阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員正在開發(fā)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以確保放射性材料在儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處置過程中的安全、安保和保障措施。
1、遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)
阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室位于伊利諾伊州萊蒙特（來源：阿貢國(guó)立實(shí)驗(yàn)室）
美國(guó)能源部阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的研究人員致力于確保核燃料在循環(huán)設(shè)施中，以及儲(chǔ)存、運(yùn)輸和處置過程中，核材料和其他放射性材料的安全、安保和保障措施（3S）。
為了支持這一全球使命，他們正在率先開發(fā)和使用ARG-US“警戒守衛(wèi)者”（Watchful Guardian）遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)。
ARG-US技術(shù)由兩個(gè)主要平臺(tái)組成，這兩個(gè)平臺(tái)都獲得了專利。
第一個(gè)是帶傳感器的射頻識(shí)別（RFID）監(jiān)控，用于儲(chǔ)存和運(yùn)輸中的滾筒式包裝，帶有固定讀取器或“一體式”CommBox。
第二個(gè)是用于核燃料循環(huán)設(shè)施遠(yuǎn)程區(qū)域的模塊化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以及用于實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)測(cè)運(yùn)輸中高價(jià)值和高風(fēng)險(xiǎn)材料的TRAVELER。
2、RFID監(jiān)控
ARG-US RFID的基礎(chǔ)是監(jiān)控標(biāo)簽。通用形狀因子標(biāo)簽，可用于各種滾筒類型，這個(gè)系統(tǒng)包含各種傳感器，有溫度、濕度、沖擊和輻射（伽馬、中子），以及一個(gè)觸覺密封傳感器，用于檢測(cè)密封完整性的破壞，包括自然破壞和人為損壞。
為了長(zhǎng)期供電和可靠監(jiān)測(cè)，標(biāo)簽上有10年使用壽命的電池。這項(xiàng)經(jīng)過驗(yàn)證的監(jiān)測(cè)技術(shù)于2014年獲得Evigia Systems公司的許可。
CommBox能夠?qū)ΠM(jìn)行基于物品的監(jiān)控和跟蹤（圖源：阿貢實(shí)驗(yàn)室）
CommBox能夠通過ARG-US RFID標(biāo)簽對(duì)包裹進(jìn)行基于物品的監(jiān)控和跟蹤，該標(biāo)簽具有多個(gè)傳感器、一個(gè)讀取器（詢問器）、一個(gè)可充電鋰離子電池和蜂窩/衛(wèi)星通信設(shè)備，所有這些都在一個(gè)Pelican機(jī)箱中，使安裝和使用變得簡(jiǎn)單。
商業(yè)托運(yùn)人可以在運(yùn)輸拖車內(nèi)放置CommBox，以監(jiān)控裝有RFID標(biāo)簽的包裹。
運(yùn)輸過程中也可以進(jìn)行監(jiān)控，因?yàn)镃ommBox內(nèi)的RFID讀取器可以與包裹上的RFID標(biāo)簽通信，并通過蜂窩和衛(wèi)星調(diào)制解調(diào)器中繼數(shù)據(jù)。
CommBox可以在不同的車輛和貨物上重復(fù)使用。它與美國(guó)能源部經(jīng)過驗(yàn)證的TRANSCOM跟蹤和通信系統(tǒng)兼容。
因此，與傳統(tǒng)的跟蹤技術(shù)相比，CommBox簡(jiǎn)單且成本更低。
阿貢研究人員也在探索小型化的選擇，開發(fā)一種小型閱讀器，使用可充電鋰離子電池和能量收集來改善電源，并通過蜂窩5G和衛(wèi)星技術(shù)增強(qiáng)通信能力。
ARG-US RAMM是一種獲得專利的有線和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）通信系統(tǒng)，用于監(jiān)測(cè)核燃料循環(huán)設(shè)施。
每個(gè)RAMM單元都包含一套ARG-US輻射和其他傳感器，這些傳感器可以根據(jù)應(yīng)用環(huán)境進(jìn)行定制。
預(yù)配置的RAMM單元可以通過使用主電源和備用電源，以及多個(gè)有線和無線通信介質(zhì)來監(jiān)控整個(gè)設(shè)施并報(bào)告數(shù)據(jù)，即使在發(fā)生中斷事件時(shí)也是如此。
