基于参数化小波的主冷却剂泵故障特征识别.pdf

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1、第３５卷第２期哈尔滨工程大学学报Ｖｏｌ．３５№．２２０１４年２月ＪｏｕｒｎａｌｏｆＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙＦｅｂ．２０１４基于参数化小波的主冷却剂泵故障特征识别李彬，夏虹（哈尔滨工程大学核安全与仿真技术国防重点学科实验室，黑龙江哈尔滨１５０００１）摘要：针对核反应堆冷却剂泵在经过长期运行之后，转子可能出现的裂纹故障，利用小波分析技术，能够实现对这些故障特征的识别。在研究中，不同于以往的直接利用现有小波分析信号特征，而是从小波滤波器的角度出发，利用紧支撑正交小波的二尺度方程及尺度系数和小波系数的特点，结合滤波器的多相表示以及无损ＦＩＲ滤波器的矩

2、阵计算方法，对小波滤波器系数进行了参数化。通过选取不同的序列长度和消失矩，计算得到一系列小波滤波器系数。最后取其中一组参数化小波以及具有相同消失矩的ｄｂ小波分别对反应堆主冷却剂泵的振动仿真信号进行分析，结果显示该参数化小波可以清晰准确地识别出转子的裂纹故障特征。关键词：反应堆冷却剂泵；裂纹故障；参数化小波；特征识别；转子裂纹；小波滤波器；小波分析ｄｏｉ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１２１２１０１网络出版地址：ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｎｋｉ．ｎｅｔ／ｋｃｍｓ／ｄｏｉ／１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００６⁃７０４３．２０１２１２１０１．ｈｔｍｌ中图

3、分类号：ＴＬ３７文献标志码：Ａ文章编号：１００６⁃７０４３（２０１４）０２⁃０２６１⁃０６ＦｅａｔｕｒｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅＲＣＰｆａｕｌｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｗａｖｅｌｅｔＬＩＢｉｎ，ＸＩＡＨｏｎｇ（ＦｕｎｄａｍｅｎｔａｌＳｃｉｅｎｃｅｏｎＮｕｃｌｅａｒＳａｆｅｔｙａｎｄＳｉｍｕｌａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙ，ＨａｒｂｉｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｈａｒｂｉｎ１５０００１，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｆｏｃｕｓｉｎｇｏｎｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆａｃｒａｃｋｆａｕｌｔａｐｐｅａｒｉｎｇ

4、ｉｎａｒｏｔｏｒａｆｔｅｒｔｈｅｒｅａｃｔｏｒｃｏｏｌａｎｔｐｕｍｐ（ＲＣＰ）ｈａｓｏｐｅｒａｔｅｄｆｏｒａｌｏｎｇｔｉｍｅ，ｔｈｅｗａｖｅｌｅｔａｎａｌｙｓｉｓｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｍａｙｂｅｕｔｉｌｉｚｅｄｆｏｒｔｈｅｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓｅｆａｕｌｔｆｅａｔｕｒｅｓ．Ｔｈｉｓｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｆｅｒｅｄａｄｉｆｆｅｒｅｎｔｍｅｔｈｏｄｆｒｏｍｔｈｅｐｒｅｖｉｏｕｓｗａｙｏｆａｎａｌｙｚｉｎｇｔｈｅｓｉｇｎａｌｆｅａｔｕｒｅｂｙｄｉｒｅｃｔｌｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｅｘｉｓｔｉｎｇｗａｖｅｌｅｔ，ｆｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗｐｏｉｎｔｏｆｔｈｅｗａｖｅｌ

5、ｅｔｆｉｌｔｅｒ，ｂｙｕｔｉｌｉｚｉｎｇｔｈｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅｔｗｏ⁃ｓｃａｌｅｅｑｕａｔｉｏｎｃｏｍｐａｃｔｌｙｓｕｐｐｏｒｔｅｄｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｗａｖｅｌｅｔ，ｔｈｅｓｃａｌｅｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａｎｄｔｈｅｗａｖｅｌｅｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓ，ｉｎｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｗｉｔｈｔｈｅｐｏｌｙｐｈａｓｅｅｘｐｒｅｓｓｉｏｎｏｆｔｈｅｆｉｌｔｅｒｓａｎｄｔｈｅｍａｔｒｉｘｃａｌｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｏｆｔｈｅｌｏｓｓｌｅｓｓＦＩＲｆｉｌｔｅｒｓ，ｔｈｅｗａｖｅｌｅｔｆｉｌｔｅｒｃｏ⁃ｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚ

6、ｅｄ．Ａｓｅｒｉｅｓｏｆｗａｖｅｌｅｔｆｉｌｔｅｒｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄｂｙｃｈｏｏｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｅｑｕｅｎｔｉａｌｌｅｎｇｔｈｓａｎｄｖａｎｉｓｈｉｎｇｍｏｍｅｎｔｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅｖｉｂｒａｔｉｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓｉｇｎａｌｏｆｔｈｅＲＣＰｉｓａｎａｌｙｚｅｄｒｅｓｐｅｃｔｉｖｅｌｙｂｙａｐ⁃ｐｌｙｉｎｇａｇｒｏｕｐｏｆｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｗａｖｅｌｅｔｓａｎｄｔｈｅｄｂｗａｖｅｌｅｔｓｗｈｉｃｈｈａｖｅｔｈｅｓａｍｅｖａｎｉｓｈｉｎｇｍｏｍｅｎｔ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｆａｕｌｔｆｅａ

7、ｔｕｒｅｏｆａｒｏｔｏｒｃｒａｃｋｍａｙｂｅｉｄｅｎｔｉｆｉｅｄｃｌｅａｒｌｙａｎｄａｃｃｕｒａｔｅｌｙｂｙｔｈｅｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｗａｖｅｌｅｔｓ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｒｅａｃｔｏｒｃｏｏｌａｎｔｐｕｍｐ；ｃｒａｃｋｆａｕｌｔ；ｆｅａｔｕｒｅｒｅｃｏｇｎｉｔｉｏｎ；ｐａｒａｍｅｔｅｒｉｚｅｄｗａｖｅｌｅｔ；ｒｏｔｏｒｃｒａｃｋ；ｗａｖｅｌｅｔｆｉｌ⁃ｔｅｒ；ｗａｖｅｌｅｔａｎａｌｙｓｉｓ核反应堆冷却剂泵的安全运行直接关系核电厂备，该故障仍然存在出现的可能性，一旦不能及时准的安全，所以对冷却剂泵运行状态的监测是必要的。确