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Title:
METHOD AND MEASURING SYSTEM FOR THE CLEARANCE MEASUREMENT OF SURFACES OF A NUCLEAR FACILITY
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2022/128221
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method for the clearance measurement of a surface (111) of a nuclear facility (110), having the steps of generating a digital model (121) of the surface (111), storing the digital model (121) on a database (10), calculating measurement information on the basis of data stored on the database (10) in order to measure the surface (111) using a detector (140), assigning the measurement information to the digital model (121) stored on the database (10), measuring the surface (111) for radiation by means of the detector (140) on the basis of the digital model (121) stored on the database (10) and the assigned measurement information, and storing measurement data, relating to the measurement, on the database (10). The invention additionally relates to a measuring system for the clearance measurement of a surface (111) of a nuclear facility (110).

Inventors:
RADTKE JOHANNES (DE)
GOEBEL THOMAS PIRMIN (DE)
THOMAS TIM (DE)
Application Number:
PCT/EP2021/079966
Publication Date:
June 23, 2022
Filing Date:
October 28, 2021
Export Citation:
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Assignee:
SAFETEC ENTSORGUNGS UND SICHERHEITSTECHNIK GMBH (DE)
International Classes:
G01T1/169
Foreign References:
JP2017211347A2017-11-30
Other References:
SIMON NOTHEIS ET AL: "Towards an autonomous manipulator system for decontamination and release measurement", MECHATRONICS AND EMBEDDED SYSTEMS AND APPLICATIONS (MESA), 2012 IEEE/ASME INTERNATIONAL CONFERENCE ON, IEEE, 8 July 2012 (2012-07-08), pages 263 - 268, XP032222891, ISBN: 978-1-4673-2347-5, DOI: 10.1109/MESA.2012.6275572
MENDE MICHAEL ET AL: "Environment modeling and path planning for a semi-autonomous manipulator system for decontamination and release measurement", 2014 WORLD AUTOMATION CONGRESS (WAC), TSI PRESS, 3 August 2014 (2014-08-03), pages 54 - 59, XP032669446, DOI: 10.1109/WAC.2014.6935654
INTERNATIONAL ATOMIC ENERGY AGENCY,: "Radiological Characterization of Shut Down Nuclear Reactors for Decommissioning Purposes", TECHNICAL REPORTS SERIES NO. 389, 1 January 1998 (1998-01-01), Vienna, Austria, XP055098486, Retrieved from the Internet [retrieved on 20140127]
Attorney, Agent or Firm:
GUNZELMANN, Rainer (DE)
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Claims:
ANSPRÜCHE

1. Verfahren für eine Freimessung einer Fläche (111) einer kerntechnischen Anlage (110), umfassend

Erzeugen (S110; 1.6) eines digitalen Modells (121) der Fläche (111);

Speichern (S120; 40) des digitalen Modells (121) in einer Datenbank (10);

Berechnen (S130; 2.1), basierend auf in der Datenbank (10) gespeicherten Daten, von Messinformation für ein Messen der Fläche (111) mit einem Detektor (140);

Zuordnen (S140; 2.1) der Messinformation dem in der Datenbank (10) gespeicherten digitalen Modell (121);

Messen (S150; 2.2), basierend auf dem in der Datenbank (10) gespeicherten digitalen Modell (121) und der zugeordneten Messinformation, der Fläche (111) mit dem Detektor (140) hinsichtlich radioaktiver Strahlung; und

Speichern (S160; 62) von Messdaten, welche die Messung (S150; 2.2) betreffen, in der Datenbank (10).

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend

Erfassen (1.1) betriebshistorischer Daten der Fläche (111); und/oder

Erfassen (1.4.2) von Voruntersuchungsdaten, welche eine Voruntersuchung der Fläche (111) und/oder benachbarter Flächen (112) hinsichtlich radiologischer Charakteristika betreffen;

Speichern (20, 30) der betriebshistorischen Daten und/oder der Voruntersuchungsdaten in der Datenbank (10); und

Berechnen (2.1), basierend auf den in der Datenbank (10) gespeicherten betriebshistorischen Daten und/oder der Voruntersuchungsdaten, der Messinformation.

3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erfassen (1.4.2) der Voruntersuchungsdaten ein Erfassen einer Ortsdosisleistung und/oder einer Radioaktivitätsverteilungs-Hitzekarte der Fläche (111) und/oder eines hinsichtlich der Fläche (111) benachbarten Raumes umfasst.

4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, ferner umfassend

Vorbehandeln (1.5), basierend auf den in der Datenbank (10) gespeicherten betriebshistorischen Daten und/oder Voruntersuchungsdaten, der Fläche (111).

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Messinformation eine Positionierung des Detektors (140) in Bezug auf die Fläche (111), eine Ausrichtung des Detektors (140) in Bezug auf die Fläche (111) und/oder eine Messdauer des Detektors (140) umfasst.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Berechnen (2.1) der Messinformation eine Vielzahl von Simulationsberechnungen bei verschiedenen Positionierungen und/oder Ausrichtungen des Detektors (140) in Bezug auf die Fläche (111) und eine Auswahl einer der verschiedenen Positionierungen und/oder Ausrichtungen des Detektors (140) in Bezug auf die Fläche (111) in Abhängigkeit von einem berechneten Radioaktivitätswert umfasst.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend Bestimmen (2.5), basierend auf in der Datenbank (10) gespeicherten Daten, ob eine Nachbehandlung der Fläche (111) notwendig ist; weiteres Messen (2.2) der Fläche (111) hinsichtlich radioaktiver Strahlung, falls eine Nachbehandlung der Fläche (111) ausgeführt wurde;

Speichern (62) von Messdaten, welche die weitere Messung betreffen, in der Datenbank (10);

Messen (2.6) der Fläche (111) hinsichtlich radioaktiver Strahlung für eine Freigabe der Fläche (111), falls keine Nachbehandlung mehr ausgeführt werden muss; und

Speichern (71) von Messdaten, welche die Freigabe der Fläche (111) betreffen, in der Datenbank (10).

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend

Messen (2.4), basierend auf in der Datenbank (10) gespeicherten Daten, von auf der Fläche (111) befindlichen Störkanten hinsichtlich radioaktiver Strahlung; und Speichern (60) von Messdaten, welche die Störkanten betreffen, in der Datenbank (10).

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend Beproben (2.2.1), basierend auf dem digitalen Modell (121), der Fläche (111); und

Speichern (62) von Messdaten, welche die Beprobung (2.21) betreffen, in der Datenbank (10).

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend Messen (2.8) von Sonderbereichen der Fläche (111); und

Speichern (72) von Messdaten, welche die Messung (2.8) der Sonderbereiche betreffen, in der Datenbank (10).

11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend Vergleichen (2.9) von zumindest einem in der Datenbank (10) gespeicherten

Radioaktivitätsmesswert mit zumindest einem Vergleichswert; und

Erstellen (2.10) einer Entscheidungsmessungsdokumentation wenn der Vergleich ergibt, dass die Radioaktivitätsmesswerte kleiner also die Vergleichswerte sind.

12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Erzeugen (1.6) des digitalen Modells (121) der Fläche (111) Überlagern des digitalen Modells (121) der Fläche (111) mit einem digitalen Rastergitter (131), welches eine Vielzahl von Rasterelementen (135, 136) aufweist, umfasst; und das Zuordnen (2.1) der Messinformation dem in der Datenbank (10) gespeicherten digitalen Modell (121), Zuordnen eines ersten Rasterelements (135) der Vielzahl von Rasterelementen (135, 136) von Messinformation zur Messung eines Teils der Fläche (111), welcher dem ersten Rasterelement (135) entspricht, mit dem Detektor (140) umfasst.

