反应堆一回路振动噪声监测系统的设计与实现

参考核电厂振动噪声的相关国际标准DIN-25475,结合目前我国运行核电厂的实际安全需求，开展一回路振动噪声监测系统的设计与研制。通过分析反应堆系统内的激励源和影响，获得监测对象，并明确研究目的。通过开展一回路压力容器绝对位移、主泵与主管道相对位移、一回路冷却剂压力脉动监测技术研究，实现了相关硬件的研制与软件的设计和开发。利用误差传递分析与试验验证相结合的方式，对系统的压力脉动、绝对位移和相对位移测量单元性能进行了测试。试验结果表明，通道测量误差均小于10%,满足核电厂应用要求，弥补了我国相关技术短板，为系统的国产化应用奠定了基础。该项技术的应用将为反应堆关键设备的状态监测及健康管理提供数据支持和技术积淀，有效促进设备健康监测的智能化、集成化。     

主泵故障诊断系统人机界面设计

主泵是主冷却剂系统主要的设备之一,是核安全1级设备。为了从根本上解决目前主泵定期维修不足和维修过剩的问题,开展了主泵故障诊断系统研究。针对核电厂现有的人机界面设计大量采用灰阶色调和突兀的蓝色渐变等问题,结合人因工程原则,基于呈现基础(WPF)设计了主泵故障诊断系统的人机界面。人机界面按照不同的功能和图形设计准则,可以分为菜单栏、参数监测区、主视图区、特性参数区、诊断结果区、决策支持区这6个功能区域。通过测试表明,界面能够对主泵的运行状态进行实时的监测和显示,并且在故障发生后按照电子化的运行规程指导操纵员进行事故处理,极大程度地提高了主泵运行和监测的效率,减少了操纵员由于精神压力导致误操作的概率。     

华龙一号汽辅泵故障诊断系统设计与实现

华龙一号汽辅泵故障诊断系统是一个综合运用先进技术的系统,旨在提升核电厂设备的运维效能。该系统通过运行监控、性能评估、状态预警和故障诊断四大功能,实现对汽辅泵设备的全面监测和分析。运用深度学习算法和多变量状态估计方法,该系统能够实时监测设备的关键参数,评估设备的健康状况,并在设备状态偏离正常时发出预警,提醒运维人员采取预防性维修措施。同时,故障诊断模块能够通过深度残差收缩网络法,自动识别设备故障原因,为运维人员提供准确的参考信息。该系统的应用不仅能够减少因设备失效而导致的电厂运行事件和经济损失,还能提高运维人员的工作效率,进一步提升电厂的运行利润。华龙一号汽辅泵故障诊断系统具有普适性和推广潜力,为其他关键设备的运维工作提供了有力支持,对于提高核电厂设备运维水平具有重要意义。     

基于WIA-PA的无线振动变送器的设计与实现

振动信号分析是对工业生产过程中电机、风机、泵等关键设备的运行状态进行监侧的有效手段,可用于设备基于状态的维护中。为了实现对现场设备振动信号的实时监测,提出一种基于WIA-PA(wireless networks for industrial automation-process automation)的无线振动变送器。详细阐述了无线振动变送器的设计、实现方法和数据处理算法;利用现场脱氧机泵实测振动数据对无线振动变送器进行了测试,并将处理结果与利用Matlab分析的结果进行了对比,两者对同一组数据的分析结果一致。     

反应堆保护系统软件参数设置的安全影响研究

反应堆保护系统的软件参数设置对系统和机组的安全运行起到重要的作用,以核电厂TXS(TELEPERMXS)平台安全级DCS为背景,阐述了软件内部的四取二逻辑模块和RS触发器模块在反应堆保护系统异常情况下,软件参数设置对停堆或者专设安全设施动作的安全影响。通过实例,介绍不同的软件参数设置产生的不同的逻辑效果,并给出建议方案,对提高核电厂反应堆保护系统的可靠性有一定的参考价值。     

高温气冷堆氢电联产核电厂的协调控制研究

利用核能的氢电联产近年来越来越受到关注。模块式高温气冷反应堆（MHTGR）是一种具有固有安全性优势的小型模块化反应堆。其核蒸汽供应系统可以提供约570℃的高温蒸汽。提出了氢电联产核电厂的协调控制方案。采用了六个高温气冷堆核蒸汽供应模块与甲烷蒸汽重整相结合的方案,根据质量和能量守恒建立系统模型,并通过Simulink平台上的仿真案例验证系统的控制策略。在满功率运行时,氢电联产核电厂产氢率为6.99 t/h,发电量为529.7 MW。通过稳态验证和引入扰动时的暂态仿真,证明了核电厂在不同功率水平和暂态状态下的运行稳定性。所提控制方案为进一步研究包含核电厂、制氢系统和间歇性可再生能源的混合能源系统的发展奠定了基础。     

