核电厂取水隧洞内壁检查装置的制作方法

本实用新型属于核电维修技术领域，具体涉及一种核电厂取水隧洞内壁检查装置。

背景技术：

核电站通过海水取水隧洞从海洋中引入干净的海水用作核电厂循环冷却系统的冷却用水，不同核电厂的取水隧洞长度为2～5km(千米)不等，在机组运行期间隧洞内部充满流动的海水，海水流速约为2m/s(米每秒)左右。通过现场海生物挂板试验表明，在不采取任何防污措施情况下，挂板上将长满各种海生物，春季海生物附着厚度可达20mm(毫米)左右，夏季海生物附着厚度可达60mm，而且海生物附着厚度将随着挂板时间的延长而增大，因此在隧洞进水后其内部将会附着海生物。隧洞内海生物的附着生长达到一定厚度后，将至少会对电站安全经济运行造成以下严重影响：取水量减少，影响机组出力，低潮位时可能会触发循泵的跳泵信号，增加电站运行成本，造成直接经济损失；某些海生物的繁衍和新陈代谢产生大量酸，侵蚀混凝土表面，破坏取水隧洞的混凝土结构；海生物死亡脱落后，很有可能被吸入冷却水管道，有管道的堵塞或造成设备损坏风险。因此，必须对隧洞内海生物附着情况进行定期的监测，分析出该位置的状况，对进一步的处置工作提供有效的数据。

相关技术中，对核电厂海水取水隧洞的海生物附着情况的检查，是通过人工方式实现的。人工检查时，必须在核电厂机组停堆期间，隧洞内部无水的情况下完成。这样的检查方式需要的周期长，影响核电厂正常运行；人员劳动强度大；安全风险高，检查期间，海生物的腐蚀气体以及缺氧会带来检查人员的中毒和窒息。因此如何安全高效的检查取水隧洞内壁，成为亟待解决的问题。

技术实现要素：

为克服相关技术中存在的问题，提供了一种核电厂取水隧洞内壁检查装置。

根据本公开实施例的一方面，提供一种核电厂取水隧洞内壁检查装置，所述核电厂取水隧洞内壁检查装置包括：壳体、水平推进器、供电单元、控制单元、声呐探测器；

所述供电单元设置在所述壳体内部，用于向所述核电厂取水隧洞内壁检查装置的电子元件供电；

所述水平推进器设置在所述壳体的后端，用于在水中推动所述核电厂取水隧洞内壁检查装置向前运动；

所述声呐探测器设置在所述壳体的前端，用于探测取水隧洞内壁的形状并生成声呐探测数据；

所述控制单元分别与所述声呐探测器、所述水平推进器连接，用于获取所述声呐探测数据，并控制所述水平推进器的工作或停止工作。

在一种可能的实现方式中，所述水平推进器还包括：左推进器和右推进器；

所述左推进器设置在所述壳体的左侧，所述右推进器设置在所述壳体的右侧；

所述控制单元控制所述左推进器工作，并控制所右推进器停止工作的情况下，所述核电厂取水隧洞内壁检查装置偏向右侧前进；

所述控制单元控制所述左推进器停止工作，并控制所右推进器工作的情况下，所述核电厂取水隧洞内壁检查装置偏向左侧前进。

在一种可能的实现方式中，所述控制单元控制所述左推进器和所述右推进器同时工作时的情况下，所述核电厂取水隧洞内壁检查装置直线前进。

在一种可能的实现方式中，所述核电厂取水隧洞内壁检查装置包括：前垂直推进器、后垂直推进器、多个距离传感器以及惯性导航装置；

所述前垂直推进器设置在所述壳体的前端，所述后垂直推进器设置在所述壳体的后端；

所述多个距离传感器设置在所述壳体外部周围，用于采集所述壳体与取水隧洞内壁的距离数据；

所述惯性导航装置设置在所述壳体内部，用于采集所述壳体的姿态数据；

所述控制单元分别与所述多个传感器和所述惯性导航装置连接，所述控制单元根据从所述多个距离传感器获取到的距离数据和从所述控制单元获取到的姿态数据，控制所述前垂直推进器和/或所述后垂直推进器工作或停止工作，以使得所述核电厂取水隧洞内壁检查装置的保持水平运动。

