本發(fā)明專利技術(shù)屬于核電站設(shè)備或部件無損檢測應(yīng)用技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置。該裝置包括岸上控制系統(tǒng)、臍帶電纜收放裝置、臍帶電纜、潛水器本體、水下控制系統(tǒng)；潛水器本體內(nèi)部安裝有水下控制系統(tǒng)，潛水器本體通過臍帶電纜與岸上控制系統(tǒng)連接，臍帶電纜收放裝置實現(xiàn)臍帶電纜的收放。所述的潛水器本體包括浮塊、動力平臺、水下高清攝像組件；橢圓形的浮塊安裝在動力平臺上部，水下高清攝像組件安裝在動力平臺下部。本發(fā)明專利技術(shù)用于不可接近的水下放射性環(huán)境，適用于核電站正常換料期間壓水堆型核電站的一回路主要部件、核燃料組件、水池覆板等部件進行間接目視檢測和巡檢，滿足事故發(fā)生后輻射環(huán)境現(xiàn)場的觀察的實際需求。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)屬于核電站設(shè)備或部件無損檢測應(yīng)用
，用于壓水堆型核電站的壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、主泵、穩(wěn)壓器、主管道等一回路主要部件，核燃料組件、控制棒等設(shè)備的水下視頻檢查，以及正常換料期間的巡檢，核事故發(fā)生后輻射環(huán)境現(xiàn)場的觀察。
技術(shù)介紹
視頻檢查裝置是針對核電站重要部件進行水下視頻檢查和巡檢的視頻檢查設(shè)備。核電站壓力容器、堆內(nèi)構(gòu)件、主泵、穩(wěn)壓器、主管道等一回路主要部件，核燃料組件、控制棒等作為核電站系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件，對核電站安全可靠經(jīng)濟的運行起著十分重要的作用，以上部件長期工作在高溫、高壓、高輻照、水下等惡劣工況條件下，因此容易產(chǎn)生裂紋、腐蝕等開口缺陷，根據(jù)相關(guān)法規(guī)和規(guī)范(例如ASME、RCCM)要求需對其表面實施水下視頻檢查或測量，保證其安全可靠的運行。核電站檢查主要包括核電站正常運行期間的巡檢和事故發(fā)生后高輻射環(huán)境現(xiàn)場的偵測，以及換料大修期間重要設(shè)備無損檢測等方面。目前美國、俄羅斯、日本、英國和法國等都開發(fā)了多種型號的ROV系統(tǒng)，用于不同使命任務(wù)和不同的工作深度。大部分系統(tǒng)為海洋或湖泊的水質(zhì)調(diào)查和科學研究使用，但針對核電領(lǐng)域應(yīng)用的產(chǎn)品還沒有矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置的應(yīng)用。在國內(nèi)在水下視頻檢查裝置的研制方面起步較晚，特別是對于矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置的研制尚處于起步階段。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)的目的在于提供一種矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置，用于不可接近的水下放射性環(huán)境，適用于核電站正常換料期間壓水堆型核電站的一回路主要部件、核燃料組件、水池覆板等部件進行間接目視檢測和巡檢，滿足事故發(fā)生后輻射環(huán)境現(xiàn)場的觀察的實際需求。為達到上述目的，本專利技術(shù)所采取的技術(shù)方案為：一種矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置，包括岸上控制系統(tǒng)、臍帶電纜收放裝置、臍帶電纜、潛水器本體、水下控制系統(tǒng)；潛水器本體內(nèi)部安裝有水下控制系統(tǒng)，潛水器本體通過臍帶電纜與岸上控制系統(tǒng)連接，臍帶電纜收放裝置實現(xiàn)臍帶電纜的收放。所述的潛水器本體包括浮塊、動力平臺、水下高清攝像組件；橢圓形的浮塊安裝在動力平臺上部，水下高清攝像組件安裝在動力平臺下部。