Identifikace a predikce poškození kabelů metodou vyhodnocování signálů

Rozměr: px

Začít zobrazení ze stránky:

Download "Identifikace a predikce poškození kabelů metodou vyhodnocování signálů"

Jaromír Vítek
před 8 lety
Počet zobrazení:

1 ÚJV Řež, a. s. Identifikace a predikce poškození kabelů metodou vyhodnocování signálů Jan Svatek

2 Charakteristika projektu Výchozí předpoklady Mechanické poškození izolace kabelů, zejména působením radiace, zvýšené teploty a případně i mechanického namáhání, ovlivňují elektrické parametry kabelů, což v případě kabeláže měřících řetězců procesních parametrů může vést k chybě měření. Poškození izolace může vést rovněž ke zkratu a celkovému selhání funkce kabelu Změna elektrických parametrů však umožní identifikaci a lokalizaci poruchy 1

kabeláže měřících řetězců procesních parametrů může vést k chybě měření.

3 Základní (teoretický) princip diagnostiky kabelu Jednoduchý (elektrický) model kabelu Obecný model kabelu 2

4 Princip měření Frekvenční posun odraženého signálu (FDR) Generovaný vysokofrekvenční signál (cca 200 MS/s) je přes připojovací modul pouštěn do kabelu Vysokofrekvenční digitální osciloskop měří původní a odražený signál Posun fáze lokalizace Peak na odraženém signálu změna elektrických parametrů závažnost poškození 3

kabelu Vysokofrekvenční digitální osciloskop měří původní a odražený signál

5 Měřící aparatura National Instruments NI PXI bit Generátor signálů 200MS/s NI PXI kanálový 12-bit 200MS/s digitizér osciloskop s vysokým rozlišením PXI-1031DC rám se 4 pozicemi a zdrojem NI PXI Expresscard 8360 s připojovacím kabelem NI PXI přepravní kufr pro rámy NI Knihovna NI LabView + další SW NI k modulům OECD-Halden Reactor Project (ÚJV aktivním členem od roku 2001) Modul pasivní elektroniky modulátor Měřící nástroj LIRA Notebook DELL Precision M6500 Software pro porovnávání a vyhodnocování poškození Vzorky kabelů se známým poškozením úmyslně poškozené kabely nebo viditelně poškozené kabely Vzorky kabelů s neznámým poškozením radiačně a teplotně exponované kabely v ozařovně PANOZA 4

(ÚJV aktivním členem od roku 2001) Modul pasivní elektroniky modulátor Měřící nástroj LIRA Notebook DELL Precision M6500 Software pro porovnávání a vyhodnocování poškození

6 Měřící přístroje (moduly) fy National Instruments 5 Rám NI s vloženými moduly generátoru signálu, digitálního osciloskopu a s modulem připojení k PC

7 Měřící sestava se vzorkem kabelu 6 Měřící moduly NI připojeny přes modulátor ke vzorku kabelu, proces je řízen a vyhodnocován aplikací na NtB

8 Měřící sestava se vzorkem kabelu Řízení a hodnocení měření vzorku kabelu nástroji knihovny National Instruments (vlevo) a LIRA (vpravo) 7

9 Systém nedestruktivní diagnostiky kabelů (SYNDIK) Teoretický základ Vysílání vysokofrekvenčního napěťového signálu do kabelu se zátěží na konci Měření odezvy (proudového signálu) kabelu Vytvoření modelu diagnostikovaného kabelu Porovnání výsledků aktuálního měření s předchozím měřením a modelem kabelu Lokalizace skryté vady kabelu pomocí neuronové sítě 4 základní nástroje Nastavení parametrů kabelů Výpočty charakteristik kabelů Porovnání charakteristik kabelů Vyhodnocení charakteristik kabelů 8

aktuálního měření s předchozím měřením a modelem kabelu Lokalizace skryté vady kabelu pomocí neuronové sítě 4 základní

10 SYNDIK Nástroje Nastavení parametrů kabelu a Výpočty charakteristik kabelů Nastavení parametrů kabelu Zadání parametrů modelů kabelů R, L, G, C kabelu R, L, G, C zátěže na konci kabelu Uložení parametrů modelu do databáze Výpočty charakteristik kabelů Volba použitého typu vstupního signálu Výpočet průběhu výstupního signálu (odezvy na vstupní signál) Zobrazení výstupního signálu z modelu kabelu Vstupní signál Výstupní signál 9

do databáze Výpočty charakteristik kabelů Volba použitého typu vstupního signálu Výpočet průběhu výstupního

11 SYNDIK Nástroje Porovnání charakteristik kabelů a Vyhodnocení charakteristik kabelů Porovnání charakteristik kabelů Porovnání shodnosti průběhů dvou naměřených výstupních signálů Testování dvou statistických hypotéz Nulová střední hodnota rozdílu testovaných dat Směrodatná odchylka rozdílu testovaných dat < přednastavená mez Vyhodnocení charakteristik kabelů Vyhodnocení měřených výstupních signálů z testovaných kabelů s ohledem na míru a lokalizaci jejich poškození Neuronová síť typu Back-Propagation of Errors Vyhodnocení charakteristik kabelů Interpretace signálu pro neuronovou síť 10

testovaných dat < přednastavená mez Vyhodnocení charakteristik kabelů Vyhodnocení měřených výstupních signálů z testovaných kabelů s ohledem na

12 SYNDIK alternativa systému LIRA Měřicí souprava NI kabel LIRA Identifikace vady kabelu Lokalizace vady kabelu SYNDIK Identifikace vady kabelu Lokalizace vady kabelu Typ vady kabelu Model kabelu 11

13 Výsledky a jejich využití Výsledky ověřený funkční vzorek systému pro neinvazivní a nedestruktivní on-line diagnostiku kabelových rozvodů programový prostředek (software) pro zpracování, vyhodnocení, interpretaci, vizualizaci a archivaci dat získaných v průběhu on-line diagnostiky kabelových rozvodů. metodika on-line diagnostikování kabelových rozvodů v podmínkách měřicích systémů jaderně energetického zařízení Využití Servisníčinnost v rámci organizace nositele pro jaderné elektrárny, ale i pro ostatní zájemce dle poptávky zejména měřícířetězce procesních parametrů ostatní dle poptávky (například silové kabely) Realizace mobilního (přenosného systému) pro výjezdní servisníčinnost Realizace a dodávky zařízení na základě zájmu a objednávky Využití znalostního bohatství pro potřeby vysokoškolského studia 12

metodika on-line diagnostikování kabelových rozvodů v podmínkách měřicích systémů jaderně energetického zařízení Využití Servisníčinnost v rámci organizace nositele pro jaderné elektrárny, ale i pro

14 Děkuji Vám za pozornost 13

Podobné dokumenty

MONITORING A ANALÝZA KVALITY ELEKTŘINY

MONITORING A ANALÝZA KVALITY ELEKTŘINY Doc. Ing. Jan Žídek, CSc. Kvalitativní stránka elektřiny dnes hraje čím dál významnější roli. Souvisí to jednak s liberalizací trhu s elektrickou energii a jednak