在一种可能的实现方式中，所述惯性导航装置还用于记录所述核电厂取水隧洞内壁检查装置的运动轨迹。

在一种可能的实现方式中，所述核电厂取水隧洞内壁检查装置还包括：多个平衡舵；所述多个平衡舵分别设置在所述壳体的周围。

在一种可能的实现方式中，所述多个平衡舵均匀的设置在所述壳体周围。

在一种可能的实现方式中，所述核电厂取水隧洞内壁检查装置还包括：流速仪；

所述流速仪设置在所述壳体外侧，用于检测所述取水隧洞内的水流速度数据；

所述控制单元与所述流速仪连接，用于从所述流速仪获取并记录水流速度数据。

在一种可能的实现方式中，所述壳体外侧设置吊环。

在一种可能的实现方式中，所述声呐探测器为多波束三维声呐探测器。

本实用新型的有益效果在于：本公开实施例的核电厂取水隧洞内壁检查装置无需线缆，可以自动地沿着取水隧洞游动，运动过程中采用声呐探测器对取水隧洞的内部进行检测，可以有效帮助加测人员掌握取水隧洞内壁的检测数据。

附图说明

图1是根据一示例性实施例示出的一种核电厂取水隧洞内壁检查装置的侧视图。

图2是根据一示例性实施例示出的一种核电厂取水隧洞内壁检查装置的俯视图。

图3是根据一示例性实施例示出的一种核电厂取水隧洞内壁检查装置的壳体内部视图。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1是根据一示例性实施例示出的一种核电厂取水隧洞内壁检查装置的侧视图，图2是根据一示例性实施例示出的一种核电厂取水隧洞内壁检查装置的俯视图。图3是根据一示例性实施例示出的一种核电厂取水隧洞内壁检查装置的壳体内部视图。如图1至图3所示，该核电厂取水隧洞内壁检查装置可以包括：壳体1、水平推进器(4、9)、供电单元15、控制单元14、声呐探测器8；供电单元15设置在壳体1内部，用于向核电厂取水隧洞内壁检查装置的电子元件供电；水平推进器设置在壳体1的后端，用于在水中推动核电厂取水隧洞内壁检查装置向前运动；声呐探测器8设置在壳体1的前端，用于探测取水隧洞内壁的形状并生成声呐探测数据；控制单元14分别与声呐探测器8、水平推进器连接，用于获取声呐探测数据，并控制水平推进器的工作或停止工作。

在本公开实施例中，壳体形状可以为圆柱体、棱柱体等，本公开实施例对壳体的形状不做限定。控制单元可以例如为单片机(single-chipmicrocomputer)或中央处理器(cpu，centralprocessingunit)等，本公开实施例对控制单元的类型不做限定。推进器(propeller)通常可以表示为将任何形式的能量转化为机械能的装置。推进器可以通过旋转叶片或喷气(水)来产生推力，由此来驱动推进器所设置的装置前进，本公开实施例对推进器的类型不做限定。供电单元可以例如为电池等，本公开实施例对供电单元的类型不做限定。

作为本实施例的一个示例，供电单元15可以设置在壳体1内部，供电单元15可以向该核电厂取水隧洞内壁检查装置的电子元件供电；水平推进器可以设置在壳体1的后端，该核电厂取水隧洞内壁检查装置放置在水中时，控制单元14可以控制水平推进器开始工作，来推动核电厂取水隧洞内壁检查装置向前运动；声呐探测器8可以设置在壳体1的前端，控制单元14可以在控制水平推进器开始工作的情况下，控制声呐探测器8开始工作，来探测取水隧洞内壁的形状并生成声呐探测数据；控制单元14还可以从声呐探测器8获取并存储声呐探测数据。

本公开实施例的核电厂取水隧洞内壁检查装置无需线缆，可以自动地沿着取水隧洞游动，运动过程中采用声呐探测器对取水隧洞的内部进行检测，可以有效帮助加测人员掌握取水隧洞内壁的检测数据。

在一种可能的实现方式中，水平推进器还可以包括：左推进器4和右推进器9；

该左推进器4和右推进器9可以安装壳体1后端中部的同一水平线上，左推进器4产生推力的方向和右推进器9产生推力的方向可以形成夹角，控制单元14控制左推进器4工作，并控制所右推进器9停止工作的情况下，核电厂取水隧洞内壁检查装置可以偏向右侧前进；控制单元14控制左推进器4停止工作，并控制所右推进器9工作的情况下，核电厂取水隧洞内壁检查装置偏向右侧前进；控制单元14控制左推进器4和右推进器9同时工作的情况下，核电厂取水隧洞内壁检查装置可以直线前进。这样，可以根据检测的需要控制核电厂取水隧洞内壁检查装置转向，以灵活的适应取水隧洞内的复杂情况，防止核电厂取水隧洞内壁检查装置误撞隧洞内壁。

在一种可能的实现方式中，核电厂取水隧洞内壁检查装置还可以包括：前垂直推进器11、后垂直推进器10、多个距离传感器7以及惯性导航装置12；

多个距离传感器7可以设置在壳体1外部周围(例如，多个距离传感器7可以均匀的设置在壳体1外部的周围)，该多个距离传感器7可以用于检测壳体1与取水隧洞内壁的距离数据，控制单元14可以获取每个传感器检测到的数据，来确定壳体1与取水隧洞内壁各处的距离。

