多功能辐射输运模拟仿真平台开发与初步应用

随着计算机技术、高性能计算技术和反应堆数值模拟技术的快速发展,数字化反应堆成为核能领域发展的一个重要新兴方向.其中,多功能、多物理、多尺度、多过程耦合技术成为数字化反应堆发展的关键技术之一.围绕数字化反应堆耦合关键技术,基于开源的SALOME系统初步研发了耦合建模、计算、可视化功能于一体的多功能辐射输运模拟仿真平台(MOSRT).目前,平台具有简单模型的自动建模、蒙卡辐射输运计算以及结果数据三维可视化功能.利用基准题对平台进行了初步应用测试,数值结果初步验证了平台辐射输运模拟仿真功能的正确性与可靠性,为未来进一步扩展平台的复杂模拟仿真能力奠定了基础.     

基于新型控制棒驱动机构的反应堆功率控制

控制棒驱动机构是核反应堆中的重要机械设备,是反应堆和系统保护的组成部分,承担了控制反应堆的启动、功率调节、停堆等工作.为了研究基于新型伺服活塞式水力驱动机构的核反应堆功率控制问题,对新型伺服活塞控制棒驱动机构进行数学建模,进而建立了具有温度反馈效应的核反应堆功率控制系统(Nuclear Reactor Power Control System,简称NRPCS)的状态空间模型.采用鲁棒H∞控制方法设计了NRPCS的状态反馈控制器.用Simulink进行仿真,验证了控制系统的可行性和鲁棒性.     

小型模块化反应堆控制方法综述

小型模块化核反应堆具有建造周期短、安全性高、运维成本低、适应性强、应用领域广等显著优势,广受世界各国关注,也是我国的战略性需求.发展具有自适应、强鲁棒、高可控和高可信特性的新型控制方法,有效降低甚至消除对控制人员值守的依赖,是小型模块化核反应堆的一个重要发展趋势.智能化、自动化的反应堆控制系统通过高效的控制动作来实时跟踪负荷需求,进而有效提高反应堆的稳定性、可靠性和安全性.本文对小型模块化核反应堆控制方法的研究现状进行了综述.本文首先回顾了基于经典控制理论的传统PID控制方法的原理及其优缺点,然后总结了当前应用于反应堆控制系统的一些高精度、高效率智能控制方法,如模糊控制、神经网络控制、智能优化控制、复合控制方法等的主要特点.最后,针对当前小型模块化反应堆控制系统的应用需求和技术难点,本文对智能控制方法的可能发展方向进行了展望.     

基于数字化控制的核电站反应堆功率控制系统

秦山一期工程300 MW反应堆控制棒控制和棒位监测系统(以下简称反应堆功率控制系统)采用基于PLC技术、数字化通信技术以及冗余技术设计,实现了反应堆功率的自动调节和集中控制.本文对反应堆功率控制的仪控系统特点及其数字化改造的硬件设计方法进行了介绍.数字化改造后的秦山一期工程反应堆功率控制系统能为人机交互作业提供丰富的信息,方便了系统的运行和维护,系统的可靠性得以极大改善.     

服装物流数字化管理技术研究

 针对服装物流目前存在的瓶颈,作者将对数字化管理的研究应用到服装物流过程中.提出了针对服装物流管理的技术方案及软件系统设计方案.基于近年来服装市场及服装物流的发展趋势,对数字化管理在服装物流中的应用进行技术研究,同时进一步提高了服装行业发展的信息化程度,有利于服装行业和服装物流行业的发展.     

模块化技术在船用反应堆系统管路布置设计中的应用

为推进船用反应堆系统模块化设计进程,本文基于Creo三维数字化设计软件,提出船用反应堆系统模块化布置设计理念。本文通过对船用反应堆系统的特点分析,开展了反应堆系统管路模块化设计关键技术的研究,并以压力安全系统典型区域管路为设计对象将模块化技术应用在船用反应堆系统管路布置设计中,最后得到模块化设计可使现场工作量前移约52%,减少了核动力舱室内的施工时间。     

破前漏管道参数对裂纹张开位移的影响研究

核反应堆管道设计中采用破前漏(Leak Before Break,LBB)技术,可以确保反应堆的安全运行,并且降低反应堆结构的复杂程度,减少工程建设费用。破前漏(LBB)技术中采用断裂力学方法计算管道裂纹张开位移(Crack Opening Displacement,COD)是一个主要的方面,计算中管道参数对COD有重要影响,因而在设计中必须考虑。该文基于线弹性断裂力学分析方法中的裂纹张开位移模型,研究了管道裂纹长度、管道外径、管道壁厚和径厚比,以及管道内压载荷等参数对COD的影响,计算结果可为核反应堆管道的破前漏(LBB)设计和结构分析提供参考。     

