авторефераты диссертаций БЕСПЛАТНАЯ РОССИЙСКАЯ БИБЛИОТЕКА - WWW.DISLIB.RU

АВТОРЕФЕРАТЫ, ДИССЕРТАЦИИ, МОНОГРАФИИ, НАУЧНЫЕ СТАТЬИ, КНИГИ

 
<< ГЛАВНАЯ
АГРОИНЖЕНЕРИЯ
АСТРОНОМИЯ
БЕЗОПАСНОСТЬ
БИОЛОГИЯ
ЗЕМЛЯ
ИНФОРМАТИКА
ИСКУССТВОВЕДЕНИЕ
ИСТОРИЯ
КУЛЬТУРОЛОГИЯ
МАШИНОСТРОЕНИЕ
МЕДИЦИНА
МЕТАЛЛУРГИЯ
МЕХАНИКА
ПЕДАГОГИКА
ПОЛИТИКА
ПРИБОРОСТРОЕНИЕ
ПРОДОВОЛЬСТВИЕ
ПСИХОЛОГИЯ
РАДИОТЕХНИКА
СЕЛЬСКОЕ ХОЗЯЙСТВО
СОЦИОЛОГИЯ
СТРОИТЕЛЬСТВО
ТЕХНИЧЕСКИЕ НАУКИ
ТРАНСПОРТ
ФАРМАЦЕВТИКА
ФИЗИКА
ФИЗИОЛОГИЯ
ФИЛОЛОГИЯ
ФИЛОСОФИЯ
ХИМИЯ
ЭКОНОМИКА
ЭЛЕКТРОТЕХНИКА
ЭНЕРГЕТИКА
ЮРИСПРУДЕНЦИЯ
ЯЗЫКОЗНАНИЕ
РАЗНОЕ
КОНТАКТЫ

Pages:   || 2 |

Создание и применение центра технической поддержки объектов использования атомной энергии в ниц курчатовский институт

-- [ Страница 1 ] --

На правах рукописи

СТЕПЕННОВ Дмитрий Борисович

СОЗДАНИЕ И ПРИМЕНЕНИЕ

центра технической поддержки

объектов использования атомной энергии

в ниц «курчатовский институт»

Специальность 05.14.03 – Ядерные энергетические установки, включая проектирование, эксплуатацию и вывод из эксплуатации

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Москва – 2012

Работа выполнена в Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» (НИЦ «Курчатовский институт») (г. Москва).

Научный руководитель доктор технических наук, профессор

Б.К. Былкин (НИЦ «Курчатовский институт»)

Официальные оппоненты доктор технических наук

Ю.А. Нечаев (НИЦ «Курчатовский институт»)

кандидат технических наук

И.Д. Ракитин ( ОАО «СНИИП»)

Ведущая организация ИБРАЭ РАН

Защита состоится « 26 » февраля 2013 года в 14 часов 00 минут

на заседании специализированного совета Д 520.009.06

при НИЦ «Курчатовский институт» по адресу:

1231812, Москва, пл. Академика Курчатова, д. 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке

НИЦ «Курчатовскй институт».

Автореферат разослан «___» _________ 2012 года.

Ученый секретарь

диссертационного Совета,

д.т.н., профессор В.Г. Мадеев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

В Национальном исследовательском центре «Курчатовский институт» эксплуатируется около ста объектов использования атомной энергии (ОИАЭ):
7 исследовательских ядерных реакторов (Аргус, Гамма, Гидра, ИР8, МР, ОР, Ф1); 14 критических ядерных стендов (СФ-1, СФ7, Дельта, Квант, СКфиз, В1000, П, Грог, РБМК, УГ, Нарцисс, Аксамит, Астра, Эфир2М); 31 установка, генерирующая ионизирующее излучение (7 термоядерных, 10 ускорительных, 14 рентгеновских);
2 облучательные радиоизотопные установки; 3 комплекса материаловедческих защитных камер для проведения работ с высокоактивными материалами и облученным ядерным топливом; радиохимические и радиометрические лаборатории первого, второго и третьего классов; пункты хранения ядерных материалов, свежего и облученного топлива, радионуклидных источников, радиоактивных веществ, временные хранилища твердых и жидких радиоактивных отходов.

Кроме этого, в состав НИЦ «Курчатовский институт» входят Петербургский институт ядерной физики (ПИЯФ) г. Гатчина, Институт Теоретической и Экспериментальной Физики (ИТЭФ) г. Москва и Институт физики высоких энергий (ИФВЭ) г. Протвино, в которых также эксплуатируются различные ОИАЭ.

Для осуществления безопасной эксплуатации ОИАЭ и принятия обоснованных решений при возникновении нештатных ситуаций и аварий персонал ОИАЭ, работники служб, осуществляющих контроль за безопасностью, и руководство эксплуатирующих организаций должны быть обеспечены оперативной и достоверной информацией.

