CN102760501A - 一种核电站设备故障检修的方法和系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了属于核电设备自动控制、检测技术领域的一种核电站设备故障检修的方法和系统，该系统包括故障检修系统、故障知识库、设备状态显示终端和核电机器人。故障检修系统对核电站设备进行实时监测，分析各设备的运行状态；核电机器人在核电站内的设备进行巡查，它通过读取与每个设备一一对应的终端上所显示的信息来判断其对应设备是否正常。当机器人捕获到故障信息时，机器人依据故障信息中所提供的检修方案对故障设备进行检修操作。本发明以集中式的系统管理各核电站设备，因而具有鲁棒性强，核电机器人的设计更加简单，任务调配灵活准确等优点。

Description

一种核电站设备故障检修的方法和系统

技术领域

本发明属于核电设备自动控制、检测技术领域，特别涉及一种核电站设备故障检修的方法和系统，尤其涉及采用核电机器人于电厂内的巡检、设备诊断和维修提供一种技术方案。

背景技术

核电机器人是应用于核电站内，用于替代工作人员进行设备巡检、故障诊断及维修的专用机器人。核电机器人的应用，可以极大地减少核设施工作人员所受到辐射剂量，有效地保护工作人员的安全。为了能使机器人准确、顺利的完成巡检任务，核电站需要有一套完整的系统为其提供支持。由于核电站环境的特殊性，核电机器人往往无法同外界进行直接沟通，因此该系统同一般的集中式系统有很大的区别。

发明内容

本发明的目的是提出采用核电机器人于核电站内的巡检、设备故障诊断和维修的一种核电站设备故障检修的方法和系统，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：当核电站内设备发生异常时，故障检修系统捕获发生异常的信息，并对其进行分析和处理，确定发生异常的故障设备；

步骤2：故障检修系统完成对故障设备的故障分析后，将故障情况及作业方案发送给与该故障设备一一对应的终端；

步骤3：在巡检中的核电机器人检测到故障设备对应终端上的故障状况后，依照上述作业方案对设备进行维修作业。

所述步骤1中的对设备异常进行捕获、分析和处理由以下步骤组成：

1-1：故障检修系统捕获当前设备工作状态，根据已有的设备故障知识库对设备工作状态进行分析，并将其归类于某一种或某几种故障中；

1-2：基于步骤1-1中的故障分析结果，故障检修系统为每个故障设备生成唯一的故障维修作业方案，该作业方案对每个作业步骤都要有十分明确的定义和唯一的理解方法；

1-3：基于步骤1-1中的故障分析结果，若多个设备出现故障，应根据其故障的严重程度对步骤1-2中得到的各故障设备的作业方案进行作业顺序安排和调度，确保最严重的故障能够得到最优先的排除。

所述步骤2中的发送故障情况及作业方案给故障设备对应终端，由以下步骤组成：

2-1：故障检修系统将作业方案转化为故障设备对应终端上进行表示的形式；

2-2：故障检修系统将步骤2-1中得到的该表示形式传送给故障设备对应终端上；

2-3：故障设备对应终端对由步骤2-2发送的数据进行解释和表示。

所述步骤3中检测故障设备对应终端上的故障状况，由以下步骤组成：

3-1：核电机器人在作业环境中进行不间断巡视作业，主要对核电站内设备巡查和与核电站内设备一一对应的终端进行巡查，这是确保该核电站系统能够正常运转的前提；

步骤3-2：当由步骤3-1的巡查过程中接收到核电站中故障设备对应终端的设备故障信息及作业方案后，核电机器人需要通过故障设备对应终端中相对应的方法接收该作业方案；

3-3：核电机器人完成步骤3-2后，将该作业方案进行任务分解，并执行作业方案，在此过程中，核电机器人仍要不间断地接收故障设备对应终端上的故障信息；

3-4：当进行步骤3-3的过程中，若来自故障设备对应终端上的信息提示设备恢复正常，核电机器人结束检修任务并返回巡视作业状态，重复执行步骤3-1。

所述的核电站设备故障检修系统，其特征在于，该系统包括：

1.故障检修系统，主要完成以下任务：

1）对核电站设备进行实时监测，分析各设备的运行状态；

2）若检测到设备有异常状况发生，则根据现有的故障知识库对当前设备的异常进行分析、归类，并生成该异常设备的检修方案；

3)安排、调度多个设备检修任务的作业顺序；

4）将分析得到的故障说明和检修方案进行编码，发送给与故障设备一一对应的终端中;

