Inspekcje przemysłowe często mają miejsce tam, gdzie precyzja i bezpieczeństwo muszą iść w parze. W badaniach nie-niszczących (NDT) promienie-X i gamma pozwalają inspektorom badać spoiny, rurociągi, zbiorniki ciśnieniowe, odlewy i inne krytyczne elementy bez ich uszkodzenia.

Jednocześnie zastosowania te mogą narazić pracowników na promieniowanie jonizujące, jeśli praca nie zostanie dokładnie zaplanowana i kontrolowana. MAEA zauważa, że ​​radiografia przemysłowa może wiązać się z trudnymi warunkami pracy i że wypadki spowodowały znaczne narażenie pracowników.

Sztuczna inteligencja, robotyka i połączone technologie monitorowania promieniowania tworzą obecnie nowe sposoby zarządzania tym ryzykiem. Zamiast polegać wyłącznie na pracownikach, którzy ręcznie wykonują pomiary i kontrole, operatorzy przemysłowi mogą w coraz większym stopniu łączyć elektroniczne dozymetry, detektory promieniowania, autonomiczne roboty, kamery i analizę danych w bardziej połączony system bezpieczeństwa radiologicznego.

Dlaczego bezpieczeństwo radiacyjne nadal stanowi główne wyzwanie w inspekcji przemysłowej

Radiografia przemysłowa może być wykonywana w rafineriach, rurociągach, stoczniach, zakładach produkcyjnych, elektrowniach i na placach budowy. Środowiska te mogą się szybko zmieniać, a zespoły inspekcyjne mogą być zmuszone do obejścia złożonych konstrukcji, tymczasowych stref zamkniętych, ciężkiego sprzętu i trudnych punktów dostępu.

Bezpieczeństwo radiacyjne zależy zatem od czegoś więcej niż tylko dostępności detektora.

Praktyczny program ochrony przed promieniowaniem może obejmować:

Osobiste monitorowanie promieniowania

Badania radiacyjne obszaru

Pomiary-dawki

Obszary kontrolowane i ograniczone

Alarmy radiacyjne

Procedury kontroli źródła

Szkolenie pracowników

Zapisy ekspozycji

Procedury reagowania w sytuacjach awaryjnych

Wytyczne MAEA dotyczące radiografii przemysłowej podkreślają znaczenie programu ochrony przed promieniowaniem i jasno określonych obowiązków kierownictwa, inspektorów ds. ochrony przed promieniowaniem, wykwalifikowanych ekspertów i pracowników.

Technologia nie zastępuje tych podstaw. Zamiast tego sztuczna inteligencja i robotyka mogą je wzmocnić, dostarczając dodatkowych informacji i ograniczając potrzebę wchodzenia personelu do potencjalnie niebezpiecznych obszarów.

Elektroniczne dozymetry dostarczają pracownikom-informacji zwrotnych w czasie rzeczywistym

Jedną z najbardziej praktycznych technologii w zakresie współczesnego bezpieczeństwa radiologicznego jest elektroniczny dozymetr osobisty.

W przeciwieństwie do pasywnych systemów dozymetrycznych, które zazwyczaj wymagają późniejszego przetwarzania, elektroniczny dozymetr osobisty może dostarczyć natychmiastowych informacji o dawce i mocy dawki. W zależności od modelu może również generować alarmy dźwiękowe, wizualne lub wibracyjne po osiągnięciu wcześniej zdefiniowanych progów.

Może to być szczególnie cenne podczas radiografii przemysłowej. Operator może wejść do obszaru inspekcji, spodziewając się określonego środowiska promieniowania, ale warunki mogą ulec zmianie ze względu na położenie źródła, konfigurację ekranowania, układ sprzętu lub nieoczekiwane okoliczności.

Alarm działający w czasie rzeczywistym- daje pracownikowi natychmiastowe ostrzeżenie, zamiast polegać wyłącznie na późniejszym przeglądzie skumulowanego narażenia.

Znaczenie tej możliwości zostało pokazane w-rzeczywistych zdarzeniach.

W jednym ze zgłoszonych przez MAEA-zdarzeniu dotyczącym-radiografii rentgenowskiej w Sellafield elektroniczne dozymetry osobiste wpadły w stan alarmowy, gdy radiologowie weszli na obszar o nieoczekiwanie wysokich dawkach. Pracownicy wycofali się, a dochodzenie wykazało niedociągnięcia w ustaleniach dotyczących bezpieczeństwa.

Robotyka może oddalić detektory promieniowania od ludzi

Największy wkład robotyki w bezpieczeństwo radiologiczne to nie tylko automatyzacja. To jest dystans.

Jeżeli konieczne jest przeprowadzenie badania promieniowania w potencjalnie niebezpiecznym obszarze, wysłanie zrobotyzowanej platformy zamiast osoby może ograniczyć niepotrzebne narażenie.

Koncepcja ta została już zbadana pod kątem zastosowań nuklearnych i radiologicznych. MAEA zwróciła uwagę na robotykę jako sposób na ograniczenie narażenia inspektorów na promieniowanie i ograniczenie powtarzalnych zadań związanych z inspekcjami ręcznymi.

