国外核电站松动件监测系统发展评述

核电站系统是一个非常复杂的结构体系,核电站操作运行的安全性始终是核工程领域内的重要问题之一。核电站一回路系统内,松动件故障的早期探测和诊断,是保证核电站能够安全有效运行的重要因素之一。近二十年来,世界上一些国家都相继建立了自动件监测系统,并安装在电站内容,有效地防止了松动件故障危害的发生。     

模式识别技术用于核电站松动件质量估计模型研究

介绍了一种利用模式识别理论和人工神经网络理论实现对核电站松动件质量进行估计的数学模型。利用模式识别理论的特征提取技术,实现对松动件碰撞玲号的特征压缩,从而形成比较少的特征空间维数,经过神经网络的学习过程,实现对核电站松动件质量大小的估计。实验证明,该方法能够得到比较高的计算精度,其实现过程也比较简单方便,为核电站松动件质量估计提供了一种手段。     

核电站松动件碰撞特性物理模型研究

结合固体内弹性波传播特性,并根据核电站一回路内松动件碰撞的物理机制,在频域内建立了描述松动件碰撞特性的物理模型。对于松动件碰撞接触力的数学描述,作出了与一般文献中假设的半正弦波函数关系不同的半正弦波平方的函数关系假设。根据Hertz碰撞理论和该模型,可对松动件碰撞质量进行计算。实验证明该物理模型能够描述核电站松动件碰撞特性,并且质量估计结果也是合理的,为核电站松动件故障诊断提供了一种手段。     

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。     

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。     

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。     

基于自适应阈值的小波包在松动部件信噪分离中的研究

研究了反应堆主回路系统背景振动噪声的特点。在传统松动部件信号提取方法的基础上,利用对小波包系数加入时间窗的方法实现对去噪阈值进行自适应选取。同时采用了一种新的阈值处理函数对含噪声的松动部件冲击信号进行去噪处理,并对模拟实验装置上采集到的钢球冲击信号进行分析。实验结果表明,本文提出的方法能有效跟踪背景噪声强度的变化,有效抑制背景噪声,准确识别松动部件冲击信号,提取相关特征。     

压水堆松动件故障监测中水对碰撞波影响的研究

应用噪声分析技术，对模拟松动件的碰撞分别发生在空气中或水中，而被碰撞钢板的上，下边界分别为空气或水的几种情况进行了试验，研究水对碰撞波产生和传播的影响，测定了碰间测定的时间波形和平均功率谱，通过对实验结果的比较与分析得出：当碰撞发生在水中时，响应加速度的最大幅值，衰减速度才平均功率谱分布等与在空气中相比，都有明显的不同。研究结果表明，在压水堆松动件监测中采用美国学者Ｗ．Ｈ．ＨｏｐｐｍａｎｎⅡ提出的     

AR模型在处理核能谱中的应用

将测量的能谱认为是对信号的经典估计,提出采用AR模型对核能谱进行重新估计的方法,经过该方法处理过的能谱更为光滑,能峰变窄,各峰和总的粒子数不变。     

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。     

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。     

核电站松脱部件监测系统研制

以秦山核电二期扩建工程松脱部件与震动系统(KIR)供货项目为背景,研制出了松脱部件监测系统(LPMS)C1201。该系统由10个监测通道组成,对压力容器和蒸汽发生器内产生的松脱部件进行实时监测。信号调理和报警处理采用现场可编程门阵列(FPGA)程控技术;松脱部件甄别采用了DSP数字化、松脱部件信号长短有效值浮动甄别、时间延迟和通道复核联合甄别等技术,使系统具有强抗误报警能力;系统自检采用I2C控制与多路分配程控技术;系统采用PXI总线技术,使通道间和模块间同步,满足定位分析需要;采用虚拟仪器和数据库管理技术,界面可视化强,接口开放式;系统还具有软硬件故障自检与故障通道切除、磁盘空间检测、软件停电保护等功能。     

核电厂数字化报警系统处理技术研究

针对现有核电厂主控制室报警系统所存在的典型人因问题,从数字化报警系统的报警信号流分析入手,提出合理实施报警信号处理和报警显示处理相关技术,并给出报警抑制、报警动态优先级管理及报警显示和控制集成解决方案,以减少报警系统人因问题。     

核电厂松脱部件报警案例分析

针对某核电机组在大修热试阶段多次出现松脱部件报警的现象,在关键位置临时安装探头实施了现场试验,通过分析撞击信号阵发波到达传感器的时差对采集试验数据进行定位分析。结果表明,松脱部件报警事件的起源与核电机组热试相关状态改变有关;报警触发源位于主管道冷段上(距离压力容器入口1m处),事件是由于该位置的甩击限制器自发或间接将信号传导至主管道所导致的。此报警事件的成功诊断,不仅解决了工程实际问题,而且对现有松脱部件监测系统探测区间的完善具有重要意义。     

基于核电站网络安全的信息流模型

为了准确描述从1E子网流入非1E级子网的核电站网络的信息流动,本文给出了一个基于核电站网络安全的新的信息流模型。该模型引入了将子网密级和客体密级相结合的二维密级函数的概念,利用该函数值来划分安全类,用两个客体的函数值定义信息流策略。经过严格的数学证明,新的信息流模型合理且安全,能较好反映核电站网络的安全要求。     

大亚湾核电站松动部件监测系统的误报警处理

大亚湾核电站松动部件在线监测系统投入运行以来，曾因频繁误报警而不断地改进。在2号机组第四燃料循环系统出现了持续的误报警，因系统存在设计缺陷，在停机小修期间采用加速度传感器的方法进行故障诊断。结果表明．持续报警不是由松动部件引起的，它来自主泵的噪声，系统本身的缺陷需要进行改造。     

利用核电厂模拟器进行操纵员可靠性研究

为提高核电厂运动可靠性,需要对核电厂操纵员进行可靠性研究。本文结合我国核电厂操纵员可靠性研究的状况,并参考国际上流行的核电厂操纵员可靠性研究方法,利用两参数威布尔分布的理论在核电厂模拟器上对我国核电厂操纵员进行认知可靠性研究,将该方法得到的结果与其他理论模型的结果进行了比较和讨论,得到了一致的认知。本文的研究方法可为真实核电厂运行提供参考。