中核設(shè)備、材料等相關(guān)的信息數(shù)據(jù)，能夠幫助企業(yè)提前預(yù)警，深度解析問(wèn)題。

我國(guó)現(xiàn)如今信息化技術(shù)的發(fā)展突飛猛進(jìn)，隨著對(duì)數(shù)據(jù)收集處理分析需求的不斷增高，核工業(yè)與信息化融合度也逐漸加深，利用大數(shù)據(jù)和人工智能等相關(guān)技術(shù)，幫助和工業(yè)快速發(fā)展，已經(jīng)是現(xiàn)如今的重點(diǎn)課題。

二、核電大數(shù)據(jù)與人工智能的發(fā)展意義及現(xiàn)狀

1、核電大數(shù)據(jù)與人工智能的發(fā)展意義

大數(shù)據(jù)的功能就是將數(shù)據(jù)進(jìn)行儲(chǔ)存、壓縮、整理、轉(zhuǎn)換格式、分析、統(tǒng)計(jì)，再結(jié)合智能演算等方面技術(shù)，輔助發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并制定決策。而在核電生產(chǎn)系統(tǒng)應(yīng)用當(dāng)中，主要作用于提高生產(chǎn)效率，提高維護(hù)效率和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及經(jīng)驗(yàn)分享的功能。

不同放射性環(huán)境、不同的試驗(yàn)條件下，歷史數(shù)據(jù)所產(chǎn)生的結(jié)果也不同，所以深入挖掘歷史數(shù)據(jù)，從中對(duì)比得出相應(yīng)指標(biāo)之間的關(guān)系，從而指導(dǎo)和優(yōu)化運(yùn)行數(shù)據(jù)，為決策者提供可調(diào)控的參數(shù)是大數(shù)據(jù)和人工智能的重要任務(wù)。在維護(hù)設(shè)備過(guò)程中也會(huì)因?yàn)闀r(shí)間的積累而產(chǎn)生大量數(shù)據(jù)，都可通過(guò)大數(shù)據(jù)和人工智能進(jìn)行整合，從而便于維修人員提前預(yù)判，及時(shí)解決問(wèn)題。在核電領(lǐng)域，經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)針對(duì)某一種新型設(shè)備，其中一家公司或部門(mén)已經(jīng)研發(fā)成功，而其他公司或部門(mén)沒(méi)有得到消息，這就需要組建大數(shù)據(jù)平臺(tái)，能夠?qū)嵲诰€交流分析，增強(qiáng)核電數(shù)據(jù)的開(kāi)放性，實(shí)現(xiàn)多人在線協(xié)同合作。

2、核電大數(shù)據(jù)與人工智能的發(fā)展現(xiàn)狀

隨著自動(dòng)化和信息化的快速發(fā)展，核電領(lǐng)域相應(yīng)的運(yùn)行及管理都離不開(kāi)數(shù)據(jù)，所以想要及時(shí)更新信息和數(shù)據(jù)，在日常管理和運(yùn)維中就離不開(kāi)對(duì)信息技術(shù)的需求。例如在做監(jiān)測(cè)系統(tǒng)時(shí)，可以適當(dāng)加入圖片、文字、影像、狀態(tài)顯示等相應(yīng)的數(shù)據(jù)收集工作，如此獲得的結(jié)果會(huì)比簡(jiǎn)單的報(bào)警機(jī)制更加全面具體?，F(xiàn)如今核電的運(yùn)行數(shù)據(jù)主要通過(guò)KDO、KME、KIC等系統(tǒng)進(jìn)行記錄統(tǒng)籌，但每種系統(tǒng)記錄的格式和方式都不盡相同，所以想要全面對(duì)比數(shù)據(jù)、挖掘數(shù)據(jù)則會(huì)造成一定難度。

三、核電大數(shù)據(jù)與人工智能的應(yīng)用及實(shí)現(xiàn)

