CN107421586A - 一种核电站安全壳打压试验强度监测系统及监测方法 - Google Patents

一种核电站安全壳打压试验强度监测系统及监测方法 Download PDF

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CN107421586A
CN107421586A CN201710681506.7A CN201710681506A CN107421586A CN 107421586 A CN107421586 A CN 107421586A CN 201710681506 A CN201710681506 A CN 201710681506A CN 107421586 A CN107421586 A CN 107421586A
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赵健
何锐
张波
李少纯
沈东明
陈威
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中广核工程有限公司
中国广核集团有限公司
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Abstract

本发明提供一种核电站安全壳打压试验强度监测系统,包括数据采集模块,分布于安全壳不同部位,用于采集安全壳不同部位的参数信号,所述参数信号包括变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数;数据读取处理模块,与数据采集模块连接,用于读取和接收数据采集模块的参数信号,剔除其中不合理的参数信号,并依据接收的合理参数信号进行计算,得出安全壳强度分析数据。本发明还提供一种采用核电站安全壳打压试验强度监测系统实现的核电站安全壳打压试验强度监测方法,本发明技术方案通过优化现有的核电站安全壳打压试验强度监测系统数据读取及分析处理方法,解决现有技术存在的需人工读取数据和数据可靠性差的问题。

Description

一种核电站安全壳打压试验强度监测系统及监测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及安全壳强度分析领域,具体涉及一种核电站安全壳打压试验强度监测 系统及监测方法。

背景技术

[0002] 安全壳是核反应堆的围护结构,是继核燃料包壳、一回路压力壳之后的第三道安 全屏障,也是最后一道安全屏障。其功能是当一回路管道发生破裂、造成失水事故时,将事 故中的裂变产物限制和消除在其内部,确保核电工作人员和公众的安全。此外安全壳还可 以预防内部设施免遭外界的冲击,负有重大的安全使命。为了对安全壳在失事状态下的工 作性能进行评估,按照RCC-G-等有关规范规程要求,需要在投产前、投产运营后分别进行定 期的压力试验,通过测量安全壳在压力试验中的结构变形、关键位置内力以及倾斜等相关 参数并进行计算分析,以此来进行安全壳性能的评估。

[0003] 核电站安全壳打压试验期间,安全壳强度分析数据来源主要由以下几个系统数据 组成:应变测试系统、热电偶温度测试系统、水准盒测试系统、收敛计测试系统、铅垂线测试 系统、预应力钢束力监测系统。

[0004] 现有核电站安全壳打压试验强度测量过程中存在以下问题:1、由于现有安全壳强 度分析数据通过人工测度,存在测读时间长,影响项目建设主线关键路径的问题;2、单独计 算数据不能互相对比形成互为参考,数据有效性差;3、无法人工剔除错误数据。

[0005] 因此,如何优化核电站安全壳打压试验强度监测系统,使优化后的系统实现仪表 自动读数,提高测试数据的有效性,提高监测系统准确性,成为亟待解决的问题。

发明内容

[0006] 本发明针对现有技术中存在的问题,提供了一种核电站安全壳打压试验强度监测 系统及监测方法,优化现有的核电站安全壳打压试验强度监测系统数据读取及分析处理方 法,解决现有技术存在的需人工读取数据和数据可靠性差的问题。

[0007] —方面本发明提供了一种核电站安全壳打压试验强度监测系统,包括:

[0008] 数据采集模块,分布于安全壳不同部位,用于测量安全壳不同部位的参数信号;

[0009] 数据读取处理模块,与数据采集模块连接,用于读取和接收数据采集模块的参数 信号,剔除其中不合理的参数信号,并依据接收的合理参数信号进行计算,得出安全壳实际 强度。

[0010] 优选地,所述参数信号包括变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数,所述数 据采集模块包括:

[0011] 第一测试模块,用于测量安全壳变形参数和应力参数;

[0012] 第二测试模块,用于测量安全壳温度参数;

[0013] 第三测试模块,用于测量安全壳的沉降参数;

[0014] 数据读取处理模块还用于接收变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数并根 据合理的变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数计算所述安全壳的实际强度。

[0015] 优选地,所述第一测试模块包括:

[0016] 铅垂线测试模块,分布于安全壳径向及切向不同部位,用于测量安全壳径向及切 向形变参数;

[0017] 应力测试模块,分布于安全壳钢筋混泥土结构中,用于测量安全壳不同部位钢筋 混泥土结构所受应力参数;

[0018] 预应力钢束力测试模块,分布于安全壳筒体不同部位,用于测量安全壳筒体不同 部位应力参数及应变参数;

[0019] 所述数据读取处理模块还用于根据接收的安全壳径向及切向形变参数,安全壳不 同部位钢筋混泥土结构所受应力参数以及安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数计算 出最大变形位置及角度。

[0020] 优选地,所述第三测试模块包括:

[0021] 水准盒测试模块,分布于安全壳筏基各区域,用于测量安全壳筏基各区域沉降参 数;

[0022] 地形测试模块,分布于安全壳各基准点,用于测量安全壳各基准点沉降参数;

[0023] 收敛计测试模块,与安全壳筏基和地形测试模块选定的基准点连接,用于测量安 全壳整体沉降参数;

[0024] 所述数据读取处理模块还用于根据接收的安全壳筏基各区域沉降参数、安全壳各 基准点沉降参数以及安全壳整体沉降参数计算安全壳最大沉降位置及角度。

[0025] 优选地,所述数据读取处理模块包括:

[0026] 数据读取模块,与数据采集模块电连接,用于依次读取数据采集模块所述测量的 参数信号,所述参数信号包括安全壳筒壁区域径向及切向形变参数,安全壳不同部位钢筋 混泥土结构所受应力参数,安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数,温度参数,安全壳筏 基各区域沉降参数、安全壳各基准点沉降参数以及安全壳整体沉降参数;

