KR20160006114A - 원자력 연료 어셈블리 변형 측정을 위한 시스템 및 방법 - Google Patents

원자력 연료 어셈블리 변형 측정을 위한 시스템 및 방법 Download PDF

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Abstract

조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부의 공간적인 변위를 측정하는 방법, 시스템 및 컴퓨터 프로그램 제품. 시스템은 메모리 및 상기 메모리로부터 데이터를 수취하도록 구성되는 프로세서를 포함한다. 프로세서 및 컴퓨터 프로그램은: 화상화 시스템을 사용하여 포착되는 제1 화상 데이터 프레임을 수취하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되고; 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하며; 상기 제1 화상 데이터로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하도록 구성된다.

Description

원자력 연료 어셈블리 변형 측정을 위한 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD FOR NUCLEAR FUEL ASSEMBLY DEFORMATION MEASUREMENT}
본 개시내용은 원자력 연료 어셈블리의 변형, 특히 굴곡 변형 또는 다른 만곡 변형을 검출하기 위한 원자력 연료 어셈블리의 측정에 관한 것이다.
원자력 전력 산업에서, 원자력 반응기에 사용되는 연료 어셈블리의 상태를 연속적으로 감시하는 것은 매우 중요하다. 감시되는 파라미터의 예는 취급 손상, 산화물 성장, 이질 물질의 존재 및 만곡이다.
원자력 전력 반응기에서, 반응기 코어는 다수의 연료 어셈블리를 포함한다. 반응기의 크기에 따라서, 언제든지 코어에는 예를 들어 100개 이상의 연료 어셈블리가 있을 수 있다. 연료 어셈블리는 조밀하게 반응기 코어의 소정 위치에서 패킹되기 때문에, 각각의 연료 어셈블리의 치수 표준은 매우 엄격한 공차 내에 충족되어야 한다. 서비스 전 품질 보증 검사가 허용 공차로부터의 새로운 연료 어셈블리의 형성 및 조립에 있어서의 임의의 편차를 확인하기 위해 수행된다. 연료 어셈블리는 또한 그것이 직선형인지, 굴곡되어 있지 않은지, 및 임의의 비틀림이 없는지의 여부를 결정하기 위해 검사된다.
반응기 동작 동안, 연료 어셈블리는 조사후/조사중 이고, 고온, 온도 구배, 압력, 진동, 및 물 흐름으로부터 유래하는 격차 성장 때문에 굴곡되고 비틀릴 수 있다. 각각의 반응기 연료교체 사이클 동안, 연료 어셈블리는 연료 어셈블리의 일부가 새로운 연료 어셈블리에 의해 대체되면서 반응기 코어에서 상이한 위치로 이동된다. 소정 연료 어셈블리는 소진되고 반응기로부터 제거된다. 조사후 연료 어셈블리의 적어도 일부는 연료교체 동작 동안 반응기 코어의 일 위치로부터 이동하고 최종적으로 코어의 다른 위치로 이동하기 때문에, 이러한 연료 어셈블리의 연속 서비스가능성을 검증할 필요가 있다.
그러므로, 연료 어셈블리의 치수 표준으로부터의 편차 및 연료 어셈블리가 굴곡되어 있지 않은지 그리고 비틀림이 없는 상태인지의 여부의 정확하고 효율적인 결정은, 검사되어야 하며 노출로부터 사람을 보호하기 위해서 원격으로 조정되어야 하는 조사후/조사중 연료 어셈블리에 대해 특히 중요하다. 게다가, 예를 들어 연료 어셈블리를 코어 내의 그것의 위치로부터 검사 스탠드 안으로 승강시키기 위해 연료 어셈블리가 이동될 때, 연료 어셈블리의 손상 위험이 증가한다.
연료 어셈블리의 변형은 하부 코어 플레이트와 연료 어셈블리의 정확한 정렬을 막을 수 있고, 인접한 구성요소/연료 어셈블리와의 간섭의 원인이 될 수 있으며, 극단적인 경우에는 제어봉을 삽입하는 것을 불가능하게 할 수 있고, 이는 반응기 안전성 문제이다. 게다가, 연료 어셈블리를 반응기 코어 내의 그 제약된 위치에 배치하기를 시도할 때까지, 연료 어셈블리의 변형이 인지되지 않는 경우가 많다.
일부 종래 기술 해법에서, 굴곡 또는 만곡은 측정을 실행하기 위한 중간 위치에 연료 어셈블리를 재배치하는 것에 의해 측정되므로, 연료 어셈블리가 원자력 플랜트에서 사용 중인 경우에는 매우 고비용의 정지 시간을 야기한다. 제어봉 부근에 위치되고 과도하게 변형되어, 예를 들어 휘어지는 연료 어셈블리는 교체되어야 하며, 이는 시간 소모적이며 비용이 드는 처리이다. 정지 시간에 대한 높은 비용 때문에, 연료 어셈블리 중 선택된 것만이 종래 기술 해법을 사용하여 측정될 수 있고, 나머지 연료 어셈블리의 상태는 고려되지 않거나 이들 연료 어셈블리의 이전의 측정으로부터 추산된다. 일부 실시형태에서, 제어봉 위치의 연료 어셈블리의 대부분이 측정되지만, 다수의 나머지 연료 어셈블리는 측정되지 않는다. 선택은 전형적으로 수동으로 행해지기 때문에, 인적 오류, 예를 들어 측정되어야 하는 연료 어셈블리의 망각의 위험이 항상 있다.
변형의 측정은 전형적으로 물리적인 기준 대상, 예를 들어 연료 어셈블리에 대해 배치되는 와이어를 사용하여 수행되며, 그 후 기준 대상에 대한 연료 어셈블리의 시각적인 검사를 통해 또는 거리 측정 장치를 사용하여 거리 비교가 수동으로 수행된다.
덜 비싸고, 덜 시간 소모적이고, 인적 오류 도입 위험을 감소시키고, 측정 동안의 더 낮은 추가적인 변형 도입의 위험을 내포하며, 그리고/또는 반응기 코어 내의 연료 어셈블리의 모두 또는 적어도 대부분의 정확한 측정을 가능하게 하는 변형 측정 방법에 대한 요구가 있다.
본 발명의 일반적인 목적은 더 큰 동작 편의를 제공하면서 종래 기술 교시의 단점을 회피하는 원자력 연료 어셈블리 변형/굴곡을 측정하는 시스템을 제공하는 것이다.
종래 기술 문제들을 해결하기 위해서, 본 발명자들은, 검사 및 변형 측정을 연료 어셈블리를 이동시킬 때, 예를 들어 연료 어셈블리를 원자력 반응기로부터 연료 풀로, 또는 최종 폐기의 준비 중에 연료 풀로부터 건조 통(dry cask)으로 이동시킬 때의 필요 스테이지 동안에 또는 원자력 반응기의 유지보수에서의 필요 스테이지와 통합하는 것이 유익하다는 것을 인식하였다. 본 개시내용의 실시형태에 따르면, 예를 들어 원자력 반응기의 유지보수 또는 연료의 최종 폐기의 준비 중에 연료 어셈블리가 반응기로부터 제2 위치로 이동될 때 연료 어셈블리의 적어도 일 측을 나타내는 일련의 화상 데이터 프레임이 포착된다. 이에 의해, 많은 종래 기술 방법에 대한 경우처럼 반응기의 임의의 추가의 정지 시간 또는 최종 폐기의 준비 과정에서의 추가적인 시간을 필요로 하지 않으면서 화상 데이터가 얻어진다. 여기 기재된 실시형태의 화상화 시스템은 4면 연료 어셈블리의 4개의 평면 측, 6면 연료 어셈블리의 6개의 평면 측, 또는 임의의 다른 형상의 연료 어셈블리의 하나 이상의 측면 또는 모습을 나타내는 화상 데이터 프레임을 포착하도록 구성될 수 있다. 화상화 시스템은 원자력 반응기의 유지보수 또는 검사 동안 화상 데이터를 포착하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 양태에 따르면, 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 측정하는 방법이 제공되며, 상기 방법은,
- 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하는 단계로서, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되는, 단계,
- 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하는 단계, 및
- 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계를 포함한다.
본 발명의 추가의 양태에서, 상기 연료 어셈블리의 적어도 일부는 전체 연료 어셈블리를 포함하고 그리고/또는 상기 연료 어셈블리의 적어도 일부는 상기 연료 어셈블리에 포함되는 하나 이상의 연료봉을 포함한다.