13. Messsystem für eine Freimessung einer Fläche (111) einer kerntechnischen Anlage (110), umfassend eine Erzeugungsvorrichtung (160), die dazu eingerichtet ist, ein digitales Modell (121) der Fläche (111) zu erzeugen; eine Datenbank (10), die dazu eingerichtet ist, das digitale Modell (121) zu speichern; einen Detektor (140), der dazu eingerichtet ist, die Fläche (111) auf Radioaktivität zu messen; eine Recheneinheit (171), die dazu eingerichtet ist, basierend auf in der Datenbank (10) gespeicherten Daten, Messinformation für ein Messen der Fläche (111) mit dem Detektor (140) zu berechnen; und eine Zuordnungsvorrichtung (171; 156), die dazu eingerichtet ist, die berechnete Messinformation dem in der Datenbank (10) gespeicherten digitalen Modell (121) zuzuordnen.

14. Messsystem nach Anspruch 13, wobei die Recheneinheit (171) dazu eingerichtet ist, die Messinformation basierend auf einer Vielzahl von Simulationsberechnungen bei verschiedenen Positionierungen und/oder Ausrichtungen des Detektors (140) in Bezug auf die Fläche (111) zu berechnen und eine der verschiedenen Positionierungen und/oder Ausrichtungen des Detektors (140) in Bezug auf die Fläche (111) in Abhängigkeit von einem berechneten Radioaktivitätswert auszuwählen.

15. Messsystem nach Anspruch 13 oder 14, ferner umfassend eine Kamera (152), die dazu eingerichtet ist, die Fläche (111) aufzunehmen und eine digitale Anzeigevorrichtung (151), die dazu eingerichtet ist, die aufgenommene Fläche (111) überlagernd mit dem digitalen Modell (121) und der Messinformation anzuzeigen.

Description:
Verfahren und Messsystem für Freimessungen von Flächen einer kerntechnischen Anlage

TECHNISCHES GEBIET

Die vorliegende Offenbarung betrifft Verfahren für Messungen an Flächen einer kerntechnischen Anlage und ein Messsystem für Messungen an Flächen einer kerntechnischen Anlage. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung solche Verfahren und Messsysteme mit deren Hilfe Flächen in Gebäuden kerntechnischer Anlagen freigemessen werden können.

HINTERGRUND

Beim Rück- bzw. Abbau kerntechnischer Anlagen, wie beispielsweise Atomkraftwerken, fallen radioaktive Reststoffe an. Abgebaute Reststoffe müssen schadlos verwertet, geordnet beseitigt oder als radioaktiver Abfall entsorgt werden. Nach bisherigen Erfahrungswerten sind ca. 3% der Reststoffe als radioaktiver Abfall zu entsorgen und ca. 97% der Reststoffe ist nicht oder nur in einem vernachlässigbar geringen Maße radioaktiv. Letztere Reststoffe können konventionell als Nichtabfall außerhalb der Kerntechnik verwendet oder als Abfall einer ordnungsgemäßen und schadlosen Verwertung oder gemeinwohlverträglichen Beseitigung zugeführt, d.h. "freigegeben", werden.

Insbesondere können Reststoffe, deren radioaktive Aktivität nachweislich unterhalb einem bestimmten Niveau liegt, aufgrund behördlicher Entscheidung freigegeben werden. Danach ist der Reststoff kein radioaktiver Stoff im Sinne des Atomrechts mehr. Die Freigabe bewirkt die sogenannte Entlassung radioaktiver Stoffe und Gegenstände, von Gebäuden, Raumteilen, Bodenflächen, Anlagen oder Anlagenteilen aus der atom- und strahlenschutzrechtlichen Überwachung.

Zur Freigabe der Reststoffe unterlaufen diese ein rechtlich festgelegtes, detailliert geregeltes, umfassend dokumentiertes und mehrfach qualitätsgesichertes Freigabeverfahren. Hierdurch wird die radiologische Unbedenklichkeit der freigegebenen Reststoffe sichergestellt. In Deutschland ist die Freigabe in der Strahlenschutzverordnung geregelt. Die Regelungen basieren unter anderem auf europäischen Richtlinien (Richtlinie 2013/59/Euratom) sowie Empfehlungen der deutschen Strahlenschutzkommission SSK (Empfehlungen der SSK vom 12.02.1998, Bundesanzeiger vom 15.10.1998; Empfehlungen der SSK vom 06.12.2006, Bundesanzeiger vom 22.06.2007). Die Strahlenschutzverordnung listet die für die Freigabe einzuhaltenden Freigabewerte für alle wesentlichen Radionuklide auf. Mit den Ergebnissen der Entscheidungsmessung zur Freigabe wird die Einhaltung dieser Werte überprüft. Daneben formuliert die Strahlenschutzverordnung zahlreiche Vorgaben, die bei einer Freigabe einzuhalten sind.

Eine radiologische Unbedenklichkeit ist Voraussetzung für die Freigabe. Maßgebliches Kriterium hierfür ist das „10-Mikrosievert-Kriterium" (siehe IAEA Safety Series No. 89, ISBN 92-0-123888-6). Dementsprechend darf ein radioaktiver Stoff nur dann freigegeben werden, wenn durch ihn im ungünstigsten Fall für Einzelpersonen der Bevölkerung nur eine zusätzliche Strahlenbelastung, ausgedrückt durch eine sogenannte effektive Dosis, im Bereich von 10 Mikrosievert im Kalenderjahr auftreten kann.

Demontierbare Anlagenteile einer kerntechnischen Anlage können in Freimessanlagen freigemessen werden. Insbesondere können demontierbare Anlagenteile kerntechnischer Anlagen aus dem Kontrollbereich in den umzäunten Überwachungsbereich der kerntechnischen Anlage gebracht und dort mit Hilfe einer Freimessanlage freigemessen werden.

Für im Kontrollbereich kerntechnischer Anlagen gelegene Gebäuden ist dies nicht möglich und die Freimessungen von Gebäudeflächen müssen vor Ort erfolgen. Dazu werden die Wände der freizumessenden Räume von Hand mit Farbemarkierungen in eine Vielzahl von Sektoren aufgeteilt und entsprechend beschriftet. Dies ist insbesondere bei großen bzw. verwinkelten Räumen sehr aufwendig. Die markierten Sektoren werden dann einzeln gemessen und die Messergebnisse händisch notiert. Dazu muss vorab eine genaue Messplanung erfolgen, die dem Messpersonal im Detail vorgibt, wie Detektoren zum Messen radioaktiver Strahlung positioniert bzw. ausgerichtet werden müssen. Dies ist jedoch aufwendig und birgt die Gefahr von Falschmessungen bzw. vergessenen Messungen.

Bei Freimessungen von Gebäudeflächen gibt es ferner die folgenden, weiteren Herausforderungen: Bei den Wänden der Gebäude handelt es sich oft um dicke Betonwände bzw. eine dicke Betonstruktur, die für die Messungen eine hohe Messeindringtiefe erfordern. Die Raumgrößen der Gebäude können bis zu 30m x 30m x 10m betragen und es ist oft schwierig, die Messgeräte an jeder Stelle des Raumes ordnungsgemäß zu positionieren. In den Räumen der Gebäude gibt es häufig eine Vielzahl von Messhindernissen, wie Betonpfosten oder Metallgestelle, was genaue Messungen erschwert. Die Räume sind auch oft staubig, was die Messungen erschweren kann. In den Räumen der Gebäude ist üblicherweise keine (festinstallierte) Infrastruktur, insbesondere kein Strom und kein Kommunikationsnetzwerk, wie ein drahtloses Funknetz (WLAN) oder ein Mobilfunknetz, vorhanden. Ferner müssen in den Räumen aufgebaute Messvorrichtungen oft ab- und wiederaufgebaut werden, was eine korrekte Neu- Positionierung der Messvorrichtungen aufwendig gestaltet.

Trotz dieser schwierigen Messumstände muss jedoch sichergestellt werden, dass alle Flächen korrekt freigemessen werden, kein Bereich einer Fläche vergessen wird und alle Messungen vorschriftsmäßig dokumentiert werden. Ferner sollte, um eine ungewollte Strahlenbelastung zu vermeiden, die Verweildauer des Messpersonals in den zu messenden Räumen möglichst geringgehalten werden.

