[发明专利]用于吊装设备的定位装置和吊装设备

说明书

本发明提供一种用于吊装设备的定位装置，其在吊装设备将构件吊装至预定位置的过程中对吊装设备进行定位，包括图像获取单元、图像处理单元和位置调整单元，图像获取单元获取预定位置的目标图像，并将目标图像传送给图像处理单元；图像处理单元根据目标图像的信息计算吊装设备与预定位置的位置信息，并将位置信息传送给位置调整单元；位置调整单元根据位置信息调整吊装设备的位置。本发明利用机器视觉提供核电厂用设备水下吊装过程中精确吊装的定位和导向需求，其在不改变原有吊装设备结构的基础上，为吊装设备提供精确导向，避免了机械结构过于复杂而增加整个失效的可能，有益于协助操作人员完成堆内构件姿态调整，提高操作的便利性和可靠性。

技术领域

本发明涉及核电安装技术领域，特别是涉及一种用于吊装设备的定位装置和吊装设备。

背景技术

在核电厂进行停堆大修的装换料过程中，需要完成上、下部堆内构件吊出/吊入反应堆压力容器和堆内测量格架组件的操作，其吊装过程，特别是下部堆内构件吊装，是精度要求高、动态控制难的高精密吊装操作。相关设备的吊装操作均在水下进行。

目前，国内外的压水堆核电厂大修中，下部反应堆内构件吊装的定位、导向方式均使用环吊编码器初步定位后结合现场多人多角度人工目视观测定位。受限于挠度和屏蔽等因素，通常反应堆压力容器导向栓存在导向长度不足，不能提供下部反应堆内构件回装过程中的全程导向，导致下部反应堆内构件回装入堆的过程中存在较高的刮擦风险，吊装过程的实时监测和动态间隙控制要求高，实现难度大。由于导向栓导向高度不足问题，通常前半段高度处于无导向的状态，只能依靠人员的目视观测来判断是否对中；后半段导向套进入导向栓后依靠机械方式实现导向。这种采用目测加纯机械导向定位方式，目视操作不易确定位置可靠性低，需要不断尝试调整耗费很长时间，而且也严重依赖操作人员的经验水平。

发明内容

本发明提供一种用于吊装设备的定位装置和吊装设备，其能够为核电厂反应堆内构件在水下环境的吊装过程提供精确定位。

本发明第一方面提供一种用于吊装设备的定位装置，其在吊装设备将构件吊装至预定位置的过程中对吊装设备进行定位，包括图像获取单元、图像处理单元和位置调整单元，图像获取单元获取预定位置的目标图像，并将目标图像传送给图像处理单元；图像处理单元根据目标图像的信息计算吊装设备与预定位置的位置信息，并将位置信息传送给位置调整单元；位置调整单元根据位置信息调整吊装设备的位置。

优选地，图像获取单元包括多个摄像机，摄像机安装在吊装设备上，预定位置包括与摄像机分别相对应的图像标记，多个摄像机分别拍摄与之对应的图像标记，从而获取目标图像。

优选地，本发明的用于吊装设备的定位装置还包括姿态调节单元，用于调节摄像机在吊装设备上的位置。

优选地，姿态调节单元包括动力源和调节座，摄像机固定安装在调节座上，动力源能够驱动调节座转动。

优选地，摄像机能够自动调整焦距，得到最佳清晰度的目标图像的焦距值。

优选地，图像处理单元根据焦距值计算出摄像机与对应的图像标记的高度差。

优选地，图像处理单元根据多个摄像机拍摄的目标图像的坐标关系计算出吊装设备与预定位置的位置信息，位置信息包括吊装设备中心位置与预定位置的位置偏差、摄像机与对应的图像标记的高度差以及摄像机与对应的图像标记的偏移角度，偏移角度为摄像机中心与吊装设备中心的连线和图像标记中心与预定位置中心的连线在高度方向的投影形成的夹角。

优选地，预定位置位于水面下方，图像获取单元在水面下方获取目标图像。

本发明第二方面提供一种吊装设备，包括吊具和如本发明第一方面所述的定位装置。

优选地，定位装置与吊具可拆卸固定连接。

优选地，吊具上设有多个导向套，在所述图像标记的位置设置多个导向栓，导向套与导向栓一一对应。