CN114019021A - 核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法、系统、设备及介质 - Google Patents

核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法、系统、设备及介质 Download PDF

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CN114019021A CN202111106761.1A CN202111106761A CN114019021A CN 114019021 A CN114019021 A CN 114019021A CN 202111106761 A CN202111106761 A CN 202111106761A CN 114019021 A CN114019021 A CN 114019021A
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陈均
刘吉波
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China General Nuclear Power Corp
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China General Nuclear Power Corp
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Lingdong Nuclear Power Co Ltd
Guangdong Nuclear Power Joint Venture Co Ltd
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Abstract

本发明涉及核电站检测技术领域，尤其涉及一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法、系统、设备及介质，该方法通过接收对核电站管道的管道焊缝进行缺陷扫查的指令；所述指令包括所述管道焊缝的焊缝位置信息；获取核电站焊缝缺陷扫查器的当前坐标点，并根据所述焊缝位置信息以及所述当前坐标点确定目标坐标点；控制所述核电站焊缝缺陷扫查器运动至所述目标坐标点处，并通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数，对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果。本发明提高了管道焊缝缺陷扫查的效率以及安全性。

Description

核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法、系统、设备及介质
技术领域
本发明涉及核电站检测技术领域，尤其涉及一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法、系统、设备及介质。
背景技术
目前，在核电站中广泛应用众多核电站管道，且相邻两个核电站管道之间通常采用焊接的方法进行连接，但是在管道焊接处容易出现裂缝，因此常常需要在焊接处进行缺陷检测。
现有技术中，对核电站管道的焊接处进行缺陷检测，通常是操作员手持探头进行检测的。但是，一些核电站管道安装在高放射性区域以及狭窄的区域中，这些区域操作员不宜进行操作，且存在着较大的安全风险；因此，手持探头的缺陷检测方法存在着较大的局限性，且安全性较低。
发明内容
本发明实施例提供一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法、系统、设备及介质，以解决手持探头的缺陷检测方法存在的局限性较大且安全性较低的问题。
一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，包括：
接收对核电站管道的管道焊缝进行缺陷扫查的指令；所述指令包括所述管道焊缝的焊缝位置信息；
获取核电站焊缝缺陷扫查器的当前坐标点，并根据所述焊缝位置信息以及所述当前坐标点确定目标坐标点；
控制所述核电站焊缝缺陷扫查器运动至所述目标坐标点处，并通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数，对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果。
一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查系统，包括核电站焊缝缺陷扫查器以及与所述核电站焊缝缺陷扫查器通信连接的控制器；所述控制器用于执行上述核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法。
一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法。
