CN109243652B - 一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统及方法 - Google Patents

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Abstract

一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统及方法，包括：采样模块，用于在若干个预设时间点采集若干个压缩空气流量数据组，每一预设时间点采集一对应的压缩空气流量数据组，每一压缩空气流量数据组包括预设个数的压缩空气流量数据；处理模块，用于根据预设个数的压缩空气流量数据获得阈值，并根据每一个压缩空气流量数据和阈值的比较结果，判定对应的压缩空气流量数据组的有效性，当处理模块连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号；控制模块，用于在接收到无效判定信号时，控制核电厂系统停止运行，其可避免正常工艺状态变化带来的数据波动影响，真实反映传感器故障情况，降低误判率。

Description

一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统及方法
技术领域
本发明涉及核安全技术领域，特别涉及一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统及方法。
背景技术
安全壳泄漏率在线监测系统用于辅助评估核电厂安全壳在事故条件下泄漏率是否满足设计基准要求，电厂正常运行下通过监测安全壳内空气质量变化计算泄漏率。控制安全壳内气动调节阀所用的仪表压缩空气因调节阀的动作注入安全壳，对泄漏率测量造成干扰，计算安全壳内空气总质量时需扣除注入安全壳的压缩空气质量。在当前核电厂设计中，注入安全壳的压缩空气流量由专用仪表测量并通过全厂数字控制系统(DCS)送入安全壳泄漏率在线监测系统。
为防止仪表故障影响泄漏率计算，需对压缩空气流量进行有效性判断，数据无效将触发停运安全壳泄漏率在线监测系统。目前采用如下方法进行有效性判断：对压缩空气流量连续采样，例如，每隔2秒测量得到一组压缩空气流量数据，取半小时内获得的900组压缩空气流量数据计算标准偏差，如任一压缩空气流量数据与900组压缩空气流量数据的平均值的差异大于3倍标准偏差，则判定数据无效，故判定专用仪表发生故障。
运行实践中发现，在机组启动过程中，由于安全壳内气动调节阀的频繁操作，导致压缩空气流量在半小时内波动较大，根据上述方法进行判定时，该方法容易将这种正常运行的情况误判为无效，认为仪器发生故障而导致系统停运，对监测系统可用性带来较大影响，需对压缩空气流量有效性判断方法进行优化，避免现有方法容易把正常运行情况误判为仪器故障的问题。
发明内容
本发明针对上述技术问题，提供了一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统及方法。
本发明就上述技术问题而提出的技术方案如下：
本发明提供了一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统，包括：采样模块，安装在压缩空气输气管道上，用于在若干个预设时间点采集若干个压缩空气流量数据组，其中，每一预设时间点采集一对应的压缩空气流量数据组，每一压缩空气流量数据组包括预设个数的压缩空气流量数据；
处理模块，与所述采样模块相连，用于根据所述预设个数的压缩空气流量数据获得阈值，并根据每一个压缩空气流量数据和阈值的比较结果，判定对应的压缩空气流量数据组的有效性，当处理模块连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号；
控制模块，与所述计算模块相连，用于在接收到所述无效判定信号时，控制所述核电厂系统停止运行。
可选地，所述阈值包括第一阈值和第二阈值；所述第一阈值为所述预设个数的压缩空气流量数据的平均值，所述第二阈值为所述预设个数的压缩空气流量数据的标准偏差值的预设倍数值。
可选地，所述处理模块包括：
第一计算模块，与所述采样模块相连，用于根据当前压缩空气流量数据组中的所述预设个数的压缩空气流量数据计算得到所述第一阈值和所述第二阈值；
第二计算模块，与所述采样模块和所述第一计算模块相连，用于获取当前压缩空气流量数据组中的预设个数的压缩空气流量数据和所述第一阈值，并计算所述每一个压缩空气流量数据与所述第一阈值之间的差值；
判断模块，与所述采样模块和所述第二计算模块相连，用于获取所述差值和所述第二阈值，并将所述差值与所述第二阈值相比较，若所述差值大于所述第二阈值，则判定所述当前压缩空气流量数据组无效，当连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号并发出所述无效判定信号。
可选地，所述预设倍数范围为1-10倍。
可选地，相邻的两个预设时间点之间的时间间隔为2秒，所述预设个数为10个。
另一方面，本发明还提供了一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断方法，包括以下步骤：