[0027] 数据处理模块,与数据读取模块连接,用于接收数据读取模块读取的参数信号,对 参数信号进行筛选,并依据留存的参数信号计算安全壳实际强度。

[0028] 优选地,所述数据读取模块包括数据获取模块、通道切换模块、信号读取模块和信 号控制模块,其中:

[0029] 数据获取模块分别与应力测试模块、预应力钢束力测试模块、第二测试模块、水准 盒测试模块、收敛计测试模块和地形测试模块电连接,用于汇集应力测试模块、预应力钢束 力测试模块、第二测试模块、水准盒测试模块、收敛计测试模块和地形测试模块的信号输出 通道,以便通道切换模块可以在不同信号输出通道之间进行切换;

[0030] 通道切换模块的输入端与数据获取模块的输出端以及铅垂线测试模块的输出端 连接,用于使所述信号读取模块分别连通数据采集模块的多个信号输出通道,并在数据采 集模块包含的多个模块之间进行切换;

[0031] 信号读取模块与通道切换模块连接,用于依次读取通道切换模块所接通的对应数 据采集模块所测量的参数信号;

[0032] 信号控制模块,与通道切换模块和信号读取模块电连接,用于控制通道切换模块 接通数据获取模块中不同的信号输出通道以及铅垂线测试模块的信号输出通道,并在不同 信号输出通道之间进行切换,控制信号读取模块依次自动读取数据采集模块测量的多个参 数信号,接收信号读取模块读取的参数信号并发送给数据处理模块进行处理计算。

[0033] 优选地,所述数据处理模块包括:

[0034] 判断模块,与数据读取模块电连接,用于接收数据读取模块获取的参数信号,并对 所述参数信号进行信号质量判断和信号有效性判断,获得判断结果,所述判断结果包括信 号质量判断结果和信号有效性判断结果;

[0035] 剔除模块,与判断模块电连接,接收判断模块的信号质量判断结果和信号有效性 判断结果,且当接收的所述信号质量判断结果表明信号质量为“差”时,或者当所述信号有 效性判断结果表明信号有效性为“无效”时,对不合理的参数信号进行剔除,留存合理的参 数信号;

[0036] 分析模块,与剔除模块电连接,接收剔除模块留存的合理的参数信号,并用于根据 接收的合理的参数信号,计算出安全壳打压试验强度实测值,对安全壳进行实际强度分析;

[0037] 存储模块,用于存储参考核电站安全壳的各区域变化参考参数信号以及安全壳打 压试验安全壳理论强度分析;

[0038] 对比模块,分别与数据读取模块和存储模块电连接,将数据读取模块的实测的参 数信号与参考参数信号进行对比分析,将实际强度与理论强度进行对比分析,获得对比结 果;

[0039] 报警模块,与所述对比模块电连接,获取对比模块的对比结果,用于当对比结果超 过设定阈值,发出报警信号。

[0040] 优选地,所述判断模块包括:

[0041] 信号质量判断模块,与数据读取模块电连接,用于对数据读取模块读取的参数信 号进行信号质量判断,获得信号质量判断结果,并将判断结果输出给剔除模块;

[0042] 信号有效性判断模块,与数据读取模块电连接,接收数据读取模块读取的参数信 号,且通过对比应力测试模块测量的应变参数与铅垂线测试模块的测量的形变参数、对比 应力测试模块内的温度与第二测试模块的测量的温度参数并且对比应力测试模块测量的 应变参数与水准盒测试模块的测量的沉降参数,获得信号有效性判断结果,并将判断结果 输出给剔除申吴块。

[0043] 另一方面,本发明提供了一种核电站安全壳打压试验强度监测方法,包括如下步 骤:

[0044] S1、自动读取数据采集模块测量的安全壳不同部位的参数信号;

[0045] S2、数据读取处理模块读取和接收数据采集模块的参数信号,剔除其中不合理的 参数信号,并依据接收的合理参数信号进行计算,得出安全壳实际强度。

[0046] 优选地,所述步骤Sl具体包括:

[0047] S11、通过铅垂线测试模块、应力测试模块、预应力钢束力测试模块、第二测试模 块、水准盒测试模块、地形测试模块和收敛计测试模块实时测量安全壳的参数信号,所述参 数信号包括变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数;

[0048] S12、将上述参数信号传递至数据读取处理模块进行处理。

[0049] 优选地,所述步骤S2具体包括:

[0050] S21、数据读取模块依次读取铅垂线测试模块、应力测试模块、预应力钢束力测试 模块、第二测试模块、水准盒测试模块、地形测试模块和收敛计测试模块测量的所述参数信 号,所述参数信号包括安全壳径向及切向形变参数,安全壳不同部位钢筋混泥土结构所受 应力参数,安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数,温度参数,安全壳筏基各区域沉降参 数、安全壳各基准点沉降参数以及安全壳整体沉降参数;

[0051] S22、接收数据读取模块读取的参数信号,对参数信号进行筛选,并依据留存的参 数信号计算安全壳实际强度。

[0052] 优选地,所述步骤S21具体包括:

[0053] S211、数据获取模块汇集应力测试模块、预应力钢束力测试模块、第二测试模块、 水准盒测试模块、地形测试模块和收敛计测试模块的信号输出通道;

[0054] S212、信号控制模块控制通道切换模块分别连通数据获取模块汇集的信号输出通 道以及铅垂线测试模块的信号输出通道,并在不同信号输出通道之间进行切换;

[0055] S213、信号控制模块控制信号读取模块依次自动读取通道切换模块所接通的对应 数据采集模块所测量的参数信号,并将读取的参数信号发送给数据处理模块进行处理。

