JP5824302B2

JP5824302B2 - Photogrammetry system and method usable in a nuclear reactor

Info

Publication number: JP5824302B2
Application number: JP2011195609A
Authority: JP
Inventors: ウィリアム・デイル・ジョーンズ; デビッド・ジェイ・ブルワー; ブレンダン・ジェイ・ハメル; ジェアード・エイ・ラスロップ
Original assignee: GE Hitachi Nuclear Energy Americas LLC
Current assignee: GE Hitachi Nuclear Energy Americas LLC
Priority date: 2010-09-10
Filing date: 2011-09-08
Publication date: 2015-11-25
Anticipated expiration: 2031-09-08
Also published as: CH703740B1; JP2012058245A; CH703740A2

Description

本発明は、原子炉内で使用可能な写真測量システムおよび方法に関する。 The present invention relates to a photogrammetry system and method that can be used in a nuclear reactor.

商用原子力発電所の操作員およびサービス提供者は、原子炉の燃料補給動作中に容器内目視検査（ＩＶＶＩ）ならびに構成要素の設置および／または修理を実行する。商用原子力発電所内の原子炉圧力容器（ＲＰＶ）は通常、水没している、または他の形でアクセスできない溶接部、穿孔、および他の構成要素を有し、これらの構成要素は、発電所が燃料補給停止のためにオフラインになっているときに検査、修理、または他の方法で作業されることがある。たとえば、内孔を有する中空の管状ジェットポンプは、沸騰水型原子炉のアニュラス内に配置され、必要な炉心水流を提供する。動作中、ジェットポンプ構成要素は、原子炉内の溶接継手を含めて、これらの原子炉構成要素の構造上の完全性を下げる粒界応力腐食割れおよび照射誘起応力腐食割れを受ける可能性がある。原子炉内および原子炉周囲のいくつかの他のタイプの構成要素も、類似の損傷を受けることがある。これらの原子炉構成要素は、何らかの割れ、故障、または破片の蓄積などの他の損傷が発生しているかどうかを判定するために目視検査される。 Commercial nuclear power plant operators and service providers perform in-vessel visual inspection (IVVI) and component installation and / or repair during the refueling operation of the reactor. Reactor pressure vessels (RPVs) in commercial nuclear power plants typically have welds, perforations, and other components that are submerged or otherwise inaccessible, and these components are May be inspected, repaired, or otherwise worked when offline to stop refueling. For example, a hollow tubular jet pump with an inner bore is placed in the annulus of a boiling water reactor to provide the necessary core water flow. In operation, jet pump components, including welded joints in reactors, can undergo intergranular stress corrosion cracking and radiation-induced stress corrosion cracking that reduce the structural integrity of these reactor components . Several other types of components within and around the reactor may be similarly damaged. These reactor components are visually inspected to determine if any cracks, failures, or other damage such as debris accumulation has occurred.

目視検査システムは従来、原子炉内の有害な放射線および汚染からの距離を提供するために、原子炉の外側の操作員または機械によって原子炉容器内に配置可能な遠隔操作機上に配置された１つまたは複数のカメラを含む。各カメラは、遠隔に位置する視覚表示デバイスまたは記憶システムに画像信号を提供するビデオ伝送システムに結合することができる。パイプの外側表面、ならびにパイプ、開口、および穿孔の内孔の検査を含む様々なタスクに対して、様々なカメラを使用することができる。通常、各目視検査システム（カメラ、伝送システム、およびディスプレイ）は、目視検査によって欠陥および損傷の識別に必要な特異性を確実に識別および描写できるようにするために、事前定義された撮像規格を満たす必要がある。ＩＶＶＩ目視検査システムに対する要件には、例として、厳しいＥＶＴ−１規格などの目視試験（ＶＴ）規格が含まれる。ＥＶＴ−１規格は、撮像システムが１８パーセントの中性灰色の背景で０．０００５”（１／２ミル）（０．０１２７ｍｍ）のワイアを解像できることを規定する。 Visual inspection systems have traditionally been located on remote controls that can be placed in reactor vessels by operators or machines outside the reactor to provide distance from harmful radiation and contamination within the reactor. Includes one or more cameras. Each camera can be coupled to a remotely located visual display device or video transmission system that provides image signals to a storage system. Different cameras can be used for different tasks, including inspection of the outer surface of the pipe, as well as the inner bores of pipes, openings and perforations. Typically, each visual inspection system (camera, transmission system, and display) uses a predefined imaging standard to ensure that the specificities required for defect and damage identification can be identified and described by visual inspection. It is necessary to satisfy. Requirements for IVVI visual inspection systems include, by way of example, visual test (VT) standards such as the strict EVT-1 standard. The EVT-1 standard specifies that the imaging system can resolve 0.0005 "(1/2 mil) (0.0127 mm) wire on an 18 percent neutral gray background.

ＥＶＴ−１規格、ならびに他の修理または設置動作は、作業されている構成要素に対して撮像／修理／ツーリングシステムを確実に正しく配置して、原子炉内で損傷を正しく識別もしくは修理し、または正しく器具を操作しもしくは構成要素を設置するのに、操作員による個人の評価に依拠する。従来のシステムの中には、カメラを遠隔で担持するポールまたは原子炉の外側にある標示の追跡など、機械的配置を使用できるものもあり、したがって操作員は、外部の標識を参照することによって、原子炉内の器具の位置を計算することができる。 The EVT-1 standard, as well as other repair or installation operations, ensure that the imaging / repair / tooling system is properly positioned relative to the component being worked on to correctly identify or repair damage within the reactor, or Rely on individual assessment by the operator to operate the instrument or install components correctly. Some conventional systems can use mechanical arrangements, such as a pole carrying the camera remotely or tracking a sign outside the reactor, so the operator can refer to the external sign. The position of the instrument in the reactor can be calculated.

米国特許第７，７９６，０８１号公報U.S. Pat. No. 7,796,081

例示的な実施形態は、アクセスできない設備を遠隔で検査する写真測量システムを含む。例示的な実施形態のシステムは、原子炉内などの設備内の既知の正確な位置に遠隔視覚検出デバイスおよび光学標的を含む。例示的な実施形態の光学標的は、設備内の特徴と相関できる光学標的の識別情報、設備内の遠隔操作される器具の識別情報、および／または設備内の既知の位置を伝える標識を含むことができる。例示的な実施形態の光学標的は、接着剤、またはクランプ、ねじなどの機械的締め具によって、その位置内または器具上に固定することができる。例示的な実施形態の遠隔検査デバイスは、遠隔視覚検出デバイスもしくは器具を動作させるための操作員コマンドを受け取り、かつ／または異なる視点からのいくつかの画像内の光学標的の相対的な位置に基づいて器具または作業すべき特徴の位置を判定するユーザインターフェースと通信することができる。別法として、別個の処理装置が、検出された光学標的からのデータを分析して、光学標的の既知の位置またはその位置に対する器具の配置を判定することができる。これらの判定から、検査された特徴の位置を計算することができ、検査で修理が必要であることを発見した場合、検査された特徴により迅速にアクセスして対処することができる。 Exemplary embodiments include a photogrammetry system that remotely inspects facilities that are not accessible. The system of the exemplary embodiment includes a remote vision detection device and an optical target at a known precise location in a facility, such as in a nuclear reactor. The optical targets of the exemplary embodiments include optical target identification information that can be correlated with features within the facility, identification information of remotely operated instruments within the facility, and / or indicators that convey known locations within the facility. Can do. The optical target of the exemplary embodiment can be secured in its position or on the instrument by an adhesive or a mechanical fastener such as a clamp, screw or the like. The remote inspection device of the exemplary embodiment receives an operator command to operate a remote vision detection device or instrument and / or based on the relative position of the optical target in several images from different viewpoints To communicate with a user interface that determines the location of the tool or feature to be worked on. Alternatively, a separate processing device can analyze the data from the detected optical target to determine the known position of the optical target or the placement of the instrument relative to that position. From these decisions, the location of the inspected feature can be calculated, and if the inspection finds that repair is necessary, the inspected feature can be accessed and dealt with more quickly.

例示的な方法は、原子炉などの放射線設備のアクセスできない環境を検査することを含む。例示的な方法は、放射線設備内で既知の位置に光学標的を配置するステップと、放射線設備内で遠隔検査デバイスを動作させて、放射線設備の動作状態を判定するための放射線設備の物理的パラメータを捕獲するステップとを含む。器具上および放射線設備内の光学標的のデータもまた、遠隔視覚検出デバイスによって捕獲される。このとき、捕獲された画像内の特徴および／または器具の位置は、少なくとも１つの光学標的の標識内の情報に基づいて判定可能である。遠隔視覚検出デバイス、遠隔視覚検出デバイスの操作員、および／または遠隔視覚検出デバイスに通信するように接続された処理装置は、画像処理法を使用して、いくつかの異なる視点からのいくつかの画像内の光学標的に基づいて位置を判定することができる。光学標的は、検査が完了した後、設備から除去することができる。 An exemplary method includes examining an inaccessible environment of a radiation facility such as a nuclear reactor. An exemplary method includes placing an optical target at a known location in a radiation facility, and operating a remote inspection device in the radiation facility to determine the physical parameters of the radiation facility to determine the operational state of the radiation facility. Capturing. Optical target data on the instrument and in the radiation facility is also captured by the remote vision detection device. At this time, the features in the captured image and / or the position of the instrument can be determined based on information in the label of the at least one optical target. A remote vision detection device, an operator of the remote vision detection device, and / or a processing device connected to communicate with the remote vision detection device may use a number of different viewpoints using image processing methods. The position can be determined based on the optical target in the image. The optical target can be removed from the facility after the inspection is complete.

