五年！中核集團達成從鈾礦到核燃料、核電站全面數(shù)字化

2017-09-07 09:55:42 《中國核工業(yè)》　點擊量：評論 (0)

數(shù)字化核燃料開啟變革時代一直以來，核燃料走向市場化都是業(yè)界聚焦的命題之一。市場化、國際化、自主化是中國核燃料公司十三五期間轉型發(fā)展的重要方向。事實上，中國核燃料公司直面挑戰(zhàn)的勇氣與自信早已化為行動

用數(shù)字化打造綠色園林式鈾礦山

王永軍已經(jīng)數(shù)不清自己是第幾次來天山鈾業(yè)了。看到這個現(xiàn)代化的鈾礦基地正在一天天長大，這位來自中核第四研究設計工程有限公司（核四院）的工程師很是自豪，“看過核電站，你會發(fā)現(xiàn)中國的鈾礦也不錯。”

王永軍口中的天山鈾業(yè)是目前中國產能最大、技術最先進、數(shù)字化程度最高的天然鈾生產基地，位于新疆天山山脈的烏孫山，據(jù)說這里是古代西域諸國中的烏孫國所在地，距離哈薩克斯坦只有不到100公里，是名副其實的邊陲之地。但就是在這片廣袤荒蕪的土地下面，一個幾乎無人值守的數(shù)字化工廠正在分秒不停地生產著被譽為“核電糧食”的天然鈾。

打造無人值守的綠色鈾礦

“天山鈾業(yè)是中國天然鈾生產的綠色示范基地。這個示范不光是與環(huán)境和諧共存的示范，還包括先進生產和管理的示范。”核四院總經(jīng)理陳軍利認為，天山鈾業(yè)鈾礦大基地最值得稱道的地方在于先進的采冶技術和數(shù)字化的生產方式。

“在天山鈾業(yè)辦公室，我們就可以24小時收集、監(jiān)控井場、水冶廠的所有信息。而與數(shù)字化信息相連的另一端，則是無人值守的井場集控室和高度自動化的水冶生產。”倪玉輝是核四院專門研究綠色鈾礦山標準化建設的副總工程師。據(jù)她介紹，中國鈾業(yè)一直在致力完善綠色礦山標準化建設，而其中最重要的內容就是建設數(shù)字地浸鈾礦山。“作為天山鈾業(yè)鈾礦基地的工程設計總承包單位，我們在設計階段植入了數(shù)字化的理念。”

從本世紀初開始，核四院致力于數(shù)字礦山探索，瞄準國際先進礦山技術和管理經(jīng)驗，攜手天山鈾業(yè)不斷提升自動化、信息化水平，初步建成集工藝過程控制、生產場所實時監(jiān)控、生產流程統(tǒng)一調度、應急管理綜合指揮為一體的智能管理網(wǎng)絡平臺，特別是地浸采鈾生產及管理過程中的礦山資源已實現(xiàn)四維動態(tài)管控，提高了資源利用率、降低了生產成本。

“和核電站一樣，鈾礦生產也是在主控室由電腦控制生產。”倪玉輝告訴記者，天山鈾業(yè)的關鍵工藝數(shù)控化率已經(jīng)達到了80%以上。“未來國內地浸鈾礦采冶自動化比率還將進一步提高。比如我們正在研發(fā)的集裝箱式可移動集控室，井場采用這種模塊化的集控室，實現(xiàn)集控室的工廠化建造，現(xiàn)場裝備式安裝，并可重復利用。不僅實現(xiàn)資源的節(jié)約、集約利用，還可以通過數(shù)字化控制，實現(xiàn)真正的無人值守。”

打造互聯(lián)網(wǎng)+的園林鈾礦

通過天山鈾業(yè)大基地建設的嘗試，中核集團在數(shù)字化地浸礦山建設方面，實現(xiàn)了勘探、生產、管理數(shù)據(jù)自動采集更新，建立了四維動態(tài)模型，實時掌握資源狀況，建立生產自動調度指揮和安全環(huán)保的實時監(jiān)控，建立數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)，消除信息“孤島”，實現(xiàn)地浸礦山的可視化和數(shù)字化。

“華龍一號有一個可以連通國內外所有涉及單位的互聯(lián)網(wǎng)平臺。而中國的天然鈾領域，類似的平臺正在搭建。”在陳軍利看來，推動鈾礦實現(xiàn)數(shù)字化生產管理，只是萬里長征第一步，而要實現(xiàn)中國天然鈾的數(shù)字化，則需要搭建一個網(wǎng)絡平臺。

在核四院數(shù)字礦山技術研發(fā)中心，記者看到了這個正在搭建的網(wǎng)絡平臺。

“通過這個平臺，鈾礦建設可以實現(xiàn)三維設計、虛擬建造、數(shù)字建模，涵蓋了天然鈾基地建設的各個環(huán)節(jié)，還可以在平臺上看到全國每天的天然鈾生產數(shù)據(jù)的同步更新。”隨著倪玉輝的介紹，電腦顯示屏上開始了與一個個鈾礦的虛擬接觸。

搭建這個網(wǎng)絡平臺的初衷是核四院看到隨著地浸采區(qū)的不斷增多，生產實際過程中生產信息互通能力差、數(shù)據(jù)提取工作量大、數(shù)據(jù)信息不能綜合利用等諸多問題不斷凸顯。

“作為鈾礦建設的總承包方，我們要從設計源頭就聚焦行業(yè)發(fā)展問題，引領行業(yè)發(fā)展。”據(jù)陳軍利介紹，數(shù)字化鈾礦山，其實不應只有生產，而應該從科研開始，以設計數(shù)據(jù)為基礎，通過施工、建設、調試等工程建設，以及運行維護，退役等過程的積累，構建一個全過程、全壽期的數(shù)字化鈾礦山，形成天然鈾生產的良性循環(huán)。“只有這樣，中國整個天然鈾行業(yè)才會真正變成一盤棋。”

同樣是在這個網(wǎng)絡平臺，記者通過VR看到，未來的鈾礦山在生產時是園林式鈾礦，在退役后是園林式公園。“當鈾礦遇到數(shù)字化，改變的不僅是生產效率，還有安全環(huán)保水平，最終我們收獲的除了金山銀山，還有綠水青山。”陳軍利表示，只有這樣，中核集團鈾礦山才會以“新模式、新標準、新形象、新效益”，真正成為安全環(huán)保的標桿、地方發(fā)展的標桿、企地和諧的標桿，這也是中核集團實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的重要途徑。