[0056] 优选地,所述步骤S22具体包括:

[0057] S221、接收数据读取模块读取的参数信号,对所述参数信号进行信号质量判断和 信号有效性判断,获得判断结果;

[0058] S222、所述信号质量判断结果表明信号质量为“差”时,或者当所述信号有效性判 断结果表明信号有效性为“无效”时,对不合理的参数信号进行剔除,留存合理的参数信号;

[0059] S223、根据接收的合理的参数信号,计算出安全壳打压试验强度实测值,得出安全 壳实际强度。

[0060] 优选地,所述步骤S32还包括:

[0061] S321、存储参考核电站安全壳的参考参数信号、安全壳打压试验安全壳理论强度;

[0062] S322、接收数据读取模块读取的参数信号,将实测的参数信号与参考参数信号进 行对比分析,将实际强度与理论强度进行对比分析,获得对比结果;

[0063] S323、当对比结果超过设定阈值,发出报警信号。

[0064] 本发明方案提供的一个或多个技术方案,至少具有如下技术效果或优点:

[0065] 1、通过设置自动化的数据读取模块,实现测试数据的实时测量,节约试验平台停 留时间,节约主线关键路径;提高测量精度,减少数据测量对试验人员技能要求,克服手工 读数带来的误差;

[0066] 2、通过判断模块对实测数据进行判断,支持剔除数据坏点,同时通过同一区域不 同种类数据采集模块实测数据相互比对,剔除不合理数据,验证测量结果的有效性,提高试 验结果的准确度;

[0067] 3、根据计算结果显示当前安全壳最大变形位置、最大应变及最大沉降所在角度, 并自动绘制后安全壳发生变化对比图,使试验结果更加直观,软件界面计算美观,系统功能 友好,使安全壳强度评价更加标准。

[0068] 4、通过增设报警功能,当实测的参数信号与参考参数信号差值较大时,发出报警 信号,提醒试验人员关注,提高监测系统的安全性。

附图说明

[0069] 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。

[0070] 图1为本发明实施例一提供的一种核电站安全壳打压试验强度监测系统的结构框 图;

[0071] 图2为本发明实施例一提供的另一种核电站安全壳打压试验强度监测系统的结构 框图;

[0072] 图3为本发明实施二提供的一种核电站安全壳打压试验强度监测方法的流程图;

[0073] 图4为本发明实施二提供的另一种核电站安全壳打压试验强度监测方法的流程 图;

[0074] 图5为本发明实施二提供的一种核电站安全壳打压试验强度监测方法中步骤S21 的流程图;

[0075] 图6为本发明实施二提供的一种核电站安全壳打压试验强度监测方法中步骤S22 的流程图;

[0076] 图7为本发明实施二提供的另一种核电站安全壳打压试验强度监测方法中步骤 S22的流程图。

具体实施方式

[0077] 本发明针对现有技术中存在的问题,提供了一种核电站安全壳打压试验强度监测 系统及监测方法,优化现有的核电站安全壳打压试验强度监测系统数据读取及分析处理方 法,解决现有技术存在的需人工读取数据和数据可靠性差的问题。

[0078] 本发明实施例的技术方法为解决上述技术问题,总体思路如下:

[0079] —种核电站安全壳打压试验强度监测系统,包括:

[0080] 数据采集模块100,分布于安全壳不同部位,用于测量安全壳不同部位的参数信 号;

[0081] 数据读取处理模块20,与数据采集模块100连接,用于读取和接收数据采集模块 100的参数信号,剔除其中不合理的参数信号,并依据接收的合理参数信号进行计算,得出 安全壳实际强度。

[0082] 本发明通过设置数据读取处理模块20,用于自动读取数据采集模块100测量的参 数信号,实现测量数据的实时测量,解决现有技术中存在的人工测读耗时长,数据测量时每 组至少需要三名熟练试验人员,对人员技能要求高,数据计算不及时,结果直观性差等问 题,通过优化数据读取及数据分析方法,节约试验平台停留时间,节约主线关键路径;提高 了测量精度,减少数据测量对试验人员技能要求,克服手工读数带来的误差,提高试验结果 的准确度。

[0083] 为了更好的理解本发明技术方案,下面将结合说明书附图以及具体实施方式对上 述技术方案进行详细的说明,应当理解本发明实施例以及实施例中的具体特征是对本申请 技术方案的详细的说明,而不是对本申请技术方案的限定,在不冲突的情况下,本发明实施 例以及实施例中的技术特征可以相互组合。

[0084] 实施例一

[0085] 请参考图1,本申请实施例提供了一种核电站安全壳打压试验强度监测系统,包 括:

[0086] 数据采集模块100,分布于安全壳不同部位,用于采集安全壳不同部位的参数信 号;

[0087] 数据读取处理模块20,与数据采集模块100连接,用于读取和接收数据采集模块 100的参数信号,剔除其中不合理的参数信号,并依据接收的合理参数信号进行计算,得出 安全壳实际强度。

[0088] 具体地,如图2所示,所述参数信号包括变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参 数,所述数据采集模块1 〇〇包括:

[0089] 第一测试模块110,用于测量安全壳变形参数及应力参数;

[0090] 第二测试模块120,用于测量安全壳温度参数;

[0091] 第三测试模块130,用于测量安全壳的沉降参数;

[0092] 数据读取处理模块20用于接收变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数并根 据合理的变形参数,温度参数以及沉降参数计算所述实际强度。

[0093] 具体地,变形参数包括安全壳径向及切向形变参数,安全壳不同部位钢筋混泥土 结构所受应力参数以及安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数。

[0094] 具体地,所述第一测试模块110包括:

[0095] 铅垂线测试模块111,分布于安全壳径向及切向不同部位,用于测量安全壳径向及 切向形变参数;

