Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС
The processes of air masses movement with radioactive aerosols (RA) both inside and outside the Shelter’s New Safe Confinement (NSC) of the Chornobyl Nuclear Power Plant are studied. The NSC is a relatively airtight structure but, because of larges sizes, has leaks at the joints of structures, the t...
Збережено в:
| Дата: | 2022 |
|---|---|
| Автори: | , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Ukrainian |
| Опубліковано: |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety
2022
|
| Онлайн доступ: | https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/949 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Nuclear and Radiation Safety |
Репозитарії
Nuclear and Radiation Safety| id |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-949 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| institution |
Nuclear and Radiation Safety |
| collection |
OJS |
| language |
Ukrainian |
| format |
Article |
| author |
Pysmennyy, Y. Havrylko, Y. Krukovskyi, P. Starovit, I. Diadiushko, Y. |
| spellingShingle |
Pysmennyy, Y. Havrylko, Y. Krukovskyi, P. Starovit, I. Diadiushko, Y. Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС |
| author_facet |
Pysmennyy, Y. Havrylko, Y. Krukovskyi, P. Starovit, I. Diadiushko, Y. |
| author_sort |
Pysmennyy, Y. |
| title |
Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС |
| title_short |
Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС |
| title_full |
Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС |
| title_fullStr |
Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС |
| title_full_unstemmed |
Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС |
| title_sort |
розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту чаес |
| title_alt |
Development of Mathematical Software for Control of Ventilation Equipment in the New Safe Confinement |
| description |
The processes of air masses movement with radioactive aerosols (RA) both inside and outside the Shelter’s New Safe Confinement (NSC) of the Chornobyl Nuclear Power Plant are studied.
The NSC is a relatively airtight structure but, because of larges sizes, has leaks at the joints of structures, the total area of which can reach 15 m2. The process of air circulation and leakage is significantly influenced by hydrometeorological conditions, especially wind direction and speed, temperature, and humidity. The processes of RA mass transfer are described by a complex hydraulic model of the facility, which depends on both external conditions and the operation mode of internal equipment.
The equipment that provides control of the air masses movement in the NSC includes ventilation systems (VS). Their main purpose is to control the movement of large volumes of air inside and to avoid and minimize unfiltered RA emissions outside the NSC.
Analysis of the information received from the institution operating the NSC allowed the conclusion that the decision-making process for optimal management of ventilation equipment was possible only with continuous processing of various data that change throughout the NSC and with constant changes made to the parameters used, which is a complex technical problem.
With the aim of solving such a complex technical problem, it is necessary to solve a scientific problem, which leads to the development of mathematical software based on machine learning methods, especially neural networks, which would be able to take into account multifactor indicators and find the optimal control algorithms. The aim of the work is to optimize the operation of VS to ensure minimum RA emissions outside the NSC with restrictions on the cost of electricity in real time.
The article, in accordance with the analyzed factors influencing uncontrolled air emissions with radioactive aerosols, proposes mathematical software. Neural network training was conducted on the basis of actual indicators of air circulation inside and outside the NSC, which allowed the problems to be solved and the research goal to be achieved. |
| publisher |
State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety |
| publishDate |
2022 |
| url |
https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/949 |
| work_keys_str_mv |
AT pysmennyyy developmentofmathematicalsoftwareforcontrolofventilationequipmentinthenewsafeconfinement AT havrylkoy developmentofmathematicalsoftwareforcontrolofventilationequipmentinthenewsafeconfinement AT krukovskyip developmentofmathematicalsoftwareforcontrolofventilationequipmentinthenewsafeconfinement AT staroviti developmentofmathematicalsoftwareforcontrolofventilationequipmentinthenewsafeconfinement AT diadiushkoy developmentofmathematicalsoftwareforcontrolofventilationequipmentinthenewsafeconfinement AT pysmennyyy rozrobkaspecíalʹnogoprogramnogomatematičnogozabezpečennâupravlínnâventilâcíjnimiustanovkaminovogobezpečnogokonfajnmentučaes AT havrylkoy rozrobkaspecíalʹnogoprogramnogomatematičnogozabezpečennâupravlínnâventilâcíjnimiustanovkaminovogobezpečnogokonfajnmentučaes AT krukovskyip rozrobkaspecíalʹnogoprogramnogomatematičnogozabezpečennâupravlínnâventilâcíjnimiustanovkaminovogobezpečnogokonfajnmentučaes AT staroviti rozrobkaspecíalʹnogoprogramnogomatematičnogozabezpečennâupravlínnâventilâcíjnimiustanovkaminovogobezpečnogokonfajnmentučaes AT diadiushkoy rozrobkaspecíalʹnogoprogramnogomatematičnogozabezpečennâupravlínnâventilâcíjnimiustanovkaminovogobezpečnogokonfajnmentučaes |
| first_indexed |
2024-09-01T17:41:59Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:41:59Z |
| _version_ |
1809016443371520000 |