Robot mobilny wyposażony w odpowiedni detektor promieniowania może potencjalnie wejść na dany obszar, wykonać pomiary, przesłać dane i powrócić bez konieczności fizycznego wchodzenia operatora w to samo miejsce.

W zależności od zastosowania platformy mogą przenosić:

Detektory promieniowania gamma

Detektory-promieni rentgenowskich

Detektory neutronów

Spektrometry promieniowania

Dozymetry

Kamery HD

Kamery termowizyjne

czujniki LiDAR

Tworzy to ważną kombinację: pomiar promieniowania i kontekst środowiskowy.

Sztuczna inteligencja sprawia, że ​​dane dotyczące promieniowania są bardziej przydatne

Zebranie pomiarów promieniowania to dopiero pierwszy krok.

Nowoczesny obiekt przemysłowy może generować duże ilości danych z czujników. Wyzwanie polega na przekształceniu tych pomiarów w użyteczną informację.

Sztuczna inteligencja może pomóc w analizowaniu wzorców odczytów promieniowania, danych o lokalizacji, obrazów, stanu sprzętu i pomiarów historycznych.

Na przykład inteligentny system monitorowania może pomóc w identyfikacji:

Nieoczekiwany wzrost dawki

Zmiany wzorców promieniowania

Lokalizacje wymagające dodatkowych badań

Powtarzające się nieprawidłowe odczyty

Korelacje między pracą sprzętu a poziomem promieniowania Nie oznacza to, że sztuczna inteligencja powinna samodzielnie podejmować decyzje dotyczące ochrony przed promieniowaniem. Bezpieczeństwo radiacyjne podlega obowiązującym przepisom, procedurom, wykwalifikowanemu personelowi i profesjonalnej ocenie.

Wartość sztucznej inteligencji polega przede wszystkim na pomaganiu ludziom w szybszym przetwarzaniu informacji i identyfikowaniu sytuacji zasługujących na uwagę.

Inspekcja robotyczna może poprawić dostęp do trudnych obszarów

Obiekty przemysłowe często zawierają przestrzenie, które trudno jest sprawdzić ręcznie.

Przykłady obejmują:

Zamknięte obszary procesowe

Strefy przechowywania

Korytarze rurowe

Tereny obiektów jądrowych

Duże zbiorniki przemysłowe

Uszkodzone konstrukcje

Odległe obszary sprzętu

Robotyka może zapewnić dostęp bez konieczności natychmiastowego umieszczania inspektora w tym samym środowisku. Badania prezentowane przez MAEA dotyczyły systemów robotycznych wyposażonych w LiDAR, kamery, dozymetry promieniowania i spektrometry do zastosowań kontrolnych. Systemy takie potrafią powiązać pomiary promieniowania z informacją przestrzenną, tworząc bardziej szczegółową mapę kontrolowanego środowiska.

Jest to ważne osiągnięcie, ponieważ wiedza o tym, że gdzieś istnieje promieniowanie, jest mniej przydatna niż wiedza o tym, gdzie dokładnie występują podwyższone odczyty.

Czteroosobowe roboty poszerzają możliwości

Tradycyjne roboty gąsienicowe i kołowe są od dawna wykorzystywane do inspekcji-obszarów niebezpiecznych. Niedawno czworonożne roboty stwarzają dodatkowe możliwości.

Pies-robot może poruszać się po schodach, nierównych powierzchniach, chodnikach przemysłowych i obszarach, w których platformy kołowe mogą mieć trudności z utrzymaniem mobilności.

Przy odpowiedniej konfiguracji ładunku robot-pies przemysłowy może potencjalnie łączyć:

Monitorowanie promieniowania

Kontrola wzrokowa

Obrazowanie termowizyjne

Mapowanie LiDAR

Komunikacja zdalna

To sprawia, że ​​robot to coś więcej niż tylko detektor promieniowania na kółkach lub nogach. Staje się mobilną platformą inspekcyjną zdolną do gromadzenia wielu rodzajów informacji podczas jednej misji.

Należy jednak dokładnie rozważyć tolerancję na promieniowanie. Nie każdy komercyjny pies-robot jest zaprojektowany do pracy w-środowiskach o wysokim poziomie promieniowania. Komponenty elektroniczne mogą ulec degradacji pod wpływem promieniowania, co jest wyzwaniem uznawanym również w badaniach robotyki do zastosowań nuklearnych.

Sztuczna inteligencja i robotyka obsługują zasadę ALARA

Ochrona przed promieniowaniem zwykle kieruje się zasadą utrzymywania narażenia na możliwie najniższym poziomie, czyli ALARA.

Robotyka może wspierać tę zasadę, skracając czas, jaki pracownicy muszą spędzać w obszarach promieniowania i zwiększając odległość między personelem a potencjalnymi źródłami promieniowania.

Technologia ta może być szczególnie przydatna w przypadku badań wstępnych.

Zamiast wysyłać inspektora bezpośrednio w nieznany obszar, robot mógłby najpierw zebrać informacje wizualne i dotyczące promieniowania. Wykwalifikowany personel może następnie wykorzystać te wyniki do zaplanowania kolejnego etapu kontroli.

Tworzy to wielowarstwowe podejście do bezpieczeństwa:

Ocena zdalna

Pomiar promieniowania

Analiza danych

Przegląd człowieka

Kontrolowana inspekcja

Takie podejście może być cenne, gdy warunki pracy są niepewne.

Połączony monitoring promieniowania to kolejny krok

Jest mało prawdopodobne, aby przyszłość bezpieczeństwa radiologicznego w przemyśle była zależna od jednego urządzenia.

Zamiast tego obiekty zmierzają w stronę połączonych systemów, w których współpracują ze sobą osobiste dozymetry, monitory obszarowe, roboty mobilne, sprzęt kontrolny i scentralizowane oprogramowanie.

MAEA podkreśla, że ​​monitorowanie promieniowania obejmuje nie tylko pomiary, ale także interpretację, badania i raportowanie, które mogą prowadzić do działań naprawczych.

To właśnie tam połączone technologie mogą naprawdę coś zmienić. Menedżer ds. bezpieczeństwa radiologicznego może potencjalnie uzyskać informacje o dawkach stosowanych przez pracowników, pomiary obszaru, dane z inspekcji robotów i trendy historyczne z jednego środowiska monitorowania.

Zobacz spersonalizowane rozwiązania dla siebie na stronie

https://www.astralroutetech.com/radiation-dozymetr/

https://www.astralroutetech.com/robotic-pies/

Często zadawane pytania

W jaki sposób sztuczna inteligencja może poprawić bezpieczeństwo radiacyjne?

Sztuczna inteligencja może pomóc w analizowaniu dużych ilości danych dotyczących promieniowania i inspekcji, identyfikowaniu nietypowych wzorców, ustalaniu priorytetów obszarów do zbadania i wspieraniu szybszego-podejmowania decyzji przez specjalistów ds. bezpieczeństwa radiologicznego.

Czy roboty mogą zastąpić personel odpowiedzialny za bezpieczeństwo radiologiczne?

Nie. Roboty to narzędzia zmniejszające narażenie i usprawniające gromadzenie informacji. Decyzje dotyczące ochrony radiologicznej w dalszym ciągu wymagają wykwalifikowanego personelu, odpowiednich procedur i zgodności z obowiązującymi przepisami.

Czy pies-robot może wykryć promieniowanie?

Pies-robot może nosić odpowiedni detektor promieniowania lub spektrometr, jeśli platforma udźwignie wymagany ładunek. Detektor i robot należy wybrać w zależności od rodzaju promieniowania, zakresu pomiarowego, środowiska i wymagań misji.

Czy psy-roboty nadają się do środowisk-o wysokim promieniowaniu?

Nie koniecznie. Standardowe komercyjne psy-roboty mogą nie być zaprojektowane do pracy w polach o wysokim napromieniowaniu. Przed wdrożeniem należy ocenić wpływ promieniowania na elektronikę i inne komponenty.

Jaką rolę odgrywają elektroniczne dozymetry osobiste?

Elektroniczne dozymetry osobiste dostarczają pracownikom informacji-o dawce i{1}}dawce w czasie rzeczywistym oraz mogą generować alarmy w przypadku przekroczenia skonfigurowanych progów. Pozostają ważną częścią ochrony przed promieniowaniem w wielu zastosowaniach przemysłowych. (Jądro)

Wniosek

Sztuczna inteligencja i robotyka zmieniają bezpieczeństwo radiacyjne, sprawiając, że inspekcja przemysłowa jest bardziej połączona, mierzalna i coraz bardziej odległa.

Dozymetry elektroniczne mogą natychmiastowo dostarczać pracownikom informacji. Mobilne detektory promieniowania mogą badać obszary bez konieczności natychmiastowego wchodzenia do nich personelu. Sztuczna inteligencja może pomóc w interpretacji dużych ilości danych z monitorowania, podczas gdy platformy robotyczne mogą łączyć pomiary promieniowania z informacjami wizualnymi i przestrzennymi.

Celem nie jest zastąpienie ustalonych programów ochrony przed promieniowaniem. Chodzi o ich wzmocnienie.

Dla wykonawców badań NDT, firm energetycznych, obiektów nuklearnych i innych organizacji zajmujących się promieniowaniem połączenie monitorowania promieniowania w czasie rzeczywistym, analityki AI i inspekcji z użyciem robotów stanowi praktyczną drogę do ograniczenia niepotrzebnego narażenia przy jednoczesnej poprawie efektywności inspekcji.

W miarę ciągłego rozwoju robotyki przemysłowej i technologii czujników bezpieczeństwo radiacyjne będzie prawdopodobnie coraz bardziej integrowane z szerszym ekosystemem kontroli cyfrowej.

Przyszły zespół inspekcji przemysłowej nie może składać się wyłącznie z radiologów i specjalistów ds. bezpieczeństwa,-może także składać się z inteligentnych maszyn, które mogą działać jako pierwsze, mierzyć środowisko i dostarczać ludziom potrzebnych informacji przed wejściem do potencjalnie niebezpiecznych obszarów.