【近年來核電機器人獲得良好的發(fā)展,核電站對機器人需求愈發(fā)旺盛】核電站在給我們帶來便利的同時,也給我們帶來極大的安全隱患,為了提高核電站安全性和應(yīng)急處理能力,近年來核電機器人獲得良好的發(fā)展。
如今,核能已經(jīng)成為世界上應(yīng)用最廣泛的能源之一,其憑借著清潔無污染、能量密度高、綜合成本低、無供電間隙等優(yōu)勢,在各國的電力系統(tǒng)中充當(dāng)著重要的動力來源。改革開放以來,我國也積極投身到核電站的建設(shè)之中,在經(jīng)歷了2015年新一輪的核電建設(shè)高峰期之后,如今,我國核電站數(shù)量已達(dá)40余座,核電發(fā)電量維持在世界前列。
不過,在核能發(fā)電獲得廣泛應(yīng)用的同時,核電安全問題也一直牽動著各國的神經(jīng)。從上個世紀(jì)的諾爾切貝利核泄漏事件開始,到離我們最近的2011年福島核泄漏事件,多起大型核泄漏事件的發(fā)生,對各國的核電安全提出了愈加迫切的發(fā)展需求。
因此,為確保核電建設(shè)和使用中的安全,提高核電站應(yīng)急救災(zāi)能力,眼下各國都在尋找有效預(yù)防手段。而隨著時代的發(fā)展,利用機器人技術(shù)解決核電發(fā)展中的各種問題,正在逐漸成為普遍做法,核電機器人正日漸出現(xiàn)在我們的視野之中,成為行業(yè)發(fā)展的有力推動者。
核電站對機器人需求愈發(fā)旺盛
目前,全球已有450多座核電站,隨著化石能源產(chǎn)生的溫室效應(yīng)不斷加劇,未來核電站的數(shù)量和裝機容量還將不斷上升,在這樣的趨勢下,各國核電站對機器人的需求將日益迫切。
首先在核工業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域,如果繼續(xù)采用傳統(tǒng)的人工形式,一方面隨著核電裝機容量的不斷提高,人工數(shù)量需求會不斷上升,人力成本會不斷增長,另一方面人們勞動強度的增加也會導(dǎo)致所受到的輻射劑量的增多。因此,機器人對人工的替代需求將持續(xù)放大。
其次在核電站應(yīng)急領(lǐng)域,輻射環(huán)境下的作業(yè)監(jiān)測采用人工很難進(jìn)行,這需要一種快速響應(yīng)和監(jiān)測的工具,此外,一旦事故發(fā)生,人類也很難進(jìn)入高輻射的環(huán)境中進(jìn)行應(yīng)急救援,這又需要一種能在高危環(huán)境中進(jìn)行救援的工具,而機器人顯然具備以上兩種工具所需要的功能。
最后在核電知識科普領(lǐng)域,核電知識本就枯燥乏味,很少有人愿意從事底層宣傳工作,如果找形象代言人又成本巨大,價值不符,因此,利用機器人助力核電知識科普不失為一種好辦法。日前,中廣核已經(jīng)推出了我國首款核電科普機器人,為我國在核能溝通領(lǐng)域的發(fā)展開創(chuàng)了先河。
我國核電機器人發(fā)展現(xiàn)狀
在以上三大領(lǐng)域的迫切需求下,應(yīng)用各種功能的核電機器人成為大勢所趨,我國雖然受科技發(fā)展水平限制,在核電機器人的研發(fā)應(yīng)用上起步較晚,但發(fā)展至今,也取得了一定的成果。
在技術(shù)上,我國核電機器人經(jīng)歷了從最初的遙控器控制,到后來的傳感控制、遠(yuǎn)程控制,再到如今的電子技術(shù)控制等多個階段,如今已經(jīng)實現(xiàn)了多種技術(shù)在機器人身上的集成。核電機器人已經(jīng)不僅能夠在特殊的環(huán)境下工作,自動掃清障礙,而且在靈活性、工作效率和環(huán)境適應(yīng)性等方面也取得了長足的突破。與此同時,我國在攝像頭的抗輻射技術(shù)上,也已經(jīng)達(dá)到國外先進(jìn)水平。
在產(chǎn)品上,近年來我國陸續(xù)發(fā)布了包括陸地巡檢機器人、水下多功能智能機器人、水下巡檢機器人、異物打撈機器人、小型水下觀測機器人和核電科普機器人等在內(nèi)的多款核電機器人,應(yīng)用范圍涵蓋從日常作業(yè)到安全防護(hù)到應(yīng)急救援到核電科普等多個領(lǐng)域,具體應(yīng)用表現(xiàn)也十分令人滿意。
與國外先進(jìn)國家相比,可能我國的發(fā)展仍處于起步階段,但就技術(shù)和產(chǎn)品上目前取得的成果了來看,我國發(fā)展現(xiàn)狀和態(tài)勢極為良好,未來隨著技術(shù)的更為成熟,或許我國將在全球巨大的潛力市場下迎來一席之地。
未來技術(shù)發(fā)展將呈現(xiàn)這些趨勢
當(dāng)然,科技的力量是無窮的,核電機器人的發(fā)展也不會固步自封,面對廣闊的應(yīng)用范圍和巨大的未來市場,其還將展現(xiàn)出強勁的發(fā)展動力。如今,隨著人們對其發(fā)展的越來越重視,以及傳感技術(shù)、信息技術(shù)、自動化技術(shù)水平的不斷提高,核電機器人技術(shù)發(fā)展正呈現(xiàn)出以下趨勢:
高智能性。目前大部分核電機器人仍處于人工控制階段,一方面人工控制下的作業(yè)在精準(zhǔn)性方面無法保障,另一方面依然帶來一定人力成本。因此,未來具備獨立規(guī)劃、精準(zhǔn)定位、自動導(dǎo)航等能力的無人化智能化核電機器人,將是發(fā)展的重要趨勢。
高環(huán)境適應(yīng)性。由于核電機器人的工作環(huán)境相當(dāng)惡劣,一旦適應(yīng)性不足或者穩(wěn)定性不夠,導(dǎo)致故障或罷工,會對維修帶來巨大挑戰(zhàn)。因此,未來核電機器人的發(fā)展會從材料、系統(tǒng)、元器件等多個方面進(jìn)行深入研究,讓其能夠在惡劣環(huán)境下依然保持穩(wěn)定性和功能性。
多功能性。核電站的內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜、密集而狹小,為了能在這樣的環(huán)境下高效工作,未來核電機器人不僅要身兼各項功能,對于監(jiān)測、維修、檢查和應(yīng)急處理都能一次搞定,還會在結(jié)構(gòu)上進(jìn)行可變形改造,以此來適應(yīng)各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)路徑。