상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하는 단계는,
- 상기 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제2 화상 데이터 프레임을 수취하는 단계로서, 상기 제2 화상 데이터 프레임은 상기 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제2 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제2 화상 데이터 프레임은 상기 제1 방향으로부터 포착되는 단계,
- 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 데이터를 상기 제2 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 데이터와 조합함으로써 제1 조합 화상을 생성하는 단계, 및
- 상기 제1 조합 화상에 기초한 상기 연료 어셈블리의 소정 부분의 예상 화상 위치에 대해 소정 관계를 갖는 2개 이상의 기준 화상 좌표의 세트를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
추가로, 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계는,
- 상기 제1 화상의 상기 연료 어셈블리의 소정 부분을 식별하는 단계,
- 측정 화상 좌표의 세트를 결정하는 단계로서, 상기 측정 화상 좌표의 세트의 측정 화상 좌표의 각각은 기준 화상 좌표의 세트에 포함되는 기준 화상 좌표와 연관되고, 상기 측정 화상 좌표의 세트의 측정 화상 좌표는 상기 연료 어셈블리의 소정 부분이 상기 제1 화상에서 식별되는 화상 위치에 관련되는 단계, 및
- 상기 기준 화상 좌표의 세트의 상기 화상 좌표의 각각과 상기 측정 화상 좌표의 세트의 대응하는 화상 좌표와의 사이의 변위를 결정함으로써 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 양태는, 상기 기준 좌표의 세트에 포함되는 2개 이상의 기준 화상 좌표에 기초하여 선형 근사를 수행함으로써 기준선을 근사하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 상이한 추가적인 양태에서:
- 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계는 화상 데이터 프레임의 세트의 각각의 화상 데이터 프레임에 대해 수행된다.
- 공간적인 변위는 제1 및 제2 화상에 묘사된 상기 연료 어셈블리의 상기 적어도 일부의 변형을 나타낸다.
- 공간적인 변위는 상기 연료 어셈블리 내의 파편을 나타낸다.
- 상기 방법은 추출된 측정 데이터에 기초하여 연료 어셈블리의 하나 이상의 부분이 변형을 포함하는지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 추가의 양태에 따르면, 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 측정하는 시스템이 제공되며, 상기 시스템은,
- 메모리, 및
- 상기 메모리로부터 데이터를 수취하도록 구성되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 추가로,
ⅰ) 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되고,
ⅱ) 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하며,
ⅲ) 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하도록 구성된다.
상기 프로세서는 추가로 여기 기재된 방법 단계 및 기능 중 임의의 것 또는 그 모두를 수행하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 또 다른 양태는 컴퓨터 프로그램 제품을 제공하며, 상기 컴퓨터 프로그램 제품은, 연산 장치에서 실행될 때,
- 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되고,
- 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하며,
- 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출함으로써,
조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 측정하게 프로세서를 제어하도록 구성된다.
컴퓨터 프로그램 제품은 추가로 여기 기재된 방법 단계 및 기능 중 임의의 것 또는 그 모두를 수행하도록 구성될 수 있다.
방법, 시스템 및 컴퓨터 프로그램 제품 실시형태는 추가로 첨부된 청구항 및 상세한 설명에 기재되어 있다.
이제 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시형태를 보다 상세하게 설명한다.
도 1은 실시형태에 따른 측정 시스템의 개략도를 도시한다.
도 2는 실시형태에 따른 측정 시스템 환경의 개략도를 도시한다.
도 3은 실시형태에 따른 측정 데이터의 추출 방법의 흐름도를 도시한다.
도 4는 추출된 측정 데이터에 기초한 3차원의 시각적인 표현을 도시한다.
도 5는 공간적인 변위를 나타내는 상태의 위에서 본 연료 어셈블리의 시각적인 표현을 도시한다.
도 6a는 일부 실시형태에 따른 연료 어셈블리의 사시도를 도시한다.
도 6b는 비교를 위한 하나의 굴곡된 연료 어셈블리 및 하나의 굴곡되지 않은 연료 어셈블리의 예시적인 예를 도시한다.
도 7은 화상화 시스템의 실시형태를 도시한다.
도 8a는 다수의 포착된 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 정보를 포함하는 예시적인 조합 화상을 도시한다.
도 8b는 일부 실시형태에 따른 도 8a의 조합 화상을 획득하기 위한 스티칭(stitching)을 도시한다.
도 8c는 묘사된 연료 어셈블리의 공간적인 변위의 검출을 위해 사용된 기준이 표시된 상태로 도 8a의 예시적인 조합 화상을 도시한다.
도 8d는 도 8c의 예시적인 조합 화상의 일부를 도시한다.
도입
본 개시내용의 양태에 따르면, 조사중 연료 조립체의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 방법, 시스템, 및 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
추출된 측정 데이터에 의해 나타나는 공간적인 변위는, 예를 들어 연료 어셈블리의 변형; 연료 어셈블리에 포함되는 하나 이상의 연료봉의 변형; 연료 어셈블리의 굴곡; 연료 어셈블리에 포함되는 하나 이상의 연료봉의 굴곡; 연료 어셈블리의 비틀림; 연료 어셈블리에 포함되는 하나 이상의 연료봉의 비틀림; 연료 어셈블리에 포함되는 하나 이상의 연료봉의 형태 및/또는 직경의 변화; 연료 어셈블리에 포함되는 연료봉 사이의 간극 크기의 증가/감소; 상기 연료 어셈블리 내에서 검출된 파편; 손상된 스페이서 그리드(spacer grid); y 방향의 예상 위치에 비교되는 y 방향의 봉의 위치; 봉의 폭; 봉의 각도; 및/또는 스페이서 그리드, 상부 노즐 및/또는 저부 노즐이 연료 어셈블리의 연장 방향에 비해 기울어진 경우 중에서 선택된 것일 수 있다.
공간적인 변위는 많은 경우에 잠재적인 안전 위험을 나타내며 인지되지 않은 채로 남겨지는 경우 반응기 코어의 고비용 정지 시간 및/또는 손상을 초래할 수 있다. 또한, 시간에 걸친 임의의 공간적인 변위에 대한 정보는 다가오는 문제의 예측 및 편차 경향을 위해 사용될 수 있다. 공간적인 변위에 대한 정보는 추가로 반응기 코어 내의 연료 어셈블리의 배치의 최적화를 위해 사용될 수 있고, 이에 의해 반응기 코어 효율의 최적화 및 지속성을 가능하게 한다. 이에 의해, 원자력 반응기 코어의 성능의 최적화 및/또는 그와 관련된 문제의 검출에 대한 예방적인 접근이 가능해진다. 이는, 연료 어셈블리의 교체 후까지 측정 데이터가 전형적으로 가용하지 않은, 즉 반응기 코어의 임의의 최적화는 다음 검사가 수행되는 시기인 12 내지 18개월 정도를 기다려야만 하는 종래 기술 방법에 대비된다.
본 개시내용은, 여기 나타낸 방법 및 시스템 실시형태는 예를 들어 검사 또는 유지보수 동안 연료 어셈블리의 이전의 측정에서 회수된 화상 데이터로부터 이들 공간적인 변위 중 임의의 것 또는 그 모두에 대한 정보를 제공한다는 점에서 특히 유리하다. 이에 의해, 반응기 코어를 어떻게 최적화할 지 또는 결함, 파편 등을 어디서 찾아야 할 지를 결정하기 위한 추가적인 정보 및 기초가 연료 어셈블리를 추가로 측정할 필요 없이 제공된다.
원자력 반응기 코어는 100 이상의 연료 어셈블리를 포함할 수 있고, 이는 측정 기간이 시간 소모적이고 그리고/또는 수동적인 단계를 포함하는 경우 1회의 검사 기간에 모든 연료 어셈블리를 측정할 수 있는 시간이 없다는 것을 명백하게 한다. 그러므로, 이미 가용한 화상 데이터에 기초하여 측정 및 계산을 하는 본 개시내용의 자동적인 방법이 바람직하다. 여기 나타낸 방법 및 시스템은 반응기 코어에 포함되는 연료 어셈블리의 모두 또는 많은 선택된 부분의 신뢰할 수 있는 측정을 가능하게 한다.
종래 기술 방법에 비교되는 다른 장점은, 화상 데이터가 연료 어셈블리의 검사 또는 유지보수 동안 포착되는 여기 기재된 일부 실시형태에 따른 측정은 어떠한 추가적인 시간 소모적인 단계도 부가하지 않으며, 즉 연료 어셈블리를 검사하는 프로세스에 대한 주요 경로에 영향을 주지 않는 다는 것이다.
추가적인 이점은, 검사 목적의 연료 어셈블리의 추가적인 재배치가 불필요해지기 때문에, 연료봉 또는 연료 어셈블리의 다른 부품의 손상 위험이 크게 감소된다는 것이다.
여기 나타낸 실시형태에 따른 추출 측정 데이터를 얻기 위해서, 임의의 다른 방식, 예를 들어 하나 이상의 연료 어셈블리의 별도의 측정으로부터 포착된 화상 데이터를 사용하는 것이 또한 가능하다는 것이 통상의 기술자에게는 명확하며, 여기서 하나 이상의 연료 어셈블리는 본 기술에 알려진 임의의 종류의 고정구에 배치되고 하나 이상의 화상화 장치가 하나 이상의 방향으로부터 화상을 포착하기 위해 사용된다. 일부 실시형태에서, 하나 이상의 화상화 장치는 데이터의 포착 동안 반응기 풀에 위치되며, 따라서 측정은 인라인(in line)으로 실행된다.
추가의 장점은 4면 화상화 시스템을 사용하여 포착된 모든 포착된 화상 데이터는 이후의 해석, 분석 및/또는 계산을 위해 저장 및 회수될 수 있다는 것이다. 이에 의해, 연료 어셈블리 변형의 결정은 현장에서 또는 현장 밖에서 실행될 수 있다.
