一種核電站松動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)及方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于核電站松動部件監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，具體設及一種核電站松動部件監(jiān)測報 警系統(tǒng)及方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 核電站回路冷卻劑系統(tǒng)中零部件很多，松脫部件現(xiàn)象時有發(fā)現(xiàn)，其來源是運行時 引起的零部件松動或脫落，也可能是在施工、換料或維修時遺留在系統(tǒng)內(nèi)的零部件、工具等 物件，盡可能早地發(fā)現(xiàn)松動件可避免或減輕回路系統(tǒng)部件發(fā)生與安全相關(guān)的損壞或故障， 減小核電廠的經(jīng)濟損失，通過早期監(jiān)測與診斷確定異常跌落物的大致方位和重量，使維修 有目的地進行，從而減少計劃外停堆，將核電廠檢修人員的福射劑量減到最?。粋鹘y(tǒng)的松動 部件檢測采用手動方式提供一套有計劃的定期監(jiān)測，用于探測是否存在松動件、通道校驗 和功能試驗、W及確定監(jiān)測系統(tǒng)的可運行性、校驗、確定報警等級、觀察傳感器信號的變化 趨勢進行診斷等，操作復雜，檢測周期長，發(fā)現(xiàn)問題遲緩，效率低；因此出現(xiàn)了自動方式的松 動件的連續(xù)在線監(jiān)測，當監(jiān)測到的信號達到或超過預先規(guī)定的報警基準值時，數(shù)據(jù)采集系 統(tǒng)才啟動進行數(shù)據(jù)采集和分析，并通過報警裝置向主控室運行值班人員提供聲響和燈光報 警；鑒于系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復雜，又在高溫高壓和福照環(huán)境下，使松脫部件監(jiān)測和診斷具體實施有一 定難度，實施規(guī)范規(guī)定的數(shù)據(jù)信號調(diào)理要求難W滿足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)中的不足，提供一種核電站松 動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)及方法，其設計新穎合理，電路調(diào)理精度高，監(jiān)聽監(jiān)視效果好，實用性 強，便于推廣使用。
[0004] 為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種核電站松動部件監(jiān)測報警 系統(tǒng)，其特征在于：包括依次連接且用于對核電站松動部件掉落產(chǎn)生的振動信號進行實時 檢測的加速度傳感器、用于對加速度傳感器輸出的信號進行放大的前置放大器、用于對前 置放大器輸出的信號進行調(diào)理的信號調(diào)理器、用于信號采集的數(shù)據(jù)采集卡和用于數(shù)據(jù)分析 診斷處理的數(shù)據(jù)分析診斷計算機，所述加速度傳感器、前置放大器和信號調(diào)理器的數(shù)量均 為多個；所述信號調(diào)理器包括模擬電子開關(guān)電路、信號監(jiān)視單元、信號監(jiān)聽單元、加法電路 和與模擬電子開關(guān)電路的輸出端相接的交直流信號分離電路；所述模擬電子開關(guān)電路的輸 入端接有信號自檢參考單元和信號檢測保護單元，所述信號自檢參考單元包括控制器接口 和與控制器接口輸出端相接的光禪隔離電路，所述信號檢測保護單元包括電流激勵電路、 信號輸入接口W及與電流激勵電路的輸出端和信號輸入接口的輸出端均相接的浪涌保護 電路，所述控制器接口的輸出端、光禪隔離電路的輸出端和浪涌保護電路的輸出端均與模 擬電子開關(guān)電路輸入端相接；所述交直流信號分離電路的第一信號輸出端和加法電路的第 一信號輸入端之間依次接有交流信號調(diào)理電路、增益調(diào)節(jié)旋鈕和增益調(diào)理電路，所述交直 流信號分離電路的第二信號輸出端和加法電路的第二信號輸入端之間接有直流信號調(diào)理 電路，所述加法電路的信號輸出端接有信號輸出接口；所述信號監(jiān)視單元包括指示燈、示波 器接口和與浪涌保護電路的輸出端相接的信號跟隨電路，所述指示燈的輸入端和示波器接 口的輸入端均與信號跟隨電路的輸出端相接；所述信號監(jiān)聽單元包括信號放大電路和與信 號放大電路的輸出端相接的音箱，所述信號放大電路的輸入端與信號跟隨電路的輸出端相 接。
[0005] 上述的一種核電站松動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述電流激勵電路包括 恒流源忍片LM334,所述恒流源忍片LM334的第1管腳與+24V電源輸出端相接，所述恒流源 忍片LM334的第3管腳分兩路，一路通過電阻R2與恒流源忍片LM334的第2管腳相接，另 一路經(jīng)二極管D1和電阻R5與恒流源忍片LM334的第2管腳相接；
[0006] 所述浪涌保護電路包括放電管G1和放電管G2,所述放電管G1的陽極通過壓敏電 阻R33與所述信號輸入接口和電阻R24的一端的連接端相接，電阻R24的另一端為浪涌保 護電路的輸出端且分兩路，一路與二極管D1和電阻R5的連接端相接，另一路與二極管D6 的陽極和二極管D10的陰極的連接端相接；二極管D6的陰極與二極管D12的陰極和穩(wěn)壓二 極管D11的陰極的連接端相接，二極管D10的陽極與二極管D13的陽極和穩(wěn)壓二極管D11 的陽極的連接端相接，二極管D12的陽極與二極管D13的陰極均接模擬地，放電管G1的陰 極分兩路，一路經(jīng)放電管G2接大地，另一路經(jīng)電阻R34接模擬地；電阻R34與模擬地的連接 端經(jīng)雙向穩(wěn)壓二極管D14接大地。
