核廢料固化桶轉(zhuǎn)運(yùn)起重機(jī)系統(tǒng)無(wú)人化的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、近年來(lái)，隨著全球核電建設(shè)步伐的加快，核廢料的安全處理也隨之成為各國(guó)亟需解決的問(wèn)題。對(duì)于核廢料的安全處理，目前各國(guó)普遍采取先將核廢料就近固化暫存，然后批量轉(zhuǎn)運(yùn)至永久處理場(chǎng)進(jìn)行永久存儲(chǔ)的方法進(jìn)行處理。在這種方法中，固化桶的暫存轉(zhuǎn)運(yùn)主要由專(zhuān)用起重機(jī)來(lái)實(shí)施，其轉(zhuǎn)運(yùn)效率與質(zhì)量也主要由專(zhuān)用起重機(jī)決定。然而由于技術(shù)原因，我國(guó)固化桶轉(zhuǎn)運(yùn)起重機(jī)的發(fā)展依然處于人工轉(zhuǎn)運(yùn)階段，固化桶的轉(zhuǎn)運(yùn)也多由身著防護(hù)服的操作人員近距離手動(dòng)操作。由于核廢料固化桶具有較強(qiáng)的輻射

2、能力，長(zhǎng)期近距離接觸會(huì)對(duì)操作人員身體產(chǎn)生較大的傷害，因此隨著我國(guó)核技術(shù)的日益發(fā)展以及國(guó)家對(duì)安全生產(chǎn)的日益重視，我國(guó)迫切需要一套能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)人值守、可遠(yuǎn)程操作的高精度核廢料固化桶轉(zhuǎn)運(yùn)起重機(jī)，以保證核廢料固化桶的安全轉(zhuǎn)運(yùn)。
　　鑒于以上背景，本文根據(jù)我國(guó)目前核固化桶轉(zhuǎn)運(yùn)的實(shí)際情況，以核廢料固化桶轉(zhuǎn)運(yùn)起重機(jī)的無(wú)人化為目標(biāo)，著重針對(duì)起重機(jī)系統(tǒng)的冗余設(shè)計(jì)，專(zhuān)用吊具的冗余設(shè)計(jì)以及起重機(jī)故障診斷與恢復(fù)設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，主要工作如下:
　　1.為

3、保證起重機(jī)在無(wú)人值守情況下的安全與可靠運(yùn)行，結(jié)合固化桶轉(zhuǎn)運(yùn)的具體工作流程，提出起重機(jī)系統(tǒng)的可冗余設(shè)計(jì)。
　　2.針對(duì)固化桶起重機(jī)系統(tǒng)實(shí)施無(wú)人化的核心功能模塊:吊具系統(tǒng)，結(jié)合固化桶結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、卡緊與松開(kāi)要求，提出一套具有冗余動(dòng)力，可實(shí)現(xiàn)三卡爪同步伸縮自動(dòng)調(diào)心的自動(dòng)化吊具方案，完成固化桶的可靠卡緊與松開(kāi)。
　　3.為最大限度的減少系統(tǒng)的人工干預(yù)，針對(duì)系統(tǒng)的關(guān)鍵潛在故障點(diǎn)，設(shè)計(jì)一套故障自診斷與處理系統(tǒng)，保證系統(tǒng)可以隨時(shí)了解系統(tǒng)的運(yùn)行

4、狀態(tài);在發(fā)生故障時(shí)，系統(tǒng)迅速得到故障診斷結(jié)果找到故障點(diǎn)，并根據(jù)故障原因進(jìn)行相應(yīng)的故障處理，保證起重機(jī)系統(tǒng)不經(jīng)人工干預(yù)的可靠運(yùn)行;依托上位機(jī)軟件技術(shù)，利用C拌語(yǔ)言編寫(xiě)起重機(jī)故障診斷與處理上位機(jī)程序端，用以顯示系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)、故障診斷結(jié)果以及處理情況，使操作者實(shí)時(shí)掌握整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行。
　　4.根據(jù)系統(tǒng)軟硬件工作原理，以固化桶轉(zhuǎn)運(yùn)失敗為頂層事件構(gòu)建系統(tǒng)工作故障樹(shù)，對(duì)起重機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)行流程進(jìn)行可靠性的定量分析，進(jìn)一步保證系統(tǒng)安全運(yùn)行的可靠性