一种核电高压加热器故障诊断方法技术

本发明专利技术涉及一种核电高压加热器故障诊断方法，在充分论证高压加热器多种故障情况下，基于故障模型，建立故障类型与故障征兆的一一映射关系，得到故障诊断知识置信规则库；并根据核电的诊断要求，在达到高压加热器经济性指标限值后，高压加热器故障诊断状态激活，诊断系统按故障优先级依据设定的故障诊断知识置信规则库对高压加热器进行故障诊断，最后得出故障类型的诊断信息。该方法对运行高压加热器进行实时故障的诊断，缩短了维修时间，提高了高压加热器的经济性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种常规岛设备故障诊断方法，尤其是涉及一种核电高压加热器故障诊断方法。
技术介绍
常规岛的主要功能是将核岛产生的蒸汽的热能转换成汽轮机的机械能，再通过发电机转变成电能。由于常规岛的设备间存在较强耦合且系统运行工况复杂多变，在故障诊断中普遍存在着故障知识库难于建立和完善的困惑，严重制约其故障诊断技术的进步和诊断系统的实际应用效果。而高压加热器故障在常规岛的故障中占有较大比例，对核电机组整体运行的安全经济性具有很大影响。开展高压加热器的故障诊断研究具有十分重要的意义。目前，针对高压加热器的故障诊断系统在现场成功应用的相对较少。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种核电高压加热器故障诊断方法。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现：一种核电高压加热器故障诊断方法，该方法包括如下步骤：1)高压加热器故障诊断状态激活：设定激活故障诊断状态的高压加热器经济性指标限值范围，当实时检测的高压加热器经济性指标处于所述的经济性指标限值范围，则激活故障诊断，执行步骤2)；2)按故障优先级依据设定的故障诊断知识置信规则库进行故障诊断：按优先级诊断的九种故障类型依次为：进口管系泄漏、出口管系泄漏、疏水阀门卡开、疏水阀门故障关、抽汽阀卡涩、进出口水室短路、给水管束堵塞、传热管结垢和汽侧积聚空气影响传热，首先进行进口管系泄漏的诊断，若诊断结果成立，则转向进口管系泄漏的诊断人机界面显示：进口管系泄漏故障成立、进口管系泄漏故障的置信度、引起进口管系泄漏故障的原因以及操作指导信息，并结束整个诊断过程，若诊断结果不成立，则转向下一个出口管系泄漏诊断，诊断与进口管系泄漏故障类似，依次推理过程，最终对最后一个汽侧积聚空气影响传热进行诊断，如无故障则返回步骤1)。所述的高压加热器经济性指标具体为高压加热器用热量，进而经济性指标限值范围为高压加热器用热量低限设定值：86900KJ/s。所述的故障诊断知识置信规则库包括所述的九种故障类型对应的故障诊断知识规则、置信度、语义化阈值和限值。所述的故障诊断知识置信规则库通过如下方式获得：基于不同的故障类型建立对应的故障模型，根据故障模型建立故障类型与故障征兆的一一映射关系，得到故障诊断知识置信规则库。九种故障类型对应的故障诊断知识规则、置信度、语义化阈值和限值具体如下：(1)进口管系泄漏：进口管系泄漏故障诊断知识规则：如果疏水出口压力减小的置信度为0.8，并且疏水调节阀开度增大的置信度为0.8，并且给水出口压力减小的置信度为0.7，那么进口管系泄漏的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)疏水出口压力减小：阈值：0.1Kpa，低限值：18Kpa，b)疏水调节阀开度增大：阈值：0.1％，高限值：22％，c)给水出口压力减小：阈值：0.1Kpa，低限值：1Kpa；(2)出口管系泄漏：ⅰ)出口管系泄漏诊断规则：如果给水出口压力减小的置信度为0.8，并且疏水出口温度降低的置信度为0.7，并且疏水调节阀开度增大的置信度为0.7，那么出口管系泄漏的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