Подсистема РКОС

Подсистема РКОС предназначена для получения необходимой информации о состоянии радиационной обстановки в зоне возможного влияния газоаэрозольных выбросов и жидких сбросов АЭС в зоне наблюдения (ЗН) и санитарно-защитной зоне (СЗЗ) и дозах облучения ограниченной части населения.

СРК блока №4 подсистемы РКОС ограничивается осуществлением контроля мощности дозы гамма-излучения на промплощадке АЭС (МЭД на крыше реакторного отделения и над брызгальными бассейнами).

Для контроля за радиационной обстановкой вокруг АЭС существует автоматизированная система РК окружающей среды типа «Кольцо», являясь объектовой системой.

ИИС предназначена для автоматизации контроля радиационной обстановки в санитарно-защитной зоне (СЗЗ) и зоне наблюдения (ЗН) при нормальной эксплуатации, в случаях возникновения аварийных ситуаций, в том числе при запроектных авариях АЭС, а также снятии блока с эксплуатации в соответствии с требованиями "Норм радиационной безопасности Украины" (НРБУ-97), "Основных санитарных правил работы с радиоактивными веществами и другими источниками ионизирующих излучений" (ОСП-72/87), а также ОПБ-88.

ИИС является составной частью АСКРО Запорожской АЭС и в иерархическом плане стоит параллельно, как независимая система.

ИИС относится к классу безопасности 3Н по ОПБ-88.

Задачи ИИС “КОЛЬЦО” разделены на следующие основные категории:

· сбор данных;

· преобразование значений;

· вывод параметров;

· обработка и сигнализация;

· отображение на дисплеях операторов;

· регистрация;

· архивация;

· прием и передача данных в общестанционные системы ЗАЭС.

Обобщенная структура построения системы представлена в Приложении 3. Конструктивно она состоит из восемнадцати стационарных постов контроля (ПК), трех локальных центров управления (ЛЦУ), каждый из которых состоит из двух станций, объединенных коммутируемой линией связи (протокол X.25), одной станции управления работой системы.

Внешний вид приведен в Приложении 8.

В состав I-ой очереди ИИС входят следующие компоненты:

1) локальный центр управления №1 ААНС.142162.001 (СК-1 ЗАЭС);

2) локальный центр управления №3 ААНС.142162.001-01 (ЛВРК ЗАЭС);

3) локальный центр управления №2 ААНС.142162.002СК-2 ЗАЭС);

4) пост контроля №01 ААНС.412159.001 (с. Мичурино);

5) пост контроля №02 ААНС.412159.001(с.Водяное);

6) пост контроля №03 ААНС.412159.002(пгт.Каменка-Днепровская);

7) пост контроля №04 ААНС.412159.001(с.Знаменка);

8) пост контроля №06 ААНС.412159.001(с.Ново-Водяное);

9) пост контроля №07 ААНС.412159.001(пгт.Ивановка);

10) пост контроля №08 ААНС.412159.001(профилакторий ТЭС);

11) пост контроля №09 ААНС.412159.001(подстанция "ЛУЧ");

12) пост контроля №11 ААНС.412159.005(объединенные очистные сооружения);

13) пост контроля №12 ААНС.412159.001(ЛВРК ЗАЭС);

14) пост контроля №13 ААНС.412159.001(СЭС г.Никополь);

15) пост контроля №14 ААНС.412159.002(г.Марганец, "Водозабор");

16) пост контроля №17 ААНС.412159.002(градирня ЗАЭС);

17) пост контроля №20 ААНС.412159.003(ГПЧ-22);

18) пост контроля №21 ААНС.412159.004-02(северная сторона периметра ЗАЭС);

19) пост контроля №22 ААНС.412159.004(южная сторона периметра ЗАЭС);

20) пост контроля №23 ААНС.412159.004-01(восточная сторона периметра ЗАЭС);

21) пост контроля №24 ААНС.412159.004-03(западная сторона периметра ЗАЭС);

ИИС обеспечивает автоматическое проведение измерений, сбор, первичную обработку (включая проверку на достоверность измеренных параметров), отображение, архивирование и документирование следующих радиационных и метеорологических параметров:

· мощность экспозиционной дозы (МЭД) гамма-излучения радионуклидов;

· объемной активности радионуклидов в сточных водах АЭС;

· метеопараметров (направление и скорость ветра, температура, атмосферное давление, количество осадков);

· уровень солнечной радиации.

Диапазон измерения параметров и требования к точности измерений приведены в таблице 3.1.

Таблица 3.1

Измеряемый параметр	Диапазон измерения	Погрешность
Мощность экспозиционной дозы, Р/ч	10^-5….1,0	относительная 35 %
Объемная активность воды, Ки/л	5×10^-11…5×10^-8	относительная 35 %
Температура воздуха, °С	минус 30… 50	основная 0,5 ^0С
Скорость ветра, м/с	1,5…. 60	Основная ±(0,8+0,05v)

Окончание таблицы 3.1

Измеряемый параметр	Диапазон измерения	Погрешность
Направление ветра, угл. градус	0.... 360	Основная ±10 угл. градуса
Уровень солнечной радиации, Вт/м2	минус 300... 1400	относительная 10 %
Атмосферное давление, ГПА	600…. 1100	относительная 2 %
Количество осадков, мм	0,1.... 100	относительная 5 %
Градиент температур, °С	минус1.... плюс1	относительная 25 %

Примечание: 1 Измерение объемной активности воды осуществляется на постах контроля ПК14, ПК17.