시스템 구성
도 1에 도시된 본 발명의 양태에 따르면, 메모리(130)로부터 데이터를 수취 또는 회수하도록 구성되는 프로세서(120)를 포함하는 측정 시스템(100)이 제공된다. 프로세스(120)는 추가로 저장을 위해 메모리(130)에 데이터를 전달하도록 구성될 수 있다. 프로세서(120)는 여기 기재된 방법 단계 및 기능 중 임의의 것 또는 그 모두를 포함하는 화상 데이터에 대한 화상 처리 및/또는 계산을 실행하도록 구성되는 실시형태에 따른다. 실시형태에서, 시스템(100)은 화상 데이터를 포착하고 추가로 포착된 화상 데이터를 메모리(130)에 전달하도록 구성되는 화상화 시스템(110)에 연결된다. 화상 데이터는 화상 데이터의 포착 동안, 즉 실시간으로 또는 거의 실시간으로 메모리(130)에 전달 및 저장될 수 있다. 대안적으로, 화상 데이터는 메모리(130)에 사전 저장될 수 있고 후처리 분석을 위해 프로세서(120)에 의해 회수될 수 있다.
프로세서(120)는, 측정 시스템(100)에 접속되거나, 측정 시스템(100)에 통신가능하게 연결되거나, 또는 측정 시스템(100)에 의한 처리를 위해 데이터를 준비하고 그리고 또는 측정 시스템(100)으로부터 데이터를 수취하도록 배치되는 외부 저장 장치로부터, 화상 데이터 및 화상 데이터 관련 정보를 회수하고, 그리고/또는 상기 외부 저장 장치에 화상 데이터 및 화상 데이터 관련 정보를 저장하도록 구성될 수 있다. 도 1b에 도시된 실시형태에서, 외부 저장 장치는 외부 장치(150)에 통합된 메모리(152)일 수 있고, 메모리(152)는 통신 네트워크(170)를 통해, 일부 실시형태에서는 외부 장치의 통신 인터페이스(156) 및 측정 시스템의 대응하는 통신 인터페이스(160)를 통해 측정 시스템(100)의 하나 이상의 유닛과 통신하도록 구성될 수 있다.
도 2에 도시된 다른 실시형태에서, 외부 저장 장치는 측정 시스템(100)의 하나 이상의 유닛 및/또는 외부 장치(150)로부터 정보를 수취하고 그리고/또는 상기 유닛 및/또는 외부 장치에 정보를 전달하도록 구성되는 외부 메모리(180)일 수 있다. 예를 들어, 외부 메모리(180)는 휴대용 메모리일 수 있다.
외부 장치(150)는 측정 시스템(100)으로부터 수취된 화상 데이터에 대해 여기 기재된 방법 단계 및 기능 중 임의의 것 또는 그 모두를 수행하도록 구성되는 프로세서(154)를 포함할 수 있다. 선택적으로, 외부 장치는 입력기(158)를 포함하며, 입력기(158)는 입력기(158)와 상호작용하는 사용자로부터 입력을 수취하고, 입력 수취에 응답하여 제어 신호를 발생시키며, 제어 신호를 프로세서(154)에 전달하도록 구성된다. 프로세서(154)는 입력기(158)로부터 제어 신호를 수취하도록 구성될 수 있다. 외부 장치(150) 및 측정 시스템(100)은 도 1b에 도시된 바와 같이 각각의 통신 인터페이스(156, 160)를 통해 통신하도록 구성될 수 있다.
실시형태에서, 외부 장치(150)는 화상 데이터 및/또는 화상 데이터 측정 관련 정보의 시각적인 표현을 시스템의 사용자에게 표시하도록 구성되는 디스플레이(140)를 포함한다. 디스플레이(140)는 외부 장치(150)의 다른 구성요소에 통합되거나, 접속되거나, 통신가능하게 연결되거나, 또는 상기 구성요소로부터 데이터를 수취하도록 구성될 수 있다. 실시형태에서, 시스템(100)은 하나 이상의 외부 장치(150)에 화상 데이터 정보를 전달하고 그리고/또는 상기 외부 장치로부터 화상 데이터 정보를 수취하도록 구성된다.
비제한적인 예에서, 화상화 시스템(110)은 연료 어셈블리의 4면의 화상을 동시에 포착하도록 배치되는 4면 화상화 시스템(700)이다. 이러한 예시적인 4면 화상화 시스템이 도 7에 도시되어 있으며, 상기 시스템은 도시된 실시형태에서는 대체로 일 평면에 위치되는 대체로 직각인 프레임을 포함하는 링(710)을 포함한다. 예시를 위해 그리고 비제한적인 목적으로, 상기 프레임의 치수는 120ⅹ130cm일수 있지만, 측정된 연료 어셈블리의 치수 및 시스템(700)이 사용될 원자력 전력 스테이션과 관련하여 가용한 공간에 따라 변할 것이라는 것을 밝혀둔다. 일부 실시형태에서, 시스템(700)은, 도 7에 나타낸 패턴에 따라 링(710)에 보다 구체적으로는 프레임에 장착되는 수중 사용을 위한 4개의 대체로 동일한 화상화 장치/카메라(720)를 포함한다. 4개의 화상화 장치(720)는 요컨대 일부 실시형태에서는 직사각형 프레임의 코너의 영역에 장착된다. 화상화 장치(720)는 실시형태에서 서로 정반대에서 쌍으로 장착된다. 수중 사용을 위한 화상화 장치(720)는 디지털 반도체 기술에 기초한 컬러 카메라 유닛, 일부 실시형태에서 CCD TV 카메라일 수 있지만, 임의의 적절한 유형의 화상화 장치가 사용될 수 있다. 화상화 장치(720)는 특히 모든 화상화 장치(720)가 높은 방사선 저항성을 갖는 점에서 유사한 종류인 것이 바람직하다.
도 6a 및 도 6b에 예시된 비제한적인 예에서, 본 발명 방법을 사용하여 측정된 연료 어셈블리는 4개의 평면 측을 갖는다. 그러나, 여기 기재된 방법 및 시스템은 임의의 다른 적절한 형상의 연료 어셈블리, 예를 들어 6개 이상의 평면 측을 갖는 어셈블리, 또는 실질적으로 원형 또는 타원형 원통의 형상의 어셈블리의 측정을 위해 동일하게 적용가능하다.
도 6a는 본 발명의 실시형태에 따라 측정된 연료 어셈블리(600)의 사시도이다. 도 6a의 연료 어셈블리(600)는 다수의 스페이서 그리드(604), 상부 노즐(602), 및 저부 노즐(608)에 의해 제자리에 유지되는 다수의 연료봉(606)을 포함한다.
도 6b는 하나의 굴곡된 연료 어셈블리 및 하나의 굴곡되지 않은 연료 어셈블리의 예시적인 예를 도시한다. 도 6a의 연료 어셈블리(600)와 유사하게, 도 6b의 연료 어셈블리(610 및 620)는 각각 다수의 스페이서 그리드(604), 상부 노즐(602) 및 저부 노즐(608)에 의해 제자리에 유지되는 다수의 연료봉(606)을 포함한다. 연료 어셈블리(610)는 굴곡되어 있지 않지만, 연료 어셈블리(620)는 기준선(630)과 비교할 때 볼 수 있는 바와 같이 변형, 이 경우에는 굴곡되어 있다.
본 발명의 실시형태
도 3은 원자력 연료 어셈블리의 조사후 원자력 연료봉의 굴곡을 측정하는 방법의 실시형태를 나타내는 흐름도이며, 상기 방법은 이하의 단계를 포함한다.
단계 S310: 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하는 단계로서, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되는 단계.
연료 어셈블리의 적어도 일부는 전체 연료 어셈블리, 또는 연료 어셈블리에 포함된 하나 이상의 연료봉과 같은 연료 어셈블리의 선택된 부분을 포함할 수 있다.
실시형태에서, 프로세서(120, 154)는 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하도록 구성되고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하며, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착된다.
상기 방법은 선택적으로 수취된 제1 화상 데이터 프레임을 저장하는 단계를 포함한다. 일 실시형태에서, 메모리(130, 152)는 제1 화상 데이터 프레임을 저장하도록 구성된다. 저장된 화상 데이터는 후 처리 적용에서의 후속 분석을 위해 회수 및 사용될 수 있다.
일 실시형태에서, 화상화 시스템(110)에 의해 포착된 화상 데이터는 실시간으로 또는 거의 실시간으로 프로세서(120, 154)에 보내지며, 프로세서(120, 154)는 실시간으로 또는 거의 실시간으로 화상 데이터를 수취 및 처리하도록 구성된다.
일 실시형태에서, 화상화 시스템(110)에 의해 포착된 화상 데이터는 메모리(130, 152)를 통해 프로세서(120, 154)에 보내지고, 이에 의해 화상 데이터의 포착과 상기 화상 데이터의 처리와의 사이에 지연을 유발한다.
단계 S320: 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하는 단계.
실시형태에서, 프로세서(120, 154)는 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하도록 구성된다.
