技术领域
[0001] 本发明涉及核电站水准盒的可用性检测的技术领域，更具体地说，涉及一种核电站水准盒可用性的检测方法、装置及系统。
相关背景技术
[0002] EAU系统水准盒是监测安全壳筏基变形的重要设备，安全壳强度评估分析数据的来源。目前在役及在建的核电机组均布置有水准盒，以CPR1000型机组为例，每台核电机组筏基内布置有9至13个水准盒，呈“十字形”分布。
[0003] 水准盒在核电站建造期间预埋在安全壳筏基内，通过水管、集水器与参考水罐相连，运用“连通器”原理对筏基变形进行测量。因水准盒预埋于混凝土内，无法进行相关检定工作。日常及大修期间，通常利用可用性检测的方法对水准盒的功能性进行判定。但因水准盒预埋于混凝土内，以往核电站水准盒的可用性无法实现定量检测，只能通过定期读数对比、安全壳试验结果对比验证观测等方法，数据来源单一，误判性高，且无法判断水准盒测量数值真实性。
具体实施方式
[0079] 为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。
[0080] 为了解决目前的核电站水准盒可用性的检测方法所存在的可用性检测过程数据单一、误判性大、无法定量判断的问题，本发明提供一种核电站水准盒可用性的检测方法及装置，其可以准确、可靠地判断水准盒的可用性，测量数据准确，进而提高筏基变形检测质量、简化检测流程。
[0081] 具体的，如图1和图3所示，该核电站水准盒可用性的检测装置，包括：控制装置100和执行单元200。
[0082] 其中，控制装置100包括：控制单元101、显示模块102、以及采集器103；控制单元101分别与显示模块102和采集器103连接，用于根据采集器103采集的水准盒的测试数据进行水准盒可用性评估并输出水准盒可用性的评估结果至显示模块102，显示模块102接收水准盒可用性的评估结果并显示；控制单元101还用于向执行单元200输出控制指令。
[0083] 该采集器103用于采集水准盒的测试数据，并将所采集的测试数据传送至控制单元101。
[0084] 该控制单元101包括微处理器和存储器，其中，存储器可以作为独立的器件存在，也可以作为内置于微处理器的存储模块存在，用于存储相关数据或者信息。该微处理器用于对采集器103所采集的测试数据进行处理和记录存储，以及接收执行单元200反馈的测试信息，并对测试数据和测试信息进行分析，从而实现对水准盒的可用性的检测并输出相应的水准盒可用性评估结果至显示模块102。
[0085] 显示模块102接收微处理器输出的水准盒可用性评估结果并显示。可选的，一些实施例中，该显示模块102包括但不限于LCD显示器、LED显示器、OLED显示器、柔性显示器等。其中，该显示模块102可以进行信息或者信号显示，进一步地，该显示模块102还具有声光提示功能。
[0086] 一些实施例中，该执行单元200接收控制单元101输出的控制指令并根据控制指令执行动作以对水准盒进行上充注水和下泄泄水，并向控制单元101返回测试信息。
[0087] 可选的，一些实施例中，该执行单元200包括：连接头201和集液装置。该连接头201一端连接水准盒系统的集水器阀门，另一端连接集液装置，以使集水器阀门与集液装置连通。
[0088] 进一步地，如图1所示，该集液装置包括：集液桶203、取液管202、以及微型泵205。集液桶203用于存储用于测试用的水；取液管202用于供微型泵205从集液桶203中取水；取液管202一端与集液桶203的出水口连接，取液管202另一端与微型泵205的进水口连接，微型泵205的出水口通过管道与连接头201连接。
