一種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法及測量系統的制作方法
【專利摘要】本發明公開了一種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法及測量系統。所述測量方法為：在鋼制安全殼上選取環形區域；沿環形區域的水平面安裝固定多個圖像采集設備；打開屏蔽廠房頂部水箱，進行圖像采集，并將圖像數據傳輸到終端設備；對采集的圖像進行識別和分析，識別被水流覆蓋的區域；根據識別水流形成的數據計算環形區域的水膜覆蓋率，以及鋼制安全殼整體的水膜覆蓋率。測量系統包括區域定位模塊；圖像采集設備；設備設置模塊；圖像合成模塊；數據計算模塊。本發明通過在鋼制安全殼上選取直徑相同、高度不同的若干環形區域，通過測量環形區域的水膜覆蓋率來計算鋼制安全殼的水膜覆蓋率，提高了測量數據的準確性，降低了測量的難度。
【專利說明】
_種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法及測量系統
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法及測量系統。
【背景技術】
[0002]第三代壓水堆非能動核電廠采用雙層安全殼結構，外安全殼是混凝土結構的屏蔽廠房，內安全殼是鋼制安全殼結構。內層鋼制安全殼可在事故工況下將安全殼內部的熱量通過安全殼熱傳導傳遞到鋼制安全殼外部，再通過空氣自然對流將熱量傳遞給大氣。為了提高傳熱量，外安全殼頂部設置冷卻水箱，在事故情況下，水箱的水通過重力作用噴淋到鋼制安全殼，并沿著安全殼向下流動，將熱量帶走。
[0003]因此，鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量是核電廠裝料前必須進行一項試驗項目，同時也是核電廠運行期間每隔十年就要進行一次的定期試驗。
[0004]核電廠內外安全殼間隔空間狹小，鋼制安全殼外表面還有空氣導流板隔離。同時，由于鋼制安全殼高度較高，測量時往往需要高空作業，不利于鋼制安全殼水膜覆蓋率的準確測量。
[0005]目前，可通過熱紅外儀、人工測量等方法對安全殼水膜覆蓋率進行測量，但這些方法存在一定的缺點，如熱紅外儀測量，會受到水溫與安全殼接觸面溫差變化的影響;人工測量則受人為因素較多，長期在狹小的空間進行高空作業，對人的要求很高，測量人員易受到干擾，都會影響測量的準確性和測量精度。
【發明內容】
[0006]本發明所要解決的問題是提供一種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量技術，能夠清晰、精準測量并實時計算出安全殼水膜的覆蓋情況。
[0007]為了解決上述問題，本發明提供了一種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，其步驟包括:
[0008]步驟I):在鋼制安全殼上選取不少于2個直徑相同、高度不同的環形區域；
[0009]步驟2):沿步驟I)選取的環形區域的水平面，在屏蔽廠房的外層混凝土屏蔽墻內壁上安裝固定多個圖像采集設備；
[0010]步驟3):打開屏蔽廠房頂部水箱，在水流流出的同時進行圖像采集，并將圖像數據傳輸到終端設備；
[0011]步驟4):對采集的圖像進行識別和分析，每組圖像通過軟件合成一張圖像，并識別被水流覆蓋的區域；
[0012]步驟5):根據識別水流形成的數據計算環形區域的水膜覆蓋率，以及鋼制安全殼整體的水膜覆蓋率。
[0013]優選地，所述環形區域的寬度為0.3-1.5米。
[0014]優選地，所述環形區域的外壁設置圖像識別區分記號。
[0015]更優選地，所述圖像識別區分記號為熒光刻度、不規則曲線或兩者的結合。
[0016]優選地，每個所述環形區域上的圖像采集設備均勻分布，相鄰圖像采集設備采集的圖像有部分區域重合。
[0017]優選地，每個所述環形區域上的圖像采集設備不少于12臺，圖像采集設備的拍攝角度為140°，相鄰兩臺圖像采集設備與鋼制安全殼中心軸的夾角為30°。
[0018]優選地，所述圖像采集設備包括高清相機及照明設備。
[0019]優選地，所述環形區域的水膜覆蓋率的計算公式為:
[0020]PA=Gdi2H-----ι-1η)/1 ；
[0021]其中，pa為環形區域的水膜覆蓋率；I為合成圖像長度;In為第η個被水膜覆蓋的區域長度。