기준 좌표의 세트를 생성하는 단계는, 일부 실시형태에서,
- 상기 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제2 화상 데이터 프레임을 수취하는 단계로서, 상기 제2 화상 데이터 프레임은 상기 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제2 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제2 화상 데이터 프레임은 상기 제1 방향으로부터 포착되는 단계,
- 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 데이터를 상기 제2 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 데이터와 조합하여 제1 조합 화상을 생성하는 단계, 및
- 상기 제1 조합 화상에 기초하여 상기 연료 어셈블리의 소정 부분의 예상 화상 위치에 대해 소정 관계를 갖는2개 이상의 기준 화상 좌표의 세트를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시형태에서, 프로세서(120, 154)는: 상기 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제2 화상 데이터 프레임을 수취하고, 상기 제2 화상 데이터 프레임은 상기 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제2 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제2 화상 데이터 프레임은 상기 제1 방향으로부터 포착되며; 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 데이터를 상기 제2 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 데이터와 조합하여 제1 조합 화상을 생성하도록 구성되며; 상기 제1 조합 화상에 기초하여 상기 연료 어셈블리의 소정 부분의 예상 화상 위치에 대해 소정 관계를 갖는 2개 이상의 기준 화상 좌표의 세트를 결정하도록 구성된다.
조합된 화상은 도 8a 내지 도 8d와 관련하여 추가로 기재되는 파노라마 화상일 수 있다.
여기 기재된 바와 같은 기준 좌표의 세트는 2개 이상의 화상 좌표(x, y)를 포함할 수 있다.
기준 화상 좌표는, 상기 제1 조합 화상에 기초한 상기 연료 어셈블리의 소정 부분의 예상 위치에 대해 소정 관계를 갖도록 선택된다. 예를 들어, 기준 좌표는 연료 어셈블리의 식별된 소정 부분에 위치되는 지점, 또는 연료 어셈블리의 연장방향에 전형적으로 평행하거나 실질적으로 평행한 검출된 물리적 기준 대상에 위치되는 지점, 또는 연료 어셈블리에 대해 알려진 거리 및 각도를 갖는 다른 식별된 기준 대상의 지점을 나타낼 수 있다.
단계 S320은 기준 좌표의 세트의 기준 좌표 중 2 이상에 기초하여 선형 근사를 수행함으로써 기준선을 생성하는 단계를 더 포함할 수 있다. 프로세서(120, 154)는 기준 좌표의 세트의 기준 좌표 중 2개 이상에 기초하여 선형 근사를 수행함으로써 기준선을 생성하도록 구성될 수 있다.
실시형태에서, 가능하게는 기준선 형태의 기준 좌표의 세트는 제1 화상에서 검출된 다수의 연료봉 각각에 그리고 상기 연료봉 각각의 연장 방향으로 위치된다. 프로세서(120, 154)는, 제1 화상에 묘사된 하나 이상의 연료봉을 검출하고; 각각의 검출된 연료봉에 대해 연료봉에 위치되는 기준 좌표의 세트를 생성하며; 선택적으로는 기준 좌표의 세트에 기초하여 기준선을 생성하고, 기준선은 연료봉의 연장방향을 따라 연장되도록 구성될 수 있다. 도 8d에서, 여기서는 기준선을 형성하는 기준 화상 좌표의 세트는 (수평 위치의 연료 어셈블리의 묘사에서) 상부 봉(826)에 위치된다. 이러한 기준 화상 좌표의 세트는 연료 어셈블리에 포함된 봉 중 임의의 것 또는 그 모두에 적용될 수 있다. 이는 단계 S330에서 더 기재된다.
일부 실시형태에서, 제1 조합 화상을 생성하는 단계는 본 기술에 알려진 임의의 스티칭 기술을 사용하여 제1 및 제2 화상 데이터 프레임의 중첩 부분을 스티칭하는 단계를 포함한다. 제1 조합 화상은 이들 실시형태에서 파노라마 화상을 지칭할 수 있다. 실시형태에서, 상기 방법은 제1 조합 화상에 기초하여 에지 맵을 생성하는 단계 및 상기 에지 맵에 기초하여 2개 이상의 기준 화상 좌표의 세트를 결정하는 단계를 포함한다. 에지 맵은 본 기술에 알려진 임의의 방식으로 제1 조합 화상에 대해 에지 검출을 수행함으로써 생성될 수 있다. 예시적인 실시형태에서, 상기 방법은 에지 검출 전에 제1 조합 화상에 대해 라돈 변환(Radon transform)을 수행하는 단계를 포함한다. 라돈 변환의 사용은, 화상을 포착하는 화상화 장치가 적절하게 수평화되지 않았거나 1 도 또는 몇 도 기울어진 경우를 보상한다.
프로세서(120, 154)는, 여기 기재된 또는 본 기술에 알려진 임의의 방식으로 예를 들어 스티칭을 통해 화상 데이터 프레임의 조합을 수행하도록 구성될 수 있다.
단계 S330: 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여, 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 대한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계.
프로세서(120, 154)는 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여, 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 대한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하도록 구성될 수 있다.
단계 S330의 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 대한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계는,
- 상기 제1 화상에서 연료 어셈블리의 상기 소정 부분을 식별하는 단계,
- 측정된 화상 좌표의 세트를 결정하는 단계로서, 상기 측정된 화상 좌표의 세트의 측정된 화상 좌표의 각각은 기준 화상 좌표의 세트에 포함되는 각각의 기준 화상 좌표와 연관되고, 상기 측정된 화상 좌표의 세트의 측정된 화상 좌표는 상기 연료 어셈블리의 소정 부분이 상기 제1 화상에서 식별되는 화상 위치에 관련되는 단계, 및
- 상기 기준 화상 좌표의 세트의 상기 화상 좌표의 각각과 상기 측정된 화상 좌표의 세트의 대응하는 화상 좌표와의 사이의 변위를 결정함으로써 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계를 포함할 수 있다.
측정된 화상 좌표의 세트를 결정하는 단계로서, 상기 측정된 화상 좌표의 세트의 측정된 화상 좌표의 각각은 각각의 기준 화상 좌표와 연관되는 단계는, 제1 화상 또는 조합 화상에서 소정의 또는 선택된 대상을 검출하는 단계를 포함할 수 있다. 소정의 또는 선택된 대상은 화상 처리의 기술분야에 알려진 에지 검출, 패턴 인지, 및/또는 임의의 다른 적절한 대상 검출 방법을 사용하여 검출될 수 있다. 소정의 또는 선택된 대상은 예를 들어 화상에서 볼 수 있는 스페이서 그리드일 수 있다.
프로세서(120, 154)는, 상기 제1 화상의 상기 연료 어셈블리의 소정 부분을 식별하고; 측정된 화상 좌표의 세트를 결정하고, 여기서 상기 측정된 화상 좌표의 세트의 측정된 화상 좌표의 각각은 기준 화상 좌표의 세트에 포함되는 각각의 기준 화상 좌표와 연관되고, 상기 측정된 화상 좌표의 세트의 측정된 화상 좌표는 상기 연료 어셈블리의 소정 부분이 상기 제1 화상에서 식별되는 화상 위치와 관련되며; 상기 기준 화상 좌표의 세트의 상기 화상 좌표의 각각과 상기 측정된 화상 좌표의 세트의 대응하는 화상 좌표와의 사이의 변위를 결정하여 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출함으로써, 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하도록 구성될 수 있다.
프로세서(120, 154)는 추가로 측정된 화상 좌표의 세트를 결정하도록 구성될 수 있으며, 상기 측정된 화상 좌표의 세트의 측정된 화상 좌표의 각각은, 예를 들어 에지 검출, 패턴 인지, 및/또는 화상 처리의 기술분야에 알려진 임의의 다른 적절한 대상 검출 방법을 사용하여 제1 화상 또는 조합 화상에서 소정의 또는 선택된 대상을 검출함으로써, 각각의 기준 화상 좌표와 연관된다.
도 8a는 다수의 포착된 화상 데이터 프레임을 조합함으로써 생성되는 다수의 포착된 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 정보를 포함하는 예시적인 조합 화상(800)을 도시한다. 포착된 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 본 연료 어셈블리의 상이한 부분을 묘사하며, 조합된 예시적인 화상(800)은 상기 제1 방향에서 본 바와 같은 전체 연료 어셈블리의 시각적인 표현이다.
실시형태에서, 화상 데이터 프레임은 소정 속도로 묘사된 연료 어셈블리의 연장방향에 대해 이동하는 화상화 장치에 의해 제1 방향으로부터 포착된다. 이에 의해, 연속적인 시간 인스턴스에서 포착된 화상 데이터 프레임, 예를 들어 비디오 시퀀스의 화상 데이터 프레임은 연료 어셈블리의 상이한 모습을 도시한다. 일 실시형태에서, 상이한 모습은 적어도 부분적으로 중첩되어 있다. 중첩되어 있는 화상의 예가 도 8b에 도시되어 있다.
