Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов
The analysis of the automatic system of monitoring and tracing for radiation materials is resulted. Their basic descriptions are resulted.
Збережено в:
| Дата: | 2009 |
|---|---|
| Автор: | |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2009
|
| Назва видання: | Моделювання та інформаційні технології |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/29671 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов / В.М. Буртняк // Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. пр. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України, 2009. — Вип. 53. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-29671 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-296712011-12-26T12:14:27Z Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов Буртняк, В.М. The analysis of the automatic system of monitoring and tracing for radiation materials is resulted. Their basic descriptions are resulted. 2009 Article Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов / В.М. Буртняк // Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. пр. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України, 2009. — Вип. 53. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. XXXX-0068 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/29671 621.3.089 ru Моделювання та інформаційні технології Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
The analysis of the automatic system of monitoring and tracing for radiation
materials is resulted. Their basic descriptions are resulted. |
| format |
Article |
| author |
Буртняк, В.М. |
| spellingShingle |
Буртняк, В.М. Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов Моделювання та інформаційні технології |
| author_facet |
Буртняк, В.М. |
| author_sort |
Буртняк, В.М. |
| title |
Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов |
| title_short |
Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов |
| title_full |
Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов |
| title_fullStr |
Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов |
| title_full_unstemmed |
Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов |
| title_sort |
особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов |
| publisher |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| publishDate |
2009 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/29671 |
| citation_txt |
Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов / В.М. Буртняк // Моделювання та інформаційні технології: Зб. наук. пр. — К.: ІПМЕ ім. Г.Є. Пухова НАН України, 2009. — Вип. 53. — Бібліогр.: 3 назв. — рос. |
| series |
Моделювання та інформаційні технології |
| work_keys_str_mv |
AT burtnâkvm osobennostisistemavtomatizirovannogokontrolâisleženiâzanerasprostraneniemradioaktivnyhmaterialov |
| first_indexed |
2025-07-03T09:53:29Z |
| last_indexed |
2025-07-03T09:53:29Z |
| _version_ |
1836619042644819968 |
| fulltext |
УДК 621.3.089
Буртняк В.М., к.т.н.
Институт геохимии окружающей среды НАН и МЧС Украины
ОСОБЕННОСТИ СИСТЕМ АВТОМАТИЗИРОВАННОГО КОНТРОЛЯ
И СЛЕЖЕНИЯ ЗА НЕРАСПРОСТРАНЕНИЕМ РАДИОАКТИВНЫХ
МАТЕРИАЛОВ
The analysis of the automatic system of monitoring and tracing for radiation
materials is resulted. Their basic descriptions are resulted.
В настоящее время для повышения эффективности наблюдения за не
распространением радиоактивных материалов (РМ) используются
интегрированные системы автоматизированного контроля и слежения
(САКС) [1].
Интегрированные системы строятся на принципах интеграции
технологий различных информационных систем. Поэтому их название часто
не определяет все их возможности и функции. По этой причине не следует
связывать САКС только с задачами наблюдения и контроля за объектами с
РМ. Предметной областью использования этих систем является множество
объектов (радиоактивные материалы) их свойства, взаимодействие с
другими объектами (контейнерами для хранения, хранилищами,
окружающей средой и т.п.), а также функции защиты этих объектов от
посягательств злоумышленников.
Для анализа и синтеза САКС необходимо рассмотреть место этих
систем среди подобных автоматизированных систем, на основе известных
критериев.
Контроль объекта с РМ следует рассматривать как совокупность
множества возможных его состояний, множества сигналов, несущих
информацию о его состоянии, и алгоритмы их сопоставления.
Задача оценки состояния объекта с РМ и его влияния на окружающую
среду характеризуются большим числом параметров, изменяющихся в
широких пределах. Чтобы получить информацию о состоянии объекта
наблюдения, необходимо проводить комплексные измерения, а значение
состояния объекта (целостности объекта) получать расчетным путем на
основе известных функциональных зависимостей между различными
измеряемыми величинами. При этом, чем достовернее осуществляется
измерение параметров состояния, тем лучше качество целевого результата -
значения состояния контролируемого объекта с РМ.
