一种超声波信号自动采集与协同控制系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及多系统协同控制技术领域，具体公开了一种超声波信号自动采集与协同控制系统及方法。该系统中协同控制系统模块与用户需求模块相连接，通过用户需求模块创建的超声检查计划，利用协同控制系统模块中的超声参数设置模块，对外部的超声采集模块进行设置，并将超声采集模块获得的数据传输至协同控制系统模块中的超声数据分析模块进行超声数据的分析后，传输至协同控制系统模块中的系统分析及记录模块，运动控制模块与所述的系统分析及记录模块相连接，并根据系统分析及记录模块中的采集运动轨迹参数进行相应的动作，并反馈运动状态。该系统及方法能够协同控制超声采集系统，大幅度提高超声检测的实施效率。

【技术实现步骤摘要】
一种超声波信号自动采集与协同控制系统及方法
本专利技术属于多系统协同控制
，具体涉及一种超声波信号自动采集与协同控制系统及方法。
技术介绍
近二十年来，各国都已相继开发、研制了一系列应用于反应堆压力容器自动检查的超声检验技术。法国目前应用比较广泛和成熟的是MIS系列的反应堆压力容器检查系统，采用的是非接触水浸聚焦超声检测技术。美国西屋公司目前应用的是SUPPREEM反应堆压力容器检查系统，采用的是常规接触式超声脉冲回波技术。德国西门子公司在岭澳核电厂反应堆压力容器役前检查及第一次在役检查时应用的是SAPHIR反应堆压力容器检查系统，超声检测技术采用常规超声脉冲回波技术和相控阵技术相结合，但西门子公司已于2011年9月宣布全面退出核电行业。国内(CNPO)目前针对300MW反应堆压力容器应用的是MIS检查系统，针对600MW以上反应堆压力容器应用的是SUPPREEM检查系统，超声检测技术都采用常规接触式超声脉冲回波技术。国内(中广核检测公司)目前应用的是TIME机反应堆压力容器自动检查系统，超声检测技术采用常规接触式超声脉冲回波技术。反应堆压力容器检查是一项系统性工作，前期准备阶段需经历机械、控制人员对检查系统进行联合调试，超声人员对超声探头进行标定和参数设置；检查期间需机械、控制、超声、视频人员协同完成检查。现阶段超声系统、控制系统为两个独立的系统，由人的沟通来进行两系统间的协调动作。这样，一方面人的沟通对控制和超声人员的经验要求较高，另一方面大量重复的工作浪费了人员的时间和精力。反应的压力容器超声检查部分，从扫查计划制定到超声探头标定、采集参数设置、数据采集、数据分析、报告处理方面，都对人的专业素养要求较高，同时又存在大量重复性的工作，而任何小的过失都会影响检测结果或导致数据无效。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种超声波信号自动采集与协同控制系统及方法，可以建立控制系统与超声系统的通讯，能够实现对超声波信号的智能化采集，实现大量重复工作的智能化、流程化、规范化，减少人因失误本专利技术的技术方案如下：一种超声波信号自动采集与协同控制系统，该系统包括协同控制系统模块、超声采集模块、运动控制模块以及系统分析及记录模块，其中，协同控制系统模块与用户需求模块相连接，通过用户需求模块创建的超声检查计划，利用协同控制系统模块中的超声参数设置模块，对外部的超声采集模块进行设置，并将超声采集模块获得的数据传输至协同控制系统模块中的超声数据分析模块进行超声数据的分析后，传输至协同控制系统模块中的系统分析及记录模块，运动控制模块与所述的系统分析及记录模块相连接，并根据系统分析及记录模块中的采集运动轨迹参数进行相应的动作，并反馈运动状态。所述的系统控制系统模块包括超声参数设置模块以及超声数据分析模块，其中，超声参数设置模块与用户需求模块相连接，用于根据用户需求模块创建的超声检测计划，设置超声采集硬件的参数，同时，对超声数据分析模块反馈的数据进行新参数的设置或旧参数的调整；所述的超声参数设置模块与超声采集模块相连接，用户需求模块通过超声参数设置模块，将超声采集过程中的硬件参数及显示参数传输至超声采集模块中，并利用超声采集模块中的超声数据记录模块，将超声采集过程中的数据传输至超声数据分析模块进行数据分析。