上述核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法、系统、计算机设备及存储介质，该方法通过接收对核电站管道的管道焊缝进行缺陷扫查的指令；所述指令包括所述管道焊缝的焊缝位置信息；获取核电站焊缝缺陷扫查器的当前坐标点，并根据所述焊缝位置信息以及所述当前坐标点确定目标坐标点；控制所述核电站焊缝缺陷扫查器运动至所述目标坐标点处，并通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数，对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果。
本发明在控制核电站焊缝缺陷扫查器移动至管道焊缝附近的目标坐标点后，通过核电站焊缝缺陷扫查器根据预先设定的预设缺陷扫查参数对管道焊缝进行缺陷扫查，进而可以得到与管道焊缝对应的缺陷扫查结果。如此，通过核电站焊缝缺陷扫查器代替人工手持探头的方式进行管道焊缝的缺陷扫查，可以提高管道焊缝缺陷扫查的效率以及安全性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的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本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法的一流程图；
图2是本发明一实施例中核电站焊缝缺陷扫查器的结构示意图；
图3是本发明一实施例中计算机设备的一示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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作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。
在一实施例中，如图1所示，提供一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，包括如下步骤：
S10：接收对核电站管道的管道焊缝进行缺陷扫查的指令；所述指令包括所述管道焊缝的焊缝位置信息。
可以理解地，指令可以由核电站工作人员通过移动设备等发送，还可以在输入管道焊缝的焊缝位置信息之后自动生成。其中，焊缝位置信息是指管道焊缝处于核电站管道的位置坐标，进一步地，该焊缝位置信息除了指示管道焊缝处于核电站管道的位置坐标之外，还表征了该核电站管道位于核电站的位置，如此可以使得核电站焊缝缺陷扫查器可以准确行驶到靠近管道焊缝的位置。
S20：获取核电站焊缝缺陷扫查器的当前坐标点，并根据所述焊缝位置信息以及所述当前坐标点确定目标坐标点。
可以理解地，当前坐标点是指核电站焊缝缺陷扫查器当前所处的位置；目标坐标点是指核电站焊缝缺陷扫查器需要移动的目标位置，该目标坐标点可以为靠近管道焊缝的坐标点。
进一步地，核电站焊缝缺陷扫查器用于对管道焊缝进行缺陷扫查。如图2所示，核电站焊缝缺陷扫查器包括驱动组件1、支架2、链轮3以及用于检测核电站管道的焊缝的探头4；所述驱动组件1包括周向驱动件11和连接所述周向驱动件11的轴向连接件12，所述支架2安装在所述轴向连接件12上，所述探头4安装在所述支架2上；可以理解地，所述探头4包括但不限于相控阵探头4和超声波探头4，且所述探头4可以实现对核电站管道的管道焊缝进行无损检测；所述轴向连接件12可以固定连接在所述周向驱动件11的外壳上，支架2固定安装在所述轴向连接件12上。
S30：控制所述核电站焊缝缺陷扫查器运动至所述目标坐标点处，并通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数，对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果。
可以理解地，预设缺陷扫查参数即为表征核电站焊缝缺陷扫查器的扫查过程，如核电站焊缝缺陷扫查器开始扫查的位置，扫查次数等。缺陷扫查结果实质为缺陷检测波形，该缺陷检测波形是根据对管道焊缝进行缺陷扫查得到的缺陷检测参数生成。其中，缺陷检测参数是指对管道焊缝进行缺陷时，探头发射的超声波声束的反射量，传播时间等参数。
具体地，在根据所述焊缝位置信息以及所述当前坐标点确定目标坐标点之后，可以根据目标坐标点以及核电站焊缝缺陷扫查器的当前坐标点，对核电站焊缝缺陷扫查器进行路径规划，以控制核电站焊缝缺陷扫查器安全运动至目标坐标点处，并通过核电站焊缝缺陷扫查器上设有的探头根据预设缺陷扫查参数对管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果。
在本实施例中，在控制核电站焊缝缺陷扫查器移动至管道焊缝附近的目标坐标点后，通过核电站焊缝缺陷扫查器根据预先设定的预设缺陷扫查参数对管道焊缝进行缺陷扫查，进而可以得到与管道焊缝对应的缺陷扫查结果。如此，通过核电站焊缝缺陷扫查器代替人工手持探头的方式进行管道焊缝的缺陷扫查，可以提高管道焊缝缺陷扫查的效率以及安全性。
