一种冷源系统监测决策方法、装置、存储介质和电子设备与流程

本发明涉及冷源系统运行监测，具体涉及一种冷源系统监测决策方法、装置、存储介质和电子设备。

背景技术：

1、核电冷源系统由取水口、拦污网、循环水系统及凝汽器等多个子系统构成，各子系统在运行过程中相互耦合，受到水文环境、海洋生物活动及机组运行工况等多源因素的共同影响，整体呈现强非线性与多尺度动态特征。由于系统边界条件复杂且持续变化，现有运行模式仍主要依赖经验规程与局部调节方式，缺乏对多源信息的统一建模与协同分析能力，难以实现对冷源系统运行状态的精准感知、动态预测及优化调控。

2、现有核电冷源系统监测技术至少存在以下问题：冷源系统运行数据、水文环境数据以及生物入侵相关数据来源分散，数据类型包括图像、声学信号、流场参数及设备运行参数等，存在明显的多源异构特征，缺乏统一的特征表达与融合机制，导致系统状态难以形成完整、连续的监测结果；现有监测方法通常仅基于单一模态数据或局部传感信息进行堵塞物识别，难以综合考虑水文条件与cfd流场特征对堵塞物分布与迁移的影响，从而无法准确刻画堵塞物在冷源系统中的空间分布及演化状态；对于冷源系统运行状态与堵塞物发展趋势之间的动态关系，现有方法缺乏有效的时间序列建模与预测手段，难以对堵塞物未来演化及其对循环水系统运行的影响进行提前预判；现有技术通常依赖静态运行规程或人工经验进行调控决策，缺乏基于预测结果的系统级优化决策机制，无法实现风险预警等级、循环水调控参数、过滤策略及应急响应措施的统一生成与协同优化，导致在复杂工况及外部扰动条件下存在响应滞后或调控不精准的问题。

3、在专利文件cn116580537a中，公开了一种核电厂热阱状态监测预警方法和系统，包括获取多源监测数据。其次，根据海域取水风险指标相关数据确定取水环境监测报警等级，并根据取水环境监测报警等级进行报警。然后，根据取水设施状态指标相关数据确定取水设施状态监测报警等级，并根据取水设施状态监测报警等级进行报警。接下来，根据多源监测数据生成监测状态曲线。最后，将监测状态曲线输入至具有深度学习功能的预测预警模型，并利用预测预警模型对热阱状态进行预警；未解决核电冷源系统中多源系统数据难以统一融合使堵塞物预测结果无法结合其他信息对系统决策进行协同优化的问题。

4、在专利文件cn121279501a中，公开了一种基于多模态数据融合的海洋核污染扩散预测方法，包括构建海洋核污染数据集，所述海洋核污染数据集包括海洋环境数据和海洋核污染数据；基于海洋核污染数据集引入图结构化建模，通过图卷积聚合节点特征，并对特征进行跨模态注意力权重分配；将分配后的特征输入到convnext v2中进行特征提取生成特征图，并构建基于核污染特征的扩散初始化网络；构建扩散演化网络，在扩散初始化网络基础上，结合持续获取的海洋环境数据和海洋核污染数据，通过三次扩散演化获得不同时刻核污染扩散预测结果，生成预测图，并对每次扩散预测后的核污染浓度分布计算质心轨迹；未解决核电冷源系统中多源系统数据难以统一融合使堵塞物预测结果无法结合其他信息对系统决策进行协同优化的问题。

5、综上所述，上述两个现有专利均未解决核电冷源系统中多源系统数据难以统一融合使堵塞物预测结果无法结合其他信息对系统决策进行协同优化的问题。

技术实现思路

1、基于上述技术问题，本发明提出一种冷源系统监测决策方法、装置、存储介质和电子设备，解决核电冷源系统中多源系统数据难以统一融合使堵塞物预测结果无法结合其他信息对系统决策进行协同优化的问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种冷源系统监测决策方法。