所述的超声数据分析模块包括实时数据分析模块、实时数据存储模块以及实时数据显示模块，所述的超声数据分析模块对来自超声数据记录模块中的数据进行实时的噪声识别、结构信号识别以及数据质量分析后，存储，并将分析结果反馈给协同控制系统模块中的超声参数设置模块及系统分析及记录模块。所述的系统分析及记录模块系统分析及记录模块包括日志管理模块、总体进度管理模块、检测结果管理模块、采集运动轨迹参数模块以及运动状态分析及应对方案分析模块，其中，采集运动轨迹参数模块与运动控制模块中的运动参数设置模块相连接，运动控制模块中的终端编码和运动I/O模块与运动状态分析及应对方案分析模块相连接，运动控制模块根据采集运动轨迹参数模块中的采集运动轨迹参数进行运动，并通过终端编码和运动I/O模块反馈硬件状态值系统分析及记录模块，并记录的系统日志中，并当运动模块异常时，系统分析模块会进行状态分析并给出相应的调整方案供用户选择；在完成数据采集后，通过系统分析及记录模块对检测结果的初步筛查，并与历史数据库中的历史结果进行对比，随后进行信号分析确认，并进行检测结果输出。所述的用户需求模块历史数据库相连接，通过被检测对象信息的历史数据库，以超声检测系统的基准标定参数为初始变量，并创建当前超声检测的工作计划。一种超声波信号自动采集与协同控制方法，该方法具体包括：步骤1、创建超声检测的工作计划，并设定超声采集过程中的硬件参数，对被检工件进行数据采集；步骤2、超声采集模块进行超声检测，并利用超声数据分析模块进行数据实时分析，并反馈进行超声参数设置及数据分析结果处理；步骤3、运动控制模块根据采集运动轨迹参数进行运动，并反馈运动状态信息，在完成数据采集后，进行检测结果筛查确认，并输出检测结果。所述的步骤1具体包括：步骤1.1、以超声检测系统的基准标定参数为初始变量，创建超声检测的工作计划；利用被检测对象如电站机组等信息的历史数据库，以超声检测系统如超声数据采集系统和检查工具的机械运动系统的基准标定参数为初始变量，创建当前超声检测的工作计划；步骤1.2、通过创建的超声检测工作计划，对超声采集过程中所需的硬件参数和显示参数传至超声采集模块，并通过机械运动控制模块，对被检工件进行数据采集；根据创建的超声检测工作计划，将超声采集过程中所需硬件参数和显示参数通过协同控制系统模块传输至超声采集模块，将相应的超声检测路径即采集运动轨迹参数传输至运动控制模块，是运动控制模块根据用户设定的运动路径进行运动，配合超声采集模块对被检工件进行数据采集。所述的步骤2具体包括：步骤2.1、超声采集模块根据设定的参数进行超声检测，并将相关信息反馈至超声数据分析模块；步骤2.2、超声数据分析模块对采集到的超声检测数据进行实时分析；超声数据分析模块对采集到的超声检测数据进行噪声识别、结构信息识别、数据质量分析，对上述数据进行存储，并将结构反馈至超声参数设置模块进行新参数的设置或旧参数的调整；同时，对超声分析结果进行日志记录、结果记录以及进度记录控制。所述的步骤3具体包括：步骤3.1、运动控制模块依据采集运动轨迹参数进行运动，并反馈运动状态；运动控制模块按照采集运动轨迹参数进行运动，并反馈终端编码、状态I/O等硬件状态信息，并记录在系统日志中，并在运动模块出现异常时，对系统状态进行分析并给出相应的调整方案；步骤3.2、完成数据采集后，对检测结果进行初步筛查，并与历史结果进行对比，并完成检测结果确认；在完成数据采集后，通过自动分析算法实现检测结果的初步筛查和历史结果对比，并进行检测结果确认；将检测结果输出，同时，将检测结果和检测过程中的日志文件存储在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超声波信号自动采集与协同控制系统，其特征在于：该系统包括协同控制系统模块、超声采集模块、运动控制模块以及系统分析及记录模块，其中，协同控制系统模块与用户需求模块相连接，通过用户需求模块创建的超声检查计划，利用协同控制系统模块中的超声参数设置模块，对外部的超声采集模块进行设置，并将超声采集模块获得的数据传输至协同控制系统模块中的超声数据分析模块进行超声数据的分析后，传输至协同控制系统模块中的系统分析及记录模块，运动控制模块与所述的系统分析及记录模块相连接，并根据系统分析及记录模块中的采集运动轨迹参数进行相应的动作，并反馈运动状态。/n

