核燃料組件修復監控系統的制作方法

核燃料組件修復監控系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及核發電領域，尤其涉及核發電站核燃料組件修復工作的監控。
【背景技術】
[0002]核燃料組件由核燃料棒、核燃料組件格架、壓緊彈簧、上管座和下管座等組成。燃料包殼容納核燃料棒，將燃料與冷卻劑隔離開，并包容裂變氣體。它是防止放射性粒子外逸的第一道屏障。在正常運行時，核燃料棒由于熱膨脹、致密化、腫脹、裂縫和釋放的裂變氣體都有可能造成燃料包殼變形破裂，導致一次回路冷卻劑放射性提高，故需要對核燃料組件進行必要的檢測，在核燃料組件破損時及時更換核燃料組件內破損的核燃料棒。
[0003]檢測與更換核燃料組件中核燃料棒的步驟包括，(I)核燃料組件啜吸檢測，用于檢測核燃料組件是否有放射性核素釋放，從而判定核燃料棒是否破損；(2)核燃料組件視頻檢測，使用視頻檢測裝置的攝像頭觀察核燃料組件的各面，判斷核燃料組件的變形程度以及核燃料組件格架的外觀狀況，組件內部是否有異留物、外層核燃料棒是否有破損、劃傷等表面狀況，以確定是否進行換棒操作；(3)核燃料組件破損棒定位監測，在需要更換核燃料棒時，使用超聲波監測裝置對核燃料組件的所有核燃料棒進行逐一監測，以對破損的核燃料棒進行準確定位；(4)將破損的核燃料組件放入新燃料升降機，所述新燃料升降機的喇叭口上安裝有一些導向、定位裝置以固定核燃料組件并便于核燃料棒抽插工具伸入并抓取破損的核燃料棒；(5)拆卸上管座，在新燃料升降機400喇叭口 402處安裝核燃料棒導向裝置；(6)參考圖1，使用核燃料棒抽插工具300通過核燃料棒導向裝置進入核燃料組件500內夾住破損的核燃料棒501的上管座，遠程控制新燃料升降機400動作，以使所述核燃料棒抽插工具300將破損的核燃料棒501從核燃料組件500中取出；(7)通過核燃料棒抽插工具300將新的核燃料棒插入核燃料組件500中破損核燃料棒對應的柵格中；(7)將上管座安裝回核燃料組件上。
[0004]其中，操作人員進行上述步驟￠)-(7)中使用核燃料棒抽插工具300抽插核燃料棒以更換核燃料組件500中破損的核燃料棒501時，必須通過核燃料棒抽插工具300內的拉力傳感器監控抽插力的大小(拉力大小)，通過新燃料升降機400的拉線編碼器監控新燃料升降機的高度(高度大小)，操作人員在遠程操作面板上控制新燃料升降機400動作后，需要不斷使用視頻檢測裝置上的俯仰角度按鈕調節視頻檢測裝置中攝像機的俯仰角度，以使攝像機對準新燃料升降機400的喇叭口 402位置的同時，還需要在不同的設備上監控視頻圖像、抽插力大小和新燃料升降機400高度，當操作人員經驗不足或者反應不快時，極有可能發生誤判斷。再者，操作人員必須通過觀看拉力數據和高度數據的方式監控核燃料組件500的修復過程，發生錯誤的幾率比較高，在更換過程出現故障時不能及時反應，在新燃料升降機400控制核燃料棒抽插工具300到達核燃料組件下端或者脫離核燃料組件上端時不能及時停止新燃料升降機400的動作，從而造成核燃料組件500的損壞或者影響修復效率。
[0005]故急需一種操作方便、安全的核燃料組件修復監控系統。