[0096] 应力测试模块112,分布于安全壳钢筋混泥土结构中,用于测量安全壳不同部位钢 筋混泥土结构所受应力参数;具体地,所述应力测试模块112分别设置在底板、加腋区、筒身 中部和穹顶部位;

[0097] 预应力钢束力测试模块113,分布于安全壳筒体不同部位,用于测量安全壳筒体不 同部位应力参数及应变参数;

[0098] 所述数据读取处理模块20用于根据接收的安全壳径向及切向形变参数,安全壳不 同部位钢筋混泥土结构所受应力参数以及安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数计算 出最大变形位置及角度,安全壳最大变形位置及角度是通过对比分布在安全壳不同部位测 得的有效的形变参数,在有效的形变参数之中对比找出最大值,然后最大值所对应的检测 器所在位置以及角度即为安全壳最大变形位置及角度。

[0099] 在本实施例中,所述第二测试模块120也即为温度测试模块,分布于安全壳钢筋混 泥土结构中,用于测量安全壳不同部位钢筋混泥土结构温度信号,为应力测试模块112提供 温度对比。具体地,温度测试模块埋设在安全壳结构底板、加腋区、筒身中部和穹顶部位,测 量安全壳混凝土内部温度分布。

[0100] 具体地,所述沉降参数包括安全壳後基各区域沉降参数、安全壳各基准点沉降参 数以及安全壳整体沉降参数。

[0101] 具体地,所述第三测试模块130包括:

[0102] 水准盒测试模块131,分布于安全壳筏基各区域,用于测量安全壳筏基各区域沉降 参数;

[0103] 地形测试模块133,分布于安全壳各基准点,用于测量安全壳各基准点沉降参数;

[0104] 收敛计测试模块132,与安全壳筏基和地形测试模块133选定的基准点连接,用于 测量安全壳整体沉降参数;

[0105] 所述数据读取处理模块20还用于根据接收的安全壳筏基各区域沉降参数、安全壳 各基准点沉降参数以及安全壳整体沉降参数计算安全壳最大沉降位置及角度。安全壳最大 变形位置及角度,是通过对比分布在安全壳不同部位测得的有效的形变参数,在有效的形 变参数之中找出最大值,然后最大值所对应的数据采集模块100所在位置以及角度即为安 全壳最大变形位置及角度。

[0106] 具体地,所述数据读取处理模块20包括:

[0107] 数据读取模块200,与数据采集模块100电连接,用于依次读取数据采集模块100所 述测量的参数信号,所述参数信号包括安全壳筒壁区域径向及切向形变参数,安全壳不同 部位钢筋混泥土结构所受应力参数,安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数,温度参数, 安全壳筏基各区域沉降参数、安全壳各基准点沉降参数以及安全壳整体沉降参数;

[0108] 数据处理模块300,与数据读取模块200连接,用于接收数据读取模块200读取的参 数信号,对参数信号进行筛选,并依据留存的参数信号计算安全壳实际强度。

[0109] 具体地,所述数据读取模块200包括数据获取模块240、通道切换模块220、信号读 取模块210和信号控制模块230,其中:

[0110] 数据获取模块240分别与应力测试模块112、预应力钢束力测试模块113、第二测试 模块120、水准盒测试模块131、收敛计测试模块132和地形测试模块133电连接,用于汇集应 力测试模块112、预应力钢束力测试模块113、第二测试模块120、水准盒测试模块131、收敛 计测试模块132和地形测试模块133的信号输出通道,以便通道切换模块220可以在不同信 号输出通道之间进行切换;由于铅垂线测试模块111读取数据的特殊性,数据获取模块240 无法直接跟铅垂线测试模块111的信号输出通道连接,故需要将铅垂线测试模块111的信号 输出通道直接连接于通道切换模块220上。此外,为了更好的传输信息,所述数据获取模块 240与多通道切换模块220之间连接有三通适配箱。

[0111] 通道切换模块220的输入端与数据获取模块240的输出端以及铅垂线测试模块111 的输出端连接,用于使所述信号读取模块210分别连通不同的数据采集模块100的信号输出 通道,并在不同数据采集模块100之间进行切换;

[0112] 信号读取模块210与通道切换模块220输出端连接,用于依次读取通道切换模块 220所接通的对应数据采集模块100所测量的参数信号;所述信号读取模块210包括振弦采 集模块211和温度采集模块212,分别用于实时获取各数据采集模块100输出的振弦信号和 温度信号。

[0113] 信号控制模块230,与通道切换模块220和信号读取模块210电连接,用于控制通道 切换模块220接通数据获取模块240中不同的信号输出通道以及铅垂线测试模块111的信号 输出通道,并在不同信号输出通道之间进行切换,并控制信号读取模块210依次自动读取不 同的数据采集模块100测量的参数信号,接收信号读取模块210读取的参数信号并发送给数 据处理模块300进行处理计算。

[0114] 在本实施例中,由于测量区域分布在不同厂房,为避免长距离布线带来的巨大工 作量及信号长距离传输时发生衰减,数据读取模块200与数据处理模块300的长距离通讯可 采用无线通讯技术,也即在数据读取模块200上增设无线信号发射模块,对应地在数据处理 模块300上增设无线信号接收模块,实现无线通讯。

[0115] 具体地,所述数据处理模块300包括:

[0116] 判断模块310,与数据读取模块200电连接,用于接收数据读取模块200获取的参数 信号,并对所述参数信号进行信号质量判断和信号有效性判断,获得判断结果,所述判断结 果包括信号质量判断结果和信号有效性判断结果;

[0117] 剔除模块320,与判断模块310电连接,接收判断模块310的信号质量判断结果和信 号有效性判断结果,且当接收的所述信号质量判断结果表明信号质量为“差”时,或者当所 述信号有效性判断结果表明信号有效性为“无效”时,对不合理的参数信号进行剔除,留存 合理的参数信号;