| spelling |
oai:ojs2.nuclear-journal.com:article-9492022-06-22T07:17:13Z Development of Mathematical Software for Control of Ventilation Equipment in the New Safe Confinement Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС Pysmennyy, Y. Havrylko, Y. Krukovskyi, P. Starovit, I. Diadiushko, Y. The processes of air masses movement with radioactive aerosols (RA) both inside and outside the Shelter’s New Safe Confinement (NSC) of the Chornobyl Nuclear Power Plant are studied. The NSC is a relatively airtight structure but, because of larges sizes, has leaks at the joints of structures, the total area of which can reach 15 m2. The process of air circulation and leakage is significantly influenced by hydrometeorological conditions, especially wind direction and speed, temperature, and humidity. The processes of RA mass transfer are described by a complex hydraulic model of the facility, which depends on both external conditions and the operation mode of internal equipment. The equipment that provides control of the air masses movement in the NSC includes ventilation systems (VS). Their main purpose is to control the movement of large volumes of air inside and to avoid and minimize unfiltered RA emissions outside the NSC. Analysis of the information received from the institution operating the NSC allowed the conclusion that the decision-making process for optimal management of ventilation equipment was possible only with continuous processing of various data that change throughout the NSC and with constant changes made to the parameters used, which is a complex technical problem. With the aim of solving such a complex technical problem, it is necessary to solve a scientific problem, which leads to the development of mathematical software based on machine learning methods, especially neural networks, which would be able to take into account multifactor indicators and find the optimal control algorithms. The aim of the work is to optimize the operation of VS to ensure minimum RA emissions outside the NSC with restrictions on the cost of electricity in real time. The article, in accordance with the analyzed factors influencing uncontrolled air emissions with radioactive aerosols, proposes mathematical software. Neural network training was conducted on the basis of actual indicators of air circulation inside and outside the NSC, which allowed the problems to be solved and the research goal to be achieved. У статті досліджено процеси переміщення повітряних мас з радіоактивними аерозолями як всередині, так і за межі нового безпечного конфайнменту об’єкта «Укриття» Чорнобильської атомної електростанції. Новий безпечний конфаймент є відносно герметичною спорудою, однак унаслідок великого розміру об’єкта він має нещільності в місцях з’єднань конструкцій, загальна площа яких може сягати 15 м2. На процес обігу та витоків повітря суттєво впливають гідрометеорологічні умови, особливо напрям та швидкість вітру, температура і вологість повітря. Процеси переміщення повітряних мас з радіоактивними аерозолями описуються складною гідравлічною моделлю об’єкта, котра залежить як від зовнішніх умов, так і від роботи внутрішнього устаткування. До устаткування, що забезпечує управління переміщенням повітряних мас в новому безпечному конфайменті належать вентиляційні установки. Одним із завдань цих установок є контроль процесів переміщення великих об’ємів повітря всередині, уникнення та мінімізація викидів радіоактивних аерозолів через нещільності за межі нового безпечного конфайнменту. У результаті аналізу інформації, отриманої від установи, котра займається експлуатацією нового безпечного конфайнменту об’єкта «Укриття», зроблено висновки, що процес прийняття рішень щодо оптимального управління вентиляційним обладнанням можливий лише за умови неперервної обробки різноманітних даних, котрі змінюються впродовж усього строку експлуатації нового безпечного конфайнменту та внесення постійних змін до параметрів використаних моделей, що є складним технічним завданням. Для вирішення цього технічного завдання необхідно розв’язати наукову задачу, яка полягає у необхідності розробки спеціального програмного математичного забезпечення на основі застосування методів машинного навчання, а саме нейронних мереж, яке б було спроможне врахувати багатофакторні показники та знайти оптимальні алгоритми управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту. Метою статті є наведення способів оптимізації роботи вентиляційних установок для забезпечення мінімуму викидів радіоактивних аерозолів за межі нового безпечного конфайнменту в режимі реального часу, при обмеженнях на вартість електроенергії. У статті на основі аналізованих факторів, що впливають на неконтрольовані викиди повітря з радіоактивними аерозолями, запропоновано спеціальне програмне математичне забезпечення, яке дозволило виконати завдання та досягти мети дослідження. У його складі застосована нейронна мережа, навчання котрої проведено на основі розрахованих з експлуатаційних даних показників обігу повітря всередині та ззовні нового безпечного конфайнменту. State Scientific and Technical Center for Nuclear and Radiation Safety 2022-06-20 Article Article application/pdf https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/949 10.32918/nrs.2022.2(94).04 Nuclear and Radiation Safety; No 2(94) (2022): Nuclear and Radiation Safety; 35-43 Ядерна та радіаційна безпека; № 2(94) (2022): Ядерна та радіаційна безпека; 35-43 2073-6231 uk https://nuclear-journal.com/index.php/journal/article/view/949/707 Авторське право (c) 2022 Y. Pysmennyy, Y. Havrylko, P. Krukovskyi, I. Starovit, Y. Diadiushko |