2 Измерение метеопараметров осуществляется на постах контроля ПК11, ПК20.

3 Пределы допускаемой основной погрешности определяются техническими характеристиками датчиков БДМГ-08Р, УДЖГ-14-Р1, метеокомплекса АМК-МГИ-6501 и датчиков фирмы Lambreht.

ИИС обеспечивает:

· контроль текущих значений измеренных и рассчитанных параметров на превышение установленных контрольных уровней;

· отображение оперативной радиационной обстановки по информации, поступающей с постов контроля (ПК) с периодичностью не реже чем 20*N секунд, где N - число ПК;

· накопление и регистрацию после проверки на достоверность измеренных и рассчитанных параметров в течение не менее 72 ч, формирование банка данных радиационного контроля, в том числе и при наличии сбойных ситуаций;

· синхронизацию текущего времени всех своих компонентов с источником эталонного времени с точностью не хуже, чем 5 сек;

· сигнализацию при несанкционированном доступе к аппаратуре ПК;

· информационно-справочную поддержку персонала;

· доступ в систему по паролям;

· формирование информационных сообщений для передачи в смежные системы общестанционного уровня;

· достоверность информации при внутрисистемном обмене;

· автоматизированную диагностику технического состояния оборудования системы;

· отображение информации о неисправностях в компонентах системы;

накопление и регистрацию данных по основным параметрам технического состояния системы.

Данная система, производит сбор значений контролируемых параметров и расчеты параметров, которые не могут быть измерены непосредственно, обеспечивает отображение видеограмм на ЦЩРК 1,2 и лаборатории внешнего радиационного контроля, а также в АСУ ТП АЭС и управление мнемоническим отображением, предупредительной и аварийной сигнализацией на экранах дисплеях и архивирование измеренных и рассчитанных значений параметров. В Приложении 1 описаны все акронимы и сокращения, использованные в этом документе.

ИИС «Кольцо», как составляющая системы радиационного контроля (СРК) АЭС, обеспечивает радиационный контроль окружающей среды в автоматизированном режиме и предусматривает мониторинг мощности дозы гамма-излучения по периметру АЭС, СЗЗ и ЗН. При этом основным функциональным назначением системы является:

· обнаружение скачкообразных («быстрых») изменений радиационной обстановки, превышающих уровней, обусловленные стохастической природой рассеяния и флюктуации величины выброса, относящегося к режиму нормальной эксплуатации;

· обнаружение тенденций «медленного» изменения значений радиационных параметров. (Под «медленным» изменением понимаются изменения на достаточно продолжительном интервале времени, месяц и более).

· «Быстрые» изменения радиационной обстановки на местности может быть обусловлено тремя основными факторами:

· залповым выбросам радиоактивных веществ с объектов станции;

· изменением погодных условий при выбросах радиоактивности не превышающих допустимые уровни;

· появлением источника ионизирующего излучения вне объекта.

«Медленное» изменение радиационной обстановки может быть обусловлено только выбросами с АЭС или появлением дополнительных источников вне АЭС. Для каждого из таких изменений должна быть установлена связь с объектом и дан прогноз возможной динамики процесса.

ИИС «Кольцо» обеспечивает эффективный контроль за счет:

· большого объема используемой информации;

· непрерывности и оперативности контроля;

· высокой надежности и живучести, обеспечивающей постоянную готовность системы к работе в аварийных условиях;

· постоянной аварийной готовности.

Большой объем используемой информации обеспечивается:

· возможностью использования информации из системы АСКРО о состоянии АЭС как потенциального источника радиационной опасности;

· использование базы данных о радиологическом состоянии объектов ОС;

· использование всех видов информации – измеряемой непрерывно, получаемой лабораторно и априорной;

· сочетание расчетного мониторинга для всей контролируемой территории по данным контроля выбросов и сбросов с измерительным мониторингом для отдельных объектов зоны наблюдения и санитарно-защитной зоны.

Непрерывность и оперативность контроля достигается работой всех элементов в режиме реального времени и использование алгоритмов и программ, обеспечивающий малое время ожидания оперативной информации для пользователей системы.

Представительность контроля обеспечивается полным использованием всей имеющейся в текущий момент информации, использованием алгоритмов оптимальной оценки и идеологии гибридного мониторинга с оперативной корректировкой результатов расчетов по наземным измерениям и представлением пользователям максимально полной и разнообразной информации в любой форме – в виде текстов, графиков и картограмм.

Высокая надежность и живучесть системы достигается:

· соответствующим выбором КТС;

· дублированием электропитания (промышленная электросеть и от источников бесперебойного питания, от аккумуляторов);

· структурой КТС, алгоритмов и программ, обеспечивающих сохранение работоспособности системы в любых режимах работы АЭС, в том числе в случаях деградации КТС и разрушениях коммуникаций при авариях и стихийных бедствиях.

ИИС «Кольцо» является надежным источником информации о состоянии АЭС, как потенциального источника загрязнения ОС и о радиационной обстановке в районе ее расположения, необходимой для принятия адекватных решений при возникновении чрезвычайных ситуаций как на ЗАЭС, так и в районе ее расположения.

Региональная система контроля «гамма-2», находящаяся в ведении Минэкобезопасности Украины, осуществляет надзор за работой АЭС и ИИС «Кольцо». В перспективе планируется обеспечить связь ИИС «Кольцо» с региональной системой «гамма-2» и с кризисным центром МЭБУ.

