[发明专利]压水堆核电站控制棒驱动机构在线监测及故障诊断方法

权利要求书

1.一种压水堆核电站控制棒驱动机构的在线诊断及故障诊断方法，包括以下步骤：

(一)数据采集；

(二)数字滤波；

(1)设c点为待处理点，a、b为其前面连续二点，d、e、f为其后面连续三点，根据c与其前后几点的大小关系判断其是否异常；

如果min{|c-b|、|c-d|}＞2×max{|a-b|、|b-d|、|d-e|}，则称c偏离a、b、d、e，预测值分三种情况：比较|a-b|，|b-d|，后者小用(b+d)/2，如前者小波形上升时用b+(b-a)/2，下降时用b+(b-a)；

(2)置前两点预测值为前6点均值；

(3)从第三个数据开始，直到倒数第三个点，循环进行以下处理：

判断是否c≈0或为持续上升或为持续下降的中间点？是、则不作处理；否、则判断是否为以下情形之一：

是，则取b、d平均值为c预测值；

①降大降：下降过程中出现的高峰；

②降小降：下降过程中出现的低峰；

③升大升：上升时出现高峰；

④升小升：上升时出现低峰；

⑤降大升：下降转上升处出现高峰；

⑥升小降：上升转下降时出现低峰；

否，则判断是否c偏离a、b、d、f？是，则根据a、b、d、f预测c值；否，则判断是否c偏离a、b、e、f？

是，则根据a、b、e、f预测c值；否，则判断是否c偏离a、b、d、e？

是，则根据a、b、d、e预测c值；否，则判断是否c为异常上顶点？c为上顶点且c-b＞b-a则认为c是异常上顶点；

是，则c值改为b+(b-a)/2；否，则判断是否c为异常下顶点？c为下顶点且b-c＞a-b则认为c是异常下顶点；

是，则c值改为2b-a；否，则c值不变；

(4)置后两点为其前面4点的预测值；

(三)求取极值点、对波形进行折线化处理

搜索一维标量数组中的局部极大极小点，当前值大于前一值或约等于前一值且处于局部上升阶段，极小点未确认时确认极小点，更新特征点，短期趋势改为上升，极小点改为已经确认，极大点改为未确认；反之则当前值小于前一值或约等于前一值而处于局部下降阶段极大点未确认时确认极大点，更新特征点，短期趋势改为下降，极大点改为已经确认，极小点改为未确认；

(四)极值点合并及单峰消除处理

(1)如果某个极小点小于下一个极小点，则删除下一极大点、下一极小点；

(2)如果某个极小点≥下一个极小点，则删除本身及下一极大点；

(3)如果某个极大点小于下一个极大点，则删除本身及下一个极小点；

(4)如果某个极大点≥下一个极大点，则删除下一个极小点、极大点；

(五)分提升、传递、保持三种情况识别波形特征点，检查电流大小及波动幅度

采用有限状态机模式对提升线圈电流波形特征点进行识别的方法，包括以下步骤：

(1)初始状态，当前极小点或后面极大点约为0且前面两个极小点均小于1A时，进入(2)零电流平台；当某极小点后面两个极大点连续大幅上升时，进入(3)上升0-40；当前极小点或后面极大点约为0且前面两个极小点有一个大于1A，进入(9)终止；

(2)零电流平台，当某极小点后面两个极大点连续大幅上升时，进入(3)上升0-40；

(3)上升0-40，当某极小点≤0时，进入(2)零电流平台；当某极大点与后面三个极大点的均值相差＜1A时，进入(4)吸合平台；

(4)吸合平台，后面三个极大点均值比前面三个极大点均值大0.5A以上，进入(5)大电流平台；离吸合平台100ms后仍未发现动作点时，进入(5)大电流平台；某极小点或其后极大点约为0时，进入(2)零电流平台；

(5)大电流平台，某极小点处大电流平台最小极小点明显大于其后第二、三极大点，进入(6)下降40-16；

(6)下降40-16，某极小点-后面极小点≤后面升幅的一半，进入(7)小电流平台；

(7)小电流平台，某极小点处大电流平台最小极小点明显大于其后第二、三极大点，进入(8)下降16-0；

(8)下降16-0，某极小点或其后极大点约为0，进入(9)终止；

(9)终止；

采用有限状态机模式对传递线圈电流波性进行特征点识别的方法，包括以下步骤：

(1)初始状态，当前极小点或后面极大点约为0且前面两个极小点均小于0.5A时，进入(2)零电流平台；当某极小点后面两个极大点连续大幅上升时，进入(3)上升0-8；当前极小点或后面极大点约为0且前面两个极小点有一个大于0.5A，进入(10)终止；

