本發(fā)明涉及爆破閥，具體涉及爆破閥管道回路的壓力仿真、代理模型構(gòu)建實(shí)現(xiàn)管道壓力計(jì)算。

背景技術(shù)：

1、爆破閥是核電站安全系統(tǒng)中的重要組成部分，其主要功能是在核電站發(fā)生嚴(yán)重事故時(shí)，通過(guò)信號(hào)觸發(fā)爆破單元，產(chǎn)生高壓氣體推動(dòng)閥門內(nèi)的活塞沖斷剪切蓋，從而迅速打開(kāi)閥門，對(duì)核島實(shí)施保護(hù)。

2、爆破閥管道回路的安全問(wèn)題是保證爆破閥正常工作的前提。為了測(cè)量出爆破閥管道回路承受的壓力，需要對(duì)不同火藥量下的監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行壓力檢測(cè)。目前，爆破閥管道回路的壓力測(cè)試通常采用實(shí)驗(yàn)的方法。然而，采用實(shí)驗(yàn)方法存在以下問(wèn)題：1、實(shí)驗(yàn)前需要搭建測(cè)試平臺(tái)，而測(cè)試平臺(tái)需要準(zhǔn)備主控模組、可調(diào)電阻箱、信號(hào)調(diào)理模塊以及多組測(cè)試回路端子等零部件，導(dǎo)致測(cè)試平臺(tái)搭建復(fù)雜。2、實(shí)驗(yàn)時(shí)需要耗費(fèi)大量時(shí)間調(diào)整各儀器參數(shù)，導(dǎo)致準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，且參數(shù)調(diào)整不準(zhǔn)確，容易導(dǎo)致測(cè)量誤差大。3、爆破閥管道回路較長(zhǎng)，需要部署較多的測(cè)試元件，通常為200至250之間，導(dǎo)致成本高。4、傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法只能得到測(cè)試點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)，無(wú)法得到管道內(nèi)任意點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)。5、在管道回路內(nèi)任意點(diǎn)處放置測(cè)試元件會(huì)受到實(shí)際環(huán)境影響，無(wú)法操作，進(jìn)而導(dǎo)致工作人員無(wú)法知曉壓力數(shù)據(jù)，無(wú)法指導(dǎo)爆破閥管道回路的設(shè)計(jì)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力測(cè)量方法，用以解決上述背景技術(shù)中提到的技術(shù)問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：

3、本發(fā)明提供一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，所述方法包括如下步驟：

4、步驟s1：對(duì)爆破閥管道回路進(jìn)行仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理，獲得預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

5、步驟s2：對(duì)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按照比例劃分，根據(jù)劃分后的數(shù)據(jù)構(gòu)建管道回路的多保真度代理模型；

6、步驟s3：根據(jù)多保真度代理模型計(jì)算出管道回路的壓力曲線；

7、步驟s4：將節(jié)點(diǎn)位置輸入到壓力曲線中，可獲得管道回路內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)。

8、進(jìn)一步地，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟s1具體包括如下步驟：

9、步驟s11：在20米長(zhǎng)的爆破閥管道回路中，每隔25cm選取一個(gè)節(jié)點(diǎn)，共80個(gè)節(jié)點(diǎn)作為提取數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)；

10、步驟s12：從80個(gè)節(jié)點(diǎn)中，每隔8個(gè)節(jié)點(diǎn)選取一個(gè)節(jié)點(diǎn)，選取出10個(gè)節(jié)點(diǎn)作為樣本點(diǎn)，并進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，得出各節(jié)點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)，作為實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)；

11、步驟s13：將80個(gè)節(jié)點(diǎn)作為仿真點(diǎn)，并通過(guò)仿真模擬，得出各節(jié)點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)，作為仿真數(shù)據(jù)；

12、步驟s14：通過(guò)實(shí)驗(yàn)組數(shù)據(jù)與仿真組數(shù)據(jù)中相同節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)關(guān)系，得出80組預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

13、進(jìn)一步地，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述步驟s2中的比例為1:5到1:10之間。

14、進(jìn)一步地，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，比例設(shè)計(jì)為1:7。

15、進(jìn)一步地，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，比例設(shè)計(jì)為1:7時(shí)，步驟s2具體包括如下步驟：

16、步驟s21：10組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)位置作為輸入，為高保真數(shù)據(jù)，表示為10組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作為輸出，表示為yje＝(j＝1,...,m)；

17、步驟s22：70組預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)位置作為輸入，為低保真數(shù)據(jù)，表示為70組預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)作為輸出，表示為yic＝(j＝1,...,n)；

18、步驟s23：構(gòu)建核函數(shù)，并采用核函數(shù)將高保真度數(shù)據(jù)輸入與低保真度數(shù)據(jù)輸入映射到高維空間；

19、步驟s24：優(yōu)化核函數(shù)中的超參數(shù)，得到高保真度數(shù)據(jù)輸入與低保真度數(shù)據(jù)輸入向高維空間的有效映射；

20、步驟s25：構(gòu)建損失函數(shù)，并對(duì)損失函數(shù)進(jìn)行求解，得到回歸模型；

21、步驟s26：采用高保真度數(shù)據(jù)的均方根誤差作為模型的訓(xùn)練誤差，得到管道回路的壓力曲線。

22、進(jìn)一步地，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述核函數(shù)表示為：

23、

24、進(jìn)一步地，還有一種優(yōu)選實(shí)施例，上述回歸模型表示為：

25、

26、其中，y代表目標(biāo)數(shù)據(jù)，αi代表預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)位置，αi*代表預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，xi代表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的節(jié)點(diǎn)位置，x代表實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，b代表偏置。