В настоящее время задача получения и обработки измерительной
информации о состоянии объекта с РМ усложняется настолько, что ее
эффективное решение становится возможным лишь на основе применения
специализированных измерительно-вычислительных средств –
информационно измерительных систем (ИИС).
Исходя из [2,3], ИИС – это совокупность функционально объединенных
измерительных, вычислительных и других вспомогательных технических
средств для получения измерительной информации, ее преобразования,
обработки с целью представления потребителю в требуемом виде, либо
автоматического осуществления логических функций контроля, диагностики,
идентификации.
В соответствии с данным определением САКС попадает в класс
измерительных информационных систем.
САКС являются автоматизированными информационными системами с
пространственной локализацией данных, так как применяются при
обработке информации о пространственно или территориально
распределенных объектах и требуют привязки данных к территории или
системе координат.
САКС как информационные системы с пространственной локализацией
данных имеют общие свойства, присущие всему классу и индивидуальные
свойства, присущие только САКС.
Одной из основных особенностей САКС является то, что как
информационные системы они являются результатом эволюции этих систем
и поэтому включают в себя основы построения и функционирования
информационных систем.
САКС как информационные системы включает множество
взаимосвязанных элементов, каждый из которых связан прямо или косвенно
с каждым другим элементом, а два любые подмножества этого множества не
могут быть независимыми не нарушая целостность, единство системы.
САКС существенно отличаются от других типов ИИС и систем
автоматического управления, так как имеют более сложную структуру. ИИС
является структурным элементом - подсистемой для САКС. Так, ИИС,
входящая в структуру САКС, является только источником информации для
нее. Использование информации для управления не входит в функции ИИС,
хотя информация, получаемая на выходе ИИС, используется для принятия
каких-либо решений, например, для включения сигнала тревоги и рассылки
тревожных сообщений пользователям, включенным в список рассылки
(тревожное оповещение).
Каждому конкретному виду ИИС присущи многочисленные
особенности, определяемые узким назначением систем и их технологически
конструктивным исполнением. Ввиду многообразия видов ИИС до
настоящего времени не существует общепринятой классификации ИИС.
Наиболее распространенной является классификация ИИС по
функциональному назначению. В соответствии с функциональным
назначением ИИС разделяют на информационные, контролирующие и
управляющие. Исходя из определения ИИС и предметной области
использования, САКС интегрирует технологии всех трех перечисленных
выше классов систем.
Основными признаками ИИС являются: область применения, способ
комплектования, структура, виды входных сигналов, виды измерений, режим
работы, функциональные свойства компонентов.
По области применения интегрированную САКС можно отнести к трем
классам: технические (исследовательские и охранные функции),
экономические (функции АСУ), информационно-аналитические (базы
данных, экспертные и информационные функции). Следовательно, САКС
могут быть использованы как любая из этих систем.
По способу комплектования САКС относится к агрегатированным
системам. Агрегатированные системы имеют универсальное ядро, на основе
которого, используя датчики различных физических величин строятся САКС
различного назначения.
По структурным признакам САКС относится к системам параллельной
структуры (множество одновременно работающих каналов, выходная
информация которых преобразуется и обрабатываются в одном
вычислительном устройстве).
Сигналы на входе САКС могут быть непрерывными или дискретными,
детерминированными или случайными.
В САКС присутствует два режима работы: статический (выполняется
наблюдение за статическим объектом с РМ) и динамический (наблюдение за
объектом с РМ, который перемещается). В динамическом режиме
используются специальные алгоритмы обработки, чтобы исключить влияние
инерционных свойств системы на результат измерения.
Под компонентом системы понимают входящие в ее состав технические
устройства, выполняющие одну из функций, предусматриваемых процессом
измерений и преобразования измерительной информации. В соответствии с
функциями САКС, имеет в своем составе измерительные, связующие,
вычислительные и информационные компоненты.
