de.wedoany.com-Bericht: Die Simulations- und Berechnungsplattform sowie die digitale und intelligente Ausstellungshalle des digitalen Simulationslabors für den Kernbrennstoffkreislauf von CNNC 404 haben den Betrieb aufgenommen. Damit wurde die funktionale Integration von „digitalem Gerätedesign + virtuellen Tests + Simulationsanalyse von Prozessbedingungen" realisiert, was die Hochleistungs-Simulationsrechenfähigkeit erheblich verbessert und technische Unterstützung für Anwendungsszenarien wie die Entwicklung von Vor-Ort-Geräten, die Optimierung von Produktionsparametern und die Analyse von Prozessstörungen bietet.
Das Labor konzentriert sich auf die vier Forschungsschwerpunkte digitale nuklearchemische Simulation, integrierte Robotikentwicklung, Künstliche Intelligenz-Anwendung, Strahlenschutz und Kritikalitätsberechnung. Es orientiert sich an den tatsächlichen Anforderungen des gesamten nuklearchemischen Produktionsprozesses und nutzt Simulationsmodellierung, intelligente Ausrüstung, KI-Algorithmen und Sicherheitsberechnungen als Mittel, um die Sicherheit, Intelligenz und Präzision zu verbessern. Das Labor hat bei technischen Durchbrüchen und praktischen Anwendungen mehrere Auszeichnungen erhalten, darunter den ersten Preis des Nationalen Wettbewerbs für innovative Simulationsanwendungen, den dritten Preis für wissenschaftlichen und technologischen Fortschritt der CNNC, den dritten Preis des dritten „Milky Way Cup"-Systemtechnikwettbewerbs der CNNC und den zweiten Preis des ersten Industrieroboter-Wettbewerbs der Provinz Gansu. Insgesamt verfügt es über mehr als 30 Patente und Urheberrechte für Software.
Das Simulationslabor nutzt multidimensionale und vielfältige digitale Simulationstechnologien, wählt für unterschiedliche Verfahrensmerkmale der Nuklearchemie geeignete Modellierungsansätze aus und konzentriert sich auf fünf Hauptszenarien: Optimierung der Leistung von Schlüsselgeräten, Entwicklung von Detektorkomponenten, nukleare Sicherheit, hydraulische Überprüfung von Rohrleitungsnetzen und Fehlerdiagnose von Extraktionsanlagen. Durch virtuelle Simulationen werden Parameteroptimierungen, Leistungsüberprüfungen, Zustandssimulationen und Fehlerdiagnosemodellierungen durchgeführt. Simulationsexperimente ersetzen physische Tests, optimieren Gerätestrukturen und Betriebsparameter, reduzieren Materialverluste durch reale Tests und bieten technische Unterstützung für die Prozessoptimierung und Gerätewartung in der Produktionslinie.
Im Bereich der intelligenten Ausrüstung hat das Labor für die beiden Hauptaufgaben der Bestandsaufnahme kontaminierter Gebäude und der intelligenten Inspektion des Werksgeländes mehrere Produkttypen entwickelt, darunter Bestandsaufnahmeroboter, Schieneninspektionsroboter, Radinspektionsroboter und Inspektionsdrohnen, und ein intelligentes Inspektionssystem mit mehreren kooperierenden Formen aufgebaut. Die Bestandsaufnahmeroboter sind für die Standorterkundung und Markierung zuständig, während die Schienen- und Radroboter sowie die Drohnen die vollständige Szenenabdeckung und großflächige Inspektion übernehmen. Automatisierte Ausrüstung ersetzt Personal in Hochrisikobereichen, reduziert die Strahlenbelastung des Personals und beschleunigt die intelligente Transformation der Inspektions- und Erkennungsmodi von Nuklearanlagen.
Das Simulationslabor nutzt außerdem KI-Technologien wie Agenten und große Modelle, um den Wert von Forschungsdaten durch Datenmodelle zu erschließen und die Präzision des Produktions- und Forschungsmanagements zu verbessern. In der ersten Runde wurden über 60 Szenarien gesammelt, von denen 10 mit hohem Anwendungswert ausgewählt und bewertet wurden, um die Implementierung intelligenter Werkzeuge zu ermöglichen, die Bereiche wie Produktionsplanung, Beschaffungsmanagement und Strahlungsbilanzierung abdecken. Das intelligente Wasserbedarfsprognose- und -dispositionssystem vernetzt die gesamte Wassernutzungskette des Werksgeländes und ermöglicht eine intelligente Steuerung der Wasserressourcen. Der intelligente Schnellrechner für Strahlungsabschirmung basiert auf der Modellierung von Berechnungsdaten und wandelt diese in eine leichtgewichtige Proxy-Modell-Anwendungssoftware um, die eine schnelle Strahlungsabschirmungsbilanzierung für Behälter, Komponenten, Handschuhkästen und andere Vorrichtungen ermöglicht und die Gestaltung von Schutzstrukturen unterstützt.
Im Bereich Strahlenschutz und Kritikalitätssicherheit konzentriert sich das Labor auf Monte-Carlo-Simulationsberechnungen, erstellt hochpräzise Rekonstruktionsmodelle und führt vier spezifische Berechnungsarten durch: Strahlenschutzdesign, Kritikalitätssicherheitsbewertung, Bewertung von Schutzmaßnahmen und Überprüfungsberechnungen zur Kritikalitätssicherheit, um den Anforderungen an die Gebäudeabschirmungsgestaltung und die Sicherheitsbewertung von Prozessanlagen gerecht zu werden. Für kritische Bereiche berechnet das Labor mithilfe digitaler Überprüfungsmethoden präzise die räumliche Strahlendosisverteilung, überprüft die Konformität der vorhandenen Abschirmungsstrukturen, identifiziert Schutzdefizite und liefert optimierte Abschirmungsanpassungs- und Betriebskontrollpläne, um die Strahlensicherheit und Kritikalitätssicherheit von Nuklearanlagen während des gesamten Lebenszyklus von Design, Inbetriebnahme bis hin zu Betrieb und Wartung zu gewährleisten.
CNNC 404 wird sich in Zukunft am Bauziel der „digitalen Nuklearindustrie" der CNNC orientieren, die technologische Weiterentwicklung vertiefen, die tiefe Kopplung von Digital-Twin-Technologien mit der gesamten Roboterserie und Simulationssystemen vorantreiben, eine integrierte digitale nuklearchemische Managementplattform aufbauen, die Anwendung künstlicher Intelligenz in Szenarien wie Prozessoptimierung, Fehlerdiagnose und intelligenter Strahlungswarnung erweitern, die Produktionslinie für intelligente Ausrüstung bereichern und eine tiefere Integration von digitalen und intelligenten Technologien mit der nuklearchemischen Produktion erforschen.
