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1、2016年儀表技術(shù)與傳感器2016第6期InstrumentTechniqueandSensorNo.6基于CAN總線的換料機(jī)攝像系統(tǒng)王從政,,胡松,高椿明,馮常,蔡根。(1.中國科學(xué)院光電技術(shù)研究所,四川成都610209;2.電子科技大學(xué)光電信息學(xué)院,I~tJII成都610054;3.中國科學(xué)院大學(xué),北京100049)摘要:依據(jù)換料機(jī)特點(diǎn),研制一套采用分布式控制體系的攝像系統(tǒng)。系統(tǒng)用CAN總線實(shí)現(xiàn)分布分散的多控制節(jié)點(diǎn)間的參數(shù)傳輸;通過視頻分配和切換模塊進(jìn)行耐輻照視頻的多終端輸出;系統(tǒng)設(shè)計視頻格式轉(zhuǎn)換模塊實(shí)現(xiàn)
2、遠(yuǎn)程監(jiān)控。經(jīng)現(xiàn)場應(yīng)用和參數(shù)測試,系統(tǒng)傳輸控制參數(shù)具有實(shí)時性好,誤碼率低等特點(diǎn);傳輸視頻具有低損耗、高可靠等特點(diǎn)。關(guān)鍵詞:換料機(jī);攝像系統(tǒng);CAN總線;視頻處理中圖分類號:TN941文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A文章編號:1002—1841(2016)06—0062—04CameraSystemofNuclearFuelManipulateCraneBased0nCANBusWANGCong—zheng,,HUSong,GAOChun—ming,F(xiàn)ENGChang,CAIGen(1.InstituteofOpticsandEl
3、ectronics,ChineseAcademyofSciences,Chengdu610209,China;2.SchoolofOptoelectronicInformation,UniversityofElectronicScienceandTechnologyofChina,Chengdu610054,China;3.UniversityofChineseAcademyofSciences,Bering100049,China)Abstract:Accordingtothecharactersofcam
4、erasystemofNuclearFuelManipulateCrane(NFMC),acamerasystemwithdistributedcontrolarchitecturewasdesigned.CANBuswasadoptedtotransferparametersamongthescattereddistributioncontrolnodes.Videodatawasdistributedtomultipleterminalsbyvideodistributionandvideoswitchi
5、ngmodule.Videoformatconversionmodulewasimplementedtofinishremotemonitoring.Fieldapplicationandparametertestshowthatthesystemhaswellreal—timeandlowsymbolerrorrateinparametertransmissionandhaslowlossandhighreliabilityinvideotransmission.Keywords:manipulatecra
6、ne;camerasystem;CANbus;videoprocessing0引言的應(yīng)用效果。核安全是核電行業(yè)發(fā)展的前提。核燃料換料機(jī)作為大型1總體系統(tǒng)設(shè)計壓水堆核電站核燃料運(yùn)輸貯存系統(tǒng)的核心設(shè)備,其運(yùn)行的安換料機(jī)攝像系統(tǒng)包含3個攝像單元,攝像單元可工作于水全可靠性至關(guān)重要。換料機(jī)出現(xiàn)的任何故障均具有造成核燃下且具有耐輻照能力。為了降低操作人員的受照射量,攝像單料組件變形、甚至放射物外泄的風(fēng)險。目前,換料機(jī)主要進(jìn)口元工作于水下輻射區(qū),其現(xiàn)場與遠(yuǎn)程的控制單元均處于非輻射于美國的西屋公司和法國的REEL公司,存在
7、維護(hù)效率低的隱區(qū),兩者通過水下耐輻射電纜連接,整體功能框圖如圖1所示?;肌榱颂岣吆斯I(yè)自主化水平,在國家經(jīng)費(fèi)支持下,換料機(jī)輻射區(qū);非輻射區(qū)I正在國產(chǎn)化J。攝像系統(tǒng)作為換料機(jī)的關(guān)鍵部件之一,可以為操作員提供可靠、穩(wěn)定和低損耗視頻數(shù)據(jù),實(shí)現(xiàn)換料機(jī)的安全竺蘭現(xiàn)場工作區(qū)遠(yuǎn)程控制區(qū)交互操作,如組件吊裝期間組件編號、組件方向以及組件外觀j"-Al控制器l情況等的監(jiān)視和裝料結(jié)束后的組件上管座間隙測量等。同時,控制器ll工控機(jī)I轉(zhuǎn)接器120電0纜11l轉(zhuǎn)接器I攝像系統(tǒng)的成功研制還有助于提高換料機(jī)自主化水平。根據(jù)換料機(jī)攝像系
8、統(tǒng)的工作特點(diǎn):耐輻照成像單元輸出同軸視頻、控制參數(shù)通過串口傳輸和控制節(jié)點(diǎn)多且分布分散等,肉l設(shè)l備I同時,考慮到攝像系統(tǒng)若具備遠(yuǎn)程監(jiān)控功能,能大幅減少換料操作人員的受輻照劑量。本文設(shè)計并實(shí)現(xiàn)一套采用分布式控制體系的攝像系統(tǒng),其可實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場和遠(yuǎn)程模式下的視頻信號轉(zhuǎn)圖1攝像系統(tǒng)功能框圖換、傳輸和參數(shù)控制等功能。分布式控制采用高可靠、實(shí)時、抗控制器可實(shí)現(xiàn)每個對應(yīng)攝像單元的單獨(dú)控制,考慮到控制單點(diǎn)故障的CAN