快堆反应堆提升机调整方法

技术领域

本发明涉及核岛厂房施工技术领域，具体涉及一种快堆反应堆提升机调整方法。

背景技术

快堆反应堆，也称快中子反应堆，是指没有中子慢化剂的核裂变反应堆。

换料系统是核电站中的重中之重，换料系统包括提升机和提升机斜接管，提升机安装于提升机斜接管中，在实际使用过程中，提升机的安装决定了换料系统能够正常运行。

提升机在安装过程中，需要安装设计要求调整至预设角度，现有的提升机调整测量方式是通过激光对中仪进行，如图1所示，安装时，首先，将精加工的塞子模拟件1’安装至提升机斜接管2’的上端口和下端口，激光对中仪3’通过瞄准器固定值提升机斜接管的上端口，激光对中仪通过瞄准器调整激光瞄准线4’，激光瞄准线4’用以模拟提升机导轨的中心线，在提升机斜接管2’的下端口处设置有支座5’，支座5’上设置有靶标，通过将激光瞄准线4’投射至靶标上，得到激光瞄准线4’的偏差数据，根据偏差数据调整提升机斜接管2’的位置。

但是，在实际应用过程中，一方面塞子模拟件的制作成本较高，并且，通过设置塞子模拟件进行调整时的工作效率较低，另一方面调整测量过程中人员投入大。

发明内容

(一)本发明所要解决的问题是：现有快堆反应堆提升机调整方法成本较高，效率较低，同时人员投入较大。

(二)技术方案

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种快堆反应堆提升机调整方法，包括如下步骤：

S1，在提升机斜接管安装位置周侧的厂房的墙壁上固定若干平面靶座作为三维控制点；

S2，取部分步骤S1中的三维控制点作为基准点，测量所述基准点的绝对高程，测量其余全部所述三维控制点的相对标高，结合所述基准点的绝对高程，得出其余全部所述三维控制点的绝对高程；

S3，在厂房的地面布置微网点并测量全部所述微网点的平面坐标，之后通过激光跟踪仪，将所述微网点和所述三维控制点实测至一个相对坐标系内，结合全部三维控制点的绝对高程，得到厂房的三维坐标系；

S4，将提升机斜接管预安装在安装位置处，将激光跟踪仪架设于提升机斜接管的上端口，并通过激光跟踪仪采集提升机斜接管上部法兰面内侧以及提升机斜接管管壁的三维坐标，并通过激光跟踪仪拟合出法兰面中心及提升机斜接管中轴线的实际角度偏差，将实际角度偏差与预设角度偏差进行对比，调节提升机斜接管的位置；

S5，再次采集上部法兰面内侧以及提升机斜接管管壁的三维坐标，并通过激光跟踪仪拟合出最终法兰面中心以及最终提升机斜接管中轴线，并根据最终法兰面中心以及最终提升机斜接管中轴线确定提升机导轨中轴线。

进一步的，在步骤S2中，所述基准点距离厂房的地面1.5m～2.0m。

进一步的，在步骤S2中，所述基准点至少为两个。

进一步的，在步骤S2中，相对标高为三维控制点相对于基准点的相对高度差。

进一步的，在步骤S2中，绝对高程通过精密水准仪测量。

进一步的，在步骤S2中，测量其余全部所述三维控制点的相对标高包括步骤：

将激光跟踪仪整平；

通过激光跟踪仪测量除基准点外的全部三维控制点的相对标高。

进一步的，提升机还包括支座，所述厂房内设置有堆坑围桶；

所述快堆反应堆提升机调整方法还包括步骤：

S61，通过激光跟踪仪采集堆坑围桶坐标以及支座坐标，并通过激光跟踪仪拟合出堆坑围桶的实际竖直面以及支座的尺寸；

S62，根据步骤S5中的提升机导轨中轴线与堆坑围桶实际竖直面位置，确定支座中心的位置。

进一步的，在步骤S62中，还包括步骤：

检查支座中心位置到堆芯的平面距离是否在堆芯转运机转运半径调节范围内；

当支座中心位置到堆芯的平面距离未在堆芯转运机转运半径调节范围内时，调节堆坑围桶的实际竖直面位置或者支座中心竖直面的位置，直至支座中心位置到堆芯的平面距离在堆芯转运机转运半径调节范围内。