KURZER ABRISS

Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren für eine Freimessung einer Fläche einer kerntechnischen Anlage und ein Messsystem für eine Freimessung einer Fläche einer kerntechnischen Anlage bereitzustellen, die dem Messpersonal helfen, vorschriftsmäßige Freimessungen bei möglichst geringerer Aufenthaltsdauer in der kerntechnischen Anlage auszuführen.

Zur Lösung dieses Problems wird gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Verfahren für eine Freimessung einer Fläche einer kerntechnischen Anlage vorgeschlagen, welches die folgenden Verfahrensschritte umfasst: Erzeugen eines digitalen Modells der Fläche, Speichern des digitalen Modells in einer Datenbank, berechnen, basierend auf in der Datenbank gespeicherten Daten, von Messinformation für ein Messen der Fläche mit einem Detektor, Zuordnen der Messinformation dem in der Datenbank gespeicherten digitalen Modell, Messen, basierend auf dem in der Datenbank gespeicherten digitalen Modell und der zugeordneten Messinformation, der Fläche mit dem Detektor hinsichtlich radioaktiver Strahlung und Speichern von Messdaten, welche die Messung betreffen, in der Datenbank.

Die Erzeugung des digitalen Modells der Fläche der kerntechnischen Anlage kann mit

Hilfe einer Erzeugungsvorrichtung erfolgen, die zumindest eine 3D-

Bildaufnahmeeinheit oder ein 3D-Abtastsystem umfasst, und zusätzlich eine Recheneinheit umfassen kann. Mit Hilfe der 3D-Bildaufnahmeeinheit und der Recheneinheit kann eine berührungslose photogrammmetrische Koordinatenmessung der Fläche erfolgen, bei der aus Bildern, welche die erste Fläche aus verschiedenen Perspektiven wiedergeben, durch Transformieren der Bilddaten in ein Objektkoordinatensystem in der Recheneinheit auf die Abmessungen der ersten Fläche geschlossen wird. Grundlage der Koordinatenberechnungen kann dabei die Bestimmung der Orientierung der 3D-Bildaufnahmeeinheit bei den jeweiligen Bildern sein. Die Bestimmung der Koordinaten der ersten Fläche kann mit Hilfe referenzierter Markierungen erfolgen, von welchen die 3D-Koordinatenmessung erfolgen kann. Hierzu kann das Bild-Koordinatensystem, welches sich auf das aufgenommene, dreidimensionale Bild bezieht, in ein Objekt-Koordinatensystem transformiert werden. Die Transformation kann auf Basis von aufgenommenen Markierungen stattfinden, deren Positionen im Objekt-Koordinatensystem bekannt sind. So kann es sich bei der 3D-Bildaufnahmeeinheit um eine Vielzahl von Kameras handeln, die eine Stereobasis aufweisen. Statt der 3D-Bildaufnahmeeinheit kann auch ein 3D-Abtastsystem, beispielsweise ein 3D-Laserscanner vorgesehen sein, wobei die Recheneinheit aus den Messdaten des 3D-Abtastsystems das digitale Modell der Fläche erzeugt. Der Vorteil des 3D-Abtastsystems, insbesondere des 3D-Laserscanners, ist, dass hierdurch präzisere Messungen durchführbar sind. Folglich kann es sich bei dem digitalen Modell um ein dreidimensionales Modell einer Fläche, mehrerer Flächen, eines Raumes oder eines ganzen Gebäudes handeln. Beispielsweise handelt es sich um ein dreidimensionales Modell eines Raumes eines im Rückbau befindlichen Atomkraftwerks.

Anschließend wird das digitale Modell in einer Datenbank gespeichert. Bei der Datenbank kann es sich beispielsweise um eine Datenbank auf einem gesicherten Server oder eine Datenbank in einem Cloud-Server handeln. Der gesicherte Server kann beispielsweise keine Netzwerkanbindung an das Internet umfassen. Zur Sicherung vor einem Zugriff durch Unbefugte können die Daten auf dem Server verschlüsselt gespeichert werden.

Das Berechnen von Messinformation für ein Messen der Fläche mit dem Detektor erfolgt basierend auf dem in der Datenbank gespeicherten digitalen Modell. Die Berechnung kann durch die Recheneinheit erfolgen, welche für die Berechnung der Messinformation weitere in der Datenbank gespeicherte Daten, die nachfolgend noch beschrieben werden, berücksichtigt. Die Recheneinheit kann sich auch auf dem Server bzw. Cloud-Server befinden. Bei dem Detektor zur Messung radioaktiver Strahlung kann es sich um einen Germanium-Detektor, insbesondere einen Germanium-Detektor mit einem Kollimator handeln. Der Detektor zur Messung radioaktiver Strahlung kann beispielsweise auch ein Detektor für Gamma(Photonen)strahlung sowie für Betateilchen sein.

Anschließend wird die Messinformation dem in der Datenbank gespeicherten digitalen Modell zugeordnet, d.h. auf zugeordnete Weise in der Datenbank gespeichert. Diese Zuordnung kann auch durch die Recheneinheit erfolgen. Die gespeicherten Daten, d.h. das digitale Modell mit der zugeordneten Messinformation, können anschließend dem Messpersonal angezeigt werden, welches basierend auf der Messinformation die Fläche mit dem Detektor hinsichtlich radioaktiver Strahlung misst. Beispielsweise kann das Messpersonal das digitale Modell mit der zugeordneten Messinformation von der Datenbank auf ein tragbares Endgerät (beispielsweise einen Tabletcomputer) herunterladen, dieses in den Kontrollbereich der kerntechnischen Anlage mitnehmen und dort das digitale Modell mit der zugeordneten Messinformation visualisieren. Basierend auf diesen Informationen kann das Messpersonal die Aktivitätsmessungen der Fläche mit dem Detektor ausführen.

Danach erfolgt eine Speicherung von Messdaten, welche die Messung betreffen, in der Datenbank. Dazu können die Messdaten des Detektors zunächst in dem tragbaren Endgerät zwischengespeichert werden, wobei anschließend, wenn sich das Messpersonal außerhalb des Kontrollbereichs der kerntechnischen Anlage befindet, die Messdaten von dem tragbaren Endgerät an die Datenbank gesendet und dort gespeichert werden. Ferner ist es möglich, dass der Detektor die Messdaten automatisch an das tragbare Endgerät und/oder direkt an die Datenbank sendet. Dazu können alle beteiligten Einheiten entsprechende Kommunikationsmodule (beispielsweise Wi-Fi-Funkmodule) umfassen.

Somit kann dem Messpersonal auf einfache und sicherer Weise mitgeteilt werden, an welchen Stellen Messungen erforderlich sind bzw. wie der Detektor für eine vorschriftsmäßige Messung hinsichtlich der Fläche positioniert bzw. ausgerichtet, d.h. geneigt, werden muss. Durch dieses Verfahren kann die Zeit, während der sich das Messpersonal in dem Gebäude der kerntechnischen Anlage befinden muss, reduziert werden, was zum Schutz des Messpersonals vor radioaktiver Strahlung beiträgt.

Die berechnete Messinformation kann insbesondere eine Positionierung des

Detektors in Bezug auf die Fläche, d.h. wo der Detektor in Bezug auf die Fläche aufgestellt werden soll, eine Ausrichtung des Detektors in Bezug auf die Fläche, d.h. erforderliche Neigungswinkel des Detektors in Bezug auf die Fläche, und/oder eine Messdauer des Detektors, d.h. wie lange mit dem Detektor die Fläche auf Radioaktivität gemessen werden muss, umfassen.

