fr.wedoany.com Rapport : La plateforme de calcul de simulation numérique et la salle d'exposition et d'échange numérique et intelligent du laboratoire de simulation numérique du cycle du combustible nucléaire de CNNC 404 sont désormais opérationnelles, réalisant l'intégration fonctionnelle de « conception numérique des équipements + essais virtuels + analyse de simulation des conditions de procédé ». Cela a considérablement amélioré la capacité de calcul de simulation haute performance, fournissant un soutien technique pour des scénarios d'application tels que la recherche et le développement d'équipements sur site, l'optimisation des paramètres de production et l'analyse des pannes de procédé.

Ce laboratoire, axé sur quatre directions de recherche principales — simulation numérique de la chimie nucléaire, développement intégré de robots, applications d'intelligence artificielle, radioprotection et calculs de criticité — se concentre sur les besoins réels de l'ensemble du processus de production de la chimie nucléaire. En utilisant la modélisation par simulation, les équipements intelligents, les algorithmes d'IA et les calculs de vérification de sécurité comme moyens, il vise à améliorer les niveaux de sécurité, d'intelligence et de précision. Le laboratoire a déjà obtenu plusieurs reconnaissances dans le cadre de percées technologiques et d'applications pratiques, notamment le premier prix du Concours national d'innovation en applications de simulation, le troisième prix du Prix du progrès scientifique et technologique du Groupe CNNC, le troisième prix du 3e Concours de systèmes « Rivière d'étoiles » du Groupe CNNC, et le deuxième prix du 1er Concours de robots industriels nucléaires du Gansu. Il cumule plus de 30 brevets d'invention et droits d'auteur de logiciels.

En utilisant des technologies de simulation numérique multidimensionnelles et multi-types, le laboratoire sélectionne des modèles de modélisation adaptés aux différentes caractéristiques des procédés de la chimie nucléaire. Il se concentre sur cinq scénarios clés pour mener des recherches par simulation : l'optimisation des performances des équipements critiques, le développement de dispositifs de détection, la sûreté nucléaire, la vérification hydraulique des réseaux de canalisations, et le diagnostic des pannes des équipements d'extraction. Grâce à des déductions dans l'espace virtuel, il réalise l'optimisation des paramètres, la vérification des performances, la simulation des conditions de fonctionnement et la modélisation du diagnostic des pannes. En remplaçant les essais physiques par des expériences simulées, il optimise les structures des équipements et les paramètres de fonctionnement, réduisant ainsi les pertes de matériaux liées aux essais physiques, et fournit un soutien technique pour l'optimisation des procédés de production et la maintenance des équipements.

Dans le domaine des équipements intelligents, le laboratoire, en se concentrant sur deux activités principales — l'inspection générale des bâtiments contenant des matières radioactives et les patrouilles intelligentes sur le site — a développé plusieurs types de produits, notamment des robots d'inspection générale, des robots de patrouille sur rail, des robots de patrouille à roues et des drones de patrouille, construisant ainsi un système de patrouille intelligent multi-formes et coordonné. Les robots d'inspection générale sont responsables du marquage des zones sur le terrain, tandis que les robots sur rail et à roues, ainsi que les drones, effectuent des inspections ponctuelles et à grande échelle sur l'ensemble du site. En remplaçant le personnel par des équipements automatisés dans les zones à haut risque, cela réduit le risque d'exposition des travailleurs et accélère la transition intelligente des modes d'inspection et de détection des installations nucléaires.

Le laboratoire de simulation s'appuie également sur des technologies d'IA telles que les agents intelligents et les grands modèles, exploitant la valeur des actifs de données de recherche scientifique via des modèles de données, afin d'améliorer la précision de la gestion de la production et de la R&D. Lors de la première phase, plus de 60 scénarios ont été collectés, et 10 scénarios à forte valeur ajoutée ont été sélectionnés et évalués, permettant le déploiement d'outils intelligents couvrant des domaines tels que la planification de la production, la gestion des achats et le calcul des doses de rayonnement. Le système intelligent de prévision et de planification de la consommation d'eau intègre les données complètes de la chaîne d'approvisionnement en eau du site, permettant une gestion intelligente de l'allocation des ressources en eau. Le calculateur rapide intelligent de blindage anti-radiation, basé sur la modélisation de données de calcul, a été transformé en une application logicielle de modèle proxy allégé, capable de réaliser rapidement les calculs de blindage anti-radiation pour des conteneurs, des composants, des boîtes à gants et d'autres dispositifs, soutenant ainsi la conception des structures de protection.

En matière de radioprotection et de sûreté-criticité, le laboratoire, en utilisant la simulation Monte Carlo comme noyau, construit des modèles de reconstruction haute fidélité. En se concentrant sur les besoins de conception de blindage des bâtiments et d'évaluation de la sécurité des équipements de procédé, il mène quatre types de calculs de vérification spécialisés : la conception de la radioprotection, l'évaluation de la sûreté-criticité, l'évaluation des plans de protection et le calcul de vérification de la criticité. Pour les zones critiques, le laboratoire utilise des moyens de vérification numérique pour calculer avec précision la distribution des doses de rayonnement dans l'espace, vérifier la conformité des structures de blindage existantes, identifier les lacunes de protection, et produire des plans optimisés de correction du blindage et de contrôle opérationnel, garantissant ainsi la radioprotection et la sûreté-criticité des installations nucléaires tout au long du cycle de vie, de la conception à la mise en service et à la maintenance.

À l'avenir, CNNC 404 s'alignera sur l'objectif de construction du « nucléaire numérique » du Groupe CNNC, approfondira l'itération technologique, favorisera le couplage profond entre la technologie des jumeaux numériques et la gamme complète de robots et de systèmes de simulation, construira une plateforme intégrée de gestion numérique de la chimie nucléaire, élargira les applications de l'IA dans des scénarios tels que l'optimisation des procédés, le diagnostic des pannes et l'alerte intelligente des rayonnements, enrichira la ligne de production d'équipements intelligents, et explorera une intégration plus profonde des technologies numériques et intelligentes avec la production de la chimie nucléaire.