KR102172257B1 - Spent nuclear fuel inspection surface robot and method - Google Patents

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박종원
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Abstract

본 발명은 사용후핵연료를 검사할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 사용후핵연료 검사 장치는, 카메라를 구비하고 있는 수상 이동체; 및 상기 이동체를 제어하기 위한 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 근거하여, 핵연료의 위치를 파악하는 이미지 프로세싱부; 상기 핵연료의 위치를 기준으로, 상기 이동체의 위치를 제어하는 포지션 제어부; 상기 이동체의 움직임을 제어하는 네비게이션부; 및 상기 이동체가 이동하며 획득한 데이터를 관리하는 데이터 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a device and a method capable of testing spent nuclear fuel. The apparatus for inspecting spent nuclear fuel according to the present invention comprises: a water moving body having a camera; And a control unit for controlling the moving object, wherein the control unit includes: an image processing unit configured to determine a location of nuclear fuel based on the image captured by the camera; A position control unit controlling a position of the moving object based on the position of the nuclear fuel; A navigation unit that controls the movement of the moving object; And a data management unit that manages the acquired data while the moving object moves.

Description

사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇 및 검사 방법{Spent nuclear fuel inspection surface robot and method}Spent nuclear fuel inspection surface robot and method

본 발명은 사용후핵연료를 검사할 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇 및 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and a method capable of testing spent nuclear fuel. More specifically, it relates to a floating robot and an inspection method for inspecting spent nuclear fuel.

사용후핵연료는 원자로에서 연료로 사용된 핵연료 물질을 의미한다. 사용후핵연료는 방사선과 높은 열을 방출하므로, 원전 내의 관계시설인 사용후핵연료 저장조에서 저장 및 관리하고 있다. Spent nuclear fuel means nuclear fuel material used as fuel in a nuclear reactor. Spent nuclear fuel emits radiation and high heat, so it is stored and managed in a spent nuclear fuel storage tank, a related facility within a nuclear power plant.

사용후핵연료 저장조는 전세계에 수백곳이 있으며, 대략적인 크기는 10m x 10m x 10m 이상이다. 하나의 저장조 내부에는 수백개의 사용후핵연료가 저장되어 있으며, 원전가동에 따라 그 수가 점진적으로 늘어나는 추세이다.There are hundreds of spent fuel storage tanks around the world, and the approximate size is over 10m x 10m x 10m. Hundreds of spent nuclear fuels are stored in one storage tank, and the number of them is gradually increasing as the nuclear power plant operates.

이에 따라, 사용후핵연료는 핵물질 확산과 안전의 이유로 정기적으로 점검되고, 사찰 받아야 한다. 현재, 사용후핵연료의 검사는 체렌코프 방사선(Cherenkov radiation)을 측정 가능한 특수카메라 장비 ICVD(Improved Cerenkov Viewing Device)를 검사원이 들고 다니면서 측정하는 방식이다.Accordingly, spent nuclear fuel should be regularly inspected and inspected for reasons of nuclear material proliferation and safety. Currently, the inspection of spent nuclear fuel is a method in which an inspector carries an Improved Cerenkov Viewing Device (ICVD), a special camera device capable of measuring Cherenkov radiation.

이에 따라, 현재의 사용후핵연료 검사 방식에 의해 발생할 수 있는 문제점은 다음과 같다. Accordingly, problems that may arise from the current spent nuclear fuel inspection method are as follows.

먼저, 이러한 현재의 검사 방식은 검사원이 직접 사용후핵연료 저장조 위에서 검사를 수행하므로 방사능에 노출될 위험이 존재한다. 또한, 저장조 수면 위에서 검사 작업을 하므로, 검사장비를 비롯한 이물질을 저장조 내부에 떨어트리는 사고 위험이 존재한다. First, in this current inspection method, there is a risk of exposure to radioactivity because the inspector directly performs inspection on the spent fuel storage tank. In addition, since the inspection work is performed on the water surface of the storage tank, there is a risk of an accident in which foreign substances including inspection equipment are dropped into the storage tank.

각각의 사용후핵연료는 정확한 위치에서 검사되어야 하며, 검사되는 각각의 사용후핵연료는 정확한 위치를 판별할 수 있어야 한다. 그러나, 감시원이 들고 다니는 경우, 정확도가 떨어지게 된다. Each spent fuel should be inspected at the correct location, and each spent fuel inspected should be able to determine its exact location. However, if the watchdog is carrying it, the accuracy is degraded.

그리고, 저장조 내부의 수백개의 사용후핵연료(수면에서 봤을 때 크기: 가로 x 세로: 20 x 20 cm 이하)를 순차적으로 검사하는데 많은 시간이 소요된다.In addition, it takes a lot of time to sequentially inspect hundreds of spent nuclear fuels inside the storage tank (size: width x length: 20 x 20 cm or less when viewed from the surface).

또 다른 문제점으로, 검사의 방식, 계획, 데이터 관리가 자동화 시스템에 의해서 체계적으로 운용되지 않고 있다. Another problem is that inspection methods, plans, and data management are not systematically operated by the automated system.

또한, 기존의 수상 로봇들은 방사선 구역 내에서의 운용이 어려우며, 검사장비 탑재 및 운용을 위한 소프트웨어 개발이 부족하다는 문제점이 존재한다. In addition, existing floating robots are difficult to operate within the radiation area, and there is a problem that software development for mounting and operating inspection equipment is insufficient.

본 발명은 전술한 문제 및 다른 문제를 해결하는 것을 목적으로 한다. 또 다른 목적은, 무인수상 로봇으로써 사용후핵연료 저장조 내에 저장되어 있는 사용후핵연료의 건전성을 자동으로 검사할 수 있도록 하는 사용후핵연료 검사 장치 및 방법을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.It is an object of the present invention to solve the above and other problems. Another object is to provide an apparatus and method for inspecting spent nuclear fuel that can automatically inspect the health of spent nuclear fuel stored in a spent nuclear fuel storage tank as an unmanned water robot.

