System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和長度必須引用該字符串內(nèi)的位置。 參數(shù)名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind()
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及核電廠取水涵洞探測,特別是涉及一種核電廠取水涵洞淤泥探測裝置。
技術(shù)介紹
1、秦山核電二廠取水涵洞標高約-20米,涵洞管道直徑約5米,核電大修期間管道內(nèi)部一直處于有水狀態(tài),取水涵洞內(nèi)淤泥和海生物生長附著在洞內(nèi)四周,取水涵洞屬于非開闊水域,設(shè)施復雜,而且淺剖儀探測淤泥厚度無法實現(xiàn)四周掃測,國內(nèi)目前沒有適合核電廠取水涵洞淤泥探測的設(shè)備可供選。
2、核電廠取水涵洞的淤泥厚度影響進水口的流量,探測核電廠取水涵洞的淤泥厚度和清除淤泥都是在機組停轉(zhuǎn)、排空水池水的情況下,才能進入探測和施工。在機組不停轉(zhuǎn)和滿水狀態(tài)下,核電廠取水涵洞有水流速度時,潛水員進行水下20米入涵洞潛水探測作業(yè)非常危險,容易出人身安全事故。而且因人工潛水時長限制,無法保證距離長的取水涵洞一次全探測完畢,更不能手持多款設(shè)備進行全程清晰探測標定淤泥淤積情況。
3、目前沒有成熟的核電廠取水涵洞淤泥探測方案,有選用三維全景多波束測量系統(tǒng)進行涵洞掃測,但三維全景多波束測量系統(tǒng)體積大,重量重,需要大型機器人才能攜帶搭載,大型機器人在取水涵洞中運行不便,掉頭轉(zhuǎn)向難,有可能出現(xiàn)機器人轉(zhuǎn)向時卡在取水涵洞中,出安全事故,給救援工作帶來不便。
技術(shù)實現(xiàn)思路
1、基于此,有必要針對核電廠取水涵洞淤泥探測存在的人工操作受限制以及人員安全風險問題,提供一種核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,該裝置自動進行核電廠取水涵洞淤泥探量,節(jié)約了人工成本,避免人工操作受限制以及人員安全風險問題。
2、為了實現(xiàn)上述目的,本專
3、一種核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,包括水下機器人,搭載在水下機器人上的慣性導航系統(tǒng)和多波束測量系統(tǒng),以及水下機器人控制平臺;所述慣性導航系統(tǒng),用于標定核電廠取水涵洞中間直線的起點信息并發(fā)送水下機器人控制平臺,確定水下機器人的移動信息并發(fā)送水下機器人控制平臺和多波束測量系統(tǒng);所述水下機器人控制平臺,用于接收慣性導航系統(tǒng)發(fā)送的水下機器人的移動信息和核電廠取水涵洞中間直線的起點信息,根據(jù)核電廠取水涵洞中間直線的起點信息控制水下機器人下水到達核電廠取水涵洞中間直線的起點,根據(jù)水下機器人的移動信息控制水下機器人在核電廠取水涵洞中間直線上勻速前進至核電廠取水涵洞中間直線的終點;所述多波束測量系統(tǒng),用于接收慣性導航系統(tǒng)發(fā)送的水下機器人的移動信息,在水下機器人在核電廠取水涵洞中間直線上勻速前進的同時,向?qū)穗姀S取水涵洞中間直線上、下、左、右四個方向中的一個方向進行扇形波束掃描,獲取核電廠取水涵洞中間直線一個方向的淤泥表面地形圖;所述水下機器人為小型水下機器人,所述多波束測量系統(tǒng)為小型述多波束測量系統(tǒng)。
4、水下機器人搭載多波束測量系統(tǒng)和慣性導航系統(tǒng)進行核電廠取水涵洞淤泥探測,獲核電廠取水涵洞內(nèi)四周淤泥的地形地貌狀況,對核電廠取水涵洞水下地形進行全覆蓋、無遺漏地測量,進而得到核電廠取水涵洞水下地形圖,極大提升核電廠取水涵洞淤泥測量的效果和精度。
5、進一步地,所述水下機器人上設(shè)有左測距聲吶、右測距聲吶、上測距聲吶和下測距聲吶;水下機器人控制平臺根據(jù)水下機器人的移動信息控制左測距聲吶和右測距聲吶微調(diào)水下機器人水平方向居中在核電廠取水涵洞中間直線,水下機器人控制平臺根據(jù)水下機器人的移動信息控制上測距聲吶和下測距聲吶微調(diào)水下機器人垂直方向居中在核電廠取水涵洞中間直線,從而確保水下機器人在核電廠取水涵洞中間直線上。