S1、通过安装在压缩空气输气管道上的采样模块在若干个预设时间点采集若干个压缩空气流量数据组，其中，每一预设时间点采集一对应的压缩空气流量数据组，每一压缩空气流量数据组包括预设个数的压缩空气流量数据；
S2、根据所述预设个数的压缩空气流量数据获得阈值，并根据每一个压缩空气流量数据和阈值的比较结果，判定对应的压缩空气流量数据组的有效性，当连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号；
S3、在接收到所述无效判定信号时，控制所述核电厂系统停止运行。
可选地，所述阈值包括第一阈值和第二阈值；所述第一阈值为所述预设个数的压缩空气流量数据的平均值，所述第二阈值为所述预设个数的压缩空气流量数据的标准偏差值的预设倍数值。
可选地，所述步骤S3包括以下步骤：：
S21、根据当前压缩空气流量数据组中的所述预设个数的压缩空气流量数据计算得到所述第一阈值和所述第二阈值；
S22、获取当前压缩空气流量数据组中的预设个数的压缩空气流量数据和所述第一阈值，并计算所述每一个压缩空气流量数据与所述第一阈值之间的差值；
S23、获取所述差值和所述第二阈值，并将所述差值与所述第二阈值相比较，若所述差值大于所述第二阈值，则判定所述当前压缩空气流量数据组无效，当连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号。
可选地，所述预设倍数范围为1-10倍。
可选地，相邻的两个预设时间点之间的时间间隔为2秒，所述预设个数为10个。
本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：由于采样模块异常导致的通常为短时数据波动，本发明通过采集预设时间点时刻的一组压缩空气流量数据来判断压缩空气流量数据的有效性，降低压缩空气流量数据有效性判断所用样本数据的持续时间；同时，采用两个相邻的预设时间点的压缩空气流量数据有效性的判定结果来判定采样模块是否异常，两个预设时间点之间的时间间隔短，可有效避免正常工艺状态变化带来的数据波动影响，使样本数据真实反映传感器故障情况，从而降低误判率，提供安全壳泄漏率在线监测系统的可用性，降低了现有技术易把正常运行状况下的压缩空气流量数据波动误判为故障的风险，提高了有效性判断所用压缩空气流量数据的合理性。
附图说明
图1是本发明实施例一提供的核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统的结构示意图。
图2是本发明图1的模块结构示意图。
图3是本发明实施例一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断方法步骤图。
具体实施方式
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
本发明实施例提供了一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统，参见图1，图1为本发明实施例一的系统结构图，该系统包括：
采样模块100，安装在压缩空气输气管道上，用于在若干个预设时间点采集若干个压缩空气流量数据组，其中，每一预设时间点采集一对应的压缩空气流量数据组，每一压缩空气流量数据组包括预设个数的压缩空气流量数据；
处理模块200，与所述采样模块100相连，用于根据所述预设个数的压缩空气流量数据获得阈值，并根据每一个压缩空气流量数据和阈值的比较结果，判定对应的压缩空气流量数据组的有效性，当处理模块200连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号；
控制模块300，与所述计算模块相连，用于在接收到所述无效判定信号时，控制所述核电厂系统停止运行。
在本实施例中，采样模块100为安装在压缩空气输气管道上的流量传感器。现有技术的压缩空气流量数据有效性判断方法在只需要监测流量传感器故障导致的短时数据波动的情况下，采用半小时这种长时间段内获取的所有压缩空气流量数据组作为判断依据存在时间跨度过大、易把正常数据波动误判为故障的风险，本发明致力于提高压缩空气流量数据有效性判断所用数据的合理性。由于采样模块100异常导致的通常为短时数据波动，本发明通过采集预设时间点时刻的一组压缩空气流量数据来判断压缩空气流量数据的有效性，降低压缩空气流量数据有效性判断所用样本数据的持续时间；同时，采用两个相邻的预设时间点对应的量压缩空气流量数据有效性的判定结果来判定采样模块100是否异常，两个预设时间点之间的时间间隔可以设置得尽可能段短，从而有效避免正常工艺状态变化带来的数据波动影响，使样本数据真实反映传感器故障情况，从而降低误判率，提供安全壳泄漏率在线监测系统的可用性，降低了现有技术易把正常运行状况下的压缩空气流量数据波动误判为故障的风险，提高了有效性判断所用压缩空气流量数据的合理性。
具体地，参见图2，图2是本发明的判断系统的模块结构示意图，其中，处理模块200包括第一计算模块210、第二计算模块220和判断模块230；
第一计算模块210，与所述采样模块100相连，用于根据当前压缩空气流量数据组中的所述预设个数的压缩空气流量数据计算得到所述第一阈值和所述第二阈值；
