解决方案|无人机核辐射监测应用方案

核能

核能是满足能源供应、保证国家安全的重要支柱之一。在确保安全的基础上高效发展核电，是当前我国能源建设的一项重要政策，对保障能源供应与安全、保护环境、实现可持续发展具有十分重要的意义。国家发展改革委、国家能源局《能源技术革命创新行动计划（2016—2030年）》也明确提出我国将继续深入实施创新驱动发展战略，完善核能领域科技研发体系，支持小型模块化堆、第四代核能系统、核能制氢等领域的科研工作，使核能为建设“美丽中国”贡献更多力量。

根据中国核能行业协会统计，截至2018年12月31日，我国投入商业运行的核电机组44台（不含我国台湾地区），总装机容量44.6 GW，在建的核电机组11台，总装机容量11 GW。核能发电在技术成熟性、经济性、可持续性等方面具有很大的优势，同时相较于水电、光电、风电具有无间歇性、受自然条件约束少等优点，是可以大规模替代化石能源的清洁能源。

固然核电站安全性极高，核电站中核岛（反应堆）拥有四大安全屏障，但核废料和热污染依然是是两大难题。一旦发生事故后果极其严重，因此对于核电站周围较大范围的监测十分必要。再加上其周围需要大量面积用于废料处理和存放，核污染空中监测的作业范围极大。

如何建立核电站周边安全监测

构建无人机载核监测系统。通过无人机挂载辐射监测设备对核电站周边进行巡检，无人船搭载水体监测设备进行水体样本监测，各个任务系统采集的数据通过无线设备或者公网进行传输，传输至指挥大厅后，进行数据处理，分析后得到结果。

2017年，蜂巢航宇参与环境保护部核与辐射安全中心东北地区核污染防控应急监测项目。为有效应对东北地区核污染风险，生态环境部安排多项能力建设项目建立东北核污染风险防控预警体系。蜂巢航宇携HC-280、HC-230、HC-332无人机参与此次监测项目，以及伽玛能谱仪辐射监测设备、三维伽玛成像监测系统、倾斜摄影系统、气溶胶采样设备、地面测控工作站等。

解决方案

多旋翼无人机辐射监测系统

HC-342六旋翼无人机

HC-342油电混合六旋翼无人机系统是蜂巢航宇设计研发的一款大载重、高性能的多旋翼无人机，最大起飞重量50kg，具有120min超长续航，可搭载不同任务载荷完成高清视频采集及实时回传、三位测绘、弹体抛投及空中喊话等任务，可自动避让飞行中的障碍物，目前已广泛应用于物资投递、大气监测、电力巡检、石油天然气巡检、铁路巡检、国土测绘等多个领域。

多旋翼无人机辐射监测系统包括一架多旋翼飞机平台、一套任务系统、一套数据传输系统、一套地面测控站及地面保障系统和一套辅助设备组成。

固定翼无人机辐射监测系统

HC-140固定翼无人机

HC-140油动固定翼无人机系统是一款大载荷长航时固定翼无人机产品，整机采用碳纤维复合材料制造，最大起飞重量达150kg，飞行速度120km/h，具有飞行稳定、操纵简便、航时长、飞行效率高等特点，目前已广泛用于边境巡逻、森林防火、核辐射监测、留空侦察、物资投递、飞行训练等领域。

固定翼无人机辐射监测系统包括一架固定翼飞机平台、一套任务系统、一套地面控制设备、一套数据传输系统、一套地面测控及地面保障系统。

无人直升机辐射监测系统

HC-280直升机

HC-280 无人直升机采用常规单旋翼带尾桨气动布局，结构简单、技术成熟，操纵性好，单机价格和使用维护成本较低。活塞发动机动力系统，最大起飞重量 240kg，最大巡航速度可达 110km/h，续航时间达 4h，机体结构采用模块化设计，金属焊接主骨架，全复合材料蒙皮，滑橇式起落架，高置平尾，采用跷跷板式旋翼，复合材料桨叶。可根据不同的用户需求搭载各种任务载荷。

本系统由无人机平台、任务系统、数据传输系统、地面测控站等组成，任务设备挂载在无人机平台上进行核辐射监测设备进行核辐射测量作业。

在核辐射监测系统中，任务系统有LaBr3伽玛核素监测仪、三轴可见光光电吊舱、空中气溶胶采样设备等。辅助设备由五镜头测绘相机、伽玛相机组成。同时，蜂巢航宇在早期已完成伽玛成像设备的挂载测试和示范作业，为国内首个成熟的无人机挂机伽玛相机辐射监测系统。

地面测控站及地面保障系统主要完成对无人机的遥控、遥测、跟踪定位和任务设备信息传输，实现对无人机和机载任务设备的远距离控制。由地面站、遥控器、监测车、地面数据终端和地面电源组成。

应用案例

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核技术发展越来越迅速，应用的领域也会更加广泛，人们对于核安全问题的关注也会越来越多。无人机的应用使有人和无人的工作相结合，在保证安全的提前下既提高了工作效率又大大降低其工作的复杂程度，让科技的发展更好保障生态安全，创造更多社会价值！