[发明专利]基于希尔伯特变换和数据筛选的核电站松动件定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及核电站技术领域，具体涉及基于希尔伯特变换和数据筛选的核电站松动件定位方法。

技术背景

核电站中存在大量的螺钉、螺帽等连接件，由于高速水流的不断冲击，出现腐蚀、折旧而松动甚至跌落，还有在系统测试、补给燃料、大修阶段从外界进入系统的金属碎片，这都会使得系统运行的稳定性和可靠性降低，甚至影响到整个核电站的安全。松动件定位作为松动件检测系统的重要组成部分，准确地定位松动件有利于在停堆检修时快速找到松动件，并进行相应的修补，尽量减少维修人员暴露在核辐射下的时间，保证维修人员的安全，对于核电站的稳定性和安全性有很大的帮助。

现有的松动件定位相关文献有：

G..Por,J.Kiss,I.Sorosanszky,G..Szappanos，Development of a false alarm free advanced loose parts monitoring system(ALPS)[J]，Progress in Nuclear Energy，2003,43(1-4):243-251.一种基于信号SPRT(Sequence Probability Ratio Test，顺序概率比测试)的时差估计方法，先用噪声的AR模型对信号进行白化，然后通过计算白化信号的SPRT来估算信号到达时差。

Yong Beum Kim,Seon Jae Kim,Hae Dong Chung,Yong Won Park,Jin Ho Park,A Study on Technique to Estimate Impact Location of Loose Part Using Wigner-Ville Distribution[J],Progress in Nuclear Energy,2003,43(1-4):261-266.一种基于魏格纳-威利分布的松动件冲击位置的估计方法研究，提出了对信号进行魏格纳-威利变换，获取时频图，进而获取松动件跌落位置。该方法准确性高，但计算量很大。每个信号的时频域线都是不一样的，而且需要手工来绘制，不利于实现自动化。

S.Figedy,G..Oksa,Modern methods of signal processing in the loose part monitoring system[J],Progress in Nuclear Energy,2005,46(3-4):253-267.一种基于小波去噪的时差估计方法，通过小波去噪，即去除噪声的影响，然后再估计时差。该方法由于去除了噪声的影响，所以在低信噪比的情况下仍然有较好的估算效果，但是由于该方法还是以信号的过零点作为信号到达时间，没有考虑弯曲波的复杂传播模式，所以在实际定位时当传播距离较远时仍然存在较大误差。

Seong-Nam Jeong,Kyoung-Hang Woo,Eoun-Taeg Hwang,Won-HoChoi,A Study on the Estimation Method of Impact Position Using the Frequency Analysis[J],Strategic Technology.The 1st International Forum on,2006:392-395.一种基于频率分析的冲击位置估计方法研究，提出了一种基于频散的松动件定位方法。该方法准确性高，稳定性也比较高，但前期需要建立起比较完善的数据库，工作量大。

发明内容

为了达到上述目的，本发明采取的技术方案为：

基于希尔伯特变换和数据筛选的核电站松动件定位方法，包括以下步骤：

1)根据定位精度要求，在被撞击物上划分网格，然后对划分好的网格编号1～N；

2)在被撞击物上按等边三角形布置安装3个加速度传感器，以获取松动件跌落时产生的撞击信号f(t)；

3)根据被撞击物的几何形状计算每个网格中心点到各两两加速度传感器的距离差d_i,j；

4)通过数据采集卡同步采集各个加速度传感器接收到的撞击信号f(t)，撞击信号f(t)包括松动件跌落时的冲击信号s(t)和环境背景噪声n(t)；

5)采用移动平均法消除撞击信号f(t)的低频噪声，再采用8阶Butterworth滤波器将环境背景噪声n(t)滤除，得到消除了噪声干扰的冲击信号s(t)；