第二计算模块220，与所述采样模块100和所述第一计算模块210相连，用于获取当前压缩空气流量数据组中的预设个数的压缩空气流量数据和所述第一阈值，并计算所述每一个压缩空气流量数据与所述第一阈值之间的差值；
判断模块230，与第一计算模块210和所述第二计算模块220相连，用于获取所述差值和所述第二阈值，并将所述差值与所述第二阈值相比较，若所述差值大于所述第二阈值，则判定所述当前压缩空气流量数据组无效，当连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出所述无效判定信号。
可以理解地，阈值包括第一阈值和第二阈值，第一阈值为预设倍数的压缩空气流量数据的平均值；第二阈值为所述预设倍数的压缩空气流量数据的标准偏差值。当然，阈值还可以为其他预设值，在此不做限定。
在本实施例中，相邻的两个预设时间点之间的时间间隔为2秒，预设个数为10个，预设倍数范围为1-10倍。在该预设倍数范围内可以灵敏地判断出流量传感器是否发生异常，其实际预设倍数可以通过实际需要选取。例如，当要求流量传感器测量非常精确时，预设倍数可以选为1；而在对流量传感器的容错率比较高的情况下，预设倍数可以选为8甚至是10。优选地，预设倍数为3倍，在该倍数下，对本实施例的所应用的安全壳泄漏率在线监测系统最合适，对流量传感器的异常判断得最精确，其不会因为流量传感器较小的波动而将其判断为异常，导致停机，也不会在流量传感器明显波动较大的情况下还允许流量传感器继续工作。
结合图1参见图2可知，采样模块100每2秒采集一压缩空气流量数据组，每一个压缩空气流量数据组中包含10个压缩空气流量数据。当前预设时间点获取的压缩空气流量数据组为当前压缩空气流量数据组。第一计算模块210计算当前压缩空气流量数据组中的10个压缩空气流量数据的平均值和3倍标准偏差值；第二运算模块计算当前压缩空气流量数据组中的每一个压缩空气流量数据与平均值的差值；判断模块230将差值与3倍标准偏差值相比较，当差值大于3倍标准偏差值时，即认为该当前压缩空气流量数据组存在无效数据，判定当前压缩空气流量数据组无效。可以理解地，只要当前压缩空气流量数据组中的任一个压缩空气流量数据与该当前压缩空气流量数据的平均值的差值之差大于3倍标准偏差值，则认为该压缩空气流量数据组存在无效数据，判定当前压缩空气流量数据组无效；即，当该当前压缩空气流量数据组中的至少一个压缩空气流量数据与当前压缩空气流量数据组的10个空气流量数据的平均值的差值之差大于3倍标准偏差值，则判定当前压缩空气流量数据组无效。当连续两组压缩空气流量数据组均出现无效数据时，则连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效，此时，发出所述无效判定信号，控制模块300控制该核电厂系统停止运行。
实施例二
本发明实施提供了一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断方法，适用于实施例一所示的系统，参见图3，该方法包括：
S1、通过安装在压缩空气输气管道上的采样模块在若干个预设时间点采集若干个压缩空气流量数据组，其中，每一预设时间点采集一对应的压缩空气流量数据组，每一压缩空气流量数据组包括预设个数的压缩空气流量数据；
S2、根据所述预设个数的压缩空气流量数据获得阈值，并根据每一个压缩空气流量数据和阈值的比较结果，判定对应的压缩空气流量数据组的有效性，当处理模块连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号；
S3、在接收到所述无效判定信号时，控制所述核电厂系统停止运行。
S1、通过安装在压缩空气输气管道上的采样模块在若干个预设时间点采集若干个压缩空气流量数据组，其中，每一预设时间点采集一对应的压缩空气流量数据组，每一压缩空气流量数据组包括预设个数的压缩空气流量数据。
优选地，在本实施例中，相邻的两个预设时间点之间的时间间隔为2秒，预设个数为10个。
S2、根据所述预设个数的压缩空气流量数据获得阈值，并根据每一个压缩空气流量数据和阈值的比较结果，判定对应的压缩空气流量数据组的有效性，当处理模块连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号。
阈值包括第一阈值和第二阈值，所述第一阈值为所述预设倍数的压缩空气流量数据的平均值；所述第二阈值为所述预设倍数的压缩空气流量数据的标准偏差值。优选地，预设倍数范围为1-10倍。更优选地，预设倍数为3倍。
S3、在接收到所述无效判定信号时，控制所述核电厂系统停止运行。
进一步地，所述步骤S2包括以下步骤：：
S21、根据当前压缩空气流量数据组中的所述预设个数的压缩空气流量数据计算得到所述第一阈值和所述第二阈值；
S22、获取当前压缩空气流量数据组中的预设个数的压缩空气流量数据和所述第一阈值，并计算所述每一个压缩空气流量数据与所述第一阈值之间的差值；
S23、获取所述差值和所述第二阈值，并将所述差值与所述第二阈值相比较，若所述差值大于所述第二阈值，则判定所述当前压缩空气流量数据组无效，当连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出所述无效判定信号。