Um auf eine größere Wertebasis für die Berechnung der Messinformation zurückgreifen zu können bzw. weiter optimierte Messinformation berechnen zu können, kann das Verfahren ferner die Schritte Erfassen betriebshistorischer Daten der Fläche, Speichern der betriebshistorischen Daten in der Datenbank und Berechnen, basierend auf den in der Datenbank gespeicherten betriebshistorischen Daten der Messinformation umfassen. Beispielsweise können als betriebshistorische Daten Ortsinformationen hinsichtlich eines Wassereinbruchs in einen bestimmten Bereich einer zu messenden Fläche oder eines Raums, der an die zu messende Fläche angrenzt, oder ein Durchbruch durch eine Betonwand der Fläche, welches mit Füllmaterial wieder verschlossen wurde, sodass radioaktive Strahlung aus einem benachbarten Raum auf die zu messende Fläche einwirken kann, berücksichtigt werden. Fliest diese Information in die Berechnung der Messinformation ein, so ist es möglich, den Detektor derart in Bezug auf die zu messende Fläche aufzustellen bzw. auszurichten, dass Messstörungen (beispielsweise durch radioaktive Strahlung, die durch einen verschlossenen Durchbruch von einem Nebenraum stammt) vermieden werden. Werden gemäß diesem Aspekt Messstörungen bzw. Messungenauigkeiten verringert, so können weitere mögliche Messungen vermieden werden, wodurch die Aufenthaltsdauer des Messpersonals in der kerntechnischen Anlage weiter verringert werden kann.

Zusätzlich oder alternativ zu den vorstehend beschriebenen Verfahrensschritten kann das Verfahren ferner die Schritte Erfassen von Voruntersuchungsdaten, welche eine Voruntersuchung der Fläche und/oder benachbarter Flächen hinsichtlich radiologischer Charakteristika betreffen, Speichern der Voruntersuchungsdaten in der Datenbank und Berechnen, basierend auf den in der Datenbank gespeicherten Voruntersuchungsdaten, der Messinformation umfassen. Durch die Voruntersuchungsdaten wird eine noch genauere Berechnung der Messinformation ermöglicht. So kann bei der Berechnung der Messinformation möglichst viel Information hinsichtlich der Fläche berücksichtigt werden. Dadurch kann die Aufenthaltsdauer des Messpersonals in der kerntechnischen Anlage weiter verringert werden.

Das Erfassen der Voruntersuchungsdaten kann insbesondere ein Erfassen einer Ortsdosisleistung und/oder einer Radioaktivitätsverteilungs-Hitzekarte (auch Heatmap genannt) der Fläche und/oder eines hinsichtlich der Fläche benachbarten Raumes umfassen. Diese Daten können ebenfalls bei der Berechnung der Messinformation berücksichtigt werden Dadurch ist es möglich, die Messinformation noch genauer zu berechnen bzw. zu optimieren.

Insbesondere kann das Berechnen der Messinformation eine Vielzahl von Simulationsberechnungen bei verschiedenen Positionierungen und/oder Ausrichtungen des Detektors in Bezug auf die Fläche und eine Auswahl einer der verschiedenen Positionierungen und/oder Ausrichtungen des Detektors in Bezug auf die Fläche in Abhängigkeit von einem berechneten Radioaktivitätswert umfassen. So kann beispielsweise für verschiedene Paare von Positionierung und Ausrichtung des Detektors in Bezug auf die zu messende Fläche ein Radioaktivitätswert, insbesondere eine spezifische Radioaktivität, berechnet werden. Anschließend wird bestimmt, welches Paar von Positionierung und Ausrichtung rechnerisch eine höchste Detektoreffizienz ergibt. Entsprechend kann darauf geschlossen werden, dass dieses Maximum der berechneten Detektoreffizienz s eine optimale Positionierung und Ausrichtung des Detektors hinsichtlich der Fläche darstellt. Entsprechend kann dieses Paar von Positionierung und Ausrichtung des Detektors hinsichtlich der Fläche dem Messepersonal als Messinformation angezeigt werden.

Gemäß einer Ausführungsform erfolgt das Berechnen der Messinformation mit Hilfe einer Maschinenlernvorrichtung. Die Maschinenlernvorrichtung kann mit der Recheneinheit in Verbindung stehen und dazu eingerichtet sein, basierend auf einigen oder mehreren der vorstehend beschriebenen Daten optimierte Messinformation zu berechnen. So kann die Maschinenlernvorrichtung auf historische Trainingsdatensätze zurückgreifen und basierend auf neu hinzukommenden Datensätzen die Berechnung der Messinformation trainieren, testen und validieren. Zielgröße des Lernvorgangs kann dabei ein minimaler Radioaktivitätswert bzw. maximale Detektoreffizienz sein, d.h. bei welcher Positionierung und Ausrichtung des Detektors wird ausgeschlossen, dass ein zu geringer Radioaktivitätswert gemessen wird. Bei der Maschinenlernvorrichtung kann es sich beispielsweise um eine in einem Cloud-Server installierte Künstliche-Intelligenz-Plattform (wie beispielsweise Microsoft Azure) handeln.

Um die Anzahl von Messungen bzw. Wiederholungen von Messungen möglichst gering zu enthalten kann das Verfahren ferner die Schritte Vorbehandeln, basierend auf den in der Datenbank gespeicherten betriebshistorischen Daten und/oder Voruntersuchungsdaten der Fläche umfassen. Das Vorbehandeln kann insbesondere eine Dekontamination (beispielsweise mechanisch und/oder mit einem chemischen Reinigungsmittel) der Fläche umfassen, sodass eine radioaktiv strahlende Fläche nach der Dekontamination eine geringere, möglichst eine unter einem vorgegebenen Grenzwert liegende, radioaktive Strahlung aufweist. Dadurch kann dazu beigetragen werden, dass möglichst wenige Messungen bzw. Wiederholungsmessungen erforderlich sind, was dabei hilft, die notwendige Aufenthaltsdauer des Messpersonals in der kerntechnischen Anlage weiter zu verringern.

Um in möglichst kurzer Zeit und mit möglichst geringem Aufwand zu Messwerten der Fläche zu gelangen, welche eine Freigabe der Fläche ermöglichen, kann das Verfahren ferner die Schritte Bestimmen, basierend auf in der Datenbank gespeicherten Daten, ob eine Nachbehandlung der Fläche notwendig ist, weiteres Messen der Fläche hinsichtlich radioaktiver Strahlung, falls eine Nachbehandlung der Fläche ausgeführt wurde, Speichern von Messdaten, welche die weitere Messung betreffen, in der Datenbank, Messen der Fläche hinsichtlich radioaktiver Strahlung für eine Freigabe der Fläche, falls keine Nachbehandlung mehr ausgeführt werden muss, und Speichern von Messdaten, welche die Freigabe der Fläche betreffen, in der Datenbank umfassen. Bei der Nachbehandlung kann es sich insbesondere um eine Dekontamination der Fläche handeln.

Bei der Messung von Flächen hinsichtlich radioaktiver Strahlung kann es zu einem zusätzlichen Aufwand kommen, wenn sich Störkanten auf der Fläche befinden. Bei bekannten Freimessverfahren wird die Fläche zusammen mit den Störkanten gemessen, was die Messergebnisse beeinträchtigen kann. Bei den Störkanten kann es sich beispielsweise um aus der zu messenden Fläche herausragende Elemente handeln. Um dieses Problem zu vermeiden, kann das Verfahren die Schritte Messen, basierend auf in der Datenbank gespeicherten Daten, von auf der Fläche befindlichen Störkanten hinsichtlich radioaktiver Strahlung, und Speichern von Messdaten, welche die Störkanten betreffen, in der Datenbank umfassen. Diese in der Datenbank gespeicherten Daten können ebenfalls bei der Berechnung der Messinformation berücksichtigt werden, wodurch eine weitere Optimierung der Messinformation ermöglicht wird.

Um noch genauere Messinformation berechnen zu können, kann das Verfahren ferner die Schritte Beproben, basierend auf dem digitalen Modell, der Fläche, und Speichern von Messdaten, welche die Beprobung betreffen, in der Datenbank umfassen. Das Beproben kann insbesondere eine Entnahme vom Material der zu messenden Fläche, beispielsweise eine Bohrung in eine Betonwand, und eine anschließende Messung des entnommenen Materials in einer Messanlage umfassen. Auch diese in der Datenbank gespeicherten Daten können bei der Berechnung der Messinformation berücksichtigt werden, wodurch die Messinformation weiter optimiert werden kann.

