核電廠智慧化轉(zhuǎn)型的構(gòu)想與構(gòu)建

鄒正宇

(中核核電運(yùn)行管理有限公司，浙江 海鹽 314300)

1 背景

近年來(lái)，信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)迅猛發(fā)展，一些新技術(shù)被引入到核電廠的生產(chǎn)或管理中，因此產(chǎn)生了不少關(guān)于智慧核電廠的描述和論文。主要有這么幾類(lèi)：一、某項(xiàng)信息技術(shù)或數(shù)字技術(shù)在核電廠某個(gè)領(lǐng)域工作中的應(yīng)用，如：巡檢機(jī)器人的應(yīng)用，利用視頻技術(shù)識(shí)別人員違章行為，三維可視化和VR技術(shù)在培訓(xùn)中的應(yīng)用，利用電子圍欄防走錯(cuò)間隔等。二、從設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的數(shù)字移交，把設(shè)計(jì)文件用數(shù)字版或電子版移交，這在一定程度上方便了生產(chǎn)運(yùn)行期間做好數(shù)字管理技術(shù)的應(yīng)用，但這里智慧電廠還相差很遠(yuǎn)。三、一些設(shè)備監(jiān)測(cè)的大數(shù)據(jù)應(yīng)用，核心理論是基于模糊數(shù)學(xué)理論的計(jì)算機(jī)判斷與預(yù)警，用于設(shè)備是否需要維修的自動(dòng)判斷。以上這些論文，重點(diǎn)在于某些信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)在核電廠的局部應(yīng)用，并沒(méi)有從核電廠生產(chǎn)運(yùn)行和管理的角度全面、系統(tǒng)、總體的做設(shè)計(jì)，因此并不是真正意義上的智慧核電廠。核電廠要真正做到智慧化，不僅要包括核電廠智慧管理和核電廠智慧生產(chǎn)這兩大方面，更要實(shí)現(xiàn)智慧管理與智慧生產(chǎn)的貫通與融合。

1.1 核電廠智慧管理

核電廠智慧管理，應(yīng)用較早，使用也較成熟，主要表現(xiàn)在工作流程的電子化。核電廠智慧管理流程主要可以分成四類(lèi)：主干流程，主要負(fù)責(zé)公司日常頻繁執(zhí)行的生產(chǎn)工作的控制流程，如EAM；對(duì)公司人、財(cái)、物的控制流程，如ERP；對(duì)公司文件的控制流程，如ECM等。主干流程實(shí)現(xiàn)公司重要工作的端到端管理。支干流程，主要包括公司日常工作的計(jì)劃和管理，如，生產(chǎn)計(jì)劃、大修管理、早會(huì)管理、晚會(huì)管理、經(jīng)驗(yàn)反饋等。支干流程起到對(duì)公司工作的計(jì)劃管控作用。功能流程，主要實(shí)現(xiàn)某個(gè)相對(duì)獨(dú)立的功能，與其他流程接口較少、接口清晰、數(shù)據(jù)傳輸比較單一，如個(gè)人劑量管理、工業(yè)安全、堆芯物理、輻射防護(hù)、應(yīng)急管理等流程。用戶流程，工作人員需要登錄不同的軟件系統(tǒng)執(zhí)行不同的工作，隨著流程軟件越來(lái)越多，有必要開(kāi)發(fā)統(tǒng)一的用戶流程，方便工作人員一次登錄后可以處理各流程中的業(yè)務(wù)。如為工作人員開(kāi)發(fā)的iTASK，為領(lǐng)導(dǎo)開(kāi)發(fā)的管理駕駛艙，為維修人員開(kāi)發(fā)的iWeiXiu等。