상기 또는 다른 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따르면, 카메라를 구비하고 있는 수상 이동체; 및 상기 이동체를 제어하기 위한 제어부;를 포함하며, 상기 제어부는, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 근거하여, 핵연료의 위치를 파악하는 이미지 프로세싱부; 상기 핵연료의 위치를 기준으로, 상기 이동체의 위치를 제어하는 포지션 제어부; 상기 이동체의 움직임을 제어하는 네비게이션부; 및 상기 이동체가 이동하며 획득한 데이터를 관리하는 데이터 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사 장치를 제공한다. 여기서, 사용후핵연료 검사 장치는 사용후핵연료 검사 위한 수상 로봇일 수 있다.According to an aspect of the present invention in order to achieve the above or other objects, a water moving body having a camera; And a control unit for controlling the moving object, wherein the control unit includes: an image processing unit configured to determine a location of nuclear fuel based on the image captured by the camera; A position control unit controlling a position of the moving object based on the position of the nuclear fuel; A navigation unit that controls the movement of the moving object; And a data management unit that manages the acquired data while the moving object moves. It provides a spent fuel test apparatus comprising: a. Here, the spent nuclear fuel inspection device may be a floating robot for inspection of spent nuclear fuel.

또한, 본 발명의 다른 측면에 따르면, 카메라를 구비하고 있는 수상 이동체가 이동함에 따라, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 근거하여, 핵연료의 위치를 파악하는 단계; 상기 핵연료의 위치를 기준으로, 상기 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계; 및 상기 이동체가 이동하며 획득한 데이터를 관리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사 방법을 제공한다.In addition, according to another aspect of the present invention, as the water moving object having a camera moves, determining the position of the nuclear fuel based on the image captured by the camera; Controlling the position and movement of the moving object based on the position of the nuclear fuel; And managing the data acquired while the moving object moves. It provides a method for inspecting spent nuclear fuel comprising:

본 발명에 따른 사용후핵연료 검사 장치 및 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the apparatus and method for inspecting spent nuclear fuel according to the present invention will be described as follows.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 수동 검사 작업 방식을 로봇 자동화 시스템으로 대체함으로써, 사용후핵연료 검사원의 방사선 피폭을 줄일 수 있다. According to at least one of the embodiments of the present invention, by replacing the manual inspection operation method with a robot automation system, it is possible to reduce the radiation exposure of the spent fuel inspector.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 정밀한 검사작업 수행이 가능하고, 사용후핵연료의 총 검사 기간과 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다. In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to perform a precise inspection work, there is an advantage that the total inspection period and cost of the spent nuclear fuel can be reduced.

그리고, 검사의 계획과, 데이터 관리를 체계적으로 운용 할 수 있으며, 핵연료 저장조에 ICVD 장비 등을 떨어트리는 사고를 방지 할 수 있다. In addition, inspection planning and data management can be systematically operated, and accidents of dropping ICVD equipment into the nuclear fuel storage tank can be prevented.

또 다른 예로, 검사작업 외에, 저장조 내부 상황 모니터링에 활용 가능하며, 작고 가벼운 크기로 제작되어 장비를 쉽게 이동 시킬 수 있다는 장점이 있다.As another example, in addition to inspection work, it can be used for monitoring the internal condition of the storage tank, and has the advantage of being able to move equipment easily because it is manufactured in a small and light size.

본 발명의 적용 가능성의 추가적인 범위는 이하의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이다. 그러나 본 발명의 사상 및 범위 내에서 다양한 변경 및 수정은 당업자에게 명확하게 이해될 수 있으므로, 상세한 설명 및 본 발명의 바람직한 실시 예와 같은 특정 실시 예는 단지 예시로 주어진 것으로 이해되어야 한다.Further scope of applicability of the present invention will become apparent from the detailed description below. However, since various changes and modifications within the spirit and scope of the present invention can be clearly understood by those skilled in the art, specific embodiments such as the detailed description and preferred embodiments of the present invention should be understood as being given by way of example only.

도 1은 본 발명에 따른 사용후핵연료 검사 장치에 구비된 이동 로봇의 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 2는 로봇, 케이블 및 제어 컴퓨터의 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 3은 로봇이 작동되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 4는 제어 프로그램의 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다.
도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 사용후핵연료 검사 방법의 흐름도를 나타낸다.
1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a mobile robot provided in a spent nuclear fuel inspection apparatus according to the present invention.
2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a robot, a cable, and a control computer.
3 is a conceptual diagram illustrating an embodiment in which the robot is operated.
4 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a control program.
5 is a flowchart of a method for inspecting spent nuclear fuel according to another aspect of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 사용후핵연료 검사 장치에 구비된 이동 로봇의 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다. 1 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a mobile robot provided in a spent nuclear fuel inspection apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 사용후핵연료 검사 장치는 카메라를 구비하고 있는 수상 이동체(로봇)를 포함할 수 있다. 이와 관련하여, 로봇은 체렌코프 방사선을 측정할 수 있는 장비를 탑재할 수 있다.Referring to FIG. 1, the apparatus for inspecting spent nuclear fuel according to the present invention may include a floating body (robot) equipped with a camera. In this regard, the robot may be equipped with equipment capable of measuring Cherenkov radiation.

또한, 로봇은 상단에 부력재가 위치함으로써 저장조에 가라앉지 않고 떠 있을 수 있다. 실시 예로서, 총 4개의 부력재가 로봇의 상단에 위치할 수 있다.또한, 로봇은 배터리, 프로펠러(210) 등의 무거운 물체는 하단에, 부력재 등의 가벼운 물체는 상단에 위치함으로써, 복원 모멘트를 발생시켜 전복되지 않는 구조로 이루어질 수 있다. 이와 관련하여, 프로펠러(210)는 평면 운동의 3자유도만 가능하며, 잠수나 부상을 위한 프로펠러는 없다. 따라서, 프로펠러(210)가 오작동 되더라도 상기 로봇은 물 속으로 들어가지 못하게 된다.In addition, the robot can float without sinking in the storage tank because the buoyancy material is located at the top. As an embodiment, a total of four buoyancy materials may be located at the top of the robot. In addition, in the robot, heavy objects such as batteries and propellers 210 are located at the bottom, and light objects such as buoyancy materials are located at the top, thereby creating a restoration moment. It can be made in a structure that does not overturn by generating. In this regard, the propeller 210 is only capable of three degrees of freedom of plane motion, and there is no propeller for diving or floating. Therefore, even if the propeller 210 malfunctions, the robot cannot enter the water.

