技术领域 [0001]本发明涉及核电厂放射性部件去污技术领域，尤其涉及一种核电站放射性部件的激光去污方法和系统。 背景技术 [0002]随着国内核电站运行规模和运行年限的增加，产生的放射性污染部件呈指数级增长，可靠高效的放射性去污技术是放射性部件处理和解控的关键技术。现有核电厂投入大量资源和费用处理去污过程中产生的二次放射性废液，同时传统去污如化学去污、高压水去污、喷丸处理和人工擦拭方法都依赖于放射性环境下人力操作，自动化程度较低，这增加了操作人员负担。在现有电厂运营过程中，在去污操作过程中对降低人员负荷，提升安全性和经济性方面有较为迫切的需求，需要引入先进去污技术在减少二次放射性废液、提升自动化和自动化、提升去污效率方面发挥作用。 [0003]现有技术方案采用自动化机器人搭载高能激光去污器，并配置激光扫描仪和相应控制软件，通过激光扫描获得待去污部件的表面轮廓点云数据，并对点云数据进行精简后按规划路经进行去污，现有技术具备报警、监测功能，能够在人员监控下实现沾污部件的表面去污工作。 [0004]现有技术方案关键在于放射性污染物的去除和去污后放射性水平的测量，达到一定限值标准后才能认为达到去污目的，而现有技术主要集中在一体化平台的融合技术上，只是能够实现材料去除，但没法对放射性污染去除程度进行评估，对核电站的放射性去污场景不具备针对性，且无法针对不同的去污部件自动选择激光清洗参数选择，依赖人员操作经验进行参数选取可能造成参数选择不准，也背离设备自动化和智能化初衷，并且按照精简后点云直接生成去污路经，没有对路经进行优化，增加了运行时间和成本，增加了待去污部件本底基材损伤的风险。 发明内容 [0005]本发明要解决的技术问题在于，针对现上述背景技术中提及的相关技术存在的至少一个缺陷：进行去污时无法自动选择激光清洗参数以及无对去污点位生成的路径进行优化，提供一种核电站放射性部件的激光去污方法和系统。 [0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：提供一种核电站放射性部件的激光去污方法，包括以下步骤： [0007]步骤S10：获取待去污部件的特性，根据所述待去污部件的特性确定激光清洗参数； [0008]步骤S20：从激光轮廓仪获取所述待去污部件的表面数据，并对所述表面数据进行处理，以确定出多个去污点位； [0009]步骤S30：根据多个所述去污点位生成去污路径，结合所述激光清洗参数和所述去污路径控制激光烧蚀器对所述待去污部件进行激光去污； [0010]步骤S40：在完成激光去污后，检测激光去污后所述待去污部件的表面剂量率，并判断所述表面剂量率是否低于限定阈值，若是，则结束；若否，则再次结合所述激光清洗参数和所述去污路径控制所述激光烧蚀器对所述待去污部件进行激光去污，直至所述表面剂量率低于所述限定阈值。 [0011]优选地，在本发明所述的核电站放射性部件的激光去污方法中，所述待去污部件的特性包括：表面剂量率、运行时间、设备尺寸、设备类型和材料； [0012]所述根据所述待去污部件的特性确定激光清洗参数的步骤包括下列中的至少一个： [0013]根据所述表面剂量率、所述材料和所述运行时间确定所述激光清洗参数中的激光功率、给进速度和重叠率； [0014]根据所述设备尺寸和所述设备类型确定所述激光清洗参数中的激光烧蚀照射面积。 [0015]优选地，在本发明所述的核电站放射性部件的激光去污方法中，所述步骤S10之后还包括： [0016]步骤S11：记录所述待去污部件的特性及所述激光清洗参数，并对数据库进行数据更新。 [0017]优选地，在本发明所述的核电站放射性部件的激光去污方法中，所述步骤S20包括： [0018]步骤S201：从所述激光轮廓仪获取所述待去污部件的所述表面数据，并根据所述表面数据生成外形点云数据，对所述外形点云数据进行过滤； [0019]步骤S202：将所述过滤后的数据进行结构化处理，以获得结构化点云数据； [0020]步骤S203：根据激光烧蚀照射面积和激光焦距，对所述结构化点云数据进行区域分割，并确定每个分割区域的去污点位及去污方位。 [0021]优选地，在本发明所述的核电站放射性部件的激光去污方法中，所述外形点云数据包括所述待去污部件上多个扫描点的三维坐标数据； [0022]所述对所述外形点云数据进行过滤的步骤包括： [0023]根据多个扫描点的三维坐标数据，分别计算各个扫描点与其近邻点之间的距离值； [0024]计算多个距离值的均值，并将距离值超过所述均值的扫描点判定为奇异点，将所述奇异点的三维坐标数据进行删除。 [0025]优选地，在本发明所述的核电站放射性部件的激光去污方法中，所述步骤S202包括： [0026]将所述过滤后的多个扫描点的三维坐标数据投影到均匀划分的二维平面网格中； [0027]针对每个网格，根据该网格内所有扫描点的三维坐标数据，分别计算x、y、z轴上的坐标均值，并将所述坐标均值作为该网格的结构化点云数据。 [0028]优选地，在本发明所述的核电站放射性部件的激光去污方法中，所述步骤S203包括： [0029]步骤S2031：将所述激光烧蚀照射面积投影到所述二维平面网格中，并将投影内的多个所述结构化点云数据的包络区域作为当前分割区域，且对投影内的多个所述结构化点云数据进行平面拟合，以形成拟合平面； [0030]步骤S2032：分别确定当前分割区域内距离所述拟合平面最远的两个结构化点云数据，并将其作为两侧的边界点； [0031]步骤S2033：将所述拟合平面以其法线方向分别向两侧移动，直至分别移动到相应的边界点，形成两个平面； [0032]步骤S2034：计算所述两个平面之间的距离，并对所述距离和所述激光焦距的有效区间值进行比较，若所述两个平面的距离等于或小于所述激光焦距的有效区间值，则执行步骤S2035；若所述平面距离大于所述激光焦距的有效区间值，则执行步骤S2036； [0033]步骤S2035：以所述拟合平面的法线方向作为当前分割区域的激光烧蚀器的法线方向，并在所述法线上确定去污点位，且所述去污点位分别与两个平面的距离相等； [0034]步骤S2036：减小该区域的所述激光烧蚀照射面积，重新执行所述步骤S2031。 [0035]优选地，在本发明所述的核电站放射性部件的激光去污方法中，所述步骤S30还包括： [0036]根据所述去污方案进行去污时，控制废物回收装置对去污时生成的放射性颗粒进行同步回收。 [0037]本发明还构造了一种针对核电站放射性部件的激光去污系统，包括：激光轮廓仪、激光烧蚀器、上位机和废物回收装置，所述上位机包括处理器，所述处理器在执行所存储的计算机程序时实现上述任一项所述的针对核电站放射性部件的激光去污方法。 [0038]本发明还构造了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一项所述的针对核电站放射性部件的激光去污方法。 [0039]本发明还构造了一种电子设备，包括： [0040]一个或多个处理器； [0041]存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述一个或多个处理器实现如上述任一项所述的针对核电站放射性部件的激光去污方法。 [0042]通过实施本发明，具有以下有益效果： [0043]本发明公开了一种核电站放射性部件的激光去污方法和系统，根据待去污部件的特性确定其激光清洗参数，从激光轮廓仪获取所述待去污部件的表面数据，对表面数据进行处理，从而确定出多个去污点位，再根据多个去污点位生成去污路径，最后结合激光清洗参数和去污路径控制激光烧蚀器对待去污部件进行激光去污。通过自动选取待去污部件的激光清洗参数以及对去污点位进行智能处理，对去污点位生成的路径进行优化，并可对放射性污染去除程度进行评估，提高去污过程的效率，并减少操作成本。 