一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法及系统与流程

本发明涉及核电站技术领域，尤其涉及一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法及系统。

背景技术：

堆外核测系统(rpn)是压水堆核电站的关键专用仪控系统，堆外核测仪表连续监测反应堆堆芯中子通量水平及堆芯功率水平，参与反应堆保护，是涉及反应堆安全的关键仪控系统。rpn系统主要设备包含探测器、电缆和保护机柜等，相关设备的运行状态良好是执行保护功能的必备要求，需要对其进行运行状况进行连续的跟踪监测和趋势预测，即需要对上述设备进行系统性的定期检查，根据检查数据指定合理的定期更换计划，以防止功能故障发生，使其能够保持正常的工作状态。

在前期核电项目在运机组运行过程中，积累和总结一套完善的核仪表系统探头和电缆设备检修管理的工作方法和工作流程，通过将设备检修工作方法和工作流程和互联网技术相结合，实现利用最新的智能数据分析技术实现对设备性能的智能化预测。

现有技术中，核仪表系统探头和电缆性能预测的方法主要是通过纸质材料开展设备性能参数的测试、测量、记录，然后通过人工的分析，实现对设备性能的分析和设备性能的预测。具体工作流程和工作内容主要在设备维修管理程序、纸质维修程序实施和纸质维修报告出版中体现，主要是通过人工按照厂家提供的设备维修准则进行分析，在通过确定的计算方法和判断方法，对设备的性能进行评估，并根据长期测量的设备性能变化趋势进行设备性能的预测。

但是，纸质的报告和管理程序，在采集、记录设备性能数据后，数据的整理、计算、分析和预测，需要大量的重复计算和数据的比对，需要耗费大量人力；对于历史数据的分析和利用，由于数据的纸质化记录，不利于多个群厂设备性能数据的共享，需要大量的精力搜集、整理已有数据，同时会因为人员流动导致相应的数据无法被充分使用；群厂之间无法建立一个统一的数据库，不利于设备性能检修和预测工作实施标准化和体系化。

技术实现要素：

本发明针对现有技术中存在的问题，提供了一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法及系统，能够提高检测效率，降低人力成本。

本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：

一方面，本发明提供一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法，所述核仪表包括探测器以及连接所述探测器的电缆，所述方法包括：

