摘要：核子能源作为体积小能量大同时开发成本较低的能源，使得越来越多的国家和地区开始青睐核能的应用。为确保核电厂安全有效运行，利用数字化仪表及控制系统对核电厂进行合理监控十分必要。数字化仪表可以使核电厂运作状况完美呈现于工程师眼前，控制系统可以确保核电厂及时规避安全事故发生，保障周边地区安全环境。文本将以未来核电厂数字化以及控制系统进行分析，为核电厂未来发展提供更多可参考建议。
关键词：核电厂；数字化仪表；控制系统
数字化仪控系统在核电厂的应用，可以使核电厂工作人员能够对当前核电厂运行状态进行有效监控，并判断核电厂工作状态。随着科学技术的发展，计算机应用技术已经深深植根于人们智能化操作系统理念之中，利用数字化仪表可以实时监控的优势，对核电厂模拟电子线路以及功率变量进行准确判断，有效帮助核电厂工作人员对核电厂工作效率，以及安全性能及时掌握，从而达到核电厂控制系统的有效控制。
1核电厂数字化仪表与控制系统概述
基于数字计算机技术完成自动控制与保护、信息显示以及网络通信来实现核电厂的监测与控制功能，履行该功能的所有硬件设备和软件就被称为核电厂数字化仪表与控制系统。该系统的主要功能分为信息处理与显示功能和控制功能。其特点是实现全厂信息管理和过程控制以及复杂的控制规律的综合控制。核电厂数字化仪表与控制系统提供了一个集成的计算机系统，其信息、控制和监测功能覆盖了核电厂的所有过程系统。核电厂数字化仪表与控制系统的类型主要分为集中型和集散型。集中型计算机控制系统具有能集中显示操作、利用率高等特点。但是集中型控制系统网络控制、分散控制的优点体现不出来，还需使用大量的控制电缆，灵活性、扩展性较差。另外，系统可靠性也是一个主要的问题，即所谓的危险集中，通常是采用多重冗余计算机的方式提高系统的可靠性。
2核电厂运用数字化操作系统的原由
众所周知，核电厂利用核能进行发电。核能在地球上储备十分丰富，可以为人力提供的能量要远远超过传统化石能源近十万倍，同时核能在性价比上也要远远高于传统能源，其体积小而能量释放却要高于化学能源几百万倍，同时由于其开采成本低，利用核聚变反应技术更是可以利用海水作为核电厂能源燃料，这就使得核电厂发电成本极低。
据相关部门实验与统计，传统火电站在工作运营状态下排放出的二氧化硫，以及氧化氮等物质会严重污染周边地区环境质量。而核电厂由于在工作状态下严密保护，为防止核能泄漏会设置层层壁垒使得其对外基本零排放污染物质，即使是有其污染程度也要远小于传统火电站。权威部门认证核电站在工作运营状态下，向空气排放的污染物一整年对周边居民影响程度，还远不及居民做一次X光受到的辐射剂量。因此目前世界超过16%的电能皆由世界各国的核电厂提供，有9个国家接近半数的电量直接产生于核子能源。数字化仪控操作系统基于电子信息技术的控制以及安全防护，能够通过核电厂能量平衡性，以及核能的爆发状态数字化显示，帮助工程师对核电厂全局进行有效控制，从而履行其监控职能。同时数字化仪表控制可以高效处理核电厂工作大数据，通过集成数字化内容，帮助工程师及时测量和检测整个电厂的工作运营装填，保障其可以实现核能利用率高，信息监控系统集中化显示，降低核电厂工作操作难度，减缩工作流程。所以为有效确保核电能源的安全性质，对核电厂运行情况实时掌握，必须利用数字化仪表对核电厂做到24小时工作状态有效监控。
3数字化仪控系统在核电厂的可靠应用
3.1智能化操作界面，简化核电厂监管操作流程
核电站可以为人类生活输送更多电量，更多能源，不过核电厂的安全也是人们一直担心害怕的主要问题。在核电厂过去几十年发展道路上，世界曾发生过两次特大的核能泄漏危机事故。一个是美国三里岛核电站由于工人操作过失，导致核反应堆彻底被损坏。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆一个是切尔诺贝利核电站四号机组泄漏事件，其也是由于操作者连续操作失误，致使四号反应堆状态不安定，导致爆炸产生。因此可以看出核电厂核心危机基本都是由于人为操作导致，所以利用数字化仪控操作系统，简化核电站操作流程十分重要。
