Способ предаварийного, аварийного и поставарийного контроля источников радиационной, химической и взрывопожарной опасности в герметичных обитаемых объектах, преимущественно подводных лодках, и комплексная система для его осуществления

Способ предаварийного, аварийного и поставарийного контроля источников радиационной, химической и взрывопожарной опасности в герметичных обитаемых объектах, преимущественно подводных лодках, и комплексная система для его осуществления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к области методов и средств обеспечения радиационной, химической и взрывопожарной безопасности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов, в том числе защищенных командных пунктов, салонов самолетов, производственных, лабораторных и складских помещений и т.п.

Повышение ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной безопасности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов (далее - ПЛ) является актуальной научно-технической задачей, решение которой существенно уменьшит риск гибели людей и техники.

Наиболее эффективным направлением повышения ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной безопасности подводных лодок и других герметичных обитаемых объектов является своевременное распознавание предаварийных состояний источников ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной опасности (далее - источников опасности) для предотвращения их перехода в аварийное состояние, что возможно путем реализации предаварийного контроля этих источников опасности. В случае перехода источников опасности в аварийное состояние требуется аварийный и поставарийный контроль.

Боевые и технические средства ПЛ, являющиеся источниками ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной опасности, при отклонении от норм функционирования оказывают непосредственное воздействие на внутреннюю среду помещений. Проявляется оно в виде аномального возрастания концентрации химических веществ, аэрозолей и взрывопожароопасных компонентов, интенсивности полей гамма и нейтронного излучений, объемной активности воздушной среды в помещениях. Это обстоятельство создает объективную предпосылку для осуществления предаварийного контроля, основанного на контроле этих изменений с целью заблаговременного распознавания как фактов, так и причин ухудшения обстановки и своевременного принятия необходимых защитных мер.

В современных системах контроля значительная часть аппаратно-программных средств задействована на решение типовых задач радиационного, газового и химического контроля, нацеленных на распознавание начала аварийных процессов и контроля их развития.

Очевидно, что в значительной мере недостатки существующих методов контроля (а это, в первую очередь, низкие чувствительность и достоверность методов) обусловлены принятым способом оперативного контроля, реализованным в корабельных системах многоцелевого контроля всех поколений. Этот способ, как правило, основан на автоматическом регулярном сравнении результата измерения с каким-то заданным значением (уставкой) и выдачей соответствующего сигнала в случае превышения этого значения (см., например, Михайлов B.C. Теория управления. Киев, Издательство "Выща школа", Головное издательство, 1988 г.). Способ достаточно прост и реализуется, не требуя какой-то усложненной обработки информации. Однако влияние на результаты измерения режимов работы оборудования, завышение значений пороговых уставок с целью снижения вероятности ложных тревог, взаимное влияние различных многочисленных факторов приводит к получению ложной информации, снижению оперативности и достоверности контроля, повышению вероятности пропуска информации о предаварийных и аварийных состояниях оборудования и отсутствию возможности в большинстве случаев идентификации причин выхода контролируемого параметра за установленные пределы, что позволяет признать существующий регламент контроля как не соответствующий современным требованиям.

Применяемые в системе контроля датчики (блоки детектирования, газоанализаторы) не позволяют в полном объеме контролировать необходимые реперы предаварийных состояний источников ядерной, радиационной, химической, взрывопожарной и других видов опасности ввиду отсутствия требуемых типов датчиков радиационного или химического контроля или их недостаточной чувствительности. Также эффективной реализации предаварийного контроля препятствует отсутствие обоснования точек контроля для обеспечения высокой оперативности и достоверности контроля и отсутствие алгоритмов распознавания предаварийных состояний технических средств и оборудования объекта.

Известны способы и системы контроля для различных объектов, предназначенные для обеспечения безопасности объекта, в том числе радиационной, химической и взрывопожарной.