[0089] 进一步地，该执行单元200还包括：设置在集液桶203中用于检测集液桶203的水位信息并将水位信息发送给控制单元101的水位计；设置在微型泵205与连接头201之间、用于测量水准盒的流量信息的流量计；设置在流量计与连接头201之间、用于测量水准盒的压力信息的压力计206。
[0090] 进一步地，如图3所示，该执行单元200还包括：外壳20、设置在外壳20底部的液压调平装置213。液压调平装置213与控制单元101连接、接收控制单元101的调平指令，并根据控制单元101的调平指令进行调平操作并实时反馈调平信息给控制单元101。通过设置该液压调平装置213，可以使得该检测装置可直接放置在地面，可随地面的地形不同自动调整检测装置的水平位置，以使检测装置可与地面保持相对水平，提高检测装置的检测精度。
[0091] 一些实施例中，该微型泵205为双向泵。
[0092] 进一步地，如图3所示，该控制装置100还可包括但不限于“注水”按钮、“上充测试”按钮、“下泄测试”按钮、“停止”按钮。
[0093] 进一步地，如图3所示，该执行单元200还可包括设置在外壳20的顶部且与集液桶203的进水口对应设置的注水孔207、设置在外壳20的顶部以进行紧急停止的急停开关208、设置在外壳20的侧面的电源指示灯209、微型泵状态指示灯210、缺水指示灯、以及集液桶
203的水位指示的水位指示孔212。
[0094] 参考图2，图2为本发明实施例提供的核电站水准盒可用性检测过程数据流向示意图。
[0095] 如图2所示，控制单元101向微型泵205输出注水指令或者泄水指令，微型泵205即根据注水指令执行注水操作或者根据泄水指令执行泄水操作，以向水准盒注水或者从水准盒中泄水，同时，微型泵205将其泵状态信息实时反馈给控制单元101，同时，用于检测集液桶203的水位信息的液面测量仪将集液桶203的水位信息(液面信息)实时反馈给控制单元101，水准盒传感器采集水准盒的信息并传送给采集器103，采集器103将水准盒的读数发送给控制单元101，同时，微量计和压力计206分别将水准盒的实时流量信息和实时压力信息发送给控制单元101，控制单元101根据液面信息、水准盒计数、流量信息、压力信息等对水准盒的可用性进行评估，并向显示模块102输出水准盒的可用性评估结果。
[0096] 进一步地，本发明实施例还提供一种核电站水准盒可用性的检测系统，该检测系统可包括本发明实施例提供的核电站水准盒可用性的检测装置、以及远程终端。核电站水准盒可用性的检测装置向远程终端发送水准盒可用性的评估结果；远程终端接收水准盒可用性的评估结果并存储和显示。可选的，该远程终端包括但不限于智能手机、远程服务器、电脑等。参考图4，图4为本发明实施例提供的核电站水准盒可用性的检测方法的流程示意图。
[0097] 其中，该核电站水准盒可用性的检测方法可通过本发明实施例的核电站水准盒的检测装置实现。
[0098] 如图4所示，该核电站水准盒可用性的检测方法包括：
[0099] 步骤S401、执行检测前准备工作。
[0100] 一些实施例中，执行检测前准备工作包括：排空水准盒系统液体并使集液桶203内的水位满足预设水位；连通水准盒系统和检测装置；在水准盒系统与检测装置连通后，向水准盒注水；判断是否接收到水准盒的检测信号；若接收到水准盒的检测信号，则停止向水准盒注水。
[0101] 其中，排空水准盒系统液体并使集液桶203内的水位满足预设水位包括：拔下水准盒系统的通风塞，打开排气管阀门、入水阀、以及集水器阀门，使水准盒系统液体排空；
[0102] 在水准盒系统液体排空后，关闭入水阀；
[0103] 向集液桶203内注水，并获取集液桶203的水位信息；根据水位信息判断集液桶203内的水位是否满足预设水位；若集液桶203内的水位满足预设水位，则停止向集液桶203注水。其中，当集液桶203内的水位大于或者等于预设水位时，则集液桶203内的水位即满足预设水位。
