数字化转型为核电智能运维插上腾飞翅膀——访北京广利核系统工程有限公司副总经理 董孝胜

嘉宾：北京广利核系统工程有限公司副总经理 董孝胜 访问人：《仪器仪表用户》杂志编辑部 曲国利，萨日娜 时间：2021年11月8日 地点：北京

关于董孝胜

董孝胜，男，研究员级高级工程师，北京广利核系统工程有限公司副总经理，参与了国家“863计划”和国家科技重大专项核电数字化仪控系统平台研制的相关课题研究，20余年核电仪控设计、运维、DCS项目以及核电数字化转型工作经验；经历了大亚湾核电站“以核养核、滚动发展”，核电批量化建设以及从二代到四代核电堆型建设。

曲国利：

您在核电自动化领域工作了20多年，从事过研发、设计、设备、运维等不同岗位的工作，对于核电装备“自主、可控”的要求您是如何理解的？

董孝胜：

在核电领域不同岗位的工作经历让我有机会从不同维度去理解核安全，保障核安全最终要靠人和设备来实现。关键技术、关键设备从来都不是求来的、买来的，只有实现自主、可控，才能从根本上具有保障核安全的主动性。但是，自主、可控不能简单理解为什么都要自己有、什么都要自己做，是关键资源“为我所有”、协同资源“为我所用”的有机结合与动态平衡。

“为我所有”强调自主。有些关键技术和设备必须自主掌控，求不来、买不到。也正因为这一原因，广利核公司这些年科研投入占比均保持在15%以上，研发团队十年磨一剑，坚持走自主化道路，研发出核安全级DCS“和睦系统”，填补了国内空白。并且通过近几年的努力，广利核公司的可信软件和操作系统、中广核上海科技公司的工业控制网络安全、核安保、新能源控制器等技术和产品均实现了国产化，达到了自主、可控目标。

“为我所用”强调协同。当前新技术发展迅速，技术复杂度大幅提升，牵涉专业范围向多领域延伸。多学科交叉、多产业协同、资源共享对企业的传统发展模式形成挑战，但同时也提供了更多的发展机遇。上海科技公司的核安保联盟实现了海、陆、空、网不同技术和设备的联合，广利核公司的一体化协同设计平台为核电建设不同专业之间的协同奠定了技术基础，可以更加高质量、高效率地完成核电DCS的工程设计。

总之，在关键领域中掌握自主、可控的技术和设备，才能从源头和底层解决可能的“卡脖子”问题，才能确保核电安全、经济运行。

曲国利：

数字化仪控系统的大量使用对运维工作带来了怎样的挑战？如何应对这些挑战？

董孝胜：

数字化是技术发展的必然趋势，基于数字化技术的仪控系统已经被广泛应用在各个工业领域。数字化仪控系统具有更高的功能灵活性，可以实现更复杂算法和更先进控制，但同时也存在专业更细分、技术更复杂、集成度更高的特点。过去基于模拟技术的仪控系统如果出现故障，维修人员往往是一块万用表、一把螺丝刀上阵，更多是凭经验去排查和解决问题。采用数字化仪控系统后，设备的运行维护已与传统方式大相径庭。一方面，数字化仪控系统具有强大的自诊断功能，系统能够更准确、及时、智能地进行故障定位和预测；但另一方面，由于数字化仪控系统集计算机、网络和通讯技术为一体，如果出现系统性或软件、硬件元器件层面的特殊偶发故障时，故障的定位、分析和解决可能更具难度。

如何面对这些挑战，我认为可以从产品、策略和管理3个方面加以改进：

一是产品要尽可能使用本质智能、本质安全的技术进行设计和制造。除考虑功能外，数字化仪控系统必须从产品设计阶段就要考虑使用新技术解决可维修性的问题。广利核公司研发团队联合国内知名高校开展了数字化产品的RAMSN基础技术研究，从可靠性（Reliability）、可用性（Availability）、可维修性（Maintainability）、安全性（Safety）、网络安全（Net safety）5个维度识别影响产品健康的性能和功能指标参数，将RAMSN研究成果固化在产品电路设计中，从产品层面解决本质智能、本质安全问题，实现产品和系统健康状态的智能自诊断，表征健康的性能和功能指标参数可以在线、实时、趋势显示，为智能运维、大数据分析和预测性奠定了技术基础和产品基础。