또 다른 실시 예로서, 로봇의 외형(몸체)은 가벼운 플라스틱 계열로 제작될 수 있으며, 로봇의 상단에 배치되는 상부 실린더(100)에는 카메라(110)와 제어기(120)가 위치될 수 있다. 예컨대, 제어기(120)는 제어 컴퓨터의 제어 프로그램(이하, 설명하는 제어부)과 연결되어 제어 프로그램으로부터 신호를 수신한다. 한편, 제어기(120)는 수신한 신호에 따라 로봇에 구비된 부품들, 구체적으로, 카메라(110) 및 프로펠러(210)의 작동을 제어할 수 있다. As another embodiment, the outer shape (body) of the robot may be made of a light plastic type, and the camera 110 and the controller 120 may be positioned in the upper cylinder 100 disposed at the top of the robot. For example, the controller 120 is connected to a control program of the control computer (hereinafter, a controller to be described) to receive a signal from the control program. On the other hand, the controller 120 may control the operation of parts provided in the robot, specifically, the camera 110 and the propeller 210 according to the received signal.

상기 카메라(110)는 tilting 모터와 결합되어 있어서, 위, 정면, 아래 방향 등으로 방향을 전환할 수 있다. 한편, 로봇의 몸체는 배터리의 폭발을 견딜 수 있는 구조로 형성될 수 있다. 따라서, 배터리가 운용 중 폭발하더라도 로봇과 핵연료를 보호할 수 있다.Since the camera 110 is coupled with a tilting motor, it can change its direction upward, front, or downward. On the other hand, the body of the robot may be formed in a structure that can withstand the explosion of the battery. Therefore, even if the battery explodes during operation, it is possible to protect the robot and nuclear fuel.

한편, 사용후핵연료 저장조 내의 핵연료(검사대상)와 저장조의 수면사이(로봇의 위치) 거리는 발전소마다 다르다. 따라서, 카메라는 거리에 따라서 자동으로 초점을 맞추는 오토 포커싱 기능을 활용할 수 있다. On the other hand, the distance between the nuclear fuel in the spent fuel storage tank (to be inspected) and the water surface of the storage tank (position of the robot) differs for each power plant. Therefore, the camera can utilize an auto focusing function that automatically focuses according to a distance.

또 다른 실시 예로서, 상기 이동체의 하단에 배치되는 하부 실린더(200)에는 배터리가 위치할 수 있다. In another embodiment, a battery may be located in the lower cylinder 200 disposed at the lower end of the moving body.

그리고, 로봇의 전면부에는 로봇의 몸체와 연결되어 ICVD 장비(300)를 거치할 수 있는 마운트(310)와, ICVD 장비(300)가 내부에 배치된 실린더가 수직으로 연결될 수 있다. 한편, 본 발명에 따른 수상 로봇 시스템은 물에 가라 앉지 못하도록 설계된다. 이와 관련하여, 본 시스템이 물에 가라 앉을 경우, 오작동 등에 의해 핵연료에 훼손을 가할 수 있다. 따라서, 본 시스템은 양성 부력을 가져 물 위에 떠 있을 수 있어야 한다. 이때, 실린더가 손상되어 침수되더라도 부력재에 의해서 수상 로봇 시스템은 물 위에 떠 있을 수 있다. 이때, 카메라(110)와 제어기(120)는 상부 실린더(100)에 위치할 수 있고, 상부 실린더(100)는 외부 충격이나 물의 흐름에 따라 일시적으로 침수될 수 있다. 하지만, 수상 이동체는 부력재에 의해 물 위에 떠서 배치되도록 구성 가능하다. 따라서, 카메라(110)는 수중에서도 촬영 가능하도록 구성되고, 제어기(120)도 수중에서 동작 가능하도록 방수 처리되어야 한다.In addition, a mount 310 which is connected to the body of the robot to mount the ICVD equipment 300 and a cylinder in which the ICVD equipment 300 is disposed may be vertically connected to the front of the robot. On the other hand, the water robot system according to the present invention is designed to prevent sinking in water. In this regard, if the system sinks in water, it may damage nuclear fuel due to malfunction or the like. Therefore, the system must be able to float on water with positive buoyancy. At this time, even if the cylinder is damaged and submerged, the floating robot system may be floating on the water by the buoyancy material. In this case, the camera 110 and the controller 120 may be located in the upper cylinder 100, and the upper cylinder 100 may be temporarily submerged according to an external shock or the flow of water. However, the water moving body can be configured to float on the water by a buoyancy material. Therefore, the camera 110 is configured to be able to photograph underwater, and the controller 120 must be waterproofed to be operable underwater.

ICVD 장비(300)가 배치된 실린더의 바닥은 투명 재질로 구성되어 있어, ICVD 검사 장비가 수면 아래의 핵연료를 검사할 수 있도록 되어 있다. The bottom of the cylinder on which the ICVD equipment 300 is disposed is made of a transparent material, so that the ICVD inspection equipment can inspect the nuclear fuel under the water surface.

또한, 로봇의 주요 부품(제어기, 카메라 등)은 방사선 차폐구조이다. In addition, the main parts of the robot (controller, camera, etc.) are radiation shielding structures.

모든 부품은 방수 처리되어 있으므로, 방사능 오염수가 로봇내부로 스며드는 것을 방지할 수 있으며, 작업 후 맑은 물로 오염물을 제거할 수 있다. 이와 같이, 로봇 몸체와 로봇의 주요 부품은 방수구조로 구성되어, 사용 후 오염수 제거에 용이한 구조이다.Since all parts are waterproof, radioactive contaminated water can be prevented from seeping inside the robot, and contaminants can be removed with clear water after work. In this way, the robot body and the main parts of the robot are constructed in a waterproof structure, so it is easy to remove contaminated water after use.

한편, 주요 부품 간에 체결되는 각 나사들에 풀림 방지를 적용하여 나사의 풀림을 방지할 수 있다. 이와 같이 나사 풀림 방지에 의해 나사가 저장조 내부로 낙하하는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, it is possible to prevent loosening of the screws by applying loosening prevention to each screw fastened between main parts. In this way, by preventing the screw from loosening, it is possible to prevent the screw from falling into the storage tank.

또 다른 실시 예로서, 총 4개의 프로펠러(210)는 전후, 좌우, 제자리 회전 등의 제어를 가능하게 해준다. As another embodiment, a total of four propellers 210 enable control of front and rear, left and right, rotation in place, and the like.

도 2는 로봇, 케이블 및 제어 컴퓨터의 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다. 2 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a robot, a cable, and a control computer.