2.故障知识库，为故障检修系统提供设备状态分析的依据及经验，它是确保故障检修系统能够正确分析和处理设备异常并提供检修方案的必要组成构件;

3.设备对应终端，与设备呈一一的关系，用以显示当前设备的运行状态，当设备出现故障时，则显示由故障检修系统分析得出的该设备故障指示及检修作业的工作流程；

4.核电机器人是故障检修系统的执行模块，其主要任务是通过设备对应终端中的显示状态信息来分析设备的工作状态，并完成对故障设备检修作业的任务分解工作，同时负责维修操作。

本发明的有益效果是本发明主要针对在核电站这一特殊环境中，机器人无法直接同故障检修系统取得联系，从而无法直接得出站内各种设备的工作状态的情况下，设计出的通过巡查与同设备一一对应的设备状态显示终端来获取当前设备工作状态的方法进行核电站内设备巡检和维修的方法和系统。该系统由于改变了传统机器人控制方式，以集中式的系统管理各核电站设备，因而具有鲁棒性强，核电机器人的设计更加简单，任务调配灵活准确等优点。

附图说明

图1为核电站故障检修系统组成图。

图2为核电站故障检修系统运行流程图。

具体实施方式

本发明提出一种核电站设备故障检修的方法和系统。下面对该系统的具体实施方式进行说明。

本发明所述的核电站设备故障检修系统，主要由故障检修系统、故障知识库、设备对应终端及核电机器人组成，如图1所示，其中箭头指向表示信息流动方向。由于核电站环境的特殊性，核电机器人无法同故障检修系统直接联系，因此二者之间无直接的数据交换，机器人只能通过与核电站内设备对应的终端获取设备的故障状态及检修方案。

本发明主要由三个步骤组成：所述核电站设备故障检修的方法包括如下步骤：

步骤1：当核电站内设备发生异常时，故障检修系统捕获发生异常的信息，并对其进行分析和处理，确定发生异常的故障设备；即是故障检修系统通过某种方法（如轮询法），通过一定的方式（如设备嵌入式系统自检，或读取设备传感器数据等）借助故障知识库中的知识对核电站内设备进行不间断的巡查监测，当发现设备存在异常时，通过搜寻知识库中的相关数据对该异常进行处理，确定其故障类型及严重程度并生成解决方案，当有多个设备发生异常时，系统根据设备故障的严重程度进行调度，确保最严重的故障得到优先排除。

步骤2：故障检修系统完成对故障设备的故障分析后，将故障情况及作业方案发送给与该故障设备一一对应的终端；即故障检修系统完成设备故障分析后，将故障信息及其作业方案（解决方案）进行编码，发送给该故障设备对应终端上，故障设备对应终端在接收到信息后，对信息进行处理并将其以终端可表示的方式（如二维码、摩斯码等）进行表示。

步骤3：在巡检中的核电机器人检测到故障设备对应终端上的故障状况后，依照上述作业方案对设备进行维修作业；按照如图2所示的核电站故障检修系统运行流程图进行维修作业，在通常情况下，核电机器人在核电站内的设备进行巡查，它通过读取与每个设备一一对应的终端上所显示的信息来判断其对应设备是否正常。当机器人捕获到故障信息时，机器人依据故障信息中所提供的检修方案对故障设备进行检修操作，同时继续读取终端信息，由于故障检修系统会及时捕获到故障设备状态，因此当故障设备恢复正常时，故障检修系统会及时将状态正常的信息发送到该故障设备对应的终端上，机器人捕获到该信息后结束对该故障设备的检修任务。

