核电工程数据中心信息模型研究与应用
核电站信息系统集成方案研究
核电站信息系统集成方案研究1.引言核电站是一项极其重要且复杂的能源项目，为了确保核电站运行的安全性和高效性，信息系统的集成是至关重要的。
本文将对核电站信息系统集成方案的研究进行详细论述，并提出可行的解决方案。
2.背景介绍核电站的信息系统包括监控系统、数据采集系统、运维管理系统等多个模块，这些模块相互关联，共同构成了核电站的信息化基础设施。
核电站信息系统的集成旨在实现各个模块之间的信息共享和协同工作，提高核电站的运行效率和管理水平。
3.集成框架设计在设计核电站信息系统集成方案时，需要考虑以下几个方面：3.1 系统架构设计核电站信息系统集成采用分布式架构，将各个子系统分成多个模块，通过网络连接进行数据传输和交互。
同时，考虑到核电站的复杂性和特殊性，需要设计高可靠性和高可扩展性的系统架构。
3.2 数据集成与共享核电站信息系统的集成需要实现数据的集成与共享，确保各个子系统之间的数据能够实时共享和同步更新。
可以采用统一的数据标准和接口规范，通过数据仓库和数据交换平台实现数据的集成和共享。
3.3 安全性设计核电站信息系统的安全性是集成方案设计中的重要考虑因素。
在系统设计阶段，需要考虑到信息系统的安全需求，并采取相应的安全措施，如数据加密、身份认证、访问控制等，以保障核电站信息系统的安全运行。
4.应用案例分析本节将通过一个具体的应用案例，来展示核电站信息系统集成方案的设计和实施过程。
4.1 案例背景某核电站信息系统的升级改造工程中，需要对原有的多个子系统进行集成，以提高系统的整体运行效率和管理水平。
4.2 需求分析在分析核电站信息系统集成的需求时，需要考虑到核电站的运行流程和管理要求，并与核电站运营方进行充分的沟通和协商。
根据需求分析结果，确定了集成方案的具体目标和功能。
4.3 方案设计根据需求分析的结果，我们设计了一个基于分布式架构的核电站信息系统集成方案。
该方案包括核心数据库、数据交换平台、监控中心等模块，并通过网络进行连接和数据传输。
人工智能和大数据在核电领域的应用研究
人工智能和大数据在核电领域的应用研究摘要：近些年，最热的大数据和人工智能技术已经迅速发展，而核工业作为我国最重要的技术之一，目前我国对于核工业的研究和发展极为重视，所以如何与现如今的大数据，人工智能等新型信息技术相结合，从而发挥出更加巨大的价值是现如今的研究重点。
本文将会结合大数据和人工智能在核电领域的应用场景上进行分析和探讨，从而总结出可实操的策略和方向。
关键词：大数据;人工智能;核电领域;应用人工智能技术因其拥有高效性和便捷性，可以自动整合数据、分析数据、模拟数据等，这些都对技术行业带来了深远的影响。
所以如何在核电工程、核电运营、核电安全等服务与应用方面，运用大数据或人工智能进行分析，是现如今的研究重点。
一、国内外发展现状据统计，截止2020年末，核电机组累计发电量已占总发电量的4.94%;核电机组也从2016年的10台增加至49台，排行全球第三;并且由我国自主研发，拥有完整知识产权的“华龙一号”机组已经并网成功，开始装料，这对于我国核电领域来说是非常重要的发展节点，这也代表着我国核电领域相关技术的完善。
（1）国内发展现状人工智能和大数据可以借助RPA机器人流程自动化、智能识别引擎、规则引擎、流程引擎，通过深度学习、专业算法、区块链等技术，实现数据处理的全过程自动化，早在2016年，中国核电研究所已经运用信息技术为反应堆开发了远程智能诊断平台。
同年，中国广核集团与清华大学签署了深圳核电大数据治理框架协议，为核电工业建立属于自己“大数据库”，开辟了核电数据链，可以实现核电单元的监测分析，预警和智能管理支持。
2019年，由35个相关单位组成了“核工业机器人与智能装备协同创新联盟”，致力于将新型信息技术更好的融入核工业当中，让人工智能概念在核工业领域彻底落地生根，融为一体。
（2）国外发展现状据世界核协会发布的数据来看，截止2020年全球累计457台核电机组，其中美国以99台位居榜首，法国以58台居于第二。
TOGAF模型在核电企业信息化规划中的实践应用
TOGAF模型在核电企业信息化规划中的实践应用发布时间：2022-07-28T01:41:48.390Z 来源：《科学与技术》2022年6期作者：张鲁峰吉守富[导读] 中国的核电企业当前已处在从分散式管理向集中性管理、向政策倾斜到多元化竞争的高速增长时代，并面张鲁峰吉守富广西防城港核电有限公司摘要:中国的核电企业当前已处在从分散式管理向集中性管理、向政策倾斜到多元化竞争的高速增长时代，并面临着日趋激烈复杂多变的国内外竞争条件，中国的核能企业对自身核心业务进行控制的要求也越来越强烈。
利用信息化管理手段，以达到核能企业在经营管理工作中集约化、规范化、精细化管理的目标，无疑是中国核能企业的优先选择。
而信息化管理水平已成为中国核能企业的重要竞争因素，也成为了其取得竞争优势的关键所在。