Информационно-измерительная система контроля радиационной обстановки (ИИС «Кольцо») в санитарно-защитной зоне (СЗЗ) и 30-киломметровой зоне наблюдения (ЗН) является составной частью автоматизированной системы контроля радиационной обстановки на объектах Запорожской АЭС (АСКРО) и предназначена для:

· регистрации выбросов радионуклидов в окружающую природную среду и неорганизованных аварийных сбросов воды, загрязненной радионуклидами, в пруд-охладитель с сигнализацией отклонения от нормальных значений в соответствии с требованиями «Норм радиационной безопасности Украины» (НРБУ-97);

· оценки и прогнозирования радиационной обстановки на промплощадке, в СЗЗ и ЗН при всех режимах работы АЭС, включая проектные и запроектные аварии (СПАС-88, ОПБ-88);

· регистрации радиоактивных аномалий в регионе, не связанных с работой АЭС.

Целью функционирования ИИС «Кольцо» является обеспечение оперативной и достоверной информацией, необходимой для:

· анализа источников радиационного воздействия АЭС на объекты ОС и население с целью устранения или минимизации этого воздействия;

· обнаружения и определения источника выбросов, в том числе неорганизованных;

· охраны ОС в рамках ответственности, предусмотренной п.1.2.8 ОПБ-88;

· осуществления мероприятий по защите персонала на ПП и в СЗЗ в соответствии с п. 5.5.2 ОПБ-88, а также участия в мероприятиях по защите населения в соответствии с п. 5.5.3 ОПБ-88.

Система состоит из 18 постов контроля, расположенных в санитарно-защитной зоне, 30-ти километровой зоне наблюдения и по периметру АЭС и трех локальных центров управления (ЛЦУ1, ЛЦУ2 и ЛЦУ3). Структурная схема ИИС “Кольцо” приведена в Приложении 3.

КТС ПК включает:

· шкаф управления;

· шкаф радиостанции;

· пульт управления;

· устройство защиты двигателя газодувки;

· источник бесперебойного питания Smart 700 UPS с 3-мя аккумуляторами;

· антенно-фидерные устройства цифровой и речевой связи;

· датчики радиационного контроля;

· газодувки (воздуходувку);

· метеодатчики.

В зависимости от места расположения ПК отличаются составом датчиков радиационного контроля, метеодатчиков, а также наличием газодувки и УЗД.

ЛЦУ1 и ЛЦУ3 имеют одинаковый состав КТС и содержат:

· рабочая станция AWS860 – 2шт;

· радиомодем SPIRIT-2 – 2шт;

· радиостанция обмена цифровой информацией М-120 с источником питания ASTRON – 2шт;

· радиостанция речевой связи с источником питания ASTRON;

· модемы RAD для удаленной связи между ЛЦУ по выделенным каналам – 2шт;

· антенно-фидерные устройства цифровой и речевой связи;

· пульты управления питанием;

· источники бесперебойного питания Smart UPS 700 – 2шт.

ЛЦУ2 содержит:

· рабочая станция AWS860 – 2шт;

· управляющая рабочая станция AWS860;

· коммутатор ROUTER;

· радиомодем SPIRIT-2 – 2шт;

· радиостанция обмена цифровой информацией М-120 с источником питания ASTRON– 2шт;

· радиостанция речевой связи с источником питания ASTRON;

· модемы RAD для удаленной связи между ЛЦУ по выделенным каналам – 4шт;

· антенно-фидерные устройства цифровой и речевой связи;

· пульты управления питанием;

· источники бесперебойного питания Smart UPS 700 – 2шт;

· источник бесперебойного питания Smart UPS 250.

Информационно-измерительная система является составной частью АСКРО ЗАЭС и в иерархическом плане стоит на нижнем уровне.

Места расположения ПК и ЛЦУ приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2 - Места расположения ПК, ЛЦУ и состав ПК

Наимено-вание обо-рудования	Место расположения	Перечень отличий в составе ПК
БДМГ-08Р	БДМГ-08Р-01	УДЖГ-14	Газодувка и УЗД	Метеокомплекс
ЛЦУ1	ЦЩРК1 (СК1,Б429)
ЛЦУ2	ЦЩРК2 (СК2,Б429)
ЛЦУ3	ЛВРК
ПК1	с. Мичурино			-	+	-
ПК2	с. Водяное			-	+	-
ПК3	пгт. Каменка-Днепровская				+	-
ПК4	с. Знаменка			-	+	-
ПК6	с. Н.Водяное			-	+	-
ПК7	пгт. Ивановка			-	+	-
ПК8	подстанция “Луч”			-	+	-
ПК9	профилакторий ЗаТЭС			-	+	-
ПК11	объединенные очистные сооружения АЭС			-	-	+
ПК12	ЛВРК			-	+	-
ПК13	СЭС г.Никополь			-	+	-
ПК14	г. Марганец				+	-
ПК17	Градирни				-	-
ПК20	ГПЧ22			-	-	+
ПК21	Северная сторона периметра АЭС			-	-	-
ПК22	Южная сторона периметра АЭС			-	-	-
ПК23	Восточная сторона периметра АЭС			-	-	-
ПК24	Западная сторона периметра АЭС		-	-	-	-

Система относится к категории информационно-измерительных систем и функционирует в реальном масштабе времени круглосуточно в автономном режиме.

