[發明專利]一種基于多目標逆向優化的反應堆三廢控制方法與系統

有效

• 申請號: 201310014456.9
• 申請日: 2013-01-13
• 公開（公告）號: CN103116278A
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 李貴;黨同強;潘玲陽;吳宜燦
• 申請（專利權）人: 中國科學院合肥物質科學研究院
• 主分類號: G05B13/04
• 分類號: G05B13/04
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責任公司 11251
• 代理人: 楊學明

技術領域

本發明屬于核科學與工程、輻射防護與環境保護、核技術應用等多學科交叉領域中的三廢控制方向，具體涉及一種基于多目標逆向優化的反應堆三廢控制方法與系統。

背景技術

在已有的反應堆三廢控制相關設備研制中，往往采用的是簡單指令控制方法，即通過人工指令輸入進行簡單控制，如果控制后發現沒有達到環境排放要求，則反復操作。這種方法往往導致效率低，耗能高，容易出錯等問題。例如《中國實驗快堆三廢控制系統》（核科學與工程，30（3））采用的就是這類控制方法。另外，現有技術可擴展性差，不易于根據不同的控制要求，進行調整控制。為了解決以上問題，本發明發展一種基于多目標逆向優化的反應堆三廢控制方法與系統。

發明內容

本發明目的在于提供一種基于多目標逆向優化的反應堆三廢控制方法與系統，可以根據用戶設定的控制目標要求，利用多目標逆向優化原理以及可擴展性的控制模型建立與電路接口設計，實現高效的反應堆三廢控制。

本發明所采用的技術方案實現如下：一種基于多目標逆向優化的反應堆三廢控制系統，該系統包括：上層軟件控制模塊、下層電路控制模塊、機械控制模塊，并且依次連接；

所述的上層軟件控制模塊由控制目標與預處理模塊、多目標逆向優化模塊、實時動態顯示模塊組成，并依次連接；控制目標具有可擴展性，控制目標的多少根據用戶需要設置，沒有特殊要求；實時動態顯示模塊實時動態顯示了控制模型、控制模型的部件的連接關系以及控制的過程；控制模型具有可擴展性，利用控制目標的預處理，可增加或減少控制模型的部件與連接關系；

所述的下層電路控制模塊由指令翻譯模塊、指令校正模塊、指令輸出模塊組成，并依次連接；電路控制的指令輸出的接口具有可擴展性，根據控制目標預處理，自動生成；

所述的機械控制模塊由電動截止閥、風機、泵、環境監測設備組成，并都與電路控制連接；其中，電動截止閥、風機、泵、環境監測設備的數量用戶根據需要安裝，并且確保與控制目標預處理所給定的控制模型一致。

一種基于多目標逆向優化的反應堆三廢控制方法，通過如下運行過程實現：（1）開始運行；（2）上層控制軟件：（2.1）控制目標與預處理，（2.2）多目標逆向優化，（2.3）實時動態顯示；（3）結果是否滿足控制目標，如果“是”則轉第（4）步，如果“否”則返回（2.1）；（4）下層電路控制：（4.1）指令翻譯，（4.2）指令校正，（4.3）指令輸出；（5）機械控制：同時控制電動截止閥、風機、泵、環境監測設備；（6）返回（2.3）實時動態顯示，反饋并顯示控制的結果。

本發明與現有技術相比的優點在于：該三廢控制系統采集輻射劑量、濃度、壓力、液位、流量、溫度等信號，采用多目標逆向優化方法與可擴展性的控制模型設計與電路接口設計原理，對泵、風機、電動截止閥以及環境監測設備進行實時控制，并實時動態顯示控制過程，解決目前三廢處理技術中控制效率低、耗能大、易錯等問題。

附圖說明

圖1是本發明主模塊結構圖；

圖2是本發明的運行流程圖。

具體實施方式

下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發明。本發明所采用的技術方案實現如下：

如圖1所示，一種基于多目標逆向優化的反應堆三廢控制系統框圖示意圖。其由上層軟件控制模塊、下層電路控制模塊、機械控制模塊組成，并且依次連接；

a）、所述的上層軟件控制模塊由控制目標與預處理模塊、多目標逆向優化模塊、實時動態顯示模塊組成，并依次連接；控制目標具有可擴展性，控制目標的多少根據用戶需要設置，沒有特殊要求；實時動態顯示模塊實時動態顯示了控制模型、控制模型的部件的連接關系以及控制的過程；控制模型具有可擴展性，利用控制目標的預處理，可增加或減少控制模型的部件與連接關系；

多目標逆向優化模塊：以控制目標為目標函數，控制目標可選耗能最低、控制時間最快為目標；非0參數為約束條件建立多目標逆向優化模型，然后通過優化算法進行求解；優化模型的數學表達式如下：