核電廠智慧管理的開(kāi)發(fā)和應(yīng)用，在核電廠管理的一些局部領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了較為高效的運(yùn)作。如：狀態(tài)報(bào)告管理、工作控制、預(yù)算與采購(gòu)等很多流程，就單個(gè)流程而言運(yùn)作順暢、高效。但這些局部的數(shù)字流程由于缺乏總體架構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，離真正的智慧化還有較大差距，如：當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)一項(xiàng)預(yù)防性維修工作需要某個(gè)備件時(shí)，自動(dòng)核庫(kù)、自動(dòng)觸發(fā)立項(xiàng)發(fā)起采購(gòu)，在工作當(dāng)天備件剛好送到工作人員手中，這過(guò)程中相當(dāng)多的環(huán)節(jié)都離不開(kāi)人為干預(yù)。此外，一個(gè)成熟的核電廠擁有多個(gè)軟件系統(tǒng)非常普遍，不少電廠甚至使用超過(guò)100個(gè)應(yīng)用軟件。這些復(fù)雜的軟件系統(tǒng)間數(shù)據(jù)傳輸量多、基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一。要將這些彼此獨(dú)立的信息孤島貫通起來(lái)發(fā)揮協(xié)同作用，工作量不亞于重新開(kāi)發(fā)一套新系統(tǒng)。對(duì)于一些國(guó)際大軟件公司開(kāi)發(fā)的巨型軟件，如ERP、EAM等，想要完全滿足核電生產(chǎn)定制的需求就更是接近不可能。因此，在缺乏總體架構(gòu)設(shè)計(jì)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的情況下，以往核電廠智慧管理走的路是：開(kāi)發(fā)、治理、再開(kāi)發(fā)、再治理，不斷循環(huán)。隨著數(shù)字技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，其帶來(lái)的便利逐步被大家所認(rèn)識(shí)，數(shù)字化轉(zhuǎn)型逐步深入人心，各場(chǎng)景新的數(shù)字化轉(zhuǎn)型需求還會(huì)不斷涌現(xiàn)。因此，這個(gè)循環(huán)往復(fù)的過(guò)程還將長(zhǎng)期進(jìn)行下去。

1.2 核電廠智慧生產(chǎn)

核電廠智慧生產(chǎn)，是數(shù)字技術(shù)在核電生產(chǎn)運(yùn)行、維修、設(shè)備管理的智慧化應(yīng)用。這部分工作目前剛剛起步，有一些根據(jù)現(xiàn)有信息技術(shù)、數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用嘗試。如：無(wú)人值守，巡檢機(jī)器人的應(yīng)用，視頻監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用等等。如果不對(duì)核電廠的智慧生產(chǎn)從總體上做思考和設(shè)計(jì)，很容易走上智慧管理的老路，開(kāi)發(fā)、治理、再開(kāi)發(fā)、再治理。因此，要站在核電廠生產(chǎn)的全局、全過(guò)程考慮，做好核電智慧生產(chǎn)的總體架構(gòu)設(shè)計(jì)、規(guī)范基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、做好數(shù)據(jù)傳輸和存儲(chǔ)硬件基礎(chǔ)的構(gòu)建。

2 核電廠智慧生產(chǎn)構(gòu)想

核電廠智慧生產(chǎn)是基于結(jié)構(gòu)化的數(shù)字規(guī)程和數(shù)字圖紙的智慧生產(chǎn)系統(tǒng)，其基礎(chǔ)架構(gòu)是以運(yùn)行流程為骨干的實(shí)時(shí)運(yùn)行數(shù)字孿生電廠。功能上具備利用智能導(dǎo)航、音視頻圖像識(shí)別、大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)進(jìn)行事前的風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別和準(zhǔn)備，事中的現(xiàn)場(chǎng)工作人員行為規(guī)范，事后的工作總結(jié)和記錄。做到工作內(nèi)容可視化、工作要求標(biāo)準(zhǔn)化和工作記錄數(shù)字化。在實(shí)現(xiàn)大幅度減少人因失誤發(fā)生可能性、大幅度提升工作質(zhì)量的同時(shí)，減輕工作人員壓力和減少對(duì)工作人員數(shù)量的需求。以下從智慧運(yùn)行、智慧維修、智慧設(shè)備管理等三個(gè)方面具體闡述核電廠智慧運(yùn)維的構(gòu)想。

2.1 以數(shù)字運(yùn)行流程圖和數(shù)字運(yùn)行規(guī)程為基礎(chǔ)的智慧運(yùn)行

以數(shù)字運(yùn)行流程圖和數(shù)字運(yùn)行規(guī)程為基礎(chǔ)，通過(guò)導(dǎo)航和智慧識(shí)別操作對(duì)象，可以防止人員走錯(cuò)間隔和弄錯(cuò)操作對(duì)象。通過(guò)使用操作對(duì)象的自動(dòng)識(shí)別、音視頻操作指引、數(shù)字記錄、圖片和視頻記錄等技術(shù)的應(yīng)用，利用機(jī)器的高可靠性來(lái)替代運(yùn)行人員的識(shí)別與判斷，避免人因失誤的發(fā)生。此外，數(shù)字技術(shù)用于智慧防止人因失誤后，簡(jiǎn)化了工作流程，在整個(gè)操作過(guò)程中，操作人員不需要再像以前用紙質(zhì)記錄的方式那樣畫(huà)圈打勾和人工記錄各種數(shù)據(jù)。通過(guò)機(jī)器確認(rèn)操作對(duì)象、語(yǔ)音指令操作內(nèi)容，在操作完成后直接點(diǎn)擊完成，然后再出現(xiàn)下一步操作內(nèi)容，不僅避免了跳步的可能性；同時(shí)，還可以通過(guò)拍照、視頻等方式自動(dòng)記錄、自動(dòng)判斷各項(xiàng)參數(shù)是否合格，簡(jiǎn)化操作人員的記錄要求，實(shí)現(xiàn)核電廠的智慧運(yùn)行。

