一种基于中间量程信号的检测系统技术方案

本发明专利技术属于核电站仪表故障检测技术领域，具体提供了一种基于中间量程信号的检测系统，采用模块化设计理念达到合理利用资源，通过对中间量程的电信号进行高压叠加、信号放大、筛选及整形处理，使得脉冲信号转换成电信号进而能被CPU板采样，然后将采样后的信号波形进行统计分析，通过对波形分析判断信号是否异常，同时通过调用历史数据与装置采集数据进行对比，判断检测信号是否异常。该系统可实现中间量程信号的检测、处理和结果输出功能，达到快速精确的检测系统异常的目的。

【技术实现步骤摘要】
一种基于中间量程信号的检测系统
本专利技术属于核电站仪表故障检测
，具体涉及一种基于中间量程信号的检测系统。
技术介绍
在役核电厂仪表控制系统运行过程中，由于设备或者元件存在故障、缺陷或者系统参数设置不合理，且核仪表系统信号微弱，易受测量回路安装质量影响或受外部干扰，常常会导致仪表控制系统信号异常，使系统处于非正常状态运行。为了保证现场工艺系统运行的连续性和稳定性，通常不会将整个工艺系统停下来进行相应的故障诊断和检修工作。同时，在线诊断过程中可能触发非预期的保护动作或者造成技术规范要求设备的不可用，极大影响核安全性能。在实际项目建设过程中先后多次出现核仪表系统中间量程中子计数率闪发异常现象，由于缺少合适故障定位工具，此故障的根源在现场难以查找定位，在实际的故障处理过程中耗费了大量的人力物力，最终只能通过对故障现象的分析得出最可能的原因。因此，需要有一种方法能够发现和判断信号的异常点，准确快速地定位故障。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中核仪表系统故障检测难的问题。为此，本专利技术提供了一种基于中间量程信号的检测系统，包括：探测器、CPU、连续可调高压直流电源、信号调整电路及A/D转换模块；所述连续可调高压直流电源用于输出连续可调的高压电源，并将脉冲信号叠加在连续可调的高压电源中得到检测信号；所述探测器用于接收所述检测信号，并将所述检测信号传递给所述信号调整电路；所述信号调整电路用于将所述检测信号转换放大成相应的电信号，并输出给所述A/D转换模块；所述A/D转换模块将所述电信号转换成数字量信号给所述CPU；所述CPU根据所述数字量信号判断故障信号位置。优选地，所述高压供给输出的输出范围为0～1000V，所述补偿高压供给输出的输出范围为0～-150V。优选地，所述探测器包括中子探测器，所述中子探测器的高压供给输出为450V，补偿高压供给输出为45V。优选地，所述信号调整电路包括T型电阻网和运放，所述T型电阻网的第一端与所述运放的IN-端连接，第二端与所述运放的输出电压Vout端连接，第三端接地，所述运放的IN-端为信号输入端。优选地，所述T型电阻网包括三个阻值相等的电阻，各所述电阻阻值小于或等于1Mohm。优选地，所述运放的型号为LMP7721。优选地，所述探测器为涂硼补偿电离室。优选地，所述A/D转换模块包括TLC7135、TLC0831或TLC5510。优选地，所述CPU为嵌入式处理器或通用处理器。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的这种基于中间量程信号的检测系统，采用模块化设计理念达到合理利用资源，通过对中间量程的电信号进行高压叠加、信号放大、筛选及整形处理，使得脉冲信号转换成电信号进而能被CPU板采样，然后将采样后的信号波形进行统计分析，通过对波形分析判断信号是否异常，同时通过调用历史数据与装置采集数据进行对比，判断检测信号是否异常。该系统可实现中间量程信号的检测、处理和结果输出功能，达到快速精确的检测系统异常的目的。以下将结合附图对本专利技术做进一步详细说明。附图说明图1是本专利技术基于中间量程信号的检测系统框架原理示意图；图2是本专利技术基于中间量程信号的检测系统的信号调整电路原理图。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利技术保护的范围。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利技术的限制。术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征；在本专利技术的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。