[0104] 连通水准盒系统和检测装置包括：将检测装置的连接头201与水准盒系统的集水器阀门连接；将水准盒系统的水准盒的数据传输线连接至检测装置的控制装置100。具体的，水准盒的数据传输线连接至控制装置100的内部接口，且该内部接口与采集器103相连，从而将水准盒的数据传输线通过内部接口传入采集器103。
[0105] 进一步地，在进行检测前准备工作时，还需要执行以下动作：具体的，在进行上充测试时，打开被检测水准盒的入水阀，点击控制装置100上的“注水”按钮，控制装置100即向执行单元200发送注水控制指令，执行单元200接收到注水控制指令后向水准盒注水，采集器103数据传输线读取水准盒读数，微处理器对已获取的水准盒读数进行分析，当水准盒读数发生变化时(ΔB*G＞Bac)，微处理器控制执行单元200停止注水，显示模块102发出声响、灯光提示。微处理器及存储器记录水准盒读数BQ0。其中，ΔB为读数变化值，G为水准罐率定系数，Bac为传感器精度。
[0106] 进一步地，本发明实施例的水准盒测试分为上充测试和下泄测试两个部分。
[0107] 步骤S402、在完成准备工作后，对水准盒进行上充测试，并根据预设可用性评估方法对水准盒进行可用性评估，输出上充阶段水准盒可用性评估结果。
[0108] 具体的，上充测试过程如下：
[0109] 在完成准备工作后，对水准盒进行上充测试，并根据预设可用性评估方法对水准盒进行可用性评估，输出上充阶段水准盒可用性评估结果包括：在完成准备工作后，向水准盒注入预设量的水；在向水准盒注入预设量的水过程中，获取水准盒的上充测试信息；根据水准盒的上充测试信息判断是否满足停止注水条件；若满足停止注水条件，则停止注水；在停止注水后，基于上充测试信息并根据预设可用性评估方法对水准盒进行可用性评估，输出上充阶段水准盒可用性评估结果。
[0110] 其中，上充测试信息包括：水准盒每一次上充的上充读数值(水准盒稳定后的读数)、水准盒每一次上充开始的开始读数值、水准盒每一次上充开始时间、水准盒每一次上充时间、水准盒上充次数、水准盒截面积、水准盒每一次上充的压力读数、水准盒每一次上充的稳定流量值、以及水准盒率定系数。
[0111] 如图1所示，水准盒系统可包括多个并列的设置的水准盒，每一个水准盒都有对应的数据传输线连接至采集器103。在进行水准盒测试时，可以对单个水准盒进行测试，也可以同时对多个水准盒进行测试。
[0112] 其中，单个水准盒测试或者多个水准盒同时测试均可采用本发明检测方法。
[0113] 具体的，在进行上充测试时：
[0114] (1)先点击控制装置100上的“上充测试”按钮，控制装置100即向执行单元200发送注水指令，注入预设量的水(Qw(S*ΔBTmax*G/Pmax))。其中，S为水准盒理论截面，ΔBTmax为CTT(安全壳整体打压试验)试验中水准盒理论读数变化最大值，G为水准罐率定系数，Pmax为CTT试验试验压力最大值。
[0115] (2)在执行单元200在注入预设量的水(Qw)的过程中，通过压力计206测量集水器阀门处的压力Pin、微流量计204测量注入水准盒的流量Qin，控制装置100中的微处理器在采样周期T下，记录Pin、流量值Qin及水准盒读数值B。
[0116] (3)在注入预设量的水Qw后，微型泵205停止，微处理器及存储器记录水准盒稳定(稳定判断方法15s内水准盒读数Bmax‑Bmin
[0117] (4)微处理器及存储器完成记录后，向微型泵205发出指令，微型泵205继续执行注入定量Qw的水，微处理器及存储器重复执行(1)‑(3)步骤，直至BQn(in)‑BQn‑1(in)
[0118] (5)微处理器采用预设可用性评估方法对水准盒的可用性进行评估，将水准盒可用性结果输出至显示模块102。
