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技术

本发明专利技术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)。本发明专利技术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。

【技术实现步骤摘要】
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
本专利技术涉及一种核电站控制，尤其涉及一种用于在核电站蒸汽发生器二次侧的筒体内壁上爬行的爬壁机器人的位置跟踪方法。
技术介绍
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。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本文档来自技高网...

【技术保护点】
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...

【技术特征摘要】
1.一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)。2.如权利要求1所述的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，获得所述当前位置的方法包括：(21)依据加速度传感器和陀螺仪测得的数据计算所述爬壁机器人与水平方向的夹角θ，依据电机编码器信息推算所述爬壁机器人的里程数据，依据所述夹角θ和里程数据计算所述当前位置的ω值，以获得第一组数据；(22)依据所述测距传感器测得的数据和θ值计算所述当前位置的h值，以获得第二组数据；(23)依据所述摄像机测得的视频数据计算所述当前位置的ω值，以获得第三组数据；(24)将所述第一组数据、第二组数据、第三组数据进行处理以获得所述当前位置的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)，所述爬壁机器人的当前位置的x值等于所述筒体的半径R。3.如权利要求2所述的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，所述步骤(21)中计算所述爬壁机器人与水平方向夹角θ的步骤为：依据所述加速度传感器计算所述爬壁机器人与水平方向夹角θ，依据所述陀螺仪测得的数据校正所述爬壁机器人与水平方向夹角θ。4.如权利要求2所述的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，所述步骤(21)中计算所述ω值的具体步骤为：依据加速度传感器和陀螺仪测得的数据计算所述爬壁机器人与水平方向的夹角θ，以获得夹角θ的角度值θ(t)，依据所述电机编码器的检测到的数据计算所述爬壁机器人的速度V(t)，依据公式计算所述当前位置的ω值。5.如权利要求2所述的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，所述步骤(22)的具体步骤包括：获得所述测距传感器检测到的距离数据T(t)，通过公式h(t)＝T(t)cosθ计算所述当前位置的h值。6.如权利要求2所述的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，所述步骤(22)包括：获得所述测距传感器检测到的距离数据T(t)；依据公式计算临界角α，l为所述测距传感器距离所述筒体内壁的距离；依据公式计算所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：王国河，董亚超，刘青松，吴新宇，钱建华，孙健铨，侯硕，傅睿卿，陈嘉杰，沈黎，正端，邓志燕，刘鹏飞，
申请(专利权)人：中科华核电技术研究院有限公司，中国科学院深圳先进技术研究院，中国广核集团有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44