校企合作毕业设计

AI辅助核电站管系振动视觉识别与故障诊断研究

核工程与核技术

资助企业: 上海盼华教育科技有限公司

资助年份: 2026

企业导师: 翁清顺

指导教师: 熊珍琴

项目成员: 黄礼、冉敏、徐位东

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项目简介

项目概述

本项目面向核电站管系和蒸汽发生器传热管振动监测需求,针对接触式传感器布置困难、测点有限和难以获取全场响应等问题,开展AI辅助视觉识别与状态评估研究。项目形成传热管振动特征分析、视觉非接触测振和Web端系统集成三类成果:通过仿真分析支撑状态和流固响应规律,采用稠密光流、相位光流及参数优化方法提取振动位移与频率,并集成管道检测、欧拉放大、光流分析和报告输出功能。测试结果表明,系统具备较好的识别、测振和展示能力,可为管系非接触监测与智能诊断提供原型基础。


项目目标

第一,建立传热管振动特征分析流程,完成四叶梅花孔支撑条件下单传热管非线性响应研究,并完成5×7直管束中E3传热管在不同入口速度下的单向流固加载响应分析。第二,建立管系振动视觉测量方法体系,比较稠密光流法、Gabor相位光流法和参数优化相位光流法的测量精度与适用性。第三,开发管道检测和振动分析系统,实现管道目标识别、欧拉视频放大、光流分析、频谱计算和状态评估结果展示。第四,整理项目实施过程中的设计变更,形成可供后续项目延续的技术资料和经验总结。


项目成果

本项目形成了传热管振动特征分析、视觉非接触测振和Web端系统集成三类成果。仿真方面,完成四叶梅花孔支撑单管响应分析和E3传热管单向流固加载分析,识别典型接触状态和响应特征。测振方面,比较稠密光流、Gabor相位光流和参数优化相位光流法,验证其振动位移与主频提取能力。系统方面,完成管道检测、欧拉放大、光流分析、状态评估和报告输出功能,检测准确率达92.5%,频率误差控制在5%以内。


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