?

Log in

No account? Create an account

masterok


Мастерок.жж.рф

Хочу все знать


Previous Entry Share Next Entry
Перевелись роботы в Японии ?
masterok

Компания Токио Дэнрёку, являющаяся оператором аварийной атомной электростанции «Фукусима дай-ити», прекратила попытки вернуть назад робот-зонд, который остается без движения внутри одного из реакторов АЭС. Токио Дэнрёку впервые запустила этот робот с дистанционным управлением внутрь защитной оболочки реактора №1 в пятницу. Этот змееобразный робот длиной 60 сантиметров должен был провести изучение повреждений внутри защитной оболочки. Однако он остановился, продвинувшись примерно на 10 метров.

Представители компании также отложили планы проведения в понедельник аналогичного изучения внутри той же защитной оболочки с использованием другого робота. Как они объяснили, такое решение было принято из-за того, что кабель первого робота в канале защитной оболочки препятствует прохождению туда второго зонда.

Эх, и это ЯПОНИЯ ! В моем воспаленном мозгу там уже «по улицам роботы должны ходить» ! 

Тем временем в «дикой России» …

Специальный мобильный робот СТР-1, участвовавший в ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС.

 

В 2009 году компания ЗАО «Диаконт» работала на Билибинской АЭС, где первый энергоблок подошел к окончанию 30-летнего проектного срока эксплуатации. Станция состоит из четырех одинаковых энергоблоков общей электрической мощностью 48 МВт с реакторами ЭГП-6 (водно-графитовый гетерогенный реактор канального типа). Там с применением робототехнических аппаратов провели диагностику кожуха реактора и металла бака биологической защиты (ББЗ) энергоблока № 1. Процесс контролировался с помощью специальной телевизионной системы. Такие комплексы выявляют дефекты сварных соединений. Изобретения, которые содержит конструкция, позволяют повысить качество диагностики и существенно сократить дозозатраты. Робот может управляться всего одним человеком. Комплекс состоит из двух роботов, первый из которых – диагностический – обследует металл и зачищает поверхность, а второй – ремонтный – наносит на дефекты герметизирующую наплавку для их устранения. Комплекс сконструирован так, что робот должен проникать в реакторное пространство через отверстие диаметром со спичечный коробок. Уникальность комплекса в том, что он способен перемещаться не только по сложным горизонтальным участкам, но и по вертикальным, и проводить контроль в автономном режиме. Также к ремонту билибинского блока подключили ООО «Пролог». Его специалисты провели осмотр газового контура реактора и бака биологической защиты первого энергоблока Билибинской АЭС. Они выполнили вырезку образцов основного металла верхней плиты реактора для дальнейшего исследования его состояния. Вся работа заняла больше полутора лет, в настоящее время этот блок находится в эксплуатации.

или еще раз по простому: корпуса реакторов за время прохудились и требовался или серьёзный ремонт корпуса или заглушение. Для ремонта требовался доступ внутрь активной зоны. Естественно это было крайне противопоказано. Однако же наши робототехники сумели сделать двух змееобразных роботов, которые провели обследование корпуса и сварочные работы. диаметр механизма был 5 см.  Только через эту трубу был доступ. Первый робот с ультразвуковым сканером произвёл обследование, второй со сварочным аппаратом и механизмом замены электродов (по типу степлерных скоб было размещение) произвёл сварку на прохудившихся местах.

 

 

Робот MIS осматривает внутреннюю часть корпуса реактора в ходе планового ремонта АЭС «Бюже», Франция.

 

И опять про «Фукусиму» :

Удивительно и то, что для работы на аварийной «Фукусиме» потребовались роботы иностранных компаний, ведь Япония уже в 1980-е годы лидировала в разработке и производстве роботов и робототехники. К тому же толчком к разработке роботов, действующих в жесткой радиационной обстановке, стал инцидент 1999 года, произошедший именно на японском топливном заводе «Токаимура», в ходе которого трое рабочих получили переоблучение, причем двое из них умерли. В то время все согласились, что в чрезвычайных ситуациях робот незаменим. И в 2001 году были изготовлены шесть роботов, плод совместных разработок четырех компаний, в том числе Hitachi, Mitsubishi и Toshiba. Но, когда в марте 2011 года эти роботы действительно потребовались, оказалось, что устройства списаны и разобраны.

