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.
Saved in:
| Published in: | Моделювання та інформаційні технології |
|---|---|
| Date: | 2009 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України
2009
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29671 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | 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. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859498235587985408 |
|---|---|
| author | Буртняк, В.М. |
| author_facet | Буртняк, В.М. |
| 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. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Моделювання та інформаційні технології |
| description | The analysis of the automatic system of monitoring and tracing for radiation
materials is resulted. Their basic descriptions are resulted.
|
| first_indexed | 2025-11-25T00:33:50Z |
| format | Article |
| 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
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-29671 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | XXXX-0068 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-25T00:33:50Z |
| publishDate | 2009 |
| publisher | Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Буртняк, В.М. 2011-12-25T18:24:13Z 2011-12-25T18:24:13Z 2009 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 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29671 621.3.089 The analysis of the automatic system of monitoring and tracing for radiation materials is resulted. Their basic descriptions are resulted. ru Інститут проблем моделювання в енергетиці ім. Г.Є. Пухова НАН України Моделювання та інформаційні технології Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов Article published earlier |
| spellingShingle | Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов Буртняк, В.М. |
| title | 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_short | Особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов |
| title_sort | особенности систем автоматизированного контроля и слежения за нераспространением радиоактивных материалов |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/29671 |
| work_keys_str_mv | AT burtnâkvm osobennostisistemavtomatizirovannogokontrolâisleženiâzanerasprostraneniemradioaktivnyhmaterialov |