(1)數(shù)字運(yùn)行流程圖

數(shù)字運(yùn)行流程圖，基于運(yùn)行流程圖的電廠實(shí)時(shí)狀態(tài)的數(shù)字孿生，通過(guò)電廠數(shù)據(jù)、操作記錄的實(shí)時(shí)傳輸，準(zhǔn)確顯示每個(gè)設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)和參數(shù)，包括現(xiàn)場(chǎng)操作的手動(dòng)閥門(mén)開(kāi)關(guān)狀態(tài)、行政隔離、設(shè)備安措等信息在內(nèi)的電廠所有設(shè)備的狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)電廠運(yùn)行狀態(tài)的實(shí)時(shí)顯示。

設(shè)備缺陷智慧申報(bào)。運(yùn)行人員在巡檢時(shí)如果發(fā)現(xiàn)某設(shè)備有缺陷，用智能終端掃描該設(shè)備的標(biāo)牌，系統(tǒng)自動(dòng)跳出該設(shè)備當(dāng)前已經(jīng)存在的缺陷。工作人員在確認(rèn)這是系統(tǒng)中不存在的新缺陷后，選擇填報(bào)新缺陷，于是系統(tǒng)自動(dòng)顯示該設(shè)備的各類(lèi)常見(jiàn)缺陷清單，運(yùn)行人員選擇相應(yīng)的缺陷，然后根據(jù)系統(tǒng)提示，拍攝照片或短視頻上傳，完成缺陷的申報(bào)。智能終端自動(dòng)打印缺陷牌，運(yùn)行人員把缺陷牌掛在設(shè)備上。

使用智能終端自動(dòng)打印缺陷牌，運(yùn)行人員就不需要先手寫(xiě)記錄，然后回到辦公室再去填寫(xiě)缺陷單，再打印缺陷單到現(xiàn)場(chǎng)掛上，免去了無(wú)價(jià)值的來(lái)回跑。因?yàn)樵趻呙柙O(shè)備標(biāo)牌時(shí)，系統(tǒng)能顯示已有缺陷，這樣就不會(huì)重復(fù)填寫(xiě)缺陷。當(dāng)現(xiàn)場(chǎng)工作人員都配備了智能終端后，掛缺陷牌也就沒(méi)必要了。

每個(gè)設(shè)備的缺陷要根據(jù)它的特點(diǎn)事先做好常見(jiàn)缺陷清單，這不僅是為了方便缺陷填寫(xiě)，更是為了對(duì)該設(shè)備、該類(lèi)設(shè)備的缺陷進(jìn)行長(zhǎng)期的跟蹤和分析，以便在今后采取更有針對(duì)性的措施，消除或減少某個(gè)設(shè)備缺陷或某類(lèi)缺陷的產(chǎn)生。

缺陷填寫(xiě)后，其他運(yùn)行人員在主控室，技術(shù)和維修人員在自己的辦公室就可以通過(guò)實(shí)時(shí)運(yùn)行流程圖系統(tǒng)看到該設(shè)備現(xiàn)有的缺陷，點(diǎn)擊打開(kāi)就可以看到具體的缺陷內(nèi)容和圖片視頻。生產(chǎn)計(jì)劃、維修、運(yùn)行管理人員和設(shè)備管理人員等相關(guān)工作人員不用到現(xiàn)場(chǎng)，在辦公室的計(jì)算機(jī)前就可以清楚看到電廠所有缺陷情況。

