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核电机器人应用广泛,未来发展技术趋势日益显现

时间:2018-8-16 16:16:00   来源:工控中国   添加人:admin

  核电站在给我们带来便利的同时,也给我们带来极大的安全隐患,为了提高核电站安全性和应急处理能力,近年来核电机器人获得良好的发展。

  核电机器人应用广泛,未来发展技术趋势日益显现

  如今,核能已经成为世界上应用最广泛的能源之一,其凭借着清洁无污染、能量密度高、综合成本低、无供电间隙等优势,在各国的电力系统中充当着重要的动力来源。改革开放以来,我国也积极投身到核电站的建设之中,在经历了2015年新一轮的核电建设高峰期之后,如今,我国核电站数量已达40余座,核电发电量维持在世界前列。

  不过,在核能发电获得广泛应用的同时,核电安全问题也一直牵动着各国的神经。从上个世纪的诺尔切贝利核泄漏事件开始,到离我们最近的2011年福岛核泄漏事件,多起大型核泄漏事件的发生,对各国的核电安全提出了愈加迫切的发展需求。

  因此,为确保核电建设和使用中的安全,提高核电站应急救灾能力,眼下各国都在寻找有效预防手段。而随着时代的发展,利用机器人技术解决核电发展中的各种问题,正在逐渐成为普遍做法,核电机器人正日渐出现在我们的视野之中,成为行业发展的有力推动者。

  核电站对机器人需求愈发旺盛

  目前,全球已有450多座核电站,随着化石能源产生的温室效应不断加剧,未来核电站的数量和装机容量还将不断上升,在这样的趋势下,各国核电站对机器人的需求将日益迫切。

  首先在核工业应用领域,如果继续采用传统的人工形式,一方面随着核电装机容量的不断提高,人工数量需求会不断上升,人力成本会不断增长,另一方面人们劳动强度的增加也会导致所受到的辐射剂量的增多。因此,机器人对人工的替代需求将持续放大。

  其次在核电站应急领域,辐射环境下的作业监测采用人工很难进行,这需要一种快速响应和监测的工具,此外,一旦事故发生,人类也很难进入高辐射的环境中进行应急救援,这又需要一种能在高危环境中进行救援的工具,而机器人显然具备以上两种工具所需要的功能。

  最后在核电知识科普领域,核电知识本就枯燥乏味,很少有人愿意从事底层宣传工作,如果找形象代言人又成本巨大,价值不符,因此,利用机器人助力核电知识科普不失为一种好办法。日前,中广核已经推出了我国首款核电科普机器人,为我国在核能沟通领域的发展开创了先河。

  我国核电机器人发展现状

  在以上三大领域的迫切需求下,应用各种功能的核电机器人成为大势所趋,我国虽然受科技发展水平限制,在核电机器人的研发应用上起步较晚,但发展至今,也取得了一定的成果。

  在技术上,我国核电机器人经历了从最初的遥控器控制,到后来的传感控制、远程控制,再到如今的电子技术控制等多个阶段,如今已经实现了多种技术在机器人身上的集成。核电机器人已经不仅能够在特殊的环境下工作,自动扫清障碍,而且在灵活性、工作效率和环境适应性等方面也取得了长足的突破。与此同时,我国在摄像头的抗辐射技术上,也已经达到国外先进水平。

  在产品上,近年来我国陆续发布了包括陆地巡检机器人、水下多功能智能机器人、水下巡检机器人、异物打捞机器人、小型水下观测机器人和核电科普机器人等在内的多款核电机器人,应用范围涵盖从日常作业到安全防护到应急救援到核电科普等多个领域,具体应用表现也十分令人满意。

  与国外先进国家相比,可能我国的发展仍处于起步阶段,但就技术和产品上目前取得的成果了来看,我国发展现状和态势极为良好,未来随着技术的更为成熟,或许我国将在全球巨大的潜力市场下迎来一席之地。

  未来技术发展将呈现这些趋势

  当然,科技的力量是无穷的,核电机器人的发展也不会固步自封,面对广阔的应用范围和巨大的未来市场,其还将展现出强劲的发展动力。如今,随着人们对其发展的越来越重视,以及传感技术、信息技术、自动化技术水平的不断提高,核电机器人技术发展正呈现出以下趋势:

  高智能性。目前大部分核电机器人仍处于人工控制阶段,一方面人工控制下的作业在精准性方面无法保障,另一方面依然带来一定人力成本。因此,未来具备独立规划、精准定位、自动导航等能力的无人化智能化核电机器人,将是发展的重要趋势。

  高环境适应性。由于核电机器人的工作环境相当恶劣,一旦适应性不足或者稳定性不够,导致故障或罢工,会对维修带来巨大挑战。因此,未来核电机器人的发展会从材料、系统、元器件等多个方面进行深入研究,让其能够在恶劣环境下依然保持稳定性和功能性。

  多功能性。核电站的内部结构复杂、密集而狭小,为了能在这样的环境下高效工作,未来核电机器人不仅要身兼各项功能,对于监测、维修、检查和应急处理都能一次搞定,还会在结构上进行可变形改造,以此来适应各种复杂结构路径。