任景莉，楊盼

（鄭州大學河南省大數(shù)據(jù)研究院，鄭州 450052）

一、前言

核電作為構建現(xiàn)代清潔低碳、安全高效的能源體系中的重要一環(huán)，實現(xiàn)數(shù)字化、智能化是確保核工業(yè)高質量發(fā)展的必要手段，也是打造核工業(yè)強國不可或缺的重要組成部分。對于核電企業(yè)來說，積極推進核電數(shù)字化是降本提效、 形成行業(yè)競爭優(yōu)勢的優(yōu)選路徑。

數(shù)字化實體產(chǎn)業(yè)是發(fā)展數(shù)字經(jīng)濟的關鍵內容，目前實體產(chǎn)業(yè)發(fā)達的國家均在積極布局數(shù)字化工業(yè)戰(zhàn)略 [1]。核電站的生命周期通常跨越數(shù)十年并產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)， 因復雜繁多的數(shù)據(jù)難以進行統(tǒng)一的規(guī)劃管理而導致數(shù)據(jù)利用率偏低、數(shù)據(jù)價值難以充分發(fā)揮 [2]。因此，建立數(shù)據(jù)管理體系是核電站數(shù)字化轉型的重中之重。核電大數(shù)據(jù)作為核電站的重要資產(chǎn)，亟需構建核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理體系，建立覆蓋核電站全生命周期的數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸、應用體系；加強數(shù)據(jù)流通，創(chuàng)新數(shù)據(jù)管理與共享機制，發(fā)揮數(shù)據(jù)要素的核心價值。

二、核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理的發(fā)展現(xiàn)狀

核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理（NPPLDM）指在大型核電站全生命周期內的主要階段，對各類數(shù)據(jù)進行定義、收集、評估、共享、協(xié)同應用、維護、歸檔、銷毀等處理，并對數(shù)據(jù)資源的全生命周期進行科學、全面管理。核電站的數(shù)據(jù)支撐著核電數(shù)字孿生和數(shù)字化移交的發(fā)展。隨著核電數(shù)字化發(fā)展，各種核電數(shù)據(jù)呈指數(shù)型增長，以存儲管理為核心的數(shù)據(jù)管理已不能滿足相關業(yè)務更為深化的數(shù)據(jù)分析和共享需求。新時期的NPPLDM應以數(shù)據(jù)存儲整合、共享應用、安全可靠為基礎，深入研究核電站全生命周期節(jié)點、業(yè)務流、信息流、數(shù)據(jù)流，開展涵蓋核電規(guī)劃設計、采購施工、調試移交、運維退役全過程的精益化數(shù)據(jù)管理；充分實現(xiàn)核電大數(shù)據(jù)價值，消除“數(shù)據(jù)孤島”，促進業(yè)務協(xié)同，提升核電站的安全性、可靠性和經(jīng)濟性。

目前，NPPLDM體系研究按照對象不同分為兩大類：以核電站某生命節(jié)點為對象的數(shù)據(jù)管理研究，以核電站主數(shù)據(jù)為對象的數(shù)據(jù)管理研究。以核電站某生命節(jié)點為對象的數(shù)據(jù)管理研究主要圍繞核電站規(guī)劃設計、工程建設（設備采購和土建安裝）、運維管理3個階段展開。核電站的大部分數(shù)據(jù)產(chǎn)生于規(guī)劃設計階段，因而核電設計的數(shù)字化不僅可以簡化上、下游數(shù)據(jù)傳遞，還可助力實現(xiàn)核電“數(shù)字化移交” [3]。在工程建設階段，加強和規(guī)范設備采購數(shù)據(jù)管理 [4]、項目管理 [5]、文檔管理 [6]，有助于縮短工期和降本提效。核電運維管理過程的核心是反應堆監(jiān)管，因而運維數(shù)據(jù)管理對核電站的安全高效生產(chǎn)至關重要 [7]。