Внедрение современных информационных, информационно-измерительных и информационно-вычислительных систем позволяет обеспечить персонал эксплуатирующих организаций средствами быстрого доступа к информации, ее анализа и прогнозирования состояния ОИАЭ в условиях нештатных ситуаций и аварий, позволяет внедрить в практику усовершенствованные процедуры аварийной готовности и реагирования.





Представленная работа посвящена разработке и применению центра технической поддержки объектов использования атомной энергии (ЦТП ОИАЭ) НИЦ «Курчатовский институт».

ЦТП создан в рамках мероприятий «Комплексной программы по ядерной и радиационной безопасности и антитеррористической защищенности НИЦ «Курчатовский институт».

ЦТП НИЦ «Курчатовский институт» является пилотным проектом системы информационного обеспечения Ростехнадзора, которая основана на создании и развитии сети центров информационной (или технической) поддержки эксплуатирующих организаций. Внутренними клиентами для центров информационной поддержки являются пункты информационной поддержки (ИП), размещаемые на ОИАЭ. Внешними клиентами для центров информационной поддержки являются уполномоченные службы и организации: специальные службы эксплуатирующей организации, осуществляющие контроль за безопасностью, ситуационно-кризисные центры регулирующих и контролирующих органов, другие эксплуатирующие организации.

Цель работы

Создание и применение Центра технической поддержки объектов использования атомной энергии НИЦ «Курчатовский институт».

Для достижения указанной цели автором решены следующие задачи:

  1. Разработка требований к ЦТП, его структуре, информационному наполнению и способам представления информации на основе анализа отечественного и зарубежного опыта создания и применения систем информационной поддержки государственного и отраслевого контроля ОИАЭ.
  2. Разработка современного программного интерфейса для работы с информацией об ОИАЭ.
  3. Применение ЦТП при проведении практических работ на ОИАЭ.

Научная новизна

  1. Разработаны способы решения задач по обеспечению ядерной и радиационной безопасности: визуализация результатов комплексного инженерного и радиационного обследования; трехмерное динамическое моделирование работ на ОИАЭ, включая обращение с ОЯТ; расчет объема загрязненного грунта.
  2. Разработан современный программный интерфейс для работы с информацией об объектах использования атомной энергии.

Практическая ценность работы

  1. Реализован пилотный проект «Совершенствование аварийной готовности и реагирования на исследовательских ядерных установках» (RUS/9/005) в рамках технического сотрудничества с МАГАТЭ.
  2. Проведены совместные работы с Ростехнадзором по формированию концепции совершенствования системы информационной поддержки государственного контроля ИЯУ в условиях нормальной эксплуатации и при возникновении нештатных ситуаций.
  3. Проведены практические работы по экологической реабилитации пунктов временного хранения ОЯТ и РАО в губе Андреева и пос. Гремиха (губа Червяная).
  4. Создан и введен в эксплуатацию центр технической поддержки ОИАЭ НИЦ «Курчатовский институт».

Основные положения, выносимые на защиту

  1. Результаты разработки требований к функциям и структуре ЦТП.
  2. Обоснование выбора архитектуры автоматизированной информационной системы для ЦТП.
  3. Результаты использования ЦТП для решения задач по информационному сопровождению работ на ОИАЭ в НИЦ «Курчатовский институт».
  4. Результаты применения ЦТП при решении задач по реабилитации пункта временного хранения ОЯТ и РАО в пос. Гремиха.

Личный вклад автора

    1. Автор принимал непосредственное участие в сборе, подготовке, анализе и систематизации исходных данных, необходимых для выполнения работы.
    2. Автор принимал непосредственное участие в разработке требований к ЦТП ОИАЭ НИЦ «Курчатовский институт».
    3. Автор координировал работу нескольких групп специалистов, осуществивших создание ЦТП.
    4. Автор принимал непосредственное участие в разработке алгоритмов и компьютерных программ для актуализации лицензий, для сопровождения действий персонала при возникновении нештатных ситуаций и для проведения аварийных тренировок в рамках работ по обеспечению ядерной и радиационной безопасности ОИАЭ НИЦ «Курчатовский институт».
    5. Автор принимал непосредственное участие в сборе, обработке и визуализации данных комплексного инженерного и радиационного обследования, выполнении трехмерного динамического моделирования транспортно-технологической схемы вывоза отработавших тепловыделяющих сборок, расчетах радиационных параметров при реабилитации пункта временного хранения ОЯТ и РАО в пос. Гремиха.

Достоверность результатов и обоснованность выводов

Достоверность результатов и обоснованность выводов подтверждены пятилетним опытом успешной эксплуатации ЦТП, 10 свидетельствами о государственной регистрации программы для ЭВМ, 2 свидетельствами о государственной регистрации базы данных и патентом на изобретение.