智能化的操作界面可以有效减轻工程师工作压力过大，同时可以帮助工程师克服反应堆监测数据过多，过于分散问题。有效降低观察者判断以及分析监控的负担。最重要的是能够减轻工程师操作需求，提供给核电厂操作工人更为正确的事故解决措施。同时简化核电厂监管操作内容以及流程，使其更加智能化，操作更简便，有效降低核电厂操作事故。
3.2安全可靠的运行系统，帮助维护安全性能
核电厂数字化仪表具有高度安全准确性能，信号通过仪器汇集以及传输，及时将核电厂工作状态有效传达。仪表仪器的控制系统需要极高的安全性能才可以运用于核电站。并且仪表操控系统因其庞大的操作系统和流程，需要核电厂工作人员及时对其进行定期维护，保障其能够一直可以处于一个安全可靠的工作状态。数字化仪表以及控制系统是一项工作内容强度较大，技术专业程度比较高的项目。安排工程师定期学习以及维护它，有效控制数字化仪表操作系统工作负担，可以为核电厂的安全运作提供有效保障。
3.3数字化操作是未来科学进步发展趋势
科学技术的进步帮助人类生活越来越简单、方便。数字化信息操控系统是未来必然发展趋势，其能够将实际具体数值以及信息展示在数字展板上，让人们能够及时掌握系统内部安全性能。相比较传统纸笔记忆操作或者是大量繁琐的按钮操作，数字化面板操作可以提供更全面的记忆关联性，帮助工程师正确掌握电子工作内容，有效控制操作失误，规避庞大工程量所造成的信息记忆掌握失误。所以，未来核电厂工作运转，必然离不开数字化操作系统。数字化面板仪表控制系统帮助核电厂，提高核电厂安全控制效果，及时掌握核电厂系统内部运作状态。应用数字化操作系统管理核电厂，将是未来核电厂发展必然趋势。
4核电厂内部操控系统未来发展趋势
未来核电厂安全控制与发展必然离不开分散系统DCS，以及控制器PLC和现场总控制系统FCS结合。因为其三者融合可以有效帮助控制仪表设备翻新问题，并从中检测设备内部可能存在的故障情况，通过加以管理分析，及时掌握核电厂内部运营状态，了解其运行参数。
同时核电厂管理人员通过对数字化控制系统内部大数据进行分析，可以及时得到较为安全的工作实时情况，了解核电厂工作内部运营故障原由，避免事故发生。最后利用现场的智能化工作管理程序，对核电厂设备系统内部进行及时监管。因FCS需求的系统变数较小，能够大大降低核电厂工作运营成本，间接地提高核电厂工作运行状态，提升其直接经济利益。
结论
最后不得不说一句，核电厂数字仪表操控对于核电厂安全生产来说，极其关键。同时数字化仪控系统在科学技术进步与发展的今天，运用于核电厂也是未来为有效满足核电厂安全、高效、质量的必然需求。在未来核电厂操控系统一定会随科技进步而不断加以创新和改进，使其能够既保障核电厂工作质量还要保证周边地区供电安全。核电厂对于人类来说利要大于弊，为有效控制其弊，减少核电厂操作以及系统漏洞，必须要加强数字化仪控系统的应用，保障核电厂工作人员专业素质，从而确立核电厂工作安全核心定位。
参考文献：
[1]王忠武.电气自动化在发电厂的应用与发展[J].建材与装饰，2016（49）：193.
[2]李定川.我国电气自动化仪器未来的发展趋势与应用综述[J].智慧工厂，2016（5）：51-55，62.
[3]刘中明，陆荆，李红英.核电厂数字化仪表与控制系统的应用现状与发展趋势[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2016（3）：244.
论文作者:李欢
论文发表刊物:《电力设备》2017年第28期
论文发表时间:2018/1/16
标签：核电厂论文; 控制系统论文; 仪表论文; 工作论文; 系统论文; 操作论文; 核能论文; 《电力设备》2017年第28期论文;