6、進一步地,所述多波束測量系統(tǒng)包括多波束聲吶安裝臺、多波束聲吶陣列和多波束聲吶控制器;所述水下機器人內(nèi)部搭載多波束聲吶控制器,所述多波束聲吶控制器上安裝在多波束聲吶安裝臺;所述多波束聲吶安裝臺伸出水下機器人一端固定安裝多波束聲吶陣列;所述多波束聲吶控制器接收慣性導航系統(tǒng)發(fā)送的水下機器人的移動信息,控制多波束聲吶陣列(5)向核電廠取水涵洞中間直線上、下、左、右四個方向中的一個方向進行扇形波束掃描;所述多波束聲吶控制器控制多波束聲吶安裝臺在多波束聲吶控制器上九十度角度旋轉(zhuǎn),從而帶動多波束聲吶安裝臺上的多波束聲吶陣列可沿核電廠取水涵洞中間直線上、下、左、右四個方向進行扇形波束掃描。
7、進一步地,所述多波束聲吶陣列進行140°扇形波束掃描。
8、進一步地,所述慣性導航系統(tǒng)根據(jù)水下機器人在核電廠取水涵洞中間直線起點的時間、位置、經(jīng)度、緯度和高度信息,解算出水下機器人的移動信息;所述移動信息包括水下機器人的實時速度、位置、姿態(tài)和航向。
9、進一步地,所述慣性導航系統(tǒng)包括慣性測量裝置和慣性解算裝置;所述慣性測量裝置搭載在水下機器人上,包括三軸光纖陀螺儀、石英撓性加速度計、i/f轉(zhuǎn)換電路和可逆計數(shù)器;所述慣性解算裝置未搭載在水下機器人上,包括導航計算機;所述導航計算機外接全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和多普勒計程儀;所述三軸光纖陀螺儀敏感水下機器人角速率,向?qū)Ш接嬎銠C輸出與水下機器人角速率成比例的數(shù)字信號;所述石英撓性加速度計有三個,三個石英撓性加速度計正交配置;三個正交配置的石英撓性加速度計敏感水下機器人線加速度,向i/f轉(zhuǎn)換電路輸出與水下機器人線加速度成比例的電流信號;所述電流信號經(jīng)過i/f轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為脈沖信號向可逆計數(shù)器輸出,經(jīng)可逆計數(shù)器轉(zhuǎn)換為頻率信號向?qū)Ш接嬎銠C輸出;所述導航計算機接收三軸光纖陀螺儀、可逆計數(shù)器、外接全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和外接多普勒計程儀發(fā)送的數(shù)據(jù),經(jīng)過誤差補償計算和導航解算,得到水下機器人的移動信息,并以規(guī)定的周期通過監(jiān)控口向水下機器人控制平臺和多波束測量系統(tǒng)輸出。
10、進一步地,所述慣性導航系統(tǒng)固定在水下機器人上,并利用慣性導航系統(tǒng)的水平安裝基準面和方位基準面將慣性導航系統(tǒng)xyz坐標系與水下機器人坐標系重合,即慣性導航系統(tǒng)標識的y軸正向與水下機器人前進方向相同,慣性導航系統(tǒng)標識的z軸正向豎直向上,確保慣性導航系統(tǒng)x軸敏感水下機器人的俯仰角變化,慣性導航系統(tǒng)y軸敏感水下機器人的橫滾角變化,慣性導航系統(tǒng)z軸敏感水下機器人的方位角變化。
11、本專利技術(shù)的有益技術(shù)效果:
12、本專利技術(shù)的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,選用小型多波束測量系統(tǒng),便于水下機器人搭載;水下機器人為小型水下機器人,便于在核電廠取水涵洞中轉(zhuǎn)向掉頭,不會卡住,安全可靠;小型多波束測量系統(tǒng)成本比全景三維多波束測量系統(tǒng)低,通過多波束聲吶控制器控制多波束聲吶安裝臺轉(zhuǎn)向,從而實現(xiàn)多波束聲吶陣列對核電廠取水涵洞中間直線四個方向的淤泥探測,后期軟件做圖像拼接數(shù)據(jù)處理,可以達到降低成本優(yōu)勢。
本文檔來自技高網(wǎng)...【技術(shù)保護點】