在一实施例中，如图2所示，所述核电站焊缝缺陷扫查器包括周向驱动件；所述周向驱动件包括驱动小车以及用于驱动所述驱动小车的周向驱动电机。
可以理解地，所述周向驱动件11用于驱动所述轴向连接件12和所述链轮3绕核电站管道的周向转动；进一步地，周向驱动件11包括驱动小车以及用于驱动所述驱动小车的周向驱动电机，该周向驱动电机可以安装在驱动小车壳体内部。
所述控制所述核电站焊缝缺陷扫查器运动至所述目标坐标点处，包括：
根据所述目标坐标点生成位置模拟信号。
将所述位置模拟信号发送至所述周向驱动件，以令所述周向驱动件根据所述位置模拟信号产生周向电信号，进而通过所述周向驱动电机根据所述周向电信号驱动所述驱动小车运动至所述目标坐标点。
具体地，在根据所述焊缝位置信息以及所述当前坐标点确定目标坐标点之后，将目标坐标点转化为周向驱动件可以识别的位置模拟信号，进而将位置模拟信号发送至周向驱动件，以令周向驱动件根据位置模拟信号生成周向电信号(周向电信号即为电流信号和/或电压信号)，进而向周向驱动电机输入与周向电信号对应的电流和/电压，使得驱动电机可以根据该周向电信号运动，从而驱动所述驱动小车运动至目标坐标点。其中，周向驱动电机可以为如伺服电机等。
在一实施例中，如图2所示，所述驱动小车上安装有磁轮；
所述磁轮用于在所述周向驱动电机根据所述周向电信号驱动所述驱动小车时，通过所述磁轮令所述驱动小车吸附贴合在所述核电站管道的外壁上。
可以理解地，在驱动小车通电后，磁轮可以紧紧吸附贴合在核电站管道上，且驱动小车可以通过驱动磁轮的转动实现驱动轴向连接件12和链轮3围绕核电站管道的周向转动的技术效果，从而使得安装在支架2上的探头4可以对核电站管道的焊缝进行整圈扫描。
进一步地，在驱动小车通电后磁轮带有自锁功能，以令驱动小车可以停留在核电站管道外壁上的任意位置；当驱动小车断电后，磁轮的自锁功能消失，此时由于链轮3仍缠绕在核电站管道上，因此可以通过人为手工带动驱动小车绕核电站管道的周向转动；因此本实施例中的核电站焊缝缺陷扫查器具备手动扫查和自动扫查的功能。进一步地，驱动小车的最小步进距离为0.1mm，从而驱动小车绕核电站管道的转动精度可以达到0.01mm。
在一实施例中，所述核电站焊缝缺陷扫查器还包括链轮；所述链轮的相对两端分别安装在所述驱动小车上；
所述链轮用于在所述周向驱动电机根据所述周向电信号驱动所述驱动小车时，通过所述链轮缠绕在所述核电站管道上，以令所述驱动小车贴合在所述核电站管道的外壁上。
如图2所示，链轮3的相对两端分别安装在周向驱动件11(也即周向驱动件中的驱动小车)上，且链轮3缠绕在核电站管道上，周向驱动件11可以驱动链轮3绕核电站管道的周向转动。可以理解地，链轮3为一个链条式的结构，其可以缠绕在核电站管道上。进一步地，通过周向驱动件11中的磁轮与链轮3配合，使得核电站焊缝缺陷扫查器牢靠的固定在核电站管道的外壁上，降低了核电站焊缝缺陷扫查器从核电站管道上脱落的风险，进而提高了核电站焊缝缺陷扫查器在焊缝扫查过程中的安全性。
进一步地，链轮3包括多个链轮块31，每个链轮块31均包括连接臂311、连接轴312以及滚轮313；相邻两个连接臂311通过连接轴312转动连接，滚轮313安装在连接轴312上。进一步地，最外侧的两个连接臂311分别与周向驱动件11的相对两侧转动连接，连接轴312的相对两侧均安装有滚轮313，且连接臂311为弧形结构。本实施例中，链轮3由多个链轮块31构成，可以根据核电站管道的尺寸大小增减链轮块31的个数，以满足不同大小的核电站管道的要求，并且该链轮3的结构简单，安装方便，进一步提高了核电站焊缝缺陷扫查器的适用性和通用性。
进一步地，所述链轮3还包括用于将滚轮313压紧在核电站管道上的锁紧件32，其中两个连接臂311分别连接锁紧件32的相对两端。锁紧件32上设有导轮，锁紧件32通过导轮抵接在核电站管道的外壁上。具体地，锁紧件32包括第一锁紧部和第二锁紧部，第一锁紧部和第二锁紧部分别转动连接在相邻两个连接臂311上，且第一锁紧部和第二锁紧部之间扣接；当将链轮3缠绕在核电站管道的外壁上后，通过第一锁紧部和第二锁紧部的扣接，来实现将滚轮313压紧在核电站管道的外壁上。本实施例中，锁紧件32的设计，保证了链轮3紧密缠绕在核电站管道上，从而提高了该核电站焊缝缺陷扫查器绕核电站管道转动的稳定性。
在一实施例中，所述核电站焊缝缺陷扫查器还包括连接所述周向驱动件的轴向连接件；所述指令还包括所述管道焊缝的焊缝宽度。
所述通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数对所述核电站管道进行焊缝缺陷扫查，得到缺陷扫查结果之前，包括：
获取所述轴向连接件的轴向步进距离，并根据所述焊缝宽度以及所述轴向步进距离确定最小步进次数。
可以理解地，轴向步进距离是指预先设定轴向连接件在轴向上步进的距离，该轴向步进距离根据轴向连接件中的丝杆进行确定，该丝杆的步进距离最大可以设定为200mm，最小可以设定为0.1mm。焊缝宽度是指核电站管道的管道焊缝的宽度，该焊缝宽度可以预先通过其它设备进行测量得到。最小步进次数是指在对管道焊缝进行一次扫查时，轴向连接件轴向步进的最少次数，也即在达到最小步进次数时，核电站焊缝缺陷扫查器才可能将具有焊缝宽度的管道焊缝扫查完整一次，如此根据不同的焊缝宽度调整最小步进次数，可以提高核电站焊缝缺陷扫查器的缺陷扫查准确率。
