[發明專利]一種用于切割放射性固體廢物的控制系統

有效

• 申請號: 202011506326.3
• 申請日: 2020-12-18
• 公開（公告）號: CN112259276B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發明（設計）人: 金杰峰;田利剛;徐君;張浩
• 申請（專利權）人: 杭州景業智能科技股份有限公司
• 主分類號: G21F9/30
• 分類號: G21F9/30;G05B19/19
• 代理公司: 北京易捷勝知識產權代理事務所(普通合伙) 11613
• 代理人: 齊勝杰

1.一種用于切割放射性固體廢物的控制系統，其特征在于，用于對屏蔽空間內的放射性固體廢物通過遠程控制進行自動化切割，該控制系統包括：驅動分系統、監控分系統、PLC分系統、操作分系統、總控分系統和轉運分系統；

監控分系統，用于對屏蔽空間內各設備的工作狀態進行視頻監控，并獲取視頻信號，所述各設備包括切割裝置、夾緊裝置；

總控分系統設置在屏蔽空間外的總控室，用于接收視頻信號并對視頻信號進行分析處理得到設備狀態并生成操作指令；

操作分系統設置在屏蔽空間外，用于通過輸入設備獲取操作人員的操作指令或總控分系統發送的操作指令；

PLC分系統設置在操作分系統和驅動分系統之間，用于根據操作指令確定夾緊信號、進給信號和轉速信號；

驅動分系統用于根據接收的夾緊信號、進給信號和轉速信號來驅動夾緊裝置和切割裝置分別對放射性固體廢物進行相應的動作，切割過程中通過夾緊裝置將放射性固體廢物夾緊，切割裝置對放射性固體廢物進行擠壓切割；

轉運分系統用于將切割后得到的放射性固體廢物切割料分類轉運至對應的回收窗口；

所述切割裝置包括：

卡盤；

在卡盤上間隔設置的多個刀具；

徑向進給裝置，用于根據進給信號來控制多個刀具在卡盤上的徑向移動，所述徑向進給裝置由伺服裝置驅動控制進給量；

旋轉裝置，用于根據轉速信號來控制卡盤的旋轉速度；

所述監控分系統包括在屏蔽空間內對切割位置、夾緊位置、工件導入位置進行監控的攝像頭，所述視頻信號為切割位置信號、夾緊位置信號、工件導入位置信號；

所述總控分系統包括：

第一啟動單元，用于根據夾緊信號和視頻信號確定放射性固體廢物固定在支撐架的預定位置并夾緊，產生第一啟動信號，其中夾緊信號為PLC分系統確定夾緊信號后向總控分系統反饋的信號；

進給控制單元，用于根據第一啟動信號控制徑向進給裝置啟動，控制卡盤上間隔設置的多個刀具沿著徑向方向向卡盤中心移動；

第二啟動單元，用于根據進給信號和視頻信號判斷刀具的徑向進給量達到第一預設要求時，產生第二啟動信號，并根據第二啟動信號控制旋轉裝置以預設的旋轉速度啟動，控制多個刀具以放射性固體廢物為中心開始旋轉，所述徑向進給裝置和所述旋轉裝置同時工作，對放射性固體廢物進行擠壓切割；

停止控制單元，用于根據進給信號和視頻信號判斷刀具的徑向進給量達到第二預設要求時，產生第一停止信號和第二停止信號，分別控制徑向進給裝置和旋轉裝置停止工作；

位移量計算單元，用于針對放射性固體廢物獲取的放射性檢測結果，并根據放射性檢測結果確定放射性固體廢物的切割位置和位移量，轉化為相應的操作指令發送給操作分系統；

分類回收單元，用于根據放射性檢測結果確定放射性等級為低、中或高，基于停止控制單元的第一停止信號和第二停止信號結合放射性等級確定分類信息，按照分類信息產生放射性固體廢物切割料對應的轉運指令，將轉運指令發送給轉運分系統；

所述操作分系統中設置有相應的安全控制單元，用于急停、安全回饋、動作聯鎖和安全互鎖。

2.如權利要求1所述的用于切割放射性固體廢物的控制系統，其特征在于，還包括：

傳動分系統；

驅動分系統中包括伺服驅動器和設置在屏蔽空間外的電機，伺服驅動器與電機連接，電機通過傳動分系統與設置在屏蔽空間內的夾緊裝置和切割裝置連接。

3.如權利要求2所述的用于切割放射性固體廢物的控制系統，其特征在于，所述傳動分系統包括多組穿墻組件，每組穿墻組件具有內端口和外端口，外端口與電機連接，內端口與夾緊裝置和切割裝置連接，且穿墻組件在進入屏蔽空間后通過三級密封組件進行密封；

其中所述三級密封組件包括：燃料包殼、一回路壓力邊界和安全殼。

4.如權利要求1所述的用于切割放射性固體廢物的控制系統，其特征在于，所述總控分系統包括：

刀具壽命檢測單元，用于獲取電機反饋的扭矩信息判斷刀具是否到使用壽命，如果已到使用壽命則向換刀控制單元發送換刀提醒；

換刀控制單元，用于根據換刀提醒產生相應的換刀指令，基于換刀指令分解得到針對換刀組件的操作指令。

5.如權利要求1所述的用于切割放射性固體廢物的控制系統，其特征在于，所述各設備還包括：

傳動裝置，用于根據操作指令中的切割位置控制切割過程中放射性固體廢物的位移量。