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《哈尔滨工程大学》 2006年
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核动力装置故障诊断智能技术的研究

刘永阔  
【摘要】: 核动力装置运行状态的监测与诊断直接关系到装置运行的安全性与可靠性。目前我国核动力装置主要采用传统的阈值监测方法。阈值方法能够给操作人员提供核动力装置重要参数偏离正常运行的状态,却难以提供故障发生的根本原因和异常发展趋势方面的信息。开展优于传统方法而基于人工神经网络、专家系统(规则推理)、模糊逻辑等智能技术在核动力装置早期故障诊断与状态监测中的应用研究,对进一步提高核动力装置运行的安全性、可靠性以及核动力装置的整体效能具有重大的工程意义和现实意义。 本文以“十五”×××重点预研攻关项目为背景,以核动力装置一回路典型故障为对象,对核动力装置智能故障诊断系统实现的部分技术、方法及基本结构进行了深入的研究。 本文研究的主要内容和取得的主要成果如下: 1.设计了先进的诊断算法。先进的诊断算法是实现实时故障诊断的关.键,本文提出基于神经网络诊断子系统(该系统内包括FNN网络诊断子系统、BP网数据融合诊断子系统和RBF网络诊断子系统)和基于规则推理诊断子系统相结合的综合诊断方法。利用神经网络处理速度快、漏诊率低的优点进行预诊,如果诊断可信度不高,再利用规则推理诊断子系统误诊率低的优点对预诊结果进行验证和解释; 2.确定了基于智能技术的核动力装置故障诊断系统的基本结构,利用Visual Basic 6.0成功开发了该系统,实现了系统的各种基本功能; 3.在系统中设计了各种辅助功能系统和友好的人机界面,重点解决了系统的可扩充性和可操作性问题。规则推理诊断子系统的知识库(规则库)和神经网络子系统可以随着对核动力装置安全特性认识的加深和事故数据的积累由用户通过人机交互方便地进行扩充修改,使系统的诊断功能不断完善; 4.开发的系统成功地实现了自动诊断、报警的功能,当核动力装置运行时,故障诊断系统在后台实时运行,对运行各参量进行实时监控,当有故障发生时,能对故障进行自动诊断,提醒操作人员采取相应的处理措施; 5.通过编写通讯协议,在核动力装置仿真机上对开发的诊断系统进行了测试实验研究,测试结果证实该诊断系统完全可以适用于核动力装置的实时故障诊断,进而也验证了根据征兆进行故障分析与故障诊断的可行性与有效性,以及所设计的状态监测及故障诊断系统运行的正确性。
【学位授予单位】:哈尔滨工程大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TL364

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 冯玲;张春良;岳夏;;核动力设备状态监测技术的研究[J];机械工程与自动化;2009年01期
2 刘永阔;谢春丽;成守宇;夏虹;;核电站分布式智能故障诊断系统研究与设计[J];原子能科学技术;2011年06期
3 周晓宁;;核主泵的常见故障分析[J];自动化博览;2011年S2期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 谢春丽;核动力装置数据融合智能诊断系统应用研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
2 岳夏;基于HMM的复杂条件故障诊断技术研究[D];华南理工大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 阎明;蒸汽发生器故障预报方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 朱厚耀;基于HMM/SVM混合模型的核电设备故障诊断技术研究及数据库系统开发[D];广州大学;2011年
3 闫修平;反应堆冷却剂系统分布式故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2008年
4 张楠;基于RELAP5的核动力装置故障仿真平台研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 宁新献;基于GT-ST和MFM的核动力装置故障诊断方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 李劲播;基于HMM和微粒群优化算法的核电设备机械故障诊断技术的研究[D];南华大学;2010年
7 李胜;基于HMM/SVM混合模型的核动力旋转机械设备故障诊断方法研究[D];南华大学;2010年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡可云,陆玉昌,石纯一;粗糙集理论及其应用进展[J];清华大学学报(自然科学版);2001年01期
