一種核電廠智能巡檢方法及系統與流程
1.本發明屬于核電廠設計技術，具體涉及一種核電廠智能巡檢方法及系統。
背景技術：
2.設備巡檢是核電廠設備平穩正常運行的重要保障。目前核電廠的巡檢基本通過巡檢人員借助紙筆或簡易終端進行，巡檢人員根據電廠巡檢程序要求定期、定點、定人對各個設備的情況進行檢查、測試、并予以判斷和記錄。
3.傳統的人工巡檢有諸多缺陷，比如由于巡檢人員的水平和素質參差不齊，人員到不到位不可控，不能保證所有巡檢人員都定時、定量、高效的完成巡檢任務；巡檢人員攜帶紙質的巡檢規程到現場用筆記錄設備的狀態信息，耗時長，錯誤率高，記錄方式單一，信息內容有限，漏檢情況時有發生；巡檢得到的數據不能及時上傳，管理層不能及時了解突發重大事件，缺乏現場數據提取及分析，應急響應有一定的滯后性，巡檢過程中發現的問題不能及時處理；紙質的巡檢記錄不易保存，且歷史巡檢數據無法有效利用等。
4.智能巡檢技術以圖像識別技術，移動終端技術，自動定位技術，無線通訊技術等為基礎，在使用介質，操作形式，數據處理方法，監管模式等方面都比傳統的巡檢方法更勝一籌。
5.核電廠巡檢與其他工業領域的巡檢需求相比，在現場環境、設備的標識與管理、電磁兼容、巡檢要求及管理、巡檢設備的可靠性，以及網絡通信與信息安全等方面具有一定的特殊性。
技術實現要素：
6.本發明的目的是提供一種適用于核電廠的智能化巡檢方法及系統，實現核電廠的智能運維，保證核電廠的高效安全運行。
7.本發明的技術方案如下：一種核電廠智能巡檢方法，包括：
8.為核電廠的被巡檢設備編制唯一物項代碼，并設置電子標簽或標識；
9.智能巡檢工作站通過智能巡檢服務器向巡檢終端裝置下達巡檢任務；
10.巡檢終端裝置根據巡檢程序監測被巡檢設備的運行狀態，識別運行設備的變量參數并反饋至智能巡檢服務器；
11.智能巡檢服務器將巡檢信息發送至智能巡檢工作站，實現被巡檢設備狀態的監控和管理。
12.進一步，如上所述的核電廠智能巡檢方法，其中，所述的巡檢終端裝置通過電子標簽或標識識別被巡檢設備，自動記錄巡檢的時間，打開當前設備對應的任務要求及檢查項清單，監測被巡檢設備的運行狀態。
13.進一步，如上所述的核電廠智能巡檢方法，其中，所述的巡檢終端裝置識別運行設備的溫度、壓力、振動等變量參數，并實時或離線反饋至智能巡檢服務器。
14.進一步，如上所述的核電廠智能巡檢方法，其中，通過智能巡檢服務器與核電廠非
實時監測系統進行信息交互，實現設備監測、故障診斷、核電廠環境監測信息互聯，將核電廠設備的實時和歷史信息用于設備的故障診斷和預測性維修。
15.進一步，如上所述的核電廠智能巡檢方法，其中，通過智能巡檢服務器與核電廠三維設計系統互聯，實現三維設計與巡檢三維定位的互相迭代修正。
16.一種核電廠智能巡檢系統，包括：
17.智能巡檢標識系統，包含與被巡檢設備一一對應的物項代碼，并形成可識別的電子標簽或標識；
18.巡檢終端裝置，通過電子標簽或標識現場識別被巡檢設備，根據巡檢程序監測被巡檢設備的運行狀態，識別運行設備的變量參數并反饋至智能巡檢服務器；
19.智能巡檢服務器，將巡檢任務發送至巡檢終端裝置，并將巡檢信息發送至智能巡檢工作站；
20.智能巡檢工作站，實現巡檢任務的下達以及被巡檢設備狀態的監控和管理。
21.進一步，如上所述的核電廠智能巡檢系統，其中，所述的智能巡檢標識系統的電子標簽或標識包括：rfid標簽、nfc磁卡或二維碼，巡檢終端裝置通過相應的識別技術對標簽進行識別。