二是策略要从基于故障处理的纠正性维修向基于健康管理的预测性维修转变。过去基于模拟技术的仪控系统运维策略主要是纠正性维修和定期试验，更多是“被动”应对故障。现在数字化仪控系统的故障偶发性、隐蔽性更强，尤其是软件缺陷、网络故障往往“稍纵即逝”，这就要求必须使用新技术、新手段对数字化仪控系统进行运维保障。通过对产品性能、功能参数的数据积累与挖掘，开展基于设备健康管理的预测性维修是未来发展的必然趋势。数字化仪控系统的“数据”是宝贵资产，蕴含丰富信息，既能服务生产，也能服务运维。从产品角度看，有产品的设计数据、测试数据、调试数据、智能诊断数据；从应用场景来看，有工艺数据、环境数据等。通过对这些数据的“治理”，可以基于趋势判断并进行设备管理和风险管理，大大提高数字化仪控系统运维的质量和效率。

三是管理优化要发挥专业化公司的优势。随着中国核电的发展，不少核电基地已经由过去的单堆管理转变为群堆管理。如何提高资源的利用效率，更好发挥规模效应，需要从管理上加以优化，能集中做的要集约化，能复用的要标准化，专业工作由专业的人负责，通过专业化公司的分工和协作取代过去各核电业主公司“小而全”的设置。中国广核集团通过发挥广利核公司的技术优势，为集团范围内的多基地在建机组、在役机组提供核安全级和非安全级DCS、多样性保护系统、主控室和人因、核设施安防、网络安全、智能运维等一体化完整解决方案。

曲国利：

习近平总书记在多次讲话中强调，要不断做强、做优、做大我国数字经济，您能否结合核电领域的特点，谈谈对数字化转型工作的理解。

董孝胜：

今年是“十四五”开局之年，党中央、国务院做出加快数字化发展的重大部署，习近平总书记也在多个场合做了大力发展数字经济的重要批示，强调发展数字经济是把握新一轮科技革命和产业变革机遇的战略选择，要不断做强、做优、做大我国数字经济。数字化转型是数字时代背景下建设中国特色社会主义现代化国家的需要，也是企业经营战略、治理体系、组织形态、生产方式、运营模式等全方位的改造，变革和重构的必然选择。

核电的工程建设周期通常在5年左右，随后是60年甚至更长的运营阶段。在核电全寿命周期内，保障“核安全”是全体从业人员和产业链单位的共同责任。核电领域的数字化转型就是要通过产业数字化、数字产业化来保障核电的安全、经济、稳定运行。做好核电领域的数字化转型，个人考虑需要关注以下几个方面的工作：

一是数字化转型要做好顶层设计。核电从研发、建造、运行等方面表现出了充分的复杂性。工程阶段的设计、设备建造、建设安装、调试是开放的、产业链强互动的过程，运营阶段系统设备规模庞大、信息量巨大而分散、人机交互复杂。核电的数字化转型要从源头和基础上开展数字化协同平台、网络基础设施、数据治理体系建设，实现产业协同、信息连通。

二是数字化转型要做好统筹管理。数字化建设涉及多方资源协同，需求多样复杂、资金投入较大，转型效果非一日之功。自上而下的统筹和管控有利于整个转型工作有顺序、有节奏、有计划开展。目前，中国广核集团已进行产业调整，通过成立数字化产业平台作为企业数字化、智能化转型工作的依托和支撑平台，作为自动化、数字化和智能化业务的发展平台，聚焦主业开展核电的数字化转型工作。

三是数字化转型要做好基础数据建设。当下企业发展必提数字化转型，存在概念多、落地少，外围工作多、基础工作少，有多少数据就做多少智能化，在技术、产品、商品的转化规律上偏重于商业变现。广利核公司围绕自动化、数字化、智能化方向，由博士团队揭榜挂帅，正全力开展基础技术研究与攻关，研发具有本质智能、本质安全属性的DCS产品，数字化转型需要什么数据，就从技术、产品和流程上提供什么数据，从源头解决数据贫瘠，目的正是为了把数字化转型工作做扎实，真正结实果。

数字化转型工作是个复杂的系统工程，也是一个不断迭代、自我完善的过程。以上只是结合我自身具体工作谈的几点感受，希望后续能有更多机会和同行学习交流，共同为做好数字经济贡献力量。