Các cơ sở hạt nhân đòi hỏi một số hoạt động kiểm tra và giám sát khắt khe nhất trong thế giới công nghiệp. Người vận hành phải duy trì độ tin cậy của thiết bị đồng thời hạn chế nhân viên tiếp xúc với bức xạ, nhiệt, ô nhiễm, không gian hạn chế và các mối nguy hiểm khác.

Đồng thời, các địa điểm hạt nhân thường có cầu thang, lối đi hẹp, bề mặt không bằng phẳng, ngưỡng cửa và cấu trúc phức tạp khiến việc điều hướng tự động trở nên khó khăn.

Robotics đang trở thành một phần quan trọng của thách thức này. Trong khi robot có bánh xe đã được sử dụng để kiểm tra từ xa trong nhiều năm, thì robot có chân đang ngày càng thu hút sự quan tâm vì chúng có thể di chuyển qua những môi trường khó khăn đối với nền tảng di động thông thường.

Robot bốn chân, thường được mô tả là chó robot, kết hợp khả năng di chuyển bằng bốn{0}}chân với máy ảnh, cảm biến nhiệt, máy dò bức xạ và các trọng tải kiểm tra khác. Đối với các nhà khai thác hạt nhân, sự kết hợp này có thể mang lại sự linh hoạt cao hơn khi kiểm tra các cơ sở phức tạp.

Tại sao thanh tra hạt nhân lại yêu cầu robot di động

Các cơ sở hạt nhân có nhiều khu vực mà việc kiểm tra thường xuyên của con người có thể khó khăn hoặc không mong muốn. Tùy theo cơ sở và nhiệm vụ, thanh tra viên có thể gặp phải trường phóng xạ, vùng ô nhiễm, nhiệt độ cao, khu vực hạn chế ra vào hoặc cơ sở hạ tầng bị hư hỏng.

Robot từ xa có thể giúp giảm lượng thời gian nhân viên cần làm trong những môi trường này.

Nền tảng kiểm tra robot có thể thu thập dữ liệu trực quan và môi trường trong khi người vận hành vẫn ở bên ngoài khu vực nguy hiểm. Điều này không loại bỏ nhu cầu về nhân viên hạt nhân có trình độ, nhưng nó có thể cung cấp thêm một lớp bảo vệ và vận hành linh hoạt.

Thách thức là các cơ sở hạt nhân không phải lúc nào cũng là môi trường thân thiện với robot.

Robot có thể cần phải đi qua các khay cáp, lối chuyển tiếp trên sàn, cầu thang, mảnh vụn, hành lang hẹp hoặc bề mặt không bằng phẳng. Đây là lúc việc di chuyển bằng chân trở nên đặc biệt thú vị.

Robot có chân và Robot có bánh xe

Robot có bánh xe vẫn hoạt động hiệu quả cao trong môi trường được kiểm soát. Chúng tương đối đơn giản về mặt cơ học, hiệu quả trên sàn nhẵn và rất phù hợp với nhà kho, hành lang và các bề mặt có thể dự đoán được khác.

Tuy nhiên, các cơ sở hạt nhân có thể có địa hình phức tạp hơn nhiều.

Robot bốn chân có thể sử dụng chân để bước qua chướng ngại vật và điều chỉnh vị trí cơ thể khi di chuyển trên các bề mặt không bằng phẳng. Điều này mang lại cho nó một lợi thế quan trọng khi các tuyến kiểm tra không thể được đảm bảo luôn thông thoáng hoàn toàn.

Ví dụ: một bệ có bánh xe có thể cần một đoạn đường nối để vượt qua một bậc thang hoặc có thể trở nên khó di chuyển xung quanh các mảnh vụn. Một robot có chân có khả năng có thể bước qua cùng một chướng ngại vật mà không cần sửa đổi cơ sở vật chất.

Tính linh hoạt này là một trong những lập luận mạnh mẽ nhất cho việc sử dụng chó robot trong môi trường hạt nhân phức tạp.

Di chuyển tốt hơn xung quanh cầu thang và chướng ngại vật

Cầu thang là một ví dụ đơn giản về nơi mà sự khác biệt trở nên rõ ràng.

