基于專家系統(tǒng)的核動(dòng)力裝置故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、確保核安全是核動(dòng)力裝置運(yùn)行的首要目標(biāo)。由于核動(dòng)力裝置系統(tǒng)與設(shè)備多、結(jié)構(gòu)復(fù)雜、且測(cè)量點(diǎn)多，因此一旦發(fā)生故障會(huì)產(chǎn)生數(shù)量龐大的警報(bào)，操縱員進(jìn)行故障處理承受極大的精神壓力，存在較大的人因失誤。利用核動(dòng)力裝置故障診斷系統(tǒng)對(duì)核動(dòng)力裝置運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)評(píng)估，通過(guò)警報(bào)分析可以迅速識(shí)別引發(fā)系統(tǒng)異常的原因性警報(bào)、排除結(jié)果性警報(bào)，并進(jìn)而確定故障的原因，對(duì)指導(dǎo)操縱員進(jìn)行有效操作并緩解事故后果具有重要意義。專家系統(tǒng)通過(guò)領(lǐng)域?qū)＜医⒐收显\斷專家知識(shí)庫(kù)，無(wú)需建立系統(tǒng)

2、和設(shè)備的詳細(xì)數(shù)學(xué)模型，可以描述故障征兆與故障之間的復(fù)雜的因果關(guān)系，支持警報(bào)分析和故障診斷功能，具有技術(shù)成熟可靠、診斷過(guò)程清晰、可追溯、以及診斷結(jié)果魯棒性好等優(yōu)點(diǎn)，適用于核動(dòng)力裝置故障診斷系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用。
　　本文對(duì)基于專家系統(tǒng)的核動(dòng)力裝置故障診斷技術(shù)進(jìn)行研究，重點(diǎn)研究專家系統(tǒng)應(yīng)用中的兩個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題，即故障診斷專家知識(shí)庫(kù)的建立以及故障診斷專家知識(shí)庫(kù)推理技術(shù)。
　　論文主要包括以下內(nèi)容：
　?。?）采用基于多層流模型警報(bào)分析

3、技術(shù)構(gòu)建核動(dòng)力裝置警報(bào)分析專家知識(shí)庫(kù)。在傳統(tǒng)多層流模型基礎(chǔ)上，提出規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化的警報(bào)因果推理關(guān)系，將多層流模型和警報(bào)推理關(guān)系相結(jié)合形成警報(bào)分析專家知識(shí)庫(kù)。
　?。?）將故障診斷專家知識(shí)庫(kù)分為典型故障專家知識(shí)庫(kù)和通用故障診斷專家知識(shí)庫(kù)。典型故障診斷專家知識(shí)庫(kù)構(gòu)建采用警報(bào)分析專家知識(shí)庫(kù)與 FMEA相結(jié)合的方法確定故障范圍，再根據(jù)警報(bào)分析專家知識(shí)庫(kù)提取故障征兆，采用基于典型規(guī)則的方法構(gòu)建從故障到征兆的典型故障診斷專家知識(shí)庫(kù)。采用基于規(guī)

4、則的方法構(gòu)建通用故障診斷專家知識(shí)庫(kù)。
　　（3）以雙環(huán)路壓水堆核動(dòng)力裝置一回路主冷卻劑系統(tǒng)為研究對(duì)象，針對(duì)一回路主冷卻劑系統(tǒng)建立多層流模型，構(gòu)建核動(dòng)力裝置一回路主冷卻劑系統(tǒng)警報(bào)分析專家知識(shí)庫(kù)；根據(jù)系統(tǒng)FMEA與通用故障規(guī)則，建立核動(dòng)力裝置故障診斷專家知識(shí)庫(kù)。
　?。?）按照集成化、模塊化和可擴(kuò)展等設(shè)計(jì)原則，對(duì)核動(dòng)力裝置故障診斷系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)，并利用實(shí)時(shí)專家系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)開發(fā)出所設(shè)計(jì)的核動(dòng)力裝置故障診斷系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，通過(guò)驗(yàn)證實(shí)

5、現(xiàn)了故障診斷系統(tǒng)各模塊的功能測(cè)試。
　　論文研究結(jié)果表明：
　?。?）利用多層流模型構(gòu)建核動(dòng)力裝置的警報(bào)分析和故障診斷專家知識(shí)庫(kù)具有模型簡(jiǎn)潔、容易修改和擴(kuò)充的優(yōu)點(diǎn)。
　　（2）所設(shè)計(jì)和開發(fā)的基于專家系統(tǒng)的核動(dòng)力裝置故障診斷系統(tǒng)能夠及時(shí)和可靠地對(duì)異常狀態(tài)進(jìn)行診斷。
　　本文研究成果對(duì)核動(dòng)力裝置運(yùn)行支持系統(tǒng)開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，所采用的關(guān)鍵技術(shù)可靠。測(cè)試結(jié)果表明診斷準(zhǔn)確、迅速，易于操縱等優(yōu)點(diǎn)。作者相信所設(shè)計(jì)開發(fā)的核動(dòng)力裝置