伴著一陣“嗡嗡”的轟鳴,一架搭載尋源系統(tǒng)的無人機從地面騰空而起,敏銳地掃描著下方的工廠。一只機器狗隨后敏捷地鉆進“事故”現(xiàn)場,在無人機標記的區(qū)域內(nèi)來回穿梭,幾分鐘之內(nèi),便精準鎖定放射源的位置……
這是不久前由陜西省生態(tài)環(huán)境廳主辦的“秦盾·2024陜西省輻射事故綜合應(yīng)急演習”中的一幕。
眾多“黑科技”在現(xiàn)場輪番亮相,無人機和機器狗等智能設(shè)備成為演習“明星”,大顯神通。復(fù)合型應(yīng)急場景應(yīng)用與無人化應(yīng)急實踐,在這次演練中有了不同尋常的探索。
圖為演練中機器狗載著搜尋系統(tǒng),逐步鎖定放射源位置。
舊題材出新意 先行先試復(fù)合型應(yīng)急場景
“傳統(tǒng)輻射事故場景往往以放射源失竊、丟失為主,已經(jīng)開展了幾百次的同類型輻射事故題材,如何創(chuàng)造新意?”——這是陜西省核與輻射安全監(jiān)督站(以下簡稱陜西輻射站)站長郭輝接到演習任務(wù)時,躍入腦海的第一個想法。
2024年3月4日,生態(tài)環(huán)境部印發(fā)《關(guān)于加快建立現(xiàn)代化生態(tài)環(huán)境監(jiān)測體系的實施意見》,提出“健全天空地海一體化監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),加速監(jiān)測技術(shù)數(shù)智化轉(zhuǎn)型”。
這份文件也成為“秦盾·2024陜西省輻射事故綜合應(yīng)急演習”方案從0到1搭建的源頭。
“耗時兩個月,確定演習題材背景,光演練腳本就前后改了30多個版本。”郭輝告訴記者,在經(jīng)過反復(fù)打磨后,“秦盾·2024陜西省輻射事故綜合應(yīng)急演習”方案終于敲定。
此次演習模擬情景為:陜西某無損檢測有限公司在楊凌示范區(qū)某工地開展探傷作業(yè)時,吊車突發(fā)意外,吊物脫鉤造成燃爆事故,導(dǎo)致放射源輸源管破裂,造成一枚Ⅱ類放射源銥—192源辮脫離失控。
“與傳統(tǒng)輻射事故場景不同,我們采用工地突發(fā)燃爆、引發(fā)放射源失控的情景設(shè)計,意味著這次演習不僅包括常規(guī)的輻射事故應(yīng)急演練,還需要增加消防現(xiàn)場滅火、氣象現(xiàn)場觀測等環(huán)節(jié)。”郭輝說。
應(yīng)急工作的原則是“以人為本,安全第一”。如何做到盡量“少人”在現(xiàn)場,從而最大限度地降低人員的輻射風險?這是陜西輻射站反復(fù)思考的方向。
用智能設(shè)備替代工作人員,成為問題解決之道;诖怂悸,陜西輻射站自主研發(fā)了無人機尋源系統(tǒng)、機器狗鎖源系統(tǒng)、無人機抓源系統(tǒng)和無人車收源系統(tǒng)。
尋源無人機根據(jù)不同應(yīng)用場景,搭載高、低兩種量程輻射劑量率探測器,擁有厘米級定位、多種自動巡測模式的優(yōu)點。
“智能設(shè)備具有不受限于空間和場景的優(yōu)勢,能夠自由深入工作人員無法進入的現(xiàn)場,比如地質(zhì)災(zāi)害場所,或者人為因素導(dǎo)致的高風險場地。”郭輝向記者介紹。
除此之外,智能設(shè)備的另一大優(yōu)勢在于操作便捷。
機器狗鎖源系統(tǒng)里暗藏著玄機,在自動模式下,機器狗可按照預(yù)設(shè)的路線進行巡測,掃描空間地形圖;而在手動模式下,僅用一個無線手柄,工作人員即可進行遠程操作。
這臺科技感滿滿的機器狗,頭戴攝像頭、身背劑量率儀,一圈現(xiàn)場“巡邏”,便能將攝像頭捕捉的畫面和劑量率儀實時監(jiān)測的輻射數(shù)據(jù)上傳至系統(tǒng),保障應(yīng)急人員及時掌握現(xiàn)場情況。
一個從搜索放射源到應(yīng)急監(jiān)測事故場區(qū),再到抓取放射源,完成應(yīng)急收貯處置的無人智能化閉環(huán),初步形成。
人機磨合 “飛手”從“拎樹枝”到“抓黃豆”
一場“無人化”輻射應(yīng)急演習,從紙面上的方案,落地到實戰(zhàn)現(xiàn)場,機器與人的磨合在其間顯得尤為重要。
“飛手”需要在距離演練現(xiàn)場200米處,遠程操控搭載著機械臂的無人機,準確無誤地抓取一根筆體積大小的銥—192源辮,其難度可想而知。