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на: Международной конференции «Международное сотрудничество по ликвидации ядерного наследия атомного флота СССР», Москва, 16–18 апреля 2008; Международной научной конференции, посвященной 80-летию со дня рождения академика В.А. Мельникова, Москва, 19–20 февраля 2009; Международной конференции – выставке ИТО-2010, Москва, МИФИ, 1–3 ноября 2010; Научной сессии МИФИ, Москва, 1–5 февраля 2011; 14-й Международной конференции по экологической реабилитации и обращению с радиоактивными отходами ICEM-201, Реймс, Франция, 25–29 сентября 2011; Международной научно-практической Мультиконференции «Управление большими системами – 2011», Москва, ИПУ РАН, 14–16 ноября 2011.

Публикации

По результатам исследований при участии автора в научных изданиях опубликовано 30 работ, в том числе 2 в ведущих рецензируемых научных изданиях, рекомендованных в действующем перечне ВАК. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем работы

Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, приложения и списков использованной литературы, терминов и определений, сокращений.

Ее основной объем без приложения составляет 109 страниц, а общий – 136 страниц, включая 34 рисунка, 9 таблиц и список цитируемой литературы, содержащий 81 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проведенной работы, сформулированы цель и задачи работы, изложены научная новизна, практическая ценность, личный вклад автора, а также основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ отечественного и зарубежного опыта создания и применения систем информационной поддержки государственного и отраслевого контроля объектов использования атомной энергии.

Подведены итоги работы по формированию концепции совершенствования системы информационной поддержки государственного контроля ИЯУ при нормальной эксплуатации и возникновении нештатных ситуаций. Данная работа проведена Ростехнадзором совместно с ФГУ НТЦ ЯРБ, ОАО «ГНЦ НИИАР» и НИЦ «Курчатовский институт» при непосредственном участии автора.

На основании анализа специфики решаемых в НИЦ «Курчатовский институт» задач и указаний контролирующих органов разработаны следующие требования к его ЦТП:

  1. Многофункциональность. ЦТП должен применяться как для решения широкого круга задач по информационному сопровождению работ на ОИАЭ, так и при выполнении текущих договоров и контрактов НИЦ «Курчатовский институт».
  2. Структурирование данных. Данные об ОИАЭ должны быть структурированы в удобном для хранения и обработке месте.
  3. Сохранение и передача информации, восстановление утраченных знаний. Жизненный цикл ОИАЭ характеризуется достаточной продолжительностью. При этом имеет место значительная сменяемость кадров. В таких условиях сохранение и передача всей необходимой информации последующим поколениям специалистов становится важной задачей, так как наличие достоверной информации напрямую влияет на безопасность и экономичность проводимых работ. В силу того, что большинство ОИАЭ НИЦ «Курчатовский институт» были спроектированы и созданы в 60-70е годы 20 века, хранение проектной и эксплуатационной документации было организовано, как правило, только на бумажном носителе. В течение срока эксплуатации часть информации была безвозвратно утрачена. Зачастую важные сведения об истории эксплуатации содержатся только в памяти специалистов и утрачиваются со временем.
  4. Обновление данных об ОИАЭ. Принятие обоснованных решений на всех этапах жизненного цикла ОИАЭ обеспечивается наличием и полнотой требуемой для этих целей информации, для чего проводится систематическая работа по сбору и обновлению данных.
  5. Информационный обмен как между площадками НИЦ «Курчатовский институт», так и со сторонними организациями, должен быть организован с учетом следующих факторов: отсутствие сертифицированных сетей для передачи конфиденциальной информации; многообразие применяемого программного обеспечения и форматов данных; наличие организационных ограничений на информационный обмен.
  6. Аналитическая обработка данных. Процессы обработки данных являются составной частью всех работ на ОИАЭ. ЦТП должен предоставить персоналу ОИАЭ, экспертам и руководству современные средства доступа и обработки данных.

Определены этапы работ, которые должны быть реализованы при проектировании, создании, внедрении и применении ЦТП: определение целей, задач и функций ЦТП; анализ обрабатываемых данных и информационных потоков; разработка форматов представляемой информации, функциональной структуры, конфигурации технических средств, интерфейса для работы с данными, средств обеспечения информационной безопасности, протоколов информационного обмена, алгоритмов решения практических задач по обеспечению работ на объектах использования атомной энергии.

Во второй главе рассмотрены цели и задачи создания ЦТП ОИАЭ НИЦ «Курчатовский институт». Назначением ЦТП является сбор, анализ и предоставление доступа к информации о состоянии ОИАЭ в НИЦ «Курчатовский институт».

Разработана структура информационного обеспечения ЦТП НИЦ «Курчатовский институт» (рисунок 1).