原子力発電所内で使用可能な例示的な実施形態の写真測量システムの図である。1 is a diagram of an example embodiment photogrammetry system that can be used within a nuclear power plant. FIG. 例示的な実施形態の光学標的の図である。FIG. 6 is an illustration of an example embodiment optical target. 原子力発電所内に設置された複数の例示的な実施形態の光学標的の図である。FIG. 3 is an illustration of multiple example embodiment optical targets installed in a nuclear power plant. 放射線設備を検査する例示的な方法を示す流れ図である。2 is a flow diagram illustrating an exemplary method for inspecting a radiation facility. 位置を判定する例示的な方法で使用される２つの関連する画像の図である。FIG. 2 is a diagram of two related images used in an exemplary method for determining position.

以下、例示的な実施形態について、添付の図面を参照して詳細に説明する。しかし、本明細書に開示する特有の構造上および機能上の詳細は、例示的な実施形態について説明することのみを目的とする代表的なものである。例示的な実施形態は、多くの代替形式で実施することができ、本明細書に述べる例示的な実施形態のみに限定されると解釈されるべきではない。 Hereinafter, exemplary embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the specific structural and functional details disclosed herein are representative only for purposes of describing example embodiments. The exemplary embodiments can be implemented in many alternative forms and should not be construed as limited to only the exemplary embodiments described herein.

本明細書では、第１、第２などの用語を使用して、様々な要素について説明することができるが、これらの要素は、これらの用語によって限定されるべきではないことが理解されるであろう。これらの用語は、要素を区別するためにのみ使用される。たとえば、例示的な実施形態の範囲から逸脱することなく、第１の要素を第２の要素と呼ぶことができ、同様に、第２の要素を第１の要素と呼ぶことができる。本明細書では、「および／または、かつ／または、および／もしくは（ａｎｄ／ｏｒ）」という用語は、１つまたは複数の関連する記載項目のあらゆる組合せを含む。 The terms first, second, etc. may be used herein to describe various elements, but it is understood that these elements should not be limited by these terms. I will. These terms are only used to distinguish elements. For example, a first element can be referred to as a second element, and, similarly, a second element can be referred to as a first element, without departing from the scope of the exemplary embodiments. As used herein, the term “and / or and / or” includes any combination of one or more associated listed items.

ある要素が別の要素に「接続」、「結合」、「嵌合」、「取付け」、または「固定」されるというとき、その要素を他方の要素に直接接続もしくは結合することができ、または中間要素が存在してもよいことが理解されるであろう。対照的に、ある要素が別の要素に「直接接続」または「直接結合」されるというとき、中間要素は存在しない。要素間の関係について説明するために使用される他の単語も、同様に解釈されるべきである（たとえば、「間に」と「間に直接」、「隣接する」と「じかに隣接する」など）。 When one element is “connected”, “coupled”, “fitted”, “attached”, or “fixed” to another element, that element can be directly connected or coupled to the other element, or It will be appreciated that intermediate elements may be present. In contrast, when an element is “directly connected” or “directly coupled” to another element, there is no intermediate element. Other words used to describe relationships between elements should be interpreted similarly (eg, “between” and “directly between”, “adjacent” and “directly adjacent”, etc.) ).

本明細書では、数詞がないことや「前記」などの冠詞は、言語で別段明示しない限り、複数形も同様に含むものとする。「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」、「備える、含む（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｅｓ）」、および／または「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」という用語は、本明細書で使用されるとき、記載の特徴、整数、ステップ、動作、要素、および／または構成要素の存在を指定するが、１つまたは複数の他の特徴、整数、ステップ、動作、要素、構成要素、および／またはこれらの群の存在または追加を排除しないことがさらに理解されるであろう。 In this specification, the absence of numerals and articles such as “above” are intended to include the plural forms as well, unless the language clearly indicates otherwise. The terms “comprising”, “comprising”, “including”, and / or “including”, as used herein, are described features. Specifying the presence of an integer, step, action, element, and / or component, but the presence or presence of one or more other features, integers, steps, actions, elements, components, and / or groups thereof It will be further understood that no addition is excluded.

いくつかの代替実装形態では、記載の機能／動作を、図または明細書に記載の順序以外で行うことができることにも留意されたい。たとえば、連続して示す２つの図またはステップを、実際には、関連する機能／動作に応じて、連続して同時に実行することができ、または場合によっては、逆の順序で、もしくは繰返し実行することができる。 It should also be noted that in some alternative implementations, the described functions / operations can be performed out of the order described in the figures or specification. For example, two figures or steps shown in succession may actually be performed simultaneously in succession, depending on the function / operation involved, or in some cases, in reverse order or repeated be able to.

原子炉に対する容器内の目視、磁気、超音波などによる検査および他の放射線環境の検査を正確かつ迅速に実行することで、原子力発電所に関連する停止に影響を与えることができ、潜在的には、業界の規制に準拠するより速い停止を可能にする。本発明者らは、構成要素の損傷および動作不能な状況を正確かつ迅速に評価して修理する必要を認識してきた。本発明者らは、検査および／または修理すべきそのような状況および特徴の位置、ならびに原子炉内などの放射線環境内の状況および特徴に対する検査機器および器具の位置を正確かつ迅速に判定する能力が、そのような評価および修理の速度および精度に直接寄与することをさらに認識してきた。本発明者らは、放射線環境内の特徴、器具、および検査機器の位置を視覚的に特定する際にこれらの環境内で受ける放射線に由来する問題をさらに認識してきた。具体的には、視覚カメラは高放射線領域ではうまく働かないことがあり、放射線で容易に汚染されることがあり、かつ／または他の修理もしくは検査を必要とするこれらの環境内のより小さい領域内に収まらず、もしくは輻輳を引き起こすことがあるため、放射線は、これらの環境における器具または特徴の位置の直接的な人間による観察と、カメラに基づく視覚的な観察／記録の両方を妨げる。下記の例示的なシステムおよび方法は、以下で論じるかどうかにかかわらず、上記その他の問題に独自に対処し、高放射線環境内の検査／修理／設置器具およびこれらの環境内で検査／修理すべき特徴の正確な位置を与える。 Accurate and rapid inspections of vessels, visual inspection, magnetic, ultrasonic, etc. and other radiation environments can affect outages associated with nuclear power plants, potentially Enables faster outages to comply with industry regulations. The inventors have recognized the need to accurately and quickly assess and repair component damage and inoperable situations. We have the ability to accurately and quickly determine the location of such situations and features to be inspected and / or repaired, and the location of inspection equipment and instruments relative to situations and features in a radiation environment such as in a nuclear reactor. Have further recognized that they contribute directly to the speed and accuracy of such evaluation and repair. The inventors have further recognized the problems arising from radiation received in these environments in visually locating features, instruments, and testing equipment in the radiation environment. In particular, visual cameras may not work well in high radiation areas, may be easily contaminated with radiation, and / or are smaller areas in these environments that require other repairs or inspections. Radiation hinders both direct human observation of the location of the instrument or feature in these environments and camera-based visual observation / recording because it may not fit within or cause congestion. The exemplary systems and methods described below uniquely address the above other issues, whether or not discussed below, and inspect / repair / install equipment in high radiation environments and inspect / repair within these environments. Give the exact location of the feature to be.

図１は、原子力発電所内の領域など、人間の操作員によって直接安全かつ／または実行可能にアクセスできない環境内で正確な配置を判定するための使用可能な例示的な実施形態のシステム１００の図である。例示的な実施形態のシステム１００は、作業または検査すべき環境内に配置された少なくとも１つの視覚検出デバイスと、それによって検出可能な光学標的とを含む。これについて、以下に詳細に説明する。例示的な実施形態のシステムは、下記で論じる高放射線環境において遠隔で作業するために使用される様々な検査、修理、設置などの器具とともに働くことができる。 FIG. 1 is a diagram of an example embodiment system 100 that can be used to determine accurate placement in an environment that is not directly securely and / or feasibly accessible by a human operator, such as an area within a nuclear power plant. It is. The system 100 of the exemplary embodiment includes at least one visual detection device disposed within the environment to be worked or examined and an optical target thereby detectable. This will be described in detail below. The system of the exemplary embodiment can work with various inspection, repair, installation, etc. instruments used to work remotely in the high radiation environment discussed below.