进一步的，在步骤S3中，包括步骤；

S31，在厂房的地面布置微网点；

S32，测量全部微网点的平面坐标；

S33，通过激光跟踪仪，将微网点与全部三维控制点实测至一个相对坐标系内，通过激光跟踪仪将全部三维控制点在相对坐标系内的实测高程归零，再进行平差整合，获得全部三维控制点的平面坐标；

S34，通过激光跟踪仪将全部三维控制点的平面坐标与绝对高程相结合，得到厂房的三维坐标系。

进一步的，在步骤S32中，还包括步骤：

通过天顶天底仪量全部微网点的平面坐标。

本发明的有益效果：

本发明提供的一种快堆反应堆提升机调整方法，包括如下步骤：

S1，在提升机斜接管安装位置周侧的厂房的墙壁上固定若干平面靶座作为三维控制点；

S2，取部分步骤S1中的三维控制点作为基准点，测量所述基准点的绝对高程，测量其余全部所述三维控制点的相对标高，结合所述基准点的绝对高程，得出其余全部所述三维控制点的绝对高程；

S3，在厂房的地面布置微网点并测量全部所述微网点的平面坐标，之后通过激光跟踪仪，将所述微网点和所述三维控制点实测至一个相对坐标系内，结合全部三维控制点的绝对高程，得到厂房的三维坐标系；

S4，将提升机斜接管预安装在安装位置处，将激光跟踪仪架设于提升机斜接管的上端口，并通过激光跟踪仪采集提升机斜接管上部法兰面内侧以及提升机斜接管管壁的三维坐标，并通过激光跟踪仪拟合出法兰面中心及提升机斜接管中轴线的实际角度偏差，将实际角度偏差与预设角度偏差进行对比，调节提升机斜接管的位置；

S5，再次采集上部法兰面内侧以及提升机斜接管管壁的三维坐标，并通过激光跟踪仪拟合出最终法兰面中心以及最终提升机斜接管中轴线，并根据最终法兰面中心以及最终提升机斜接管中轴线确定提升机导轨中轴线。

本实施例提供的调整方法，其自动化程度高，数据自动采集对结果的影响小，借助激光跟踪仪的空间数据采集获取三维解算，针对性强，在现场狭窄的施工条件下测量速度快、精度高，并可以实时进行安装监测调整，在现场能快速准确的指导安装与调整实施。同时，其效果体现速度快、精度高，结果满足安装设计要求的空间位置允许偏差≤1mm的技术要求。相较于传统的调整方法，投入人工只需2人。对比来看，大大节约了人工投入，且耗时短，效果良好。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有提升机斜接管安装的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法的流程图。

图标：1-提升机斜接管；2-支座；3-提升机导轨中轴线；4-最终提升机斜接管中轴线；5-堆坑围桶。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图2和图3所示，本发明一个实施例提供一种快堆反应堆提升机调整方法，包括如下步骤：

S1，在提升机斜接管1安装位置周侧的厂房的墙壁上固定若干平面靶座作为三维控制点；

S2，取部分步骤S1中的三维控制点作为基准点，测量所述基准点的绝对高程，测量其余全部所述三维控制点的相对标高，结合所述基准点的绝对高程，得出其余全部所述三维控制点的绝对高程；

S3，在厂房的地面布置微网点并测量全部所述微网点的平面坐标，之后通过激光跟踪仪，将所述微网点和所述三维控制点实测至一个相对坐标系内，结合全部三维控制点的绝对高程，得到厂房的三维坐标系；

S4，将提升机斜接管1预安装在安装位置处，将激光跟踪仪架设于提升机斜接管1的上端口，并通过激光跟踪仪采集提升机斜接管1上部法兰面内侧以及提升机斜接管1管壁的三维坐标，并通过激光跟踪仪拟合出法兰面中心及提升机斜接管中轴线的实际角度偏差，将实际角度偏差与预设角度偏差进行对比，调节提升机斜接管1的位置；

S5，再次采集上部法兰面内侧以及提升机斜接管1管壁的三维坐标，并通过激光跟踪仪拟合出最终法兰面中心以及最终提升机斜接管中轴线4，并根据最终法兰面中心以及最终提升机斜接管中轴线4确定提升机导轨中轴线3。

