Nrc'in Özerk Muayene Teknolojilerinin Gelişimi Üzerine Etkisi

NRC'nin Nükleer Olanaklar için Bir Özerk Muayenesi Üzerine Rolü

ABD Nükleer Düzenleme Komisyonu (NRC), nükleer endüstrideki özerk denetim teknolojilerinin benimsenmesi ve geliştirilmesini sağlamak için önemli bir güç olmuştur. Kapsamlı güvenlik standartları ve inovasyonu teşvik ederek, NRC proaktif risk azaltma ve operasyonel verimlilik sağlayan bir düzenleyici ortam yarattı. Bu makale, NRC geçişli denetim sistemlerinin geliştirilmesini, robotlu taramacıları ve yapay zekayı (AI) destekli analitikleri teşvik ediyor - şimdi reaktör gemilerin bütünlüğüne devam etmek için gerekli araçlar, depoları, soğutma sistemlerini içeriyor.

NRC'nin temel görevi, kamu sağlığını ve güvenliğini nükleer materyallerin kullanımında korumaktır. Bu görevi yerine getirmek için ajansı sürekli olarak, gelişmiş teknolojileri tespit etme, korozyon, çatlaklar ve diğer potansiyel başarısızlık modları geliştirmede etkili olan diğer araştırma denetimlerini gerektirir. Geleneksel el denetimleri, işçilere, genellikle yüksek korumalı koruma yollarını giymek ve görsel kontrollere ve basit ölçüm araçlarına güvenmek gerekir.NRC, gelişmiş teknolojilerinin insan maruz kalmalarını sağlayarak insan maruz kalma yöntemlerini kabul edebilir.Bu tanıma, rehberlik belgeleri ve araştırma hibelerini açıkça teşvik etmek için yol açar.

Düzenleme Vakfı: Yeniliği Değiştiren NRC Kılavuzları

Belirli teknolojileri tanımlamadan ziyade, NRC performans tabanlı düzenlemeleri kullanır, güvenlik hedeflerini ve denetim aralıklarını oluşturan, lisanslama yöntemlerinden lisanslamaları için ayrılan bu esneklik, inovasyon için önemli bir sürücü olmuştur.Örneğin, NFLT:2.Reactor Oversight Process))) Sürekli izleme sistemleri daha ayrıntılı kontroller yoluyla algılamayı teşvik eden bir performans göstergelerinin etkinliğini izlemek için bir anahtarlama sistemi kullanır.

2016 yılında NRC, güvenlikle ilgili uygulamalarda kullanılan sistemler için bir uygulama kılavuzu yayınladı.Bu kılavuz, otomatik denetim ekipmanlarına sahip olmak için, düzenleyici belirsizlikleri azaltmak için açık bir yol sağladı.(Yönergeci Rehber 1.214, Rev. 1), güvenlikle ilgili uygulamalar için açıkça kabul kriterini yayınladı.[Döneticileri ve hizmetleri kontrol altına almak için açık bir yol açtı).

Ayrıca, NRC aktif olarak Enerji Bakanlığı (DOE) ile işbirliği yapıyor ve ulusal laboratuvarlar, gösteri projelerini finanse etmek için işbirliği yapıyor. Önemli bir örnek NRC'nin işbirliğine yönelik araştırma çabaları hakkında daha fazla bilgi için, NRC'nin işbirliğine göre (ARIM) Girişimi[FLT) tarafından yapılan ortak bir program[FLT ve robot prototipleri test etti.