Известна система дистанционного радиационного контроля состояния объекта (Патент РФ на изобретение №2182343, МПК G01T 1/167, опубл. 10.05.2002 г.), содержащая блоки детектирования нейтронного излучения, кабельный канал, устройство обработки и регистрации информации, в систему введены блоки детектирования альфа- и бета-излучений, блоки детектирования гамма-излучения, спектрометры гамма-излучения, блоки детектирования альфа-аэрозолей, трития и радона, а также модемы-вычислители, блок первичной обработки и анализа информации и мультиканальные модемы, а в качестве устройства обработки и регистрации информации использована персональная ЭВМ с устройствами отображения, регистрации информации и сигнализации, при этом модемы-вычислители физически связаны с соответствующими блоками детектирования излучений и посредством информационного моноканала соединены с блоком первичной обработки и анализа информации, который каналами связи, образованными мультиканальными модемами, телефонной линией, коаксиальным кабелем, линией связи типа "витая пара", радиоканалом связан с персональной ЭВМ.

Однако описанный способ контроля и система контроля эффективны только на стационарных объектах, где возможно удалить источники излучения и модемы-вычислители друг от друга, где блоки первичной и вторичной обработки информации располагаются в безопасном относительно возможных возмущающих температурных и радиационных воздействий месте, где допустимо применять телефонные линии связи и радиоканалы, но не могут быть применены в условиях подводной лодки и других автономных герметичных обитаемых объектов с ядерной энергетической установкой.

Кроме того, описанный способ и система контроля не обеспечивают контроль источников химической и взрывопожарной опасности, не могут обеспечить контроль предаварийных состояний источников ядерной и радиационной опасности ввиду отсутствия блоков детектирования повышенной чувствительности и селективности к характерным излучениям источников опасности, находящимся в предаварийном состоянии, и отсутствия способов и алгоритмов обработки информации для идентификации предаварийного состояния источников ядерной и радиационной опасности.

Известны способ и система обеспечения безопасности объекта, в том числе химической, по патенту РФ на изобретение №2303818, МПК G08B 21/12, опубл. 27.07.2007 г., согласно которому обнаруживают наличие опасного вещества при помощи приборов газового анализа. Контроль наличия опасного вещества осуществляют не менее чем в двух точках датчиками определения наличия опасного вещества. Сначала определяют наличие опасного вещества, а при его обнаружении определяют концентрацию. Далее по концентрации при помощи аппаратно-программных средств вычисляют место положения объекта, выделяющего вредное вещество. После обнаружения опасного вещества на место его положения ориентируют по меньшей мере одну видеокамеру. Предложенная система содержит аппаратно-программный комплекс с компьютером, к которому через плату видеоввода подключены одна или несколько видеокамер, установленных с возможностью поворота, а через плату захвата звука - один или несколько микрофонов. К компьютеру также подключены посредством проводной или беспроводной линии связи не менее двух датчиков определения наличия опасного вещества. Это изобретение позволяет повысить безопасность населения на объектах массового скопления людей путем точного установления местонахождения объекта, выделяющего опасное вещество.

Однако данная система не позволяет контролировать предаварийные состояния источников ядерной, радиационной и пожарной опасности и не эффективна в условиях затесненных загроможденных оборудованием помещений ПЛ и других автономных герметичных обитаемых объектов.

