Цифровая симуляционная лаборатория ядерного топливного цикла компании CNNC 404 введена в эксплуатацию

Репортаж от Wedoany，Цифровая симуляционная лаборатория ядерного топливного цикла компании CNNC 404 ввела в эксплуатацию вычислительную платформу моделирования и цифровой выставочный зал, реализовав интеграцию функций «цифрового проектирования оборудования + виртуальных испытаний + моделирования и анализа технологических режимов». Это значительно повысило производительность высокопроизводительных симуляционных вычислений, обеспечив техническую поддержку для таких прикладных сценариев, как разработка оборудования на месте, оптимизация производственных параметров и анализ технологических неисправностей.

Лаборатория сосредоточена на четырех основных направлениях исследований: цифровое моделирование ядерной химической технологии, интегрированная разработка роботов, применение искусственного интеллекта, радиационная защита и критические расчеты. Ориентируясь на практические потребности всего производственного процесса ядерной химической технологии, лаборатория использует такие средства, как имитационное моделирование, интеллектуальное оборудование, алгоритмы ИИ и верификационные расчеты безопасности, для повышения уровня безопасности, интеллектуализации и эффективности. В ходе технических исследований и практического применения лаборатория получила ряд наград, включая первую премию Национального конкурса инновационных приложений в области моделирования, третью премию за научно-технический прогресс CNNC, третью премию третьего конкурса системной инженерии «Звездная река» CNNC, вторую премию первого конкурса промышленных роботов для ядерной отрасли провинции Ганьсу, а также имеет более 30 патентов на изобретения и свидетельств о регистрации программного обеспечения.

Используя многомерные и многотипные технологии цифрового моделирования, лаборатория выбирает адаптивные схемы моделирования для различных технологических характеристик ядерной химической технологии, сосредоточившись на пяти ключевых сценариях: оптимизация производительности критического оборудования, разработка датчиков, ядерная безопасность, гидравлическая верификация трубопроводных сетей и диагностика неисправностей экстракционного оборудования. Путем виртуального моделирования выполняются оптимизация параметров, верификация производительности, имитация режимов работы и построение моделей диагностики неисправностей. Моделирование заменяет натурные испытания, оптимизируя конструкцию оборудования и рабочие параметры, снижая материальные потери от физических экспериментов и обеспечивая техническую поддержку для оптимизации технологических процессов и обслуживания оборудования.

В области интеллектуального оборудования лаборатория, ориентируясь на две основные задачи — общее обследование радиационно-опасных помещений и интеллектуальный патруль на территории завода, разработала несколько типов продуктов, включая роботов для обследования, рельсовых патрульных роботов, колесных патрульных роботов и патрульные дроны, создав многоформную координированную систему интеллектуального патрулирования. Роботы для обследования отвечают за маркировку и проверку местности, рельсовые и колесные роботы, а также дроны выполняют точечный и масштабный патруль по всему сценарию, заменяя персонал автоматизированным оборудованием для входа в зоны повышенного риска, снижая риск облучения персонала и ускоряя интеллектуальную трансформацию режима патрулирования и контроля ядерных объектов.

Лаборатория также использует технологии ИИ, такие как интеллектуальные агенты и большие языковые модели, для извлечения ценности из научно-исследовательских данных с помощью моделей данных, повышая уровень детализации управления производством и исследованиями. На первом этапе было собрано более 60 сценариев, из которых отобраны и обоснованы 10 сценариев с высокой прикладной ценностью, реализовано внедрение интеллектуальных инструментов, охватывающих такие сценарии, как диспетчеризация производства, управление закупками и радиационные расчеты. Интеллектуальная система прогнозирования и диспетчеризации водопотребления объединяет данные по всему циклу водоснабжения завода, обеспечивая интеллектуальное управление водными ресурсами; интеллектуальный быстрый калькулятор радиационной защиты, основанный на моделировании расчетных данных, преобразуется в облегченное прикладное программное обеспечение суррогатной модели, позволяющее быстро выполнять расчеты радиационной защиты для контейнеров, компонентов, перчаточных боксов и других устройств, поддерживая проектирование защитных конструкций.

В области радиационной защиты и критической безопасности лаборатория, используя метод Монте-Карло в качестве ядра симуляционных вычислений, строит высокоточные реконструированные модели, ориентируясь на потребности в проектировании экранирования зданий и оценке безопасности технологического оборудования, и проводит четыре типа специализированных верификационных расчетов: проектирование радиационной защиты, оценка критической безопасности, оценка планов защиты и повторные расчеты критической безопасности. Для ключевых зон лаборатория с помощью цифровых методов повторного расчета точно оценивает пространственное распределение доз радиации, проверяет соответствие существующих экранирующих конструкций, выявляет недостатки защиты и выдает оптимизированные планы модернизации экранирования и управления эксплуатацией, обеспечивая радиационную и критическую безопасность ядерных объектов на всех этапах — от проектирования и пусконаладки до эксплуатации и обслуживания.

В дальнейшем компания CNNC 404 будет ориентироваться на цель строительства «цифровой ядерной промышленности» CNNC, углублять технологические итерации, продвигать глубокую интеграцию технологий цифровых двойников с полной линейкой роботов и симуляционных систем, создавать комплексную интегрированную платформу управления цифровой ядерной химической технологией, расширять применение искусственного интеллекта в таких сценариях, как оптимизация технологических процессов, диагностика неисправностей и интеллектуальное предупреждение о радиации, обогащать производственную линию интеллектуального оборудования и исследовать более глубокую интеграцию цифровых интеллектуальных технологий с ядерным химическим производством.