Информационно-измерительная система контроля радиационной обстановки по периметру АЭС, в СЗЗ и ЗН выполняет следующие функции:

· автоматическое проведение измерений радиационных (мощности дозы гамма-излучения и объемной активности радионуклидов в воде), метеорологических (направления и скорости ветра, уровня солнечной радиации и осадков) и технологических (напряжение фаз, температуры внутри аккумуляторного отсека ПК) параметров;

· сбор информации об измеренных радиационных метеорологических и технологических параметрах, первичная их обработка (усреднение, фильтрация, сглаживание и пр.) и проверка на достоверность этих параметров;

· контроль отклонения текущих значений указанных параметров от установленных контрольных уровней;

· формирование оперативной радиационной обстановки по информации, поступающей от постов контроля системы и отображение этой информации;

· документирование информации (уровень радиации, метеоданные, состояние технических средств ПК и т.д.);

· накопление измеренных параметров контроллерами ПК с последующей передачей по радиоканалу в ЛЦУ;

· накопление и регистрация данных технического состояния КТС системы, функционирования системы и действий обслуживающего персонала;

· управление исполнительными механизмами ПК (управление газодувкой, звуковой сигнализацией (ревуном), бленкерами датчиков и подогревом);

· диагностика КТС ПК и ЛЦУ;

· тестирование датчиков;

· сигнализация о несанкционированном доступе в ПК;

· информационная поддержка персонала.

КТС всех ПК функционирует в автоматическом режиме в полевых условиях при температуре окружающего воздуха от минус 30 до 50 °С и относительной влажности до 95 % без дежурного оператора.

КТС трех ЛЦУ устанавливается в отапливаемых помещениях с дежурными операторами.

Между всеми ПК и ЛЦУ организованы постоянно действующие каналы радиосвязи в УКВ диапазоне волн.

Основные технические характеристики системы приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3 - Технические характеристики ИИС “Кольцо”

Наименование характеристики

Значение параметра

1. ИИС – многофункциональная, восстанавливаемая, автоматизированная информационно- измерительная система, обеспечивающая: 1) измерение уровня мощности дозы гамма-излучения, Р/ч; 2) измерение объемной активности радионуклидов в воде, Ки/л; 3) измерение метеопараметров: - направление ветра, градус; - скорость ветра, м/с; - солнечной радиации, Вт/м^2; - осадков, мм; 4) контроль напряжения питания, В; 5) контроль температуры внутри аккумуляторного отсека, °С;   2. Передача измеренных (накопленных) данных по радиоканалу в ЛЦУ (по запросу ЛЦУ), минут; 3. Сохранность информации при отключении напряжения сети, час;   4. Мощность передающих устройств ПК и ЛЦУ, Вт; - частота цифровой связи, МГц; - частота речевой связи, МГц;   5. Электропитание КТС - от сети переменного тока с параметрами: 1) напряжение, В; 3) частота, Гц;   6. Показатели надежности: 1) среднее время наработки на отказ, ч; 2) среднее время восстановления работоспособности (без учета времени доставки ремонтного персонала), ч; 3) средний срок службы, лет;   7. Параметры окружающей среды: 1) для КТС ПК: - температура окружающего воздуха, °С; - относительная влажность, %; 2) для КТС ЛЦУ: - температура окружающего воздуха, °С; - относительная влажность, %;   8. Время готовности к работе после включения напряжения питания сети, мин;

от 10^-5 до 1,0 от 5´10^-8 до 5 ´10^-11   от 0 до 360 от 0 до 35 от 0 до 1500 от 0 до 150 от 28 до 280 от –30 до +50   не более 3     не менее 72         165,425 150,425     от 220-15% до 220+10% 50±1       не более 12   от –30 до +50 до 95   от +5 до+40 до 80

Структурная схема ПК приведена в Приложении 6.

В шкафу радиостанции устанавливаются радиомодем SPIRIT-2, радиостанция М-120 и источник питания ASTRON.

В пульте управления находится сетевой автомат питания SF1, тумблер «Сеть»/ «УПС», тумблер «Ручн»/ «Дист» и кнопки «Пуск» и «Стоп» для управления газодувкой и УЗД.

Программное обеспечение ПК включает:

· операционную систему MS-DOS версии 6.22;

· программу-драйвер параллельного порта;

· основную циклически выполняемую программу PK.EXE.

КТС всех ЛЦУ по числу рабочих станций разделено на два полукомплекта – ЛЦУ1-1, ЛЦУ1-2 (для ЛЦУ1), ЛЦУ2-1, ЛЦУ2-2 (для ЛЦУ2) и ЛЦУ3-1, ЛЦУ3-2 (для ЛЦУ3). Каждый полукомплект включает в себя: рабочую станцию AWS860; радиостанцию с антенно-фидерным устройством и ИП; радиомодем; и источник бесперебойного питания UPS700.

В состав ЛЦУ2 включена управляющая AWS860. Питание ее осуществляется от UPS250. Сетевое напряжение на UPS250 подается через автомат сетевого питания ЛЦУ2-1.

Для обеспечения постоянной речевой связи в симплексном режиме между ПК и ЛЦУ на всех ЛЦУ установлены радиостанции речевой связи с микрофоном. Микрофон крепится на передней панели шкафа ЛЦУ.