Известна информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта по патенту РФ на изобретение №2536351, МПК G06F 17/00, G08B 23/00, G01W 1/00, опубл. 20.12.2014 г., которая содержит средства получения натурных данных технологического процесса и экологической обстановки участков опасного производственного объекта во времени, включающие датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня и потерь жидкого опасного вещества на оборудовании передачи опасных веществ на технологических участках, снабженных пультами экстренного реагирования, датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня, потерь и температуры жидкого опасного вещества, размещенные на участках хранения, датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня и потерь жидкого опасного вещества и видеокамеры, размещенные на погрузочно-разгрузочных эстакадах, программируемые коммутаторы, к входам которых подключены упомянутые датчики, а выходы через маршрутизаторы первичной информации связаны с визуальными табло данных технологического процесса и экологической обстановки и с локальными технологическими сетями участков хранения. Каждая из этих технологических сетей снабжена автоматизированным рабочим местом (АРМ) мастера участка, выполненными с возможностью учета текущего расходования межрегламентного и межремонтного периода периферийного оборудования, оценки локального уровня безопасности и локальных управляющих воздействий периферийного оборудования для обеспечения установленного уровня безопасности. Кроме того, каждая из сетей участков через маршрутизатор участка подключена к единой технологической сети предприятия, связанной через видеоконцентратор с упомянутыми видеокамерами, и через маршрутизатор административной сети - с административной сетью, к которой подключены автоматизированное рабочее место (АРМ) мастера цеха, автоматизированное рабочее место (АРМ) служб цеха, сервер базы данных, и через центральный маршрутизатор - к информационно-аналитическому центру (ИАЦ) предприятия для комплексной оценки безопасности опасного производства, а также к дежурно-диспетчерской службе предприятия, выполненным с возможностью разноуровневых локальных и централизованных управляющих воздействий с одновременным информированием диспетчерской территориальных служб контроля чрезвычайных ситуаций.

В то же время данная система не предназначена для контроля предаварийных состояний источников ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной опасности и не может быть размещена на ПЛ и других герметичных обитаемых объектах по своим структуре и конструктивным решениям.

Известен способ диагностики предпожарной ситуации и предотвращения возникновения пожара (Патент РФ на изобретение №2175779, МПК G08B 17/117, опубл. 10.11.2001 г.), включающий измерение при помощи узла датчиков информативных параметров, в качестве которых измеряют концентрации газообразных продуктов термодеструкции - CO, CO₂, HCl, H₂, CH₄, NH₃, O₃, Cl₂, H₂S, SO₂, HCOH, NO_x, C₆H₅OH и других газов - восстановителей и окислителей, а также концентрацию дыма и температуру воздуха, измерение времени запаздывания сигнала от каждого из датчиков с использованием имитатора возгорания, определение значений производных зависимостей изменения от времени информативных параметров, измеренных каждым датчиком во временном интервале 0,1-60 с, определяют для каждой зависимости информативных параметров от времени, по крайней мере, одно значение производной, определяют приведенное значение каждого из измеренных информативных параметров как величину, равную произведению значения производной на соответствующее каждому датчику время запаздывания, контролируемый воздух отбирают из различных точек зоны потенциальной пожароопасности и принудительно транспортируют к узлу датчиков при помощи побудителя расхода по каналам транспортировки, каждый из которых соответствует определенной точке забора контролируемого воздуха, а полученную информацию представляют с помощью гистограмм. По результату обработки данных параметров судят о возникновении предпожарной ситуации.

Данный способ позволяет упростить диагностику предпожарной ситуации и обеспечить наиболее раннее обнаружение возгорания, однако он является не эффективным для ПЛ, поскольку перечисленные выше продукты термодеструкции не являются характерными для предаварийного предпожарного состояния корабельных источников взрыво- и пожароопасности и не выделяются в контролируемых количествах, а также этот способ не предназначен для контроля источников ядерной и радиационной опасности.

Кроме того, данный способ направлен на раннее обнаружение уже возникшего возгорания, а не на обнаружение перехода источника опасности в предаварийное предпожарное состояние.