Claims (5)

1.一种核电站设备故障检修的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：当核电站内设备发生异常时，故障检修系统捕获发生异常的信息，并对其进行分析和处理，确定发生异常的故障设备；

步骤2：故障检修系统完成对故障设备的故障分析后，将故障情况及作业方案发送给与该故障设备一一对应的终端；

步骤3：在巡检中的核电机器人检测到故障设备对应终端上的故障状况后，依照上述作业方案对设备进行维修作业。

2.根据权利要求1所述核电站设备故障检修的方法，其特征在于， 所述步骤1中的对设备异常进行捕获、分析和处理由以下步骤组成：

1-1：故障检修系统捕获当前设备工作状态，根据已有的设备故障知识库对设备工作状态进行分析，并将其归类于某一种或某几种故障中；

1-2：基于步骤1-1中的故障分析结果，故障检修系统为每个故障设备生成唯一的故障维修作业方案，该作业方案对每个作业步骤都要有十分明确的定义和唯一的理解方法；

1-3：基于步骤1-1中的故障分析结果，若多个设备出现故障，应根据其故障的严重程度对步骤1-2中得到的各故障设备的作业方案进行作业顺序安排和调度，确保最严重的故障能够得到最优先的排除。

3.根据权利要求1所述核电站设备故障检修的方法，其特征在于， 所述步骤2中的发送故障情况及作业方案给故障设备对应终端，由以下步骤组成：

2-1：故障检修系统将作业方案转化为故障设备对应终端上进行表示的形式；

2-2：故障检修系统将步骤2-1中得到的该表示形式传送给故障设备对应终端上；

2-3：故障设备对应终端对由步骤2-2发送的数据进行解释和表示。

4.根据权利要求1所述核电站设备故障检修的方法，其特征在于，  所述步骤3中检测故障设备对应终端上的故障状况，由以下步骤组成：

3-1：核电机器人在作业环境中进行不间断巡视作业，主要对核电站内设备巡查和与核电站内设备一一对应的终端巡查，这是确保该核电站系统能够正常运转的前提；

3-2：当由步骤3-1的巡查过程中接收到核电站中故障设备对应终端的设备故障信息及作业方案后，核电机器人需要通过故障设备对应终端中相对应的方法接收该作业方案；

3-3：核电机器人完成步骤3-2后，将该作业方案进行任务分解，并执行作业方案，在此过程中，核电机器人仍要不间断地接收故障设备对应终端上的故障信息；

3-4：在进行步骤3-3的过程中，若来自故障设备对应终端上的信息提示设备恢复正常，核电机器人结束检修任务并返回巡视作业状态，重复执行步骤3-1。

5.一种核电站设备故障检修系统，其特征在于，所述的核电站设备故障检修系统，其特征在于，该系统包括：

A.故障检修系统，主要完成以下任务：

1）对核电站设备进行实时监测，分析各设备的运行状态；

2）若检测到设备有异常状况发生，则根据现有的故障知识库对当前设备的异常进行分析、归类，并生成该异常设备的检修方案；

3)安排、调度多个设备检修任务的作业顺序；

4）将分析得到的故障说明和检修方案进行编码，发送给与故障设备一一对应的终端中;

B.故障知识库，为故障检修系统提供设备状态分析的依据及经验，它是确保故障检修系统能够正确分析和处理设备异常并提供检修方案的必要组成构件;

C.设备对应终端，与设备呈一一对应的关系，用以显示当前设备的运行状态，当设备故障时则显示由故障检修系统分析得出的该设备故障指示及检修作业的工作流程；

D.核电机器人是故障检修系统的执行模块，其主要任务是通过设备状态显示终端中的信息来分析设备的工作状态，并完成对故障设备检修作业的任务分解工作，同时负责机器人的移动、控制及维修操作。

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