所述的動力平臺的四角分別設(shè)置有矢量水平推進器A、矢量水平推進器B、矢量水平推進器C、矢量水平推進器D；動力平臺的中部對稱設(shè)置有左側(cè)垂直推進器和右側(cè)垂直推進器；動力平臺前后側(cè)的兩端分別設(shè)置有前視照明燈A、前視照明燈B、后視照明燈A、后視照明燈B，動力平臺前后側(cè)的中部分別設(shè)置有前視攝像頭、后視攝像頭。所述的水下高清攝像組件包括云臺旋轉(zhuǎn)軸、云臺、充氣嘴、射燈A、射燈B、攝像機保護罩旋轉(zhuǎn)軸、攝像機保護罩、射燈C、射燈D；攝像機保護罩通過攝像機保護罩旋轉(zhuǎn)軸安裝在云臺上，云臺通過云臺旋轉(zhuǎn)軸安裝在動力平臺下部；射燈A、射燈B、射燈C、射燈D安裝在攝像機保護罩周圍，充氣嘴安裝在云臺上。所述的水下控制系統(tǒng)包括傳感器組件、水下控制系統(tǒng)艙室、控制板卡，控制板卡與傳感器組件連接設(shè)置于水下控制系統(tǒng)艙室內(nèi)，傳感器組件包括氣體壓力傳感器、水深傳感器、三維陀螺儀。所述的臍帶電纜收放裝置包括卷線盤、支撐架、滑環(huán)、導向輪；滑環(huán)安裝在卷線盤軸心上，導向輪、卷線盤安裝在岸上的支撐架上，臍帶電纜經(jīng)過導向輪纏繞在卷線盤上，導向輪在卷線過程中有效分配臍帶電纜在卷線盤上的纏繞位置，通過卷線盤的轉(zhuǎn)動實現(xiàn)臍帶電纜的收放，滑環(huán)可以使卷線盤無限制的旋轉(zhuǎn)。所述裝置的工作過程如下：首先將系統(tǒng)進行連接，將潛水器本體釋放至被檢件附近；通過岸上控制系統(tǒng)控制潛水器本體上的動力平臺浮游至被檢部位附近，水下控制系統(tǒng)的傳感器組件獲取潛水器本體在水中的深度、姿態(tài)、內(nèi)部氣體壓力信息，并傳輸給控制板卡，控制板卡根據(jù)獲取的信息控制動力平臺上的左側(cè)垂直推進器、右側(cè)垂直推進器和矢量水平推進器A、矢量水平推進器B、矢量水平推進器C、矢量水平推進器D，使?jié)撍鞅倔w與被檢部位保持在同一水平面，并保持有利于視頻檢查的姿態(tài)，左側(cè)垂直推進器、右側(cè)垂直推進器可實現(xiàn)該裝置的上浮、下潛、傾斜；矢量水平推進器A、矢量水平推進器B、矢量水平推進器C、矢量水平推進器D可實現(xiàn)裝置的前進、后退、左右平移、轉(zhuǎn)向等方向控制；通過岸上控制系統(tǒng)控制水下高清攝像組件完成射燈A、射燈B、射燈C、射燈D的亮度調(diào)節(jié)，控制云臺的旋轉(zhuǎn)和攝像機保護罩的俯仰動作以及位于攝像機保護罩中的攝像機的光學變倍和調(diào)焦，對被檢部位進行視頻檢查；使用結(jié)束后，通過左側(cè)垂直推進器、右側(cè)垂直推進器使?jié)撍鞅倔w上浮至水面附近，操作人員通過臍帶電纜將潛水器本體手動回收。本專利技術(shù)所取得的有益效果為：本專利技術(shù)重量輕(不大于21Kg)，體積小(500×400×400)，利于攜帶和現(xiàn)場工作實施，在現(xiàn)場僅需5分鐘左右即可達到工作狀態(tài)；本專利技術(shù)的動力系統(tǒng)采用垂直推進器和矢量水平推進器，通過垂直推進器完成上浮、下潛、傾斜，通過矢量推進器完成裝置的前進、后退、左右平移、轉(zhuǎn)向，使該視頻檢查裝置運動與姿態(tài)控制有極大的靈活性；本專利技術(shù)的水下控制系統(tǒng)集成至潛水器本體內(nèi)部，完成對潛水器本體的底層控制，水上控制系統(tǒng)僅通過臍帶電纜與潛水器本體連接，使得控制電纜數(shù)量大大減少，減少了電纜對視頻檢查裝置運動的影響；本專利技術(shù)通過動力平臺上的水下照明燈及水下攝像頭完成巡檢和事故發(fā)生后輻射環(huán)境現(xiàn)場的觀察；本專利技術(shù)通過高清攝像頭組件完成水下視頻檢查及缺陷測量，可以大大提高檢查效率和視頻檢查圖像質(zhì)量。附圖說明圖1為視頻檢查裝置系統(tǒng)與工作示意圖；圖2為視頻檢查裝置系統(tǒng)連接示意圖；圖3為總體外觀示意圖I；圖4為總體外觀示意圖II；圖5為動力平臺示意圖I；圖6為動力平臺示意圖II；圖7為攝像頭組件示意圖I；圖8為攝像頭組件示意圖II；圖中：1、岸上控制系統(tǒng)；2、臍帶電纜收放裝置；3、臍帶電纜；4、潛水器本體；5、水下控制系統(tǒng)；6、壓力容器；7、主管道；8、換料水池；9、堆內(nèi)構(gòu)件；10、浮筒；11、動力平臺；12、水下攝像頭組件；13、前視照明燈A；14、矢量水平推進器A；15、前視攝像頭；16、左側(cè)垂直推進器；17、前視照明燈B；18、矢量水平推進器B；19、右側(cè)垂直推進器；20、矢量水平推進器C；21、后視照明燈A；22、后視攝像頭；23、矢量水平推進器D；24、后視照明燈B；25、傳感器組件；26、水下控制系統(tǒng)艙室；27、控制板卡；28、云臺旋轉(zhuǎn)軸；29、云臺；30、充氣嘴；31、射燈A；32、射燈B；33、攝像機保護罩旋轉(zhuǎn)軸；34、攝像機保護罩；35、射燈C；36、射本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護點】
