專訪：歐洲最大核電廠塞拉菲爾德的 Flyability ELIOS 無人機
阿曼達-史密斯（Amanda Smith）是塞拉菲爾德無人機設備計畫的負責人，隸屬於工程與維護專業。 該計劃是專業設備服務的一部分——只是擁有 3500 名員工的塞拉菲爾德的一系列項目之一。 阿曼達向我們介紹了無人機計畫的啟動情況，以及他們如何使用無人機來實現現場的主要目標：更安全、更快速、更經濟高效地工作。
告訴我們您的背景。在開始塞拉菲爾德無人機計畫之前，您是否使用過無人機？
我在塞拉菲爾德負責無人機計畫大約四年了。在擔任此職位之前，我沒有直接使用無人機的經驗，但我們的團隊看到了無人機可能為我們的網站帶來的價值。
我的職業是一名電氣工程師，所以從對無人機一無所知到能夠圍繞無人機發展我們的業務是一個學習曲線。但現在，我們正在定期進行飛行，它們已成為檢查的重要工具。借助最新技術，我們正在研究未來使用無人機完成輻射探測的潛力。
告訴我們關於塞拉菲爾德的事－你在那裡做什麼？
描述塞拉菲爾德的最好方法就是把它想像成一個小鎮——面積近六平方公里。它擁有自己的消防隊、醫療團隊和現場周圍的一系列部門。
塞拉菲爾德是英國 17 個核子退休管理局 (NDA) 機構之一。這是一項政府計劃，負責清理英國早期的核設施。一些站點有自己的無人機計劃，我們在站點之間分享我們的經驗和流程，以傳播對最佳實踐和障礙的認識。這意味著我們的團隊支持埃塞克斯布拉德韋爾和薩福克塞茲韋爾其他地點的航班。
阿曼達 (Amanda) 負責塞拉菲爾德的無人機計畫約 4 年
作為保密協議的一部分，我在塞拉菲爾德的職責之一是測試未來技術並評估其在我們網站上的潛在用途。我們不僅關注技術本身，還關注背後的公司，因此我們可以就如何以最適合我們的方式塑造未來的產品提供建議。
您如何描述塞拉菲爾德無人機計畫？
我們在塞拉菲爾德的首次無人機測試是由外部承包商完成的，他解釋了無人機專案的基礎知識及其在我們網站上的潛在用途。在評估應用程式後，我們決定建立一個內部計劃。
由於這是該網站的新技術，我們花了 6 個月的時間才獲得許可並完成第一次飛行。我們必須建立一個流程，遵守安全規定，並獲得各部門和現場管理團隊的批准。我們最初的任務是與安全和彈性反應有關。然而，我們的計劃從 2020 年開始擴大，2021 年我們完成了 200 多次資產檢查飛行。現在，我們的無人機機隊擁有 20 多架無人機和大約 20 名幫助我們操作的遠端飛行員。
使用 Elios 無人機在塞拉菲爾德完成的檢查的螢幕截圖
截至2023年，我直接管理四名設備工程師，他們也是遠端飛行員。他們了解有關我們的無人機的所有資訊。他們的工作包括研究和選擇合適的無人機、現場測試以及編寫操作和維護指南等任務。一旦無人機成為機隊的一部分，我們的工程師就會透過嚴格的維護計畫對其進行監控，這些計畫每三、六個月和十二個月都有不同程度的細節。
除了四人核心小組外，還有一個由輪班組成的緊急執勤小組，其中兩人組成的小組全年待命，甚至在假日也是如此。
每年，我們僅與核心團隊一起執行至少 200 次飛行。我們最初使用無人機進行外部檢查，但現在我們看到內部檢查也大幅增加。輸出包括目視檢查、3D 模型和 LiDAR 掃描。借助 Elios 3 RAD，我們可以在測試和概念驗證飛行後解鎖一些潛在的應用程式。
您如何在放射性或污染環境中使用無人機？我們聽說過放射性塵埃 – 您能告訴我們更多相關資訊以及您面臨的挑戰嗎？
在這種環境下，我們面臨著各種設備的一些障礙。有兩個術語需要注意：輻射和污染。我們經常處理污染和新的放射性材料或輻射本身。
污染是我們更重大的挑戰。如果環境被認為已被污染，則不能將其從環境中移除。要將其定義為“全部清除”，您需要能夠證明該設備的每個表面都已清潔並聲明未受污染。但我們面臨著許多「鬆散污染」——你所說的受污染的灰塵——它們可能會遍布無人機。就將其從 Elios 無人機的螺旋槳或籠子上拆下而言，這不是問題，但是，我們無法進入馬達內部來檢查它們是否沒有鬆散的污染物。因此，一旦我們將無人機系統放入污染區域，我們就會將其留在那裡。我們可以更換電池、收集資料、進行維護，但必須在那個環境內進行，不能離開那個空間。
然而，我們發現，如果存在大量鬆散污染的區域，使用無人機會受到限制。當無人機飛行時，它會自然地擾動空氣，從而移動這些鬆散的污染物。在某些環境中這很好。關於鬆散污染物的數量和累積有嚴格的規定，如果無人機可能會以超出我們規定限制的方式移動灰塵，那麼我們不會在這些環境中使用無人機。
您擁有來自 Flyability 的大量 Elios 無人機機隊。今年，我們推出了 Elios 3 無人機以及專門用於能源產業的 RAD 有效載荷。2023 年 7 月，您獲得了此有效負載的概念驗證。過程是怎樣的？
RAD是一種專門的有效負載，可安裝在 Elios 3 上，用於遠端輻射偵測和定位。該感測器是 Mirion Technologies 的 RDS-32WR。
