基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及一种基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，包括网络摄像头、信号传输系统和采集分析电脑；网络摄像头设置于蒸发器的水室内并实时拍摄蒸发器的管板和其上的蒸发器管板定位器的图像；信号传输系统设置于网络摄像头和采集分析电脑之间并将网络摄像头所拍摄的图像传输给采集分析电脑；采集分析电脑设置于核岛外的采集集装箱内，采集分析电脑对网络摄像头所拍摄的图像进行实时分析而得出管板上的各管孔的坐标，并将叠加标注了各管孔的坐标的图像由其显示器显示出来。本发明专利技术能够实时、自动地显示出蒸发器管板定位器在管板上的位置坐标，可以提高检查效率，降低人因失误的可能性。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种基于视觉识别的定位系统和方法，在对核电站的蒸汽发生器传热管进行涡流检查时，辅助定位蒸发器管板定位器在蒸发器的管板上的位置。
技术介绍
核电站蒸汽发生器的主要功能是作为热交换设备将一回路冷却剂中的热量传给二回路给水，使其产生饱和蒸汽供给二回路的动力装置产生电能。作为连接一回路与二回路的设备，蒸汽发生器在一、二回路之间构成放置放射性外泄的第二道防护屏障，具体而言，蒸汽发生器的管板及倒置的U型管是反应堆冷却剂压力边界的组成部分，具有非常重要的作用。CPR堆型中，蒸汽发生器传热管占一回路压力边界总面积的近80％，为了提高传热效率，其管壁很薄，在运行过程中承受水流冲刷及与支撑板的碰撞/摩擦等，随着运行时间的增加，很容易发生磨损/减薄等机械损伤及腐蚀等缺陷。蒸发器传热管的品质下降容易引发量大安全问题，一是潜在的在役破管风险，这种事故会造成反应堆失水，严重时，还可能导致放射性释放到环境中；二是反应堆冷却剂泄漏到二回路。基于上述原因，在机组停堆换料期间，通常会对传热管进行在役检查。常采用一个探头沿整根传热管内壁运动进行涡流探伤，根据线圈发回的信号的变化，可以判别传热管上面缺陷的类型及程度，从而探明传热管的当前状态。由于蒸发器水室是一回路的组成部分，停堆检修期问，虽然冷却剂已排放干净，但仍然有很高的放射性，环境剂量率相当大。考虑到蒸发器水室内为高放射性环境，现场实施蒸发器传热管涡流检查时，通常是采用蒸发器管板定位器在蒸发器管板上运动，来将探头定位至需要检测的蒸发器传热管内相应位置。因此，确保正确、快速识别蒸发器管板定位器在管板上的位置就变得十分重要。目前采用的定位方法是在蒸发器的水室内放置一个摄像头，通过调节摄像头定时进行图像拍摄，然后人工对比蒸发器管板定位器与管板上特征点相差的管孔数量来确定管板定位器的实际位置。这是一种事后监督的方法，无法进行实时定位，每次定位耗时较长，为保证现场检查的效率，通常是每过一段时间进行一次位置确认。虽然这样可以一定程度加快检查进度，但仍会出现由于位置确认错误导致两次确认位置之间所采集的数据全部作废的情况。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种能够实时、快速、准确地对蒸发器管板定位器进行定位的自动化系统以及该系统所采用的定位方法。为达到上述目的，本专利技术采用的技术方案是：一种基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，用于实时定位蒸发器管板定位器在蒸发器的管板上的位置，其包括网络摄像头、信号传输系统和采集分析电脑；所述网络摄像头设置于所述蒸发器的水室内并实时拍摄所述蒸发器的管板和其上的所述蒸发器管板定位器的图像；所述信号传输系统设置于所述网络摄像头和所述采集分析电脑之间并将所述网络摄像头所拍摄的图像传输给所述采集分析电脑；所述采集分析电脑设置于核岛外的采集集装箱内，所述采集分析电脑对所述网络摄像头所拍摄的图像进行实时分析而得出所述管板上的各管孔的坐标，并将叠加标注了各所述管孔的坐标的图像由其显示器显示出来。优选的，所述信号传输系统包括设置于所述蒸发器所在房间内并与所述网络摄像头相连接的第一远程通讯模块、与所述第一远程通讯模块相连接并由所述蒸发器所在房间引至核岛外所述采集集装箱内的光纤、设置于所述采集集装箱内并与所述光纤相连接的第二远程通讯模块，所述采集分析电脑与所述第二远程通讯模块相连接。优选的，所述第一远程通讯模块、所述第二远程通讯模块均包括网络交换机和光纤网络转换器。优选的，所述网络摄像头通过线缆与所述第一远程通讯模块相连接，所述采集分析电脑通过网线与所述第二远程通讯模块相连接优选的，所述网络摄像头为广角摄像头。一种上述基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统采用的辅助定位方法，为：通过所述网络摄像头实时拍摄所述蒸发器的管板和其上的所述蒸发器管板定位器的图像，并通过所述信号传输系统传送给所述采集分析电脑，所述采集分析电脑先对所述图像进行预处理后，再进行圆心检测而识别出所述图像中各所述管孔及其圆心，最后依据已预先确定的基准管孔组的坐标确定出各所述管孔的坐标而对各所述管孔进行标注，并将叠加标注了各所述管孔的坐标的图像由其显示器显示出来。优选的，所述采集分析电脑采用霍夫变换而进行圆心检测。优选的，对所述图像的预处理包括彩色图像灰度化、图像增强、图像降噪和边缘检测。优选的，采用加权平均法进行所述彩色图像灰度化；采用灰度变换进行所述图像增强；采用中值滤波方法进行所述的图像降噪；采用Canny算子进行所述边缘检测优选的，确定各所述管孔的坐标方法为：预先手动确定所述基准管孔组中各基准管孔在坐标系中的坐标以及由两个所述基准管孔的圆心决定的与所述坐标系的坐标轴平行的基准线，并确定出坐标系的单位长度，再依据各所述管孔的圆心与所述基准线的距离以及所述单位长度、所述基准管孔的坐标确定出所述管孔的坐标。