智慧隔離與安措。在數(shù)字運(yùn)行流程圖上，工作人員不僅可以看到系統(tǒng)和設(shè)備的實(shí)時(shí)狀態(tài)，還可以查閱每個(gè)設(shè)備的控制邏輯、電源信息等。當(dāng)維修工作需要隔離某個(gè)設(shè)備時(shí)，工作人員在自己的數(shù)字流程圖上提出工作對(duì)象狀態(tài)要求后，系統(tǒng)能自動(dòng)給出安措方案，如：需要停運(yùn)的設(shè)備、停電的設(shè)備、關(guān)閉的閥門(mén)、開(kāi)啟的疏水放氣閥門(mén)清單和順序等，并可以演示安措實(shí)施過(guò)程和實(shí)施后的系統(tǒng)狀態(tài)。工作人員在確認(rèn)該安措方案合理可行后，就可以生成安措票。這樣，維修人員、生產(chǎn)計(jì)劃人員和運(yùn)行人員都可以預(yù)先知道這項(xiàng)維修工作對(duì)電廠和系統(tǒng)的影響。通過(guò)數(shù)字運(yùn)行流程圖與該機(jī)組的風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)視(Risk-Monitoring)、故障樹(shù)分析等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)貫通，自動(dòng)計(jì)算隔離完成之后堆芯融化概率以及這項(xiàng)工作對(duì)堆芯融化概率的增量，以及因?yàn)檫@項(xiàng)隔離，產(chǎn)生了哪幾個(gè)臨時(shí)關(guān)鍵敏感設(shè)備(SPV)。

(2)數(shù)字運(yùn)行規(guī)程

導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)工作人員快速找到工作對(duì)象。根據(jù)操作內(nèi)容，運(yùn)行人員在智能終端的引導(dǎo)下，快速到達(dá)工作地點(diǎn)。系統(tǒng)根據(jù)操作對(duì)象所在位置，選擇最優(yōu)路徑，如避開(kāi)高輻射區(qū)域，引導(dǎo)工作人員快速到達(dá)工作地點(diǎn)，來(lái)到操作對(duì)象面前，并選擇最佳的工作位置。在高輻射區(qū)域操作時(shí)，可以減少操作人員的個(gè)人劑量；在執(zhí)行緊急操作和不經(jīng)常執(zhí)行操作時(shí)，可以減少工作人員尋找設(shè)備的時(shí)間。

智慧識(shí)別操作對(duì)象。操作人員來(lái)到操作對(duì)象面前后，掃描設(shè)備標(biāo)牌，系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別設(shè)備操作對(duì)象是否正確。如果操作對(duì)象錯(cuò)誤，智能終端立即發(fā)出警告，語(yǔ)音提示操作對(duì)象錯(cuò)誤，同時(shí)PAD屏幕發(fā)出紅色閃光報(bào)警，并提示正確設(shè)備所在的位置。

智慧語(yǔ)音指令。如果操作對(duì)象正確，智能終端顯示操作對(duì)象正確，操作人員點(diǎn)擊操作內(nèi)容，智能終端自動(dòng)播報(bào)操作內(nèi)容，如打開(kāi)某某閥門(mén)，操作人員按指令完成自檢、執(zhí)行操作。在執(zhí)行一些復(fù)雜的，不常見(jiàn)的操作，如執(zhí)行某個(gè)不常見(jiàn)的氣動(dòng)閥的手動(dòng)操作時(shí)，智能終端自動(dòng)給出操作視頻指導(dǎo)操作人員。智能終端還可以根據(jù)需要，在特定的操作步驟前給出相應(yīng)風(fēng)險(xiǎn)提示和操作注意事項(xiàng)如：“快速開(kāi)啟閥門(mén)有水錘風(fēng)險(xiǎn)，請(qǐng)先緩慢打開(kāi)半圈疏水，等待3分鐘，待疏水完成后再緩慢全開(kāi)閥門(mén)”。