3、一种冷源系统监测决策方法，包括：

4、采集水文数据、传感器数据、堵塞数据和冷源cfd仿真数据，所述传感器数据包括声光学图像、水下声学信号和冷源系统运行数据；

5、构建冷源监测模型、冷源预测模型和辅助决策模型，训练后保存，所述冷源监测模型包括识别分支和特征提取分支；

6、将所述水文数据、所述传感器数据和所述冷源cfd仿真数据输入所述冷源监测模型的不同分支并映射融合后获得堵塞物监测数据；

7、将所述堵塞物监测数据和部分所述冷源系统运行数据输入所述冷源预测模型获得堵塞物预测数据，将所述堵塞物预测数据和部分所述冷源系统运行数据输入所述辅助决策模型获得冷源系统运行决策数据，所述冷源系统运行决策数据至少包括风险预警等级、循环水系统调控参数、过滤系统运行策略、凝汽器清洗策略以及应急响应措施中的一种或多种。

8、进一步地，将所述水文数据、所述传感器数据和所述冷源cfd仿真数据输入所述冷源监测模型的不同分支并映射融合后获得堵塞物监测数据，包括：将部分所述水文数据和所述传感器数据输入所述识别分支获得堵塞物识别数据，将所述冷源cfd仿真数据输入所述特征提取分支获得冷源特征数据，将所述堵塞物识别数据和所述冷源特征数据进行映射融合获得所述堵塞物监测数据。

9、进一步地，所述冷源监测模型，还包括融合层，所述融合层基于拼接、加权或注意力机制中的一种方式，将所述堵塞物识别数据映射和所述冷源特征数据进行融合获得所述堵塞物监测数据。

10、进一步地，构建冷源监测模型，包括：构建所述识别分支和所述特征提取分支的网络架构，基于采集的所述水文数据中的历史数据划分训练集和验证集对所述识别分支进行训练，基于所述冷源cfd仿真数据中的历史数据划分训练集和验证集对所述特征提取分支进行训练，将训练后的所述识别分支、所述特征提取分支和所述融合层组成所述冷源监测模型。

11、进一步地，所述堵塞物识别数据，包括：生物种类、置信度和近似生物量。

12、进一步地，冷源系统运行数据，包括：预测数据和决策约束数据；所述预测数据包括循环水流量、压力、温度，机组负荷，背压，循泵转速和凝汽器清洁状态；所述决策约束数据包括拦污网拉力、取水口流场和取水口流速。

13、进一步地，将所述堵塞物监测数据和部分所述冷源系统运行数据输入所述冷源预测模型获得堵塞物预测数据，包括：将所述预测数据和所述堵塞物监测数据输入所述冷源预测模型获得堵塞物预测数据，所述堵塞物预测数据为未来24h中不同时间戳对应的堵塞物密度、堵塞物空间分布、堵塞物爆发概率和堵塞物迁移轨迹。

14、进一步地，将所述堵塞物预测数据和部分所述冷源系统运行数据输入所述辅助决策模型获得冷源系统运行决策数据，包括：将所述决策约束数据和所述堵塞物预测数据输入所述辅助决策模型获得所述冷源系统运行决策数据。

15、进一步地，所述冷源预测模型，包括构建多源数据编码器、轨迹推演网络和动态状态预测网络，其中所述轨迹推演网络和所述动态状态预测网络的输入为所述多源数据编码器的输出。

16、进一步地，所述轨迹推演网络包括时序记忆层，根据所述堵塞数据中的历史数据以及对应的所述水文数据构建训练集对所述轨迹推演网络进行训练，保存所述轨迹推演网络的参数。

17、进一步地，所述堵塞物预测数据，还包括拦污网预测数据，所述拦污网预测数据基于所述动态状态预测网络获得。

18、进一步地，将所述堵塞物预测数据和部分所述冷源系统运行数据输入所述辅助决策模型获得冷源系统运行决策数据，还包括，将所述拦污网预测数据和所述堵塞物预测数据输入所述辅助决策模型获得所述冷源系统运行决策数据。

