[發(fā)明專利]六氟化鈾轉(zhuǎn)化仿真平臺、方法及系統(tǒng)

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• 申請日: 2022-03-23
• 公開（公告）號: CN114626160A
• 公開（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 景欣;何坤;云效國;李明;何廣昌;王德軍;秦志偉;秦成立;陶明杰;崔海波;劉向陽
• 申請（專利權(quán)）人: 中國核電工程有限公司
• 主分類號: G06F30/17
• 分類號: G06F30/17;G06F30/20;G16C20/10
• 代理公司: 北京天昊聯(lián)合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11112
• 代理人: 羅建民;鄧伯英

本發(fā)明提供一種六氟化鈾轉(zhuǎn)化仿真平臺、方法及系統(tǒng)，仿真平臺包括：主線程層和從線程層，主線程層用于利用阻塞隊(duì)列將仿真參數(shù)輸出至從線程層，以及將線程層的仿真結(jié)果經(jīng)阻塞隊(duì)列取回進(jìn)行顯示；從線程層用于調(diào)用第一仿真計(jì)算軟件分別對反應(yīng)室控制器模型和轉(zhuǎn)爐控制器模型進(jìn)行仿真計(jì)算，并將仿真所得的反應(yīng)室控制參數(shù)作為反應(yīng)室模型的仿真控制參數(shù)，且將仿真所得的轉(zhuǎn)爐控制參數(shù)作為轉(zhuǎn)爐模型的仿真控制參數(shù)，從線程層還用于調(diào)用第二仿真計(jì)算軟件分別對反應(yīng)室模型和轉(zhuǎn)爐模型進(jìn)行仿真計(jì)算。該仿真平臺的建立，為探索提升六氟化鈾轉(zhuǎn)化裝置流量控制的穩(wěn)定性和物料配比精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)運(yùn)行安全穩(wěn)定提供虛擬驗(yàn)證手段，提升了算法設(shè)計(jì)效率和有效性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明具體涉及一種六氟化鈾轉(zhuǎn)化仿真平臺、方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)

六氟化鈾(GFX)轉(zhuǎn)化工藝稱為“一步干法”，采用轉(zhuǎn)爐法直接將六氟化鈾轉(zhuǎn)換成八氧化三鈾粉末，其工藝過程如圖1所示：符合工藝要求的UF₆氣體和水蒸汽在反應(yīng)室內(nèi)發(fā)生氣相水解反應(yīng)，生成羽狀的UO₂F₂微粒和HF氣體。UO₂F₂粉末自然沉降，落入反應(yīng)室底部，被反應(yīng)室下部的螺旋輸送機(jī)送至轉(zhuǎn)爐內(nèi)，與從爐尾部進(jìn)入的水蒸汽發(fā)生還原脫氟反應(yīng)，制得U₃O₈粉末，從爐尾排出經(jīng)冷卻螺旋出料裝置出料。

建立六氟化鈾轉(zhuǎn)化裝置的控制仿真平臺，探索提升六氟化鈾轉(zhuǎn)化裝置流量控制的穩(wěn)定性和物料配比精度，給實(shí)際工業(yè)裝置的控制方法設(shè)計(jì)與優(yōu)化提供參考，具有深遠(yuǎn)的現(xiàn)實(shí)意義。但目前建立六氟化鈾轉(zhuǎn)化裝置的仿真平臺存在如下問題：

1、六氟化鈾轉(zhuǎn)化工藝采用分布式偏微機(jī)理模型，模型計(jì)算耗時(shí)長，難以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)仿真與數(shù)據(jù)顯示；

2、反應(yīng)器內(nèi)部不同位置的數(shù)據(jù)十分抽象，難以直觀表現(xiàn)反應(yīng)的狀態(tài)；

3、仿真過程需要多個(gè)平臺之間進(jìn)行交互，線程通訊與控制復(fù)雜。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述不足，提供一種基于跨平臺、多線程的六氟化鈾轉(zhuǎn)化仿真平臺，為探索提升六氟化鈾轉(zhuǎn)化裝置流量控制的穩(wěn)定性和物料配比精度，保證產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)運(yùn)行安全穩(wěn)定提供虛擬驗(yàn)證手段，提升了算法設(shè)計(jì)效率和有效性，還相應(yīng)提供一種利用上述平臺進(jìn)行六氟化鈾轉(zhuǎn)化仿真的方法，以及具有該平臺的六氟化鈾轉(zhuǎn)化仿真系統(tǒng)。

解決本發(fā)明技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

本發(fā)明提供一種六氟化鈾轉(zhuǎn)化仿真平臺，包括：主線程層和從線程層，

所述主線程層用于利用阻塞隊(duì)列分別將反應(yīng)室控制器模型相關(guān)的仿真參數(shù)、轉(zhuǎn)爐控制器模型相關(guān)的仿真參數(shù)、反應(yīng)室模型相關(guān)的仿真參數(shù)和轉(zhuǎn)爐模型相關(guān)的仿真參數(shù)輸出至從線程層，

所述從線程層用于調(diào)用第一仿真計(jì)算軟件分別對反應(yīng)室控制器模型和轉(zhuǎn)爐控制器模型進(jìn)行仿真計(jì)算，并將仿真所得的反應(yīng)室控制參數(shù)作為反應(yīng)室模型的仿真控制參數(shù)，且將仿真所得的轉(zhuǎn)爐控制參數(shù)作為轉(zhuǎn)爐模型的仿真控制參數(shù)，

所述從線程層還用于調(diào)用第二仿真計(jì)算軟件分別對反應(yīng)室模型和轉(zhuǎn)爐模型進(jìn)行仿真計(jì)算，

所述主線程層還用于將從線程層的仿真結(jié)果經(jīng)阻塞隊(duì)列取回進(jìn)行顯示。

可選地，所述從線程層包括控制系統(tǒng)模塊、反應(yīng)室模塊和轉(zhuǎn)爐模塊，

所述主線程層用于將反應(yīng)室控制器模型相關(guān)的仿真參數(shù)輸出至所述控制系統(tǒng)模塊，所述控制系統(tǒng)模塊用于調(diào)用第一仿真計(jì)算軟件對反應(yīng)室控制器模型進(jìn)行仿真計(jì)算，并將仿真所得的反應(yīng)室控制參數(shù)傳輸至反應(yīng)室模塊，

所述主線程層還用于將反應(yīng)室模型相關(guān)的仿真參數(shù)輸出至所述反應(yīng)室模塊，所述反應(yīng)室模塊用于調(diào)用第二仿真計(jì)算軟件對反應(yīng)室模型進(jìn)行仿真計(jì)算，