22.進一步，如上所述的核電廠智能巡檢系統，其中，巡檢終端裝置包括用于實現現場掃碼、巡檢信息記錄，以及數據上傳功能的便攜式智能終端，并可內置連接紅外測溫、測震探頭、點檢筆等硬件設備；或者可以是實現無人巡檢的無線智能視頻監視設備、巡檢機器人。
23.進一步，如上所述的核電廠智能巡檢系統，其中，對于巡檢中人員不可達或者巡檢空間狹小的區域，可采用固定式圖像識別傳感器或采用巡檢機器人代替人員巡檢。
24.進一步，如上所述的核電廠智能巡檢系統，其中，所述的智能巡檢服務器通過網絡交換機與核電廠非實時監測系統和核電廠三維設計系統進行數據交互，實現設備監測、故障診斷、核電廠環境監測信息互聯，將核電廠設備的實時和歷史信息用于設備的故障診斷和預測性維修，并實現三維設計與巡檢三維定位的互相迭代修正。
25.本發明的有益效果如下：本發明提供的核電廠智能巡檢方法及系統，解決了傳統巡檢的弊端，提高就地巡檢的效率，實現巡檢數據的電子化管理，降低了現場操作的錯誤率，具有巡檢信息快速查詢等功能，同時具備接口擴展功能，通過常規的網路協議，可實現與不同平臺或者互聯網的對接，積極推動了核電廠智能化建設，實現智能運維，保證核電廠的高效運行。
附圖說明
26.圖1為本發明提供的核電廠智能巡檢系統的架構示意圖。
具體實施方式
27.為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，并不用于限定本發明。
28.本發明提供了一種核電廠智能巡檢方法及系統，系統的組成包括智能巡檢標識系
統、巡檢終端裝置、智能巡檢服務器、智能巡檢工作站以及通信網絡及相關網絡交換設備，該方法主要包括：
29.為核電廠的被巡檢設備編制唯一物項代碼，并設置電子標簽或標識；
30.智能巡檢工作站通過智能巡檢服務器向巡檢終端裝置下達巡檢任務；
31.巡檢終端裝置根據巡檢程序監測被巡檢設備的運行狀態，識別運行設備的變量參數并反饋至智能巡檢服務器；
32.智能巡檢服務器將巡檢信息發送至智能巡檢工作站，實現被巡檢設備狀態的監控和管理。
33.核電廠智能巡檢系統為所有類型的設備搭建一個基礎性的平臺，其本質上是物聯網技術的應用，在原則上對設備的類型無特殊要求。通過規范設備的標識，并使用適當的技術實現智能終端對設備標識碼的智能識別，即可將相應的設備納入到智能巡檢的對象中。如圖1所示，本實施例提供了一種具體的核電廠智能巡檢系統架構，其組成和具體功能描述如下。
34.1.智能巡檢標識系統
35.核電廠智能巡檢標識系統包含了被巡檢設備的數字化信息，標簽與被巡檢設備一一對應。巡檢終端設備通過該標簽識別巡檢設備，自動記錄巡檢的時間，自動打開該標簽設備對應的任務要求，檢查項清單等。巡檢系統必須為每個巡檢設備建立相應的標簽，目前主要的標簽形式有二維碼、rfid標簽、nfc磁卡等，巡檢終端通過二維碼或者nfc掃描識別設備。
36.2.巡檢終端裝置
37.巡檢終端裝置主要包括用于實現現場掃碼、巡檢信息記錄，以及數據上傳功能的智能手機、pad等便攜式智能終端，以及可以實現無人巡檢的無線智能視頻監視設備、巡檢機器人等。