智慧操作記錄，設(shè)備狀態(tài)智慧識(shí)別。當(dāng)操作執(zhí)行完成后，在數(shù)字運(yùn)行流程圖上，該閥門(mén)的狀態(tài)自動(dòng)改為開(kāi)啟。與此同時(shí)，在主控室的操縱員可以在數(shù)字運(yùn)行流程圖上看到該閥門(mén)已經(jīng)開(kāi)啟，工程師在辦公室的電腦上也可以看到該閥門(mén)已經(jīng)開(kāi)啟。如果一項(xiàng)檢修工作的安措要求斷開(kāi)某個(gè)開(kāi)關(guān)并上鎖，操作員在完成操作后，系統(tǒng)會(huì)要求操作員拍照記錄，操作員根據(jù)系統(tǒng)提示，對(duì)相應(yīng)開(kāi)關(guān)進(jìn)行拍照，系統(tǒng)能自動(dòng)識(shí)別開(kāi)關(guān)編號(hào)以及開(kāi)關(guān)所處的狀態(tài)，對(duì)開(kāi)關(guān)狀態(tài)的正確性做一個(gè)自動(dòng)的判斷，相當(dāng)于完成了一個(gè)獨(dú)立驗(yàn)證，開(kāi)關(guān)狀態(tài)也會(huì)立即反應(yīng)到數(shù)字運(yùn)行流程圖中。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)分析。當(dāng)完成一項(xiàng)操作后，需要記錄某個(gè)參數(shù)，智能終端跳出頁(yè)面，要求掃描某個(gè)儀表，智能終端識(shí)別儀表編號(hào)正確、讀取儀表數(shù)值，然后發(fā)出指令“主系統(tǒng)壓力15.2 MPa，請(qǐng)確認(rèn)”。操作員在確認(rèn)正確后，按下確認(rèn)鍵完成參數(shù)記錄。錄入后的參數(shù)，根據(jù)需要自動(dòng)組表。如果參數(shù)異常，系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警，操作人員檢查是否存在問(wèn)題或申報(bào)缺陷。操作人員在操作中所記錄的重要參數(shù)，如閥門(mén)動(dòng)作時(shí)間，將與限值和歷史數(shù)據(jù)自動(dòng)對(duì)比，如果發(fā)生偏差時(shí)給出報(bào)警，并根據(jù)操作人員的指令，生成缺陷單。

2.2 以數(shù)字維修規(guī)程為基礎(chǔ)的智慧維修

以數(shù)字維修規(guī)程為基礎(chǔ)，通過(guò)導(dǎo)航和工作對(duì)象的智慧識(shí)別，防止走錯(cuò)間隔、弄錯(cuò)操作對(duì)象?；趫D片和視頻的維修步驟，保障維修過(guò)程的規(guī)范性?；诰S修過(guò)程的圖片和視頻記錄以及智慧判斷，在維修過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常和偏差，確保維修的高質(zhì)量。解決了傳統(tǒng)維修方式常常在設(shè)備投運(yùn)后發(fā)生異常時(shí)，才知道維修過(guò)程中的可能存在異常和偏差的難題，實(shí)現(xiàn)智慧維修。

導(dǎo)航技術(shù)引導(dǎo)工作人員快速找到工作對(duì)象和智慧識(shí)別操作對(duì)象。根據(jù)操作內(nèi)容，維修人員在智能終端的引導(dǎo)下，快速到達(dá)工作地點(diǎn)。通過(guò)智能終端對(duì)工作對(duì)象標(biāo)牌的自動(dòng)識(shí)別，避免工作人員弄錯(cuò)工作對(duì)象。由于維修人員變化頻繁，這項(xiàng)技術(shù)對(duì)于減少維修人員尋找設(shè)備的時(shí)間，避免走錯(cuò)間隔和弄錯(cuò)工作對(duì)象，以及在高輻射區(qū)域操作時(shí)，減少操作人員的個(gè)人劑量都非常實(shí)用。

基于圖片和視頻的維修步驟，保障維修過(guò)程的規(guī)范性。在確認(rèn)工作對(duì)象正確后，維修人員根據(jù)智能終端的指令完成現(xiàn)場(chǎng)布置和工作準(zhǔn)備。然后根據(jù)智能終端的指令進(jìn)行維修工作，如打開(kāi)某容器的人孔門(mén)，智能終端用視頻或圖片的方式，顯示如何打開(kāi)人孔門(mén)，包括相關(guān)的注意事項(xiàng)等。維修人員在理解該步驟的內(nèi)容之后，按操作要求打開(kāi)人孔門(mén)。

維修記錄的圖片化、視頻化、數(shù)字化，在人孔門(mén)打開(kāi)完成后，維修人員點(diǎn)擊操作完成。智能終端要求維修人員拍照記錄設(shè)備內(nèi)部狀況 (修前狀態(tài)As found)，如果發(fā)現(xiàn)缺陷，維修人員選擇填寫(xiě)質(zhì)量缺陷報(bào)告(QDR)，智能終端自動(dòng)彈出缺陷類(lèi)型，維修人員選擇相應(yīng)的缺陷類(lèi)型，并根據(jù)系統(tǒng)要求拍照或攝像。在某維修工作完成后，智能終端可能會(huì)要求維修人員拍照或錄像記錄，維修人員根據(jù)要求完成拍照或錄像，系統(tǒng)確認(rèn)照片或錄像合格后，智能終端顯示下一步的操作內(nèi)容。當(dāng)需要記錄某些參數(shù)時(shí)，智慧終端跳出一個(gè)數(shù)字鍵盤(pán)，維修人員在完成測(cè)量后，用鍵盤(pán)輸入?yún)?shù)，終端會(huì)發(fā)出語(yǔ)音指令并顯示“突臺(tái)高度3.2毫米，請(qǐng)確認(rèn)”。維修人員在確認(rèn)正確后，按下確認(rèn)鍵或通過(guò)語(yǔ)音確認(rèn)完成參數(shù)記錄。對(duì)于大部分儀表，則可以終端掃描讀取。測(cè)量獲得的數(shù)據(jù)，可以跟歷史數(shù)據(jù)和限制自動(dòng)比對(duì)，超過(guò)偏差時(shí)，智能終端會(huì)發(fā)出報(bào)警要求重新檢查或維修。在維修過(guò)程中及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常和偏差，確保維修的高質(zhì)量，解決了設(shè)備投運(yùn)后發(fā)生異常時(shí)，才知道維修過(guò)程中的異常和偏差。自動(dòng)歸類(lèi)并生成圖標(biāo)，供設(shè)備工程師分析評(píng)估。