27、本發(fā)明所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道壓力檢測(cè)方法可以全部采用計(jì)算機(jī)軟件實(shí)現(xiàn)，因此對(duì)應(yīng)的，本發(fā)明還提供一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道壓力檢測(cè)系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)裝置執(zhí)行以下步驟：

28、對(duì)爆破閥管道回路進(jìn)行仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)處理，獲得預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)；

29、對(duì)預(yù)測(cè)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)按照比例劃分，根據(jù)劃分后的數(shù)據(jù)構(gòu)建管道回路的多保真度代理模型；

30、根據(jù)多保真度代理模型計(jì)算出管道回路的壓力曲線；

31、將節(jié)點(diǎn)位置輸入到壓力曲線中，可獲得管道回路內(nèi)的壓力數(shù)據(jù)。

32、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行上述任意一項(xiàng)所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道壓力檢測(cè)方法。

33、本發(fā)明還提供一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，該設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述處理器運(yùn)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序時(shí)，所述處理器執(zhí)行上述任意一項(xiàng)所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道壓力檢測(cè)方法。

34、本發(fā)明的有益效果為：

35、1、本發(fā)明提供一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，通過(guò)對(duì)管道回路的節(jié)點(diǎn)劃分，實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的獲?。粚?shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為高保真度數(shù)據(jù)輸入，仿真數(shù)據(jù)作為低保真數(shù)據(jù)輸入，并按比例劃分搭建管道回路的多保真度代理模型，通過(guò)對(duì)多保真度代理模型進(jìn)行處理，得到管道回路的壓力曲線，通過(guò)壓力曲線即可獲得管道回路內(nèi)任意點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)。

36、進(jìn)一步地，本發(fā)明以所選樣本點(diǎn)到爆破閥門的距離為輸入，通過(guò)壓力傳感器測(cè)得的壓力數(shù)據(jù)為輸出，作為搭建多保真度代理模型的高保真數(shù)據(jù)，同時(shí)采用仿真數(shù)據(jù)作為低保真數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)管道回路任意節(jié)點(diǎn)位置輸入的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

37、進(jìn)一步地，本發(fā)明將實(shí)測(cè)組數(shù)據(jù)與仿真組數(shù)據(jù)比例設(shè)計(jì)為1：5到1：10之間，保證了管道回路多保真度代理模型的精度以及控制成本在一定范圍內(nèi)。

38、進(jìn)一步地，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比較，只需要選取10-15個(gè)實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)即可完成整個(gè)管道回路的壓力預(yù)測(cè)，相比于現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)方法的測(cè)試點(diǎn)200-250，在實(shí)驗(yàn)節(jié)點(diǎn)更少的情況下，準(zhǔn)確性更高。

39、本發(fā)明適用于爆破閥管道回路的壓力檢測(cè)。

技術(shù)特征：

1.一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，其特征在于，方法為：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，其特征在于，s1具體為：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，其特征在于，s2中的比例為1:5到1:10之間。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，其特征在于，比例為1:7。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，其特征在于，s2具體為：

6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，其特征在于，核函數(shù)表示為：

7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法，其特征在于，回歸模型為：

8.一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道壓力檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，系統(tǒng)包括存儲(chǔ)裝置，存儲(chǔ)裝置執(zhí)行權(quán)利要求1所述的步驟。

9.一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，其特征在于，該計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)上存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，該計(jì)算機(jī)程序被處理器運(yùn)行時(shí)執(zhí)行權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道壓力檢測(cè)方法。

10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，其特征在于，該設(shè)備包括存儲(chǔ)器和處理器，所述存儲(chǔ)器中存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，當(dāng)所述處理器運(yùn)行所述存儲(chǔ)器存儲(chǔ)的計(jì)算機(jī)程序時(shí)，所述處理器執(zhí)行權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道壓力檢測(cè)方法。

技術(shù)總結(jié)
一種仿真與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)融合的爆破閥管道回路壓力檢測(cè)方法與裝置，涉及爆破閥技術(shù)領(lǐng)域。解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)測(cè)量方法只能得到測(cè)試點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)，無(wú)法得到管道內(nèi)任意點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)的問(wèn)題。通過(guò)對(duì)管道回路的節(jié)點(diǎn)劃分，實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)據(jù)與實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)的獲??；將實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)作為高保真度數(shù)據(jù)輸入，仿真數(shù)據(jù)作為低保真數(shù)據(jù)輸入，并按比例劃分搭建管道回路的多保真度代理模型，通過(guò)對(duì)多保真度代理模型進(jìn)行處理，得到管道回路的壓力曲線，通過(guò)壓力曲線即可獲得管道回路內(nèi)任意點(diǎn)的壓力數(shù)據(jù)。本發(fā)明將實(shí)測(cè)組數(shù)據(jù)與仿真組數(shù)據(jù)比例設(shè)計(jì)為1：5到1：10之間，保證了管道回路多保真度代理模型的精度以及控制成本在一定范圍內(nèi)。本發(fā)明適用于爆破閥管道回路的壓力檢測(cè)。

技術(shù)研發(fā)人員：宗超勇,周澤余
受保護(hù)的技術(shù)使用者：哈爾濱工程大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2025/5/15