38.智能終端可借助于技術、rfid技術、nfc技術，在針對性開發的應用app的基礎上實現以下功能：設備標簽掃描解析、巡檢計劃獲取、設備基本信息查詢、設備缺陷歷史信息查詢、設備檢修歷史信息查詢、設備工作票歷史信息查詢、設備巡檢完成情況登記等。除上述基本功能外，智能終端一般還可實現巡檢路徑下載，巡檢記錄單掃描，巡檢結果手動錄入，拍照，錄音以及存儲等功能。根據使用需求，還配備對講，定位，內置手電等輔助功能，根據測量需求，可內置或連接紅外測溫、測震探頭，點檢筆等硬件設備。這類終端設備具有輕便，便于攜帶，操作簡單的特點，大大減少了操作人員的工作負荷。此外，為保證數據的真實可靠性，還可根據需要將部分數據設置為禁止手動輸入，僅允許通過外接硬件設備與終端app連接的形式獲取測量數據的方式。
39.在智能巡檢時，可以借助于圖像識別技術對設備狀態進行檢測。通過圖片或視頻拍攝，并將相關信息傳送至上層信息數據庫的方式，可智能化快速分析設備中的問題。例如：設計人員可以將設備中的故障按照類型進行分類，并建立故障類型圖像庫，進而在智能巡檢的過程中，通過對故障特點、故障圖片等方式進行分析比對，通過智能化的方法對數據進行分析，提高維護設備運行的效率。為實現這一目的，可采用智能視頻監視設備、巡檢機器人等終端技術。
40.應用智能巡檢機器人對系統運行情況進行檢查，完成一些工作人員無法實現的工
作，如高溫高壓管道泄漏、地下封閉管溝等危險區域。在機器人中安裝庫，讓機器人自主檢查。智能巡檢機器人具備視頻圖像識別、紅外測溫、激光測振等功能，可豐富巡檢信息，提高巡檢效果。智能巡檢機器人后臺專家系統具備圖像、聲音、視頻記錄以及設備劣化趨勢分析功能，能夠提前發現設備的異常狀態，為設備狀態檢修提供依據，保障監控范圍內設備長周期安全穩定運行。
41.利用機器人搭載或固定安裝于某一區域的高清可見光攝像機，結合視頻圖像識別技術，對發電生產區域的表計，包括壓力表、溫度表、數顯表、液位計和閥門狀態等示值和位置的進行數據讀取，對罐體、容器、管道進行外觀對比判別，自動記錄并生成報表，并經計算、判斷后發出報警，同時實時拍照和錄像至后臺，滿足運行人員隨時調用查看及自動存檔的功能。
42.基于以上功能，終端手持設備的巡檢信息記錄方式可以表現為圖片、視頻、音頻、電子表單等多種形式；上述信息的記錄在短時間內可存儲于終端設備內部，在條件具備的情況下，可借助于其他方式上傳至巡檢系統工作站。
43.在核電廠應用環境中，利用有線和無線網絡，利用終端設備對設備標簽進行識別，實時下載巡檢內容、上傳巡檢結果。對于巡檢中人員不可達或者巡檢空間狹小的區域，針對除需要定期巡檢監測設備狀態的情況，采用固定式圖像識別技術或采用機器人代替人員巡檢。固定式或移動式圖像識別傳感器或機器人的設置考慮核電廠輻照、環境溫度、電磁干擾、廠房安裝條件以及抗震情況，保證監測可在核電廠特殊環境下能夠正常運行并保證在地震等事故工況下不影響。
44.3.通信網絡
45.通過wifi、藍牙、網線等通信方式將巡檢終端裝置的巡檢數據通過網絡交換機上傳至巡檢服務器，并將巡檢需求通過企業局域網、網絡交換機下發到巡檢終端裝置。
46.4.智能巡檢工作站和巡檢服務器
47.智能巡檢工作站和巡檢服務器完成巡檢設備、巡檢項目、巡檢路線、巡檢計劃等功能設置，實現巡檢記錄的查詢、到位統計、趨勢分析、設備缺陷跟蹤、設備老化管理等功能。核電廠智能巡檢工作站用于巡檢任務的下達，巡檢設備的監控。巡檢信息用于設備預防性維修、預測性維修和設備延壽和老化管理，同時還包括了人員定位、設備實時監控等功能，實時監測核電廠巡檢人員和設備狀態。
48.5.智能巡檢系統在核電廠擴展應用
