基于遗传算法和知识库的核电厂故障诊断方法

将遗传算法与经典概率论相接合,利用知识库,针对核电厂故障诊断的特点,提出了一种故障诊断方法。本方法将核电厂部件状态与遗传算法中的群体相联系,利用专家知识的核电厂信号对群体进行约束,使该群体在诊断过程中不断发展变化,从而找出适合条件的个体,达到故障诊断的目的。在北京核电厂模拟培训中心９５０ＭＷ全尺寸模拟机上的实验表明,该方法对诊断过程中出现的虚假信号、专家知识不完备等问题有相当的适应性。     

基于邻域粗糙集和决策树算法的核电厂故障诊断方法

核动力装置系统复杂,需要采集和监测的变量较多,这给装置故障诊断增加了困难。针对该问题提出基于邻域粗糙集的参数约简算法,该算法实现了实数空间的粒度计算,可直接处理数值型参数,无需离散化参数。在此基础上,采用决策树算法对核电厂的失水事故、给水管道破裂、蒸汽发生器U形管破裂和主蒸汽管道破裂等4种典型故障进行训练学习,并将诊断决策结果与支持向量机算法进行对比。仿真结果表明,该算法可快速、准确地诊断出核电厂上述故障。     

基于粗糙集理论和支持向量机算法的核电厂故障诊断方法

核电厂故障特征复杂多样,具有不确定性.提出一种基于粗糙集理论和支持向量机(SVM)算法的核电厂故障诊断方法.该方法运用粗糙集理论完成对不确定、不完整数据的约简,然后在此基础上设计SVM多级分类器进行故障诊断.最后,将该方法用于核电厂蒸汽发生器传热管破损、冷端破口、汽相破口、热阱丧失等4种典型故障的诊断.研究表明,该方法能够实现对核电厂故障的快速准确诊断.     

基于粗糙决策模型的核电厂故障诊断方法

将粗糙集和信息熵相结合,提出了改进的决策树ID3算法,并提出了基于此算法和粗糙集约简算法的故障诊断方法.将该方法用于核电厂故障诊断.结果表明,该方法具有良好的故障诊断性能,可在核电厂故障诊断领域中应用.     

基于时间序列神经网络的蒸汽发生器传热管泄漏程度诊断研究

针对蒸汽发生器U形传热管泄漏，本文提出了一种基于时间序列神经网络对蒸汽发生器传热管泄漏程度进行诊断研究的方法。首先，对核电厂蒸汽发生器U型传热管泄漏进行机理分析，构建其数学模型，提取其泄漏的直接特征参数，再依据Fisher得分法，提取其间接特征参数；其次，通过滑动时间窗口法从预处理后的时间序列数据中生成数据样本，作为时间序列神经网络的输入，并以蒸汽发生器U形传热管泄漏程度信息为标注，基于反向传播（BP）算法对五层神经网络系统进行训练，得到蒸汽发生器U形传热管泄漏的时间序列神经网络模型；最后，模拟核电厂运行过程蒸汽发生器U形传热管泄漏时的时间序列测试数据。仿真结果表明，时间序列神经网络对演变事件的处理具有较好的有效性和较高的泛化能力，对故障程度的诊断研究具有参考价值。      

RBF人工神经网络在核电厂故障诊断中的应用

对核电厂二回路凝给水系统常见故障原因进行了分析,结合专家知识建立了二回路凝给水系统故障知识库;在此基础上,将径向基函数(RBF)人工神经网络引入到核电厂故障诊断中.由于采用了动态RBF网络设计方法,使神经网络的规模较小,同时具有较高的泛化能力,提高了神经网络的诊断速度及准确性.并使用VC 语言建立了一个故障诊断系统.     

基于粒子群优化算法的压水堆失水事故研究

为提高对失水事故的诊断能力,在反向传播(BP)算法基础上,建立基于粒子群优化(PSO)算法的故障诊断网络,利用PSO算法训练神经网络的权重和阈值,以克服BP算法易陷入局部极小问题。仿真试验表明,该诊断网络对失水事故有较高的诊断精度。     

基于卷积长短期记忆网络和人工鲸鱼算法的核反应堆运行事件诊断方法研究

当核电厂发生异常后应及时诊断原因,以避免对运行人员和周围环境造成严重后果。本文利用卷积神经网络（CNN）和长短期记忆（LSTM）网络可更好地提取数据的局部特征和记忆时间序列信息的特征,研究基于卷积长短期记忆（CLSTM）网络和人工鲸鱼算法的核反应堆运行事件诊断技术。通过核电厂反应堆模拟机仿真实验对本文所述方法进行测试,最终测试准确率为99.91%,证明了本文所述研究方法的有效性。相关研究成果可作为核电厂运行事件的一种诊断方法,有利于提高运行事件诊断的智能化和信息化水平,为核电厂的少人值守甚至无人值守提供技术基础,提高公众对核电厂的认识与信赖。      