2 何小荣,陈丙珍,赵晓光,晏东;改善BP网络检验效果的研究[J];清华大学学报(自然科学版);1995年03期
3 李剑,范小军,黄沛;基于粗糙集的知识理论及其应用[J];系统工程理论方法应用;2001年03期
4 乔斌,郭智疆,蒋静坪;基于粗糙集理论和BP神经网络的分层递阶分类算法[J];仪器仪表学报;2003年01期
5 洪国雄,谢道俊;用神经网络对内燃机气门间隙的识别[J];振动与冲击;1994年04期
6 臧朝平,张思,王育;旋转机械碰摩故障的BP神经网诊断[J];振动与冲击;1996年03期
7 杨忠,盛昭瀚,鲍明;基于神经网络与符号推理综合模型的故障诊断技术[J];振动.测试与诊断;1996年04期
8 张炜;张优云;战仁军;张玉祥;;旋转机械故障诊断中的神经网络改进算法研究[J];振动工程学报;1996年01期
9 许飞云,贾民平,钟秉,林黄仁;旋转机械振动故障诊断的一种模糊神经网络方法研究[J];振动工程学报;1996年03期
10 徐文,王大忠,周泽存,陈珩;结合遗传算法的人工神经网络在电力变压器故障诊断中的应用[J];中国电机工程学报;1997年02期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 ;An information-based rough set approach to critical engineering factor identification[J];Water Science and Engineering;2008年03期
2 董胜;王鸿章;;不协调决策信息系统的一种协调化算法[J];平顶山学院学报;2008年05期
3 李倩;董胜;;基于包含度的不一致决策表规则获取[J];平顶山学院学报;2009年05期
4 李倩;;一种基于包含度的待识样本决策算法[J];平顶山学院学报;2010年02期
5 黄琴;庄志芬;;关于子基的半开集和半连续映射[J];莆田学院学报;2010年02期
6 苏亚娟;;交非空关系下信息系统的知识约简[J];新乡学院学报(自然科学版);2011年06期
7 苏亚娟;;优势关系下的协调集判定定理[J];新乡学院学报(自然科学版);2012年03期
8 司小胜;胡昌华;周志杰;;基于证据推理的故障预报模型[J];中国科学:信息科学;2010年07期
9 张铃;张钹;;模糊相容商空间与模糊子集[J];中国科学:信息科学;2011年01期
10 李凌鹏;基于粗集的神经网络在目标类型识别中的研究[J];情报指挥控制系统与仿真技术;2005年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 危前进;董荣胜;孟瑜;崔更申;;基于粗糙集的机械装配知识发现方法[A];广西计算机学会25周年纪念会暨2011年学术年会论文集[C];2011年
2 ;Fuzziness in Covering Generalized Rough Sets[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 李雄;党生;;基于Rough集理论的战场侦察情报处理[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 陈保家;李力;赵新泽;;基于尺度-小波能量谱、粗糙集和神经网络集成的内燃机故障诊断方法[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 陈楚湘;沈建京;陈冰;尚长兴;王运成;;运用粗糙集理论建立中老年肺炎中医症候诊断标准[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 龚锦红;杨辉;衷路生;;稀土萃取分离过程的Rough集案例推理方法[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;Influence Diagram Based on Rough Set Theory[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 ;The Prediction of Soil Moisture Based on Rough Set-Neural Network Model[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 陈楚湘;沈建京;陈冰;尚长兴;王运成;;运用粗糙集理论和Apriori算法建立中医症候诊断标准[A];中国自动化学会控制理论专业委员会D卷[C];2011年
10 贾修一;张亚兵;陈家骏;商琳;;基于粗糙集方法的共指消解[A];中国计算语言学研究前沿进展(2009-2011)[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 姜延吉;多传感器数据融合关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