由于上述技术方案运用，本专利技术与现有技术相比具有下列优点：本专利技术的辅助定位系统结合方法能够实时、自动地显示出蒸发器管板定位器在管板上的位置坐标，从而能够确保涡流检查所采集数据的时效性和准确性，可以大大提高现场检查的效率并显著降低人因失误的可能性，是进行蒸发器传热管涡流检查的一种很好的辅助系统和方法。附图说明附图1为本专利技术的基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统的示意图。附图2为本专利技术的辅助定位方法的流程图。附图3为本专利技术的辅助定位方法中图像预处理的流程图。以上附图中：1、网络摄像头；2、信号传输系统3、采集分析电脑；4、线缆；5、第一远程通讯模块；6、光纤；7、第二远程通讯模块；8、网线；9、蒸发器的水室。具体实施方式下曲结合附图所示的实施例对本专利技术作进一步描述。实施例一：在核电站中，蒸发器设置于核岛内的特定房间内，而操作人员通常在核岛外对核岛内的状态进行监控。当对蒸发器的传热管进行涡流检查时，通过以下辅助定位系统结合辅助定位方法来实时定位蒸发器水室9内的蒸发器管板定位器在蒸发器的管板上的位置。如附图1所示，一种基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，包括网络摄像头1、信号传输系统2和采集分析电脑3。网络摄像头1用于实时拍摄蒸发器的管板和其上的蒸发器管板定位器的图像，它设置在蒸发器的水室9内。为了保证网络摄像头1能够覆盖尽可能大的管板区域，宜选用广角摄像头。每台蒸发器具有热端、冷端两个水室9，每个水室9各有一个用于发备检修等使用的人孔。现场实时蒸发器传热管涡流检查等工作时，通过该人孔将检修设备等氨装置蒸发器管板上。检修设备安装结束后，再通过该人孔将网络摄像头1放置到蒸发器水室9内，并将网络摄像头1连接线缆4而引出蒸发器水室9。信号传输系统2设置于网络摄像头1和采集分析电脑3之间，它能够将网络摄像头1所拍摄的图像传输给采集分析电脑3。该信号传输系统2包括第一远程通讯模块5、光纤6和第二远程通讯模块7。第一远程通讯模块5设置在蒸发器所在的房间内，它通过线缆4而与网络摄像头1相连接，第一远程通讯模块5包括网络交换机和光纤6网络转换器。光纤6连接于第一远程通讯模块5和第二远程通讯模块7之间，其由蒸发器所在房间引至核岛外的采集集装箱内。第二远程通讯模块7设置在核岛外的采集集装箱内，它包括网络交换机和光纤6网络转换器。采集分析电脑3也设置在核岛外的采集集装箱内，包括主机和显示器，它本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，用于实时定位蒸发器管板定位器在蒸发器的管板上的位置，其特征在于：其包括网络摄像头、信号传输系统和采集分析电脑；所述网络摄像头设置于所述蒸发器的水室内并实时拍摄所述蒸发器的管板和其上的所述蒸发器管板定位器的图像；所述信号传输系统设置于所述网络摄像头和所述采集分析电脑之间并将所述网络摄像头所拍摄的图像传输给所述采集分析电脑；所述采集分析电脑设置于核岛外的采集集装箱内，所述采集分析电脑对所述网络摄像头所拍摄的图像进行实时分析而得出所述管板上的各管孔的坐标，并将叠加标注了各所述管孔的坐标的图像由其显示器显示出来。

【技术特征摘要】
1.一种基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，用于实时定位蒸发器管板定位器在蒸发器的管板上的位置，其特征在于：其包括网络摄像头、信号传输系统和采集分析电脑；所述网络摄像头设置于所述蒸发器的水室内并实时拍摄所述蒸发器的管板和其上的所述蒸发器管板定位器的图像；所述信号传输系统设置于所述网络摄像头和所述采集分析电脑之间并将所述网络摄像头所拍摄的图像传输给所述采集分析电脑；所述采集分析电脑设置于核岛外的采集集装箱内，所述采集分析电脑对所述网络摄像头所拍摄的图像进行实时分析而得出所述管板上的各管孔的坐标，并将叠加标注了各所述管孔的坐标的图像由其显示器显示出来。2.根据权利要求1所述的基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，其特征在于：所述信号传输系统包括设置于所述蒸发器所在房间内并与所述网络摄像头相连接的第一远程通讯模块、与所述第一远程通讯模块相连接并由所述蒸发器所在房间引至核岛外所述采集集装箱内的光纤、设置于所述采集集装箱内并与所述光纤相连接的第二远程通讯模块，所述采集分析电脑与所述第二远程通讯模块相连接。3.根据权利要求2所述的基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，其特征在于：所述第一远程通讯模块、所述第二远程通讯模块均包括网络交换机和光纤网络转换器。4.根据权利要求1所述的基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，其特征在于：所述网络摄像头通过线缆与所述第一远程通讯模块相连接，所述采集分析电脑通过网线与所述第二远程通讯模块相连接。5.根据权利要求1所述的基于视觉识别的蒸发器管板定位器的辅助定位系统，其特征在于：所述网络摄像头为广角摄像头。6.一种如权...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建，王明辉，赵磊，王小刚，宋涛，肖键锋，何朋，余永成，陈小亮，
申请(专利权)人：中广核检测技术有限公司，苏州热工研究院有限公司，中国广核集团有限公司，中国广核电力股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44