19、为实现上述目的，本发明还提出一种冷源系统监测决策装置。

20、一种冷源系统监测决策装置，包括：

21、采集模块，用于采集水文数据、传感器数据、堵塞数据和冷源cfd仿真数据，所述传感器数据包括声光学图像、水下声学信号和冷源系统运行数据；

22、构建模块，用于构建冷源监测模型、冷源预测模型和辅助决策模型，训练后保存，所述冷源监测模型包括识别分支和特征提取分支；

23、监测模块，用于将所述水文数据、所述传感器数据和所述冷源cfd仿真数据输入所述冷源监测模型的不同分支并映射融合后获得堵塞物监测数据；

24、决策模块，用于将所述堵塞物监测数据和部分所述冷源系统运行数据输入所述冷源预测模型获得堵塞物预测数据，将所述堵塞物预测数据和部分所述冷源系统运行数据输入所述辅助决策模型获得冷源系统运行决策数据，所述冷源系统运行决策数据至少包括风险预警等级、循环水系统调控参数、过滤系统运行策略、凝汽器清洗策略以及应急响应措施中的一种或多种。

25、基于上述技术方案，本发明至少具有如下有益效果：

26、1.本发明提出一种冷源系统监测决策方法、装置、存储介质和电子设备，通过引入水文数据、传感器数据、堵塞数据及冷源cfd仿真数据的多源信息协同建模机制，使得冷源系统能够在统一框架下实现对异构数据的结构化表达与关联分析；通过设置包含识别分支与特征提取分支的冷源监测模型，实现基于物理仿真信息与实际监测信息的联合表征，使堵塞物状态信息能够与冷源流场特征建立关联映射关系，提高对堵塞物空间分布与系统影响关系的表征完整性；通过引入冷源预测模型，实现对堵塞物状态随时间演化趋势及其与冷源系统运行状态之间耦合关系的建模，使系统具备对未来运行风险的前瞻性分析能力；通过辅助决策模型对预测结果与系统运行数据进行综合分析，使系统能够输出与风险等级相匹配的运行决策，从而提升冷源系统在复杂工况及外部扰动条件下的风险响应能力与系统决策的调控一致性。

27、2.本发明提出一种冷源系统监测决策方法、装置、存储介质和电子设备，通过在冷源监测模型中设置识别分支与基于cfd仿真的特征提取分支，使得基于声光学图像、水下声学信号的堵塞物语义信息与基于冷源cfd仿真的流场物理信息能够分别进行针对性特征学习与结构化表达，从而避免不同数据模态在同一处理路径中产生的信息干扰，提高多源异构数据的特征提取准确性；结合融合层对堵塞物识别数据和所述冷源特征数据进行拼接、加权或注意力机制的映射融合，使不同物理属性与异构来源的数据在统一特征空间中实现对齐与关联表达，从而提高堵塞物类型、置信度及近似生物量等监测结果与冷源流场结构之间的一致性与表征完整性，增强对复杂流动环境下堵塞物分布状态的感知能力。

28、3.本发明提出一种冷源系统监测决策方法、装置、存储介质和电子设备，通过构建包含多源数据编码器与轨迹推演网络的冷源预测模型，并引入时序记忆层对历史堵塞物运动数据及水文数据进行长时依赖建模，使系统能够刻画堵塞物在水动力条件作用下的非线性迁移规律，实现未来24h尺度下堵塞物密度、空间分布、爆发概率及迁移轨迹的连续预测，从而提升对堵塞物时空演化趋势的前瞻性分析能力。

29、4.本发明提出一种冷源系统监测决策方法、装置、存储介质和电子设备，通过将堵塞物预测数据与冷源系统运行数据、决策约束数据及拦污网预测数据共同输入辅助决策模型，使模型同时考虑外部堵塞物演化状态与内部拦污网运行约束条件之间的耦合关系，从而实现风险预警等级、循环水系统调控参数、过滤策略及应急响应措施的协同输出，提高复杂工况下多目标决策的一致性、约束匹配性及系统级调控的可靠性。