10月3日,《World Nuclear News》(世界核新闻)发文披露,作为ITER组织的欧洲国内机构,F4E及其承包商Demathieu Bard已完成位于法国东南部卡达拉舍的国际热核聚变实验反应堆(ITER)控制大楼的建设。

一、ITER控制系统
ITER控制系统采用
CODAC(Control Data Access and Communication)
架构,是一个分层、分布式的实时控制平台,负责从装置内部的数千个子系统(磁体、加热、真空、燃料注入、诊断等)采集数据、执行指令、监控安全、存档,并向等离子体控制系统(PCS)提供实时诊断信息。具体来说,其功能主要包括:
协调与同步控制
:ITER的装置由数以百万计的部件和上百个独立系统组成,这些系统必须以极高的精度在微秒级别上同步工作。
等离子体控制
:这是最核心、技术挑战最大的部分。等离子体是一个高温、不稳定的带电气体,需要被强大的磁场精确地“悬浮”并约束在真空室中心。控制系统需要实时(在
微秒或毫秒级
内)调整磁场的形态和强度,以控制等离子体的
位置、形状、密度和稳定性
,防止其接触到容器壁而熄灭或损坏部件。
设备保护与安全联锁:持续监控数千个传感器(温度、压力、应力、位移等),一旦检测到任何参数超出安全范围,会在
几毫秒内
触发保护动作,例如紧急停止加热系统或将磁体能量安全释放,确保装置本身的安全。
数据采集与处理:控制系统需要可靠地采集、存储这些数据,并为物理学家提供实时或事后的数据分析工具,以评估实验结果并规划下一次实验。
人机交互与监控:为操作员提供一个集中、直观的界面,以监控整个装置的状态,并允许他们安全地启动、调整和终止实验过程。
脉冲调度与自动化运行
:ITER以“脉冲”方式运行(即每次实验持续一段时间)。控制系统需要一个高级的“脉冲调度器”,来编排每一次放电的详细操作序列,实现高度自动化的运行,减少人为错误。
二、项目后续计划
本次竣工的控制大楼由法国工程公司Demathieu Bard负责设计并建造,建筑面积达到3500平方米。整个工程历时五年,总计投入超过20万工时。
除主控制室和服务器机房外,控制大楼还设有办公室、指挥所、访客廊和餐厅。工作人员将通过一座人行天桥,从ITER总部(紧邻平台外侧)进入该大楼。
建筑结构完工后,团队立即开始安装通风、电力和消防等设施,同时ITER组织的承包商也开始安装所有计算机硬件。总计设有80个机柜,内含用于处理海量信息的电子系统。
面积达800平方米的控制室配备了30个工作站,首批工作人员已开始入驻。目前负责调试期间监测工厂系统的各个临时控制室,将陆续迁入这座新大楼。
“与其他工业建筑不同,这座大楼需要24小时容纳人员,因此我们加入了诸多关于可达性和人体工程学的考量,例如降噪和自然间接照明,”F4E的项目经理Eric Brault指出。
“我们很自豪能够交付另一座ITER建筑,尤其是这座具有象征意义的未来运营中心”,Demathieu Bard的重大项目总监Sébastien Berne表示。“我们设计了其布局和服务,以提供最佳的工作体验。随后,凭借良好的规划以及与F4E、ITER组织及其供应商的紧密合作,我们在充满挑战的工期中满足了复杂的要求,成功完成了建设。”
参考链接:
- https://www.world-nuclear-news.org/articles/iters-control-building-completed