ВВЕДЕНИЕ

● возможность произвольной компо

Для подключения внешних устройств

Процессы использования и перера

новки САС под любое количество

на основании кожуха установлен гер

ботки ядерного топлива на крупных

точек контроля и географическое

метичный соединитель. Схема узла ре

промышленных предприятиях (обога

расположение ЯОЗ;

гистрации СЦР, а также элементная ба

щение урана, изготовление тепловыде

● выполнение дополнительных функ

за рекомендовались специалистами от

ляющих элементов, переработка ис

ций диагностики системы и контро

дела ядерной безопасности Государст

пользованных тепловыделяющих эле

ля радиационной обстановки.

венного научного центра РФ — Физи

ментов, получение плутония и регене

ко энергетического института (ОЯБ

рация урана) требуют контроля за со

СОСТАВ

ГНЦ РФ – ФЭИ). БД прошел испыта

стоянием ядерной безопасности. Одна

ПРОГРАММНО ТЕХНИЧЕСКОГО

ния по утверждению типа средства из

из специфических, требующих реше

КОМПЛЕКСА

мерения, зарегистрирован в Государст

ния проблем, которая возникает при

В состав программно технического

венном реестре средств измерений под

обращении с ядерно опасными деля

комплекса входят средства сбора, пре

№18960 92 и допущен к применению в

щимися материалами вне реакторов, —

образования, обработки, хранения, пе

Российской Федерации (сертификат

предупреждение об аварии, вызванной

редачи, отображения информации и

RU.C.38.068.A №7131).

самоподдерживающейся цепной реак

средства аварийной сигнализации:

Средства связи с объектом обеспечи

цией (СЦР) деления при случайной

● преобразователи;

вают:

критичности технологического про

● средства связи с объектом;

● сбор и первичную обработку теку

цесса. Системы аварийной сигнализа

● средства вычислительной техники;

щих значений контролируемых па

ции (САС) предназначены для быстро

● средства звуковой и световой сигна

раметров, позволяющих обнаружить

го обнаружения и оповещения персо

лизации;

возникновение СЦР с помощью ко

нала о возникновении СЦР в ядерно

● программное обеспечение (ПО).

торых можно отслеживать общую ра

опасной зоне (ЯОЗ).

На основе существующих преобразо

диационную обстановку в ЯОЗ;

С каждым годом выдвигаются все

вателей (сигнализаторы ДРГ 1М, СЦР

● контроль отклонений параметров

более жесткие требования к САС, ко

ГНЦ РФ — ФЭИ, СВРД) был разрабо

радиационной обстановки за задан

торые регламентируются отраслевыми

тан блок детектирования (БД) мгно

ные уставки;

правилами ПБЯ 06 10 99 [1]. В насто

венного гамма излучения от СЦР типа

● формирование управляющих сигна

ящее время в САС используются тех

БДМГ 3504. БД предназначен для пре

лов на устройства звуковой и свето

нические средства, которые уже не

образования мощности поглощенной

вой сигнализации;

удовлетворяют ряду современных тре

дозы (МПД) и поглощенной дозы ано

● автоматическую диагностику БД и

бований. Поэтому приобрела актуаль

мально высокого уровня мгновенного

самодиагностику;

ность задача создания новых высоко

гамма излучения, сопровождающего

● ведение внутреннего архива собы

эффективных, высоконадежных сис

СЦР, в единичный импульс, а также

тий;

тем сигнализации. При решении этой

для преобразования МПД гамма излу

● обмен информацией со средствами

задачи учитывались следующие мо

чения, характеризующей радиацион

вычислительной техники.

менты:

ную обстановку, в частоту импульсов.

В качестве средств связи с объектом

● однозначное выполнение всех требо

Конструктивно БД состоит из следу

применяются программируемые кон

42

ваний ПБЯ 06 10 99;

ющих основных элементов: узла счёт

троллеры (ПК). В ПК используются

● системный подход к структуре САС;

чика с фильтром, двух плат и кожуха.

технические средства серийного про

www.cta.ru

СТА 2/2000

изводства, являющиеся достаточными

рийную (звуковую и световую) сигна

нала , светового сигнализатора зеле

для решения всех функциональных за

лизацию о возникновении СЦР и зву

ного цвета с указателем ВЫХОД, све

дач САС и удовлетворяющие требова

ковую и световую сигнализацию о ра

товых сигнализаторов красного цвета

ниям ГОСТ 21552 84 [2]:

диационной обстановке в ЯОЗ, а также

со знаком радиационной

опасности,

● по устойчивости к внешним воздей

указывают основные направления эва

установленных по периметру ЯОЗ. Уст

ствиям;

куации персонала для выхода из поме

ройства оптической сигнализации ра

● по параметрам питания;

щений за границы ЯОЗ.

диационной обстановки обеспечивают

● по категории исполнения.

Для звуковой сигнализации приме

индикацию нормальной обстановки в

ПК выполнены на базе комплекса

няются громкоговорители типа ГР 1.

