5G助力上海核工院“智慧核电”建设编者按按照2021年国务院政府工

编者按
按照2021年国务院政府工作报告中“加大5G网络和千兆光网建设力度，丰富应用场景”的要求，以及上海全面推进城市数字化转型的意见，上海聚焦5G+行业示范应用带动产业链、业务链、创新链融合发展，在智能制造、智慧交通、健康医疗、智慧教育等十大领域推进超500项5G应用项目，在全国“绽放杯”5G应用征集大赛中屡获佳绩。为总结和分享上海“双千兆”应用发展经验，积极营造产业发展的良好氛围，小编特开设本栏目。
一、背景情况
随着中国经济的快速发展，核电在我国能源结构中发挥越来越重要的作用。而核电的安全保障，则是难以绕过的重要环节。由于核能所特有的辐射安全问题，打造智慧且安全的核电站是整个行业应对新时代核电高效发展的必经之路。作为新一代信息通信技术， 5G凭借其大带宽、低时延、广覆盖、超可靠等特点，成为支撑智慧核电发展的关键使能技术。
二、项目简介
项目由上海核工程研究设计院有限公司打造。通过5G技术赋能核电厂安全高效运行的智慧平台，全面支撑核应急、自然灾害应急、反恐安防、生产安全、智能大修、设备数字孪生、机器人等应用场景的智能化提升。提升核电应急安全、厂址安全、运行安全、人员安全，为我国核电产业可持续发展奠定坚实基础。

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图1：5G+智慧核电安全平台
三、5G应用场景
（一）5G+核电厂智慧安全生产

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图2：5G厂区实时监控
日常生产安全是核安全保障的重要组成部分。 5G赋能智慧生产安全系统，基于低时延、大带宽特性实现对作业人员和工作区域的智能监控管理。一是利用电子围栏、危险区域告警等方式，提高人员安全意识，也能及时发现问题并做出响应和调整，减少安全生产事故。二是结合无人机、RFID信号源及定点视频，发挥5G低时延、大带宽特点，实现全景监控，并通过人工智能技术进行安全生产智能管理，实现火焰、滴水识别及人员特殊状况监控、PPE异常预警等功能。
（二）5G+VR灾害应急训练

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图3：水淹灾害场景模拟
基于5G的低时延、大带宽，打造了灾害应急模拟演练系统。通过5G+VR ，结合先进仿真可视化技术，对灾害进程进行仿真推演，让操作员身临其境地处于不同灾害条件下，实现全要素、全场景、全实时演练，提升核电厂应急人员对突发灾害事件响应的科学决策能力。
（三）5G+AR远程大修专家支持

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图4：5G+AR远程专家指导
大修期间会对运行期间发生故障的设备进行检修，利用5G+AR等技术，可快速地获取制造商、设计院、技术支持机构等单位专家的支持，专家也能全面实时地获取现场设备状态信息。对于诸如新冠疫情等特殊情况， 5G+AR远程支持更是必不可少。
（四）5G赋能设备数字孪生
打造核电厂设备5G数字孪生模型，可以结合数据模拟物理实体的运行状态。一是利用5G低时延的特性，进行设备状态数据实时传输，构建结合设备物理模型和数字模型构建高保真虚拟镜像，提升设备的运行状态识别精度，提高关键设备运行状态监测的全面性、及时性和准确性；二是通过5G+大数据分析和5G+AI算法对设备运行状况进行实时分析，实现设备故障的早期预警、故障预测、优化设备维修策略；从而提高设备智能监测、故障诊断、健康评价和寿命预测的水平。