一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法及系统，包括：通过获取的控制棒驱动机构的声音信号判断控制棒驱动机构是否启动，以及在控制棒驱动机构启动后，判断控制棒驱动机构当前运行状态；获取核反应堆控制棒驱动机构中提升线圈、移动夹具线圈和固定夹具线圈在当前运行状态下的电流；根据当前运行状态的电流进行动作点故障检测，并根据检测得到的异常动作点判断故障类型。准确辨识控制棒动作故障及潜在的失步风险，保证控制棒驱动机构动作驱动的安全性。机构动作驱动的安全性。机构动作驱动的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法及系统


[0001]本专利技术涉及核反应堆控制棒监测
，特别是涉及一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法及系统。

技术介绍

[0002]本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
[0003]控制棒驱动机构对于核反应堆的正常运行起着至关重要的作用，现有的核反应堆控制棒驱动机构异常监测方法中，主要是采用对电流信号通过小波分解查找奇异值的方式，但是该方式的处理过程不是实时进行的；因此会有时间的延迟，不能实现实时在线监测。
[0004]另外，现有设备中也没有控制棒驱动机构启动时间的监测装置，无法准确获取控制棒驱动机构是否启动，也不利于后期对核反应堆运行状态的正确评估。

技术实现思路

[0005]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法及系统，准确辨识控制棒动作故障及潜在的失步风险，保证控制棒驱动机构动作驱动的安全性。
[0006]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0007]第一方面，本专利技术提供一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法，包括：
[0008]通过获取的控制棒驱动机构的声音信号判断控制棒驱动机构是否启动，以及在控制棒驱动机构启动后，判断控制棒驱动机构当前运行状态；
[0009]获取核反应堆控制棒驱动机构中提升线圈、移动夹具线圈和固定夹具线圈在当前运行状态下的电流；
[0010]根据当前运行状态的电流进行动作点故障检测，并根据检测得到的异常动作点判断故障类型。
[0011]作为可选择的实施方式，对声音信号进行经验模态分解，采用滑动窗方式，构建每个滑动窗内的图模型，根据相邻图模型间的欧式距离，判断当前声音信号的变化是否满足控制棒驱动机构的启动状态，以此确定控制棒驱动机构是否启动，并记录控制棒驱动机构的启动时刻。
[0012]作为可选择的实施方式，所述故障类型包括无凹坑电流信号、电流信号偏低和电流信号杂乱；其中，所述无凹坑电流信号指在电流上升阶段没有电流降低的时序，所述电流信号偏低指预定电流没有达到额定幅值，所述电流杂乱指在平稳阶段电流幅值上下波动异常。
[0013]作为可选择的实施方式，控制棒驱动机构的运行状态分为提升工作时序和下降工作时序。
[0014]作为可选择的实施方式，获取提升线圈、移动夹具线圈和固定夹具线圈的单点电流，所述单点电流指单个线圈一个周期的电流信号。
[0015]作为可选择的实施方式，在控制棒驱动机构上安装独立的非接触式霍尔传感器，以用于采集提升线圈、移动夹具线圈和固定夹具线圈的电流。
[0016]作为可选择的实施方式，动作点故障检测的过程包括通过设置电流阈值的方式判断当前运行状态的电流是否异常。
[0017]第二方面，本专利技术提供一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测系统，包括：
[0018]启动判断模块，被配置为通过获取的控制棒驱动机构的声音信号判断控制棒驱动机构是否启动，以及在控制棒驱动机构启动后，判断控制棒驱动机构当前运行状态；
[0019]电流获取模块，被配置为获取核反应堆控制棒驱动机构中提升线圈、移动夹具线圈和固定夹具线圈在当前运行状态下的电流；
[0020]故障检测模块，被配置为根据当前运行状态的电流进行动作点故障检测，并根据检测得到的异常动作点判断故障类型。
[0021]第三方面，本专利技术提供一种电子设备，包括存储器和处理器以及存储在存储器上并在处理器上运行的计算机指令，所述计算机指令被处理器运行时，完成第一方面所述的方法。
[0022]第四方面，本专利技术提供一种计算机可读存储介质，用于存储计算机指令，所述计算机指令被处理器执行时，完成第一方面所述的方法。
[0023]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0024]本专利技术提出了一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法及系统，在控制棒驱动机构启动后，实时对电流信号进行采集与判断，当出现异常时及时进行终止当前的驱动并产生相应报警，准确辨识控制棒动作故障及潜在的失步风险，保证控制棒驱动机构动作驱动的安全性。
