CN109979633A - 一种核电厂辅助操纵系统 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种核电厂辅助操纵系统，属于工业、智能设备技术领域，系统包括：智能机器人和与智能机器人连接的控制室显示器；智能机器人包括：头部和与头部旋转连接的机身，头部设有图像采集模块；机身设有跟踪模块和传感器，机身内部设有分析模块，机身表面设有机器人显示模块，机身底部设有移动模块。本发明通过智能机器人与控制室显示器相互配合，利用智能机器人采集目标对象进行操作使得操作内容图像，并进行分析，在分析结果中检测到告警信息的情形下，获取与告警信息匹配的解决方案信息和规程内容信息，并分别通过控制室显示器和机器人显示模块显示，使得正在作业的目标对象能够快速解决问题，提高作业效率。
Description
技术领域
本发明实施例涉及工业、智能设备技术领域，具体涉及一种核电厂辅助操纵系统。
背景技术
随着科学技术的发展，核电站得到广泛建立和应用，核电站以核反应堆来代替火电站的锅炉，以核燃料在核反应堆中发生特殊形式的"燃烧"产生热量，来加热水使之变成蒸汽。蒸汽通过管路进入汽轮机，推动汽轮发电机发电。核电站除了关键设备核反应堆外，还有许多与之配合的重要设备。以压水堆核电站为例，它们是主泵，稳压器，蒸汽发生器，安全壳，汽轮发电机和危急冷却系统等。它们在核电站中有各自的特殊功能。核电站基建投资高，但燃料费用较低，发电成本也较低，并可减少污染。核电站中设备复杂，
本发明人发现，目前核电厂控制室内的控制及故障处理均由核电厂操纵员完成，在进行操作时依赖操纵员的相互验证，故障或报警出现时，操纵员需要根据相关规程提示进行操作，规程非常繁多繁琐，操纵员的处理时间与处理效率都需要改进提升。
发明内容
为此，本发明实施例提供一种核电厂辅助操纵系统，以解决现有技术中的问题。
为了实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
根据本发明实施例的第一方面，一种核电厂辅助操纵系统，包括：
智能机器人和与所述智能机器人连接的控制室显示器；
所述智能机器人包括：头部和与头部旋转连接的机身，所述头部设有图像采集模块；所述机身设有跟踪模块和传感器，所述机身内部设有分析模块，所述机身表面设有机器人显示模块，所述机身底部设有移动模块。
进一步地，所述移动模块包括：驱动部件、伺服电机和轮组，所述驱动部件与所述分析模块连接，用于根据所述分析模块的指令控制伺服电机和轮组移动。
进一步地，所述跟踪模块，实时检测目标对象是否在预设距离范围内，在所述目标对象未在预设距离范围内的情形下，向所述分析模块发出离场告警；在所述目标对象在预设距离范围内的情形下，向所述分析模块发出进场响应。
进一步地，所述传感器用于实时检测目标对象的运动状态，定位目标对象的位置，并将所述目标对象的运动状态和目标对象的位置发送给分析模块。
进一步地，所述图像采集模块，分别与所述跟踪模块和所述传感器连接，用于在目标对象进行操作时，调整视场方位，采集包含目标对象操作的操作内容图像，并将操作内容图像发送给所述分析模块。
进一步地，所述分析模块，分别与所述跟踪模块、所述传感器、所述图像采集模块、所述机器人显示模块连接，用于在接收到所述跟踪模块发送的离场告警的情形下，根据所述传感器返回的目标对象的运动状态和目标对象的位置，控制所述移动模块向目标对象移动，直至接收到所述跟踪模块发送的进场响应；用于在接收到所述图像采集模块发送的操作内容图像的情形下，分析操作内容图像，得到分析结果，在检测到所述分析结果中包含告警信息的情形下，从预设的规程中获取与告警信息匹配的规程内容信息，并下发至所述机器人显示模块，从预设的规程中获取与告警信息匹配的解决方案信息，并下发至所述控制室显示器。
进一步地，所述分析模块，与所述控制室显示器连接，用于在接收到所述图像采集模块发送的操作内容图像的情形下，分析操作内容图像，得到分析结果，在检测到所述分析结果中包含告警信息的情形下，从预设的规程中获取与告警信息匹配的解决方案信息，并下发至所述控制室显示器。
进一步地，所述机器人显示模块，用于接收并显示分析模块下发的规程内容信息。
进一步地，所述控制室显示器，用于接收并显示所述分析模块下发的解决方案信息。
进一步地，所述跟踪模块，用于不间断地向目标对象的穿戴设备发送寻卡指令，所述目标对象的穿戴设备中设有与所述跟踪模块配对的射频卡，在预设时间内接收到所述目标对象的穿戴设备返回寻卡响应的情形下，确定所述目标对象在预设距离范围内，生成进场响应，向所述分析模块发出进场响应；所述跟踪模块在预设时间内未接收到所述目标对象的穿戴设备返回寻卡响应的情形下，确定所述目标对象未在预设距离范围内，生成离场告警，向所述分析模块发送离场告警。
本发明实施例具有如下优点：系统通过智能机器人与控制室显示器相互配合，利用智能机器人的跟踪模块实时检测目标对象是否在预设距离范围内，并在目标对象未在预设距离范围内的情形下通知分析模块，使得分析模块根据传感器检测到的目标对象的运动状态和目标对象的位置，控制移动模块向目标对象移动；另外，本发明通过图像采集模块全方位调整视场角度，使得图像采集模块能够采集到目标对象进行操作时的操作内容图像，分析模块对操作内容图像进行分析，在从得到的分析结果中检测到告警信息的情形下，获取与告警信息匹配的解决方案信息和规程内容信息，并通过机器人显示模块显示规程内容信息，通过控制室显示器显示解决方案信息，使得作业的目标对象能够及时了解对应的规程内容，以及获得解决问题的方案，便于目标对象快速解决问题，提高解决问题的作业效率。
