[發明專利]一種核電站用激光去污方法

有效

• 申請號: 201610197464.5
• 申請日: 2016-03-31
• 公開（公告）號: CN105976885B
• 公開（公告）日: 2017-07-14
• 發明（設計）人: 魏少翀;吳樹輝;陳國星;黃騫;尹嵩;覃恩偉;劉澤坤;王博;葉林;史一嶺;潘晨陽;季驊
• 申請（專利權）人: 蘇州熱工研究院有限公司;中國廣核集團有限公司;中國廣核電力股份有限公司
• 主分類號: G21F9/30
• 分類號: G21F9/30;G21F9/06;B08B7/00
• 代理公司: 蘇州創元專利商標事務所有限公司32103
• 代理人: 孫仿衛,陳蜜

技術領域

本發明涉及一種核電站用激光去污方法。

背景技術

隨著國內新一輪核電站機組建設高峰的來臨，國家對核電安全、核污染防護處理、應急處理、環境保護等的要求越來越高，相應的技術需求也越來越迫切，尤其是關系到核電安全的放射性污染去污處理技術的需求將越加迫切。在國家中長期科技發展綱要，優先支持的重點領域中，都提到了核電環保安全防護問題，指出促進環保產業發展，重點研究適合我國國情的重大環保裝備及儀器設備，加大國產環保產品市場占有率，提高環保裝備技術水平及加強核設施和放射源安全監管，確保核污染與輻射環境安全。

核電站在運行過程中，結構材料的腐蝕產物和一回路冷卻劑受中子活化形成放射性物質，傳送、分配、沉積在系統的管道、閥門和水泵的表面。隨著核電站服役時間的增長，這些放射性物質積累日益增多，導致系統輻射場增強，工作人員受輻照劑量增加。因此，需要定期或不定期進行放射性去污，保障電站安全運行，并降低運行人員集體輻射劑量。隨著國內核電站大規模建設及運行，亟需進行放射性去污的部件將越來越多。

目前通常采用的放射性去污方法基本分為機械-物理法和化學法，前者包括機械擦拭、高壓水沖洗等，后者主要以強酸、強堿溶液溶解表層氧化物。這些傳統去污方式效果有限，對使用場合和待清潔構件的形狀、尺寸也有一定的限制。這些去污方式通常會產生大量廢水、廢液；在去污對象上會存在放射性廢物殘留；在清潔的同時，會對構件表面產生二次污染，這會給后續放射性廢物處理與處置帶來極大困難。同時還有對基材造成腐蝕的風險，此外，這些清洗方式多為人工近距離操作，給操作人員帶來極大的健康威脅。

現有技術中還提出一種可以使用激光去污的裝置，但是現有的激光去污時，很難精確快速的去污。目前還沒有相關文件公布激光去污的自動化控制技術。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是克服現有技術的不足，提供一種核電站用激光去污方法。

為解決以上技術問題，本發明采取如下技術方案：

一種核電站用激光去污方法，所述的激光去污方法是通過機器人對待清潔工件進行清潔，其包括以下步驟，

（1）對待清潔的工件建立三維模型；

（2）根據所述的三維模型設計機器人清潔加工軌跡；

（3）驗證機器人清潔加工軌跡；

（4）所述的機器人根據驗證后的清潔加工軌跡對所述的工件進行清潔，并對機器人的清潔軌跡進行實時監控和調整。

優選地，所述的機器人包括機械手、安裝在機械手上的末端，所述的末端安裝有激光輪廓儀、激光清洗槍，所述的步驟（1）具體為，

（1.1）測量工件參數，根據所測量的參數生成機器人末端的運動軌跡，在用戶界面上顯示所生成的機器人末端運動軌跡；

（1.2）對步驟（1.1）中所述的末端運動軌跡進行虛擬三維仿真，驗證機器人測量軌跡；

（1.3）機器手根據驗證后的運動軌跡運動，使用所述的激光輪廓儀獲得工件表面輪廓，根據激光輪廓儀測量的數據合成為工件外形測量點云，完成自動三維建模；

（1.4）對精簡后的點云進行三角網格曲面重建，形成工件的三維模型。

優選地，所述的步驟（2）具體為，在三角網格曲面上指定用于加工的母線，根據所述的母線在三角網格曲面上進行輪廓偏置，在工件表面生成清潔加工軌跡。

優選地，所述的步驟（3）具體為，在生成機器人清潔加工軌跡后，對機器人清潔加工軌跡進行虛擬動態仿真，以驗證機器人清潔加工軌跡。

優選地，所述的步驟（4）具體為，機器人根據清潔加工軌跡對所述的工件進行清潔，在加工過程中，所述的激光輪廓儀檢測機器人末端與工件表面之間的距離，并將所測得距離實時反饋，根據反饋數據實時調整機器人末端與工件表面的距離，從而使機器人末端與工件表面之間保持一預設距離。

優選地，所述的步驟（1.2）中還包括，對所述的工件外形測量點云進行精簡，所述的點云精簡的過程為，通過生成的工件外形測量點云的數據創建三維體素柵格，把所述的三維體素柵格作為微小的空間三維立方體的集合，每個體素的點使用該體素的重心點表示，過濾后得到精簡后的點云。

優選地，虛擬動態仿真驗證機器人清潔加工軌跡的內容為，清潔加工軌跡的連續性；清潔加工軌跡的交叉現象；清潔加工軌跡的突變現象；清潔軌跡連接的合理性。