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用于核电站蒸汽发生器二次侧的爬壁机器人位置跟踪方法

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2023-07-07 11:28:20

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:天津市滨海新区| 宋学姮 | 2023-08-02 11:19:51
本发明公开了一种用于核电站蒸汽发生器二次侧的爬壁机器人位置跟踪方法,所述爬壁机器人吸附于核电站蒸汽发生器二次侧的筒体内壁上,方法包括:(1)以所述筒体底面圆心为原点,以平行于筒体底面上的某一朝向为X轴,以垂直于筒体底面的某一朝向为Y轴,建立所述爬壁机器人位置的坐标系(x、ω、h),x等于所述筒体半径,h为爬壁机器人在Y轴上的坐标值,ω为所述爬壁机器人至原点的连线与所述X轴之间的夹角;(2)计算所述爬壁机器人在筒体内壁上的当前位置的ω值和h值,以获得当前位置的坐标(x、ω、h)。本发明可对爬壁机器人进行自主定位跟踪,便于检测和维护,且定位准确。
一种用于核电站蒸汽发生器二次侧的爬壁机器人位置跟踪方法,其特征在于,所述爬壁机器人吸附于核电站蒸汽发生器二次侧的筒体内壁上,且其上安装有摄像机、加速度传感器、测距传感器、陀螺仪和驱动机构的电机编码器,所述爬壁机器人位置跟踪方法包括:(1)建立所述爬壁机器人在所述筒体内壁上的位置坐标系,具体包括:以所述筒体底面圆心为原点,以平行于所述筒体底面上的某一朝向为X轴,以垂直于所述筒体底面的某一朝向为Y轴,建立所述爬壁机器人位置的坐标系(x、ω、h),x等于所述筒体半径,ω为所述爬壁机器人至原点的连线与所述X轴之间的夹角,h为所述爬壁机器人在所述Y轴上的坐标值;(2)实时获得所述爬壁机器人在所述筒体内壁上的当前位置,具体包括:依据所述加速度传感器、测距传感器、陀螺仪和电机编码器获取所述爬壁机器人的位置检测信号,依据所述摄像机获取所述爬壁机器人的视频数据,依据所述位置检测信号和视频数据计算所述当前位置的ω值和h值,从而得到所述爬壁机器人的当前位置坐标(x、ω、h)。

核电站的定期安全检查是保障核电站正常运行的重要措施,随着科技水平的不断提高,自动化、智能化的爬壁机器人可以代替检测人员进入危险、狭小的空间进行检测,检测人员可以远程遥控操作爬壁机器人,从而保证了操作人员的安全,提高了检测效率。

[0003] 核电站用蒸汽发生器是核动力装置中一、二回路之间的连接枢纽,也是核动力装置运行中发生故障最多的设备之一;其中,核反应堆产生的热量被冷却剂带到蒸汽发生器,蒸汽发生器降温后回到反应堆继续冷却,这是一回路;给蒸汽发生器供水,蒸汽发生器产生蒸汽推动汽轮机工作,降温冷凝水回到蒸汽发生器继续产生蒸汽,这个循环回路叫做二回路,以蒸汽发生器为界冷却剂进入蒸汽发生器的一侧回路,就是蒸汽发生器一次侧;以蒸汽发生器为界产生蒸汽的一侧回路,就是蒸汽发生器二次侧。故蒸汽发生器是核电站中用于将一回路冷却剂与二回路给水进行热交换的重要设备,是产生饱和蒸汽供给二回路的动力装置,若蒸汽发生器长期不清洁,往往会形成一定厚度的泥渣堆积层,从而导致堆积层内传热管的多种形式的破损。因此,通过蒸汽发生器爬壁机器人对管板二次侧进行全面和实时的清洁度检查、以维持蒸汽发生器的正常运行是十分必要的,然而现有技术中的蒸汽发生器爬壁机器人以小车为载体,在蒸汽发生器内部竖直壁面上吸附和行走时无法自动定位、自动导航,不能够在蒸汽发生器内部实施高效、精确的检测和维护。

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所述爬壁机器人还包括呈弹性结构的清理片,所述车体的两侧贯穿开设安装孔,所述永磁驱动轮设置于所述安装孔中,所述清理片设置于所述车体的正面上且伸入所述安装孔中,并与所述永磁驱动轮呈弹性的接触。通过清理片能及时的清除粘附在永磁驱动轮上的污垢、粘附物及泥渣等,确保永磁驱动轮具有可靠稳定的吸附能力。更具体地,每一所述安装孔对应设置两所述清理片,与所述安装孔对应的两所述清理片呈对称的倾斜设置。

技术合作

由于本发明爬壁机器人200的电机及摄像机21均呈密封地设置,使得这些具有电子元件的设备能有效的与外界隔离,尤其与水隔离,大大的延长了本发明爬壁机器人200的使用寿命,且可用水直接清洗,结构简单实用;值得注意的是,本发明的第一电机、第二电机、第三电机及第四电机均为普通的电机即可,其结构及工作原理,均为本领域普通技术人员所熟知的,在此不再作详细的说明;并且第一电机、第二电机、第三电机及第四电机可为相同型号的电机。

[0049] 以上所揭露的仅为本发明的优选实施例而已,当然不能以此来限定本发明之权利范围,因此依本发明申请专利范围所作的等同变化,仍属本发明所涵盖的范围。