Загальний опис АСКРО

1 Основні положення
     Мета створення автоматизованої системи контролю радіаційної обстановки (АСКРО) — підвищення рівня радіаційної безпеки АЕС шляхом автоматизації процесів вимірювання, збору, обробки, візуалізації, архівування та зберіганя інформації про параметри радіаційної обстановки (РО) на:

  • проммайданчику (ПМ) АЕС, яка характеризується наявністю основних джерел радіоактивності;
  • санітарно-захисній зоні (СЗЗ); 
  • зоні спостереження (ЗП) з населеними пунктами, розташованими в межах цієї зони. 

   Система забезпечує виявлення як стрибкоподібного, так і «повільного»   підвищення рівня РО. Під «повільною» зміною — розуміються зміни РО на досить тривалому інтервалі часу (год). Стрибкоподібна зміна РО може бути обумовлена: 

  • залповим радіоактивним викидом з об’єкта;
  • зміною погодних умов;
  • появою джерел радіоактивних випромінювань поза об’єктом.

    АСКРО забезпечує збір і зберігання одержуваної в режимі реального часу інформації, необхідної для визначення з ймовірністю, не нижче заданої, відносних зміни параметрів РО, що перевищують задані значення в будь-якій точці контрольованих територій у поточний момент часу.

                                                              2 Перелік контрольованих параметрів
    Відповідно до технічного завдання визначені діапазони вимірювання при нормальній радіаційній обстановці (НРО) та аварійної радіаційну обстановку (АРО), які наведені в таблиці 1.
Таблиця 1 — Перелік контрольованих радіаційних параметрів і діапазони їх їх вимірювання

Контролюємийрадіаційний  параметрОдиниця виміруДіапазон контролюПохибкавимірів
при НРОпри АРО
1. Потужність дози гамма — випромінювання  Зв/свід 1*10-11 до 1*10-8від 1*10-11 до 3*10-440%
2. Об’ємна активність радіоактивних аерозолів, яка вимірюється за бета-випромінюванням  Бк/м3не контролюєтьсявід 4*10-1 до 4*10440%
3. Об’ємна активність радіонуклідів йоду (I131)  Бк/м3не контролюєтьсяот 2 до 2*10560%
4. Об’ємна активність радіонуклідів у воді,  які вимірюються за гамма-випромінюванням   Бк/м3від  2*103 до 2*106від 2*103 до 2*10635%

       Діапазони вимірювання контрольованих радіаційних параметрів в вентрубах, одержуваних із системи АСРК, наведені в таблиці 2
       Таблиця 2 — Діапазони вимірювання контрольованих радіаційних параметрів в вентрубах, одержуваних із системи АСРК

Контролюємийрадіаційний  параметрОдиниця виміруДіапазон контролюПохибкавимірів
при НРОпри АРО
1. Потужність дози гамма — випромінювання    Зв/свід 1*10-11 до 1*10-8від 1*10-11 до 3*10-440%
2. Об’ємна активність радіоактивних аерозолів, яка вимірюється за бета-випромінюванням    Бк/м3від 3 до 3*103від 3*102 до 3*10540%
3. Об’ємна активність радіонуклідів йоду (I131)    Бк/м3від 4*101 до 4*104від 4*103 до 4*10860%
4. Об’ємна активність ІРГ    Бк/м3від 4*103 до 4*107від 4*106 до 4*101060%