Что же произошло? Эксплуатирующие компании были так твердо уверены, что никакой аварии на АЭС произойти не может (а возражения воспринимали как сомнения в квалификации персонала и как упрек себе лично), а работники так противились присутствию роботов, что экспертная группа, в которую вошли представители TEPCO, KEPCO и государства, постановила: роботы на АЭС не нужны. И от роботов избавились. А ведь за 10 лет практической эксплуатации на АЭС можно было бы существенно улучшить их характеристики. Один из участников оперативной группы по устранению последствий аварии на АЭС «Фукусима» в раздражении бросил: «У всех роботов атомной отрасли есть одна общая черта: их нет, когда они нужны больше всего».

Все эти битвы поднимают вопрос более широкого плана. Первопроходец разработки искусственного интеллекта Марвин Мински писал о своем потрясении неспособностью атомной отрасли приготовиться к непредвиденной ситуации. Самую большую проблему он видит в том, что АЭС проектируются без учета возможности работы удаленно управляемых устройств. И это при том, что другие сферы человеческой деятельности давно стали учитывать возможности и нужды роботов. Например, в оборудовании, предназначенном для подводных работ, напротив, многие клапаны и приводы разработаны с учетом возможности использования роботизированных манипуляторов. Заводы по производству автомобилей ныне проектируются с приоритетной интеграцией робототехники, и даже существует медицинское оборудование, специально разработанное для робототехнических платформ.

Медленный прогресс роботов для АЭС объяснить непросто, существуют лишь мнения и идеи. Одно из таких мнений заключается в том, что тема роботов и атомной энергетики тесно переплетена с их восприятием обществом и политикой. Эйдзи Коянаги, заместитель директора японского научно-технического центра «Будущее робототехники», полагает, что финансирование японской робототехники ядерного реагирования иссякло после аварии 1999 года на заводе «Токаимура», потому что страна пыталась создать впечатление кропотливой работы по созданию практически абсолютно безопасной атомной энергетики. А выделение финансирования означало бы, что ситуация может оказаться настолько опасной, что вместо людей понадобятся роботы. Изменится ли такое отношение после «Фукусимы» и каким образом Япония восстановит доверие к своему важнейшему источнику энергии, нам еще предстоит узнать.

 

СЛАБОСТИ РОБОТОВ

Отчего выполнить восстановительные работы на станции оказалось сложнее, чем остановить утечку нефти на тысячеметровой морской глубине? С одной стороны, станция усеяна обломками, что усложняет доступ даже для спасательных команд. Разумеется, в опасные районы можно отправить роботов и не рисковать человеческими жизнями. Но застрявший робот означает не только потерю дорогостоящего устройства, но и ухудшение доступа других роботов к труднодоступным местам.

У малого робота ограничена производительность, а большой – неповоротлив. К примеру, на «Фукусиме» слабосильному роботу PackBot (компания iRobot) никак не удавалось открыть дверь, снабженную круглой ручкой. А когда iRobot прислала робота побольше, оказалось, что у него трудности с прохождением лестничных клеток. Один из японских роботов Quince стоимостью в $ 6 млн застрял в ограниченном пространстве станции и спустя 2,5 года после аварии все еще остается в плену.

Помимо трудностей с ловкостью передвижения и управления устройством, роботы на АЭС из-за интенсивного облучения сталкиваются с проблемами надежности беспроводной связи. Ионизирующее излучение может повредить электронику физически, нарушив структуру полупроводниковых кристаллов порождением лавины электронов и смещая порог открывания полевых транзисторов. В любом случае меняются рабочие характеристики отдельных электронных компонентов, что приводит к отказу. Устройства, защищенные от радиоактивного излучения, тестируются путем измерения получаемой ими полной дозы (чаще в зивертах) до наступления неисправности. Но радиоактивные повреждения носят статистический характер, поэтому «выживание» устройства никогда не гарантируется. Передаваемые роботами изображения здания АЭС «Фукусима» искажались по мере приближения устройства к радиационно «горячим» точкам.

Могут возникать и проблемы со связью. После «Фукусимы» в NEDO разработали гибридную сотовую сеть для удаленного управления роботами, в которую входили как проводные, так и беспроводные ячейки. Реакторные здания были относительно невелики и полностью покрывались гибридной сетью. Тем не менее, их толстые бетонные стены, блокирующие гамма-лучи, делали вероятным трудности с беспроводной связью или ее невозможность.