所以基于“统一、整合、共享、智能”的基本原理,关于集团式核能企业信息化构建这一课题,本文试图通过采用了国外领先的TOGAF的结构规划方式，并参考了国内同行业企业信息化构建的最佳经验,对核能企业的信息化结构规划方式、架构设计等展开了深层次的探索和研究。
关键词：核电信息化；企业架构；TOGAF模型；信息化规划1核电企业信息化现状由于世界各国政府对洁净能源行业发展的高度关注，以及中国当前普遍存在环境的大背景下，核能技术所具备的洁净、有效、安全等特性逐渐成为人们解决问题的主要手段。
中国核能产业也由此迎来了繁荣的发展前景与巨大的发展空间。
对核能的经营主体核能公司来说,怎样合理的运用各种资源获得收益最大化,成为其最关注的问题。
今天,由于产业国际竞争越来越剧烈，核能公司开始深入认识到信息技术的重大意义,上下对信息化的理解与关注程度也在日益提高。
1.1驱动力背景从政策上来说,国资委要求央企的信息化程度达到A类标准,表示公司的信息化要能够进行整体整合和协调,可以利用信息化来有效改善和升级公司价值链,增强企业实力,需要把信息化充分整合到公司的经营、生产、经营活动中。
智慧工地系统在核电工程管理中的应用
智慧工地系统在核电工程管理中的应用摘要：“智慧工地”作为核电工程行业项目管理的新理念，必将影响并促进今后一个时期核电建设水平持续发展。
而智慧工地建设可以将工程项目建设过程中各种数据信息加以集成，甄别，加工与分析，并智能地给出过程趋势预测与专家预案，工程的信息化管理实现了工程施工过程可视化、智能化，持续提升了工程管理信息化程度，满足了国家绿色建造、高质量发展等需求。
鉴于此，本文主要分析智慧工地系统在核电工程管理中的应用。
关键词：核电工程管理；智慧工地系统；应用中图分类号：TU723 文献标识码：A1、引言智慧工地系统以建筑工程管理目标为核心，对人，安全，环境和质量等主要业务数据进行大幅度采集，并与物联网，大数据和互联网相结合、云计算和其他技术搭建大数据管理平台，在云端形成大数据体系信息管理系统。
智慧工地的系统架构可以划分为三层，分别为环境感知层，服务器层以及联动控制层，环境感知层根据传感器，视频监控以及其他物联网设备进行环境感知；服务器层用于分析和处理环境感知层的数据，并按照预设的阈值，条件与自动化设备的动作联动；联动控制层，用于接收服务器层发送的完成行动的行动指令，并将行动信息反馈。
2、智慧工地系统的功能（1）感知作业的作用。
在物联网技术的支持下，对施工现场的信息进行充分的掌控，利用遥感，遥测，遥控的方式进行信息的收集，以适应问题预警与决策的需要。
（2）协同生产功能。
建筑工程项目的建设规模较大，需进行分班分组建设，这时就涉及到各个施工班组协同生产。
智慧工地系统注重各个系统间的衔接，通过构建核心数据库与分项数据库相衔接的模式，将各个施工班组及施工环节信息融合在一起，从而达到班组间高效协同的目的。
（3）精益建造功能。
它以建筑工程施工期间技术管理为主。
在目前的建设过程中施工人员对于新型技术的运用比较广泛，例如绿色施工技术，依靠智慧工地建造系统来构建施工技术精益化运行平台，有利于落实现代化绿色施工理念和反映施工精细化程度。
核电系统中的智能控制技术研究与案例分享
核电系统中的智能控制技术研究与案例分享在当今能源需求不断增长和环境保护日益受到重视的背景下，核电作为一种清洁、高效的能源形式，发挥着越来越重要的作用。
为了确保核电系统的安全、稳定和高效运行，智能控制技术的应用成为了关键。
本文将深入探讨核电系统中的智能控制技术，并分享一些实际案例。
一、核电系统的特点与挑战核电系统是一个极其复杂的工程，其运行涉及到核反应堆物理、热工水力、材料科学、自动控制等多个领域的知识。
与其他能源系统相比，核电系统具有以下显著特点：1、高度的安全性要求核反应过程中产生的放射性物质一旦泄漏，将对环境和人类健康造成巨大威胁。
因此，核电系统必须具备极高的安全性，任何故障或异常情况都需要及时、准确地监测和处理。
2、复杂的动态特性核反应堆的运行过程是一个复杂的动态过程，受到多种因素的影响，如燃料的消耗、冷却剂的流动、控制棒的动作等。
这使得系统的建模和控制变得非常困难。
3、严格的法规和标准核电行业受到严格的法规和标准的约束，以确保其安全运行。
这对智能控制技术的可靠性和稳定性提出了更高的要求。
二、智能控制技术在核电系统中的应用1、先进的传感器技术传感器是获取系统运行状态信息的关键设备。
在核电系统中，采用了各种先进的传感器，如高温、高压、辐射等特殊环境下的传感器，以及能够实时监测核反应堆内部物理参数的传感器。
这些传感器能够为智能控制系统提供准确、可靠的数据，以便及时发现潜在的问题。
2、智能监测与诊断系统通过对大量传感器数据的分析和处理，智能监测与诊断系统能够实时监测核电系统的运行状态，识别潜在的故障和异常情况，并提供预警和诊断信息。
例如，基于机器学习算法的故障诊断模型可以从历史数据中学习故障模式，从而快速准确地诊断新出现的故障。