输入探测器的测试数据；

根据所述测试数据绘制探测器特征曲线，以检测所述探测器的性能；

测量电缆的绝缘电阻值，并根据所述绝缘电阻值检测所述电缆的性能；

根据检测到的探测器的性能和电缆的性能对所述核仪表进行处理。

进一步地，所述探测器为源量程探测器，所述探测器的测试数据为甄别阈值，所述探测器特征曲线为甄别特征曲线；

所述根据所述测试数据绘制探测器特征曲线，以检测所述探测器的性能，具体包括：

根据不同的甄别阈值测量探测器相应的计数值；

根据所述甄别阈值和所述计数值的对应关系，绘制甄别特征曲线；

根据预设的曲线准则对所述甄别特征曲线进行检测，获得所述探测器的性能。

进一步地，所述探测器为源量程探测器、中间量程探测器或功率量程探测器，所述探测器的测试数据为高压值，所述探测器特征曲线为高压坪特性曲线；

所述根据所述测试数据绘制探测器特征曲线，以检测所述探测器的性能，具体包括：

根据不同的高压值测量探测器相应的电流值；

根据所述高压值和所述电流值的对应关系，绘制高压坪特性曲线；

根据所述高压坪特性曲线计算探测器降级度和饱和曲线平坦区斜率系数，以检测所述探测器的性能。

进一步地，所述根据所述高压坪特性曲线计算探测器降级度和饱和曲线平坦区斜率系数，以检测所述探测器的性能，具体包括：

根据所述高压坪特性曲线获取600v高压值对应的电流值i(600v)，进而获取0.2×i(600v)电流值对应的高压值v0，作为探测器降级度；

根据所述高压坪特性曲线获取800v高压值对应的电流值i(800v)和700v高压值对应的电流值i(700v)；

根据电流值i(800v)和电流值i(700v)计算饱和曲线平坦区域斜率系数

根据所述探测器降级度和饱和曲线平坦区域斜率系数，检测所述探测器的性能。

进一步地，所述根据所述探测器降级度和饱和曲线平坦区域斜率系数，检测所述探测器的性能，具体包括：

在所述探测器为中间量程探测器时，若检测到所述探测器降级度大于70v，则判定所述探测器需要进行连续三个月监测；

若检测到所述探测器降级度大于140v，则判定需要更换所述探测器；

若检测到所述饱和曲线平坦区域斜率系数大于2％时，则判定需要更换所述探测器。

进一步地，所述根据所述探测器降级度和饱和曲线平坦区域斜率系数，检测所述探测器的性能，具体包括：

在所述探测器为功率量程探测器时，若检测到所述探测器降级度大于30v，则判定所述探测器需要进行连续三个月监测；

若检测到所述探测器降级度大于60v，则判定需要更换所述探测器；

若检测到所述饱和曲线平坦区域斜率系数大于2％时，则判定需要更换所述探测器。

进一步地，所述方法还包括：

定时检测所述探测器的性能，以预测所述探测器的性能趋势。

进一步地，所述电缆包括源量程电缆、中间量程电缆和功率量程电缆；

所述测量电缆的绝缘电阻值，并根据所述绝缘电阻值检测所述电缆的性能，具体包括：

针对每一类型电缆，分别测量预设测试条件下的探测器至机柜之间电缆的绝缘电阻值、探测器至连接板之间电缆的绝缘电阻值、岛内电缆的绝缘电阻值和岛外电缆的绝缘电阻值；所述预设测试条件是在环境温度25±10℃、相对湿度65％以下、加500v直流电压下的条件；

若检测到所述探测器至机柜之间电缆的绝缘电阻值大于1*10¹⁰ω，则判定所述探测器至机柜之间电缆的性能良好；

若检测到所述探测器至连接板之间电缆的绝缘电阻值大于1*10¹¹ω，则判定所述探测器至连接板之间电缆的性能良好；

若检测到所述岛内电缆的绝缘电阻值大于1*10¹¹ω，则判定所述岛内电缆的性能良好；

若检测到所述岛外电缆的绝缘电阻值大于1*10¹¹ω，则判定所述岛外电缆的性能良好。

进一步地，所述方法还包括：

定时测量所述电缆的绝缘电阻值，以预测所述电缆的性能趋势。

另一方面，本发明提供一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测系统，能够实现上述核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法的所有流程，所述核仪表包括探测器以及连接所述探测器的电缆，所述系统包括：

数据输入模块，用于输入探测器的测试数据；

探测器性能检测模块，用于根据所述测试数据绘制探测器特征曲线，以检测所述探测器的性能；

电缆性能检测模块，用于测量电缆的绝缘电阻值，并根据所述绝缘电阻值检测所述电缆的性能；

核仪表处理模块，用于根据检测到的探测器的性能和电缆的性能对所述核仪表进行处理。

本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

输入探测器的测试数据，并根据测试数据绘制探测器特征曲线，以根据该特征曲线进行探测器性能的检测，测量电缆的绝缘电阻值，以根据该绝缘电阻值进行电缆性能的检测，从而实现探测器和电缆性能的自动检测，有效提高检测效率，降低人力成本。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法的流程示意图；

图2是本发明实施例一提供的核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法中rpn模块的架构图；

图3是本发明实施例一提供的核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法中甄别阈值特征曲线的示意图；

图4是本发明实施例一提供的核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法中高压坪特性曲线的示意图；

