一种矢量控制型水下浮游视频检查装置制造方法及图纸

本发明专利技术属于核电站设备或部件无损检测应用技术领域，具体涉及一种矢量控制型水下浮游视频检查装置。该装置包括岸上控制系统、脐带电缆收放装置、脐带电缆、潜水器本体、水下控制系统；潜水器本体内部安装有水下控制系统，潜水器本体通过脐带电缆与岸上控制系统连接，脐带电缆收放装置实现脐带电缆的收放。所述的潜水器本体包括浮块、动力平台、水下高清摄像组件；椭圆形的浮块安装在动力平台上部，水下高清摄像组件安装在动力平台下部。本发明专利技术用于不可接近的水下放射性环境，适用于核电站正常换料期间压水堆型核电站的一回路主要部件、核燃料组件、水池覆板等部件进行间接目视检测和巡检，满足事故发生后辐射环境现场的观察的实际需求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于核电站设备或部件无损检测应用
，用于压水堆型核电站的压力容器、堆内构件、主泵、稳压器、主管道等一回路主要部件，核燃料组件、控制棒等设备的水下视频检查，以及正常换料期间的巡检，核事故发生后辐射环境现场的观察。
技术介绍
视频检查装置是针对核电站重要部件进行水下视频检查和巡检的视频检查设备。核电站压力容器、堆内构件、主泵、稳压器、主管道等一回路主要部件，核燃料组件、控制棒等作为核电站系统中的关键部件，对核电站安全可靠经济的运行起着十分重要的作用，以上部件长期工作在高温、高压、高辐照、水下等恶劣工况条件下，因此容易产生裂纹、腐蚀等开口缺陷，根据相关法规和规范(例如ASME、RCCM)要求需对其表面实施水下视频检查或测量，保证其安全可靠的运行。核电站检查主要包括核电站正常运行期间的巡检和事故发生后高辐射环境现场的侦测，以及换料大修期间重要设备无损检测等方面。目前美国、俄罗斯、日本、英国和法国等都开发了多种型号的ROV系统，用于不同使命任务和不同的工作深度。大部分系统为海洋或湖泊的水质调查和科学研究使用，但针对核电领域应用的产品还没有矢量控制型水下浮游视频检查装置的应用。在国内在水下视频检查装置的研制方面起步较晚，特别是对于矢量控制型水下浮游视频检查装置的研制尚处于起步阶段。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种矢量控制型水下浮游视频检查装置，用于不可接近的水下放射性环境，适用于核电站正常换料期间压水堆型核电站的一回路主要部件、核燃料组件、水池覆板等部件进行间接目视检测和巡检，满足事故发生后辐射环境现场的观察的实际需求。为达到上述目的，本专利技术所采取的技术方案为：一种矢量控制型水下浮游视频检查装置，包括岸上控制系统、脐带电缆收放装置、脐带电缆、潜水器本体、水下控制系统；潜水器本体内部安装有水下控制系统，潜水器本体通过脐带电缆与岸上控制系统连接，脐带电缆收放装置实现脐带电缆的收放。所述的潜水器本体包括浮块、动力平台、水下高清摄像组件；椭圆形的浮块安装在动力平台上部，水下高清摄像组件安装在动力平台下部。所述的动力平台的四角分别设置有矢量水平推进器A、矢量水平推进器B、矢量水平推进器C、矢量水平推进器D；动力平台的中部对称设置有左侧垂直推进器和右侧垂直推进器；动力平台前后侧的两端分别设置有前视照明灯A、前视照明灯B、后视照明灯A、后视照明灯B，动力平台前后侧的中部分别设置有前视摄像头、后视摄像头。所述的水下高清摄像组件包括云台旋转轴、云台、充气嘴、射灯A、射灯B、摄像机保护罩旋转轴、摄像机保护罩、射灯C、射灯D；摄像机保护罩通过摄像机保护罩旋转轴安装在云台上，云台通过云台旋转轴安装在动力平台下部；射灯A、射灯B、射灯C、射灯D安装在摄像机保护罩周围，充气嘴安装在云台上。所述的水下控制系统包括传感器组件、水下控制系统舱室、控制板卡，控制板卡与传感器组件连接设置于水下控制系统舱室内，传感器组件包括气体压力传感器、水深传感器、三维陀螺仪。所述的脐带电缆收放装置包括卷线盘、支撑架、滑环、导向轮；滑环安装在卷线盘轴心上，导向轮、卷线盘安装在岸上的支撑架上，脐带电缆经过导向轮缠绕在卷线盘上，导向轮在卷线过程中有效分配脐带电缆在卷线盘上的缠绕位置，通过卷线盘的转动实现脐带电缆的收放，滑环可以使卷线盘无限制的旋转。所述装置的工作过程如下：首先将系统进行连接，将潜水器本体释放至被检件附近；通过岸上控制系统控制潜水器本体上的动力平台浮游至被检部位附近，水下控制系统的传感器组件获取潜水器本体在水中的深度、姿态、内部气体压力信息，并传输给控制板卡，控制板卡根据获取的信息控制动力平台上的左侧垂直推进器、右侧垂直推进器和矢量水平推进器A、矢量水平推进器B、矢量水平推进器C、矢量水平推进器D，使潜水器本体与被检部位保持在同一水平面，并保持有利于视频检查的姿态，左侧垂直推进器、右侧垂直推进器可实现该装置的上浮、下潜、倾斜；矢量水平推进器A、矢量水平推进器B、矢量水平推进器C、矢量水平推进器D可实现装置的前进、后退、左右平移、转向等方向控制；通过岸上控制系统控制水下高清摄像组件完成射灯A、射灯B、射灯C、射灯D的亮度调节，控制云台的旋转和摄像机保护罩的俯仰动作以及位于摄像机保护罩中的摄像机的光学变倍和调焦，对被检部位进行视频检查；使用结束后，通过左侧垂直推进器、右侧垂直推进器使潜水器本体上浮至水面附近，操作人员通过脐带电缆将潜水器本体手动回收。本专利技术所取得的有益效果为：本专利技术重量轻(不大于21Kg)，体积小(500×400×400)，利于携带和现场工作实施，在现场仅需5分钟左右即可达到工作状态；本专利技术的动力系统采用垂直推进器和矢量水平推进器，通过垂直推进器完成上浮、下潜、倾斜，通过矢量推进器完成装置的前进、后退、左右平移、转向，使该视频检查装置运动与姿态控制有极大的灵活性；本专利技术的水下控制系统集成至潜水器本体内部，完成对潜水器本体的底层控制，水上控制系统仅通过脐带电缆与潜水器本体连接，使得控制电缆数量大大减少，减少了电缆对视频检查装置运动的影响；本专利技术通过动力平台上的水下照明灯及水下摄像头完成巡检和事故发生后辐射环境现场的观察；本专利技术通过高清摄像头组件完成水下视频检查及缺陷测量，可以大大提高检查效率和视频检查图像质量。附图说明图1为视频检查装置系统与工作示意图；图2为视频检查装置系统连接示意图；图3为总体外观示意图I；图4为总体外观示意图II；图5为动力平台示意图I；图6为动力平台示意图II；图7为摄像头组件示意图I；图8为摄像头组件示意图II；图中：1、岸上控制系统；2、脐带电缆收放装置；3、脐带电缆；4、潜水器本体；5、水下控制系统；6、压力容器；7、主管道；8、换料水池；9、堆内构件；10、浮筒；11、动力平台；12、水下摄像头组件；13、前视照明灯A；14、矢量水平推进器A；15、前视摄像头；16、左侧垂直推进器；17、前视照明灯B；18、矢量水平推进器B；19、右侧垂直推进器；20、矢量水平推进器C；21、后视照明灯A；22、后视摄像头；23、矢量水平推进器D；24、后视照明灯B；25、传感器组件；26、水下控制系统舱室；27、控制板卡；28、云台旋转轴；29、云台；30、充气嘴；31、射灯A；32、射灯B；33、摄像机保护罩旋转轴；34、摄像机保护罩；35、射灯C；36、射本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种矢量控制型水下浮游视频检查装置，其特征在于：包括岸上控制系统(1)、脐带电缆收放装置(2)、脐带电缆(3)、潜水器本体(4)、水下控制系统(5)；潜水器本体(4)内部安装有水下控制系统(5)，潜水器本体(4)通过脐带电缆(3)与岸上控制系统(1)连接，脐带电缆收放装置(2)实现脐带电缆(3)的收放。