3 Структура АСКРО
            АСКРО побудована як централізована інформаційна система з розподіленою організацією збору та обробки інформації (відповідно з 5.3 ДСТУ 95.1.01.03.024-97) і являє собою територіально розподілену дворівневу систему. Елементи АСКРО розміщуються на проммайданчику (ПП) АЕС, в санітарно захисній зоні (СЗЗ) і зоні спостереження (ЗН).
            Відповідно до вимог ТЗ і НП 306.1.02/1.034-2000, за своїм призначенням і впливом на безпеку АСКРО в цілому відноситься до систем нормальної експлуатації, важливих для безпеки і має класифікаційне позначення — 3Н. Окремі елементи АСКРО (обладнання верхнього рівня, засоби автоматизованих постів контролю), відмова яких не впливає на виконання базових функцій АСКРО — відносяться до класу 4Н. Вимоги до класу безпеки пересувного посту контролю (ППК)  не пред’являються.
            Технічні засоби  АСКРО за рівнями ієрархії розділені на дві підсистеми:
  • Підсистему нижнього рівня (НР);
  • Підсистему верхнього рівня (ВР).
            Технічні засоби підсистеми НР виконують наступні функції:
  • вимірювання радіаційних параметрів в зоні спостереження;
  • вимірювання метеопараметров;
  • збирання та первинна обробка інформації з усіх засобів вимірювання;
  • інформаційний обмін;
 • відображення інформації.
            Технічні засоби підсистеми ВР виконують наступні функції:
  • обробка інформації та прогнозування змін радіаційної обстановки в зоні контролю;
  • відображення інформації;
  • архівування та документування інформації;
  • інформаційний обмін із суміжними системами.
            Технічні засоби  НР АСКРО об’єднані у функціонально закінчені об’єкти, виконующие основні функції АСКРО не залежно від працездатності технічних засобів ВР.
            До складу підсистеми НР входять:
  • Пости контролю (ПК) в різних виконаннях, забезпечують можливість їх розміщення як всередині будівель на ПМ, так і на території СЗЗ і ЗС в спеціальних спорудах (пост-контейнерах);
  • підсистеми збору, обробки та візуалізації даних (ССД), які разміщені як на території ПМ, так і в будинку ЦПК;
  • пересувні (мобільні) пости контролю (ППК).
У складі АСКРО застосовуються наступні типи ПК:

1) Пости-контейнери у наступних виконанях:
• ПК радіаційних і метеорологічних параметрів навколишнього середовища на ЦПК (ПК ЦПК, 1 пост);
• ПК радіаційних параметрів навколишнього середовища в СЗЗ і ЗС (ПК ОС, 10 постів);
• ПК радіаційних параметрів навколишнього середовища на ПМ (КМПК, 2 пости).
2) ПК радіаційних параметрів на ПМ:
• ПК рідких скидів (КМЖС, 2 пости);
• ПК ПЕД на дахах будівель і споруд (8 постів).
3) Пересувні пости контролю (ППК, 2 пости).
4 Місця розташування постів на ПМ і СЗЗ
     На етапі технічного проектування була проведена оцінка достатності ПК, оптимальності місць їх розташування, достатності обсягу контролю постів контролю і системи АСКРО в цілому.
     При визначенні кількості та місць розташування ПК виходили з того, що система постів АСКРС має гарантувати, що викид, для якого існують такі метеорологічні умови, що в деякій точці за межами СЗЗ буде перевищена потужність дози, яка обумовить за два тижні дозу 1 мЗв, Під реєстрацією розуміється достовірне перевищення рівня фону.
     З картограм ізоліній ймовірності виявлення висотного викиду, що  побудувані на основі реальних статистичних даних по повторюваності напрямків і швидкості вітру для різних категорій стійкості атмосфери, найбільш високі ймовірності виявлення висотного викиду припадають на пости контролю, що  розташовані на ПМ.                                                                                       5Описпостівконтролю
    Пост контролю радіаційних параметрів навколишнього середовища на проммайданчику  (ПК КМПК)

    Структурна схема ПК КМПК наведена на малюнку 1. 

малюнок 1

Пости контролю КМПК розміщуються в спеціально доопрацьованих морських контейнерах. До їх складу входять:

  • шафа управління;
  • засоби підтримки мікроклімату в утепленому приміщенні поста; 
  • системи пожежної та охоронної сигналізації; 
  • датчик ПЕД; 
  • комплексний монітор навколишнього середовища; 
  • повітро-фільтрувальна установка (ВФУ) з акустичним витратоміром АРГ-31.2

     Шафа управління (ШУ-D) ПК КМПК забезпечує збір дан-них від датчика ПЕД та комплексного монітора ОС, управління коштами підтримання мікроклімату, контроль пожежної та охоронної сигналізації, і передачу даних по каналах RS-485/422 на станції збору даних підсистем ССД1 і ССД2.
     Датчик ПЕД
     У якісті датчика ПЕД використовується блок детектування БДМГ — АТ 2343.   
     Комплексні монітори (КМ):

          1) УДА-1 АБ, призначений для безперервних вимірювань об’ємної активності (ОА) радіоактивних аерозолів в повітрі, як в автономному режимі так і в складі автоматизованих систем.