核電站主數(shù)據(jù)是核電站研發(fā)設計、建安調試、運維生產(chǎn)等過程中產(chǎn)生的核心數(shù)據(jù)，在收集、共享和運用后可滿足跨部門業(yè)務協(xié)同需要。不同于分階段數(shù)據(jù)管理，主數(shù)據(jù)管理應確保主數(shù)據(jù)在核電站全生命周期內的一致性、完整性、共享性和可靠性。主數(shù)據(jù)在核電信息化建設和以信息化手段實現(xiàn)的業(yè)務活動中具有重要作用，國內核電企業(yè)都在積極開展主數(shù)據(jù)管理實踐，如江蘇核電有限公司的江蘇核電主數(shù)據(jù)全生命周期概念模型，大亞灣核電運營管理有限責任公司的主數(shù)據(jù)分類管理 [8]和核電站全生命周期知識管理框架 [9]。也要注意到，上述研究雖然給出了核電數(shù)字化轉型過程中的設計數(shù)據(jù)管理、采購數(shù)據(jù)管理、工程數(shù)據(jù)管理等思路，但仍缺乏針對NPPLDM體系開展的整體規(guī)劃與統(tǒng)籌管控。

核電是一項復雜的系統(tǒng)工程，從規(guī)劃設計、采購、施工建造、調試移交到運行維護、退役，通常經(jīng)歷50～70年的生命周期；核電站全生命周期中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)是確保電站正常運行和核安全的重要憑證，具有重要的查考價值。在核電數(shù)字化、智能化發(fā)展背景下，統(tǒng)籌管理復雜的核電工程、運維信息至關重要。本文作為聚焦NPPLDM開展的整體性、框架性研究，從核電站數(shù)據(jù)管理的需求和難點出發(fā)，以數(shù)據(jù)管理與核電業(yè)務協(xié)同的融合應用為切入點，探討NPPLDM框架體系并提出行業(yè)性發(fā)展建議。

三、核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理的需求分析及面臨挑戰(zhàn)

（一）核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理需求分析

1. 核電站業(yè)務協(xié)同的需要

核電站是多方參與，涉及多專業(yè)、多設備的長期工程，業(yè)務協(xié)同至關重要。核電站數(shù)據(jù)按照業(yè)務流程分為工程數(shù)據(jù)、運維數(shù)據(jù)：前者包括規(guī)劃文件、設計文件、采購數(shù)據(jù)、施工數(shù)據(jù)、安裝調試數(shù)據(jù)等；后者包括核電生產(chǎn)運營過程中產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，如維修、延壽、退役數(shù)據(jù)等。這些海量數(shù)據(jù)通常存儲于不同的系統(tǒng)，存在數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一、數(shù)據(jù)類型復雜多樣、運行系統(tǒng)相對獨立等問題，致使業(yè)務數(shù)據(jù)重復、割裂，共享和應用難度較大，影響了核電業(yè)務的協(xié)同效率。因此，開放共享的NPPLDM體系是提高核電業(yè)務效率、實現(xiàn)核電數(shù)據(jù)治理能力現(xiàn)代化的創(chuàng)新舉措。

2. 核電站數(shù)字化移交的需要

核電站數(shù)字化移交是核電行業(yè)深入實現(xiàn)“兩化融合”的重要體現(xiàn)。我國的核電站工程建設以工程總承包（EPC）模式為主 [10]，傳統(tǒng)的核電站移交是以紙質和電子化文件形式，將相關數(shù)據(jù)交付給業(yè)主方。新興的核電數(shù)字化移交則以結構化數(shù)據(jù)和智能模型/圖紙的形式，將工程階段的相關信息以數(shù)字化、智能化的形式交付給業(yè)主方，同時交付一座“數(shù)字核電站”來支持后續(xù)的智慧運營。貫穿核電站全生命周期的數(shù)據(jù)管理，可以通過規(guī)范數(shù)據(jù)標準、關聯(lián)數(shù)據(jù)屬性、提升數(shù)據(jù)質量等行為，支撐數(shù)據(jù)在業(yè)務系統(tǒng)之間的互聯(lián)互通和高效分析。顯然，智能模型和智能圖紙具有良好的實用性，對實體電站的運營指導也更為可靠。