도 3은 로봇이 작동되는 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다. 3 is a conceptual diagram illustrating an embodiment in which the robot is operated.

도 2 및 도 3을 참조하면, 로봇은 제어 컴퓨터(제어부)와 유선 케이블(130)로 연결될 수 있으며, 저장소 내에 떠 있는 상태로 사용후핵연료를 검사할 수 있다. 2 and 3, the robot may be connected to a control computer (control unit) and a wired cable 130, and the spent fuel can be inspected while floating in the storage.

실시 예로서, 로봇은 제어장비(제어부)와 케이블로 연결되어 있으며, 유선 통신을 할 수 있다. As an embodiment, the robot is connected to a control device (control unit) by a cable, and can perform wired communication.

이때, 케이블(130)은 중성 부력재로써 물에 가라앉거나 떠오르지 않아 로봇의 움직임에 방해를 가하지 않게 된다. 또한, 케이블은 부드러운 연성재질로 이루어질 수 있다. At this time, the cable 130 is a neutral buoyant material and does not sink or float in water and thus does not interfere with the movement of the robot. In addition, the cable may be made of a soft soft material.

그리고, 케이블(130)은 로봇이 오작동 되거나 전원공급이 되지 않을 경우, 로봇을 견인할 수 있다. 이와 관련하여, 케이블(130)은 중성 부력에 의해 물에 가라 앉거나 물에 뜨지 않아 로봇의 움직임을 방해하지 않도록 구성된다. 구체적으로, 케이블(130)은 중성 부력에 의해 상기 이동체의 움직임을 방해하지 않도록 구성된다. 즉, 케이블(130)은 상기 이동체의 최대 이동 시에 필요한 길이 이상으로 상기 이동체와 제어 컴퓨터(400)를 연결하도록 구성된다. 또한, 케이블은 견고하게 제작되어 로봇이 오작동 시 강제로 물 밖으로 로봇을 인양 가능하도록 구성된다. 본 발명의 실시예에 따르면, 상기 케이블(130)은 상기 이동체의 제어기(120)와 상기 제어 컴퓨터(400)의 제어부를 연결할 수 있다. 여기서, 상기 제어부는 제어 컴퓨터(400) 자체를 의미하거나 또는 제어 컴퓨터(400)에서 실행되는 제어 프로그램과 이를 실행하는 장치를 의미할 수 있다. 이에 따라, 상기 제어부에서의 제어 명령을 상기 이동체의 제어기(120)가 수신하여 카메라 또는 프로펠러의 작동을 제어할 수 있다.In addition, the cable 130 can tow the robot when the robot malfunctions or power is not supplied. In this regard, the cable 130 is configured so that it does not sink or float in water due to neutral buoyancy and thus does not interfere with the movement of the robot. Specifically, the cable 130 is configured not to interfere with the movement of the moving object by neutral buoyancy. That is, the cable 130 is configured to connect the moving object and the control computer 400 to a length longer than that required for the maximum movement of the moving object. In addition, the cable is made to be sturdy, so that when the robot malfunctions, the robot can be forcibly lifted out of the water. According to an embodiment of the present invention, the cable 130 may connect the controller 120 of the moving object and the controller of the control computer 400. Here, the control unit may refer to the control computer 400 itself, or may refer to a control program executed in the control computer 400 and a device that executes the control program. Accordingly, the controller 120 of the moving object receives a control command from the controller to control the operation of the camera or propeller.

도 4는 제어 프로그램의 실시 예를 설명하기 위한 개념도이다. 4 is a conceptual diagram illustrating an embodiment of a control program.

도 4를 참조하면, 제어 프로그램(제어부 또는 이미지 프로세싱부)은 총 4가지의 서브프로그램 (서브 제어부 또는 서브 이미지 프로세싱부)으로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the control program (control unit or image processing unit) may be composed of a total of four sub programs (sub control unit or sub image processing unit).

먼저, 이미지 프로세싱 프로그램(이미지 프로세싱부)은 저장조 내부의 환경을 인식하고, 저장조 바닥, 저장조 벽면, 사용후핵연료, 파이프, 펌프 등의 구조물을 구분할 수 있다. First, the image processing program (image processing unit) recognizes the environment inside the storage tank and can classify structures such as the bottom of the storage tank, the wall of the storage tank, the spent fuel, pipes, and pumps.

특히, 저장조의 깊이나 조도 등의 조건이 달라지더라도 적응하여 인식률을 유지할 수 있다. 이와 관련하여, 제어 프로그램은 발전소 마다 서로 다른 물의 깊이를 감지하여 카메라의 초점 거리를 조절하도록 구성 가능하다.In particular, even if conditions such as depth or illuminance of the storage tank change, the recognition rate can be maintained by adapting. In this regard, the control program can be configured to adjust the focal length of the camera by sensing different depths of water for each power plant.

한편, 로봇은 수면 위에 떠서 작업을 수행하므로 정확한 위치제어가 필수적이다. 이에 따라, 포지션 제어 프로그램(포지션 제어부)은, 이미지 프로세싱 프로그램으로 구분한 핵연료를 기준으로 로봇의 상대 위치를 추정한다. 이와 관련하여, 제어 프로그램은 핵연료 저장조 내에 있는 파이프, 펌프, 외벽 등과 로봇이 충돌함을 방지하기 위하여 상호 간 거리를 측정하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 제어 프로그램은 충돌 방지 위한 가상의 벽을 생성하여 상호 간 안전 거리를 유지할 수 있다.On the other hand, since the robot floats on the surface and performs work, precise position control is essential. Accordingly, the position control program (position control unit) estimates the relative position of the robot based on the nuclear fuel classified by the image processing program. In this regard, the control program may be configured to measure the distances between the pipes, pumps, outer walls, etc. in the nuclear fuel storage tank to prevent the robot from colliding. For example, the control program can create a virtual wall to prevent collisions and maintain a safe distance between them.

그리고, 검사장비의 정확한 운용을 위해, 정밀한 위치 제어를 수행할 수 있다. And, for accurate operation of the inspection equipment, it is possible to perform precise position control.