1、內(nèi)部運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集及優(yōu)化處理

核電生產(chǎn)系統(tǒng)在運(yùn)維過(guò)程中，每天都會(huì)自動(dòng)采集和存儲(chǔ)各種數(shù)據(jù)形成日志，其中所蘊(yùn)含的維護(hù)參數(shù)，操作參數(shù)，運(yùn)行參數(shù)等，數(shù)據(jù)規(guī)模龐大。以DCS系統(tǒng)為例，核電站內(nèi)大多數(shù)的設(shè)備控制都是通過(guò)控制機(jī)采集環(huán)境數(shù)據(jù)、設(shè)備數(shù)據(jù)、運(yùn)行參數(shù)等，再通過(guò)網(wǎng)絡(luò)傳輸至服務(wù)器進(jìn)行存儲(chǔ)和顯示，以供操作者實(shí)時(shí)了解、進(jìn)行操縱，而想要了解設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，則需要一一進(jìn)行篩選和檢索，篩選出的數(shù)據(jù)也相對(duì)不穩(wěn)定，需要工作人員進(jìn)一步進(jìn)行計(jì)算和分析。所以現(xiàn)如今內(nèi)部運(yùn)行數(shù)據(jù)的采集與處理急需優(yōu)化，通過(guò)大數(shù)據(jù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，整合統(tǒng)一的數(shù)據(jù)整理、數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、解析等數(shù)字化平臺(tái)進(jìn)行演算，從中儲(chǔ)存挖掘數(shù)據(jù)價(jià)值，提升數(shù)據(jù)的規(guī)范性和準(zhǔn)確性，有助于幫助核電生產(chǎn)和運(yùn)維的優(yōu)化和把控。

2、建立云數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享

建立云數(shù)據(jù)庫(kù)能夠通過(guò)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，不僅能夠?yàn)樾逻M(jìn)核電領(lǐng)域的工作人員提供快速提升能力的渠道，還能加速人員技能水平的發(fā)展，提升管理和優(yōu)化運(yùn)營(yíng)模式。并且，現(xiàn)如今每個(gè)核電站之間的數(shù)據(jù)共享通道仍然無(wú)法打通，所以要從三方面進(jìn)行創(chuàng)新。首先，需要根據(jù)核電數(shù)據(jù)快速打通一條共享渠道，可以讓多方人員在線進(jìn)行溝通或診斷，加快工作效率。其次，將云數(shù)據(jù)庫(kù)與人工智能技術(shù)相結(jié)合，滿足各個(gè)核電站的分享和數(shù)據(jù)儲(chǔ)存需求，為設(shè)備管理和故障預(yù)警等方面提供數(shù)據(jù)支持。最后，在核電站建設(shè)和運(yùn)營(yíng)過(guò)程中建立模擬平臺(tái)，例如三維顯示平臺(tái)可以幫助核電機(jī)組的設(shè)計(jì)與維修展示出更加直觀的畫(huà)面，從而積累經(jīng)驗(yàn)，降低成本。

3、推動(dòng)核電工程生產(chǎn)模式的轉(zhuǎn)型

過(guò)去核電站的生產(chǎn)流程需要通過(guò)財(cái)務(wù)投入、進(jìn)度安排、計(jì)劃分解等數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比分析，從而制定戰(zhàn)略方針。而大數(shù)據(jù)和人工智能的加入，可以根據(jù)歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行成本分析，從而確定人、機(jī)、料方面的固定因素和異常因素，盡可能幫助決策者降低成本，實(shí)現(xiàn)利益最大化。核電工程中除了對(duì)成本的把控外，對(duì)施工工藝、施工標(biāo)準(zhǔn)都有相應(yīng)的模型和規(guī)范，想要加快大數(shù)據(jù)和人工智能的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，則需要從企業(yè)內(nèi)部進(jìn)行激活與推動(dòng)，從而建設(shè)統(tǒng)一的參考標(biāo)準(zhǔn)，逐步驅(qū)動(dòng)前臺(tái)業(yè)務(wù)，重組核電業(yè)務(wù)流程與產(chǎn)業(yè)鏈條。

四、結(jié)語(yǔ)

本文通過(guò)對(duì)大數(shù)據(jù)和人工智能概念的描述，以及在核電領(lǐng)域方面的應(yīng)用及意義進(jìn)行闡述，初步探索了大數(shù)據(jù)和人工智能在核電生產(chǎn)領(lǐng)域的應(yīng)用方向與實(shí)施對(duì)策，從而建立有效的數(shù)據(jù)庫(kù)和在線協(xié)作平臺(tái)，升級(jí)核電生產(chǎn)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)管理模式和運(yùn)維模式，在核電領(lǐng)域深耕，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)與教訓(xùn)，將大數(shù)據(jù)和人工智能的實(shí)操理念深度推廣，促進(jìn)各個(gè)業(yè)務(wù)與應(yīng)用的銜接，打造全新的核電產(chǎn)業(yè)閉環(huán)，建立一體化的大數(shù)據(jù)體系。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：王景虎（1986.2）男，籍貫：陜西西安，最高學(xué)歷：本科，目前職稱：中級(jí)工程師。