3. 提升核電安全保障的需要

核電安全問題長期以來備受關注。核電站規(guī)劃設計通常采用“縱深防御”思想，運用技術手段來降低核電事故的危害；核電站后期的運維管理主要通過監(jiān)控反應堆運行狀態(tài)、設備屬性狀態(tài)、核輻射劑量等數(shù)據(jù)，對故障進行預警和量化 [11]。傳統(tǒng)的核安全數(shù)據(jù)處理分析較多依賴于人的經(jīng)驗，而核電數(shù)字化、智能化轉型則弱化人的作用，轉而采用數(shù)據(jù)和算法來實現(xiàn)智能預警。目前，核電行業(yè)尚未形成標準化且全面的數(shù)據(jù)管理，存在數(shù)據(jù)之間關聯(lián)程度不高、數(shù)據(jù)多源異構等問題，制約了核電站運營管理的數(shù)字化、智能化進程。

（二）核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理面臨的挑戰(zhàn)

1. 核電工程業(yè)務復雜，“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象嚴重

核電工程業(yè)務復雜，核電企業(yè)之間，產(chǎn)業(yè)鏈上、下游參與方眾多，數(shù)據(jù)相對封閉；核電站全生命周期跨度長，數(shù)據(jù)利用存在信息不對稱、不及時的情況。核電業(yè)務系統(tǒng)大多自成體系、相互獨立，盡管縱向業(yè)務實現(xiàn)了全面覆蓋，但橫向業(yè)務優(yōu)化不足。因數(shù)據(jù)標準不統(tǒng)一導致的核電業(yè)務“數(shù)據(jù)孤島”現(xiàn)象嚴重，使得跨業(yè)務領域/板塊的數(shù)據(jù)集成與協(xié)同較為困難。

2. 數(shù)據(jù)類型復雜繁多，可用性不足

多源的核電數(shù)據(jù)帶來了數(shù)據(jù)的多樣性 [12]，但多樣化的數(shù)據(jù)載體和格式種類也造成數(shù)據(jù)類型的復雜化問題。鑒于數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)結構在業(yè)務中的不同作用，加之核電的數(shù)據(jù)類型又具有明顯差異，核心數(shù)據(jù)分類管理不當將會降低數(shù)據(jù)可用性。以核電設計階段為例，大部分關鍵數(shù)據(jù)以文檔形式進行信息保存和交換，存在傳遞效率低下、共享難度大、版本多、檢索難等問題。此外，隨著數(shù)據(jù)收集方式多元化，非結構化的數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)總量中占比加大（呈指數(shù)型增長），致使數(shù)據(jù)存儲成本、應用分析難度均有增加，信息整合和連接的復雜性凸顯，信息的實時統(tǒng)一、虛實集成等問題逐漸暴露。

3. 缺乏有效的數(shù)據(jù)質量管理制度及機制

數(shù)據(jù)質量提升是NPPLDM的目標之一。在核電站工程建設和生產(chǎn)運維過程中，數(shù)據(jù)錄入不規(guī)范、不準確，數(shù)據(jù)缺失或異常都會影響數(shù)據(jù)質量。大量異常數(shù)據(jù)向自動運行的核電設備提供無效輸入值，可能影響反應堆正常運轉甚至威脅核電站安全。當前，核電企業(yè)尚未形成嚴格規(guī)范的核電站全生命周期數(shù)據(jù)質量管理體系且監(jiān)督機制不完善，導致核電數(shù)據(jù)質量參差不齊，制約著數(shù)據(jù)分析、集成、預測的效果，不利于核電的全面數(shù)字化進程。

4. 面臨更多數(shù)據(jù)安全和隱私保護問題

核電站數(shù)據(jù)作為企業(yè)的核心資產(chǎn)、國家的重要數(shù)據(jù)，在實現(xiàn)全面數(shù)字化之后仍將面臨諸多安全問題。當前，企業(yè)對核電站數(shù)據(jù)安全管理的重視程度不夠，覆蓋核電站全生命周期的數(shù)據(jù)安全管理機制尚未成型；對于核電數(shù)據(jù)上云后的數(shù)據(jù)安全問題缺乏長遠布局，如海量數(shù)據(jù)的長期遠程存儲安全，更嚴格的身份認證及細粒度訪問控制，對敏感數(shù)據(jù)的分析、共享、協(xié)同應用，防范外網(wǎng)攻擊并確保數(shù)據(jù)傳輸安全等。

