智能技术在核电领域中的运用浅析.pdf

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1、智能技术在核电领域中的运用浅析 摘要：为了促进核电领域发展的改革进程就要合理应用智能技术，构建合理、有效的生产体系，为推动能源行业的发展效率奠定良好的基础，提高核电行业经济效益和社会效益。智能技术在应用阶段必须结合实际的应用场景，明确针对性的应用方法，构建智能化应用模式，为促进核电领域的工作流程规范奠定基础，并且通过升级处理手段提高经济效益，充分发挥综合管理的作用。关键词：智能技术；核电领域；应用效果 核电行业是我国高科技产业，在新时期发展下得到快速发展。在 2021 年 1月，我国核能行业协会发布了关于 2020 年的核电运行数据，到 2020 年底，我国核电机组一共有 49 台，额定装机容

2、量有 51027.16WMe，全年核电机组运行的发电量在 3662.43 亿千瓦，占我国总发电量的 5%左右。华龙一号是我国自主产权的第三代核电产品，体现了我国核电行业不断创新、勇攀高峰的精神，同时有利于促进我国一带一路政策的发展。随着我国智能化技术和计算机技术的发展推动了智能化、网络化技术的进步，从而被广泛应用在各个行业，为推动我国国民经济发展奠定基础。人工智能实施人造机械体现出的智能技术，人工智能涉及的领域广泛，拥有极好的发展前景，随着智能技术的更新换代也为人工智能赋予更多的含义。智能技术和核电产业的结合，不仅能够促进核电行业智能化、自动化水平发展，推动核电行业朝着智能化时代发展，有利于提

3、高我国核电产业的竞争力，同时，核电产业作为高科技技术，能够促进智能技术的更新换代，为核电站发展提供助益。1.智能技术在核电行业中应用的意义 我国的经济发挥在那体系中，核电行业属于高科技术产业，尤其是在我国核能行业公布了 2020 年的运行数据后，核电工艺发展成为了促进我国一带一路发展的重要手段。第一，智能技术与网络化处理技术、数字化技术的结合，能够有效提高核电行业的工作质量和发展进程，构建一个完善的智能化核电规划模式，促进核电领域实现发展目标，提高核电站的经济效益。第二，核电领域中人工智能的应用，能够在扩大操作范围的基础上与行业内工作内容紧密结合，促进自动化水平，促进核电产业朝着智能化方向发展

4、1。不仅如此，核电领域通过智能技术的应用，能够为核电设备的运行和管理奠定基础，促进核电产业技术改革及发展，通过科创项目建设有效提高对核电设备检修的效率，缩短工期，提高核电领域的经济效益，促进传统运行和维护手段的更新。二、智能技术在核电技术中常用应用模式 智能技术被广泛应用在核电行业的各个环节，比如全数字化轴矿勘察开采、一体化核电智能化设计平台，针对智能技术在核电领域中的应用场景进行分析，智能技术主要应用在设备设计研发和智能化机器人两个方面。1.核电设备的设计研究 核电系统涵盖的范围较广，包括机械结构、堆芯物理以及力学等多项专业。比如核电站中的反应堆结构设计，该设计模式依然处于二维向三维设计转化

5、的过程中，设计中的设计图纸、技术文件、技术连续单等都要通过纸质形式表带出来。第一，三维结构智能化设计。三维模式作为智能技术在核电设备设计研发中心的主要载体，相比二维图纸有很大的差异，三维模型的特点较多，涉及内涵较为丰富。以三维模型核电结构设计为基础，在设计初期阶段结合数字化和智能化联合设计，制定预先协同设计要求，实现对核电设备的智能化设计。相比其他行业不同，核电设备的产品类型比较稳定，具有标准化、系列化、规范化的特点。充分收集核电设备结构设计参数及设计经验的情况下，合理应用智能分析技术，促进核电产品的更新换代，有效降低人因失误2。第二，三维结构的智能优化。核电设计需求量的提高以及设计要求的提升