图5是本发明实施例一提供的核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法的具体流程示意图；

图6是本发明实施例二提供的核电厂核仪表探测器和电缆性能检测系统的结构示意图。

具体实施方式

为了解决现有技术中存在的检测效率低下、耗费大量人力等技术问题，本发明旨在提供一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法，其核心思想是：输入探测器的测试数据，并根据测试数据绘制探测器特征曲线，以根据该特征曲线进行探测器性能的检测，测量电缆的绝缘电阻值，以根据该绝缘电阻值进行电缆性能的检测，从而实现探测器和电缆性能的自动检测。本实施例能够有效提高检测效率，降低人力成本。

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。

实施例一

如图1所示，本发明实施例提供了一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法，所述核仪表包括探测器以及连接所述探测器的电缆，所述方法包括：

s1、输入探测器的测试数据；

s2、根据所述测试数据绘制探测器特征曲线，以检测所述探测器的性能；

s3、测量电缆的绝缘电阻值，并根据所述绝缘电阻值检测所述电缆的性能；

s4、根据检测到的探测器的性能和电缆的性能对所述核仪表进行处理。

需要说明的是，在检测探测器性能时，通过研究探测器性能诊断所需要的所有输入数据，建立数据输入采集窗口，然后通过设定的计算算法，实现在网页输入探测器性能的测试数据后，自动绘制探测器性能曲线，给出探测器性能分析结果、建议的解决方案，实现探测器智能化诊断。在检测电缆性能时，通过测量仪器测量电缆的绝缘电阻值，根据测量的绝缘电阻值给出电缆性能分析结果、建议的解决方案，实现电缆智能化诊断。在检测出探测器性能和电缆性能后对核仪表进行处理，例如更换探测器或电缆、对探测器进行连续监测等等。

rpn预防维修主要包含源量程探测器高压坪曲线及甄别特征曲线、中间量程探测器高压坪曲线、功率量程探测器高压坪曲线和电缆绝缘，同时针对具体电站的情况，还可加入kcaln/kcal1/kcal2/kcalni参数跟踪、高压跳变响应试验跟踪、硼表验证。其中，rpn模块架构图见图2。

本实施例按照预防性维修的具体工作内容，提供了数据录入管理、历史数据管理、趋势分析、探测器管理、电缆管理等智能分析工具、数据管理等智能化工具。

实现输入数据和输出内容的标准化，根据实际工作中的需要，提供对应的数据录入框。

实现操作的便利性和实用性，利用智能数据分析技术，减少数据整理、分析、结果输出所投入的人力，提高工作效率。按照设备维修活动的经验总结，通过分类整理，按照合理的结构排列，提供一个标准的工作处理流程，同时实现互联网智能技术在仪控设备预防性维修中的运用，实现技术上的进步和创新。

优选地，所述探测器为源量程探测器，所述探测器的测试数据为甄别阈值，所述探测器特征曲线为甄别特征曲线。

在步骤s2中，所述根据所述测试数据绘制探测器特征曲线，以检测所述探测器的性能，具体包括：

根据不同的甄别阈值测量探测器相应的计数值；

根据所述甄别阈值和所述计数值的对应关系，绘制甄别特征曲线；

根据预设的曲线准则对所述甄别特征曲线进行检测，获得所述探测器的性能。

需要说明的是，甄别特征曲线是用来对源量程探测器设置甄别阀值的，合理的甄别阀值的设定能提高源量程探测器的测量性能，过滤到不需要测量的干扰射线，提高测量数据的准确性。

确定甄别阀值的原则是，当取得的甄别阀值不同而探测器测得的计数值没有大的变化时，取没有变化的数值所对应的最小甄别阀值。

甄别特征曲线需要录入的数据包括甄别阈值和探测器的计数值，甄别特征曲线如图3所示。

根据甄别特征曲线检测探测器性能的方法较多，例如将1.1v甄别阈值对应的计数值减去0.5v甄别阈值对应的计数值后除以0.8v甄别阈值对应的计数值，获得一个系数，若该系数大于一个特定值，则判定探测器需要降级或更换，否则判定探测器性能良好。

