數字化轉型是當今數字時代推動核工業高質量發展的強大動力和重要著力點。眾多核工業企業積極探索數字化轉型路徑，通過引入先進數字技術和自動化，提升生產效率和運營水平。然而，核設施數字化轉型是一把“雙刃劍”，在帶來效率提升、成本降低等諸多機會的同時，也伴隨著復雜的風險和挑戰。為進一步提升我國核設施的安全性、可靠性和運行效率，切實保障數字化轉型工作安全有序開展，構建全面覆蓋、科學高效的數字化監管體系勢在必行。

核設施數字化轉型本質

是新數字技術的應用

近年來大數據、人工智能、機器學習、高級數據分析、數字孿生等技術的發展極大地增強和改變了數字技術，使其變得更加強大和通用。當前，新數字技術已在多個方面展示出顯著優勢，如出色的實時數據處理能力、對趨勢和行為的超強預測能力、卓越的建模能力、卓越的數據決策分析能力以及支持復雜任務的自動化。

核設施數字化轉型泛指核設施運維從傳統流程向數字化流程的轉變，主要目標是通過技術進步提高安全性、可靠性和效率。典型的核設施數字化轉型實例有使用數字孿生技術模擬和優化核電廠運行，以及使用人工智能和機器學習技術預測設備故障和實施預測性維護等。

核設施數字化轉型

機會與風險并存

核設施數字化轉型有機會大幅提升四項關鍵能力，即狀態監測能力、問題診斷能力、風險預測能力和自動化水平。

1. 提升核設施狀態監測能力有助于提高監測數據的實時性、準確性、可靠性和全面性，及早發現設備故障或系統異常，減少輻射工作場所人工檢查需求，優化監測設備及其運維。

2. 提高問題診斷能力有助于更快、更準確地確定異常或故障的位置、性質、根本原因和影響，并實施有效的糾正措施，防止其再次發生。

3. 提高風險預測能力有助于盡早、精準、全面地預判風險，開展預測性維護，解決潛在問題，防范事故發生。

4. 提高自動化水平有助于降低人工操作依賴和人為失誤風險，實時智能處理大量數據，簡化操作提高效率，保持性能穩定，異常情況下快速準確執行既定安全程序。

當數字化轉型給核設施提供重大改進機會時，可能面臨的六項主要風險也不容忽視。

1. 網絡安全風險。數字系統容易受到網絡攻擊，從而危及設施安全和安保。未經授權訪問敏感數據也會導致信息泄露和潛在的信息濫用。

2. 系統安全性和可靠性風險。數字系統在很大程度上依賴于軟件，而軟件中的錯誤或漏洞可能會導致系統故障。數字系統還易出現共因故障而影響多個系統。

3. 整合挑戰。將新的數字技術與現有系統整合可能會很復雜，并導致兼容性問題。不同系統和平臺之間的數據進行無縫整合極具挑戰性。

4. 合規性風險。將數字系統設計的便于監管審查，且保證數字系統持續滿足不斷變化的監管要求可能是一項非常艱巨的任務。

5. 人因風險。工作人員需要通過充分的培訓來適應新數字技術，可能會對變革產生抵觸情緒。對數字系統的過度依賴會導致出現新的人因失誤，尤其是在工作人員未完全熟悉新數字技術的情況下。

6. 實施風險。實施數字化轉型可能耗費大量時間，并可能因技術挑戰或資源限制而出現延誤或成本超支問題。

國外積極開展核領域先進

數字技術應用基礎研究

鑒于人工智能有可能為核工業帶來許多益處，如提高效率和降低對人類和環境的風險，當前國際上積極開展以人工智能為代表的新數字技術在核領域應用的基礎研究工作，涉及新數字技術應用的效益、挑戰和安全評估框架等多個方面。

IAEA在2022年發布了報告《人工智能加速“核”的應用、科學與技術》，經合組織核能署在2024年發布了報告《用于核工程科學計算的人工智能和機器學習基準》，英國核監管辦公室(ONR)在2022至2023年間牽頭實施了首批核領域人工智能監管沙盒試點項目，并于2024年發布政策文件《ONR以支持創新為導向的人工智能監管辦法》。此外，ONR還積極通過核能署聯合安全研究項目機制，與加拿大核安全委員會、美國核管委會合作，共同制定核領域人工智能監管原則。

美國加快核安全監管

數字化基礎設施建設

美國核管委會(NRC)積極致力于數字化轉型，旨在建設并保持一個強大的現代化數字基礎設施，利用數字技術來提升其安全性、可靠性和效率。其相關工作涉及四個主要方面，即監管法規框架更新、新數字技術應用，數字化科研以及網絡安全保障。

1. 升級數字化監管法規框架：NRC持續發布和修訂相關聯邦法規、監管導則、技術報告、工作指南、辦公指令等，對數字儀控系統安全性和可靠性以及網絡安全等安全關鍵項提出安全要求，以應對新興技術涌現和不斷變化的挑戰，確保核設施中使用的數字技術和系統安全可靠。

2. 使用人工智能和高級數據分析工具：NRC正在將人工智能和高級數據分析納入其監管流程，以分析大型數據集、拓展和深化安全評估、支持決策和加強監管。其成立了人工智能管理委員會，任命首席人工智能官，牽頭抓總、統籌推進人工智能應用工作。同時還提出將人工智能納入NRC監管框架的路線圖，涵蓋了其監管框架建設、審評隊伍建設、國內與國際合作、人才培養和人工智能工具應用與研究等五項重點戰略目標。

3. 聚焦數字化關鍵領域研究：NRC系統性地開展數字化安全有關課題研究，主要針對數字儀控系統安全、運行經驗分析、風險分析支撐的安全評估等七個主要研究方向。例如，為評估環境對數字系統的影響，NRC專門開展了有關火災、煙霧、高溫、電磁脈沖、空間天氣和其他環境因素對數字系統性能和可靠性的影響方面的研究等。

4. 實施先進網絡安全措施：NRC網絡安全工作的核心目標是保護數字系統的功能與數據等。所采取的主要措施包括：讓安全、應急等關鍵系統與外部網絡隔離，定期開展網絡安全保護措施有效性評估和檢查，管控IT系統和組件供應鏈風險，持續開展網絡安全培訓，提高NRC工作人員、營運單位人員的網絡安全認知和其應對網絡威脅的能力等。