(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210607187.6 (22)申请日 2022.05.31 (71)申请人 清华大学 地址 100084 北京市海淀区10 0084信箱82 分箱清华大学专利办公室 (72)发明人 徐宇涵　方晟　张作义　董玉杰　 熊威　董信文　庄舒涵　 (74)专利代理 机构 北京纪凯知识产权代理有限 公司 11245 专利代理师 赵悦 (51)Int.Cl. G06F 30/27(2020.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 一种放射性泄漏源定位方法和系统 (57)摘要 本发明涉及一种放射性泄漏源定位方法和 系统， 包括： 根据边界点大气扩散模拟结果确定 单位泄漏率的量级， 并根据单位泄漏率的量级获 得单位泄漏率向量； 将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， 并将其与对应的模拟泄漏 源位置融合形成训练数据集； 建立泄漏源定位模 型， 通过训练数据集中数据对该模型进行拟合； 提取环境辐射监测数据的时序特征， 将时序特征 输入拟合好的模型， 完成泄漏源位置的估算。 其 不依赖泄漏源位置初值， 提高了监测数据信息的 利用率， 能在泄漏率未知时对泄漏位置进行估 算。 权利要求书2页 说明书10页 附图1页 CN 114925615 A 2022.08.19 CN 114925615 A 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qeT×1 为： qeT×1＝1×10λ*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XGBo ost算法进行拟合。权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114925615 A 28.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。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114925615 A 3