一种核电站松动部件监测报警系统及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于核电站松动部件监测技术领域，具体设及一种核电站松动部件监测报 警系统及方法。
【背景技术】
[0002] 核电站回路冷却剂系统中零部件很多，松脱部件现象时有发现，其来源是运行时 引起的零部件松动或脱落，也可能是在施工、换料或维修时遗留在系统内的零部件、工具等 物件，尽可能早地发现松动件可避免或减轻回路系统部件发生与安全相关的损坏或故障， 减小核电厂的经济损失，通过早期监测与诊断确定异常跌落物的大致方位和重量，使维修 有目的地进行，从而减少计划外停堆，将核电厂检修人员的福射剂量减到最小；传统的松动 部件检测采用手动方式提供一套有计划的定期监测，用于探测是否存在松动件、通道校验 和功能试验、W及确定监测系统的可运行性、校验、确定报警等级、观察传感器信号的变化 趋势进行诊断等，操作复杂，检测周期长，发现问题迟缓，效率低；因此出现了自动方式的松 动件的连续在线监测，当监测到的信号达到或超过预先规定的报警基准值时，数据采集系 统才启动进行数据采集和分析，并通过报警装置向主控室运行值班人员提供声响和灯光报 警；鉴于系统结构复杂，又在高溫高压和福照环境下，使松脱部件监测和诊断具体实施有一 定难度，实施规范规定的数据信号调理要求难W满足。
【发明内容】
[0003] 本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种核电站松 动部件监测报警系统及方法，其设计新颖合理，电路调理精度高，监听监视效果好，实用性 强，便于推广使用。
[0004] 为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种核电站松动部件监测报警 系统，其特征在于：包括依次连接且用于对核电站松动部件掉落产生的振动信号进行实时 检测的加速度传感器、用于对加速度传感器输出的信号进行放大的前置放大器、用于对前 置放大器输出的信号进行调理的信号调理器、用于信号采集的数据采集卡和用于数据分析 诊断处理的数据分析诊断计算机，所述加速度传感器、前置放大器和信号调理器的数量均 为多个；所述信号调理器包括模拟电子开关电路、信号监视单元、信号监听单元、加法电路 和与模拟电子开关电路的输出端相接的交直流信号分离电路；所述模拟电子开关电路的输 入端接有信号自检参考单元和信号检测保护单元，所述信号自检参考单元包括控制器接口 和与控制器接口输出端相接的光禪隔离电路，所述信号检测保护单元包括电流激励电路、 信号输入接口W及与电流激励电路的输出端和信号输入接口的输出端均相接的浪涌保护 电路，所述控制器接口的输出端、光禪隔离电路的输出端和浪涌保护电路的输出端均与模 拟电子开关电路输入端相接；所述交直流信号分离电路的第一信号输出端和加法电路的第 一信号输入端之间依次接有交流信号调理电路、增益调节旋钮和增益调理电路，所述交直 流信号分离电路的第二信号输出端和加法电路的第二信号输入端之间接有直流信号调理 电路，所述加法电路的信号输出端接有信号输出接口；所述信号监视单元包括指示灯、示波 器接口和与浪涌保护电路的输出端相接的信号跟随电路，所述指示灯的输入端和示波器接 口的输入端均与信号跟随电路的输出端相接；所述信号监听单元包括信号放大电路和与信 号放大电路的输出端相接的音箱，所述信号放大电路的输入端与信号跟随电路的输出端相 接。
[0005] 上述的一种核电站松动部件监测报警系统，其特征在于：所述电流激励电路包括 恒流源忍片LM334,所述恒流源忍片LM334的第1管脚与+24V电源输出端相接，所述恒流源 忍片LM334的第3管脚分两路，一路通过电阻R2与恒流源忍片LM334的第2管脚相接，另 一路经二极管D1和电阻R5与恒流源忍片LM334的第2管脚相接；
[0006] 所述浪涌保护电路包括放电管G1和放电管G2,所述放电管G1的阳极通过压敏电 阻R33与所述信号输入接口和电阻R24的一端的连接端相接，电阻R24的另一端为浪涌保 护电路的输出端且分两路，一路与二极管D1和电阻R5的连接端相接，另一路与二极管D6 的阳极和二极管D10的阴极的连接端相接；二极管D6的阴极与二极管D12的阴极和稳压二 极管D11的阴极的连接端相接，二极管D10的阳极与二极管D13的阳极和稳压二极管D11 的阳极的连接端相接，二极管D12的阳极与二极管D13的阴极均接模拟地，放电管G1的阴 极分两路，一路经放电管G2接大地，另一路经电阻R34接模拟地；电阻R34与模拟地的连接 端经双向稳压二极管D14接大地。