[0119] 具体的，在停止注水后，基于上充测试信息并根据预设可用性评估方法对水准盒进行可用性评估，输出上充阶段水准盒可用性评估结果包括：
[0120] a1)在停止注水后，根据水准盒第n次上充的读数值、水准盒的第一次上充的上充读数值、水准盒率定系数、以及水准盒测量的满量程值，获得水准盒上充的测量范围。
[0121] 用式子可以表示为：
[0122] e＝(BQn(in)‑BQ1(in))*G/Ha。
[0123] 式中，BQn(in)为水准盒第n次上充的读数值，BQ1(in)为水准盒第1次上充的读数值，G为水准盒率定系数，Ha为水准盒测量的满量程值，e为水准盒的测量范围。其中，e需满足e>1。
[0124] b1)根据水准盒每一次上充开始时间、水准盒每一次上充时间、以及水准盒上充次数，获得水准盒上充的响应时间。
[0125] 用式子可以表示为：
[0126]
[0127] 式中，tBQi(in)为预设量QW水的第i次开始上充时水准盒计数开始变化的时间，tQi(in)为预设量QW水第i次上充的时间，其中，满足 LT为CTT(安全壳整体打压试验)试验充压速率。
[0128] c1)根据水准盒每一次上充的上充读数值、水准盒率定系数、预设量的水、以及水准盒上充次数，获得水准盒上充有效半径。
[0129]
[0130]
[0131] 满足r＜5％。
[0132] d1)根据水准盒每一次上充开始的开始读数值、水准盒率定系数、水准盒截面积、以及预设量的水，获得水准盒上充数值真实度。
[0133]
[0134] BQi(in)为定量Qw水的第i次开始上充时读数，BQi‑1(in)为定量Qw水的第i‑1次开始上充时水准盒的读数，满足δ＜Bac*G。
[0135] e1)根据水准盒上充的测量范围、水准盒上充响应时间、水准盒上充有效半径、以及水准盒上充数值真实度，评估水准盒的可用性，并输出上充阶段水准盒可用性评估结果。
[0136] 具体的，当e>1、 r＜5％、且δ＜Bac*G时，可判断水准盒的可用性满足要求。
[0137] 进一步地，还可以根据水准盒每一次上充的压力读数、水准盒每一次上充的稳定流量值、水准盒与检测装置的高度差、以及重力加速度，获得水准盒的管道特性值；根据水准盒的管道特性值评估水准盒管道状态。
[0138] 其中，水准盒的管道特性值可以表示为：
[0139]
[0140] Pi(in)为定量Qw水的第i次上充稳定阶段压力计206读数，Qi(in)为定量Qw水的第i次上充稳定阶段微流量计204的计数，H为水准盒与检测装置间的高度差，g为重力加速度。
[0141] 通过该水准盒管道特性值可评估管道状态，为水准盒系统老化管理提供可靠依据。
[0142] 步骤S403、在完成上充测试后，对水准盒进行下泄测试，并根据预设可用性评估方法对水准盒进行可用性评估，输出下泄阶段水准盒可用性评估结果。
[0143] 具体的，下泄测试过程如下：
[0144] 在完成上充测试后，对水准盒进行下泄测试，并根据预设可用性评估方法对水准盒进行可用性评估，输出下泄阶段水准盒可用性评估结果包括：在完成上充测试后，从水准盒中下泄预设量的水；在从水准盒中下泄预设量的水过程中，获取水准盒的下泄测试信息；根据水准盒的下泄测试信息判断是否满足停止下泄条件；若满足停止下泄条件，则停止下泄；在停止下泄后，基于下泄测试信息并根据预设可用性评估方法对水准盒进行可用性评估，输出下泄阶段水准盒可用性评估结果。
[0145] 其中，下泄测试信息包括：水准盒每一次下泄的下泄读数值、水准盒每一次下泄开始的开始读数值、水准盒每一次下泄开始时间、水准盒每一次下泄时间、水准盒下泄次数、水准盒截面积、水准盒每一次下泄的压力读数、水准盒每一次下泄的稳定流量值、以及水准盒率定系数。