【技术特征摘要】
1.一种矢量控制型水下浮游视频检查装置，其特征在于：包括岸上控制系
统(1)、脐带电缆收放装置(2)、脐带电缆(3)、潜水器本体(4)、水下
控制系统(5)；潜水器本体(4)内部安装有水下控制系统(5)，潜水器本体
(4)通过脐带电缆(3)与岸上控制系统(1)连接，脐带电缆收放装置(2)
实现脐带电缆(3)的收放。
2.根据权利要求1所述的矢量控制型水下浮游视频检查装置，其特征在于：
所述的潜水器本体(4)包括浮块(10)、动力平台(11)、水下高清摄像组件
(12)；椭圆形的浮块(10)安装在动力平台(11)上部，水下高清摄像组件
(12)安装在动力平台(11)下部。
3.根据权利要求2所述的矢量控制型水下浮游视频检查装置，其特征在于：
所述的动力平台(11)的四角分别设置有矢量水平推进器A(14)、矢量水平
推进器B(18)、矢量水平推进器C(20)、矢量水平推进器D(23)；动力平
台(11)的中部对称设置有左侧垂直推进器(16)和右侧垂直推进器(19)；
动力平台(11)前后侧的两端分别设置有前视照明灯A(13)、前视照明灯B
(17)、后视照明灯A(21)、后视照明灯B(24)，动力平台(11)前后侧的
中部分别设置有前视摄像头(15)、后视摄像头(22)。
4.根据权利要求2所述的矢量控制型水下浮游视频检查装置，其特征在于：
所述的水下高清摄像组件(12)包括云台旋转轴(28)、云台(29)、充气嘴
(30)、射灯A(31)、射灯B(32)、摄像机保护罩旋转轴(33)、摄像机保
护罩(34)、射灯C(35)、射灯D(36)；摄像机保护罩(34)通过摄像机保
护罩旋转轴(33)安装在云台(29)上，云台(29)通过云台旋转轴(28)安
装在动力平台(11)下部；射灯A(31)、射灯B(32)、射灯C(35)、射灯
D(36)安装在摄像机保护罩(34)周围，充气嘴(30)安装在云台(29)上。
5.根据权利要求1所述的矢量控制型水下浮游视频检查装置，其特征在于：
所述的水下控制系统(5)包括传感器组件(25)、水下控制系统舱室(26)、
控制板卡(27)，控制板卡(27)与传感器组件...

【专利技术属性】
技术研发人员：李宜全，陈姝，姚青生，刘广泉，张耀，张志义，聂勇，杨崇安，许远欢，
申请(专利权)人：中核武汉核电运行技术股份有限公司，核动力运行研究所，
类型：发明
国别省市：湖北;42