(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210181568.2 (22)申请日 2022.02.25 (71)申请人 中国核电工程有限公司 地址 100840 北京市海淀区西三环北路1 17 号 (72)发明人 何坤　景欣　王德军　云效国　 秦成立　陶明杰　崔海波　许紫洋　 (74)专利代理 机构 北京天昊联合知识产权代理 有限公司 1 1112 专利代理师 罗建民　邓伯英 (51)Int.Cl. G06N 5/04(2006.01) G06N 5/02(2006.01) G06F 9/451(2018.01) G06K 9/62(2022.01) (54)发明名称 一种核化工过程的监测系统及方法 (57)摘要 本发明提供一种核化工过程的监测系统， 包 括故障检测与诊断模块， 专家系统模块和数据显 示模块。 故障检测与诊断模块， 用于识别出实时 的核化工过程数据中的故障数据， 并通过分析故 障数据， 以得到引发故障的变量。 专家系统模块， 与故障检测与诊断模块连接， 用于根据引发故障 的变量诊断出故障原因， 并输出诊断结果。 数据 显示模块， 与专家系统模块连接， 用于显示诊断 结果。 相应地， 还提供一种应用该核化工过程的 监测系统的监测方法。 该监测系统可准确检测和 诊断出核化工过程的异常工况， 并进行提前预 警。 权利要求书2页 说明书5页 附图3页 CN 114611701 A 2022.06.10 CN 114611701 A 1.一种核化工过程的监测系统， 其特征在于， 包括故障检测与诊断模块， 专家系统模块 和数据显示模块， 故障检测与诊断模块， 用于识别出实时的核化工过程数据中的故障数据， 并通过分析 故障数据， 以得到引发 故障的变量， 专家系统模块， 与故障检测与诊断模块连接， 用于根据引发故障的变量诊断出故障原 因， 并输出诊断结果， 数据显示模块， 与专 家系统模块连接， 用于 显示诊断结果。 2.根据权利要求1所述的核化工过程的监测系统， 其特征在于， 故障检测与诊断模块具 体用于： 根据离线的核化工过程数据建立PCA模型， 通过PCA模型识别 出实时的核化工过程 数据中的故障数据， 并通过贡献图来分析故障数据， 以得到引发 故障的变量。 3.根据权利要求1所述的核化工过程的监测系统， 其特征在于， 故障检测与诊断模块包 括PCA故障检测单 元和PCA故障诊断单 元， PCA故障检测单元， 用于根据离线的核化工过程数据建立PCA模型， 并计算PCA模型的平 方预测误差SPE统计量的控制限和T2统计量的控制限， 且根据实时的核化工过程数据计算 出SPE统计量的实时值和T2统计量的实时值， 将SPE统计量的实时值和T2统计量的实时值分 别与SPE统计量的控制限和T2统计量的控制限进行比较， 以识别出实时的核化工过程数据 中的正常数据和故障数据， PCA故障诊断单元， 与PCA 故障检测单元连接， 用于对故障数据进行贡献图分析， 得到各 过程变量的S PE贡献值和T2贡献值， 以确定引发 故障的变量。 4.根据权利要求1所述的核化工过程的监测系统， 其特征在于， 专家系统模块包括知识 库、 推理机和解释器， 推理机， 与解释器和知识库相连， 用于根据引发故障的变量、 用户回答事实和已知事 实， 调用知识库中的专 家知识进行推理， 以诊断出故障原因， 并将故障原因发送给解释器， 解释器， 用于将故障原因转换为自然语言形式的诊断结果后输出。 5.根据权利要求1所述的核化工过程的监测系统， 其特征在于， 还包括工艺系统仿真模 块和数据存 储模块， 工艺系统仿真模块， 用于仿真核化工过程的工艺系统运行情况， 并验证故障检测与诊 断模块和专 家系统模块的故障诊断性能， 数据存储模块， 分别与工艺系统仿真模块、 故障检测与诊断模块和专家系统模块连接， 用于存储工艺系统仿真模块的输入数据和仿真结果， 并将所存储的输入数据和仿真结果 发 送至故障检测与诊断模块和专 家系统模块进行故障诊断， 数据显示模块， 还与工艺系统仿真模块连接， 用于显示工艺系统仿真模块的输入数据 和仿真结果。 6.根据权利要求5所述的核化工过程的监测系统， 其特征在于， 还包括跨平台交互模 块， 工艺系统仿真模块包括工艺系统机理模型和控制子系统， 控制子系统， 用于利用控制算法控制工艺系统机理模型进行运 算仿真， 跨平台交互模块， 分别与工艺系统机理模型、 控制子系统和数据存储模块连接， 用于通 过应用程序编程接口API 实现工艺系统机理模 型、 控制子系统， 以及数据存储模块之间的数权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114611701 A 2据通信。 7.根据权利要求3所述的核化工过程的监测系统， 其特征在于， 诊断结果包括诊断时 间、 诊断出的故障原因、 故障处理建议， 以及当前状态， 当前状态包括忽略报警、 确认故障、 处理故障， 数据显示模块还包括图形显示单元， 图形显示单元， 用于显示SPE统计量和SPE贡献值， T2统计量和T2贡献值。 8.一种核化工过程的监测方法， 其特 征在于， 包括： 采用权利要求1 ‑7任一项所述的核化工过程的监测系统监测核化工生产过程。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114611701 A 3