Другой проблемой стал японский закон о радио. Из-за плотной населенности страны этот закон очень строг в отношении напряженности электрического поля и допускает мощность передатчика максимум в 10 мВт. В этом случае расстояние беспроводной связи внутри помещения составляет максимум 50 метров. Поэтому для использования более мощных радиоволн с целью управления роботами на аварийной «Фукусиме» потребовалось получить специальное разрешение от Министерства внутренних дел и коммуникаций. Выбрали устройства 2.4 GHz Contec (для робота – FX-DS540-STDM с дипольной антенной, а для операторского центра FX-DS540-LNKM-S с антенной Yagi), а также одноваттные усилители.

 

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАРАБОТКИ

Что же дальше? Недавно Mitsubishi представила устойчивых к радиации роботов MEISTeR (Maintenance Equipment Integrated System of Telecontrol Robot), которые смогут более производительно работать на очистке АЭС «Фукусима». Эти роботы могут сгибаться, как человеческая рука, благодаря семи степеням подвижности, каждый из них способен поднимать до 15 кг груза. Наконечник манипулятора разработан таким образом, чтобы на него можно было быстро и легко закрепить различные инструменты, например, пилу, перфоратор или дрель. Компания утверждает, что разработала специальный инструмент, который может взять пробы поверхности стен и бетонных полов в загрязненных районах с глубины до 70 мм (около 2,5 дюйма). MEISTeR весит 440 кг, имеет размеры 130 см в высоту, 70 см в ширину и 125 см в длину. Он может двигаться со скоростью до 2 км / ч, причем как по ровной горизонтальной поверхности, так и по пересеченной местности. Робот даже может подниматься и спускаться по лестнице с высотой лестничных ступеней до 22 см, благодаря четырем независимо движущимся танковым трекам. Действия робота дистанционно управляемы, ожидаемая продолжительность времени работы в автономном режиме составляет два часа. Он оборудован электроникой, которая будет надежно работать в условиях радиации. Важно, что эти устройства снабжены логическими схемами, которые в случае, скажем, утечки в гидравлике смогут послать сигнал тревоги прежде, чем наступит отказ. А это означает, что их можно быстро и дешево отремонтировать.

Помимо роботов-аварийщиков, существуют интересные разработки, позволяющие проводить инспекции, так сказать, «в мирное время» – без останова реактора и без риска для операторов. Так, корпорация AREVA в 2007 году создала группу NETEC (Non-Destructive Examinations Solutions Technical Center) – технический центр по решениям недеструктивных инспекций, – в котором трудятся более 50 ученых и инженеров. Здесь разрабатывают новые технологии осмотров и новые датчики. Из разработок АREVA на сегодня испытаны и протестированы, к примеру, системы инспекции корпуса реактора MIS7 и TWS, существенно уменьшившие время остановки реактора.

Подводный робот SUSI может плавать в теплоносителе первичного контура реактора, что с помощью ультразвукового и визуального тестирования позволяет осмотреть внутриреакторные конструкции с целью подтверждения безопасности этих компонентов для дальнейшей эксплуатации. Этот робот недавно уже был применен для осмотра одной из АЭС США, название которой не раскрывается.

JASPER позволяет осуществить безопасную инспекцию стержневой сборки системы управления и защиты ядерного реактора. Новый RANGER для осмотра трубопроводов парогенераторов легко вводится на место, подлежащее осмотру.

Однако большинство подобных перспективных разработок, хоть и протестировано, но пока не прошло испытание в боевых условиях аварий или неисправности работы реактора.

 

[источники]

источники

http://atomicexpert.com/content/%D1%81%D0%BB%D1%83%D0%B6%D0%B8%D1%82%D1%8C-%D0%B8-%D0%B7%D0%B0%D1%89%D0%B8%D1%89%D0%B0%D1%82%D1%8C

http://www3.nhk.or.jp/nhkworld/russian/top/news09.html

 

И еще что мы уже обсуждали про Фукусиму:  вот Фукусима сегодня и еще ложь Фукусимы. А вот кстати, когда то была Отвертка как предохранитель от ядерного взрыва и был вот такой код запуска ядерных ракет. Вспомним,  Как на Северную Каролину уронили атомную бомбу

Оригинал статьи находится на сайте ИнфоГлаз.рф Ссылка на статью, с которой сделана эта копия - http://infoglaz.ru/?p=63386
Subscribe to  masterok

promo masterok january 2, 2018 12:00 47
Buy for 300 tokens
Вот так выглядит трафик в блоге за 2019 год по месяцам. Это более трех миллионов просмотров в месяц, среди которых не только залогиненные в ЖЖ , но и любые просмотры из поисковых систем. При этом за месяц приходит около 800 000 посетителей. А вот статистика по дням одного из месяцов 2019…

  • 1
АЭС в Японии стоили американцы, скорее всего и электроника там своя. Я не очень владею вопросом АСУ АЭС, и не могу сказать какая электроника (с какими требованиями) в горячей зоне. У нас большая часть радстойких микросхем идет в космос. Ну и еще есть ряд своеобразных применений.
В России с деньгами не богато, но вариантов нет: хочешь свой космос - делай свою электронику. О военных программах JAXA я не знаю, а на гражданские можно попробовать со скрипом получить железо из США. Поэтому и был вопрос о спросе на стойкие микросхемы.

