一种核动力装置运行参数异常检测方法及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种核动力装置运行参数异常检测方法及系统，该方法包括：获取核动力装置的实时运行参数；计算实时运行参数的协方差矩阵；计算协方差矩阵的特征值集合和特征向量集合；根据特征值集合，采用主成分分析方法对特征向量集合降维，得到降维特征向量集合；根据降维特征向量集合，在实时运行参数中选取有效的实时运行参数，得到有效实时运行参数；获取参考运行参数；计算有效实时运行参数和参考运行参数的实时散度值；获取散度值阈值；散度值阈值是根据参考运行参数确定；根据实时散度值和散度值阈值对实时运行参数进行异常检测。通过本发明专利技术的上述方法及系统能够对实时运行参数进行异常检测，同时提高了异常检测的准确率。

【技术实现步骤摘要】
一种核动力装置运行参数异常检测方法及系统
本专利技术涉及核动力装置故障诊断
，特别是涉及一种核动力装置运行参数异常检测方法及系统。
技术介绍
核动力装置结构复杂，且具有放射性危险，对于安全性有着极高的要求。同时核动力系统长期连续工作，极容易发生故障，如若设备出现故障而不能及时检测和发现，可能会导致严重的放射性释放后果，危害公众安全和环境条件。目前，对核动力系统与关键设备的异常检测技术大多采用传统的阈值分析和人工经验进行判断。但是，这些传统技术并不能完全适应复杂系统与关键设备的可靠性要求。随着人工智能技术的不断发展，采用高效准确的统计分析和人工智能技术对核动力装置运行参数的异常状态进行及时检测，可以避免危害较大的故障甚至是严重事故的发生，能够有效提高核动力系统与关键设备的运行保障能力，降低安全隐患，实现自主保障。现有的对核动力装置运行参数进行异常检测的方法主要为基于数据分析和基于模型。基于数据分析的方法以大数据为特征，通过对历史数据的大量训练构造数据分析模型，虽然建模过程相对简单，但是成本高、精确度低。基于模型的方法，由于核本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核动力装置运行参数异常检测方法，其特征在于，包括：/n获取核动力装置的实时运行参数；/n计算所述实时运行参数的协方差矩阵；/n计算所述协方差矩阵的特征值集合和特征向量集合；所述特征值集合包括所述协方差矩阵的每个特征值；所述特征向量集合包括每个所述特征值对应的特征向量；/n根据所述特征值集合，采用主成分分析方法对所述特征向量集合降维，得到降维特征向量集合；/n根据所述降维特征向量集合，在所述实时运行参数中选取有效的实时运行参数，得到有效实时运行参数；/n获取参考运行参数；所述参考运行参数为历史正常运行参数中与所述实时运行参数工况一致的运行参数；/n计算所述有效实时运行参数和所述参考运行参...

【技术特征摘要】
1.一种核动力装置运行参数异常检测方法，其特征在于，包括：
获取核动力装置的实时运行参数；
计算所述实时运行参数的协方差矩阵；
计算所述协方差矩阵的特征值集合和特征向量集合；所述特征值集合包括所述协方差矩阵的每个特征值；所述特征向量集合包括每个所述特征值对应的特征向量；
根据所述特征值集合，采用主成分分析方法对所述特征向量集合降维，得到降维特征向量集合；
根据所述降维特征向量集合，在所述实时运行参数中选取有效的实时运行参数，得到有效实时运行参数；
获取参考运行参数；所述参考运行参数为历史正常运行参数中与所述实时运行参数工况一致的运行参数；
计算所述有效实时运行参数和所述参考运行参数的实时散度值；
获取散度值阈值；所述散度值阈值是根据所述参考运行参数确定；
根据所述实时散度值和所述散度值阈值对所述实时运行参数进行异常检测。


2.根据权利要求1所述的核动力装置运行参数异常检测方法，其特征在于，所述计算所述实时运行参数的协方差矩阵，具体包括：
采用离差标准化方法将所述实时运行参数进行归一化，得到归一化运行参数；
采用径向基核函数对所述归一化运行参数进行映射，得到核矩阵；
中心化所述核矩阵，得到中心化核矩阵；
计算所述中心化核矩阵的协方差矩阵。


3.根据权利要求1所述的核动力装置运行参数异常检测方法，其特征在于，所述根据所述特征值集合，采用主成分分析方法对所述特征向量集合降维，得到降维特征向量集合，具体包括：
根据公式计算主元方差累积贡献率；其中，PCN为主元方差累积贡献率，λi为第i个特征值，i＝1,2,3l，λj为第j个特征值，j＝1,2,3n，l＜n；
将所述特征值集合中的特征值按照大小进行排序，得到排序特征值集合；
根据所述主元方差累积贡献率，在所述排序特征值集合中选取前l个特征值，作为降维特征值集合；
在所述特征向量集合中选取与所述降维特征值集合中每个特征值对应的特征向量作为降维特征向量集合。


4.根据权利要求1所述的核动力装置运行参数异常检测方法，其特征在于，所述计算所述有效实时运行参数和所述参考运行参数的实时散度值，具体包括：
对所述有效实时运行参数进行滑动时窗处理，得到实时运行数据矩阵；
对所述参考运行参数进行滑动时窗处理，得到参考运行数据矩阵；
根据所述实时运行数据矩阵和所述参考运行数据矩阵确定实时散度值。


5.根据权利要求1所述的核动力装置运行参数异常检测方法，其特征在于，所述根据所述实时散度值和所述散度值阈值对所述实时运行参数进行异常检测，具体包括：
判断所述实时散度值是否大于所述散度值阈值，得到判断结果；
若所述判断结果表示所述实时散度值大于所述散度值阈值，确定所述实时运行参数异常；
若所述判断结果表示所述实时散度值小于或等于所述散度值阈值，返回步骤“获取核动力装置的实时运行参数”。


6.一种核动力装置运行参数异常检测系统，其特征在于，包括：
实时运行参数获取模块，用于获取核动力装置的实时运行参数；
协方差矩阵计算模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：王航，虞越，彭敏俊，夏庚磊，孙原理，朱海山，
申请(专利权)人：哈尔滨工程大学，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23