對于陜西輻射站的“飛手”來說,“飛無人機”的練習過程經(jīng)歷了從“拎一個樹枝”到“取一根筷子”,再到“抓一粒黃豆”3個階段。
與機器的磨合,不光體現(xiàn)在“飛手”的操作精度上,更體現(xiàn)在研發(fā)人員改造設(shè)備的每一處細節(jié)。
“為了貼近實戰(zhàn),我們研發(fā)了自動收儲系統(tǒng)。以往,收儲放射源的蓋子很沉重,需要擰螺絲一般才能把蓋子旋緊。這次,我們在屏蔽蓋中加了一個類似軸的手把,通過機器操作就能有效封閉源罐。”陜西輻射站工作人員告訴記者。
機器狗在廢墟里尋找放射源,步頻節(jié)奏需要調(diào)整;放射源可能處于“橫躺”狀態(tài),機械臂的臂長和角度需要有所改變;收源的無人車容易失去平衡,需要不斷升級……
圖為放射源成功收貯后,監(jiān)測人員正在對事故現(xiàn)場開展人工復(fù)測。
種種因素,一一考量,逐個突破。
前期緊鑼密鼓的投入,換得一份優(yōu)異的答卷。在“秦盾·2024陜西省輻射事故綜合應(yīng)急演習”現(xiàn)場,無人機、機器狗的協(xié)同配合,大大提升了輻射應(yīng)急處置的效率。
通過開展現(xiàn)場警戒、人員救治、綜合救援、專家研判、現(xiàn)場尋源、監(jiān)測處置、環(huán)境恢復(fù)等工作,這起應(yīng)急事故得到成功處置,參演人員有效消除了輻射事故的影響。
從紙筆到平臺 提升應(yīng)急效能
以往開展的輻射應(yīng)急演習,監(jiān)測人員在完成現(xiàn)場監(jiān)測后,需要手動填寫監(jiān)測報告并逐級上報,最終將報告送至應(yīng)急指揮部,以此作為應(yīng)急決策的監(jiān)測依據(jù)。
在“秦盾·2024陜西省輻射事故綜合應(yīng)急演習”現(xiàn)場,陜西省應(yīng)急監(jiān)測平臺的投入使用,實現(xiàn)了“智慧大腦”的決策升級。
一塊大屏幕,一個平臺,輻射應(yīng)急演練現(xiàn)場的信息實現(xiàn)一鍵傳輸,一屏統(tǒng)覽。
“演習中,無人機、機器狗等智能化設(shè)備,能夠?qū)F(xiàn)場監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳回監(jiān)測平臺,應(yīng)急監(jiān)測人員基于平臺數(shù)據(jù)分析結(jié)果,給出應(yīng)急響應(yīng)提示,迅速匯報、下達應(yīng)急指令。比如,尋源的無人機剛飛過一片熱點區(qū)域,在平臺上,就能實時捕捉到這一信息。”郭輝說。
輻射應(yīng)急演練規(guī)模大,參演單位數(shù)量多,而且涉及省、區(qū)多級聯(lián)動。復(fù)合型應(yīng)急場景事故面臨的情況更為復(fù)雜,如何做好協(xié)調(diào)工作,成為擺在眼前的一道難題。
得益于陜西省應(yīng)急監(jiān)測平臺的出現(xiàn),一張高效的應(yīng)急響應(yīng)網(wǎng)絡(luò)逐漸形成。
借助陜西省應(yīng)急監(jiān)測平臺,省、市、區(qū)三級政府及相關(guān)應(yīng)急單位打破了空間限制,實現(xiàn)生態(tài)環(huán)境、衛(wèi)健、氣象、消防、公安等部門協(xié)同作戰(zhàn),消除事故報告、信息共享、應(yīng)急響應(yīng)中的時間差。
未來,輻射應(yīng)急演練如何進一步升級?
對此,郭輝表示:“科技創(chuàng)新在公共安全領(lǐng)域存在巨大價值,隨著技術(shù)的不斷進步,我們有望實現(xiàn)更加智能化、自動化的應(yīng)急響應(yīng)系統(tǒng),這將極大地提高我們應(yīng)對各類突發(fā)事件的能力,從而更好地保障人民的生命財產(chǎn)安全。下一步,陜西輻射站將加快智能應(yīng)急設(shè)備的研發(fā),研發(fā)更多針對不同場景的智能應(yīng)急監(jiān)測設(shè)備,實現(xiàn)場景全覆蓋;組織研究復(fù)合型事故的應(yīng)對處置規(guī)范和辦法;鼓勵地市開展各類具備本轄區(qū)核與輻射監(jiān)管特色的應(yīng)急演習,全面提升陜西省核與輻射應(yīng)急響應(yīng)能力,走出一條安全、穩(wěn)健的應(yīng)急管理之路。”