[发明专利]一种放射性泄漏源定位方法和系统

权利要求书

1.一种放射性泄漏源定位方法，其特征在于，包括以下步骤：

根据边界点大气扩散模拟结果确定单位泄漏率的量级，并根据所述单位泄漏率的量级获得单位泄漏率向量；

将所述单位泄漏率向量输入大气扩散模型进行模拟，根据各个监测点的响应结果构建大气扩散模拟样本库；

对所述大气扩散模拟样本库中的样本数据进行预处理；

提取经过预处理的样本数据的时序特征，并将所述时序特征与对应的模拟泄漏源位置融合形成训练数据集；

建立泄漏源定位模型，通过所述训练数据集中数据对所述泄漏源定位模型进行拟合；

提取待测环境辐射监测数据的时序特征，将其时序特征输入拟合好的所述泄漏源定位模型，完成泄漏源位置的估算。

2.如权利要求1所述的放射性泄漏源定位方法，其特征在于，所述根据边界点大气扩散模拟结果确定单位泄漏率的量级的方法为：

建立网络化坐标，输入计算域，根据所述计算域确定网格边界点坐标，并以所述网格边界点作为泄漏源；

根据所述泄露源的位置建立大气扩散模型，输入气象数据和已知的不同量级单位泄漏率数据对所述大气扩散模型进行模拟；

通过比较模拟数据和实际数据的差异大小，确定实际监测数据中单位泄漏率的量级。

3.如权利要求2所述的放射性泄漏源定位方法，其特征在于，所述单位泄漏率向量q_e^T×1为：

q_e^T×1＝1×10^λ*ones(T,1)

其中，ones(T,1)表示T×1的全1矩阵，其中T指的是模拟时间步长；λ是单位泄漏率的量级。

4.如权利要求1-3任一项所述的放射性泄漏源定位方法，其特征在于，所述预处理包括以下步骤：

对所述样本数据进行滑动均值滤波；

选取经过滤波后的样本数据中明显响应的时间段的数据，所述明显响应是指观测数据大于等于采用单位泄漏率模拟的不同泄漏源位置的平均值；

通过最大化相关系数的方法，从上一步获得的数据中筛选样本库；

在上一步筛选出的所述样本库中添加高斯随机噪声，完成大气扩散模拟样本库的预处理。

5.如权利要求1-3任一项所述的放射性泄漏源定位方法，其特征在于，所述时序特征包括时域特征和频域特征，所述时域特征包括波动率，平均数，中位数和样本熵；所述频域特征通过将预处理后的样本数据进行快速傅里叶变换得到功率谱密度，然后统计所述功率谱密度的幅度统计特征和形状统计特征获得。

6.如权利要求5所述的放射性泄漏源定位方法，其特征在于，对所述时域特征和频域特征与对应的模拟泄漏源位置融合生成的训练数据集进行归一化和异常值补零处理。

7.如权利要求1-3任一项所述的放射性泄漏源定位方法，其特征在于，所述泄漏源定位模型通过基于贝叶斯超参数优化和特征筛选方法的XGBoost算法进行拟合。

8.如权利要求7所述的放射性泄漏源定位方法，其特征在于，所述拟合的方法为：将所述训练数据集的数据输入XGBoost算法进行模型拟合，基于贝叶斯优化方法对超参数进行优化，以训练数据集五折交叉验证的结果作为评价指标，对训练超参数进行迭代更新，当达到最大迭代次数时，停止优化，获得最佳超参数组合。

9.如权利要求1-3任一项所述的放射性泄漏源定位方法，其特征在于，所述完成泄漏源位置的估算的具体方法为：首先对辐射监测数据进行滑动均值滤波处理，提取经过滤波后的数据的时序特征，并将所述时序特征融合形成验证数据集，将所述验证数据集输入拟合好的所述泄漏源定位模型，得到泄漏源定位结果。

10.一种放射性泄漏源定位系统，其特征在于，包括：

泄漏率量级获取模块，用于根据边界点大气扩散模拟结果确定单位泄漏率的量级，并根据所述单位泄漏率的量级获得单位泄漏率向量；

样本库建立模块，用于将所述单位泄漏率向量输入大气扩散模型，在不同的泄漏源位置下进行模拟，根据各个监测点的响应结果构建大气扩散模拟样本库；

预处理模块，用于对所述大气扩散模拟样本库中的样本数据进行预处理；

特征提取模块，用于提取经过预处理的样本数据的时序特征，并将所述时序特征与对应的模拟泄漏源位置融合形成训练数据集；

模型拟合模块，用于建立泄漏源定位模型，通过所述训练数据集中数据对所述泄漏源定位模型进行拟合；

结果输出模块，用于提取环境辐射监测数据的时序特征，将所述时序特征输入拟合好的所述泄漏源定位模型，完成泄漏源位置的估算。