3 张目;高技术企业信用风险影响因素及评价方法研究[D];电子科技大学;2010年
4 苏煜;基于SCF范式的在线P300脑机接口研究[D];浙江大学;2010年
5 郭戈;数字视频语义信息提取与分析[D];解放军信息工程大学;2010年
6 温世亿;膨胀土渠坡若干关键技术问题研究[D];武汉大学;2010年
7 黄正行;临床过程分析与优化技术研究[D];浙江大学;2010年
8 戴小鹏;知识网格及其在农业生物灾害预警中关键技术研究[D];湖南农业大学;2010年
9 朱佳俊;不确定可拓群决策优化方法及应用[D];东华大学;2010年
10 卓莹;基于拓扑·流量挖掘的网络态势感知技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 岳海亮;信息论在粗糙集连续属性离散化中的应用[D];辽宁师范大学;2010年
2 张晓冬;基于全矢谱的智能诊断技术研究[D];郑州大学;2010年
3 李昕哲;关系邻域系统的属性约简[D];郑州大学;2010年
4 刘琪;正态云模型模糊推理系统及其应用研究[D];郑州大学;2010年
5 冯为军;基于粗糙集理论的数据挖掘算法的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
6 白喜朋;基于作业的钢铁企业成本分析[D];大连理工大学;2010年
7 刘莹;不一致决策表的属性约简与规则获取研究[D];大连理工大学;2010年
8 房士吉;第三方物流服务商评价研究[D];大连理工大学;2010年
9 李慧;基于粗糙集理论的连续属性离散化算法研究[D];辽宁师范大学;2010年
10 程光平;企业信息门户评价研究[D];安徽农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周杨平,赵炳全;利用遗传算法的核电厂故障诊断方法[J];清华大学学报(自然科学版);1999年12期
2 李晓冬,奚树人;M-P人工神经网络用于核电站故障诊断系统[J];清华大学学报(自然科学版);2003年12期
3 张建明;曾建武;谢磊;王树青;;基于粗糙集的支持向量机故障诊断[J];清华大学学报(自然科学版);2007年S2期
4 唐贵基,田丽洁,田学航;人工神经网络在混合智能故障诊断技术中的应用研究[J];汽轮机技术;2005年05期
5 冯长建;邵强;吴斌;康晶;;混合SVM-HMM方法在旋转机械启动过程故障诊断中的应用研究[J];汽轮机技术;2008年06期
6 陈进军;周刚;蔡琦;;基于RBF神经网络的核动力装置故障诊断方法研究[J];热科学与技术;2007年01期
7 张晓彤,徐金梧;构建基于CORBA的企业分布式远程监测与诊断系统[J];中国设备工程;2001年07期
8 肖冰山;;声发射检测技术及其在核电厂的应用前景[J];中国设备工程;2007年08期
9 顾海燕;一般检测维修模型分析[J];上海大学学报(自然科学版);1995年01期
10 李晓冬,奚树人;核电站机组故障诊断系统的实现方法[J];上海海运学院学报;2001年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李晓明;;在役核电站的运行业绩分析及运营技术发展[A];中国核学会2007年学术年会论文摘要集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曾庆虎;机械传动系统关键零部件故障预测技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
2 王志鹏;基于信息融合技术的故障诊断方法的研究及应用[D];大连理工大学;2001年
3 沈继红;灰色系统理论预测方法研究及其在舰船运动预报中的应用[D];哈尔滨工程大学;2002年
4 冯长建;HMM动态模式识别理论、方法以及在旋转机械故障诊断中的应用[D];浙江大学;2002年
5 兰勇;面向多任务的智能群体决策支持技术研究[D];西北工业大学;2003年
6 翟永杰;基于支持向量机的故障智能诊断方法研究[D];华北电力大学(河北);2004年
7 彭强;复杂系统远程智能故障诊断技术研究[D];南京理工大学;2004年
8 崔广才;基于粗糙集的数据挖掘方法研究[D];吉林大学;2004年
9 叶大鹏;基于2D-HMM的旋转机械故障诊断方法及其应用研究[D];浙江大学;2004年
10 董玉亮;发电设备运行与维修决策支持系统研究[D];华北电力大学(北京);2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 柴宝华;不同破口面积下蒸汽发生器传热管破裂事故试验研究[D];中国原子能科学研究院;2001年