[0022]優選地，所述鋼制安全殼整體的水膜覆蓋率的計算公式為:
[0023]P= Ta.Ρα+Υβ.Pb+...；
[0024]其中，P為鋼制安全殼整體的水膜覆蓋率；γA為A環形區域系數，Pa為A環形區域的水膜覆蓋率，γ B為B環形區域系數，Pb為B環形區域的水膜覆蓋率，以此類推，所有環形區域系數之和為I，且每個環形區域系數為0.3?0.7。
[0025]本發明還提供了一種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，其特征在于，包括在鋼制安全殼上選取不少于2個直徑相同、高度不同的環形區域的區域定位模塊;用于在打開屏蔽廠房頂部水箱、在水流流出的同時進行圖像采集，并將圖像數據傳輸到終端設備的圖像采集設備;用于將圖像采集設備沿環形區域的水平面均勻設置于屏蔽廠房外層混凝土屏蔽墻內壁上的設備設置模塊；用于對采集的圖像進行識別和分析，每組圖像通過軟件合成一張圖像，并識別被水流覆蓋的區域的圖像合成模塊；用于根據識別水流形成的數據計算環形區域的水膜覆蓋率，以及鋼制安全殼整體的水膜覆蓋率的數據計算模塊;數據計算模塊與圖像合成模塊連接，圖像合成模塊分別與區域定位模塊、設備設置模塊連接，設備設置模塊連接圖像采集設備。
[0026]優選地，所述區域定位模塊選取的環形區域的寬度為0.3-1.5米。
[0027]優選地，所述區域定位模塊選取的環形區域的外壁設置有圖像識別區分記號。
[0028]優選地，所述圖像識別區分記號為熒光刻度、不規則曲線或兩者的結合。
[0029]優選地，所述設備設置模塊在環形區域上設置圖像采集設備的分布規則為:均勻分布，且相鄰圖像采集設備采集的圖像有部分區域重合。
[0030]優選地，所述圖像采集設備在同一個環形區域上不少于12臺，圖像采集設備的拍攝角度為140°，相鄰兩臺圖像采集設備與鋼制安全殼中心軸的夾角為30°。
[0031]優選地，所述圖像采集設備包括高清相機及照明設備。
[0032]本發明通過在鋼制安全殼上選取直徑相同、高度不同的若干環形區域，通過測量環形區域的水膜覆蓋率來計算鋼制安全殼的水膜覆蓋率，提高了測量數據的準確性，降低了測量的難度。
【附圖說明】
[0033]圖1為鋼制安全殼上環形區域的示意圖；
[0034]圖2為環形區域內圖像采集設備的布置圖；
[0035]圖3為環形區域外側熒光刻度及不規則曲線的示意圖；
[0036]圖4為測量系統的模塊連接圖。
【具體實施方式】
[0037]為使本發明更明顯易懂，茲以優選實施例，并配合附圖作詳細說明如下。
[0038]實施例1
[0039]—種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其步驟為:
[0040]S1:在鋼制安全殼I上選取兩個且直徑相同、高度不同的環形區域，本實施例中分別在52米標高和23米標高處選擇寬度為0.5米的A環形區域和B環形區域作為采集圖像的區域，如圖1所示；
[0041]S2:沿上述環形區域的水平面，在屏蔽廠房外層混凝土屏蔽墻2內壁上安裝固定若干個圖像采集設備3;
[0042]S3:打開屏蔽廠房頂部水箱，在水流流出的同時進行圖像采集，并將圖像數據傳輸到終端設備；
[0043]S4:對采集的圖像進行識別和分析，每組圖像通過軟件合成一張圖像，并識別被水流覆蓋的區域；
[0044]S5:根據識別水流形成的數據計算環形區域的水膜覆蓋率，以及鋼制安全殼I整體的水膜覆蓋率。
[0045]在具體實施過程中，在環形區域外壁標識熒光刻度以及不規則曲線膜覆蓋長度，以便進行圖像識別、合成及數據分析和計算。設置的相鄰熒光點距離為0.1米，共計1247個熒光點，(如圖3所示，圖3中黑色圓點為熒光點，熒光點上下兩側的不規則曲線即不規則曲線膜)。
[0046]在具體實施過程中，根據安全殼I廠房和屏蔽墻2墻體之間的間距以及相機安裝所需的空間，通過計算得出圖像采集裝置3布置在環形區域沿圓周均勻布置不少于12臺圖像采集裝置3，圖像采集拍攝角度為140°，相鄰兩臺數據采集裝置與安全殼中軸的夾角為30°，兩組共計24臺圖像采集裝置3，見圖2。相鄰圖像采集裝置3獲取的圖像有部分重疊。圖像采集裝置3包括高清相機及照明設備。
[0047]在具體實施過程中，采取有線數據線進行數據傳輸，以降低數據受到噪聲影響。A環形區域和B環形區域均包含12組數據，通過I/O接口集成，輸入計算機。