[0025]本专利技术提出的一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法及系统中，由于控制棒驱动机构三组线圈的电流比较大，如果直接将测量元件串入到电路中可能会影响到数据测量效果，甚至会损坏测量元件，因此本专利技术采用非接触式的霍尔传感器进行测量，避免产生元件损坏的问题。
[0026]本专利技术提出的一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法及系统中，通过获取的控制棒驱动机构的声音信号判断控制棒驱动机构是否启动，有效监测声音信号变动点，实现准确把握控制棒驱动机构的启动时间，从而预防开机后控制棒驱动机构没有启动的问题。
[0027]本专利技术附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。
附图说明
[0028]构成本专利技术的一部分的说明书附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。
[0029]图1为本专利技术实施例1提供的核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法示意图；
[0030]图2为本专利技术实施例1提供的控制棒结构示意图；
[0031]图3为本专利技术实施例1提供的非接触式霍尔传感器原理示意图；
[0032]图4(a)
‑
图4(c)为本专利技术实施例1提供的正常电流信号和异常电流信号的监测结果示意图；
[0033]图5(a)
‑
图5(c)为本专利技术实施例1提供的无凹坑电流信号、电流信号偏低和电流信号杂乱示意图；
[0034]其中，1、提升电磁铁，2、提升线圈，3、可移动磁极，4、移动夹具线圈，5、移动夹具电磁铁，6、可移动磁极，7、固定夹具电磁铁，8、固定夹具线圈，9、可移动磁极，10、驱动杆，11、第一棘爪，12、第二棘爪。
具体实施方式
[0035]下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明。
[0036]应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本专利技术提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本专利技术所属
的普通技术人员通常理解的相同含义。
[0037]需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本专利技术的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[0038]在不冲突的情况下，本专利技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0039]实施例1
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法，其特征在于，包括：通过获取的控制棒驱动机构的声音信号判断控制棒驱动机构是否启动，以及在控制棒驱动机构启动后，判断控制棒驱动机构当前运行状态；获取核反应堆控制棒驱动机构中提升线圈、移动夹具线圈和固定夹具线圈在当前运行状态下的电流；根据当前运行状态的电流进行动作点故障检测，并根据检测得到的异常动作点判断故障类型。2.如权利要求1所述的一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法，其特征在于，对声音信号进行经验模态分解，采用滑动窗方式，构建每个滑动窗内的图模型，根据相邻图模型间的欧式距离，判断当前声音信号的变化是否满足控制棒驱动机构的启动状态，以此确定控制棒驱动机构是否启动，并记录控制棒驱动机构的启动时刻。3.如权利要求1所述的一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法，其特征在于，所述故障类型包括无凹坑电流信号、电流信号偏低和电流信号杂乱；其中，所述无凹坑电流信号指在电流上升阶段没有电流降低的时序，所述电流信号偏低指预定电流没有达到额定幅值，所述电流杂乱指在平稳阶段电流幅值上下波动异常。4.如权利要求1所述的一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法，其特征在于，控制棒驱动机构的运行状态分为提升工作时序和下降工作时序。5.如权利要求1所述的一种核反应堆控制棒驱动机构运行状态监测方法，其特征在于，获取提升线圈、移动夹具线圈和固...

【专利技术属性】
技术研发人员：李苏，刘海涛，李鲁亚，黄宝忠，张文涛，高本祥，孙兴健，
申请(专利权)人：美核电气济南股份有限公司，
类型：发明
国别省市：