一种用于反应堆压力容器螺栓孔多摄像头视频检查装置的制作方法

本实用新型属于视频无损检查，多通道视频远距离传输方法技术领域，具体涉及一种用于反应堆压力容器螺栓孔多摄像头视频检查装置。

背景技术：

反应堆压力容器螺栓孔视频检查是核电站大修期间的必须工作，目的是检查螺纹是否有缺陷、锈蚀、粘附杂质，为螺栓孔的维护和修复提供依据，为主螺栓顺利旋入旋出创造条件，以免发生螺栓咬死。同时由于其结构限制有些部位无法直接目视进行检查，工作位置受照射剂量高，依靠设备远程进行取像的视频检查能够为这个工作提供很大帮助。在核电站大修期间，维护工作保质保量的完成对于视频检查设备的高效率、可靠性和易维护性提出了较高要求。

目前国内电厂使用的螺栓孔自动视频检查设备有两类：第一类传统的，单摄像头正对螺纹连续拍摄，摄像头旋转的同时升降，采用螺旋进给的方式检查整段螺纹，所需检查时间较长(检查一台压力容器约需8小时)。第二类是摄像机构纵向布置多个微型网络相机，旋转一周完成一个螺栓孔的视频拍摄，拍摄的图像首先经过车载硬盘录像机，通过网线传输至监视器进行显示。其数据压缩后传输。

本实用新型采用清晰度更高、稳定性更强的小型工业相机和镜头纵向布置，数据经过数据融合的PCB板，最后通过光纤进行传输。提高了摄像机构的集成度，结构更为简化。同时相比于相机和数据融合集成在一起的结构而言容错性和维护性更强。

技术实现要素：

本实用新型主要应用于核电站视频检查环境中，需要高效高图像质量的多通道视频传输通讯，本实用新型的目的是为提高视频检查工作效率、可靠性和易维护性，提出一种多摄像头视频检查装置。

本实用新型的技术方案如下：

一种用于反应堆压力容器螺栓孔多摄像头视频检查装置，包括：摄像头、多摄像头固定支架、连接支架、数据融合版、连接线和数据传输光线电缆。摄像头由上至下依次竖直排布在多摄像头固定支架上，多摄像头固定支架通过连接支架与数据融合板机械固定连接，摄像头与数据融合板之间对应设置有多根数据线，用于将摄像头采集到的图像通过数据线传送至数据融合板上，数据融合板将融合后的数据通过光纤电缆传输至控制终端进行处理。

如上所述摄像头具体包括六个百万像素级的工业摄像头。

如上所述摄像头的输出端均为USB3.0接口输出。

如上所述多摄像头固定支板为长方形板型结构，多摄像头固定支板面向摄像头一侧从上至下依次设置有多个固定摄像头的端口，该端口左右两侧由上至下设置有两个长条形LED光源，用于对反应堆压力容器螺栓孔内进行照明。

如上所述数据线为多根单独的USB3.0线缆，接插于摄像头的输出端，摄像头上采集到视频图像通过数据线输出到数据融合板中，每根数据线两端均可自由的进行热插拔，以方便摄像头的更换和维护。

如上所述数据融合板内设置有摄像头的供电装置，并将从摄像头上接收到的原始视频图像信息进行融合打包，经由光纤电缆传输至控制终端进行处理。

本实用新型的显著效果在于：

本实用新型采用清晰度更高、稳定性更强的小型工业相机和镜头纵向布置，数据经过数据融合的PCB板，最后通过光纤进行传输。提高了摄像机构的集成度，结构更为简化。同时相比于相机和数据融合集成在一起的结构而言容错性和维护性更强，还具有如下有优点：

1)对于核电站反应堆压力容器螺栓孔视频检查工作来说，多摄像头视频检查相对于单摄像头视频检查，效率提高，工作时间大大缩短。检查时间从约8小时缩短至约2小时。

2)采用百万级像素的工业相机和镜头，清晰度和稳定性大大提高。

3)此种摄像头与数据处理板分开的双层板结构，提高了设备可靠性和易维护性。如果在工作过程中，除去底部一个摄像头外，任何一个摄像头损坏，都可以在不改变硬件模块，只通过变换软件工作方式即可继续完成整个检查工作。同时由于摄像头与数据处理板结构分开，故在底部摄像头损坏或所有摄像头均损坏的情况下，更换摄像头工作也较为容易。