Spurred Innovation

• [FONT:0)Performance-Baseds:[Dönetici:[Dönetici: 0) Bakım Kuralı ve ROP göstergeleri, düşük zorla kesinti oranları ve yüksek güvenlik marjları elde eden lisansları ödüllendirir. Özerk denetimler, bu tür ölçümlerin korunmasına yardımcı olan daha sık, daha az intrusive kontroller sağlar.
• [FONT:0)Risk-Inform, Performansa Dayanlı (RIPB) Yaklaşım: ), NRC, olasılıksal risk değerlendirmelerine dayanan alternatif denetim programları önermesine izin verir.
• [FONT:0) Güvenlik Geliştirmeleri için İnceleme: 2019'dan beri, NRC, şeytanların güvenliğini geliştirebileceği teknolojiler için hızlı bir inceleme sundu. Birçok özerk denetim sistemi bu kolaylaştırdı.
• [FONT:0) Veri Kabulüne İlişkin Açıklama: NRC'nin ACD:2) Özerk Muayene Veri Kabul Kriterleri) (NUREG/CR-7282), insan olmayan sensörlerin yapısal bütünlüğü değerlendirmelerini desteklemek için nasıl kullanılabileceğini ortaya koyar.

Teknolojiler NRC Oversight altında

Özerk denetim ekosistemi şimdi geniş bir platform yelpazesi içeriyor, her biri nükleer enerji santrali içinde farklı ortamlara uygundur. NRC'nin düzenleyici açıklığı, satıcılara nükleer sınıf güvenilirlik standartlarını karşılayan ticari donanım ve yazılımlara yatırım yapma imkanı sağladı.

İç Mekanlar ve Yüksek Radyasyon için Robotik Sistemler

Robotik taramacılar ve metalik silahlar reaktör gemisi içleri, birincil borular ve buhar jeneratör tüpleri için geliştirildi.Bu sistemler genellikle kontrol kaybı önlemek için ve radyasyona dayanıklı kameralar, ultrasonik transducers ve eddy akım problar ile donatılmıştır. Örneğin, pompalar ve çekirdekli bir şekilde kumandanlık robotları kontrol etmek için kullanılan bu güvenli alanları tekrarlamak için pompalar ve yedekler gerekir.

Bir başka önemli yenilik, ABD Nükleer Emisyonlama Otoritesi ile ortaklığında geliştirilen ve NRC'nin sınırsız bir ortam test etmek için kullanılan NRC'nin nükleer emisyonlu bir robotu tarafından yapılan bir diğer önemli yenilikdir.Bu ateşli silah, çok yüksek çözünürlükli kolların ve engellerin etrafında dolaşabilir, geleneksel riayetli patlamaların gitmesine izin veren alanlara ulaşamaz.

Drone-Based Aerial Surveys

İnsansız hava araçları (UAVs), yaygın olarak adlandırılan dronelar, şimdi reaktör binalarının dışsal incelemeleri, soğutma kuleleri ve yüksek çözünürlüklü kameralarla donatılmış ve LiDAR sensörleri, droneların mevcut hava trafik düzenlemeleri altında çökmüş ve onsuz denetimler için izin verildiğinden dolayı, NRC'nin yüksek çözünürlükte yapılan bir karar verme programları hakkında somut bir açıklama yaptı.[Döneticileri kullanmaları için kullanılan 3Dönetici).

Drones ayrıca kuru kalibre depolama sistemlerinin dış yüzeylerini incelemeye alışmıştır, ki periyodik görsel çekler her beş yıl gerekli olacaktır. 2020 yılında Calvert Cliffs Nükleer Santrali altı saat boyunca tam bir inceleme tamamlandı - Elli scaffolding ile iki hafta boyunca bir görev.NRC, drone görüntülerini diğer sitelerde tekrarladı.

AIPowered Anomaly Tespit ve Tahmin Edici Analytics

Yapay zeka ve makine öğrenimi, otonom denetimler tarafından üretilen geniş miktarda veri işleme merkezi haline geldi.Bir insan operatörünün her görüntü veya sensör okumasını talep etmesi yerine, AI algoritmaları, 2018 yılından bu yana AI tabanlı araçları değerlendirebilir - NRCİLMİŞİMDÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜ

Tahmin edici bakım modelleri, bir fazlı-array ultrasonik sensör ile donatılmış bir otomatikleştirilmiş bir denetim robotu, tek bir geçişte duvar kalınlığında binlerce veri noktası toplayabilir. Bir AI modeli daha sonra borunun geri kalanını genişletip en uygun bir yedek programı önermiştir. NRC, gereksiz yere temizlemeye dayalı olarak, kapanmaya dayalı olarak, kapanmaya olanak tanır.

