基于时空动态检测的核电厂堆外中子探测器故障检测方法

作     者：江灏 叶铭新 林蔚青 陈静 缪希仁 

作者机构：福州大学电气工程与自动化学院 

出 版 物：《仪器仪表学报》 (Chinese Journal of Scientific Instrument)

年 卷 期：2024年

核心收录：

学科分类：080802[工学-电力系统及其自动化] 0808[工学-电气工程] 08[工学] 

基　　金：福建省自然科学基金(2022J01566)项目资助 

主　　题：核电厂 堆外中子探测器 故障检测 时序卷积网络 图卷积网络 动态阈值 

摘      要：在核电厂安全监控体系中，堆外中子探测器扮演着关键角色。然而，现有针对探测器的故障检测方法侧重于提取时序特征，以及采用固定阈值方式加以辨识故障，未充分利用探测器之间蕴含的空间耦合关系且缺乏灵活性。为此，该文提出1种针对堆外中子探测器的时空动态检测模型(STDDM)。该模型由时序卷积网络(TCN)、图卷积网络(GCN)和动态阈值3个模块构成。其中，将TCN和GCN模块相组合，用于提取探测器间隐含的时空关系以重构探测器信号。在此基础上，计算重构与真实信号间的残差，根据个体探测器的残差均值以及整堆探测器残差标准差，设计动态阈值检测策略，使模型能够自适应于反应堆运行工况的变化。通过某地区核电厂真实数据加以验证，所提STDDM不仅能实时且精准地重构探测器信号，而且在不同故障情况下依然具有较强的故障容错能力，证明其在核电厂堆外中子探测器故障检测中的有效性和实用性。