本专利技术实施例提供了一种基于中间量程信号的检测系统，包括：探测器、CPU、连续可调高压直流电源、信号调整电路及A/D转换模块；所述连续可调高压直流电源用于输出连续可调的高压电源，并将脉冲信号叠加在连续可调的高压电源中得到检测信号；所述探测器用于接收所述检测信号，并将所述检测信号传递给所述信号调整电路；所述信号调整电路用于将所述检测信号转换放大成相应的电信号，并输出给所述A/D转换模块；所述A/D转换模块将所述电信号转换成数字量信号给所述CPU；所述CPU根据所述数字量信号判断故障信号位置。由此可知，现有的中间量程通道(CNI)一般由2个独立的相同线路组成，保证中子注量率在2×102到5×1010n/cm2.s(额定功率的10-6到100％)范围内的冗余测量，中间量程测量线路是在反应堆临界以后到额定功率的10％时使用。中间量程采用γ补偿电离室，有三根同轴电缆连接到探测器，采用的探测器是涂硼补偿电离室。补偿是通过一个仅对γ射线灵敏的电离室来实现的探测器工作高压(+HV)、补偿高压(-HV)、信号(S)，具体测量过程如图1所示，探测器检测到中间量程的脉冲信号，并将高压加载在该脉冲信号上，探测器又三个接口，一个用于加载高压，即工作高压(+HV)，一个用于高压补偿，即补偿高压(-HV)，一个用于信号(S)传递。其中，两个高压(即加载高压和工作高压)供给为连续可调高压直流电源来提供。通过高压加载后的脉冲信号经过电缆传递给信号调整电路，由于该脉冲信号的电流非常弱小，且测量的量程范围(0～10-3A)与最小测量电流(10pA级别)间的差别比较大，为了保证在整个测量范围内都有较高的测量精度，因此信号调整电路采用分段测量量程自动切换，分为以下几个测量量程：0～10-9A，预计精度为2％；0～10-8A，预计精度为1％；0～10-7A，预计精度为1％；0～10-6A，预计精度为1％；0～10-5A，预计精度为0.5％；0～10-4A，预计精度为0.5％；0～10-3A，预计精度为0.5％。经过信号调整电路处理后得到放大处理后的检测信号，然后通过A/D转换模块，A/D转换模块将电信号转换成数字量信号给CPU，CPU对数字信号进行分析处理，并与历史数据进行比对便可得知该中间量程信号是否异常。其中，信号调整电路的测量范围是0～1E-3A，A/D转换将探测器电信号转换成数字量输出，计数率计算的同时实现A/D转换，由输出模块将数字量的计数率数值送往信号分析与处理单元，采样率至少1k/s。优选的方案，所述高压供给输出的输出范围为0～1000V，所述补偿高压供给输出的输出范围为0～-150V。当探测器为中子探测器时，理想的高压电源为450V，补偿电压为45V。优选的方案，所述信号调整电路包括T型电阻网和运放，所述T型电阻网的第一端与所述运放的IN-端连接，第二端与所述运放的输出电压Vout端连接，第三端接地，所述运放的IN-端为信号输入端，所述T型电阻网包括三个阻值相等的电阻，各所述电阻阻值小于或等于1Mo本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于中间量程信号的检测系统，其特征在于，包括：探测器、CPU、连续可调高压直流电源、信号调整电路及A/D转换模块；所述连续可调高压直流电源用于输出连续可调的高压电源，并将脉冲信号叠加在连续可调的高压电源中得到检测信号；所述探测器用于接收所述检测信号，并将所述检测信号传递给所述信号调整电路；所述信号调整电路用于将所述检测信号转换放大成相应的电信号，并输出给所述A/D转换模块；所述A/D转换模块将所述电信号转换成数字量信号给所述CPU；所述CPU根据所述数字量信号判断故障信号位置。

【技术特征摘要】
1.一种基于中间量程信号的检测系统，其特征在于，包括：探测器、CPU、连续可调高压直流电源、信号调整电路及A/D转换模块；所述连续可调高压直流电源用于输出连续可调的高压电源，并将脉冲信号叠加在连续可调的高压电源中得到检测信号；所述探测器用于接收所述检测信号，并将所述检测信号传递给所述信号调整电路；所述信号调整电路用于将所述检测信号转换放大成相应的电信号，并输出给所述A/D转换模块；所述A/D转换模块将所述电信号转换成数字量信号给所述CPU；所述CPU根据所述数字量信号判断故障信号位置。2.根据权利要求1所述的基于中间量程信号的检测系统，其特征在于：所述高压供给输出的输出范围为0～1000V，所述补偿高压供给输出的输出范围为0～-150V。3.根据权利要求2所述的基于中间量程信号的检测系统，其特征在于：所述探测器包括中子探测器，所述中子探测器的高压供给输出为450V，补偿高压供给输出为45V...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄思旭，郭江，
申请(专利权)人：武汉瑞莱保能源技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42