附图说明 [0044]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： [0045]图1是本发明针对核电站放射性部件的激光去污方法的流程示意图； [0046]图2是本发明激光去污点位提取的流程示意图； [0047]图3是本发明的激光去污机器人结构示意图。 具体实施方式 [0048]为了对本发明的技术特征、目的和效果有更加清楚的理解，现对照附图详细说明本发明的具体实施方式。 [0049]需要说明的是，附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。 [0050]附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。 [0051]在本实施例中，如图1所示，本发明提供了一种针对核电站放射性部件的激光去污方法，包括以下步骤： [0052]步骤S10：获取待去污部件的特性，根据待去污部件的特性确定激光清洗参数； [0053]步骤S20：从激光轮廓仪获取待去污部件的表面数据，并对表面数据进行处理，以确定出多个去污点位； [0054]步骤S30：根据多个去污点位生成去污路径，结合激光清洗参数和去污路径控制激光烧蚀器对待去污部件进行激光去污； [0055]步骤S40：在完成激光去污后，检测激光去污后待去污部件的表面剂量率，并判断表面剂量率是否低于限定阈值，若是，则结束；若否，则再次结合激光清洗参数和去污路径控制激光烧蚀器对待去污部件进行激光去污，直至表面剂量率低于限定阈值。 [0056]在完成激光去污后，对表面去污效果进行评价，具体为使用γ测量仪对待去污部件的表面γ表面剂量值进行测量，且检测轨迹与去污路径相同，如果某去污点位测量值大于去污限值则对该区域进行二次烧蚀，直至活度降低到限值以下。 [0057]完成对待去污部件的表面γ表面剂量值测量后，再使用α/β测量仪对工件表面α/β射线表面剂量值进行测量，步骤同上，最终完成放射性部件的激光去污过程。 [0058]并且，在本实施例中，待去污部件的特性包括：表面剂量率、运行时间、设备尺寸、设备类型和材料； [0059]根据待去污部件的特性确定激光清洗参数的步骤包括下列中的至少一个： [0060]根据表面剂量率、材料和运行时间确定激光清洗参数中的激光功率、给进速度和重叠率； [0061]根据设备尺寸和设备类型确定激光清洗参数中的激光烧蚀照射面积。 [0062]其中待去污部件的特性还包括待去污部件编号，根据待去污部件编号可识别出其设备，每个设备都有唯一的识别码，当识别为同一设备的待去污部件，可参考本设备其他待去污部件的激光清洗参数。 [0063]将待去污部件的特性输入激光去污控制系统中，控制系统根据输入特性的参数自动搜索数据库与待去污工件相似度最高的已有数据，并将激光清洗参数反馈控制系统显示界面，数据库所选取数据会根据部件的输入参数给出去污效率最佳的激光清洗参数。 [0064]具体地，根据表面剂量率、材料清洗难度和运行时间的提高将匹配更大激光功率、更小的进给速度和更大的重叠率；根据设备尺寸和设备类型，对于表面形貌更加复杂的部件将匹配更小激光烧蚀照射尺寸。对于无法进行精确匹配的参数将采用插值法计算出推荐值。 [0065]另外，在本实施例中，步骤S10之后还包括： [0066]步骤S11：记录待去污部件的特性及激光清洗参数，并对数据库进行数据更新。 [0067]去污系统操作人员获取从数据库推荐的激光清洗参数后，还可以手动调整激光清洗参数，并将该参数与部件信息录入数据库，用于后续其他类似部件去污。同时数据库也会记录每次激光去污的部件参数和去污参数，并将去污过程数据进行记录，对数据库进行在线更新，避免人工选取参数造成的效率低下和成本高昂的问题。 [0068]在本实施例中，如图2所示，步骤S20包括： [0069]步骤S201：从激光轮廓仪获取待去污部件的表面数据，并根据表面数据生成外形点云数据，对外形点云数据进行过滤； [0070]步骤S202：将过滤后的数据进行结构化处理，以获得结构化点云数据； [0071]步骤S203：根据激光烧蚀照射面积和激光焦距，对结构化点云数据进行区域分割，并确定每个分割区域的去污点位及去污方位。 [0072]进一步地，外形点云数据包括待去污部件上多个扫描点的三维坐标数据； [0073]对外形点云数据进行过滤的步骤包括： [0074]根据多个扫描点的三维坐标数据，分别计算各个扫描点与其近邻点之间的距离值； [0075]计算多个距离值的均值，并将距离值超过均值的扫描点判定为奇异点，将奇异点的三维坐标数据进行删除。 [0076]其中，步骤S202包括： [0077]将过滤后的多个扫描点的三维坐标数据投影到均匀划分的二维平面网格中； [0078]针对每个网格，根据该网格内所有扫描点的三维坐标数据，分别计算x、y、z轴上的坐标均值，并将坐标均值作为该网格的结构化点云数据。 [0079]进一步地，步骤S203包括： [0080]步骤S2031：将激光烧蚀照射面积投影到二维平面网格中，并将投影内的多个结构化点云数据的包络区域作为当前分割区域，且对投影内的多个结构化点云数据进行平面拟合，以形成拟合平面； [0081]步骤S2032：分别确定当前分割区域内距离拟合平面最远的两个结构化点云数据，并将其作为两侧的边界点； [0082]步骤S2033：将拟合平面以其法线方向分别向两侧移动，直至分别移动到相应的边界点，形成两个平面； [0083]步骤S2034：计算两个平面之间的距离，并对距离和激光焦距的有效区间值进行比较，若所述两个平面的距离等于或小于所述激光焦距的有效区间值，则执行步骤S2035；若所述平面距离大于所述激光焦距的有效区间值，则执行步骤S2036； [0084]步骤S2035：以拟合平面的法线方向作为当前分割区域的激光烧蚀器的法线方向，并在法线上确定去污点位，且去污点位分别与两个平面的距离相等； [0085]步骤S2036：减小该区域的激光烧蚀照射面积，重新执行步骤S2031。 [0086]例如，在具体实施例中，步骤S20具体为： [0087]通过机器人末端夹具上的激光轮廓仪扫描待去污部件的表面轮廓，根据激光轮廓仪的数据生成待去污部件的外形点云数据，对外形点云数据进行过滤和精简，过滤和精简过程为计算各点与近邻数据距离，将超过平均距离的点视为奇异点并删除。 [0088]在去除奇异点后对外形点云数据进行结构化，结构化具体步骤为外形点云数据投影到均匀划分二维平面网格中，每个网格所对应的三维点集高度方向求均值，求得均值作为该网格对应坐标的高度方向值，该网格对应的点坐标作为该网格的结构化数据值，经过以上步骤将待去污部件的杂乱的点云数据精简为为无奇异点均匀分布的结构化数据，有效减少点云数量。 [0089]为保证激光烧蚀器的烧蚀效果，被烧蚀表面必须处于激光焦距范围内，以激光烧蚀照射面积×激光焦距形成分割三维体对已结构化的外形点云数据进行分割，分割具体步骤为：以激光烧蚀照射面积投影到二维平面网格中，被该投影覆盖的三维点云结构化数据进行平面拟合，拟合后平面以平面法线方向向两侧分别移动到距离最远点，形成包络所有点的两个平面，对比两个平面距离和激光焦距数值，如果平面距离等于或小于激光焦距，则以该拟合平面法线方向作为去污机器人末端激光烧蚀器的法线方向，以两个平面均值中点作为激光去污的去污点位，使得单次烧蚀区域内为有效烧蚀；如两平面距离大于激光焦距说明该面积无法对该区域三位点进行包络，需减小投射面积重新寻找有效的去污点位和方位。在获得所有有效去污点位和对应烧蚀法线方向的前提下完成对待去污表面的有效分割，极大地减少烧蚀操作次数。 [0090]在本实施例中，步骤S30还包括： [0091]根据去污方案进行去污时，控制废物回收装置对去污时生成的放射性颗粒进行同步回收。 [0092]例如，在具体实施例中，步骤S30具体为： [0093]当获得每个分割区域的去污点位及去污方位后，根据启发式算法计算最优去污路径，即确定各烧蚀点的去污最优顺序。当确定去污路径后根据去污路径和去污点的法线方向形成去污轨迹，并将轨迹在上位机上显示，通过上位机对轨迹和待去污部件点云模型的运动仿真功能检查碰撞，如发生碰撞则发出报警。 [0094]在确定去污轨迹和碰撞检查后，控制激光烧蚀器对待去污部件的表面进行去污，使用自动确定的激光清洗参数进行去污。 [0095]本发明的一个实施例还公开了一种激光去污机器人，应用于上述步骤的去污方法，如图3所示，其包括机械人本体1、末端工装夹具2、上位机控制系统3。 [0096]其中机器人本体1包括： [0097]六轴机器人本体，用于夹持末端工装夹具，为激光去污提供基础硬件平台； [0098]机器人控制器，控制机器人本体按照预定轨迹运动； [0099]其中末端工装夹具2包括： [0100]激光轮廓仪，用于采集放射性部件表面信息，生成外形点云数据； [0101]激光烧蚀器，用于激光去污烧蚀，去除表面污染层； [0102]辐射测量仪表，用于测量放射性部件表面剂量率，包括有一个α/β测量仪和一个γ测量仪，分别测量α/β射线和γ射线； [0103]废物回收装置，用于收集经过激光器烧蚀后脱离部件表面的固体颗粒废物。 [0104]其中上位机控制系统3包括： [0105]上位机，用于采集各传感器模块数据，并向机器人和激光器发送指令； [0106]网关，用于连接各传感器和机器人的控制器，将数据或信号发送工控机，接收工控机指令，将控制信号传送下游端传感器； [0107]控制系统，搭建在上位机上的软件系统和数据库，用于设置激光去污参数，生成运动轨迹控制机器人运动，显示去污过程进度和轨迹，监视去污过程和报警。 [0108]在本实施例中，本发明还构造了一种针对核电站放射性部件的激光去污系统，包括：激光轮廓仪、激光烧蚀器、上位机和废物回收装置，上位机包括处理器，处理器在执行所存储的计算机程序时实现上述任一项针对核电站放射性部件的激光去污方法。 [0109]在本实施例中，本发明还构造了一种计算机可读介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述任一项针对核电站放射性部件的激光去污方法。 [0110]在本实施例中，本发明还构造了一种电子设备，包括： [0111]一个或多个处理器； [0112]存储装置，用于存储一个或多个程序，当一个或多个程序被一个或多个处理器执行时，使得一个或多个处理器实现上述任一项针对核电站放射性部件的激光去污方法。 [0113]通过实施本发明，具有以下有益效果： [0114]本发明公开了一种核电站放射性部件的激光去污方法和系统，根据待去污部件的特性确定其激光清洗参数，从激光轮廓仪获取所述待去污部件的表面数据，对表面数据进行处理，从而确定出多个去污点位，再根据多个去污点位生成去污路径，最后结合激光清洗参数和去污路径控制激光烧蚀器对待去污部件进行激光去污。通过自动选取待去污部件的激光清洗参数以及对去污点位进行智能处理，对去污点位生成的路径进行优化，并可对放射性污染去除程度进行评估，提高去污过程的效率，并减少操作成本。 [0115]可以理解的，以上实施例仅表达了本发明的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制；应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，可以对上述技术特点进行自由组合，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围；因此，凡跟本发明权利要求范围所做的等同变换与修饰，均应属于本发明权利要求的涵盖范围。