核电厂松动部件冲击仿真及信噪分离技术研究

发布时间：2020-06-04 16:00

【摘要】：核电作为重要的清洁能源,其发展受到了很多国家的重视,核电机组装机容量也在逐步上升。为了进一步降低核电厂发生严重事故的概率,保证反应堆的安全,设计了很多反应堆安全监测系统和专设安全设施。在核电的历史上,有多例堆内零件脱落导致反应堆停堆的事故发生。因此在反应堆中普遍安装了松动部件监测系统,用于监测、分析、定位松动部件。本论文重点关注了在反应堆运行过程中强背景噪声对松动部件监测系统的影响,在现有压水堆设备布置基础上,详细分析了松动部件监测系统的组成和传感器布置,松动部件冲击信号和堆内背景噪声的特征,进而研究在强背景噪声中的去噪和信噪分离问题。在缺乏核电厂实际松动部件冲击信号的情况下,本文通过采用赫兹碰撞理论和数值计算方法,对小球撞击靶板的过程进行了分析和模拟,并设计了一个简易的模拟实验装置用以模拟松动部件的冲击。采用加速度传感器采集模拟冲击信号,再通过分析背景噪声的特点,在MATLAB中模拟生成按一定频率分布的噪声信号。最后将模拟冲击信号和模拟噪声信号按照一定的信噪比混叠生成用于分析模拟松动部件监测系统探测到的松动部件信号。采用小波包分析技术,利用对小波包系数加入时间窗的方法实现对去噪阈值进行自适应选取。同时采用了一种新的阈值处理函数对含噪声的松动部件冲击信号进行去噪处理。仿真结果表明所提出的方法能有效跟踪背景噪声强度变化,有效抑制背景噪声,准确识别松动部件冲击信号,提取相关特征。为了进一步得到冲击信号的完整特征,本论文还探索了盲源分离在松动部件冲击信号信噪分离中的应用。假设背景噪声和冲击信号为线性混合,采用峭度作为独立判据,将冲击信号从背景噪声中分离出来。从而得到更加完整的频率特性,更加准确进行松动部件定位和质量估计。
【图文】：

传感器布置,监测系统,传感器,质量估计

哈尔滨工程大学硕士学位论文获取采集模块；算计算机和质量估计与撞击定位的算法；与网络服务模块部件监测系统中，传感器的布置是相当重要的。传感器一般布置在压发生器的外表面。传感器要尽量少，而且要完成探测任务。一般是在和下封头以 120°分别布置 3 个加速度传感器，主泵布置 1 个，每个蒸，如图 1.1 中的黑点所示：

论文结构

图 1.2 论文结构要内容如下：简述松动部件监测系统在核电厂安全运行中的重要性，调研发展和优劣，冲击信号去噪和信噪分离的研究现状，提出本构。首先介绍松动部件冲击的理论，，即赫兹碰撞理论，并采用有部件的冲击过程进行了仿真。建立秦山 I 期的压力容器的模拟一个松动部件冲击，观察响应及应力波穿过。为了获得松动部件冲击的模拟信号，设计一个实验装实验装置进行理论计算，合理优化实验装置的形状和传感器，确定传感器的型号。搭建好实验装置，进行实验，采集松信号进行简单分析。分析核电厂运行过程中背景噪声的特点，混合有复杂背景噪进行小波包分析。对最优小波包基函数的最优化选取进行深
【学位授予单位】：哈尔滨工程大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM623

【参考文献】