В состав САКС входят технические и программные компоненты, состав
которых приведен на рис. 1-2.
Рис. 1. Состав технических компонентов САКС
Рис. 2. Состав программных средств САКС
САКС имеют модульную структуру. Они состоят из нескольких
функционально независимых подсистем, простых в настройке и применении.
Такой подход повышает надежность системы в целом и снижает
эксплуатационные расходы. Модульная структура позволяет легко
расширять систему путем добавления дополнительных модулей. Т.е. САКС
– наращиваемые системы.
Еще одной особенностью САКС является то, что они являются
интегрированными системами.
По характеру взаимодействия систем с контролируемым объектом и
окружающей его средой САКС могут быть классифицированы как пассивные
(только воспринимают информацию от объекта).
Данные об объекте с РМ и окружающей среде, хранимые и
отображаемые в САКС, содержат три группы характеристик:
пространственные, временные и тематические.
Пространственный аспект связан с определением местоположения
контролируемого объекта. Временной - с изменениями характеристик
объекта или его взаимодействия с окружающей средой с течением времени, в
частности от одного временного среза до другого. По временной
характеристике информация, хранимая и САКС, обычно подразделяется на:
долгосрочную и оперативную. Тематический аспект обусловлен включением
в САКС справочной или руководящей тематической информации по
обеспечению мер защиты охраняемого объекта.
Существенным отличием САКС от других информационных систем с
пространственной локализацией данных является включение в описание
пространственных объектов топологических характеристик и классификация
объектов с РМ на: точечные, линейные и площадные.
САКС в обязательном порядке должны включать в свой состав базу или
совокупность баз данных: для хранения измерительной информации,
хранения набора методов анализа данных, хранения моделей данных.
Эффективность задач решаемых САКС в значительной мере
определяется методами обработки измерительной информации.
Операции обработки измерительной информации выполняются в
устройствах, в качестве которых используются специализированные либо
универсальные ЭВМ.
В большинстве случаях функции обработки результатов измерения
осуществляются непосредственно измерительными устройствами
(мобильными модулями измерений) в реальном масштабе времени.
Мобильный модуль измерений – микропроцессорное автономное устройство
предназначенное для измерения и контроля параметров объекта с РМ
устанавливаемое непосредственно на объект контроля или в
непосредственной близости от него.
При контроле и наблюдении за объектом с РМ и окружающей его
средой применяются вычислительные устройства, характеризующиеся
высоким быстродействием.
Для повышения достоверности информации о состоянии объекта
контроля САКС приходится управлять и обрабатывать большие массивы
измерительной информации (потоки данных) в реальном времени.
Значительно повысить эффективность САКС в этом случае можно за счет
сокращения избыточности информации, т. е. сокращения интенсивности
потоков измерительной информации. Исключение избыточной информации,
несущественной с точки зрения ее потребителя, позволяет сократить время
обработки информации и снизить требования к пропускной способности
каналов связи.
САКС как измерительная система являются многоканальными
системами параллельного действия. Основные преимущества таких систем
заключаются в возможности использования стандартных, относительно
простых, измерительных приборов и в возможности получения наибольшего
быстродействия при одновременном получении результатов измерения.
По сравнению с измерительными системами эксплуатационные
параметры САКС более высокие: длительность непрерывной работы,
устойчивость и воздействие промышленных помех, климатические и
механические воздействия, радиация.
Элементы автоматического контроля САКС могут быть как встроенные
в объект контроля, так и внешние по отношению к нему.
Интегральные распределенные САКС отличаются от известных ИИС
длиной канала связи. Канал связи является наиболее дорогой и наименее
надежной частью этих систем, поэтому для САКС очень важен вопрос
надежности передачи информации.
В последнее время получили широкое развитие адаптивные САКС, в
которых алгоритмы работы учитывают изменение измеряемой величины.