図１に示すように、原子力発電所は、そのような検査環境であることがあり、発電所の燃料補給停止または他の保守期間中にアクセスできる水などの液体が充填された原子炉圧力容器（ＲＰＶ）１２を含むことができる。例示的な実施形態のシステム１００について、沸騰水型原子炉の特性を有する原子力発電所と接続している状態で示すが、例示的な実施形態のシステムは、検査、ツーリング、修理などの正確な位置が望まれる任意の放射線環境または他の形でアクセスできない環境内で使用可能であることが理解される。 As shown in FIG. 1, a nuclear power plant may be such an inspection environment and is filled with a liquid such as water that can be accessed during a refueling outage or other maintenance period of the power plant. (RPV) 12 may be included. Although the exemplary embodiment system 100 is shown connected to a nuclear power plant having boiling water reactor characteristics, the exemplary embodiment system is accurate for inspection, tooling, repair, etc. It is understood that it can be used in any radiation environment where location is desired or otherwise inaccessible.

たとえば、原子力発電所内のＲＰＶ１２および関連する構成要素は、例示的な実施形態のシステム１００と組み合わせて検査、修理、製作、または他の形で作業すべき１つまたは複数の特徴を含むことができる。図１内のＲＰＶ１２の切欠図は、ＲＰＶ１２の端部にある底部ヘッド２８を示し、底部ヘッド２８からＲＰＶ１２の上部へ、側壁３０が延びる。側壁３０は、上部フランジ３２を含むことができ、上部フランジ３２上に、上部ヘッド（図示せず）を取り付けることができる。円筒形状の炉心シュラウド３４が、炉心３６を取り囲むことができる。シュラウド３４は、一方の端部でシュラウド支持体３８によって支持することができる。シュラウド３４と側壁３０の間には、アニュラス４０を形成することができる。シュラウド支持体３８と側壁３０の間には、リング形状のポンプデッキ４２が延びることができる。ポンプデッキ４２は、複数の円形の開口４４を含むことができ、各開口は、ジェットポンプ拡散器４６（見やすいように、図１には１つだけを示す）を含むジェットポンプアセンブリを収容する。ジェットポンプ拡散器４６は、炉心シュラウド３４の周りで円周方向に分散させることができる。 For example, the RPV 12 and associated components in a nuclear power plant may include one or more features to be inspected, repaired, fabricated, or otherwise worked in conjunction with the system 100 of the exemplary embodiment. . The cutaway view of the RPV 12 in FIG. 1 shows the bottom head 28 at the end of the RPV 12 with a sidewall 30 extending from the bottom head 28 to the top of the RPV 12. The sidewall 30 can include an upper flange 32 on which an upper head (not shown) can be mounted. A cylindrical core shroud 34 can surround the core 36. The shroud 34 can be supported by a shroud support 38 at one end. An annulus 40 can be formed between the shroud 34 and the side wall 30. A ring-shaped pump deck 42 can extend between the shroud support 38 and the sidewall 30. The pump deck 42 may include a plurality of circular openings 44, each opening containing a jet pump assembly that includes a jet pump diffuser 46 (only one is shown in FIG. 1 for clarity). The jet pump diffuser 46 can be distributed circumferentially around the core shroud 34.

図１に示す例示的な構造間の継手および接続部は、溶接されていることがあり、割れおよび他の損傷を受けやすいため、検査、ツーリング、修理などの標的となることがある。または、たとえば、ポンプデッキ４２などの構成要素上または構成要素間には破片が蓄積することがあり、これは、破片除去または破片の位置を特定するための検査の標的となることがある。または、たとえば、ジェットポンプアセンブリ内で拡散器４６にある滑り継手コネクタは、滑り継手内の振動によって引き起こされた損傷を修理または除去するためのツーリングおよび修理の標的となることがある。これらの位置は、高い放射線および放射線汚染のために、アクセスして直接人間が触れることができるものではない可能性があり、またこれらの領域内で直接カメラを操作することは、カメラ機能の低下、放射線被曝および汚染、空間の不足などのために実行不可能であることがある。しかしそれでもなお、これらの領域内で特徴および器具の位置を視覚的に判定することが望ましい。したがって、原子力発電所内の何らかの数の領域および特徴は、修理のための検査および動作状態の判定を必要としうること、そして検査すべきこれらの領域のそれぞれを、例示的な実施形態のシステムとともに使用可能ないくつかのタイプの検査、修理、または他のツーリングシステムを用いて検査し、修理し、または他の方法で作業することができることが理解される。 The joints and connections between the exemplary structures shown in FIG. 1 may be welded and subject to cracking and other damage and may be a target for inspection, tooling, repair, etc. Or, for example, debris may accumulate on or between components such as pump deck 42, which may be the target of inspection to determine debris removal or debris location. Or, for example, a slip joint connector on diffuser 46 in a jet pump assembly may be a tooling and repair target for repairing or removing damage caused by vibrations in the slip joint. These positions may not be accessible and directly accessible by humans due to high radiation and radiation contamination, and operating the camera directly in these areas will reduce camera function. May be infeasible due to radiation exposure and contamination, lack of space, etc. Nevertheless, it is desirable to visually determine features and instrument locations within these regions. Thus, any number of areas and features within a nuclear power plant may require inspection for repair and determination of operating conditions, and each of these areas to be inspected is used with the system of the exemplary embodiment. It will be appreciated that some type of inspection, repair, or other tooling system possible may be used to inspect, repair, or otherwise work.

たとえば、システム１００は、危険なまたはアクセスできない位置内の標的特徴を視覚、超音波、磁気、または他の方法で遠隔検査できる遠隔検査デバイスとともに使用可能とすることができる。たとえば、ＲＰＶ１２の上で操作される長いポールに遠隔検査デバイスを取り付けることができ、ＲＰＶ１２の上の作業プラットホームまたはブーム上に配置された操作員は、ＲＰＶ１２の周りでポールおよび遠隔検査デバイスを移動させて、ＲＰＶ１２内の特徴を検査することができる。例示的なシステムでは、完全に静止し、動かない構造に固定された遠隔検査デバイスも使用可能である。 For example, the system 100 can be usable with a remote inspection device that can remotely, visually, ultrasonically, magnetically, or otherwise remotely examine target features in dangerous or inaccessible locations. For example, a remote inspection device can be attached to a long pole that is operated on the RPV 12, and an operator located on the work platform or boom on the RPV 12 moves the pole and the remote inspection device around the RPV 12. Thus, the characteristics in the RPV 12 can be inspected. In the exemplary system, a remote inspection device can be used that is completely stationary and fixed to a stationary structure.

または、たとえば、遠隔検査デバイス１１６をＲＰＶ１２内へ遠隔で送達可能にして、ＲＰＶ１２内で水没している様々な特徴を検査することができる。遠隔検査デバイス１１２は、たとえば機械プロペラおよび舵、または化学ジェットなど、水性環境内で遠隔検査デバイス１１２を移動させる１つまたは複数の推進デバイスを含むことができる。遠隔検査デバイスは、動作のために、ローカルで貯蔵される電源および／または外部電源への電力接続をさらに含むことができる。遠隔検査デバイス１１２は、有線または無線の伝送設備１１９を介して画像信号を提供する１つまたは複数の検査カメラ１１８、または別の画像捕獲デバイスを含むことができる。さらに、遠隔検査デバイス１１６は、ＲＰＶ１２のうち検査カメラ１１８によって観察または撮像すべき部分を照らす１つまたは複数の照明または点灯デバイス１２０を含むことができる。照明デバイス１２０は、可変かつ制御可能な輝度および／または焦点を有することができる。 Or, for example, the remote inspection device 116 can be remotely delivered into the RPV 12 to inspect various features submerged in the RPV 12. The remote inspection device 112 can include one or more propulsion devices that move the remote inspection device 112 within an aqueous environment, such as, for example, a mechanical propeller and rudder, or a chemical jet. The remote testing device may further include a power connection to a locally stored power source and / or an external power source for operation. The remote inspection device 112 may include one or more inspection cameras 118 that provide image signals via a wired or wireless transmission facility 119, or another image capture device. Further, the remote inspection device 116 may include one or more lighting or lighting devices 120 that illuminate the portion of the RPV 12 that is to be observed or imaged by the inspection camera 118. The lighting device 120 can have variable and controllable brightness and / or focus.

例示的な実施形態のシステム１００とともに使用可能な、遠隔検査デバイス１１２上でカメラ１１８を使用する例示的なシステムを図１に示すが、遠隔のツーリングシステム、遠隔の水中ロボット、超音波スキャナ、磁気プローブ、および任意の他のタイプの検査／修理／作業デバイスなどの他のシステムも例示的な実施形態とともに使用可能であること、または例示的なシステムには、これらの独立したデバイスがないこともあることが理解される。 An exemplary system that uses a camera 118 on a remote inspection device 112 that can be used with the system 100 of the exemplary embodiment is shown in FIG. 1, but includes a remote tooling system, a remote underwater robot, an ultrasound scanner, a magnetic Other systems, such as probes, and any other type of inspection / repair / working device may also be used with the exemplary embodiments, or the exemplary system may not have these independent devices It is understood that there is.

