基于專家系統(tǒng)的核動力裝置故障診斷技術(shù)研究.pdf

1、確保核安全是核動力裝置運行的首要目標。由于核動力裝置系統(tǒng)與設(shè)備多、結(jié)構(gòu)復雜、且測量點多，因此一旦發(fā)生故障會產(chǎn)生數(shù)量龐大的警報，操縱員進行故障處理承受極大的精神壓力，存在較大的人因失誤。利用核動力裝置故障診斷系統(tǒng)對核動力裝置運行狀態(tài)進行實時評估，通過警報分析可以迅速識別引發(fā)系統(tǒng)異常的原因性警報、排除結(jié)果性警報，并進而確定故障的原因，對指導操縱員進行有效操作并緩解事故后果具有重要意義。專家系統(tǒng)通過領(lǐng)域?qū)＜医⒐收显\斷專家知識庫，無需建立系統(tǒng)

2、和設(shè)備的詳細數(shù)學模型，可以描述故障征兆與故障之間的復雜的因果關(guān)系，支持警報分析和故障診斷功能，具有技術(shù)成熟可靠、診斷過程清晰、可追溯、以及診斷結(jié)果魯棒性好等優(yōu)點，適用于核動力裝置故障診斷系統(tǒng)開發(fā)與應(yīng)用。
　　本文對基于專家系統(tǒng)的核動力裝置故障診斷技術(shù)進行研究，重點研究專家系統(tǒng)應(yīng)用中的兩個難點問題，即故障診斷專家知識庫的建立以及故障診斷專家知識庫推理技術(shù)。
　　論文主要包括以下內(nèi)容：
　　（1）采用基于多層流模型警報分析

3、技術(shù)構(gòu)建核動力裝置警報分析專家知識庫。在傳統(tǒng)多層流模型基礎(chǔ)上，提出規(guī)范化、標準化的警報因果推理關(guān)系，將多層流模型和警報推理關(guān)系相結(jié)合形成警報分析專家知識庫。
　?。?）將故障診斷專家知識庫分為典型故障專家知識庫和通用故障診斷專家知識庫。典型故障診斷專家知識庫構(gòu)建采用警報分析專家知識庫與 FMEA相結(jié)合的方法確定故障范圍，再根據(jù)警報分析專家知識庫提取故障征兆，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庫。采用基于規(guī)

4、則的方法構(gòu)建通用故障診斷專家知識庫。
　?。?）以雙環(huán)路壓水堆核動力裝置一回路主冷卻劑系統(tǒng)為研究對象，針對一回路主冷卻劑系統(tǒng)建立多層流模型，構(gòu)建核動力裝置一回路主冷卻劑系統(tǒng)警報分析專家知識庫；根據(jù)系統(tǒng)FMEA與通用故障規(guī)則，建立核動力裝置故障診斷專家知識庫。
　?。?）按照集成化、模塊化和可擴展等設(shè)計原則，對核動力裝置故障診斷系統(tǒng)進行設(shè)計，并利用實時專家系統(tǒng)開發(fā)平臺開發(fā)出所設(shè)計的核動力裝置故障診斷系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上，通過驗證實

5、現(xiàn)了故障診斷系統(tǒng)各模塊的功能測試。
　　論文研究結(jié)果表明：
　　（1）利用多層流模型構(gòu)建核動力裝置的警報分析和故障診斷專家知識庫具有模型簡潔、容易修改和擴充的優(yōu)點。
　?。?）所設(shè)計和開發(fā)的基于專家系統(tǒng)的核動力裝置故障診斷系統(tǒng)能夠及時和可靠地對異常狀態(tài)進行診斷。
　　本文研究成果對核動力裝置運行支持系統(tǒng)開發(fā)奠定了基礎(chǔ)，所采用的關(guān)鍵技術(shù)可靠。測試結(jié)果表明診斷準確、迅速，易于操縱等優(yōu)點。作者相信所設(shè)計開發(fā)的核動力裝置