核廢料固化桶轉運起重機系統(tǒng)無人化的研究與設計.pdf

1、近年來，隨著全球核電建設步伐的加快，核廢料的安全處理也隨之成為各國亟需解決的問題。對于核廢料的安全處理，目前各國普遍采取先將核廢料就近固化暫存，然后批量轉運至永久處理場進行永久存儲的方法進行處理。在這種方法中，固化桶的暫存轉運主要由專用起重機來實施，其轉運效率與質量也主要由專用起重機決定。然而由于技術原因，我國固化桶轉運起重機的發(fā)展依然處于人工轉運階段，固化桶的轉運也多由身著防護服的操作人員近距離手動操作。由于核廢料固化桶具有較強的輻射

2、能力，長期近距離接觸會對操作人員身體產生較大的傷害，因此隨著我國核技術的日益發(fā)展以及國家對安全生產的日益重視，我國迫切需要一套能夠實現(xiàn)無人值守、可遠程操作的高精度核廢料固化桶轉運起重機，以保證核廢料固化桶的安全轉運。
　　鑒于以上背景，本文根據我國目前核固化桶轉運的實際情況，以核廢料固化桶轉運起重機的無人化為目標，著重針對起重機系統(tǒng)的冗余設計，專用吊具的冗余設計以及起重機故障診斷與恢復設計進行研究，主要工作如下:
　　1.為

3、保證起重機在無人值守情況下的安全與可靠運行，結合固化桶轉運的具體工作流程，提出起重機系統(tǒng)的可冗余設計。
　　2.針對固化桶起重機系統(tǒng)實施無人化的核心功能模塊:吊具系統(tǒng)，結合固化桶結構特點、卡緊與松開要求，提出一套具有冗余動力，可實現(xiàn)三卡爪同步伸縮自動調心的自動化吊具方案，完成固化桶的可靠卡緊與松開。
　　3.為最大限度的減少系統(tǒng)的人工干預，針對系統(tǒng)的關鍵潛在故障點，設計一套故障自診斷與處理系統(tǒng)，保證系統(tǒng)可以隨時了解系統(tǒng)的運行

4、狀態(tài);在發(fā)生故障時，系統(tǒng)迅速得到故障診斷結果找到故障點，并根據故障原因進行相應的故障處理，保證起重機系統(tǒng)不經人工干預的可靠運行;依托上位機軟件技術，利用C拌語言編寫起重機故障診斷與處理上位機程序端，用以顯示系統(tǒng)的運行狀態(tài)、故障診斷結果以及處理情況，使操作者實時掌握整個系統(tǒng)的運行。
　　4.根據系統(tǒng)軟硬件工作原理，以固化桶轉運失敗為頂層事件構建系統(tǒng)工作故障樹，對起重機系統(tǒng)的運行流程進行可靠性的定量分析，進一步保證系統(tǒng)安全運行的可靠性