Разработка программного обеспечения устройства территориального мониторинга АЭС | Статья в журнале «Молодой ученый»

Авторы: ,

Рубрика: Спецвыпуск

Опубликовано в Молодой учёный №22 (102) ноябрь-2 2015 г.

Дата публикации: 15.12.2015

Статья просмотрена: 51 раз

Библиографическое описание:

Герасимов Е. М., Штырова И. А. Разработка программного обеспечения устройства территориального мониторинга АЭС // Молодой ученый. — 2015. — №22.5. — С. 28-29. — URL https://moluch.ru/archive/102/23621/ (дата обращения: 11.12.2018).

 

В настоящее время в соответствии с «Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года» [1] к числу актуальных направлений развития страны относится обеспечение радиационной безопасности населения и окружающей среды. В связи с этим возникает необходимость постоянного совершенствования систем территориального мониторинга радиационной обстановки как в районе, прилегающем к АЭС, так и при транспортировке отработавшего ядерного топлива.

В данный момент существует два основных вида систем мониторинга: стационарный (АСКРО) и мобильный (передвижные радиометрические лаборатории).

Автоматизированная система контроля радиационной обстановки (АКСКРО) предоставляет информационную поддержку действий органов исполнительной власти РФ по обеспечению радиационной безопасности населения и окружающей среды и составляет основу радиационного мониторинга и аварийного реагирования на чрезвычайные ситуации с радиационным фактором. Данная система предназначена для непрерывного автоматизированного контроля радиационной обстановки на территории региона или субъекта РФ, сбора, обработки и визуализации оперативных данных о радиационной обстановке, осуществления информационного обмена с другими подсистемами и кризисными центрами и может быть интегрирована в единую автоматизированную систему мониторинга.

Передвижные радиометрические лаборатории (ПРЛ), которые действуют в составе АСКРО, используются для уточнения данных, получаемых от стационарных постов радиационного контроля, а также для проведения радиационной разведки вне зоны действия стационарных постов контроля. Применение ПРЛ значительно повышает эффективность АСКРО и оперативность принятия решений субъектами аварийного реагирования.

С целью повышения эффективности проведения мониторинга радиационного фона и увеличения скорости реагирования в случае возникновения нештатных ситуаций разрабатывается автономный беспилотный программно-аппаратный комплекс, способный выводить оператору информацию как о радиационной, так и о территориальной обстановке вокруг какого-либо объекта.

Само устройство территориального мониторинга АЭС представляет собой беспилотный летательный аппарат (дрон), имеющий как импеллеры для осуществления вертикального взлёта и посадки, так и небольшой реактивный двигатель, позволяющий дрону находиться в воздухе длительное время. Специальное полётное программное обеспечение позволяет роботу преодолевать как воздушные препятствия, так и наземные, а также бороться с порывами ветра и стабилизироваться в полёте. Благодаря стреловидной форме корпуса и складывающимся крыльям дрон способен перейти в режим состыковки с мобильной базой для осуществления операций зарядки, мониторинга, а также в режим наземной разведки.

На борту аппарата размещаются следующие виды камер: ночного видения (с инфракрасными прожекторами), высокого разрешения (FullHD), тепловизионная. Дополнительно разрабатывается оптическое устройство визуализации воздушных потоков. В качестве дополнительных опций можно подключить измерительные и дозиметрические средства, а также разместить устройство для обработки и передачи получаемой информации.

Программный комплекс состоит из нескольких модулей:

          модуль обработки видеоизображения с камер ночного видения и высокого разрешения для выявления контуров объектов с применением фильтра Габора, позволяющего при по пиксельном сканировании выбранной области выделить границы объекта;

          модуль обработки видеоизображения с тепловизионной камеры, основанный на термографическом анализе изображения;

          модуль детектирования наличия на видеоизображении человека;

          модуль определения пульса и частоты дыхания человека;

          модуль обработки информации, получаемой с датчиков устройства (GPS, ГЛОНАСС, датчик температуры, давления, высоты, влажности, освещённости и других).

Для разработки программного обеспечения устройства территориального мониторинга АЭС используются следующие среды программирования: Arduino, OpenCV, Processing, а так же сред моделирования MatLabи Simulink.

В MatLab осуществляется моделирование импульсной передаточной характеристики фильтра Габора, которая является свёрткой преобразований Фурье гармонической функции и гауссиана и представляется в следующем виде:

,

где λ — длина волны множителя-косинуса, θ –величина, определяющая ориентацию нормали параллельных полос функции Габора в градусах, ψ — сдвиг фаз в градусах,

γ — коэффициент сжатия, характеризующий эллиптичность функции Габора,

а величины , определяются следующими равенствами:

,

Благодаря выше перечисленным системам, устройство территориального мониторинга способно выполнять широкий спектр задач: наблюдение за радиационной обстановкой вокруг стационарного или передвижного объекта, охрана территории (поиск людей и выявление наличия разрешения у человека на пребывание на охраняемой зоне), разведка местности и картографические исследования.

Для управления устройством территориального мониторинга привлекается один оператор, владеющий элементарными навыками работы с компьютером и программным обеспечением и выполняющий задачи контроля за состоянием бортовых систем и анализа информации и сообщений, передаваемых с устройства. В случае выхода из строя элементов управления дрон совершит автоматическую посадку по возможности вблизи от точки взлёта.

