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核动力装置事故处置引导程序研究

何川  
【摘要】:核动力装置事故处置规程是缓解事故后果的有效可行的措施,是运行人员处理机组事故及限制事故后果的重要工具。发生事故时,如果操纵员不能从众多征兆信息中认清事故本质,将影响事故的处理,因此需要快速准确地识别征兆并诊断事故类别。引导程序是一种根据事故征兆信息引导操纵员匹配入口征兆,确定事故规程的方法。本文以事故处置规程为研究对象,对引导程序的建立方法进行了研究。本文首先阐述了事故处置对于核动力装置安全性的重要意义,简述了引导程序的基本概念,综述了基于知识的故障诊断的研究现状。提出了本文将面临的问题,以及需要研究的内容。基于规程的特点,提取征兆与映射规则,并进行形式化描述,对每种事故总结归纳出对应的事故征兆组合,建立了清晰的事故-征兆映射体系数学模型,以事故-征兆矩阵的形式清晰地表征了事故与征兆间复杂的映射关系。基于事故-征兆映射体系数学模型提出了一种“两阶段事故匹配方法”,阶段Ⅰ利用该矩阵定义算法,筛选出可能事故;阶段Ⅱ采用几何聚类的方法评价阶段Ⅰ的结果,确定可能性最大的事故。基于软件工程理论,对引导程序软件做了总体设计以及各模块的详细设计,并以Windows 7为平台,Visual C#2010、MATLAB R2012b为编程语言,Access 2010作为后台数据库,基于两阶段方法设计并实现了核动力装置事故处置引导程序软件,并连接事故仿真程序PCTRAN/PWR进行了在线诊断测试。通过仿真结果验证了“两阶段事故匹配方法”的正确性,以及软件在线诊断功能。在仿真测试的三个事故既定的破口尺寸条件下,引导程序软件能迅速识别所有出现的在线征兆,并诊断出正确的事故。


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