一種矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置，其特征在于：包括岸上控制系統(tǒng)(1)、臍帶電纜收放裝置(2)、臍帶電纜(3)、潛水器本體(4)、水下控制系統(tǒng)(5)；潛水器本體(4)內(nèi)部安裝有水下控制系統(tǒng)(5)，潛水器本體(4)通過臍帶電纜(3)與岸上控制系統(tǒng)(1)連接，臍帶電纜收放裝置(2)實現(xiàn)臍帶電纜(3)的收放。
【技術(shù)特征摘要】
1.一種矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置，其特征在于：包括岸上控制系
統(tǒng)(1)、臍帶電纜收放裝置(2)、臍帶電纜(3)、潛水器本體(4)、水下
控制系統(tǒng)(5)；潛水器本體(4)內(nèi)部安裝有水下控制系統(tǒng)(5)，潛水器本體
(4)通過臍帶電纜(3)與岸上控制系統(tǒng)(1)連接，臍帶電纜收放裝置(2)
實現(xiàn)臍帶電纜(3)的收放。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置，其特征在于：
所述的潛水器本體(4)包括浮塊(10)、動力平臺(11)、水下高清攝像組件
(12)；橢圓形的浮塊(10)安裝在動力平臺(11)上部，水下高清攝像組件
(12)安裝在動力平臺(11)下部。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置，其特征在于：
所述的動力平臺(11)的四角分別設(shè)置有矢量水平推進器A(14)、矢量水平
推進器B(18)、矢量水平推進器C(20)、矢量水平推進器D(23)；動力平
臺(11)的中部對稱設(shè)置有左側(cè)垂直推進器(16)和右側(cè)垂直推進器(19)；
動力平臺(11)前后側(cè)的兩端分別設(shè)置有前視照明燈A(13)、前視照明燈B
(17)、后視照明燈A(21)、后視照明燈B(24)，動力平臺(11)前后側(cè)的
中部分別設(shè)置有前視攝像頭(15)、后視攝像頭(22)。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置，其特征在于：
所述的水下高清攝像組件(12)包括云臺旋轉(zhuǎn)軸(28)、云臺(29)、充氣嘴
(30)、射燈A(31)、射燈B(32)、攝像機保護罩旋轉(zhuǎn)軸(33)、攝像機保
護罩(34)、射燈C(35)、射燈D(36)；攝像機保護罩(34)通過攝像機保
護罩旋轉(zhuǎn)軸(33)安裝在云臺(29)上，云臺(29)通過云臺旋轉(zhuǎn)軸(28)安
裝在動力平臺(11)下部；射燈A(31)、射燈B(32)、射燈C(35)、射燈
D(36)安裝在攝像機保護罩(34)周圍，充氣嘴(30)安裝在云臺(29)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的矢量控制型水下浮游視頻檢查裝置，其特征在于：
所述的水下控制系統(tǒng)(5)包括傳感器組件(25)、水下控制系統(tǒng)艙室(26)、
控制板卡(27)，控制板卡(27)與傳感器組件...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：李宜全，陳姝，姚青生，劉廣泉，張耀，張志義，聶勇，楊崇安，許遠歡，
申請(專利權(quán))人：中核武漢核電運行技術(shù)股份有限公司，核動力運行研究所，
類型：發(fā)明
國別省市：湖北;42
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