公司主導(dǎo)的新燃料智能檢查系統(tǒng)投入運行
近日,由公司主導(dǎo)研發(fā)的集團首套新燃料組件外觀及燃料棒端塞智能檢查系統(tǒng)在H2R09新燃料接收期間首次投入運行。該系統(tǒng)利用高分辨率光學(xué)成像、機器視覺識別、深度學(xué)習(xí)缺陷檢測等先進技術(shù),通過對新燃料組件進行全流程、高精度、智能化檢查,實現(xiàn)了新燃料檢查從人工目視到智能診斷的重要跨越。長遠來看,該系統(tǒng)還將為構(gòu)建核燃料健康狀態(tài)預(yù)測系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),實現(xiàn)對潛在風(fēng)險的早發(fā)現(xiàn)、早干預(yù),支撐“燃料零破損”戰(zhàn)略目標(biāo),全面提升核燃料管理的智能化水平和安全可靠性。
突破技術(shù)瓶頸,實現(xiàn)檢查智能化升級
近年來,國內(nèi)核電廠多次發(fā)生因燃料破損、下端塞掉落導(dǎo)致的非計劃停堆事件,引發(fā)行業(yè)對核燃料安全的高度關(guān)注。國家核安全局明確要求,核電廠必須堅持以“核燃料零破損”為目標(biāo)導(dǎo)向,全面提升燃料組件的可靠性與質(zhì)量管理水平。長期以來,核電廠在新燃料組件入堆前的檢查主要依賴人工目視,存在效率低、經(jīng)驗依賴、無影像資料留存、難以發(fā)現(xiàn)微小缺陷等問題,技術(shù)支持部主動謀劃,引入高分辨率光學(xué)成像、機器視覺與深度學(xué)習(xí)技術(shù),打造了一套集自動化檢查、影像采集、智能分析與數(shù)據(jù)管理于一體的智能檢查系統(tǒng)。該系統(tǒng)具備四面外觀檢查與下端塞焊縫檢測能力,可在燃料接收提升過程中自動完成全方位高清影像采集與缺陷識別,有效補齊傳統(tǒng)檢查方式短板,實現(xiàn)了從“人眼判斷”到“智能診斷”的根本性轉(zhuǎn)變。
技術(shù)方案創(chuàng)新,構(gòu)建全流程檢查能力
該系統(tǒng)由主控制機柜、端塞狀態(tài)檢查子系統(tǒng)和四面外觀檢查子系統(tǒng)組成,具備多軸運動控制、高精度定位、力感知保護等先進功能。系統(tǒng)采用多軸直線模組與微型成像模組,實現(xiàn)在狹窄空間內(nèi)對燃料棒下端塞的精準(zhǔn)定位與高清成像,通過微型成像模組與多相機協(xié)同作業(yè),可在燃料組件提升過程中同步完成四面外觀與下端塞焊縫的圖像采集與智能分析。算法方面,系統(tǒng)采用基于深度學(xué)習(xí)的PaDiM異常檢測模型,即使在異常樣本極少的情況下,仍能實現(xiàn)對燃料組件表面劃痕、異物、焊縫缺陷等的高精度識別,顯著提升了檢測準(zhǔn)確性。
實施成效顯著,實現(xiàn)多重價值提升
該系統(tǒng)已在紅沿河基地完成現(xiàn)場測試與功能驗證,成效顯著。在安全性能保障方面,具備力感知保護與空間姿態(tài)識別功能,杜絕燃料組件機械損傷風(fēng)險;檢查效率大幅提升,可在1分鐘內(nèi)完成一組燃料組件的高清成像與智能分析,效率遠超人工;缺陷識別能力增強,成功識別出人為設(shè)置的細(xì)微劃痕與異物,識別精度優(yōu)于1mm;全流程可追溯,所有檢查影像與結(jié)果自動存儲,形成核燃料組件全生命周期數(shù)字化檔案。
競爭優(yōu)勢突出,具備行業(yè)推廣價值
該系統(tǒng)以“最高標(biāo)準(zhǔn)、最實舉措”響應(yīng)國家核安全局要求,具備全流程自動檢查、AI智能診斷、技術(shù)自主化、可持續(xù)升級等多項優(yōu)勢。其成功實施標(biāo)志著新燃料質(zhì)量管理從“被動響應(yīng)”邁向“主動預(yù)防”,不僅提升了燃料可靠性水平,也為下一步搭建燃料組件健康預(yù)測模型、推動“智慧電廠”與“數(shù)字孿生”建設(shè)奠定了數(shù)據(jù)基礎(chǔ),具備成為行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用的潛力。
下一步,技術(shù)支持部將持續(xù)借助數(shù)智時代賦予的新機遇,在乏燃料外觀檢測智能診斷、核燃料可靠性全流程智能診斷、核燃料“數(shù)字孿生”技術(shù)、數(shù)據(jù)治理等方向持續(xù)探索發(fā)力,充分利用智能化、自動化技術(shù)實現(xiàn)核燃料領(lǐng)域的離線“狀態(tài)體檢”到在線“實時健康管理”的技術(shù)革新,為行業(yè)健康發(fā)展貢獻“紅沿河智慧”。