Nhiều cơ sở hạt nhân có nhiều tầng, sân ga, khu vực kỹ thuật và cấu trúc bảo trì. Robot có bánh xe có thể yêu cầu thang máy, đường dốc hoặc các tuyến đường được chuẩn bị đặc biệt để di chuyển giữa các cấp độ.

Một robot bốn chân có thể được thiết kế để leo cầu thang trực tiếp.

Nguyên tắc tương tự cũng áp dụng cho các chướng ngại vật nhỏ hơn như ngưỡng cửa, đường ống, dây cáp và các phần sàn không bằng phẳng. Thay vì coi mọi chướng ngại vật là vật cản đường, robot có thể sử dụng chân để thích nghi với môi trường.

Điều này có thể mở rộng số lượng địa điểm có thể được kiểm tra mà không cần thay đổi cơ sở.

Triển khai cảm biến linh hoạt hơn

Tính di động chỉ là một phần của vấn đề kiểm tra. Robot cũng cần mang theo các cảm biến phù hợp.

Chó robot có thể hoạt động như một nền tảng di động cho các tải trọng kiểm tra khác nhau, bao gồm:

Máy ảnh có độ phân giải cao-

Camera chụp ảnh nhiệt

Máy dò bức xạ

Cảm biến khí

Hệ thống LiDAR

Thiết bị kiểm tra âm thanh

Cấu hình thích hợp phụ thuộc vào ứng dụng hạt nhân cụ thể.

Ví dụ, hình ảnh nhiệt có thể hữu ích trong việc xác định các kiểu nhiệt bất thường trong thiết bị điện hoặc cơ khí, trong khi cảm biến bức xạ có thể hỗ trợ khảo sát bức xạ từ xa.

Khả năng đưa các cảm biến khác nhau đến những vị trí-khó-tiếp cận khiến rô-bốt bốn chân trở nên linh hoạt hơn phương tiện có camera chuyên dụng.

Giám sát bức xạ và kiểm tra từ xa

Bức xạ là một trong những vấn đề quan trọng nhất cần cân nhắc trong chế tạo robot hạt nhân.

Một nền tảng robot được trang bị thiết bị phát hiện bức xạ thích hợp có thể thu thập các phép đo đồng thời giảm nhu cầu nhân sự phải trực tiếp vào một số khu vực nhất định.

Tuy nhiên, điều quan trọng là phải phân biệt giữa robot mang máy dò bức xạ và robot được làm cứng bằng bức xạ.

Chó robot thương mại tiêu chuẩn có thể có những hạn chế trong môi trường{0}bức xạ cao. Các linh kiện điện tử, pin, máy ảnh và hệ thống liên lạc có thể bị ảnh hưởng khi tiếp xúc với bức xạ.

Vì lý do này, các nhà vận hành hạt nhân cần đánh giá khả năng chịu đựng bức xạ, thời gian thực hiện nhiệm vụ, khả năng che chắn, thông số kỹ thuật của cảm biến và-các điều kiện liều lượng cụ thể tại địa điểm trước khi triển khai.

Điều hướng tự động trong các cơ sở phức hợp

Chó robot công nghiệp hiện đại ngày càng sử dụng LiDAR, máy ảnh, cảm biến quán tính và công nghệ điều hướng dựa trên-AI.

Các hệ thống này có thể giúp robot xây dựng bản đồ, nhận biết chướng ngại vật và đi theo các tuyến đường kiểm tra được xác định trước.

Điều hướng tự động có thể đặc biệt hữu ích khi cơ sở yêu cầu kiểm tra lặp đi lặp lại.

Thay vì điều khiển robot theo cách thủ công trong mọi nhiệm vụ, người vận hành có thể xác định lộ trình và cho phép hệ thống tiến hành tuần tra định kỳ trong khi vẫn duy trì sự giám sát của con người.

Điều này tạo cơ hội cho việc kiểm tra thường xuyên hơn và thu thập dữ liệu nhất quán hơn.

Trường hợp robot có bánh xe vẫn có lợi thế

Robot có chân không tự động tốt hơn cho mọi ứng dụng hạt nhân.

Robot có bánh xe có thể hoạt động hiệu quả trên các bề mặt nhẵn, phẳng và có thể mang lại thời gian vận hành lâu hơn hoặc bảo trì đơn giản hơn tùy thuộc vào thiết kế của chúng.

Đối với cơ sở có hành lang rộng, không bị cản trở, sàn có bánh xe có thể mang lại giải pháp tiết kiệm hơn.

