CN115174849A - 一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置 - Google Patents

一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置 Download PDF

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孙亚华
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朱景卫
刘徽
杨建明
郦威
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彭周纯
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Abstract

本发明公开了一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，包括监视器，摄像机控制键盘，移动小车控制键盘，摄像机解码箱和移动小车接线箱，所述的监视器分别通过接线与摄像机控制键盘和移动小车控制键盘连接，摄像机控制键盘通过接线与摄像机解码箱连接，移动小车控制键盘通过接线与移动小车接线箱连接，摄像机解码箱和移动小车接线箱通过接线与RTD平台上摄像机和移动小车连接。有益效果在于：在机组运行、RTD平台区域不可达期间，本发明能够实现摄像机在整个RTD平台运动，对仪表管线和RTD平台区域进行实时视频监控。

Description

一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置
技术领域
本发明属于移动视频监控领域，具体涉及一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置。
背景技术
现有核电站的破损燃料定位系统取样管线容易发生泄漏事件，一旦泄露会导致机组停堆小修，损失发电量。取样管线泄露所在RTD(热电阻测温计)平台区域属于高辐射区域，运行期间不可达，而且出现取样管线泄露时不能第一时间确认缺陷情况，所以需要一套可移动的实时视频监控系统。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，它能够捕捉取样管线和RTD平台区域的实时清晰图像，同时在发生取样管线泄露时，帮助工作人员快速查找泄露点，节省宝贵的机组运行时间。
本发明的技术方案如下：一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，包括监视器，摄像机控制键盘，移动小车控制键盘，摄像机解码箱和移动小车接线箱，所述的监视器分别通过接线与摄像机控制键盘和移动小车控制键盘连接，摄像机控制键盘通过接线与摄像机解码箱连接，移动小车控制键盘通过接线与移动小车接线箱连接，摄像机解码箱和移动小车接线箱通过接线与RTD平台上摄像机和移动小车连接。
所述的监视器、摄像机控制键盘和移动小车控制键盘位于核辅助厂房内。
所述的摄像机解码箱、移动小车接线箱和耐辐照摄像机、移动小车位于反应堆厂房内。
所述的核辅助厂房与反应堆厂房之间设置有贯穿件。
所述的反应堆厂房设置有低辐射区域和高辐射区域，摄像机解码箱、移动小车接线箱设置在低辐射区域内，耐辐照摄像机、移动小车设置在高辐射区域内。
所述的RTD平台上设置有耐辐照摄像机，移动小车和平台轨道，其中，耐辐照摄像机固定在移动小车上，移动小车在平台轨道上滑动运行，移动小车通过随行电缆拖链与平台轨道连接，平台轨道固定在RTD平台上。
本发明的有益效果在于：在机组运行、RTD平台区域不可达期间，本发明能够实现摄像机在整个RTD平台运动，对仪表管线和RTD平台区域进行实时视频监控。
附图说明
图1为本发明所提供的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置示意图；
图2为本发明所提供的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置中的RTD平台移动视频监控装置示意图。
图中，1监视器，2摄像机控制键盘，3移动小车控制键盘，4贯穿件，5摄像机解码箱，6移动小车接线箱，7耐辐照摄像机，8移动小车，9平台轨道，10随形电缆拖链，11核辅助厂房，12反应堆厂房，13低辐射区域，14RTD平台区域，15高辐射区域。
具体实施方式
下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步详细说明。
本发明提供的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置在RTD平台上安装一套移动视频监控装置，主要由耐辐照摄像机和移动小车两部分组成。耐辐照摄像机根据RTD平台的现场环境进行选型，采用耐辐照云台式摄像机，并配备耐辐照补光灯，能够满足连续运行两年的要求。耐辐照摄像机的图像与控制经过解码箱，输送到反应堆厂房外。移动小车采用轨道式运动，在整个RTD敷设轨道，小车以耐辐照电机为动力，承载耐辐照摄相机在轨道上来回运动，实现对仪表管线和RTD平台区域的实时视频监控。在RTD平台安装移动小车，在移动小车上固定耐辐照摄像机。移动小车的控制，经过电源箱，输送到反应堆厂房外。工作人员在主控设备间，通过远程控制移动小车带动耐辐照摄像机在RTD平台过道上来回运动，通过远程控制耐辐照摄像机云台和摄像机镜头查看现场具体区域或设备，实现RTD平台全区域实时视频查看和视频录像及回放。
如图1所示，一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置包括监视器1，摄像机控制键盘2，移动小车控制键盘3，贯穿件4，摄像机解码箱5和移动小车接线箱6，其中，监视器1分别通过接线与摄像机控制键盘2和移动小车控制键盘3连接，摄像机控制键盘2通过接线与摄像机解码箱5连接，移动小车控制键盘3通过接线与移动小车接线箱6连接，摄像机解码箱5通过接线与RTD平台14上的耐辐照摄像机7连接，移动小车接线箱6通过接线与RTD平台14上的移动小车8连接，其中，监视器1、摄像机控制键盘2和移动小车控制键盘3位于核辅助厂房11内，摄像机解码箱5、移动小车接线箱6和耐辐照摄像机7、移动小车8位于反应堆厂房12内，核辅助厂房11与反应堆厂房12之间设置有贯穿件4，反应堆厂房12设置有低辐射区域13和高辐射区域15，摄像机解码箱5、移动小车接线箱6设置在低辐射区域13内，耐辐照摄像机7、移动小车8设置在高辐射区域15内。