ЯОЗ включением индикатора зеленого

технических средств для промышлен

Для световой сигнализации разрабо

цвета, предаварийной

обстановки

ного применения фирмы Octagon Sys

таны устройства оптической сигнали

(предупредительная сигнализация) —

tems серии MicroРС.

зации типа УОС 142. Конструктивно

включением индикатора желтого цвета

Средства вычислительной техники

устройство оптической сигнализации

и аварийной обстановки — включени

обеспечивают интерактивное взаимо

состоит из трех элементов: корпус, пе

ем индикатора красного цвета.

действие персонала с системой, обра

чатная плата, оптический экран. На

ботку и отображение контролируемой

печатной плате в зависимости от ис

СТРУКТУРА САС

информации на экране видеомонитора,

полнения устанавливаются 24 еди

Структура САС любой конфигурации

архивирование и протоколирование

ничных индикатора нужного цвета.

представляет единый комплекс про

информации, обмен информацией со

Параллельное их включение обеспечи

граммно технических средств с функ

средствами связи с объектом. Автоном

вает повышенную надёжность устрой

циональным и структурным резервиро

ность функционирования средств свя

ства. На оптическом экране выполня

ванием. САС выполняется в виде инте

зи с объектом независимо от средств

ется необходимая надпись или транс

грированной децентрализованной дву

вычислительной техники снимает осо

парант. При возникновении СЦР обес

хуровневой системы с объединением ее

бые требования к средствам верхнего

печивается индикация аварийной об

компонентов в локальную вычисли

уровня. Поэтому рабочее место дежур

становки в ЯОЗ включением светового

тельную сеть. В зависимости от количе

ного оператора системы (далее – пульт

сигнализатора красного цвета, свето

ства БД структура САС может изме

оператора) выполняется на базе обыч

вого сигнализатора красного цвета с

няться. САС может иметь различную

ного персонального компьютера.

указателем НЕ ВХОДИТЬ, световых

конфигурацию, от минимальной до

Средства звуковой и световой сигна

сигнализаторов желтого цвета с указа

максимальной. Минимальная конфи

лизации обеспечивают местную ава

телем направления эвакуации персо

гурация САС состоит из двух взаимно

СТА 2/2000

www.cta.ru

Р А З Р А Б О Т К И /К О Н Т Р О Л Ь Н О И З М Е Р И Т Е Л Ь Н Ы Е С И С Т Е М Ы

управления устройствами звуковой и

световой сигнализации во всех 15 ЯОЗ.

Состав ПК1 и ПК2 идентичен и зависит

от количества обслуживаемых БД и уст

ройств сигнализации.

Верхний уровень системы обеспечи

вает отображение местоположения

ЯОЗ с цветовой индикацией зарегист

рированных СЦР, отображение теку

щих значений контролируемых пара

метров, ведение архива, протоколиро

вание информации, ручную и автома

тическую диагностику БД и ПК. При

нормальном рабочем режиме вмеша

тельства дежурного оператора в работу

системы не требуется. Пульт оператора

автоматически выполняет функции,

предписанные управляющей програм

мой. С помощью видеомонитора и кла

виатуры дежурный оператор имеет воз

можность наблюдать за состоянием

контролируемых ЯОЗ и оборудования,

а также получать текстовые и звуковые

Условные обозначения:

сообщения.

ГР – громкоговоритель;

КРБ – контроль радиационной

безопасности;

ПК – программируемый контроллер;

БД – блок детектирования;

ЯОЗ – ядерно.опасная зона;

СЦР – самоподдерживающаяся

цепная реакция

Рис. 1. Структура системы

аварийной сигнализации

дублирующих ПК. Каждая взаимно

дублирующая пара ПК обслуживает от

2 до 30 БД (от 1 до 15 ЯОЗ). При увели

чении количества БД и ЯОЗ (больше 15

ЯОЗ, больше 30 БД) увеличивается ко

личество взаимно дублирующих пар

ПК. Максимальная конфигурация САС

поддерживает 8 взаимно дублирующих

пар, или 16 ПК. Структура максималь

ной конфигурации приведена на рис. 1.

Нижний уровень системы состоит из

БД, ПК и устройств звуковой и свето

вой сигнализации. Структура каналов

измерения и управления приведена на

Условные обозначения:

рис. 2. Для обеспечения требований бе

МРВ.16(24) – клеммные платы для

зопасности каждая ЯОЗ контролирует

установки модулей развязки;

ся минимум двумя независимыми БД.

5066 – процессорная плата;

Аварийная сигнализация срабатывает

5105 – блок питания;

от любого из двух БД. Взаимно дублиру

5208 – монтажный каркас;

ющая пара ПК (ПК1 и ПК2) обеспечи

5300 – счетчик/таймер;

вает сбор информации с БД, их диагно

5500 – контроллер Ethernet;

стику и управление устройствами зву

5600 – интерфейсная плата;

ковой и световой сигнализации. ПК1 и

БДМГ – блок детектирования

ПК2 принимают импульсные сигналы о

мгновенного гамма.излучения;

возникновении СЦР и число импульс

УОС.142 – устройство оптической

44

ные сигналы преобразования МПД в

сигнализации

ЯОЗ с 15 первых БД и выдают сигналы

Рис. 2. Структура каналов измерения и управления контроллера

www.cta.ru

СТА 2/2000

www.cta.ru

СТА 2/2000

Рис. 6. Экран радиационной обстановки на объекте

Рис. 4. Конфигурирование ОРС сервера

контроля

новении СЦР, радиационной обста

троля (рис. 6) — тренды, отражаю

По запросу оператора на экране ви

новке

и

состоянии

аппаратных

щие текущие и предельные значе

деомонитора отображается информа

средств. В ПК синхронно передаются

ния контролируемых параметров и

ция из архива (рис. 7).

