Priemyselná kontrola sa často uskutočňuje tam, kde presnosť a bezpečnosť musia spolupracovať. Pri ne-deštruktívnom testovaní (NDT) umožňuje röntgenová a gama rádiografia inšpektorom skúmať zvary, potrubia, tlakové nádoby, odliatky a iné dôležité aktíva bez toho, aby ich poškodili.
Tieto aplikácie zároveň môžu vystaviť pracovníkov ionizujúcemu žiareniu, ak práca nie je starostlivo plánovaná a kontrolovaná. MAAE poznamenáva, že priemyselná rádiografia môže zahŕňať ťažké pracovné podmienky a že nehody viedli k významnému ožiareniu pracovníkov.
Umelá inteligencia, robotika a prepojené technológie monitorovania žiarenia teraz vytvárajú nové spôsoby riadenia tohto rizika. Namiesto toho, aby sa priemyselní operátori spoliehali iba na pracovníkov, ktorí vykonávajú merania a kontroly manuálne, môžu čoraz viac kombinovať elektronické dozimetre, detektory žiarenia, autonómne roboty, kamery a dátovú analýzu do prepojeného systému radiačnej bezpečnosti.
Prečo je radiačná bezpečnosť stále hlavnou výzvou v priemyselnej inšpekcii
Priemyselná rádiografia sa môže uskutočňovať v rafinériách, potrubiach, lodeniciach, výrobných zariadeniach, elektrárňach a staveniskách. Tieto prostredia sa môžu rýchlo meniť a inšpekčné tímy možno budú musieť obísť zložité štruktúry, dočasné vylúčené zóny, ťažké vybavenie a ťažké prístupové body.
Radiačná bezpečnosť preto závisí od viac než len od toho, že máme k dispozícii detektor.
Praktický program radiačnej ochrany môže zahŕňať:
Osobný radiačný monitoring
Oblastné radiačné prieskumy
Meranie-dávkového príkonu
Kontrolované a obmedzené oblasti
Radiačné poplachy
Postupy kontroly zdroja
Školenie pracovníkov
Záznamy o expozícii
Postupy núdzovej reakcie
Usmernenie MAAE pre priemyselnú rádiografiu zdôrazňuje dôležitosť programu radiačnej ochrany a jasne definovanú zodpovednosť manažmentu, úradníkov radiačnej ochrany, kvalifikovaných odborníkov a pracovníkov.
Technológia tieto základy nenahrádza. Namiesto toho ich AI a robotika môžu posilniť poskytovaním dodatočných informácií a znížením potreby personálu vstupovať do potenciálne nebezpečných oblastí.
Elektronické dozimetre poskytujú-spätnú väzbu pracovníkom v reálnom čase
Jednou z najpraktickejších technológií modernej radiačnej bezpečnosti je elektronický osobný dozimeter.
Na rozdiel od pasívnych dozimetrických systémov, ktoré si vo všeobecnosti vyžadujú neskoršie spracovanie, môže elektronický osobný dozimeter poskytnúť okamžitú informáciu o dávke a dávkovom príkone. V závislosti od modelu môže poskytnúť aj zvukové, vizuálne alebo vibračné alarmy pri dosiahnutí vopred definovaných prahových hodnôt.
To môže byť obzvlášť cenné počas priemyselnej rádiografie. Operátor môže vstúpiť do oblasti kontroly s očakávaním určitého radiačného prostredia, ale podmienky sa môžu zmeniť v dôsledku polohy zdroja, konfigurácie tienenia, usporiadania zariadenia alebo neočakávaných okolností.
Alarm v{0}}reálnom čase dáva pracovníkovi okamžité varovanie, namiesto toho, aby sa úplne spoliehal na neskoršiu kontrolu nahromadenej expozície.
Dôležitosť tejto schopnosti demonštrovali skutočné-nehody vo svete.
V jednej{0}}udalosti hlásenej MAAE, ktorá zahŕňala röntgenovú rádiografiu v Sellafielde, spustili elektronické osobné dozimetre poplach, keď rádiografi vstúpili do oblasti s neočakávane vysokými dávkami. Robotníci ustúpili a vyšetrovanie zistilo nedostatky v bezpečnostných opatreniach.
Robotika dokáže presunúť detekciu žiarenia preč od ľudí
Najväčším prínosom robotiky k radiačnej bezpečnosti nie je len automatizácia. Je to vzdialenosť.
Keď je potrebné vykonať radiačný prieskum v potenciálne nebezpečnej oblasti, vyslanie robotickej platformy namiesto osoby môže znížiť zbytočnú expozíciu.
Tento koncept už bol preskúmaný v jadrových a rádiologických aplikáciách. MAAE zdôraznila robotiku ako spôsob, ako obmedziť vystavenie inšpektorov žiareniu a znížiť počet opakujúcich sa manuálnych kontrolných úloh.