综上所述，本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是：本发明通过采集预设时间点时刻的一组压缩空气流量数据来判断压缩空气流量数据的有效性，降低压缩空气流量数据有效性判断所用样本数据的持续时间；同时，采用两个相邻的预设时间点的压缩空气流量数据有效性的判定结果来判定采样模块是否异常，两个预设时间点之间的时间间隔短，可有效避免正常工艺状态变化带来的数据波动影响，使样本数据真实反映传感器故障情况，从而降低误判率，提供安全壳泄漏率在线监测系统的可用性，降低了现有技术易把正常运行状况下的压缩空气流量数据波动误判为故障的风险，提高了有效性判断所用压缩空气流量数据的合理性。
上述本发明实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。可以理解地，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
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。

Claims (6)

1.一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断系统，其特征在于，包括：采样模块(100)，安装在压缩空气输气管道上，用于在若干个预设时间点采集若干个压缩空气流量数据组，其中，每一预设时间点采集一对应的压缩空气流量数据组，每一压缩空气流量数据组包括预设个数的压缩空气流量数据；
处理模块(200)，与所述采样模块(100)相连，用于根据所述预设个数的压缩空气流量数据获得阈值，并根据每一个压缩空气流量数据和阈值的比较结果，判定对应的压缩空气流量数据组的有效性，当处理模块(200)连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号；
控制模块(300)，与所述处理模块(200)相连，用于在接收到所述无效判定信号时，控制所述核电厂系统停止运行；
所述阈值包括第一阈值和第二阈值；所述第一阈值为所述预设个数的压缩空气流量数据的平均值，所述第二阈值为所述预设个数的压缩空气流量数据的标准偏差值的预设倍数值；
所述处理模块(200)包括：
第一计算模块(210)，与所述采样模块(100)相连，用于根据当前压缩空气流量数据组中的所述预设个数的压缩空气流量数据计算得到所述第一阈值和所述第二阈值；
第二计算模块(220)，与所述采样模块(100)和所述第一计算模块(210)相连，用于获取当前压缩空气流量数据组中的预设个数的压缩空气流量数据和所述第一阈值，并计算所述每一个压缩空气流量数据与所述第一阈值之间的差值；
判断模块(230)，与所述采样模块(100)和所述第二计算模块(220)相连，用于获取所述差值和所述第二阈值，并将所述差值与所述第二阈值相比较，若所述差值大于所述第二阈值，则判定所述当前压缩空气流量数据组无效，当连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号。
2.根据权利要求1所述系统，其特征在于，所述预设倍数范围为1-10倍。
3.根据权利要求1所述系统，其特征在于，相邻的两个预设时间点之间的时间间隔为2秒，所述预设个数为10个。
4.一种核电站系统压缩空气流量数据有效性判断方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、通过安装在压缩空气输气管道上的采样模块在若干个预设时间点采集若干个压缩空气流量数据组，其中，每一预设时间点采集一对应的压缩空气流量数据组，每一压缩空气流量数据组包括预设个数的压缩空气流量数据；
S2、根据所述预设个数的压缩空气流量数据获得阈值，并根据每一个压缩空气流量数据和阈值的比较结果，判定对应的压缩空气流量数据组的有效性，当处理模块连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号；
S3、在接收到所述无效判定信号时，控制所述核电厂系统停止运行；
所述阈值包括第一阈值和第二阈值；所述第一阈值为所述预设个数的压缩空气流量数据的平均值，所述第二阈值为所述预设个数的压缩空气流量数据的标准偏差值的预设倍数值；
所述步骤S3包括以下步骤：
S21、根据当前压缩空气流量数据组中的所述预设个数的压缩空气流量数据计算得到所述第一阈值和所述第二阈值；
S22、获取当前压缩空气流量数据组中的预设个数的压缩空气流量数据和所述第一阈值，并计算所述每一个压缩空气流量数据与所述第一阈值之间的差值；
S23、获取所述差值和所述第二阈值，并将所述差值与所述第二阈值相比较，若所述差值大于所述第二阈值，则判定所述当前压缩空气流量数据组无效，当连续判定相邻的两个预设时间点所对应的两个压缩空气流量数据组无效时，发出无效判定信号。
5.根据权利要求4所述方法，其特征在于，所述预设倍数范围为1-10倍。
6.根据权利要求4所述方法，其特征在于，相邻的两个预设时间点之间的时间间隔为2秒，所述预设个数为10个。
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