          2) УДІ-1 Б, призначений для безперервного вимірювання і контролю об’ємної активності (ОА) радіонуклідів йоду в повітрі.   

     Воздухофільтровальная установка, що забезпечує можливість періодичного лабораторного контролю об’ємної активності, являє собою перекачувальний пристрій.  Для вимірювання обсягу витрат  повітря через ВФУ використовується акустичний витратомір типу АРГ-31.2.

    Пости контролю радіаційних параметрів навколишнього середовища на території СЗЗ і ЗС
    Пости контролю ОС розміщуються в контейнерах. Застосовуються два виконання — ПК ОС1 і ПК ОС2.
    Структурні схеми ПК ОС1 і ПК ОС2 наведені на рисунках 2 і 3.
    До складу ПК ОС1 входить:

  •   шафа управління  засоби підтримки мікроклімату в утепленому приміщенні поста;
  •   системи пожежної та охоронної сигналізації;
  •   датчик ПЕД;
  •   повітро-фільтрувальна установка (ПФУ) з акустичним витратоміром АРГ-31.2;
  •   комплект радіоустаткування в складі ПК ОС призначений для організації зв’язку з підсистемою ССД1 і ССД ЦПК по каналах радіозв’язку.
  •   джерело безперебійного живлення з двома додатковими батареями для забезпечення роботи посту контролю протягом 24 годин (при зникненні зовнішнього живлення)
малюнок 2
малюнок 3

Відмінність складу обладнання ПК ОС1 від ПК ОС2 полягає в тому, що в останній ньому відсутня повітро-фільтрувальна установка з вбудованим витратоміром.

        Пост контролю ПЕД (ПК ПЕД)
        ПК ПЕД складається з двох датчиків ПЕД, один з яких пов’язаний з ССД1, а інший з ССД2.
        Пост контролю рідких скидів (ПК КМЖС1) 

        Структурна схема ПК КМЖС1 наведена на малюнку 4.
        ПК КМЖС1 розміщується в контейнері і забезпечує вимірювання ПЕД в районі розміщення контейнера та визначення радіаційних параметрів у підводному і скидному каналах ХАЕС, при цьому застосовується два комплексні монітора об’ємної активності рідких скидів GLM 201-1/3.

        Шафа управління ПК (ШУ) виконує функції збору даних від датчика ПЕД по каналу RS-485/422 і від комплексних моніторів по каналах RS-232 і передачу даних на станції збору даних підсистем ССД1 і ССД2 по каналах RS-485/422.

       Пост контролю рідких скидів (ПК КМЖС2)       ПК КМЖС2 розміщується в контейнері, забезпечує вимірювання ПЕД в районі розміщення контейнера та визначення радіаційних параметрів в скидної воді, при цьому застосовується комплексний монітор об’ємної активності рідких скидів. ПК КМЖС2 має також датчик ПЕД, розміщений у районі бризкальних басейнів.

       Шафа управління поста контролю (ШУ) виконує функції збору даних від датчиків ПЕД по каналу RS 485/422 та від комплексних моніторів по каналах RS-232 і передачу даних на станції збору даних (ССД1 і ССД2) по каналах RS-485/422.

малюнок 4

 Пост контролю на території ЦПК (ПК ЦПК)
        Склад обладнання ПК ЦПК:

  • шафа управління
  • засоби підтримки температури в утепленому приміщенні поста;
  • системи пожежної та охоронної сигналізації;
  • датчик ПЕД;
  •  УДА-1АБ;
  •  УДІ — 1Б;
  •  повітряно-фільтрувальна установка з акустичним витратоміром АРГ-31.2
  • метеорологічний пост АСКРО.

