[发明专利]一种基于随机森林的电动阀门泄漏模式识别方法及装置

说明书

本发明公开了一种基于随机森林的电动阀门泄漏模式识别方法及装置，涉及电动阀门泄漏模式识别技术领域。该方法包括：获取核电厂反应堆一回路电动阀门的泄漏声发射信号；采用有效值法对电动阀门是否泄漏进行初步判断，得到初步判断结果；根据所述初步判断结果，当所述初步判断结果为泄漏，则基于随机森林的电动阀门泄漏模式识别法，对电动阀门进行进一步泄漏类型判断，得到泄漏类型判断结果。本发明通过构造泄漏声发射信号建模特征并建立基于随机森林算法的电动阀门泄漏模式识别模型，解决了当前基于声信号的电动阀门泄漏检测中对阀门泄漏具体模式无法识别的问题，为后续指导维修提供了可能。

技术领域

本发明涉及电动阀门泄漏模式识别技术领域，具体涉及一种基于随机森林的电动阀门泄漏模式识别方法及装置。

背景技术

阀门是核电厂不可或缺的控制设备，其主要功能有切断或者联通管路介质的流动，改变介质流动方向，调节管路中介质流量和压力，确保设备和系统的正常运行。其中，电动阀门是核电厂反应堆一回路应用最为广泛的阀门，电动阀门在长时间的工作过程中，会发生卡涩、泄漏等故障，而泄漏故障是阀门诸多故障中出现频度最高的一类故障。当阀门发生泄漏故障时，一方面会造成系统能量损失，降低系统运行效率，另一方面，一回路管路中的介质为高温、高压的放射性流体，一旦发生泄漏，可能会导致事故的发生，严重时会威胁机组运行安全。

阀门泄漏可分为内漏和外漏。目前，核电站阀门泄漏检测通常是在大修时期借助声发射、红外等检测手段来完成的，其中，基于声学的检测是目前应用最为成熟的阀门泄漏检测手段。但基于声学的检测手段仅仅能够识别出阀门是否发生泄漏，而无法判断阀门发生的是外部泄漏还是内部泄漏，即无法确定是由于阀门内部结构损伤造成的泄漏还是由于外部结构、安装等因素引起的泄漏，这就导致在给后续的维修工作中，仍然片面地对阀门进行解体检修，而解体检修过程又可能引入新的阀门结构类故障，这种缺乏针对性地维修方式，即降低了阀门可靠性，又无形中加重了核电厂的维修成本。

发明内容

本发明目的在于提供一种基于随机森林的电动阀门泄漏模式识别方法及装置，可解决目前无法通过泄漏声信号区分电动阀门发生的是内漏还是外漏的问题，以指导后续维修工作。

本发明通过下述技术方案实现：

第一方面，本发明提供了一种基于随机森林的电动阀门泄漏模式识别方法，该方法包括：

获取核电厂反应堆一回路电动阀门的泄漏声发射信号；

根据所述泄漏声发射信号，采用有效值法对电动阀门是否泄漏进行初步判断，得到初步判断结果；

根据所述初步判断结果，当所述初步判断结果为泄漏，则基于随机森林的电动阀门泄漏模式识别法，对电动阀门进行进一步泄漏类型判断，得到泄漏类型判断结果；当所述初步判断结果为未泄漏，则对电动阀门不进行进一步泄漏类型判断。

进一步地，所述泄漏声发射信号的获取方式是通过在核电厂反应堆一回路中靠近电动阀门法兰结合面、阀杆与填料密封处，以及靠近阀瓣与阀座密封面外侧的阀体上，采用涂抹耦合剂并用卡环压紧声发射传感器的方式。

进一步地，该方法还包括：对获取的所述泄漏声发射信号进行预处理，得到预处理后的泄漏声发射信号；

所述预处理为对所述泄漏声发射信号进行去直流处理。

进一步地，所述的采用有效值法对电动阀门是否泄漏进行初步判断，得到初步判断结果，包括：

采用有效值法，计算泄漏声发射信号的有效值；

对所述泄漏声发射信号的有效值与预设值的A倍进行比较：

若所述泄漏声发射信号的有效值超过预设值的A倍，则初步判断结果为泄漏；

若所述泄漏声发射信号的有效值未超过预设值的A倍，则初步判断结果为未泄漏。