1.一種核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,包括水下機器人(1),搭載在水下機器人(1)上的慣性導航系統(tǒng)(2)和多波束測量系統(tǒng),以及水下機器人控制平臺;所述慣性導航系統(tǒng)(2),用于標定核電廠取水涵洞中間直線的起點信息并發(fā)送水下機器人控制平臺,確定水下機器人(1)的移動信息并發(fā)送水下機器人控制平臺和多波束測量系統(tǒng);所述水下機器人控制平臺,用于接收慣性導航系統(tǒng)(2)發(fā)送的水下機器人(1)的移動信息和核電廠取水涵洞中間直線的起點信息,根據(jù)核電廠取水涵洞中間直線的起點信息控制水下機器人(1)下水到達核電廠取水涵洞中間直線的起點,根據(jù)水下機器人的移動信息控制水下機器人在核電廠取水涵洞中間直線上勻速前進至核電廠取水涵洞中間直線的終點;所述多波束測量系統(tǒng),用于接收慣性導航系統(tǒng)(2)發(fā)送的水下機器人(1)的移動信息,在水下機器人(1)在核電廠取水涵洞中間直線上勻速前進的同時,對核電廠取水涵洞中間直線上、下、左、右四個方向中的一個方向進行扇形波束掃描,獲取核電廠取水涵洞中間直線一個方向的淤泥表面地形圖;所述水下機器人(1)為小型水下機器人,所述多波束測量系統(tǒng)為小型述多波束測量系統(tǒng)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述多波束測量系統(tǒng)包括多波束聲吶安裝臺(3)、多波束聲吶陣列(5)和多波束聲吶控制器(4);所述水下機器人(1)內(nèi)部搭載多波束聲吶控制器(4),所述多波束聲吶控制器(4)上安裝在多波束聲吶安裝臺(3);所述多波束聲吶安裝臺(3)伸出水下機器人(1)一端固定安裝多波束聲吶陣列(5);所述多波束聲吶控制器(4)接收慣性導航系統(tǒng)(2)發(fā)送的水下機器人(1)的移動信息,控制多波束聲吶陣列(5)向核電廠取水涵洞中間直線上、下、左、右四個方向中的一個方向進行扇形波束掃描。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述多波束聲吶控制器(4)控制多波束聲吶安裝臺(3)在多波束聲吶控制器(4)上九十度角度旋轉(zhuǎn),從而帶動多波束聲吶安裝臺(3)上的多波束聲吶陣列(5)可沿核電廠取水涵洞中間直線上、下、左、右四個方向進行扇形波束掃描。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述多波束聲吶陣列(5)進行140°扇形波束掃描。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述慣性導航系統(tǒng)(2)根據(jù)水下機器人(1)在核電廠取水涵洞中間直線起點的時間、位置、經(jīng)度、緯度和高度信息,解算出水下機器人(1)的移動信息;所述移動信息包括水下機器人(1)的實時速度、位置、姿態(tài)和航向。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述慣性導航系統(tǒng)(2)包括慣性測量裝置和慣性解算裝置;所述慣性測量裝置搭載在水下機器人(1)上,包括三軸光纖陀螺儀、石英撓性加速度計、I/F轉(zhuǎn)換電路和可逆計數(shù)器;所述慣性解算裝置未搭載在水下機器人(1)上,包括導航計算機;所述導航計算機外接全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和多普勒計程儀;所述三軸光纖陀螺儀敏感水下機器人(1)角速率,向?qū)Ш接嬎銠C輸出與水下機器人(1)角速率成比例的數(shù)字信號;所述石英撓性加速度計有三個,三個石英撓性加速度計正交配置;三個正交配置的石英撓性加速度計敏感水下機器人(1)線加速度,向I/F轉(zhuǎn)換電路輸出與水下機器人(1)線加速度成比例的電流信號;所述電流信號經(jīng)過I/F轉(zhuǎn)換電路轉(zhuǎn)換為脈沖信號向可逆計數(shù)器輸出,經(jīng)可逆計數(shù)器轉(zhuǎn)換為頻率信號向?qū)Ш接嬎銠C輸出;所述導航計算機接收三軸光纖陀螺儀、可逆計數(shù)器、外接全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和外接多普勒計程儀發(fā)送的數(shù)據(jù),經(jīng)過誤差補償計算和導航解算,得到水下機器人(1)的移動信息,并以規(guī)定的周期通過監(jiān)控口向水下機器人(1)控制器和多波束測量系統(tǒng)輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述慣性導航系統(tǒng)(2)固定在水下機器人(1)上,并利用慣性導航系統(tǒng)(2)的水平安裝基準面和方位基準面將慣性導航系統(tǒng)(2)的XYZ坐標系與水下機器人(1)的坐標系重合,即慣性導航系統(tǒng)(2)標識的Y軸正向與水下機器人(1)前進方向相同,慣性導航系統(tǒng)(2)標...
