“全國仿真創新應用大賽一等獎、中核集團科技進步三等獎、中核集團第三屆“星河杯”系統工程競賽三等獎、甘肅省首屆核工業機器人大賽二等獎、30余項發明專利及軟件著作權......”近年來，中核四0四緊扣核燃料循環全產業鏈數字化轉型，立足核化工全流程生產實際需求，圍繞數字核化工仿真、機器人集成研發、人工智能應用、輻射防護與臨界計算四大核心研究方向，成立核燃料循環數字化仿真實驗室，以仿真建模、智能裝備、AI算法、安全驗算為“抓手”，穩步推動安全化、智能化、精益化水平邁上新臺階，積蓄起更加強勁的發展勢能。仿真實驗室在技術攻關與應用實踐中屢獲認可，斬獲實驗室在技術攻關與應用實踐中屢獲認可，斬獲全國仿真創新應用大賽一等獎、中核集團科技進步三等獎、中核集團第三屆“星河杯”系統工程競賽三等獎、甘肅省首屆核工業機器人大賽二等獎等多項榮譽，累計擁有發明專利及軟件著作權30余項。

全國仿真創新應用大賽全國總決賽企業組三等獎

全國仿真創新應用大賽全國總決賽企業組一等獎

甘肅省首屆核工業機器人大賽
 

仿真筑基，“數字沙盤”助力工藝優化。在這里，仿真實驗室早已超越傳統“機房”的范疇，一舉成為核技術應用從藍圖走向現實的核心“推手”。實驗室綜合運用多維度、多類型數字化仿真技術，針對核化工不同工藝特征靈活選用適配建模方案，聚焦關鍵化工設備性能優化、探測器件開發、核安全、管網水力校核、萃取設備故障診斷五大場景開展仿真攻關。通過在虛擬空間推演完成流化床參數優化、He-3中子管性能校核、管網水力工況模擬、混合澄清槽故障診斷建模，充分發揮仿真“零成本試錯、全維度可視化”的優勢，用模擬實驗替代實體試驗，優化設備結構與運行參數，從源頭減少實物試驗帶來的物料損耗，做到“看得清”“反應快”“效率高”，為生產線工藝優化、設備運維提供精準的技術支撐。
 

智控賦能，“機器員工”革新作業模式。長期以來，“設備成本高，環境風險高，操作要求高”始終是生產一線難點的“高頻詞”。仿真實驗室聚焦一線難題，圍繞涉放廠房普查、廠區智能巡檢兩大核心業務，研制出多類表面污染普查機器人、掛軌巡檢機器人、輪式巡檢機器人與巡檢無人機等智能機器人。為最大程度發揮智能機器人效果，實驗室構建多形態協同的智能化巡檢體系，普查機器人負責場地放射性污染排查標記，掛軌、輪式機器人及無人機各司其職完成全場景定點與大范圍巡檢，依靠自動化裝備替代人員深入高風險區域作業，從源頭降低人員受照風險，加速核設施巡檢檢測模式智能化轉型。“這些‘鐵家伙’，現在已經成了我們特殊場景下的好幫手。”各類機器人投入運行后，獲得一線職工廣泛好評。

巡檢機器狗

普查去污機器人
 

算法驅動，“智能推演”提升攻關效能。仿真實驗室依托智能體和大模型等前沿AI技術，以數據模型挖掘釋放科研數據資產價值，持續提升生產與研發管理精細化水平。首輪收集場景60余項，遴選論證10項較高應用價值場景，實現智能工具落地部署，全面賦能生產調度、采購管理、輻射核算等場景。智能水量預測調度系統打通廠區用水全鏈路數據，初步實現水源調度智能化管控；輻射屏蔽智能速算器依托計算數據建模，轉化形成輕量化代理模型應用軟件，可快速完成容器、元器件、手套箱等裝置的輻射屏蔽核算，高效支撐防護結構設計......多點突破、梯次推進的場景布局正在加速形成。

核燃料循環數字化仿真實驗室
 

精算護航，“數字防線”筑牢安全底線。核設施輻射防護與臨界安全是不可逾越的紅線底線。仿真實驗室擺脫傳統經驗估算，以蒙特卡洛仿真計算為核心，構建高精度重構模型，打造守護安全的“定海神針”。實驗室聚焦放射性廠房屏蔽設計、工藝設備安全評估需求，常態化開展輻防設計、臨界安全評估、防護方案評估、臨界安全復核計算四類專項驗算工作。針對關鍵區域，中核四0四依托數字化復核手段，精準核算空間輻射劑量分布，校驗現有屏蔽結構合規性，精準識別防護短板，輸出優化后的屏蔽整改與運行管控方案。這種“微創手術”式的精準防控，從設計、調試、運維全周期筑牢核設施輻射安全與臨界安全底線，為涉放裝置長期穩定合規運行提供了可靠保障。
 

從虛擬仿真優化工藝，到智能裝備優化人工作業，再到人工智能賦能管理、數字化計算嚴守安全紅線，在以新技術培育核工業新質生產力的道路上，中核四0四步履不停、行穩致遠。后續，中核四0四將堅持錨定中核集團“數字核工業”建設目標，深化技術迭代，推進數字孿生技術與全系列機器人、仿真系統深度耦合，搭建數字核化工綜合集成管理平臺，積極拓展人工智能在工藝優化、故障診斷、輻射智能預警等新場景落地，有效豐富智能裝備生產線，不斷探索數智技術與核化工生產更深層次融合，為核燃料循環全產業鏈安全高效、綠色智能高質量發展注入強勁動力。
（作者：蘭晶霞  虞想）