일부 실시형태에서, 공간적인 변위 정보의 추출은 하나 이상의 화상화 장치에 의해 포착된 화상 데이터 프레임에 기초하여 수행될 수 있고, 상기 화상 데이터 프레임은 화상 데이터 프레임의 하나 초과의 세트를 포함하며, 상기 세트는 상이한 방향으로부터 포착된 화상 데이터 프레임을 포함한다. 비제한적인 예에서, 여기 나타낸 공간적인 변위 추출 방법은 4면 연료 어셈블리의 4개의 평면을 나타내는 4개의 상이한 방향으로부터의 화상 데이터 프레임의 세트를 포착하는 단계를 포함한다.
도 8b로부터 볼 수 있는 바와 같이, 다수의 적어도 부분적으로 중첩되는 화상 데이터 프레임(810)이 파노라마 화상(800)으로 조합되고, 상기 화상 데이터 프레임(810) 중 하나가 도면에 도시되어 있다.
도 8a 내지 도 8c의 조합 화상(800)의 연료 어셈블리는 연료봉을 제자리에 유지시키는 다수의 스페이서 그리드(604)를 가지며, 이 예에서는 4개의 스페이서 그리드(604)가 있는 것으로 예시되어 있다. 여기 나타낸 방법 및 시스템은 임의의 수의 스페이서 그리드를 갖는 어셈블리에 적용될 수 있다. 비제한적인 예로서, 측정된 어셈블리는 공동 표준 중 하나에 따라 7개의 스페이서 그리드를 가질 수 있다.
도 8c는 기준 점 또는 선의 세트의 형태의 기준(630)이 표시된 상태로 도 8a의 예시적인 조합 화상을 도시한다. 기준(630)은 여기 기재된 방법 실시형태와 관련하여 기재된 임의의 방식으로 생성될 수 있다. 기준(630)은 추가로, 여기 기재된 방법 실시형태에 따라, 묘사된 연료 어셈블리의 공간 적인 변위의 검출을 위해 사용될 수 있다.
일부 실시형태에서, 예상 수직 좌표(y 좌표)는, 포착된 화상 데이터 프레임에서 볼 수 있는 연료 어셈블리에 관한 물리적 기준 대상을 사용하여 회수될 수 있고 본 기술분야에 알려진 화상 분석 방법을 사용하여 식별될 수 있다.
일부 실시형태에서, 예상 수직 좌표(y 좌표)는 연료 어셈블리에 관한 기준선을 제공하며 포착된 화상 데이터 프레임에서 볼 수 있는 레이저를 사용하여 회수될 수 있고 본 기술분야에 알려진 화상 분석 방법을 사용하여 식별될 수 있다.
일부 실시형태에서, 예상 수직 좌표(y 좌표)는, 본 기술분야에 알려진 화상 분석 방법을 사용하여, 포착된 화상 데이터 프레임의 연료 어셈블리의 외측 경계를 나타낼 수 있는 에지, 대비 등을 식별함으로써 회수될 수 있다.
도 8c에 도시된 화상(800)의 확대된 부분(820)인 도 8d에 도시된 실시형태에서, 측정 데이터를 추출하는 단계는, 선택된 수평 화상 좌표의 세트의 각각을 위해,
하나 이상의 소정 x 좌표 값의 세트[여기서는 2개의 x 좌표 값(X(N-1) 및 XN)으로 예시됨]의 각각에 대해,
- 예상 수평 좌표, 도 8d에서는 표시된 교점(823)에서 x 좌표 값(X(N-1))과 교차하는 예시적인 기준선(630)의 y 좌표 값을 결정하는 단계,
- 측정 수평 좌표, 즉 묘사된 연료 어셈블리의 소정 부분, 여기서는 상부 연료봉(826)을 나타내는 영역에 포함되도록 결정된 측정 y 좌표를 결정하는 단계로서, y 좌표 값은 도시된 교점(824)에서 x 좌표 값(X(N-1))과 교차하는 선(827)으로서 도 8d에 나타나 있는 단계,
- 예상 수평 좌표와 측정 수평 좌표와의 사이의 거리(825)를 결정하는 단계를 포함한다.
예상 수평 좌표와 측정 수평 좌표와의 사이의 거리(825)는 화상의 픽셀 거리로서 결정될 수 있다. 거리(825)는 추가로 다른 거리 척도, 예를 들어 밀리미터로 변환될 수 있다.
물론, 포착된 화상에서 연료 어셈블리가 수직 위치/직립상태에 있는 경우 대응하는 y 좌표 중 선택된 것에 대해 예상 x 좌표 값 및 측정 x 좌표 값을 비교하는 것이 동일하게 가능할 것이다.
비제한적인 예에서, 하나 이상의 소정 x 화상 좌표 값의 세트는 각각 화상에 존재하는 하나 이상의 스페이서 그리드 중 하나에 위치된 지점을 나타낸다. 여기서, x 화상 좌표(X(N-1))는 스페이서 그리드(604a)에 관련된다. 비제한적인 예에서, 하나 이상의 소정 x 화상 좌표 값의 세트는 각각 조합 화상에 존재하는 하나 이상의 스페이서 그리드 중 하나에 위치되는 지점을 나타내며, 조합 화상은 전체 연료 어셈블리를 묘사한다.
비제한적인 예에서, 예상 y 좌표 값 및 측정 y 좌표 값은 묘사된 연료 어셈블리에 포함된 연료봉의 세트 중 임의의 것 또는 그 모두에 대해 결정된다. 예상 y 좌표 값 및 측정 y 좌표 값은, 예를 들어 각각의 x 좌표에 대한(예를 들어, 모든 스페이스 그리드에 대한) 평균 거리(825)를 얻기 위해, 본 기술분야에 알려진 임의의 방식의 평균화를 통해 조합될 수 있다. 비제한적인 예에서, 예상 y 좌표 값 및 측정 y 좌표 값은 전체 연료 어셈블리에 대해 결정된다.
얻어진 거리(825)는 연료 어셈블리의 부분들의 예상된 "통상" 위치로부터의 편차를 나타낸다. 예를 들어, 연료 어셈블리의 모든 스페이서 그리드를 나타내는 적절한 수의 x 좌표 또는 다른 적절한 간격에서의 거리를 측정 및 계산함으로써, 추출된 측정 데이터는 측정 연료 어셈블리의 변위의 경향을 결정하기 위해 사용될 수 있다. 예를 들어, 추출된 측정 데이터는 시간의 함수로서 연료 어셈블리의 방향을 결정하기 위해 사용될 수 있고, 이에 의해 연료 어셈블리가 직선형이 아닌 경우를 나타내게 된다. 획득된 거리는, 예를 들어 디스프레이(140)를 통해, 픽셀 거리, 밀리미터 또는 임의의 다른 적절한 거리 포맷으로 변환된 거리로서 사용자에게 보고될 수 있다. 상기 거리는 예를 들어 숫자 형태로 그리고/또는 시각적인 표현으로서 예를 들면 도 4 및 도 5에 예시된 바와 같이 보고될 수 있다.
일부 실시형태에서, 측정 데이터를 추출하는 단계는, (예를 들어, 하나 이상의 스페이서 그리드를 나타내는) 하나 이상의 소정 x 좌표 값 중 임의의 것 또는 그 모두에 대해, (예를 들어, 하나 이상의 연료봉을 나타내는) 묘사된 연료 어셈블리의 소정 부분 중 임의의 것 또는 그 모두에 대한 예상 y 화상 좌표 값과 묘사된 연료 어셈블리의 동일한 소정 부분 중 임의의 것 또는 그 모두에 대한 측정 y 화상 좌표와의 사이의 측정 거리를 결정하는 단계를 포함한다. 소정 부분에 대한 예상 y 화상 좌표 값은 여기 기재된 방법에 따라 개별적으로 유도될 수 있거나, 제1 예상 값이 제1 소정 부분, 예를 들어 화상에서 식별된 제1 봉에 대해 결정될 수 있고, 나머지 y 화상 좌표 값은 제1 y 화상 좌표 값 및 화상의 소정 부분, 예를 들어 연료봉 사이의 알려진 거리에 기초하여 추정된다.
일 실시형태에서, 프로세서(120, 154)는, 입력기(158)와의 사용자 상호작용에 응답하여 상기 입력기(158)로부터 묘사 연료 어셈블리에 포함된 연료봉의 폭에 대해 나타내는 입력 신호를 수취하고, 화상에서 연료봉을 검출하고, 검출된 연료봉의 폭 내에 포함되는 픽셀의 수를 결정하고, 그리고 2개의 거리 척도 사이의 변환을 위해 픽셀을 밀리미터 할당량으로 나타내는 인자를 결정하도록 구성된다.
공간적인 변위는 이런 맥락에서 제1 및 제2 화상에 묘사된 상기 연료 어셈블리의 상기 적어도 일부의 변형을 나타낼 수 있다. 이는 예를 들어 연료 어셈블리의 굴곡 또는 비틀림과 같은 연료 어셈블리의 변형, 굴곡, 비틀림 또는 다른 공간적인 변형과 같은 상기 연료 어셈블리에 포함된 연료봉의 변형, 또는 스페이서 그리드의 변형/손상일 수 있다. 하나 이상의 봉 또는 하나 이상의 스페이서 그리드의 공간적인 변형은 인접하는 봉 사이의 감소된 거리를 초래할 수 있다. 연료봉이 서로 가까이 배치되는 경우, 제어봉은 연료 어셈블리 내에 정합될 수 없고, 이는 주요 안전 위협을 내포한다.