실시 예로서, 대류 하는 물이나, 펌프로부터 생기는 파도 등의 외란에 의해서 로봇의 위치는 조금씩 틀어질 수 있다. 이것을 보완하기 위하여, 포지션 제어 프로그램(포지션 제어부)은 자세 센서, 가속도 센서와 이미지 프로세싱 프로그램을 활용할 수 있다. 이때, 상기 자세 센서 및 가속도 센서는 상기 이동체의 상부 실린더(100)에 위치할 수 있다.As an embodiment, the position of the robot may be slightly shifted due to disturbances such as convective water or waves generated from a pump. To compensate for this, the position control program (position control unit) can utilize a posture sensor, an acceleration sensor, and an image processing program. In this case, the attitude sensor and the acceleration sensor may be located in the upper cylinder 100 of the moving body.

구체적으로, 포지션 제어는 총 2가지의 서브 시스템으로, 회전 변화 제어와 변위 변화 제어를 수행할 수 있다. Specifically, the position control is a total of two subsystems, it is possible to perform rotation change control and displacement change control.

회전 변화 제어는 로봇이 외란에 의해서 yaw 방향(로봇을 위에서 보았을 때, 로봇이 무게 중심을 기준으로 시계 혹은 시계 반대방향으로 회전)으로 틀어지는 것을 감지하여 현 상태를 유지하게 해주는 제어이다.The rotation change control detects that the robot is twisted in the yaw direction (when the robot is viewed from above, the robot rotates clockwise or counterclockwise based on the center of gravity) and maintains the current state.

회전 변화 제어에는 자세 센서와 이미지 프로세싱 프로그램을 사용할 수 있다. The attitude sensor and image processing program can be used for rotational change control.

구체적으로, 자세 센서는 로봇이 회전하는 각도를 측정한다. 이미지 프로세싱 프로그램은 카메라로 들어오는 정보를 기준으로, 핵연료의 배열이 어느 방향으로 회전하는지를 감지할 수 있다. Specifically, the attitude sensor measures the angle at which the robot rotates. The image processing program can detect in which direction the array of nuclear fuel rotates based on the information coming into the camera.

이에 따라, 자세 센서로 측정된 회전 각도와 이미지 프로세싱 프로그램으로 측정한 핵연료 배열이 회전하는 수준을 융합하여, 로봇의 실제 회전 변화를 측정하고, 최종적으로 로봇의 프로펠러(210)를 로봇의 회전 방향과 반대로 작동시켜 현 상태의 자세를 유지할 수 있다. Accordingly, the rotation angle measured by the attitude sensor and the rotation level of the nuclear fuel array measured by the image processing program are fused to measure the actual rotation change of the robot, and finally, the propeller 210 of the robot is connected to the rotation direction of the robot. By doing the opposite, you can maintain the current posture.

변위 변화 제어는 가속도 센서와 이미지 프로세싱 프로그램을 동시에 사용할 수 있다. The displacement change control can use the acceleration sensor and the image processing program at the same time.

구체적으로, 가속도 센서는 로봇이 종방향 혹은 횡방향으로 움직일 때 가속도 값을 측정한 후, 이를 적분 연산하여 로봇이 병진방향으로 이동한 양을 추정한다.Specifically, the acceleration sensor measures the acceleration value when the robot moves in the longitudinal direction or the transverse direction, and then calculates the integral to estimate the amount of movement of the robot in the translation direction.

이미지 프로세싱 프로그램은 중심의 핵연료를 기준으로 이미지 상의 핵연료가 화면에서 종/횡방향으로 변위 이동한 벡터를 구하여, 로봇의 이동량을 추정할 수 있다. The image processing program can estimate the movement amount of the robot by obtaining a vector in which the nuclear fuel in the image is displaced vertically and horizontally on the screen based on the nuclear fuel at the center.

이와 같이, 가속도 센서와 변위 이미지 프로세싱 프로그램의 정보를 활용하여 변위 변화를 추정하며, 변위 발생시, 로봇의 프로펠러를 반대방향으로 작동시켜 로봇의 현 위치를 유지시킬 수 있다. In this way, the displacement change is estimated by using information from the acceleration sensor and the displacement image processing program, and when displacement occurs, the robot's current position can be maintained by operating the propeller of the robot in the opposite direction.

포지션 제어 프로그램은 또한 로봇의 현 위치가 핵연료 배열 방향과 평행하지 않을 경우, 상대 각도 오차 값을 측정하여 로봇을 회전시켜 로봇의 자세를 핵연료의 배열과 평행하도록 정렬시킬 수 있다. The position control program can also rotate the robot by measuring the relative angular error value when the current position of the robot is not parallel to the nuclear fuel arrangement direction, thereby aligning the robot's posture to be parallel to the nuclear fuel arrangement.

네비게이션 프로그램(네비게이션부)은 수동 혹은 자동 모드로 로봇을 저장조 내에서 움직일 수 있게 한다. 이와 관련하여, 제어 프로그램은 발전소 마다 서로 상이한 구조를 파악하여 지도 작성 가능하도록 구성될 수 있다.The navigation program (navigation unit) allows the robot to move within the reservoir in manual or automatic mode. In this regard, the control program may be configured to be able to create a map by grasping different structures for each power plant.

수동모드는 최초에 검사원이 로봇을 물위에 띄운 후, 검사하고자 하는 핵연료로 로봇을 이동시킬 때, 로봇을 회수 할 때, 사용할 수 있다.Manual mode can be used when the inspector initially floats the robot on the water, then moves the robot with nuclear fuel to be inspected, or when the robot is retrieved.

자동모드는 로봇이 알아서 핵연료 저장조 내에서 스스로의 위치파악, 검사 경로 계획 등을 할 때 사용한다. 자동모드에서는 현재 검사중인 핵연료의 위치, 기존의 검사장비 촬영 데이터 등을 관리하고 검사원에게 보여준다.The automatic mode is used by the robot to determine its own location in the nuclear fuel storage tank and to plan the inspection route. In the automatic mode, it manages the location of the nuclear fuel currently being inspected and the data from the existing inspection equipment, and shows it to the inspector.

한편, 기존의 핵연료 사찰의 경우 검사장비를 활용하여 검사원이 각각의 핵연료를 보고, 수기로 건전성을 기록하였다. 즉, 검사 기록이 체계적으로 디지털화 되거나 관리가 되지 않았다. Meanwhile, in the case of conventional nuclear fuel inspections, inspectors used inspection equipment to report each nuclear fuel and record its soundness by hand. In other words, inspection records were not systematically digitized or managed.