Известны также способы и системы раннего обнаружения пожара, например способ обнаружения пожара и интеллектуальная станция управления для осуществления способа (Патент РФ на изобретение №2344859, МПК A62C 3/00, G08B 17/00, опубл. 27.01.2009 г.). Способ состоит в постоянном выделении факторов пожарной опасности среды контролируемого объекта, преобразовании выделенных факторов в массив оцифрованных данных, сопоставлении этого массива данных с массивом априорных данных, классификации полученных результатов сопоставления в соответствии с экстремумами и выработке, в зависимости от класса опасности, управляющего сигнала. Интеллектуальная станция управления содержит корпус с последовательно расположенными в нем аспирационным устройством, процессором, прибором управления, узлом исполнительных органов и каналом пожаротушения, причем аспирационное устройство состоит из последовательно расположенных входного трубопровода, термодатчика, вентилятора, фильтра грубой очистки от пыли, фильтра тонкой очистки от пыли, модуля датчиков, выхлопного трубопровода, а процессор содержит блок аналого-цифровых преобразователей, блок функциональных измерений и корреляций, блок управления и программирования.

Техническим результатом этого способа декларируется повышение достоверности обнаружения пожара за счет непрерывного сравнения совокупности текущих информативных параметров с массивом совокупностей заданных информативных параметров, причем в результате вырабатывается управляющий сигнал на тушение только при условии максимального совпадения совокупности текущих информативных параметров с одной из совокупностей заданных информативных параметров.

Однако и этот способ не позволяет распознавать предаварийное предпожарное состояние оборудования для недопущения пожара, а также имеет ограниченные функциональные возможности, так как не позволяет контролировать предаварийные состояния источников радиационной и химической опасности и взрывоопасных источников.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному по изобретению способу является способ предаварийного контроля, описанный, например, в статье «Основы метода раннего обнаружения аварийных и предаварийных состояний технологического оборудования и помещений на основе мониторинга микро- и наночастиц» (авторы Александров П.А., Калечиц В.И. и др., РНЦ «Курчатовский институт», Москва, Институт проблем комплексного освоения недр (ИПКОН) РАН, Москва, см. на сайте в Интернете www.nanonewsnet.ru по ссылке www.ntsr.info/upload/My/nauka/monitav.doc).

В этой статье предложен способ контроля предаварийных и аварийных состояний электрооборудования, раннее обнаружение течей и дефектов паропроводов, контроль эффективности воздушных фильтров, контроль механических свойств металлов путем измерения в воздухе помещений концентрации высокодисперсных аэрозолей, образующихся в результате нагрева различных технических средств, оборудования и материалов, а также при термодеструкции полимерных материалов, электротехнических узлов и элементов. Предложенный способ подтвержден результатами выполненных экспериментов.

Однако путем контроля только концентрации (но не спектра) высокодисперсных аэрозолей в условиях большого числа различного оборудования и интенсивности технологических процессов на ПЛ, как правило, не удается различить конкретный вид оборудования, находящегося в предаварийном состоянии, что является явным недостатком этого способа, а состояние части оборудования и технологических процессов таким способом контролировать невозможно. Например, состояние активной зоны реактора нужно контролировать датчиками радиационного контроля, состояние газовоздушной среды на предмет взрывопожарной, химической и токсической опасности - газоанализаторами, на предмет показателей обитаемости - газоанализаторами и датчиками микроклимата. Во время же развития аварии и после нее контроль высокодисперсных аэрозолей не дает информации об опасных факторах и поэтому не эффективен.

Таким образом, данным способом и предложенной системой раннего обнаружения аварийных и предаварийных состояний (РОАП) невозможно решить задачу предаварийного, аварийного и поставарийного контроля на ПЛ.

В качестве прототипа заявленной комплексной системы предаварийного, аварийного и поставарийного контроля источников радиационной, химической и взрывопожарной опасности в герметичных обитаемых объектах, в том числе в подводных лодках (ПЛ), выбрана наиболее близкая по технической сущности известная система радиационного и химического контроля - система информационно-управляющая многоцелевого назначения ИУС МН (см. Технические условия АБЛК.412162.001ТУ. М., ОАО «СНИИП», 2006 г.), предназначенная для контроля радиационной и химической обстановки на объектах ВМФ в нормальной обстановке и при развитии аварии.

Данная система контроля ИУС МН для конкретного объекта может быть реализована по трехуровневой магистральной схеме или радиальной схеме (архитектуре).