智慧QC(質(zhì)量見(jiàn)證)，在重要的操作步驟完成后，智能終端會(huì)要求工作人員拍照或拍攝視頻，以記錄關(guān)鍵步驟的執(zhí)行情況，智能終端還能智慧識(shí)別執(zhí)行狀況，如有偏差發(fā)出報(bào)警要求重新維修。這樣實(shí)現(xiàn)了由機(jī)器替代人執(zhí)行QC的工作。

維修記錄的智慧應(yīng)用，維修過(guò)程中記錄的重要參數(shù)、圖片和視頻，會(huì)自動(dòng)進(jìn)入到設(shè)備管理系統(tǒng)，設(shè)備管理系統(tǒng)會(huì)協(xié)助設(shè)備工程師，分析設(shè)備的歷史狀況和相關(guān)參數(shù)的變化趨勢(shì)，改進(jìn)預(yù)防性維修措施或延長(zhǎng)維修間隔。

2.3 以預(yù)防性維修大綱為基礎(chǔ)的智慧設(shè)備管理

以預(yù)防性維修大綱為綱，將每一項(xiàng)預(yù)防性維修項(xiàng)目合理地規(guī)劃到具體的維修規(guī)程中，并形成預(yù)防性維修工單。在完成了預(yù)防性維修項(xiàng)目數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后，當(dāng)預(yù)防性維修項(xiàng)目調(diào)整時(shí)，相關(guān)的維修規(guī)程和預(yù)防性維修工單能自動(dòng)關(guān)聯(lián)調(diào)整。針對(duì)每張預(yù)防性維修工單，梳理維修工作中所需要的必?fù)Q件，通過(guò)預(yù)防性維修工單與ERP(企業(yè)資源管理)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)貫通，實(shí)現(xiàn)根據(jù)預(yù)防性維修工單自動(dòng)進(jìn)行必?fù)Q件核庫(kù)，如果沒(méi)有庫(kù)存?zhèn)浼?，則自動(dòng)觸發(fā)采購(gòu)立項(xiàng)，并給出備件使用的日期，而備件相關(guān)的技術(shù)參數(shù)則在ERP數(shù)據(jù)庫(kù)中已經(jīng)存在。

設(shè)備工程師根據(jù)設(shè)備故障樹(shù)，建立每個(gè)設(shè)備的缺陷類(lèi)型清單。當(dāng)運(yùn)行巡檢發(fā)現(xiàn)的缺陷時(shí)，按該設(shè)備的缺陷類(lèi)型填寫(xiě)缺陷單；當(dāng)預(yù)防性維修設(shè)備打開(kāi)后發(fā)現(xiàn)缺陷時(shí)，按該設(shè)備的缺陷類(lèi)型填寫(xiě)質(zhì)量缺陷報(bào)告(QDR)；預(yù)防性維修時(shí)還要按要求用圖片和視頻記錄修前狀態(tài)(As found)。通過(guò)對(duì)設(shè)備缺陷數(shù)據(jù)的定期分析，可以發(fā)現(xiàn)哪些類(lèi)型的設(shè)備經(jīng)常發(fā)生缺陷、經(jīng)常發(fā)生哪類(lèi)缺陷，也可以發(fā)現(xiàn)哪類(lèi)缺陷經(jīng)常在哪些設(shè)備上發(fā)生；通過(guò)對(duì)修前狀態(tài)(As found)的分析，也可以發(fā)現(xiàn)哪些設(shè)備打開(kāi)后內(nèi)部是全新的，或者哪些部件是全新的。設(shè)備工程師根據(jù)缺陷和修前狀態(tài)，結(jié)合可靠性分析，對(duì)預(yù)防性維修內(nèi)容做出雙向調(diào)節(jié)，即根據(jù)需要做加法，同時(shí)對(duì)沒(méi)有缺陷、內(nèi)部狀態(tài)良好的做減法，做到精準(zhǔn)維修。預(yù)防性維修內(nèi)容的調(diào)整必須先調(diào)整大綱，然后由大綱控制去調(diào)整相應(yīng)的維修規(guī)程和預(yù)防性維修工單，實(shí)現(xiàn)對(duì)預(yù)防性維修工作的閉環(huán)管理。