四、核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理與協(xié)同應用框架體系

NPPLDM本質上是在深入研究核電站全生命周期節(jié)點、業(yè)務流、信息流、數(shù)據(jù)流的基礎上，建立核電規(guī)劃設計、采購施工、調試移交、運維退役全過程的精益化數(shù)據(jù)管理， 由此形成核電數(shù)據(jù)開放共享、協(xié)同應用的能力。NPPLDM與協(xié)同應用的框架體系如圖1所示。整體框架以實體電站為對象，以電站全生命周期中產(chǎn)生的海量數(shù)據(jù)為核心，以企業(yè)數(shù)據(jù)管理政策指導及組織管理為輔助監(jiān)督，從企業(yè)制度規(guī)范、組織管理、面向業(yè)務協(xié)同的數(shù)據(jù)管理3個維度，立體展示了核電數(shù)據(jù)管理的重要內涵；著力于解決“數(shù)據(jù)孤島”、數(shù)據(jù)可用性差、數(shù)據(jù)質量參差不齊、數(shù)據(jù)安全問題，推動核電站數(shù)據(jù)管理的優(yōu)質高效運行。

圖1 NPPLDM與協(xié)同應用的框架體系

（一）企業(yè)制度規(guī)范

數(shù)據(jù)管理制度是管理核電站全生命周期數(shù)據(jù)資產(chǎn)的基石。企業(yè)的核電數(shù)據(jù)管理制度是基于核電站全生命周期的業(yè)務需求和智慧核電發(fā)展要求，規(guī)范數(shù)據(jù)標準要素和數(shù)據(jù)質量評估要素，明確數(shù)據(jù)安全要求，指導核電數(shù)據(jù)精細化管理的指南和標準。這項工作的關鍵在于，明確數(shù)據(jù)管理工作的重要性，促進核電站全生命周期中的相關單位、部門達成共識；制定數(shù)據(jù)安全規(guī)范，切實保障核電站全生命周期數(shù)據(jù)的機密性、可用性、完整性；明確數(shù)據(jù)產(chǎn)生、應用、管理的原則，確保數(shù)據(jù)在安全的前提下實現(xiàn)業(yè)務層面的橫向和縱向共享；制定問責與獎懲規(guī)則，充分調動參與數(shù)據(jù)管理人員的積極性；制定數(shù)據(jù)質量管理標準，提升數(shù)據(jù)質量以完善可用性。

（二）組織管理

組織管理為NPPLDM提供組織結構和人員保障。核電站全生命周期中的數(shù)據(jù)龐大復雜，需要高效系統(tǒng)的管理以及組織成員之間的協(xié)作配合。組織管理要素包括：根據(jù)核電站的特點來設計組織機構，明確各自職責；建立數(shù)據(jù)管理委員會、數(shù)據(jù)質量管理委員會、數(shù)據(jù)安全管理委員會，分別負責數(shù)據(jù)管控優(yōu)化、數(shù)據(jù)質量管理、數(shù)據(jù)安全管理，使得數(shù)據(jù)管理工作妥善開展。

（三）面向業(yè)務協(xié)同的核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理

NPPLDM是基于核電發(fā)展需求而產(chǎn)生的，面向業(yè)務協(xié)同的NPPLDM通過統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準、差異化數(shù)據(jù)分類管理、合理構建數(shù)據(jù)模型，打破業(yè)務數(shù)據(jù)壁壘，實現(xiàn)核電站全生命周期數(shù)據(jù)的開放共享和查詢，提高核業(yè)務流程效率；提升核電數(shù)據(jù)質量，確保滿足業(yè)務要求，實現(xiàn)數(shù)據(jù)驅動業(yè)務；完善數(shù)據(jù)安全保護機制和網(wǎng)絡安全保護機制，保障數(shù)據(jù)安全。

