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基于相关向量机的反应堆功率测量电路故障预测研究

闵渊 陈智 万波 杨诚 韩文兴 原艳南

闵渊, 陈智, 万波, 杨诚, 韩文兴, 原艳南. 基于相关向量机的反应堆功率测量电路故障预测研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(4): 223-229. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0223
引用本文: 闵渊, 陈智, 万波, 杨诚, 韩文兴, 原艳南. 基于相关向量机的反应堆功率测量电路故障预测研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(4): 223-229. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0223
Min Yuan, Chen Zhi, Wan Bo, Yang Cheng, Han Wenxing, Yuan Yannan. Research on Fault Prediction of Reactor Power Measurement Circuit Based on Relevance Vector Machine[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(4): 223-229. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0223
Citation: Min Yuan, Chen Zhi, Wan Bo, Yang Cheng, Han Wenxing, Yuan Yannan. Research on Fault Prediction of Reactor Power Measurement Circuit Based on Relevance Vector Machine[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(4): 223-229. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0223

基于相关向量机的反应堆功率测量电路故障预测研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0223
基金项目: 总装基金(6142A07200305)
详细信息
    作者简介:

    闵 渊(1988—),男,工程师,现主要从事反应堆控制、核控系统可靠性研究,E-mail: 74581142@163.com

  • 中图分类号: TL38+7

Research on Fault Prediction of Reactor Power Measurement Circuit Based on Relevance Vector Machine

  • 摘要: 为了提高核测量装置的保障性和维修性,本文以反应堆功率测量放大电路为对象,通过基于量子粒子群优化算法的多核相关向量机模型对电路的典型故障进行预测。从功率测量放大电路的脉冲响应信号中,用小波包分解方法提取特征信息,将计算所得到的特征与电路正常状态特征之间的欧氏距离作为电路故障程度指标,选用多核相关向量机建立电路故障预测模型,并分析了相关向量机模型核函数种类、参数优化算法对于模型预测效果的影响,研究结果表明采用量子粒子群算法优化的多核相关向量机模型对于电路未来运行状态的预测精度较优,能够准确预测电路故障程度的变化规律。

     

  • 图  1  基于QPSO优化的RVM训练流程

    Figure  1.  RVM Trainning Process Based on QPSO Optimization      

    图  2  故障预测技术路线

    Figure  2.  Change Plan of Technical Route of Fault Prediction

    图  3  数据记录点1、2融合特征向量

    Figure  3.  Fusion Feature Vector of Data Record Points 1 and 2

    图  4  多核RVM模型在训练集上的输出结果

    Figure  4.  Output Results of Multi-kernel RVM Models on the Training Set    

    图  5  多核RVM模型在验证集上的输出结果

    Figure  5.  Output Results of Multi-kernel RVM Models on the Validation Set      

    图  6  多核RVM模型预测误差对比

    Figure  6.  Prediction Error Comparisons of Multi-kernel RVM Models

    表  1  关键元件故障阈值

    Table  1.   Fault Threshold of Key Component

    元件名标称值容差/%故障阈值
    R310 kΩ515 kΩ
    R710 kΩ515 kΩ
    C31 µF50.5 µF
    C41 µF50.5 µF
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    表  2  关键元件故障阈值特征距离

    Table  2.   Feature Distance of Fault Threshold of Key Component     

    元件名故障阈值特征距离阈值
    R315 kΩ1609
    R715 kΩ1142
    C30.5 µF71.7
    C40.5 µF343.2
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    表  3  多核RVM预测绝对误差

    Table  3.   Absolute Errors of Multi-kernel RVM Prediction

    元件名特征距离阈值特征距离阈值绝对误差
    PSOQPSO
    R3160968.592927.8732
    R7114288.861325.0870
    C3343.27.75697.7914
    C471.73.89181.5365
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-03-15
  • 修回日期:  2022-04-01
  • 刊出日期:  2022-08-04

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