Автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов в стационарном и мобильном исполнениях

Полезная модель относится к области обнаружения радиоактивных материалов, а более конкретно к автоматизированным системам обнаружения радиоактивных материалов в стационарном и мобильном исполнениях, включающим в себя по меньшей мере, один блок детектирования гамма и нейтронного излучения, по меньшей мере, одну систему идентификации транспортных средств, включающую по меньшей мере одну видеокамеру, устройство сбора и обработки информации, соединенное с ним оборудование спутниковой навигационной системы GPS, автономный источник электропитания, климатическую систему для жизнеобеспечения обслуживающего персонала и может быть использовано для обнаружения радиоактивных материалов, несанкционированно перемещаемых транспортными средствами. Согласно полезной модели автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов дополнительно содержит внутреннюю локальную сеть, конвертеры, соединяющие блок детектирования гамма и нейтронного излучения посредством внутренней локальной сети автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов с устройством сбора и обработки информации, и имеет блок криптографической защиты канала связи для передачи информации в удаленный информационный аналитический центр. Достигаемый технический результат - повышение эффективности обнаружения радиоактивных материалов.

Область техники, к которой относится полезная модель.

Полезная модель относится к области обнаружения радиоактивных материалов, а более конкретно к автоматизированным системам обнаружения радиоактивных материалов в стационарном и мобильном исполнениях, включающим в себя по меньшей мере, один блок детектирования гамма и нейтронного излучения, по меньшей мере, одну систему идентификации транспортных средств, включающую по меньшей мере одну видеокамеру, устройство сбора и обработки информации, соединенное с ним оборудование спутниковой навигационной системы GPS, автономный источник электропитания, климатическую систему для жизнеобеспечения обслуживающего персонала и может быть использовано для обнаружения радиоактивных материалов, например, несанкционированно перемещаемых транспортными средствами.

Уровень техники.

Известна автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов, содержащая одну систему идентификации транспортных средств, включающую по меньшей мере одну видеокамеру, устройство сбора и обработки информации (См. описание к патенту на изобретение РФ 2427855, опубликован 2010 г).

Недостатком данного решения является то, что оно работает в импульсом режиме, который включается по сигналу датчика присутствия, что не позволяет производить обнаружения радиоактивных материалов в транспортных средствах, движущихся со скоростями более 10 км/ч, и что позволяет его применять только на специальных постах: таможнях, контрольно-пропускных пунктах. Другим недостатком данного решения является то, что оно не является автономным передвижным средством обнаружения радиоактивных материалов и не может производить обнаружение радиоактивных материалов вне специально оборудованных пунктов.

Из уровня техники известна также автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов в стационарном и мобильном исполнениях, содержащая, по меньшей мере, один блок детектирования гамма и нейтронного излучения, по меньшей мере, одну систему идентификации транспортных средств, включающую по меньшей мере одну видеокамеру, устройство сбора и обработки информации, соединенное с ней оборудование спутниковой навигационной системы GPS, автономный источник электропитания, климатическую систему для жизнеобеспечения обслуживающего персонала, (см. статью «Совершенствование системы радиационного мониторинга и аварийного реагирования Мурманской области» от 20 октября 2009 года, http://www.atomic-energy.ru/articles/2009/10/20/6202) который являются наиболее близким решением к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому результату и выбран за прототип.

Недостатком прототипа является то, что он работает в импульсом режиме, который включается по сигналу датчика присутствия, что не позволяет производить обнаружения радиоактивных материалов в транспортных средствах, движущихся со скоростями более 10 км/ч, что позволяет его применять только на специальных постах: таможнях, контрольно-пропускных пунктах.

Раскрытие полезной модели.

Опирающееся на это оригинальное наблюдение настоящая полезная модель, главным образом, имеет целью предложить автоматизированную систему обнаружения радиоактивных материалов в стационарном и мобильном исполнениях, позволяющую, по меньшей мере, сгладить указанный выше недостаток, а именно обеспечить возможность обнаружения радиоактивных материалов, например, перевозимых транспортными средствами при скоростях движения транспортных средств до 100 км/ч.

Для достижения этой цели автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов дополнительно содержит внутреннюю локальную сеть, соединенную с системой идентификации транспортных средств и устройством сбора и обработки информации. Автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов дополнительно содержит конвертеры, соединяющие блок детектирования гамма и нейтронного излучения посредством внутренней локальной сети автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов с устройством сбора и обработки информации. Устройство сбора и обработки информации имеет блок криптографической защиты канала связи.