获取所述周向驱动件的预设周向步进角度，并根据所述预设周向步进角度确定所述核电站焊缝缺陷扫查器自所述目标坐标点处周向运动一周的各运动位置点的运动位置信息。
可以理解地，由于核电站管道的外壁为弧形，进而在周向驱动件沿着核电站管道的外壁往周向(周向即为与轴向垂直的方向，轴向即为与核电站管道的中心线平行的方向)移动时，周向驱动件需要以一定的角度移动，也即为预设周向步进角度。运动位置点是指自目标坐标点开始每间隔一个预设周向步进角度生成的目标点。运动位置信息包括所有运动位置点的数量，除此之外，运动位置信息还可以包括各运动位置点的坐标信息，在本实施例中，针对于各运动位点的坐标信息，亦或者上述步骤中的当前坐标点以及目标坐标点，可以采用相对坐标进行设定，也可以采用绝对坐标进行设定，在此不进行限定。示例性地，假设采用相对坐标进行设定，则在设定第一个运动位置点的坐标信息时，可以基于目标坐标点为原点；假设采用绝对坐标进行设定，则在设定第一个运动位置点的坐标信息时，可以基于如核电站管道底部为原点(此时目标坐标点也根据该核电站管道底部的原点进行设定)。
根据所述最小步进次数以及各所述运动位置点的运动位置信息，生成所述预设缺陷扫查参数。
具体地，在根据所述焊缝宽度以及所述轴向步进距离确定最小步进次数，且根据所述预设周向步进角度确定所述核电站焊缝缺陷扫查器自所述目标坐标点处周向运动一周的各运动位置点的运动位置信息之后，根据所述最小步进次数以及各所述运动位置点的运动位置信息，生成所述预设缺陷扫查参数。
在一实施例中，所述核电站焊缝缺陷扫查器还包括探头；所述运动位置信息包括运动位置点的数量；
所述通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数，对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果，包括：
根据所述轴向步进距离以及所述最小步进次数，确定所述探头的扫查宽度。
可以理解地，在上述说明中指出在根据对应的轴向步进距离，核电站焊缝缺陷扫查器的轴向连接件往轴向步进了最小步进次数后，才可以达到完成对管道焊缝进行扫查一次的效果，
在所述目标坐标点处自第一扫查起始点通过所述探头对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查，得到与所述目标坐标点对应的第一实时扫查数据并实时检测所述探头的第一轴向运动距离。
具体地，在核电站焊缝缺陷扫查器移动至目标坐标点之后，即可在目标坐标点处自第一扫查起始点开始通过核电站焊缝缺陷扫查器上设有的探头对管道焊缝进行轴向缺陷扫查，进而得到与目标坐标点对应的第一实时扫查数据，并实时检测探头的第一轴向运动距离。其中，第一扫查起始点可以设定在管道焊缝的上边界或者下边界处，第一轴向运动距离是指探头在轴向运动的距离。
在所述第一轴向运动距离大于或等于所述扫查宽度时，将与所述目标坐标点对应的第一扫查次数累加一，并将所述第一扫查次数与预设扫查次数阈值进行比较。
具体地，在实时检测探头的第一轴向运动距离之后，需要将第一轴向运动距离与扫查宽度进行比较；若第一轴向运动距离大于或等于扫查宽度，则表征在目标坐标点处，核电站焊缝缺陷扫查器对管道焊缝扫查完成一次，进而将目标坐标点对应的第一扫查次数累加一，并将第一扫查次数与预设扫查次数阈值进行比较。若第一轴向运动距离小于扫查宽度，则控制轴向连接件轴向移动轴向步进距离，并对管道焊缝持续进行缺陷扫查，并将第一轴向运动距离与轴向步进距离之和更新第一轴向运动距离，直至更新的第一轴向运动距离大于或等于扫查宽度。
在所述第一扫查次数大于或等于所述预设扫查次数阈值时，检测所述运动位置点的数量是否为零。
具体地，在将第一扫查次数与预设扫查次数阈值进行比较之后，若第一扫查次数大于或等于预设扫查次数阈值，则表征在目标坐标点处完成对管道焊缝的扫查完毕；若第一扫查次数小于预设扫查次数阈值，则控制探头自第一扫查起始点开始继续对管道焊缝进行轴向缺陷扫查，直至第一扫查次数大于或等于预设扫查次数阈值。
在所述运动位置点的数量为零时，将所述第一实时扫查数据记录为所述缺陷扫查结果。
具体地，在第一扫查次数大于或等于所述预设扫查次数阈值时，检测所述运动位置点的数量是否为零，若运动位置点的数量为零，则表征前期并未预先设定运动位置点，也即认为在目标坐标点处即可完成对管道焊缝的缺陷扫查，进而可以将第一实时扫查数据记录为缺陷扫查结果。其中，第一实时扫查数据可以为探头发射的超声波声束的反射量，传播时间等。
在一实施例中，所述检测所述运动位置点的数量是否为零之后，还包括：
在所述运动位置点的数量不为零时，控制所述核电站焊缝缺陷扫查器沿着所述核电站管道外壁自所述目标坐标点处移动至第一个运动位置点。
具体地，在检测运动位置点的数量是否为零之后，若运动位置点的数量不为零，则表征对管道焊缝的缺陷扫查尚未完毕，进而控制周向驱动件沿着核电站管道外壁自目标坐标点移动至第一个运动位置点。可以理解地，可以预先构建目标坐标点到第一个运动位置点的移动线路，进而可以直接控制核电站焊缝缺陷扫查器沿着移动线路移动至第一个运动位置点。
