[发明专利]基于滤波的核反应堆故障诊断系统实现方法

摘要

本发明涉及核电安全技术领域，特别涉及核反应堆状态安全监控技术领域，具体是指一种基于滤波的核反应堆故障诊断系统实现方法。首先将从核电站得到的核燃料提升力的数据进行收集整理，建立数据库；然后应用未知输入的卡尔曼滤波法估计摩擦力；最后应用最小方差指数找出由于故障所产生的数据，以及这些数据所对应的故障（裂缝）物理位置。本发明引入了鲁棒性故障诊断技术,使得设计的故障诊断算法只对核反应堆的特定装置的故障,而对于模型的不精确和误差、以及系统的噪声和干扰不敏感，提高固定诊断的准确性。

主权项

一种基于滤波的核电站故障诊断方法，其特征在于它的步骤如下：第一步，核电站更换核燃料时燃料机器上的载荷传感器可以测出核燃料提升力，将从核电站得到的核燃料提升力的数据进行收集整理，建立数据库；第二步，应用未知输入的卡尔曼滤波法估计摩擦力：根据牛顿第二定律，建立一个简单的核燃料提升过程的数学模型；然后，把摩擦力当成未知输入，应用未知输入的卡尔曼滤波法，将每一次提升摩擦力估计出来得到新的数据库；应用未知输入的卡尔曼滤波法是基于一个包含核燃料棒位移和速度变量的线性方程进行的，其中摩擦力是模型里的未知输入；应用未知输入的卡尔曼滤波法其步骤如下：（1）将所述的线性方程分解为一个带有未知输入的子系统和一个不带未知输入的子系统；（2）将上一步得到的不带未知输入的子系统代入带有未知输入的子系统将未知输入消掉；（3）将卡尔曼滤波应用在步骤（2）得到的系统上，估测出系统状态；（4）把估测出的状态代入步骤（1）得到的带有未知输入的子系统中，得到未知输入的估测值即为摩擦力的估测值；第三步，应用最小方差指数找出故障数据：将对应同一层石墨砖的数据收集起来，将它们所有相加，并求出平均值即为平均摩擦力；将每一条经过滤波的摩擦力的最小方差指数与平均轨迹的最小方差指数进行比较，如果超过误差范围，就把这条轨迹设置为被怀疑有裂缝对象，进行具体分析，其对应的高度即为可能出现裂缝的位置。