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        用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法及其系統

        文檔序號:45273601發布日期:2026-04-17 20:17閱讀:19來源:國知局
        技術特征:

        1.一種用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法,其特征在于,包括以下步驟:

        2.根據權利要求1所述的用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法,其特征在于,所述基于多維參數數據融合的聚變輻射量熱診斷專家規則用于:等離子體放電電流類型劃分、數據分段、輻射量熱診斷原始數據預處理、異常信道識別、異常信道補償、多信道輻射強度在線計算、輻射總功率在線計算、長脈沖放電下可能存在的溫漂影響的消除;其中異常信道識別分多次進行,包括異常信道預識別、基于等離子體放電電流類型和放電時長以及關聯性分析的異常信道二次識別、基于等離子體放電電流類型和放電時長以及多信道輻射強度趨勢數據的異常信道三次識別;所述多維參數包括在線獲取的多信號源時序數據、多種信號時序統計特征值、時序曲線波形變化類型及其趨勢數據、輻射量熱診斷探測器特性、以及多種信號間的關聯性分析數據。

        3.根據權利要求2所述的用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法,其特征在于,所述數據分段根據不同用途分為三種:計算關聯性分析數據的數據分段、計算時序統計特征值的數據分段、計算輻射量熱診斷輻射強度和輻射總功率的數據分段;所述計算關聯性分析數據的數據分段包括等離子體放電電流和多信道輻射量熱診斷信號之間關聯性分析的數據分段、輻射量熱診斷多信道間關聯性分析的數據分段;所述計算時序統計特征值的數據分段包括等離子體放電電流特征值的數據分段、計算多信道輻射量熱診斷特征值的數據分段。

        4.根據權利要求2所述的用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法,其特征在于,所述輻射量熱診斷原始數據預處理包括:對多信道輻射量熱診斷原始數據在線去除基線漂移和零相位低通濾波、根據用途進行數據分段、計算輻射量熱診斷數據的時域統計特征值、計算輻射量熱診斷所使用探測器的特性值、采用重疊滑動窗口檢測和統計多信道輻射量熱診斷時序曲線波形變化類型;所述時域統計特征值包括最大值、最小值、均值、中值、方差、最大一階差分?、最小一階差分、最大二階差分、最小二階差分、偏度和峰度;所述輻射量熱診斷所使用探測器的特性值包括熱時間常數、基線漂移率、高低頻噪聲占比、環境溫度波動幅度和信噪比。

        5.根據權利要求2所述的用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法,其特征在于,所述異常信道預識別具體包括根據多信道輻射量熱診斷數據的時域統計特征值和時序曲線波形變化類型的統計分析,識別出不反映任何物理信息和具有明顯異常特征的異常信道;根據多信道輻射量熱診斷所使用探測器的特性值,識別出數據不可信的異常信道。

        6.根據權利要求2所述的用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法,其特征在于,所述基于等離子體放電電流類型和放電時長以及關聯性分析的異常信道二次識別的具體步驟包括:

        7.根據權利要求2所述的用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法,其特征在于,所述異常信道補償是指根據診斷專家規則庫中的異常信道補償策略,將自動識別出來的輻射量熱診斷異常信道的數據全部以最近鄰信道的數據替換或以相鄰正常信道數據取均值替換的方法進行補償。

        8.根據權利要求1所述的用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法,其特征在于,所述基于統一畫布框架集成可視化當前放電炮號的多種信號數據具體包括:創建統一畫布框架以及其中的子圖、分子圖自動繪制多種信號時序曲線,并按子圖順序自動播放;所述分子圖繪制的多種信號包括輻射量熱診斷探測器陣列的多信道原始數據及其去除基線漂移后的多信道數據、在線計算出的多信道輻射強度、在線計算出的輻射總功率、不同等離子體加熱系統的輸入功率和等離子體放電電流;所述不同等離子體加熱系統的輸入功率信號具有不同的采樣率、數據起始時刻、數據終止時刻以及數據時長。

        9.一種用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析系統,其特征在于,包括:

        10.根據權利要求9所述的用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析系統,其特征在于,異常信道識別模塊包括預識別模塊、二次識別模塊和三次識別模塊;其中,所述預識別模塊根據所述診斷原始數據預處理模塊檢測和統計的所有信道時域統計特征值、時序曲線波形變化類型和探測器特性,應用所述診斷專家規則預識別異常信道,從而得到預識別到的異常信道組合badchan_gp1;所述二次識別模塊根據關聯性分析數據模塊得到的關聯性分析數據、當前放電炮號的等離子體放電電流類型和放電時長,采用穩健概率分析和irq四分位法,應用所述診斷專家規則二次識別異常信道,從而得到二次識別到的異常信道組合badchan_gp2;所述三次識別模塊首先采用基于信號幅值的線性回歸法獲得多信道輻射強度趨勢數據,然后結合等離子體放電電流類型以及放電時長,應用所述診斷專家規則三次識別異常信道,從而得到三次識別到的異常信道組合badchan_gp3;對異常信道組合badchan_gp1、badchan_gp2和badchan_gp3進行除重和排序,從而得到當前放電炮號對應的最終異常信道組合badchan_gp。


        技術總結
        本發明公開了一種用于聚變輻射量熱診斷的在線數據分析方法及其系統,屬于核聚變實驗技術領域。該方法首先建立基于多維參數數據融合的聚變輻射量熱診斷專家規則庫,創建分頁人機接口及嵌套在接口首頁的統一畫布框架;接著在線獲取當前放電炮號,從遠程脈沖數據庫的當前脈沖樹中獲取多信號源時序數據,并存到本地脈沖庫;然后根據診斷專家規則處理和分析數據,實現自動識別和補償該診斷的異常信道以及在線計算輻射強度和輻射總功率;最后,在統一畫布框架下集成可視化多種信號數據;本系統實現了高效的輻射量熱診斷在線數據分析方法,為聚變實驗提供可靠數據支持。

        技術研發人員:段艷敏,錢靜,毛松濤,林士耀,徐立清,臧慶,劉海慶
        受保護的技術使用者:中國科學院合肥物質科學研究院
        技術研發日:
        技術公布日:2026/4/16
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