4)此种结构集成度高，结构简单，数据的传输和视频标记信息的添加无需额外的硬盘刻录机和字符叠加器，数据打包后通过光纤传输至终端软件处理即可。

附图说明

图1为本实用新型多摄像头视频检查装置示意图

图2为本实用新型多摄像头的扫描拍摄轨迹示意图

图中：1-反应堆压力容器螺栓孔，2-摄像头，3-多摄像头固定支架，4-连接支架，5-数据融合板，6-连接线，7-光纤电缆。

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。

如图1所示，一种用于反应堆压力容器螺栓孔多摄像头视频检查装置，包括：摄像头2、多摄像头固定支架3、连接支架4、数据融合版5、连接线6和数据传输光线电缆。摄像头2由上至下依次竖直排布在多摄像头固定支架3上，多摄像头固定支架3通过连接支架4与数据融合板5机械固定连接，摄像头2与数据融合板5之间对应设置有多根数据线6，用于将摄像头2采集到的图像通过数据线6传送至数据融合板5上，数据融合板5将融合后的数据通过光纤电缆7传输至控制终端进行处理。

其中，摄像头2具体包括六个百万像素级的工业摄像头，并依次竖直排列固定在摄像头固定支架3上正对螺纹进行拍摄，视野可覆盖整个螺纹竖直段。

摄像头2的输出端均为USB3.0接口输出，用于将视频数据量传输速度提高到500MB/S，以保证在不压缩视频数据情况下将采集到视频数据的高图像质量传输至数据融合板5。

多摄像头固定支板3为长方形板型结构，多摄像头固定支板3面向摄像头2一侧从上至下依次设置有多个固定摄像头2的端口，该端口左右两侧由上至下设置有两个长条形LED光源，用于对反应堆压力容器螺栓孔内进行照明，以保证采集到视频模块清晰度。

多摄像头固定支板3上下两端设置有连接支架4，用于与数据融合板5固定连接。

数据线6为多根单独的USB3.0线缆，接插于摄像头2的输出端，摄像头2上采集到视频图像通过数据线6输出到数据融合板5中，每根数据线6两端均可自由的进行热插拔，以方便摄像头2的更换和维护。

数据融合板5内设置供电装置和视频数据融合系统，供电装置用于为摄像头2进行供电，数据融合板5内的数据融合系统将从摄像头2上接收到的原始视频图像信息进行融合打包，经由光纤电缆7传输至控制终端进行处理。

反应堆压力容器螺栓孔多摄像头视频检查装置的工作流程为：所述多摄像头视频检查装置由控制终端控制伺服电机驱动下降和旋转至反应堆压力容器螺栓孔内，通过多个摄像头2由上至下依次竖直排布在多摄像头固定支板3上，从而由上至下覆盖整个螺纹孔内拍摄区域。整个视频检查拍摄过程速度可调节，同时拍摄位置信息也可准确获知，以便用于标记缺陷位置信息。

正常工作状态下，伺服电机下降到螺栓孔规定位置后，六个摄像头2分别对准各自所需拍摄位置，然后由伺服电机带动多摄像头2视频检查装置旋转一周即可完成单孔检查，再将多摄像头2上采集到的视频数据通过数据线6传输到数据融合板5上进行数据融合，然后通过光纤电缆7传送至控制终端进行视频处理和显示。

控制终端处理模块主要包括数据实时显示模块和数据实时存储模块。为了能够完成对大数据量的视频数据实时存储和显示，对于终端控制器的配置要求较高。为了能够更好的处理图像数据，控制终端控制系统的运动控制和图像处理两部分分别采用两套工控设备，两者通过网线进行通讯。运动控制部分负责整套视频检查装置行走、检查模块升降和旋转等工作，图像处理部分专门负责对数据的接收和处理。运动控制部分通过网线给图像处理部分发送指令和信息，控制检查工作的起停、录像和拍照工作的起停。同时将拍摄螺纹孔的位置信息发送给图像处理部分记录在图片和视频信息中。

将控制终端处理后多通道视频数据在终端显示器上分屏显示，同时将定点拍摄的图片进行拼接合成一张螺纹全景图，用于方便目视检查者使用。螺纹图像得到后，其相对应的位置信息无需字符叠加器便可直接通过终端处理软件叠加到螺纹图像上，方便维护人员确定缺陷位置。

在整个螺纹孔视频拍摄检查过程中各个摄像头2的位置信息均可准确获得，同时每个摄像头2拍摄区域均有部分重叠。除去最底部一个摄像头2外任何一个摄像头损坏，均可先进行完好位置的视频取像，然后通过伺服电机控制摄像模块的位置，由其余摄像头2来替代损坏摄像头完成取像工作。

整个反应堆压力容器螺栓孔视频检查工作若采用单摄像头，全部视频检查过程需要约8小时，采用本实用新型设计的多摄像头视频检查装置整个过程仅需要约2小时，对于将多个摄像头2组合使用，此种结构的稳定性和维护性更高，且各个摄像头2可以互为备件。