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摘 要 核子能源作為體積小能量大同時開發(fā)成本較低的能源，使得越來越多的國家和地區(qū)開始青睞核能的應(yīng)用。為確保核電廠安全有效運行，利用數(shù)字化儀表及控制系統(tǒng)對核電廠進行合理監(jiān)控十分必要。數(shù)字化儀表可以使核電廠運作狀況完美呈現(xiàn)于工程師眼前，控制系統(tǒng)可以確保核電廠及時規(guī)避安全事故發(fā)生，保障周邊地區(qū)安全環(huán)境。文本將以未來核電廠數(shù)字化以及控制系統(tǒng)進行分析，為核電廠未來發(fā)展提供更多可參考建議。

關(guān)鍵詞 核電廠；數(shù)字化儀表；控制系統(tǒng)

中圖分類號 TM6 文獻標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2017）187-0027-02

數(shù)字化儀控系統(tǒng)在核電廠的應(yīng)用，可以使核電廠工作人員能夠?qū)Ξ?dāng)前核電廠運行狀態(tài)進行有效監(jiān)控，并判斷核電廠工作狀態(tài)。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，計算機應(yīng)用技術(shù)已經(jīng)深深植根于人們智能化操作系統(tǒng)理念之中，利用數(shù)字化儀表可以實時監(jiān)控的優(yōu)勢，對核電廠模擬電子線路以及功率變量進行準(zhǔn)確判斷，有效幫助核電廠工作人員對核電廠工作效率，以及安全性能及時掌握，從而達(dá)到核電廠控制系統(tǒng)的有效控制。

1 核電廠運用數(shù)字化操作系統(tǒng)的原由

眾所周知，核電廠利用核能進行發(fā)電[1]。核能在地球上儲備十分豐富，可以為人力提供的能量要遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過傳統(tǒng)化石能源近十萬倍，同時核能在性價比上也要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于傳統(tǒng)能源，其體積小而能量釋放卻要高于化學(xué)能源幾百萬倍，同時由于其開采成本低，利用核聚變反應(yīng)技術(shù)更是可以利用海水作為核電廠能源燃料，這就使得核電廠發(fā)電成本極低。

據(jù)相關(guān)部門實驗與統(tǒng)計，傳統(tǒng)火電站在工作運營狀態(tài)下排放出的二氧化硫，以及氧化氮等物質(zhì)會嚴(yán)重污染周邊地區(qū)環(huán)境質(zhì)量。而核電廠由于在工作狀態(tài)下嚴(yán)密保護，為防止核能泄漏會設(shè)置層層壁壘使得其對外基本零排放污染物質(zhì)，即使是有其污染程度也要遠(yuǎn)小于傳統(tǒng)火電站。權(quán)威部門認(rèn)證核電站在工作運營狀態(tài)下，向空氣排放的污染物一整年對周邊居民影響程度，還遠(yuǎn)不及居民做一次X光受到的輻射劑量。因此目前世界超過16%的電能皆由世界各國的核電廠提供，有9個國家接近半數(shù)的電量直接產(chǎn)生于核子能源。

數(shù)字化儀控操作系統(tǒng)基于電子信息技術(shù)的控制以及安全防護，能夠通過核電廠能量平衡性，以及核能的爆發(fā)狀態(tài)數(shù)字化顯示，幫助工程師對核電廠全局進行有效控制，從而履行其監(jiān)控職能。同時數(shù)字化儀表控制可以高效處理核電廠工作大數(shù)據(jù)，通過集成數(shù)字化內(nèi)容，幫助工程師及時測量和檢測整個電廠的工作運營裝填，保障其可以實現(xiàn)核能利用率高，信息監(jiān)控系統(tǒng)集中化顯示，降低核電廠工作操作難度，減縮工作流程。

所以為有效確保核電能源的安全性質(zhì)，對核電廠運行情況實時掌握，必須利用數(shù)字化儀表對核電廠做到24小時工作狀態(tài)有效監(jiān)控。

2 數(shù)字化儀控系統(tǒng)在核電廠的可靠應(yīng)用

2.1 智能化操作界面，簡化核電廠監(jiān)管操作流程

核電站可以為人類生活輸送更多電量，更多能源，不過核電廠的安全也是人們一直擔(dān)心害怕的主要問題。在核電廠過去幾十年發(fā)展道路上，世界曾發(fā)生過兩次特大的核能泄漏危機事故。一個是美國三里島核電站由于工人操作過失，導(dǎo)致核反應(yīng)堆徹底被損壞[2]。一個是切爾諾貝利核電站四號機組泄漏事件，其也是由于操作者連續(xù)操作失誤，致使四號反應(yīng)堆狀態(tài)不安定，導(dǎo)致爆炸產(chǎn)生。因此可以看出核電廠核心危機基本都是由于人為操作導(dǎo)致，所以利用數(shù)字化儀控操作系統(tǒng)，簡化核電站操作流程十分重要。

智能化的操作界面可以有效減輕工程師工作壓力過大，同時可以幫助工程師克服反應(yīng)堆監(jiān)測數(shù)據(jù)過多，過于分散問題。有效降低觀察者判斷以及分析監(jiān)控的負(fù)擔(dān)。最重要的是能夠減輕工程師操作需求，提供給核電廠操作工人更為正確的事故解決措施。同時簡化核電廠監(jiān)管操作內(nèi)容以及流程，使其更加智能化，操作更簡便，有效降低核電廠操作事故。

2.2 安全可靠的運行系統(tǒng)，幫助維護安全性能

核電廠數(shù)字化儀表具有高度安全準(zhǔn)確性能，信號通過儀器匯集以及傳輸，及時將核電廠工作狀態(tài)有效傳達(dá)。儀表儀器的控制系統(tǒng)需要極高的安全性能才可以運用于核電站。并且儀表操控系統(tǒng)因其龐大的操作系統(tǒng)和流程，需要核電廠工作人員及時對其進行定期維護，保障其能夠一直可以處于一個安全可靠的工作狀態(tài)。

數(shù)字化儀表以及控制系統(tǒng)是一項工作內(nèi)容強度較大，技術(shù)專業(yè)程度比較高的項目。安排工程師定期學(xué)習(xí)以及維護它，有效控制數(shù)字化儀表操作系統(tǒng)工作負(fù)擔(dān)，可以為核電廠的安全運作提供有效保障。

2.3 數(shù)字化操作是未來科學(xué)進步發(fā)展趨勢

科學(xué)技術(shù)的進步幫助人類生活越來越簡單、方便。數(shù)字化信息操控系統(tǒng)是未來必然發(fā)展趨勢，其能夠?qū)嶋H具體數(shù)值以及信息展示在數(shù)字展板上，讓人們能夠及時掌握系統(tǒng)內(nèi)部安全性能。相比較傳統(tǒng)紙筆記憶操作或者是大量繁瑣的按鈕操作，數(shù)字化面板操作可以提供更全面的記憶關(guān)聯(lián)性，幫助工程師正確掌握電子工作內(nèi)容，有效控制操作失誤，規(guī)避龐大工程量所造成的信息記憶掌握失誤。

所以，未來核電廠工作運轉(zhuǎn)，必然離不開數(shù)字化操作系統(tǒng)。數(shù)字化面板儀表控制系統(tǒng)幫助核電廠，提高核電廠安全控制效果，及時掌握核電廠系統(tǒng)內(nèi)部運作狀態(tài)。應(yīng)用數(shù)字化操作系統(tǒng)管理核電廠，將是未來核電廠發(fā)展必然趨勢[3]。

3 核電廠內(nèi)部操控系統(tǒng)未來發(fā)展趨勢

未來核電廠安全控制與發(fā)展必然離不開分散系統(tǒng)DCS，以及控制器PLC和現(xiàn)場總控制系統(tǒng)FCS結(jié)合[4]。因為其三者融合可以有效幫助控制儀表設(shè)備翻新問題，并從中檢測設(shè)備內(nèi)部可能存在的故障情況，通過加以管理分析，及時掌握核電廠內(nèi)部運營狀態(tài)，了解其運行參數(shù)。

同時核電廠管理人員通過對數(shù)字化控制系統(tǒng)內(nèi)部大數(shù)據(jù)進行分析，可以及時得到較為安全的工作實時情況，了解核電廠工作內(nèi)部運營故障原由，避免事故發(fā)生。最后利用現(xiàn)場的智能化工作管理程序，對核電廠設(shè)備系統(tǒng)內(nèi)部進行及時監(jiān)管。因FCS需求的系統(tǒng)變數(shù)較小，能夠大大降低核電廠工作運營成本，間接地提高核電廠工作運行狀態(tài)，提升其直接經(jīng)濟利益。

4 結(jié)論

最后不得不說一句，核電廠數(shù)字儀表操控對于核電廠安全生產(chǎn)來說，極其關(guān)鍵。同時數(shù)字化儀控系統(tǒng)在科學(xué)技術(shù)進步與發(fā)展的今天，運用于核電廠也是未來為有效滿足核電廠安全、高效、質(zhì)量的必然需求。在未來核電廠操控系統(tǒng)一定會隨科技進步而不斷加以創(chuàng)新和改進，使其能夠既保障核電廠工作質(zhì)量還要保證周邊地區(qū)供電安全。核電廠對于人類來說利要大于弊，為有效控制其弊，減少核電廠操作以及系統(tǒng)漏洞，必須要加強數(shù)字化儀控系統(tǒng)的應(yīng)用，保障核電廠工作人員專業(yè)素質(zhì)，從而確立核電廠工作安全核心定位。

參考文獻

[1]王忠武.電氣自動化在發(fā)電廠的應(yīng)用與發(fā)展[J].建材與裝飾，2016（49）：193.

[2]李定川.我國電氣自動化儀器未來的發(fā)展趨勢與應(yīng)用綜述[J].智慧工廠，2016（5）：51-55，62.

[3]劉中明，陸荊，李紅英.核電廠數(shù)字化儀表與控制系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2016（3）：244.

[4]楊成，魯陳林.核電廠數(shù)字化儀控系統(tǒng)的發(fā)展及應(yīng)用分析[J].山東工業(yè)技術(shù)，2016（4）：138.

作者簡介：商海龍，福建福清核電有限公司。

李海煌，福建福清核電有限公司。