Основная цель применения адаптивных САКС состоит в исключении
избыточности выдаваемой мобильными модулями измерительной
информации и в сохранении или оптимизации метрологических
характеристик (помехоустойчивости, быстродействия, погрешностей).
В адаптивных САКС используются специальные алгоритмы обработки
измерительной информации.
Выполняя свою основную функцию как система контроля и наблюдения
за объектом с РМ САКС предназначены для обнаружения нарушителя,
формирования сигнала тревоги и передачи его в охранную структуру для
принятия мер реагирования. Как и любая система охранной сигнализации
САКС имеют датчики, которые непосредственно контролируют охраняемую
зону, а в случае тревоги выдают сигнал, а также исполнительных устройств,
к которым относятся звуковые или световые оповещатели. Для удобства все
датчики объединяются в зоны. Количество охраняемых зон зависит от
требований к уровню безопасности на объекте.
При проектировании САКС соблюдаются основные принципы
организации охраны объектов, которые сводятся к созданию нескольких
рубежей защиты и комплексу организационных мер по пресечению действий
злоумышленника. Как правило для САКС, первый рубеж охраны включает в
себя внешний периметр помещения (хранилища РМ), второй - внутренний
объем помещений. Третий рубеж сам объект с РМ (контейнер).
По информативности (количеству и видам распознаваемых извещений)
САКС является системой большой информативности (свыше 5 видов
извещений).
При выборе способов защиты объекта с РМ исходят в первую очередь
из оценки возможной угрозы. Эта оценка зависит от многих факторов и во
многом субъективна. Поэтому окончательный выбор структуры защиты
объекта с РМ всегда остается за потребителем.
Одно из основных назначений САКС - поддержка принятия решений и
управление. Как системы управления САКС -предназначены для обеспечения
выработки управляющих воздействий при нарушении целостности охраны
объекта с РМ. Именно эффективность последнего обеспечивает
разнообразное решение задач при защите объекта от террористических
посягательств.
В САКС определение состояния объекта осуществляется в результате
обработки измерительной информации программными средствами. Процесс
распознавания нарушения реализуется на основе комбинации параметров
контроля и сравнения полученного результата с эталонным значением.
Распознавание осуществляется по определенному, решающему правилу.
Наличие не только баз данных, но и баз знаний (решающих правил и
алгоритмов) является особенностью САКС.
Для поддержки принятия решений в САКС широко используются
методы компьютерной графики, которые позволяют дать наглядное
представление о состоянии контролируемого объекта.
Интеграция системы контроля и наблюдения с другими
автоматизированными системами порождает многоаспектность САКС. В
САКС осуществляется комплексная обработка информации от сбора данных
до ее хранения, обновления и представления, поэтому следует рассмотреть
САКС с различных позиций.
САКС сочетают в себе характеристики диагностических и
прогнозирующих систем. Как диагностическая система САКС устанавливает
факт нарушения охраны и локализует его место. Как прогнозирующая
система САКС по результатам измерений в предыдущие моменты времени
предсказывают поведение объекта в будущем.
Результаты анализа САКС показали следующие их основные
особенности:
– Многофункциональность;
– Наличие в составе системы вычислителей;
– Многоканальность;
– Неразрывная связь с объектом, на котором они эксплуатируются;
– Сложность описания объектов и их моделирования;
– Агрегатный способ построения;
– Распределенность компонентов и составных частей системы в
пространстве;
– Модульность и возможность изменения состава системы в процессе
эксплуатации
– Наличие динамических режимов измерения
1. Забулонов Ю.Л., Буртняк В.М. Система контроля и слежения за хранением
ядерных материалов. // Зб. наук. пр. Інституту проблем моделювання в
енергетиці НАНУ. „Моделювання та інформаційні технології”– К., 2008. -
Вип. 47. – С.107-118.
2. ГОСТ 8.437—81.Государственная система обеспечения единства
измерений. Системы информационно-измерительные. Метрологическое
обеспечение. Основные положения
3. РМГ 29-99 ГСИ. Метрология. Основные термины и определения
|