ایمنی در برابر تشعشع در صنایعی که از مواد رادیواکتیو یا تجهیزات تولیدکننده تشعشع استفاده می‌کنند، همچنان یک نگرانی عمده است.

نیروگاه‌های هسته‌ای، تأسیسات پزشکی، عملیات رادیوگرافی صنعتی، آزمایشگاه‌های تحقیقاتی و برخی کاربردهای معدنی همگی به کارگران نیاز دارند تا در محیط‌هایی کار کنند که قرار گرفتن در معرض تابش باید به دقت کنترل شود.

یکی از رویکردهای عملی فزاینده استفاده از روبات های مستقل است. به جای فرستادن مستقیم کارگران به مناطق بالقوه خطرناک، یک ربات مستقل می تواند بازرسی، نظارت و جمع آوری داده ها را از راه دور انجام دهد. این رویکرد خطر تشعشعات را از بین نمی برد، اما می تواند زمان مورد نیاز افراد را برای گذراندن نزدیک منابع تشعشع به میزان قابل توجهی کاهش دهد.

چرا قرار گرفتن در معرض تابش یک نگرانی است؟

قرار گرفتن در معرض تابش به عوامل مختلفی از جمله نوع تابش، شدت، فاصله از منبع و مدت قرار گرفتن بستگی دارد. در محیط‌های صنعتی، کارگران ممکن است برای انجام بازرسی‌ها یا جمع‌آوری اندازه‌گیری‌ها نیاز داشته باشند به طور مکرر به تجهیزات نزدیک شوند.

بنابراین، روش‌های سنتی می‌توانند در طول زمان مواجهه شغلی تجمعی ایجاد کنند.

برنامه های حفاظت در برابر تشعشع عموماً بر به حداقل رساندن قرار گرفتن در معرض غیرضروری از طریق اصول تعیین شده مانند کاهش زمان نزدیک به منبع، افزایش فاصله و استفاده از محافظ مناسب تمرکز می کنند.

روبات‌های مستقل راه دیگری برای اعمال این اصول ارائه می‌کنند: هر زمان که عملی شد، افراد را از منبع تشعشع دورتر نگه دارید.

نحوه کار ربات های خودمختار در محیط های تشعشعی

یک ربات مستقل یا از راه دور می تواند حسگرهای تخصصی را به مناطقی که دسترسی مستقیم انسان ممکن است نامطلوب باشد حمل کند.

بسته به کاربرد، یک پلت فرم رباتیک ممکن است به موارد زیر مجهز شود:

آشکارسازهای تشعشع

سیستم های مانیتورینگ گاما

آشکارسازهای نوترونی

سنسورهای نقشه برداری تشعشعی

دوربین های HD

دوربین های حرارتی

LiDAR

سنسورهای تشخیص گاز

ربات وارد منطقه مورد نظر می شود، اندازه گیری ها را جمع آوری می کند و اطلاعات را به اپراتور یا مرکز نظارت ارسال می کند.

تکنسین ها می توانند به جای پیاده روی فیزیکی در منطقه، خوانش های تشعشعات و اطلاعات بصری را از راه دور بررسی کنند.

این می تواند به ویژه در هنگام بازرسی از مناطق آلوده، تجهیزات آسیب دیده یا مناطقی که سطح تشعشع نامشخص است مفید باشد.

کاهش زمان صرف شده در نزدیکی منابع تشعشعی

زمان یکی از مهمترین عوامل در مواجهه با تشعشعات شغلی است.

کارگری که باید تجهیزات را به صورت دستی بازرسی کند، ممکن است لازم باشد چندین دقیقه یا بیشتر در یک ناحیه تشعشع بماند. بازرسی های مکرر می تواند دوز تجمعی را افزایش دهد.

با یک ربات مستقل، بسیاری از این فعالیت‌های معمولی را می‌توان بدون قرار دادن مستقیم شخص در داخل منطقه انجام داد.

به عنوان مثال، یک پلت فرم روباتیک را می توان برنامه ریزی کرد یا از راه دور کنترل کرد تا مسیر بازرسی را دنبال کند، در مکان های از پیش تعیین شده توقف کند، اندازه گیری های تشعشع را جمع آوری کند و داده ها را به اپراتور بازگرداند.

سپس تکنسین انسانی می تواند از مکان امن تری تصمیم بگیرد.

افزایش فاصله از منابع تشعشع

فاصله یکی دیگر از ملاحظات اساسی در حفاظت در برابر اشعه است.

برای بسیاری از انواع تشعشعات، افزایش فاصله بین کارگر و منبع می تواند به طور قابل ملاحظه ای میزان قرار گرفتن در معرض را کاهش دهد. یک ربات متحرک بین حسگر و شخصی که اطلاعات را تجزیه و تحلیل می کند، جداسازی فیزیکی ایجاد می کند.

این امر به ویژه زمانی ارزشمند است که سطح تشعشعات قبل از ورود بالا، غیرقابل پیش‌بینی یا دشوار باشد.

یک ربات مستقل ممکن است ابتدا یک بررسی از راه دور از یک منطقه انجام دهد. بر اساس نتایج، پرسنل حفاظت از تشعشع می توانند تعیین کنند که آیا دسترسی انسان مناسب است و چه کنترل های اضافی مورد نیاز است.

