Русский / English 
?php echo $word_institute;?>
ИНСТИТУТИССЛЕДОВАНИЯПРОЕКТЫНАУКА И ОБРАЗОВАНИЕНОВОСТИКОНТАКТЫ
 
Исследования » Компьютерные коды и программные комплексы » Программные комплексы для решения задач радиационного мониторинга и аварийного реагирования

ПРОГРАММНЫЕ КОМПЛЕКСЫ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ РАДИАЦИОННОГО МОНИТОРИНГА И АВАРИЙНОГО РЕАГИРОВАНИЯ


Актуальность разработки

В соответствии с «Концепцией долгосрочного социально-экономического развития Российской Федерации на период до 2020 года», разработка и внедрение новых методов защиты населения и окружающей среды от чрезвычайных ситуаций техногенного характера относится к числу приоритетных задач в сфере обеспечения безопасности, Это обуславливает необходимость постоянного совершенствования систем радиационного мониторинга и аварийного реагирования на чрезвычайные ситуации (ЧС) с радиационным фактором, в частности, разработку эффективных аппаратных и программных средств поддержки принятия решений.

В ИБРАЭ РАН создан Центр круглосуточной научно-технической поддержки (ЦНТП ИБРАЭ РАН), осуществляющий в круглосуточном режиме экспертную поддержку кризисных центров и органов государственной власти по вопросам обеспечения безопасности при чрезвычайных и нештатных ситуациях с радиационным фактором.

Эффективность работы ЦНТП обеспечивается наличием разработанных ИБРАЭ РАН программно-технических комплексов поддержки принятия решений.

Назначение

Программно-технические комплексы (ПТК) поддержки принятия решений ЦНТП ИБРАЭ РАН предназначены для анализа и прогнозирования радиационной обстановки, оценки и прогнозирования радиационных рисков, выработки рекомендаций по защите населения и территорий от ЧС с радиационным фактором.

Решение этих задач осуществляется на основе численного моделирования переноса радионуклидов в атмосфере и водной среде, расчета доз облучения населения, анализа и обоснования эффективности защитных мероприятий, трехмерного моделирования и прогнозирования радиационной обстановки вокруг ядерно и радиационно опасных объектов (ЯРОО) и в условиях городской застройки.

Состав и характеристики

В состав ПТК входят:

  • компьютерные расчетные коды для моделирования переноса радиоактивных примесей в атмосфере и водной среде, а также для расчета миграции радионуклидов в почве и по пищевым цепочкам почва — растения — животные — человек;
  • расчетные коды для полномасштабной оценки и прогнозирования доз облучения населения;
  • программные средства для анализа и обоснования эффективности защитных мероприятий в случае ЧС с радиационным фактором;
  • системы приема, обработки и отображения в реальном времени данных территориальных и ведомственных систем радиационного мониторинга;
  • средства трехмерного компьютерного моделирования атмосферного переноса радионуклидов на промплощадке ЯРОО и в условиях городской застройки (на основе CFD-кодов);
  • программные средства имитации радиационной обстановки;
  • справочно-информационные системы (банк электронных карт местности и базы данных, содержащие описания характеристик ЯРОО и территорий их размещения, радиологические сценарии аварий, нормативно-техническую документацию);
  • аппаратные средства проведения видеоконференций, серверное и коммуникационное оборудование.

Программные средства для моделирования распространения радионуклидов в атмосфере.

В ИБРАЭ РАН на основе гауссовой и лагранжевой стохастической моделей атмосферного переноса разработаны, соответственно, расчетный код TRACE и программный комплекс НОСТРАДАМУС (аттестован в Ростехнадзоре). Эти программные средства обеспечивают оперативный анализ и достоверное прогнозирование радиационной обстановки в ближней и дальней зонах ЯРОО, с учетом влияния рельефа местности, направления и силы ветра в зоне радиоактивного следа.

   

Проходит подготовку к аттестации программный комплекс ПРОЛОГ, реализующий полуэмпирическую гауссову модель атмосферного переноса с улучшенной параметризацией и предназначенный для экспресс-оценки и прогнозирования радиационной обстановки при радиоактивных атмосферных выбросах в ближней зоне ЯРОО.

  

Программные средства анализа радиационных рисков и оценки доз облучения.

Программное средство ДОЗА+ и быстродействующий инженерный программный комплекс БРИЗ обеспечивают расчет активности источника радиации и проведение экспресс-оценки дозовых нагрузок на население в начальный период радиационной аварии путем оперативного расчета дозовых характеристик полей ионизирующего фотонного излучения, создаваемых точечными, линейными, поверхностными и объемными источниками с равномерным распределением мощности, в том числе с учетом рассеянного излучения.

   

Программные средства для моделирования распространения радионуклидов в водной среде.

Программные комплексы НЕПТУН и КАССАНДРА (разработан совместно с Институтом океанологии РАН и ИВТ РАН), интегрированные с ПК НОСТРАДАМУС на базе ГИС-технологий, позволяют проводить детальный анализ процессов миграции радиоактивных примесей в водной и морской среде и осуществлять расчет доз облучения биологических объектов в водной среде при радиоактивных выбросах.