1. 統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準

統(tǒng)一數(shù)據(jù)標準指為保障數(shù)據(jù)內外部使用與交換的一致性和準確性而制定的規(guī)范性約束。核電項目建設過程涉及若干相互獨立的系統(tǒng)，因職能和標準不同而使得相同數(shù)據(jù)在不同系統(tǒng)中具有差異化的表達形式，阻礙了數(shù)據(jù)在跨系統(tǒng)層面的共享和使用。核電數(shù)據(jù)管理服務于核電站全生命周期業(yè)務流，數(shù)據(jù)標準的制定和管理應以業(yè)務為基礎，以規(guī)范業(yè)務對象在各信息系統(tǒng)中的統(tǒng)一定義和應用來實現(xiàn)核電站全生命周期業(yè)務協(xié)同、數(shù)據(jù)共享開放、數(shù)據(jù)靈活使用、數(shù)據(jù)分析應用，最終表現(xiàn)為數(shù)據(jù)驅動業(yè)務。核電數(shù)據(jù)標準體系也應明確數(shù)據(jù)元的屬性及屬性描述，如屬性包括而不限于中文名稱、英文名稱、標識符、說明、數(shù)據(jù)類型、取值、與其他屬性的關聯(lián)關系，屬性描述涵蓋屬性注釋和相關標準規(guī)則。對于不符合標準體系的數(shù)據(jù)元，通過數(shù)據(jù)映射來予以規(guī)范。

2. 差異化的數(shù)據(jù)分類管理

NPPLDM可根據(jù)數(shù)據(jù)特性及治理方法，從多個角度對數(shù)據(jù)進行分類。不同數(shù)據(jù)分類會產(chǎn)生不同的管理方法，根據(jù)數(shù)據(jù)結構規(guī)范可分為結構化數(shù)據(jù)管理、非結構化數(shù)據(jù)管理，根據(jù)數(shù)據(jù)描述類型不同可分為元數(shù)據(jù)管理、主數(shù)據(jù)管理、參考數(shù)據(jù)管理，根據(jù)核電業(yè)務流程可分為工程數(shù)據(jù)管理、運維數(shù)據(jù)管理。

一是結構化數(shù)據(jù)管理與非結構化數(shù)據(jù)管理。結構化數(shù)據(jù)是格式規(guī)范、用二維表記錄的數(shù)據(jù)，相關管理技術已相當成熟，如關系型數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)（MySQL）。非結構化數(shù)據(jù)是格式相對不固定、很難用數(shù)據(jù)庫二維邏輯表來表示的數(shù)據(jù)，具有形式多樣、數(shù)據(jù)量大等特點，如電子郵件、文檔、圖片、視頻以及從物聯(lián)網(wǎng)設備生成的數(shù)據(jù)集。非結構化數(shù)據(jù)在核電數(shù)據(jù)總量中占比較高，可為核電設備運行和延壽退役提供直接參考，但管理難度較大。對于核電非結構化數(shù)據(jù)管理，可以建立非結構化數(shù)據(jù)管理平臺，革新底層數(shù)據(jù)結構匯集、管理對象數(shù)據(jù)、元數(shù)據(jù)、索引數(shù)據(jù)，并與人工智能技術相融合，提供新的數(shù)據(jù)架構底座，利用數(shù)據(jù)湖等架構實現(xiàn)數(shù)據(jù)智能搜索、內容自動化等。

二是元數(shù)據(jù)管理、主數(shù)據(jù)管理和參考數(shù)據(jù)管理。① 元數(shù)據(jù)管理。在核電數(shù)字化過程中，元數(shù)據(jù)作用于整個價值流，支持數(shù)據(jù)服務的統(tǒng)一管理運營，支撐業(yè)務管理規(guī)則的有效實施。當前，核電設計文件和過程文檔正經(jīng)歷文檔化向電子化的轉型 [13]。核電站元數(shù)據(jù)管理應重點關注：制定元數(shù)據(jù)標準、規(guī)范、平臺與管理機制，建立核電站全生命周期元數(shù)據(jù)管理體系；根據(jù)核電業(yè)務需求，制定元數(shù)據(jù)注冊方法，完成底座元數(shù)據(jù)注冊工作；建立元數(shù)據(jù)中心，確保元數(shù)據(jù)全生命周期管理，對不同類型的元數(shù)據(jù)進行連接以開展元數(shù)據(jù)關聯(lián)查詢、檢索、血緣分析 [14]。② 主數(shù)據(jù)管理。主數(shù)據(jù)是核電站全生命周期業(yè)務活動的核心要素數(shù)據(jù)，在業(yè)務系統(tǒng)之間可共享使用。應建立核電主數(shù)據(jù)管理體系，圍繞核電站全生命周期業(yè)務需求和數(shù)據(jù)從生成到銷毀的全生命鏈，分析、識別、篩選主數(shù)據(jù)，按照統(tǒng)一標準采集數(shù)據(jù)，提升主數(shù)據(jù)質量，優(yōu)化主數(shù)據(jù)運營管理。③ 參考數(shù)據(jù)管理。參考數(shù)據(jù)通常是預定義的靜態(tài)數(shù)據(jù)，在流程自動化、提升分析質量和改善外部協(xié)同方面起著關鍵作用。核電站參考數(shù)據(jù)管理要明確各方的管理責任、制定相關流程和規(guī)范以及建立參考數(shù)據(jù)管理平臺。參考數(shù)據(jù)管理主要包括：構建完善的信息架構建設以識別參考數(shù)據(jù)并對其進行管理；管理參考數(shù)據(jù)的關聯(lián)及映射關系；統(tǒng)一參考數(shù)據(jù)標準，對核電站全生命周期節(jié)點的參考數(shù)據(jù)進行整合和管理。