基于云平台和声学指纹的磨煤机运行状态监测系统设计与应用

磨煤机是火电机组的重要设备,其健康的工作状态是保障发电厂正常运行的关键因素。为实现磨煤机的运行状态监测和故障诊断预警,在对磨煤机运行振动/声音分析的基础上选择最优的传感器参数和传感器布设位置,通过以太网技术实现数据的传输和收集。该系统是国内首套基于振动/声音声纹识别技术的磨煤机运行监测和故障诊断系统。     

机泵群设备故障监测及定位技术研究

为了监测石油化工行业机泵群状态是否运行正常,如机体设备温度过高,螺丝松动,振动超标,轴承烧损及机封泄漏突喷等一系列状态及故障,对大型石油化工机泵群设备故障监测及定位的关键技术展开了深入的研究,包括无线传感网络技术、网络拓扑与无线路由协议以及节点定位技术。基于无线传感网络自组网的特点,设计了一种机泵群设备故障监测及定位系统,同时提出了一种基于Bounding Box与泰勒级数展开的协同定位算法,实现了对机泵群状态突发预警事件的迅速定位。经实验表明,该定位算法收敛性好,定位精度高,能够针对机泵群状态突发预警事件进行精确定位。     

基于DSP的给水泵运行状态在线监测系统

给水泵在运行过程中的振动信号及其特征信息对给水泵系统的状态监测有重要意义.给水泵运行状态在线监测系统以数字信号处理器DSP为核心,采用以振动监测为主、过程量监测为辅的监测方法,介绍了给水泵运行状态在线监测系统的工作原理,分析了有限冲击响应(FIR)数字滤波算法和快速傅里叶变换(FFT)算法的DSP实现方法.本系统在湖南湘潭电厂使用后,收到良好效果,对辅机故障诊断与检修具有重要的指导意义.     

基于功率谱包络能量和SVM的舰用发动机故障诊断

发动机是军舰上的重要部件之一,其稳定性对军舰的正常航行具有重要影响。以舰用发动机关键部件(主泵轴承)为具体研究对象,提出了基于功率谱包络能量和支持向量机相结合的故障诊断方法。首先获取了大量可表征舰用发动机主泵轴承健康状态的振动加速度信息,对其进行功率谱分析,获得其功率谱的包络能量;以获取的舰用发动机主泵轴承功率谱的包络能量构建特征向量,并设计基于SVM的舰用发动机主泵轴承故障诊断模型,对主泵轴承的故障进行诊断研究。研究结果表明,采用基于功率谱包络能量和SVM相结合的舰用发动机关键部件故障诊断方法,可以很好实现主泵轴承的故障诊断效能,为舰用发动机主泵轴承故障诊断的工程应用奠定了基础。     

控制棒驱动机构智能感知与自适应控制系统设计及仿真验证

控制棒驱动机构作为核反应堆控制和核安全保护系统的执行机构,对其运行状态进行有效监测是防止反应堆发生控制棒卡棒、滑棒和驱动失灵,保障核反应堆安全经济运行的必要手段。本文在研究分析控制棒驱动机构线圈电流和振动信号特征的基础上构建了控制棒驱动机构状态判别与故障诊断模型,并基于dSPACE实时仿真系统建立了控制棒驱动系统自适应控制数字化模型和控制棒驱动机构智能感知与自适应控制实验样机。通过功能验证,证明该系统能根据电流和振动信号实现对控制棒驱动机构正常运行工况和典型故障模式的实时判别、故障诊断与自适应控制,运行状态识别准确率达到99.2%以上,为后续核反应堆智能设备的研制提供参考。     

火电厂辅机智能监测平台研究与应用

基于大数据的火电厂辅机智能监测平台通过分布式辅助设备状态监测网,对辅机振动状态进行实时监测与分析;通过联结SIS系统获取温度、开度、电流等运行状态数据,将振动数据与之融合,建立辅助设备运行状态数据库,采用大数据挖掘与人工智能技术实现辅助设备的实时状态评估、故障分析与趋势预测,为火电厂重要辅机的运行管理与维护提供决策依据...     