优选地，所述探测器为源量程探测器、中间量程探测器或功率量程探测器，所述探测器的测试数据为高压值，所述探测器特征曲线为高压坪特性曲线。

在步骤s2中，所述根据所述测试数据绘制探测器特征曲线，以检测所述探测器的性能，具体包括：

根据不同的高压值测量探测器相应的电流值；

根据所述高压值和所述电流值的对应关系，绘制高压坪特性曲线；

根据所述高压坪特性曲线计算探测器降级度和饱和曲线平坦区斜率系数，以检测所述探测器的性能。

需要说明的是，高压坪特性曲线是用来检测探测器的工作特性，检测探测器能否工作在正常的区域。高压坪特性曲线不仅适用于源量程探测器，同样适用于中间量程和功率量程探测器。

确保探测器工作良好的原则是，在连续输入若干个高压值之后探测器仍能维持一个比较稳定的计数值，既探测器有一个比较稳定的工作区域，由此可以探测器的工作特性是良好，否则如果没有一个稳定的测量计数区域，说明探测器没有一个稳定的工作区域，这样探测器的性能可能会降级甚至表明探测器故障。

高压坪特性曲线需要录入的数据包括高压值和探测器的计数率，高压坪特性曲线如图4所示。

进一步地，所述根据所述高压坪特性曲线计算探测器降级度和饱和曲线平坦区斜率系数，以检测所述探测器的性能，具体包括：

根据所述高压坪特性曲线获取600v高压值对应的电流值i(600v)，进而获取0.2×i(600v)电流值对应的高压值v0，作为探测器降级度；

根据所述高压坪特性曲线获取800v高压值对应的电流值i(800v)和700v高压值对应的电流值i(700v)；

根据电流值i(800v)和电流值i(700v)计算饱和曲线平坦区域斜率系数

根据所述探测器降级度和饱和曲线平坦区域斜率系数，检测所述探测器的性能。

进一步地，在所述探测器为中间量程探测器时，若检测到所述探测器降级度大于70v，则判定所述探测器需要进行连续三个月监测；

若检测到所述探测器降级度大于140v，则判定需要更换所述探测器；

若检测到所述饱和曲线平坦区域斜率系数大于2％时，则判定需要更换所述探测器。

具体地，中间量程高压坪特性曲线判定准侧如下：

v0：表示探头降级度

若v0>70v，该探头需要进行连续三个月监测。

若v0>140v，下次大修更换探头。

其中：

io(a)＝0.2×i600v

vo(v)＝vi＝io

p(％)：饱和曲线平坦区斜率系数

若p>2％，下次大修更换此探头。

其中：

进一步地，在所述探测器为功率量程探测器时，若检测到所述探测器降级度大于30v，则判定所述探测器需要进行连续三个月监测；

若检测到所述探测器降级度大于60v，则判定需要更换所述探测器；

若检测到所述饱和曲线平坦区域斜率系数大于2％时，则判定需要更换所述探测器。

具体地，功率量程高压坪特性曲线判定准则如下：

v0：表示探头降级度

若v0>30v，该探头需要进行连续三个月监测。

若v0>60v，下次大修更换探头。

其中：

io(a)＝0.2×i600v

vo(v)＝vi＝io

p(％)：饱和曲线平坦区斜率系数

若p>2％，下次大修更换此探头。

其中：

进一步地，所述方法还包括：

定时检测所述探测器的性能，以预测所述探测器的性能趋势。

需要说明的是，定时检测探测器的性能，例如定时绘制高压坪特性曲线，并计算其中的饱和曲线平坦区斜率系数p，若p越来越接近2％，则预测探测器性能越来越差，以便提前做好更换探测器的准备。

进一步地，所述电缆包括源量程电缆、中间量程电缆和功率量程电缆。

在步骤s3中，所述测量电缆的绝缘电阻值，并根据所述绝缘电阻值检测所述电缆的性能，具体包括：

针对每一类型电缆，分别测量预设测试条件下的探测器至机柜之间电缆的绝缘电阻值、探测器至连接板之间电缆的绝缘电阻值、岛内电缆的绝缘电阻值和岛外电缆的绝缘电阻值；所述预设测试条件是在环境温度25±10℃、相对湿度65％以下、加500v直流电压下的条件；

