【技术实现步骤摘要】
本申请涉及核反应堆，特别是涉及到一种核反应堆一回路传感器故障监测方法、装置、设备及介质。
技术介绍
1、核反应堆是一个庞大而复杂的综合性系统，部署有大量的传感器用于测量反应堆运行时的各种参数用于反应堆的控制系统和安全保护系统。因此，传感器测量的准确性、尤其是与安全保护系统直接相关的传感器的测量准确性对于核反应堆的安全稳定运行具有重大意义。然而，由于核反应堆特殊的工作环境，尤其是核反应堆一回路中的传感器不可避免地会暴露在高温、高压及强辐射的恶劣工作环境中。随着核反应堆运行时间的累积，传感器发生故障的概率会持续增加，不仅会直接造成经济损失，还会带来安全隐患威胁反应堆的稳定运行。因此，对于核反应堆一回路中安全相关的传感器，目前普遍采用的避免传感器单一故障的手段是硬件冗余，也就是采用多个并行的冗余通道测量同一个物理参数。一般而言，位于核反应堆一回路的重要传感器普遍会采用“三重冗余”的手段避免单一传感器发生故障时对于核反应堆的稳定运行带来影响。
2、目前的商业核电站运维法规要求所有与安全相关的过程变量都由冗余仪表监测。物理冗余传感器的状态监测则采用交叉验证法执行，也就是说当某一传感器出现重大故障时，隔离故障通道，并取其余两个通道的平均值作为传感器测量最终结果。然而，在以下两种情况下，传感器硬件冗余依然无法完全杜绝共模故障的发生：
3、情况1：当三个传感器有相同程度的共模故障或传感器存在小漂移故障时，任意两个传感器之间的偏差均不超过偏差报警极限；
4、情况2：当两个传感器同时出现共模故障时，三个传感器中取
5、上述的两个问题主要涉及传感器本身的“软故障”，主要包括偏差、漂移和噪声故障。相比于传感器完全失效故障，这类软故障虽然不会使传感器马上完全失效，但随着反应堆运行时间的累积会给传感器带来降级或潜在失效的风险，甚至影响反应堆系统本身的安全性。同时这类软故障不容易识别，对于核反应堆的运行维护也带来了挑战，可能导致核反应堆长期处于“亚健康”状态。因此，需要对传感器进行维护与校准。
6、当前针对物理冗余传感器采用的维护策略为阶段性人工校准（periodic manualcalibration，简称pmc策略）。该策略要求在核反应堆周期性的停堆换料大修期间对冗余通道内的仪表进行逐一校准。但是从核反应堆运维的角度来看，pmc策略仍然不可避免的会带来以下的问题和挑战：
7、首先，核反应堆仪表数量与类型众多，pmc维护策略必然导致劳动密集、人员巡检负担重，且参考群厂运行统计经验数据，只有5%的传感器校准被认为是必要的。因此，pmc策略可能会造成过多的不必要的校准。而传感器的过度校准可能会导致传感器意外损坏，维修后仍然可能会出现异常，进而进一步增加维护停机时间和运维人员额外的辐射暴露，从而导致额外的经济损失。
8、此外，基于停堆换料周期的pmc策略下传感器可能需要脱离反应堆现场运行环境或从反应堆系统中隔离出来，在冷态环境下进行校准测试，在脱离反应堆正常工作环境下对仪表进行的调整可能会导致校准不正确。同时由于缺乏对于传感器在反应堆运行期间的状态监测，基于停堆换料周期的pmc策略的定期停工检修可能会更换原本状态仍然良好的传感器，从而未充分利用传感器的生命周期，导致不必要的成本增加。若传感器故障发生在仪表的校准周期内，会造成传感器故障不能被及时发现，影响核反应堆的运行状态，甚至威胁核反应堆的安全。
9、最后，传统pmc策略的故障监测阈值固定，易漏报或误报故障。在使用预定义巡盘进行设备巡检时，预定义巡盘上显示的曲线ppp/pps默认为显示1小时内的变化趋势（最长时间间隔为24h），且默认量程上下限为0~120%，除了大幅参数波动的异常情况之外，其他异常情况几乎很难发现。
10、因此，现有的核反应堆一回路传感器故障监测方法不具备在线监测故障和实时功能重构的能力，通过人工定期维护的成本高，并且无法避免物理冗余传感器可能出现的共模故障问题。
技术实现思路
1、本申请的主要目的为提供一种核反应堆一回路传感器故障监测方法、装置、设备及介质，旨在解决现有的核反应堆一回路传感器故障监测方法不具备在线监测故障和实时功能重构的能力，通过人工定期维护的成本高，并且无法避免物理冗余传感器可能出现的共模故障问题的技术问题。
2、为了实现上述专利技术目的，本申请提出一种核反应堆一回路传感器故障监测方法，所述方法包括：
3、获取包含目标传感器历史测量数据在内的核反应堆的历史运行数据、目标传感器测量的相关参数的测量值以及目标传感器冗余通道内的多个物理冗余传感器测量值；
4、将所述历史运行数据和所述相关参数输入到目标传感器分析模型进行分析计算，得到冗余预测值；