[0146] 具体的，在进行下泄测试时：
[0147] (1‑1)先点击控制装置100的“下泄测试”按钮，控制装置100即向执行单元200发送泄水指令，执行单元200从水准盒中进行下泄水操作，直至下泄至BQn(in)时停止。
[0148] (1‑2)执行单元200从水准盒下泄预设量Qw的水，下泄过程中，通过压力计206测量集水器阀门处的压力Pout、微流量计204测量下泄水准盒的流量Qout，控制装置100内的微处理器在采样周期T下，记录Pout、流量值Qout及水准盒读数值B。
[0149] (1‑3)检测装置在下泄定量Qw的水后，微型泵205停止，微处理器记录水准盒稳定(稳定判断方法15s内水准盒读数Bmax‑Bmin
[0150] (1‑4)微处理器及存储器完成记录后，向微型泵205发出指令，微型泵205继续执行下泄定量Qw的水，微处理器执行(1‑1)‑(1‑4)步骤，直至BQn(out)‑BQn‑1(out)
[0151] (1‑5)微处理器采用预设可用性评估方法对水准盒的可用性进行评估，将水准盒可用性结果输出至显示模块102。
[0152] 具体的，在停止下泄后，基于下泄测试信息并根据预设可用性评估方法对水准盒进行可用性评估，输出下泄阶段水准盒可用性评估结果包括：
[0153] a2)根据水准盒每一次下泄开始时间、水准盒每一次下泄时间、以及水准盒下泄次数，获得水准盒下泄的响应时间。
[0154] 用式子可以表示为：
[0155]
[0156] 式中，tBQi(out)为预设量QW水的第i次开始下泄时水准盒计数开始变化的时间，tQi(out)为预设量QW水第i次下泄的时间，其中，满足 LT为CTT(安全壳整体打压试验)试验充压速率。
[0157] b2)根据水准盒每一次下泄开始的开始读数值、水准盒率定系数、水准盒截面积、以及预设量的水，获得水准盒下泄数值真实度。
[0158]
[0159] 式中，BQi(out)为定量Qw水的第i次开始下泄时读数，BQi‑1(out)为定量Qw水的第i‑1次开始下泄时水准盒的读数，满足δ＜Bac*G。
[0160] 根据水准盒下泄响应时间以及水准盒下泄数值真实度，评估水准盒的可用性，并输出下泄阶段水准盒可用性评估结果。
[0161] 进一步地，还可以根据水准盒每一次下泄的压力读数、水准盒每一次下泄的稳定流量值、水准盒与检测装置的高度差、以及重力加速度，获得水准盒的管道特性值；根据水准盒的管道特性值评估水准盒管道状态。
[0162]
[0163] Pi(out)为定量Qw水的第i次下泄稳定阶段压力计206读数，Qi(out)为定量Qw水的第i次下泄稳定阶段微流量计204的计数，H为水准盒与检测装置间的高度差，g为重力加速度。
[0164] 本发明实施例在质量上，该方法可解决原技术误判性大、影响试验过程测量、无法定量判断水准盒测量数值的真实性等问题。除监测水准盒数值外，还可检测水准盒测量范围、水准盒响应时间、水准盒有效半径等参数，相较以往检测数据量提升4倍。在工作流程上，该方法提高检测过程自动化程度，并使得水准盒可用性检查精细化、可视化。同时在判断水准盒可用性的同时，为水准盒系统老化管理提供相关数据。在工期上，由以往长时间监测，改为实时检测，可节约工期约120h。该方法可快速得出试验结果，测量精度高、不受空间限制，提高人员工作效率的特点，装置具有便于携带、存放和运输的特点，可广泛用于多基地大修。
[0165] 以上实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据此实施，并不能限制本发明的保护范围。凡跟本发明权利要求范围所做的均等变化与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。
