核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及百万级核电的柴油机控制系统的技术领域，公开了一种核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统及方法，方法包括如下步骤：采集应急柴油机的状态信号；周期性的截取状态信号，并转化为角域信号，将应急柴油机的运行状态定义在一个周期内的不同相位上；将截取转化后的状态信号与健康状态模型进行对比，评价应急柴油机的运行状态。由于将采集的状态信号转化为角域信号，可识别应急柴油机的运行和做功过程，并预先建立健康状态模型作为对比用的预警模型，从而本系统和方法可及时发现应急柴油机的潜在故障，可及时保存故障信息，保证了应急柴油机的安全运行，并利于应急柴油机的日常管理维护，节约了人力成本。

【技术实现步骤摘要】
核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统及方法
本专利技术涉及百万级核电的柴油机控制系统的
，具体涉及一种核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统及方法。
技术介绍
核电站(nuclearpowerplant)又称核电厂，是利用核裂变(NuclearFission)或核聚变(NuclearFusion)反应所释放的能量产生电能的发电厂。目前商业运转中的核能发电厂都是利用核裂变反应而发电。核电站一般分为两部分：利用原子核裂变生产蒸汽的核岛(包括反应堆装置和一回路系统)和利用蒸汽发电的常规岛(包括汽轮发电机系统)，使用的燃料一般是放射性重金属：铀、钚。核燃料裂变过程释放出来的能量，经过反应堆内循环的冷却剂，把能量带出并传输到锅炉产生蒸汽用以驱动涡轮机并带动发电机发电。核电站是一种高能量、少耗料的电站。以一座发电量为100万千瓦的电站为例，如果烧煤，每天需耗煤7000～8000吨左右，一年要消耗200多万吨。若改用核电站，每年只消耗1.5吨裂变铀或钚，一次换料可以满功率连续运行一年。可以大大减少电站燃料的运输和储存问题。此外，核燃料在反应堆内燃烧过程中，同时还能产生出新的核燃料。核电站基建投资高，但燃料费用较低，发电成本也较低，并可减少污染。截至1986年底，世界上已有28个国家和地区建成了397座核电站。据国际原子能机构的统计预计到21世纪初将有58个国家和地区建造核电站，电站总数将达到1000座，装机容量将达到8亿千瓦，核发电量将占总发电量的35％。由此可见，在今后相当长一段时期内，核电将成为电力工业的主要能源。核电应急柴油机作为核电供电系统的最后一道屏障，保障其安全可靠性具有重要意义。目前，针对核电应急柴油机的监测手段主要是通过对压力、温度、液位等参数进行在线监测以及对柴油机本体、弯管、涡轮增压器采用离线检测的方式来评估柴油机在启机升速阶段以及在额定转速下变负荷运行时的健康状态。但是对于柴油机这种结构复杂、振动激励源较多大型机组来说，工艺参数不能有效反映机组的结构性故障，离线检测不能捕捉柴油机运行的周期性特点，不仅难以发现判断柴油机的潜在故障，而且容易丢失故障信息和有效评估柴油机的运行状态。
技术实现思路
本申请提供一种可有效检测柴油机潜在故障的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统及方法。根据第一方面，一种实施例中提供一种核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，包括如下步骤：采集信号：采集应急柴油机的状态信号；截取转化：周期性的截取状态信号，并转化为角域信号，将应急柴油机的运行状态定义在一个周期内的不同相位上；分析评估：将截取转化后的状态信号与健康状态模型进行对比，评价应急柴油机的运行状态。进一步地，采集信号过程中，高频率的连续采集应急柴油机上多个采样点的状态信号。进一步地，状态信号包括振动信号、键相信号和瞬间转速信号。进一步地，振动信号在周期内对应的相位至少包括点火相位、冲气相位、进排气门开启和关闭相位。进一步地，截取转化过程中，以应急柴油机曲轴转720°为一个周期。进一步地，在分析评估前，根据应急柴油机的启机方式和负载大小不同，对各工况下的数据进行统计，建立不同工况下应急柴油机的健康状态模型。进一步地，分析评估过程中，若对比发现异常数据，则发出异常报警。根据第二方面，一种实施例中提供一种核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统，包括：采集器，用于采集应急柴油机的状态信号；处理器，与采集器信号连接；用于获取状态信号；周期性的截取状态信号，并转化为角域信号，将应急柴油机的运行状态定义在一个周期内的不同相位上；及将截取转化后的状态信号与健康状态模型进行对比，评价应急柴油机的运行状态。进一步地，采集器具有多个采集端，与应急柴油机上的采样点一一对应。进一步地，处理器包括截取转化单元和分析评估单元；截取转化单元用于周期性的截取状态信号，并转化为角域信号，将应急柴油机的运行状态定义在一个周期内的不同相位上；分析评估单元用于将截取转化后的状态信号与健康状态模型进行对比，评价应急柴油机的运行状态。进一步地，处理器还包括存储单元，存储单元用于存储预先生产的健康状态模型。进一步地，本系统还包括报警器，报警器与控制器信号连接，控制器还用于若发现异常数据，则控制报警器发出异常报警。进一步地，报警器通过声音或指示灯进行异常报警提示。进一步地，本系统还包括显示器，显示器与处理器信号连接，用于显示监测分析结果。依据上述实施例的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统及方法，由于将采集的状态信号转化为角域信号，将应急柴油机的运行状态定义在一个周期内的不同相位上，可识别应急柴油机的运行和做功过程，并预先建立应急柴油机的健康状态模型作为对比用的预警模型，从而本系统和方法可及时发现应急柴油机的潜在故障，可及时保存故障信息，保证了应急柴油机的安全运行，并利于应急柴油机的日常管理维护，节约了人力成本。附图说明图1为实施例一中核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法的流程图；图2为实施例一中核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法的另一流程图；图3为实施例二中核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统的结构框图；图4为实施例二中采集器的结构示意图；图5为实施例二中处理器的结构框图；图6为实施例二中处理器的另一结构框图；图7为实施例二中核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统的另一结构框图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”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。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面通过具体实施方式结合附图对本专利技术作进一步详细说明。实施例一：本实施例提供了一种核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，本方法主要用于百万级核电厂中应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析，本方法也可用于其他柴油机或电动机的检测和诊断分析。如图1所示，本实施例的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法包括如下步骤：S001：采集信号；预先在应急柴油机的主要部件上设置多个采样点，根据核电应急柴油机的结构和运行特点，通过高频连续采集技术采集应急柴油机上所有的采样点的状态信号。状态信号包括振动信号、键相信号和瞬间转速本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，其特征在于，包括如下步骤：采集信号：采集应急柴油机的状态信号；截取转化：周期性的截取所述状态信号，并转化为角域信号，将应急柴油机的运行状态定义在一个周期内的不同相位上；分析评估：将截取转化后的状态信号与健康状态模型进行对比，评价应急柴油机的运行状态。

