[发明专利]一种用于聚变装置的分子泵维护决策管理系统和方法

说明书

本发明公开了一种用于聚变装置的分子泵维护决策管理系统和方法，系统包括分子泵状态信息采集与存储模块，用于获取分子泵运行数据，并将实时状态数据存储于本地存储介质中；分子泵特征信息提取模块，接收分子泵运行数据，进行数据分析处理，提取分子泵特征信息；分子泵寿命预测及结果输出模块，根据分子泵特征信息提取模块提取的特征信息预测分子泵的寿命，得到预测结果；分子泵维护策略模块，用于根据得到的预测结果，制定分子泵维护策略。本发明通过预防性分子泵维护方法，有效降低在聚变装置运行过程中分子泵发生实际故障的可能性，进而降低由于分子泵故障引起聚变装置发生次生事故的可能性，从而提高聚变装置中真空系统和整个装置的安全性。

技术领域

本发明涉及磁约束聚变装置真空技术领域，尤其涉及一种用于聚变装置的分子泵预防性维护方法，在分子泵发生真实故障之前提示分子泵即将发生的故障，帮助聚变装置运行人员提前维护进而避免分子泵真实故障的发生，实现在聚变装置运行期间对分子泵的主动维护，进而提高聚变装置安全性。

背景技术

真空抽气系统是聚变装置的核心子系统之一，真空系统故障引发的失超会导致聚变装置的磁体局部温度迅速升高，从而破坏超导体内部的结构甚至烧毁磁体，给装置磁体带来毁灭性的打击，而分子泵是整个真空系统中极为重要的一环，因此托卡马克装置中分子泵的安全可靠运行直接关系到整个装置的安全，并且影响聚变装置的自动化运行。

现有技术中目前缺少对聚变装置中分子泵的寿命预测方法，因此，聚变装置中分子泵的寿命无法进行有效管理，影响真空系统甚至聚变装置运行安全。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明将预测技术结合聚变装置中分子泵应用实际情况，发展了一种应用于聚变装置的分子泵维护决策管理系统和方法，可以有效提高分子泵和聚变装置的安全性。该方法通过对聚变装置中分子泵寿命及故障提前进行预测，并根据预测结果对即将出现故障的分子泵进行更换和维修，从而有效降低分子泵在聚变装置运行过程中发生重大事故的可能性，进而提高装置中真空系统和整个装置的安全性，解决了常规分子泵统一维护时缺乏针对性和分子泵维修发生在事故后的问题，这对于未来聚变装置的自动化运行具有重要意义，可以解决未来聚变装置预决策和预维护所面临的难题。

本发明的技术方案如下：一种用于聚变装置的分子泵维护决策管理系统，包括分子泵状态信息采集与存储模块，用于获取分子泵运行数据，并将实时状态数据存储于本地存储介质中；

分子泵特征信息提取模块，接收分子泵运行数据，进行数据分析处理，提取分子泵特征信息；

分子泵寿命预测及结果输出模块，根据分子泵特征信息提取模块提取的特征信息预测分子泵的寿命，得到预测结果；

分子泵维护策略模块，用于根据得到的预测结果，制定分子泵维护策略模块。

进一步的，所述的分子泵状态信息采集与存储模块包含振动加速度传感器，电流传感器，温度传感器，分子泵转速传感器；上述传感器通过同轴电缆与混合信号数据采集卡相连，所述混合信号采集卡通过工业以太网将数据采集发送到具有强计算能力的工控机。

进一步的，所述的分子泵寿命预测及结果输出模块根据寿命预测结果输出三种分子泵状态：状态良好，状态存疑和即将故障。

进一步的，所述分子泵维护策略模块针对不同预测结果，采取相应策略，在聚变装置运行阶段如果输出结果为状态良好，则分子泵正常运行，等待聚变装置进入非运行期间进行常规维护；如果输出结果为状态存疑，则将该台分子泵进行重点监测，记录异常参数，等待聚变装置进入非运行期间，针对异常参数进行针对性维护检测；如果输出结果为即将故障状态，则立即更换该台分子泵，避免由于分子泵运行故障引发的聚变装置次生安全风险。

进一步的，所述的多种传感器与混合信号采集卡之间采用同步触发技术，保障不同信号之间起始采样时间一致。