نقشه برداری تشعشع با ربات های موبایل

یکی از کاربردهای مهم نقشه برداری تشعشعی است.

به جای اندازه گیری دستی در مکان های جداگانه، یک پلت فرم رباتیک می تواند در یک منطقه حرکت کند و در عین حال به طور مداوم خوانش تابش و داده های موقعیت را ضبط کند.

مجموعه داده به دست آمده می تواند به ایجاد یک نقشه تشعشعی که تغییرات محیط را نشان می دهد کمک کند.

این می تواند به اپراتورها کمک کند تا شناسایی کنند:

نقاط داغ تشعشع

مناطق آلوده

تغییرات در سطوح تشعشع

مسیرهای دسترسی ایمن تر

مناطقی که نیاز به بررسی بیشتر دارند

ترکیب حسگرهای تشعشع با LiDAR یا فناوری نقشه برداری بصری می تواند این بررسی ها را آموزنده تر کند.

کاربردها در تاسیسات هسته ای

تأسیسات هسته‌ای یکی از واضح‌ترین محیط‌ها برای ربات‌های نظارت بر تشعشعات{0}}است.

سیستم های رباتیک می توانند از فعالیت هایی مانند:

بازرسی بصری از راه دور

بررسی تشعشعات

ارزیابی منطقه آلوده-

نظارت بر تجهیزات

ارسال{0}}شناسایی حادثه

هدف لزوماً جایگزینی پرسنل هسته ای تخصصی نیست. در عوض، ربات ها می توانند وظایفی را انجام دهند که در غیر این صورت، کارگران را ملزم به ورود به مناطق کنترل شده یا بالقوه آلوده می کند.

این می تواند نوردهی غیر ضروری را کاهش دهد و در عین حال اطلاعات بهتری را قبل از تصمیم گیری عملیاتی به تکنسین ها می دهد.

رادیوگرافی صنعتی

رادیوگرافی صنعتی حوزه دیگری است که فناوری های نظارت از راه دور می توانند ارزش ارائه کنند.

تکنسین‌های NDT که با منابع رادیواکتیو یا تجهیزات اشعه ایکس کار می‌کنند، باید مناطق کنترل‌شده را ایجاد کنند و از روش‌های سخت ایمنی در برابر تشعشع پیروی کنند.

سیستم‌های رباتیک ممکن است با اجازه دادن به اندازه‌گیری‌های تشعشعات از راه دور، از برخی فعالیت‌های بازرسی یا بررسی پشتیبانی کنند.

به عنوان مثال، یک ربات متحرک می تواند برای بررسی یک منطقه پس از یک عملیات بازرسی یا بررسی مکان هایی که دسترسی ایمن برای پرسنل دشوار است استفاده شود.

تجهیزات خاص و روش های عملیاتی باید همیشه با توجه به منبع تشعشع، شرایط محل و مقررات قابل اجرا انتخاب شوند.

واکنش اضطراری

حوادث ناشی از تشعشعات شرایط کاری دشواری را ایجاد می کند.

در طی شرایط اضطراری، پرسنل ممکن است در ابتدا دقیقاً ندانند که آلودگی یا سطوح تشعشع بالا در کجا قرار دارد.

فرستادن یک فرد به یک محیط نامطمئن می تواند خطر را افزایش دهد.

یک ربات خودمختار یا کنترل از راه دور می تواند با ورود به منطقه و جمع آوری تابش و داده های بصری ارزیابی اولیه را ارائه دهد.

این اطلاعات می تواند به تیم های اورژانس کمک کند تا تعیین کنند:

جایی که سطح تشعشعات بالاست

کدام مسیرها ممکن است ایمن تر باشند

اینکه آیا تجهیزات آسیب دیده است

جایی که اقدامات حفاظتی اضافی مورد نیاز است

بنابراین ربات‌ها می‌توانند به عنوان یک لایه{0}}اطلاعاتی بین محیط‌های خطرناک و پاسخ‌دهنده‌های انسانی عمل کنند.

ترکیب تشخیص تشعشع با سنسورهای دیگر

تشعشع همیشه تنها خطر در یک محیط صنعتی نیست.

یک پلت فرم بازرسی رباتیک به طور بالقوه می تواند تشخیص تشعشع را با سایر حسگرها ترکیب کند و یک سیستم آگاهی{0}}وضعیت وسیع تری ایجاد کند.

به عنوان مثال، یک ماموریت واحد می تواند جمع آوری کند:

اندازه گیری تشعشع

تصاویر حرارتی

تصاویر بصری

داده های غلظت گاز

شرایط محیطی

اطلاعات مکان

این رویکرد چند{0}}حسگر می‌تواند تصویر کامل‌تری از محیط در اختیار اپراتورها قرار دهد.

همچنین می تواند تعداد فعالیت های بازرسی جداگانه مورد نیاز را کاهش دهد.

ربات‌های مستقل نمی‌توانند جایگزین شوند

سیستم های رباتیک نباید به عنوان جایگزینی برای یک برنامه جامع حفاظت در برابر تشعشع در نظر گرفته شوند.

