1986'da Chernobyl'deki felaket kazaları ve 2011 yılında Fukushima Daiichi'de yaşanan korkunç kazalar, nükleer kaza sitelerinden yapılan inceleme ve izlemenin büyük zorluklarını gösterdi.Bu ortamlar, son yıllarda, insan maruziyetinin en aza indirgenmesi için son yıllarda, yanıt ekipleri ağır bir şekilde koruma altına alındı. -Bu ortamlar, nükleer kaza değerlendirme, daha güvenli bir şekilde, veri çözümü ve güvenlik alanlarındaki kısıtlamaları birleştirdi.

Post-Disaster Nükleer Site Değerlendirmesinin Evrimi

Geleneksel Zemine Dayanlı Yöntemler

Havalimanları uygulanabilir hale gelmeden önce, hasarlı bir nükleer tesisi incelenen zemin araçları (bazen koruyucusu ve solunum kullanan işçiler tarafından sınırlı) ve sınırlı el anketleri, bu yöntemler, insanlı helikopterleri kullanarak kritik dezavantajları vardı, ancak yüksek alanları haritalar veya incelenen yüksek borular ve gemileri kontrol altına almak için sınır dışı edildiler.İnsan girişi, özellikle de bir radyasyon dozunda toplanan iki noktaya kadar sınırlıydı.

Unmanned Aerial Systems'in Ortaya Çıkarılması

Küçük, çevik dronelar ilk olarak genel rekonnaissance için felaket yanıt olarak ortaya çıktı, ancak nükleer uygulamalar için potansiyelleri hızla tanındı.Orta-2010'larda, araştırmacılar ve cevap ajansları, radyasyon sensörleri, yüksek çözünürlüklü görüntülerle donatılmış UAVs ile deneye başladı ve yüksek çözünürlüklü optikler.Havadan gelen temel buluşlar, bu platformları doğrudan yüksek riskli değerlendirme alanları için yeni bir paradigma açtı - daha önce de robotik filoları veya gerekli olan robot araç zeminleri.

Drone-Based Muayenelerinin Temel Avantajları

Geliştirilmiş Güvenlik ve Dose Azaltımı

drone tabanlı incelemenin en zorlayıcı avantajı, insan radyasyonu maruz kalmalarının büyük ölçüde azaltılmasıdır. Drones, saatte birkaç sieverts aşarak alanlarda çalışabilir - personel için herhangi bir risk olmadan. Bu, yardımcıların en tehlikeli bölgelerden temel verileri elde etmelerine izin verir, örneğin yakıt havuzları veya sıcak parçacıklarla alanları kullanabilir.

Hızlı Karar için Gerçek Zamanlı Veriler

Modern dronelar canlı video beslemelerini, sensör okumalarını ve geospatial metadata'yı doğrudan bir komut yazısına yönlendirerek, bu tür alanların ilk önce şarj edilmesi için “assess-and-act” döngülerini destekler. Örneğin, radyolojik bir olay sırasında yetkililer, drone destekli haritaları kullanarak zemin robotları dağıtmaya karar verebilirler ve hangi alanları ilk önce tahliye etmeye karar verebilirler.

Maliyet ve Kaynak Verimliliği

Bir radyasyon ödemesi ile tek bir ticari sınıfı şarj cihazı, on binlerce dolara satın alınabilir, ancak bir adamlı anket uçuşu birkaç bin dolara mal olur ve pilotlar, yakıt ve lojistik destek gerektirir.

Kompleks Yapılarda Karşılıksız Erişim

Nükleer kaza siteleri genellikle çökmüş tavanlar, dar koridorlar ve tekerlek robotlar tarafından ulaşılamayan engellere erişemeyen dikey miller içerir. Bu çeviklikler, kısmen hasar görmüş binalar ve çatıları, depolama rafları ve havalandırma sistemleri içinde uçabilir. Bazı modeller, koruyucu kafesler veya kaza yapmadan engellerin içine girmesine izin veren bazı modeller.

Tekrarlanabilirlik ve Hassasiyet

Drone temelli denetimler, aynı uçuş yolunu tekrar takip etmek için programlanabilir, kesin zaman karşılaştırmalarına izin verebilir. Bu, yapıların yavaş bozulması, kirlenmenin göçü veya temizleştirme operasyonlarının etkinliği için kritiktir. GPS-guided Özerklik her anketin aynı şekilde işaret ettiği, verilerde görünür hale getirilmesi için hassas değişiklikler yapılmasını sağlar.

