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基于SDG-ES的核动力装置故障诊断技术研究

刘震  
【摘要】:由于核动力装置运行时有高剂量的放射性,发生事故后会对工作人员和环境造成巨大的威胁,因此其运行安全性一直备受世人关注。2011年3月发生的日本福岛核事故再次滞缓了核工业的发展。保障核电厂安全运行一直是世界各国共同的目标,故障诊断技术是提高系统安全性的一种有效手段,也是核安全领域研究的热点。核动力装置系统庞大、结构复杂,难以通过建立精确的数学模型来诊断故障。符号有向图(Signed Directed Graph, SDG)作为一种定性的故障诊断方法,能表达复杂的因果关系,适用于核动力装置这样复杂系统的故障诊断。本文在总结前人关于SDG故障诊断方法的基础上,深入研究了传统SDG诊断方法的特点,提出了建立核动力装置SDG模型的方法,并以压水堆一回路系统为研究对象建立了模型。通过引入故障显现时间有效地解决了 SDG诊断过程中模型出现闭环无法诊断的问题;为了提高诊断速度和分辨率,采用SDG与专家系统相结合的方法进行诊断,给出了根据SDG模型提取专家系统规则的方法;对多源故障诊断时将SDG模型图直接作为专家系统的知识表达,克服了传统专家系统获取知识的困难。在上述理论研究基础上,用C#3.5语言结合SQL Server 2005数据库技术开发了基于SDG-ES的核动力故障诊断专家系统。测试结果表明,该系统具有人机界面友好、诊断快速、易于操作等优点。


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