На нижнем уровне системы производится получение измерительной информации датчиками системы (блоками и устройствами детектирования и газоанализаторами), на следующем уровне - сбор и предварительная обработка информации от датчиков системы, далее информация передается на верхний уровень, где происходит ее окончательная обработка с идентификацией текущей обстановки, сигнализацией об отклонении параметров от уставок и подготовкой проектов рекомендаций по действиям в сложившейся обстановке.

Система обеспечивает выполнение следующих основных функций: измерение уровней ионизирующего излучения и активности различных сред и представления результатов измерения; измерение концентрации компонентов в воздушной среде и представление результатов измерения; измерение индивидуальных доз внешнего облучения и инкорпорации радиоактивных веществ (индивидуальный дозиметрический контроль) и представление результатов измерения; сигнализацию о превышении значений пороговых уставок; аварийный контроль радиационной и химической обстановки.

Кроме того, известная система может осуществлять и дополнительные функции, такие как решение расчетно-аналитических задач с выдачей сигналов-рекомендаций на пульты и табло системы; автоматическую выдачу команд на включение средств сигнализации и управления; хранение и документирование измеренных параметров и обобщенной информации; обмен информацией с внешними системами по каналу межмашинного обмена.

Аппаратно система ИУС МН включает в себя:

- устройства обработки информации и формирования команд, мультиплексоры и трансляторы, информационные каналы, центральный пульт управления системой и другие пульты и устройства для сбора, предварительной и высокоуровневой обработки измерительной информации и управления;

- блоки и устройства детектирования радиационного контроля для контроля мощности поглощенной дозы гамма-излучения, плотности потока запаздывающих, промежуточных и быстрых нейтронов, объемной активности радиоактивных газов, контроля импульсной гамма - нейтронной дозы, мощности поглощенной эквивалентной дозы бета-гамма излучения в кожных покровах, контроля активности забортной воды, контроля дозы фотонного излучения, объемной активности бета-радиоактивных аэрозолей в воздухе, прибор радиометрический, комплект индивидуальных дозиметров термолюминесцентных;

- газоанализаторы для контроля объемной концентрации кислорода, водорода, оксида углерода, диоксида углерода, хладонов, паров пронита, метанола в газовоздушной среде помещений ПЛ.

Однако система ИУС МН не может обеспечить решение задач предаварийного контроля для ПЛ в связи с реализованным в ней традиционным общим подходом, нацеленным на контроль начала и развития аварийных процессов, и, частично, на контроль после завершения или ликвидации аварии, что реализовано в техническом, методическом и программном обеспечении.

Применяемые в системе контроля датчики (блоки детектирования, газоанализаторы) не позволяют в полном объеме контролировать необходимые реперы предаварийных состояний источников ядерной, радиационной, химической, взрывопожарной и других видов опасности ввиду отсутствия требуемых типов датчиков радиационного или химического контроля или их недостаточной чувствительности.

Также эффективной реализации предаварийного контроля препятствует отсутствие обоснования мест размещения датчиков для обеспечения высокой оперативности и достоверности контроля и отсутствие алгоритмов распознавания предаварийных состояний технических средств и оборудования объекта.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа предаварийного, аварийного и поставарийного контроля, который позволит идентифицировать на ПЛ предаварийные состояния источников ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной опасности по реперным веществам и параметрам с использованием существующих и перспективных средств контроля, эффективного размещения точек контроля, применения современных методов обработки информации, а также разработка комплексной системы для осуществления предаварийного, аварийного и поставарийного контроля.

Техническим результатом от использования заявленного изобретения является повышение эффективности способа предаварийного, аварийного и поставарийного контроля источников ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной опасности в подводных лодках и иных герметичных обитаемых объектах путем обеспечения надежного и достоверного контроля предаварийных состояний технических средств и оборудования объекта в наиболее ранний период времени.