49.在核電廠設計過程中，將控制系統檢測到的參數通過網絡協議傳輸到相關的儀控一體化系統中，且新電廠也增設了很多第三方監測和診斷系統，如泵組/風機監測和診斷系統、管道泄漏監測系統、松動部件監測系統、汽輪機/主泵/主給水泵監測診斷系統、老化監測系統、環境監測系統等。智能巡檢系統作為唯一以就地設備狀態信息采集為主的系統，將其積累的大量數據用于計算、分析電站、設備狀態，可使數據庫更加豐富，得出的分析結論更加可靠。因此對智能巡檢系統的功能進行擴展是有意義且必要的。
50.先進核電廠具有全壽期、健康管理、無人監控和少人值守的智能運維等特點，智能巡檢系統本身相對獨立，可通過對采取到的信息進行分析、處理，得出最直接的設備狀態展示，也能實現對設備的壽期狀態監測、設備老化管理、延壽、故障預判、預防性維修等功能。但是對于復雜的核電廠系統來說，需要多種數據綜合判斷機組狀態，智能巡檢系統采集了
大量就地設備信息，與被采集到控制系統或其他第三方診斷系統的信息綜合起來，才可完整的表征整個電站的狀態并作出精確的評估，因此，可將智能巡檢系統的數據傳輸給非實時監測系統，作為監測系統的重要數據來源之一。
51.智能巡檢系統中融入線路規劃、人員定位等功能，在明確巡檢或維修任務后，可自動推薦最優路線。核電廠的設備均布置在廠房內部，由于設備種類、數量眾多，且考慮到輻射、防爆、防火、隔離等眾多因素，使得廠房線路錯綜復雜，提供的優化路線能夠大大提高巡檢或維修效率。
52.智能巡檢系統實施過程中將重新構建廠房模型，作為電站三維設計的逆向工序，工作過程可重點關注廠房設計和設備布置的不合理之處，如人員通行不便、設備互相干涉、操作空間不足等，并給出整改建議；在電廠投入運行后，運維人員也能對該廠房模型進行維護更新，則可提供數據的更新，及時反饋到設計院。因此，智能巡檢系統與三維設計系統對接，在核電廠三維設計過程中，在相同位置設置兩者的對比功能，可看到在運電站的對應位置的實際布置情況，為優化設計提供支持數據。
53.非實時監測系統、三維設計系統都可以與智能巡檢系統建立數據接口，將巡檢數據作為其工作的重要依據。隨著電站運行要求和統一規劃，可考慮不同網絡之間的互通，解決網絡安全的問題。
54.核電廠智能巡檢系統探索先進網絡、傳輸技術在核電廠的應用，為實現智慧核電走出了第一步。不僅解決了傳統巡檢的弊端，提高就地巡檢的效率，實現巡檢數據的電子化管理，降低了現場操作的錯誤率，巡檢信息快速查詢等功能，同時具備接口擴展功能，通過常規的網路協議，可實現與不同平臺或者互聯網的對接，積極推動了核電廠智能化建設，實現智能運維，保證核電廠的高效運行性。
55.對于本領域技術人員而言，顯然本發明不限于上述示范性實施例的細節，而且在不背離本發明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實現本發明。因此，無論從哪一點來看，均應將實施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發明的范圍由所附權利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權利要求的等同要件的含義和范圍內的所有變化囊括在本發明內。不應將權利要求中的任何附圖標記視為限制所涉及的權利要求。
56.此外，應當理解，雖然本說明書按照實施方式加以描述，但并非每個實施方式僅包含一個獨立的技術方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領域技術人員應當將說明書作為一個整體，各實施例中的技術方案也可以經適當組合，形成本領域技術人員可以理解的其他實施方式。
技術特征：