Программное обеспечение функционирует под управлением операционной системы Windows NT Server4.0 и включает в себя следующие основные составные компоненты:

· программа обмена информацией с ПК и другими ЛЦУ – inputout.exe;

· программа визуализации оперативной информации – svift.exe;

· программа архивирования оперативной информации, поступающей от ПК в базе данных zaes.gdb – arx.exe;

· программа обеспечения единого системного времени – chtime.exe;

· программа отображения архивной информации по ПК накопленных в БД zaes.gdb – monitor.exe;

· программа управления состоянием системы – upr_iis.exe.

В математическом обеспечении системы используются математические модели процессов, приведенные к динамической форме, что позволяет корректно реализовать работу системы в реальном времени при существующих нестационарных условиях.

В системе используется вся доступная информация, в том числе:

· от автоматических средств измерения радиоэкологического состояния объектов ЗАЭС и района ее расположения;

· данные лабораторного контроля;

· от носимых и передвижных средств контроля;

· вводимая с пульта оператора;

· от других автоматизированных систем АЭС;

· априорная информация;

· ранее полученная информация;

В системе радиоэкологического мониторинга планируется применять современные расчетные модели одобренные МАГАТЭ, а также из системы РОДОС – Европейской системы поддержки принятия решений при радиационных авариях в окружающей среде.

Система обеспечивает расчет, отображение, документирование и архивирование большого объема выходной информации, необходимой для оценивания состояния ОС, дозовых нагрузок на население и для анализа качества работы АЭС, как возможного источника радиоактивного загрязнения ОС.

Отображение двумерных полей загрязнения приземного слоя атмосферы и подстилающей поверхности производится в виде картограмм.

Отображение осуществляется в виде областей постоянного значения параметра.

Возможность расчета и отображения большого числа картограмм при существующих ограничениях на время расчета и на скорость обмена информацией создается разработанным математическим обеспечением системы.

Доступ пользователей к выходной информации системы обеспечивается через локальную вычислительную сеть ПЭВМ, вычислительную сеть ИИС «Кольцо» и вычислительную сеть АСУТП АЭС.

Временной режим работы системы не зависит от режима работы АЭС. Период расчета комплекса задач уменьшается при аварийных режимах. Время расчета - не более 5 минут. Время ожидания ответа системы на запрос- до 5 секунд.

Отображение и документирование информации о радиационной обстановке обеспечивает:

· Отображение исходной и рассчитанной информации в виде таблиц и картограмм;

· сигнализация о превышении контрольных уровней и уровней принятия решений;

· формирование сообщений и выработку рекомендаций, необходимых оперативному персоналу для принятия решений по мерам защиты персонала и населения при аварийных ситуациях;

· формирование информационных сообщений для передачи в смежные системы и внешним потребителям;

· формирование сообщений для информирования населения о радиационной обстановке в районе расположения АЭС;

· формирование банков данных;

· формирование документов;

· архивное хранение информации о состоянии и характеристика контролируемого объекта;

· информационно-справочная поддержка персонала;

· обслуживание запросов на выдачу оперативной информации.

Сервисные и вспомогательные функции осуществляют:

· обеспечение работоспособности системы (электроснабжения, поддержание необходимых климатических условий);

· контроль работоспособности средств измерения;

· управление процессами измерения, сбора и обработки информации, автоматическое или ручное переключение режимов функционирования системы;

· обеспечение выполнения основных функций при деградации системы под воздействием внешних факторов;

· обеспечение интерактивного режима работы персонала с системой;

· обеспечение автоматической и автоматизированной диагностики состояния КТС и программных средств;

· обеспечение поддержания в рабочем состоянии комплекса технических средств верхнего уровня при ошибках и неисправностях;

· отображение информации о текущем состоянии системы, режиме функционирования и степени деградации;

· информационно-справочная поддержка персонала по работе системы;

· накопление и регистрация данных по основным параметрам технического состояния системы, ее функционирования, по действиям персонала в работе с системой;

· обеспечение достоверности информации при внутрисистемном обмене;

· защита системы и информации от несанкционированного доступа или внесения изменений, от непреднамеренного и преднамеренного разрушения;

· обеспечение сохранности информации;

· поддержка системы единого времени;

· контроль выполнения регламента РК, выполняемого в ручном режиме (отбор и подготовка проб, выполнение анализов);

· обеспечение тренинга персонала.

В функции и задачи ИИС «Кольцо» входит поддержка кризисного реагирования при авариях на АЭС с выходом радиоактивных материалов за территорию объекта. На современном уровне эффективно решать такие задачи можно только опираясь на экспертные системы, строящиеся на базе современных программно-вычислительных комплексов, позволяющих прогнозировать поведение изучаемых объектов в реальном режиме времени. Такие комплексы, как правило, создаются на базе рабочих компьютерных станций с разветвленным пользовательским интерфейсом входных и выходных данных. Непременным условием успешной работы комплексов является их реальное наполнение исходными данными к моменту их активации и далее на всем протяжении аварии. Эту задачу на объектовом уровне решает ИИС «Кольцо». На ЗАЭС планируется установка программного комплекса расчетных методов и средств для оперативной оценки и прогноза аварийных радиационных воздействий и выработки рекомендаций по их снижению на основе адаптации и модификации европейской системы реального времени РОДОС.