附图说明
为了更清楚地说明本发明的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图引伸获得其它的实施附图。
本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。
图1为本发明一实施例提供的一种核电厂辅助操纵系统结构示意图；
图2为本发明另一实施例提供的一种智能机器人结构示意图。
图中：20为智能机器人、30为控制室显示器，200为跟踪模块、201为传感器、202为图像采集模块、203为分析模块、204为移动模块、205为显示模块，401为头部、402为机身。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明第一方面，提供一种核电厂辅助操纵系统，如图1所示，包括：
智能机器人20和与智能机器人20连接的控制室显示器30，
其中，智能机器人20包括：跟踪模块200、传感器201、图像采集模块202、分析模块203、移动模块204、机器人显示模块205。
跟踪模块200，用于实时检测目标对象是否在预设距离范围内，在所述目标对象未在预设距离范围内的情形下，向分析模块203发出离场告警；跟踪模块200，用于在所述目标对象在预设距离范围内的情形下，向分析模块203发出进场响应。
在本发明实施例中，跟踪模块200可以为RFID读卡器(Radio FrequencyIdentification，无线射频识别)，还可以为非接触式射频读卡器。跟踪模块200，用于不间断地向目标对象的穿戴设备发送寻卡指令，目标对象的穿戴设备中设有与跟踪模块200配对的射频卡，在预设时间内接收到目标对象的穿戴设备返回寻卡响应的情形下，确定目标对象在预设距离范围内，即目标对象在场内，生成进场响应，向分析模块203发出进场响应；跟踪模块200，用于在预设时间内未接收到目标对象的穿戴设备返回寻卡响应的情形下，确定目标对象未在预设距离范围内，生成离场告警，向分析模块203发送离场告警。
传感器201，用于实时检测目标对象的运动状态，定位目标对象的位置，并将目标对象的运动状态和目标对象的位置发送给分析模块203；
在本发明实施例中，传感器201可以为二维视觉传感器，即一个摄像头。通过摄像头实时定位目标对象的位置，并根据目标对象的位置获取目标对象的运动状态，将目标对象的运动状态和目标对象的位置发送给分析模块。
图像采集模块202，分别与跟踪模块200和传感器201连接，设于能全方位旋转的头部，用于在目标对象进行操作时，调整视场方位，采集包含目标对象操作的操作内容图像，并将操作内容图像发送给分析模块203；
在本发明实施例中，图像采集模块202能够全方位旋转，用于根据目标对象的位置角度调整视场位，使得视场内能够清晰的采集到目标对象进行操作时操作内容，得到操作内容图像，将操作内容图像发送给分析模块203。
分析模块203，分别与跟踪模块200、传感器201、图像采集模块202、机器人显示模块205连接，用于在接收到跟踪模块200发送的离场告警的情形下，根据传感器201返回的目标对象的运动状态和目标对象的位置，控制移动模块204向目标对象移动，直至接收到跟踪模块200发送的进场响应；用于在接收到图像采集模块202发送的操作内容图像的情形下，分析操作内容图像，得到分析结果，在检测到分析结果中包含告警信息的情形下，从预设的规程中获取与告警信息匹配的规程内容信息，并下发至机器人显示模块205；
在本发明实施例中，分析模块203，还与控制室显示器30，用于在接收到图像采集模块202发送的操作内容图像的情形下，分析操作内容图像，得到分析结果，在检测到分析结果中包含告警信息的情形下，从预设的规程中获取与告警信息匹配的解决方案信息，并下发至控制室显示器30。
在本发明实施例中，告警信息包括机械故障告警和操作报警。分析模块203在接收到离场告警的情形下，根据目标对象的运动状态和目标对象的位置规划路线，根据规划的路线控制移动模块204向目标对象移动，直至接收到进场响应；用于在接收到操作内容图像的情形下，对操作内容图像进行图像识别，得到分析结果，根据图像特征点检测分析结果中是否存在告警信息，在检测到分析结果中包含告警信息的情形下，从预设的规程中获取与告警信息匹配的规程内容信息，并下发至机器人显示模块205。
机器人显示模块205，用于接收并显示分析模块203下发的规程内容信息。
控制室显示器30，用于接收并显示分析模块203下发的解决方案信息，以对操纵人员进行操作指导。
在本发明实施例中，控制室显示器30，用于接收并显示分析模块203下发的解决方案信息，其中，解决方案信息可以采用文字提示、视频演示、图片显示、音频播报、动画模拟等方式中的至少一种，提示并引导用户解决当前问题。
在本发明第二方面，提供一种智能机器人，如图2所示，包括：