惯性导航装置12可以设置在壳体1内部，惯性导航装置可以表示为利用惯性元件(加速度计)来测量运载体本身的加速度，经过积分和运算得到速度和位置，从而达到对运载体导航定位的目的。例如，该惯性导航装置可以检测壳体1的姿态数据；该姿态数据可以例如包括壳体1与取水隧洞内水平面之间的倾斜夹角。

控制单元14可以分别与多个传感器和惯性导航装置12连接，控制单元14根据从多个距离传感器7获取到的距离数据和从控制单元14获取到的姿态数据，控制前垂直推进器11和/或后垂直推进器10工作或停止工作，以使得核电厂取水隧洞内壁检查装置的保持水平运动。例如，壳体1可以为对称体，壳体1中轴线对应的上端，下端，左端和右端的位置可以分别设置距离传感器7，控制单元14可以针对目标时刻，判断该四个距离传感器7获取的距离数据与预设距离阈值(可以为取水隧道中心点与取水隧道内壁之间的距离)之间的关系，并判断惯性导航装置12的倾斜夹角与预设夹角阈值(例如为0度)之间的关系，若右端、上端距离传感器7的距离数据超过预设距离阈值，左端、下端的距离传感器7的距离数据小于预设距离阈值，上、下端的距离传感器7的距离数据等于预设距离阈值，且倾斜夹角为20度，则控制单元14可以判断核电厂取水隧洞内壁检查装置在目标时刻的运动方向朝左下方倾斜，控制单元14可以控制左推进器4工作、右推进器9暂停工作，前垂直推进器11开始工作，后垂直推进器10暂停工作，直至在各距离传感器7获取的距离数据等于预设距离阈值，且惯性导航装置12的倾斜夹角等于预设夹角阈值，则可以表示为壳体1沿取水隧洞的中轴线运动，此时，控制单元14可以控制左推进器4和右推进器9同时工作、控制前垂直推进器11和后垂直推进器10暂停工作，使得核电厂取水隧洞内壁检查装置沿中轴线继续运动。

这样，本公开实施例可以实时根据获取到的核电厂取水隧洞内壁检查装置的与取水隧洞内壁的距离数据和核电厂取水隧洞内壁检查装置的姿态数据，确定核电厂取水隧洞内壁检查装置的运动是否偏离预设运动轨迹，由此可以灵活的调整核电厂取水隧洞内壁检查装置的运动方向，进一步防止取水隧洞内水流扰动等意外因素导致核电厂取水隧洞内壁检查装置偏离预设运动轨迹而误撞隧洞内壁的现象发生。

在一种可能的实现方式中，惯性导航装置还用于记录核电厂取水隧洞内壁检查装置的运动轨迹。控制装置可以获取并存储声呐探测器的声呐探测数据和惯性导航装置的运动轨迹数据，在核电厂取水隧洞内壁检查装置完成对取水隧洞的检查后，检修人员可以从控制装置获取声呐探测数据和运动轨迹数据，这样，检修人员可以结合声呐探测数据和运动轨迹数据还原取水隧洞内的形态，由此更加准确的确定取水隧洞内污垢的分布状态。

在一种可能的实现方式中，核电厂取水隧洞内壁检查装置还包括：多个平衡舵3；多个平衡舵3分别设置在壳体1的周围，可以用于辅助电厂取水隧洞内壁检查装置沿水流方向运动，保持核电厂取水隧洞内壁检查装置运动的稳定性。

在一种可能的实现方式中，核电厂取水隧洞内壁检查装置还可以包括：流速仪6；该流速仪6可以设置在壳体1外侧，用于检测取水隧洞内的水流速度数据；控制单元14与流速仪6连接，用于从流速仪6获取并记录水流速度数据。控制单元14还可以根据水流速度数据，确定水平推进器的推力大小，使得核电厂取水隧洞内壁检查装置以预设速度前进。由此可以保障核电厂取水隧洞内壁检查装置在取水隧洞不同的逆流流速下保持稳定的前进速度。

在一种可能的实现方式中，壳体1外侧设置吊环2，这样可以方便核电厂取水隧洞内壁检查装置的吊装和运输。

在一种可能的实现方式中，壳体1内部还可以设置深度传感器16，该深度传感器16可以检测核电厂取水隧洞内壁检查装置潜入的深度，由此帮助检测人员更准确的获取核电厂取水隧洞内壁检查装置的位置。

在一种可能的实现方式中，声呐探测器8为多波束三维声呐探测器8，这样，可以更全面的检测取水隧洞内壁的状况。

在一种可能的实现方式中，壳体1内部(例如，壳体1内部的前端位置和后端位置)可以设置配重块13，以使得核电厂取水隧洞内壁检查装置不易被水流冲走。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。倘若这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。

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