Адаптация расчетных методов будет осуществляться на компьютере «Реntiuм» с разветвленным пользовательским интерфейсом, который будет размещаться в помещении ЛЦУ-3 в лаборатории внешнего радиационного контроля. Таким образом ЛЦУ-3 с верхним компьютерным уровнем при нормальной эксплуатации Запорожской АЭС будет выполнять задачи радиоэкологического мониторинга, как радиационно-опасных объектов АЭС, так и района ее расположения. При возникновении аварийных ситуаций на ЛЦУ-3 разворачивается штаб по организации радиационной защиты персонала, участвующего в ликвидации последствий аварии и населения региона.

Каждый ПК предназначен для автоматизированного сбора, первичной обработки, хранения и передачи информации о состоянии окружающей среды. Информация с ПК по радиоканалу передается в локальный центр управления (ЛЦУ), где может накапливаться, обрабатываться и оперативно отображаться

Каждый ПК может регистрировать мощность экспозиционной дозы ионизирующего излучения в диапазоне от 10^-5 до 1.0 рентген/час, измерять загрязненность воды в диапазоне от 5´10^-11 до 5´10^-8. Ки/л. Кроме того, часть ПК имеют в своем составе метеокомплекс и метеодатчики.

На посту контроля также обеспечивается:

1) Управление сигнальной сиреной и бленкерами.

2) Сигнализацию о несанкционированном доступе в помещение ПК и шкаф управления.

3) Контроль за работой комплекса технических средств.

4) Передачу по радиоканалу измеренных параметров в локальный центр управления.

5) Прохождение автоматизированного теста.

6) Автоматическое регулирование температуры в энергоотсеке ПК.

7) Управление, контроль и защиту электродвигателя воздуходувки.

8) АВР электропитания КТС ПК.

Аппаратура ПК построена на высоконадежной микропроцессорной технике Micro-PC (фирма OCTAGON SYSTEMS, США), изготавливаемой в соответствии с международным стандартом качества ISO-9001. Аппаратура имеет следующие характеристики:

· MicroPC работает при температуре минус 45 — плюс 85⁰С, что удовлетворяет требованиям ГОСТ12997-84 для группы исполнения Д2 и ГОСТ25804.3-83;

· время наработки на отказ процессорных модулей составляет 90000-230000 часов, а некоторых модулей ввода/вывода - до 1500000 часов;

· модули выдерживают ударную нагрузку до 20g и вибрацию с ускорением 5g, что удовлетворяет требованиям ГОСТ25804.3-83 для группы исполнения Д2;

· низкое энергопотребление обеспечивает работу аппаратуры без принудительной вентиляции;

· полная архитектурная совместимость с IBM/PC, что позволяет использовать в системе все наработанное для IBM/PC программное обеспечение;

· унифицированное напряжение питания всех модулей +5В;

· ПЗУ- загружаемая операционная система DOS 6.0, автоматически стартующая при подаче +5В на процессорный модуль;

· все процессорные модули снабжены сторожевым таймером автоматически перезапускающим процессор в случае "зависания" программ или сбоя работы процессора.

Для защиты от пыли и влаги монтажный каркас вставляется в пыле-влагозащищенную коробку, выполненную из полиэстера. Внутри коробки каркас крепится к стальной монтажной плате. Для герметичного ввода в коробку внешних кабелей используются нейлоновые сальники-фиттинги.

Мощные элементы, выделяющие много тепла, располагаются в отдельных металлических шкафах. К таким элементам относятся:

· источник бесперебойного питания UPS;

· источник питания радиостанции;

· радиостанция;

· магнитный пускатель воздуходувки;

· устройство защиты двигателя воздуходувки.

Радиостанция конструктивно объединена со своим источником питания и радиомодемом.

В качестве процессора используется модуль CPU-i386 c тактовой частотой 25MHz и объемом ОЗУ 1Мб. DOS 6.0 записан в ПЗУ, другая микросхема ПЗУ объемом 512К используется для хранения функциональных программ ПК.

Для долгосрочного энергонезависимого хранения собираемых данных используется твердотельный диск на флэш-памяти объемом 2Мб. Флэш-диск непрерывно хранит данные за последние 7 дней.

На постах контроля ИИС используются датчики БДМГ-08Р, БДМГ-08Р-01, УДЖГ-14Р1, метеокомплекс АМК-МГИ-6501, а также метеодатчики фирмы Lambrecht.

Для подключения метеокомплекса АМК-МГИ-6501 в контроллере ПК используется канал RS-232.

Для приема импульсных сигналов от отечественных газоразрядных или сцинтилляционных детекторов (БДМГ, УДЖГ) используется модуль счетчиков-таймеров 5300 на 3 канала.

Для приема других аналоговых и дискретных сигналов и выдачи дискретных сигналов управления используется модуль 5648 с двумя панелями опторазвязки MPB-16, куда может быть установлено до 32 различных нормализаторов.

Кроме того, к модулям ввода/вывода через нормализаторы подключаются:

· шесть датчиков с аналоговым выходом (параметры в метеокомплексе фирмы “Ламбрехт” (ФРГ), температура в шкафу ПК, расход воздуха в воздуходувке и т.п.);

· сеть 220 VAC (аналоговый контроль напряжения сети, фаза А);

· шесть дискретных датчиков контроля (открытия входной двери или открытия дверцы шкафа, наличия напряжения на фазах В и С и т.п.);

· восемь выходных ключей управления исполнительными механизмами (включить бленкеры 1, 2, 3, отключить высокое напряжение на детекторах 1, 2, 3, включить воздуходувку и т.п.).