【技術(shù)特征摘要】
1.一種核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,包括水下機器人(1),搭載在水下機器人(1)上的慣性導航系統(tǒng)(2)和多波束測量系統(tǒng),以及水下機器人控制平臺;所述慣性導航系統(tǒng)(2),用于標定核電廠取水涵洞中間直線的起點信息并發(fā)送水下機器人控制平臺,確定水下機器人(1)的移動信息并發(fā)送水下機器人控制平臺和多波束測量系統(tǒng);所述水下機器人控制平臺,用于接收慣性導航系統(tǒng)(2)發(fā)送的水下機器人(1)的移動信息和核電廠取水涵洞中間直線的起點信息,根據(jù)核電廠取水涵洞中間直線的起點信息控制水下機器人(1)下水到達核電廠取水涵洞中間直線的起點,根據(jù)水下機器人的移動信息控制水下機器人在核電廠取水涵洞中間直線上勻速前進至核電廠取水涵洞中間直線的終點;所述多波束測量系統(tǒng),用于接收慣性導航系統(tǒng)(2)發(fā)送的水下機器人(1)的移動信息,在水下機器人(1)在核電廠取水涵洞中間直線上勻速前進的同時,對核電廠取水涵洞中間直線上、下、左、右四個方向中的一個方向進行扇形波束掃描,獲取核電廠取水涵洞中間直線一個方向的淤泥表面地形圖;所述水下機器人(1)為小型水下機器人,所述多波束測量系統(tǒng)為小型述多波束測量系統(tǒng)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述水下機器人(1)上設(shè)有左測距聲吶、右測距聲吶、上測距聲吶和下測距聲吶;所述水下機器人控制平臺根據(jù)水下機器人(1)的移動信息控制左測距聲吶和右測距聲吶微調(diào)水下機器人(1)水平方向居中在核電廠取水涵洞中間直線,水下機器人控制平臺根據(jù)水下機器人(1)的移動信息控制上測距聲吶和下測距聲吶微調(diào)水下機器人(1)垂直方向居中在核電廠取水涵洞中間直線,從而確保水下機器人(1)在核電廠取水涵洞中間直線上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述多波束測量系統(tǒng)包括多波束聲吶安裝臺(3)、多波束聲吶陣列(5)和多波束聲吶控制器(4);所述水下機器人(1)內(nèi)部搭載多波束聲吶控制器(4),所述多波束聲吶控制器(4)上安裝在多波束聲吶安裝臺(3);所述多波束聲吶安裝臺(3)伸出水下機器人(1)一端固定安裝多波束聲吶陣列(5);所述多波束聲吶控制器(4)接收慣性導航系統(tǒng)(2)發(fā)送的水下機器人(1)的移動信息,控制多波束聲吶陣列(5)向核電廠取水涵洞中間直線上、下、左、右四個方向中的一個方向進行扇形波束掃描。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的核電廠取水涵洞淤泥探測裝置,其特征在于,所述多波束聲吶控制器(4...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員:張維,尚憲和,邊春華,樊鵬飛,李邱達,文杰,張宏偉,朱昌榮,吳唯潔,鄭福亮,翟建松,康偉,
申請(專利權(quán))人:中核核電運行管理有限公司,
類型:發(fā)明
國別省市:
還沒有人留言評論。發(fā)表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。