[发明专利]一种反应堆堆内构件的健康管理方法及系统

权利要求书

1.一种反应堆堆内构件的健康管理方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1、监测反应堆堆外中子噪声信号；

步骤S2、根据反应堆堆外中子噪声信号的特征确定反应堆堆外中子噪声信号的ARMA功率谱估计模型；再基于该反应堆堆外中子噪声信号，并根据AIC准则或BIC准则确定所述ARMA功率谱估计模型的阶数，并进而确定ARMA功率谱估计模型的参数；

步骤S3、基于已确定阶数和参数的ARMA功率谱估计模型获取与其对应的反应堆堆内构件的健康情况；其中，所述ARMA功率谱估计模型为：

其中，q为MA阶数；

p为AR阶数；

a₁，a₂，…，a_p表示AR参数；

C_x(k)表示{x(n)}的协方差函数；

x(n)表示序数为n的离散的反应堆堆外中子噪声信号。

2.根据权利要求1所述的健康管理方法，其特征在于，当根据AIC准则确定所述ARMA功率谱估计模型的阶数时，步骤S2包括：

将AIC函数定义为：

其中，表示拟合ARMA功率谱估计模型时的残差之方差；

N表示反应堆堆外中子噪声信号的数据总数；

根据所监测获取的反应堆堆外中子噪声信号，AIC函数值趋于稳定时将其中AIC函数值的最小值对应的p和q，并以此分别作为ARMA功率谱估计模型的AR阶数和MA阶数。

3.根据权利要求2所述的健康管理方法，其特征在于，步骤S2还包括：

令M≥p_e,p_e≥p,q_e≥q，且q_e-p_e≥q-p；并

根据R_ea_e＝0；

从而计算得到ARMA功率谱估计模型的AR参数；

其中，p_e是所选模型AR阶数的扩展阶数；q_e是所选模型MA阶数的扩展阶数；l是大于MA阶数扩展阶数q_e任一整数；M是大于AR阶数扩展阶数p_e的任一整数；R_X(l)是l个观测样本的自相关；

R_e表示由自相关函数R组成的阶数为M*(p_e+1)的矩阵，相当于自相关函数R的集合；

a_e表示p_e+1个AR参数，只是AR参数的集合；

R_x表示自相关函数。

4.根据权利要求1所述的健康管理方法，其特征在于，步骤S1还包括设置偏差阈值的步骤；

步骤S3还包括：当反应堆堆外中子噪声信号的已确定阶数和参数的ARMA功率谱估计模型在某一时间段内的累计偏差超过偏差阈值时，会自动产生报警。

5.一种反应堆堆内构件的健康管理系统，其特征在于，包括：

实时监测模块(500)，用于监测反应堆堆外中子噪声信号；

基准数据库建立模块(400)，用于根据反应堆堆外中子噪声信号的特征确定反应堆堆外中子噪声信号的ARMA功率谱估计模型；再基于该反应堆堆外中子噪声信号，并根据AIC准则或BIC准则确定所述ARMA功率谱估计模型的阶数，并进而确定ARMA功率谱估计模型的参数；

频谱分析模块(600)，用于基于已确定阶数和参数的ARMA功率谱估计模型获取与其对应的反应堆堆内构件的健康情况；

其中，所述ARMA功率谱估计模型为：

其中，q为MA阶数；

p为AR阶数；

a₁，a₂，…，a_p表示AR参数；

C_x(k)表示{x(n)}的协方差函数；

x(n)表示序数为n的离散的反应堆堆外中子噪声信号。