[0048]將數據采集模塊的數據導入計算機，通過圖像分析軟件(如HAIC0N)對同一時刻采集的12個圖像進行處理，剪切相鄰圖像之間的重疊部分，識別水膜覆蓋區域和非覆蓋區域，計算A環形區域和B環形區域的水膜覆蓋率，然后通過公式得到鋼制安全殼I的水膜覆蓋率。
[0049]通過圖像合成軟件，對每組圖片重合部分進行處理，并判斷水流或浸潤區域，計算水膜覆蓋率，實時顯示并繪制水膜覆蓋率曲線圖。試驗項目試驗窗口期為72小時，根據試驗周期，圖像采集時間間隔選取為I分鐘，試驗期間一共可以采集4320組歷史數據，并繪制水膜覆蓋率曲線。
[0050]在具體實施過程中，環形區域的水膜覆蓋率的計算公式為:
[0051]Pa= (ll+l2^-----ι~1η)/1 ；
[0052]其中，pa為環形區域的水膜覆蓋率；I為合成圖像長度;In為第η個被水膜覆蓋的區域長度(長度均是圖像處理軟件確定的長度，以統一標準)。
[0053]鋼制安全殼I整體的水膜覆蓋率的計算公式為:
[0054]P= Ta.Pa+Yb.Pb+...；
[0055]其中，P為鋼制安全殼(I)整體的水膜覆蓋率；γA為A環形區域系數，Pa為A環形區域的水膜覆蓋率，Tb為B環形區域系數，PB為B環形區域的水膜覆蓋率，以此類推，所有環形區域系數之和為I，且每個環形區域系數為0.3?0.7。在試驗過程中某時刻，測量計算得出Px=73%，卩8 = 75%，取丫六=0.45，γ B = 0.55，通過以上公式計算得出P = 0.45.73%+0.55.75% =74.1 %。區域系數可根據經驗和不同測量對象進行調整。
[0056]實施例2
[0057]本實施例提供了一種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，包括:
[0058]1、區域定位模塊，用于在鋼制安全殼I上選取不少于2個且直徑相同、高度不同的環形區域；
[0059]2、設備設置模塊，用于沿上述環形區域的水平面，在屏蔽廠房外層混凝土屏蔽墻2內壁上安裝固定若干圖像采集設備3;
[0060]3、圖像采集模塊，用于打開屏蔽廠房頂部水箱，在水流流出的同時進行圖像采集，并將圖像數據傳輸到終端設備；
[0061]4、圖像合成模塊，對采集的圖像進行識別和分析，每組圖像通過軟件合成一張圖像，并識別被水流覆蓋的區域；
[0062]5、數據計算模塊，用于根據識別水流形成的數據計算環形區域的水膜覆蓋率，以及鋼制安全殼整體的水膜覆蓋率。
[0063]數據計算模塊與圖像合成模塊連接，圖像合成模塊分別與區域定位模塊、設備設置模塊連接，設備設置模塊連接圖像采集設備(3)
[0064]所述區域定位模塊的環形區域外壁設置圖像識別區分記號，采用熒光刻度和不規則曲線。
[0065]所述設備設置模塊的圖像采集設備3均勻分布，其采集圖像有部分區域重合。
[0066]所述設備設置模塊的圖像采集設備3不少于12臺，圖像采集拍攝角度為140°，相鄰2臺數據采集裝置與安全殼中軸的夾角為30°。
[0067]所述設備設置模塊的圖像采集設備3包括高清相機及照明設備。
[0068]本發明可采用在一個或多個其中包含有計算機可用程序代碼的計算機可用存儲介質(包括但不限于磁盤存儲器、CD-ROM、光學存儲器等)上實施的計算機程序產品的形式。
【主權項】
1.一種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，其步驟包括: 步驟I):在鋼制安全殼(I)上選取不少于2個直徑相同、高度不同的環形區域； 步驟2):沿步驟I)選取的環形區域的水平面，在屏蔽廠房的外層混凝土屏蔽墻(2)內壁上安裝固定多個圖像采集設備(3); 步驟3):打開屏蔽廠房頂部水箱，在水流流出的同時進行圖像采集，并將圖像數據傳輸到終端設備； 步驟4):對采集的圖像進行識別和分析，每組圖像通過軟件合成一張圖像，并識別被水流覆蓋的區域； 步驟5):根據識別水流形成的數據計算環形區域的水膜覆蓋率，以及鋼制安全殼(I)整體的水膜覆蓋率。2.如權利要求1所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，所述環形區域的寬度為0.3-1.5米。3.如權利要求1所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，所述環形區域的外壁設置圖像識別區分記號。4.如權利要求3所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，所述圖像識別區分記號為熒光刻度、不規則曲線或兩者的結合。