智慧電廠，從執(zhí)行人員的角度看，由于執(zhí)行內(nèi)容更加清楚、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)更加明確、過(guò)程更加受控受控，對(duì)執(zhí)行時(shí)人員的主觀能動(dòng)性要求相對(duì)降低了。但是，要實(shí)現(xiàn)這些明確內(nèi)容的受控執(zhí)行，設(shè)計(jì)者需要事先充分考慮各種可能性、明確各種要求、對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)、如何規(guī)范執(zhí)行以確保結(jié)果是我們所期望的，這意味著整個(gè)過(guò)程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)的要求更高。

3 核電廠智慧構(gòu)建：做好“兩基礎(chǔ)一架構(gòu)”

核電廠智慧構(gòu)建，不僅著眼于核電廠智慧生產(chǎn)的實(shí)現(xiàn)，更要做到新實(shí)現(xiàn)的智慧生產(chǎn)與已應(yīng)用的智慧管理之間的融會(huì)貫通。為實(shí)現(xiàn)智慧構(gòu)建的總體目標(biāo)，則基礎(chǔ)建設(shè)是關(guān)鍵，頂層設(shè)計(jì)是重點(diǎn)。要做好“兩基礎(chǔ)一架構(gòu)”：一是數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，即梳理基礎(chǔ)數(shù)據(jù)、建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通；二是網(wǎng)路基礎(chǔ)，即融合5G、視頻網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)；一架構(gòu)是做好業(yè)務(wù)流程軟件的架構(gòu)的頂層設(shè)計(jì)。

3.1 數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

數(shù)據(jù)基礎(chǔ)是：梳理并確定基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，明確每個(gè)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、唯一產(chǎn)生點(diǎn)、管理責(zé)任和要求等。做好基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，才能實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)貫通，這是數(shù)字化轉(zhuǎn)型能否成功的關(guān)鍵。梳理數(shù)據(jù)基礎(chǔ)的工作量非常大，而且需要花費(fèi)大量的人力，但又不得不做好。如果同樣的事、物在不同的軟件中的數(shù)字編碼是不一樣的，當(dāng)兩個(gè)軟件交互數(shù)據(jù)時(shí)就需要“翻譯”，就像下了數(shù)據(jù)高速公路后，需要再換一輛車(chē)才能到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)，系統(tǒng)運(yùn)行速度稍微慢一點(diǎn)。但如果幾個(gè)系統(tǒng)、十幾個(gè)系統(tǒng)同時(shí)且大量傳輸數(shù)據(jù)時(shí)，系統(tǒng)可能變得很慢、甚至死機(jī)，在用于指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)操作時(shí)，則可能導(dǎo)致出錯(cuò)或失誤。例如：要實(shí)現(xiàn)設(shè)備標(biāo)牌的自動(dòng)識(shí)別，就需要將運(yùn)行規(guī)程、維修規(guī)程、運(yùn)行流程圖和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備標(biāo)牌做到設(shè)備名稱完全一致。數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)工作完成后的好處也是很明顯的，當(dāng)某個(gè)設(shè)備名稱修改時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)所有文件自動(dòng)聯(lián)動(dòng)修改，避免人工修改掛萬(wàn)漏一。

3.2 網(wǎng)路基礎(chǔ)

數(shù)字化是智慧電廠的基礎(chǔ)，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)就是數(shù)字的高速公路，通過(guò)建設(shè)融合5G、視頻網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等技術(shù)的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)核電廠內(nèi)萬(wàn)物互聯(lián)、人機(jī)隨時(shí)互聯(lián)。核電廠數(shù)字化轉(zhuǎn)型，帶來(lái)的是超大規(guī)模的數(shù)據(jù)傳輸，包括：核電廠內(nèi)設(shè)備運(yùn)行和狀態(tài)改變實(shí)時(shí)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)；人機(jī)互動(dòng)時(shí)各種指令及相應(yīng)的文件、音視頻資料；遠(yuǎn)程支持時(shí)的音視頻傳輸?shù)?，需要快速傳輸大量的?shù)據(jù)。為此，網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)不僅要做到所有工作現(xiàn)場(chǎng)全覆蓋，還要保證網(wǎng)絡(luò)的可靠、穩(wěn)定和安全。