[0118] 分析模块330,与剔除模块320电连接,接收剔除模块320留存的合理的参数信号, 并用于根据接收的合理的参数信号,计算出安全壳打压试验强度实测值,对安全壳进行实 际强调分析。

[0119] 具体地,在本实施例中,安全壳实际强度主要通过杨氏模量E和泊松比μ进行表征, 杨氏模量E和泊松比μ通过下列方程组计算得出:

[0120]

Figure CN107421586AD00131

[0121]其中,各参数分布为:

[0122] P一安全壳设计压力,bar. g

[0123] D—安全壳内径,m

[0124] r一安全壳内部半径,m

[0125] L—计算时所取安全壳的长度,m [0126] e—安全壳厚度,m

[0127] Δ σΗ—切向应力,bar

[0128] Δ σν一纵向应力,bar

[0129] εΗ—切向应变,X10-6

[0130] εν—纵向应变,Χ10-6

[0131] 其中的切向应力Δ ση,纵向应力Δ σV,切向应变ε η,纵向应变ε V均由应力测试模块 112测得的安全壳所受应力参数以及预应力钢束力测试模块(113)测得应变参数。

[0132] 具体地,在本实施例中,分析模块330根据铅垂线测试模块111、应力测试模块112、 预应力钢束力测试模块113、第二测试模块120、水准盒测试模块131、地形测试模块133和收 敛计测试模块132测得的数据计算出安全壳打压试验强度实测值,分析安全壳的混泥土钢 筋是否出现屈服现象,得出安全壳实测的杨氏模量及泊松比,结合外观检查得出安全壳的 初步强度评价。

[0133] 具体地,所述核电站安全壳打压试验强度监测系统还包括显示模块,用于显示分 析模块330的分析结果,以及当前安全壳最大变形位置、最大应变及最大沉降所在角度,并 显示安全壳发生变化对比图,使试验结果更加直观。

[0134] 具体地,所述判断模块310包括:

[0135] 信号质量判断模块311,与数据读取模块200电连接,具体地,与信号控制模块230 电连接,用于对信号读取模块210读取的参数信号进行信号质量判断,获得信号质量判断结 果,并将判断结果输出给剔除模块320;

[0136] 信号有效性判断模块312,与数据读取模块200电连接,接收数据读取模块200读取 的参数信号,且通过对比应力测试模块112测量的应变参数与铅垂线测试模块111的测量的 形变参数;对比应力测试模块112内的温度与第二测试模块120的测量的温度参数;对比应 力测试模块112测量的应变参数与水准盒测试模块131的测量的沉降参数,获得信号有效性 判断结果,并将判断结果输出给剔除模块320。

[0137] 具体地,在本实施例中,是由于信号测量传感器,也即数据采集模块100大多是在 安全壳建设阶段进行预埋的,现场使用时存在有部分损坏,信号质量判断模块311对数据采 集模块100获取的参数信号进行信号质量判断,是为了找出其中已损坏的测量传感器,并将 其测得的数据进行剔除,避免其对测量结果产生影响。

[0138] 与此同时,信号有效性判断模块312通过对比应力测试模块112测得的应变与铅垂 线测试模块111的测得的形变变化趋势是否相似,应力测试模块112内的温度与温度测试模 块的测得的温度的变化趋势是否相似,以及应力测试模块112测得的应变与水准盒测试模 块131的测得的安全壳筏基各区域沉降是否相似,辅助判断核电站安全壳打压试验强度监 测系统的有效性,同时也有利于找出无效数据,并将其剔除,提高整个监测系统可靠性。

[0139] 在本实施例中,将应力测试模块112内的温度与温度测试模块的测得的温度的变 化趋势进行对比,一方面可以借助温度测试模块测得的数据,校验应变测试模块内部测量 的温度是否合理,另一方面,当应变测试模块内的测量的温度出现异常时,可选用相同区域 温度测试模块测得的温度替代应变测试模块内部温度,对应力测试模块112的测得的应变 信号进行校验;

[0140] 具体地,所述数据处理模块300还包括:

[0141] 存储模块340,用于存储参考核电站安全壳的各区域变化参考参数信号以及安全 壳打压试验安全壳理论强度分析;所述参考参数信号为核电站安全壳数据米集模块100理 论测量值;

[0142] 对比模块350,分别与数据读取模块200和存储模块340电连接,将数据读取模块 200的实测的参数信号与参考参数信号进行对比分析,将实际强度与理论强度进行对比分 析,获得对比结果;

[0143] 报警模块360,与所述对比模块350电连接,获取对比模块350的对比结果,用于当 对比结果超过设定阈值,发出报警信号,在本实施例中,所述阈值可根据实际需求及标准进 行拟定,当对比结果超过设定阈值时,表示实测的参数信号与参考参数信号偏差较大,发出 报警信号,提醒试验人员关注,提高监测系统的有效性。具体地,除了对比测量的参数信号 夕卜,还可以将由测量的参数信号计算出的安全壳的实测杨氏模量及实测泊松比与理论杨氏 模量及理论实测泊松比进行对比,进一步提高监测系统的可靠性。

[0144] 实施例二

[0145] 基于同一发明构思,请参考图3,本发明实施例还提供了一种核电站安全壳打压试 验强度监测方法,包括:

[0146] SI、自动读取数据采集模块100测量的安全壳不同部位的参数信号;

[0147] S2、数据读取处理模块20读取和接收数据采集模块100的参数信号,剔除其中不合 理的参数信号,并依据接收的合理参数信号进行计算,得出安全壳实际强度。

[0148] 如图4所示,具体地,所述步骤Sl具体包括:

