维度网讯,中核四0四核燃料循环数字化仿真实验室模拟仿真计算平台与数智化展示交流大厅投入运行,实现了“设备数字化设计+虚拟试验+工艺工况仿真分析”的功能集成,大幅提升了高性能仿真计算能力,为现场设备研发、生产参数优化和工艺故障分析等应用场景提供了技术支撑。

该实验室围绕数字核化工仿真、机器人集成研发、人工智能应用、辐射防护与临界计算四大研究方向,聚焦核化工全流程生产实际需求,以仿真建模、智能装备、AI算法、安全验算为手段,推动安全化、智能化和精益化水平提升。实验室在技术攻关与应用实践中已获得多项认可,包括全国仿真创新应用大赛一等奖、中核集团科技进步三等奖、中核集团第三届“星河杯”系统工程竞赛三等奖、甘肃省首届核工业机器人大赛二等奖,累计拥有发明专利及软件著作权30余项。
仿真实验室利用多维度、多类型数字化仿真技术,针对核化工不同工艺特征选择适配建模方案,聚焦关键设备性能优化、探测器件开发、核安全、管网水力校核、萃取设备故障诊断五大场景开展仿真攻关。通过虚拟空间推演完成参数优化、性能校核、工况模拟和故障诊断建模,以模拟实验替代实体试验,优化设备结构与运行参数,减少实物试验带来的物料损耗,为生产线工艺优化和设备运维提供技术支撑。
在智能装备方面,实验室围绕涉放厂房普查和厂区智能巡检两大业务,研制出普查机器人、挂轨巡检机器人、轮式巡检机器人和巡检无人机等多类产品,构建多形态协同的智能化巡检体系。普查机器人负责场地排查标记,挂轨和轮式机器人及无人机完成全场景定点与大范围巡检,以自动化装备替代人员进入高风险区域,降低人员受照风险,加速核设施巡检检测模式的智能化转型。
仿真实验室还依托智能体和大模型等AI技术,以数据模型挖掘科研数据资产价值,提升生产与研发管理精细化水平。首轮收集场景60余项,遴选论证10项较高应用价值场景,实现智能工具落地部署,覆盖生产调度、采购管理和辐射核算等场景。智能水量预测调度系统打通厂区用水全链路数据,实现水源调度智能化管控;辐射屏蔽智能速算器基于计算数据建模,转化形成轻量化代理模型应用软件,可快速完成容器、元器件、手套箱等装置的辐射屏蔽核算,支撑防护结构设计。


在辐射防护与临界安全方面,实验室以蒙特卡洛仿真计算为核心,构建高精度重构模型,聚焦厂房屏蔽设计和工艺设备安全评估需求,开展辐防设计、临界安全评估、防护方案评估和临界安全复核计算四类专项验算。针对关键区域,实验室通过数字化复核手段精准核算空间辐射剂量分布,校验现有屏蔽结构合规性,识别防护短板,输出优化后的屏蔽整改与运行管控方案,从设计、调试到运维全周期保障核设施辐射安全与临界安全。
中核四0四后续将锚定中核集团“数字核工业”建设目标,深化技术迭代,推进数字孪生技术与全系列机器人、仿真系统的深度耦合,搭建数字核化工综合集成管理平台,拓展人工智能在工艺优化、故障诊断、辐射智能预警等场景的应用,丰富智能装备生产线,探索数智技术与核化工生产的更深层次融合。










