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公司主導(dǎo)的新燃料智能檢查系統(tǒng)投入運(yùn)行
近日,由公司主導(dǎo)研發(fā)的集團(tuán)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(yùn)行。該系統(tǒng)利用高分辨率光學(xué)成像、機(jī)器視覺(jué)識(shí)別、深度學(xué)習(xí)缺陷檢測(cè)等先進(jìn)技術(shù),通過(guò)對(duì)新燃料組件進(jìn)行全流程、高精度、智能化檢查,實(shí)現(xiàn)了新燃料檢查從人工目視到智能診斷的重要跨越。長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看,該系統(tǒng)還將為構(gòu)建核燃料健康狀態(tài)預(yù)測(cè)系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ),實(shí)現(xiàn)對(duì)潛在風(fēng)險(xiǎn)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(shí)現(xiàn)檢查智能化升級(jí)
近年來(lái),國(guó)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(jì)劃停堆事件,引發(fā)行業(yè)對(duì)核燃料安全的高度關(guān)注。國(guó)家核安全局明確要求,核電廠必須堅(jiān)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(zhǎng)期以來(lái),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(yàn)依賴、無(wú)影像資料留存、難以發(fā)現(xiàn)微小缺陷等問(wèn)題,技術(shù)支持部主動(dòng)謀劃,引入高分辨率光學(xué)成像、機(jī)器視覺(jué)與深度學(xué)習(xí)技術(shù),打造了一套集自動(dòng)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(cè)能力,可在燃料接收提升過(guò)程中自動(dòng)完成全方位高清影像采集與缺陷識(shí)別,有效補(bǔ)齊傳統(tǒng)檢查方式短板,實(shí)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(jī)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(yùn)動(dòng)控制、高精度定位、力感知保護(hù)等先進(jìn)功能。系統(tǒng)采用多軸直線模組與微型成像模組,實(shí)現(xiàn)在狹窄空間內(nèi)對(duì)燃料棒下端塞的精準(zhǔn)定位與高清成像,通過(guò)微型成像模組與多相機(jī)協(xié)同作業(yè),可在燃料組件提升過(guò)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(cè)模型,即使在異常樣本極少的情況下,仍能實(shí)現(xiàn)對(duì)燃料組件表面劃痕、異物、焊縫缺陷等的高精度識(shí)別,顯著提升了檢測(cè)準(zhǔn)確性。
實(shí)施成效顯著,實(shí)現(xiàn)多重價(jià)值提升
該系統(tǒng)已在紅沿河基地完成現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試與功能驗(yàn)證,成效顯著。在安全性能保障方面,具備力感知保護(hù)與空間姿態(tài)識(shí)別功能,杜絕燃料組件機(jī)械損傷風(fēng)險(xiǎn);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(yuǎn)超人工;缺陷識(shí)別能力增強(qiáng),成功識(shí)別出人為設(shè)置的細(xì)微劃痕與異物,識(shí)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(dòng)存儲(chǔ),形成核燃料組件全生命周期數(shù)字化檔案。
競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)突出,具備行業(yè)推廣價(jià)值
該系統(tǒng)以“最高標(biāo)準(zhǔn)、最實(shí)舉措”響應(yīng)國(guó)家核安全局要求,具備全流程自動(dòng)檢查、AI智能診斷、技術(shù)自主化、可持續(xù)升級(jí)等多項(xiàng)優(yōu)勢(shì)。其成功實(shí)施標(biāo)志著新燃料質(zhì)量管理從“被動(dòng)響應(yīng)”邁向“主動(dòng)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(cè)模型、推動(dòng)“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(shí)代賦予的新機(jī)遇,在乏燃料外觀檢測(cè)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(dòng)化技術(shù)實(shí)現(xiàn)核燃料領(lǐng)域的離線“狀態(tài)體檢”到在線“實(shí)時(shí)健康管理”的技術(shù)革新,為行業(yè)健康發(fā)展貢獻(xiàn)“紅沿河智慧”。
