探究人工智能时代核工业信息化建设
2021-10-25李慧
摘要:人工智能的发展是当代的科技潮流,在人工智能时代,以高科技为首的核工业发展面临着巨大的变革,利用人工智能推进我国核工业信息化进程,加快我国信息化建设的节奏,实现科技创新与技术创新,是当前新一轮的发展任务。将人工智能渗透进核工业之中,是我国发展战略中重要的环节。
关键词:人工智能;信息化;核工业
1人工智能时代核工业信息化建设现状
1.1以需求牵引为主导,拉动全产业链广泛应用
以“数字矿山、智能制造、数字(智能)核电、智慧经营”为目标的发展已经确定,人工智能满足了全产业链的可视化、数字化发展,从各级单位到集团内容,全部建立在人工智能基础上,利用大数据和云计算技术,实现信息化建设,高效率生产制造、关键意见决策、海量信息存储与分析等。
1.2以分析管理为主导,提升生产运营效率
以核燃料智能平台为例,在智能平台构建的初期,通过与云计算、物联网等协同,通过各项技术结合与应用,形成了核燃料智能制造平台。从初期的技术融合应用,到中期的数据分析与决策,以技术为主导的革新,不断地优化推进,让生产运营效率逐步提高。
1.3以自主运行为主导,完成高难度建设工作
在核电站建造阶段,配合工业机器完成高难度检测和救援操作,也需要人工智能来实行。例如环境检测、水下焊接等,各个方面都需要采集海量数据,尤其在高放射不可达区域,必须利用人工智能完成。
2人工智能时代对核工业信息化的作用
2.1以技术创新为助推,驱动科研生产升级
随着人工智能的不断发展与革新,应用在核工业领域也越加广泛。从深度学习图像识别技术在影像智能分析方面,能够减少耗时,提高准确率,辅助工业影像进行诊断,提高工业制造的效率和准确性。除了深度学习图像识别技术,还有无人驾驶技术,也在核工业方面进行广泛应用。
2.2为建设核电安全运营智能保障平台保驾护航
安全是核电的生命线,建设核电安全运营智能保障平台,需要在技术上利用超级智能计算中心为主要技术支撑,形成以物联网为基础的多维人、机、物协同与互操作的网络结构,还需要全行业专家,形成综合性的科研团队,保障核工业发展的安全性。
2.3避免人因失效,有效提升核电安全运行水平
以核电厂人机接口系统为例,智能化的应用,能够保证技术人员获取准确指令,快速反应排除故障,这样能够尽量避免事故发生,降低核工业风险。人工智能的应用可以降低技术人员诊断、操作等失误率,防止因人员问题而带来的风险,或者风险升级,有效替身核电安全运行水平。
3人工智能时代核工业信息化建设的应用
3.1节省人力,保障产品质量
在核燃料元件的加工生产过程中,生产线的工人需要付出大量的体力劳动,为了在这一过程中节省大量人力,在上管、焊接、再上管动作上利用人工智能,可以替代工人3000次的体力支出。并且保证工作质量,不出现失误等情况。消除人因对产品质量造成的直接和间接影响,保证产品质量稳定性。
3.2提升自动化,建成智能管理网络平台
以芯块制备和燃料棒制造等为例,其组件制备,都是以国内外设备和技术,来实现自动化生产以及物料的自动化传运等功能,一方面能够实时采集数据,另一方面能够便于管理。在不断提升信息化的过程中,从工艺控制到生产环境监控,包括生产流程调度以及应急管理等全方面统一的智能管理网络平台。
3.3改善资源利用率,提高核工业安全性
以核反应堆专用机器人为例,在应急救灾、事故处理、设备维修等方面都有广泛的应用,专用机器人的利用,在耐辐射方面能够保障核工业安全性。智能化在核工业方面的应用,除了机器人与智能装备,在核燃料智能生产等领域开启了全面探索以期提高核工业安全性,实现智慧核工业的目标。
3.4助力核工业转型,为数字核工业赋能
以保障安全运行、提高全要素生产率、提升产业竞争力为基础,重构核工业企业发展战略,目前以核电为主的赛道,已经从业务流程、协同设计、智能建造、项目管理、仿真推演、知识工程、信息构架及数据中心等七个专项协同推进。从工程设计、試验、建造、运行及退役等环节,实现核电数字化移交。
4人工智能时代核工业信息化建设的问题与难点
4.1核工业信息化建设的局限性
由于核工业存在专业性和安全性的局限,所以导致人工智能的发挥与探索作用被局限。在核工业信息化建设的过程中,人工智能有一定的局限性。目前,所有核工业信息化工程全部采用严格的管理与成熟的技术操作,在人工智能的深度应用方面,会有不同程度的限制。所以,人工智能在核工业信息化建设中仅作为辅助,用于减少人为失误,完成基础工作。
4.2核工业信息化建设的复杂性
核工业信息化建设的复杂性主要有两方面的内容,一是设计产业众多,其中很多部门、单位等,对于信息化的协同会有信息壁垒;二是核工业产业链场,涉及到的专业内容更多,技术要求更高。所以,核工业信息化系统更加复杂。
4.3核工业信息化建设的安全性
核电厂有数十个系统,囊括上百个专业,设备众多,传统运行维护及检修需要耗费大量人力、物力。如果能够做出正确判断,采取正确措施,就会避免事故的发生,但是操作人员不能及时预报故障,及时诊断故障原因,并预测故障发展,所以,需要利用人工智能来提高核工业信息化建设的安全性。
5结束语
核工业是高科技战略产业,在人工智能时代核工业信息化建设开始进行突破,在面临新一轮人工智能发展的重大战略之中,人工智能以需求牵引为主导,拉动全产业链广泛应用;以分析管理为主导,提升生产运营效率;以自主运行为主导,完成高难度建设工作,在构筑我国人工智能发展的先发优势。一是以技术创新为助推,驱动科研生产升级;二是为建设核电安全运营智能保障平台保驾护航;三是避免人因失效,有效提升核电安全运行水平,以此加快实现我国由核大国向核强国跨越。
参考文献
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作者简介:李慧(1986.7.5)女,籍贯:浙江嘉兴,最高学历:本科,目前职称:中级工程师。