核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了一种核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统及方法，所述系统包括：水下检测装置，设有用于拍摄贮存小室开口处的视频图像的水下摄像头组件；视频采集组件，用于采集水下摄像头组件拍摄的视频图像；图像及数据处理系统，包括图像处理模块和测量计算模块；图像处理模块用于对水下摄像头组件拍摄的贮存小室开口处的视频图像进行处理，得到贮存小室的轮廓；测量计算模块用于定位出贮存小室中心，计算贮存小室中心相对乏燃料组件抓具的坐标偏移量L，并结合乏燃料组件抓具的坐标计算得到贮存小室的实际坐标。与现有的人工手动测量方法相比，本发明专利技术至少在安全、质量和效率三个方面产生了较为巨大地进步。和效率三个方面产生了较为巨大地进步。和效率三个方面产生了较为巨大地进步。

【技术实现步骤摘要】
核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统及方法


[0001]本专利技术属于核电站燃料操作与贮存系统调试与运维领域，更具体地说，本专利技术涉及一种核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统及方法。

技术介绍

[0002]乏燃料贮存格架是属于核电厂燃料操作与贮存系统(fuel handling and storage system，简称PMC)的一项关键性设备，位于燃料厂房的乏燃料水池中，主要用于安全存放核燃料组件，机组换料期间也为执行燃料组件更换和相关组件互换操作提供平台与保护功能。
[0003]百万千瓦压水堆核电站一般要求水下可以贮存20个燃料循环所卸出的燃料加上一个完整堆芯的燃料，按照一个堆芯装载157根燃料组件计算，全部乏燃料贮存格架共有1206个贮存小室，图1即为某核电站机组乏燃料水池中的乏燃料贮存格架布置图。
[0004]贮存小室的内径尺寸一般为225
×
225mm，燃料组件下管座尺寸为214
×
214mm，当燃料组件放置于贮存小室后，总间隙仅为11mm。另外，贮存小室顶部的标高约为本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统，其特征在于，包括：水下检测装置，适于乏燃料组件抓具抓取并且设有水下摄像头组件，水下摄像头组件用于拍摄贮存小室开口处的视频图像；视频采集组件，用于采集水下摄像头组件拍摄的视频图像；图像及数据处理系统，包括图像处理模块和测量计算模块；所述图像处理模块用于对水下摄像头组件拍摄的贮存小室开口处的视频图像进行处理，得到贮存小室的轮廓；所述测量计算模块用于根据所述贮存小室的轮廓定位出贮存小室中心，计算贮存小室中心相对乏燃料组件抓具的坐标偏移量L，并结合乏燃料组件抓具的坐标计算得到贮存小室的实际坐标。2.根据权利要求1所述的核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统，其特征在于，所述测量计算模块包括：小室中心定位单元，用于根据贮存小室的轮廓定位出贮存小室中心；小室坐标计算单元，用于根据贮存小室中心坐标偏移量L和对应的乏燃料组件抓具坐标，计算得到贮存小室的实际坐标；乏燃料贮存格架定位单元，用于根据定位试验选取的全部特征贮存小室的实际坐标，计算出全部贮存小室的实际坐标，实现整个乏燃料贮存格架的精确定位。3.根据权利要求2所述的核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统，其特征在于，所述贮存小室中心相对乏燃料组件抓具的坐标偏移量L为水下摄像头组件视野中心相对乏燃料组件抓具的坐标偏移量L1与贮存小室中心相对水下摄像头组件视野中心的坐标偏移量L2之和；所述测量计算模块还包括偏移量计算单元，偏移量计算单元用于计算水下摄像头组件视野中心相对乏燃料组件抓具的坐标偏移量L1、计算贮存小室中心相对水下摄像头组件视野中心的坐标偏移量L2，并通过L＝L1+L2计算贮存小室中心相对乏燃料组件抓具的坐标偏移量L，其中，坐标偏移量L、L1、L2均包括横坐标和纵坐标。4.根据权利要求1所述的核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统，其特征在于，所述水下检测装置包括上管座、承重托盘、连接杆、水下摄像头组件及导向防撞缓冲装置；上管座与乏燃料组件抓具配合，承重托盘连接在上管座下方，并与连接杆的上端连接；水下摄像头组件通过连接锁紧件连接在连接杆的下端；摄像头组件外部设置有摄像头护套，导向防撞缓冲装置设于摄像头护套的周边以对其进行导向和保护。5.根据权利要求1所述的核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：图像预处理单元，用于对视频图像进行图像增强、降噪预处理；图像校正单元，用于通过全景视频技术将水下摄像头组件拍摄的视频图像校正为无畸变平面图形；边缘分割与提取单元，用于对图像校正单元处理得到的贮存小室开口处的无畸变平面图形进行边缘分割与提取，得到贮存小室的轮廓。6.根据权利要求1所述的核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统，其特征在于，所述水下摄像头组件还用于拍摄贮存小室内壁的视频图像；所述图像处理模块还用于对水下摄像头组件拍摄的贮存小室内壁的视频图像进行处理，得到显示小室内壁缺陷情况
的图片；所述测量计算模块还用于根据小室内壁缺陷情况的图片计算锈蚀区域大小及裂纹严重程度。7.根据权利要求6所述的核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统，其特征在于，所述图像处理模块包括：图像预处理单元，用于对视频图像进行图像增强、降噪预处理；图像校正单元，用于通过全景视频技术将水下摄像头组件拍摄的视频图像校正为无畸变平面图形并按照格架贮存小室高度方向进行拼接；色差比较与识别单元，用于对图像校正单元处理得到的贮存小室内壁拼接后的无畸变平面图形进行色差比较与识别，得到显示小室内壁缺陷情况的图片。8.根据权利要求1所述的核电站乏燃料贮存格架自动定位与缺陷检测系统，其特征在于，所述图像及数据处理系统还包括：存储模块，用于存储水下摄像头组件拍摄的视频图像、图像处理模块的处理结果、测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：程伟，王磊，惠珑伟，王志明，王江洪，张剑，刘正阳，李月星，
申请(专利权)人：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：