三是工程數(shù)據(jù)管理與運維數(shù)據(jù)管理， 前者包括核電站規(guī)劃設計、采購建造、安裝調試過程的業(yè)務數(shù)據(jù)，后者包括核電站運行維護、延壽退役過程產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。① 工程數(shù)據(jù)管理。對于核電站實體對象，按照工藝系統(tǒng)分解結果，根據(jù)一定的業(yè)務規(guī)則、分類原則和編碼體系，組織形成反映整個電站物理要素的層次結構，建立以電站分解結構為組織層次的數(shù)據(jù)管理模型。對于核電業(yè)務，按照業(yè)務工作對象進行分解，以可交付成果為導向，根據(jù)工作分解結構對核電工程項目要素進行分組和細化。對于工程成本費用，按照成本分解結構對核電工程建設階段各個節(jié)點的成本進行高效管理。② 運維數(shù)據(jù)管理。核電運維業(yè)務活動圍繞生產(chǎn)計劃、運行監(jiān)控、日常巡檢、大修換料、備件管理、化學分析、輻射防護等方向展開。核電站數(shù)字孿生技術的發(fā)展使傳統(tǒng)的運維管理不再完全適用，因而運維數(shù)據(jù)管理應處理好運維數(shù)據(jù)對主數(shù)據(jù)和參考數(shù)據(jù)的調用以及運維數(shù)據(jù)之間的關聯(lián)關系，確保上、下游信息的順暢傳遞。

3. 數(shù)據(jù)模型管理

數(shù)據(jù)模型的設計與管理對提高數(shù)據(jù)處理效率、提升數(shù)據(jù)價值具有重要價值。數(shù)據(jù)模型構建宜對應不同的數(shù)據(jù)分類，描述數(shù)據(jù)之間的聯(lián)系以及相應數(shù)據(jù)結構層面的操作手段。以元數(shù)據(jù)為例，相應的數(shù)據(jù)模型可為數(shù)據(jù)管理提供標準并作為質量評分的指標參考；規(guī)范數(shù)據(jù)結構，減少數(shù)據(jù)存儲及操作異常情況的出現(xiàn)，形成業(yè)務到數(shù)據(jù)倉庫的映射，為數(shù)據(jù)科學與人工算法分析提供更準確的數(shù)據(jù)。此外，選擇核電站數(shù)據(jù)模型需要多方評估并謹慎實施。

4. 數(shù)據(jù)質量管理

數(shù)據(jù)質量管理是提升數(shù)據(jù)價值的必要手段。核電站數(shù)據(jù)質量問題主要來自技術方面，如數(shù)據(jù)源可能存在的數(shù)據(jù)質量問題，數(shù)據(jù)清洗規(guī)則、數(shù)據(jù)轉換規(guī)則配置不當引起的質量問題，數(shù)據(jù)丟失、重復記錄導致的質量問題，相互獨立的業(yè)務系統(tǒng)導致的數(shù)據(jù)不一致情況；業(yè)務需求變更對數(shù)據(jù)采集、傳輸、存儲等環(huán)節(jié)影響較大，極易產(chǎn)生數(shù)據(jù)質量問題；缺乏數(shù)據(jù)規(guī)劃和有效的數(shù)據(jù)質量管控機制，不同的業(yè)務部門、生命節(jié)點因數(shù)據(jù)輸入不規(guī)范導致的數(shù)據(jù)沖突等問題。為此，數(shù)據(jù)質量管理應在核電站全生命周期各節(jié)點、業(yè)務流實現(xiàn)數(shù)據(jù)質量管理閉環(huán)，構建核電站全生命周期數(shù)據(jù)質量管理體系 [15]；及時對存在質量問題的數(shù)據(jù)進行分析、評估和識別，清洗、處理相應數(shù)據(jù)并對數(shù)據(jù)質量管理流程進行優(yōu)化；完善相關規(guī)則，實時監(jiān)控關鍵數(shù)據(jù)，預警數(shù)據(jù)質量問題。

