本发明专利技术涉及一种基于小波能量谱的核电站松动部件质量估计方法。本发明专利技术包括如下步骤：1.通过加速度传感器获取核反应堆中的冲击信号；2.模拟核反应堆中松动件跌落时的冲击信号并采集；3.对获取的冲击信号判断幅值；4.根据计算的信号的小波能量谱找出该图的尺度峰值；5.用线性插值法建立尺度峰值函数；6.采集现场信号；7.对获取的现场信号判断幅值；8.计算信号的小波能量谱，根据小波能量谱图找出该图尺度峰值；9.将尺度峰值带入5建立的尺度峰值函数，求得松动件的质量估计值，然后对多个通道中的松动件质量估计值求平均，得到最终的松动件质量结果。本发明专利技术具有质量估计误差小、一致性好和抗干扰能力强的优点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于核工程
，尤其涉及一种，用于估计核电站松动部件质量的质量。
技术介绍
核电站一回路中松动部件的出现，就意味着反应堆系统安全性能和稳定性能的削弱。松动部件检测系统(LPM S)是核电站一回路最近本的安全检测工具之一。质量估计作为LPMS中的重要组成部分，准确的估算出松动部件的质量能够为判别松动部件类型提供重要依据，为故障诊断提供便利。对于提高核电站系统运行的安全性和稳定性起到重要作用。现有的松动部件质量估计方法相关文献有:[I] MAYO W.loose part mass and energy estimation [J].Progress in NuclearEnergy, 1999，34(3): 263-282.一种基于碰撞信号高低频段能量比的松动件质量估计方法。该方法质量估计误差较大，一致性差等问题，尤其是抗干扰能力差。[2]模式识别技术用于核电站松动件质量估计模型研究[J]，核动力工程，2001，22 (5): 465-470 一种利用模式识别理论和人工神经网络理论实现对核电站松动件质量进行估计的数学模型。利用模式识别理论的特征提取技术，实现对松动件碰撞信号的特征压缩，从而形成比较少的特征空间维数，经过神经网络的学习过程，实现对核电站松动件质量大小的估计。该方法能够得到较高的质量估计精度，但需要大量的试验数据对其进行训练，且一致性较差。[3]曹衍龙，程实，杨将新，郑华文，何元峰，基于小波包的质量估计方法[J]，机械工程学报，2010.46(22): 1-5.一种基于小波包的松动件质量估计方法。该方法通过小波包分解获取各频段小波包系数，计算各频段小波包系数的能量潜，并进行归化，得到特征值矢量；以此特征值矢量作为输入参数，以松动件质量作为输出参数，应用支持向量机((Support vectormachine, SVM)实现松动件质量估计。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了克服现有质量估计方法存在的误差大、一致性差问题，提出了一种。本专利技术具有估计误差小、一致性好和抗干扰能力强等特点，具有较好的工程实际应用价值。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案包括以下步骤: 步骤(I)在核反应堆一回路安装多个加速度传感器，以获取核反应堆中的环境噪和松动件跌落时产生的混杂有环境噪声的冲击信号。步骤(2)用不同质量钢球敲击钢板来模拟核反应堆中松动件跌落时的冲击信号；通过数据采集卡、电荷放大器和加速度传感器获取钢球敲击钢板的冲击信号C^),并将这些冲击信号组成质量估计信号库； 所述的冲击信号C^)为已知质量钢球敲击钢板产生的冲击信号； 步骤⑶对获取的冲击信号Cft)判断幅值，以最大幅值前0.03s为开始端，取0.3s长信号数据4 )，对信号数据4 )进行连续小波变换处理得到信号7( )。步骤(4)计算信号的小波能量谱，根据小波能量谱图找出该图能量峰值所对应的尺度，即尺度峰值七，然后统计不同质量钢球的冲击信号所对应的尺度峰值的均值aM °步骤(5)用线性插值法建立不同质量钢球与尺度峰值均值之间的尺度峰值函数FijQ ； 步骤(6)通过数据采集卡、电荷放大器和加速度传感器来实现现场信号與O采集，现场信号￡从)包括松动件跌落时的冲击信号和环境背景噪声； 步骤(7)对获取的现场信号巩4)判断幅值，以最大幅值出现前0.03s开始，取0.3s长信号数据5( )，对信号gft)进行连续小波变换处理得到信号战( )。步骤(8)计算信号《名)的小波能量谱，根据小波能量谱图找出该图尺度峰值a步骤(9)将尺度峰值&带入步骤(5)建立尺度峰值函数7( )，求得松动件的质量估计值7，然后对多个通道中的松动件质量估计值求平均，得到最终的松动件质量结果。所述的步骤(3)和步骤(7)中连续小波变换的公式为:本文档来自技高网...