1.一種核電廠智能巡檢方法，其特征在于，包括：為核電廠的被巡檢設備編制唯一物項代碼，并設置電子標簽或標識；智能巡檢工作站通過智能巡檢服務器向巡檢終端裝置下達巡檢任務；巡檢終端裝置根據巡檢程序監測被巡檢設備的運行狀態，識別運行設備的變量參數并反饋至智能巡檢服務器；智能巡檢服務器將巡檢信息發送至智能巡檢工作站，實現被巡檢設備狀態的監控和管理。2.如權利要求1所述的核電廠智能巡檢方法，其特征在于，所述的巡檢終端裝置通過電子標簽或標識識別被巡檢設備，自動記錄巡檢的時間，打開當前設備對應的任務要求及檢查項清單，監測被巡檢設備的運行狀態。3.如權利要求2所述的核電廠智能巡檢方法，其特征在于，所述的巡檢終端裝置識別運行設備的溫度、壓力、振動變量參數，并實時或離線反饋至智能巡檢服務器。4.如權利要求1-3中任意一項所述的核電廠智能巡檢方法，其特征在于，通過智能巡檢服務器與核電廠非實時監測系統進行信息交互，實現設備監測、故障診斷、核電廠環境監測信息互聯，將核電廠設備的實時和歷史信息用于設備的故障診斷和預測性維修。5.如權利要求1-3中任意一項所述的核電廠智能巡檢方法，其特征在于，通過智能巡檢服務器與核電廠三維設計系統互聯，實現三維設計與巡檢三維定位的互相迭代修正。6.一種核電廠智能巡檢系統，包括：智能巡檢標識系統，包含與被巡檢設備一一對應的物項代碼，并形成可識別的電子標簽或標識；巡檢終端裝置，通過電子標簽或標識現場識別被巡檢設備，根據巡檢程序監測被巡檢設備的運行狀態，識別運行設備的變量參數并反饋至智能巡檢服務器；智能巡檢服務器，將巡檢任務發送至巡檢終端裝置，并將巡檢信息發送至智能巡檢工作站；智能巡檢工作站，實現巡檢任務的下達以及被巡檢設備狀態的監控和管理。7.如權利要求1所述的核電廠智能巡檢系統，其特征在于，所述的智能巡檢標識系統的電子標簽或標識包括：rfid標簽、nfc磁卡或二維碼，巡檢終端裝置通過相應的識別技術對標簽進行識別。8.如權利要求1所述的核電廠智能巡檢系統，其特征在于，所述的巡檢終端裝置包括用于實現現場掃碼、巡檢信息記錄，以及數據上傳功能的便攜式智能終端，并可內置連接紅外測溫、測震探頭、點檢筆硬件設備；或者可以是實現無人巡檢的無線智能視頻監視設備、巡檢機器人。9.如權利要求8所述的核電廠智能巡檢系統，其特征在于，對于巡檢中人員不可達或者巡檢空間狹小的區域，可采用固定式圖像識別傳感器或采用巡檢機器人代替人員巡檢。10.如權利要求1所述的核電廠智能巡檢系統，其特征在于，所述的智能巡檢服務器通過網絡交換機與核電廠非實時監測系統和核電廠三維設計系統進行數據交互，實現設備監測、故障診斷、核電廠環境監測信息互聯，將核電廠設備的實時和歷史信息用于設備的故障診斷和預測性維修，并實現三維設計與巡檢三維定位的互相迭代修正。
技術總結
本發明涉及一種核電廠智能巡檢方法及系統，包括：為核電廠的被巡檢設備編制唯一物項代碼，并設置電子標簽或標識；智能巡檢工作站通過智能巡檢服務器向巡檢終端裝置下達巡檢任務；巡檢終端裝置根據巡檢程序監測被巡檢設備的運行狀態，識別運行設備的變量參數并反饋至智能巡檢服務器；智能巡檢服務器將巡檢信息發送至智能巡檢工作站，實現被巡檢設備狀態的監控和管理。本發明提高了就地巡檢的效率，實現了巡檢數據的電子化管理，降低了現場操作的錯誤率，通過常規的網路協議，可實現與不同平臺或者互聯網的對接，積極推動核電廠智能化建設，實現智能運維，保證核電廠的高效運行。保證核電廠的高效運行。保證核電廠的高效運行。