[0149] S11、通过铅垂线测试模块111、应力测试模块112、预应力钢束力测试模块113、第 二测试模块120、水准盒测试模块131、地形测试模块133和收敛计测试模块132实时测量安 全壳的参数信号,所述参数信号包括变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数;

[0150] S12、将上述参数信号传递至数据读取处理模块20。

[0151] 具体地,所述步骤S2具体包括:

[0152] S21、数据读取模块200依次读取铅垂线测试模块111、应力测试模块112、预应力钢 束力测试模块113、第二测试模块120、水准盒测试模块131、地形测试模块133和收敛计测试 模块132测量的所述参数信号,所述参数信号包括安全壳径向及切向形变参数,安全壳不同 部位钢筋混泥土结构所受应力参数,安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数,温度参数, 安全壳筏基各区域沉降参数、安全壳各基准点沉降参数以及安全壳整体沉降参数;

[0153] S22、接收数据读取模块200读取的参数信号,剔除其中不合理的参数信号,并依据 接收的合理参数信号进行计算,得出安全壳实际强度。

[0154] 如图5所示,具体地,所述步骤S21具体包括:

[0155] S211、数据获取模块240汇集应力测试模块112、预应力钢束力测试模块113、第二 测试模块120、水准盒测试模块131、地形测试模块133和收敛计测试模块132的信号输出通 道;

[0156] S212、信号控制模块230控制通道切换模块220分别连通数据获取模块240汇集信 号输出通道以及铅垂线测试模块111的信号输出通道,并在不同信号输出通道之间进行切 换;

[0157] S213、信号控制模块230控制信号读取模块210依次自动读取通道切换模块220所 接通的对应数据采集模块100所测量的参数信号,并将读取的参数信号发送给数据处理模 块300进行处理。

[0Ί58] 如图6所示,具体地,所述步骤S22具体包括:

[0159] S221、接收数据读取模块200读取的参数信号,对所述参数信号进行信号质量判断 和信号有效性判断,获得判断结果;

[0160] 具体地包括两部分,第一部分,用于对数据读取模块200读取的参数信号进行信号 质量判断,获得信号质量判断结果;第二部分,接收数据读取模块200读取的参数信号,且通 过对比应力测试模块112测量的应变参数与铅垂线测试模块111的测量的形变参数;对比应 力测试模块112内的温度与第二测试模块120的测量的温度参数;对比应力测试模块112测 量的应变参数与水准盒测试模块131的测量的沉降参数,获得信号有效性判断结果。

[0161] S222、所述信号质量判断结果表明信号质量为“差”时,或者当所述信号有效性判 断结果表明信号有效性为“无效”时,对不合理的参数信号进行剔除,留存合理的参数信号;

[0162] S223、根据接收的合理的参数信号,计算出安全壳打压试验强度实测值,得出安全 壳实际强度。具体地在本实施例中,是由于信号测量传感器,也即数据采集模块100大多是 在安全壳建设阶段进行预埋的,现场使用时存在有部分损坏,信号质量判断模块311对数据 采集模块100获取的参数信号进行信号质量判断,是为了找出其中已损坏的测量传感器,并 将其测得的数据进行剔除,避免其对测量结果产生影响。

[0163] 与此同时,信号有效性判断模块312通过对比应力测试模块112测得的应变与铅垂 线测试模块111的测得的形变变化趋势是否相似,应力测试模块112内的温度与温度测试模 块的测得的温度的变化趋势是否相似,以及应力测试模块112测得的应变与水准盒测试模 块131的测得的安全壳筏基各区域沉降是否相似,辅助判断核电站安全壳打压试验强度监 测系统的有效性,同时也有利于找出无效数据,并将其剔除,提高整个监测系统可靠性。

[0164] 在本实施例中,将应力测试模块112内的温度与温度测试模块的测得的温度的变 化趋势进行对比,一方面可以借助温度测试模块测得的数据,校验应变测试模块内部测量 的温度是否合理,另一方面,当应变测试模块内的测量的温度出现异常时,可选用相同区域 温度测试模块测得的温度替代应变测试模块内部温度,对应力测试模块112的测得的应变 信号进行校验;

[0165] 如图7所示,具体地,所述步骤S32还包括:

[0166] S321、存储参考核电站安全壳的参考参数信号、安全壳打压试验安全壳理论强度;

[0167] S322、接收数据读取模块200读取的参数信号,将实测的参数信号与参考参数信号 进行对比分析,将实际强度与理论强度进行对比分析,获得对比结果;

[0168] S323、当对比结果超过设定阈值,发出报警信号。在本实施例中,所述阈值可根据 实际需求及标准进行拟定,当对比结果超过设定阈值时,表示实测的参数信号与参考参数 信号偏差较大,发出报警信号,提醒试验人员关注,提高监测系统的安全性和有效性。具体 地,除了对比测量的参数信号外,还可以将由测量的参数信号计算出的安全壳的实测杨氏 模量及实测泊松比与理论杨氏模量及理论实测泊松比进行对比,进一步提高监测系统的可 靠性。

[0169] 综上所述,本申请方案相对于现有技术至少具有以下有益技术效果:

[0170] 1、通过设置自动化的数据读取模块,实现测试数据的实时测量,节约试验平台停 留时间,节约主线关键路径;提高测量精度,减少数据测量对试验人员技能要求,克服手工 读数带来的误差;

[0171] 2、通过判断模块对实测数据进行判断,支持剔除数据坏点,同时通过同一区域不 同种类数据采集模块实测数据相互比对,剔除不合理数据,验证测量结果的有效性,提高试 验结果的准确度;

[0172] 3、根据计算结果显示当前安全壳最大变形位置、最大应变及最大沉降所在角度, 并自动绘制后安全壳发生变化对比图,使试验结果更加直观,软件界面计算美观,系统功能 友好,使安全壳强度评价更加标准。

