Математична модель автоматичного розпізнавання латентних передаварійних станів системи механічного ущільнення вала головних циркуляційних насосів АЕС

А. В. Носовський, Г. І. Шараєвський, Н. М. Фіалко, І. Г. Шараєвський,
Л. Б. Зімін

Інститут проблем безпеки АЕС НАН України,
вул. Лисогірська, 12, Київ, 03028, Україна

DOI: doi.org/10.31717/2311-8253.20.1.2

Анотація

На основі аналізу теплофізичної специфіки скипання ущільнюючої води в капілярному щілинному мікроканалі трибоспряження розділового ступеня системи механічного ущільнення вала головного циркуляційного насосу енергоблока АЕС запропоновано математичну модель автоматичного розпізнавання початкових фаз цього неконтрольованого сучасними засобами моніторингу переда-варійного процесу. Модель, на відміну від існуючих детермінованих методів оперативного контролю технологічних параметрів ядерного енергоблока, що не можуть бути застосованими в даних умовах, використовує сучасні підходи теорії стохастичних динамічних систем і завдяки проведеним удосконаленням дає змогу забезпечити своєчасне виявлення початку латентного пошкодження. Реалізовано алгоритми авторегресійного аналізу випадкових процесів, доповнених нестаціонарними моделями на основі проінтегрованого ковзного середнього, які дають можливість раннього виявлення раптової зміни статистичних властивостей часового ряду діагностичного сигналу гідравлічного опору щілинного мі-кроканалу і на цій основі своєчасного запобігання скипання ущільнюючої води і руйнації всієї системи механічного ущільнення вала. Розроблені підходи становлять основу вдосконаленої еволюційної моделі навчання карт самоорганізації, яка забезпечує можливість використання обмежених масивів апріорних даних для реалізації етапу навчання спеціалізованої діагностичної нейронної мережі в умовах апріорної невизначеності класів експлуатаційних режимів.

Ключові слова: головний циркуляційний насос енергоблока АЕС, система механічного ущільнення вала, капілярний щілинний мікроканал, скипання запираючої води, стохастична динаміка сигналу гідравлічного опору, авторегресійна модель ковзного середнього, алгоритм виявлення розладки випадкового процесу.

Список використаної літератури

1. Фізичне обґрунтування задачі автоматичної діагностики систем механічного ущільнення валу головних циркуляційних насосів АЕС / А. В. Носовський, Г. І. Шараєвський, Н. М. Фіалко [та ін.] // Ядерна енергетика та довкілля. — 2019. — № 3 (15). — С. 26-35.

2. Шараєвський Г. І. Статистична модель та узагальнений критерій оцінки поточного технічного стану головних циркуляційних насосів першого контуру реакторів ВВЕР / Г. І. Шараєвський, Н. М. Фіалко, І. Г. Шараєвський, Л. Б. Зімін // Технологические системы. — 2019. — № 86/1. — С. 60-69.

3. Шараєвський Г. І. Комп’ютерна модель короткотермінового прогнозу динаміки тренду технічного стану головних циркуляційних насосів АЕС / Г. І. Шараєвський, Н. М. Фіалко, І. Г. Шараєвський, Л. Б. Зімін // Технологические системы. — 2019. — № 87/2. — С. 54-60.

4. Фомин Я. А. Статистическая теория распознавания образов / Я. А. Фомин, Г. Р. Тарловский. — М. : Радио и связь, 1986. — 264 с.

5. Уоссермен Ф. Нейрокомпьютерная техника: Теория и практика / Ф. Уоссермен. — М. : Мир, 1992. — 240 с.

6. Kohonen T. Self-Organizing Maps / T. Kohonen. — Springier Verlag, 2006. — 665 p.

7. Шараевский Г. И. Алгоритм структуризации карты самоорганизации при обучении нейронной сети / Г. И. Шараевский, С. И. Шаповалова // Х между-нар. конф. «Интеллектуальный анализ информации ИАИ-2010» (Киев, 18-21 мая 2010 г.): Сб. тр. / Ред. кол. С. В. Сирота и др. — Киев : Просвіта, 2010. — С. 434-438.

8. Жигалевский А. А. Обнаружение разладки случайных процессов в задачах радиотехники / А. А. Жигалевский, А. Е. Красновский. — Л. : Изд-во Ленингр. ун-та, 1988. — 224 с.

9. Булинский А. В. Теория случайных процессов / А. В. Булинский, А. В. Ширяев. — М. : Физматлит, 2005. — 408 с.

10. Королюк В. С. Справочник по теории вероятностей и математической статистике / В. С. Королюк, Н. И. Пор-тенко, А. В. Скороход, А. Ф. Турбин. — М. : Наука, 1985. — 640 с.

11. Теплофизика безопасности атомных электростанций / А. А. Ключников, И. Г. Шараевский, Н. М. Фиалко, [и др.]. — Чернобыль : Ин-т проблем безопасности АЭС НАН Украины, 2010. — 484 с.

12. Теплофизика повреждений реакторных установок / А. А. Ключников, И. Г. Шараевский, Н. М. Фиалко [и др.]. — Чернобыль : Ин-т проблем безопасности АЭС НАН Украины, 2013. — 528 с.

Повна саття (PDF)


Опубліковано
2020-02-29

Якщо стаття прийнята до друку в журналі «Ядерна енергетика та довкілля», автор має підписати угоду про передачу авторських прав. Угода надсилається на поштову (оригінал) або електронну адресу (сканована копія) Редакції журналу.

Всі матеріали поширюються на умовах ліцензії  Creative Commons Attribution License International CC-BY, яка дозволяє іншим розповсюджувати роботу з визнанням авторства цієї роботи і першої публікації в цьому журналі.

Insert math as
Block
Inline
Additional settings
Formula color
Text color
#333333
Type math using LaTeX
Preview
\({}\)
Nothing to preview
Insert