Endüstri Kabul ve Vaka Çalışmaları

Manuelden bağımsız denetimlere geçiş, filoda üniforma olmadı, ancak birkaç öncü site modeli gösterdi. Aşağıdaki vaka çalışmaları, NRC merkezli inovasyonun gerçek dünya güvenliği ve operasyonları üzerindeki etkisini göstermektedir.

Vaka Çalışması: Duke Energy'nin Containment Dome Teftişleri için Drones Kullanımı

Duke Energy, Güney Carolina'daki Ocone Nükleer İstasyonu işletiyor, bu da büyük bir serbest kabul edilen çelik kapını kullanarak aynı incelemeyi yürütmek için bir araçla bir araya geldi.The Benjamin Energy, daha önce tespit edilmemiş bir 3D modeli üretti.In 2018 yılında, Duke Energy, kontrol edilen bir drone veri sağlayıcısıyla aynı incelemeyi yürütmek için bir drone verisini inceledi ve tüm taramayı 2.5 gün içinde tamamladı.

Vaka Çalışması: Exelon'un AI-Assisted Steam Jeneratör Tube Analizi

Exelon Generation (şimdi Constellation Energy) Braidwood istasyonunda bir meydan okuma ile karşı karşıya kaldı: Buhar jeneratör tüplerinden gelen tüm veriler üç gün boyunca işlenmiş ve bazen saç telleri kaçırılmıştır. 2020 yılında, şirket, algoritma-öğrenme verileri ve yanlış pozitif oranın denetimini gerçekleştirmiş bir AI tabanlı analiz platformu ile bir araya getirdi.

Vaka Çalışması: NEI'nin Çilek Endüstri Çerçeve

Nükleer Enerji Enstitüsü (NEI) NRC ile, özerk denetim güvenlik vakaları için standart bir şablon oluşturmak için çalıştı.Bu şablon, en az bir özerk inceleme sistemi olarak bilinen 30.000'den fazla ) gerekli teknik özellikleri, geçerlilik protokolleri ve insan-makin dikkate alınarak kabul edildi.

Gerçekleştirilmiş Faydaları: Güvenlik, Maliyet ve Operasyonel Verimlilik

NRC düzenlemeleri tarafından yönlendirilen otonom denetim teknolojilerinin dağıtımı, uyumun ötesine uzatan somut avantajlar sağlar.

En kritik fayda insan hatasındaki azalmadır. Kılavuz denetçileri, özellikle zaman basıncı altında, Özerk sistemler, kaza senaryolarını ve bakım programlarını simülasyonlarını simüle etmeye olanak sağlayan dijital kayıtları uygular. 03. Bu izlenebilirlik NRC'nin güvenlik kültürü ile uyumludur ve kök kaynaklı analizleri, özellikle de bu başarısızlıkların gerçekleştiğinde destekler.

Meydanlar ve Kalan Engeller

Açık ilerlemeye rağmen, özerk denetim teknolojileri NRC ve endüstrinin üstesinden gelmek için çalıştığı birkaç engelle karşı karşıyadır.

Siber güvenlik ve Data Integrity

Özerk sistemler kablosuz iletişim ve karmaşık yazılım yığınlarına güveniyor. NRC'nin siber güvenlik gereksinimleri (10 CFR 73.54) herhangi bir robot sisteminin şifreli, yedek veri bağlantıları olması ve bitkinin güvenlik-kırıklama ağlarından açıkça onaylanmamış olması gerekir. Bu, gelişim maliyeti ve karmaşıklığı olarak kabul edilir. AI sistemleri için, NRC'nin “açıklanabilir” olması gerekir - bir robotun neden bir veri bağlantılarını belirlemesi gerekir.Bu, genellikle siyah kutular olarak kabul edilir.