Микросхемы на основе нитрида галлия обладают интересными характеристиками, но сейчас, судя по всему, выпускают в основном силовую электронику. А что делать с процессорами и памятью? Интересными характеристиками по радстойкости обладают и микросхемы кремний-на-сапфире, но там техпроцесс мягко говоря не тонкий :-) И сделать процессор с приличными характеристиками на КнС вряд ли получится.

Edited at 2015-04-14 01:21 pm (UTC)

Задача: пролезть к реактору, сделать замеры, посветить вокруг и передать оттуда видео или фото.
Вопрос: необходимы ли для этой задачи многогигагерцовые процы с тонкими техпроцессами и память на много гигабайт? Или какие-нибудь беспроводные модули, способные передавать данные со скоростью в 100 мегабит?
Ответ: нет.
Достаточно приводов с дистанционным управлением. Те самые силовые ключи с драйверами, и всё. Все мозги пусть будут на поверхности, в безопасном месте. Эти мозги даже могут быть человеческими. Этот робот всё равно управлялся по кабелю. Единственная проблема с камерой, чтобы матрица от радиации не сдохла.

По-моему, тут причина скорее не в том, что японские технари не могут реализовать робота, который может работать в условиях радиации. А в том, что по каким-то причинам им не ставят такую задачу.

Эээээ..... Что бы получить картинку с матрицы, обработать ее, передать по кабелю, принять ответ, включить/выключить двигатели в современных условиях используют микросхемы. Это могут специализированные контроллеры на ПЛИС, БМК или заказные кристаллы (ASIC). Обычно среди этих микросхем есть и процессоры общего назначения. Конечно же в таких системах ставят не Intel i7 EE, а радиационно-стойкие версии ARM/MIPS/SPARC. Но и они должны выполнять определенные требования - по частоте хотя бы (понятно что частоты тут относительно небольшие 50-500Мгц). Если мы говорим про стойкие микросхемы, так еще появляются требования к работе в условиях повышенного радиационного фона, наличия потока тяжелых заряженных частиц, повышенной температуры, вибрации. В случае с роботом защититься от накопленной дозы радиации вполне реально - в горячей зоне он пробудет несколько часов, и микросхема скорее всего просто не успеет деградировать. Защита от ТЗЧ - целый комплекс решений, как технологических, так и архитектурных (гуглим, например LEON3FT).
Если мы говорим про АСУ АЭС - все интереснее, микросхема в реакторе будет работать постоянно, соответственно она получит полный список всех негативных факторов. Тут уже и другие защиты нужны. Но и это не так страшно - вычислительную систему можно поменять во время профилактических работ.
А вот следующая стадия - самая интересная - мы отправляем микросхему в космос. Достать и поменять ее нельзя, с внешней защитой уже туго. И вот тут открывается такая широкая тема...

А вот почему не ставят - так возможно спроса нет. Делать 10 стойких микросхем нет смысла, цена одной микросхемы получится космической (без шуток, представьте что грохнули 3-10 млн на ОКР, плюс 3-5 запусков в производство опытных экземпляров по цене 100тыс до 1 млн за каждый запуск и потом получили наконец 10 работающих микросхем). Соответственно, для того что бы заниматься радстойкой электроникой нужен стабильный спрос на нее. Есть ли он в Японии - не знаю. ПЛИС позволяют заметно снизить расходы (затраты на производство не нужны, но логику разработать придется), но при этом:
- ПЛИС обычно обладают меньшей стойкостью к радиации чем заказные микросхемы.
- серьезные ПЛИС делают американские компании. А у них есть нехорошая привычка спрашивать,а потом еще и проверять куда именно ушли устройства двойного назначения (в том числе и радиационно-стойкие микросхемы).
Ну и еще - разработка логики и конструктива для всего этого требует денег. Понятно что деньги у Японии есть. Но вот есть ли желание их тратить на такие нетривиальные вещи как стойкие системы - большой вопрос. Японцы иногда генерирует неожиданные решения - та же Фукусима тот еще показатель.