若检测到所述探测器至机柜之间电缆的绝缘电阻值大于1*10¹⁰ω，则判定所述探测器至机柜之间电缆的性能良好；

若检测到所述探测器至连接板之间电缆的绝缘电阻值大于1*10¹¹ω，则判定所述探测器至连接板之间电缆的性能良好；

若检测到所述岛内电缆的绝缘电阻值大于1*10¹¹ω，则判定所述岛内电缆的性能良好；

若检测到所述岛外电缆的绝缘电阻值大于1*10¹¹ω，则判定所述岛外电缆的性能良好。

需要说明的是，电缆的验收准则清单如表1所示。

表1

其中，ma指探测器；bnd指连接板；two指贯穿件；ar指机柜。

进一步地，所述方法还包括：

定时测量所述电缆的绝缘电阻值，以预测所述电缆的性能趋势。

需要说明的是，定时测量所述电缆的绝缘电阻值，例如定时测量岛内电缆的绝缘电阻值，若岛内电缆的绝缘电阻值越来越接近1x10¹¹ω，则预测岛内电缆的性能越来越差，以便提前做好更换电缆的准备。

参见图5，是本发明实施例提供的核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法的具体流程图。

探测器性能的检测包括步骤s501至s506：

s501、探测器信息记录；

s502、试验测量数据记录；

s503、探测器特征曲线绘制(高压坪、甄别阈等曲线)；

s504、特征曲线准则验证；若通过，则执行s505，若不通过，则执行s506；

s505、趋势预测数据存储；

s506、维修更换数据记录。

电缆性能的检测包括步骤s507至s511：

s507、电缆绝缘监测；

s508、电缆检测数据记录；

s509、电阻验收准则对比；若通过，则执行s510，若不通过，则执行s511；

s510、趋势预测数据存储；

s511、维修更换数据记录。

本发明实施例输入探测器的测试数据，并根据测试数据绘制探测器特征曲线，以根据该特征曲线进行探测器性能的检测，测量电缆的绝缘电阻值，以根据该绝缘电阻值进行电缆性能的检测，从而实现探测器和电缆性能的自动检测，有效提高检测效率，降低人力成本。

实施例二

本发明实施例提供了一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测系统，能够实现上述核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法的所有流程，参见图6，所述核仪表包括探测器以及连接所述探测器的电缆，所述系统包括：

数据输入模块1，用于输入探测器的测试数据；

探测器性能检测模块2，用于根据所述测试数据绘制探测器特征曲线，以检测所述探测器的性能；

电缆性能检测模块3，用于测量电缆的绝缘电阻值，并根据所述绝缘电阻值检测所述电缆的性能；

核仪表处理模块4，用于根据检测到的探测器的性能和电缆的性能对所述核仪表进行处理。

本发明实施例输入探测器的测试数据，并根据测试数据绘制探测器特征曲线，以根据该特征曲线进行探测器性能的检测，测量电缆的绝缘电阻值，以根据该绝缘电阻值进行电缆性能的检测，从而实现探测器和电缆性能的自动检测，有效提高检测效率，降低人力成本。

综上所述，本发明提出了一种核电厂核仪表探测器和电缆性能检测方法及系统，其具有较好的实用效果：

1)实现传统工作方式在新时代向智能化、互联网化方向的转变，能够有效提高工作效率，将部分重复性的工作通过智能技术处理，对工作方式和工具进行了有效的改进；

2)在大量经验总结的基础上，实现数据输入、输出内容的标准化，实现工作内容的标准化管理。实现数据处理、分析的智能化，实现设备性能特性曲线的自动绘制，设备性能的自动诊断，实现设备历史趋势处理，实现设备信息数据管理功能；

3)建立统一的数据库和操作平台，便于群厂设备信息的集中利用。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。