CFI入海口水下电视检查装置方案设计报告.doc

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1、中国科学院光电技术研究所编号：CFI入海口水下电视检查装置方案设计报告编写：年月日审核：年月日标准化：年月日批准：年月日中国科学院光电技术研究所二00五年五月目录13中国科学院光电技术研究所1.概述1.1用途1.2研制依据2.设备环境条件3.技术要求3.1设备的组成3.2设备的功能及要求3.3备品备件3.4随机工具3.5包装箱4.设备特性分析5.设备布局及工作原理6.设备结构设计7.有关技术参数的分析计算7.1有关结构受力的分析计算7.2高低水平方向阻转力矩的计算7.3一维运动机构的传动设计计算8.结论1.概述13中国科学院光电技术研究所1.1用途近几年来泵站入海口CFI排污耙

2、在大修后经常出现运行不到底或卡死在轨道上的现象，影响正常的排污功能。以前每次为了诊断故障和排除异物都需要潜水员下到轨道底部去观察和操作。由于入海口水流湍急，潜水员水下操作有较大的工业安全风险，所以有必要开发一套水下电视检查装置可以随时检查排污耙在运行期间出现的故障情况，同时用水下电视检查装置可以定期检查入海口的两道栅格网的海生物生长情况，供现场工作人员打捞异物工作提供参考依据。1.2研制依据(1)方案设计依据《CFI入海口水下电视检查装置》采购技术规格书；(2)符合ISO9001质量体系要求。2.设备环境条件该套工具在大亚湾和岭澳电厂泵站入海口使用。●环境温度：10～40℃；●

3、环境温湿度：≤95%；●一般情况下海水水渠深度：6m；●需观察的轨道底部离地面高度:15m；●水质：海水，水中含有水生物杂质，含盐度高，腐蚀性强，在入口有次氯酸钠；●水温：0～50℃；●电源：380/220V、50HZ。3.技术要求3.1设备组成本套工具组成有：安装支架、回转云台、水下摄像机、控制柜、水下电缆、备品备件、随机工具和包装箱组成。3.2设备功能及要求3.2.1安装支架有两套，分别适用于大亚湾和岭澳现场。具体要求如：●安装支架为导轨型钢梁结构，采用可拆式结构用紧固螺钉和CFI子的横梁牢靠的连接在一起。安装方式要求快速方便。●安装支架长度为3m，具体宽度尺寸和现场横梁适

4、配。●支架用耐海水的不锈钢制造。●支架上安装齿条或不锈钢带以便摄像机云台可以在梁上实现横向运动。行程末端要安装缓冲橡胶垫。13中国科学院光电技术研究所●横向运动实际运行距离大于2.5m。●运动速度不大于50mm/s。3.2.2回转云台回转云台是摄像机的承载机构，实现摄像机的支撑和回转运动。通过云台的转动可以实现摄像机对两侧导轨进行观察，同时可以通过垂直运动向前、向后观察粗、细栅格网异物附着情况。具体要求有：●主体材料采用不锈钢材料，表面尽量光滑便于清洗，耐海水腐蚀。●水下要有高的密封性能，正常水下工作深度为6～8m。●云台水平转动范围为：-150°～+150°。●云台垂直转动范

5、围为：-45°～+45°。3.2.3水下摄像机●摄像机外壳要用不锈钢制造，表面尽量光滑便于清洗和去污；●彩色摄像机：☆摄像机用高清晰彩色CCD镜头；☆摄像机分辨率不低于480TVL(大气中)；☆灵敏度不低于0.7Lux；☆具有手控光学变焦12～25倍；☆可实现自动或手动对焦；☆具有自动光圈/自动增益调节；☆自带水下照明灯不低于150W；☆水下部件耐密封压力不低于0.15MPa。●控制器(CCU)控制器应具备下列功能：☆电源开关和指示；☆云台支撑一维横向运动按钮；☆云台垂直和水平转动按钮；☆光圈调节按钮；☆变焦按钮；☆灯光开关和调节按钮；☆手控盒切换开关；☆控制版面布置要合理分区

6、，便于操作，防止误操作。●水下电缆☆摄像机(包括灯光)控制和云台运动控制采用同一根电缆；☆电缆要有良好的屏蔽效果，防止对信号的干扰；☆电缆水下耐密封压力不低于0.2Mpa；☆电缆要有一定的耐腐蚀能力，长度30m。13中国科学院光电技术研究所3.2.4控制柜控制柜包括电源系统、云台支撑一维运动控制部分、水下电视控制部分(CCU)、监视器、手控盒。每个部分可以作成相对独立的部分。控制面版布置要分区、合理、美观。控制柜的外形尺寸应尽量小，重量轻。3.2.4.1电源系统由厂房380/220V、50HZ电源转换成本设备所需要的电源。为了提高电视系统、信号处理系统的可靠性,要求电源具有高的

7、稳定性。3.2.4.2云台支撑一维横向行走控制云台支撑固定在导轨上通过齿条或传输带实现左右行走及停止的功能。3.2.4.3水下电视控制部分该部分见3.2.3中控制器(CCU)。3.2.4.4水下电视控制部分配备一台高清晰彩色监视器,对视频图像进行实时观察。3.2.4.5手控盒☆手控盒上应有电源指示；☆应有3～5英寸的液晶显示屏,以显示摄像机所观察到的图像；☆应有摄像机控制器上全部控制和调节按钮；☆应有云台支撑左右运动的控制按钮；☆控制版面布置要合理分区,便于操作,防止误操作；☆手控盒电缆5～