Um Sonderbereiche der Flächen mit einer hohen Messgenauigkeit bei geringem Zeitaufwand auf radioaktive Strahlung messen zu können, sollten Sonderbereiche erst dann gemessen werden, nachdem bestimmt wurde, dass keine Nachbehandlung der Fläche mehr notwendig ist. Bei den Sonderbereichen kann es sich beispielsweise um Bereiche handeln, die aus der Fläche herausragen. Folglich kann das Verfahren gemäß einer Ausführungsform die Schritte Messen von Sonderbereichen der Fläche, und Speichern von Messdaten, welche die Messung der Sonderbereiche betreffen, in der Datenbank umfassen. Das Messen wird beispielsweise durchgeführt, wenn keine Nachbehandlung mehr ausgeführt wird. Diese in der Datenbank gespeicherten Daten können ebenfalls bei der Berechnung der Messinformation berücksichtigt werden, wodurch die Messinformation weiter optimiert werden kann.

Sämtliche Messungen und Messergebnisse müssen für eine Freigabe ordnungsgemäß dokumentiert werden. Dies ist aufwendig und erfordert eine präzise Arbeitsweise in einem schwierigen Messumfeld, sodass die Gefahr besteht, dass Messdaten vertauschst und/oder vergessen werden. Um dies zu vermeiden, kann das Verfahren die Schritte Vergleichen von zumindest einem in der Datenbank gespeicherten Radioaktivitätsmesswert mit zumindest einem Vergleichswert und Erstellen einer Entscheidungsmessungsdokumentation wenn der Vergleich ergibt, dass die Radioaktivitätsmesswerte kleiner also die Vergleichswerte sind, umfassen. Insbesondere kann der Vergleich automatisch durch die Recheneinheit erfolgen. Bei einem erfolgreichen Vergleich kann die Recheneinheit automatisch die Erstellung der Entscheidungsmessungsdokumentation veranlassen. Die Vergleichswerte können insbesondere auf den Freiga bewerten der Strahlenschutzverordnung (StrISchV) basieren.

Um dem Messpersonal auf einfache und präzise Weise die berechnete Messinformation visualisieren zu können, kann bei dem vorliegenden Verfahren das Erzeugen des digitalen Modells der Fläche den Verfahrensschritt Überlagern des digitalen Modells der Fläche mit einem digitalen Rastergitter, welches eine Vielzahl von Rasterelementen aufweist, umfassen, und das Zuordnen der Messinformation dem in der Datenbank gespeicherten digitalen Modell den Verfahrensschritt Zuordnen eines ersten Rasterelements der Vielzahl von Rasterelementen von Messinformation zur Messung eines Teils der Fläche, welcher dem ersten Rasterelement entspricht, mit dem Detektor umfassen. Somit kann auf die herkömmliche Vorgehensweise verzichtet werden, auf einer freizumessenden Wand mit verschiedenen Farben Sektoren und Beschriftungen einzuzeichnen. Das Messpersonal erhält entsprechende Informationen mit Hilfe des digitalen Modells der Fläche, dem das digitale Rastergitter, die Rasterelemente und die zugeordnete Messinformation überlagert sind. Beispielsweise kann das Messpersonal die Informationen auf einer tragbaren Einheit (z.B. einem Tabletcomputer oder einer 3D- Anzeigevorrichtungen) betrachten und entsprechend den Detektor positionieren und ausrichten.

Die Überlagerung und/oder die Zuordnung können in einer Recheneinheit erfolgen, die in einer Zentraleinheit angeordnet ist. Die Überlagerung und/oder die Zuordnung können aber auch in einer Recheneinheit erfolgen, die in der tragbaren Einheit angeordnet ist.

Zur Lösung des eingangs genannten Problems wird gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Messsystem für eine Freimessung einer Fläche einer kerntechnischen Anlage vorgeschlagen, welches Folgendes umfasst: eine Erzeugungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, ein digitales Modell der Fläche zu erzeugen, eine Datenbank, die dazu eingerichtet ist, das digitale Modell zu speichern, einen Detektor, der dazu eingerichtet ist, die Fläche auf Radioaktivität zu messen, eine Recheneinheit, die dazu eingerichtet ist, basierend auf in der Datenbank gespeicherten Daten, Messinformation für ein Messen der Fläche mit dem Detektor zu berechnen, und eine Zuordnungsvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die berechnete Messinformation dem in der Datenbank gespeicherten digitalen Modell zuzuordnen.

So kann das Messsystem beispielsweise eine tragbare Einheit (z.B. einen Tabletcomputer) und eine mit dieser in Kommunikationsverbindung stehenden Erzeugungsvorrichtung umfassen. Bei der Erzeugungsvorrichtung kann es sich insbesondere um die eingangs beschriebene 3D-Bildaufnahmeeinheit handeln. Die Datenbank, die Recheneinheit und die Zuordnungsvorrichtung können in einer Zentraleinheit, wie beispielsweise einem Cloud-Server, integriert sein, die dazu eingerichtet ist, mit der tragbaren Einheit zu kommunizieren. Die Zuordnungsvorrichtung kann in der Recheneinheit der Zentraleinheit integriert sein. Bei der Zuordnungsvorrichtung und der Recheneinheit kann es sich auch um die selbe Einheit handeln. Es ist aber auch denkbar, dass die Zuordnungsvorrichtung in einer Recheneinheit in der tragbaren Einheit integriert ist. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass die tragbare Einheit die Messinformation von der Zentraleinheit empfängt und entsprechend die Zuordnung ausführt.

Gemäß einer Ausführungsform ist die Recheneinheit dazu eingerichtet, die Messinformation basierend auf einer Vielzahl von Simulationsberechnungen bei verschiedenen Positionierungen und/oder Ausrichtungen des Detektors in Bezug auf die Fläche zu berechnen und eine der verschiedenen Positionierungen und/oder Ausrichtungen des Detektors in Bezug auf die Fläche in Abhängigkeit von einem berechneten Radioaktivitätswert auszuwählen. In der Recheneinheit oder in Kommunikation mit der Recheneinheit kann des Weiteren eine Maschinenlernvorrichtung vorgesehen sein. Die Maschinenlernvorrichtung kann dazu eingerichtet sein, die Berechnung der Messinformation durch ein Lernverfahren zu optimieren.

Das Messsystem kann ferner eine Kamera umfassen, die dazu eingerichtet ist, die zu messende Fläche aufzunehmen, und eine digitale Anzeigevorrichtung, die dazu eingerichtet ist, die aufgenommene Fläche überlagernd mit dem digitalen Modell und der Messinformation anzuzeigen. Bei der Kamera kann es sich beispielsweise um die digitale Kamera der tragbaren Einheit (beispielsweise des Tabletcomputers) handeln, welche die erste Fläche aufnimmt, wobei die Anzeigevorrichtung der tragbaren Einheit (beispielsweise des Tabletcomputers) die aufgenommene erste Fläche zusammen auf überlagernde Weise mit einem Rastergitter und Rasterelementen mit der zugeordneten Messinformation in Echtzeit anzeigt. Diese Überlagerung kann durch eine Recheneinheit in der der tragbaren Einheit oder der Zentraleinheit erfolgen.

Es ist auch denkbar, dass die Anzeige mit Hilfe einer 3D-Anzeigevorrichtung, beispielsweise einem stereoskopischen Display, welches zwei für das linke und rechte Auge leicht unterschiedliche Bilder erzeugt, erfolgt. Dazu kann die 3D- Anzeigevorrichtung mit der tragbaren Einheit oder der Zentraleinheit in Kommunikationsverbindung stehen (beispielsweise über WLAN).

Das vorliegende Verfahren ist nicht auf einzelne Flächen eines Raumes, eines Gebäudes oder einer kerntechnischen Anlage beschränkt. Insbesondere können mit dem vorliegenden Verfahren ganze Räume bzw. vollständige Gebäude dreidimensional vermessen bzw. freigemessen werden. Das vorliegende Verfahren kann beispielsweise auch auf Flächen, welche sich außerhalb von Gebäuden oder Einrichtungen befinden, angewendet werden. So kann das Verfahren die folgenden weiteren Schritte umfassen: Erzeugen eines digitalen Modells eines Raums der kerntechnischen Anlage, welcher eine erste Fläche und eine zweite Fläche umfasst, und Überlagern des digitalen Modells der zweiten Fläche mit einem weiteren digitalen Rastergitter, welches eine Vielzahl von Rasterelementen umfasst. Somit kann dem Messpersonal für komplette Räume für jedes Rasterelement in Echtzeit die Messinformation angezeigt werden. Dies kann insbesondere dann in Echtzeit erfolgen, wenn sich das Messpersonal mit der tragbaren Einheit in den Räumen bewegt, d.h. der Blickwinkel der Kamera verändert wird.

Ferner können sich die Rasterelemente eines ersten digitalen Rastergitters von den Rasterelementen eines zweiten digitalen Rastergitters unterscheiden. Insbesondere ist es denkbar, dass sich die Größen der einzelnen Rasterelemente unterscheiden. So kann beispielsweise eine Standardgröße eines Rastermieters von 1m 2 variabel in einem anderen Rastergitter auf 50cm 2 verändert werden. Dadurch ist es möglich, die Größen der Rasterelemente individuell an die Gegebenheiten der zu messenden Flächen anzupassen. Beispielsweise können sich an einer zu messenden Fläche Kleinteile befinden, die separat gemessen werden müssen, was es erforderlich machen kann, die Rasterelemente des Rastergitters derart anzupassen, dass das Kleinteil ausgespart und einzeln gemessen werden kann.

Die oben beschriebenen Aspekte und Varianten können kombiniert werden, ohne dass dies explizit beschrieben ist. Jede der beschriebenen Ausgestaltungsvarianten ist somit optional zu jeder Ausgestaltungsvariante oder bereits Kombinationen davon zu sehen. Die vorliegende Offenbarung ist folglich nicht auf die einzelnen Ausgestaltungen und Varianten in der beschriebenen Reihenfolge oder einer bestimmten Kombination der Aspekte und Ausgestaltungsvarianten beschränkt.

KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der hier beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und den Figuren.

Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Messsystems für Freimessungen an Flächen einer kerntechnischen Anlage; Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines ersten

Verfahrens für Freimessungen an Flächen einer kerntechnischen Anlage; und

Figs. 3.1 und 3.2 zeigen ein Flussdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines zweiten Verfahrens für Freimessungen an Flächen einer kerntechnischen Anlage.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG

Die Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels eines Messsystems für Freimessungen an Flächen einer kerntechnischen Anlage. Die Fig. 1 zeigt insbesondere ein Gebäude 110 einer kerntechnischen Anlage, das sich im Kontrollbereich der kerntechnischen Anlage befindet. Das Gebäude 110 umfasst eine Vielzahl von Räumen, von denen der Raum 115 schematisch dargestellt ist. Beispielhaft sind von dem Raum 115 zwei Wände, d.h. eine erste Fläche 111 und eine zweite Fläche 112, beschriftet. An den Raum 115 grenzen eine Vielzahl weiterer Räume mit einer Vielzahl weiterer Flächen an (in Fig. 1 nicht gezeigt). In dem Raum 115 bzw. den weiteren Räumen befinden sich eine Vielzahl eingebauter Elemente, wie Betonpfosten oder Metallgestelle (in Fig. 1 nicht gezeigt). Ferner handelt es sich bei den Flächen 111 und 112 des Raums 115 um dicke Betonwände, welche nur mit einem hohen mechanischen Aufwand bearbeitet werden können.

Das Messsystem umfasst einen Detektor 140, eine tragbare Einheit 150 und eine Erzeugungsvorrichtung 160. Wie aus der Fig. 1 ersichtlich ist, sind der Detektor 140, die tragbare Einheit 150 und die Erzeugungsvorrichtung 160 in dem Gebäude HO angeordnet. Insbesondere sind der Detektor 140, die tragbare Einheit 150 und die Erzeugungsvorrichtung 160 in dem Raum 115 angeordnet (in Fig. 1 der Übersichtlichkeit halber nicht dargestellt). Außerhalb des Gebäudes 110 befindet sich eine Zentraleinheit 170.

Bei dem Detektor 140 handelt es sich um einen Germanium-Detektor mit einem Kollimator, bei der tragbaren Einheit 150 handelt es sich um einen Tabletcomputer und bei der Erzeugungsvorrichtung 160 handelt es sich um einen 3D-Laserscanner. Die Zentraleinheit 170 ist ein Server.

Der Tabletcomputer 150 umfasst eine digitale Anzeigevorrichtung 151, eine Kamera 152, eine Kommunikationsvorrichtung 155, eine Recheneinheit 156 und eine Speichervorrichtung 157. Detektor 140 und 3D-Laserscanner 160 können jeweilige Kommunikationsvorrichtungen zum Senden und Empfangen von Daten (in Fig. 1 nicht gezeigt), insbesondere zur Datenkommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung 155 des Tabletcomputer 150, umfassen. Bei der Kommunikationsvorrichtung 155 bzw. den Kommunikationsvorrichtungen des Detektors 140 und des 3D-Laserscanners 160 kann es sich beispielsweise um WLAN- Funkmodule handeln.

Wenn sich der Tabletcomputer 150 außerhalb des Gebäudes 110 befindet, kann die Zentraleinheit 170 mit der tragbaren Einheit 150 kommunizieren. Dazu umfasst die Zentraleinheit 170 eine Kommunikationsvorrichtung 173, beispielsweise ein WLAN- Funkmodul, welches dazu eingerichtet ist, mit der Kommunikationsvorrichtung 155 zu kommunizieren. Andere Kommunikationswege, wie beispielsweise Ethernet oder ein Mobilfunknetz (z.B. 5G) sind auch denkbar. Die Zentraleinheit 170 umfasst ferner eine Datenbank 10, eine Recheneinheit 171, eine Eingabevorrichtung 174 und eine Maschinenlernvorrichtung 175. Mit Hilfe der Eingabevorrichtung 174 kann eine Bedienperson Daten in die Zentraleinheit 170 eingeben.

Weitere, in der Fig. 1 nicht gezeigte, Elemente zur Bestimmung der 3D-Koordinaten der Flächen 111 und 112, wie Vorrichtungen zur Ausführung eines Triangulationsverfahrens für die Erzeugungsvorrichtung 160, können in dem Messsystem vorgesehen sein. Beispielsweise kann eine Triangulationsberechnung über die Eingangswinkel von Sende- und Empfangssignalen erfolgen. Dazu kann in dem Raum 115 ein Mehrantennensystem vorgesehen sein, welches über relativ breite Öffnungswinkel verfügt, und welches eine benötigte Winkelinformation aus der Laufzeitdifferenz empfangener Signale berechnet. Dazu kann an dem Detektor 140 ein Sensor vorgesehen sein, der dazu eingerichtet ist, die Lage bzw. Ausrichtung des Detektors 140 zu bestimmen. Ferner können in dem Raum 115 sogenannte „Ankerempfänger" vorgesehen sein, welche Sendesignale von dem Sensor empfangen, wobei eine automatische Kalibrierung zwischen Sensor und Ankerempfängern erfolgt. Dadurch ist eine Erfassung der exakten Position des Detektors 140, dessen Neigung und dessen Erfassungswinkel möglich.

Ferner zeigt die Fig. 1 schematisch ein digitales Modell des Raums 115. Insbesondere wird das digitale Modell auf der Anzeigevorrichtung 151 des Tabletcomputers 150 dargestellt. So umfasst das digitale Modell ein erstes digitales Modell 121 der ersten Fläche 111 des Raums 115 und ein zweites digitales Modell 122 der zweiten Fläche 112 des Raums 115. Dem ersten digitalen Modell 121 ist ein erstes digitales Rastergitter 131 überlagert und dem zweiten digitalen Modell 122 ist ein zweites digitales Rastergitter 132 überlagert. Das erste digitale Rastergitter 131 umfasst eine erste Vielzahl von Rasterelementen, von denen die Rasterelemente 135 und 136 beispielhaft gezeigt sind. Das zweite digitale Rastergitter 132 umfasst eine zweite Vielzahl von Rasterelementen, von denen die Rasterelemente 138 und 139 beispielhaft gezeigt sind. Ferner ist in der Fig. 1 ein weiteres Rastergitter 133 gezeigt, welches einem Boden des Raums 115 entspricht.

