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基于声发射信号的异常检测系统技术方案

技术编号:40539555 阅读:6 留言:0更新日期:2024-03-05 18:54
本发明专利技术公开了一种基于声发射信号的异常检测系统,应用于核反应堆中,涉及核反应堆故障检测技术领域。系统包括设置于核反应堆内预先划分的设备空间中的声发射传感器、设置于设备空间处的数字化处理模块、设置于核反应堆内的集中通信模块,以及设置于核反应堆外的综合诊断模块,其中,声发射传感器设置在设备空间中的工艺设备处,用于接收工艺设备的声发射信号并发送给数字化处理模块进行特征识别;数字化处理模块将识特征别结果经集中通信模块发送到综合诊断模块,由综合诊断模块进行异常分析,确定核反应堆系统是否存在异常情况,上述系统能及时发现核反应堆系统中的异常情况,提高了对核反应堆系统的异常情况的检测能力。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及核反应堆故障检测,尤其是涉及一种基于声发射信号的异常检测系统


技术介绍

1、随着核能发电技术的不断发展,世界各国都在大力加速发展核电能源,核电能源对填补全社会电力需求起到至关重要的作用。当前,核反应堆系统包括大量的工艺设备,如压力容器、主管道、波动管以及蒸汽管道等,这些设备普遍采用不锈钢锻造材料,然而,不锈钢锻造材料在制备过程中不可避免存在如夹渣、裂纹、缩孔等内部缺陷。除此之外,工艺设备之间的连接普遍采用焊接的方式,而焊接也会带来气孔、裂纹、夹渣、焊瘤等缺陷。这些工艺设备长期处于高温高压服役状态,材料内部结构容易发生变化,如晶体结构变化、滑移变化、裂纹扩展等,最终导致材料产生缺陷及结构发生泄露等异常情况。一旦工艺设备发生异常,可能导致放射性介质流程,甚至造成核污染,引发严重的核安全事故。因此,对工艺设备进行异常检测至关重要。

2、目前,国内外核反应堆多应用的异常检测系统都是采用模拟信号进行信号传输,而在采用模拟信号的传输方式时,因长距离传输信号电缆较多,需要数量众多的电气贯穿件配合,造成整体安装成本高,结构复杂,安装检修难度大。同时,核反应堆自身设备及电缆的数量多且布置密集,导致核反应堆内环境复杂且干扰源多,导致模拟信号传输过程中极易受环境干扰,造成监测失效。因此,现有的异常检测系统对核反应堆工艺设备的异常检测能力较弱。


技术实现思路

1、有鉴于此,本申请提供了一种基于声发射信号的异常检测系统,主要目的在于解决现有的异常检测系统对核反应堆工艺设备的异常检测能力较弱的技术问题。

2、本专利技术提供了一种基于声发射信号的异常检测系统,该系统应用于核反应堆中,系统包括:

3、至少一个声发射传感器,每个所述声发射传感器设置于所述核反应堆内预先划分的设备空间内的工艺设备处,用于采集所述工艺设备的声发射信号;

4、至少一个数字化处理模块,所述数字化处理模块设置于所述设备空间处,所述数字化处理模块与所述设备空间处的声发射传感器连接,用于接收所述声发射信号,并基于所述声发射信号生成所述工艺设备的数字信号形式的特征数据;

5、集中通信模块,所述集中通信模块设置于所述核反应堆内,所述集中通信模块基于有源以太网与所述数字化处理模块连接,用于接收所述特征数据;

6、综合诊断模块,所述综合诊断模块设置于所述核反应堆之外,所述综合诊断模块基于有源以太网与所述集中通信模块连接,以通过所述集中通信模块从所述数字化处理模块获取所述特征数据,并基于所述特征数据检测至少一个工艺设备的设备状态信息。

7、本专利技术提供的一种基于声发射信号的异常检测系统,通过预先将核反应堆内的空间划分为多个设备空间,如压力容器空间、蒸汽发生器空间等,并将声发射传感器设置在各设备空间内的工艺设备处,采集工艺设备的声发射信号,并在设备空间中邻近声发射传感器的位置设置数字化处理模块,将声发射信号进行处理得到特征数据,并以数字信号的形式将特征数据发送到反应堆内的集中通信模块,避免了使用模拟信号在远距离传输过程中受到复杂环境的干扰,进一步的,集中通信模块将多个数字化处理模块生成的特征数据统一通过一根线缆发送到核反应堆外的综合诊断模块,使该架构显著减少了贯穿件电缆的数量,降低了硬件安装成本,并显著降低了特征数据在传输过程中受到的干扰,提高了信号的传输质量,进而避免了监测失效的情况发生,能及时发现工艺设备中是否存在材料缺陷或结构泄露,提高了对核反应堆的异常检测能力。

8、上述说明仅是本申请技术方案的概述,为了能够更清楚了解本申请的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本申请的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本申请的具体实施方式。

本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于声发射信号的异常检测系统,应用于核反应堆中,其特征在于,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述数字化处理模块,包括:

4.根据权利要求1至3任意一项所述的系统,其特征在于,所述基于所述声发射信号生成所述工艺设备的数字信号形式的特征数据,包括:

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述基于所述特征数据检测至少一个工艺设备的设备状态信息,包括:

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述综合诊断模块还用于:

7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述基于每个所述声发射传感器对应的信号强度值,以及每个所述声发射传感器在所述工艺设备上的位置,确定所述工艺设备的异常点位置,包括:

8.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所数字化处理模块还用于:

9.根据权利要求8所述的系统,其特征在于,所述综合诊断模块还用于:

10.根据权利要求9所述的系统,其特征在于,所述基于每个所述声发射传感器对应的所述采集时间,以及每个所述声发射传感器在所述工艺设备上的位置,确定所述工艺设备的异常点位置,包括:

...

【技术特征摘要】

1.一种基于声发射信号的异常检测系统,应用于核反应堆中,其特征在于,所述系统包括:

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述系统还包括:

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述数字化处理模块,包括:

4.根据权利要求1至3任意一项所述的系统,其特征在于,所述基于所述声发射信号生成所述工艺设备的数字信号形式的特征数据,包括:

5.根据权利要求4所述的系统,其特征在于,所述基于所述特征数据检测至少一个工艺设备的设备状态信息,包括:

6.根据权利要求5所述的系统,其特征在于,所述综...

【专利技术属性】
技术研发人员:何攀蒋兆翔王瑶刘才学韩熙明段智勇者娜
申请(专利权)人:中国核动力研究设计院
类型:发明
国别省市:

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