CN111090037A - 一种仪控卡件的可靠性检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及可靠性检测试验技术领域，具体公开了一种仪控卡件的可靠性检测方法。该方法具体包括如下步骤：1、根据待检测卡件的功能，搭建仿真模型；2、对待检测卡件进行拷机测试；3、输入与拷机测试相同的工况，并对待检测卡件进行仿真分析；4、根据仿真结果构建案例库，并通过拷机波形与特征案例波形进行对比进行故障诊断，确定待检测卡件拷机状态和故障位置，完成卡件可靠性检测。该方法能够实现对卡件的功能完整性检测、卡件的故障定位与诊断分析，做到故障前实施预防性决策、故障中实现快速诊断、故障后吸取优化经验，最终服务于关键设备的可靠运行，降低卡件的维护、购置费用和核电关键设备的损坏风险的特点。

Description

一种仪控卡件的可靠性检测方法
技术领域
本发明属于可靠性检测试验技术领域，具体涉及一种仪控卡件的可靠性检测方法。
背景技术
仪控卡件原因导致的停堆停机相关的事件有多起，中核运行设备可靠性管理专项评估产生了4个待改进项(AFI)，其中之一就涉及到仪控卡件的长期可靠性管理。而在INPO“待改进领域”评估中发现：从2006年开始的五年中，电路板引起停堆减载等事故共112次，其中停堆48次，减载40次，约530万MWe时的发电损失。因此，对仪控卡件进行可靠性检测试验研究，是非常有必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种仪控卡件的可靠性检测方法，能够对仪控卡件进行有效的可靠性检测。
本发明的技术方案如下：一种仪控卡件的可靠性检测方法，该方法具体包括如下步骤：
步骤1、根据待检测卡件的功能，搭建仿真模型；
步骤2、对待检测卡件进行拷机测试；
步骤3、输入与拷机测试相同的工况，并对待检测卡件进行仿真分析；
步骤4、根据仿真结果构建案例库，并通过拷机波形与特征案例波形进行对比进行故障诊断，确定待检测卡件拷机状态和故障位置，完成卡件可靠性检测。
所述的步骤1中搭建仿真模型的具体步骤为：
步骤1.1、确定待检测卡件对象，阅读卡件相关资料，分析获得待检测卡件的功能、作用及输入输出；
步骤1.2、获取待检测卡件的原理图，并分解卡件的功能模块；
步骤1.3、利用仿真软件绘制待检测卡件原理图，并依此搭接仿真模型。
所述的步骤2中对检测卡件进行拷机测试的具体步骤为：
步骤2.1、对待检测卡件进行测例空载测试；
步骤2.2、利用小电压小电流对卡件进行带载测试；
步骤2.3、对待测卡件输入不同工况条件下的输入激励，调节录波频率，并获得各个测点的输出波形。
对待测卡件进行拷机测试时，对待测卡件进行7*24小时不间断拷机能力测试，通过不断调节机箱温度、湿度，模拟卡件的真实工作环境；通过随机改变卡件的相关输入激励，模拟卡件的异常工作环境和正常工作环境；在2kHz～100kHz范围内选定录波频率，采集测试卡件各个测点的输出波形。
所述的步骤3中对待测试卡件进行仿真的具体步骤为：
步骤3.1、获取待测卡件在不同工况下的输入激励；
步骤3.2、利用仿真模型模拟正常卡件电路，获得正常卡件在异常工作环境和/或正常工作环境下的标准波形；
步骤3.2、利用仿真模型模拟部分电路故障情况，获得故障卡件在异常工作环境和/或正常工作环境下的标准波形；
步骤3.3、利用仿真结果完善案例库。
所述的正常卡件标准波形包括正常卡件在输入异常工况下的相关输入激励所获得的标准波形，以及正常卡件在输入正常工况下的相关输入激励所获得的标准波形；所述的异常卡件标准波形包括异常卡件在输入异常工况下的相关输入激励所获得的标准波形，以及异常卡件在输入正常工况下的相关输入激励所获得的标准波形。
所述的步骤4中进行故障诊断的具体步骤为：
步骤4.1、利用现有波形对比算法，对待测卡件拷机波形与相应特征案例库波形进行对比；
步骤4.2、获得Manhattan距离M值的最小波形；
步骤4.3、判断卡件是否存在故障，若存在故障，则极易故障树，获得故障的可能位置。
本发明的显著效果在于：本发明所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法，能够实现对卡件的功能完整性检测、卡件的故障定位与诊断分析，做到故障前实施预防性决策、故障中实现快速诊断、故障后吸取优化经验，最终服务于关键设备的可靠运行，降低卡件的维护、购置费用和核电关键设备的损坏风险的特点。
附图说明
图1为本发明所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法流程图；
图2为本发明所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法中仿真分析的流程图；
图3为本发明所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法中拷机测试的流程图；
图4为本发明所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法中故障诊断的流程图。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
如图1～4所示，一种仪控卡件的可靠性检测方法，包括以下操作步骤：
S1、阅读卡件的资料，并分析卡件功能、作用及输入输出；
S2、分析卡件的原理图，并分析卡件的功能模块；
S3、使用PSPICE软件绘制卡件原理图，并搭建仿真模型，进行仿真，在仿真时，录波采样率在2kHz-100kHz，通过对卡件正常模式的模拟，得出正常模式下各个测点与输入输出的标准波形图像，在此基础上实现对卡件各类故障模式的模拟，从而获得各类故障模式下卡件的标准输出波形，以便构成案例库进行分析对比；
S4、拷机测试，卡件进行7*24小时不间断烤机能力测试，通过不断调节机箱温度，湿度，模拟卡件的工作环境，通过随机改变卡件的相关输入激励，模拟卡件的各种不同工况，在测试系统和仿真软件中同时输入相同激励，在2kHz-100kHz选定录波采样率，采集测试卡件各个测点的输出波形，并与案例库和仿真软件的输出波形对比，判断卡件的状态，相关输入激励包括系统正常时卡件的输入激励和系统异常时卡件的输入激励，通过对卡件进行拷机测试，以便与案例库和仿真软件的输出波形对比，判断卡件的状态；
S5、输入与拷机试验相同的工况，然后进行仿真分析，并根据仿真结果和历史的经验构建案例库，通过输入相同的工况，保证了对比的准确性，有利于减少误差的产生，增强了检测的准确性；
S6、进行故障诊断，通过波形对比算法将拷机波形与特征案例波形进行对比分析，找出Manhattan距离M值最小的波形，来判断卡件的状态，确定的故障将以故障树的形式显示其故障机理，通过波形对比算法获得各检测通道的相似度，判断卡件拷机状态和故障位置，以便专家定位卡件故障提供决策支持。
在进行仿真时，包括以下步骤：
A1、根据历史经验得到不同工况卡件的输入激励；
A2、模拟正常的卡件电路，输入异常工况下相关输入激励，模拟卡件的异常工作环境，输入正常工况下相关输入激励，模拟卡件的正常工作环境，得到正常卡件标准波形；
A3、模拟正常的卡件电路故障，输入异常工况下相关输入激励，模拟卡件的异常工作环境，输入正常工况下相关输入激励，模拟卡件的正常工作环境，得到故障卡件标准波形；
A4、对仿真的结果对数据库进行完善，增大了数据库的容量，有利于对各种故障进行检测。

