探究核工业领域中人工智能的应用

摘要：进入新世纪，人工智能迎来新一轮发展浪潮。人工智能是一门颠覆性的新技术科学，核科技产业是国家战略性、基础性和关键性领域，推动人工智能和核科技产业链融合应用是核工业贯彻落实国家部署、立足企业未来发展作出的重要决策。人工智能在核电工程、核电安全、核技术服务等领域的应用愈加广泛。我国核电发展具备持续向好的技术基础和稳中求进的现实需求，并在人工智能领域获得了长远的发展。

关键词：人工智能;核工业;核电发展

一、核工业领域人工智能发展现状

2020年全世界数据增加至940亿TB，各个行业都利用人工智能实现了长远的发展，人工智能与核科技产业融合战略规划项目正式启动，凝聚了人工智能与核科技产业融合发展的信心与合力，是推动核工业人工智能由概念倡导走向科学规划，最终走向落地实施的关键。

1人工智能发展具备持续向好的技术基础和稳中求进的现实需求

党的十九大报告指出，要推动互联网、大数据、人工智能和实体经济深度融合。习近平总书记强调“要深入把握新一代人工智能发展的特点，加强人工智能和产业发展融合”。深刻认识大数据、人工智能等新一代信息技术是推动核工业创新发展的重要驱动力量，要加强人工智能与核科技产业融合发展，为高质量发展、创新发展提供动能。

2人工智能的发展将带动核工业技术实现提升跨越

我国人工智能的快速发展与能源供给需求的提升为核工业核能的发展提供了充足发展空间，并且核电技术的创新发展也为未来核能在能源市场的竞争提供良好技术基础。新兴技术的快速发展与核工业的深度融合，使得新堆型技术的应用逐步成为可能，新技术的发展逐步进入实用阶段，切实提升核工业技术的跨越提升。

3人工智能提升核电站的紧急应对能力

目前人工智能在核工业领域的主要发展热点集中于新堆型技术开发、在役机组优化延寿、先进核能安全技术研发以及退役技术等。在役反应堆的安全升级和长期运营：人工智能对提升核电站应对重大地震灾害、洪涝灾害、多重外部事故对多机组厂址的影响以及严重事故的紧急应对能力;保证安全、经济、可靠地运营这些核反应堆，特别是要核电机组平均使用寿命。

二、人工智能对核工业发展的作用

核工业是高科技战略产业，人工智能的应用具有重要意义。

1提高核电运行的安全性

核电站故障多数由小的常规故障引起，但由于操作人员不能在复杂工况下及时做出正确判断、及时采取正确措施，往往会导致严重事故发生。采用人工智能技术，可在复杂环境下及时发现故障工况、提前预报故障、及时诊断故障根原因、并预测故障发展、同时提供精准的应对措施建议，用很小投入，显著提高所有核电站的安全性和可用度。

2提高系统、设备的可靠性

核电控制系统是典型的复杂系统，要实现中国核能的阶跃性发展，亟需在核能产业引入智能技术的支持。在核电厂智能控制领域，充分融合人脑的抽象思维认知能力、机器智能的高速海量信息处理能力和平行智能技术，形成新一代的人机混合平行增强智能控制机制。

3提高核电站运行的可利用率，提高经济性

抓住人工智能向核工业渗透融合的战略机遇期，积极推进智能化技术的研究和创新应用。智能制造的发展路径将以人工智能为突破，工业互联网为支撑，工业信息安全为保障，5G为赋能。未来需进一步掌握核电装备智能制造的特点、关键技术，整体架构、系统建设等，充分利用智能制造手段来保证核电关键设备制造、运营、监管的全生命周期的安全可控。

三、人工智能在核工业领域的应用

随着我国产业结构调整、转型升级步伐加快，极大地带动了我国以机器人为代表的智能装备业市场的需求和产业的快速发展，成为了新时代科技创新的重要标志。而核工业作为高科技战略产业，在产业链各环节均离不开机器人技术与智能装备的支持。

1人工智能背景下核工业安全得到发展

在核工业应用领域，由于设备本身或其运行环境具有放射性，人员操作存在一定安全风险或操作受限等情况，而采用机器人进行设备检修、放射性废物处理、应急响应等工作，一方面降低了用于人工防护设备的成本及管理成本，另一方面降低了工作人员受辐照剂量和劳动强度。

2人工智能背景下共融机器人得到发展

核工业机器人主要有观察型、作业型、观察&作业型和灾难求援型四项功能，可应用于核设施日常监控、核设施源顶调查、核燃料生产、乏燃料处理等各个环节。通过分析国内外工业机器人研究进展，结构和驱动仿生、高机动、高自主、高能效是工业机器人发展的趋势，异构、跨域群体机器人分布协同执行复杂任务是特种机器人的前沿发展方向，核心是多机共融及其与环境共融。

3人工智能背景下核工业系统运行得到发展

人工智能在故障诊断、运行与维修支援系统、智能预警以及对其映现、故障维修系统等发面都有十足的发展。尤其在核电站的正常运行中，为了保证反应堆运行和维修质量，利用人工智能，积极运行和维修支援系统，能够提高反应堆运行和维修质量，也可以帮助进行裁减反应堆的运行和检修人员。

四、结束语

核工业需要落实新一代人工智能在核能行業发展的规划，需深入并广泛应用以工业机器人、图像识别、深度自学习系统、自适应控制、自主操纵、人机混合智能、虚拟现实智能建模等为代表的新型人工智能技术。《新一代人工智能发展规划》面向2030年我国新一代人工智能发展的指导思想、战略目标、重点任务和保障措施，部署构筑我国人工智能发展的先发优势，加快建设创新型国家和世界科技强国。核工业是高科技战略产业，也是军民融合的重点行业，在面临新一轮人工智能发展的重大战略机遇期，在构筑我国人工智能发展的先发优势，建设创新型国家和世界科技强国过程中，要继续发扬“两弹一星”精神，勇于登攀，奋发进取，加快实现我国由核大国向核强国跨越。

参考文献

[1]刘海滨.人工智能助力装备制造智能化[J].军民两用技术与产品，2018（19）：14-22.

[2]王慧.大数据在核电工程建设安全管理中探索与实践[J].城市建设理论研究，2016（17）

[3]王跃斌.核电厂人工智能化学诊断的运用研究[J].化工管理，2016（32）：250.

作者简介：高作银（1990.08.01），男，籍贯：山东，最高学历：大学本科，目前职称：工程师。