一体化水堆内置式控制棒水压驱动技术研究

安全性和经济性满足较小功率用户需求的小型核反应堆为近年来的研究热点,一体化布置水冷反应堆为小型核反应堆的主要堆型之一。核反应堆控制棒驱动机构是反应堆最关键的安全设备,担负着反应堆的启动、功率调节及停堆等重要功能。该文给出一种应用于一体化布置水冷反应堆的内置式控制棒水压驱动技术,包括功率小于50 MW的A型和热功率50～300 MW的B型2种整体设计方案、部件组成、主要功能和性能等工程研究和应用。为一体化水堆提供了完整的内置式控制棒驱动线,包括其部件组成、联接结构、固定方式和功能;降低了反应堆高度;避免了弹棒事故,增强了反应堆安全性;使一体化布置反应堆更加紧凑、体积小、自然循环能力加强。     

模糊PID控制在核反应堆功率控制中的研究

应用核反应堆堆芯的中子动力学数学模型建立传递函数.采用模糊PID方法设计了反应堆功率控制器控制反应堆功率负荷跟踪变化.Simulink仿真表明所采用的模糊PID控制算法来控制反应堆功率的输出,比传统PID控制取得了较好的控制效果.     

基于CRAIMA模型的核反应堆功率广义预测控制

为控制反应堆功率负荷跟踪变化,基于预测控制的原理设计了一种适用于核反应堆功率非线性过程的预测控制方法.以点堆动力学方程为基础建立了核反应堆功率数学模型,为方便广义预测控制器的设计,将此数学模型转换成受控自回归积分滑动平均模型(CARIMA).采用广义预测控制方法设计了反应堆功率控制器,对所设计的控制器性能进行了仿真验证.仿真结果表明,在功率观测期间存在1%额定功率的观测噪声的情况下,功率输出能够快速跟踪期望功率,并且功率观测带来的扰动对于功率实际运行影响较小,说明此控制器能够消除不确定干扰和非线性因素对系统的影响,保证反应堆功率系统的稳态精度和动态品质,能够应用于核反应堆功率控制系统中,并且具有优良的控制效果.     

全球核能科技前沿综述

 讨论了核能前沿科技领域所取得的科技研究与重要工程项目进展，重点介绍了核电建设与发展、小型模块堆技术、聚变反应堆、空间动力堆、事故容错燃料，数值反应堆等方面的研究及开发进展。在海、陆、空均有良好应用前景的小型反应堆，将在传统商用核电以外开辟核能利用的新天地。而先进燃料设计、高精度数值模拟等技术则是未来核能安全保障的重要发展方向。随着技术的进一步革新和技术路线的多样化，呈多元化发展态势的核能预期仍将在全球能源结构中占据重要地位。     

全球核能科技前沿综述

 讨论了核能前沿科技领域所取得的科技研究与重要工程项目进展，重点介绍了核电建设与发展、小型模块堆技术、聚变反应堆、空间动力堆、事故容错燃料，数值反应堆等方面的研究及开发进展。在海、陆、空均有良好应用前景的小型反应堆，将在传统商用核电以外开辟核能利用的新天地。而先进燃料设计、高精度数值模拟等技术则是未来核能安全保障的重要发展方向。随着技术的进一步革新和技术路线的多样化，呈多元化发展态势的核能预期仍将在全球能源结构中占据重要地位。     

2022年城市数字化转型发展热点回眸

重点从城市数字化转型内涵、城市功能空间数字化、城市数字化应用场景、城市数字化转型路径对策等方面，梳理了2022年城市数字化转型研究进展，进而提出未来城市数字化转型研究的主要方向，包括顶层设计、系统协调、空间格局优化、影响效应、调控机制等。     

在组织中实践基于模型的系统工程

 基于模型的系统工程（MBSE）要解决复杂系统工程的问题，需要通过信息、计算和软件来架设传统系统与各领域工程（嵌入式、安全、结构等）之间的桥梁。综合产品团队使MBSE的有效方式可以有效降低实践风险，同时MBSE工具链和集成开发环境的成熟度也是制约实践效果的重要影响因素。全面数字化趋势引领的第4次工业革命中，MBSE向数据主线/数字工程等演进的趋势日趋显著。面向未来，必须认识到MBSE和产品数据管理/产品生命周期管理集成，以及在数字工程和数字主线大背景下理解和再造MBSE的必要性。     