头部401和与头部旋转连接的机身402，头部设有图像采集模块，用于在目标对象进行操作时，控制头部旋转，调整视场方位，采集包含目标对象操作的操作内容图像用于采集包含目标对象操作的操作内容图像；
机身设有跟踪模块，用于实时检测目标对象是否在预设距离范围内，在所述目标对象未在预设距离范围内的情形下，向分析模块发出离场告警；在所述目标对象在预设距离范围内的情形下，向分析模块发出进场响应。
还设有传感器，用于实时检测目标对象的运动状态，定位目标对象的位置，并将目标对象的运动状态和目标对象的位置发送给分析模块；
机身内部设有分析模块，用于在接收到跟踪模块发送的离场告警的情形下，根据传感器返回的目标对象的运动状态和目标对象的位置，控制移动模块向目标对象移动，直至接收到跟踪模块发送的进场响应；用于在接收到图像采集模块发送的操作内容图像的情形下，分析操作内容图像，得到分析结果，在检测到分析结果中包含告警信息的情形下，从预设的规程中获取与告警信息匹配的规程内容信息，并下发至机器人显示模块。
机身表面设有机器人显示模块，用于接收并显示分析模块下发的规程内容信息；
机身底部设有移动模块，移动模块包括驱动部件、伺服电机和轮组，驱动部件与分析模块连接，根据分析模块的控制指令控制伺服电机和轮组移动。
虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本发明作了详尽的描述，但在本发明基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本发明精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本发明要求保护的范围。
Claims (10)
1.一种核电厂辅助操纵系统，其特征在于，包括：
智能机器人和与所述智能机器人连接的控制室显示器；
所述智能机器人包括：头部和与头部旋转连接的机身，所述头部设有图像采集模块；所述机身设有跟踪模块和传感器，所述机身内部设有分析模块，所述机身表面设有机器人显示模块，所述机身底部设有移动模块。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述移动模块包括：驱动部件、伺服电机和轮组，所述驱动部件与所述分析模块连接，用于根据所述分析模块的指令控制伺服电机和轮组移动。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述跟踪模块，实时检测目标对象是否在预设距离范围内，在所述目标对象未在预设距离范围内的情形下，向所述分析模块发出离场告警；在所述目标对象在预设距离范围内的情形下，向所述分析模块发出进场响应。
4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，
所述传感器用于实时检测目标对象的运动状态，定位目标对象的位置，并将所述目标对象的运动状态和目标对象的位置发送给分析模块。
5.如权利要求4所述的系统，其特征在于，
所述图像采集模块，分别与所述跟踪模块和所述传感器连接，用于在目标对象进行操作时，调整视场方位，采集包含目标对象操作的操作内容图像，并将操作内容图像发送给所述分析模块。
6.如权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述分析模块，分别与所述跟踪模块、所述传感器、所述图像采集模块、所述机器人显示模块连接，用于在接收到所述跟踪模块发送的离场告警的情形下，根据所述传感器返回的目标对象的运动状态和目标对象的位置，控制所述移动模块向目标对象移动，直至接收到所述跟踪模块发送的进场响应；用于在接收到所述图像采集模块发送的操作内容图像的情形下，分析操作内容图像，得到分析结果，在检测到所述分析结果中包含告警信息的情形下，从预设的规程中获取与告警信息匹配的规程内容信息，并下发至所述机器人显示模块，从预设的规程中获取与告警信息匹配的解决方案信息，并下发至所述控制室显示器。
7.如权利要求5所述的系统，其特征在于，
所述分析模块，与所述控制室显示器连接，用于在接收到所述图像采集模块发送的操作内容图像的情形下，分析操作内容图像，得到分析结果，在检测到所述分析结果中包含告警信息的情形下，从预设的规程中获取与告警信息匹配的解决方案信息，并下发至所述控制室显示器。
8.如权利要求6所述的系统，其特征在于，
所述机器人显示模块，用于接收并显示分析模块下发的规程内容信息。
9.如权利要求7所述的系统，其特征在于，
所述控制室显示器，用于接收并显示所述分析模块下发的解决方案信息。
10.如权利要求1所述的系统，其特征在于，
所述跟踪模块，用于不间断地向目标对象的穿戴设备发送寻卡指令，所述目标对象的穿戴设备中设有与所述跟踪模块配对的射频卡，在预设时间内接收到所述目标对象的穿戴设备返回寻卡响应的情形下，确定所述目标对象在预设距离范围内，生成进场响应，向所述分析模块发出进场响应；所述跟踪模块在预设时间内未接收到所述目标对象的穿戴设备返回寻卡响应的情形下，确定所述目标对象未在预设距离范围内，生成离场告警，向所述分析模块发送离场告警。
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