데이터 관리 프로그램(데이터 관리부)은 검사장비의 비디오 정보, 수중로봇의 카메라 정보, 로봇의 이동정보, 운용시간 등을 저장할 수 있다. The data management program (data management unit) may store video information of inspection equipment, camera information of an underwater robot, movement information of the robot, operation time, and the like.

검사장비 비디오 정보와 수중 로봇 카메라 정보는 각각 바라보는 각도, 위치, 시야 및 기록 시간이 다르므로 이를 통일 시켜 저장할 수 있다. Since the inspection equipment video information and the underwater robot camera information have different viewing angles, positions, fields of view and recording time, they can be unified and stored.

또한, 각 연료 저장조의 위치와 날짜, 시간을 기록하고, 각 핵연료의 위치와 검사장비 비디오 정보를 매칭시켜 저장할 수 있다. In addition, the location, date, and time of each fuel storage tank can be recorded, and the location of each nuclear fuel and video information of the inspection equipment can be matched and stored.

그리고, 같은 장소의 다른 시간대에서 촬영한 값을 서로 비교 할 수 있도록 해주며, 장비의 활용시간과 장소에 따라서 분류하는 기능을 수행할 수 있다. In addition, it is possible to compare values taken at different time zones in the same place with each other, and perform a function of classifying according to the use time and place of the equipment.

한편, 사찰 작업은 오랜 시간이 걸리므로 시스템의 과부하, 오작동 등을 방지할 필요가 있다. 이와 관련하여, 로봇이 오작동할 경우에 원격으로 정지시키기 위한 무선 전원 차단 스위치가 구비될 수 있다.On the other hand, since inspection work takes a long time, it is necessary to prevent overload and malfunction of the system. In this regard, a wireless power-off switch for remotely stopping the robot in case of malfunction may be provided.

이에 따라, 시스템 보호 프로그램(시스템 보호부)으로, 배터리 매니지먼트 프로그램은 배터리의 사용 전력량, 사용 전압을 측정하여 배터리의 잔량 및 교체 시기를 알려줄 수 있다. Accordingly, as a system protection program (system protection unit), the battery management program may measure the amount of power used and voltage of the battery to inform the remaining amount of the battery and the replacement time.

한편, 유선 시스템의 경우 수중 로봇이 한쪽 방향으로 회전할 경우 줄이 지속적으로 꼬이는 현상이 발생하게 된다. 케이블 보호 프로그램은, 이를 보완하기 위하여 로봇의 회전량을 측정하여 한쪽 방향으로 과도하게 회전하였을 경우, 반대방향으로 회전시켜 줄의 꼬임을 방지한다. On the other hand, in the case of a wired system, when the underwater robot rotates in one direction, the string is constantly twisted. In order to compensate for this, the cable protection program measures the amount of rotation of the robot and, when excessively rotated in one direction, rotates in the opposite direction to prevent twisting of the string.

그리고, 로봇이 핵연료 저장조에서 활용될 경우 지속적으로 방사선에 피폭된다. 따라서, 로봇이 오작동 하거나 고장나는 것을 방지하기 위하여 주요 부품의 피폭량을 추정하여 적정시기에 부품을 교체하여야 한다. And, if the robot is used in a nuclear fuel storage tank, it is continuously exposed to radiation. Therefore, in order to prevent the robot from malfunctioning or malfunctioning, it is necessary to estimate the exposure amount of the main parts and replace the parts at an appropriate time.

시스템 보호 프로그램(시스템 보호부)은, 로봇의 이동경로, 운용시간을 고려하여 주요 전자 부품의 피폭량을 추정하며, 기준 피폭량 허용량에 이를 경우 주요 부품을 교체하도록 알려줄 수 있다. The system protection program (system protection unit) estimates the exposure amount of major electronic components in consideration of the movement path and operating time of the robot, and can inform the replacement of major components when the standard exposure limit is reached.

이상에서는 본 발명에 따른 사용후핵연료 검사 장비, 즉 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇에 대해 살펴보았다. 이하에서는 이러한 검사 장비, 즉 수상 로봇을 이용한 본 발명의 다른 측면에 따른 사용후핵연료 검사 방법에 대해 살펴보기로 한다.In the above, a spent nuclear fuel inspection equipment according to the present invention, that is, a water robot for inspection of spent nuclear fuel, has been described. Hereinafter, a method for inspecting spent nuclear fuel according to another aspect of the present invention using such inspection equipment, that is, a floating robot will be described.

이와 관련하여, 도 5는 본 발명의 다른 측면에 따른 사용후핵연료 검사 방법의 흐름도를 나타낸다. 도 5를 참조하면, 사용후핵연료 검사 방법은 핵연료의 위치를 파악하는 단계(S100), 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계(S200) 및 획득한 데이터를 관리하는 단계(S300)를 포함한다. 한편, 전술된 단계들은 전술한 제어 프로그램(제어부 또는 프로세싱부)에 의해 수행될 수 있다. In this regard, FIG. 5 shows a flowchart of a method for inspecting spent nuclear fuel according to another aspect of the present invention. Referring to FIG. 5, the method for inspecting spent nuclear fuel includes determining the position of nuclear fuel (S100), controlling the position and movement of the moving object (S200), and managing the acquired data (S300). Meanwhile, the above-described steps may be performed by the above-described control program (control unit or processing unit).

핵연료의 위치를 파악하는 단계(S100)에서, 카메라를 구비하고 있는 수상 이동체가 이동함에 따라, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 근거하여, 핵연료의 위치를 파악할 수 있다.In the step (S100) of determining the location of the nuclear fuel, as the aeroplane moving object equipped with the camera moves, the location of the nuclear fuel may be determined based on the image captured by the camera.

또한, 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계(S200)에서, 핵연료의 위치를 기준으로, 상기 이동체의 위치 및 움직임을 제어할 수 있다.In addition, in the step of controlling the position and movement of the moving object (S200), the position and movement of the moving object may be controlled based on the position of the nuclear fuel.

이와 관련하여, 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계(S200)에서, 자세 센서를 이용하여 상기 이동체의 회전 각도를 측정할 수 있다. 또한, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 핵연료의 배열이 회전하는 방향을 감지하여, 상기 이동체의 자세가 유지될 수 있도록, 상기 이동체의 위치를 제어할 수 있다.In this regard, in the step of controlling the position and movement of the moving object (S200), the rotation angle of the moving object may be measured using a posture sensor. In addition, by detecting the direction in which the array of nuclear fuel rotates in the image captured by the camera, the position of the moving object may be controlled so that the posture of the moving object can be maintained.