基于自相关分析的离心泵振动信号的分段方法

离心泵是石油工程领域重要的设备之一。分析离心泵运行过程的振动信号、提取反映设备运行状态的有用信息是目前的研究热点。以自吸空调泵为试验研究对象,采集不同负载下该泵运行的振动信息,运用小波去噪与自相关性分析进行振动信号的分段处理,并结合分段平均周期图与功率谱估计方法,提取相应特征。研究表明,采用自相关方法可以对离心泵的振动信号进行合理分段,获得完整的周期信号,从而有效防止了信号信息的混叠与缺失,为信号的特征提取、识别提供了便利。     

AP1000主泵变频器可靠性分析

结合AP1000核电厂对主泵变频器的特殊要求,深入剖析AP1000主泵变频器的设计要点、系统组成、工作机理及实现可靠性提升的一些关键措施。     

福清核电厂5#、6#机组反应堆保护系统的设计

反应堆保护系统是核电厂应对预期运行事件或设计基准事故而设置的重要安全级仪控系统。为满足“华龙一号”三代核电高安全性目标的设计要求，需要对反应堆保护系统的功能性能进行提升。以“华龙一号”示范工程福清核电厂5^#、6^#机组为研究对象，通过充分考虑保护系统设计准则要求并基于事故分析结论，提出了更具高可靠性和全面保护功能特征的反应堆保护系统设计方案。详细介绍了系统自动保护功能的设计、系统结构设计以及系统健康管理等内容，并对系统拒动率进行了定量分析。分析结果表明，系统总体拒动率不高于5.0×10^-7/指令，达到了国际主流三代核电的可靠性水平。该研究成果可为后续核电厂的反应堆保护系统设计或优化提供借鉴。     

一起500千伏变压器多维状态监测与故障诊断

为了提升变压器故障诊断水平并有效实现状态检修,本文针对一起500千伏主变压器内部潜伏性故障案例介绍了利用多种在线监测、离线检测等手段与故障诊断方法快速准确查找出变压器故障原因及位置。它通过采用油色谱检测、变压器振动及声音检测、容性设备在线监测、变压器局部放电检测、带电测试等多维状态监测技术开展变压器状态评价及故障诊断,并帮助实现对主变压器内部故障的准确定位和制定状态检修策略。该主变在通过状态监测及故障诊断后实现隐患故障快速准确定位,并通过紧急处理重新恢复正常运行状态,从而避免一起重大设备事故发生。结果表明,应用变压器油溶解气体色谱分析检测技术,可通过排除法准确地判断变压器故障性质和严重程度,它是早期发现变压器潜伏性故障特别有效的方法。同时,采用基于交叉小波的变压器振动信号特征量提取方法分析评价结果表明,变压器铁芯发生接地故障后其振动信号存在大量50赫兹谐波分量。借助振动及声音检测技术,能够有助于变压器故障诊断及准确定位,提高设备状态检修效率。     

基于虚拟仪器的输油泵监测与故障诊断系统

输油泵机组是原油集输系统的关键设备。使用NI公司的数据采集和信号调理模块,在线监测9台输油泵机组的振动和温度信号。系统基于LabVIEW平台开发,对泵组进行在线监测和远程诊断。通过使用该系统,实现了泵组的预知维修,保证了泵组正常运行。     

浅谈烧结主抽风机振动增大处理方法

烧结系统中，主抽风机是这套系统的主要设备，从设备管理的角度苏钢炼铁厂通过设备点检、可视化管理和振动频谱分析等手段对其进行管理和动态监测。利用这些管理办法对烧结主抽风机运行状态的监控，建立其异常振动的波形和频谱特征，探讨了振动产生的原因和故障处理方法。再根据实际情况通过计划检修处理，从而排除事故隐患，降低事故的发生率。     

CPR1000机组电动主给水泵跳泵触发RB控制优化

改进型百万千瓦级压水堆(CPR1000)核电站机组在调试启动阶段,需要执行电动主给水泵单泵运行触发汽轮机快速甩负荷试验。试验主要目的是验证电动主给水泵在意外跳泵后,控制系统维持机组稳定运行的能力。由于试验过程中突然失去一台电动主给水泵供水,蒸汽发生器液位会发生剧烈变化;若出现"蒸汽发生器液位低+汽/水流量不匹配"信号或"蒸汽发生器液位低低"信号,则触发反应堆跳堆保护。采用优化控制逻辑的方法,提升了电动主给水泵单泵运行工况下给水控制系统的性能。试验结果表明:优化控制逻辑可在甩负荷工况触发后,迅速提升主给水流量,减小机组跳堆风险;同时,提高了执行试验时的功率,使后续机组均可在该功率平台进行电动主给水泵单泵检修,有效提升了机组的经济效益。     

基于振动模型的直升机行星齿轮故障分析与仿真研究

针对直升机主减速器进行基于振动信号的故障诊断试验需要高昂费用的问题,以直升机主减速器的行星齿轮系统为例,对理想条件下McFadden建立的模型进行分析与改进,推导了振动信号的时间延迟模型,从而确定了系统运行时边频的相位变化。分析了行星齿轮系统振动信号的产生与变化规律,建立了故障状态的振动信号模型,并对其进行仿真。通过振动信号的仿真比较,为行星齿轮系统的故障监测与诊断提供借鉴。