核動(dòng)力裝置運(yùn)行過(guò)程中安全性始終是最重要的因素。核動(dòng)力裝置的安全問(wèn)題可以從兩個(gè)方面來(lái)考慮,其一是系統(tǒng)和設(shè)備的運(yùn)行安全,而另一個(gè)是傳感器的運(yùn)行安全。核動(dòng)力裝置傳感器或設(shè)備發(fā)生異常時(shí),若不能及時(shí)識(shí)別出異常源,會(huì)導(dǎo)致不必要的停機(jī)甚至更嚴(yán)重的問(wèn)題。因此對(duì)核動(dòng)力裝置的傳感器和設(shè)備需要進(jìn)行監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義,本文旨在研究分布式狀態(tài)監(jiān)測(cè)技術(shù),主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)論文以秦山一期核電廠的一回路重要主輔系統(tǒng),包括主冷卻劑系統(tǒng)、化學(xué)容積控制系統(tǒng)、設(shè)備冷卻水系統(tǒng)以及余熱排出系統(tǒng)作為研究對(duì)象。針對(duì)傳感器校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)任務(wù)和設(shè)備監(jiān)測(cè)任務(wù),基于分布式原則,對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行了劃分,將監(jiān)測(cè)任務(wù)劃分到不同的子單元。(2)運(yùn)用主元分析法,自聯(lián)想核回歸與序貫概率比方法對(duì)傳感器校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)并進(jìn)行對(duì)比。將劃分好的傳感器組,運(yùn)用上述兩種方法建立模型,采用多模型監(jiān)測(cè)傳感器運(yùn)行,并利用傳感器數(shù)據(jù)的相關(guān)特性對(duì)異常傳感器進(jìn)行監(jiān)測(cè),識(shí)別與重構(gòu)。(3)設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測(cè)中,將研究對(duì)象劃分為兩級(jí)子單元結(jié)構(gòu),系統(tǒng)級(jí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)子單元和設(shè)備級(jí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)子單元。利用多主元模型分別對(duì)各個(gè)系統(tǒng)級(jí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)子單元進(jìn)行異常檢測(cè),為設(shè)備級(jí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)子單元監(jiān)測(cè)模型提供入口條件。利用機(jī)理模型方法對(duì)劃分的設(shè)備級(jí)狀態(tài)監(jiān)測(cè)子單元建立監(jiān)測(cè)模型,以確定異常發(fā)生的具體位置,對(duì)于難于建立機(jī)理模型或者利用專家知識(shí)更加簡(jiǎn)單有效的情況,采用專家知識(shí)進(jìn)行補(bǔ)充。(4)利用核動(dòng)力裝置全范圍仿真機(jī)對(duì)所開(kāi)發(fā)的核動(dòng)力裝置分布式狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了測(cè)試研究。研究結(jié)果表明所開(kāi)發(fā)的分布式狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不僅可以有效的識(shí)別異常傳感器,重構(gòu)異常傳感器,還能實(shí)現(xiàn)核動(dòng)力裝置系統(tǒng)和設(shè)備的有效監(jiān)測(cè),整個(gè)狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是可靠而準(zhǔn)確的,所設(shè)計(jì)的分布式狀態(tài)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)為今后的狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究工作打下了基礎(chǔ)。
【學(xué)位單位】：哈爾濱工程大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TM623
【部分圖文】：

圖 1.1 狀態(tài)監(jiān)測(cè)研究方法硬方案”增加硬件傳感器的個(gè)數(shù)來(lái)提高監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確度，該方法簡(jiǎn)單直接且也存在著以下固有的缺點(diǎn)：1）對(duì)傳統(tǒng)傳感器進(jìn)行改進(jìn)以及開(kāi)發(fā)新型傳感器，這兩項(xiàng)研究工作與材料學(xué)的進(jìn)步息息相關(guān)，并且其漫長(zhǎng)的開(kāi)發(fā)周期在短時(shí)間內(nèi)市場(chǎng)需求難以得到滿2）從最終使用的企業(yè)用戶角度進(jìn)行觀察，新型傳感器的采購(gòu)需要大量的的生產(chǎn)效率提升往往不能夠在短時(shí)間內(nèi)得到體現(xiàn)，這不符合企業(yè)所追求的則，因此限制了“硬方案”的應(yīng)用。3）新型傳感器的安裝往往會(huì)影響設(shè)備的外殼、框架或內(nèi)部結(jié)構(gòu)，降低設(shè)可靠性。4）硬方案并沒(méi)有解決數(shù)據(jù)的有效利用問(wèn)題，無(wú)法實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)和設(shè)備狀態(tài)信息本文中，將重點(diǎn)放在基于物理機(jī)理模型、數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模型的“軟方案”上，