有線網(wǎng)絡(luò)提供正常的基線數(shù)據(jù)收集和通信，還通過以太網(wǎng)供電（PoE），為RAMM單元電池充電。該架構(gòu)具有靈活性和可擴(kuò)展性——集成額外的RAMM單元可以擴(kuò)展監(jiān)控區(qū)域和通信。
幾個(gè)RAMM原型裝置已安裝在阿貢的三個(gè)設(shè)施：阿爾法-伽馬熱電池設(shè)施（AGHCF）、阿貢串聯(lián)線性加速器系統(tǒng)（ATLAS）和低能加速器設(shè)施（LEAF）。這些原型裝置由一家獲得技術(shù)許可的合同制造商生產(chǎn)。
RAMM的衍生應(yīng)用，包括用于溫度測(cè)量的RAMM，或RAMM-TM，可用于檢測(cè)由氯化物引起的應(yīng)力腐蝕開裂（CISCC）、通風(fēng)口堵塞和輻射水平引起的乏燃料罐破裂，以降低安全和公眾健康風(fēng)險(xiǎn)并保護(hù)環(huán)境。
阿貢計(jì)劃在不久的將來在愛達(dá)荷國(guó)家實(shí)驗(yàn)室（INL）的選定設(shè)施實(shí)施RAMM。原型的成功運(yùn)行預(yù)計(jì)將推動(dòng)美國(guó)能源部和行業(yè)場(chǎng)地和設(shè)施采用RAMM。
TRAVELER是一種蜂窩/衛(wèi)星/GPS和無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN）通信技術(shù)，用于實(shí)時(shí)跟蹤和監(jiān)測(cè)鐵路、船舶或卡車運(yùn)輸中的重大風(fēng)險(xiǎn)材料。
與ARG-US的其他技術(shù)一樣，TRAVELER為安全、安保和保障事件發(fā)出自動(dòng)警報(bào)，并為應(yīng)急響應(yīng)人員提供緩解和恢復(fù)行動(dòng)所需的信息。
2017年，阿貢公司在從馬里蘭州巴爾的摩到科羅拉多州普埃布洛的演示容器鐵路運(yùn)輸過程中展示了TRAVELER的真實(shí)性能。
2019年，在從南卡羅來納州哥倫比亞到堪薩斯州狼溪（Wolf Creek）核電站的壓水堆（PWR）新燃料組件卡車運(yùn)輸過程中，再次展示了TRAVELER的真實(shí)應(yīng)用情況。
3、包裝科學(xué)學(xué)院提供教育創(chuàng)新
阿貢的劉云在培訓(xùn)課程中主持討論（圖源：阿貢實(shí)驗(yàn)室）
為了滿足對(duì)核包裝專業(yè)知識(shí)的需求，美國(guó)能源部包裝認(rèn)證計(jì)劃通過其包裝科學(xué)學(xué)院提供培訓(xùn)課程。
自2015年以來，阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室作為美國(guó)能源部包裝科學(xué)學(xué)院的一部分，舉辦了核材料和其他放射性材料包裝和運(yùn)輸研究生級(jí)培訓(xùn)課程。
每門課程都由相關(guān)專家進(jìn)行，涵蓋的主題從應(yīng)用包裝設(shè)計(jì)和制造的ASME規(guī)范和質(zhì)量保證（QA）到美國(guó)國(guó)內(nèi)和國(guó)際運(yùn)輸安全、運(yùn)輸應(yīng)急響應(yīng)、去污和退役以及設(shè)施/現(xiàn)場(chǎng)關(guān)閉。
除2020年和2021年因新冠肺炎流行影響，這些課程每年都在阿貢試驗(yàn)室舉行。盡管疫情阻止了現(xiàn)場(chǎng)出席，但它為開發(fā)先進(jìn)的技術(shù)學(xué)習(xí)工具提供了機(jī)會(huì)。
阿貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室包裝認(rèn)證和生命周期管理項(xiàng)目經(jīng)理劉云（音譯）解釋道，“我們開發(fā)了基于網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用程序，可以自動(dòng)對(duì)要運(yùn)輸?shù)牟牧线M(jìn)行分類，并生成具有安全規(guī)定的運(yùn)輸安全計(jì)劃，以滿足核材料和其他放射性材料運(yùn)輸?shù)乃斜O(jiān)管要求?！?/span>
“我們還開發(fā)了用于地理圍欄、地理信息系統(tǒng)（GIS），以及交通應(yīng)急響應(yīng)課程的擴(kuò)展虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景。其他工具，包括課堂練習(xí)和考試中的受眾調(diào)查和反應(yīng)系統(tǒng)，提供評(píng)估學(xué)生如何成功實(shí)現(xiàn)課堂學(xué)習(xí)目標(biāo)的指標(biāo)。”
（完）
文章來源：嘿嘿能源heypower