한편, 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계(S200)에서, 가속도 센서를 이용하여 상기 이동체가 소정 방향으로 이동한 정도를 산출할 수 있다. 또한, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 핵연료의 배열이 이동된 정도를 감지하여, 상기 이동체의 자세가 유지될 수 있도록, 상기 이동체의 위치를 제어할 수 있다.Meanwhile, in the step of controlling the position and movement of the moving object (S200), the degree to which the moving object has moved in a predetermined direction may be calculated using an acceleration sensor. In addition, it is possible to control the position of the moving object so that the posture of the moving object can be maintained by detecting the degree to which the array of nuclear fuel has been moved in the image captured by the camera.

한편, 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계(S200)는 상기 핵연료의 저장조 내에 있는 파이프, 펌프, 외벽과 상기 이동체가 충돌하는 것을 방지하기 위해 상호 간 거리를 측정하는 단계를 포함할 수 있다. 이때, 상기 상호 간 거리를 측정하는 단계에서, 상기 이동체가 충돌하는 것을 방지하기 위해 가상을 벽을 생성하여 상호 간 안전 거리를 유지할 수 있다.On the other hand, controlling the position and movement of the moving object (S200) may include measuring a distance between the pipe, the pump, and the outer wall of the nuclear fuel storage tank and the moving object from colliding with each other. At this time, in the step of measuring the mutual distance, a virtual wall may be created to prevent the moving objects from colliding to maintain a safe distance between them.

이에 따라, 상기 상호 간 거리와 상기 핵연료의 위치를 기준으로, 상기 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계가 수행할 수 있다.Accordingly, the step of controlling the position and movement of the moving object based on the mutual distance and the position of the nuclear fuel may be performed.

한편, 획득한 데이터를 관리하는 단계(S300)에서, 상기 이동체가 이동하며 획득한 데이터를 관리, 즉 저장 및 처리한다.Meanwhile, in the step of managing the acquired data (S300), the moving object manages, that is, stores and processes the acquired data.

본 발명에 따른 사용후핵연료 검사 장치 및 방법의 효과에 대해 설명하면 다음과 같다.The effects of the apparatus and method for inspecting spent nuclear fuel according to the present invention will be described as follows.

본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 수동 검사 작업 방식을 로봇 자동화 시스템으로 대체함으로써, 사용후핵연료 검사원의 방사선 피폭을 줄일 수 있다. According to at least one of the embodiments of the present invention, by replacing the manual inspection operation method with a robot automation system, it is possible to reduce the radiation exposure of the spent fuel inspector.

또한, 본 발명의 실시 예들 중 적어도 하나에 의하면, 정밀한 검사작업 수행이 가능하고, 사용후핵연료의 총 검사 기간과 비용을 줄일 수 있다는 장점이 있다. In addition, according to at least one of the embodiments of the present invention, it is possible to perform a precise inspection work, there is an advantage that the total inspection period and cost of the spent nuclear fuel can be reduced.

그리고, 검사의 계획과, 데이터 관리를 체계적으로 운용 할 수 있으며, 핵연료 저장조에 ICVD 장비 등을 떨어트리는 사고를 방지 할 수 있다. In addition, inspection planning and data management can be systematically operated, and accidents of dropping ICVD equipment into the nuclear fuel storage tank can be prevented.

또 다른 예로, 검사작업 외에, 저장조 내부 상황 모니터링에 활용 가능하며, 작고 가벼운 크기로 제작되어 장비를 쉽게 이동시킬 수 있다는 장점이 있다.As another example, in addition to inspection work, it can be used for monitoring the internal condition of the storage tank, and has the advantage of being able to move equipment easily because it is manufactured in a small and light size.

상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다.The above detailed description should not be construed as restrictive in all respects and should be considered as illustrative. The scope of the present invention should be determined by reasonable interpretation of the appended claims, and all changes within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention.

Claims (10)