Do đó, quyết định nên dựa trên môi trường hơn là vẻ ngoài của robot.

Nếu lộ trình kiểm tra có thể dự đoán được và bằng phẳng thì bánh xe có thể hoạt động rất tốt. Nếu tuyến đường bao gồm cầu thang, chướng ngại vật, bề mặt không bằng phẳng hoặc địa hình thay đổi, thì bệ bốn chân có thể mang lại sự linh hoạt khi vận hành cao hơn.

Tương lai của việc kiểm tra hạt nhân bằng robot

Vai trò của robot trong các cơ sở hạt nhân có thể sẽ mở rộng khi hệ thống điều hướng tự động, tích hợp cảm biến và hoạt động kiểm tra dựa trên AI-tiếp tục được cải thiện.

Các hệ thống trong tương lai có thể kết hợp khả năng di chuyển của robot với:

Tự động phát hiện sự bất thường

Nền tảng song sinh kỹ thuật số

Trung tâm điều hành từ xa

Bảo trì dự đoán

Lập bản đồ bức xạ

Kiểm tra nhiều-robot

Mục tiêu dài hạn-không chỉ đơn giản là thay thế các thanh tra viên. Nó nhằm cung cấp cho các nhà vận hành hạt nhân thông tin tốt hơn đồng thời giảm thiểu những phơi nhiễm không cần thiết và cải thiện tính nhất quán của việc kiểm tra định kỳ.

Xem các giải pháp tùy chỉnh cho bạn tạihttps://www.astralroutetech.com/robotic-dog/

Câu hỏi thường gặp

Tại sao robot có chân lại hữu ích cho việc kiểm tra cơ sở hạt nhân?

Robot có chân có thể điều hướng cầu thang, bề mặt không bằng phẳng, chướng ngại vật và môi trường công nghiệp phức tạp có thể gây khó khăn cho nền tảng có bánh xe.

Chó robot có thể phát hiện bức xạ không?

Một chú chó robot có thể mang theo thiết bị phát hiện bức xạ tương thích. Bản thân robot không tự động có khả năng kháng bức xạ-nên người vận hành phải đánh giá khả năng chịu bức xạ của toàn bộ hệ thống.

Robot có bánh xe có còn hữu ích trong các cơ sở hạt nhân không?

Đúng. Robot có bánh xe có thể đạt hiệu quả cao trên các bề mặt nhẵn và có thể đoán trước được. Chúng cũng có thể mang lại lợi ích về hiệu quả sử dụng năng lượng và sự đơn giản.

Robot bốn chân có thể mang theo những cảm biến gì?

Tùy thuộc vào nền tảng, trọng tải có thể bao gồm camera, hệ thống chụp ảnh nhiệt, máy dò bức xạ, cảm biến khí, LiDAR và thiết bị kiểm tra âm thanh.

Chó robot có thể hoạt động tự chủ bên trong các cơ sở hạt nhân không?

Một số nền tảng hỗ trợ lập bản đồ, điều hướng và các tuyến kiểm tra được xác định trước tự động. Sự giám sát của con người và các quy trình-an toàn cụ thể tại địa điểm phù hợp vẫn quan trọng.

Phần kết luận

Việc kiểm tra cơ sở hạt nhân đòi hỏi tính cơ động, độ tin cậy, vận hành từ xa và quản lý cẩn thận sự tiếp xúc của nhân viên. Robot có bánh xe vẫn là công cụ có giá trị, đặc biệt là trong các môi trường có thể dự đoán được, nhưng chúng có thể gặp phải những hạn chế khi tuyến đường bao gồm cầu thang, chướng ngại vật, bề mặt không bằng phẳng hoặc khu vực hạn chế tiếp cận.

Ưu điểm chính của robot bốn chân là khả năng thích ứng. Chó rô-bốt có thể kết hợp khả năng di chuyển bằng bốn-chân với công nghệ cảm biến tiên tiến, cho phép người vận hành kiểm tra các vị trí mà rô-bốt di động thông thường khó tiếp cận.

Khi các nhà khai thác hạt nhân tiếp tục khám phá khả năng kiểm tra từ xa và giám sát tự động, robot có chân có thể sẽ trở thành một phần ngày càng quan trọng trong bối cảnh công nghệ của ngành.