一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法及系统，包括：获取控制棒驱动机构启动后的运行声音信号；提取运行声音信号的时域特征集；对时域特征集中的每一维数据赋权后，确定运行声音信号的评估指标；将当前运行声音信号与正常运行声音信号，根据评估指标进行对比，得到多个周期内的分数序列，从而根据分数序列，判断当前运动状态是否异常

【技术实现步骤摘要】
一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法及系统


[0001]本专利技术涉及控制棒驱动机构安全检测
，特别是涉及一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法及系统
。

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]控制棒驱动机构是核反应堆的重要组成部分，核反应堆功率的调节都是依靠控制棒来完成的，确保控制棒驱动机构安全有效的运行是保证核反应堆正常运行的前提
。
控制棒控制驱动系统在接收到控制棒动作指令后，棒控电源柜会生成控制棒动作时序命令，驱动板卡进一步生成时序电流信号，发送至反应堆控制棒驱动机构，驱动控制棒驱动机构勾爪的动作，从而实现控制的提升或者下插动作，最终控制反应堆的反应性；在反应堆运行期间，反应堆功率自动控制系统将功率和温度信号作为目标值，持续控制控制棒控制驱动系统，实现控制棒的实际动作，保证反应堆的稳定运行
。
[0004]目前可通过对控制棒驱动机构的电流来判断控制棒驱动机构运动状态是否出现异常，但电流信号的获取需在控制棒驱动机构内设相关传感器，并由传感器将采集的电流信号传输至外部终端上进行分析，具有一定的时间延迟；
[0005]且控制棒驱动机构作为控制核反应堆运行的重要部件，由于其机械结构紧凑
、
工作环境恶劣且安全标准严苛，对传感器的类型
、
数量和安装方式提出更多限制要求，如探入控制棒驱动机构内部获取信号的设备需要具备较强的抗干扰
、<br/>抗辐射等能力，信号获取难度相对较高
。

技术实现思路

[0006]为了解决上述问题，本专利技术提出了一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法及系统，通过采集控制棒驱动机构启动后的运行声音信号，提取时域特征，建立异常监测判断标准，实现对控制棒驱动机构运动状态的在线实时异常检测
。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]第一方面，本专利技术提供一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法，包括：
[0009]获取控制棒驱动机构启动后的运行声音信号；
[0010]提取运行声音信号的时域特征集；
[0011]对时域特征集中的每一维数据赋权后，确定运行声音信号的评估指标；
[0012]将当前运行声音信号与正常运行声音信号，根据评估指标进行对比，得到多个周期内的分数序列，从而根据分数序列，判断当前运动状态是否异常
。
[0013]作为可选择的实施方式，时域特征集提取过程包括确定滑动窗长度，提取单个滑动窗内时域特征，且滑动窗不重叠
。
[0014]作为可选择的实施方式，所述滑动窗长度至少大于两个运行声音信号的波动周
期
。
[0015]作为可选择的实施方式，所述单个滑动窗内时域特征包括均值
、
方差和自相关值
。
[0016]作为可选择的实施方式，对单个滑动窗内时域特征进行加权平均后，得到单个滑动窗内的评估指标
。
[0017]作为可选择的实施方式，根据评估指标进行对比的过程包括将运行声音信号当前周期的评估指标与正常运行声音信号计算欧式距离，且在正常运动状态下，分数序列相互独立并服从正态分布
。
[0018]作为可选择的实施方式，根据3σ
准则判断当前运行声音信号的运动状态是否异常
。
[0019]第二方面，本专利技术提供一种控制棒驱动机构运动状态异常检测系统，包括：
[0020]信号获取模块，被配置为获取控制棒驱动机构启动后的运行声音信号；
[0021]特征提取模块，被配置为提取运行声音信号的时域特征集；
[0022]指标确定模块，被配置为对时域特征集中的每一维数据赋权后，确定运行声音信号的评估指标；
[0023]异常检测模块，被配置为将当前运行声音信号与正常运行声音信号，根据评估指标进行对比，得到多个周期内的分数序列，从而根据分数序列，判断当前运动状态是否异常
。
[0024]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
。
[0025]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
。
[0026]与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：
[0027]本专利技术提出一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法及系统，通过采集控制棒驱动机构启动后的运行声音信号，提取时域特征，建立异常监测判断标准，实现对控制棒驱动机构运动状态的在线实时异常检测，更进一步保障核反应堆运行的安全性和稳定性，相较于基于控制棒驱动机构电流信号的分析，基于声音信号的方法具有声音信号波形变化点明显
、
难度低且声音信号容易获得等优势，为其检测和维护提供一种新的思路
。
[0028]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
[0029]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
。
[0030]图1为本专利技术实施例1提供的控制棒驱动机构运动状态异常检测方法流程图；
[0031]图2为本专利技术实施例1提供的滑动窗示意图；
[0032]图3为本专利技术实施例1提供的检测效果图
。
具体实施方式
[0033]下面结合附图与实施例对本专利技术做进一步说明
。
[0034]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
。
[0035]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
。
[0036]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
。
[0037]实施例1[0038]本实施例提供一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法，如图1所示，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法，其特征在于，包括：获取控制棒驱动机构启动后的运行声音信号；提取运行声音信号的时域特征集；对时域特征集中的每一维数据赋权后，确定运行声音信号的评估指标；将当前运行声音信号与正常运行声音信号，根据评估指标进行对比，得到多个周期内的分数序列，从而根据分数序列，判断当前运动状态是否异常
。2.
如权利要求1所述的一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法，其特征在于，时域特征集提取过程包括确定滑动窗长度，提取单个滑动窗内时域特征，且滑动窗不重叠
。3.
如权利要求2所述的一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法，其特征在于，所述滑动窗长度至少大于两个运行声音信号的波动周期
。4.
如权利要求2所述的一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法，其特征在于，所述单个滑动窗内时域特征包括均值
、
方差和自相关值
。5.
如权利要求4所述的一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法，其特征在于，对单个滑动窗内时域特征进行加权平均后，得到单个滑动窗内的评估指标
。6.
如权利要求1所述的一种控制棒驱动机构运动状态异常检测方法，其特征在于，根...

【专利技术属性】
技术研发人员：李苏，刘海涛，李鲁亚，徐辉，黄宝忠，张文涛，尉昊，邱德华，艾瑞李，
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：