Куда-то Вас далеко занесло :)
Космос, ПЛИСы, обработка картинок... Может, туда ещё линукс поставить и организовать прямой эфир в твиттер, ютуб и инстаграм? :)
Задача всего лишь заглянуть на 100 метров в тёмный подвал. И вернуться оттуда.
Конечно, в наше время уважающий себя электронщик даже моргалку для гирлянды без контроллера паять не сядет. Но чтобы моргать гирляндой, достаточно и неонки с конденсатором.
Так и здесь. Всё умное, с процессорами и контроллерами, выносим из подвала подальше. Оставляем только исполнительные элементы. Если с цифровой камерой проблемы - ставим аналоговую. Наверное, в наше время уже разучились решать простые проблемы просто :)

У аналоговой камеры тоже есть блок получения изображения. И он тоже чувствителен ко всякой гадости. Да и аналоговая камера сейчас - что за зверь и где его найти? :-)
Робот каждую секунду будет передавать неслабый поток телеметрии (даже без учета картинки) и принимать не менее неслабый поток команд управления. Я все понимаю, что бы сделать это без управляющей электроники роботу придется волочь за собой пучок проводов диаметров сантиметров 10 (к каждому исполнительному устройству как минимум один провод и от каждого датчика как минимум один), либо все же тоненький проводок с каким-нибудь стандартным интерфейсом обмена, но тогда внутри робота будет система управления.
А если есть система управления, то и без какой-нибудь *nix системы обойтись будет непросто :-) Простые проблемы и сейчас можно просто решить, только понятие "просто" поменялось. 500 лет назад "просто" это кувалда, 50 лет назад "просто" - машинка с электродвигателем, сейчас - стандартная платформа из магазина и развернутый Linux. кто знает что будет простым через 50 лет? Нейроинтерфейс и мультикоптер на термоядерном двигателе? :-)

Вот-вот. Стандартный интерфейс на ширпотребовских микросхемах, стандартный линукс... И нулевой результат.
Неслабый поток телеметрии необходимо просеять через три сократовских сита - правды, доброты и пользы :)
И внезапно окажется, что на самом деле неслабый поток не нужен.
Десяток датчиков, десяток команд на приводы, несколько питаний. Хотя питать лучше от аккумулятора.
Пучка хватит проводов на 50. Это примерно сантиметр. Ну пусть полтора, если отдельные жилы заэкранировать.
А система управления должна сидеть в уютной пультовой, а не ездить по радиоактивным подвалам.

Edited at 2015-04-14 05:47 pm (UTC)

на самом деле все зависит от задач устройства. Если "чисто посмотреть" - да, тут минимум наворотов. Если сделать что-то простое - то уже так просто не отделаешься, нужное добавить инструменты и датчики. Если сделать что-то сложное, да еще и с длительным рабочим циклом, да еще и с автономной работой - там все совсем-совсем непросто. А у кабеля, кстати, есть еще минус - радиус действия. Катушку надо тащить на себе, а сколько его можно накрутить? 50-100 метров можно тащить без проблем, дальше уже не очень. А в радиусе 100 метров от вывернутого наизнанку и потекшего вниз реактора как-то не очень приятно быть, хочется подальше :-)))
Думаю поэтому роботы у тех же саперов как раз относительно простые (высокий риск уничтожения, да и большой радиус действия не нужен), а вот тут задача оказалась не такой простой. И сразу роботы стали сложнее, и сразу появились проблемы с ними.

А вот интересно. Если в Японии действительно нет даже таких радиационно-стойких компонентов, которые выпускаются в России, то почему японцы не покупают их у нас?
У нас тоже есть экспортные ограничения, как в США, или просто такая ситуация для японца похожа на харакири? :)

Во-первых, да экспортные ограничения у нас еще суровее чем в США :-) Во-вторых, о наших микросхемах не очень хорошо знают и в РФ, что говорить про Японию?
И да, за попытку японца купить микросхему в РФ могут попросить и палец катаной отрубить :-) Потеря лица как-никак...

С американцами и японцами, спрашивающими, куда поставят компоненты, к сожалению, я тоже сталкиваюсь. Сейчас это происходит даже не с серьёзными и стойкими компонентами, но и с элементарными СВЧ-транзисторами промышленного класса.

  • 1