Mobilný robot vybavený vhodným detektorom žiarenia môže potenciálne vstúpiť do oblasti, zbierať merania, prenášať údaje a vrátiť sa bez toho, aby od operátora vyžadoval fyzický vstup na to isté miesto.
V závislosti od aplikácie môžu platformy niesť:
Detektory gama žiarenia
X-detektory žiarenia
Neutrónové detektory
Spektrometre žiarenia
Dozimetre
HD kamery
Termokamery
senzory LiDAR
To vytvára dôležitú kombináciu: meranie žiarenia plus environmentálny kontext.
AI robí údaje o žiarení užitočnejšími
Zhromažďovanie meraní žiarenia je len prvým krokom.
Moderné priemyselné zariadenie môže generovať veľké množstvo údajov zo senzorov. Výzvou je premeniť tieto merania na užitočné informácie.
Umelá inteligencia môže pomôcť analyzovať vzory naprieč údajmi o radiácii, údajmi o polohe, obrázkami, stavom zariadenia a historickými meraniami.
Napríklad inteligentný monitorovací systém by mohol pomôcť identifikovať:
Neočakávané zvýšenie dávkového príkonu
Zmeny v modeloch žiarenia
Miesta vyžadujúce dodatočné vyšetrenie
Opakované abnormálne hodnoty
Korelácie medzi prevádzkou zariadenia a úrovňami žiarenia To neznamená, že AI by mala nezávisle rozhodovať o radiačnej ochrane. Radiačná bezpečnosť zostáva predmetom platných predpisov, postupov, kvalifikovaného personálu a odborného úsudku.
Hodnota AI je predovšetkým v tom, že pomáha ľuďom rýchlejšie spracovávať informácie a identifikovať situácie, ktoré si zaslúžia pozornosť.
Robotická kontrola môže zlepšiť prístup do zložitých oblastí
Priemyselné zariadenia často obsahujú priestory, ktoré je ťažké manuálne kontrolovať.
Príklady:
Obmedzené oblasti procesu
Skladovacie zóny
Potrubné chodby
Oblasti jadrových zariadení
Veľké priemyselné nádrže
Poškodené konštrukcie
Odľahlé oblasti vybavenia
Robotika môže poskytnúť prístup bez okamžitého umiestnenia inšpektora do rovnakého prostredia. Výskum prezentovaný prostredníctvom MAAE skúmal robotické systémy vybavené LiDAR, kamerami, dozimetrami žiarenia a spektrometrami na inšpekčné aplikácie. Takéto systémy dokážu spájať merania žiarenia s priestorovými informáciami, čím vytvárajú podrobnejšiu mapu kontrolovaného prostredia.
Toto je dôležitý vývoj, pretože vedieť, že niekde existuje žiarenie, je menej užitočné ako vedieť presne, kde sa vyskytujú zvýšené hodnoty.
Štvornohé roboty rozširujú možnosti
Tradičné pásové a kolesové roboty sa už dlho používajú na inšpekciu-nebezpečných oblastí. V poslednej dobe vytvárajú štvornohé roboty ďalšie možnosti.
Robotický pes sa môže pohybovať po schodoch, nerovných povrchoch, priemyselných chodníkoch a oblastiach, kde môžu mať kolesové plošiny problémy so zachovaním mobility.
So správnou konfiguráciou užitočného zaťaženia môže priemyselný robotický pes potenciálne kombinovať:
Radiačné monitorovanie
Vizuálna kontrola
Termálne zobrazovanie
LiDAR mapovanie
Vzdialená komunikácia
Vďaka tomu je robot viac ako len detektor žiarenia na kolesách alebo nohách. Stáva sa mobilnou inšpekčnou platformou schopnou zhromažďovať viacero typov informácií počas jednej misie.
Treba však starostlivo zvážiť toleranciu žiarenia. Nie každý komerčný robotický pes je navrhnutý tak, aby fungoval v prostredí s vysokým-žiarením. Elektronické komponenty môžu podliehať degradácii pri vystavení žiareniu, čo je výzva uznávaná aj vo výskume robotiky pre jadrové aplikácie.
Umelá inteligencia a robotika podporujú princíp ALARA
Radiačná ochrana sa bežne riadi princípom udržiavania expozície na takej nízkej úrovni, ako je rozumne dosiahnuteľná, alebo ALARA.
Robotika môže podporiť tento princíp znížením času, ktorý pracovníci musia stráviť v oblastiach žiarenia, a zväčšením vzdialenosti medzi personálom a potenciálnymi zdrojmi.
Táto technológia môže byť užitočná najmä pri predbežných prieskumoch.
Namiesto toho, aby robot poslal inšpektora priamo do neznámej oblasti, mohol by najprv zbierať vizuálne a radiačné informácie. Kvalifikovaný personál potom môže tieto výsledky použiť na plánovanie ďalšej fázy inšpekcie.