基于云理论的技术研发进度评估方法

技术研发进度不同于一般工程进度,不适合用数值精确表示。云理论是一种用于处理不确定性和含糊性知识的数学工具,可实现概念与数据之间的相互转换。研发项目技术进度评估对于制订项目技术进度计划,进行进度控制具有重要意义。针对研发项目特点,以技术重要度为权重,提出基于云模型的技术进度评估方法,解决了技术进度评估模糊化的问题。     

小型堆研发及核应急准备进展

 小型核反应堆具有良好的安全特性、模块化建造方式和广泛的应用领域,已成为国际上重要的核能研发工作。相对于百万千瓦级大型核电站而言,外部约束条件（应急计划是其中之一）对小型堆的经济性具有更大的影响,尤其是对需要靠近用户的小型核反应堆（例如供水、供热等）更是如此。作为克服这种约束条件的一个重要策略,小型核反应堆在设计上追求更高的安全特性。对于需要靠近用户的小型核反应堆（例如供热、供汽等）,将应急计划区限制在厂址范围之内,对保障小型核反应堆的经济性和增强公众的接受性非常有益。事实上,许多小型核反应堆都将烟羽应急计划区限制在厂址边界作为重要的设计目标之一。从目前经验看,完全取消小型核反应堆的场外应急准备的可能性不大,但考虑其安全特性、简化小型核反应堆的应急准备是国际上的共识。介绍了小型核反应堆的研发现状,讨论了大型核电机组与小型核反应堆应急计划在理念和实现方式上的差别,分析了国际上有关小型核反应堆应急准备简化的有关讨论和实践。     

随钻电磁波电阻率测井采集系统研究

随钻测井（LWD）以地层分辨率高、节省时间和成本等优势而有别于电缆测井,在情况复杂、电缆测井难度大、钻杆传输测井风险高的井中,随钻测井具有优越性。针对目前测井技术的发展需求,设计出一种随钻电磁波电阻率测井数据采集系统。重点介绍了随钻测井仪采集系统结构、采集方案、数据处理及各功能模块的设计与实现。该系统基于高性能数字信号处理（DSP）和现场可编程门阵列（FPGA）而设计,实现了对信号的预处理、高速A/D的控制、相敏检波（PSD）的数字化等功能,优化了系统,为随钻测井仪器的研制提供了新的方法和途径。     

中国核能科技“三步走”发展战略的思考

 核能作为中国的战略产业,通过坚持创新驱动战略,正在不断转型升级。聚焦于发电方向,中国推出自主三代压水堆技术,在快堆、高温气冷堆等具备第四代特征的核电技术方向实现突破,作为核心成员参加国际ITER 计划并顺利推进采购包计划,为“热堆-快堆-聚变堆”三步走奠定了坚实的基础。本文在总结阶段性核能产业科技发展基础上,提出了“十三五”乃至更长时期,落实“三步走”战略的发展趋势和技术方向,特别是对如何实现“热堆-快堆”第二步跨越、实现“快堆和聚变”第三步跨越进行了思考,并展望了未来核能科技发展的前景。     

利用数字化仪快速录入采矿工程图件的途径

大量原始图件的录入过程始终影响着采矿工程计算机辅助设计效率的提高 ,从某种程度上制约了采矿工程图件的数字化进程。介绍了提高数字化仪使用效率的要点 ,并结合 Tablet2 0 0 0图件数字化系统的开发 ,探讨了利用数字化仪快速录入采矿工程图件的有效方法 ,以及如何实现参数绘图 ,并给出部分源代码。     

基于大数据的土地利用规划发展模式创新

通过文献阅读法,分析大数据技术在土地利用规划中的当前潜在运用,在此基础上提出基于大数据平台的土地利用、土地规划土地与管理的优化思路。当前土地规划(利用)和管理中存在多规冲突与管理划条块分割现象、规划体系不健全与基本规章制度落后、用地分类不合理与规划源数据不科学、土地利用规划研究趋于表面且规划方法单一等问题。引进大数据技术到新一轮的土地利用、规划与管理中,创新土地利用规划的理念和思维,提高土地利用优化配置分析和解决问题的能力,丰富规划的源数据、研究方法及手段。借助大数据技术发展建立起土地利用规划评价、空间用地布局优化、土地利用发展预测等评价运用体系,提高土地利用、规划与管理工作数字化及信息化的能力。