Der 3D-Laserscanner 160 erzeugt die digitalen Modelle 121 und 122 und sendet sie an den Tabletcomputer 150. Die Kommunikationsvorrichtung 155 empfängt die digitalen Modelle 121 und 122 und speichert sie in der Speichervorrichtung 157. Die Recheneinheit 156 überlagert digitalen Modelle 121 und 122 mit digitalen

Rastergittern 131 und 132, die jeweils eine Vielzahl von Rasterelementen 135 und 136 bzw. 138 und 139 umfassen, und speichert sie in der Speichervorrichtung 157. Anschließend werden die digitalen Modelle 121 und 122 mit den überlagerten Rastergittern 131 und 132 an die Zentraleinheit 170 gesendet. Dies kann durch ein direktes Senden erfolgen. Es ist auch denkbar, dass das Senden erst dann erfolgt, wenn sich der Tabletcomputer 150 außerhalb des Gebäudes 110 befindet.

Ferner ist es denkbar, dass die Überlagerungen der digitalen Modelle 121 und 122 mit den digitalen Rastergittern 131 und 132 in der Zentraleinheit 170 durch die Recheneinheit 171 erfolgen. In der Datenbank 10 werden sämtliche Messdaten des Detektors 140 und Messinformationen für den Detektor 140 gespeichert. Die Recheneinheit 171 berechnet basierend auf den in der Datenbank 10 gespeicherten Daten die Messinformationen für den Detektor 140 und ordnet sie jeweiligen Rasterelementen 135 und 136 bzw. 138 und 139 der Rastergitter 131 und 132 zu. Ferner ist die Recheneinheit 171 dazu eingerichtet, basierend auf dem digitalen Modell 121 der ersten Fläche 111, gemessenen Ortsdosisleistungen der ersten Fläche 111 und gemessenen Ortsdosisleistungen weiterer Flächen 112 im selben Raum 115 wie die erste Fläche 111 und/oder einem benachbarten Raum der ersten Fläche 111 die Messinformation für den Detektor 140 zu berechnen. Die digitalen Modelle 121 und 122 mit den überlagerten Rastergittern 131 und 132 und den zugeordneten Messinformationen für den Detektor 140 können dann auf der Anzeigevorrichtung 151 dem Messpersonal angezeigt werden. Dazu werden die Daten von der Zentraleinheit 170 an den Tabletcomputer 150 gesendet. Dies kann wiederum dann erfolgen, wenn sich der Tabletcomputer 150 außerhalb des Gebäudes 110 befindet. Die Recheneinheit 171 ist ferner dazu eingerichtet, einen mit dem Detektor 140 gemessenen Wert der radioaktiven Strahlung mit einem Freigabewert zu vergleichen. Liegt der gemessene Wert unter dem Freigabewert so ist eine Freigabe der gemessenen Fläche möglich.

Bezugnehmend auf die Fig. 2 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel eines ersten Verfahrens S100 für Freimessungen an Flächen einer kerntechnischen Anlage beschrieben. Das Verfahren S100 kann von dem in der Fig. 1 gezeigten Messsystem oder einem anderen Messsystem ausgeführt werden. Im Folgenden wird auf das in der Fig. 1 gezeigte Messsystem Bezug genommen.

In einem ersten Verfahrensschritt S110 wird ein digitales Modell 121 der Fläche 111 erzeugt. Das Erzeugen des digitalen Modells 121 kann mit Hilfe des 3D- Laserscanners 160 und der Recheneinheit 156 erfolgen, wobei die Recheneinheit 156 ferner dem digitalen Modell 121 der ersten Fläche 111 ein erstes digitales Rastergitter 131, welches eine Vielzahl von Rasterelementen 135, 136 umfasst, überlagert. Es ist auch denkbar, dass die Überlagerung durch die Recheneinheit 171 in der Zentraleinheit 170.

In einem zweiten Verfahrensschritt S120 wird das digitale Modell 121 in der Datenbank 10 gespeichert.

Anschließend erfolgt in einem dritten Verfahrensschritt S130 eine Berechnung, basierend auf in der Datenbank 10 gespeicherten Daten (insbesondere dem digitalen Modell 121), von Messinformation für ein Messen der Fläche 111 mit dem Detektor 140. Diese Berechnung betrifft eine Messplanung für den Detektor 140 und wird automatisch durch die Recheneinheit 171 in der Zentraleinheit 170 ausgeführt.

Danach erfolgt in einem vierten Verfahrensschritt S140 eine Zuordnung der berechneten Messinformation dem in der Datenbank 10 gespeicherten digitalen Modell 121. Diese Zuordnung kann durch die Recheneinheit 171 in der Zentraleinheit 170 oder die Recheneinheit 156 in dem Tabletcomputer 150 erfolgen.

Anschließend wird in einem fünften Verfahrensschritt S150 die Fläche 111, basierend auf dem in der Datenbank 10 gespeicherten digitalen Modell 121 und der zugeordneten Messinformation, mit dem Detektor 140 hinsichtlich radioaktiver Strahlung gemessen. Dazu wird vorher das digitale Modell 121 zusammen mit den zugeordneten Messinformationen dem Messpersonal auf der Anzeigevorrichtung 151 angezeigt.

Schließlich erfolgt in einem sechsten Verfahrensschritt S160 eine Speicherung der Messdaten, welche die Messung S150 betreffen, in der Datenbank 10. Dazu können die Messdaten automatisch von dem Detektor 140 zu dem Tabletcomputer 150 bzw. der Zentraleinheit 170 gesendet werden.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgen sämtliche Berechnungs-, Überlagerungs- und Zuordnungsschritte durch die Recheneinheit 171 in der Zentraleinheit 170, d.h., sämtliche Intelligenz des Messsystems ist in der Recheneinheit 171 konzentriert, wobei der Tabletcomputer 150 nur als Anzeige- und Datentransportmedium fungiert.

Bezugnehmend auf die Figuren 3.1 und 3.2 wird nachfolgend ein Ausführungsbeispiel eines zweiten Verfahrens für Freimessungen an Flächen einer kerntechnischen Anlage beschrieben. Das Verfahren kann von dem in der Fig. 1 gezeigten Messsystem oder einem anderen Messsystem ausgeführt werden. Im Folgenden wird auf das in der Fig. 1 gezeigte Messsystem Bezug genommen. Ferner kann das Verfahren der Fig. 2 in das Verfahren der Figuren 3.1 und 3.2 integriert werden.

Die Figuren 3.1 und 3.2 zeigen eine Vorbereitungsphase (siehe 1.1 bis 1.6) und eine Freigabephase (siehe 2.1 bis 2.11 bzw. 2.12) eines Freimessverfahrens für Flächen einer kerntechnischen Anlage.

Die Vorbereitungsphase beginnt mit den Schritten 1.1, 1.2 und 1.3, bei denen verschiedene Daten gesammelt und anschließend gespeichert werden. So erfolgt in Schritt 1.1 ein Sammeln der Betriebshistorie und von Raumdaten eines freizumessenden Raumes, insbesondere dem Raum 115. Bei diesen Daten kann es sich um zweidimensionale Daten handeln. Die gesammelten Daten werden im Schritt 20 in der Datenbank 10 gespeichert. Liegen die Daten nicht digital vor, so müssen sie vor dem Speichern 20 noch digitalisiert werden.

In dem Schritt 1.2 wird der Ist-Zustand der Bausubstanz des Raums 115 und der Radioaktivität-Ist-Zustand des Raumes 115 bestimmt. Auch diese Daten werden in der Datenbank 10 gespeichert, siehe Schritt 21. Als optionaler Schritt 1.3 werden die Wände des Raums 115 hinsichtlich Schadstoffen und Dosisleistungen untersucht. Auch diese Daten werden in der Datenbank 10 gespeichert, siehe Schritt 22.