【技术保护点】
基于小波能量谱的核电站松动部件质量估计方法，其特征在于包括以下步骤：步骤(1)在核反应堆一回路安装多个加速度传感器，以获取核反应堆中的环境噪和松动件跌落时产生的混杂有环境噪声的冲击信号；步骤(2)用不同质量钢球敲击钢板来模拟核反应堆中松动件跌落时的冲击信号；通过数据采集卡、电荷放大器和加速度传感器获取钢球敲击钢板的冲击信号???????????????????????????????????????????????，并将这些冲击信号组成质量估计信号库；所述的冲击信号为已知质量钢球敲击钢板产生的冲击信号；步骤(3)对获取的冲击信号判断幅值，以最大幅值前0.03s为开始端，取0.3s长信号数据，对信号数据进行连续小波变换处理得到信号；步骤(4)计算信号的小波能量谱，根据小波能量谱图找出该图能量峰值所对应的尺度，即尺度峰值,然后统计不同质量钢球的冲击信号所对应的尺度峰值的均值；步骤(5)用线性插值法建立不同质量钢球与尺度峰值均值之间的尺度峰值函数；步骤(6)通过数据采集卡、电荷放大器和加速度传感器来实现现场信号采集，现场信号包括松动件跌落时的冲击信号和环境背景噪声；步骤(7)对获取的现场信号判断幅值，以最大幅值出现前0.03s开始，取0.3s长信号数据，对信号进行连续小波变换处理得到信号；步骤(8)计算信号的小波能量谱，根据小波能量谱图找出该图尺度峰值；?步骤(9)将尺度峰值带入步骤(5)建立尺度峰值函数，求得松动件的质量估计值，然后对多个通道中的松动件质量估计值求平均，得到最终的松动件质量结果；所述的步骤(3)和步骤(7)中连续小波变换的公式为：,其中，为步骤(3)中的，为步骤(7)中的；为小波函数，此处取小波函数为db2；为的复共轭；为尺度因子；为时间平移因子，即为经小波尺度连续变换后的信号；所述的步骤(4)和步骤(8)中小波能量谱的公式为：，式中，为步骤(4)中的，为步骤(8)中的；称为在尺度上的小波能量谱，则被分析的时间信号的能量分布为：式中，反映了信号经小波变换后能量随尺度的变化情况；所述的步骤(5)中的线性插值法为：设质量数组为:,与设质量数组为对应的小波尺度均值数组为:，变量为输入小波尺度，变量为质量估计值，则可以建立尺度峰值函数：?，()。2013100313800100001dest_path_image002.jpg,741876dest_path_image002.jpg,8910dest_path_image002.jpg,2013100313800100001dest_path_image004.jpg,817597dest_path_image004.jpg,2013100313800100001dest_path_image006.jpg,424159dest_path_image006.jpg,2013100313800100001dest_path_image008.jpg,2013100313800100001dest_path_image010.jpg,dest_path_image012.jpg,dest_path_image014.jpg,171185dest_path_image014.jpg,925514dest_path_image014.jpg,dest_path_image016.jpg,865788dest_path_image016.jpg,dest_path_image018.jpg,326857dest_path_image018.jpg,dest_path_image020.jpg,428805dest_path_image020.jpg,608113dest_path_image012.jpg,dest_path_image022.jpg,dest_path_image024.jpg,dest_path_image026.jpg,958936dest_path_image004.jpg,274511dest_path_image016.jpg,dest_path_image028.jpg,dest_path_image030.jpg,750622dest_path_image028.jpg,dest_path_image032.jpg,dest_path_image034.jpg,dest_path_image036.jpg,18225dest_path_image032.jpg,dest_path_image038.jpg,dest_path_image040.jpg,3...
【技术特征摘要】
1.基于小波能量谱的核电站松动部件质量估计方法，其特征在于包括以下步骤: 步骤(I)在核反应堆一回路安装多个加速度传感器，以获取核反应堆中的环境噪和松动件跌落时产生的混杂有环境噪声的冲击信号； 步骤⑵用不同质量钢球敲击钢板来模拟核反应堆中松动件跌落时的冲击信号；通过数据采集卡、电荷放大器和加速度传感器获取钢球敲击钢板的冲击信号Cft),并将这些冲击信号组成质量估计信号库； 所述的冲击信号Cft)为已知质量钢球敲击钢板产生的冲击信号； 步骤⑶对获取的冲击信号Cf(Ii)判断幅值，以最大幅值前0.03s为开始端，取0.3s长信号数据叉(A)，对信号数据办)进行连续小波变换处理得到信号yft);步骤(4)计算信号7 )的小波能量谱，根据小波能量谱图找出该图能量峰值所对应的尺度，即尺度峰值，然后统计...
【专利技术属性】
技术研发人员：方力先，季田田，曾复，张卫，万鹏飞，谢永诚，王赤虎，张海丰，邓晶晶，
申请(专利权)人：杭州电子科技大学，上海核工程研究设计院，
类型：发明
国别省市：
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