在第一个所述运动位置点处自第二扫查起始点通过所述探头对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查，得到与第一个所述运动位置点对应的第二实时扫查数据，并实时检测所述探头的第二轴向运动距离。
具体地，在控制所述核电站焊缝缺陷扫查器沿着所述核电站管道外壁自所述目标坐标点处移动至第一个运动位置点之后，在第一个所述运动位置点处自第二扫查起始点通过所述探头对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查，得到与第一个所述运动位置点对应的第二实时扫查数据，并实时检测所述探头的第二轴向运动距离。其中，第二实时扫查数据即为在第一个运动位置点处的如超声波声束的反射量，传播时间等参数。第二扫查起始点可以为与第一扫查起始点平行的位置点，该第二扫查起始点可以设置在管道焊缝的上边界或者下边界处，亦或者距离上边界或者下边界附近的位置点。
在所述第二轴向运动距离大于或等于所述扫查宽度时，将与第一个所述运动位置点对应的第二扫查次数累加一，并将所述第二扫查次数与预设扫查次数阈值进行比较。
具体地，在实时检测所述探头的第二轴向运动距离之后，若第二轴向运动距离大于或等于扫查宽度，表征在第一个运动位置点处的缺陷扫查完成一次，进而将与第一个所述运动位置点对应的第二扫查次数累加一，并将所述第二扫查次数与预设扫查次数阈值进行比较；若第二轴向运动距离小于扫查宽度，则控制轴向连接件轴向移动轴向步进距离，并对管道焊缝持续进行缺陷扫查，并将第一轴向运动距离与轴向步进距离之和更新第二轴向运动距离，直至更新的第二轴向运动距离大于或等于扫查宽度。
在所述第二扫查次数大于或等于所述预设扫查次数阈值时，检测除第一个运动位置点之外运动位置点的数量是否为零。
具体地，在将所述第二扫查次数与预设扫查次数阈值进行比较之后，若第二扫查次数大于或等于预设扫查次数阈值，表征在第一个运动位置点处完成对管道焊缝的扫查完毕；若第二扫查次数小于预设扫查次数阈值，则控制探头自第二扫查起始点开始继续对管道焊缝进行轴向缺陷扫查，直至第二扫查次数大于或等于预设扫查次数阈值。
若除第一个运动位置点之外运动位置点的数量为零，则将所述第一实时扫查数据以及所述第二实时扫查数据关联记录为所述缺陷扫查结果。
具体地，在检测除第一个运动位置点之外运动位置点的数量是否为零之后，若除第一个运动位置点之外运动位置点的数量为零，则将所述第一实时扫查数据以及所述第二实时扫查数据关联记录为所述缺陷扫查结果；若除第一个运动位置点之外的运动位置点的数量为零，则后续还可能存在第三实时扫查数据、第四实时扫查数据等，在此不再赘述。
在一实施例中，所述轴向连接件包括轴向驱动件。
如图1所示，轴向连接件12包括用于驱动探头4沿核电站管道轴向移动的轴向驱动件122，轴向驱动件122安装在周向驱动件11上，支架2安装在周向驱动件11的输出端。可选地，轴向驱动件122包括但不限于直线电机、丝杆螺母机构、气压缸以及液压缸等，轴向驱动件122可以带动支架2沿核电站管道的轴向移动，从而将轴向驱动件122和链轮3缠绕在核电站管道上后，通过轴向驱动件122可以带动探头4移动至核电站管道焊缝的待检测处。本实施例中，轴向驱动件122的设计，提高了该核电站焊缝缺陷扫查器的便捷性。
所述在所述目标坐标点处自第一扫查起始点通过所述探头对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查，包括：
在所述目标坐标点处且自所述第一扫查起始点开始，控制所述轴向驱动件驱动所述探头沿着所述核电站管道轴向移动，以完成对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查。
具体地，在控制核电站焊缝缺陷扫查器到达目标坐标点处之后，自第一扫查起始点开始，控制轴向驱动件驱动探头沿着核电站管道轴向移动，以通过探头的轴向移动完成对管道焊缝进行轴向缺陷扫查。
在一实施例中，所述核电站焊缝缺陷扫查器还包括安装在所述轴向连接件上的支架；所述探头安装在所述支架上；所述所述轴向驱动件包括轴向驱动电机、丝杆以及安装螺母；所述丝杆连接在所述轴向驱动电机的输出端，所述安装螺母与所述丝杆螺纹连接；所述支架安装在所述安装螺母上；
如图1所示，轴向驱动件122包括轴向电机1221、丝杆1222以及安装螺母1223，丝杆1222连接在轴向电机1221的输出端，安装螺母1223与丝杆螺纹连接，支架2安装在安装螺母1223上。具体地，丝杆1222上设有外螺纹，安装螺母1223上设有与外螺纹适配的螺纹通孔，丝杆1222穿过螺纹通孔，并与螺纹通孔螺纹连接。也即丝杆1222和安装螺母1223构成一个丝杆螺母机构。进一步地，丝杆1222的最大行程为200mm，安装螺母1223在丝杆1222上的最小步进为0.1mm，该轴向驱动件122的移动精度为0.01mm。本实施例中，轴向驱动件122带动支架2沿核电站管道的轴向移动，该结构简单，制造成本低。