【發明內容】

[0006]本發明的目的是提供一種操作方便、安全的核燃料組件修復監控系統。
[0007]為了實現上述目的，本發明提供了一種核燃料組件修復監控系統，用于更換核燃料棒工作中的監控，包括數據采集模塊、處理模塊和報警模塊，所述數據采集模塊分別與安裝于核燃料棒抽插工具上的拉力傳感器和安裝于新燃料升降機上的拉線編碼器相連，并獲取所述拉力傳感器的拉力數據和拉線編碼器的高度數據；所述處理模塊包括報警控制單元，所述報警控制單元判斷所述拉力數據是否超過預設拉力閥值并在所述拉力數據超過預設拉力閥值時生成故障報警信號，判斷所述高度數據是否大于等于高限位閥值或者小于等于低限位閥值，并在所述高度數據大于等于高限位閥值時輸出高位報警信號，在所述高度數據小于等于低限位閥值時輸出低位報警信號；所述報警模塊依據所述故障報警信號、高位報警信號和低位報警信號發出相應報警。
[0008]與現有技術相比，本發明所述核燃料組件修復監控系統在拉力數據超出預設閥值時報警，及時提醒操作人員故障，安全性好；通過高位報警信號和低位報警信號提醒操作人員核燃料棒抽插工具是否完全進入新燃料升降機內核燃料組件內或者脫離核燃料組件，以監控核燃料棒抽插工具的具體工位，相對于傳統生產中通過視頻圖像或新燃料升降機的高度判定核燃料棒抽插工具的位置，操作安全性好且修復效率高。
[0009]較佳地，所述核燃料組件修復監控系統還包括操作模塊和顯示模塊，所述操作模塊輸入外部的控制命令，所述控制命令包括圖表監控命令；所述處理模塊存儲所述拉力數據和高度數據，且所述處理模塊還包括圖表監控單元，依據所述拉力數據和高度數據生成拉力變化圖表和高度變化圖表；所述顯示模塊依據所述圖表監控命令顯示所述拉力變化圖表和高度變化圖表。操作人員可通過拉力變化圖表和高度變化圖表了解歷史數據，便于在故障時分析故障原因，并可通過圖表直觀的了解拉力數據和高度數據。
[0010]較佳地，所述核燃料組件修復監控系統還包括操作模塊和顯示模塊，所述操作模塊輸入外部的控制命令，所述控制命令包括動畫監控命；所述處理模塊還包括二維動畫仿真單元，所述二維動畫仿真單元獲取更換核燃料棒工作相關設備的二維數據并依據所述二維數據生成換棒仿真畫面，所述二維結構數據包括包含更換核燃料棒工作中相關設備的二維模型結構信息的二維結構數據和包含更換核燃料棒工作中相關設備的二維模型相對位置關系信息的二維位置數據，所述更換核燃料棒工作中相關設備包括核燃料棒抽插工具、新燃料升降機和核燃料組件，所述核燃料組件包括核燃料組件主體和待更換核燃料棒；所述顯示模塊依據所述動畫監控命令顯示所述換棒仿真畫面。該方案使得操作人員可通過換棒仿真畫面直觀清楚的了解核燃料棒抽插工具的具體位置，便于新燃料升降機的控制。
[0011]具體地，所述二維動畫仿真單元依據所述高度數據計算所述新燃料升降機二維模型的高度數值，依據所述新燃料升降機二維模型的高度數值調節所述換棒仿真畫面中新燃料升降機二維模型以及燃核燃料組件主體二維模型的高度以更新所述換棒仿真畫面。
[0012]具體地，所述更換核燃料棒工作中相關設備還包括乏燃料水池，所述二維位置數據包括核燃料棒抽插工具、新燃料升降機和核燃料組件在所述乏燃料水池中的位置。
[0013]較佳地，所述核燃料組件修復監控系統還包括顯示模塊，所述顯示模塊實時顯示所述拉力數據和高度數據。
[0014]較佳地，所述處理模塊包括視頻控制單元，所述控制命令包括視頻檢測裝置控制命令，所視頻控制單元與所述視頻檢測裝置相連并依據所述視頻檢測裝置控制命令向所述視頻檢測裝置發送相應的控制命令。該方案使得操作人員可在所述核燃料組件修復監控系統的操作模塊上直接控制視頻檢測裝置的動作，操作方便。
[0015]具體地，所述顯示模塊還實時顯示所述操作模塊的操作界面。
[0016]具體地，所述控制命令包括打印命令，所述處理模塊與打印機相連并依據所述打印命令控制打印機打印顯示模塊當前顯示畫面。
[0017]較佳地，所述預設拉力閥值包括第一預設拉力閥值和第二預設拉力閥值，所述第一預設拉力閥值小于第二預設拉力閥值，所述報警控制單元在所述拉力數據超出第一預設閥值且小于第二預設閥值時發出預報警信號，在所述拉力數據超出第二預設閥值時發出實報警信號，所述報警單元依據所