核電站松動件定位方法的研究.pdf

1、本文結(jié)合國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃項目“核電站松動件監(jiān)測系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)研究(863計劃，2007AA042426)”，就核電站松動件沖擊信號的預(yù)處理與識別、松動件定位等關(guān)鍵技術(shù)開展了研究，提出了“核電站松動件定位方法研究”的博士論文研究課題。
　　 第1章：闡述了松動件監(jiān)測系統(tǒng)(Loose Part Monitoring System，LPMS)的研究背景和意義。介紹了國內(nèi)外松動件監(jiān)測系統(tǒng)的發(fā)展進程、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以及關(guān)鍵技術(shù)，綜述了國內(nèi)外

2、松動件定位方法的研究現(xiàn)狀，最后給出了本論文的研究背景和總體框架。
　　 第2章：通過分析核電站背景噪聲和松動件沖擊信號的性質(zhì)，提出了一種松動件沖擊信號的預(yù)處理和識別方法。該方法采用自適應(yīng)AR模型實現(xiàn)檢測信號的白化處理，然后以白化信號的線性預(yù)測系數(shù)(Linear Predictive Coefficients，LPC)作為信號特征，通過支持向量機(Supporter Vector Machine，SVM)識別所測信號是否包含沖擊信

3、號；最后通過仿真實驗驗證了該方法的有效性。
　　 第3章：研究了三角形定位方法中時差估算誤差和波速測量誤差對松動件定位精度的影響規(guī)律，提出了一種基于總體平均經(jīng)驗?zāi)B(tài)分解(Ensemble Empirical ModeDecomposition，EEMD)和希爾伯特變換的松動件定位方法。首先分析了基于EEMD分解的主能量彎曲波提取方法；然后將主能量彎曲波信號的希爾伯特包絡(luò)線第一個峰值所對應(yīng)的時刻作為該彎曲波的到達時間，并基于主能量

4、彎曲波信號的頻譜計算彎曲波波速；進而根據(jù)信號波速和到達時間差實現(xiàn)松動件定位；仿真實驗結(jié)果表明，該方法能夠?qū)崿F(xiàn)快速準確定位，且具有良好的抗噪聲性能。
　　 第4章：改進了圓交叉定位法，研究了基于信號時頻分析的波傳播距離估計方法，在此基礎(chǔ)上提出了一種基于平滑偽D-Flandrin分布的松動件定位方法。該方法通過分析彎曲波的頻散特性，建立了時頻平面上彎曲波頻率和傳播時延的關(guān)系；根據(jù)該關(guān)系和仿射類時頻分布的定義可知平滑偽D-Flandr

5、in分布較適合于對彎曲波信號進行時頻分析；時頻分析后采用非線性最小二乘法求解信號頻散模型的參數(shù)以估計彎曲波傳播距離，最后應(yīng)用圓交叉定位法實現(xiàn)定位。仿真實驗分析證明了該定位方法的有效性。
　　 第5章：研究了圓柱殼和球殼表面的定位分析方法。針對由于各個方向波速不一致造成的圓柱殼表面定位難問題，分析了沖擊信號在圓柱殼上的傳播模型，并由此提出了一種應(yīng)用于圓柱殼定位的改進掃描定位方法。該方法通過優(yōu)化多個目標實現(xiàn)定位：圓柱殼上彎曲波的周向

6、傳播速度方差最小、軸向傳播速度方差最小以及初始碰撞時間的方差最?。鹤詈笠粤Ｗ尤憾嗄繕藘?yōu)化算法進行目標尋優(yōu)，增加了定位的速度。進行了仿真實驗驗證，結(jié)果表明了所提方法的有效性。
　　 第6章：在理論研究的基礎(chǔ)上，采用LabVIEW開發(fā)了核電站松動件監(jiān)測(LPMS)原型系統(tǒng)。詳細分析了系統(tǒng)架構(gòu)及主要功能模塊，設(shè)計了軟件模塊結(jié)構(gòu)以及軟硬件接口，實現(xiàn)了松動件的在線監(jiān)測、定位分析等功能，并在鋼板上進行了驗證分析。
　　 第7章：概括