如图2所示，RTD平台14上设置有耐辐照摄像机7，移动小车8和平台轨道9，其中，耐辐照摄像机7固定在移动小车8上，移动小车8可在平台轨道9上滑动运行，移动小车8通过随行电缆拖链10与平台轨道9连接，平台轨道9固定在RTD平台14上。
本发明的整体系统结构：
在RTD平台上安装一套移动视频监控装置，主要由耐辐照摄像机和移动小车两部分组成。耐辐照摄像机根据RTD平台的现场环境进行选型，采用耐辐照云台式摄像机，并配备耐辐照补光灯，设计参数满足连续运行两年的要求。耐辐照摄像机的图像与控制经过解码箱，输送到反应堆厂房外。移动小车采用轨道式运动，在整个RTD敷设轨道，小车以耐辐照电机为动力，承载耐辐照设相机在轨道上来回运动，实现对仪表管线和RTD平台区域的实时视频监控。移动小车的控制，经过电源箱，输送到反应堆厂房外。
耐辐照摄像机的装置结构：
耐辐照摄像机包括云台，同时配备补光灯，安装在RTD平台移动小车上，摄像机解码箱安装低辐射区域，摄像机与解码箱之间距离120米，通过一根复合电缆连接。解码箱通过这根复合电缆给摄像机、云台和补光灯供电，并将控制信号传输至摄像机和云台。同时摄像机也通过同一根复合电缆将视频信号传输至解码箱。
解码箱采用220VAC就地供电。解码箱通过一根视频线和一根信号线，经过贯穿件与反应堆厂房外的矩阵视频切换器连接，矩阵视频切换器设备位于主控室设备间内。矩阵视频切换器通过信号线向解码箱传输摄像机和云台的控制信号，解码箱通过视频线将摄像机视频信号传输至矩阵视频切换器。
矩阵视频切换器接入一台显示器，用于显示现场摄像机的实时图像；同时接入一个控制键盘，用于控制摄像机变焦和云台转动。摄像机系统中的控制信号均采用传输协议，在系统中接入多个摄像机时，可以通过控制键盘选择任意一台摄像机的图像显示在外接显示器上，并通过键盘对此摄像机进行控制。矩阵视频切换器同时还接入视频录像系统，保存视频信息以供查询使用。
RTD平台正对反应堆端面，在电厂正常运行期间，该区域的辐射剂量率在1Gy/h以上，包括伽玛射线和中子照射，温度在40-50摄氏度，而且位于LAC风机(就地空气冷却风机)附近，噪音大，空气流动性强。根据RTD平台的现场环境，耐辐照摄像机、云台、电缆等设备材料需要具备耐高辐照、耐高温等特性，才能保证系统长时间连续稳定运行。选用了瑞典AE的N98Z耐辐照彩色变焦摄像机及配套补光灯和耐辐照电缆，耐辐照性能和稳定性能够经受住在一个大修周期内高剂量辐射的破坏，保证在一个大修周期(两年)内稳定运行无故障。
除了摄像机、云台、补光灯等设备必须安装在RTD平台上以外，解码箱是实现对摄像机和云台的功能控制。解码箱的安装位置在低辐射区域，机组运行期间人员可达，即使解码箱出现故障，维修人员也能够第一时间进行修复，保证系统的长期运行。解码箱也在视频信号贯穿件附近，方便解码箱与贯穿件之间的线缆敷设。解码箱安装位置距离RTD平台摄像机约120米，通过复合电缆连接电源、视频和控制。解码箱从就地220VAC照明电源取电。
矩阵控制器、键盘等设备的安装位置在主控室设备间，此区域没有辐射，人员方便达到，又在贯穿件接线箱附近，方便线缆敷设。
摄像机运行限位：虽然云台运动范围可以达到360度无死角，但是受到RTD平台狭窄环境和摄像机随行电缆的影响，需要对云台的运动范围进行限制。摄像机在移动小车的承载下在RTD平台上来回移动，移动到某些特定位置，例如管道、立柱附近，摄像机360度转向时，一定会撞到。同时摄像机上连接着复合电缆，在云台运动时会带着复合电缆一同缠绕旋转，如果不限制云台，会导致复合电缆连接松脱或损坏。因此，以水平正对仪表管线为基准，将云台上下运动限制均为90度，水平方向限制为向左0～180度。
移动小车的装置结构：
RTD平台移动小车采用轨道式电动机械小车，即在RTD平台过道敷设铝合金轨道，小车在轨道上通过电动机驱动，带动摄像机在RTD平台来回运动。轨道两端设置挡块，保证小车不会脱离导轨运行。小车电缆和摄像机复合电缆在运动中的卷线方式采用电缆拖链形式，在运动中保护电缆，提高小车运行可靠性，同时减少摄像机运行过程中所占空间。
小车接线箱安装在低辐射区域，小车与接线箱之间距离120米，通过一根电缆连接。接线箱通过这根电缆给小车供电，并通过控制电机正反转来控制小车前进或后退。
小车接线箱通过两根控制信号线，经过贯穿件与反应堆厂房外的小车控制键盘连接，控制键盘通过信号线，控制小车接线箱内电源输出，从而达到控制小车前进或后退的目的。
小车采用轨道式电动机械小车，材质主要是铝合金，以降低自身重量。
小车驱动电机采用耐辐照电机，保证在辐射环境中可靠工作。
为了确保小车操控的稳定性和安全性，小车的运行速度设置约是1.5米/分钟。小车减速装置采用双级蜗轮蜗杆减速机，电机与其直联，传动平稳，噪音小。
小车电缆与摄像机电缆，合在一起进线，采用的是拖链方式，拖链为全封闭型，电缆穿在拖链里面，拖链由导轨上的拖链槽进行定位、保护，小车行进过程中，拖链随之被拉起随小车一起移动。
轨道及盖板：
RTD平台上铺设的是镂空隔栅板，很不平整；平台上空间狭小，且不规则。根据现场环境，移动小车不适宜直接在平台上面运动，需要在平台上敷设轨道，限定小车的运动轨迹，同时保证小车运动过程中平稳顺畅。轨道采用铝合金材质，保证承重强度的基础上，尽量降低自重。轨道和小车轮子都采用V型设计，使运动过程中轮子和轨道贴合紧密，运行稳定顺畅。
大修期间，RTD平台上会有许多繁杂工作，同样也会有大型设备转运等工作，可能会损伤导轨等部件，所以需要在整个RTD平台铺设铺装罩板，为工作人员提供完全平整的行走和工作面，有效保护导轨，同时将镂空隔栅板封闭起来，还为RTD平台提供异物防护措施，防止高空坠物。罩板表面采用花纹板加工，可以有效防滑。罩板由若干块铺装，方便转运。导轨罩板在大修结束后会从RTD平台上取走，转移到临时存放点，因此，罩板需要在足够强度基础上，采用铝合金材质降低自身重量。罩板由若干集装框贮存，以方便转运和存放；踏板支承脚为可折叠式，减少存放空间。