5. 數(shù)據(jù)安全管理

發(fā)展核電是建立清潔、低碳、高效、安全能源體系的需求 [16]，核電站的數(shù)據(jù)安全問題至關重要。針對常規(guī)應用場景的數(shù)據(jù)安全保障體系不適用于復雜的核電站大數(shù)據(jù)應用場景。核電站數(shù)據(jù)安全主要分為數(shù)據(jù)安全、網(wǎng)絡安全。① 對于數(shù)據(jù)安全監(jiān)管，基于核電數(shù)字資產(chǎn)和核電數(shù)字化的發(fā)展背景，圍繞核電站全生命周期各節(jié)點的業(yè)務需求，重新評估重要數(shù)據(jù)的機密度、重要度，建立分層、分級的數(shù)據(jù)保密機制，嚴格管理機密數(shù)據(jù)的訪問控制和身份認證；在核電大數(shù)據(jù)的開發(fā)挖掘方面，嚴格制定數(shù)據(jù)脫敏標準和技術規(guī)范，可引入同態(tài)加密技術開展機密數(shù)據(jù)的分析、挖掘等 [17]。② 對于網(wǎng)絡安全管理，核電站中幾乎所有的系統(tǒng)和設備都依賴網(wǎng)絡傳輸信息以保持正常運行和風險預測能力，應根據(jù)《核動力網(wǎng)絡安全技術政策》要求，在國家加強核電站網(wǎng)絡安全監(jiān)管力度的基礎上，明確網(wǎng)絡攻擊發(fā)生后的應急規(guī)范，規(guī)劃網(wǎng)絡安全策略，完善網(wǎng)絡安全防范制度，評估網(wǎng)絡安全人員素質；在物理層面，通過防火墻與加密技術的綜合運用，全面提升數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩雷o能力；對于核電業(yè)務的眾多系統(tǒng)，確保信息系統(tǒng)安全運行并定期評估系統(tǒng)安全態(tài)勢。整體來看，核電站的數(shù)據(jù)安全管理應與網(wǎng)絡安全相結合，制定分層保護策略，完善安全保障體系 [18]。

五、核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理的發(fā)展建議

（一）建設核電數(shù)據(jù)一體化平臺

我國已躋身核電大國行列，核電站的全面數(shù)字化和智能化是實現(xiàn)從核電大國向核電強國發(fā)展的重要策略。核電數(shù)據(jù)一體化平臺是實現(xiàn)核電數(shù)據(jù)驅動各板塊業(yè)務信息化和智能化的客觀要求，也是對核電站全生命周期數(shù)據(jù)進行集中管理、高效共享、深度挖掘、智慧運營的有力支撐；作為集數(shù)據(jù)管理平臺、數(shù)據(jù)可視化平臺、數(shù)據(jù)代碼托管平臺、智能分析決策平臺于一體的綜合性平臺，在具體建設時應以核電站全生命周期各業(yè)務系統(tǒng)和整個流程為數(shù)據(jù)來源，梳理相關單位和部門的信息資源目錄（如物項、仿真數(shù)據(jù)等），采集核電設計采購、建造、安裝移交、運維退役各節(jié)點數(shù)據(jù)和核電產(chǎn)生數(shù)據(jù)；實現(xiàn)跨單位和部門的信息交換共享，促進各系統(tǒng)之間資源的共享開放與業(yè)務協(xié)同創(chuàng)新；通過人工智能等新興技術開發(fā)個性化推薦和智能化服務，支持多維度的智能化監(jiān)測和數(shù)據(jù)分析預警。