2 刘春梅;功能建模方法及应用研究[D];国防科学技术大学;2002年
3 袁雄俊;锅炉给水泵状态监测与故障诊断试验系统的研究[D];华北电力大学(河北);2003年
4 周春健;基于小波变换的旋转机械故障诊断[D];南京航空航天大学;2004年
5 张琳;机械故障诊断中神经网络与D-S推理的信息融合技术研究[D];燕山大学;2003年
6 李清东;火箭故检系统故障诊断专家系统设计与实现[D];西北工业大学;2004年
7 于宏丽;旋转机械故障数据库与故障精密诊断系统开发[D];华北电力大学(北京);2004年
8 赵明;基于案例推理的机车故障诊断专家系统研究[D];中南大学;2004年
9 费致根;Bayes网络在故障诊断中的应用[D];郑州大学;2004年
10 谢春丽;船用核动力装置数据融合的故障诊断方法研究[D];哈尔滨工程大学;2004年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 刘永阔;谢春丽;成守宇;夏虹;;核电站分布式智能故障诊断系统研究与设计[J];原子能科学技术;2011年06期
2 何洪军;饶柱石;邵宇鹰;荆建平;;大型变压器故障诊断识别方法[J];噪声与振动控制;2012年04期
3 唐飞;王波;查晓明;马志昊;邵雅宁;;基于双阶段并行隐马尔科夫模型的电力系统暂态稳定评估[J];中国电机工程学报;2013年10期
4 孙明华;;机械系统可监测理论在船舶机械中的应用探究[J];知识经济;2013年12期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 朱荣旭;彭敏俊;巩诚;;核电厂分布式状态监测技术研究[A];中国核科学技术进展报告(第二卷)——中国核学会2011年学术年会论文集第3册(核能动力分卷(下))[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 张月雷;机械系统可监测性设计理论及在船舶机械中的应用研究[D];武汉理工大学;2011年
2 游磊;基于振动分析的核电冷却剂泵故障诊断研究[D];成都理工大学;2012年
3 李欣;基于HMM-SVM的磁流变自抑振智能镗杆颤振在线预报理论和方法研究[D];浙江大学;2013年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 刘铁军;汽车传动系冲击耐久性试验台控制与故障诊断系统的研究[D];长春工业大学;2011年
2 周泽民;基于嵌入式系统的旋转机械故障诊断仪的开发研究[D];南华大学;2012年
3 吕志刚;基于形态小波和最小二乘支持向量机的滚动轴承故障诊断研究[D];电子科技大学;2012年
4 尹昊;新能源微电网短期负荷预测[D];湖南大学;2012年
5 孔然;核电厂乏燃料池热流与事故分析技术之建立与应用[D];上海交通大学;2013年
6 张任;基于振动信号的齿轮箱智能故障诊断方法研究[D];北京化工大学;2013年
7 马海峰;基于远程虚拟监控的数控起重机控制系统开发[D];西南交通大学;2013年
8 张涛;转子故障数据CRFS分类方法研究与测试系统开发[D];兰州理工大学;2013年
9 郭沫;基于多分类支持向量机的核电站故障诊断技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
10 朱荣旭;核动力装置分布式状态监测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 朱继梅;陆钟;蔡忠全;曾闳;范鲁路;;用振动信息诊断回转机械的故障——碰磨的分析和实验[J];上海汽轮机;1985年02期
2 陈岳东,屈梁生;神经网络在大型回转机械故障诊断中的应用[J];西安交通大学学报;1992年04期
3 李永敏,朱善君,陈湘晖,韩曾晋,孙增圻;根据粗糙集理论进行BP网络设计的研究[J];系统工程理论与实践;1999年04期
4 梁民,孙仲康;多层前馈神经网络的快速学习算法及其仿真研究[J];系统工程与电子技术;1993年09期
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6 张思,臧朝平;转子接触摩擦故障的模糊诊断(一)——模糊诊断方法与模拟试验[J];振动、测试与诊断;1993年02期
7 赵美德;黄文虎;夏松波;须根法;;大型旋转机械故障诊断专家系统ETHYLENE的理论研究[J];振动工程学报;1992年02期
8 吴蒙,贡璧,何振亚;人工神经网络和机械故障诊断[J];振动工程学报;1993年02期
9 颜延虎,钟秉林,黄仁,万德均;神经网络技术及其在旋转机械故障诊断中的应用[J];振动工程学报;1993年03期
10 臧朝平;大型旋转机械振动故障诊断新方法[J];中国机械工程;1993年03期
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