Шумовая диагностика внутриреакторных аномалий
Прежде, чем система диагностирования будет способна выполнять свои функции, она должна быть наполнена диагностическими знаниями. Их носителями являются специалисты едва ли не всех направлений науки и техники атомной отрасли. В качестве диагностической модели выступают нейтронно-физические, теплогидравлические, радиационные, акустические, вибрационные, химические, прочностные, материаловедческие, электротехнические и другие закономерности. Физики-теоретики и физики-экспериментаторы, математики, разрабочики алгоритмов, программисты, электронщики, метрологи и специалисты по измерительной технике, специалисты по обработке сигналов, эксперты-технологи, широкий круг специалистов, эксплуатирующих реакторную установку, из которых особо выделим диагностический персонал АЭС и операторов блочного щита управления, — вот далеко не полный перечень специалистов, вовлекаемых в разработку диагностических систем.
длительное время диагностирование многочисленного и разнородного оборудования АЭС развивалось за счет экстенсивного наращивания количества измерительных приборов и локальных систем диагностирования (ЛСД). Термин «локальная система диагностирования» здесь и далее применяется как синоним понятия «система оперативной диагностики», у которого разночтения вызывают слова «оперативная» и «диагностика». Само понятие «система диагностики» будет примяться далее в силу того, что оно сложилось исторически, является распространенным, устоявшимся, хотя и неопределенным по ГОСТ понятием.Зачастую под ЛСД понимают системы диагностирования, основанные на шумовых методах анализа штатных и нештатных сигналов, а системы, анализирующие только штатные детерминированные сигналы в любых режимах функционирования РУ, называют системами режимного или параметрического диагностирования.
В соответствии с ГОСТ 20911-89 стандартизовано определение: «система диагностирования» как совокупность средств, объекта и исполнителей, необходимая для проведения диагностирования (контроля) по правилам, установленным в технической документации. В соответствии с этим ГОСТ диагностика есть «область знаний...», а диагностирование есть «определение технического состояния объекта». Множество нормативных терминов, относящихся к диагностированию (на наш взгляд, внутренне противоречивое), приведено в приложении 2.
Каждая из ЛСД, представляя собой функционально завершенную систему, очевидно, не претендует на полноту диагностирования реакторной установки (РУ). Однако некоторое множество таких систем, увязанное системой комплексного диагностирования (СКД), взаимодействующее с системами контроля и управления РУ, должно обеспечить и полноту, и глубину диагностирования, отвечающую современным требованиям безопасной эксплуатации АЭС. Такой подход к интегрированию ЛСД «снизу вверх» с помощью локальных вычислительных сетей (ЛВС) исповедуется большинством фирм — разработчиков автоматизированных систем управления технологическим процессом (АСУ ТП) и систем верхнего блочного уровня (СВБУ).
Разные ЛСД оперируют существенно разной входной информацией, отличающейся:
· частотным диапазоном — сотни килогерц в системе акустического контроля течей (САКТ) теплоносителя (ТН), десятки килогерц в системе обнаружения свободных и слабозакрепленных предметов (СОСП), единицы герц в системе режимной диагностики (СРД), доли герц в системе контроля тепловых перемещений (СКТП);
· способами аналоговой обработки сигналов — нормировка, фильтрация, оценка среднеквадратического значения (СКЗ) и т.д. или оцифровыванием на самом низком сигнальном уровне;
· способами цифровой обработки — быстрое преобразование Фурье (БПФ), цифровая фильтрация, вычисление огибающей и т.д.