Sensör Payloads ve Instrumentation

Radyasyon Tespit Sistemleri

Duygunluk, herhangi bir nükleer denetim drone'un kalbidir. Bugün, çeşitli radyasyon dedektörleri küçük UAV'lara sığacak kadar minir:

  • [FONT=0)Gamma Spectrometreler:[DÜT:1) Bu cihazlar belirli radyolojikleri (örneğin, [[DÜDÜSÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜN
  • [FONT=0]Neutron tümörleri: [Dönetici] Nükleer sitelerde, nötronlar fissile materyalinin varlığını gösterir (örneğin,235)U veya )Pu).
  • [FONT:0]Dose-Rate Ölçümler (Geiger-Müller tüpleri ve Ion Chambers): [DFLT:1), genel radyasyon alanını haritalamak için, düşük maliyetli GM tüpleri ve iyon odaları gerçek zamanlı doz okumalar verir.
  • [0]Compton Kameraları ve Kodlanmış-Aperture Imagers: Gelişmiş maaş yükleri, kumar görüntüleri üretebilir - görsel görüntüdeki "radiation", bu teknoloji, hala drone kullanımı için matkabı, bir sızıntının yerini veya bir parçanın yerini tam olarak belirlemesine izin verir.

Tüm radyasyon dedektörleri bir kaza sitesinin belirli koşullarını (sıcak, nem, yükseklik) için kalibre edilmelidir ve genellikle drone'un kendi elektroniklerini düşük sayma ölçümleriyle müdahale etmek için koruyucu olmalıdır.

Optik ve Termal Görüntüleme

Yüksek çözünürlükte kameraları ( 4K veya daha fazlası), yapısal hasarın ayrıntılı görsel değerlendirmelerini sağlar -cracks, ısıtımı beton, korozyon ve toz dağılımı. stabilize edilmiş gimbals ile birlikte, bu kameralar keskin görüntüleri bile çalkantılı hava durumuyla değerlendirebilir.

Atmospheric and Environmental Sensörs

Radyasyonun ötesinde, dronelar sensörleri taşıyabilir:

  • [FONT:0)Particulate ve Aerosol Örnekler: Daha sonra laboratuvar analizi için hava yoluyla radyoaktif partikülleri toplamak.
  • [FONT:0)Gas dektörler: [Döntgen: · 1] Hidrojen, karbon monoksit veya patlama veya toksisite tehlikeleri ortaya çıkarabilir.
  • [FONT=0)Wind Speed and Direction:[Dönetici:[Dönetici:0)Demoküresel tesisatların dağılımını tahmin etmek için Temelde.
  • [[D EDDAR: [DDD EDİN: [DDD:0) Sitenin yüksek çözünürlüklü dijital yükseklik modellerini oluşturmak için, hacim hesaplamaları (örneğin, rubble) ve yapısal izleme için kullanışlı.

Operasyonel Düşünmeler ve Teknik Meydanlar

Drone Electronics'in Sertleştirilmesi

En büyük engellerden biri, drone'nun aviyonikleri, uçuş kontrolleri, kameraları ve iletişim bağlantıları için radyasyonun etkisidir. Total ionising doz (TID) ve tek bir icat etkisi (SEE) sensör-tolerant parçalara neden olabilir, mikro kontroller başarısız olur veya kontrol kaybı. - sendikal-oluşçular yüksek frekanslı ortamlar için tasarlanmamıştır. Bu nedenle operatörler, sürücüyü azaltmak için, sürücüyü zorlayabilirler.

Battery Life and Power Management

Çoğu küçük drone, sadece 20-40 dakika orta ücret yükü altında uçuş zamanı var. Büyük bir kaza sitesinde, bu alanı örtmek için birçok tür gerekir. Soğuk hava ve yüksek hacimlilık alanları daha fazla maliyetle kullanılabilir.

  • Hidrojen yakıt hücreleri, enerji ile iki ila üç kez, lityum-polimer pilleri.
  • Bir kablodan güç çeken Hibrit tethered drone, sabit bir alanda sonlu uçuşa izin verdi.
  • Hızlı dönüş-geriye izin veren sıcak batarya sistemleri.

GPS-Denied Ortamlarda navigasyon ve Autonomy

reaktör binalarında, GPS sinyalleri genellikle zayıf veya tamamen bloke edilir. Drones, duvarlara ve zeminlere göre pozisyon takip etmek için sağlam olmalıdır.The algorithm must be strong to dust, steam and lowlight conditions.

Düzenleme ve Güvenlik Uyumu

Uçan hava araçları genellikle sivil havacılık otoritelerinden özel feragat gerektirir, çünkü hava sahası kısıtlanabilir (örneğin, yakın havaalanları, kalabalık alanları veya endüstri çevresindeki no-fly bölgelerin içinde).

Operatör Eğitim ve Veri Yorumlama

Nükleer ortamlarda etkili drone operasyonları, pilot sinekleri yaparken eşsiz bir yetenek kombinasyonu gerektirir: UAV pilotlama, radyasyon güvenliği, sensör kalibrasyonu ve veri analizi. Birçok takım şimdi, pilot sinekleri yorumlayan “radiolojik araştırmalayıcı” içerir.

