马赫曾德尔单频干涉仪非线性误差分析

研究了马赫曾德尔单频干涉仪对可调谐激光器进行频率监测时非理想1/4波片和偏振分光镜引入的非线性误差。借助琼斯矩阵对干涉仪建模,理论推导了系统误差公式。理论分析和数值仿真发现:系统的非线性误差为一次谐波误差和二次谐波误差的线性叠加;系统中2个偏振分光镜倾斜角度的非对称主要导致一次谐波误差;波片倾斜角度误差、偏振分光镜倾斜角度误差以及波片相位延迟误差主要导致二次谐波误差,总二次谐波误差近似表现为此3类误差源独立产生的误差的线性叠加;当偏振分光镜消偏比较大时,其产生的误差可忽略。

语音识别在核电厂控制室中的应用研究

当前,核电厂数字化控制室以显示器作为主要媒介,为操纵员提供监控手段。相比于常规控制室,数字化控制室可以提供更加充分和丰富的监控信息。同时,其显示的信息量有限,导致操纵员不可避免地执行一些导航和查询类次要任务,影响人机交互效率。通过对语音模型训练算法、模型训练脚本、基于统计语言模型的算法进行试验及研究,并对核电厂主控制室相关词汇进行针对性训练、制定标准化语音指令,使操纵员可以通过视觉及听觉两方面与核电厂仪控系统终端进行交互,从而打破单模态输入、输出限制。试验结果表明,采用语音交互的方式,在保证指令准确的前提下,使操纵员完成指定任务所需时间缩短了约50%。这证明语音交互可以有效提升操纵员的人机交互效率。

核电厂主控制室盘台设计的纵深防御功能分析

在压水堆核电厂主控制室设计中,为了处理二层工作站不可用的工况,通常采用安全级盘台为操纵员提供监控手段来稳定反应堆,实现安全功能。本文以功能分析的方法对主控制室盘台进行了纵深防御功能分析,确认主控制室盘台所需完成的具体功能,形成完善的核电厂纵深防御体系,为主控制室盘台提供正向设计依据。

基于人因工程的核电厂主控室人机接口画面元素优化

人因工程已经融入现代核电站设计的各个领域,人机界面是人机交互最集中的地方,画面设计又是人机界面中尤为重要的内容,因此画面设计需要考虑人的因素以减少操纵员的负担,减少操纵员失误。新型生态界面的应用及现场操纵员的经验反馈为当前画面设计体系提供了优化方向和空间。本文依据Rasmussen决策阶梯模型的作用原理,结合人机接口设计审查导则NUREG-0700,以电加热显示控制方案、特殊设备测点标识方案、棒图指示水箱液位方案、具有相同量纲的多个模拟量显示方案为例,运用生态界面的设计思路对画面元素进行优化,并设计实验检验优化结果。

频率扫描干涉法绝对测距中运动误差的补偿研究

在频率扫描干涉法绝对距离测量过程中,目标的运动会对测量结果引入误差,经推导发现运动误差与激光扫频终点频率以及扫频过程中的光程差位移量有关。前者可直接通过高精度波长计测量,对于后者,提出了外差干涉频分复用技术,设计了一种新的频率扫描距离测量干涉仪,可同时实现目标绝对距离和光程差位移量的测量,通过剔除与扫频终点频率和光程差位移量有关的误差相位偏移量后即可实现运动补偿。分析了该绝对距离测量系统的可行性和运动补偿的不确定度,并对测量精度进行仿真验证。结果表明该方法快速有效,在较快速运动目标测距时可实现对纳米量级光程差位移量的测量。在几十米距离范围内,当频率扫描范围达到100 GHz时该补偿方法引入的误差约为几十微米。

基于电光调制的毫米波辐射计研究

研究了一种通过电光调制将毫米波信号加载到光载波上进行处理的毫米波辐射计。天线接收的毫米波信号由电光调制器(EOM)调制加载到光载波的边带上,并通过光纤传输该信号;利用光纤布拉格光栅(FBG)滤波器滤掉载波分量,滤波后保留的边带分量信号由光电探测器(PD)探测。为提高探测灵敏度,使用锁相放大器对PD输出的信号进行检测。分析了采用光学方法处理毫米波信号时的能量转换效率和噪声特性。使用50GHz毫米波信号源对毫米波信号进行了探测实验,测量了实验系统中的能量转换效率和噪声等效功率,并分析了改进探测灵敏度的方法。设计了毫米波辐射测量实验装置,并进行了探测实验。实验结果表明,本文方法可应用于毫米波辐射计。

智能控制在SGTR规程中的应用研究

核电厂发生蒸汽发生器传热管破裂(SGTR)事故后,操纵员需按相应规程进行操作。但在事故序列处理中,一回路冷却剂的降温、降压效果大多依靠操纵员的运行经验。针对该问题,本文提出一种基于长短期记忆神经网络(LSTM)和自适应比例-积分-微分(PID)的SGTR规程优化方法,并给出了实现流程。利用某1000 MW模拟机开展了SGTR事故模拟实验,基于模拟实验数据对本文方法进行了测试。仿真结果表明,与操纵员人工操作相比,本文提出的智能操作方法具有更好的降温、降压效果,本文方法可为核电厂事故规程的智能化操作提供一种新思路。

Laser diode frequency stabilization with a fiber ring resonator

To improve the frequency stabilization of laser diode in the laser frequency scanned interferometric metrology, a modified method is proposed by using a fiber ring resonator. The theoretical analysis of this modified method is performed. Moreover, the Pound-Drever-Hall (PDH) technique is employed to obtain the frequency discrimination curve of a fiber ring resonator, whose finesse is 1260 and line-width is 270 kHz. The simulated results show that the curve has a steep slope near the resonant frequency, which proves the sensitivity of this system to the frequency deviation, so the modified method has great potential for the frequency stabilization of a laser diode.

ACPR1000核电站首故障识别功能的工程设计

核电站具有特殊的安全要求,当发生事故,操纵员需要确认反应堆保护系统是否已经正确执行相应的安全动作,确保反应堆处于可控状态。事故后,就需要对事故进行原因分析,找出触发事故的最初原因,对核电站的长期稳定运行有着重要意义。本文介绍了首故障识别功能的目的和意义,分析了目前国内两种主流核电站DCS平台的首故障设计方案,并给出了ACPR1000项目中首故障识别功能的工程设计方案。研究表明,ACPR1000项目首故障识别方案,大大提高了故障原因信号的分辨率。