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核电厂设备状态多参数同步监测技术研究

沈江飞 王双飞 黄立军 凌霜寒 张圣

沈江飞, 王双飞, 黄立军, 凌霜寒, 张圣. 核电厂设备状态多参数同步监测技术研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(4): 168-173. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0168
引用本文: 沈江飞, 王双飞, 黄立军, 凌霜寒, 张圣. 核电厂设备状态多参数同步监测技术研究[J]. 核动力工程, 2022, 43(4): 168-173. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0168
Shen Jiangfei, Wang Shuangfei, Huang Lijun, Ling Shuanghan, Zhang Sheng. Research on Multi-parameter Synchronous Monitoring Technology of Nuclear Power Plant Equipment Status[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(4): 168-173. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0168
Citation: Shen Jiangfei, Wang Shuangfei, Huang Lijun, Ling Shuanghan, Zhang Sheng. Research on Multi-parameter Synchronous Monitoring Technology of Nuclear Power Plant Equipment Status[J]. Nuclear Power Engineering, 2022, 43(4): 168-173. doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0168

核电厂设备状态多参数同步监测技术研究

doi: 10.13832/j.jnpe.2022.04.0168
详细信息
    作者简介:

    沈江飞(1991—),男,工程师,从事核电厂设备状态监测和预测性健康管理技术研究,E-mail: shenjiangfei@cgnpc.com.cn

  • 中图分类号: TL113

Research on Multi-parameter Synchronous Monitoring Technology of Nuclear Power Plant Equipment Status

  • 摘要: 核电厂设备稳定的运行状态以及长期的运行数据积累为实现数据驱动的设备状态智能监测建立了良好的数据基础。本文提出一种基于多参数关联关系的设备状态智能监测方法,该方法包括建模、训练和推断3个步骤,建立数据驱动的设备状态智能监测和预警模型。首先识别并分析系统设备监测参数、参数监测内容和关联关系,设计建立监测参数的关联关系模型;其次,采集并筛选设备正常运行历史数据作为训练数据,基于反向传播(BP)前馈神经网络训练关联关系模型;最终,实时采集设备监测参数实测值,并基于模型推断各参数的预测值,监控实测值与预测值的偏差,当偏差超过预定的阀值时发出预警信息。本文以某电厂热交换器和主给水泵为例进行建模并验证,结果表明本文提出的监测模型可以有效同步监测设备参数微小异常变化,预警早期异常,同时保持极低的误报警率。

     

  • 图  1  多参数同步监测过程

    Figure  1.  Multi-parameter Synchronous Monitoring Process  

    图  2  RCV001EX工作过程和监测参数识别

    P1—上充水温度;P2—上充水流量;P3—上充水压力;P4—单双孔板运行模式信号;P5—一回路冷端温度;P6—下泄水温度;P7—下泄水流量;P8—安全阀泄漏监测温度;P9—注入水温度

    Figure  2.  Working Process and Monitoring Parameter Identification of RCV001EX

    图  3  RCV001EX监测参数关联网络模型

    Figure  3.  Monitoring Parameter Correlation Network Model of RCV001EX  

    图  4  APA201PO工作过程和参数识别

    P11—泵入口水压1;P12—泵入口水压2;P13—泵入口水温;P14—泵转速;P15—润滑油油温(冷却后);P16—润滑油油压;P17—泵出口水压;P18—泵出口水流量1;P19—泵出口水流量2;P20—泵出口水温;P21—泵非驱动端水平方向振动位移幅值;P22—泵非驱动端垂直方向振动位移幅值;P23—泵驱动端水平方向振动位移幅值;P24—泵驱动端垂直方向振动位移幅值;P25—泵推力轴承外侧水平方向温度;P26—泵推力轴承外侧垂直方向温度;P27—泵推力轴承内侧水平方向温度;P28—泵推力轴承内侧垂直方向温度;P29—泵非驱动端径向轴承温度;P30—泵驱动端径向轴承温度;P31—润滑油油温(冷却前);P32—SRI冷却水温度;P33—泵非驱动端轴封温度;P34—泵驱动端轴封温度

    Figure  4.  Working Process and Parameter Identification of APA201PO

    图  5  APA201PO监测参数关联网络模型

    Figure  5.  Monitoring Parameter Correlation Network Model of APA201PO    

    图  6  参数预测值计算过程示意图

    Figure  6.  Schematic Diagram of Calculation Process of Predicted Parameter Value

    图  7  RCV001EX监测模型验证数据OMR值

    Figure  7.  RCV001EX Monitoring Model Verifying Data OMR Value

    图  8  验证数据RCV013MT值

    Figure  8.  Verifying Data RCV013MT Value

    图  9  APA201PO监测模型验证数据OMR值

    Figure  9.  APA201PO Monitoring Model Verifying Data OMR Value

    图  10  泵振动参数预测值和实测值曲线

    Figure  10.  Curve of Predicted and Measured Values of Pump Vibration Parameters

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出版历程
  • 收稿日期:  2021-06-13
  • 录用日期:  2022-01-06
  • 修回日期:  2021-12-24
  • 刊出日期:  2022-08-04

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