               

Вид окна ПК КАССАНДРА и расчет концентраций радионуклидов в верхнем перемешанном слое океана (ПК НЕПТУН).

Программные средства трехмерного гидродинамического моделирования атмосферного переноса радионуклидов.

ИБРАЭ РАН разработаны программные средства на основе CFD-кодов для расчета переноса и осаждения газоаэрозольных примесей в трехмерной геометрии промплощадки и в условиях городской застройки. Созданы 18 трехмерных моделей промышленных площадок АЭС и ряда предприятий атомной отрасли, в том числе ОАО «СХК», ФГУП «ПО «Маяк» (4 объекта), ОАО «ГНЦ НИИАР», НИЦ «Курчатовский институт», Кирово-Чепецкого отделения филиала «Приволжский территориальный округ» ФГУП «РосРАО», ОАО «Машиностроительный завод».

Поверхностная концентрация радионуклидов в условиях городской застройки.

Модель переноса на промплощадке АЭС.

Программные средства имитации радиационной обстановки.

Создание компьютерных симуляторов и систем имитации послеаварийной радиационной обстановки является имеющим большое значение аспектом научно-технической поддержки мероприятий по радиационному мониторингу и аварийному реагированию. Они обеспечивают высокую степень готовности противоаварийных служб, которая  поддерживается за счет проведения регулярных учений и тренингов. В ИБРАЭ РАН разработана программная система нового поколения Примеры рабочих экранов системы «Пионер», предназначенная для полномасштабной имитации последствий аварии на ЯРОО с генерацией данных оперативной радиационной разведки местности в зоне радиоактивного следа. 

Вид рабочего экрана программной системы «Пионер».

Справочно-информационная система.

Справочно-информационная система включает в себя: 

  • Банк компьютерных моделей и программ для анализа различных аспектов радиационных аварий;
  • Базу данных по характеристикам ядерно и радиационно опасных объектов и территорий их размещения (население, объекты окружающей среды, инфраструктура);
  • Базу данных по радиологическим сценариям аварий;
  • Базу данных по нормативно-технической документации в сфере аварийного реагирования (содержит российские и международные стандарты, регламенты, нормативные документы, методические руководства, законодательные акты, публикации МАГАТЭ);
  • Банк электронных карт (БЭК ИБРАЭ РАН), содержащий большое количество выполненных на основе технологий геоинформационных систем (ГИС)векторных и растровых географических карт различных масштабов, планов ядерно и радиационно опасных объектов, спутниковых снимков и т.д.

   

Фрагмент импортированной карты в формате OpenStreetMap и пример информационного окна базы данных по ЯРОО.

Практическое применение

Научно-техническая поддержка территориальных и ведомственных систем аварийного реагирования.

Моделирование радиационной обстановки на промплощадке ЯРОО с использованием трехмерных моделей; анализ данных мониторинга, поступающих с датчиков автоматизированных систем контроля радиационной обстановки (АСКРО) и систем передачи данных (СПД) оперативной технологической и радиационной информации с АЭС; обмен информацией и оказание экспертной поддержки кризисным центрам.

Осуществляется через НЦУКС МЧС России, СКЦ Росатома, КЦ Концерна «Росэнергоатом», Центр мониторинга и прогнозирования ЧС г. Москвы, другие региональные и ведомственные кризисные центры.

АСКРО (Балаковская АЭС). СПД Калининской АЭС.

Аналитическая поддержка мероприятий по противодействию угрозе радиологического терроризма.

Трехмерное моделирование и анализ последствий диспергирования радиоактивных веществ в условиях плотной городской застройки; расчетное обоснование эффективности защитных мероприятий.

 

Высокая эффективность программно-технического комплекса ЦНТП ИБРАЭ РАН была продемонстрирована в ходе работ по анализу аварии на АЭС «Фукусима Дайичи» в марте 2011 г. и по прогнозированию возможных последствий радиационного инцидента в г. Электросталь в апреле 2013 г.

 

Анализ радиационных последствий аварии на АЭС «Фукусима Дайичи» (расчет по коду НОСТРАДАМУС).

 

 Результаты моделирования радиационной обстановки на площадке Электростальского завода тяжелого машиностроения.

Партнеры ИБРАЭ РАН по разработке программно-технического комплекса поддержки принятия решений

  • МЧС России, Госкорпорация «Росатом»;
  • ОАО «Концерн Росэнергоатом»;
  • НИЦ «Курчатовский институт»;
  • ФГБУ ВНИИ ГО ЧС (ФЦ);
  • ОАО «СХК»;
  • ФГУП «ПО «Маяк»;
  • ОАО «ГНЦ НИИАР»;
  • ФГБУ НПО «Тайфун»;
  • ФГУП «РосРАО»;
  • ОАО «Машиностроительный завод».

ИБРАЭ РАН © 2013 Карта сайта | Связаться с нами