[0007] 上述的一种核电站松动部件监测报警系统，其特征在于：所述模拟电子开关电路 包括多路模拟开关MAX319ESA，所述多路模拟开关MAX319ESA的第2管脚与浪涌保护电路的 输出端相接，所述多路模拟开关MAX319ESA的第1管脚为模拟电子开关电路的输出端。
[0008] 上述的一种核电站松动部件监测报警系统，其特征在于：所述交直流信号分离电 路包括运放LF356和运放U4,所述运放LF356的同相输入端经电容C8与模拟电子开关电路 的输出端相接，运放LF356的第7管脚分两路，一路经电感L1与+12V电源输出端相接，另 一路接滑动电阻R4的滑动端；滑动电阻R4的一个固定端与运放LF356的第1管脚相接，滑 动电阻R4的另一个固定端与运放LF356的第5管脚相接，运放LF356的输出端经电阻R16 与运放LF356的反相输入端相接，运放LF356的第4管脚经电感L4与-12V电源输出端相 接，运放LF356的输出端为交直流信号分离电路的第一信号输出端；所述运放U4的同相输 入端经电阻R21与多路模拟开关MAX319ESA的第1管脚相接，运放U4的输出端与运放U4 的反相输入端相接，运放U4的输出端为交直流信号分离电路的第二信号输出端。
[0009] 上述的一种核电站松动部件监测报警系统，其特征在于：所述交流信号调理电路 包括型号为LF253M的忍片U1，所述忍片U1的第3管脚经电阻R8和电阻R10与交直流信号 分离电路的第一信号输出端相接，忍片U1的第1管脚分=路，一路经电阻R42和电阻R41 接模拟地，另一路经电容C1与电阻R8和电阻R10的连接端相接，第=路经电阻R39和电阻 R40与忍片U1的第5管脚相接；忍片U1的第2管脚与电阻R42和电阻R41的连接端相接， 忍片U1的第7管脚分两路，一路经电阻R44和电阻R43接模拟地，另一路经电容C26与电阻 R39和电阻R40的连接端相接，忍片U1的第6管脚与电阻R44和电阻R43的连接端相接；
[0010] 所述增益调节旋钮包括六路旋钮开关S1，所述六路旋钮开关S1的六个静触点分 别与电阻R6的一端、电阻R7的一端、电阻R9的一端、电阻R12的一端、电阻R13的一端和 电阻R15的一端相接；
[0011] 所述增益调理电路包括型号为LF253M的忍片U2,所述忍片U2的第7管脚与电阻 R3的一端相接，电阻R3的另一端和忍片U2的第6管脚的连接端均与所述电阻R6的另一 端、电阻R7的另一端、电阻R9的另一端、电阻R12的另一端、电阻R13的另一端和电阻R15 的另一端的连接端相接，忍片肥的第5管脚经电阻R14接模拟地，所述忍片U2的第7管脚 为增益调理电路的输出端。
[0012] 上述的一种核电站松动部件监测报警系统，其特征在于：所述直流信号调理电路 包括运放呪，所述运放呪的同相输入端经电阻R19和电阻R18与交直流信号分离电路的第 二信号输出端相接，运放呪的输出端分两路，一路经电容C16与电阻R19和电阻R18的连 接端相接，另一路与运放U5的反相输入端相接，所述运放U5的输出端为直流信号调理电路 的输出端。
[0013] 上述的一种核电站松动部件监测报警系统，其特征在于：所述加法电路包括运放 U6,所述运放U6的同相输入端分两路，一路经电阻R17与增益调理电路的输出端相接，另一 路经电阻R22与直流信号调理电路的输出端相接；运放U6的反相输入端经电阻R25接模拟 地，运放U6的输出端经电阻R26与运放U6的反相输入端相接。
[0014] 上述的一种核电站松动部件监测报警系统，其特征在于：所述信号跟随电路包括 运放U7,所述运放U7的同相输入端经电阻R30与浪涌保护电路的输出端相接，运放U7的输 出端与运放U7的反相输入端相接；
[0015] 所述信号放大电路包括型号为LF253M的忍片U3,所述忍片U3的同相输入端经电 阻R1和电容C31与运放U7的输出端相接，忍片U3的输出端经电阻R35与忍片U3的反相 输入端相接。
[0016] 本发明还公开了一种方法步骤简单、实现方便、有效减小了误报、漏报的概率的核 电站松动部件监测报警方法，其特征在于该方法包括W下步骤：
[0017] 步骤一、数据采集及传输：加速度传感器对核电站松动部件掉落产生的振动信号 进行实时检测并将检测到的信号输出给前置放大器，前置放大器对加速度传感器输出的信 号进行放大后输出给信号调理器，信号调理器对前置放大器输出的信号进行调理后输出给 数据采集卡，数据采集卡按周期T采集信号调理器输出的信号并传输给数据分析诊断计算 机；
[0018] 步骤二、数据分析诊断计算机对数据采集卡采集到的数据进行分析诊断，得出诊 断结果并进行相应的报警；具体过程为：
[0019] 步骤201、进行