공간적인 변위는 대안적으로 또는 추가로 상기 연료 어셈블리 내의 파편을 나타낼 수 있다.
일시형태에서, 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계는 화상 데이터 프레임의 세트의 각각의 화상 데이터 프레임에 대해 수행된다. 상기 화상 데이터 프레임의 세트는 화상화 시스템(110)을 사용하여 포착되는 연속적으로 포착된 화상 프레임의 화상 프레임 연속물로부터 회수될 수 있다. 일부 실시형태에서, 화상 데이터 프레임의 세트는, 선택 정보, 예를 들어 화상 데이터 프레임의 포착을 위한 시간 인스턴스를 나타내는 시작 시간 및 종료 시간, 또는 그래픽적인 사용자 인터페이스의 화상 데이터 프레임의 시각적인 표현의 선택에 기초하여 선택된다. 선택 입력은 상기 입력기(157)와의 사용자 상호작용에 응답하여 입력기(158)로부터 회수될 수 있다. 입력기(158)는, 예를 들어 키보드, 터치 스크린, 컴퓨터 마우스, 조이스틱, 또는 본 기술분야에 알려진 임의의 다른 적절한 유형의 입력기 중 임의의 것 또는 이들 모두를 포함할 수 있다. 다른 실시형태에서, 연료 어셈블리의 일부를 포함하는 화상 프레임 연속물의 제1 프레임 및 마지막 프레임을 식별함으로써 세트가 생성된다.
실시형태에서, 단계 S310 내지 S330은 하나 이상의 상이한 방향, 예를 들어 4면 연료 어셈블리의 4개의 평면 측, 6면 연료 어셈블리의 6개의 평면 측, 또는 임의의 다른 형상의 연료 어셈블리의 하나 이상의 측면 또는 모습으로부터 포착된 화상 데이터의 하나 이상의 연속물에 대해 실행될 수 있다. 연료 어셈블리의 하나 초과의 모습이 얻어질 때, 대상의 측정 및/또는 검출은 더 높은 신뢰성을 얻기 위해 교차 체크될 수 있다.
일시형태에서, 단계 S310, 단계 S320, 및 단계 S330은 연료 어셈블리의 검사 동안 실시간으로 현장에서 또는 저장된 화상 데이터를 사용하여 후 처리에서 실행될 수 있다.
예를 들어 전체 연료 어셈블리 또는 상기 연료 어셈블리에 포함된 조사중 연료봉과 같은 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부의 공간적인 변위를 측정하기 위해 도 3과 관련하여 나타된 방법의 실시형태는 도 8a 내지 도 8d와 관련하여 기재된다.
추출된 측정 데이터에 의해 나타낸 공간적인 변위는, 예를 들어 연료 어셈블리의 변형; 연료 어셈블리에 포함된 하나 이상의 연료봉의 변형; 연료 어셈블리의 굴곡; 연료 어셈블리에 포함된 하나 이상의 연료봉의 굴곡; 연료 어셈블리의 비틀림; 연료 어셈블리에 포함된 하나 이상의 연료봉의 비틀림; 연료 어세블리에 포함된 하나 이상의 연료봉의 형태 및/또는 직경의 변화; 연료 어셈블리에 포함된 연료봉 사이의 간극 크기의 증가/감소; 상기 연료 어셈블리 내에서 검출된 파편; 손상된 스페이서 그리드; y 방향의 예상 위치에 비교되는 y 방향의 봉의 위치; 봉의 폭; 봉의 각도; 및/또는 스페이스 그리드, 상부 노즐 및/또는 저부 노즐이 연료 어셈블리의 연장방향에 비해 기울어져 있는 경우 중에서 선택된 것일 수 있다. 이들 공간적인 변위에 대한 또는 이 변위 모두에 대한 정보는 개시된 방법 및 시스템의 실시형태를 사용하여 획득될 수 있다.
공간적인 변위는, 많은 경우에 잠재적인 안전 위험을 나타내며, 인지되지 않은 채로 남아 있는 경우 반응기 코어의 손상 및/또는 고비용 정지 시간을 초래할 수 있다. 또한, 시간에 걸친 임의의 공간적인 변위에 대한 정보는 다가오는 문제의 예측 및 편차의 경향을 위해 사용될 수 있다. 공간적인 변위에 대한 정보는 추가로 반응기 코어의 연료 어셈블리의 배치의 최적화를 위해 사용될 수 있고, 이에 의해 반응기 코어 효율의 최적화 및 지속성을 가능하게 한다.
본 개시내용은 여기 기재된 방법 및 시스템 실시형태가 예를 들어 검사 또는 유지보수 동안 연료 어셈블리의 이전의 측정에서 회수된 화상 데이터로부터 이들 공간적인 변위 중 임의의 것 또는 그 모두에 대한 정보를 제공한다는 점에서 특히 유익하다. 이에 의해, 반응기 코어를 어떻게 최적화할지 또는 결함, 파편 등을 어디서 찾을지에 대한 결정을 위한 추가적인 정보 및 기초가 연료 어셈블리의 추가적인 측정을 필요로 하지 않는 상태에서 제공된다.
다른 이점은, 정보가 예를 들어 검사 또는 유지보수 기간 동안 화상화 장치에 의해 포착된 각각의 연료 어셈블리에 대해 획득될 수 있다는 점이며, 상기 각각의 연료 어셈블리는 많은 경우에 반응기 코어의 모든 연료 어셈블리이다. 종래기술 방법에서는, 반응기 코어의 어셈블리의 적은 선택 부분만이 측정되는데, 이는 종래기술 방법은 측정될 연료 어셈블리의 각각의 시간 소모적이며 따라서 매우 고비용의 재배치 및 대개는 고정을 필요로 하기 때문이다. 고정구에 어셈블리를 배치하는 것은, 그것이 시간 소모적이라는 점에서 그리고 고정구에의 재배치 및 배치는 항상 연료 어셈블리의 추가적인 손상 위험을 유발한다는 점에서 단점이다. 본원의 실시형태에 따라 수개의 화상을 조합 화상으로 조합함으로써, 추출 데이터의 신뢰가능한/정확한 추출 및 추출된 측정 데이터에 기초한 결론은, 화상 데이터 프레임을 포착하기 위해 사용되는 화상화 장치에 관해 연료 어셈블리를 고정할 필요 없이 얻어진다. 조합 화상의 각각의 픽셀이 하나 초과의 화상으로부터의 픽셀 값에 의해 영향을 받기 때문에, 조합 픽셀 값은 화상 중 하나가 노이즈 및/또는 불량한 조명으로 인해 낮은 품질을 갖는 경우에 더욱 신뢰할 수 있으며, 묘사된 실사 장면에 존재하는 상세부분을 유지시키면서 점잡음(salt and pepper noise)과 노이즈가 조합 화상으로부터 제거된다.
본원의 실시형태에 따라 추출된 측정 데이터는 유익하게는, 공간적인 변위, 예를 들어 연료 어셈블리의 변형/굴곡/비틀림; 개별 연료봉의 변형/굴곡/비틀림; 반응기 코어 내의 파편의 존재 및/또는 위치; 또는 연료 어셈블리의 스페이서 그리드에 대한 손상에 대해 프로세서(120, 154)의 계산을 통해 수동적으로 또는 자동적으로 결론을 도출하기 위해 사용될 수 있다. 이는 결국 임의의 검출된 공간적인 변위에 의해 유발되는 문제의 유형 및 크기에 대해 결론을 도출하는 것을 가능하게 하고 문제가 해결될 필요가 있는지의 여부의 결론에 대한 기초를 형성한다. 이러한 결론은 일부 실시형태에서 임의의 적절한 형태의 시스템에 의해 나타낸 사용자 분석 측정 데이터에 의해 수동으로 수행될 수 있다. 다른 실시형태에서, 본원에 나타낸 방법은 추가로 추출된 측정 데이터에 대해 결론을 도출하는 단계를 포함하고 프로세서(120, 154)는 추가로 추출된 측정 데이터에 대해 결론을 도출하도록 구성된다. 상기 방법은 추가로 결론을 나타내는 시각적인, 청각적인 그리고/또는 다른 유형의 사용자 인지가능 피드백을 생성하는 단계를 포함할 수 있고, 프로세서(120, 154)는 추가로 결론을 나타내는 시각적인, 청각적인 그리고/또는 다른 유형의 사용자 인지가능 피드백을 생성하도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120, 154)는 화상 데이터, 및/또는 편차 및 편차의 위치에 대한 측정 결과 및/또는 결론과 같은 화상 데이터 관련 정보의 시각적인 표현을 표시하기 위해 디스플레이(140)를 제어하도록 구성될 수 있다.
저장된 화상 데이터 및/또는 추출된 측정 데이터는 예를 들어 잠재적인 연료 어셈블리 관련 문제의 원인 또는 그러한 문제에 관한 경향을 찾기 위해 이후 시간에 회수 및 분석될 수 있다.
실시형태에서, 여기 나타낸 방법은 추가로 추출된 측정 데이터에 기초하여 연료 어셈블리의 하나 이상의 부분이 변형을 포함하는 지를 결정하는 단계를 포함한다. 일부 실시형태에서, 상기 결정은 상이한 국가, 파워 플랜트, 및 반응기 및 어셈블리의 유형에 대해 상이한 알려진 공차에 기초하여 임계값 또는 임계 간격에 대해 추출된 측정 데이터를 비교하는 단계, 및 추출된 측정 데이터 값이 예를 들어 임계값을 초과하거나 임계 간격 밖인 경우 변형이 있다고 결정하는 단계를 포함한다. 프로세서(120, 154)는, 예를 들어 상이한 국가, 파워 플랜트, 및 반응기 및 어셈블리의 유형에 대해 상이할 수 있는 알려진 공차에 기초하여 임계값 또는 임계 간격에 대해 추출된 측정 데이터를 비교하고, 및 추출된 측정 데이터 값이 예를 들어 임계값을 초과하거나 임계 간격 밖인 경우 변형이 있다고 결정함으로써, 추출된 측정 데이터에 기초하여, 연료 어셈블리의 하나 이상의 부분이 변형을 포함하는지를 결정하도록 구성될 수 있다.
일부 실시형태에서, 상기 방법은 추가로 공간적인 변위에 대한 획득 정보에 기초하여 반응기 코어 내측의 측정된 연료 어셈블리의 최적의 배치를 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 일부 실시형태에서, 프로세서(120, 154)는 공간적인 변위에 대한 획득 정보에 기초하여 반응기 코어 내측의 측정된 연료 어셈블리의 최적의 배치를 결정하도록 구성된다.
추가적인 이점은, 화상 데이터가 이미 가용하기 때문에, 여기 나타낸 방법 및 시스템을 사용하여 획득된 공간적인 변위에 대한 정보는 화상 데이터가 가용하자마자 인라인으로 계산될 수 있고 이에 의해 예를 들어 반응기 코어의 성능 및 지속성을 최적화하기 위해 연료 어셈블리를 반응기 코어 안으로 어떻게 대체할 지를 결정하기 위해 사용될 수 있다. 공간적인 변위 추출이 후 처리에서 실행되고 원격지에서 가능한 경우, 획득된 정보는 미래의 재배치를 위해 연료 어셈블리의 최적의 배치를 결정하기 위해 사용될 수 있다.
통상의 기술자에 의해 이해되는 바와 같이, 연료 어셈블리에 대한 화상화 장치의 이동은 수평 방향으로 완벽하게 정렬되지 않은 연속적으로 포착된 화상 프레임을 야기할 수 있다. 그러므로, 화상 데이터 프레임의 포착, 및/또는 제1 화상 및 제2 화상에 기초한 데이터의 추출은 데이터의 추출 전에 화상 내용물에 관해 화상 데이터 프레임을 정렬시키는 추가적인 단계를 포함할 수 있다. 정렬은 본 기술분야에 알려진 임의의 방식으로 실행될 수 있다.
도 8a는 여기서는 예시 목적을 위해 조합/파노라마 화상(800)으로 조합된 포착 화상 데이터 프레임의 세트를 도시한다. 일부 실시형태에서, 파노라마 화상(800)이 연료 어셈블리의 제1 측의 상이한 부분을 나타내는 포착된 화상 데이터 프레임의 세트에 기초하여 생성되고, 생성된 화상은 연료 어셈블리의 완전한 제1 측이 하나의 화상에 묘사되도록 조합된다. 실시형태에서, 화상 데이터 프레임의 세트의 조합은, 제2 화상의 반대측 에지 부근의 화상 영역/요소의 픽셀 값과 크게 관련되는 제1 화상의 에지 부근의 화상 영역/요소의 픽셀 값을 식별하는 단계, 및 대응하는 화상 영역/요소가 조합 화상에서 중첩되도록 2개의 화상을 조합하는 단계를 포함할 수 있다. 파노라마 화상은 본 기술분야에 알려진 임의의 방식으로 포착된 화상 데이터 프레임의 세트로부터 생성될 수 있다. 다른 실시형태에서, 묘사되어 있는 화상화 장치 및 연료 어셈블리는 소정의 속도 및 방향으로 서로에 대해 이동하는 것으로 상정되며, 이에 의해 연속하는 화상의 어느 부분이 실사 장면의 동일한 부분을 나타내는지를 추정할 수 있다.
화상 8a 내지 8d 모두에서, 예시된 연료 어셈블리는 수평 위치에 나타나 있으며, 이는 연료 어셈블리가 반응기 코어의 그것의 위치에 배치될 때 x 축의 연장방향이 연료 어셈블리의 높이에 관련되는 것을 의미한다. 도 8a 내지 도 8d에 나타낸 y 축은 반드시 실제 물질계에서의 수직 방향에 관련되는 것은 아니다. 그러나, 도시된 y 축은 항상 도시된 x 축에 수직일 것이다. 기재된 방법 및 계산은 따라서, 연료 어셈블리가 수직 위치(직립 상태)에 나타내어 지고, 기준 값/기준 선이 x 좌표 값 대신에 y 좌표 값을 나타내는 화상에 동일하게 적용가능하다. 상기 계산은 이 경우 통상의 기술자에게 알려진 방식으로 그에 맞게 적용되어야 한다.
여기 나타낸 실시형태를 사용하여 추출된 측정 값은 연료 어셈블리의 소정 부분과 연관된 예상 기준 좌표와 대응하는 측정 좌표와의 사이의 변위를 나타낸다. 예를 들어, 연료 어셈블리에 포함되는 각각의 연료봉의 중심 또는 다른 부분과 연료 어셈블리의 각각의 스페이서 그리드의 교점에 대한 예상 및 측정 화상 좌표는 예상 화상 좌표와 측정 화상 좌표와의 사이의 변위를 나타내는 측정 데이터를 얻기 위해 비교될 수 있다. 변위는 추출 후에 디스플레이(140)의 그래픽적인 사용자 인터페이스에서 보고로 사용자에게 나타내어지거나 저장될 수 있다. 변위는 픽셀 거리 또는 예를 들어 픽셀 거리로부터 밀리미터로의 변환 후 밀리미터와 같은 다른 거리 척도와 관련하여 표현될 수 있다. 실시형태에서, 프로세서(120, 154)는 변환 인자에 기초하여 변위를 픽셀 거리로부터 밀리미터로 변환하도록 구성된다. 변환 인자는, 연료봉의 폭을 나타내도록 식별된 화상의 일부에 포함되는 픽셀의 수와, 입력기(158)를 사용하는 사용자에 의해 입력되는 봉 치수 값, 예를 들어 봉의 폭 또는 2개의 인접하는 봉 사이의 거리와의 사이의 비교에 기초하여 결정될 수 있다. 대안적으로, 변환 인자는, 연료봉의 폭을 나타내도록 식별되는 화상의 일부에 포함되는 픽셀의 수와, 미리 규정된 어셈블리 유형을 나타내는 선택 입력의 수취에 응답하여 메모리로부터 회수되는 봉 치수 또는 다른 관련 파라미터와의 사이의 비교에 기초하여 결정될 수 있으며, 상기 입력은 입력기(158)를 사용하는 사용자에 의해 제공된다. 실시형태에서, 프로세서(120, 154)는 기재된 접근법 중 임의의 것에 따라 변환 인자를 결정하도록 구성될 수 있다. 일부 실시형태에서, 변환 인자는 연료 어셈블리(600)와 화상화 장치(110)와의 사이의 거리의 임의의 변화를 보상하기 위해 모든 분석된 화상 데이터 프레임에 대해 계산된다.
변형의 결정
여기 나타낸 실시형태 중 임의의 것에 따른 방법은 추가로 측정 데이터에 기초하여 연료 어셈블리가 변형을 포함하는 지를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
실시형태에서, 측정 데이터가 연료 어셈블리의 변형을 나타내는 화상 영역/좌표를 결정하는 단계는, 추출된 측정 데이터를 임계값 또는 허용 공차값과 비교하는 단계; 검출된 변위를 포함하는 화상 영역 또는 좌표를 결정하는 단계; 및 가능하게는 또한 관찰된 연료 어셈블리의 어느 대응하는 부분이 검출된 변위를 포함하는 지를 결정하는 단계를 포함한다.
검출된 변형에 대한 정보는, 아래와 같은 점의 여부에 대한 자동적인 계산 및 결정을 위해 사용되거나 아래와 같은 점의 여부에 대한 결정의 기초를 제공하기 위해 측정 시스템의 사용자에게 피드백될 수 있다:
- 변형을 포함할 가능성이 있는 연료 어셈블리의 부분에 관해 추가적인 검사가 필요한 지의 여부,
- 연료 어셈블리 중 선택된 것이 보다 우수한 지속성을 제공하기 위해 여기 기재된 실시형태 중 임의의 것에 따라 연료 어셈블리의 검출된 변위에 기초하여 반응기 코어 내에 재배치될 수 있는지의 여부,
- 연료 어셈블리가 과도하게 근접해 있는지의 여부, 이는 다음과 같은 위험이 있음을 의미함:
○ 연료 어셈블리가 이동될 때 서로 간섭하고 손상을 주어 입자가 떨어져 반응기 내에 들어가게 할 수 있다는 것,
○ 연료 어셈블리 사이에 충분한 물 순환이 없다는 것, 및 이로부터의 온도가 상술한 허용 공차를 초과하여 상승할 위험이 있는지의 판정(이러한 온도 상승은 또한 더 큰 변형과 산화물, 그리고 이에 의한 온도 증가 등의 문제를 초래함), 및 또는
○ 제어봉이 연료 어셈블리 내에 정합되지 않고, 이것이 주요 안전 위험이라는 것.
지속성은 안전의 관점으로부터 그리고 원자력 연료가 매우 비싸기 때문에 경제적인 관점으로부터도 매우 중요하다.
추출된 측정 데이터의 표현
실시형태에서, 시각적인 표현은 추출된 측정 데이터에 기초하여 생성될 수 있다. 추출된 측정 데이터에 기초하여 생성된 시각적인 표현의 2개의 비제한적인 예가 도 4 및 도 5에 도시되어 있다. 도 4 및 도 5의 시각적인 표현으로부터, 조사된 연료 어셈블리의 공간적인 변위의 해석이 가능해진다. 이러한 변위는 예를 들어 연료 어셈블리의 굴곡, 비틀림 또는 다른 변위, 어셈블리에 포함된 연료봉의 변형, 연료 어셈블리 내의 파편, 및/또는 손상된 스페이서 그리드를 나타낼 수 있다.
도 4는 여기 기재된 실시형태에 의해 획득된 추출 측정 데이터에 기초한 3차원의 예시적인 시각적인 표현을 도시하며, 추출된 측정 데이터로부터 추정되는 측정 연료 어셈블리의 실제 형상(410)에 비교되는 연료 어셈블리의 예상된 굴곡되지 않은 형상/체적(400)을 예시한다.
다른 예시적인 시각적인 표현이 도 5에 도시되어 있으며, 다수의 연료봉(510)(해석의 용이성을 위해 도면에는 연료봉 중 3개만을 숫자 510으로 나타내었음)을 포함하는, 위에서부터 본, 연료 어셈블리(500)의 단순화된 표현을 예시한다. 도면으로부터 볼 수 있는 바와 같이, 연료봉(510)의 일부는, 이 예에서는 연료 어셈블리에 포함되는 개별 봉의 굴곡의 방향 및 크기를 나타내는, 화살표 형태의 공간적인 변위의 표식을 갖는다.
실시형태에서, 수치 값 또는 그래픽적인 표현과 같은 상이한 형태의 측정 데이터 및/또는 조합 화상은 디스플레이 장치(140)에서 시스템의 사용자에게 표시된다. 실시형태에서, 현장 밖 분석이 화상 데이터의 포착에 근접한 시간에 행해진다. 다른 실시형태에서, 현장 밖 분석은 예를 들어 화상 데이터의 포착 후 수주, 수개월 또는 심지어 수년 후에 발생하는 의심되는 문제의 원인을 확인하기 위해 이후 시간에 행해진다. 일부 실시형태에서, 상이한 시간 인스턴스에서의 상이한 측정으로부터의 저장 화상 데이터는 추가로 연료 변형에 의한 가능한 미래의 문제의 예측 및 시간에 걸친 변화의 결정을 가능하게 하기 위해 조합된다. 이러한 분석을 위해, 여기 나타낸 상이한 실시형태는, 원래의 측정 값, 즉 수치 형태의 예상 값으로부터의 변위 및 추출된 측정 데이터 값; 도 4 및 도 5에서 2개의 방식으로 예시된 바와 같은 측정된 데이터 값 및 예상 값에 비교되는 변동/변위의 시각적인 표현; 및/또는 임의의 검출된 변위 또는 문제에 관련되는 추출된 측정 데이터에 기초한 측정 시스템에 의해 유도되는 결론; 및 가능하게는 또한 검출된 변위, 또는 임의의 검출된 문제의 중요성에 기초한 최적화 가능성 및/또는 해당 문제 해결의 추정된 긴급성을 사용자에게 제시하는 단계를 포함할 수 있다.
본 실시형태 중 임의의 것에 따른 프로세서(120, 154)는 여기 기재된 방법 단계 및 기능 중 임의의 것 또는 그 모두를 행하도록 구성될 수 있다.
일 실시형태에서, 연산 장치에서 실행될 때, 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되며; 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하며; 그리고 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출함으로써, 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 측정하기 위해 프로세서를 제어하도록 구성되는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공된다.
컴퓨터 프로그램 제품은 추가로 연산 장치에서 실행될 때 여기 기재된 방법 단계 및 기능 중 임의의 것 또는 그 모두를 실행하기 위해 프로세서를 제어하도록 구성될 수 있다.

Claims (14)

  1. 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 측정하는 방법이며, 상기 방법은,
    - 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하는 단계로서, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되는, 단계,
    - 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하는 단계, 및
    - 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계를 포함하는, 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연료 어셈블리의 적어도 일부는 전체 연료 어셈블리를 포함하는, 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 연료 어셈블리의 적어도 일부는 상기 연료 어셈블리에 포함된 하나 이상의 연료봉을 포함하는, 방법.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하는 단계는,
    - 상기 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제2 화상 데이터 프레임을 수취하는 단계로서, 상기 제2 화상 데이터 프레임은 상기 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제2 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제2 화상 데이터 프레임은 상기 제1 방향으로부터 포착되는 단계,
    - 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 데이터를 상기 제2 화상 데이터 프레임으로부터의 화상 데이터와 조합함으로써 제1 조합 화상을 생성하는 단계, 및
    - 상기 제1 조합 화상에 기초한 상기 연료 어셈블리의 소정 부분의 예상 화상 위치에 대해 소정 관계를 갖는 2개 이상의 기준 화상 좌표의 세트를 결정하는 단계를 포함하는 방법.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계는,
    - 상기 제1 화상의 상기 연료 어셈블리의 소정 부분을 식별하는 단계,
    - 측정 화상 좌표의 세트를 결정하는 단계로서, 상기 측정 화상 좌표의 세트의 측정 화상 좌표의 각각은 기준 화상 좌표의 세트에 포함되는 기준 화상 좌표와 연관되고, 상기 측정 화상 좌표의 세트의 측정 화상 좌표는 상기 연료 어셈블리의 소정 부분이 상기 제1 화상에서 식별되는 화상 위치에 관련되는 단계, 및
    - 상기 기준 화상 좌표의 세트의 상기 화상 좌표의 각각과 상기 측정 화상 좌표의 세트의 대응하는 화상 좌표와의 사이의 변위를 결정함으로써 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계를 포함하는, 방법.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    - 상기 기준 좌표의 세트에 포함되는 2개 이상의 기준 화상 좌표에 기초하여 선형 근사를 실행함으로써 기준선을 근사하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서, 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하는 단계는 화상 데이터 프레임의 세트의 각각의 화상 데이터 프레임에 대해 실행되는, 방법.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 공간적인 변위는 제1 및 제2 화상에 묘사된 상기 연료 어셈블리의 상기 적어도 일부의 변형을 나타내는, 방법.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 공간적인 변위는 상기 연료 어셈블리 내의 파편을 나타내는, 방법.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 추출된 측정 데이터에 기초하여 연료 어셈블리의 하나 이상의 부분이 변형을 포함하는지를 결정하는 단계를 더 포함하는, 방법.
  11. 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 측정하는 시스템이며, 상기 시스템은,
    - 메모리, 및
    - 상기 메모리로부터 데이터를 수취하도록 구성되는 프로세서를 포함하고, 상기 프로세서는 추가로,
    ⅰ) 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되고,
    ⅱ) 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하며,
    ⅲ) 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출하도록 구성되는, 시스템.
  12. 제11항에 있어서, 프로세서는 추가로 제2항 내지 제10항의 방법 단계 및 기능 중 임의의 것 또는 그 모두를 실행하도록 구성되는, 시스템.
  13. 컴퓨터 프로그램 제품이며, 연산 장치에서 실행될 때,
    - 화상화 시스템을 사용하여 포착된 제1 화상 데이터 프레임을 수취하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부를 포함하는 관찰된 실사 장면의 제1 모습을 나타내는 정보를 포함하고, 상기 제1 화상 데이터 프레임은 제1 방향으로부터 포착되고,
    - 상기 제1 화상 데이터 프레임의 화상 좌표에 대응하는 기준 좌표의 세트를 생성하며,
    - 상기 제1 화상 데이터 프레임으로부터의 정보 및 상기 기준 좌표의 세트로부터의 정보에 기초하여 상기 조사중 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 나타내는 측정 데이터를 추출함으로써,
    조사중 원자력 연료 어셈블리의 적어도 일부에 관한 공간적인 변위를 측정하게 프로세서를 제어하도록 구성되는, 컴퓨터 프로그램 제품.
  14. 제13항에 있어서, 추가로 제2항 내지 제10항의 방법 단계 및 기능 중 임의의 것 또는 그 모두를 실행하기 위해 프로세서를 제어하도록 구성되는, 컴퓨터 프로그램 제품.
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