基于CAN总线的换料机摄像系统.pdf

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1、2016年仪表技术与传感器2016第6期InstrumentTechniqueandSensorNo．6基于CAN总线的换料机摄像系统王从政，，胡松，高椿明，冯常，蔡根。(1．中国科学院光电技术研究所，四川成都610209；2．电子科技大学光电信息学院，I~tJII成都610054；3．中国科学院大学，北京100049)摘要：依据换料机特点，研制一套采用分布式控制体系的摄像系统。系统用CAN总线实现分布分散的多控制节点间的参数传输；通过视频分配和切换模块进行耐辐照视频的多终端输出；系统设计视频格式转换模块实现

2、远程监控。经现场应用和参数测试，系统传输控制参数具有实时性好，误码率低等特点；传输视频具有低损耗、高可靠等特点。关键词：换料机；摄像系统；CAN总线；视频处理中图分类号：TN941文献标识码：A文章编号：1002—1841(2016)06—0062—04CameraSystemofNuclearFuelManipulateCraneBased0nCANBusWANGCong—zheng，，HUSong，GAOChun—ming，FENGChang，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引言的应用效果。核安全是核电行业发展的前提。核燃料换料机作为大型1总体系统设计压水堆核电站核燃料运输贮存系统的核心设备，其运行的安换料机摄像系统包含3个摄像单元，摄像单元可工作于水全可靠性至关重要。换料机出现的任何故障均具有造成核燃下且具有耐辐照能力。为了降低操作人员的受照射量，摄像单料组件变形、甚至放射物外泄的风险。目前，换料机主要进口元工作于水下辐射区，其现场与远程的控制单元均处于非辐射于美国的西屋公司和法国的REEL公司，存在

7、维护效率低的隐区，两者通过水下耐辐射电缆连接，整体功能框图如图1所示。患。为了提高核工业自主化水平，在国家经费支持下，换料机辐射区；非辐射区I正在国产化J。摄像系统作为换料机的关键部件之一，可以为操作员提供可靠、稳定和低损耗视频数据，实现换料机的安全竺兰现场工作区远程控制区交互操作，如组件吊装期间组件编号、组件方向以及组件外观j"-Al控制器l情况等的监视和装料结束后的组件上管座间隙测量等。同时，控制器ll工控机I转接器120电0缆11l转接器I摄像系统的成功研制还有助于提高换料机自主化水平。根据换料机摄像系

8、统的工作特点：耐辐照成像单元输出同轴视频、控制参数通过串口传输和控制节点多且分布分散等，肉l设l备I同时，考虑到摄像系统若具备远程监控功能，能大幅减少换料操作人员的受辐照剂量。本文设计并实现一套采用分布式控制体系的摄像系统，其可实现现场和远程模式下的视频信号转图1摄像系统功能框图换、传输和参数控制等功能。分布式控制采用高可靠、实时、抗控制器可实现每个对应摄像单元的单独控制，考虑到控制单点故障的CAN