[發明專利]一種用于監測反應堆控制棒驅動機構動作點的方法

在審

• 申請號: 201310307202.6
• 申請日: 2013-07-22
• 公開（公告）號: CN104332196A
• 公開（公告）日: 2015-02-04
• 發明（設計）人: 李國勇;黃可東;金遠;余海濤;田宇;鄭杲;許明周
• 申請（專利權）人: 中國核動力研究設計院
• 主分類號: G21C17/10
• 分類號: G21C17/10
• 代理公司: 核工業專利中心 11007
• 代理人: 高尚梅

技術領域

本發明屬于一種監測壓水堆核電站控制棒方法，具體涉及一種壓水堆核電站控制棒驅動機構（CRDM）振動監測方法。

背景技術

棒控棒位系統(RGL)通過給驅動機構通以時序電流來提升、插入、保持控制棒束以控制反應堆堆芯反應性，并通過棒位探測器獲取當前測量棒位以驗證棒束所在位置。當需要反應堆緊急停堆時，無論是處于靜止的或是運動的所有棒束，都必須迅速地掉入堆芯。

驅動機構動作一步需要在極短時間內完成六個機械動作，驅動機構每步動作均會產生相應的振動。通過對振動信號的分析結合驅動機構時序電流，對驅動機構性能進行監測。

發明內容

本發明的目的是提供一種用于監測反應堆控制棒驅動機構動作點的方法，它采用基于數字信號處理的模式識別算法，實現了對驅動機構振動的計算機自動測量與分析。

本發明是這樣實現的，一種用于監測反應堆控制棒驅動機構動作點的方法，它包括如下步驟，

（1）在驅動機構控制裝置上設置獨立的電流傳感器，采集CRDM三個線圈的運行電流信號，以及CRDM運行時的振動信號；

（2）監測裝置接收到CRDM運行電流和振動信號后，進行預處理，將電流信號和振動信號轉換為電壓信號，并進行濾波、微分、邊沿檢測等處理，方便下一步的性能分析；

（3）通過分析、計算、處理找出經過預處理的CRDM運行電流和振動信號的極值、拐點時刻，確定出運行電流的大小、持續時間、電流的上升時間、電流下降時間等；

（4）同時，這些時刻和時間再與CRDM的振動信號進行匹配，確定CRDM運行期間動作是否正常，如果不正常，則給出報警；

（5）自動形成CRDM運行的各個動作點時間表格、運行電流時序監測表格等；

（6）自動生成監測報告，并可以立即打印輸出測試報告；

（7）自動存儲監測數據，形成該CRDM運行歷史數據庫，方便跟蹤和掌握CRDM性能變化趨勢，避免CRDM帶病運行。

本發明的優點是，它通過對結合對驅動機構電流的判斷并進行驅動機構振動信號的分段分析，有效的過濾掉干擾信號的影響，獲取驅動機構的動作點，并自動測量其動作時間以顯示給電站人員據此進行驅動機構性能正常與否的判斷。該方法一方面可以精確分析CRDM振動信號；另一方面減少了操作人員的參與，實現了自動化的測試。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明進行詳細介紹：

根據CRDM參數測試的工作原理，首先將測試對象CRDM的提升線圈（LC）電流、保持鉤爪線圈（SC）電流、傳遞鉤爪（MC）電流、振動信號調理成-10V～+10V的電壓信號，并使用模擬量輸入板卡對以上信號進行采集以進行計算機測量。

在CRDM升降運行的過程中，可進行電流時序和振動信號狀態的監測。在測試的過程中，首先對LC、SC和MC三個線圈的電流時序進行測試。對振動信號的監測需要首先取得振動信號峰值的位置。在本方法中，使用反切比雪夫低通濾波、波形邊緣識別等技術對振動信號進行預處理預。處理后波形波峰位置與原始波形尖峰位置一致且更易查找，便于進行下一步的計算。由于驅動機構動作一步需要分析的動作點有六個，而采集的信號包含多大十多個大的振動點，為了消除“偽”動作點的干擾，濾波后的波形再根據升降方向及線圈電流時序參數分為5段或6段，每段中應有1至2個波峰。若波峰存在則為需要的振動信號尖峰位置，否則說明振動信號異常。

一種用于監測反應堆控制棒驅動機構動作點的方法，它包括如下步驟：

（1）在驅動機構控制裝置上設置獨立的電流傳感器，采集CRDM三個線圈的運行電流信號，以及CRDM運行時的振動信號；

（2）監測裝置接收到CRDM運行電流和振動信號后，進行預處理，將電流信號和振動信號轉換為電壓信號，并進行濾波、微分、邊沿檢測等處理，方便下一步的性能分析；

（3）通過分析、計算、處理找出經過預處理的CRDM運行電流和振動信號的極值、拐點時刻，確定出運行電流的大小、持續時間、電流的上升時間、電流下降時間等；

（4）同時，這些時刻和時間再與CRDM的振動信號進行匹配，確定CRDM運行期間動作是否正常，如果不正常，則給出報警；

（5）自動形成CRDM運行的各個動作點時間表格、運行電流時序監測表格等；

（6）自動生成監測報告，并可以立即打印輸出測試報告；

（7）自動存儲監測數據，形成該CRDM運行歷史數據庫，方便跟蹤和掌握CRDM性能變化趨勢，避免CRDM帶病運行。