所述控制所述轴向驱动件驱动所述探头沿着所述核电站管道轴向移动，包括：
根据所述轴向步进距离以及所述最小步进次数生成轴向步进信号。
可以理解地，轴向步进信号用于指示轴向驱动件驱动探头轴向移动；根据轴向步进距离以及最小步进次数，可以确定出轴向驱动件需要驱动探头的步进距离和步进次数。
将所述轴向步进信号发送至所述轴向驱动件，以令所述轴向驱动件根据所述轴向步进信号产生轴向电信号，进而通过所述轴向驱动电机根据所述轴向电信号驱动所述丝杆转动，以带动所述探头沿着所述核电站管道轴向移动。
具体地，在根据轴向步进距离以及最小步进次数生成轴向步进信号之后，将轴向步进信号发送至轴向驱动件，以令轴向驱动件根据轴向步进信号产生轴向电信号(轴向电信号可以为电流信号和/或电压信号)，进而通过轴向驱动电机根据轴向电信号驱动丝杆转动，以带动探头沿着核电站管道的中心轴线的方向进行轴向移动。
在一实施例中，所述缺陷扫查结果表征所述管道焊缝的缺陷扫查波形；所述对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果之后，还包括：
获取预设检测图谱；所述预设检测图谱中包含至少一个预设检测波形；一个所述预设检测波形关联一个对比缺陷孔的深度。
可以理解地，预设对比试块上设有呈阶梯分布的多个对比缺陷孔，且预设检测图谱中的预设检测波形表征了对比缺陷孔在预设对比试块中的深度，也即通过在预设对比试块中设置呈阶梯分布的多个对比缺陷孔(比如在对比试块的试块焊缝的10mm处设置一个对比缺陷孔，在20mm处设置一个对比缺陷孔)，进而通过缺陷扫查设备扫描预设对比试块之后，可以确定每一个不同的对比缺陷孔对应的预设检测波形，进而根据各对比缺陷孔的预设检测波形生成预设检测图谱。
进一步地，预设对比试块是用于模拟核电站管道上不同管道焊缝的缺陷位置的试块，因此针对不同的管道焊缝均可以模拟出对应的预设对比试块；所述预设对比试块可以根据核电站管道相应的参数进行模拟设定，例如核电站管道的管面材质，尺寸等。如此可以通过对预设对比试块上的试块焊缝(也即为模拟的核电站管道的管道焊缝)进行缺陷检测，得到的预设检测波形即可以表征在核电站管道的本体上进行缺陷检测时的波形，提高了对核电站管道的管道焊缝进行缺陷扫查模拟实验的安全性以及准确性。
将所述缺陷检测波形与各所述预设检测波形进行相似度匹配，得到所述缺陷检测波形与各所述预设检测波形之间的波形相似度。
具体地，在获取预设检测图谱中的所有预设检测波形之后，将缺陷检测波形与各预设检测波形进行相似度匹配，如通过误差能量方法(也即选择比对倍数，进而通过比对倍数将缺陷检测图像逼近各预设检测波形)确定缺陷检测波形与各预设检测波形之间的波形相似度。
将所述波形相似度与预设相似度阈值进行比较，将大于或等于所述预设相似度阈值的波形相似度对应的预设检测波形记录为匹配检测波形。
具体地，在将缺陷检测波形与各预设检测波形进行相似度匹配，得到缺陷检测波形与各预设检测波形之间的波形相似度之后，将波形相似度与预设相似度阈值进行比较，并将大于或等于预设相似度阈值的波形相似度对应的预设检测波形记录为匹配检测波形。进一步地，若存在多个大于或等于预设相似度阈值的波形相似度，则选取大于或等于预设相似度阈值，且波形相似度最大的预设检测波形作为匹配检测波形。其中，预设相似度阈值可以设定为90％，95％等。
将所述匹配检测波形关联的对比缺陷孔的深度记录为深度位置信息，并根据所述深度位置信息确定所述管道焊缝的缺陷位置信息。
可以理解地，在上述说明中的第一扫查起始点包括横向起始坐标点以及纵向起始坐标点，且核电站焊缝缺陷扫查器在第一扫查起始点对应的深度位置信息设定为零；然而在通过核电站焊缝缺陷扫查器对管道焊缝进行轴向焊缝扫查时，是从管道焊缝的深度上探测缺陷位置，因此缺陷位置信息中的横轴位置即为第一扫查起始点的横向起始坐标点，缺陷位置信息中的纵轴位置即为第一扫查起始点的纵向起始坐标点。
进一步地，在将大于或等于所述预设相似度阈值的波形相似度对应的预设检测波形记录为匹配检测波形之后，将所述匹配检测波形关联的对比缺陷孔的深度记录为深度位置信息，进而根据该深度位置信息，以及上述横轴位置和纵轴位置，即可确定与管道焊缝对应的缺陷位置信息，进而核电站工作人员可以根据该缺陷位置信息，判定该缺陷的性质、影响等，从而确保核电站管道安全运行，提高了核电站管道的安全性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
在一实施例中，提供了一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查系统，包括核电站焊缝缺陷扫查器以及与所述核电站焊缝缺陷扫查器通信连接的控制器；所述控制器用于执行上述实施例中的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备可以是服务器，其内部结构图可以如图3所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口和数据库。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的数据库用于存储上述实施例中核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法中所使用到的数据。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例中的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法。