基于DTW算法的参数缺失时的核动力系统故障诊断技术

由于核动力系统的在线监测参数在获取、传输过程中受到噪声的干扰,导致最终监测信号的随机缺失,对操纵员判断事故种类造成了较大的干扰。为此,提出了滑动时间窗口的动态时间弯曲故障诊断模型:构建在线实时监测参数的待测多元时间序列和已有的事故标准序列,将构建的待测多元时间序列采用滑动窗口去动态寻找标准序列中的最小累积距离,使用动态时间弯曲的算法计算待测序列或标准序列中监测参数缺失导致的序列不等长现象,通过最小累积距离得到待测时间序列的模式类别。结果表明:该方法从核动力系统事故发生的基本原理出发,对诊断结果具有较强的解释性和鲁棒性,同时可引入其他标准事故序列对模型进行拓展,该模型具有较强的拓展性。     

PHM技术在核电厂的应用与展望

故障预测与健康管理(PHM)系统能够提高核电厂的运行安全性和维护经济性。核电厂PHM系统包含数据采集与处理、状态监测、故障诊断、寿命预测和健康管理5个环节,在各个环节采用专用的监测方法和预测算法以及核电专用的故障诊断与预测性能指标。本文提出适合我国核电厂PHM系统的发展路线,制定维护大纲和标准法规,建立故障数据库,为PHM系统广泛应用于我国的核电厂提供良好的基础。     

贝叶斯反卷积在EAST电荷交换复合光谱分析中的应用

电荷交换复合光谱(Charge e Xchange Recombination Spectroscopy,CXRS)诊断是核聚变装置上测量等离子体离子温度和旋转速度的常规诊断之一。然而在实验中,诊断光通过光谱仪后,由于仪器函数的卷积效应,会使测量到的光谱出现明显展宽,影响数据处理的精度,所以需要对实验测量到的光谱进行反卷积处理。本文采用的反卷积方法是基于贝叶斯条件概率公式推导得出,并结合标准灯获取的仪器函数来进行反卷积,分别从仿真和实验两个方面验证了该方法的可靠性。结果表明将贝叶斯反卷积运用到先进实验超导托卡马克(Experimental Advanced Superconducting Tokamak,EAST)电荷交换复合光谱分析中,能有效提高实验测量精度。结合快速极紫外谱仪(Extreme ultraviolet,EUV),对EAST实验中经过贝叶斯反卷积后测量到的光谱进行了杂质谱线识别工作,进一步提高了精度。     

Criteria for comparison of methods of solution of the inverse heat conduction problem

Some criteria are presented for comparing methods of solution of the inverse heat conduction problem. These include accuracy when using exact data, insensitivity to measurement errors, and stability for small time steps. The criteria are applied to a method previously given by the author; it is shown herein that as measurement errors become larger, the time steps must increase for a given accuracy of the calculated surface heat flux or temperature. New results are also presented for a multiple number of temperature sensors. In addition, it is demonstrated how the procedure can be applied to correlated measurement errors. Some methods used by other investigators are also briefly considered.     

Construction and Implementation of the Online Data Analysis System on EAST

In order to obtain diagnostic data with physical meaning,the acquired raw data must be processed through a series of physical formulas or processing algorithms.Some diagnostic data are acquired and processed by the diagnostic systems themselves.The data processing programs are specific and usually run manually,and the processed results of the analytical data are stored in their local disk,which is unshared and unsafe.Thus,it is necessary to integrate all the specific process programs and build an automatic and unified data analysis system with shareable data storage.This paper introduces the design and implementation of the online analysis system.Based on the MDSplus event mechanism,this system deploys synchronous operations for different processing programs.According to the computational complexity and real-time requirements,combined with the programmability of parallel algorithms and hardware costs,the OpenMP parallel processing technology is applied to the EAST analysis system,and significantly enhances the processing efficiency.     

