用小波非线性阈值滤波法检测反应堆松动件冲击信号

在分析反应堆松动部件冲击信号噪声基本特征基础上，利用小波非线性圃值滤波方法对冲击信号的提取进行了研究。结果表明：利用小波非线性阈值滤波方法能较好地检测在随机噪声下的冲击信号，并能保持信号的波形基本不变。     

强背景噪声下反应堆内冲击信号的特征提取

压水反应堆主冷却剂系统中松动部件的在线监测对核电厂的安全运行至关重要,但监测信号往往会受到流致振动和其他设备运行而产生的强背景噪声的干扰。为增强信号的冲击特征,本文提出了一种基于变分模态分解（VMD）和小波包变换（WPT）相结合的信噪分离和特征提取方法。首先,采用VMD算法将含噪声的冲击信号分解成不同频率成分的本征模态函数（IMF）,并基于各模态函数间的相关系数确定分解过程的模态数量;然后,利用峭度和相关系数构建加权峭度指标,并依据加权峭度指标选取IMF,重构冲击分量较强的新信号;最后,利用WPT算法进一步对新信号进行去噪处理。采用所提出的算法对仿真模拟和冲击实验获取的信号进行特征提取,均成功分离出冲击分量,验证了该方法的有效性。     

强背景噪声下反应堆内冲击信号的特征提取

压水反应堆主冷却剂系统中松动部件的在线监测对核电厂的安全运行至关重要,但监测信号往往会受到流致振动和其他设备运行而产生的强背景噪声的干扰。为增强信号的冲击特征,本文提出了一种基于变分模态分解(VMD)和小波包变换(WPT)相结合的信噪分离和特征提取方法。首先,采用VMD算法将含噪声的冲击信号分解成不同频率成分的本征模态函数(IMF),并基于各模态函数间的相关系数确定分解过程的模态数量;然后,利用峭度和相关系数构建加权峭度指标,并依据加权峭度指标选取IMF,重构冲击分量较强的新信号;最后,利用WPT算法进一步对新信号进行去噪处理。采用所提出的算法对仿真模拟和冲击实验获取的信号进行特征提取,均成功分离出冲击分量,验证了该方法的有效性。     

基于盲源分离算法的压水堆松动件信号提取方法

压水堆一回路松动件状态监测系统的关键环节在于如何从复杂背景噪声中提取松动件冲击信号。利用基于最大信噪比的盲源分离算法,将压水堆背景噪声和松动件冲击信号从观测到的混合信号中分离,并利用相似系数对该算法的分离效果进行了评估。根据该算法,当分离信号之间关系均独立时,信噪比函数取得最大值。研究结果表明,该算法可高效、准确地实现压水堆一回路松动件冲击信号和背景噪声信号的分离。     

基于自适应AR模型的核电站松动件报警方法

为能快速准确地检测到核电站一回路零部件的松动或脱落,提出1种基于自适应AR（auto-regressive）模型的松动件报警方法。该方法利用自适应AR模型跟踪一回路中背景噪声的变化,先对信号进行白化处理,再计算白化后信号的短时均方根（RMS）,设置RMS动态阈值实现报警。采用秦山核电站一号机组背景噪声和松动件碰撞信号叠加进行了仿真试验,结果表明,该方法能够在低信噪比和噪声复杂变化的条件下快速检测出松动件碰撞信号。     

基于分形理论的反应堆零件松动报警

为提高核电站松动件监测系统的报警准确率,提出用非线性分形理论对松动件进行报警。通过分析背景噪声、松动件冲击信号和背景噪声下冲击信号的关联维数发现,关联维数的变化能很好地反映出反应堆运行中的零件松动情况。即不同质量的零件松动产生的冲击信号具有相近的关联维数,且与背景信号有明显的区别;在背景信号下的钢球冲击信号仍能表现出钢球冲击信号的特征。实验证明,即使在很小信噪比下,仍能有效检测出冲击信号。     

基于小波变换的核磁共振FID信号的去噪方法研究

以医用核磁共振自由感应衰减(FID)信号的去噪处理为研究目标,基于小波变换技术,分析了有效信号和噪声的小波变换特性,针对三种去噪方法--模极大值、阈值收缩和平移不变,提出了改进方案,并以阈值收缩去噪方法为例,对临床获取的神经胶质瘤病例的大量数据样本进行了去噪、分析实验,探讨了适用于本类FID信号去噪处理的小波基函数、分解参数、分解层次和阈值策略的选取方法,通过实验建立了最优选取方案.实验结果有效地验证了新方案良好的去噪性能.本研究对于医用磁共振数据的高效处理具有很好的参考价值.     