在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述实施例中的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器可包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)或闪存。易失性存储器可包括随机存取存储器(RAM)或者外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM以多种形式可得，诸如静态RAM(SRAM)、动态RAM(DRAM)、同步DRAM(SDRAM)、双数据率SDRAM(DDRSDRAM)、增强型SDRAM(ESDRAM)、同步链路(Synchlink)DRAM(SLDRAM)、存储器总线(Rambus)直接RAM(RDRAM)、直接存储器总线动态RAM(DRDRAM)、以及存储器总线动态RAM(RDRAM)等。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，仅以上述各功能单元、模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能单元、模块完成，即将所述装置的内部结构划分成不同的功能单元或模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (13)

1.一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，包括：
接收对核电站管道的管道焊缝进行缺陷扫查的指令；所述指令包括所述管道焊缝的焊缝位置信息；
获取核电站焊缝缺陷扫查器的当前坐标点，并根据所述焊缝位置信息以及所述当前坐标点确定目标坐标点；
控制所述核电站焊缝缺陷扫查器运动至所述目标坐标点处，并通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数，对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果。
2.如权利要求1所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述核电站焊缝缺陷扫查器包括周向驱动件；所述周向驱动件包括驱动小车以及用于驱动所述驱动小车的周向驱动电机；
所述控制所述核电站焊缝缺陷扫查器运动至所述目标坐标点处，包括：
根据所述目标坐标点生成位置模拟信号；
将所述位置模拟信号发送至所述周向驱动件，以令所述周向驱动件根据所述位置模拟信号产生周向电信号，进而通过所述周向驱动电机根据所述周向电信号驱动所述驱动小车运动至所述目标坐标点。
3.如权利要求2所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述驱动小车上安装有磁轮；
所述磁轮用于在所述周向驱动电机根据所述周向电信号驱动所述驱动小车时，通过所述磁轮令所述驱动小车吸附贴合在所述核电站管道的外壁上。
4.如权利要求2所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述核电站焊缝缺陷扫查器还包括链轮；所述链轮的相对两端分别安装在所述驱动小车上；
所述链轮用于在所述周向驱动电机根据所述周向电信号驱动所述驱动小车时，通过所述链轮缠绕在所述核电站管道上，以令所述驱动小车贴合在所述核电站管道的外壁上。
5.如权利要求2所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述核电站焊缝缺陷扫查器还包括连接所述周向驱动件的轴向连接件；所述指令还包括所述管道焊缝的焊缝宽度；
所述通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数对所述核电站管道进行焊缝缺陷扫查，得到缺陷扫查结果之前，包括：
获取所述轴向连接件的轴向步进距离，并根据所述焊缝宽度以及所述轴向步进距离确定最小步进次数；
获取所述周向驱动件的预设周向步进角度，并根据所述预设周向步进角度确定所述核电站焊缝缺陷扫查器自所述目标坐标点处周向运动一周的各运动位置点的运动位置信息；
根据所述最小步进次数以及各所述运动位置点的运动位置信息，生成所述预设缺陷扫查参数。
6.如权利要求5所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述核电站焊缝缺陷扫查器还包括探头；所述运动位置信息包括运动位置点的数量；
