[发明专利]一种基于多目标逆向优化的反应堆三废控制方法与系统

说明书

技术领域

本发明属于核科学与工程、辐射防护与环境保护、核技术应用等多学科交叉领域中的三废控制方向，具体涉及一种基于多目标逆向优化的反应堆三废控制方法与系统。

背景技术

在已有的反应堆三废控制相关设备研制中，往往采用的是简单指令控制方法，即通过人工指令输入进行简单控制，如果控制后发现没有达到环境排放要求，则反复操作。这种方法往往导致效率低，耗能高，容易出错等问题。例如《中国实验快堆三废控制系统》（核科学与工程，30（3））采用的就是这类控制方法。另外，现有技术可扩展性差，不易于根据不同的控制要求，进行调整控制。为了解决以上问题，本发明发展一种基于多目标逆向优化的反应堆三废控制方法与系统。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于多目标逆向优化的反应堆三废控制方法与系统，可以根据用户设定的控制目标要求，利用多目标逆向优化原理以及可扩展性的控制模型建立与电路接口设计，实现高效的反应堆三废控制。

本发明所采用的技术方案实现如下：一种基于多目标逆向优化的反应堆三废控制系统，该系统包括：上层软件控制模块、下层电路控制模块、机械控制模块，并且依次连接；

所述的上层软件控制模块由控制目标与预处理模块、多目标逆向优化模块、实时动态显示模块组成，并依次连接；控制目标具有可扩展性，控制目标的多少根据用户需要设置，没有特殊要求；实时动态显示模块实时动态显示了控制模型、控制模型的部件的连接关系以及控制的过程；控制模型具有可扩展性，利用控制目标的预处理，可增加或减少控制模型的部件与连接关系；

所述的下层电路控制模块由指令翻译模块、指令校正模块、指令输出模块组成，并依次连接；电路控制的指令输出的接口具有可扩展性，根据控制目标预处理，自动生成；

所述的机械控制模块由电动截止阀、风机、泵、环境监测设备组成，并都与电路控制连接；其中，电动截止阀、风机、泵、环境监测设备的数量用户根据需要安装，并且确保与控制目标预处理所给定的控制模型一致。

一种基于多目标逆向优化的反应堆三废控制方法，通过如下运行过程实现：（1）开始运行；（2）上层控制软件：（2.1）控制目标与预处理，（2.2）多目标逆向优化，（2.3）实时动态显示；（3）结果是否满足控制目标，如果“是”则转第（4）步，如果“否”则返回（2.1）；（4）下层电路控制：（4.1）指令翻译，（4.2）指令校正，（4.3）指令输出；（5）机械控制：同时控制电动截止阀、风机、泵、环境监测设备；（6）返回（2.3）实时动态显示，反馈并显示控制的结果。

本发明与现有技术相比的优点在于：该三废控制系统采集辐射剂量、浓度、压力、液位、流量、温度等信号，采用多目标逆向优化方法与可扩展性的控制模型设计与电路接口设计原理，对泵、风机、电动截止阀以及环境监测设备进行实时控制，并实时动态显示控制过程，解决目前三废处理技术中控制效率低、耗能大、易错等问题。

附图说明

图1是本发明主模块结构图；

图2是本发明的运行流程图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例进一步说明本发明。本发明所采用的技术方案实现如下：

如图1所示，一种基于多目标逆向优化的反应堆三废控制系统框图示意图。其由上层软件控制模块、下层电路控制模块、机械控制模块组成，并且依次连接；

a）、所述的上层软件控制模块由控制目标与预处理模块、多目标逆向优化模块、实时动态显示模块组成，并依次连接；控制目标具有可扩展性，控制目标的多少根据用户需要设置，没有特殊要求；实时动态显示模块实时动态显示了控制模型、控制模型的部件的连接关系以及控制的过程；控制模型具有可扩展性，利用控制目标的预处理，可增加或减少控制模型的部件与连接关系；

多目标逆向优化模块：以控制目标为目标函数，控制目标可选耗能最低、控制时间最快为目标；非0参数为约束条件建立多目标逆向优化模型，然后通过优化算法进行求解；优化模型的数学表达式如下：