Claims (7)

1.一种仪控卡件的可靠性检测方法，其特征在于：该方法具体包括如下步骤：
步骤1、根据待检测卡件的功能，搭建仿真模型；
步骤2、对待检测卡件进行拷机测试；
步骤3、输入与拷机测试相同的工况，并对待检测卡件进行仿真分析；
步骤4、根据仿真结果构建案例库，并通过拷机波形与特征案例波形进行对比进行故障诊断，确定待检测卡件拷机状态和故障位置，完成卡件可靠性检测。
2.根据权利要求1所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法，其特征在于：所述的步骤1中搭建仿真模型的具体步骤为：
步骤1.1、确定待检测卡件对象，阅读卡件相关资料，分析获得待检测卡件的功能、作用及输入输出；
步骤1.2、获取待检测卡件的原理图，并分解卡件的功能模块；
步骤1.3、利用仿真软件绘制待检测卡件原理图，并依此搭接仿真模型。
3.根据权利要求1所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法，其特征在于：所述的步骤2中对检测卡件进行拷机测试的具体步骤为：
步骤2.1、对待检测卡件进行测例空载测试；
步骤2.2、利用小电压小电流对卡件进行带载测试；
步骤2.3、对待测卡件输入不同工况条件下的输入激励，调节录波频率，并获得各个测点的输出波形。
4.根据权利要求1或3所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法，其特征在于：对待测卡件进行拷机测试时，对待测卡件进行7*24小时不间断拷机能力测试，通过不断调节机箱温度、湿度，模拟卡件的真实工作环境；通过随机改变卡件的相关输入激励，模拟卡件的异常工作环境和正常工作环境；在2kHz～100kHz范围内选定录波频率，采集测试卡件各个测点的输出波形。
5.根据权利要求1所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法，其特征在于：所述的步骤3中对待测试卡件进行仿真的具体步骤为：
步骤3.1、获取待测卡件在不同工况下的输入激励；
步骤3.2、利用仿真模型模拟正常卡件电路，获得正常卡件在异常工作环境和/或正常工作环境下的标准波形；
步骤3.2、利用仿真模型模拟部分电路故障情况，获得故障卡件在异常工作环境和/或正常工作环境下的标准波形；
步骤3.3、利用仿真结果完善案例库。
6.根据权利要求5所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法，其特征在于：所述的正常卡件标准波形包括正常卡件在输入异常工况下的相关输入激励所获得的标准波形，以及正常卡件在输入正常工况下的相关输入激励所获得的标准波形；所述的异常卡件标准波形包括异常卡件在输入异常工况下的相关输入激励所获得的标准波形，以及异常卡件在输入正常工况下的相关输入激励所获得的标准波形。
7.根据权利要求1所述的一种仪控卡件的可靠性检测方法，其特征在于：所述的步骤4中进行故障诊断的具体步骤为：
步骤4.1、利用现有波形对比算法，对待测卡件拷机波形与相应特征案例库波形进行对比；
步骤4.2、获得Manhattan距离M值的最小波形；
步骤4.3、判断卡件是否存在故障，若存在故障，则极易故障树，获得故障的可能位置。
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