6、，根据有限元理论和计算机理论在核电设备中的应用，高精度大规模多物理场耦合仿真成为了必然的发展趋势，不过也导致仿真周期的提高，成本明显提升。人工智能技术的应用解决了这一问题，比如反应堆结构流场设计，在设计初期一般不需要实施高保真模拟，需要更新多个设计方案给出决策依据。采用卷积神经网络、多层感知器学习反应堆结构特点与CFD 模拟输出数据之间的关系，通过数据挖掘挑选关键数据，找到数据的规律，形成输入结构与计算流场之间的关系，快速制定结构参数的优化结果，为设计人员的工作提供有效数据，制定合理的设计方案。1.智能机器人的应用 核电工业领域具有放射性的特点，为核电运行、维护等工作带来极大的难度，机械设备尤

7、其是反应堆堆本体设备，剂量水平较高，近距离观察和维修必然会对工作人员带来极大的辐射影响。在完成核电任务的基础上，还要减少工作人员的工作强度，保证操作人员处于合理的剂量环境中，是核电设计人员研究的重点问题。因此，核电行业相比其他行业对智能机器人的需求量更大，智能机器人的应用是核电产业的必然发展趋势。第一，智能机器人才核电站中的应用。比如核电站安全退役距离，核电站的生命周期最后阶段，核电站安全退役决定了国家环境及能源安全，通过智能机器人实施的核电站退役工作，能够减少操作人员受到的剂量辐射水平、提高退役进度、减少退役成本3。日本福岛出现了核事故，释放了大量的放射性物质，该事故发生后，有 30多个智能

8、机器人被投入到福岛核电厂 13 号机组中，主要开展厂房外航测、去污、内部检测等任务。福岛事故中使用的智能机器人多种多样，根据功能分为清障、探查和去污三大类，清障类机器人的型号主要为 Talon、Bobeat、Brokk-90、遥控工程车等，主要用于环境探测以及障碍物的清洁，也能为其他任务的工作奠定基础。探查机器人的主要型号包括 T-hawl、Drone、FEIGO-MA、JAEA3、Quince1 等，在区域覆盖反应堆厂房外、厂房 16 层中应用，主要用于探查内部环境，该类机器人的使用频率较高。去污类机器人的代表型号为 Warrior、ASTACO-SoRa、高压水去污机器人等，该类机器人主要

9、用于通道和作业场地的去污工作4。智能机器人的关键技术分析：第一，耐辐射技术。由于核环境作业较为特殊，具有高辐照将水平，因此核用智能机器人的使用周期和适用范围有限。反应堆中的、射线和中字对机器人的电子元器件和传感器带造成极大的损害，尤其是摄像工作，光电传感器容易受到强辐照的干扰，失去了基本的功能。第二，通信技术。智能机器人进入作业区域后，要快速、可靠的向工作人员反馈现场信息是当前主要技术难点。通过有线通信手段，在负载的环境中，机器人操作极易出现通信线路打结的问题，导致通信功能的丧失。无线通信方式在强辐照环境中，无线通信的距离、稳定性都因此受到影响。三、小结 核电发展具有良好的发展前景，尤其是更新

10、速度较快的智能技术与核电的结合，为核电领域的改革提供了助力，也提高了核电的稳定性和可靠性。我国智能技术相比国际水平有很大的差距，不仅要密切关注智能技术的发展进程，还要合理应用智能技术促进核电行业的智能化发展。参考文献：1 郑晓,李国栋.智能技术在核电领域中的应用探究J.中小企业管理与科技,2021(14):192-194.2 宋孟燕,孙晓颖,蒋迪.核电结构智能技术发展方向初探J.核工程研究与设计,2020(1):93-97.3 张婧,王梦月,宋磊,等.DUCG 智能诊断技术在核电领域的应用分析J.产业与科技论坛,2021,20(3):33-34.4 淮小利,李朝历,崔泽朋,等.核电厂智能控制系统测评技术研究与探讨J.智能制造,2021(6):51-55,67.