Предстартовая проверка работоспособности всех систем проводится в автоматическом режиме.

Таким образом, комплексное использование всех возможностей беспилотного устройства территориального мониторинга позволяет сократить число людей, отвечающих за достоверность получаемой информации, т. е. сократить антропогенные (человеческие) факторы и увеличить скорость обработки информации, следовательно, и скорость реагирования в случае возникновения непредвиденных ситуаций.

 

Литература:

 

  1.                Концепция долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года. — М., 2009.
  2.                Штырова, И. А. Интеллектуальный анализ данных / И. А. Штырова, Т. К. Алиев //Инновационные технологии в профессиональном непрерывном образовании: сб. науч. тр. / Изд-во «Спутник+». — М., 2011. — С. 78–82.
  3.                Виштак Н. М. Средства разработки мобильных приложений дополненной реальности / Н. М. Виштак, В. А. Дорожкин// Инновации в науке. — 2015. — № 46. — С. 15–19.
Основные термины (генерируются автоматически): радиационная обстановка, территориальный мониторинг, GPS, случай возникновения, радиационная безопасность населения, ночное видение, модуль обработки видеоизображения, высокое разрешение, аварийное реагирование, территориальный мониторинг АЭС.


Похожие статьи

Использование системы «черный ящик» на энергоблоках АЭС

В случае возникновения запроектных аварий, существующее оборудование информационных систем энергоблока АЭС не сможет выдержать условий протекания аварии, что

- реализацию требований норм и правил по ядерной и радиационной безопасности. Структура системы.

Значение различных факторов риска для возникновения...

С учетом характера радиационных инцидентов и степени значимости факторов риска предложена система неотложных мероприятий в случае их возникновения.

База данных радиационного мониторинга на территориях...

В статье приводится краткое описание базы данных радиационного мониторинга в сельском хозяйстве

Авария на Чернобыльской АЭС явилась крупнейшей в истории ядерной энергетики и привела к

 характеристика радиационной обстановки (плотности загрязнения почвы, год...

Особенности системы мониторинга и прогнозирования...

Рис. 1. Структурная схема средств мониторинга. Авиационные средства используются для тех же целей, что и космические, а также для получения данных о состоянии радиационной обстановки

– оценка вероятности (частоты) возникновения стихийных бедствий, аварий...

Инновационная модульная система интеллектуального...

Система комплексной безопасности в этом случае будет выглядеть следующим образом

2.Безопасного сбора информации о характеристике пожара и её передачи в центр оперативного реагирования.

Рис. 4. Использование БПЛА в мониторинге экологической обстановки.

Значимость разработки неотложных мероприятий в случае...

В случае возникновения радиационных аварий или инцидентов должен быть срочно проведен ряд мероприятий с целью предупреждения облучения как персонала, так и населения.

Радиационная обстановка территории лесного фонда...

Службы радиационного контроля проводят: радиационный мониторинг земель лесного фонда, осуществляют радиационный

лесного хозяйства, повышение информированности населения и потребителей продукции о радиационной обстановке в лесах.

Проблемы обеспечения радиационной безопасности...

при соблюдении мер радиационной безопасности.Радиоактивные отложения, подпадающие под категорию радиоактивных отходов, подлежат захоронению на спецкомбинатах радиоактивных отходов, территориально наиболее близких к местам их...

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle

Похожие статьи

Использование системы «черный ящик» на энергоблоках АЭС

В случае возникновения запроектных аварий, существующее оборудование информационных систем энергоблока АЭС не сможет выдержать условий протекания аварии, что

- реализацию требований норм и правил по ядерной и радиационной безопасности. Структура системы.

Значение различных факторов риска для возникновения...

С учетом характера радиационных инцидентов и степени значимости факторов риска предложена система неотложных мероприятий в случае их возникновения.

База данных радиационного мониторинга на территориях...

В статье приводится краткое описание базы данных радиационного мониторинга в сельском хозяйстве

Авария на Чернобыльской АЭС явилась крупнейшей в истории ядерной энергетики и привела к

 характеристика радиационной обстановки (плотности загрязнения почвы, год...

Особенности системы мониторинга и прогнозирования...

Рис. 1. Структурная схема средств мониторинга. Авиационные средства используются для тех же целей, что и космические, а также для получения данных о состоянии радиационной обстановки

– оценка вероятности (частоты) возникновения стихийных бедствий, аварий...

Инновационная модульная система интеллектуального...

Система комплексной безопасности в этом случае будет выглядеть следующим образом

2.Безопасного сбора информации о характеристике пожара и её передачи в центр оперативного реагирования.

Рис. 4. Использование БПЛА в мониторинге экологической обстановки.

Значимость разработки неотложных мероприятий в случае...

В случае возникновения радиационных аварий или инцидентов должен быть срочно проведен ряд мероприятий с целью предупреждения облучения как персонала, так и населения.

Радиационная обстановка территории лесного фонда...

Службы радиационного контроля проводят: радиационный мониторинг земель лесного фонда, осуществляют радиационный

лесного хозяйства, повышение информированности населения и потребителей продукции о радиационной обстановке в лесах.

Проблемы обеспечения радиационной безопасности...

при соблюдении мер радиационной безопасности.Радиоактивные отложения, подпадающие под категорию радиоактивных отходов, подлежат захоронению на спецкомбинатах радиоактивных отходов, территориально наиболее близких к местам их...

Задать вопрос