操作員は、通路、プラットホーム、および／または燃料補給橋５２から、例示的な実施形態のシステム１００とともに使用可能な遠隔デバイスを動作させることができる。例としては、ディスプレイ、ジョイスティック、ハンドル、マウス、キーボード、音声入力、または操作員からの入力を受け取る他のタイプの操作員入力などのユーザ制御インターフェース１５４である。制御インターフェース１５４へ入力された制御コマンドは、遠隔デバイス１１６へ通信することができ、遠隔デバイス１１６は、伝送設備１１９を介して、視覚画像信号、または超音波信号などの他の検査データを受け取ることができる。 An operator can operate a remote device usable with the system 100 of the exemplary embodiment from the aisle, platform, and / or refueling bridge 52. Examples are a user control interface 154 such as a display, joystick, handle, mouse, keyboard, voice input, or other type of operator input that receives input from the operator. Control commands entered into the control interface 154 can be communicated to the remote device 116, which receives the other image data, such as visual image signals, or ultrasound signals, via the transmission facility 119. Can do.

例示的な実施形態のシステム１００は、遠隔視覚検出デバイス１６０を含む。遠隔視覚検出デバイス１６０は、アクセスできない環境内からの視覚または位置データを捕獲、記録、分析、および／または伝送することが可能なカメラまたは他の光学感知デバイスとすることができる。例示的な実施形態の遠隔視覚検出デバイス１６０は、操作ポール１６１に取り付けることができる。操作員は、ＲＰＶ１２の上または他の形でＲＰＶ１２の外側から操作ポール１６１上のデバイス１６０を移動させて配置することができる。別法として、遠隔視覚検出デバイス１６０は、ＲＰＶ１２内の静止位置で回転可能に固定することができる。さらなる例として、遠隔視覚検出デバイス１６０は、遠隔検査デバイス１１６のような遠隔動作可能なロボット上に取り付けて、ユーザ制御インターフェース１５４を介して遠隔で動作／移動させることができる。 The system 100 of the exemplary embodiment includes a remote vision detection device 160. The remote vision detection device 160 may be a camera or other optical sensing device capable of capturing, recording, analyzing, and / or transmitting vision or position data from within an inaccessible environment. The remote vision detection device 160 of the exemplary embodiment can be attached to the operation pole 161. An operator can move and position the device 160 on the operation pole 161 on the RPV 12 or otherwise from the outside of the RPV 12. Alternatively, the remote vision detection device 160 can be rotatably fixed in a stationary position within the RPV 12. As a further example, the remote vision detection device 160 can be mounted on a remotely operable robot such as the remote inspection device 116 and remotely operated / moved via the user control interface 154.

遠隔視覚検出デバイス１６０は、アクセスできない環境内で検査、修理、作業などを行うべきいくつかの領域と光学的に通信するように構成および配置することができる。しかし、遠隔視覚検出デバイス１６０は、検査または他の形で作業されている実際の構成要素／位置付近に配置する必要はない。このようにして、遠隔視覚検出デバイスは、検査または他の形の作業と干渉することはなく、またデバイス１６０の機能を汚染または低減しうるアクセスできない環境内の最も高いレベルの放射線に被曝されないであろう。たとえば、遠隔視覚検出デバイス１６０は、検査すべき特徴および／または遠隔検査デバイス１１６の見通し距離内でＲＰＶ１２の中心領域内に回転可能に固定することができる。または、たとえば、遠隔視覚検出デバイス１６０は、作業／検査領域またはより高い放射線の領域に入らないように距離を空けて、検査すべき特徴および／または遠隔検査デバイス１１６の周りで移動可能とすることができる。 The remote vision detection device 160 can be configured and arranged to optically communicate with several areas to be inspected, repaired, worked, etc. in an inaccessible environment. However, the remote vision detection device 160 need not be located near the actual component / position being examined or otherwise being worked on. In this way, the remote vision detection device is not exposed to the highest levels of radiation in an inaccessible environment that does not interfere with inspection or other forms of work and that can contaminate or reduce the function of the device 160. I will. For example, the remote vision detection device 160 can be rotatably fixed within the central region of the RPV 12 within the line of sight of the feature to be examined and / or the remote inspection device 116. Or, for example, the remote vision detection device 160 can be moved around the feature to be examined and / or the remote examination device 116 at a distance so as not to enter the work / inspection area or the area of higher radiation. Can do.

遠隔視覚検出デバイス１６０は、原子力発電所および他の検査環境に共通する放射線および放射線汚染に対する耐性が高められている。遠隔視覚検出デバイス１６０は、１０ＲＡＤ／時間〜１，０００ＲＡＤ／時間の平均線量率を有する状況内で動作可能である。したがって、遠隔視覚検出デバイス１６０は、原子力発電所などの検査環境内で見られる様々なタイプの大量の放射線に被曝されたときに物理的状態または機械的特性を実質上変えない材料を含む。遠隔視覚検出デバイス１６０は、前述の規格を満たすのに十分な画像解像度および転送品質をさらに提供する。たとえば、遠隔視覚検出デバイス１６０として使用可能なカメラは、１２．４メガピクセル以上の解像度を保有することができる。いくつかの知られている市販のデジタル撮像カメラおよび記録器は、例示的な実施形態の遠隔検査デバイスに対する上記の要件を満たすことができる。 The remote vision detection device 160 has increased resistance to radiation and radiation contamination common to nuclear power plants and other inspection environments. The remote vision detection device 160 is operable within a situation having an average dose rate of 10 RAD / hour to 1,000 RAD / hour. Accordingly, the remote vision detection device 160 includes a material that does not substantially change the physical state or mechanical properties when exposed to a large amount of various types of radiation found in an inspection environment such as a nuclear power plant. The remote vision detection device 160 further provides sufficient image resolution and transfer quality to meet the aforementioned standards. For example, a camera that can be used as the remote vision detection device 160 can have a resolution of 12.4 megapixels or more. Several known commercially available digital imaging cameras and recorders can meet the above requirements for the remote inspection device of the exemplary embodiment.

遠隔視覚検出デバイス１６０は、アクセスできない環境内の領域を照らす水中ライトなどの照明デバイス１６２をさらに含むことができる。遠隔視覚検出デバイス１６０は、伝送および／または記憶デバイスをさらに含み、それによって、分析または操作員フィードバックのために、記録されたデータを送って保持する。たとえば、遠隔視覚検出デバイス１６０は、操作員または処理装置の分析のために、操作ポール１６１を上って制御パネル１５４に接続する光ファイバケーブルを含むことができる。別の例として、遠隔視覚検出デバイス１６０は、操作員がアクセスできるローカルのフラッシュまたはＲＯＭメモリ内にデータを記憶することができる。 The remote vision detection device 160 can further include an illumination device 162, such as an underwater light that illuminates an area in the inaccessible environment. The remote vision detection device 160 further includes a transmission and / or storage device, thereby sending and holding the recorded data for analysis or operator feedback. For example, the remote vision detection device 160 may include a fiber optic cable that goes up the operation pole 161 and connects to the control panel 154 for operator or processor analysis. As another example, the remote vision detection device 160 can store data in a local flash or ROM memory accessible to an operator.

例示的な実施形態のシステム１００は、１つまたは複数の例示的な実施形態の光学標的を含み、光学標的は、遠隔視覚検出デバイス１６０によって検出可能であり、作業すべき特徴などの当該の特徴に関連する既知の位置にある検査領域内に配置される。光学標的は、例示的な実施形態の視覚検出デバイスによって識別可能なパイプ、孔、構成要素の隅部、ねじ、溶接部など、作業環境内の識別可能な幾何学的特徴を含むことができる。別法として、光学標的は、特徴の位置と相関できる作業環境内に特別に配置された例示的な実施形態の光学標的１８０を含むことができる。例示的な実施形態の光学標的１８０は、遠隔検査デバイス１１６または他の検査デバイスおよび作業器具などの遠隔の作業媒体上にさらに配置することができる。 The exemplary embodiment system 100 includes one or more exemplary embodiment optical targets, which are detectable by the remote vision detection device 160 and are of interest, such as the features to be worked on. Is located in the examination area at a known position associated with the. The optical target may include identifiable geometric features in the work environment, such as pipes, holes, component corners, screws, welds, etc., that are identifiable by the visual detection device of the exemplary embodiment. Alternatively, the optical target may include an exemplary embodiment optical target 180 that is specifically located within a work environment that can be correlated with the location of the feature. The optical target 180 of the exemplary embodiment can further be placed on a remote working medium, such as a remote testing device 116 or other testing device and work implement.

