缩略图

核电工作过程指标监督的数字化转型与优化效能提升研究

作者

黄金泉

福建宁德核电有限公司 福建 福鼎 355200

核电作为高风险、高技术密集型产业,其安全性与效率始终处于监管与管理的核心地位。工作过程指标监督体系旨在通过对关键生产环节及运行状态的量化评估,实现对核电站运作全过程的精准掌控。此类指标覆盖设备运行状况、工艺流程控制、人员操作行为及安全管理等多个维度,构成一套科学、系统的评价机制。在传统监督模式中,依赖人工记录与周期性检查的方式难以满足当前对实时性与高精度的要求,容易造成信息滞后和反应迟缓。随着信息化水平的提升,数字化监督逐步成为发展趋势,通过信息技术介入,能够增强指标体系的动态感知能力与异常识别能力,推动核电管理由静态评估向智能响应转变。

2.1 数字化技术在工业领域应用概述

近年来,数字化技术在工业领域的广泛应用重塑了传统制造与管理模式,特别是在自动化、数据驱动决策和智能运维等方面表现出显著优势。通过物联网技术的广泛部署,设备运行数据能够实时采集并传输至中央处理系统,实现对生产状态的动态监控与优化调整。大数据分析则通过对历史与实时数据的融合处理,为企业提供前瞻性预判与决策支持,提升应变能力与资源配置效率。人工智能技术的引入进一步拓展了数字化的边界,使得复杂场景下的模式识别与故障预测成为可能。数字孪生等新兴理念则通过构建物理系统的虚拟映射,使工业过程在虚拟环境中得以可视化与可控化,增强了运行透明度与安全性。

2.2 适用于核电工作的数字化技术

核电行业对安全性与精确性的高度要求,使得数字化技术的应用需突出稳定、可控与高可靠特性。工业物联网具备实时感知与高频数据采集能力,是数据采集的重要支撑;边缘计算与分布式存储的结合则有效缓解传输压力,提升处理效率。在指标监督环节,智能算法与机器学习可辅助识别异常并预测风险,强化预警能力。区块链在数据溯源与权限控制方面优势明显,有助于保障数据安全。三维建模与虚拟现实亦能提升模拟训练与远程协作水平。

3.1 数据采集与传输的数字化

核电工作过程高度依赖高精度设备与严密流程,对数据采集与传输的实时性和准确性要求极高。构建数字化感知体系需结合传感器网络、工业物联网及边缘计算技术,在关键节点部署高精度传感器,实现对温度、压力、辐射等参数的持续监控。借助无线通信与专用数据总线,数据可高速、安全传输,有效降低延迟与失真。边缘计算在采集端进行初步处理,不仅缓解中心系统压力,也增强现场响应能力。同时,系统应配套冗余设计与网络安全策略,以保障数据传输的稳定性与完整性。

3.2 数据存储与管理数字化

在海量数据持续生成的背景下,构建高效、可靠的数据存储与管理系统成为核电指标监督数字化转型的重要支撑。为实现数据的长期保留、快速调用与结构化管理,可采用分布式数据库架构与数据湖技术,将不同格式、来源与时效性的数据进行统一整合与分类存储。在数据管理层面,需引入元数据体系与数据治理机制,通过权限控制、数据标签与审计追踪等手段,确保数据在全生命周期内的可追溯性与合规性。同时,利用云平台的弹性存储能力与自动备份功能,可有效提升系统的可扩展性与容灾能力。

3.3 指标分析与预警数字化

借助人工智能与大数据分析技术,可以对历史数据与实时信息进行深度挖掘与关联分析,识别运行状态中的潜在异常或趋势变化。通过建立多维度的指标模型与动态阈值体系,监督系统可依据复杂情境实现自适应分析,避免传统静态规则带来的误判与漏判风险。在预警机制设计中,应强化对异常模式的实时检测能力,并结合风险评估结果制定分级响应策略,提升事故预防的前瞻性与执行力。同时,将分析结果与决策支持系统联动,使得管理层能够基于准确数据快速作出科学判断。

4.1 评估指标选取原则

在数字化转型效能评估体系中,指标选取的科学性直接影响评估结果的代表性与指导性。为保障体系的客观性与适用性,需遵循系统性、相关性、可量化性与可比较性等基本原则。系统性要求所选指标能够覆盖监督过程的各个关键维度,形成完整的评价闭环;相关性强调指标需紧密契合核电监督数字化转型的核心目标,避免无关变量干扰分析结果;可量化性则确保每一项指标均可通过数据手段予以衡量与验证,提高评估的操作性与精准度;可比较性则有助于不同时间节点或不同场景之间进行横向与纵向的对比分析,为效果判断提供动态依据。

4.2 具体评估指标设定

针对核电工作过程指标监督的特点,评估体系可从技术性能、过程效率、管理协同与风险控制等四个维度设定具体指标。在技术性能方面,可设置系统稳定性、数据传输准确率、系统响应时间等量化参数,评价数字平台的技术可靠性;在过程效率方面,可通过数据采集频率、信息处理周期、故障响应时长等指标反映监督流程的时效性与灵活性;在管理协同方面,可引入跨部门数据共享程度、系统使用频率、人员技术接受度等维度,衡量数字系统对管理模式的支撑力度;在风险控制层面,则可从异常预警准确率、风险响应速度、事故率变化趋势等指标考察数字技术在安全保障中的作用。

4.3 评估方法选择与应用

在评估方法的选择与实际应用过程中,应综合考虑数据的可得性、分析的精度需求与评估对象的复杂性,灵活运用多种分析工具与评价模型以提高评估效度。常用方法包括层次分析法(AHP)、模糊综合评价法、关键绩效指标法(KPI)及德尔菲法等。AHP 法可用于确定各指标的权重结构,有效处理主观判断与客观数据的结合问题;模糊综合评价法适用于解决模糊性与不确定性较强的指标评分难题,提升结果的包容性与解释力;KPI 法则强调对核心指标的跟踪与考核,便于对具体目标达成情况的实时监控;而德尔菲法通过专家意见汇总,可在指标设定与模型调整中提供权威参考。根据实际评估需求与对象特性,灵活组合以上方法,并借助数字化工具进行可视化呈现,不仅提升评估效率,也增强决策支持功能,为核电监督数字化建设提供坚实的反馈基础。

核电工作过程指标监督的数字化转型,不仅是技术升级的自然延伸,更是提升安全管控水平与运行效率的战略路径。在多种数字技术的赋能下,监督体系正逐步实现从静态记录向动态预警的深度演进。为确保转型取得实效,需从策略规划、系统建设到效能评估构建全链条支撑机制。未来,随着相关技术的持续迭代与应用深化,核电监督将更趋智能化与精细化,为行业可持续发展提供坚实保障。