3、自适应控制技术由于核电系统的动态特性复杂且多变，传统的固定参数控制方法往往难以满足要求。
自适应控制技术能够根据系统的实时运行状态自动调整控制参数，以实现更好的控制效果。
核电工程的数字化智能交付技术应用
核电工程的数字化智能交付技术应用摘要：随着近几年国内核电工程陆续开工，核电工程建设单位对企业“数字化转型”需求日趋强烈，加强数字技术应用提升数字化水平成为必然选择，从全周期视角去构建项目管理平台，让数字技术在核电工程中得到广泛应用，解决施工过程中的一系列技术难题，提高了工程管理水平和劳动生产率，为工程质量和安全管控提供坚实保障，数字技术将成为核电工程创新发展新动能。
关注智能电厂数据基础，研发国产数字化交付平台，从而用优质的数据支持智能化挖掘应用。
关键词：智能控制；核电工程；数字化。
核电工程的交付成果，除了实体电站之外，最重要的一部分莫过于数字领域的工程交付。
数字化交付能够满足运营方采用现代化的手段，从上游获得数字化数据，从而顺利开展电厂的发电运维工作。
我国三代核电智能交付平台技术，是在紧密围绕核电工程数字化交付和运维工作开展过程中研究和实践而得到的。
研究成果提供了核电工程及运维项目数字化解决方案，在EPCS向运营方移交及业主日常运营的整个生命周期不断地快速迭代升级。
数字化交付与数字化运维基于同样的标准和规范，在此平台基础上，建立统一的标准、数据格式、流程机制，以及数字化电厂一、研究难点（1）数字化交付的内容数字化交付需要将设计及项目管理的整个过程产生的交付数据渐进的累积起来，同时，数字化平台上包含多种多样的数据：有设计信息、项目管理过程产生的设备数据、建安数据、调试数据等。
数据的维度包括二维PID图纸、三维模型及列表清单数据、属性信息、文件流等。
数据类型、条目必须满足业主对交付各项的要求。
（2）数字化交付标准和规范核电工程智能化交付平台需要涵盖EPCS全阶段交付相关数据，向运营方无缝输出。
基于国家及行业标准、运营方对工程的要求，在平台上维护设计协同和核电工程项目管理相关的交付成果；按照多种管理维度对数据的完整性、规范性进行管理，确保交付数据质量，为运营方正常发电提供可靠保障。
为确保数据移交任务的实施，确保工程参与各方依据移交策略和方案实施数据采集、存储、处理和移交。
作为研究设计工具的数字化反应堆
作为研究设计工具的数字化反应堆李庆;宫兆虎;方浩宇;柴晓明;卢宗健【摘要】数字化技术的快速发展变革了相关行业原有的发展模式,推动了相关行业的进步,而核行业目前对数字化技术的应用尚未达成有效共识及形成系统化.针对数字化技术在核工程领域的应用,简要介绍了国内外相关行业领域数字化技术发展现状,重点阐述了数字化反应堆技术在核反应堆研究设计中的应用研究情况及未来的研发实施构想.研究表明:灵活可扩展的数字化基础平台框架、基于系统工程的三维协同设计和设计验证系统、基于知识工程的大数据管理是数字化反应堆技术作为反应堆研究设计工具的重要研究内容,可为后续数字化技术在核反应堆研究设计中的应用提供顶层思路的构建参考.【期刊名称】《南华大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(032)003【总页数】5页(P8-12)【关键词】数字化反应堆;云计算;协同设计;MBSE;知识工程【作者】李庆;宫兆虎;方浩宇;柴晓明;卢宗健【作者单位】中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213;中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213;中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213;中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213;中国核动力研究设计院核反应堆系统设计技术重点实验室,四川成都610213【正文语种】中文【中图分类】TL460 引言数字化反应堆是目前国际核工业届的一个研究热点，是数字化技术发展及核反应堆需求发展到现阶段的必然趋势和产物.当前，不同国家甚至不同主体单位对数字化反应堆内涵的理解各有不同，重点研究方向也有差异.行业内最著名的是美国能源部2010年启动的数字反应堆计划(consortium for advanced simulation of light water reactors，CASL).该计划主要模拟和研究美国现有轻水堆电厂提升效率、降低成本、增强安全性和延长寿期所碰到的一些问题[1].随后美国能源部又启动了新的数字反应堆计划(nuclear energy advanced modeling and simulation,NEAMS)，该计划是面向中长期发展的、针对美国新一代核电厂和未来核电厂，包括铅铋快堆等多种四代堆、小型模块化反应堆和其它创新理念.NEAMS使用的关键技术与CASL类似，不同的是CASL注重使用已有的程序，NEAMS注重开发新的程序或改写已有的程序[2].