[发明专利]反应堆及堆内构件振动监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种核电站反应堆监测系统，具体地说是一种反应堆 的堆内构件振动监测系统。

背景技术

国际标准和国家核行业标准(如IEC 61502-1999和EJ_T 1188-2005)规定，对核电站的反应堆及堆内构件振动需要进行定期 监测。

国内其它单位尚无开发核电站反应堆及堆内构件振动监测系统 和相关专利技术的报道，现役核电站装备的振动监测系统均从国外进 口，如秦山核电一期未装，秦山核电二期、大亚湾和岭澳核电为法国 01dB-Stell的，田湾核电为俄罗斯的。

法国01dB-Stell公司向我国秦山二期核电站、大亚湾核电站和 岭澳核电站供货的KIR振动监测系统代表了目前国内核电站装备系 统的水平。通过到核电站现场交流、考查、为核电站提供故障监测技 术培训和技术范围的方式，全面了解了KIR振动监测系统的技术状态 和应用情况，该系统主要存在的缺点和待解决的问题如下：

通过我们的了解和用户反映，主要存在的缺点和待解决的问题如 下：

(1)振动噪声分析要求所分析的通道间具有严格的同步性能， 该KIR振动监测系统采用了传统的多路转换器与双通道数采结合的 方式，通过每次选择两个通道进行采集分析，分析完毕再切换到另两 个通道上进行采集分析，不仅耗时(一次测量过程需数小时)，如果数 小时内反应堆运行工况发生波动，会导致振动测量结果的不一致性；

(2)缺少原始信号波形显示功能，不能直观判断采集数据是否 正确、系统放大倍数设置是否恰当；

(3)缺少自谱与互谱手动分析功能，对谱图中出现的新谱线不 能分析；

(4)将监测频带固化，缺少监测频带的设置功能，在特征频带 发生漂移后，监测结果与实际振动情况会出现偏差；

(5)未对原始数据加以保存，监测到异常信号或需对信号进行 二次分析时，需另配数据采集设备与分析设备；

(6)监测结果只有打印的纸质材料，不便于监测历史数据的管 理和整理。

发明内容

本发明的目的在于提供一种可靠性、兼容性、长期工作稳定性和 维修方便性的反应堆的堆内构件振动监测系统。

实现本发明目的的技术方案：一种反应堆的堆内构件振动监测系 统，包括信号调理设备、振动信号分析与数据采集设备和显示器，所 述的信号调理设备，包括电源模块、多路分配模块和AV信号调理模 块，电源模块为信号调理设备各模块供电，多路分配模块将来自D/A 模块的1路自检信号分成4路输出，分别送到AV信号调理模块各通 道的输入端；来自电荷转换器的振动加速度信号输入到AV信号调理 模块各通道的输入端，模块系统默认状态为监测状态，当模块接收来 自系统的自检命令后，多路选择模块输入端与自检信号接通；AV信 号调理模块对输入信号进行程控放大和低通滤波后，送到振动信号分 析与监测设备的A/D模块；所述的振动信号分析与数据采集设备，包 括面向仪器系统的PCI扩展总线机箱、机箱内的模块包括嵌入式控制 器、3个A/D模块，其中2个A/D同步采集模块对4路振动加速度 信号和8路中子噪声信号同步采样，其中1个A/D采集模块对8路 中子电平信号进行采集；嵌入式控制器内设有振动监测软件。

一种利用反应堆的堆内构件振动监测系统进行振动监测方法，包 括以下步骤：

(1)系统初始化后，恢复上次监测的软硬件工作参数，自动启 动实时监测；

(2)实时监测对各通道进行同步采样、时程波形与信号幅度分 析和虚拟仪器显示；

(3)根据用户需要，选择进行自功率谱密度分析、互功率谱密 度分析或振动监测；

(4)自功率谱密度分析中，对各通道信号进行同步采集，完成 对振动加速度通道的自功率谱密度分析，对NB中子噪声和NH中子 噪声通道的归一化自功率谱密度分析，分析结果以谱图和数据表形式 显示，分析结果包括振动加速度通道、NB通道和NH通道的振动特 征频率和振动特征峰幅值，各通道自功率谱密度分析或归一化自功率 谱密度分析中，均做多次平滑处理，分析自动完成，或者进行手动复 核分析；