)给水出口压力减小：阈值：0.1Kpa，低限值：1Kpa，b)疏水出口温度降低：阈值：0.1℃，低限值：1.5℃，c)疏水调节阀开度增大：阈值：0.1％，高限值：22％；(3)疏水阀门卡开：疏水阀门卡开故障诊断知识规则：如果阀门开度大于95％并维持不变的置信度为0.9，并且液位以大于1.6cm/s的速度持续降低的置信度为0.9，那么疏水阀门卡开的置信度为0.9；(4)疏水阀门故障关：疏水阀门故障关故障诊断知识规则：如果阀门开度小于1％并维持不变的置信度为0.9，并且液位以大于1.3cm/s的速度持续升高的置信度为0.9，那么疏水阀门故障关的置信度为0.9；(5)抽汽阀卡涩：ⅰ)抽汽阀卡涩故障诊断知识规则：如果给水出口温度降低的置信度为0.8，并且疏水出口压力减小的置信度为0.8，那么抽汽阀卡涩的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)给水出口温度降低：阈值：0.01℃，低限值：0.5℃，b)疏水出口压力减小：阈值：0.1Kpa，低限值：18Kpa；(6)进出口水室短路：ⅰ)进出口水室短路故障诊断知识规则：如果给水出口温度降低的置信度为0.8，并且给水出口压力增大的置信度为0.7，那么进出口水室短路的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)给水出口温度降低：阈值：0.01℃，低限值：0.5℃，b)给水出口压力增大：阈值：0.1Kpa，高限值：1.5Kpa；(7)给水管束堵塞：ⅰ)给水管束堵塞故障诊断知识规则：如果疏水出口温度升高的置信度为0.8，并且给水出口温度降低的置信度为0.7，并且给水出口压力减小的置信度为0.6，那么给水管束堵塞的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)疏水出口温度升高：阈值：0.1℃，高限值：0.5℃，b)给水出口温度降低：阈值：0.01℃，低限值：0.5℃，c)给水出口压力减小：阈值：0.1Kpa，低限值：1Kpa；(8)传热管结垢：i)传热管结垢故障诊断知识规则：如果疏水出口温度升高的置信度为0.9，并且给水出口温度降低的置信度为0.8，那么传热管结垢的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)疏水出口温度升高：阈值：0.1℃，高限值：0.5℃，b)给水出口温度降低：阈值：0.01℃，低限值：0.5℃；(9)汽侧积聚空气影响传热：i)汽侧积聚空气影响传热故障诊断知识规则：如果给水出口温度降低的置信度为0.9，并且疏水出口压力增大的置信度为0.7，那么汽侧积聚空气影响传热的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)给水出口温度降低：阈值：0.01℃，低限值：0.5℃，b)疏水出口压力增大：阈值：0.1Kpa，高限值：1.5Kpa。依据设定的故障诊断知识置信规则库进行故障诊断的具体方法为：(a1)采集高压加热器运行数据，将高压加热器运行数据与对应的故障诊断知识规则中的涉及的运行数据的阈值和限值进行对比，设限值对应的置信度为1，阈值置信度为0，采用线性插值法求取该规则中涉及的高压加热器运行数据的当前证据的置信度值δ′；(a2)对比相应的故障诊断知识规则，求取故障成立置信度：α＝[1-max{0,δ1-δ1′本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种核电高压加热器故障诊断方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)高压加热器故障诊断状态激活：设定激活故障诊断状态的高压加热器经济性指标限值范围，当实时检测的高压加热器经济性指标处于所述的经济性指标限值范