【技术特征摘要】
1.一种超声波信号自动采集与协同控制系统，其特征在于：该系统包括协同控制系统模块、超声采集模块、运动控制模块以及系统分析及记录模块，其中，协同控制系统模块与用户需求模块相连接，通过用户需求模块创建的超声检查计划，利用协同控制系统模块中的超声参数设置模块，对外部的超声采集模块进行设置，并将超声采集模块获得的数据传输至协同控制系统模块中的超声数据分析模块进行超声数据的分析后，传输至协同控制系统模块中的系统分析及记录模块，运动控制模块与所述的系统分析及记录模块相连接，并根据系统分析及记录模块中的采集运动轨迹参数进行相应的动作，并反馈运动状态。


2.根据权利要求1所述的一种超声波信号自动采集与协同控制系统，其特征在于：所述的系统控制系统模块包括超声参数设置模块以及超声数据分析模块，其中，超声参数设置模块与用户需求模块相连接，用于根据用户需求模块创建的超声检测计划，设置超声采集硬件的参数，同时，对超声数据分析模块反馈的数据进行新参数的设置或旧参数的调整；所述的超声参数设置模块与超声采集模块相连接，用户需求模块通过超声参数设置模块，将超声采集过程中的硬件参数及显示参数传输至超声采集模块中，并利用超声采集模块中的超声数据记录模块，将超声采集过程中的数据传输至超声数据分析模块进行数据分析。


3.根据权利要求2所述的一种超声波信号自动采集与协同控制系统，其特征在于：所述的超声数据分析模块包括实时数据分析模块、实时数据存储模块以及实时数据显示模块，所述的超声数据分析模块对来自超声数据记录模块中的数据进行实时的噪声识别、结构信号识别以及数据质量分析后，存储，并将分析结果反馈给协同控制系统模块中的超声参数设置模块及系统分析及记录模块。


4.根据权利要求3所述的一种超声波信号自动采集与协同控制系统，其特征在于：所述的系统分析及记录模块系统分析及记录模块包括日志管理模块、总体进度管理模块、检测结果管理模块、采集运动轨迹参数模块以及运动状态分析及应对方案分析模块，其中，采集运动轨迹参数模块与运动控制模块中的运动参数设置模块相连接，运动控制模块中的终端编码和运动I/O模块与运动状态分析及应对方案分析模块相连接，运动控制模块根据采集运动轨迹参数模块中的采集运动轨迹参数进行运动，并通过终端编码和运动I/O模块反馈硬件状态值系统分析及记录模块，并记录的系统日志中，并当运动模块异常时，系统分析模块会进行状态分析并给出相应的调整方案供用户选择；在完成数据采集后，通过系统分析及记录模块对检测结果的初步筛查，并与历史数据库中的历史结果进行对比，随后进行信号分析确认，并进行检测结果输出。


5.根据权利要求1所述的一种超声波信号自动采集与协同控制系统，其特征在于：所述的用户需求模块历史数据库相连接，通过被检测对象信息的历史数据库，以超声检测系统的基准标定参数为初始变量，并创建当前超声检测的工作计划。


6.一种超声波信号自动采集与协同控制方法，其特征在于：...

【专利技术属性】
技术研发人员：张益成，张志义，甘文军，王俊涛，冯美名，廖述圣，廖思宇，马奔宇，
申请(专利权)人：核动力运行研究所，中核武汉核电运行技术股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42