Роботизация ликвидации последствий радиационных аварий и актов радиационного терроризма - davaiknam.ru o_O
Главная
Поиск по ключевым словам:
страница 1
Похожие работы
Название работы Кол-во страниц Размер
Линейная беспороговая теория против радиационного гормезиса: различные... 1 87.98kb.
«Аварии с выбросом радиоактивных веществ» 1 64.11kb.
Отчет о научно-исследовательской деятельности 1 126.96kb.
Сборник методик по прогнозированию возможных аварий, катастроф, стихийных... 1 286.75kb.
Гкчс чувашии методическая разработка для проведения занятия со слушателями 1 438.86kb.
Оценка эколого-экономических последствий ликвидации угольных шахт 1 137.02kb.
Закон Республики Казахстан от 30 декабря 1999 года n 8 1 99.79kb.
Значение ферроцина для защиты населения при радиоактивном загрязнении... 1 59.88kb.
Инструкция по подготовке и работе систем хозяйственно-питьевого водоснабжения... 6 1015.34kb.
Тема Предупреждение и смягчение последствий террористических актов... 1 321.73kb.
Радиационные аварии Радиационная авария 1 42.09kb.
Содержание внеклассного мероприятия 1 100.49kb.
Направления изучения представлений о справедливости 1 202.17kb.

Роботизация ликвидации последствий радиационных аварий и актов радиационного терроризма - страница №1/1


Метод оценки структурных параметров стеблевого слоя льняной тресты

УДК 004.896-027.22

РОБОТИЗАЦИЯ ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ РАДИАЦИОННЫХ АВАРИЙ

И АКТОВ РАДИАЦИОННОГО ТЕРРОРИЗМА

В.М. Репин, С.А. Пименов
В статье рассмотрена хронология становления отечественной робототехники для ликвидации последствий радиационных аварий и последние разработки ведущих предприятий в области робототехники.

Робототехнический комплекс, ионизирующее излучение.
Одной из крупнейших техногенных катастроф в истории человечества является авария на Чернобыльской АЭС, которая нанесла колоссальный ущерб жизни и здоровью людей, а также окружающей среде. Эта трагедия послужила мощным толчком к развитию отечественной робототехники [1], поставив вопрос о необходимости иметь технику для выполнения работ в подобных чрезвычайных ситуациях (ЧС). Дооборудование радиационной защитой технологических машин для выполнения различных работ на открытой территории станции ожидаемого эффекта не дали. Для работы внутри помещений станций и на их кровле требовалась принципиально новая техника, способная выполнять специальные задачи, не подвергая опасности людей, то есть робототехника. На тот момент такой техники не было ни у гражданских, ни даже у военных служб. В экстренном порядке в Германии были закуплены два дистанционно-управляемых мобильных робота MF-2 и MF-3, но практически при первых же попытках их использования они вышли из строя под действием ионизирующих излучений. Не выдержал испытания робот, поставленный из Японии, он остановился, не дойдя нескольких метров до радиоактивных обломков. Ситуация была критической, оставалось рассчитывать только на отечественную науку и промышленность.

В кратчайшие сроки были разработаны и поставлены на станцию экспериментальные образцы мобильных роботов – «Белоярец» (ПО «Атомэнергоремонт»), «Разведчик» (ЦНИИ РТК) и «Мобот-Ч-ХВ» (МВТУ им. Н.Э. Баумана). Однако все они оказались ненадежными и проработали не долго.

В очередной раз становится первоочередной задача срочно разработать и поставить на станцию мобильные роботы различных типов. Для обеспечения производства необходимых для этого модулей к ЦНИИ РТК были подключены 40 ведущих предприятий из 11 министерств и ведомств.

В результате менее чем за месяц были изготовлены первые четыре робота [2] и поставлены на станцию, а до конца июля еще четыре, уже по новым заказам непосредственно руководства ЧАЭС. Всего на станцию было поставлено более 15 модульных роботов различного назначения – от легких роботов-разведчиков (рис. 1) до тяжелых технологических роботов для уборки территории и кровель зданий станции от радиоактивных обломков взорвавшегося энергоблока № 4. Этими роботами было обследовано более 15 000 м2 помещений станции, кровель зданий и территории станции и очищено около 5000 м2. За короткие сроки конструкторам удалось реализовать основные принципиальные подходы:

- проектирование самоходного шасси специально под условия эксплуатации;

- экспериментальная проверка новых технических решений в процессе стендовых испытаний узлов и ходовых испытаний робота;

- снижение до минимума числа операций, в которых задействованы люди.

Рис. 1. Легкий робот-разведчик
В конструкции роботов можно выделить три составные части, которые отрабатывались автономно:

- самоходное шасси с приборами, блоками и устройствами, обеспечивающими движение;

- бортовой радиотелевизионный комплекс;

- рабочий орган, непосредственно выполняющий необходимые манипуляции.

Технические решения по конструкции выбирались исходя из требований высокой проходимости в завалах, автономности по энергопитанию, устойчивости при преодолении препятствий, надежности, высокой маневренности, возможности проводить дезактивацию ходовой части химическими растворами и механическими способами, стойкости выбранных материалов и комплектующих к радиоактивному излучению и дезактивации.

В процессе эксплуатации роботы производили расчистку завалов и дезактивацию, осуществляли радиационную разведку и визуальный осмотр территорий с помощью бортовых телекамер.

По оценке штаба по ликвидации последствий аварии на ЧАЭС, только использование робототехнических комплексов СТР-1 (рис. 2) и «Клин-1» позволило исключить привлечение к работам в опасных зонах более 1000 человек. Только в зоне В с кровель было удалено более 90 т радиоактивных материалов, что снизило мощность экспозиционной дозы на два порядка.

Рис. 2. Специализированный

транспортный робот СТР-1
Ликвидация последствий аварии на ЧАЭС подтвердила насущную потребность в подвижных робототехнических средствах. Эффективность применения робототехники в условиях повышенной радиации была очевидной, и работы по созданию робототехнических комплексов в условиях высоких уровней радиации были продолжены. Разработки осуществлялись по следующим основным направлениям:

- создание многоуровневой системы управления;

- создание нового класса гамма-навигацион-ной аппаратуры;

- разработка алгоритмического и программного обеспечения навигации роботов в полях ионизирующего излучения;

- проведение испытаний в поле ионизирующего излучения.

В середине 1990-х годов в стране ведущие позиции по разработке робототехнических комплексов продолжали занимать СКТБ прикладной робототехники МГТУ им. Н.Э. Баумана и ЦНИИ РТК. Созданные ими изделия прошли успешную проверку практикой. 17 июня 1997 г. экспериментальный робот МРК-25 «Кузнечик» (СКТБ МГТУ им. Н.Э. Баумана) (рис. 3) помог предотвратить неуправляемую ядерную реакцию [3] при аварии в федеральном ядерном центре «Арзамас-16», своевременно удалив контейнер с плутонием-239 из бункера.

Для ЦНИИ РТК возможность реально испытать робот класса «Разведчик» (рис. 4) представилась летом 2000 г. в Чечне [4, 5], когда сильнорадиоактивные изотопы кобальта были изъяты террористами из хранилища и разбросаны по территории химкомбината, а также спрятаны в лесу. Активность изотопов была такова, что уровень радиации на их поверхности составлял 3,5 тыс. рентген/ч, то есть смертельную дозу человек мог получить всего за 10 мин облучения. Робот обнаружил и собрал изотопы, а затем точно определил место в лесу, где были закопаны остальные капсулы с кобальтом. Найденные радиоактивные элементы были успешно локализованы.

Рис. 3. Мобильный робототехнический комплекс МРК-25 «Кузнечик»

Рис. 4. МРК «Разведчик»

На современном этапе, учитывая высокую эффективность выполнения работ по ликвидации последствий радиационных аварий робототехническими комплексами в экстремальных условиях (Чернобыль, ВНИИЭФ «Арзамас-16», Чечня), а также высокие результаты, показанные в ходе международных учений «Баренц Рескью», «Лацио-2006» и др., целый ряд министерств и ведомств приняли решение об оснащении собственных подразделений подобной техникой.

Ведущие организации в области создания робототехники для работ по ликвидации последствий радиационных аварий и актов радиационного терроризма получают соответствующие заказы и предлагают новые разработки в этой области:

1. СКТБ прикладной робототехники МГТУ им. Н.Э. Баумана:

– мобильные робототехнические комплексы марок МРК-27 МА, МРК-45, МРК-46, МРК-УТК, МРК-РХ;

2. ЦНИИ РТК:

– мобильный робототехнический комплекс РТК-03 «Разведчик»;

– робототехнический комплекс РТК-05;

– автономное радиоуправляемое робототехническое средство «Разведчик» с дистанционно-управляемой системой «Гамма-локатор 3» (ДУС ГЛ-3);

– дистанционно управляемый робот РХ разведки ДР-РХР;

3. ОАО «Приборный завод "Сигнал"»:

– комплекс подвижной робототехнический (КПР).

Хронология событий с момента аварии на ЧАЭС показывает, что эволюция роботов для ликвидации последствий радиационных аварий и актов радиационного терроризма очевидна. От погрузчиков-ликвидаторов и разведчиков с бортовыми камерами они усовершенствованы до автономных радиоуправляемых робототехнических комплексов с дистанционно управляемой системой гамма-локации и гамма-видения. Операции, выполняемые людьми сведены к минимуму и заключаются:

– в доставке к месту проведения работ;

– управлении в процессе работ;

– анализе сложившейся ситуации;

– принятии решения по локализации и сбору источников ионизирующего излучения;

– дезактивации после выполнения работ;

– техническом обслуживании и ремонте.

В настоящее время производится дальнейшая модернизация мобильных робототехнических комплексов (МРК) по двум основным направлениям.

Первое направление – подготовка МРК для реального использования в составе подразделений МО, МЧС по согласованной программе работ.

Второе направлениеразвитие аппаратной и программной частей МРК для облегчения работы оператора и сокращения времени выполнения операций поиска и эвакуации источников в сложных полях ионизирующего излучения:

– введение в состав МРК системы измерения его местоположения относительно пункта управления для упрощения навигации;

– модификация математического обеспечения гамма-локатора для решения задач выявления и изъятия источников в сложном поле ионизирующего излучения;

– объединение в комплекс системы гамма-локации с системой технического зрения;

– введение в интерфейс оператора средств работы с электронной картой участка работ;

– развитие верхнего уровня системы автоматического управления для реализации ряда функций, выполняемых в настоящее время оператором.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Юревич Е.И. Авария на Чернобыльской АЭС и экстремальная робототехника / Е. И. Юревич // Мехатроника, автоматизация, управление. – 2004. – № 3. – С. 22–24.

2. Государственный научный центр России. Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики: официальный сайт. – Режим доступа : http://www.rtc.ru/index-r.php.

3. Батанов А.Ф. Технология применения дистанционно управляемых мобильных комплексов /


А. Ф. Батанов, С. Н. Грицин, С. В. Муркин // Специальная техника. – 2000. – № 2. – С. 31–37.

4. Мобильный робототехнический комплекс для поиска и эвакуации источников ионизирующего излучения / В. П. Демченков, В. А. Лопота, А. В. Полин, С. А. Половко, В. И. Юдин // Междунар. конф. предотвращения радиационного терроризма и ликвидации его последствий. – 2004. – С. 175–182.

5. Лопота В.А. Стальной антитеррорист – это реальность / В. А. Лопота // Военно-политический и научно-технический журнал. – 2004. – № 2. – С. 11–16.
ROBOTIZATION OF LIQUIDATION OF CONSEQUENCES

OF RADIATION EMERGENCIES AND ACTS OF RADIATION TERRORISM

V.M. Repin, S.A. Pimenov
In this article chronology of growing of native robotics for liquidation of consequences of radiation emergencies and the latest developments of leading enterprises in robotics field are examined.

robot-technical complex, ionizing radiation.

Рекомендована кафедрой ПЭиБ КГТУ



Поступила 30.10.2009




Если проблема требует множества совещаний, они в конце концов станут важнее самой проблемы. «Закон Хендриксона»
ещё >>