NUVIA vyvinula jedinečný systém na přesné měření radiace pomocí dronu

• Foto

Technologie s názvem DRONES-G představuje novou generaci systémů monitoringu ionizujícího záření ze vzduchu. Doposud se na tato měření nasazovaly vrtulníky. Jejich výhodou je možnost zmapování rozsáhlých území, jejich provoz je však drahý a ne vždy dostupný. Třebíčská NUVIA již několik let dodává systémy na měření radiace z vrtulníku Armádě České republiky, Státnímu ústavu radiační ochrany i zahraničním zákazníkům.

Kam člověk nemůže, vyšle dron

Benefitem nové technologie, která nemá ve světě konkurenci, je právě použití levnějších bezpilotních prostředků. Kupříkladu v případě lokální havárie, kdy unikne malé množství radioaktivních látek nebo se ztratí zdroj obsahující radionuklidy – tyto zářiče se běžně používají v geologii, ale i v průmyslu při testování skrytých vad ve výrobku – je daleko flexibilnější a levnější použít malý dron. Ten za krátký čas zmapuje lokální havárii a určí zdroj kontaminace v místech, kde by měření klasickými pozemními prostředky, tedy vozidly nebo ručními detektory, zabralo násobně více času nebo by byla oblast pro jejich použití špatně dostupná. Nasazení vrtulníku by bylo zároveň finančně nákladné. DRONES-G navíc obstojí i v oblasti s vysokou úrovní radiace, která je pro lidské zdraví škodlivá.

Jako nosič systému DRONES-G byl vývojáři vybrán Bezpilotní rotorový univerzální systém (BRUS) Vojenského technického ústavu, který se bezpilotní platformě věnuje již dlouhou dobu. BRUS je velmi sofistikovaný letoun, lze jej použit v různých letových režimech, od manuálního ovládání až po plně autonomní režim na velké vzdálenosti, což je žádoucí například při práci v kontaminovaných oblastech. Zároveň musí být odolný a funkční v extrémních terénních a meteorologických podmínkách. Byl vyvinut pro náročné bezpečnostní aplikace a používá jej i armáda a policie České republiky. Má to souvislost i s celosvětově skloňovanou problematikou CBRN – čili ochranou před chemickými, biologickými, radiačními nebo jadernými látkami.

Monitorovací systém vyvinutý v NUVIA je určen složkám Integrovaného záchranného systému, armádě, výzkumným institucím i průmyslovým podnikům. Může být využit při sanaci lokalit po těžbě uranové rudy, v oblastech, kde v minulosti operovaly vojenské jednotky, i v místech, kde se historicky nacházejí různé typy odpadů, které mohou obsahovat kontaminované předměty. Takto vybavené drony mohou být velkým přínosem i při kontrole nelegálního transportu jaderných materiálů.

Nezávislý monitorovací systém

Nový monitorovací systém se skládá ze základny upevněné na dronu a různých typů detekčních gama spektrometrických modulů, které mohou být voleny podle potřebné varianty monitorování. Systém je zcela nezávislý na dronu. Má samostatné napájení, GPS navigaci pro přesné zaměření lokality, laserový výškoměr umožňující přepočet naměřených veličin k zemskému povrchu, radiofrekvenční spojení s pozemní stanicí, paměťovou kartu pro zápis dat i vlastní zpracování dat v reálném čase.

Ovládání probíhá pomocí dvou počítačů, jeden slouží k zobrazování naměřených dat na mapě monitorovaného území a k ovládání dronu a druhý zobrazuje podrobnější data z měření. Dron přitom létá v plně autonomním režimu, kdy mu pilot dopředu stanoví program monitorování. Je možné předem určit letové trasy, pomocí kterých pokryje celou plochu mapované oblasti, nebo jen několik bodů, které jsou z hlediska monitorování významné. Na displeji počítače může operátor on-line sledovat stav radiace na monitorovaném území, kdy barevná škála výsledků měření zobrazuje intenzitu radiace.

Základní modul s detektorem vysoké úrovně radiace může být doplněn dalšími moduly, například s větší citlivostí pro měření přírodního pozadí v životním prostředí, s detektorem neutronů nebo vzorkovačem vzduchu.

Hmotnost celého systému včetně pohonného akumulátoru, který mu umožní vydržet ve vzduchu až 40 minut, akumulátoru napájecího měřicí přístroje a samotných radiometrických „podvěsů“ je okolo 15 kilogramů. Dron se při měření pohybuje ve výšce 15 až 25 metrů, která je optimální pro měření radiační situace na povrchu zkoumaného terénu. Dosah přenosu dat je zhruba 5 kilometrů, i když v praxi stačí výrazně méně. Dron dokáže létat i při silném větru a za deště. Pro případ potíží je dron vybaven automatickým padákem, který se otevře do jedné vteřiny a zabrání tak poškození citlivých přístrojů nesených na palubě.

Jedinečnost systému spočívá kromě jiného v modularitě, vysoké přesnosti a citlivé synchronizaci měření s JPS pozicí a časem. Systém vyhodnocení měření a autorský software poskytuje data s frekvencí jedné vteřiny, radiační situace je zobrazována již v průběhu měření a po ukončení monitorování jsou data k dispozici na paměťové kartě i obrazovce počítače.

Experti z IAEA: oceňujeme efektivitu i operabilitu systému

Letové nasazení vyvinutého systému DRONES-G v součinnosti s použitým bezpilotním prostředkem a testování jeho monitorovacích schopností při leteckém měření bylo před nedávnem uskutečněno v rakouském Seibersdorfu, kde se nacházejí specializované laboratoře pro jadernou aplikaci Mezinárodní agentury pro atomovou energii (IAEA). Pro monitorovací systém, který dokáže určit zdroj možného radioaktivního záření v zájmové oblasti a přesně identifikovat radionuklidy z naměřeného spektra, to byla mezinárodní premiéra. Experti z IAEA kladně hodnotili zejména efektivnost a operabilitu nasazení systému v reálné situaci v cvičebním terénu za použití zdroje záření, dále modularitu v použití systému, přenos dat v reálném čase a možnost vyhodnocení výsledků měření okamžitě po ukončení leteckého monitoringu.

Prezentovaný radiační monitorovací systém pro bezpilotní leteckou techniku byl na sklonku loňského roku dodán do Číny a Indie. Tato ve světě unikátní technologie doplňuje rodinu mobilních a stacionárních přístrojů na měření radiace od ručních detektorů přes monitorovací systémy umístěné ve vozidlech a vrtulnících až po plně vybavené mobilní a pozemní laboratoře, které NUVIA dlouhodobě vyvíjí a realizuje v technologickém centru v třebíčské průmyslové zóně. Je na místě podotknout, že scintilační detektory na bázi jodidu sodného použité v měřicích modulech systému DRONES-G vyrábí NUVIA, jako jedna z mála společnosti ve světě, ve své Divizi technologie detektorů v Kralupech nad Vltavou.

Česká NUVIA (do roku 2016 ENVINET a.s.) patří mezi světovou špičku ve vývoji a výrobě systémů radiačního monitoringu. I díky ní má Česká republika jeden z nejvypracovanějších systémů monitorování radiační situace ve světě. Firma dodala a servisuje Celostátní síť včasného zjištění pro případ jaderné nebo radiační události na území České republiky, vloni na podzim instalovala portálové monitory radiace na významném evropském letišti, dodává radiometrické vybavení jednotkám Integrovaného záchranného systému České republiky. NUVIA je jedinou společností, která měří všechny radioaktivní odpady z obou českých jaderných elektráren. S portálovými monitory detekujícími pohyb radioaktivních látek jsme se dostali do několika zemí světa včetně exotické Saúdské Arábie. V letošním roce nás čeká dodávka dalších 18 přenosných monitorovacích portálů pro Hasičský záchranný sbor České republiky.

Autorka článku: Ing. Larisa Dubská
ředitelka marketingu a komunikace ve společnosti NUVIA a.s., kde působí 12 let. Předtím 24 let pracovala v JE Dukovany jako fyzik reaktoru.

Autor

• Ing. Dubská Larisa