5、分别计算所述多个物理冗余传感器测量值与所述冗余预测值的第一差值；
6、判断所述第一差值是否大于第一预设阈值；
7、若所述第一差值大于所述第一预设阈值，且所述第一差值生成的对应时间持续大于第一预设时间，则生成故障预警信息。
8、进一步地，所述若所述第一差值大于所述第一预设阈值，且所述第一差值生成的对应时间持续大于第一预设时间，则认为第一差值对应的冗余通道的物理传感器发生故障，生成故障预警信息的步骤之后，包括：
9、将所述第一差值对应的冗余通道进行隔离，并基于冗余预测值重构故障传感器的功能；
10、将所述冗余预测值和其他冗余通道内的物理冗余传感器测量值作为多通道的最终冗余数值用于核反应堆的控制系统和安全保护系统。
11、进一步地，所述将所述历史运行数据和所述相关参数输入到目标传感器分析模型进行分析计算，得到冗余预测值的步骤之前，包括：
12、根据所述历史运行数据中的热工水力参数的历史数值，训练基于时间序列的人工神经网络tsann；
13、训练完成后，得到目标传感器分析模型的自检模块。
14、进一步地，所述将所述历史运行数据和所述相关参数输入到目标传感器分析模型进行分析计算，得到冗余预测值的步骤，包括：
15、将所述热工水力参数的历史数值输入到所述自检模块中，得到自检模块预测值；
16、计算所述自检模块预测值与所述相关参数中的热工水力参数的数值的第二差值；
17、判断所述第二差值是否小于第二预设阈值；
18、若所述第二差值小于第二预设阈值，则输出目标传感器分析模型计算得到的冗余预测值。
19、进一步地，所述若所述第二差值小于第二预设阈值，则输出目标传感器分析模型计算得到的冗余预测值的步骤，包括：
20、基于bp算法构建基于相关参数的人工神经网络rpann；
21、所述相关参数输入到所述人工神经网络rpann，计算得到的冗余预测值，其中，所述相关参数包括和目标传感器相关的热工水力参数/本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述若所述第一差值大于所述第一预设阈值，且所述第一差值生成的对应时间持续大于第一预设时间，则生成故障预警信息的步骤之后，包括：
3.根据权利要求1所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述将所述历史运行数据和所述相关参数输入到目标传感器分析模型进行分析计算，得到冗余预测值的步骤之前，包括：
4.根据权利要求3所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述将所述历史运行数据和所述相关参数输入到目标传感器分析模型进行分析计算，得到冗余预测值的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述若所述第二差值小于第二预设阈值，则输出目标传感器分析模型计算得到的冗余预测值的步骤，包括：
6.根据权利要求1所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述判断所述第一差值是否大于第一预设阈值的步骤，包括：
7.根据权
8.一种核反应堆一回路传感器故障监测装置，其特征在于，所述装置包括：
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述方法包括：
2.根据权利要求1所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述若所述第一差值大于所述第一预设阈值，且所述第一差值生成的对应时间持续大于第一预设时间，则生成故障预警信息的步骤之后，包括：
3.根据权利要求1所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述将所述历史运行数据和所述相关参数输入到目标传感器分析模型进行分析计算，得到冗余预测值的步骤之前，包括：
4.根据权利要求3所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述将所述历史运行数据和所述相关参数输入到目标传感器分析模型进行分析计算，得到冗余预测值的步骤，包括：
5.根据权利要求4所述的核反应堆一回路传感器故障监测方法，其特征在于，所述若所述第二差值小于第二预设阈值，则输...
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