Благодаря этой характеристике становится возможным уменьшать размер передаваемых от автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов данных, соответственно уменьшать время получения информации о сигнале тревоги оператором, и увеличить характеристики системы обнаружения радиоактивных материалов до способности обнаруживать радиоактивные материалы перевозимые транспортными средствами на скоростях до 100 км/ч. Также появляется возможность защитить данные во время их передачи.

Использование конвертера дает возможность передачи "сырой" информации от блоков детектирования до серверного оборудования автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов на большее расстояния, что дает возможность территориального разнесения оборудования.

Совокупность существенных признаков предлагаемой полезной модели неизвестна из уровня техники для устройств аналогичного назначения, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию «новизна» для полезной модели.

Краткое описание чертежей.

Другие отличительные признаки и преимущества полезной модели ясно вытекают из описания, приведенного ниже для иллюстрации и не являющегося ограничительным, со ссылками на прилагаемый рисунок, на котором:

- фигура 1 схематично изображает автоматизированную систему обнаружения радиоактивных материалов в стационарном и мобильном исполнениях, согласно полезной модели.

Согласно фиг.1 автоматизированная система 1 обнаружения радиоактивных материалов в стационарном и мобильном исполнениях, может быть связана с удаленным информационным аналитическим центром 2 посредством объединенной сети 3.

Автоматизированная система 1 включает в себя блок 11 детектирования гамма и нейтронного излучения, по меньшей мере, одну систему идентификации транспортных средств 12, включающую по меньшей мере одну видеокамеру 121, устройство сбора и обработки информации 13, соединенное с ним оборудование 14 спутниковой навигационной системы GPS, автономный источник электропитания 15, климатическую систему 16 для жизнеобеспечения обслуживающего персонала. Автоматизированная система 1 может быть изготовлена в стационарном и мобильном исполнениях.

Автоматизированная система 1 обнаружения радиоактивных материалов содержит внутреннюю локальную сеть 17, соединенную с системой идентификации транспортных средств 12 и устройством сбора и обработки информации 13, а также конвертеры 18, соединяющие блок 11 детектирования гамма и нейтронного излучения посредством внутренней локальной сети 17 с устройством сбора и обработки информации 13. Устройство сбора и обработки информации имеет блок 19 криптографической защиты канала связи для передачи информации в информационный аналитический центр 2.

Информационный аналитический центр 2 связан с автоматизированной системой 1 обнаружения радиоактивных материалов посредством объединенной сети 3. Центр 2 включает в себя сервер 21 баз данных, автоматизированное рабочее место 22 оператора, и локальную сеть центра 23, модуль комплексной интеллектуальной обработки информации 24, соединенный с внутренней локальной сетью центра 23 и блок криптографической защиты канала связи 25.

Информационно-аналитический центр соединен с автоматизированным рабочим местом 4 удаленного оператора, посредством объединенной сети 3.

Объединенная сеть 3 включает в себя различные топологии, конфигурации и компоновки компонентов межсетевого соединения, выполненные с возможностью соединять между собой корпоративные, глобальные и локальные вычислительные сети, и включает в себя, без ограничения, традиционные проводные, беспроводные, спутниковые, оптические и эквивалентные сетевые технологии, которые должны быть очевидны специалистам в данной области техники.

Осуществление полезной модели.

1. Транспортное средство, перевозящее радиоактивный материал, перемещается через зону установки стационарного варианта автоматизированной системы 1 обнаружения радиоактивных материалов. Или мобильный вариант автоматизированной системы 1 обнаружения радиоактивных материалов перемещается рядом с транспортным средством, имеющим на борту или перевозящим радиоактивный материал.

2. Срабатывает датчик блока 11 детектирования гамма и нейтронного излучения и устройство сбора и обработки информации 13 регистрирует наличие превышения уровня ионизирующего излучения в указанном транспортном средстве. Данный сигнал передается в устройство 17 сбора и обработки информации через конвертер 18.

3. Происходит регистрация потока данных от видеокамеры 121 системой идентификации транспортных средств 12 и определение номера госрегистрации транспортного средства.

4. Информация отдатчиков 11, системы идентификации транспортных средств 12 обрабатывается средствами устройства 13 сбора и обработки информации.

5. В случае использования мобильного варианта автоматизированной системы 1 обнаружения радиоактивных материалов дополнительно обрабатывается информация от оборудования 14 спутниковой навигационной системы GPS средствами устройства 13 сбора и обработки информации.

6. Информация от устройства 13 сбора и обработки информации по каналу связи передается в блок 19 криптографической защиты канала связи для передачи информации в удаленный информационный аналитический центр 2 посредством объединенной сети 3.

