Разработка и применение методов обнаружения изменения свойств и прогнозирования временных рядов в задачах диагностирования АЭС

• Автор: Белоусов, Павел Анатольевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Обнинск
• Количество страниц: 135 с. : ил.

Содержание
Введение .

Глава 1. МЕТОДЫ ДИАГНОСТИРОВАНИЯ, ОСНОВАННЫЕ НА АНАЛИЗЕ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ

1.1. Системы технической диагностики

1.2. Классические методы анализа временных рядов.

1.3. Методы сглаживания и прогнозирования временных рядов

1.4. Фурье и Вейвлет анализ .

1.5. Корреляционный анализ

Выводы к главе 1 .

Глава 2. ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ ПОТОКОВ ДАННЫХ В СИСТЕМАХ ТЕХНИЧЕСКОЙ ДИАГНОСТИКИ

Введение
2.1. Системы управления потоками данных
2.1.1. Методы сжатия информации
2.1.2. Методы поиска и структурирования данных.
2.1.3. Методы преобразования временных рядов
2.2. Общие свойства технологии обработки потоков данных
2.2.1. Структура скользящих и основных окон .
2.2.2. Сглаживание, фильтрация временных рядов и спектральный анализ
2.2.3. Сокращение объема данных .
2.2.4. Вычисление простых статистик
2.2.5. Корреляционный анализ и кластерный анализ.
2.3. Применение ТОПД в системах диагностирования АЭС.
Выводы к главе
Глава 3, АНАЛИЗ ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ СИСТЕМЫ АКУСТИЧЕСКОГО КОНТРОЛЯ ТЕЧИ .
Введение
3.1. Система акустического контроля течи .
3.2. Методы подавления помех в САКТ .
3.2.1. Постановка задачи.
3.2.2. Описание исходных данных .
3.2.3. Метод группового учета аргументов
3.2.4. Математические модели взаимных зависимостей сигналов .
3.2.5. Заключение .
3.3. Анализ источников акустических шумов
3.3.1. Постановка задачи.
3.3.2. Описание исходных данных .
3.3.3. Выявление корреляционных связей между сигналами
3.3.4. Автоматическое выявление групп сигналов с близкими характеристиками
3.3.5. Выявление скрытых факторов, формирующих сигналы . .
3.3.6. Интерпретация результатов
3.3.7. Заключение .
Выводы к главе 3 .
Глава 4. АНАЛИЗ ДАННЫХ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ СОЕДИНЕНИЙ .
Введение
4.1. Разработка программы анализа и обработки данных системы ПУЗК
4.1.1. Постановка задачи
4.1.2. Описание системы контроля и исходных данных
4.1.3. Сглаживание результатов контроля.
4.1.4. Определение и предсказание порогов выявления дефектов .
4.1.5. Определение координат дефектов.
4.1.6. Программа УЗКАналитик .
4.1.7. База данных результатов УЗК
4.1.8. Заключение .
4.2. Анализ и обработка данных системы УЗК технологических каналов
4.2.1. Постановка задачи
4.2.2. Объекты и средства контроля .
4.2.3. Описание исходных данных .
4.2.4. Построение двухмерных цветояркостных диаграмм
4.2.5. Метод автоматического приведения данных к одной координате
4.2.6. Программна УЗКВизуализатор
4.2.7. Заключение .
Выводы к главе 4 .
Заключение
Литература


Разработаны алгоритмы эффективного выявления течи и фильтрации ложных срабатываний для системы оперативной диагностики, выявлены и интерпретированы источники шумов, построены математические модели поведения акустических шумов при работе реактора на мощности. Полученные результаты используются в системе диагностики, работающей на Калининской АЭС. Разработан программный комплекс «УЗК-Аналитик»для автоматизированного анализа результатов ультразвукового контроля системой ПУЗК. Разработана база данных, в которой содержатся результаты контроля сварных соединений ДУ-0 трубопроводов АЭС с реакторами типа РБМК. Результаты используются на Смоленской и Курской АЭС. Разработан программный комплекс «УЗК-Визуализатор 2Э»для визуализации, трансформации и анализа результатов УЗК сварного соединения приварки обоймы и основного металла наставки верхнего тракта ТК реактора РБМК-. Результаты используются на Курской АЭС. Обоснование применения методов анализа потоков данных, включая сжатие данных на основе ортогональных преобразований и кластерный анализ, в задачах обработки больших объемов временных рядов систем контроля АЭС в режиме реального времени. Результаты анализа данных и алгоритмы обработки сигналов системы акустического контроля течи реактора ВВЭР-, включая математическую модель для описания низкочастотных помех на основе метода группового учета аргументов, определение источников шумов и их системных связей методами кластерного и факторного анализа. Результаты анализа и алгоритмы обработки данных УЗК сварных соединений трубопроводов АЭС, включая алгоритмы сглаживания, предсказания порогов, определения длины дефекта и минимизации ложных срабатываний, системы «УЗК-Аналитик»и «Визуализатор 2Э», база данных УЗК сварных соединений и результаты анализа накопленной информации. Достоверность научных положений. В ходе разработки все результаты проверялись на большом числе независимых выборок данных, полученных в процессе проведения измерений и контроля непосредственно на реакторных установках. Разработанные методы и алгоритмы показали свою работоспособность при применении на Курской, Смоленской и Калининской АЭС. Апробация результатов работы. VIII Международной конференции «Безопасность АЭС и подготовка кадров». X Международной научно-технической конференции «Радиоэлектроника, электротехника и энергетика». Международной выставке-конференции «Неразрушающий контроль в промышленности». М.: ЦМТ, г. Мягкие вычисления и измерения SCM‘». Санкт-Петербург: СПбГЭТУ, г. International Conference on Pattern Recognition and Image Analysis: New Information Technologies (PRIA-7-). St. IX Международной конференции «Безопасность АЭС и подготовка кадров». Обнинск: ИАТЭ, г. X Международной конференции «Безопасность АЭС и подготовка кадров». Обнинск: ИАТЭ, г. Публикации. Скоморохов А. О., Белоусов П. А., Нахабов А. В. и др. Система автоматизированного анализа результатов ультразвукового контроля сварных соединений трубопроводов АЭС // Сборник статей. Под ред. Адамова Е. О.— М. ГУП НИКИЭТ, . ISBN 5-6-4-4 - С. Скоморохов А. О., Белоусов П. А., Нахабов А. В. и др. Автоматическое выявление дефектов но результатам УЗК сварных соединений трубопроводов АЭС // Известия вузов. Ядерная энергетика. С. —. Белоусов П. А., Скоморохов А. О. Разработка и применение методов обнаружения изменения свойств и прогнозирования временных рядов в задачах диагностирования АЭС // Известия вузов. Ядерная энергетика. С. 3-. Skomorokhov А. О., Belousov P. A., Nakhabov А. V. Cluster analysis of ultrasonic testing data // Pattern Recognition and Image Analysis — — Vol. Pp. Белоусов П. А., Скоморохов А. О., Морозов С. Кластерный анализ сигналов системы акустического контроля течи // Известия вузов. Ядерная энергетика. С. 3-. Скоморохов А. О., Белоусов П. А., Нахабов А. В. и др. УЗК-Аналитик»— программа для анализа результатов ультразвукового контроля сварных соединений трубопроводов АЭС // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № . Зарегистрирована в Реестре программ для ЭВМ 1 марта г.