基于改进小波包的堆内构件振动信号去噪方法研究

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1、第45卷第6期应用科技Vol.45No.62018年12月AppliedScienceandTechnologyDec.2018DOI:10.11991/yykj.201804005网络出版地址：http://kns.cnki.net/kcms/detail/23.1191.U.20180522.0841.002.html基于改进小波包的堆内构件振动信号去噪方法研究王志超，夏虹，朱少民，杨波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：针对压水堆核电站堆内构件振动监测系统缺少对非平稳监测信号

2、进行有效处理的问题，提出了一种改进的小波包去噪算法，分别对阈值函数以及阈值选取等做出改进，用于更好地识别堆内构件工作状态。应用有限元软件（ANSYS）建立了压水堆堆内构件模型，通过模拟堆内构件流致振动仿真实验，得到吊篮外侧流体域压力激励，并获取了压水堆堆内构件的流致振动信号，验证了改进去噪算法的有效性。结果表明改进算法较好地保留了信号的高低频率特征，相比于传统方法显著提高了信噪比。关键词：小波包去噪；堆内构件；流致振动；有限元模型；ANSYS；频率重排；网格划分；频域分析中图分类号：TN911.72文献标志码：A文章编号：1

3、009−671X(2018)06−0074−06Researchonvibrationsignalde-noisingmethodofPWRinternalsbasedonimprovedwaveletpacketWANGZhichao,XIAHong,ZHUShaomin,YANGBoFundamentalScienceonNuclearSafetyandSimulationTechnologyLaboratory,HarbinEngineeringUniversity,Harbin150001,ChinaAbstract

4、:Aimingatthelackofeffectivenon-stationarysignalprocessingmethodsfortheinternalsvibrationmonitoringsystemofnuclearplant,animprovedde-noisingalgorithmbasedonwaveletpacketwasproposedtoimprovethethresholdfunctionandthresholdselectiontobetteridentifytheworkingstateofthe

5、structure.WeusedthefiniteelementsoftwareANSYStobuildthemodelofthePWRinternals,carriedoutthesimulationoftheflowinducedvibration(FIV)experimentofinternals,thengotthepressureexcitationinthelateralfluidfieldofthebarrelandfluid-inducedvibration(FIV)signalsoftheinternals

6、,verifyingtheeffectivenessoftheimprovedde-noisingalgorithm.Itshowsthatthemethodofthepaper,whichwellpreservesboththehighandlowfrequencycharacteristicsofthesignals,significantlyimprovesthesignaltonoiseratiothroughcomparisonwithtraditionalmethod.Keywords:waveletpacket

7、de-noising;PWRinternals;flowinducedvibration;finiteelementmodel;ANSYS;frequencyrearrangement;gridpartition;frequencydomainanalysis压水堆堆内构件是压水反应堆重要的结构部感器监测振动信号中的噪声。件，其安全性直接关系着整个反应堆的可靠运在堆内构件流致振动研究中，近年来中国核行。然而流致振动造成的堆内构件事故不断发动力研究设计院采用实堆1∶5的模型，对秦山二生，通常核电站设有堆内构件振动监测系统，以期

8、工程反应堆、ACP1000等堆型，进行了堆内构对其构件振动进行周期性监测；但现有振动监测件流致振动试验研究[2-3]。国外则主要针对SMART、系统对于非平稳信号缺乏有效的信号处理手段，PHWR、AP1000等堆型，进行模型试验和数值分容易湮灭信号的重要特征[1]。因此，要分析反应析相结合