探究核工業領域中人工智能的應用

摘要：進入新世紀，人工智能迎來新一輪發展浪潮。人工智能是一門顛覆性的新技術科學，核科技產業是國家戰略性、基礎性和關鍵性領域，推動人工智能和核科技產業鏈融合應用是核工業貫徹落實國家部署、立足企業未來發展作出的重要決策。人工智能在核電工程、核電安全、核技術服務等領域的應用愈加廣泛。我國核電發展具備持續向好的技術基礎和穩中求進的現實需求，并在人工智能領域獲得了長遠的發展。

關鍵詞：人工智能;核工業;核電發展

一、核工業領域人工智能發展現狀

2020年全世界數據增加至940億TB，各個行業都利用人工智能實現了長遠的發展，人工智能與核科技產業融合戰略規劃項目正式啟動，凝聚了人工智能與核科技產業融合發展的信心與合力，是推動核工業人工智能由概念倡導走向科學規劃，最終走向落地實施的關鍵。

1人工智能發展具備持續向好的技術基礎和穩中求進的現實需求

黨的十九大報告指出，要推動互聯網、大數據、人工智能和實體經濟深度融合。習近平總書記強調“要深入把握新一代人工智能發展的特點，加強人工智能和產業發展融合”。深刻認識大數據、人工智能等新一代信息技術是推動核工業創新發展的重要驅動力量，要加強人工智能與核科技產業融合發展，為高質量發展、創新發展提供動能。

2人工智能的發展將帶動核工業技術實現提升跨越

我國人工智能的快速發展與能源供給需求的提升為核工業核能的發展提供了充足發展空間，并且核電技術的創新發展也為未來核能在能源市場的競爭提供良好技術基礎。新興技術的快速發展與核工業的深度融合，使得新堆型技術的應用逐步成為可能，新技術的發展逐步進入實用階段，切實提升核工業技術的跨越提升。

3人工智能提升核電站的緊急應對能力

目前人工智能在核工業領域的主要發展熱點集中于新堆型技術開發、在役機組優化延壽、先進核能安全技術研發以及退役技術等。在役反應堆的安全升級和長期運營：人工智能對提升核電站應對重大地震災害、洪澇災害、多重外部事故對多機組廠址的影響以及嚴重事故的緊急應對能力;保證安全、經濟、可靠地運營這些核反應堆，特別是要核電機組平均使用壽命。

二、人工智能對核工業發展的作用

核工業是高科技戰略產業，人工智能的應用具有重要意義。

1提高核電運行的安全性

核電站故障多數由小的常規故障引起，但由于操作人員不能在復雜工況下及時做出正確判斷、及時采取正確措施，往往會導致嚴重事故發生。采用人工智能技術，可在復雜環境下及時發現故障工況、提前預報故障、及時診斷故障根原因、并預測故障發展、同時提供精準的應對措施建議，用很小投入，顯著提高所有核電站的安全性和可用度。

2提高系統、設備的可靠性

核電控制系統是典型的復雜系統，要實現中國核能的階躍性發展，亟需在核能產業引入智能技術的支持。在核電廠智能控制領域，充分融合人腦的抽象思維認知能力、機器智能的高速海量信息處理能力和平行智能技術，形成新一代的人機混合平行增強智能控制機制。

3提高核電站運行的可利用率，提高經濟性

抓住人工智能向核工業滲透融合的戰略機遇期，積極推進智能化技術的研究和創新應用。智能制造的發展路徑將以人工智能為突破，工業互聯網為支撐，工業信息安全為保障，5G為賦能。未來需進一步掌握核電裝備智能制造的特點、關鍵技術，整體架構、系統建設等，充分利用智能制造手段來保證核電關鍵設備制造、運營、監管的全生命周期的安全可控。

三、人工智能在核工業領域的應用

隨著我國產業結構調整、轉型升級步伐加快，極大地帶動了我國以機器人為代表的智能裝備業市場的需求和產業的快速發展，成為了新時代科技創新的重要標志。而核工業作為高科技戰略產業，在產業鏈各環節均離不開機器人技術與智能裝備的支持。

1人工智能背景下核工業安全得到發展

在核工業應用領域，由于設備本身或其運行環境具有放射性，人員操作存在一定安全風險或操作受限等情況，而采用機器人進行設備檢修、放射性廢物處理、應急響應等工作，一方面降低了用于人工防護設備的成本及管理成本，另一方面降低了工作人員受輻照劑量和勞動強度。

2人工智能背景下共融機器人得到發展

核工業機器人主要有觀察型、作業型、觀察&作業型和災難求援型四項功能，可應用于核設施日常監控、核設施源頂調查、核燃料生產、乏燃料處理等各個環節。通過分析國內外工業機器人研究進展，結構和驅動仿生、高機動、高自主、高能效是工業機器人發展的趨勢，異構、跨域群體機器人分布協同執行復雜任務是特種機器人的前沿發展方向，核心是多機共融及其與環境共融。

3人工智能背景下核工業系統運行得到發展

人工智能在故障診斷、運行與維修支援系統、智能預警以及對其映現、故障維修系統等發面都有十足的發展。尤其在核電站的正常運行中，為了保證反應堆運行和維修質量，利用人工智能，積極運行和維修支援系統，能夠提高反應堆運行和維修質量，也可以幫助進行裁減反應堆的運行和檢修人員。

四、結束語

核工業需要落實新一代人工智能在核能行業發展的規劃，需深入并廣泛應用以工業機器人、圖像識別、深度自學習系統、自適應控制、自主操縱、人機混合智能、虛擬現實智能建模等為代表的新型人工智能技術。《新一代人工智能發展規劃》面向2030年我國新一代人工智能發展的指導思想、戰略目標、重點任務和保障措施，部署構筑我國人工智能發展的先發優勢，加快建設創新型國家和世界科技強國。核工業是高科技戰略產業，也是軍民融合的重點行業，在面臨新一輪人工智能發展的重大戰略機遇期，在構筑我國人工智能發展的先發優勢，建設創新型國家和世界科技強國過程中，要繼續發揚“兩彈一星”精神，勇于登攀，奮發進取，加快實現我國由核大國向核強國跨越。

參考文獻

[1]劉海濱.人工智能助力裝備制造智能化[J].軍民兩用技術與產品，2018（19）：14-22.

[2]王慧.大數據在核電工程建設安全管理中探索與實踐[J].城市建設理論研究，2016（17）

[3]王躍斌.核電廠人工智能化學診斷的運用研究[J].化工管理，2016（32）：250.

作者簡介：高作銀（1990.08.01），男，籍貫：山東，最高學歷：大學本科，目前職稱：工程師。