NECP-X程序中基于全局-局部耦合策略的非棒状几何燃料共振计算方法研究

基于NECP-X程序中已经研发的全局-局部耦合共振计算方法,研究了针对非棒状几何燃料的共振计算方法。首先,采用中子流方法计算真实问题的丹可夫修正因子,以处理全局的空间效应;其次,基于丹可夫修正因子等效获得小规模问题周围慢化剂的几何信息;最后,对于小规模问题燃料区的有效自屏截面的计算采用共振伪核素子群方法。将该方法应用于非棒状几何燃料数值计算,结果表明,该方法在处理非棒状几何燃料栅元的共振计算时,与蒙特卡罗结果程序相比,微观吸收截面偏差不超过1.8%,无限介质增殖因数偏差不超过110 pcm（1 pcm=10-5）,具有较高的计算精度;在大规模问题的计算中,基于板状燃料的JRR-3M实验堆全堆在整个燃耗过程有效增殖因数偏差均在300 pcm左右,组件功率偏差在整个燃耗过程不超过0.62%。因此,本研究提出的共振计算方法具有较高的正确率和精度。      

反射层参数的输运等效计算程序

应用一维输运等效理论和离散纵标方法(ANISN),编制了反射层参数计算软件HBDC。利用该软件计算了Zion-1基准问题和铁．水反射层问题。计算结果表明,该方法适用于围板,轻水反射层和铁-水反射层,且均有很高的计算精度。     

Goal-oriented spatial adaptivity for the SN equations on unstructured triangular meshes

In this paper we investigate a goal-oriented adaptive algorithm for the S_N equations on unstructured meshes. The method is based on a dual-weighted residual approach where an appropriate adjoint problem is formulated and solved in order to obtain the importance of residual errors in the forward problem on the specific goal of interest. The forward residuals and the adjoint function are combined to obtain both economical finite element meshes tailored to the solution of the target functional as well as providing reliable error estimates. The suitability of the approach is demonstrated by performing a series of numerical experiments in two shielding geometries exhibiting strong heterogeneity and flux gradients. Tests are performed with varying target functionals. The effectiveness of the method is shown by comparing the number of elements required for a specified accuracy with that necessary using uniform refinement to give an indication what savings can be achieved by adaptive refinement.     

基于CORCA的带固定中子源堆芯求解与共轭计算的软件实现

深度次临界状态下,传统源倍增法在核反应堆反应性测量上具有精度低的特点,为提高测量精度,本文对CORCA软件进行扩充,开发了具备固定源问题求解和带不连续因子中子价值求解功能的CORCA-FIX软件,并采用对照程序和实堆数据对CORCA-FIX软件进行了计算验证。验证结果证实,CORCA-FIX在求解带固定源堆芯的深度次临界状态时有着较高的精度,输出的结果应用于实堆数据后获得了更好的次临界度测量结果,且满足工程应用中反应性测量的偏差准则。      

计算机分析心室壁运动的临床应用

核心脏病学的发展与计算机在核医学中的应用密切相关。由于计算机在数据的收集、处理与图象的重建中的明显优点,新一代的核医学显象仪如SPECT、NMR-CT等均以计算机的应用为主要特征。国外学者在展望核心脏病学的未来中认为“计算机将支配核心脏病学的未来”。 应用门控技术作放射性核素平衡法心室造影是一项动态地监测整体及局部的心肌泵血功能与室壁运动的非侵入性方法,也是核心脏病学方法学的重要进展之一。因能同时显示心室腔,持续地同步记录分析各项血流动     

基于KNN改进算法的闪烁体探测器故障诊断

为研究核探测器的可靠性,本文提出了一种基于K近邻（KNN）算法的闪烁体探测器故障诊断方法。首先通过提取不同工况下的核脉冲信号的下降沿时间、信号幅值及能谱信号的能峰位置和低道址计数等特征参数,建立故障核信号统计特征信息库。通过修正权重因子,改变邻点距离计算方式等方法改进KNN算法建立闪烁体探测器故障诊断模型,并搭建故障数据采集验证系统,提取探测器输出信号的特征信息放入到模型中进行诊断实验。实验结果表明,该方法不仅能实现对探测器故障类别的智能诊断,而且能对不同故障的严重程度做出良好的判别。     

隐式重启的Arnoldi方法及其在高阶谐波求解中的应用

Krylov子空间方法的出现是近年来大型线性方程组和特征值问题求解领域的重大进展,介绍其中一类适用于求解反应堆k-本征值问题的隐式重启的Arnoldi方法(IRAM),以及该方法在高阶谐波求解中的应用。研究结果表明,IRAM方法求解高阶谐波具有和源修正法同样的精度,但计算速度更快,尤其是当所求的谐波阶次较高时,IRAM方法可获得10倍以上的速度优势。同时,IRAM方法还具备较好的处理重特征值问题的能力。