Данная структура ЦТП обеспечивает решение следующих задач:

  • создание и сопровождение баз данных ОИАЭ, содержащих проектно-конструкторскую документацию, эксплуатационную документацию, данные по текущей эксплуатации, оперативную информацию о состоянии объектов;
  • обеспечение руководства и специалистов НИЦ «Курчатовский институт» и контролирующих органов оперативной информацией о состоянии ядерной и радиационной безопасности ОИАЭ;
  • информационная поддержка экспертных групп по направлениям;
  • информационное обеспечение аварийных тренировок на объектах;
  • подготовка отчетных материалов для контролирующих и регулирующих органов.

  Структура информационного-0

Рисунок 1 – Структура информационного обеспечения ЦТП НИЦ «Курчатовский институт»

ЦТП ОИАЭ НИЦ «Курчатовский институт» выполняет функции, которые позволяют осуществлять контроль за состоянием ядерной и радиационной безопасности (рисунок 2): управление данными; аналитическая обработка данных; обработка информации о состоянии объектов; работа с пространственно-привязанными данными, включая двумерную картографию и трехмерные модели объектов; обучение персонала; сопровождение коммуникационной системы; подготовка отчетных и презентационных материалов; автоматизация управления работами.

  Функциональная структура ЦТП-1

Рисунок 2 – Функциональная структура ЦТП НИЦ «Курчатовский институт»

ЦТП расположен в Курчатовском центре ядерных технологий, применительно к которому разработаны требования к функциональному назначению помещений и конфигурации оборудования. ЦТП включает: серверные помещения, участок обработки данных, диспетчерский пункт, узел опорной сети передачи данных, помещения системного администратора и администратора данных.

Компьютерное оборудование включает 7 серверов, массив памяти объемом 6 Тб, средства ввода данных и оборудование для тиражирования. Коммуникационное оборудование поддерживает работу 7 локальных сетей. Инженерное оборудование включает системы кондиционирования и бесперебойного питания и обеспечивает круглосуточный режим работы технических средств ЦТП.

Функционирование ЦТП ОИАЭ НИЦ «Курчатовский институт» осуществляется при помощи автоматизированной системы технической поддержки (АСТП). АСТП предназначена для автоматизации и ускорения доставки конструкторской, проектной, архитектурной, оперативной и технологической информации персоналу ОИАЭ при работе в нормальном режиме и, особенно, в аварийных ситуациях для быстрого принятия технически обоснованных решений.

В главе определены требования к АСТП.

В третьей главе определены функции АСТП: ввод, хранение в электронном виде, обработка и предоставление заинтересованным пользователям документации по ОИАЭ (включая конструкторскую, исполнительную, рабочую, и другую документацию; ведение журнала работы ОИАЭ; предоставление информации о текущем состоянии ОИАЭ руководству НИЦ «Курчатовский институт» и контролирующим органам; автоматизированное предоставление данных для подготовки отчетов, предоставление статистической информации о работе ОИАЭ на основе собранных за время функционирования данных; поддержка принятия решений в случае возникновения аварийных и нештатных ситуаций; обеспечение безопасности информации; управление проектами; работа с геопривязанными данными; динамическое трехмерное моделирование работ; информирование общественности.

На рисунке 3 представлены основные этапы работ по информационному обеспечению ОИАЭ.

Сбор информации для создания базы данных объекта осуществляется из следующих источников: архивы документации, комплексное инженерное и радиационное обследование объектов, картографические и геодезические работы, точечные измерения, визуальное обследование, информационные системы.

База данных имеет следующую структуру: структурированный архив электронных документов, табличные данные, картографические материалы, чертежи и трехмерные модели.

Аналитическая обработка данных включает: изготовление отчетных форм, выполнение проектных работ, проведение расчетов, визуализации, трехмерного динамического моделирования.

Рисунок 3 – Основные этапы работ по информационному обеспечению ОИАЭ

Разработаны конфигурация аппаратно-программного комплекса (АПК) автоматизированной системы технической поддержки, логическая структура данных и интерфейс доступа к данным.

Аппаратно-программный комплекс АСТП включает (рисунок 4):

  1. Центр обработки данных (ЦОД), аккумулирующий в себе весь набор информации. Доступ к данным осуществляется по локальной сети через автоматизированные рабочие места пользователей.
  2. Автономные рабочие места (АРМ) для ввода данных и компьютерного моделирования реализованы на базе персональных компьютеров и позволяют работать в автономном режиме без связи с центром обработки данных.
  3. Карманные персональные компьютеры (КПК) для ввода результатов обследований в полевых условиях.

  Структура АПК ЦТП НИЦ-3

Рисунок 4 – Структура АПК ЦТП НИЦ «Курчатовский институт»



Pages:   || 2 |
 



Похожие работы:







 
© 2013 www.dislib.ru - «Авторефераты диссертаций - бесплатно»

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.