中國的核電站什么時(shí)候才能用上自主的安全控制系統(tǒng)？這個(gè)“扎心”的問題終于有了答案。

12月6日，中核集團(tuán)自主研發(fā)的我國首套軍民融合核安全級DCS平臺——“龍鱗”系統(tǒng)（NASPIC）正式發(fā)布。這意味著中國將不再受國外技術(shù)壟斷的鉗制，使我國成為世界上少數(shù)完全掌握該技術(shù)的國家。

一個(gè)夢想：儀控系統(tǒng)自主化

數(shù)字化控制系統(tǒng)（DCS）被稱為核電站的中樞神經(jīng)系統(tǒng)。其中，安全級DCS作為DCS的關(guān)鍵組成部分，是負(fù)責(zé)“保命”的部分。

安全級DCS用來完成事故工況下反應(yīng)堆安全停堆、專設(shè)安全設(shè)施驅(qū)動等功能，限制或減輕事故后果，保障反應(yīng)堆及人員安全，是核電站安全運(yùn)維的關(guān)鍵。

簡單來說，安全級DCS的作用就在于發(fā)生事故時(shí)緊急“剎車”，確保反應(yīng)堆安全，確保環(huán)境及公眾安全。

不過，目前中國大部分的在役核電站都依賴于進(jìn)口的DCS系統(tǒng)，核心技術(shù)受制于人，購買、運(yùn)行、維護(hù)成本極高。

中核集團(tuán)中國核動力研究設(shè)計(jì)院（以下簡稱核動力院）設(shè)計(jì)所所長助理劉艷陽回憶說，上世紀(jì)八九十年代，核動力院承擔(dān)了秦山二期儀控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，但只負(fù)責(zé)核儀表系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，設(shè)備則需要從國外采購。

“有一次在驗(yàn)收產(chǎn)品時(shí)，設(shè)計(jì)人員發(fā)現(xiàn)技術(shù)指標(biāo)與設(shè)計(jì)需求存在差異，希望這家公司進(jìn)行整改，卻被傲慢地拒絕了。”這讓當(dāng)時(shí)的核儀控人如鯁在喉，“民族產(chǎn)業(yè)不能依賴別人，我們核儀控的發(fā)展以后要比肩世界頂尖公司，這是我們的夢想”。

中國工程院院士葉奇蓁表示，中國核電要全面實(shí)現(xiàn)自主化、國產(chǎn)化，儀器儀表自然也要如此，而且還要挺進(jìn)世界前列。

一盤“土菜”：5年占領(lǐng)制高點(diǎn)

“現(xiàn)在回憶起來，當(dāng)初的膽子的確夠大。”核動力院設(shè)計(jì)所核動力儀控中心主任吳志強(qiáng)笑著說。

在2013年12月“龍鱗”系統(tǒng)平臺啟動研發(fā)之初，存在著一些質(zhì)疑的聲音，認(rèn)為過于冒進(jìn)。

但吳志強(qiáng)和他的團(tuán)隊(duì)并不服氣。那時(shí)，經(jīng)過在核電儀控系統(tǒng)的多年多項(xiàng)目持續(xù)耕耘，核動力院雖不能覆蓋DCS研發(fā)設(shè)計(jì)、設(shè)備制造以及供貨服務(wù)等全流程，但已經(jīng)完全熟悉DCS的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)、法規(guī)要求，具備了系統(tǒng)架構(gòu)的能力，應(yīng)該說具有相當(dāng)?shù)膬?yōu)勢和能力。

于是，吳志強(qiáng)帶領(lǐng)著不到10個(gè)在編人員以及招聘的數(shù)十名研發(fā)人員，踏上了自我挑戰(zhàn)之路。

過去5年，他們邊“打怪”邊擴(kuò)大團(tuán)隊(duì)，現(xiàn)在已發(fā)展到近300人，最終實(shí)現(xiàn)了核儀控人30年的夢想。

這是一個(gè)年輕的研發(fā)團(tuán)隊(duì)，他們的平均年齡不到30歲。在他們的腦海里，始終堅(jiān)信核心技術(shù)靠“化緣”是要不來的，必須靠自力更生。

“不親自造出每一個(gè)核心部件，就走不完自主創(chuàng)新的全過程。”吳志強(qiáng)告訴記者，為了盡快推出這盤地道的“土菜”，在過去5年里，特別是從2016年年底到2018年上半年，車間里幾乎整夜都是燈火通明的。

從敲定概要方案到交出第一套原型樣機(jī)，僅用時(shí)3個(gè)月；從版本固化到試驗(yàn)完成，僅用時(shí)12個(gè)月；從國家核安全局受理到取證，僅用時(shí)25個(gè)月。這些都是“龍鱗”系統(tǒng)研發(fā)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造的輝煌戰(zhàn)績。

一個(gè)未來：助力核電“走出去”

DCS集計(jì)算機(jī)、控制、通信等多門類學(xué)科于一身，是非常龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)。用于核電廠的安全級DCS技術(shù)要求則更高，還受到一系列核安全法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)的約束。

吳志強(qiáng)告訴記者，就拿標(biāo)準(zhǔn)來說，汲取日本福島核事故的教訓(xùn)，國家要求中國的核電要執(zhí)行最嚴(yán)格、最全面的標(biāo)準(zhǔn)，要梳理歐標(biāo)、美標(biāo)和國標(biāo)這三大套標(biāo)準(zhǔn)，技術(shù)門檻非常高。

而這些恰恰造就了“龍鱗”系統(tǒng)的優(yōu)勢。

“龍鱗”系統(tǒng)包括主控制站、信號預(yù)處理、安全顯示站、網(wǎng)關(guān)站、工程師站五大部分，目前在軟件和系統(tǒng)集成方面已經(jīng)實(shí)現(xiàn)100%的國產(chǎn)化，具有高安全性、高可靠性的特點(diǎn)。

它繼承了軍用安全級平臺和“華龍一號”先進(jìn)堆芯測量系統(tǒng)等安全級設(shè)備的核心技術(shù)，后發(fā)優(yōu)勢使之更加成熟可靠；設(shè)計(jì)、驗(yàn)證、試驗(yàn)鑒定等各個(gè)環(huán)節(jié)符合最新、最全、最嚴(yán)格的國際和國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)要求；采用先進(jìn)可靠的信息安全技術(shù)，通信誤碼率低至10-11，領(lǐng)先國際標(biāo)準(zhǔn)一個(gè)量級；機(jī)械結(jié)構(gòu)具備高抗震性能，能夠保證極端自然條件下的正常工作，滿足三代核電要求；研發(fā)了具備完全自主知識產(chǎn)權(quán)的安全操作系統(tǒng)，有利于之后的程序迭代。

“這一平臺擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)，已通過最高等級的功能安全認(rèn)證，部分關(guān)鍵指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平，適用于核電站、研究堆、小堆等，有助于我國核電技術(shù)實(shí)現(xiàn)整體出口。”中國核能行業(yè)協(xié)會主任趙成昆說。

核動力院院長羅琦表示，未來將進(jìn)一步加大科研攻關(guān)力度，加強(qiáng)協(xié)同創(chuàng)新，快速在標(biāo)準(zhǔn)領(lǐng)域占領(lǐng)制高點(diǎn)，引領(lǐng)安全級核儀控產(chǎn)品發(fā)展朝著小型化、智能化、無人值守核電廠等方向拓展應(yīng)用空間。