所述通过所述核电站焊缝缺陷扫查器根据预设缺陷扫查参数，对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果，包括：
根据所述轴向步进距离以及所述最小步进次数，确定所述探头的扫查宽度；
在所述目标坐标点处自第一扫查起始点通过所述探头对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查，得到与所述目标坐标点对应的第一实时扫查数据并实时检测所述探头的第一轴向运动距离；
在所述第一轴向运动距离大于或等于所述扫查宽度时，将与所述目标坐标点对应的第一扫查次数累加一，并将所述第一扫查次数与预设扫查次数阈值进行比较；
在所述第一扫查次数大于或等于所述预设扫查次数阈值时，检测所述运动位置点的数量是否为零；
在所述运动位置点的数量为零时，将所述第一实时扫查数据记录为所述缺陷扫查结果。
7.如权利要求6所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述检测所述运动位置点的数量是否为零之后，还包括：
在所述运动位置点的数量不为零时，控制所述核电站焊缝缺陷扫查器沿着所述核电站管道外壁自所述目标坐标点处移动至第一个运动位置点；
在第一个所述运动位置点处自第二扫查起始点通过所述探头对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查，得到与第一个所述运动位置点对应的第二实时扫查数据，并实时检测所述探头的第二轴向运动距离；
在所述第二轴向运动距离大于或等于所述扫查宽度时，将与第一个所述运动位置点对应的第二扫查次数累加一，并将所述第二扫查次数与预设扫查次数阈值进行比较；
在所述第二扫查次数大于或等于所述预设扫查次数阈值时，检测除第一个运动位置点之外运动位置点的数量是否为零；
若除第一个运动位置点之外运动位置点的数量为零，则将所述第一实时扫查数据以及所述第二实时扫查数据关联记录为所述缺陷扫查结果。
8.如权利要求6所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述轴向连接件包括轴向驱动件；
所述在所述目标坐标点处自第一扫查起始点通过所述探头对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查，包括：
在所述目标坐标点处且自所述第一扫查起始点开始，控制所述轴向驱动件驱动所述探头沿着所述核电站管道轴向移动，以完成对所述管道焊缝进行轴向缺陷扫查。
9.如权利要求8所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述核电站焊缝缺陷扫查器还包括安装在所述轴向连接件上的支架；所述探头安装在所述支架上；所述所述轴向驱动件包括轴向驱动电机、丝杆以及安装螺母；所述丝杆连接在所述轴向驱动电机的输出端，所述安装螺母与所述丝杆螺纹连接；所述支架安装在所述安装螺母上；
所述控制所述轴向驱动件驱动所述探头沿着所述核电站管道轴向移动，包括：
根据所述轴向步进距离以及所述最小步进次数生成轴向步进信号；
将所述轴向步进信号发送至所述轴向驱动件，以令所述轴向驱动件根据所述轴向步进信号产生轴向电信号，进而通过所述轴向驱动电机根据所述轴向电信号驱动所述丝杆转动，以带动所述探头沿着所述核电站管道轴向移动。
10.如权利要求1所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法，其特征在于，所述缺陷扫查结果表征所述管道焊缝的缺陷扫查波形；所述对所述管道焊缝进行缺陷扫查，得到缺陷扫查结果之后，还包括：
获取预设检测图谱；所述预设检测图谱中包含至少一个预设检测波形；一个所述预设检测波形关联一个对比缺陷孔的深度；
将所述缺陷检测波形与各所述预设检测波形进行相似度匹配，得到所述缺陷检测波形与各所述预设检测波形之间的波形相似度；
将所述波形相似度与预设相似度阈值进行比较，将大于或等于所述预设相似度阈值的波形相似度对应的预设检测波形记录为匹配检测波形；
将所述匹配检测波形关联的对比缺陷孔的深度记录为深度位置信息，并根据所述深度位置信息确定所述管道焊缝的缺陷位置信息。
11.一种核电站管道焊缝缺陷自动扫查系统，其特征在于，包括核电站焊缝缺陷扫查器以及与所述核电站焊缝缺陷扫查器通信连接的控制器；所述控制器用于执行如权利要求1至10任一项所述的核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法。
12.一种计算机设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至10任一项所述核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法的步骤。
13.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至10任一项所述核电站管道焊缝缺陷自动扫查方法的步骤。
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