To vytvára vrstvený prístup k bezpečnosti:
Diaľkové hodnotenie
Meranie žiarenia
Analýza údajov
Ľudská recenzia
Kontrolovaná kontrola
Takýto prístup môže byť cenný, keď sú pracovné podmienky neisté.
Ďalším krokom je pripojené monitorovanie žiarenia
Je nepravdepodobné, že budúcnosť priemyselnej radiačnej bezpečnosti bude závisieť od jediného zariadenia.
Namiesto toho sa zariadenia presúvajú smerom k prepojeným systémom, v ktorých spolupracujú osobné dozimetre, plošné monitory, mobilné roboty, kontrolné zariadenia a centralizovaný softvér.
MAAE zdôrazňuje, že monitorovanie radiácie zahŕňa nielen meranie, ale aj interpretáciu, vyšetrovanie a podávanie správ, ktoré môžu viesť k nápravným opatreniam.
To je miesto, kde prepojené technológie môžu skutočne zmeniť. Manažér radiačnej bezpečnosti by mohol potenciálne vidieť informácie o dávkach pracovníkov, plošné merania, údaje o kontrole robotov a historické trendy z jedného monitorovacieho prostredia.
Pozrite si prispôsobené riešenia pre vás na
https://www.astralroutetech.com/radiation-dozimeter/
https://www.astralroutetech.com/robotic-pes/
FAQ
Ako môže AI zlepšiť radiačnú bezpečnosť?
Umelá inteligencia môže pomôcť analyzovať veľké objemy údajov o radiácii a inšpekciách, identifikovať nezvyčajné vzory, uprednostniť oblasti vyšetrovania a podporiť rýchlejšie rozhodovanie-odborníkov na radiačnú bezpečnosť.
Môžu roboty nahradiť personál radiačnej bezpečnosti?
Nie. Roboty sú nástroje na zníženie expozície a zlepšenie zberu informácií. Rozhodnutia o radiačnej ochrane si stále vyžadujú kvalifikovaný personál, vhodné postupy a súlad s platnými predpismi.
Dokáže robotický pes odhaliť žiarenie?
Robotický pes môže niesť vhodný detektor žiarenia alebo spektrometer, ak platforma podporuje požadované užitočné zaťaženie. Detektor a robot musia byť vybrané podľa typu žiarenia, rozsahu merania, prostredia a požiadaviek misie.
Sú robotické psy vhodné do prostredia s vysokým-žiarením?
Nie nevyhnutne. Štandardné komerčné robotické psy nemusia byť navrhnuté pre polia s vysokou radiáciou. Pred nasadením je potrebné vyhodnotiť účinky žiarenia na elektroniku a iné komponenty.
Akú úlohu zohrávajú elektronické osobné dozimetre?
Elektronické osobné dozimetre poskytujú pracovníkom informácie o -dávke a príkone{1}}v reálnom čase a môžu poskytnúť alarmy pri prekročení nakonfigurovaných prahových hodnôt. Zostávajú dôležitou súčasťou radiačnej ochrany v mnohých priemyselných aplikáciách. (jadro)
Záver
Umelá inteligencia a robotika menia radiačnú bezpečnosť tým, že robia priemyselnú inšpekciu prepojenejšou, merateľnejšou a čoraz vzdialenejšou.
Elektronické dozimetre môžu pracovníkom poskytnúť okamžité informácie. Mobilné detektory žiarenia môžu skúmať oblasti bez toho, aby do nich musel okamžite vstúpiť personál. AI môže pomôcť interpretovať veľké množstvo monitorovacích údajov, zatiaľ čo robotické platformy môžu kombinovať merania žiarenia s vizuálnymi a priestorovými informáciami.
Cieľom nie je nahradiť zavedené programy radiačnej ochrany. Ide o ich posilnenie.
Pre dodávateľov NDT, energetické spoločnosti, jadrové zariadenia a ďalšie organizácie pracujúce s radiáciou ponúka kombinácia{0}}monitorovania radiácie v reálnom čase, analýzy AI a robotickej kontroly praktickú cestu k zníženiu zbytočného vystavenia a zároveň k zlepšeniu účinnosti inšpekcie.
Keďže priemyselná robotika a senzorové technológie sa naďalej vyvíjajú, radiačná bezpečnosť sa bude pravdepodobne čoraz viac integrovať do širšieho ekosystému digitálnej kontroly.
Budúci priemyselný inšpekčný tím nemusí pozostávať len z rádiografov a bezpečnostných pracovníkov-môže zahŕňať aj inteligentné stroje, ktoré môžu ísť ako prvé, merať prostredie a poskytovať informácie, ktoré ľudia potrebujú pred vstupom do potenciálne nebezpečných oblastí.