欧洲几乎与美国同期陆续策划了针对核电反应堆的高性能模拟计划，它包含三个连贯性的项目NURESIM/NURESP/NURENEXT.该计划的总目标是：1)整合欧洲的力量发展一个属于欧洲的反应堆多物理、多尺度耦合模拟平台；2)耦合模拟平台使用的专业程序超越世界现有水平，而且是经过严谨的验证，并具有和其它程序连接的功能；3)耦合模拟平台将用于第三代至第四代反应堆研发[3].相比于欧美国家，中国的数字反应堆技术发展起步稍晚.国内三大核电集团及相关高校均对数字反应堆展开了一系列研究.在民用核电领域，中核、国电投、中广核三大集团竞相启动相关研发工作，内容除了类似欧美那种利用多物理、多尺度耦合技术建立具有预测反应堆性能的虚拟仿真环境外，还包括以三维数字电厂为核心展开的研发、设计、工程、管理及建造的协同设计和一体化流程设计，比如中核集团的“数字核工业”、国电投集团的“数字化电厂”、中广核集团的“智能电站”.作为设计单位，中国核动力研究设计院对数字化反应堆的研发主要定位于打造先进的研究设计工具.近几年在中核集团和国家相关部委的支持下，围绕数字化技术在反应堆研究设计领域的应用，中国核动力院从协同设计、仿真验证到项目管理等方面进行了研究.本文主要从研究设计工具的角度介绍中国核动力院的数字化反应堆技术图景和相关内容.1 基于虚拟化技术的云计算平台目前，各核电设计单位都建有自己的数据中心，它是企业的信息中心，通过网络向用户提供信息服务.数据中心在逻辑上包括硬件和软件，硬件是指数据中心的基础设施，包括支撑系统和计算机设备等，软件是指数据中心所安装的程序和提供服务.由于数字化反应堆技术应用的综合性和全面性，需要底层提供一个统一的平台环境为核反应堆的研究设计服务，需要构建新一代数据中心提供基于虚拟化技术的云计算平台.计算机系统分为若干层次，从下至上包括底层硬件资源、操作系统、操作系统提供的应用程序编程接口，以及运行在操作系统之上的应用程序.虚拟化技术可以在这些不同层次之间构建虚拟化层，向上提供与真实层次相同或类似的功能，使得上层系统可以运行在该中间层之上.这个中间层可以解除其上下两层间原本存在的耦合关系，使上层的运行不依赖于下层的具体实现，可以在下层资源发生变化时将其对用户的影响降到最低.新一代数据中心的构建首先是对服务器虚拟化，此外还包括网络虚拟化、存储虚拟化、桌面虚拟化和应用虚拟化等[4].在云计算中，硬件和软件都是资源，可根据需要进行动态扩展和配置，以分布式的共享方式存在，但最终在逻辑上以单一整体的形式呈现，并通过网络以服务的方式提供给用户.用户按需使用云中的资源，而无需管理它们.用户本地不必再配置个人计算机.云架构通过虚拟化、标准化和自动化的方式有机地整合云中的硬件和软件资源，并通过网络将云中服务提供给用户.云架构可分为三个基本层次：基础设施层(基础设施即服务，infrastructure as a service，IaaS)、平台层(平台即服务，platform as a service，PaaS)和应用层(软件即服务，software-as-a-service，SaaS)，如图1所示.基础设施层是经过虚拟化后的硬件资源和相关管理功能的集合，实现了内部流程自动化和资源管理优化，向外部提供动态、灵活的基础设施层服务.平台层是具有通用性和可复用性的软件资源的集合，是优化的“云中间件”，为云应用提供开发、运行、管理和监控的环境，能够更好地满足云的应用在可伸缩性、可用性和安全性等方面的要求.应用层是云上应用软件的集合，既可以是标准应用，也可以是定制的服务应用，还可以是用户开发的多元应用[4-5].图1 基础平台体系架构Fig.1 Framework of foundation platform2 基于三维模型的协同设计基于虚拟化技术的云计算平台可以使得项目设计工作被放置一个共享平台上，为所有设计专业及人员在一个统一的平台上进行协同设计提供了条件保障.协同设计为目前设计行业技术更新的一个重要方向，也是核反应堆设计技术发展的必然趋势. 在基于三维模型的协同设计中采用基于模型的定义技术(model based definition，MBD)，利用共同的三维实体模型完整表达设计对象的定义信息，并把所有专业的设计都建立到一个模型中进行分工协同[6].基于三维设计规范，建立以三维信息模型为基础的自顶向下的设计，即设计由总体布局、总体结构、部件结构到部件零件的逐步细化的设计过程.各个专业将CAD或CAE模型链接到统一的三维协同软件平台模型上，利用三维协同软件提供的复制与监视功能，对设计者需要关注的元素进行监视，如果发现链接文件发生变化能体现在模型中，并进行自动提醒，从而及时调整自己的设计.基于三维模型的协同设计，不是简单地将二维图纸转换成三维模型，而是要充分利用三维模型的特征表现力，探索同时满足用户与计算机都能够理解且沟通效率更高的设计信息表达方式.同时，也需要核反应堆工程设计人员转变从基于二维图纸及文件传递的传统设计思维模式，研究基于三维模型的新的信息表达方式，能够贯穿方案设计、初步设计、概要设计及详细设计整个设计阶段，从真正意义上实现反应堆工程的协同设计.另外，基于一体化平台的协同设计也对项目的规范化管理起到了重要作用，比如工作分解、进度监控、校审流程管理、人员负荷管理等.这为项目组合管理、项目集管理提供了条件，便于对项目进行优先排序以及提供必要的资源，对有依赖关系的项目之间进行协调控制.3 基于系统工程的设计验证核反应堆作为高度复杂综合的产品，在新堆型研发过程中几乎无法完全考虑清楚在不同场景下整个系统中各部分间的相互影响，研发人员只是从自己理解的视角去描述一个目标.在新堆型设计中，基于系统工程的设计验证能在早期就对系统进行验证，及时发现问题并予以纠正，可节约大量设计变更成本，有效提高产品质量并缩短产品开发周期.基于模型的系统工程(model-based systems engineering，MBSE)是现代系统工程的最新发展.核反应堆的设计通过构建需求模型、功能模型、架构模型，实现需求、功能到架构的分解和分配，通过对同一模型在不同软件之间的数据交换，实现整个研发过程的计算、分析和优化，系统需求和功能逻辑也得到了相关的验证与确认，进而系统性地驱动了核反应堆相关子系统和系统的设计.MBSE模型传递了包括需求、结构、行为和参数在内的动态信息，使整个组织中各专业技术人员能够更加直观地理解和表达核反应堆相关的子系统和系统.基于模型的系统工程方法能有效地解决复杂系统工程设计中所涉及的关于设计对象复杂关联关系的建立、全系统仿真，以及数据一致性等方面的问题[7-8].具体的基于模型的系统工程研发流程如图2所示.图2 基于模型的系统工程研发流程Fig.2 Flow diagram of MBSE数字化反应堆在虚拟化的云计算平台中对反应堆物理、热工水力、燃料性能、流体系统等在运行与事故工况下的特性进行耦合计算，并能够与控制保护、结构设备等相关参数进行模拟和行为交互，实现基于系统工程的设计验证.同时，设计验证系统具备较强的扩展性和灵活性，可在已有的环境中方便地添加新的工具和模块，以及能够实现与硬件设备(如分布式控制系统(distributed control system，DCS))进行半实物仿真验证等.4 基于知识工程的大数据管理在核反应堆工程设计过程中会产生大量的研发和设计数据，在传统的核反应堆工程设计模式中，这些数据大多是静态和孤立的，数据之间建立的关系较少，且较为抽象.如何将这些数据更好地联系起来，并与设计对象相关联，分类形成知识库，伴随在整个研发和设计活动中，根据不同用户的不同需求进行信息的自动推送，这是数字化反应堆相关数据管理技术所需研究的重要内容.知识工程(knowledge engineering，KBE)是基于已有相关研发和设计数据的基础上通过数据处理软件而建立的专家系统，系统的研发首先需要对相关分散独立系统(如：产品数据管理(product data management，PDM)、产品生命周期管理(product lifecycle management，PLM)、资料库、标准库等)进行数据集成和抽取，通过对相关数据关联关系的梳理研究，建立核反应堆研究设计所适用的数据模型，利用数据清洗技术对数据进行过滤、拆分、合并、去重、补齐等操作，实现对数据归类整合，并形成核反应堆研究设计的知识库.同时，它还将经历知识获取、知识验证、知识表示、推论等过程才能真正被用户所利用.知识工程系统在研发平台建立的各个项目的实施过程中，平台内部必须共享单一的数据源、共用相同的知识积累和进化，管理、设计、分析、反馈迭代等设计活动中涉及到的标准、规范、建议、经验等可以在后续或其他项目中得以进化、沉淀和重用，从而使工程设计有效地借鉴了之前项目经验成果，真正地基于之前项目的工作基础上开展更高水平的设计工作，同时，也避免了人员流动带来的工程设计经验的流失.另一方面，这也需要在这个过程中不断补充大量的相关数据进一步完善其系统的完整性，并提升其在核行业的应用水平[9-10].5 结论在数字化飞速发展的今天，核行业充分利用数字化技术是大势所趋.作为设计院，在核反应堆研究设计中，基于我们的现实需求定义和打造数字化反应堆.首先，在异构的软硬件环境中搭建基于虚拟化技术的云计算平台，为研究设计提供便捷、高效、可靠的环境；然后，基于系统工程的方法建立三维协同设计系统和设计验证系统，以提升核反应堆研究设计的能力、质量和效率；最后，逐步建立统一的核反应堆工程设计专家知识库，加强知识经验与研究设计过程活动之间的关联与推送能力，提升数据深加工和知识服务水平.后续如何更好地利用数字化技术，完善数字化反应堆的内涵和软硬件体系，加速推进核反应堆研究设计技术的发展，值得相关领域的专家学者进一步开展更加深入的探讨和研究.