根据本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，其用于快堆反应堆的提升机安装时的位置调整，提升机包括提升机斜接管1、提升机导轨、以及支座2等结构。

在本实施例中，首先，在厂房的墙壁上布置若干平面靶座，平面靶座作为三维控制点，通过后续的测量平面靶座的三维坐标，得出整个厂房的三维坐标系。需要说明的是，布置平面靶座的墙壁选择，需选择提升机斜接管1安装位置周侧的墙壁，需保证，提升机斜接管1能够投影至该墙壁上。

在本实施例中，平面靶座作为三维控制点，取部分三维控制点作为基准点，基准点用于后续获取其余三维控制点的绝对高程。平面靶座布置完成，以及基准点选择完成后，测量基准点的绝对高程，以及测量其余的三维控制点相对于基准点的相对标高，根据基准点的绝对高程以及其余各三维控制点的相对标高，最后计算出全部的三维控制点的绝对高程，绝对高程的计算在下文阐述。

在本实施例中，绝对高程计算出后，也即获得了全部三维控制点的Z坐标。

在本实施例中，之后，在厂房的地面布置微网点，用以建立平面坐标系。具体为，在微网点上布置激光跟踪仪，通过激光跟踪仪能够得出全部三维控制点(包括上述的基准点)的平面坐标，即X坐标和Y坐标，结合上一步骤中测得的全部三维控制点的绝对高程(Z坐标)，便得到了厂房的三维坐标系。

在本实施例中，平面坐标的测量，以及厂房的三维坐标系的生成全部通过激光跟踪仪进行，其内置有控制系统，通过该控制系统进行计算，能够获得厂房的三维坐标系，其为本领域的公知技术，因此，控制系统的控制程序、算法等此处不再赘述。

在本实施例中，激光跟踪仪选用API(美国自动精密工程公司)激光跟踪仪。

在本实施例中，API激光跟踪仪集成了激光干涉测距技术、光电探测技术、精密机械技术、计算机及控制技术、现代数值计算理论以及SA(SpatialAnalyze/空间分析)软件等技术，能够对空间运动目标跟踪，并实时测量目标的空间三维坐标。

在本实施例中，建立好厂房的三维坐标系后，开始测量提升机斜接管1的坐标等数据，并与预设数据相对比，调节提升机斜接管1的位置偏差。

具体的，在本实施例中，首先将提升机斜接管1预安装在提升机斜接管1安装位置处，之后，将上述的激光跟踪仪架设于提升机斜接管1的上端口，以方便后续的测量。激光跟踪仪架设完成后，通过激光跟踪仪采集斜接管上部法兰面内侧以及提升机斜接管1的管壁的三维坐标，之后，通过激光跟踪仪拟合出法兰面中心及提升机斜接管1实际角度偏差，将激光跟踪仪拟合出的法兰面中心及提升机斜接管1实际角度偏差与提升机设计说明中的预设角度偏差进行对比，将提升机斜接管1调节至预设位置，至此，提升机斜接管1的安装完成。

在本实施例中，预设角度偏差通过操作人员手动输入至激光跟踪仪中，激光跟踪仪自动进行对比。

在本实施例中，提升机斜接管1调整完成后，再次通过激光跟踪仪采集上部法兰面内侧以及提升机斜接管1的管壁的三维坐标，并通过激光跟踪仪拟合出最终法兰面中心及最终提升机斜接管中轴线4，并根据最终法兰面中心以及最终提升机斜接管中轴线4，确定出提升机导轨中轴线3，提升机导轨中轴线3确定后，即可进行提升机导轨的安装。

在本实施例中，提升机导轨中轴线3与法兰面中心以及提升机斜接管中轴线的位置关系由提升机设计方提供，其为已知数据。

根据本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，通过激光跟踪仪对空间运动目标进行跟踪并实时测量目标的空间三维坐标。具有高精度、高效率、实时跟踪测量、安装快捷、操作简便等特点。

本实施例提供的调整方法，其自动化程度高，数据自动采集对结果的影响小，借助激光跟踪仪的空间数据采集获取三维解算，针对性强，在现场狭窄的施工条件下测量速度快、精度高，并可以实时进行安装监测调整，在现场能快速准确的指导安装与调整实施。同时，其效果体现速度快、精度高，结果满足安装设计要求的空间位置允许偏差≤1mm的技术要求。相较于传统的调整方法，投入人工只需2人。对比来看，大大节约了人工投入，且耗时短，效果良好。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，所述基准点距离厂房的地面1.5m～2.0m。