значения аварийной и предаварийной

их изменения за данный промежу

В архиве фиксируется каждое изме

границ контроля радиационной обста

ток времени.

нение контролируемого параметра с

новки, команды оператора на проверку

Управляющая программа пульта

точностью до 1 мс. Глубина архивиро

САС или отключение сигнализации.

оператора позволяет перемещаться

вания определяется заданным разме

Через

фиксированные

промежутки

по планам объектов контроля с воз

ром и интенсивностью потока данных.

времени ОРС сервер производит син

можностью дополнительной детали

Данные из архива экспортируются в

хронизацию системного времени на

зации, просматривать состояние обо

электронные таблицы и базы данных

всех ПК,

посылая соответствующую

рудования. При нормальной обста

Microsoft Office 97 для подготовки от

команду на определенный групповой

новке цвет ЯОЗ и БД — зеленый. Из

четов.

сетевой адрес.

менение радиационной обстановки

Кроме архива

данных,

система

При работе САС на экране видеомо

на объекте контроля сопровождается

предусматривает

ведение

архива

нитора пульта оператора отображают

автоматическим изменением цвета

тревог. Архив тревог служит для за

ся:

фона на желтый или красный в поле

писи в ASCII файл на жестком маг

● объемные многоуровневые и разно

соответствующих ЯОЗ и БД. В случае

нитном диске информации об изме

масштабные видеограммы с место

возникновения СЦР фон соответст

нении значений

контролируемых

положением ЯОЗ и цветовой инди

вующих ЯОЗ окрашивается в крас

параметров с регистрацией времени

кацией возникновения СЦР и радиа

ный цвет.

возникновения отклонений и номе

ционной обстановки (рис. 5);

Помимо видеоинформации приме

ра контрольной точки или обозначе

● подробная информация о состоя

няется голосовая и тональная сигнали

ния устройства, а также сообщений,

нии каждого БД в ЯОЗ и о радиаци

зация о возникающих отклонениях с

содержащих тексты из словаря со

онной обстановке на объекте кон

использованием Sound Blaster.

бытий.

47

СТА 2/2000

www.cta.ru

ной безопасности

Министерства по

атомной энергии Российской Федера

ции дала положительный отзыв и сво

им решением рекомендовала про

граммно технический комплекс для

применения в отрасли.

На ПО «Маяк» создан первый про

мышленный образец САС, эксплуата

ция которого должна подтвердить по

ложительные результаты испытаний

программно технического

комплекса,

предназначенного

для

построения

многоканальных САС о возникнове

нии СЦР.

Авторы статьи выражают благодар

ность Борису Рязанову, Владимиру Ли

тицкому, Юрию Юшину за предостав

ленную техническую информацию и ока

занную помощь в разработке и испыта

ниях комплекса. ●

ЛИТЕРАТУРА

Рис. 7. Просмотр архивной информации по зонам

1. ПБЯ 06 10 99. Правила проектирова

ния и эксплуатации систем аварийной сиг

В функции оператора входят следую

требованиям ПБЯ 06 10 99 и получил

нализации о возникновении самоподдер

щие действия:

положительное заключение о его при

живающейся цепной реакции и организа

● наблюдение за состоянием объектов;

менении.

ции мероприятий по ограничению ее по

● фиксация и отбой аварийных сигна

Использование в САС совмещения

следствий.

лов;

каналов контроля СЦР и радиацион

2. ГОСТ 21552 84. Средства вычислитель

● корректировка границ срабатывания

ной обстановки существенно расши

ной техники. Общие технические требова

БД.

ряет потребительские свойства ком

ния, правила приемки, методы испытаний,

Все оперативные воздействия внутри

плекса. Кроме выполнения основ

маркировка, упаковка, транспортирование

управляющей программы пульта опе

ной функции — регистрации СЦР,

и хранение.

ратора разрешены только при наличии

САС позволяет контролировать ра

у оператора соответствующих прав до

диационную обстановку до и после

Авторы —

ступа.

возникновения СЦР и вести посто

сотрудники ОКБ КИП и А

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

янный контроль за

исправностью

ПО «Маяк»

технических средств

регистрации

456780, г. Озерск,

Описанный программно техничес

СЦР.

Челябинской области,

кий комплекс прошел испытания в

Приборная комиссия по методам и

ул. Ленина, 31

ОЯБ ГНЦ РФ — ФЭИ на соответствие

средствам контроля параметров ядер

Телефон/факс: (35171) 441489

www.cta.ru

СТА 2/2000