図２に示すように、例示的な実施形態の光学標的１８０は、少なくとも片側で標識１８１を保持しまたは枠に入れる剛性の基部１８３を含むことができる。反対側では、例示的な実施形態の光学標的１８０は、光学標的１８０を構造または器具に固定できるようにする締め具１８２を含むことができる。締め具１８２は、接着剤、磁石、クリップ、フックなどを含めて、様々な連結機構を含むことができる。標識１８１は、例示的な実施形態の検査システム内の遠隔視覚検出デバイス１６０によって検出可能／読取り可能な任意の構造、形状、または印刷とすることができる。標識１８１は、例示的な実施形態の検査システム内で可読性を高める高度に識別可能な形状および構造を含むことができる。たとえば、標識１８１は、図２の標識１８１内のコントラストの高い黒い円によって示すようなコントラストの高い白黒記号とすることができ、または標識１８１は、たとえば鋭い縁部もしくは太字の鮮明な文字を含み、単語、文字、または記号によって情報を伝えることができる。 As shown in FIG. 2, the optical target 180 of the exemplary embodiment can include a rigid base 183 that holds or frames the label 181 on at least one side. On the other side, the optical target 180 of the exemplary embodiment can include a fastener 182 that allows the optical target 180 to be secured to a structure or instrument. The fastener 182 can include various coupling mechanisms, including adhesives, magnets, clips, hooks, and the like. The indicator 181 can be any structure, shape, or print that is detectable / readable by the remote vision detection device 160 in the inspection system of the exemplary embodiment. The indicia 181 can include highly identifiable shapes and structures that enhance readability within the inspection system of the exemplary embodiment. For example, indicia 181 can be a high contrast black and white symbol as shown by the high contrast black circle in indicia 181 of FIG. 2, or indicia 181 includes sharp edges or bold bold characters, for example. Information can be conveyed by word, letter, or symbol.

標識１８１は、光学標的１８０の識別情報に関する独自の情報をさらに含む／伝える。たとえば、図２に示すように、標識１８１は、コントラストの高い４分円の塗りつぶしを含むことができ、この塗りつぶしは、各４分円の塗りつぶしの程度によって光学標的１８０を識別する。別法として、標識１８１は、複数の光学標的１８０を区別する数字、文字、他の形状などを含むことができる。さらに、標識１８１が可視波長で情報を伝えるものとして光学標的１８０を示したが、光学標的は、たとえば例示的な実施形態の視覚検出デバイス１６０によって検出可能な無線周波数または電気信号などの目に見えない手段で、位置、特徴、および／または識別情報を伝送できることが理解され、したがって「視覚」および「光学」は「感知できる」を含むと理解される。 The label 181 further includes / transmits unique information regarding the identification information of the optical target 180. For example, as shown in FIG. 2, the indicator 181 can include a high contrast quadrant fill, which identifies the optical target 180 by the degree of fill in each quadrant. Alternatively, the label 181 can include numbers, letters, other shapes, etc. that distinguish the plurality of optical targets 180. Further, although the label 181 has shown the optical target 180 as carrying information at visible wavelengths, the optical target is visible, such as a radio frequency or electrical signal that can be detected by the visual detection device 160 of the exemplary embodiment, for example. It is understood that position, features, and / or identification information can be transmitted with no means, and thus “visual” and “optical” are understood to include “sensible”.

図３に示すように、例示的な実施形態の光学標的１８０は、例示的な実施形態のシステム１００（図１）全体にわたって、検査環境内の既知の位置および／または検査すべき特徴のところに、またはそれらに関連して配置される。図３は、ジェットポンプ拡散器４６の周りに配置されたいくつかの光学標的１８０を示す。各光学標的は、一定の位置に配置することができ、したがって光学標的の識別情報は、作業環境内の正確な配置、特徴の位置、または器具に対応する。たとえば、各光学標的は、特定のブラケット、溶接部、穿孔、遠隔検査デバイス１１６などの単一の特徴、構成要素、または器具に関連付けることができ、したがって光学標的の識別情報により、関連する特徴または機器を正確に識別することが可能になる。たとえば、図３内の各光学標的１８０は、ジェットポンプ拡散器４６の周りの垂直高さと相関できる標識１８１を含むことができる。別法として、標識１８１は、環境内の独自の特徴に関連する標的を区別することができる。 As shown in FIG. 3, the optical target 180 of the exemplary embodiment is located throughout the exemplary system 100 (FIG. 1) at a known location in the inspection environment and / or at the feature to be inspected. , Or arranged in relation to them. FIG. 3 shows several optical targets 180 positioned around the jet pump diffuser 46. Each optical target can be placed in a fixed position, so the optical target identification information corresponds to the exact placement, feature location, or instrument in the work environment. For example, each optical target can be associated with a single feature, component, or instrument, such as a particular bracket, weld, perforation, remote inspection device 116, and thus the identification information of the optical target identifies the associated feature or It becomes possible to accurately identify the device. For example, each optical target 180 in FIG. 3 can include an indicator 181 that can be correlated with a vertical height around the jet pump diffuser 46. Alternatively, the label 181 can distinguish targets associated with unique features in the environment.

例示的な実施形態の光学標的１８０は、正確な検査位置を判定するために、単一でまたは組み合わせて、配置して使用することができる。修理または他の作業のための正確かつ明確な位置、特徴、および／または器具の識別に加えて、例示的な実施形態の光学標的１８０は、例示的な実施形態のシステム１００内の向きを提供することができる。 The optical target 180 of the exemplary embodiment can be placed and used singly or in combination to determine an accurate inspection location. In addition to accurate and clear position, features, and / or instrument identification for repair or other work, the optical target 180 of the exemplary embodiment provides an orientation within the system 100 of the exemplary embodiment. can do.

例示的な実施形態の遠隔視覚検出デバイス１６０、インターフェース１５４、および／または別の外部処理装置／コンピュータ（図示せず）は、１つまたは複数の例で、検出に基づいて、例示的な実施形態の光学標的１８０、および光学標的を独自に識別する光学標的１８０上の標識１８１の位置を識別および判定することが可能である。１つまたは複数の例示的な実施形態の光学標的１８０を使用して判定される例示的な実施形態のシステム１００内の器具、カメラ、特徴、他の検査デバイスなどの配置および位置について、例示的な方法とともに以下に詳細に論じる。 An example embodiment remote vision detection device 160, interface 154, and / or another external processing unit / computer (not shown), in one or more examples, may be based on detection. The optical target 180 and the position of the label 181 on the optical target 180 that uniquely identifies the optical target can be identified and determined. Exemplary arrangements and positions of instruments, cameras, features, other inspection devices, etc. within the exemplary embodiment system 100 determined using the optical target 180 of one or more exemplary embodiments These are discussed in detail below along with various methods.

図４は、上記で論じた例示的な実施形態のシステムを設置および動作する例示的な方法を示す流れ図である。図４に示すように、Ｓ１００で、１つまたは複数の光学標的が、ＲＰＶ１２（図１）を含む原子力発電所など、遠隔検査を必要とする検査環境内に設置される。光学標的は、検査環境内の位置で、特有の既知の位置内の検査デバイスおよび器具上に設置される。光学標的は、発電所の燃料補給停止中を含めて、検査前の任意の時点で設置することができる。光学標的は、検査環境内のＲＰＶ１２または他の領域内へ延びる操作ポールに標的を取り付けることによって設置することができる。光学標的は、ＲＰＶ１２または他の検査環境内の単一の位置に光学標的を固定するように遠隔動作可能な留め金、締め具、接着剤、留め具などを含めて、様々な連結機構を含むことができる。したがって遠隔の操作員は、ＲＰＶ１２内の正確な変動しない位置で、操作ポールによって光学標的を固定することができる。たとえば、ＲＰＶ１２内の構成要素は、光学標的を収容できる固定の位置として既知の開口または穿孔を有することができる。同様に、光学標的は、作業すべき環境内へ器具または他のデバイスを導入する前に、これらの固定機構によって、遠隔検査デバイス１１６を含めて、遠隔動作される器具に固定することができる。 FIG. 4 is a flow diagram illustrating an exemplary method of installing and operating the system of the exemplary embodiment discussed above. As shown in FIG. 4, at S100, one or more optical targets are installed in an inspection environment that requires remote inspection, such as a nuclear power plant including RPV 12 (FIG. 1). Optical targets are placed on inspection devices and instruments in unique known locations at locations within the inspection environment. The optical target can be installed at any time prior to inspection, including during a power plant refueling outage. The optical target can be placed by attaching the target to an operating pole that extends into the RPV 12 or other area within the inspection environment. The optical target includes various coupling mechanisms, including clasps, fasteners, adhesives, fasteners, etc. that are remotely operable to secure the optical target in a single location within the RPV 12 or other inspection environment. be able to. Thus, the remote operator can fix the optical target by means of the operating pole at an exact unchanging position within the RPV 12. For example, a component in the RPV 12 can have an opening or perforation known as a fixed location that can accommodate the optical target. Similarly, optical targets can be secured to remotely operated instruments, including remote inspection device 116, by these securing mechanisms prior to introducing the instrument or other device into the environment to be worked.