Структура построения ПК представлена в Приложении 6.

Процессор ПК работает по циклически выполняемой программе, которая с периодом в 1 сек:

· опрашивает счетчики импульсов g- детекторов и вычисляет текущую активность анализируемой среды (воздуха, воды);

· опрашивает датчики метеокомплекса (направление, скорость ветра, температурный градиент и т.п.);

· заносит принятые коды в кольцевые буферы временного хранения;

· выполняет первичную обработку принятых кодов (проверку на достоверность, усреднение на заданном интервале или экспоненциальное сглаживание) и заносит обработанные коды в файл архивного хранения на флэш-диске;

· автоматически отключает высокое напряжение у высокочувствительных датчиков МЭД, при превышении МЭД верхней границы измерения датчика;

· анализирует приход команды от ЛЦУ и в случае наличия команды выполняет необходимые управления (включает/отключает бленкер, включает воздуходувку);

· по команде от ЛЦУ готовит информацию о:

* выполненных действиях, командах ЛЦУ;

* значениях мощности экспозиционной дозы ионизирующего g-излучения (с указанием включенного диапазона измерений) за время, прошедшее с последнего опроса ПК;

* значениях объемной активности жидкости за время, прошедшее с последнего опроса ПК;

* значениях направления и скорости ветра, температуре, температурном градиенте и других метеоданных за время, прошедшее с последнего опроса ПК;

* значениях температуры внутри ПК, напряжения в сети:

· по каналу RS-232 передает подготовленную информацию в пакетный контроллер (радиомодем) для ее дальнейшей передачи по радиоканалу на ЛЦУ;

· по команде ЛЦУ осуществляет поиск в архивном файле запрашиваемых данных по дате и астрономическому времени;

· осуществляет диалог с Note-Book или ЛЦУ, выполняя по их командам необходимую настройку программного обеспечения под конкретную конфигурацию КТС ПК;

· контролирует ПК и шкаф управления ПК на несанкционированное их открытие и передает об этом информацию на ЛЦУ с указанием точного времени;

· контролирует и автоматически регулирует температуру в энергоотсеке ПК и передает ее значение на ЛЦУ, для последующей сигнализации на ЦЩРК отклонения температуры от нормы (меньше плюс 5⁰С и больше плюс 10 ⁰С);

· контролирует сетевое напряжение (фазы А) и передает его значение на ЛЦУ; при пропадании сетевого напряжения переходит на питание от аккумуляторов UPS

· контролирует наличие 3-х фаз на двигателе газодувки; выключает газодувку в случае пропадания любой фазы и сообщает об этом ЛЦУ;

· контролирует мощность дозы g-излучения фильтра (фильтров) Петрянова и подает на ЛЦУ сигнал в случае превышения порога сигнализации.

Информация от ПК передается в ЛЦУ по радиоканалу. Режим обмена сообщениями между ЛЦУ и ПК - симплексный, т.е. в каждый момент только один участник радиообмена передает данные, а все остальные узлы радиосети принимают это сообщение. В следующий момент передает другой участник радиообмена и т.д. Радиообмен ведется на одной частоте в диапазоне 147-170 Mhz. Другая частота из этого диапазона используется для радиопереговоров.

Инициатором радиообмена является одна из 6-ти станций ЛЦУ. Ведущий ЛЦУ через каждые Т= 20 cек передает запрос на передачу данных с очередного ПК.

ЛЦУ предназначен для организации оперативного взаимодействия с комплектом ПК. Автоматизированная работа станции ЛЦУ заключается в циклическом опросе каждого ПК с передачей текущих информативных данных о контролируемых параметрах состояния окружающей среды и состоянии аппаратуры ПК.

ЛЦУ обеспечивает реализацию следующих функций:

1) Сбора и накопления измеренных данных от постов контроля (ПК);

2) Выдачу команд управления исполнительными механизмами ПК;

3) Архивирования контролируемых системой параметров;

4) Контроля работы КТС ПК и ЛЦУ;

5) Визуализацию состояния контролируемых параметров и состояния КТС;

6) Организацию единого времени на всех станциях ЛЦУ и ПК;

7) Передачу информации в общестанционные системы АЭС;

8) Прохождение теста.

Комплекс ЛЦУ построен с резервированием аппаратуры станций. Применяются три комплекта ЛЦУ, каждый из которых состоит из двух станций. Все станции комплекса объединены в единую сеть, что позволяет оперативно взаимодействовать отдельным ЛЦУ, определяя отказ аппаратуры и выполняя функции резервирования.

В интерактивном режиме, удобном для оператора, происходит отображение реальной информации о работе системы в целом и о значении каждого параметра в отдельности.

В соответствии с требованиями по надежности к эксплуатации системы, в качестве каждого ЛЦУ выбраны станции AWS-860 на базе процессора Pentium-100.

Аппаратура станции ЛЦУ включает в себя:

1. Станция АWS-860.

2. Процессор Pentium - 100 MHz.

3. Оперативная память ОЗУ - 32 МВ.

4. Накопители (Hard Driver) - 420 MB, 2 шт.

5. Радиомодем Paccom EWM 9600.

6. Радиостанция Мotorolla M-120.

7. Модем.

8. Сетевая карта Ethernet.

9. Источник бесперебойного питания UPS 700VA.

10. Операционная система Windows NT 4.0.

