摘要：为提升反应堆计算程序间的通信效率,计算程序间不直接进行数据交换,而是基于共享内存的方式进行通信。数据分为参数索引表和参数数据表两类,接收端可根据参数索引表索引到具体的参数。同时,由于异构平台采用的字节序可能不同,因此,在异构平台下的反应堆计算程序的通信需要对字节序进行处理。文章设计并实现了一种异构平台下字节序的处理方法,使反应堆计算程序能忽略平台的差异进行通信。

摘要：控制棒驱动机构作为核反应堆控制和核安全保护系统的执行机构,对其运行状态进行有效监测是防止反应堆发生控制棒卡棒、滑棒和驱动失灵,保障核反应堆安全经济运行的必要手段;在研究分析控制棒驱动机构线圈电流和振动信号特征的基础上构建了控制棒驱动机构状态判别与故障诊断模型,并基于dSPACE实时仿真系统建立了控制棒驱动系统自适应控制数字化模型和控制棒驱动机构智能感知与自适应控制实验样机;通过功能验证,证明该系统能根据电流和振动信号实现对控制棒驱动机构正常运行工况和典型故障模式的实时判别、故障诊断与自适应控制,运行状态识别准确率达到99.2%以上,为后续核反应堆智能设备的研制提供参考。

摘要：传统计算程序在前处理、计算以及后处理这三个核心步骤均存在问题。在前处理方面对用户有较高的专业要求且直观性差;在计算过程中,用户需处理多学科计算程序联合设计验证中烦琐的数据传递;在后处理方面,需利用第三方后处理软件进行再次处理分析。本文通过多学科计算程序联合设计平台,优化了集成前处理、计算以及后处理三个核心步骤。其中,前处理实现了快速、精细化建模等功能;计算步骤通过计算设计引擎实现了计算程序运行控制、指令解析、任务调度、运行流程控制等功能;后处理实现了可提供云图等功能。最后,通过建立一个双管道模型对平台的相关功能进行验证,证明了该平台突破了系统与设备快速精细化设计建模、在线调试等关键技术,为反应堆系统性能设计方案的快速生成、评估、验证与优化提供了高效直观的技术手段。

摘要：为提升核反应堆关键设备的智能化水平,使设备能根据实时获取的多源信号实现运行状态的自我感知、诊断和反馈,本研究针对控制棒驱动机构开发了控制棒驱动系统自适应控制数字化模型和控制棒驱动机构故障诊断智能模型,并基于dSPACE实时仿真系统搭建了控制棒驱动机构智能感知与诊断系统实验样机。通过功能验证,证明该系统能根据控制棒驱动机构线圈电流和振动信号对控制棒驱动机构的正常运行工况和典型故障模式进行实时判别、故障诊断、反馈与自适应控制,各种运行状态的识别准确率达到99.2%以上,为后续核反应堆智能设备的研制提供参考。

摘要：目前,煤炭、石油和天然气等化石能源带来的环境污染日益严重,同时化石能源为不可再生能源,不符合可持续发展的战略要求。核能作为可再生资源且清洁环保,其广泛于陆地发电、船舶和空间技术等领域。但是,核动力装置在运行期间由于性能退化和操作不当会发生故障,几十年来不乏惨痛的教训。所以,对核动力装置进行有效的故障诊断具有十分重要的意义。目前,业界对核反应堆系统的故障诊断提出了许多数据驱动、模型驱动的人工智能方法,这些方法依赖大量多种传感器获取到的数据,而这些数据不是都对故障诊断任务有帮助。反应堆一回路系统是核动力装置中的核心部分,也是要求高可靠性和高安全性的复杂系统。在反应堆一回路系统运行过程中,会产生大量设备参数的变化数据。为了解决设备参数众多冗杂、模型易受到无关信息干扰的问题,本文提出了两种基于注意力机制的反应堆一回路系统故障诊断方法,一方面能够利用注意力机制的优势,分别从时间和设备参数这两个维度,使模型能够更好地关注与故障诊断任务相关的特征参数,捕获到数据中隐含的更关键的信息,从而提升模型的诊断效果;另一方面,还能够缓解网络模型信息过载的问题,进一步提升预测精度。

摘要：主要介绍了核反应堆大数据系统的数据架构设计,通过识别业务对象,构建了一套灵活、稳定的数据业务模型,形成了完整、规范、准确的数据体系,实现了多源头、异构数据的逻辑集成。在标签信息缺失的情况下,采用半监督学习方法开发了高性能的标签标注工具,并应用于非结构化数据和时序数据中。针对不同类型的数据缺失,使用基于机理、统计和机器学习的方法进行数据修复和异常筛选。通过关键领域分析和架构设计,建立了层次分明、扩展性强、灵活性高的软件视图,有效避免了设计反复,确保了开发质量。进一步提高核反应堆大数据技术的成熟度,提升数据治理、数据价值挖掘和智能运维技术能力,确保核反应堆装置的长期安全可靠运行。

摘要：目的:探索并构建肾肿瘤行肾部分切除术的CT三维可视化术前评估系统及其应用价值。方法:回顾性收集北京大学第一医院泌尿外科因肾肿瘤行肾部分切除术患者的临床资料做初步探究,同时收集我国16家临床中心因肾肿瘤行肾部分切除术患者的同质化标准数据,应用CT三维可视化系统(IPS系统,Yorktal)评估肿瘤解剖结构、血供等信息,通过归纳和总结构建评估系统,完成虚拟手术设计及术中辅助导航,指导临床手术。结果:基于泌尿系增强CT建立三维可视化图像,评分系统纳入肿瘤最长径和体积、肿瘤侵入实质内体积占比、肿瘤侵入实质最大深度、肿瘤与肾实质接触面积、肿瘤肾实质接触面平整度、肿瘤所在肾脏分段位置、肾血管变异情况及肾周脂肪。肿瘤平均二维直径为(2.78±1.43)cm,平均三维最大径为(3.09±1.35)cm,术后病理平均大小(3.01±1.38)cm。三维重建肿瘤最大径与术中肾动脉阻断时间延长、术中出血量显著相关(r=0.502,P=0.020;r=0.403,P=0.046)。三维重建及病理肿瘤体积分别为(25.7±48.4)cm3、(33.0±36.4)cm3(P=0.229),三维重建肿瘤体积与术中出血量显著相关(r=0.660,P<0.001),肿瘤侵入肾实质内体积占比与术中肾动脉阻断时间延长、术后并发症的发生显著相关(r=0.410,P=0.041;r=0.587,P=0.005)。肿瘤与肾实质接触面积及是否存在血管变异与围手术期指标及术后并发症未见相关性。完成术前评估的同时,重建后的三维影像可在Touch Viewer系统上进行缩放、旋转、组合显示、颜色调整、透明化、长度体积自动测量及模拟裁切等操作,满足术前虚拟手术规划及术中辅助导航的要求。结论:三维图像可提供更加直观的解剖结构,清晰显示肿瘤解剖参数及血供、脂肪等信息,CT三维重建肾肿瘤评价系统可帮助预测肾部分切除术手术难度、围术期并发症等。重建的三维可视化图像导入指定程序或机器人操作系统即可完成虚拟手术及术中辅助导航,帮助手术医师更好地把握手术过程。评分系统所包含的指标及各项指标的分值权重需要通过多中心大样本的研究来证实及完善。