[0173] 4、通过增设报警功能,当实测的参数信号与参考参数信号差值较大时,发出报警 信号,提醒试验人员关注,提高监测系统的安全性和有效性。

[0174] 本领域内的技术人员应明白,本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序 产品。因此,本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实 施例的形式。

[0175] 尽管已描述了本发明的优选实施例,但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造 性概念,则可对这些实施例做出另外的变更和修改。所以,所附权利要求意欲解释为包括优 选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

[0176]显然,本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样,倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内,则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1. 一种核电站安全壳打压试验强度监测系统,其特征在于,包括: 数据采集模块(100),分布于安全壳不同部位,用于测量安全壳不同部位的参数信号; 数据读取处理模块(20),与所述数据采集模块(100)连接,用于读取和接收所述数据采 集模块(100)的参数信号,剔除其中不合理的参数信号,并依据接收的合理参数信号进行计 算,得出安全壳实际强度。
2. 根据权利要求1所述的核电站安全壳打压试验强度监测系统,其特征在于,所述参数 信号包括变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数,所述数据采集模块(100)包括: 第一测试模块(110),用于测量安全壳变形参数和应力参数; 第二测试模块(120),用于测量安全壳温度参数; 第三测试模块(130),用于测量安全壳的沉降参数; 所述数据读取处理模块(20)还用于接收变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数 并根据合理的变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参数计算所述安全壳的实际强度。
3. 根据权利要求2所述的核电站安全壳打压试验强度监测系统,其特征在于,所述第一 测试模块(110)包括: 铅垂线测试模块(111),分布于安全壳径向及切向不同部位,用于测量安全壳径向及切 向形变参数; 应力测试模块(112),分布于安全壳钢筋混泥土结构中,用于测量安全壳不同部位钢筋 混泥土结构所受应力参数; 预应力钢束力测试模块(113),分布于安全壳筒体不同部位,用于测量安全壳筒体不同 部位应力参数及应变参数; 所述数据读取处理模块(20)还用于根据接收的安全壳径向及切向形变参数,安全壳不 同部位钢筋混泥土结构所受应力参数以及安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数计算 出最大变形位置及角度。
4. 根据权利要求3所述的核电站安全壳打压试验强度监测系统,其特征在于,所述第三 测试模块(130)包括: 水准盒测试模块(131),分布于安全壳筏基各区域,用于测量安全壳筏基各区域沉降参 数; 地形测试模块(133),分布于安全壳各基准点,用于测量安全壳各基准点沉降参数; 收敛计测试模块(132),与安全壳筏基和所述地形测试模块(133)选定的基准点连接, 用于测量安全壳整体沉降参数; 所述数据读取处理模块(20)还用于根据接收的安全壳筏基各区域沉降参数、安全壳各 基准点沉降参数以及安全壳整体沉降参数计算安全壳最大沉降位置及角度。
5. 根据权利要求4所述的核电站安全壳打压试验强度监测系统,其特征在于,所述数据 读取处理模块(20)包括: 数据读取模块(200),与所述数据采集模块(100)电连接,用于依次读取所述数据采集 模块(100)测量的参数信号,所述参数信号包括安全壳筒壁区域径向及切向形变参数,安全 壳不同部位钢筋混泥土结构所受应力参数,安全壳筒体不同部位应力参数及应变参数,温 度参数,安全壳筏基各区域沉降参数、安全壳各基准点沉降参数以及安全壳整体沉降参数; 数据处理模块(300),与所述数据读取模块(200)连接,用于接收所述数据读取模块 (200)读取的参数信号,对所述参数信号进行筛选,并依据留存的参数信号计算安全壳实际 强度。
6. 根据权利要求5所述的核电站安全壳打压试验强度监测系统,其特征在于,所述数据 读取模块(200)包括数据获取模块(240)、通道切换模块(220)、信号读取模块(210)和信号 控制模块(230),其中: 所述数据获取模块(240)分别与所述应力测试模块(112)、预应力钢束力测试模块 (113)、第二测试模块(120)、水准盒测试模块(131)、收敛计测试模块(132)和地形测试模块 (133)电连接,用于汇集所述应力测试模块(112)、预应力钢束力测试模块(113)、第二测试 模块(120)、水准盒测试模块(131)、收敛计测试模块(132)和地形测试模块(133)的信号输 出通道,以便所述通道切换模块(220)可以在不同信号输出通道之间进行切换; 所述通道切换模块(220)的输入端与所述数据获取模块(240)的输出端以及所述铅垂 线测试模块(111)的输出端连接,用于使所述信号读取模块(210)分别连通所述数据采集模 块(100)的多个信号输出通道,并在所述数据采集模块(100)包含的多个模块之间进行切 换; 所述信号读取模块(210)与通道切换模块(220)连接,用于依次读取所述通道切换模块 (220)所接通的对应所述数据采集模块(100)所测量的参数信号; 所述信号控制模块(230),与所述通道切换模块(220)和信号读取模块(210)电连接,用 于控制所述通道切换模块(220)接通所述数据获取模块(240)中不同的信号输出通道以及 所述铅垂线测试模块(111)的信号输出通道,并在不同信号输出通道之间进行切换,所述控 制信号读取模块(210)依次自动读取所述数据采集模块(100)测量的多个参数信号,接收所 述信号读取模块(210)读取的所述参数信号并发送给所述数据处理模块(300)进行处理计 算。
