核電站全數(shù)字化儀控系統(tǒng)(以下簡(jiǎn)稱：DCS系統(tǒng))被稱為核電站的“神經(jīng)中樞”，對(duì)于保證核電站安全、可靠、穩(wěn)定運(yùn)行發(fā)揮著重要作用。其中，核安全級(jí)DCS(以下簡(jiǎn)稱：核級(jí)DCS)的主要作用是完成事故工況下反應(yīng)堆安全停堆和專設(shè)安全設(shè)施的控制。由于技術(shù)復(fù)雜、要求苛刻，目前我國(guó)在運(yùn)核電機(jī)組的核級(jí)DCS均由國(guó)外供貨商提供。而這一現(xiàn)狀將隨著我國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核級(jí)DCS——FirmSys的工程應(yīng)用而成為歷史。

日前，中國(guó)廣核集團(tuán)旗下北京廣利核系統(tǒng)工程有限公司(以下簡(jiǎn)稱：廣利核)簽署了陽江核電站5、6號(hào)機(jī)組全廠DCS供貨合同，即將為該項(xiàng)目提供包括核級(jí)DCS在內(nèi)的一體化核電儀控解決方案，這標(biāo)志著我國(guó)自主研發(fā)的核級(jí)DCS——FirmSys正式進(jìn)入工程應(yīng)用階段，意味著中廣核將成為繼美國(guó)西屋、法國(guó)阿海琺、日本三菱電機(jī)等公司之后全球第5家、國(guó)內(nèi)首家掌握自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)核級(jí)DCS的企業(yè)。

陽江5、6號(hào)機(jī)組采用具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的核級(jí)DCS替代國(guó)外進(jìn)口設(shè)備，意義非凡。首先，核電與航天一樣是國(guó)家的戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，核級(jí)DCS涉及到核電站安全，它的自主研發(fā)是央企的責(zé)任，也是一種政治和戰(zhàn)略使命。核級(jí)DCS在陽江核電5、6號(hào)機(jī)組實(shí)現(xiàn)應(yīng)用，將從技術(shù)上和工程上證明我國(guó)在這一領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)力，打破了西方國(guó)家對(duì)我國(guó)發(fā)展核電的核級(jí)DCS技術(shù)封鎖，規(guī)避潛在隱患。

其次，DCS是核電工程中的關(guān)鍵技術(shù)，DCS項(xiàng)目延誤將導(dǎo)致整個(gè)項(xiàng)目工期的延誤，給核電站帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。實(shí)踐證明，由于中廣核工程公司與設(shè)計(jì)公司的工程管控得力，加上有廣利核自主化DCS在工程方面的支撐，中廣核有力地保障了CPR1000核電工程的項(xiàng)目工期。從陽江核電5、6號(hào)機(jī)組開始，因?yàn)槿珡SDCS的設(shè)備供應(yīng)和技術(shù)責(zé)任將由我們自己主導(dǎo)，中廣核的核電項(xiàng)目工程實(shí)施將更加主動(dòng)。

最后，從核電站建設(shè)的經(jīng)濟(jì)性考慮，DCS的自主化對(duì)于我們國(guó)家核電的規(guī)模化建設(shè)將起到非常積極的作用。在DCS項(xiàng)目的國(guó)際招標(biāo)中，西方國(guó)家的價(jià)格遠(yuǎn)高于自主化設(shè)備，使用國(guó)產(chǎn)FirmSys平臺(tái)產(chǎn)品將大幅削減DCS項(xiàng)目的工程實(shí)際費(fèi)用，而且可同時(shí)帶動(dòng)核電DCS設(shè)計(jì)、設(shè)備制造、產(chǎn)品鑒定、施工調(diào)試等產(chǎn)業(yè)鏈上下游的產(chǎn)業(yè)發(fā)展和技術(shù)升級(jí)，創(chuàng)造間接經(jīng)濟(jì)效益。

核電站DCS控制著核電站兩百多個(gè)系統(tǒng)、近萬個(gè)設(shè)備，控制著整個(gè)核電站的運(yùn)行和各類工況處理過程，它分為非核級(jí)DCS和核級(jí)DCS兩個(gè)部分，非核級(jí)DCS部分主要完成機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)下自動(dòng)控制和監(jiān)控操作，核級(jí)DCS主要完成核電站反應(yīng)堆安全停堆和事故緩解功能。

核級(jí)DCS的功能是對(duì)核反應(yīng)堆進(jìn)行保護(hù)和控制，在核電站運(yùn)行過程中，它實(shí)時(shí)地監(jiān)控各個(gè)參數(shù)，自動(dòng)判斷運(yùn)行狀態(tài)，一旦反應(yīng)堆出現(xiàn)異常工況，必須要在最短的時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)安全停堆，并控制余熱的排出，避免對(duì)外部環(huán)境造成影響。

核級(jí)DCS一方面要保證反應(yīng)堆安全停堆，需要停堆的時(shí)候一定不能出現(xiàn)拒動(dòng);另一方面又要保證反應(yīng)堆的正常運(yùn)行，防止誤動(dòng)。拒動(dòng)和誤動(dòng)兩個(gè)關(guān)鍵因素必須要取得平衡，才能使核電站安全性和經(jīng)濟(jì)性得到保障，這是核電站核級(jí)DCS研發(fā)的難點(diǎn)所在，因?yàn)檫@就意味著更為復(fù)雜的設(shè)計(jì)工作。

核級(jí)DCS設(shè)計(jì)上要采用多重冗余架構(gòu)和多樣性技術(shù)，多重冗余主要是采取多個(gè)同樣設(shè)備同時(shí)獨(dú)立工作，以避免單一設(shè)備失效引發(fā)系統(tǒng)的不可用，比如目前電站常用的四組同樣的設(shè)備同時(shí)獨(dú)立工作，當(dāng)其中的兩組設(shè)備同時(shí)發(fā)出動(dòng)作信號(hào)時(shí)才進(jìn)行實(shí)際的停堆和專設(shè)控制動(dòng)作;多樣性技術(shù)是指采用不同的技術(shù)來實(shí)現(xiàn)同一個(gè)功能，以避免共因故障引發(fā)的多個(gè)冗余的設(shè)備出現(xiàn)故障，比如，我們會(huì)同時(shí)監(jiān)控反應(yīng)堆壓力和溫度等多種工藝參數(shù)，來對(duì)核反應(yīng)堆的狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視。

正因?yàn)樵O(shè)計(jì)的復(fù)雜性和要求的苛刻性，核級(jí)DCS的研發(fā)困難要遠(yuǎn)高于非核級(jí)DCS，而在這當(dāng)中，核級(jí)DCS軟件的研發(fā)難度又遠(yuǎn)高于硬件。

第一，嚴(yán)格的鑒定試驗(yàn)來保障產(chǎn)品的設(shè)計(jì)及研發(fā)。硬件鑒定試驗(yàn)主要包括：基準(zhǔn)試驗(yàn)、環(huán)境試驗(yàn)、EMC電磁干擾試驗(yàn)、抗震試驗(yàn)等。第二，軟件的測(cè)試及鑒定要求更加嚴(yán)格，例如我們的FirmSys是四回路、多重冗余設(shè)計(jì)，以防止誤動(dòng)和拒動(dòng)。核級(jí)DCS軟件還要進(jìn)行驗(yàn)證與確認(rèn)(V&V)，而核級(jí)DCS軟件的V&V是一個(gè)世界性的關(guān)鍵技術(shù)問題。此外，DCS設(shè)備還要與現(xiàn)場(chǎng)的工藝系統(tǒng)相結(jié)合，與所有設(shè)備連起來進(jìn)行驗(yàn)證，從工期上講核級(jí)DCS設(shè)備從研發(fā)到走向應(yīng)用需要經(jīng)過設(shè)備鑒定、產(chǎn)品制造、現(xiàn)場(chǎng)安裝、現(xiàn)場(chǎng)調(diào)試四個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)，整個(gè)過程大約要四年半左右才能發(fā)電，并且還有兩年的設(shè)備質(zhì)保期。可以看出核級(jí)DCS設(shè)備真正應(yīng)用成功是一個(gè)長(zhǎng)期的過程，也是一個(gè)經(jīng)歷重重驗(yàn)證的有保障的過程。

從成立時(shí)間上來講，廣利核要比其他4個(gè)國(guó)際廠商晚，但是我們的核級(jí)和非核級(jí)DCS產(chǎn)品和技術(shù)可以說并不比國(guó)外差，非核級(jí)DCS的應(yīng)用是很好的證明。目前，從非核級(jí)產(chǎn)品的應(yīng)用來講，我們與西屋、三菱電機(jī)這些公司產(chǎn)品的可用率相當(dāng)，并且中廣核旗下已經(jīng)商運(yùn)的寧德核電1臺(tái)機(jī)組、紅沿河核電2臺(tái)機(jī)組，它們的非核級(jí)DCS從投運(yùn)至今一直沒出現(xiàn)過故障，運(yùn)行狀況良好。

從技術(shù)的角度講，核級(jí)DCS從研發(fā)啟動(dòng)之初就依據(jù)國(guó)際通行的核安全法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)要求，并且在主要技術(shù)指標(biāo)上與國(guó)際先進(jìn)水平對(duì)標(biāo);從工程應(yīng)用來看，在啟動(dòng)百萬千瓦機(jī)組應(yīng)用之前，F(xiàn)irmSys已經(jīng)在高溫氣冷堆、大亞灣升級(jí)改造等項(xiàng)目上有一些應(yīng)用業(yè)績(jī)，其中的一些系統(tǒng)已經(jīng)投運(yùn)，一直安全、穩(wěn)定運(yùn)行。在百萬千瓦級(jí)核電機(jī)組上的應(yīng)用是一個(gè)大的挑戰(zhàn)和跨越，陽江5、6號(hào)機(jī)組核級(jí)DCS的應(yīng)用將標(biāo)志著廣利核的研發(fā)體系和質(zhì)量控制體系達(dá)到世界先進(jìn)水平。

核級(jí)DCS在陽江5、6號(hào)機(jī)組的上線，將使廣利核成為世界第5家，國(guó)內(nèi)首家集核級(jí)DCS自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)和工程應(yīng)用于一身的供應(yīng)商，產(chǎn)品覆蓋核級(jí)、非核級(jí)DCS全產(chǎn)業(yè)鏈，為實(shí)現(xiàn)優(yōu)勢(shì)出口提供了條件，走出去是必然的戰(zhàn)略選擇。在中廣核核電國(guó)際化戰(zhàn)略的引領(lǐng)下，廣利核將借助核級(jí)DCS的過硬質(zhì)量及價(jià)格優(yōu)勢(shì)來打入國(guó)際市場(chǎng)，爭(zhēng)取在國(guó)際核電主流市場(chǎng)上占據(jù)主導(dǎo)和領(lǐng)先地位，為提高我國(guó)核電產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力作出貢獻(xiàn)。

當(dāng)然，與西屋、阿?，m等國(guó)際巨頭相比，廣利核在國(guó)際市場(chǎng)上面臨著更為艱巨的挑戰(zhàn)，包括資質(zhì)認(rèn)證、技術(shù)壁壘、產(chǎn)品成熟性等諸多方面，可以說機(jī)遇和挑戰(zhàn)并存。

從核安全以及國(guó)際案例上來講，核級(jí)DCS實(shí)現(xiàn)自主化能有效消除核電站的安全隱患。因此，中國(guó)核電行業(yè)必須堅(jiān)持DCS的自主研發(fā)，核級(jí)DCS的自主化和國(guó)產(chǎn)化只有必然，沒有或然。FirmSys在陽江5、6號(hào)機(jī)組上的應(yīng)用是一個(gè)重大的利好，這標(biāo)志著我國(guó)核級(jí)DCS在自主化方面實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵性的突破。

目前我國(guó)核電DCS開發(fā)存在著資源重復(fù)投入、技術(shù)平臺(tái)多樣化的情況，不僅造成國(guó)家投資的浪費(fèi)，而且不利于行業(yè)后續(xù)的升級(jí)改造。FirmSys目前實(shí)現(xiàn)了百萬千瓦級(jí)核電站工程應(yīng)用，作為FirmSys的開發(fā)者，廣利核愿意推進(jìn)其產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，促進(jìn)國(guó)內(nèi)核電企業(yè)之間的技術(shù)聯(lián)合和資源整合，共同培育核級(jí)DCS的應(yīng)用市場(chǎng)，聯(lián)手打破國(guó)外壟斷。

FirmSys的產(chǎn)業(yè)化推廣對(duì)于核電業(yè)主也是一個(gè)重大利好，作為國(guó)內(nèi)供貨商廣利核可以為客戶提供更便捷、及時(shí)、有效的服務(wù)，尤其是持久穩(wěn)定的備件供應(yīng)和系統(tǒng)升級(jí)等增值服務(wù)，這將在保證核電站安全及可靠運(yùn)行的情況下，大大降低其建設(shè)和運(yùn)營(yíng)成本。