[发明专利]基于动作关键时序的控制棒驱动机构性能评估方法及系统

说明书

本发明公开一种基于动作关键时序的控制棒驱动机构性能评估方法，包括：获取一段时间的电流相关信号和振动信号；进行周期划分，得到N个完整的CRDM提棒信号；提取时序关键点，形成特征向量；建立决策函数，通过决策函数获得正常信号的基准距离；获取实时电流相关信号和振动信号，对获取到的电流相关信号和振动信号进行周期划分，得到当前时刻的CRDM提棒信号；提取实时时序关键点，形成特征向量；建立当前数据决策函数，得到当前特征向量到正常信号的基准距离之间的差值，根据差值来判断控制棒驱动机构是否出现性能衰退。本发明能够实现对CRDM的在线性能评估，有助于实现CRDM设备的预测性维护；能够自动实现对原始CRDM信号的周期划分，解决了在线监测的难题。

技术领域

本发明涉及性能评估技术领域，尤其涉及一种基于动作关键时序的控制棒驱动机构性能评估方法及系统。

背景技术

控制棒驱动机构(Control Rod Drive Mechanism,CRDM)是核电站反应堆控制系统和安全保护系统的一种伺服机构，其中磁力提升型CRDM是当前最常用的机构类型。由于CRDM是核反应堆压力容器内唯一可动部件，其故障或性能退化都会直接导致卡棒、失步等事故，从而严重影响机组的安全可靠运行。因此，有必要采用实时监测手段对CRDM进行在线性能评估，尽可能早的发现其性能劣化趋势。查阅相关资料发现，现阶段没有明确的关于CRDM性能在线评估的技术文献，一般的研究都聚焦于通过电流信号分析来实现对CRDM的离线故障诊断。此外，CRDM作为控制核反应堆运行的重要部件，由于其机械结构紧凑、工作环境恶劣且安全标准严苛，对监测方案的可靠性要远高于一般机械设备，这样又对传感器的类型、数量和安装方式提出了更多的限制要求。不仅在线监测结果不够精确，反而误差会很大。

发明内容

本发明针对现有技术中的缺点，提供了一种基于动作关键时序的控制棒驱动机构性能评估方法及系统。

为了解决上述技术问题，本发明通过下述技术方案得以解决：

一种基于动作关键时序的控制棒驱动机构性能评估方法，包括以下步骤：

获取一段时间的N个周期的若干路电流相关信号和至少一路振动信号；

对获取到的电流相关信号和振动信号进行周期划分，得到N个完整的控制棒驱动机构提棒信号；

基于N个完整的控制棒驱动机构提棒信号，提取控制棒驱动机构在提棒过程中的时序关键点，并提取若干个信号关键特征，形成特征向量；

基于特征向量建立决策函数，通过决策函数获得正常信号的基准距离；

在线获取实时电流相关信号和振动信号，对获取到的电流相关信号和振动信号进行周期划分，得到当前时刻的控制棒驱动机构提棒信号；

基于当前时刻的控制棒驱动机构提棒信号，提取控制棒驱动机构在提棒过程的实时时序关键点，并提取若干个信号关键特征，形成特征向量；

基于特征向量建立当前数据决策函数，得到当前特征向量到正常信号的基准距离之间的差值，根据差值来判断控制棒驱动机构是否出现性能衰退。

作为一种可实施方式，所述获取一段时间的N个周期的若干路电流相关信号和至少一路振动信号，电流相关信号为电流数据或者功率数据，若干路电流相关信号为3路或者其他数据。

作为一种可实施方式，所述对获取到的电流相关数据和振动信号进行周期划分，采用上升沿截断的方法进行周期划分，具体步骤为：

选择电流相关信号或者振动信号作为周期切分的目标；

对电流相关信号或者振动信号进行滤波，得到滤波后的结果；

基于滤波结果，提取电流相关信号或者振动信号中联系上升超过设定值K个点的信号段，将此新号段的起始点作为周期切断点；