7. 根据权利要求5所述的核电站安全壳打压试验强度监测系统,其特征在于,所述数据 处理模块(300)包括: 判断模块(310),与所述数据读取模块(200)电连接,用于接收所述数据读取模块(200) 获取的参数信号,并对所述参数信号进行信号质量判断和信号有效性判断,获得判断结果, 所述判断结果包括信号质量判断结果和信号有效性判断结果; 剔除模块(320),与所述判断模块(310)电连接,接收所述判断模块(310)的信号质量判 断结果和信号有效性判断结果,且当接收的所述信号质量判断结果表明信号质量为“差” 时,或者当所述信号有效性判断结果表明信号有效性为“无效”时,对不合理的参数信号进 行剔除,留存合理的参数信号; 分析模块(330),与所述剔除模块(320)电连接,接收所述剔除模块(320)留存的合理的 参数信号,并用于根据接收的合理的参数信号,计算出安全壳打压试验强度实测值,对安全 壳进行实际强度分析; 存储模块(340),用于存储参考核电站安全壳的各区域变化参考参数信号以及安全壳 打压试验安全壳理论强度分析; 对比模块(350),分别与所述数据读取模块(200)和存储模块(340)电连接,将所述数据 读取模块(200)的实测的参数信号与参考参数信号进行对比分析,将实际强度与理论强度 进行对比分析,获得对比结果; 报警模块(360),与所述对比模块(350)电连接,获取所述对比模块(350)的对比结果, 用于当对比结果超过设定阈值,发出报警信号。
8. 根据权利要求7所述的核电站安全壳打压试验强度监测系统,其特征在于,所述判断 丰旲块(310)包括: 信号质量判断模块(311),与所述数据读取模块(200)电连接,用于对数据读取模块 (200)读取的参数信号进行信号质量判断,获得信号质量判断结果,并将判断结果输出给所 述剔除t旲块(320); 信号有效性判断模块(312),与所述数据读取模块(200)电连接,接收所述数据读取模 块(200)读取的参数信号,且通过所述对比应力测试模块(112)测量的应变参数与所述铅垂 线测试模块(111)的测量的形变参数、对比所述应力测试模块(112)内的温度与所述第二测 试模块(120)的测量的温度参数并且对比所述应力测试模块(112)测量的应变参数与所述 水准盒测试模块(131)的测量的沉降参数,获得信号有效性判断结果,并将判断结果输出给 所述剔除模块(320)。
9. 一种核电站安全壳打压试验强度监测方法,其特征在于,包括如下步骤: 51、 自动读取数据采集模块(100)测量的安全壳不同部位的参数信号; 52、 数据读取处理模块(20)读取和接收所述数据采集模块(100)的参数信号,剔除其中 不合理的参数信号,并依据接收的合理参数信号进行计算,得出安全壳实际强度。
10. 根据权利要求9所述的核电站安全壳打压试验强度监测方法,其特征在于,所述步 骤Sl具体包括: 511、 通过铅垂线测试模块(111)、应力测试模块(112)、预应力钢束力测试模块(113)、 第二测试模块(120)、水准盒测试模块(131)、地形测试模块(133)和收敛计测试模块(132) 实时测量安全壳的参数信号,所述参数信号包括变形参数、应力参数、温度参数以及沉降参 数; 512、 将上述参数信号传递至所述数据读取处理模块(20)进行处理。
11. 根据权利要求10所述的核电站安全壳打压试验强度监测方法,其特征在于,所述步 骤S2具体包括: 521、 所述数据读取模块(200)依次读取所述铅垂线测试模块(111)、应力测试模块 (112)、预应力钢束力测试模块(113)、第二测试模块(120)、水准盒测试模块(131)、地形测 试模块(133)和所述收敛计测试模块(132)测量的所述参数信号,所述参数信号包括安全壳 径向及切向形变参数,安全壳不同部位钢筋混泥土结构所受应力参数,安全壳筒体不同部 位应力参数及应变参数,温度参数,安全壳後基各区域沉降参数、安全壳各基准点沉降参数 以及安全壳整体沉降参数; 522、 接收数据读取模块(200)读取的参数信号,对参数信号进行筛选,并依据留存的参 数信号计算安全壳实际强度。
12. 根据权利要求11所述的核电站安全壳打压试验强度监测方法,其特征在于,所述步 骤S21具体包括: S211、数据获取模块(240)汇集应力测试模块(112)、预应力钢束力测试模块(113)、第 二测试模块(120)、水准盒测试模块(131)、地形测试模块(133)和收敛计测试模块(132)的 信号输出通道; 5212、 信号控制模块(230)控制通道切换模块(220)分别连通数据获取模块(240)汇集 的信号输出通道以及所述铅垂线测试模块(111)的信号输出通道,并在不同信号输出通道 之间进行切换; 5213、 信号控制模块(230)控制信号读取模块(210)依次自动读取所述通道切换模块 (220)所接通的对应所述数据采集模块(100)所测量的参数信号,并将读取的参数信号发送 给所述数据处理模块(300)进行处理。
13. 根据权利要求12所述的核电站安全壳打压试验强度监测方法,其特征在于,所述步 骤S22具体包括: 5221、 接收所述数据读取模块(200)读取的参数信号,对所述参数信号进行信号质量判 断和信号有效性判断,获得判断结果; 5222、 所述信号质量判断结果表明信号质量为“差”时,或者当所述信号有效性判断结 果表明信号有效性为“无效”时,对不合理的参数信号进行剔除,留存合理的参数信号; 5223、 根据接收的合理的参数信号,计算出安全壳打压试验强度实测值,得出安全壳实 际强度。
14. 根据权利要求11所述的核电站安全壳打压试验强度监测方法,其特征在于,所述步 骤S32还包括: 5321、 存储参考核电站安全壳的参考参数信号、安全壳打压试验安全壳理论强度; 5322、 接收所述数据读取模块(200)读取的参数信号,将实测的参数信号与参考参数信 号进行对比分析,将实际强度与理论强度进行对比分析,获得对比结果; 5323、 当对比结果超过设定阈值,发出报警信号。
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