7. Блок криптографической защиты канала связи 25 информационного аналитического центра 2 производит дешифрование информации и передает ее в модуль комплексной интеллектуальной обработки информации 24, соединенный с внутренней локальной сетью центра 23.

8. Данные об обнаружении радиоактивных материалов и данные о транспортных средствах, переводящих подобные материалы заносятся в сервер 21 баз данных.

9. Данные об обнаружении радиоактивных материалов и данные о транспортных средствах, переводящих подобные материалы передаются на автоматизированное рабочее место 22 оператора центра 2.

В соответствии с предложенной полезной моделью заявителя ФГУП КЦ «Атомбезопасность», изготовило опытный образец автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов в стационарном и мобильном исполнениях.

В качестве конвертеров были использованы конвертеры RS-485 to RJ-45.

При эксплуатации опытного образца были обнаружены следующие преимущества:

- становится возможным уменьшать размер передаваемых от автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов данных, соответственно уменьшать время получения информации о сигнале тревоги оператором. Время от момента фиксирования повышенного гамма или нейтронного фона оборудованием детектирования 11 до принятия этого сигнала в виде тревоги оператором - не более 2 секунд.

- становится возможным увеличить характеристики системы обнаружения радиоактивных материалов до способности обнаруживать радиоактивные материалы перевозимые транспортными средствами на скоростях до 100 км/ч.

- появляется возможность защитить данные во время их передачи.

- удается уменьшить количество ложных срабатываний, повысить надежность системы

- организация модулей визуализации и анализатора на серверном оборудовании системы 1 и центра 2 для удаленного оператора или оператора в центре 2 дает возможность уменьшить объемы информации, передающейся от автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов, увеличить скорость обработки информации для уменьшения времени отображения ее для конечного пользователя системы

- использование конвертера RS-485 to RJ-45 дает возможность передачи "сырой" информации от блоков детектирования до серверного оборудования автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов на большее расстояния, что дает возможность территориального разнесения оборудования.

- программное обеспечение, созданное ФГУП КЦ «Атомбезопасность» для данной системы, дает возможность при срабатывании автоматизированной системы увидеть количественное превышение радиационного фона над средним значением по гамма или нейтронному каналу, видеозапись проезда автомобиля с повышенным радиационном фоном, определить его марку, модель, цвет, номер, дату, время и направление движения.

- обнаружение превышения радиационного фона происходит на расстояниях до 50 метров в зависимости от характеристик источника ионизирующего излучения.

- обнаружение радиоактивных материалов автоматизированной системой осуществляется по гамма и нейтронному каналу.

- обнаружение происходит:

- при движении транспорта мимо стационарной или мобильной автоматизированной системы 1 на скоростях до 100 км/ч.

- при движении мобильной автоматизированной системы 1 на скоростях до 100 км/ч.

- оборудование мобильной автоматизированной системы 2 обнаружения радиоактивных материалов может питаться:

- от генератора автомобиля (при заведенном двигателе);

- от бензинового генератора из состава мобильной автоматизированной системы;

- от внешнего источника через внешний ввод.

- автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов, перевозимых транспортными средствами, в стационарном и мобильном исполнениях работает при температурах от -40 до +40 oC.

Кроме того, режимы работы мобильной автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов могут быть следующими:

1. режим мониторинга местности с отображением радиационной ситуации на карте в режиме реального времени;

2. режим пассивного радиационного обнаружения при стоянке;

3. режим пассивного радиационного обнаружения в движении.

Таким образом, благодаря вышеописанному и обеспечивается достигаемый технический результат - повышение эффективности обнаружения радиоактивных материалов, например, перевозимых транспортными средствами.

Автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов, в стационарном и мобильном исполнениях, включающая в себя, по меньшей мере, один блок детектирования гамма- и нейтронного излучений, по меньшей мере, одну систему идентификации транспортных средств, включающую по меньшей мере одну видеокамеру, устройство сбора и обработки информации, соединенное с ним оборудование спутниковой навигационной системы GPS, автономный источник электропитания, климатическую систему для жизнеобеспечения обслуживающего персонала, характеризующаяся тем, что автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов дополнительно содержит внутреннюю локальную сеть, соединенную с системой идентификации транспортных средств и устройством сбора и обработки информации, и тем, что автоматизированная система обнаружения радиоактивных материалов дополнительно содержит конвертеры, соединяющие блок детектирования гамма- и нейтронного излучений посредством внутренней локальной сети автоматизированной системы обнаружения радиоактивных материалов с устройством сбора и обработки информации, и тем, что устройство сбора и обработки информации имеет блок криптографической защиты канала связи