[发明专利]一种核电站取水隧洞水下成像检测装置

说明书

技术领域

本发明涉及核电站取水隧洞检测技术领域，尤其涉及一种核电站取水隧洞水下成像检测装置。

背景技术

由于取水隧洞具有直径大、距离长、水流速度快及海生物易生长等特点，容易存在导致隧洞阻塞以及相关设备损坏等潜在风险，因此为了保证相关设备的安全运行，须在核电机组正常运行时对隧洞海生物、沉沙、淤泥及其它异物情况进行监测并跟踪，以便准确获取隧洞内一切相关数据信息，为海生物可能带来的危害进行评估提供数据来源，为评估相关设备的安全运行提供数据参考，以及为下一步的实施措施（如清理、检修等）提供决策依据。

现有技术中，虽然已公开了申请公告号为CN201310019807.5，名称为一种水下监测机器人的发明专利，该水下监测机器人通过水平和垂直螺旋桨推进器进行水下运动，实现水下监测数据实时传递，但该水下监测机器人体积庞大，而且一旦监测距离长时需要较大的动力驱动，使得电缆的自重会对整个机械的运动造成影响；虽然还公开了申请公告号为CN201410135026.7，名称为一种微型管道机器人的发明专利，该微型管道机器人通过所携带的摄像机、LED灯、X光等传感器对管道进行视频检查或探伤，但主要针对直径1000mm以下的管道，且无法在无水条件下进行检测。

发明人发现，上述检测机器人都无法满足对大型取水隧洞海生物的监测需求，因此亟需一种核电站取水隧洞水下成像检测装置，依靠水下机器人实现取水隧洞高流速下海生物、沉沙、淤泥及其它异物特征信息采集，具有检测范围广、高抗干扰性等特点。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种核电站取水隧洞水下成像检测装置，依靠水下机器人实现取水隧洞高流速下海生物、沉沙、淤泥及其它异物特征信息采集，具有检测范围广、高抗干扰性等特点。

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种核电站取水隧洞水下成像检测装置，其与隧洞外部的主控装置相配合，包括具有密封舱的水下机器人，所述水下机器人上设有探测单元和控制单元；其中，

所述探测单元包括三维全景成像声纳、云台、水下高清全景摄像机、水下后视高清摄像机、前方照明灯、后方照明灯以及电子罗盘：其中，所述三维全景成像声纳设置于所述水下机器人密封舱外，且位于所述水下机器人的前端顶部；所述云台设置于所述水下机器人密封舱外，且位于所述水下机器人的前端中部；所述水下高清全景摄像机和所述前方照明灯均安装于所述云台上；所述水下后视高清摄像机和所述后方照明灯均设置于所述水下机器人密封舱外，且位于所述水下机器人的后端；所述电子罗盘设置于所述水下机器人密封舱内的中部；

所述控制单元包括均设置于所述水下机器人密封舱内的采集模块、供电模块和传输模块；其中，所述采集模块的一端与所述传输模块的一端相连，另一端与所述探测单元中的三维全景成像声纳、水下高清全景摄像机、水下后视高清摄像机及电子罗盘均相连；所述传输模块的另一端通过电缆与所述隧洞外部的主控装置相连；所述供电模块与所述探测单元中的三维全景成像声纳、云台、水下高清全景摄像机、水下后视高清摄像机、前方照明灯、后方照明灯和电子罗盘，以及所述控制单元中的采集模块和传输模块均相连。

其中，所述三维全景成像声纳工作频率为2.55MHz，扫描范围为1至30米。

其中，所述云台通过限位开关实现俯仰和回转两个自由度旋转；其中，俯仰方向转动范围为0°至360°，水平方向转动范围为0°至350°。

其中，所述水下高清全景摄像机采用可变焦彩色摄像机，所述可变焦彩色摄像机的分辨率为600电视线，灵敏度为2lux，且配备10倍变焦镜头，可以自动或者远程调焦。

其中，所述水下后视高清摄像机采用分辨率为550线的定焦镜头。

其中，所述采集模块包括以太网交换机和与所述以太网交换机相连且用于数据采集控制及处理的计算机。

其中，所述传输模块为光端机。

其中，所述水下机器人以预定的恒定速度行驶于所述隧洞中。

实施本发明实施例，具有如下有益效果：

本发明实施例中的核电站取水隧洞水下成像检测装置综合了视频检测与声纳检测两种检测方式，通过水下摄像系统与照明系统采集隧洞表面高清图像，并结合水下三维全景成像声呐系统检测结果，实现对隧洞结构的全面检查，克服了隧洞内水流速大，水流扰动对摄像机清晰成像的干扰性，实现对水下图像采集的自适应去模糊处理及图像增强，从而达到实现取水隧洞高流速下海生物、沉沙、淤泥及其它异物特征信息采集的目的，具有检测范围广、高抗干扰性等特点。