Geçerlilik ve Kazanılan Derece

Nükleer kullanım için özerk bir denetim sistemi kurmak, kaza koşullarında kapsamlı bir test gerektirir - kaybı dahil olmak üzere yedi test kategorisini belirtir: radyasyon toleransı, termal tolerans, baskı toleransı, elektromanyetik uyumluluk, direnç, güvenli kurtarma, ve iletişim sağlamlığı, tüm testlerin 12-18 ay sürebilir ve birkaç milyon dolar değerindeki küçük satıcıya mal olabilir.

İnsan Faktörü ve İşgücü Adaptasyon

Bazı işgücünden denetim görevlerinin otomasyonuna doğal bir direnç var. NRC, bu tür bir sistem analiz ve sistem yönetimine elvezem edilmesi gerektiğini gerektirdiğini talep ederek bunu ele almıştır.Örneğin, eğitimli bir denetimcinin herhangi bir aomaly bayrağını incelemesi gerekir.[Döneticilik kararından önce).

Future Düzenlemesi ve Gelişen Teknolojiler

NRC, düzenleyici çerçevesini hızlı teknolojik evrimle hızlandırmaya aktif olarak geri getiriyor. ufukta birkaç gelişme bir sonraki otonom inceleme biçimini şekillendirecektir.

Özerk Swarm Muayenesi

Tek bir robot yerine, gelecekteki denetimler, veriyi geliştiren küçük, işbirlikçi robotlardan oluşan patlamaları içerebilir. Örneğin, mikro-doluların filosu aynı anda bir kapsayıcılık parçasının farklı bölümlerini inceleyebilir, mobil bir zemin robotu zeminden örnek alabilirken, NRC şu anda kapsamını geliştirmek için bir araştırma projesi finanse edebilir.

Tam Özerk Karar –

Bugün, NRC, bir çatlak tespit edip, bir insan komutasını bekleyen herhangi bir otonom inceleme eylemi onaylamayı gerektirir. Ancak, ajans “düşük 5” özerklik olasılığını araştırıyor, robotun kendisi bir bulma konusunda karar verir – örneğin, bir çatlaklar tespit edilirse, robot otomatik olarak bir insan komutunu beklemeden daha ayrıntılı bir ultrasonik tarama başlatabilir. NRC'nin 2024İLMİŞT:0)A Özerk Sistem Kabul Kriterleri) Başlangıçta dört aşamalı bir özerklik ölçeğinde, en yüksek düzeyde bir doğrulama gerektiren bir AI'yı başlatabilir.

Genişletilmiş Gerçeklik (XR) ve Uzaktan İşbirliği

NRC, AR'nin 3D uzayında inceleme öncesi ve test verileri için kullanımını zaten onayladı.Uygun mühendislerden gerçek zamanlı olarak AR'de kullanılan birkaç bitkide AR'nin gözetimi için gerekli olan bilgileri gözden geçirmeleri bekleniyor. NRC, web sitesini yorumlamak için AR'nin kullanımını zaten onaylamıştır.

Sonuç: Güvenlik ve İnovasyon için Bir Düzenlemesel Catalyst

NRC'nin otonom denetim teknolojileri üzerindeki etkisi daha güvenli ve daha dayanıklı olamaz. Performans tabanlı hedefler belirleyerek açık yeterlilik yolları sağlamak ve NRC'nin gelişmekte olan koşulları sağlamak için gerekli olan koşulları yarattı. Sonuç olarak, NRC'nin rolü daha verimli ve daha dirençli olacaktır.Bu avantajlar - ortaya çıkan radyasyona maruz kalma, daha düşük maliyetler, daha yüksek hata algılama oranlarına sahip olmak ve NRC'nin son derece kritik hizmetlere nasıl hizmet edeceğine göre daha hızlı bir şekilde hizmet edecektir.