Технический результат для системы контроля, осуществляющей заявленный способ, заключается в расширении ее функциональных возможностей за счет реализации предаварийного контроля, включая подготовку проектов решений по предотвращению аварии, а также в особенностях архитектуры ее построения, повышающих ее надежность и живучесть.

Для достижения указанного технического результата заявлен способ предаварийного, аварийного и поставарийного контроля источников ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной опасности в герметичных обитаемых объектах, включающий контроль высокодисперсных аэрозолей, образующихся в результате нагрева различных технических средств, оборудования и материалов, например, при термодеструкции полимерных материалов, электротехнических узлов и элементов, согласно которому осуществляют контроль реперов предаварийных состояний источников опасности, идентификацию предаварийных состояний источников опасности, идентификацию возможных причин предаварийных состояний источников опасности и выработку проектов решений по предотвращению аварийного состояния источников опасности.

Для этого предварительно выполняют описание объекта контроля, описание источников радиационной, химической и взрывопожарной опасности объекта и их состояний, устанавливают реперные параметры и вещества предаварийных состояний источников опасности и моделируют их пространственное распределение на объекте для различных режимов работы технических средств (ТС) и оборудования и выделяют на объекте сигнальные зоны технологического, предаварийного, аварийного и поставарийного контроля. Затем размещают на контролируемом объекте комплексную систему контроля из базовых модулей и блоков, причем точки контроля реперных параметров размещают преимущественно в сигнальных зонах, измеряют реперные параметры предаварийных состояний ТС, оборудования и газовоздушной среды (ГВС), проводят идентификацию состояния ТС, оборудования и ГВС, оценку ситуации на контролируемом объекте, после чего вырабатывают рекомендации и проекты решений по действиям персонала на контролируемом объекте для предотвращения перехода источников опасности в аварийное состояние.

Кроме того, отличие заявленного способа от прототипа состоит в том, что, кроме высокодисперсных аэрозолей, в качестве реперных параметров и веществ предаварийных состояний в газовоздушной среде ПЛ осуществляют контроль химических веществ - продуктов термодеструкции неметаллических материалов для контроля предаварийного состояния (ПАС) источников пожарной опасности, веществ -компонентов технологических рабочих сред и компонентов топлив для контроля состояния герметичности оборудования и источников химической опасности, взрывопожароопасных и токсических компонентов для контроля состояния газовоздушной среды, радиоактивных аэрозолей и благородных газов для контроля состояния оборудования ядерной энергетической установки (ЯЭУ), активности теплоносителя для контроля состояния активной зоны, полей радиоактивных излучений (гамма квантов, нейтронов) для наблюдения за состоянием оборудования ЯЭУ, защитных барьеров, внутренней среды помещений ПЛ, контроль виброакустических полей, полей температуры, давления, влажности, а также высокодисперсные аэрозоли, характерные при предаварийных состояниях всех имеющихся на объекте кабелей, изоляционных, конструкционных, электротехнических материалов, лаков, красок, технических средств и оборудования контролируемого герметичного объекта, преимущественно подводной лодки.

Кроме того, сигнальные зоны выделяют расчетным путем, исходя из технических характеристик средств контроля, интенсивности полей излучений и их геометрии, интенсивности выделения реперных веществ при предаварийных состояниях газовоздушной среды, технических средств и оборудования, геометрии и свойств защитных барьеров, тепломассопереноса в условиях размещенного в помещениях работающего оборудования, учета режимов работы оборудования и его влияния на процессы формирования и распространения реперных параметров и веществ. При этом для оптимизации предаварийного контроля состояния источников опасности точки контроля располагают в области пересечения и объединения сигнальных зон.

Кроме того, для достоверной и оперативной идентификации предаварийных состояний газовоздушной среды, технических средств и оборудования как источников ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной опасности используют предварительно сформированные при описании объекта контроля базу знаний и базу данных о текущих режимах работы ТС и оборудования контролируемого герметичного объекта (в частности, подводной лодки) и проводят как индивидуальный, так и совокупный анализ знаний и данных о текущих режимах работы и состоянии ТС и оборудования на всем объекте, преимущественно с помощью средств и методов распознавания образов, искусственного интеллекта и других.

