基于LabVIEW的CRDM噪声录波试验台设计

王斌1，高夫领1，张立蕊2

（1.中广核核电运营有限公司，广东深圳518026；

2.中科华核电技术研究院有限公司北京分公司，北京100086）

摘要：控制棒驱动机构（CRDM）是控制棒的驱动装置，它是核反应堆压力容器内惟一的可动部件，也是关键部件之一。为了提高大亚湾核电站在大修期间CRDM噪声录波试验的效率、简化试验的过程，通过对CRDM噪声录波试验进行分析研究，合理设计CRDM噪声录波试验台结构，并采用LabVIEW 软件编程实现信息采集、数据记录、分析等多种功能，设计一种新的CRDM 噪声录波试验台。该试验台解决了试验数据分析困难等问题，简便易行，对大亚湾核电站大修期间的CRDM试验具有重要意义。

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关键词 ：LabVIEW；控制棒驱动机构；CRDM噪声录波试验；试验台

中图分类号：TN912.206?34；TP216.1 文献标识码：A 文章编号：1004?373X（2015）13?0090?03

收稿日期：2015?01?23

0 引言

核电站机组的安全、可靠、经济运行在很大程度上取决于仪表控制系统的性能水平[1?3]。随着科技的发展，核电站的各项设备正在向更安全可靠和技术更先进的方向高速发展[4?5]。CRDM是核电站的关键部件之一，具有实现控制操作反应堆的启动、调节功率、保持功率、正常停堆等作用[6?10]。在大亚湾核电站中，由于缺少专用试验台对CRDM噪声录波的功能试验，导致在大修工作中CRDM 试验过程繁琐、试验后分析数据困难，对大修工作的顺利进行造成影响。因此，本文设计在大修期间能够进行CRDM噪声录波试验的试验台。

1 试验台功能

在核电站大修期间，为简化CRDM试验过程并实现对试验数据进行自动分析等功能，这里基于LabVIEW软件设计试验台，以完成相应的试验功能。

CRDM 噪声录波试验的目的是为了检查CRDM 是否工作正常。在该试验中，CRDM噪声录波试验将采集的麦克风信号和电流信号进行比较，然后得出CRDM的响应时间，并判断该响应时间是否在阈值范围内。默认信号采样频率为1 kHz。麦克风信号（电压值）和电流信号（电压值）将同步采集。

CRDM噪声录波试验信号示意图如图1所示。

“CRDM 噪声录波试验”的启停操作由试验人员控制。该试验按棒组分步进行，每个棒组由8根棒束编成。试验中采集的信号最多有32个：8路麦克风信号；8路MG信号；8路SG信号；8路LC信号。试验结果可以在显示器中显示并由打印机打印。

试验台采集CRDM 噪声录波信号示意图如图2所示。

麦克风信号和MG 信号、SG 信号和LC 信号通过麦克风信号电缆和电流信号电缆进入RGL试验台。信号进入试验台后，经过隔离模块的电气隔离，通过SCB?68接线盒进入PCI?6255采集卡。采集到的数据经过处理后可以在显示器中显示或经打印机输出。

2 试验台结构设计

CRDM试验台设计为一台可移动机柜，如图3所示。

试验台的组成包括：工控机，数据采集系统，接口机箱，连接机箱，电源机箱，打印机，若干电缆。试验台为框架结构，采用标准箱体，框架采用标准型材；顶部四角位置安装有起吊螺栓；底部安装4个滚轮，方便在试验现场移动，其中2 个滚轮带锁定装置。试验台采用NI采集板卡实现数据采集，并配备工控机、KVM（鼠标、键盘和显示器套件）和打印机。工控机中运行测试程序；KVM提供人机接口和人机交互界面；打印机用于打印测试结果。

3 试验台软件设计

为实现CRDM 噪声录波试验，这里采用LabVIEW进行软件设计。试验台软件应包括信息配置、数据采集、历史数据分析、图像回放、报表打印等功能。

CRDM噪声录波试验在提棒过程和插棒过程进行，需采集的信号包括线圈电流（SG，LG，MG）和勾爪动作声音信号。电流信号，通过采集隔离放大卡电压输出来表征电流信号；勾爪动作信号，通过采集麦克风信号获得。试验台以配置文件方式向用户提供可测试棒组，用户可从操作界面选择被测棒组，软件将对不同测试棒组以独立文件夹存储棒组相关测试数据。

用户需要根据实际情况进行初始步长设置，该试验数据采集主界面如图4所示。

用户设置电站名称、机组单元、用户名、温度、压力等信息后，开始采集信号。用户可以通过操作界面手动停止采集，然后进行数据分析，从而得出测试结果。

数据分析和回放界面分别如图5，图6所示。

在数据分析界面，用户可以选择任一棒组的测试数据，软件默认显示第一根棒的数据，用户可以选择其他控制棒的测试数据，每一步的T1~T7的测试时间将自动计算，并显示在表格中。用户可以点击打印按钮，将该测试数据打印或点击导出按钮，将该测试数据导出至Excel或Word文件。

4 结语

基于LabVIEW 设计CRMD 噪声录波试验台，完成CRDM噪声录波功能试验，解决大亚湾核电站在上述试验过程繁琐及数据分析困难等问题。该试验台的设计，对CRMD试验有重要意义，同时，对大亚湾核电站的大修工作有着重要的作用。

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作者简介：王斌（1982—），黑龙江人，工程师。研究方向为核电站仪控系统、测试技术等。

高夫领（1984—），江苏人，工程师。研究方向为核电站仪控系统、测试技术等。

张立蕊（1987—），陕西人，助理工程师。研究方向为测试技术、虚拟仪器等。