伴着一阵“嗡嗡”的轰鸣,一架搭载寻源系统的无人机从地面腾空而起,敏锐地扫描着下方的工厂。一只机器狗随后敏捷地钻进“事故”现场,在无人机标记的区域内来回穿梭,几分钟之内,便精准锁定放射源的位置……
这是不久前由陕西省生态环境厅主办的“秦盾·2024陕西省辐射事故综合应急演习”中的一幕。
众多“黑科技”在现场轮番亮相,无人机和机器狗等智能设备成为演习“明星”,大显神通。复合型应急场景应用与无人化应急实践,在这次演练中有了不同寻常的探索。
图为演练中机器狗载着搜寻系统,逐步锁定放射源位置。
旧题材出新意 先行先试复合型应急场景
“传统辐射事故场景往往以放射源失窃、丢失为主,已经开展了几百次的同类型辐射事故题材,如何创造新意?”——这是陕西省核与辐射安全监督站(以下简称陕西辐射站)站长郭辉接到演习任务时,跃入脑海的第一个想法。
2024年3月4日,生态环境部印发《关于加快建立现代化生态环境监测体系的实施意见》,提出“健全天空地海一体化监测网络,加速监测技术数智化转型”。
这份文件也成为“秦盾·2024陕西省辐射事故综合应急演习”方案从0到1搭建的源头。
“耗时两个月,确定演习题材背景,光演练脚本就前后改了30多个版本。”郭辉告诉记者,在经过反复打磨后,“秦盾·2024陕西省辐射事故综合应急演习”方案终于敲定。
此次演习模拟情景为:陕西某无损检测有限公司在杨凌示范区某工地开展探伤作业时,吊车突发意外,吊物脱钩造成燃爆事故,导致放射源输源管破裂,造成一枚Ⅱ类放射源铱—192源辫脱离失控。
“与传统辐射事故场景不同,我们采用工地突发燃爆、引发放射源失控的情景设计,意味着这次演习不仅包括常规的辐射事故应急演练,还需要增加消防现场灭火、气象现场观测等环节。”郭辉说。
应急工作的原则是“以人为本,安全第一”。如何做到尽量“少人”在现场,从而最大限度地降低人员的辐射风险?这是陕西辐射站反复思考的方向。
用智能设备替代工作人员,成为问题解决之道。基于此思路,陕西辐射站自主研发了无人机寻源系统、机器狗锁源系统、无人机抓源系统和无人车收源系统。
寻源无人机根据不同应用场景,搭载高、低两种量程辐射剂量率探测器,拥有厘米级定位、多种自动巡测模式的优点。
“智能设备具有不受限于空间和场景的优势,能够自由深入工作人员无法进入的现场,比如地质灾害场所,或者人为因素导致的高风险场地。”郭辉向记者介绍。
除此之外,智能设备的另一大优势在于操作便捷。
机器狗锁源系统里暗藏着玄机,在自动模式下,机器狗可按照预设的路线进行巡测,扫描空间地形图;而在手动模式下,仅用一个无线手柄,工作人员即可进行远程操作。
这台科技感满满的机器狗,头戴摄像头、身背剂量率仪,一圈现场“巡逻”,便能将摄像头捕捉的画面和剂量率仪实时监测的辐射数据上传至系统,保障应急人员及时掌握现场情况。
一个从搜索放射源到应急监测事故场区,再到抓取放射源,完成应急收贮处置的无人智能化闭环,初步形成。
人机磨合 “飞手”从“拎树枝”到“抓黄豆”
一场“无人化”辐射应急演习,从纸面上的方案,落地到实战现场,机器与人的磨合在其间显得尤为重要。
“飞手”需要在距离演练现场200米处,远程操控搭载着机械臂的无人机,准确无误地抓取一根笔体积大小的铱—192源辫,其难度可想而知。
对于陕西辐射站的“飞手”来说,“飞无人机”的练习过程经历了从“拎一个树枝”到“取一根筷子”,再到“抓一粒黄豆”3个阶段。
与机器的磨合,不光体现在“飞手”的操作精度上,更体现在研发人员改造设备的每一处细节。
“为了贴近实战,我们研发了自动收储系统。以往,收储放射源的盖子很沉重,需要拧螺丝一般才能把盖子旋紧。这次,我们在屏蔽盖中加了一个类似轴的手把,通过机器操作就能有效封闭源罐。”陕西辐射站工作人员告诉记者。
机器狗在废墟里寻找放射源,步频节奏需要调整;放射源可能处于“横躺”状态,机械臂的臂长和角度需要有所改变;收源的无人车容易失去平衡,需要不断升级……
图为放射源成功收贮后,监测人员正在对事故现场开展人工复测。
种种因素,一一考量,逐个突破。
前期紧锣密鼓的投入,换得一份优异的答卷。在“秦盾·2024陕西省辐射事故综合应急演习”现场,无人机、机器狗的协同配合,大大提升了辐射应急处置的效率。
通过开展现场警戒、人员救治、综合救援、专家研判、现场寻源、监测处置、环境恢复等工作,这起应急事故得到成功处置,参演人员有效消除了辐射事故的影响。
从纸笔到平台 提升应急效能
以往开展的辐射应急演习,监测人员在完成现场监测后,需要手动填写监测报告并逐级上报,最终将报告送至应急指挥部,以此作为应急决策的监测依据。
在“秦盾·2024陕西省辐射事故综合应急演习”现场,陕西省应急监测平台的投入使用,实现了“智慧大脑”的决策升级。
一块大屏幕,一个平台,辐射应急演练现场的信息实现一键传输,一屏统览。
“演习中,无人机、机器狗等智能化设备,能够将现场监测数据实时传回监测平台,应急监测人员基于平台数据分析结果,给出应急响应提示,迅速汇报、下达应急指令。比如,寻源的无人机刚飞过一片热点区域,在平台上,就能实时捕捉到这一信息。”郭辉说。
辐射应急演练规模大,参演单位数量多,而且涉及省、区多级联动。复合型应急场景事故面临的情况更为复杂,如何做好协调工作,成为摆在眼前的一道难题。
得益于陕西省应急监测平台的出现,一张高效的应急响应网络逐渐形成。
借助陕西省应急监测平台,省、市、区三级政府及相关应急单位打破了空间限制,实现生态环境、卫健、气象、消防、公安等部门协同作战,消除事故报告、信息共享、应急响应中的时间差。
未来,辐射应急演练如何进一步升级?
对此,郭辉表示:“科技创新在公共安全领域存在巨大价值,随着技术的不断进步,我们有望实现更加智能化、自动化的应急响应系统,这将极大地提高我们应对各类突发事件的能力,从而更好地保障人民的生命财产安全。下一步,陕西辐射站将加快智能应急设备的研发,研发更多针对不同场景的智能应急监测设备,实现场景全覆盖;组织研究复合型事故的应对处置规范和办法;鼓励地市开展各类具备本辖区核与辐射监管特色的应急演习,全面提升陕西省核与辐射应急响应能力,走出一条安全、稳健的应急管理之路。”