参考文献：[1] KOTHE D B.CASL：The consortium for advanced simulation of light water reactors[C]//52nd annual meeting of the APS division of plasma physics american physical society.Washington DC：American physical society，2011.[2] FERENCZ R M.Nuclear energy advanced modeling and simulation (NEAMS) structural mechanics module developmentplan[R].Colifornia:Technical report，2013:1-15.[3] CHRISTIAN C，ARAGONES J M，BESTION D，et al.A european simulation platform for nuclear reactor safety:multi-scale and multi-physics calculations，sensitivity and uncertainty analysis[J].Nuclear engineering and design，2011，241(9):3416-3426.[4] 王庆波，金涬，何乐，等.虚拟化与云计算[M].北京：电子工业出版社,2010.[5] 吴吉义，平玲娣，潘雪增.云计算：从概念到平台[J].电信科学,2009,12(1):23-30.[6] 周秋忠，樊庆春.MBD支持的产品协同设计及协同信息表达[J].制造业自动化,2011,33(1):55-59.[7] 毛寅轩，袁建华.基于模型系统工程方法研究与展望[J].电脑开发与应用,2014,27(4):71-75.[8] HOFFANN H P.System engineering best practices with the rational solution for systems and software engineering[M].New York，United State:IBM Corporation，2011.[9] 屠立，张树有.面向可重用的复杂产品设计知识表达与建模[J].中国机械工程,2010,21(7):777-781.[10] 袁国铭，李洪奇，樊波.关于知识工程的发展综述[J].计算技术与自动化,2011,30(1):138-142.。
核电站智能监测系统的研究与应用
核电站智能监测系统的研究与应用哎呀，说起核电站智能监测系统，这可真是个厉害又神秘的玩意儿！我记得有一次去参观一家核电站，那是一个阳光特别灿烂的日子。
在进入核电站之前，每个人都要经过严格的安检，穿上专门的防护服，感觉自己就像即将登上太空的宇航员。
当我真正走进核电站内部，巨大的设备和复杂的管道让我眼花缭乱。
就在这时，工作人员给我们介绍了他们正在使用的智能监测系统。
那时候我才真正感受到，这个系统可不简单！核电站智能监测系统就像是核电站的“超级保镖”，时时刻刻盯着核电站的每一个角落。
它通过各种各样先进的传感器和检测设备，收集着海量的数据。
这些数据涵盖了从核反应堆的温度、压力，到设备的运行状态，甚至是周围环境的辐射水平等等。
比如说，温度监测这一块。
系统中的温度传感器就像一个个敏锐的“小侦探”，哪怕核反应堆内的温度有一点点细微的变化，它们都能迅速捕捉到，然后把信息传递给中央控制系统。
如果温度超过了安全范围，系统会立即发出警报，提醒工作人员采取措施。
这可不像我们家里的空调，温度高了低了也就那样，核电站的温度变化那可是大事，关乎着安全和稳定。
还有压力监测也特别重要。
想象一下，核反应堆内部就像一个巨大的高压锅，如果压力控制不好，后果不堪设想。
智能监测系统中的压力传感器能够精准测量压力值，一旦有异常，马上就能让工作人员知道，及时调整，保证一切都在安全的轨道上运行。
设备的运行状态监测也不能马虎。
核电站里有那么多的大型设备，比如泵、阀门等等，它们要是出了问题，那麻烦可就大了。
智能监测系统会监测设备的振动、声音、电流等参数，通过分析这些数据来判断设备是否正常运行。
就像我们听汽车发动机的声音就能大概知道车子有没有毛病一样，这个系统更厉害，能更准确地发现问题。
而且啊，这个系统还能对周围环境的辐射水平进行实时监测。
一旦辐射水平有异常升高，系统会立刻拉响警报，通知相关人员采取防护和应对措施。
这就像是给核电站周围的环境装上了一个“辐射警报器”，时刻守护着大家的安全。
浅析BIM技术在核电安装中的应用
浅析BIM技术在核电安装中的应用BIM技术（Building Information Modeling，建筑信息模型）是一种在建筑和工程领域中广泛应用的技术，它可以通过数字化的方式对建筑物和工程项目进行设计、建造和管理。