Структура построения станций ЛЦУ представлена в Приложении 4.

Задачи управления приемом-передачей информации к ПК решаются на одной из станций ЛЦУ, имеющей статус “активной”. Процессор ЛЦУ должен формировать запросы передачи-приема данных на радиомодем и обрабатывать возвращаемые результаты, такие как: связь есть, связи нет, данные получены, данные потеряны. Операция приема-передачи данных строится на последовательном опросе активным ЛЦУ всех ПК. В определенный момент времени ведется работа с одним ПК. В соответствии с ТЗ время нахождения в эфире при работе ЛЦУ-ПК не должно превышать 20сек. За это время передается строка управления на ПК и принимается информация о контролируемых параметрах и состоянии ПК. Строка управления содержит в себе команды: произвести рестарт процессора ПК, передавать информацию, не передавать, производить измерения параметра N за время Т (в рабочем порядке могут быть добавлены другие команды управления).

Принятые активной станцией данные от ПК передаются ею по сети, объединяющей все станции ЛЦУ, на резервные ЛЦУ. Тем самым, происходит дублирование данных в каждом ЛЦУ.

Алгоритм работы комплекта станций ЛЦУ:

· в определенный момент времени одна из станций ЛЦУ является активной;

· происходит запрос данных с ПК с передачей управляющих команд;

· производится прием данных активным ЛЦУ;

· активная станция ЛЦУ передает принятые ей от ПК данные на все рабочие резервные ЛЦУ. Данная операция может быть реализована двумя путями:

* на уровне файловой системы (FTP - протокол);

* на уровне баз данных (СУБД).

Режим опроса ПК и передачи данных на резервные станции осуществляется как в автоматическом режиме по назначенному администратором сценарию, так и в командном режиме с активной станции ЛЦУ.

Контроль работоспособности комплекса ЛЦУ осуществляется процедурами по трехуровневой схеме:

1-ый уровень — локальная сеть комплекса ЛЦУ;

2-ой уровень — коммутируемые каналы посредством протокола Х.25;

3-ий уровень — радиосеть.

При таком решении на каждой станции ЛЦУ ведется журнал работы комплекса станций. Если какая-либо ЛЦУ выходит из строя (или становится на ремонт), она выделяется в журнале (log-файле), что может делаться как оператором, так и автоматически и выводится из общего цикла работы системы.

Для повышения надежности каждые семь дней должно производится архивирование базы данных каждой станции ЛЦУ. Для исключения переполнения жестких дисков станций ЛЦУ, после архивирования данных производится их физическое удаление.

Все данные, собранные с ПК накапливаются на ЛЦУ 1,2 и 3 и далее экспортируются через порт-шлюзы, выполненные на рабочих станциях ПС5101 с двумя контроллерами БПСВ-5 для связи с СМ-2М и одним сетевым адаптером Ethernet 10 Base T/BNC, UTP.

Вывод данных из ИИС осуществляется путем передачи по протоколу TCP/IP файла с необходимой информацией, подготовленного в активной в данный момент времени машине ЛЦУ.

Структура стандартной (определенной) видеограммы выводит на экран монитора топографическую карту местности с топологической привязкой объектов к местности. Производится отображение 30-километровой зоны АЭС, самой АЭС и объектов в виде условных знаков. Осуществляется возможность перехода на любой участок карты при помощи скроллинга и масштабирования. Операция масштабирования производится путем сжатия - растягивания имиджа карты.

Вывод данных об объектах производится в динамическом режиме: происходит подсветка - затемнение знака объекта в зависимости от полученных с него данных. Так, в исходном состоянии фон символа объекта имеет зеленый цвет, если происходит прием данных от объекта, то фон изменяет свой цвет на желтый, если же информация, полученная от объекта не удовлетворяет заданным требованиям (например, один или несколько параметров вышли за пределы допустимых значений) или объект вообще не отвечает, то цвет фона знака устанавливается красным и производится предупредительная звуковая сигнализация.

Существует возможность просмотра данных, полученных от каждого объекта, при этом функция просмотра активизируется при щелчке “мыши” на знаке интересующего объекта, а также возможность просмотра информации о каждом объекте в виде развернутого списка значений информационных переменных.

Обеспечивается возможность вывода статистических графиков о контролируемых параметрах каждого ПК за определенный момент времени. Выводятся средние, минимальные и максимальные значения каждого принятого параметра за требуемый период времени.

Предусмотрена возможность исключения объекта или группы объектов из цикла опроса. Тем самым уменьшается время цикла, т.е. информация о параметрах участвующих в опросе ПК передается с более высокой частотой. Это может быть полезным, если оператор хочет получать информацию чаще, чем в стандартном режиме работы. Эта функция имеет защиту от несанкционированного доступа.

Все информативные данные о состоянии контролируемых параметров и самих ПК вносятся в базу данных каждой станции. На всех ЛЦУ находятся совершенно идентичные базы данных. Эти базы могут архивироваться и переноситься на оптических дисках для исключения переполнения ресурсов жестких дисков ЛЦУ. Операции архивирования могут осуществляться один раз в неделю.

Для работы с базами данных ИС оператору ЛЦУ предоставлены следующие возможности:

· Отображение информационных данных от каждого объекта;

· Сортировка данных по месту (объекту), дате, состоянию и параметру;

· Поиск определенных информационных данных в архивах по времени записей, месту (объекту) и параметру данных.

Дата добавления: 2015-10-16