Vaka Çalışmaları: Büyük Nükleer Kazalardan Dersler

Chernobyl – “Chernobyl Drone” Misyonu (2019 ⁇ )

1986 felaketinden sonra, Chernobyl Exclusion Bölgesi hala tehlikeli yüksek radyasyon seviyelerinde, özellikle de Yeni Güvenli Güvendelik (NSC) yapısı içinde, NSC içinde bir konsorsiyumu gerçekleştirdi ve daha önce yapılan bir kamera ile işbirliği içinde, bu tür bir yüksek çözünürlüklü ekrandaki yüksek çözünürlükte, "Dönetici" ile sınırlı sayıdaki bu tür bir şekilde sınırlı sayıdaki çalışma biçimini ortaya çıkardı.

Dai Fukushimaichi – TEPCO'nun Drone Teftişleri

Mart 2011'den beri Tokyo Elektrik Gücü Şirketi (TEPCO), reaktör binasının üst kısmındaki üç hasarlı reaktörün normal denetimlerini kullanıyor ve bu nedenle, Fukushima Daiichi Nükleer Enerji Santrali'nde küçük bir helikopter tipi UAV, 1'in üzerinde çatı ve yüksek oranda radyoaktif alana kadar sağlam bir şekilde uçurulmuş ve bu tür uçuş görevlerinin altında, bu tür bir patlamanın en önemli hasara yol açan bir nükleer patlama platformu olan Atomik bir zemine sahipti.

Siteleri - Satafield ve Hanford

Akut kazalar dışında, dronelar da, nükleer demser ve atık-storage sitelerinde rutin izleme için kullanılır. [FONTD:0]Sellafield[Döneticileri 1 ) İngiltere'de yeniden işleme tesisleri, kumarbazlarla donatılmış uçaklar, teknolojinin uzun süreli miras alanları için eşit derecede değerli olduğunu gösteriyor.

Future rotası ve Gelişen Teknolojiler

Büyük Varlıklı Anketler için Savaş İstihbaratı

Tek bir drone sadece uçuş başına sınırlı bir alanı haritalayabilir. Swarm teknolojisi - birden çok drone bağımsız olarak koordineli bir şekilde - tüm siteleri paralel olarak kapsamak için aboneler. Araştırmacılar, veriyi koruyan küçük swarms gösterdiler ve ağ ağı üzerinden bir anket alanı bölerek, bir sürü uçak ağı ile verileri paylaşarak, tek bir araçta güvenilir bir şekilde bir radyasyon haritası üretebilirler.

AIPowered A Özerk Anomaly Tespit

Yapay zeka (AI), anormalleri tanımlamak için gerçek zamanlı sensör verilerini analiz edebilir -sudden daha ayrıntılı bir kumar spektrumunu toplamak için daha ayrıntılı bir noktaya kadar yükselebilir ve uçuş yolundan daha yakın bir görünüm için eğitilmiş modeller. Bu, drone'u aktif bir arama cihazına kadar değiştirir.Fort bir görüntü oluşturabilir ve otomatik olarak daha ayrıntılı bir kumar spektrumu toplamak için daha ayrıntılı bir şekilde aşağı inebilir.

Gelişmiş Propulsion Systems

Uçuş zaman sınırlamasının üstesinden gelmek için, araştırmacılar yakıt hücrelerinin (özellikle hidrojen destekli) ve güneş enerjisi hibrit tasarımları uzun süredir araştırmaların gerektirdiğini ve sabit bir kablo aracılığıyla güç ve verileri elde eden araçları, sürekli bir tek vent çöp veya bir reaktör binasının izlenmesi için idealdir.

Ground Robotlar ve Uzaktan Manipulatörlerle entegrasyon

Nükleer kaza cevabının geleceği çok disiplinlidir: drone ve zemin rovers konserde çalışacak. Bir binayı araştırmaya devam edebilir, sonra örnek koleksiyon veya onarım için belirli bir yere bir robot rehberlik eder. Bazı araştırmalar takımları bir robotun robot kolunda araziyi geliştirip her platformun güçlü yönleriyle hareket ettirebilir.

Sonuç – Safer Nükleer Güçlüğe Doğru

Drones, nükleer kaza sitelerinin yönetimindeki operasyonel varlıklara ait deneysel araçlardan uzaklaştılar. En sert koşullarda değerlerini kanıtlamışlardır - dünya çapındaki parçalanmış reaktör gemilerinin acil hazırlık ve demment binalarının serbest bırakılması, radyasyonun sürekli gelişimi, sensör destekli elektronik, sensör azaltma ve minim koordinasyonunun daha da tehlikeli yerlere dönmesi için ihtiyaç duyduklarını kanıtlamaktadır.

Daha fazla okuma için, UAV'ların Nükleer Acil Durumlarda UAV'lara İlişkin Kılavuzları ), Bristol'nın Chernobyl drone projesinin Üniversiteleri[DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜ) ve DÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜDÜŞÜNDÜŞÜNDÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNCÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞÜNÜŞ