Page 113 - 无损检测2024年第六期

马思敏，等：

反应堆压力容器主螺栓孔的视频扫查装置

主电源系统包含48 V输入电源以及48 V/24 V
降压开关电源，48 V电源可直接作为3个运动轴的
驱动电源，48 V/24 V降压开关电源可作为主运动控
制器、传感器、视频及照明电源等部分的电源。
设备运动主控制卡采用ZMC432型总线运动控
制器，通过系统的标准伺服控制，分别控制设备的
3个直流伺服电机，此3个伺服电机分别控制设备实
现表面行走运动、摄像头升降运动及摄像头旋转运
动。电控模块的电气连接线路图如图6所示。
2.3 软件模块
图 4 反应堆压力容器主螺栓孔视频扫查装置结构示意 反应堆压力容器视频扫查装置软件系统使用C
2.1.2 摄像头升降模块 语言开发，采用面向对象的开发设计模式。软件主
摄像头升降模块负责实现视频摄像头在螺纹孔 要具有以下功能：① 螺栓孔检查状态显示；② 设备
内的伸入和退出功能。该模块采用进口直线模组进 状态显示；③ 手动控制；④ 自动控制；⑤ 视频字符
行直接传动，直流伺服电机进行动力输出，为克服重 叠加设置。
力矩的偏置影响，模组对侧布置直线导向轴和轴承 （1） 螺栓孔检测状态显示
进行辅助导向。摄像头旋转模块通过圆筒及连接架 根据当前实际检查状态，软件上会呈现出螺栓
与直线模组相连（摄像头旋转模块在表面行走过程 孔的检查状态，其状态实时更新，绿色代表已检查，
中藏于壳体内）。 红色代表不检查，黄色代表待检查。
2.1.3 摄像头旋转模块 （2） 设备状态显示
摄像头旋转模块布置在升降模块的下方，采用 主要对视频信息、网络状态、设备状态、视频状
高精度DD（直接驱动）马达直接驱动。马达一端与 态、录制状态的异常情况进行监督和反馈。
升降模块的圆筒固定连接，一端与摄像头支架连接 （3） 手动控制
以实现摄像头的旋转运动，圆筒内部有滑刷辅助走 该部分主要功能是实现设备的手动控制，包括
线。该模块内置的200万像素高清摄像头负责对螺 分别手动控制3个运动轴的运动、连接并录制视频、
栓孔的扫查，其实物如图5所示。 拍照截屏、调整摄像头上LED（发光二极管）照明灯
亮度等。此外，软件的操作会记录在操作日志框内，
便于用户查询。
（4） 自动控制
自动控制模块的主要功能包括：① 检查计划设
定；② 各个轴的速度设置；③ 自动开始扫查功能；
④ 扫查过程中自动暂停与恢复功能；⑤ 软件急停
功能。
（5） 视频字符叠加设置
视频字符叠加设置功能可实现在扫查界面实时
显示当前扫查螺栓孔号及位置坐标等信息。

3 试验结果与分析

图 5 扫查高清摄像头实物 3.1 系统运行试验
2.2 电控模块 首先，将设备置于模拟压力容器法兰面上，往复
系统的电控模块集成在设备的一端，分别由主 运动3 h。试验结果表明，机械与控制系统表现正常，
电源系统、电源转换模块、主控制器、三个运动轴的 稳定性良好，无卡涩、系统报警等异常现象。
驱动器、传感器、交换机及连接线路等组成。 然后，将设备置于模拟压力容器法兰面上，采取
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2024 年 第 46 卷 第 6 期
无损检测