（二）推動區(qū)塊鏈技術與核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理的深度融合

加快區(qū)塊鏈技術與核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理的融合應用，是解決核電站在數(shù)字化建設中面臨數(shù)據(jù)融通、跨部門業(yè)務協(xié)同、信息資源開放共享、網(wǎng)絡安全等瓶頸問題的重要手段。對于核電站工程建設中各參與方的職責權限、設計圖紙、設計變更、設備物料等數(shù)據(jù)，可采用基于共識網(wǎng)絡的智能合約進行記錄上鏈，依托區(qū)塊鏈和智能合約的不可篡改性、可追溯性，保障鏈上數(shù)據(jù)的真實、可靠、完整；通過設定區(qū)塊的計算復雜度，保障數(shù)據(jù)在上鏈過程中的短時滯、高安全性，提高上、下游文件傳遞的效率。此外，設備采購數(shù)據(jù)上鏈不僅提高施工階段物料設備的利用率，還將減少后期運維階段的采購信息回溯工作量，可從根源上解決因核電站時間跨度久遠帶來的早期文件檢索困難問題；核電業(yè)主通過區(qū)塊鏈上的數(shù)據(jù)可實時監(jiān)控物料采購情況和施工進展，對存疑數(shù)據(jù)展開回溯和勘察。

（三）加快數(shù)字孿生技術在核電站大數(shù)據(jù)上的應用

核電站除了依靠技術進步規(guī)避風險外，還應充分利用核電站運行生產(chǎn)過程中的監(jiān)控運維數(shù)據(jù)，預見風險事件并采取化解風險措施。數(shù)字孿生技術率先在航空、航天裝備仿真分析方面獲得應用 [19]，近年來國際核電裝備企業(yè)開始布局核電站的數(shù)字孿生技術，利用大數(shù)據(jù)分析技術和數(shù)字化模型將實體核電站數(shù)字化并將之映射為虛擬空間中的“數(shù)字孿生體”[20]，支持核電站的數(shù)字化移交，突破傳統(tǒng)移交過程中的孤立、分散等結構性困難，提高數(shù)據(jù)復用性和使用效率。機器學習驅動的預測性維護也可有效降低新建核電站的試錯成本，精準預測運維過程中的故障事件。建議我國核電行業(yè)加快應用數(shù)字孿生技術，實現(xiàn)對核電站全生命周期所積累的龐雜數(shù)據(jù)進行深度挖掘和靈活應用，最大限度發(fā)揮數(shù)據(jù)價值，在新的維度上保障核電站安全生產(chǎn)運行。

（四）加強基于模型的系統(tǒng)工程（MBSE）與核電工程設計的融合應用

在核電工程設計中，應用MBSE方法實現(xiàn)核電工程從以文檔為中心向以模型為中心轉型，助力提升核電站全生命周期數(shù)據(jù)管理能力 [21]。MBSE采用標準、規(guī)范的數(shù)字化建模取代文檔記錄，數(shù)據(jù)文件結構化程度更高，可減少非結構化數(shù)據(jù)管理需求，進而提高數(shù)據(jù)的共享和分析效率；統(tǒng)一建模語言，消除系統(tǒng)模型因學科差異導致的“模型孤島”；貫穿全生命周期的系統(tǒng)建模，支持實現(xiàn)多領域模型全生命周期內的可追溯、可驗證、動態(tài)關聯(lián)，提高設計分析效率并增強數(shù)據(jù)信息的可復用性。

（五）建立健全核電站數(shù)據(jù)綠色管理政策體系

建議健全核電站數(shù)據(jù)綠色管理政策體系，實現(xiàn)綠色高效的NPPLDM。核電站數(shù)字化發(fā)展依托于數(shù)據(jù)中心的強大能力與可靠運轉，而海量數(shù)據(jù)的存儲與維護會消耗大量能源。在碳達峰、碳中和背景下，建設綠色數(shù)據(jù)中心是核電站減少能源損耗并降本提效的自然選擇，而核電站數(shù)據(jù)綠色管理是實現(xiàn)綠色數(shù)據(jù)中心的關鍵構成。建立和健全覆蓋核電站全生命周期數(shù)據(jù)綠色管理標準體系，對實現(xiàn)核電站數(shù)據(jù)綠色管理的企業(yè)合理給予優(yōu)惠補貼和政策支持；加強政策引導和試點示范，探索形成核電站數(shù)據(jù)綠色管理實踐模式。