Claims (8)

1.一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，其特征在于：包括监视器，摄像机控制键盘，移动小车控制键盘，摄像机解码箱和移动小车接线箱，所述的监视器分别通过接线与摄像机控制键盘和移动小车控制键盘连接，摄像机控制键盘通过接线与摄像机解码箱连接，移动小车控制键盘通过接线与移动小车接线箱连接，摄像机解码箱和移动小车接线箱通过接线与RTD平台上的摄像机和移动小车连接。
2.如权利要求1所述的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，其特征在于：还包括核辅助厂房。
3.如权利要求2所述的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，其特征在于：所述的监视器、摄像机控制键盘和移动小车控制键盘位于核辅助厂房内。
4.如权利要求1所述的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，其特征在于：还包括反应堆厂房内。
5.如权利要求4所述的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，其特征在于：所述的摄像机解码箱、移动小车接线箱和耐辐照摄像机、移动小车位于反应堆厂房内。
6.如权利要求2或4所述的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，其特征在于：所述的核辅助厂房与反应堆厂房之间设置有贯穿件。
7.如权利要求4所述的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，其特征在于：所述的反应堆厂房设置有低辐射区域和高辐射区域，摄像机解码箱、移动小车接线箱设置在低辐射区域内，耐辐照摄像机、移动小车设置在高辐射区域内。
8.如权利要求1所述的一种用于核电站高辐射区域的移动视频监控装置，其特征在于：所述的RTD平台上设置有耐辐照摄像机，移动小车和平台轨道，其中，耐辐照摄像机固定在移动小车上，移动小车在平台轨道上滑动运行，移动小车通过随行电缆拖链与平台轨道连接，平台轨道固定在RTD平台上。
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