Кроме того, признаки, реперные параметры и вещества аварийных и поставарийных состояний газовоздушной среды, технических средств и оборудования устанавливают в соответствии с нормативно-техническими документами и по результатам физического и математического моделирования процессов развития аварий (предаварийных, аварийных и поставарийых процессов), проведенного на стадии проектирования системы предаварийного, аварийного и поставарийного контроля герметичного объекта.

Отличие заявленной комплексной системы предаварийного, аварийного и поставарийного контроля (ПААПАК) от прототипа состоит в том, что она построена по смешанной многоуровневой радиально-кольцевой схеме и включает совокупность локальных отсечных подсистем по числу отсеков контролируемого объекта, кольцевые информационные каналы которых соединены последовательно через межотсечные контроллеры в цепочку на отсечном уровне всей подводной лодки, каждая из локальных отсечных подсистем через общеобъектовую систему обмена данными (ОСОД) включена в радиальную структуру для связи с центральным пультом управления системы ПААПАК, а также в кольцевую структуру для связи смежных локальных отсечных подсистем между собой и со всеми остальными общеобъектовыми системами.

Кроме того, в систему ПААПАК дополнительно введены датчики высокодисперсных аэрозолей - спектрометрические по размерам частиц и для контроля аэрозолей в выделенных диапазонах размеров частиц, датчики паров и газов химических веществ - реперов предаварийных состояний спектрометрические и однокомпонентные, датчики газового состава воздушной среды с расширенным диапазоном, повышенной чувствительностью и селективностью, датчики температуры и давления широкодиапазонные, датчики температурных полей и тепловизионные, датчики радиационных полей повышенной чувствительности, датчики радиоактивных веществ - реперов предаварийных состояний технических средств и оборудования спектрометрические и радиометрические с активным подавлением фона, датчики реперов контроля технологических процессов спектрометрические и однокомпонентные с активным подавлением фона, датчики виброакустодиагностики, применяющие методы хромато-масс-спектрометрии, рамановской спектрометрии, оптической спектрометрии, сенсорных наборов микрочипов, спектрометрии альфа, бета, гамма-излучения с анализом временных совпадений (спектров совпадений) и другие, при этом все датчики каждой локальной отсечной подсистемы подключены к соответствующему устройству сбора, обработки и отображения информации (УСОИ) этой подсистемы, в состав которой введена система поддержки принятия решений (СППР) отсечной подсистемы, а центральный пульт управления системой также снабжен соответствующей уровню центральной системой поддержки принятия решений (ЦСППР) системы.

Кроме того, система поддержки принятия решений (СППР) локальной отсечной подсистемы включает базу знаний об объекте контроля с формализованным описанием объекта, соединенную двусторонними связями с блоком логического вывода, блоком корректировки базы знаний и маршрутизатором, и диспетчер информации, выход которого предназначен для вывода информации на внешнее устройство отображения информации, причем блок логического вывода соединен двусторонними связями с блоком корректировки базы знаний и диспетчером информации, вход которого подключен к выходу маршрутизатора, а общая точка выходов блока логического вывода, блока корректировки базы знаний и маршрутизатора подключена ко входу центральной системы поддержки принятия решений (ЦСППР).