別法として、Ｓ１００で、光学標的は、標識に対応する高精度の位置で他のロボットまたは潜水機によって設置することができる。さらに別法として、Ｓ１００で、光学標的は、構成要素または発電所の製作中に設置することができ、検査まで、または検査全体にわたって、標識に対応する固定の位置に留まることができる。Ｓ１００が完了した後、検査環境は、たとえば図３または４に示すように見え、少なくとも１つの例示的な実施形態の光学標的１８０が中に固定された状態である。 Alternatively, at S100, the optical target can be placed by another robot or submersible at a high precision location corresponding to the sign. Still alternatively, at S100, the optical target can be installed during component or power plant fabrication, and can remain in a fixed position corresponding to the sign until or throughout the inspection. After S100 is completed, the inspection environment looks, for example, as shown in FIG. 3 or 4, with the optical target 180 of at least one exemplary embodiment secured therein.

Ｓ１０５では、例示的な実施形態の遠隔視覚検出デバイス１６０などの遠隔視覚検出デバイスが、ＲＰＶ１２（図１）などのアクセスできない環境内に挿入され、直接的に人間が存在することなく、設置された光学標的からのデータを検出、分析、および／または伝送する。遠隔視覚検出デバイス１６０は、光学標的を検出するために、当該の特徴および器具上の光学標的の見通し距離内の位置内に設置することができ、またはこの位置内で移動可能とすることができる。これにより、遠隔視覚検出デバイスを、比較的放射線被曝が低い領域内に配置することができ、遠隔視覚検出デバイス１６０を放射線的または物理的に干渉または汚染しない器具／構成要素の位置を可能にする。遠隔視覚検出デバイス１６０は、様々な領域内の当該の光学標的を検出するため、および／またはデバイス１６０のいくつかの異なる視点から同じ光学標的を検出するために、アクセスできない環境内の単一の位置に配置しても、様々な位置に配置してもよい。遠隔視覚検出デバイス１６０は、原子炉の特徴および器具上の第１の組の光学標的に対してデバイスを安定させるために、ＲＰＶ１２内の構成要素に一時的に取り付けることができる。遠隔視覚検出デバイスは、たとえば、後に取り外して、異なる検査または修理のために第２の組の光学標的の視野内の別の原子炉構成要素または位置へ移動させることができる。 In S105, a remote vision detection device, such as the remote vision detection device 160 of the exemplary embodiment, is inserted into an inaccessible environment, such as the RPV 12 (FIG. 1), and installed without a human being directly present. Detect, analyze, and / or transmit data from the optical target. The remote vision detection device 160 can be placed in a position within the line-of-sight distance of the optical target on the feature and instrument to detect the optical target, or can be movable within this position. . This allows the remote vision detection device to be placed in an area with relatively low radiation exposure and allows for instrument / component positions that do not interfere or contaminate the remote vision detection device 160 with radiation or physical. . The remote vision detection device 160 may detect a single optical target in an inaccessible environment in order to detect the optical target in various regions and / or to detect the same optical target from several different viewpoints of the device 160. It may be arranged at a position or at various positions. The remote vision detection device 160 can be temporarily attached to a component within the RPV 12 to stabilize the device against a first set of optical targets on the reactor features and instruments. The remote vision detection device, for example, can be later removed and moved to another reactor component or position within the field of view of the second set of optical targets for different inspections or repairs.

適宜、Ｓ１１０で、例示的な実施形態の遠隔検査デバイス１１６などの遠隔器具は、ＲＰＶ１２（図１）などのアクセスできない環境内に遠隔で挿入して、直接的に人間が存在することなく、検査または他の作業を実行することができる。遠隔検査デバイスおよびカメラ（複数可）１１８などのその構成要素は、損傷または動作適合に対して特徴を検査するように、知られている方法に従って動作される。遠隔検査デバイスは、例としてジェットポンプアセンブリ４６を収容するアニュラス４０を含めて、ＲＰＶ１０内の様々な位置に配置することができる。検査デバイスは、目視検査中にデバイスを安定させるために、ＲＰＶ１２内の構成要素に一時的に取り付けることができる。検査デバイスは、標的構成要素の外側部分を検査するために使用される、超音波および／もしくは磁界タイプの検査を含む検査技術のタイプに基づいて、複数のカメラもしくは他のセンサを動作させることができ、ならびに／または、ジェットポンプアセンブリ４６の穿孔などの穿孔内へ挿入するために、例示的な実施形態の遠隔検査デバイス１１６に示すような伸縮可能のプローブに取り付けられたカメラもしくは他のセンサを延ばすことができる。 Optionally, at S110, a remote instrument, such as the remote testing device 116 of the exemplary embodiment, can be remotely inserted into an inaccessible environment such as the RPV 12 (FIG. 1) to test directly without the presence of a human being. Or other tasks can be performed. The remote inspection device and its components, such as camera (s) 118, are operated according to known methods to inspect features for damage or motion fit. The remote inspection device can be located at various locations within the RPV 10, including the annulus 40 that houses the jet pump assembly 46 as an example. The inspection device can be temporarily attached to a component within the RPV 12 to stabilize the device during visual inspection. The inspection device may operate multiple cameras or other sensors based on the type of inspection technique used to inspect the outer portion of the target component, including ultrasonic and / or magnetic field type inspection. And / or a camera or other sensor attached to a telescopic probe as shown in the exemplary embodiment remote inspection device 116 for insertion into a borehole, such as a borehole of jet pump assembly 46. Can be extended.

Ｓ１０５で、例示的な実施形態の遠隔視覚検出デバイス１６０は、Ｓ１１０で器具を動作させるとき、検査または修理器具上の光学標的を観察するために、操作員によってシステムインターフェース１５４（図１）または他のインターフェースを通じて配置および制御することができる。遠隔視覚検出デバイスは、遠隔表示、記憶、および／または分析のための光学標的の遠隔で観察した画像または他の情報を提供するために、所望の位置へ移動および配置することができる。ジェットポンプアセンブリ４６などの第１の領域または構成要素で作業した後、遠隔視覚検出デバイスは、別の領域内または別の器具、構成要素、および／もしくは特徴上の光学標的を観察するために、ＲＰＶ１２内の別の位置へ移動または再配置することができる。 In S105, the remote vision detection device 160 of the exemplary embodiment may be operated by the operator to observe the optical target on the inspection or repair instrument when operating the instrument in S110, or the system interface 154 (FIG. 1) or others. Can be arranged and controlled through the interface. The remote vision detection device can be moved and positioned to a desired location to provide a remotely viewed image or other information of the optical target for remote display, storage, and / or analysis. After working with a first region or component, such as jet pump assembly 46, the remote vision detection device may observe an optical target in another region or on another instrument, component, and / or feature. It can be moved or relocated to another location within the RPV 12.

Ｓ１２０で、少なくとも１つの光学標的を使用して、例示的な実施形態の遠隔視覚検出デバイス１６０で光学標的を観察することによって、位置が判定される。Ｓ１２０で使用される光学標的は、Ｓ１００で配置された例示的な実施形態の標的１８０、または穿孔、孔、パイプ、突起、溶接部、ねじなど、遠隔視覚検出デバイス１６０によって識別可能なアクセスできない環境内の特徴を含むことができる。Ｓ１２０で判定される位置は、アクセスできない環境内の構成要素、特徴、損傷、または器具の位置とすることができる。たとえば、Ｓ１１０で損傷または破片が検査された場合、Ｓ１２０で、検査器具上の光学標的および破片付近の静止している特徴上に配置された光学標的を使用して、検査器具の位置を具体的に特定し、かつ／または検査器具に対して破片の位置を具体的に特定することができ、したがってより高い精度で破片の修理／除去を進めることができる。または、たとえば、修理中、修理器具上に配置された光学標的１８０を識別および使用して、器具の位置を識別することができる。または、たとえば、環境内に配置されたいくつかの光学標的と器具上の光学標的とを組み合わせて、作業されている構成要素に対して器具の位置を具体的に特定することができる。 At S120, the position is determined by observing the optical target with the example embodiment remote vision detection device 160 using at least one optical target. The optical target used in S120 is an inaccessible environment identifiable by the remote vision detection device 160, such as the target 180 of the exemplary embodiment placed in S100, or a perforation, hole, pipe, protrusion, weld, screw, etc. The features within can be included. The location determined in S120 can be a component, feature, damage, or instrument location in an inaccessible environment. For example, if damage or debris is inspected in S110, the position of the inspecting instrument is identified in S120 using the optical target on the inspecting instrument and the optical target placed on a stationary feature near the debris. And / or the location of the debris relative to the inspection instrument can be specifically identified, so that the repair / removal of the debris can proceed with higher accuracy. Or, for example, during repair, the optical target 180 placed on the repair instrument can be identified and used to identify the position of the instrument. Or, for example, several optical targets placed in the environment can be combined with optical targets on the instrument to specifically locate the instrument relative to the component being worked on.

