[发明专利]一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置及方法

说明书

本发明涉及管道及格架类机器人应用技术领域，具体公开了一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置及方法。该装置中PMC操作平台安装在PMC行车上，并在PMC操作平台上布置有检测终端和检测控制器，在PMC行车上安装的行车吊钩上吊有燃料件抓具，通过燃料抓具携带检测机构移动至位于乏燃料水池中的燃料格架，检测控制器通过电缆与检测机构相连接，用于控制检测机构对燃料格架进行孔洞定位测量和内壁检测。该装置无需人到乏池进行定位操作，可通过图像自动定位可快速矫正PMC行车与燃料格架口位置偏差，定位效率及精度高；内壁锈蚀自动识别完成内壁锈蚀的检测，并可完成锈蚀位置的确定，便于检修；在高辐射环境下减小了人员辐射剂量，大大保护了人员安全。

技术领域

本发明属于管道及格架类机器人应用技术领域，具体涉及一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置及方法。

背景技术

核电站乏燃料水池(乏池)燃料储存格架是用于储存燃料组件的装置，自身为细长形结构(225 x 225 x 4285mm)。压水堆核电站均设置有燃料贮存格架，其中乏燃料贮存格架放置在乏燃料水池用以贮存反应堆卸出的乏燃料组件。

在核电站乏燃料水池(乏池)燃料储存格架调试阶段：核燃料操作系统(PMC)需要使用模拟燃料组件对乏燃料吊车及装卸料机涉及的所有格架进行精确定位及标定操作。相关操作目前安排在乏池排水后干态情况下人工进入堆腔(或乏池)进行一一通过目视查看模拟燃料组件与堆芯围板或者乏燃料存储格架间的间隙进行调整，存在效率低、精度有限、易引入异物的风险。

由于乏燃料放射性活度大、衰变热大，并含有相当量的可裂变材料，且乏池充满硼酸。受此影响，格架在核电站全寿命期间存在腐蚀风险。因此需要定期对其内壁进行锈蚀检测。由于其细长结构及水下辐射环境对检测提出了巨大挑战。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置及方法，可提升工程质量并缩短建设期间PMC调试周期、降低成本，同时应用于核电站格架缺陷检查的在役服务。

本发明的技术方案如下：一种用于孔洞定位测量和内壁检测的装置，该装置包括PMC行车、PMC操作平台、检测终端以及检测机构，其中，PMC操作平台安装在PMC行车上，并在PMC操作平台上布置有检测终端和检测控制器，在PMC行车上安装的行车吊钩上吊有燃料件抓具，通过燃料抓具携带检测机构移动至位于乏燃料水池中的燃料格架，检测控制器通过电缆与检测机构相连接，用于控制检测机构对燃料格架进行孔洞定位测量和内壁检测。

所述的检测机构上部分为燃料组件上管座结构，下部分结构为两节连接杆结构，并在连接杆最下端设有摄像头组件及灯光组件。

所述的摄像头组件中心与检测机构上部分燃料组件上管座部件中心同轴；所述的摄像头为全景摄像头，不低于200万像素。

所述的检测机构及其上安装的摄像头组件的总体长度与燃料组件长度一致。

所述的检测终端中具有图像定位测量模块，其可以测量出燃料格架口的物理中心位置坐标，并计算与摄像机即PMC行车中心坐标值之差，并反馈给PMC控制中心进行坐标修正，从而矫正PMC吊具位移至燃料格架口正上方；同时，定位测量模块可按燃料格架编号进行数据存储，其可自动识别燃料格架内壁锈蚀形状，并测出其与燃料格架口的垂直距离。

所述的检测控制器通过电缆与检测机构连接，通过检测控制器可控制摄像头照明灯光亮度、相机曝光时间以及相机信号增益。

一种用于孔洞定位测量和内壁检测的方法，该方法具体包括如下步骤：

步骤1、利用执行机构将检测机构移动至被检目标口处，并利用目标轮廓特征点的坐标提取进行坐标矫正，并完成定位检测；

步骤2、利用执行机构将检测机构移入目标内，计算获得目标位置信息，并进行图像矫正存储。

所述步骤1具体包括：