(2)零电流平台，当某极小点后面两个极大点连续大幅上升时，进入(3)上升0-8；

(3)上升0-8，当某极小点≤0时，进入(2)零电流平台；当某极大点＞前一极大点，同时＞下一极大点-0.1A，进入(4)吸合前下降；

(4)吸合前下降，某极小点或其后极大点约为0时，进入(2)零电流平台；离吸合平台160ms后仍未发现动作点时，进入(5)吸合后上升；某一极小点明显小于前后几个极小点，进入(5)吸合后上升；

(5)吸合后上升，某极小点或其后极大点约为0时，进入(2)零电流平台；某一极大点大于前一极大点，与后面两个极大点相差小于下一降幅的0.3倍，进入(6)大电流平台；

(6)大电流平台，某极小点处大电流平台最小极小点明显大于其后第二、三极大点，进入(7)下降8-4；

(7)下降8-4，某极小点＜1A且其减去后面极小点≤后面升幅的0.2倍，进入(10)终止；，某极小点＞1A且其减去后面极小点≤后面升幅的0.2倍，进入(8)小电流平台；

(8)小电流平台，某极小点处大电流平台最小极小点明显大于其后第二、三极大点，进入(9)下降4-0；

(9)下降4-0，某极小点或其后极大点约为0，进入(10)终止；

(10)终止；

采用有限状态机模式对保持线圈电流波形进行特征点识别的方法，包括以下步骤：

(1)初始状态，某极小点相对波幅在0.2-0.5之间，与后面极小点相对偏差很小，进入(2)小电流保持；某极小点后面两个极大点连续大幅上升且当前点＞0.8倍升幅，进入(3)上升4-8；某极小点约为0，进入(6)零电流平台；某极小点后面两个极大点连续大幅上升且当前点≤0.8倍升幅，进入(7)上升0-8；前面两个极小点＞6A、当前点＜5A，且后面两极小点＞3.5A，进入(12)终止；

(2)小电流保持，某极小点后面两个极大点连续大幅上升，进入(3)上升4-8；前一极小点或后一极大点约为0，进入(6)零电流平台；

(3)上升4-8，某极大点大于前一极大点，与后面两个极大点相差小于下一降幅的0.3倍，进入(4)大电流保持；某一极小点约为0，进入(6)零电流平台；

(4)大电流保持，某极小点处大电流平台最小极小点明显大于其后第二、三极大点，进入(5)下降8-0；

(5)下降8-0，前一极小点或后一极大点约为0，进入(6)零电流平台；

(6)零电流平台，某极小点后面两个极大点连续大幅上升，进入(7)上升0-8；

(7)上升0-8，某极大点大于前一极大点，与后面两个极大点相差小于下一降幅的0.3倍，进入(8)吸合前下降；

(8)吸合前下降，离吸合平台100ms后仍未发现动作点，进入

(10)大电流平台；某一极小点明显小于前后几个极小点，进入(9)吸合后上升；

(9)吸合后上升，与后面三个极大点相差小于降幅的一半，进入(10)大电流平台；

(10)大电流平台，某极小点处大电流平台最小极小点明显大于其后第二、三极大点，进入(11)下降8-4；

(11)下降8-4，极小点一后面极小点≤后面升幅的0.5倍，进入(12)终止；

(12)终止；

(六)步序、动作时间判别及故障诊断，对提升线圈电流波形、传递线圈电流波形、保持线圈电流波形进行分析处理，形成动作点数组，判断是否为正常步序，完成单个CRDM步序检查；

(七)对一个子组4个棒束动作的一致性进行比较，根据偏差大小进行故障诊断，完成子组波形的单步分析；

(八)采集波形显示、有效数据存储、动作记录存储。

2.如权利要求1所述的压水堆核电站控制棒驱动机构的在线诊断及故障诊断方法，其特征在于：采用虚拟仪器技术，利用消息传递机制实现多个子组并行采集处理，采集所得波形和产生的动作信息、动作时间记录信息、故障记录信息通过消息传递机制发送到总线上，进行实时显示，同时将动作时间信息、故障记录信息存入数据库，将故障、异常或包含有效动作的波形采用文件的形式进行保存。