5.如權利要求1所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，每個所述環形區域上的圖像采集設備(3)均勻分布，相鄰圖像采集設備(3)采集的圖像有部分區域重合。6.如權利要求1或5所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，每個所述環形區域上的圖像采集設備(3)不少于12臺，圖像采集設備(3)的拍攝角度為140°，相鄰兩臺圖像采集設備(3)與鋼制安全殼(I)中心軸的夾角為30°。7.如權利要求1所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，所述圖像采集設備(3)包括高清相機及照明設備。8.如權利要求1所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，所述環形區域的水膜覆蓋率的計算公式為:Pa = (ll+l2^-----ι~1η)/1 ； 其中，PA為環形區域的水膜覆蓋率；I為合成圖像長度；In為第η個被水膜覆蓋的區域長度。9.如權利要求1所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量方法，其特征在于，所述鋼制安全殼(I)整體的水膜覆蓋率的計算公式為:P= γa.Pa+ γB.Pb+...; 其中，P為鋼制安全殼(I)整體的水膜覆蓋率；γ a為A環形區域系數，pa為A環形區域的水膜覆蓋率，γ B為B環形區域系數，Pb為B環形區域的水膜覆蓋率，以此類推，所有環形區域系數之和為I，且每個環形區域系數為0.3?0.7。10.—種鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，其特征在于，包括在鋼制安全殼(I)上選取不少于2個直徑相同、高度不同的環形區域的區域定位模塊;用于在打開屏蔽廠房頂部水箱、在水流流出的同時進行圖像采集，并將圖像數據傳輸到終端設備的圖像采集設備(3);用于將圖像采集設備(3)沿環形區域的水平面均勻設置于屏蔽廠房外層混凝土屏蔽墻(2)內壁上的設備設置模塊；用于對采集的圖像進行識別和分析，每組圖像通過軟件合成一張圖像，并識別被水流覆蓋的區域的圖像合成模塊；用于根據識別水流形成的數據計算環形區域的水膜覆蓋率，以及鋼制安全殼(I)整體的水膜覆蓋率的數據計算模塊;數據計算模塊與圖像合成模塊連接，圖像合成模塊分別與區域定位模塊、設備設置模塊連接，設備設置模塊連接圖像采集設備(3)。11.如權利要求10所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，其特征在于，所述區域定位模塊選取的環形區域的寬度為0.3-1.5米。12.如權利要求10所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，其特征在于，所述區域定位模塊選取的環形區域的外壁設置有圖像識別區分記號。13.如權利要求12所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，其特征在于，所述圖像識別區分記號為熒光刻度、不規則曲線或兩者的結合。14.如權利要求10所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，其特征在于，所述設備設置模塊在環形區域上設置圖像采集設備(3)的分布規則為:均勻分布，且相鄰圖像采集設備(3)采集的圖像有部分區域重合。15.如權利要求10所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，其特征在于，所述圖像采集設備(3)在同一個環形區域上不少于12臺，圖像采集設備(3)的拍攝角度為140°，相鄰兩臺圖像采集設備(3)與鋼制安全殼(I)中心軸的夾角為30°。16.如權利要求10所述的鋼制安全殼水膜覆蓋率的測量系統，其特征在于，所述圖像采集設備(3)包括高清相機及照明設備。
【文檔編號】G21C17/022GK105869687SQ201610172230
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年3月24日
【發明人】邱鳳翔, 徐峰, 陶建, 陶懿, 孫景義, 劉加合
【申請人】國核工程有限公司