我們概念飛行的目的是了解 Elios 3 和 RAD 有效載荷如何檢測輻射變化，作為無人機工作流程放射性調查的一部分。我們在幾個房間裡設立了一個測試區域，除了一些「虛擬」密封源之外，我們還使用了我們知道讀數的密封源，以避免確認偏誤。然後，一名飛行員駕駛安裝了 RAD 有效負載的 Elios 3 飛向該區域，並尋找讀數中的峰值。這將幫助我們創建“輻射熱圖”，這樣我們就可以看到空間的變化。
阿曼達史密斯 (Amanda Smith) 以及 Flyability 和Coptrz的代表
這是我自己的團隊（遠距技術小組）、輻射測量系統小組以及 Flyability 和 Coptrz 代表之間的合作項目。我們對該專案的早期跡象表明它是成功的！RAD 可以看到輻射劑量升高，甚至當我們將特別高的密封源放在單獨的房間時也可以看到。RAD 感測器可識別附近的尖峰，飛行員隨後可以對其進行更詳細的調查。
在初步成功測試之後，我們將進行更多測試，以找到此類數據收集的最佳飛行技術。我們還將評估感測器在各種環境中的表現，以創建可應用的用例的清晰輪廓。
Elios 3 RAD 包括 Mirion Technologies 的 RDS-32WR 感測器（圖片由Coptrz提供）
您對在這些用例中使用 Elios 無人機有什麼想法？
我們已經使用 Elios 無人機完成了大量專案。RAD 有效負載尤其令人興奮，因為它支持我們網站更安全、更快、更便宜地工作的策略目標。
在我們的網站上，我們始終考慮安全、速度和效率。在以下每個類別中使用 Elios 無人機都有好處：
- 透過將無人機發送到環境中並在我們進入之前進行預調查以測試輻射水平，或者可以使用它快速進入受污染的環境，可以提高安全性。這可以幫助我們避免人員不必要地進入某個區域，從而騰出工作人員來執行更高優先順序的項目，並有助於提高安全性。
- 無人機部署的速度非常快：我們可以快速部署，並且隨時都有飛行員待命。我們可以透過使用無人機簡化安全檢查，並且當我們使用無人機先於人員偵察某個區域時，我們可以更好地了解情況。數據幾乎可以立即獲得並準備好為決策提供支援。
- 最後，透過多種方式實現成本節約。透過快速工作，我們節省了時間和金錢，特別是在一些高可達區域使用無人機而不是組裝鷹架的例子，節省了我們的時間、金錢和工作。
所有這些都有助於我們釋放整個網站的資源並將其用於其他地方。甚至在 RAD 引入我們的網站之前，我們就發現使用無人機而不是傳統方法每年可以幫助我們節省約 500 萬英鎊。
此外，我們也發現 Elios 無人機的多種用途。我們的車隊除了 Elios 2 和 Elios 3 型號外，還包括原始 Elios 型號。我們在多個領域進行內部無人機檢查，我們的內部檢查正在增加 – 特別是使用 Elios 3 的 LiDAR 掃描儀。
我們可能要做的項目的一個典型檢查範例是使用 Elios 無人機檢查管道吊架，該吊架保護和懸掛在整個現場運輸從化學品到放射性材料等任何物質的管道。這些管道對我們的基礎設施和安全至關重要，因此檢查和維護它們也同樣重要。借助 Elios 無人機，我們可以直觀地檢查這些資產，並向維護團隊通報任何所需的工作，從而幫助降低安全殼破裂的風險。
Elios 3 RAD 在塞拉菲爾德進行測試
我們還使用 Elios 無人機檢查更高、難以到達的資產，例如起重機元件。這些可能需要腳手架才能使用傳統的檢查方法進行訪問，因此 Elios 無人機為我們節省了大量的安全資源和時間。此外，由於有了籠子，我們可以放心地飛近資產，而不必擔心發生墜機事故，這會使普通螺旋槳無人機從天空中墜落。
那麼，您在塞拉菲爾德的無人機機隊下一步打算做什麼？
我們將不斷擴展我們的用例。一開始是反應靈敏，準備應對緊急情況，但現在我們正在例行完成檢查。此外，每當我們完成一個專案時，觀看的人通常會說“這太棒了，你也可以用它來做這個”，這通常會開闢一個全新的工作範圍。
Elios 3 的模組化系統也令人興奮。我們目前正在測試 RAD 有效負載，但 LiDAR 有效負載已經引人注目。最近使用 Elios 3 進行雷射雷達檢查所得到的點雲被用來創建 3D 列印模型，以視覺化場地的特定元素。
在我們的機隊及其擴張方面，我們正在繼續培訓我們的飛行員。他們學習如何使用我們的無人機以及所有相關設備的內部和外部規格。當我們找到駕駛無人機收集數據的最佳方法時，我們正在優化我們的營運。我們還不能說出一切，但我們正在不斷尋找無人機的方法來幫助我們實現使現場任務更安全、更快、更便宜的目標。
非常感謝阿曼達·史密斯和湯姆·卡爾弗利參與本次採訪並與我們分享他們的故事。更多資訊請造訪塞拉菲爾德的英國政府頁面。
您如果想了解更多關於Elios無人機的信息可以查詢Flyability的官網 www.flyability.com 或發送郵件到 service@esentra.com.tw 進行諮詢。
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