양성 부력을 가져 저장조의 물 위에 항시 떠 있도록 형성되는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇에 있어서,
카메라를 구비하며, 평면 운동만 가능하도록 형성된 수상 이동체; 및
상기 저장조의 물의 깊이를 감지하고, 감지된 물의 깊이에 따라 상기 카메라의 초점 거리를 조절하며, 상기 수상 이동체를 제어하기 위한 제어부;를 포함하며,
상기 제어부는,
상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 근거하여, 상기 저장조 내부에 보관된 핵연료를 구분하는 이미지 프로세싱부;
상기 구분된 핵연료를 기준으로, 상기 수상 이동체의 상대 위치를 추정하며 추정된 상대 위치에 근거하여 상기 수상 이동체의 위치를 제어하는 포지션 제어부;
상기 수상 이동체의 움직임을 제어하는 네비게이션부; 및
상기 수상 이동체가 이동하며 획득한 데이터를 관리하는 데이터 관리부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇.
In the floating robot for the inspection of spent nuclear fuel that has positive buoyancy and is formed to always float on the water of the reservoir,
A water moving body provided with a camera and formed to allow only plane movement; And
Includes; a control unit for sensing the depth of the water in the storage tank, adjusting the focal length of the camera according to the detected depth of water, and controlling the water moving object,
The control unit,
An image processing unit for classifying nuclear fuel stored in the storage tank based on the image captured by the camera;
A position control unit estimating a relative position of the floating body based on the divided nuclear fuel and controlling the position of the floating body based on the estimated relative position;
A navigation unit for controlling the movement of the water moving object; And
And a data management unit that manages the acquired data while the floating body moves.
제1항에 있어서,
상기 포지션 제어부는,
자세 센서를 이용하여 상기 수상 이동체의 회전 각도를 측정하고, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 핵연료의 배열이 회전하는 방향을 감지하여, 상기 수상 이동체의 자세가 유지될 수 있도록, 상기 수상 이동체의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇.
The method of claim 1,
The position control unit,
The position of the aquatic movable body so that the posture of the aquatic movable body can be maintained by measuring the rotation angle of the floating body using a posture sensor and detecting the direction in which the array of nuclear fuel rotates in the image photographed by the camera. Water robot for inspection of spent nuclear fuel, characterized in that to control the.
제1항에 있어서,
상기 포지션 제어부는,
가속도 센서를 이용하여 상기 수상 이동체가 소정 방향으로 이동한 정도를 산출하고, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 핵연료의 배열이 이동된 정도를 감지하여, 상기 수상 이동체의 자세가 유지될 수 있도록, 상기 수상 이동체의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇.
The method of claim 1,
The position control unit,
Using an acceleration sensor, the degree of movement of the floating body in a predetermined direction is calculated, and the degree of movement of the array of nuclear fuel in the image captured by the camera is detected, so that the posture of the floating body can be maintained. A water robot for inspection of spent nuclear fuel, characterized in that it controls the position of the floating body.
제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 수상 로봇과 별개의 제어 장비에 케이블로 연결 및, 상기 제어 장비와 유선 통신을 수행하며,
제1 방향에 대한 상기 수상 이동체의 회전량이 기 설정된 수준 이상이면, 상기 수상 이동체를 상기 제1 방향과 반대 방향인 제2 방향으로 회전시켜 상기 케이블의 꼬임을 방지하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇.
The method of claim 1,
The control unit,
Connected with a cable to a control equipment separate from the water robot and perform wired communication with the control equipment,
When the amount of rotation of the floating body with respect to the first direction is more than a preset level, the water moving body is rotated in a second direction opposite to the first direction to prevent twisting of the cable. Water robot for
제1항에 있어서,
상기 수상 이동체에 구비된 부품들의 작동을 제어하는 제어기 및 상기 카메라는 상기 이동체의 상단에 배치되는 제어기는 상부 실린더에 위치되고,
상기 상부 실린더가 침수되더라도 상기 수상 이동체가 물 위에 뜬 상태를 유지할 수 있도록 상기 양성 부력을 발생시키는 부력재를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇.
The method of claim 1,
The controller for controlling the operation of the parts provided in the water moving body and the controller disposed at the top of the moving body are located in the upper cylinder,
A floating robot for inspection of spent nuclear fuel, characterized in that it comprises a buoyant material generating the positive buoyancy so that the floating body remains floating on water even when the upper cylinder is submerged.
양성 부력을 가져 저장조의 물 위에 항시 떠 있도록 형성되는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇의 제어 방법에 있어서,
상기 저장조의 물의 깊이를 감지하고, 감지된 물의 깊이에 따라 상기 수상 로봇에 구비된 카메라의 초점 거리를 조절하는 단계;
상기 수상 로봇에 구비된 수상 이동체의 이동에 따라 상기 카메라가 이동하면, 상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에 근거하여, 상기 저장조 내부에 보관된 핵연료를 구분하는 단계;
상기 구분된 핵연료를 기준으로 상기 수상 이동체의 상대 위치를 추정하는 단계;
추정된 상기 수상 이동체의 상대 위치에 근거하여, 상기 수상 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계; 및
상기 수상 이동체가 이동하며 획득한 데이터를 관리하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇의 제어 방법.
In the control method of a water robot for inspection of spent nuclear fuel that has positive buoyancy and is formed to always float on the water of the storage tank,
Sensing the depth of water in the storage tank and adjusting a focal length of a camera provided in the water robot according to the detected depth of water;
When the camera moves according to the movement of the floating object provided in the aquatic robot, dividing nuclear fuel stored in the storage tank based on an image captured by the camera;
Estimating a relative position of the floating body based on the divided nuclear fuel;
Controlling the position and movement of the moving object based on the estimated relative position of the moving object; And
And managing the acquired data while the aquatic moving object moves.
제6항에 있어서,
상기 수상 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계는,
자세 센서를 이용하여 상기 수상 이동체의 회전 각도를 측정하고,
상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 핵연료의 배열이 회전하는 방향을 감지하여, 상기 수상 이동체의 자세가 유지될 수 있도록, 상기 수상 이동체의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇의 제어 방법.
The method of claim 6,
Controlling the position and movement of the water moving object,
Using a posture sensor to measure the rotation angle of the water moving object,
A water robot for inspection of spent nuclear fuel, characterized in that it controls the position of the floating body so that the position of the floating body can be maintained by detecting the direction in which the array of nuclear fuel rotates in the image photographed by the camera Control method.
제6항에 있어서,
상기 수상 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계는,
가속도 센서를 이용하여 상기 이동체가 소정 방향으로 이동한 정도를 산출하고,
상기 카메라에 의해 촬영된 이미지에서 핵연료의 배열이 이동된 정도를 감지하여, 상기 수상 이동체의 자세가 유지될 수 있도록, 상기 수상 이동체의 위치를 제어하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇의 제어 방법.
The method of claim 6,
Controlling the position and movement of the water moving object,
The degree to which the moving object has moved in a predetermined direction is calculated using an acceleration sensor,
A water robot for inspection of spent nuclear fuel, characterized in that it controls the position of the water vehicle so that the position of the water vehicle is maintained by detecting the degree of movement of the arrangement of nuclear fuel in the image photographed by the camera Control method.
제6항에 있어서,
상기 수상 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계는,
상기 저장조 내에 있는 파이프, 펌프, 외벽과 상기 수상 이동체가 충돌하는 것을 방지하기 위해 상호 간 거리를 측정하는 단계; 및
상기 상호 간 거리와 상기 핵연료의 위치를 기준으로, 상기 수상 이동체의 위치 및 움직임을 제어하는 단계를 포함하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇의 제어 방법.
The method of claim 6,
Controlling the position and movement of the water moving object,
Measuring a distance between the pipe, the pump, and the outer wall in the storage tank and the water moving object from colliding with each other; And
A control method of a floating robot for inspecting spent nuclear fuel comprising the step of controlling the position and movement of the floating body based on the mutual distance and the location of the nuclear fuel.
제9항에 있어서,
상기 상호 간 거리를 측정하는 단계에서, 상기 수상 이동체가 충돌하는 것을 방지하기 위해 가상의 벽을 생성하여 상기 저장조 내의 파이프, 펌프, 외벽과 상기 수상 로봇 상호 간 안전 거리를 유지하는 것을 특징으로 하는 사용후핵연료 검사를 위한 수상 로봇의 제어 방법.
The method of claim 9,
In the step of measuring the mutual distance, a virtual wall is created to prevent the water moving object from colliding to maintain a safe distance between the pipe, the pump, and the outer wall in the reservoir and the water robot. Control method of a water robot for testing spent fuel.
KR1020180139341A 2017-12-14 2018-11-13 Spent nuclear fuel inspection surface robot and method KR102172257B1 (en)

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