核动力装置分布式故障诊断系统设计与研究

摘要

分布式故障诊断系统的设计与应用可以准确、及时地判断识别核动力装置运行的故障，帮助操作员做出正确的判断和决策。因此，对于提高核动力装置的安全性和经济性具有重大意义。本文旨在研究分布式故障诊断的关键技术，在此基础上设计并开发一套有效的核动力装置分布式故障诊断系统。主要研究内容如下：
　　（1）论文以双环路压水堆为诊断对象，在总体分析的基础上将故障诊断任务划分到各个子系统中，并对子系统的诊断任务进行详细分析。论文整理了核动力装置部分典型故障及其征兆，探讨了并发故障征兆的提取问题。通过对实际监测参量的研究，最终确定了核动力装置分布式故障诊断系统的可诊断故障，并建立了诊断知识库。
　　（2）对比几种常用的智能故障诊断方法，结合核动力装置分布式故障诊断系统的特点，论文确定了先利用神经网络进行局部级诊断，再利用信息融合技术进行全局级融合决策的故障诊断方法，并对神经网络训练性能以及证据理论动态辨识框架等关键技术进行了详细研究。
　　（3）论文按照集成化、模块化和可扩展的设计原则，对核动力装置分布式故障诊断系统进行设计，并利用C＃4.0程序语言开发出所设计的核动力装置分布式故障诊断系统，在此基础上，实现了分布式故障诊断系统各模块的功能。
　　（4）利用核动力装置全范围仿真机对所开发的核动力装置分布式故障诊断系统的实际应用功能进行了测试研究。
　　研究结果表明所开发的分布式故障诊断系统不仅可以实时诊断稳态工况条件下的故障，而且可以实现不同工况条件下的故障诊断；既可以实现单发故障诊断功能，通过对全局级的融合决策功能，也可以有效地识别并发故障。此外，通过融合决策获得故障诊断结果后，利用离线诊断功能模块可以根据需要对破口大小、控制棒提升速率等故障程度进行识别。所设计开发的分布式故障诊断系统也为今后的故障诊断研究提供了参考和借鉴。

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第1章 绪论

1.1 选题背景及意义

1.2 国内外研究现状

1.3 研究目标与主要任务

1.4 本文的结构安排

第2章 核动力装置故障诊断研究

2.1 核动力装置系统分析

2.2 故障与征兆分析

2.3 监测参量分析

2.4 建立知识库

2.5 本章小结

第3章 故障诊断方法分析

3.1 BP神经网络故障诊断方法

3.2 BP神经网络训练分析

3.3 基于证据理论的融合决策原理

3.4 本章小结

第4章 分布式故障诊断系统设计与开发

4.1 分布式故障诊断系统的总体设计

4.2 分布式故障诊断系统数据库设计

4.3 神经网络训练模块设计与开发

4.4 工况判定模块和局部级故障诊断模块设计与开发

4.5 全局级融合决策模块设计与开发

4.6 人机界面设计、开发与使用

4.7 本章小结

第5章 核动力装置分布式故障诊断系统的测试研究

5.1 核动力装置分布式故障诊断系统的功能与运行

5.2 分布式故障诊断系统的测试研究

5.3 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