基于连续小波变换的Hilbert包络线松动部件定位方法

本文结合时-频域信号处理方法,在对冲击信号进行连续小波变换(CWT)的基础上,采用计算信号Hilbert包络线极大值的方法确定冲击信号的到达时间,并应用于网格定位。研究结果表明,该方法具有较高的定位精度,对小质量的松动部件能准确地定位其位置,且具有较好的抗噪能力。     

基于变分模态分解和互相关分析的旋转机械信号降噪研究

为了提取核电旋转机械轴振信号中的有效成分,本文基于小波阈值去噪法、变分模态分解和互相关分析法,提出了一套适用于轴振信号降噪的流程并进行了验证。首先,使用小波阈值去噪法对原始轴振信号进行预处理,以减少高频噪声的影响,提高模态分解的精度。其次,使用变分模态分解对预处理后的轴振信号进行分析,将得到的各个模态函数分量与预处理后的轴振信号之间进行互相关分析,并根据预先设定的系数阈值完成有用信号主导的模态函数分量的筛选。最后,通过信号重构得到降噪后的轴振信号。依据模拟轴振信号的降噪结果可知,与经验模态分解和集合经验模态分解法相比,基于变分模态分解法得到的降噪后信号含噪声更少,降噪效果更优。     

基于SWT和Hilbert的密封磁阻马达式CRDM振动信号去噪

针对控制棒驱动机构滚轮振动信号采集过程受到噪声干扰的问题,提出了小波半软阈值（SWT）和Hilbert变换法相结合的去噪方法。该方法首先利用小波半软阈值算法在时频域对滚轮振动信号进行降噪处理,然后进行Hilbert变换求出其包络谱,分析寿命试验与缺陷验证试验中不同的滚轮振动信号。试验结果表明,该方法可有效消除噪声对振动信号的干扰,证明了小波半软阈值与Hilbert变换相结合的方法在驱动机构滚轮状态识别和故障诊断中的有效性,为驱动机构的状态判别提供了理论支持。     

核电站中跌落零件冲击信号的时频综合报警方法

在对核电站中跌落零件冲击信号和复杂背景噪声进行时域分析和周围图法功率谱估计的荐,提出了跌落零件时频综合报警方法。该方法首先将背景噪声带通滤波,然后对信号时域预报警及频域报警确认。     

A method for weak impact signal discrimination based on para-approximate entropy

Impact signal of the loose part in a nuclear power plant provides vital information about its mass and location. Hence detection of the impact signal is of great significance. In a practical NPP working environment, some weak impact signals may submerge in background noises. A signal detection and impact signal discrimination method is proposed in this paper. Teager energy operator is used to process a whitened signal using auto-regression model. It increases the signal to noise ratio (SNR) and makes the impact signal detection easy. Para-approximate entropy method is proposed to process the energy envelop for discriminating the loose part impact signal from other interferences. Simulated experiment has been carried out to verify the proposed method. Data analysis proves that it is capable to detect and discriminate a weak impact signal with low SNR.     

小波变换在松动件检测系统报警中的应用研究

研究了小波变换在松动件检测系统(LPMS)报警中的应用。在分析LPMS中产生误报主要原因的基础上，结合小波时-频域分析特点，提出了基于小波均方值报警理论，并以秦山核电站一号机组为例，选择相对噪声较小的尺度作为报警基准，能有效地抑制背景噪声对报警的影响。该文提出的RMS阈值和RMS时间宽度阈值的双阈值小波报警算法，使得报警更加可靠。     

防城港核电站堆内中子通量测量系统指套管碰磨分析

防城港核电站1号机组主泵惰走试验期间,在对核电站松脱部件和振动监测系统13路加速度通道进行背景噪声例行检查时发现,通过松脱部件和振动监测系统的声音监听设备监测到,安装于反应堆压力容器底部堆内中子通量测量系统导向管上通道有"哒哒哒"的异常信号。为找出异常信号源,利用松脱部件监测系统声监测功能对压力容器底部监测到的异常信号进行分析,该信号不是由松脱部件产生的信号。通过听音棒的辅助监听,最后综合分析得出该信号是由堆内中子通量测量系统指套管在管道路径上碰磨引起。该事件的分析与解决,不仅解决了工程建设需要,对核安全局批准下一步工作开展提供了支持依据,而且对通过松脱部件监测系统来开展由于流致振动引起的中子通量测量系统指套管异常振动诊断有重大的实用价值。     

某核电厂蒸汽发生器水室内松脱事件诊断

某核电厂在热态性能试验（简称热试）期间出现蒸汽发生器松脱部件报警事件,为探究松脱部件报警原因以及评估设备损害程度,需对松脱部件进行及时确认。通过建立松脱部件诊断分析模型,对松脱事件发生时的原始数据进行详细分析,估计了松脱信号的传播速度、松脱部件质量和能量,最后评估了此次松脱报警事件的危害性。结果表明,蒸汽发生器内存在的松脱部件为游动的金属部件,该部件是反应堆内部结构脱落部件,其撞击频率为8700~9300 Hz,碰撞加速度峰值范围为3g~90g,松脱信号传播群速度为3200~3300 m/s,估计松脱部件质量约0.1 kg,撞击能量为0.45~0.89 J;质量和能量诊断结果与实际符合较好,表明本文提出的质量和能量估计方法是有效的。