随着科技的不断发展，BIM技术在核电安装中的应用也越来越受到关注。
本文将从BIM 技术的基本概念、核电安装的特点以及BIM技术在核电安装中的应用等方面进行浅析。
一、BIM技术的基本概念BIM技术是一种基于三维建模的信息化工具，它可以在虚拟环境中对建筑、结构和设备进行全方位的设计和管理。
BIM技术可以将设计、施工和运营管理等各个阶段的信息整合到一个统一的平台上，实现整个工程项目的信息化管理。
BIM技术可以帮助设计师、工程师和施工人员等各个相关方在建筑和工程项目的全生命周期中进行协同工作，从而提高工程质量和效率，降低项目成本和风险。
二、核电安装的特点核电安装是一项复杂而又特殊的工程项目，它在设计、施工和运营管理等方面具有一些独特的特点。
核电安装的设计需要考虑到一系列特殊的要求和标准，如核安全、辐射防护、地震抗震等方面的要求。
核电安装的施工需要具备高度的精密度和安全性，以确保核电站的运行安全和稳定。
核电安装的运营管理需要进行严格的监控和维护，以确保核电站的长期运行。
核电安装的特点需要在设计、施工和运营管理等方面进行全方位的考虑和处理。
针对核电安装的特点，BIM技术可以在设计、施工和运营管理等方面提供全方位的支持。
在设计方面，BIM技术可以帮助设计师以三维、甚至四维和五维的方式对核电安装进行全面的建模和分析。
通过BIM技术，设计师可以模拟核电站的空间结构、设备布置和工程工艺等方面的信息，从而提高设计质量和效率。
在施工方面，BIM技术可以通过虚拟仿真的方式对核电安装进行可视化的呈现和分析。
通过BIM技术，施工人员可以模拟核电站的施工过程、设备安装和管道布置等方面的信息，从而提高施工精度和安全性。
核电工程项目前期信息系统的规划与建设
核电工程项目前期信息系统的规划与建设核电工程是一项具有重大影响的大型工程项目，其前期信息系统的规划与建设对于项目的顺利进行和成功实施起着举足轻重的作用。
本文将就核电工程项目前期信息系统的规划与建设进行深入探讨，包括规划目标、建设内容、系统架构设计、技术选型等方面的内容。
一、规划目标核电工程项目前期信息系统的规划目标主要包括以下几个方面：1. 信息化建设目标：实现核电工程项目前期信息化管理的全面覆盖，提高信息化管理水平，提高工作效率和质量，降低管理成本。
2. 信息系统功能目标：构建完善的信息系统功能模块，包括项目管理、合同管理、设计管理、采购管理、成本管理、质量管理、安全管理等功能模块，实现信息共享和集成管理。
3. 系统安全性目标：确保信息系统的安全可靠，防范各类网络攻击和信息泄露事件，保障核电工程项目信息的安全性和保密性。
4. 系统稳定性目标：确保信息系统的稳定运行，提高系统的可靠性和可用性，避免系统故障对工程项目造成影响。
二、建设内容核电工程项目前期信息系统的建设内容主要包括以下几个方面：1. 项目管理模块：包括项目计划管理、进度管理、风险管理、资源管理等功能，实现对项目全过程的管理。
2. 合同管理模块：包括合同签订、履约、变更管理等功能，实现对项目合同的全面控制和管理。
3. 设计管理模块：包括设计编制、审核、变更管理等功能，实现对项目设计的全面管理和控制。
4. 采购管理模块：包括采购需求、供应商管理、采购合同管理等功能，实现对采购过程的全面管理。
5. 成本管理模块：包括预算管理、成本控制、费用核算等功能，实现对项目成本的全面控制和管理。
6. 质量管理模块：包括质量计划、质量控制、问题追踪等功能，实现对项目质量的全面管理和监控。
7. 安全管理模块：包括安全计划、安全监控、事故管理等功能，实现对项目安全的全面管理和控制。
三、系统架构设计核电工程项目前期信息系统的架构设计应遵循以下原则：1. 模块化设计：将信息系统划分为多个相对独立的功能模块，实现各模块的独立开发、测试和维护，降低系统的耦合度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
关注｜智慧建造
42Attention
核电工程数据中心是面向总承包模式下的核电工程信息管理，覆盖从核电站的设计、采购、物流、施工、调试直至项目移交的全流程工程内容数据库。
核电工程数据中心信息模型研究与应用文｜张蒙汝
43
Attention
智慧建造｜关注
随着2007年10月《国家核电中长期发展规划(2005-2020年)》的正式获批，我国核电发展进入新阶段，到2020年，我国要达到约7000万千瓦至8000万千瓦的核电装机目标。
为了全面支持工程公司从设计、采购、施工到服务全流程，以及核电站从设计到建造、施工、运营的生命周期管理，亟需展开工程数据中心的开发研究。
核电工程数据中心是核电项目建设信息管理的基础数据集成平台，是连接项目各业务应用系统的纽带，也是对业主进行数字化移交的平台。