[0007] 上述的一種核電站松動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述模擬電子開關(guān)電路 包括多路模擬開關(guān)MAX319ESA，所述多路模擬開關(guān)MAX319ESA的第2管腳與浪涌保護電路的 輸出端相接，所述多路模擬開關(guān)MAX319ESA的第1管腳為模擬電子開關(guān)電路的輸出端。
[0008] 上述的一種核電站松動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述交直流信號分離電 路包括運放LF356和運放U4,所述運放LF356的同相輸入端經(jīng)電容C8與模擬電子開關(guān)電路 的輸出端相接，運放LF356的第7管腳分兩路，一路經(jīng)電感L1與+12V電源輸出端相接，另 一路接滑動電阻R4的滑動端；滑動電阻R4的一個固定端與運放LF356的第1管腳相接，滑 動電阻R4的另一個固定端與運放LF356的第5管腳相接，運放LF356的輸出端經(jīng)電阻R16 與運放LF356的反相輸入端相接，運放LF356的第4管腳經(jīng)電感L4與-12V電源輸出端相 接，運放LF356的輸出端為交直流信號分離電路的第一信號輸出端；所述運放U4的同相輸 入端經(jīng)電阻R21與多路模擬開關(guān)MAX319ESA的第1管腳相接，運放U4的輸出端與運放U4 的反相輸入端相接，運放U4的輸出端為交直流信號分離電路的第二信號輸出端。
[0009] 上述的一種核電站松動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述交流信號調(diào)理電路 包括型號為LF253M的忍片U1，所述忍片U1的第3管腳經(jīng)電阻R8和電阻R10與交直流信號 分離電路的第一信號輸出端相接，忍片U1的第1管腳分=路，一路經(jīng)電阻R42和電阻R41 接模擬地，另一路經(jīng)電容C1與電阻R8和電阻R10的連接端相接，第=路經(jīng)電阻R39和電阻 R40與忍片U1的第5管腳相接；忍片U1的第2管腳與電阻R42和電阻R41的連接端相接， 忍片U1的第7管腳分兩路，一路經(jīng)電阻R44和電阻R43接模擬地，另一路經(jīng)電容C26與電阻 R39和電阻R40的連接端相接，忍片U1的第6管腳與電阻R44和電阻R43的連接端相接；
[0010] 所述增益調(diào)節(jié)旋鈕包括六路旋鈕開關(guān)S1，所述六路旋鈕開關(guān)S1的六個靜觸點分 別與電阻R6的一端、電阻R7的一端、電阻R9的一端、電阻R12的一端、電阻R13的一端和 電阻R15的一端相接；
[0011] 所述增益調(diào)理電路包括型號為LF253M的忍片U2,所述忍片U2的第7管腳與電阻 R3的一端相接，電阻R3的另一端和忍片U2的第6管腳的連接端均與所述電阻R6的另一 端、電阻R7的另一端、電阻R9的另一端、電阻R12的另一端、電阻R13的另一端和電阻R15 的另一端的連接端相接，忍片肥的第5管腳經(jīng)電阻R14接模擬地，所述忍片U2的第7管腳 為增益調(diào)理電路的輸出端。
[0012] 上述的一種核電站松動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述直流信號調(diào)理電路 包括運放呪，所述運放呪的同相輸入端經(jīng)電阻R19和電阻R18與交直流信號分離電路的第 二信號輸出端相接，運放呪的輸出端分兩路，一路經(jīng)電容C16與電阻R19和電阻R18的連 接端相接，另一路與運放U5的反相輸入端相接，所述運放U5的輸出端為直流信號調(diào)理電路 的輸出端。
[0013] 上述的一種核電站松動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述加法電路包括運放 U6,所述運放U6的同相輸入端分兩路，一路經(jīng)電阻R17與增益調(diào)理電路的輸出端相接，另一 路經(jīng)電阻R22與直流信號調(diào)理電路的輸出端相接；運放U6的反相輸入端經(jīng)電阻R25接模擬 地，運放U6的輸出端經(jīng)電阻R26與運放U6的反相輸入端相接。
[0014] 上述的一種核電站松動部件監(jiān)測報警系統(tǒng)，其特征在于：所述信號跟隨電路包括 運放U7,所述運放U7的同相輸入端經(jīng)電阻R30與浪涌保護電路的輸出端相接，運放U7的輸 出端與運放U7的反相輸入端相接；
[0015] 所述信號放大電路包括型號為LF253M的忍片U3,所述忍片U3的同相輸入端經(jīng)電 阻R1和電容C31與運放U7的輸出端相接，忍片U3的輸出端經(jīng)電阻R35與忍片U3的反相 輸入端相接。
[0016] 本發(fā)明還公開了一種方法步驟簡單、實現(xiàn)方便、有效減小了誤報、漏報的概率的核 電站松動部件監(jiān)測報警方法，其特征在于該方法包括W下步驟：
[0017] 步驟一、數(shù)據(jù)采集及傳輸：加速度傳感器對核電站松動部件掉落產(chǎn)生的振動信號 進行實時檢測并將檢測到的信號輸出給前置放大器，前置放大器對加速度傳感器輸出的信 號進行放大后輸出給信號調(diào)理器，信號調(diào)理器對前置放大器輸出的信號進行調(diào)理后輸出給 數(shù)據(jù)采集卡，數(shù)據(jù)采集卡按周期T采集信號調(diào)理器輸出的信號并傳輸給數(shù)據(jù)分析診斷計算 機；
[0018] 步驟二、數(shù)據(jù)分析診斷計算機對數(shù)據(jù)采集卡采集到的數(shù)據(jù)進行分析診斷，得出診 斷結(jié)果并進行相應的報警；具體過程為：
[0019] 步驟201、進行