在本实施例中，为了方便水准仪引测基准点的绝对高程，需保证，选取的基准点距离厂房的地面大于或者等于1.5m，小于或者等于2.0m。

如，选取三个基准点，三个基准点距厂房的地面分别1.5m、1.51m和1.6m。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，所述基准点至少为两个。

在本实施例中，为了保证后续其余全部三维控制点的绝对高程计算的准确率，由全部三维控制点中，选取至少两个作为基准点。

如，可以是由全部的三维控制点中，选取两个距离厂房的地面1.5m～2.0m的三维控制点作为基准点，也可以是选取三个距离厂房的地面1.5m～2.0m的三维控制点作为基准点。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，相对标高为三维控制点相对于基准点的相对高度差。

在本实施例中，基准点选取完成后，对基准点引测绝对高程，同时测量其余的三维控制点相对于基准点的相对标高。通过加或者减的方式，计算出其余的三维控制点的绝对高程。

如，基准点的绝对高程为1.6m，某一三维控制点距基准点0.4m，当这个三维控制点是低于基准点时，则这个三维控制点的绝对高程为2.0m，当这个三维控制点是高于基准点时，则这个三维控制点的绝对高程为1.2m。

在本实施例中，设置多个基准点，目的是为了提高三维控制点计算时的准确率，如，选取了三个基准点，某一三维控制点分别根据这三个基准点计算绝对高程，最后这个绝对高正取平均值即可。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，在步骤S2中，绝对高程通过精密水准仪测量。

在本实施中，绝对高程通过精密水准仪测量，其精度较高，测量结果的准确率也较高。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，在步骤S2中，测量其余全部所述三维控制点的相对标高包括步骤：

将激光跟踪仪整平；

通过激光跟踪仪测量除基准点外的全部三维控制点的相对标高。

在本实施例中，在测量除基准点外的全部三维控制点的相对标高时，首先，将激光跟踪仪整平，保证激光跟踪仪测量结果的准确性，之后，通过激光跟踪仪测量除基准点外的全部三维控制点的相对标高即可。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，厂房内设置有堆坑围桶5，堆坑围桶5用来安装支座2。支座2为提升机导轨的支座2。

在本实施例中，还包括步骤：

通过激光跟踪仪测量支座2的安装位置。

具体的，包括步骤：

S61，通过激光跟踪仪采集堆坑围桶5坐标以及支座2坐标，并通过激光跟踪仪拟合出堆坑围桶5的实际竖直面以及支座2的尺寸；

S62，根据步骤S5中的提升机导轨中轴线3与围桶实际竖直面位置，确定支座2中心的位置。

在本实施例中，同样采用上述的激光跟踪仪，采集堆坑围桶5坐标以及支座2的坐标，并通过激光跟踪仪拟合出围桶的实际竖直面以及支座2的尺寸。

上述内容已经提到，建立了厂房的三维坐标系，在本实施例中，根据步骤S5中的提升机导轨中轴线3与围桶实际竖直面位置，确定支座2中心的位置。

也即，在厂房的三维坐标系中，提升机导轨中轴线3与围桶竖直面位置的交点，也即支座2的中心点，根据支座2的中心点，以及支座2的尺寸，既能够确定出支座2的安装坐标。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，在步骤S62中，还包括步骤：

检查支座2中心位置到堆芯的平面距离是否在堆芯转运机转运半径调节范围内；

当支座2中心位置到堆芯的平面距离未在堆芯转运机转运半径调节范围内时，调节堆坑围桶5的实际竖直面位置或者支座2中心竖直面的位置，直至支座2中心位置到堆芯的平面距离在堆芯转运机转运半径调节范围内。

在本实施例中，支座2中心位置确定后，还需判断中心位置到堆芯的平面距离是否在堆芯转运机转运半径调节范围内，避免影响堆芯转运机的正常运行。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，在步骤S3中，包括步骤；

S31，在厂房的地面布置微网点；

S32，测量全部微网点的平面坐标；

S33，通过激光跟踪仪，将微网点与全部三维控制点实测至一个相对坐标系内，通过激光跟踪仪将全部三维控制点的实测高程归零，再进行平差整合，获得全部三维控制点的平面坐标；

