《核保障与安全的数字孪生：挑战、机遇和实践现状评估》44页报告

本报告探讨了数字孪生（DT）技术在核电厂和燃料循环设施保障与安全（S&S）方面的应用。数字孪生和 DT 使能技术有望与未来的核反应堆设计相集成，也有可能对当前运行的核设施产生影响。扩展和先进的数字集成、仪表和控制系统、数据分析、建模和仿真以及运营和维护实践都与 DT 使能技术相关。本报告确定并讨论了与核安全和安保活动中应用 DT 和 DT 使能技术相关的考虑因素和机遇，以及潜在的挑战和差距。以下是本报告讨论的一些主要考虑因素、机遇、挑战和差距：

在核安全与保障中应用危险特性的考虑因素和机遇：

• 实物库存：跟踪历史库存、核对记录与实物库存、对特殊核材料进行数字跟踪、模拟缺失或缺陷物品的假设情况，并确保实物库存符合监管验收标准。

• 外围入侵检测系统（PIDAS）：对不同传感器模式的骚扰警报进行自动分类，利用传感器自诊断功能满足定期测试的监管要求，检测异常情况并预测传感器故障。

• 通过设计实现安全：确定在应对设计基础威胁方面存在的差距，将通过设计实现安全纳入设施，规划并准备应对设计基础威胁的变化和即将出现的安全情景。

与安全和安保设计相关的挑战和差距：

• 提高建模和仿真的逼真度：开发技术和方法，以提高对安全和安保情景的理解和认识，了解和分析攻击矢量和设施安全和安保的实时变化，确定最能代表综合安全和安保态势和性能的数量和参数。

• S&S DT 的验证和确认：为综合模型（尤其是未来设施的综合模型）提供高质量和高保真的测试数据，为复杂的模型互动开发综合测试方法，在设施的生命周期内验证性能测试，开发培训数据集和综合模型及模拟，以有效地代表重要的 S&S 特征。

• 为 S&S DT 集成先进传感器：在将现有传感器与 S&S DT 集成时支持数据异质性，从对手测试中确定传感器部署和灵敏度方面的差距，将网络安全集成到先进传感器和通信技术中。

事实证明，数字孪生在复杂工业和工程应用中的优势包括提高运行效率、增强安全性和可靠性、减少错误、加快信息共享和更好的预测。人们对数字孪生技术的兴趣与日俱增，预计该技术将在未来十年内得到快速和广泛的行业应用。相关利益方还需要做出更多努力，以应对挑战并缩小差距，在目前运行的和未来的核设施中实施用于安全与安保的 DT 技术。