3.3 架構(gòu)設(shè)計(jì)

如果不做好業(yè)務(wù)流程軟件的總體架構(gòu)規(guī)劃，將來(lái)實(shí)施過(guò)程中容易出現(xiàn)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)不貫通、軟件互不兼容、甚至?xí)l(fā)生相互沖突。核電廠的信息化一般都起步早，很多核電廠的大部分管理業(yè)務(wù)都已經(jīng)信息化，但由于缺乏對(duì)業(yè)務(wù)流程軟件的總體架構(gòu)規(guī)劃，以前各個(gè)業(yè)務(wù)流程軟件經(jīng)常是根據(jù)需求找不同的軟件開(kāi)發(fā)商開(kāi)發(fā)的，單個(gè)的業(yè)務(wù)流程軟件運(yùn)行很快、很好，但如果需要這些業(yè)務(wù)流程軟件相互配合、相互傳輸大量數(shù)據(jù)時(shí)，往往運(yùn)行得非常慢，IT業(yè)務(wù)人員經(jīng)?；ㄙM(fèi)大量精力在新上軟件時(shí)解決這些難題，一些核電廠的業(yè)務(wù)流程軟件已經(jīng)超過(guò)100個(gè)，這個(gè)問(wèn)題就更加突出。

業(yè)務(wù)流程軟件總體架構(gòu)的規(guī)劃要考慮全面、要有高度，實(shí)施的過(guò)程要根據(jù)可行性和成熟度逐步開(kāi)展。首先，從整個(gè)電廠的生產(chǎn)考慮，全面覆蓋運(yùn)行、維修和設(shè)備管理等各項(xiàng)工作，做好整體策劃。然后，從實(shí)施的角度，先易后難、先基礎(chǔ)后綜合，分階段逐步實(shí)施。例如，從目前技術(shù)成熟度看，應(yīng)用三維測(cè)量技術(shù)，記錄每個(gè)房間內(nèi)的設(shè)備布置，據(jù)此建立基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)導(dǎo)航就可以先實(shí)施。梳理好設(shè)備名稱，做到現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)牌與運(yùn)行規(guī)程、維修規(guī)程中的設(shè)備名稱一致，實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備的智慧識(shí)別，這項(xiàng)工作的工作量明顯要大的多，但目前的技術(shù)和投入也是可行的，可以接下來(lái)實(shí)施。維修規(guī)程的結(jié)構(gòu)化、數(shù)字化，由于設(shè)備量很大且設(shè)備種類(lèi)很多，有些還需要一些研究工作，當(dāng)前實(shí)現(xiàn)難度很大，需要做好規(guī)劃，挑選一些范圍小、頻度高、標(biāo)準(zhǔn)化程度好的相對(duì)獨(dú)立的設(shè)備開(kāi)展試點(diǎn)，等積累了足夠的經(jīng)驗(yàn)后再逐步推廣。

4 結(jié)語(yǔ)

在過(guò)去幾十年中，核電企業(yè)在信息化上走在了前列。很多核電廠在管理上從早期使用一些自主開(kāi)發(fā)或委托開(kāi)發(fā)的獨(dú)立軟件，到現(xiàn)在使用ERP、EAM(生產(chǎn)管理系統(tǒng))大型專(zhuān)業(yè)軟件與很多獨(dú)立專(zhuān)業(yè)軟件融為一體的綜合信息系統(tǒng)，基本實(shí)現(xiàn)了核電廠管理的信息化。由于對(duì)核安全極端重要性的考慮，在核電廠生產(chǎn)數(shù)字化轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)智慧核電方面，各核電廠還是非常謹(jǐn)慎的。相比很多新興產(chǎn)業(yè)和完成了數(shù)字化改造的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)，核電廠生產(chǎn)的數(shù)字化、智慧化相對(duì)落后。希望通過(guò)對(duì)核電廠智慧生產(chǎn)的構(gòu)想，推動(dòng)智慧核電廠的研究和實(shí)施，通過(guò)數(shù)字化和智慧化的轉(zhuǎn)型，讓核電廠在防止人因失誤和提升設(shè)備可靠性方面有質(zhì)的提升，讓核電廠的生產(chǎn)變得更加簡(jiǎn)單、更加可靠、更加安全。