【技术特征摘要】
1.一种核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，其特征在于，包括如下步骤：采集信号：采集应急柴油机的状态信号；截取转化：周期性的截取所述状态信号，并转化为角域信号，将应急柴油机的运行状态定义在一个周期内的不同相位上；分析评估：将截取转化后的状态信号与健康状态模型进行对比，评价应急柴油机的运行状态。2.如权利要求1所述的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，其特征在于，所述采集信号过程中，高频率的连续采集应急柴油机上多个采样点的状态信号。3.如权利要求1所述的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，其特征在于，所述状态信号包括振动信号、键相信号和瞬间转速信号。4.如权利要求3所述的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，其特征在于，所述振动信号在周期内对应的相位至少包括点火相位、冲气相位、进排气门开启和关闭相位。5.如权利要求1所述的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，其特征在于，所述截取转化过程中，以应急柴油机曲轴转720°为一个周期。6.如权利要求1所述的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，其特征在于，在分析评估前，根据应急柴油机的启机方式和负载大小不同，对各工况下的数据进行统计，建立不同工况下应急柴油机的健康状态模型。7.如权利要求1所述的核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析方法，其特征在于，所述分析评估过程中，若对比发现异常数据，则发出异常报警。8.一种核电应急柴油机多工况预警状态监测和诊断分析系统，其特征在于，包括：采集器，用于采集应急柴油...

【专利技术属性】
技术研发人员：周勇，张兰岐，朱鹏树，陈星，梁永飞，荆哲，靳文金，
申请(专利权)人：广东核电合营有限公司，岭东核电有限公司，岭澳核电有限公司，大亚湾核电运营管理有限责任公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44