کارگران همچنان به آموزش مناسب، رویه‌ها، دزیمتری، تجهیزات حفاظت فردی در صورت لزوم و نظارت واجد شرایط ایمنی در برابر تشعشعات نیاز دارند.

ربات ها محدودیت های فنی نیز دارند. عمر باتری، قابلیت اطمینان ارتباطات، زمین، عملکرد حسگر و ناوبری مستقل همگی می توانند بر استقرار تأثیر بگذارند.

یک ربات می تواند قرار گرفتن در معرض انسان را کاهش دهد، اما به طور خودکار یک محیط را ایمن نمی کند.

موثرترین رویکرد استفاده از روباتیک به عنوان بخشی از یک استراتژی گسترده تر حفاظت در برابر تشعشع است.

آینده رباتیک بازرسی تشعشع

با ادامه پیشرفت روباتیک، هوش مصنوعی و فناوری‌های تشخیص تشعشع، سیستم‌های بازرسی مستقل احتمالاً توانمندتر می‌شوند.

پلتفرم‌های آینده ممکن است ناوبری مستقل را با-نقشه‌برداری تابشی در زمان واقعی، تشخیص ناهنجاری با کمک هوش مصنوعی- و مدیریت متمرکز ناوگان ترکیب کنند.

برای اپراتورهای صنعتی، ارزش صرفا داشتن رباتی نیست که بتواند وارد یک منطقه خطرناک شود. فرصت بزرگتر ایجاد سیستمی است که به طور مداوم اطلاعات قابل اعتماد را جمع آوری می کند و در عین حال مردم را از قرار گرفتن در معرض تشعشعات غیر ضروری دورتر می کند.

راه حل های سفارشی شده برای شما را درhttps://www.astralroutetech.com/robotic-dog/

سوالات متداول

آیا روبات ها می توانند به طور کامل قرار گرفتن در معرض تشعشعات انسان را از بین ببرند؟

خیر. ربات ها می توانند مدت زمانی را که کارگران در نزدیکی منابع تشعشع می گذرانند کاهش دهند، اما همه تماس های شغلی را از بین نمی برند. روش های ایمنی در برابر تشعشع و پرسنل واجد شرایط ضروری هستند.

ربات ها از چه حسگرهایی می توانند برای نظارت بر تشعشع استفاده کنند؟

بسته به کاربرد، سکوهای رباتیک می توانند آشکارسازهای گاما، آشکارسازهای نوترون، ابزار بررسی تشعشع و سایر تجهیزات نظارتی تخصصی را حمل کنند.

ربات‌های نظارت بر تشعشع کجا استفاده می‌شوند؟

کاربردهای بالقوه شامل تاسیسات هسته ای، رادیوگرافی صنعتی، محیط های تحقیقاتی، مناطق آلوده، واکنش اضطراری و سایر مکان هایی است که ارزیابی تشعشعات از راه دور مزیت ایمنی را فراهم می کند.

آیا روبات‌های مستقل می‌توانند نقشه‌برداری تشعشعی را انجام دهند؟

بله. یک ربات متحرک مجهز به حسگرهای تشعشع و فناوری موقعیت‌یابی می‌تواند اندازه‌گیری‌ها را در مکان‌های مختلف جمع‌آوری کند و داده‌هایی تولید کند که می‌تواند برای تجسم توزیع تشعشع استفاده شود.

آیا سیستم های رباتیک برای رادیوگرافی صنعتی مناسب هستند؟

آنها می توانند برخی از وظایف نظارت و بازرسی از راه دور را پشتیبانی کنند، اما استقرار باید با توجه به منبع تشعشع، شرایط محل، مقررات قابل اجرا و رویه های حفاظت در برابر تشعشعات مرکز ارزیابی شود.

نتیجه گیری

ربات‌های خود مختار در حال تبدیل شدن به ابزاری مهم برای کاهش قرار گرفتن غیرضروری انسان در برابر تشعشعات هستند.

پلتفرم‌های روباتیک با حمل آشکارسازهای تشعشع و سایر حسگرهای بازرسی به مناطق خطرناک یا دسترسی دشوار-، به پرسنل اجازه می‌دهند بدون اینکه همیشه وارد محیط شوند، اطلاعات حیاتی را جمع‌آوری کنند.

قوی ترین ارزش این فناوری در ترکیب رباتیک با اصول حفاظت در برابر تشعشعات نهفته است. با افزایش فاصله، کاهش زمان صرف شده در نزدیکی منابع تشعشع و ارائه اطلاعات بهتر قبل از ورود انسان، روبات‌های مستقل می‌توانند از عملیات بازرسی ایمن‌تر و کارآمدتر پشتیبانی کنند.

از آنجایی که تشخیص تشعشع، ناوبری مستقل و روباتیک صنعتی همچنان در حال بهبود هستند، این سیستم‌ها احتمالاً نقش فزاینده‌ای در تأسیسات هسته‌ای، عملیات NDT، واکنش اضطراری و سایر کاربردهای صنعتی مرتبط با تشعشعات{0}} ایفا می‌کنند.