Anschließend erfolgt im Schritt 23 eine Plausibilitätsprüfung der in der Datenbank 10 gespeicherten Daten. Dabei wird überprüft, ob die Daten grundsätzlich Sinn machen. Diese Plausibilitätsprüfung kann von der Recheneinheit 171 ausgeführt werden. Ergibt die Plausibilitätsprüfung 23 ein positives Ergebnis, so wird das Verfahren mit der Vorplanung in Schritt 1.4 fortgesetzt. Bei einer negativen Plausibilitätsprüfung 23 können die Schritte 1.1, 1.2 und 1.3 wiederholt werden (in Fig. 3.1 nicht gezeigt).

Bei der Vorplanung 1.4 wird basierend auf den in der Datenbank 10 gespeicherten Daten vorgeplant, wie die Messung des Raumes 115 mit dem Detektor 140 ausgeführt werden kann. Anschließend wird im Schritt 1.4.1, basierend auf der Vorplanung 1.4, ein Triangulationsverfahren für den Detektor 140 ausgeführt. Bei dem Triangulationsverfahren werden mit Hilfe von Winkelmessungen die exakte Position, die Neigung und der Blickwinkel des Detektors 140 bestimmt.

Anschließend werden im Schritt 1.4.2 Ortsdosisleistungen des Raums 115 bestimmt. Ferner können in diesem Schritt Radioaktivitätsverteilungs-Hitzekarten des freizumessenden Raumes 115 bestimmt werden. Optional können auch im Schritt 1.4.3 Ortsdosisleistungen und Radioaktivitätsverteilungs-Hitzekarten von Nachbarräumen des Raums 115 bestimmt werden. Diese Messungen können mit Hilfe des Detektors 140 oder einem Kontaminationsmonitor erfolgen. Die gemessenen Daten werden anschließend im Schritt 30 in der Datenbank 10 gespeichert.

In einem nächsten Schritt 1.5 erfolgte eine Dekontamination des freizumessenden Raumes 115. Ferner können Störkanten des Raums 115 dekontaminiert werden. Diese Dekontamination erfolgt auf Basis der in der Datenbank 10 gespeicherten Daten (siehe Schritt 31).

Nach Abschluss der Schritte 1.1 bis 1.5 geht das Verfahren (siehe Schritt 35) in den Schritt 1.6 über, bei dem eine digitale dreidimensionale Vermessung des Raumes 115 erfolgt. Im Schritt 1.6 wird insbesondere ein digitales Modell 121, 122 des Raumes 115 erstellt. Das digitale Modell 121, 122 des Raumes 115 wird im Schritt 40 in der Datenbank 10 gespeichert. Damit ist die Vorbereitungsphase des Verfahrens beendet und mit dem Schritt 41 geht das Verfahren in die Freigabephase über. Die Freigabephase beginnt im Schritt 2.1 mit der Erprobungs- und Messplanung. In Schritt 2.1 wird das digitale Modell 121, 122 des Raumes 115 mit digitalen Rastergittern 131, 132 und 133, die Rastergitterrasterelemente 135, 136, 138 und 139 umfassen, überlagert. Im Schritt 2.1 erfolgt ferner eine Berechnung von Messinformationen zur Messung des Raums 151 mit dem Detektor 140. Diese Berechnung erfolgt basierend auf den in der Datenbank 10 gespeicherten Daten und ergibt optimale Positionswerte (x-, y-, z-Koordination) und Neigungswinkelwerte für den Detektor 140. Die Berechnung kann ferner auf einer Ausgabe der Maschinenlernvorrichtung 175 basieren.

Anschließend geht das Verfahren (siehe 50) in den Verfahrensschritt 2.2 über, bei dem eine Orientierungsmessung an den Flächen 111 und 112 des Raums 115 erfolgt. Diese Messung kann insbesondere mit dem Detektor 140 erfolgen. Ferner erfolgt im Schritt 2.2.1 eine Beprobung der Flächen 111 und 112 des Raums 115.

Des Weiteren (siehe 53) werden im Schritt 2.4 Störkanten auf Radioaktivität gemessen. Beispielsweise handelt es sich bei den Störkanten um Säulen bzw. nicht auf einfache Weise freimessbare Strukturen handeln. Diese Messung kann ebenfalls mit dem Detektor 140 erfolgen. Die in den Schritten 2.1, 2.2, 2.2.1 und 2.4 bestimmten bzw. gemessenen Daten werden in den Schritten 60, 61 und 62 in der Datenbank 10 gespeichert. Des Weiteren erfolgt (siehe 51) im Schritt 2.3 eine Dokumentation der Voruntersuchung.

Anschließend (siehe 63) wird im Schritt 2.5 basierend auf den in der Datenbank 10 gespeicherten Daten überprüft, ob bei den Messungen eine Dekontamination der Flächen 111 bzw. 112 gefunden wurde.

Wurde keine Dekontamination der Flächen 111 bzw. 112 gefunden (siehe 65), so erfolgt eine Freimessung der Flächen 111 bzw. 112. Die Freimessung erfolgt mit dem Detektor 140 basierend auf den in der Datenbank 10 gespeicherten Daten, insbesondere basierend auf der im Schritt 2.1 berechneten Messinformation (Position, Neigung, Blickwinkel und/oder Messdauer).

Wurde im Schritt 2.5 dagegen eine Dekontamination der Flächen 111 bzw. 112 gefunden (siehe 64) so erfolgt im Schritt 2.7 eine Nachbehandlung bzw. Feindekontamination der Flächen 111 bzw. 112. Anschließend geht das Verfahren im Schritt 66 wieder zurück zum Beprobungs- und Messplanungsschritt 2.1. Wird nach der Freimessung in Schritt 2.6 festgestellt, dass keine Freigabe möglich ist (siehe 70), so erfolgt im Schritt 2.7 eine Nachbehandlung bzw. Feindekontamination der jeweiligen Flächen 111 bzw. 112. Wird jedoch nach der Freimessung 2.6 festgestellt, dass eine Freigabe möglich ist, so werden die Messdaten in der Datenbank 10 gespeichert.

Des Weiteren erfolgt in Schritt 2.8 eine Messung von Sonderbereichen der Flächen 111 bzw. 112. Dies kann mit einer qualifizierten Messtechnik erfolgen. Die Messdaten des Schritts 2.8 werden im Schritt 72 in der Datenbank 10 gespeichert.

Im Schritt 2.9 werden die in der Datenbank 10 gespeicherten Radioaktivitätsmesswerte (siehe 74) mit Vergleichswerten verglichen. Ergibt der Vergleich 2.9, dass die Radioaktivitätsmesswerte kleiner also vorbestimmte Vergleichswerte sind (siehe 74), so wird im Schritt 2.10 eine Entscheidungsmessungsdokumentation erstellt. Anschließend (siehe 75) erfolgt eine Dokumentation eines Freigabeantrags.

Ist eine Freigabe der Flächen 111 bzw. 112 möglich (siehe 76), so erfolgt im Schritt 2.12 eine Freigabe und ein Verschluss der Reststoffe der Flächen 111 bzw. 112. Damit endet das Freimessverfahren des Raums 115.

In dem in den Figuren 3.1 und 3.2 beschriebenen Verfahren handelt es sich bei dem Schritt 1.1 um die Raumhistorie des Raums 115, bei den Schritten 1.2, 1.3, 1.5, 2.7 und 2.12 um einen allgemeinen Prozess des Freimessverfahrens, bei den Schritten 1.4, 1.4.1, 1.4.2, 1.4.3, 1.6, 2.1, 2.2, 2.2.1, 2.6 und 2.8 um einen speziellen Prozess des Freimessverfahrens und bei den Schritten 2.3, 2.10 und 2.11 um Dokumentationsschritte.

In den vorgestellten Beispielen sind unterschiedliche Merkmale und Funktionen der vorliegenden Offenbarung getrennt voneinander sowie in bestimmten Kombinationen beschrieben worden. Es versteht sich jedoch, dass viele dieser Merkmale und Funktionen, wo dies nicht explizit ausgeschlossen ist, miteinander frei kombinierbar sind.