             Метеорологічний пост складається з двох метеокомплексов. Збір метеорологічних параметрів від шаф управління метеокомплексамі здійснюється по каналу RS-485/422.

             Пересувні пости контролю (ППК) 
             До складу ППК входять:

  • автомобільне шасі
  • засіб вимірювання ПЕД, об’ємної активності аерозолів і йоду, метеорологічних параметрів;
  • радіоустаткування.

             Станція збору даних ССД ЦПК представляє собою пристрій, що призначений для реалізації функцій збору, передачі та обробки інформації постів контролю на засобах нижнього рівня, а також управління та організації інформаційного обміну у всіх режимах роботи.   

           Підсистеми збору даних ССД1, ССД2

 Підсистема збору даних складається з:

  • шафи нижнього рівня (ШНУ);
  • джерела безперебійного живлення (ИБП);
  • шафи радіоустаткування (ШРО).

            ШНУ (ШНУ-D) забезпечує збір, обробку, відображення і зберігання даних з ПК проммайданчика по каналах зв’язку RS-485/422 і з ПК СЗЗ і ЗС по радіоканалу, а так само для організації інформаційного обміну з суміжною апаратурою за всіма режимами роботи.
            Шафа радіоустаткування (ШРО-2) являє собою пристрій, призначений для організації радіозв’язку між постами контролю та станціями збору даних за всіма режимами роботи.
            До складу шафи радіообладнання входять такі структурні одиниці:

  • блок перетворення інтерфейсів;
  • система вторинного електроживлення;
  • блок вхідних та узгоджуючих клем.

            До складу всіх ПК включені засоби вимірювання потужності дози гамма-випромінювання. До складу стаціонарних постів контролю ПК ОС, ПК КМПК, включені джерела резервного електроживлення (для ПК ОС — ИБП, а для ПК КМПК — резервний фідер електроживлення), що використовуються в разі несправності електроживлення загального призначення.
            ИБП здатні забезпечити працездатність тракту вимірювання потужності дози гамма-випромінювання та передачу інформації на ССД протягом 24-х годин (підтверджується випробуваннями).
            У випадку несправності каналів передачі даних, ШУ ПК передбачають можливість підключення до переносної технологічної ПЕОМ для передачі даних про контрольованих параметрах. До складу устаткування ПК ОС, ПК КМПК входять технічні засоби пожежної та охоронної сигналізації, засоби підтримки мікроклімату в контейнері. Обладнання ШУ ПК, забезпечує можливість підключення до будь-якого з ПК інформаційного табло для відображення інформації, що характеризує потужність дози гамма-випромінювання.
   До складу підсистеми ВР входять:

  • сервер баз даних радіаційних і метеорологічних параметрів, прикладних програм;
  • АРМ прогнозування зміни радіаційних параметрів;
  • АРМ дозиметриста;
  • АРМ інженера-оператора;
  • АРМ ЦЩРК;
  • табло загального користування;
  • засоби документування;
  • засоби локальної обчислювальної мережі ЦПК АСКРО.

            До складу устаткування ЦПК АСКРО входить вищезазначене обладнання підсистеми ВР АСКРО, а так само обладнання підсистеми НР — ССД ЦПК. Устаткування НР ЦПК дубльовано. При виході з ладу основного комплекту обладнання підсистеми ССД ЦПК її функції бере на себе ССД1. ССД ЦПК і ССД1 територіально розосереджені і пов’язані між собою дубльованими каналами зв’язку. Зв’язок ССД ЦПК з обладнанням ВР здійснюється через гальванічно-розв’язані лінії зв’язку.
            Підсистеми станцій збору даних (ССД1, ССД2), розташовані на проммайданчику, і ССД ЦПК, розташовані в будівлі ЛЗРК, включають шафи нижнього рівня (ШРУ), шафи вводу живлення (ШВП), монтажні каркаси з джерелами безперервного електроживлення (ИБП), шафи радіоустаткування (ШРО-2), коробки розподільчої (КР-А), комплекту антено-фідерних пристроїв ССД, шафи кросової (ШК1).