Ｓ１２０で、光学標的１８０を使用して、特徴／器具の位置および／または識別情報を判定するいくつかの例示的な方法が可能である。たとえば、遠隔視覚検出デバイス１６０で、当該の特徴に近接している単一の光学標的を検出することができる。この光学標的は、遠隔視覚検出デバイス１６０のそばの位置、遠隔視覚検出デバイス１６０からのデータを観察している操作員、画像分析を実行するように構成された別個の処理装置などで、独自に識別しかつ／または関連付けることができる。次いで、アクセスできない環境内に標識を有する光学標的と共に位置し、またはその光学標的に対して位置する特有の特徴および／または位置を判定するために、例示的な実施形態の光学標的（複数可）１８０の標識内で伝えられる独自の識別情報を使用して、他の例における、または他の位置からの標的を識別することができる。 At S120, several exemplary methods of determining the feature / instrument position and / or identification information using the optical target 180 are possible. For example, the remote vision detection device 160 can detect a single optical target that is in close proximity to the feature. This optical target is uniquely located at a location near the remote vision detection device 160, an operator observing data from the remote vision detection device 160, a separate processing device configured to perform image analysis, etc. Can be identified and / or associated. The optical target (s) of the exemplary embodiment is then located in conjunction with or with respect to the optical target having the label in an inaccessible environment to determine the unique feature and / or position Unique identification information conveyed within 180 signs can be used to identify targets in other examples or from other locations.

Ｓ１２０で、アクセスできない環境内の構成要素および器具の位置および識別情報を判定する際に、複数の光学標的を使用することができる。遠隔視覚検出デバイス１６０、操作員、および／または別個の処理装置は、複数の光学標的を独自に識別し、それらの光学標的から、および／または観察された光学標的に関連して、構成要素または器具の位置を三角測量または他の形で計算することができる。 In S120, multiple optical targets can be used in determining the location and identification information of components and instruments in an inaccessible environment. The remote vision detection device 160, the operator, and / or a separate processing device uniquely identifies a plurality of optical targets, and from the optical targets and / or in relation to the observed optical targets, a component or The position of the instrument can be calculated triangulated or otherwise.

同様に、Ｓ１２０で、遠隔視覚検出デバイスの複数の画像および複数の視点を使用して、１つもしくは複数の器具および／または視覚検出デバイス１６０の間の距離を立体的に判定することができる。たとえば、遠隔視覚検出デバイス１６０は、第１の視点からの第１の例で、１つまたは複数の光学標的を独自に識別することができる。次いで、Ｓ１２０で、遠隔視覚検出デバイス１６０を、第１の位置から距離を空けた第２の位置へ移動させることができる。次いで遠隔視覚検出デバイス１６０は、同じ光学標的を新しい視点から再識別することができる。例示的な実施形態の光学標的１８０上の容易に検出される独自の標識１８１により、いくつかの異なる視点からのいくつかの異なる画像の中で各光学標的の位置を非常に正確に判定することができる。 Similarly, at S120, multiple images and multiple viewpoints of the remote vision detection device can be used to determine the distance between one or more instruments and / or vision detection device 160 in a stereoscopic manner. For example, the remote vision detection device 160 can uniquely identify one or more optical targets in a first example from a first viewpoint. Then, at S120, the remote vision detection device 160 can be moved to a second position spaced from the first position. The remote vision detection device 160 can then re-identify the same optical target from the new viewpoint. With the unique embodiment of the easily detected unique label 181 on the optical target 180 of the exemplary embodiment, the position of each optical target is determined very accurately in several different images from several different viewpoints. Can do.

この再配置およびデータ捕獲は、任意の回数だけ繰り返すことができる。異なる視点からの画像の差を使用して、ユーザまたはソフトウェアは、遠隔視覚検出デバイス１６０と標的の間の３次元の距離、したがって光学標的１８０に対する画像内の他の特徴／器具の位置を計算することができる。Ｓ１２０で、画像間の遠隔視覚検出デバイス１６０の移動、または光学標的間の既知の基準距離をさらに入力および使用して、Ｓ１２０で当該の特徴および／または光学標的間の非相対的な距離を判定することができる。したがって、Ｓ１２０で、複数の視点からの当該の特徴または器具を取り囲む光学標的の複数の画像を使用すると、光学標的が判定すべき特徴または器具の位置と正確に関連していない場合でも、特徴および器具の正確な３次元の位置を判定することができる。 This rearrangement and data capture can be repeated any number of times. Using the image differences from different viewpoints, the user or software calculates the three-dimensional distance between the remote vision detection device 160 and the target, and thus the position of other features / instruments in the image relative to the optical target 180. be able to. At S120, the movement of the remote vision detection device 160 between images or the known reference distance between the optical targets is further input and used to determine the feature and / or the non-relative distance between the optical targets at S120. can do. Thus, at S120, using multiple images of the optical target surrounding the feature or instrument from multiple viewpoints, even if the optical target is not exactly related to the feature or instrument location to be determined, and An accurate three-dimensional position of the instrument can be determined.

たとえば、図５Ａおよび５Ｂに示すように、遠隔視覚検出デバイスは、放射線設備内で２つの画像１０００および１０００’を捕獲、記録、または伝送することができ、どちらの画像も、設備内の異なる特徴上に配置された光学標的１８０ａ、１８０ｂ、および１８０ｃを含む。２つの画像１０００および１０００’は異なる視点で得ることができ、すなわち、遠隔視覚検出デバイスは、画像１０００および１０００’を捕獲する間に移動され、または角度を変化されている。光学標的１８０ａ、１８０ｂ、および１８０ｃは容易に識別可能な標識を含むため、画像１０００内で、標的の位置ならびに各標的間の相対的な距離ｄ₁、ｄ₂、およびｄ₃が判定可能である。同様に、新しい距離ｄ₁’、ｄ₂’、およびｄ₃’も画像１０００’内で判定可能である。光学標的の配置間の差および相対的な距離ｄ₁、ｄ₁’、ｄ₂、ｄ₂’、ｄ₃、ｄ₃’に基づいて、遠隔視覚検出デバイスの新しい位置を計算することができる。または、遠隔視覚検出デバイスの位置の変化を知ることで、光学標的１８０ａ、１８０ｂ、および１８０ｃ、ならびに光学標的１８０ａ、１８０ｂ、および１８０ｃに対する特徴の相対的な３次元の位置を計算することができる。図５Ａおよび５Ｂには２つの画像１０００および１０００’のみを示すが、配置法では、光学標的１８０ａ、１８０ｂ、１８０ｃのいくつかのさらなる画像および相対的な距離および配置、ならびに追加の光学標的を使用することができる。 For example, as shown in FIGS. 5A and 5B, the remote vision detection device can capture, record, or transmit two images 1000 and 1000 ′ within the radiation facility, both images having different features within the facility. Includes optical targets 180a, 180b, and 180c disposed thereon. The two images 1000 and 1000 ′ can be obtained at different viewpoints, ie, the remote vision detection device is moved or angled while capturing the images 1000 and 1000 ′. Since the optical targets 180a, 180b, and 180c contain easily identifiable labels, the position of the target and the relative distances d ₁ , d ₂ , and d ₃ between each target can be determined in the image 1000. . Similarly, new distances d ₁ ′, d ₂ ′, and d ₃ ′ can also be determined in the image 1000 ′. Based on the difference between the placement of the optical targets and the relative distances d ₁ , d ₁ ′, d ₂ , d ₂ ′, d ₃ , d ₃ ′, a new position of the remote vision detection device can be calculated. Alternatively, knowing the change in the position of the remote vision detection device, the relative three-dimensional positions of the optical targets 180a, 180b and 180c and the features relative to the optical targets 180a, 180b and 180c can be calculated. Although only two images 1000 and 1000 ′ are shown in FIGS. 5A and 5B, the placement method uses some additional images and relative distances and placement of optical targets 180a, 180b, 180c, and additional optical targets can do.

上記の例示的な方法では、方法を実施するユーザまたはソフトウェアは、異なる視点または同じ視点にある１つまたはいくつかの画像からの独自の光学標的に基づいて、距離および正確な位置を処理および計算することができる。そのような方法は、遠隔視覚検出デバイス内へ直接組み込むことができ、かつ／または別個に実行することができる。同様に、例示的な方法では、計算された位置データをユーザインターフェースへ直接出力しても、分析されたデータを遠隔視覚検出デバイス内または他の場所に記憶してもよい。 In the exemplary method described above, a user or software implementing the method processes and calculates the distance and exact location based on a unique optical target from one or several images at different viewpoints or the same viewpoint. can do. Such a method can be incorporated directly into the remote vision detection device and / or can be performed separately. Similarly, in an exemplary method, the calculated position data may be output directly to the user interface, or the analyzed data may be stored in the remote vision detection device or elsewhere.