围，则激活故障诊断，执行步骤2)；2)按故障优先级依据设定的故障诊断知识置信规则库进行故障诊断：按优先级诊断的九种故障类型依次为：进口管系泄漏、出口管系泄漏、疏水阀门卡开、疏水阀门故障关、抽汽阀卡涩、进出口水室短路、给水管束堵塞、传热管结垢和汽侧积聚空气影响传热，首先进行进口管系泄漏的诊断，若诊断结果成立，则转向进口管系泄漏的诊断人机界面显示：进口管系泄漏故障成立、进口管系泄漏故障的置信度、引起进口管系泄漏故障的原因以及操作指导信息，并结束整个诊断过程，若诊断结果不成立，则转向下一个出口管系泄漏诊断，诊断与进口管系泄漏故障类似，依次推理过程，最终对最后一个汽侧积聚空气影响传热进行诊断，如无故障则返回步骤1)。

【技术特征摘要】
1.一种核电高压加热器故障诊断方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：1)高压加热器故障诊断状态激活：设定激活故障诊断状态的高压加热器经济性指标限值范围，当实时检测的高压加热器经济性指标处于所述的经济性指标限值范围，则激活故障诊断，执行步骤2)；2)按故障优先级依据设定的故障诊断知识置信规则库进行故障诊断：按优先级诊断的九种故障类型依次为：进口管系泄漏、出口管系泄漏、疏水阀门卡开、疏水阀门故障关、抽汽阀卡涩、进出口水室短路、给水管束堵塞、传热管结垢和汽侧积聚空气影响传热，首先进行进口管系泄漏的诊断，若诊断结果成立，则转向进口管系泄漏的诊断人机界面显示：进口管系泄漏故障成立、进口管系泄漏故障的置信度、引起进口管系泄漏故障的原因以及操作指导信息，并结束整个诊断过程，若诊断结果不成立，则转向下一个出口管系泄漏诊断，诊断与进口管系泄漏故障类似，依次推理过程，最终对最后一个汽侧积聚空气影响传热进行诊断，如无故障则返回步骤1)。2.根据权利要求1所述的一种核电高压加热器故障诊断方法，其特征在于，所述的高压加热器经济性指标具体为高压加热器用热量，进而经济性指标限值范围为高压加热器用热量低限设定值：86900KJ/s。3.根据权利要求1所述的一种核电高压加热器故障诊断方法，其特征在于，所述的故障诊断知识置信规则库包括所述的九种故障类型对应的故障诊断知识规则、置信度、语义化阈值和限值。4.根据权利要求1所述的一种核电高压加热器故障诊断方法，其特征在于，所述的故障诊断知识置信规则库通过如下方式获得：基于不同的故障类型建立对应的故障模型，根据故障模型建立故障类型与故障征兆的一一映射关系，得到故障诊断知识置信规则库。5.根据权利要求3所述的一种核电高压加热器故障诊断方法，其特征在于，九种故障类型对应的故障诊断知识规则、置信度、语义化阈值和限值具体如下：(1)进口管系泄漏：进口管系泄漏故障诊断知识规则：如果疏水出口压力减小的置信度为0.8，并且疏水调节阀开度增大的置信度为0.8，并且给水出口压力减小的置信度为0.7，那么进口管系泄漏的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)疏水出口压力减小：阈值：0.1Kpa，低限值：18Kpa，b)疏水调节阀开度增大：阈值：0.1％，高限值：22％，c)给水出口压力减小：阈值：0.1Kpa，低限值：1Kpa；(2)出口管系泄漏：ⅰ)出口管系泄漏诊断规则：如果给水出口压力减小的置信度为0.8，并且疏水出口温度降低的置信度为0.7，并且疏水调节阀开度增大的置信度为0.7，那么出口管系泄漏的置信度为0.9；ⅱ)语义化阈值和限值：a)给水出口压力减小：阈值：0.1Kpa，低限值：1Kpa，b)疏水出口温度降低：阈值：0.1℃，低限值：1.5℃，c)疏水调节阀开度增大：阈值：0.1％，高限值：22％；(3)疏水阀门卡开：疏水阀门卡开故障诊断知识规则：如果阀门开度大于9...

【专利技术属性】
技术研发人员：钱虹，张栋良，王渡，郑秒，林斯韵，
申请(专利权)人：上海电力学院，
类型：发明
国别省市：上海;31