S34，通过激光跟踪仪将全部三维控制点的平面坐标与绝对高程相结合，得到厂房的三维坐标系。

在本实施例中，在建立厂房的三维坐标系的过程中，需分别测得三维控制点的绝对高程作为Z坐标，再测得三维控制点的平面坐标，即X坐标和Y坐标，进而得到厂房的三维坐标系。

在本实施例中，获得全部三维控制点的绝对高程后，需建立平面坐标系统，得到全部三维控制点在平面坐标系统中的平面坐标，之后将平面坐标与绝对高程结合，既能够得出厂房的三维坐标系，上述操作均通过激光跟踪仪实现。

具体的，在本实施例中，首先，在厂房的地面布设微网点，之后，测出全部微网点的平面坐标。之后，通过激光跟踪仪，将微网点与厂房墙壁上的三维控制点实测至一个相对坐标系中，再通过激光跟踪仪将全部三维控制点的实测高程归零，再通过激光跟踪仪中的SA软件进行平差拟合，并获得全部三维控制点的平面坐标，即X坐标和Y坐标。之后，在利用激光跟踪仪中的SA软件将各点对应的平面坐标与绝对高程相结合，便能够得到整个厂房的三维坐标系。

其中，实测高程为在相对坐标系内的各三维控制点的高程。

其中，确认微网点的中心过程中，通过天顶天底仪实现，天顶天底仪选用FG-L30天顶天底仪。

本发明实施例提供的快堆反应堆提升机调整方法，使用时，首先，选取提升机斜接管1安装位置周侧的厂房墙壁，在厂房墙壁上布设若干平面靶座，平面靶座作为三维控制点。取其中三个高度距地面1.5m～2.0m的三维控制点作为基准点，通过精密水准仪引测这三个基准点的绝对高程，再通过AIP激光跟踪仪实测其余三维控制点的相对标高，并根据相对标高与绝对高程的关系，得出其余全部三维控制点的绝对高程。至此，高程系统建立。

之后，在厂房的地面布置微网点，通过GF-L30天顶天底仪确定微网点的中心，之后在微网点中心布置AIP激光跟踪仪，通过AIP激光跟踪仪将微网点与墙壁上的三维控制点实测至一个相对坐标系内，然后，将实测数据的高程值统一归零，再通过AIP激光跟踪仪内的SA软件进行平差拟合处理，得出全部三维控制点的平面坐标。至此，平面坐标系统建立完成。

之后，将上述的各三维控制点的绝对高程与平面坐标结合，得出厂房的三维坐标系。

厂房的三维坐标系建立完成后，将提升机斜接管1预安装至安装位置处，将AIP激光跟踪仪架设于提升机斜接管1的上端口，并通过AIP激光跟踪仪采集斜接管上部法兰面内侧以及提升机斜接管1的管壁的三维坐标，并通过AIP激光跟踪仪拟合出法兰面中心及提升机斜接管中轴线的实际角度偏差，将实际角度偏差与设计说明中的预设角度偏差进行对比，调节提升机斜接管1的位置。

将提升机斜接管1的位置调整完成后，再次通过AIP激光跟踪仪采集上部法兰面内侧以及提升机斜接管1的管壁的三维坐标，并通过AIP激光跟踪仪拟合出最终法兰面中心以及最终提升机斜接管中轴线4，并根据最终法兰面中心以及提升机斜接管1中轴线确定提升机导轨中轴线3。

提升机导轨安装完成后，通过AIP激光跟踪仪采集堆坑围桶5坐标以及支座2坐标，并通过AIP激光跟踪仪拟合出堆坑围桶5的实际竖直面以及支座2的尺寸。之后，根据提升机导轨中轴线3与围桶实际竖直面位置，确定支座2中心的位置。

支座2中心位置确认后，检查支座2中心位置到堆芯的平面距离是否在堆芯转运机转运半径调节范围内；当支座2中心位置到堆芯的平面距离未在堆芯转运机转运半径调节范围内时，调节堆坑围桶5的实际竖直面位置或者支座2中心竖直面的位置，直至支座2中心位置到堆芯的平面距离在堆芯转运机转运半径调节范围内。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。