図４に示すように、Ｓ１２０で判定される、たとえば遠隔検査デバイス１１６の位置、または任意の他の特徴もしくは器具の位置は、検査、修理、または他の動作のためにＳ１１０で器具をさらに動作させる際に、さらに使用することができる。たとえば、遠隔検査デバイス１１６は、Ｓ１２０で、遠隔検査デバイス１１６の判定された位置に基づいて移動または再配置することができる。同様に、カメラのズーム、パン、輝度などは、遠隔検査デバイス１１６の位置に基づいて調整することができる。たとえば、Ｓ１２０で計算される位置は、極めて小さな割れを受けやすい溶接部を有する既知の特徴の位置に対応することができる。既知の特徴の位置に対してＳ１２０で遠隔検査デバイスの位置を判定するとき、カメラは、特徴の位置をズームインまたは拡大して、既知の位置での検査のために高いズームを必要とする溶接部を完全に検査することができる。同様に、たとえば、ＲＰＶ１２内で破片または欠陥に遭遇したとき、Ｓ１２０で、遠隔検査デバイス付近および遠隔検査デバイス上の光学標的を使用して遠隔検査デバイスの位置を判定し、Ｓ１２０を通じて遭遇した破片または欠陥の位置を判定することができる。または、たとえば、Ｓ１２０で計算された位置は、前の検査からの位置または状況データと相関させて、損傷／破片／動作の進行または変化を一定の位置で時間とともに追跡することができる。 As shown in FIG. 4, for example, the location of the remote inspection device 116, or the location of any other feature or instrument, as determined at S120, further operates the instrument at S110 for inspection, repair, or other operations. In addition, it can be used further. For example, the remote testing device 116 can be moved or repositioned based on the determined location of the remote testing device 116 at S120. Similarly, camera zoom, pan, brightness, etc. can be adjusted based on the position of the remote inspection device 116. For example, the position calculated in S120 can correspond to the position of a known feature having a weld that is susceptible to extremely small cracks. When determining the position of the remote inspection device at S120 relative to the position of the known feature, the camera zooms in or enlarges the position of the feature, and the weld that requires a high zoom for inspection at the known position. Can be fully inspected. Similarly, for example, when a debris or defect is encountered in the RPV 12, the position of the remote inspection device is determined at S120 using optical targets near and on the remote inspection device, and the fragments or The position of the defect can be determined. Or, for example, the position calculated in S120 can be correlated with position or status data from previous inspections to track the progress or change in damage / debris / motion over time at a fixed position.

Ｓ１２０で修理、検査、設置などの動作および位置判定が完了すると、Ｓ１００で配置された光学標的をＳ１３０で除去することができる。光学標的は、配置したのと同じ方法で除去することができ、操作員は、既知の位置にある各光学標的を回収することができる。Ｓ１３０で光学標的を除去する操作員は、Ｓ１００で標的を配置した操作員と異なってもよく、各光学標的の目録は、Ｓ１３０で各光学標的を識別および回収できるように、当事者間で保管できることが理解される。同様に、異なる当事者がいくつかの異なる時間枠または細分した時間枠で各動作Ｓ１００、Ｓ１０５、Ｓ１１０、Ｓ１２０、および／またはＳ１３０を実行できることが理解される。したがって、標識情報および位置対応関係を含めて、光学標的に関する情報は、複数の検査にわたって複数の当事者間で保管することができる。 When operations such as repair, inspection, and installation and position determination are completed in S120, the optical target arranged in S100 can be removed in S130. The optical target can be removed in the same way it was placed, and the operator can retrieve each optical target at a known location. The operator who removes the optical target at S130 may be different from the operator who placed the target at S100, and an inventory of each optical target can be stored between the parties so that each optical target can be identified and retrieved at S130. Is understood. Similarly, it will be appreciated that different parties may perform each operation S100, S105, S110, S120, and / or S130 in a number of different or subdivided time frames. Thus, information about the optical target, including marker information and position correspondences, can be stored between multiple parties across multiple examinations.

例示的な実施形態についてこのように説明したが、例示的な実施形態は、さらなる発明活動がなくても通常の実験によって変更できることが、当業者には理解されるであろう。変更形態は、例示的な実施形態の精神および範囲からの逸脱と見なされるものではなく、当業者には明らかなすべてのそのような修正形態は、以下の特許請求の範囲の範囲内に含まれるものとする。 While exemplary embodiments have been described in this manner, those skilled in the art will appreciate that the exemplary embodiments can be modified by routine experimentation without further inventive activity. Modifications are not to be regarded as a departure from the spirit and scope of the exemplary embodiments, and all such modifications apparent to those skilled in the art are included within the scope of the following claims. Shall.

１２原子炉圧力容器
２８底部ヘッド
３０側壁
３２上部フランジ
３４シュラウド
３６炉心
３８シュラウド支持体
４０アニュラス
４２ポンプデッキ
４４円形の開口
４６ジェットポンプ拡散器（複数可）
５２燃料補給橋
１００例示的な実施形態のシステム
１１６遠隔検査デバイス
１１８検査カメラ（複数可）
１１９伝送設備
１２０照明デバイス
１２２検査プローブ
１５４ユーザ制御インターフェース
１６０遠隔視覚検出デバイス
１６２照明デバイス
１８０光学標的（複数可）
１８１標識
１８２締め具
Ｓ１００光学標的を配置する
Ｓ１０５遠隔視覚検出デバイスを設置／動作する
Ｓ１１０遠隔器具を動作する
Ｓ１２０位置を判定する
Ｓ１３０光学標的を除去する 12 Reactor Pressure Vessel 28 Bottom Head 30 Side Wall 32 Upper Flange 34 Shroud 36 Core 38 Shroud Support 40 Annulus 42 Pump Deck 44 Circular Opening 46 Jet Pump Diffuser (s)
52 Refueling Bridge 100 System of Exemplary Embodiment 116 Remote Inspection Device 118 Inspection Camera (s)
119 Transmission equipment 120 Illumination device 122 Inspection probe 154 User control interface 160 Remote vision detection device 162 Illumination device 180 Optical target (s)
181 Sign 182 Fastener S100 Place optical target S105 Install / operate remote vision detection device S110 Operate remote instrument S120 Determine position S130 Remove optical target

Claims

A photogrammetry system (100) for inspecting a nuclear reactor,
A remote vision detection device (160) configured to be disposed in the reactor, configured to capture a plurality of images of the reactor, each of the plurality of images having a unique viewpoint. A remote vision detection device (160);
A plurality of optical targets (180) disposed in the reactor for position detection, the optical targets (180) individually identifiable by the remote vision detection device (160);
Wherein in the plurality of images to identify an optical target, said determining the position of the remote visual detection device (160) based on a distance between the plurality of optical targets within the plurality of images (180), said remote visual and the location and configured processing equipment to determine at least one of the position of a single geometric features of the reactor of the optical target (180) from the position of the detection device (160),
With
The optical target (180) is associated with a single geometric feature, component, or instrument in the reactor;
system.

The optical target (180) includes a label (181) that individually identifies the optical target (180), the label being of contrast that allows the identification of the label (181) from several different viewpoints. The system (100) of claim 1, comprising high features.

A user interface (154) communicatively connected to the remote vision detection device (160) further comprising an operator command for operating the remote vision detection device (160). Configured to receive,
The system (100) according to claim 1 or 2.

Said processing unit is configured to determine the further the position based on the reference distance between the at least two optical target (180) of said plurality of optical targets input to the system (180) A system (100) according to any of claims 1 to 3.

A method for inspecting an inaccessible environment of radiation contaminated equipment ,
Disposing a plurality of optical targets (180) for position detection before Ki設備内(S100), the optical target (180) is sensed including the identification information of the associated optical target (180) Including a possible sign (181), step (S100);
Before a step of operating a remotely operable tool (116) in Ki設備内(S110), and detecting a physical parameter of the previous Ki設 Bei for determining the operating state before Ki設 Bei Step (S110);
Wherein a separate remote visual detection device with a remote operable instrument (116) (160), before a step (S105) for capturing a plurality of images from different viewpoints of Ki設備内, the plurality of images is the A step (S105) comprising a plurality of optical targets (180);
The position of the remote vision detection device (160) is determined based on the distance between the plurality of optical targets (180) in the plurality of images, and the optical target (180) is determined from the position of the remote vision detection device (160). a step (S120) for determining at least one of a position and the position of a single geometric characteristics of the nuclear reactor in)
Including
It said optical target (180) is a single geometric feature before Ki設備内, are associated with the component or device,
Method.

The method of claim 5, wherein the step (S110) of operating the remotely operable instrument is performed based on the determined position.

A method for inspecting an inaccessible environment of radiation contaminated equipment ,
By operating the visual detection device (160), a step of capturing a plurality of images before the plurality of optical targets located for position detection Ki設備内(180) (S105), said optical target ( 180) is, the visual detection device (160) by a separately identifiable, said plurality of images, including the different viewpoints of prior Ki設 Bei, a step (S105),
Determining the position of the visual detection device (160) based on the distance between the optical targets (180) in the plurality of images, and determining the position of the optical target (180) from the position of the visual detection device (160); a step (S120) for determining at least one of the position of a single geometric characteristics of the nuclear reactor,
Including
It said optical target (180) is a single geometric feature before Ki設備内, are associated with the component or device,
Method.