依據(jù)此原理可以對(duì)傳感器異常以及設(shè)備異常進(jìn)行區(qū)分。2.4 傳感器校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)過(guò)程及方法在復(fù)雜的核動(dòng)力裝置運(yùn)行過(guò)程中，配備了大量的傳感器。傳感器采集核動(dòng)力裝置運(yùn)行過(guò)程中的各種信息，并將信息傳輸給計(jì)算機(jī)加以處理、顯示，給操作人員提供所需的相關(guān)運(yùn)行信息，從而判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，可靠。由此可見(jiàn)，準(zhǔn)確的傳感器讀數(shù)保證著監(jiān)測(cè)的有效性，從而確保運(yùn)行的安全性，尤其是對(duì)于將安全性作為首要考慮因素的核動(dòng)力裝置而言，準(zhǔn)確的傳感器讀數(shù)是狀態(tài)監(jiān)測(cè)的首要環(huán)節(jié)。在核動(dòng)力裝置的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于環(huán)境復(fù)雜，使用時(shí)間較長(zhǎng)等原因，使得傳感器的可靠性難以得到保證，而這直接影響操作人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)的判斷。因此傳感器的校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義傳感器是通過(guò)傳感器的測(cè)量值以及相關(guān)模型估計(jì)值之間產(chǎn)生的殘差來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，而產(chǎn)生殘差的唯一方式是冗余。依據(jù)冗余產(chǎn)生的方式可以將傳感器校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法分為兩大類，即：基于物理冗余的方法和基于解析冗余的方法[25]。目前基于解析冗余的方法正成為研究的主流，而其中基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法應(yīng)用更加廣泛。

依據(jù)此原理可以對(duì)傳感器異常以及設(shè)備異常進(jìn)行區(qū)分。2.4 傳感器校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)過(guò)程及方法在復(fù)雜的核動(dòng)力裝置運(yùn)行過(guò)程中，配備了大量的傳感器。傳感器采集核動(dòng)力裝置運(yùn)行過(guò)程中的各種信息，并將信息傳輸給計(jì)算機(jī)加以處理、顯示，給操作人員提供所需的相關(guān)運(yùn)行信息，從而判斷設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)是否正常，可靠。由此可見(jiàn)，準(zhǔn)確的傳感器讀數(shù)保證著監(jiān)測(cè)的有效性，從而確保運(yùn)行的安全性，尤其是對(duì)于將安全性作為首要考慮因素的核動(dòng)力裝置而言，準(zhǔn)確的傳感器讀數(shù)是狀態(tài)監(jiān)測(cè)的首要環(huán)節(jié)。在核動(dòng)力裝置的實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，由于環(huán)境復(fù)雜，使用時(shí)間較長(zhǎng)等原因，使得傳感器的可靠性難以得到保證，而這直接影響操作人員對(duì)設(shè)備狀態(tài)的判斷。因此傳感器的校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)具有十分重要的意義傳感器是通過(guò)傳感器的測(cè)量值以及相關(guān)模型估計(jì)值之間產(chǎn)生的殘差來(lái)進(jìn)行監(jiān)測(cè)的，而產(chǎn)生殘差的唯一方式是冗余。依據(jù)冗余產(chǎn)生的方式可以將傳感器校準(zhǔn)監(jiān)測(cè)方法分為兩大類，即：基于物理冗余的方法和基于解析冗余的方法[25]。目前基于解析冗余的方法正成為研究的主流，而其中基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法應(yīng)用更加廣泛。

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本文編號(hào)：2814545