Кроме того, центральная система поддержки принятия решений (ЦСППР) системы предаварийного, аварийного и поставарийного контроля (ПААПАК) включает базу знаний об объекте контроля с формализованным описанием контролируемого объекта, соединенную двусторонними связями с блоком логического вывода, блоком прогнозирования и блоком интеллектуального интерфейса, а также с выходами информационно-справочного блока, блок диспетчера информации, ко входам которого подключены выходы систем поддержки принятия решений (СППР) локальных отсечных подсистем, соединенный двусторонними связями с блоком логического вывода и блоком объяснения результатов логического вывода, который, в свою очередь, соединен двусторонней связью с блоком логического вывода, а выход блока диспетчера информации соединен со входом блока архива, блок интеллектуального интерфейса с ЛПР соединен также с выходом блока накопления и приобретения знаний, с выходом информационно-справочного блока и через блок задатчика тренажера - с выходом блока диспетчера информации, а входные клеммы блока интеллектуального интерфейса являются входом/выходом системы ПААПАК.

Отличие заявленной системы также состоит в том, что вся необходимая измерительная информация и информация из смежных систем обрабатывается до уровня подготовки проекта решения по всему объекту контроля в целом одновременно во всех локальных отсечных подсистемах и в центральном пульте.

Изобретение поясняется чертежами, где на Фиг. 1 показана предлагаемая структурная схема системы ПААПАК; на Фиг. 2 и Фиг. 3 показаны результаты экспериментальных исследований реперов предпожарного состояния кабеля КНР, а именно накопление в замкнутом объеме газообразных или аэрозольных частиц, соответственно, при нагреве фрагмента кабеля КНР в течение 1 часа; на Фиг. 4 приведен пример расчета сигнальных зон для одного из помещений ПЛ; на Фиг. 5 показан пример построения эллипсов рассеивания для двух уровней мощности реактора, характеризующих область, в которую может попасть вектор состояния реактора; на Фиг. 6 приведена примерная структурная схема системы поддержки принятия решений (СППР) системы ПААПАК.

Для понимания сущности заявленного изобретения необходимо пояснить следующее.

Предаварийный контроль (ПАК) проводится с целью предупреждения бесконтрольного перехода источников ядерной, радиационной, химической, взрывопожарной и других видов опасности в предаварийное состояние.

Предаварийный контроль реализуется на стадии накопления предпосылок для ядерной, радиационной или химической аварии, возгорания, взрыва и пожара. Сами же аварии происходят лишь при появлении достаточно редкого инициирующего события. Датчики и системы предаварийного контроля отслеживают появление и изменения физических полей, реперных (характерных) веществ в газовоздушной среде ПЛ, которые свидетельствуют о предаварийном состоянии газовоздушной среды и (или) оборудования.

При этом следует подчеркнуть, что речь идет об организации контроля на этапах работоспособного состояния источников опасности, т.е. до появления отказов контролируемого оборудования, в условиях, когда заданный уровень его функционирования по основному назначению еще обеспечивается.

Поскольку стадия накопления предпосылок для ядерной, радиационной, химической аварии, взрыва, возгорания или пожара может протекать довольно долго, то предаварийный контроль является эффективной мерой своевременного обнаружения и ликвидации неисправностей и отклонений в регламенте эксплуатации и тем самым предотвращения накопления условий, способных при определенном сочетании с инициирующим событием привести к аварии.

В то же время в тех случаях, когда избежать радиационной или химической аварии, взрыва, возгорания или пожара по тем или иным причинам все-таки не удается, персонал будет иметь определенное время для принятия необходимых мер для предотвращения или смягчения их последствий.

Аварийный и поставарийный контроль выполняется в процессе развития аварии и после нее в объеме, соответствующем действующим нормативно-техническим документам, например НРБ - 99/2009, и исходя из возможностей современных средств контроля. Описанные концептуальные положения являются основой для реализации предаварийного контроля источников ядерной, радиационной, химической и взрывопожарной опасности на ПЛ.

Комплексная система предаварийного, аварийного и поставарийного контроля (ПААПАК), представленная на Фиг. 1, построена следующим образом.

Различного назначения и конструкции датчики 1 системы подключены по кольцевой или радиальной схеме к отсечному устройству сбора, обработки и отображения информации (УСОИ) 2 локальной отсечной подсистемы 3. К этому же устройству 2 п