工程数据中心是以项目为对象，工程编码为纽带，工艺系统、设备、装置性材料等为基本单元，有机关联各相关数据、信息、图纸、资料和三维模型等工程内容，伴随建设过程动态生长的工程内容数据库。
信息模型则是核电工程数据中心的基础数据层，也是存储和管理项目全过程产生的信息的基础。
如何将工程数据、工程文档、业务流程、知识库等不同类型的信息组织在一起，实现内容可伸缩的数据存储结构，是核电工程数据中心的难点之一。
信息模型的组成
由于核电站是由大量的基础设施、设备和系统构成，在建设过程中，包括设计、采购、建安、调试、项控、文档等各个专业需要完成相应的工作。
工程数据中心的建设方案需要考虑到不同专业工种的特点，能够从不同的视角为他们提供有组织成体系的数据信息。
这些不同体系的信息和数据，应当以某种内在联系方式实现相互间的关联，并形成一个整体。
同时为了避免数据出现大量冗余，相同数据不应该在工程数据中心出现多次重复保存。
信息模型层是工程数据中心的核心，主要是对工程全生命周期的信息进行存储和管理。
信息模型主要由数据模型、文档模型和关系模型三类模型构成，这也对工程数据中心的信息建模功能提出了明确的要求。
具体要求：一是管理结构化数据，结构化数据是业务应用系统间信息交互和复用的基础。
包括描述工程标的物的SSC数据模型、描述项目管理信息的管理数据模型。
二是管理非结构化文档，非结构化文档是工程的法律依据。
包括图纸、三维模型、规范、施工资料等项目全过程产生的文档；文档相关文件可存储在CDC中。
三是管理关系模型，关系模型是信息溯源和提高信息检索效率的基础。
除了包括文档与文档的关系、文档与数据对象的关系、数据对象与数据对象的关系外，还包括设备等物理对象间客观存在的关系，例如电缆和管道系统内在的线性拓扑关系，设备与区域之间的空间拓扑关系等。
核电工程数据中心的信息模型主要包括以下数据类型：功能位置、物项型号、物理物项、作业活动、规范、文档、知识、系统、模块、空间位置等。
信息模型结构组成如图1所示。
信息模型的构建
工程数据中心信息模型的规划和建立是工程数据中心的重点和难点。
信息模型的规划和建立不是一个一蹴而就的过程，需以螺旋上升的方式随着项目工程需求的日益清晰而逐步完善。
这也对工程数据中心平台建模的方便性和
信息模型的可扩展性提出了较高的要求。
图1 AP1000 EPC信息模型
44Attention
关注｜智慧建造
要将IMS信息管理系统中各个系统的信息进行集成，首先需要有一个能管理和容纳各系
统信息的信息模型。
考虑到核电业务的特点，
建立工程数据中心使用一种新型的内容存储方
法，通常称为面向对象的内容存储方法，或者
特征法。
这种方法创建了一个高度规格化的自
描述与可扩展内容存储模式，即任何时候它都
可以添加新的内容，而无须重新编排索引或结
构性重整。
简单的说，它能够存储任何内容，
也可以随时添加内容。
例如一份典型的工程设
计清单关系数据表的实施如图2所示。
在工程数据中心中，这一排变成了至少四个对象，对象之间用一种关系相互关联，如图3所示。
工程数据中心这种以对象为中心的特性允许数据可以自然地进行存储，并可以像现实世界两物体之间那样同其它组件建立关系。
这种方法使得与不同应用系统之间的连接变得更加容易，可以浏览重要程度各异的数据。
例如，在设计系统中，工程师主要关心的是带有位号的对象以及其设计参数。
对于设计系统来说，只需要增加些内容，就可以接受指令执行指定工作的设备模型。
从制造商需求的角度来看，模型的技术规格就变得更加重要；其后所分配的位号号码对于他们来说，则没有太大的关系。
在核电站运维过程中，运维人员主要是通过设备编码来进行检索并管理信息。
工程数据中心为用户提供了一个信息集来存储信息，对每一个组件来说这样的信息集都处于中心位置，而且信息集与信息集之间的相互联系也不相同。
但只要选定一个组件，就可以迅速找到完整的关联信息。
虽然根据核电堆型技术的不同，核电站都在以不尽相同的方式管理他们的内容信息，但是作为核电站还是有非常多的共同特点，图4描述了整个核电行业具有共性的信息管理模型，它们构成了工程数据中心管理内容信息的基础。
工程数据中心中所管理的对象及对象之间的关联关系的信息管理模型。
通过工程数据中心提供的对象内容管理模型，结合《AP1000技术手册》《非能动安全先进核电厂AP1000设计手册》等基础技术资料，参考在国外核电的成功实施经验可对国核工程有限公司所建设的核电站的信息管理模型进行初步的建模。
工程数据中心信息模型的规划和建立是工程数据中心的重点和难点。
针对核电工程数据中心的基础数据层，提出了一种基于特征法的信息模型构建方法，这是一种面向对象的内容存储方法，创建了一个高度规格化的自描述与可扩展内容存储模式，可以无须重新编排索引或结构性重整，即可任意添加新的内容，该数据模型的构建及实施经验，可对我国后续核电站的信息化建设提供有益的参考和借鉴。
（作者单位：国核工程有限公司）
图3工程数据中心面向对象的存储方式
图2
图 4 工程数据中心信息模型。