Назначение:
- Контроль
радиационной обстановки на радиационно-опасных объектах и в
санитарно-защитной зоне;
- Физическая
защита/мониторинг ядерных материалов;
- Сбор и передача
данных, контроль технологических параметров, управление
исполнительными механизмами.
Принцип
работы:
При создании интегрированной системы радиационного мониторинга объекта
был заложен сетевой CAN (Control Area Network) интерфейс -
последовательная магистраль, обеспечивающая увязку в сеть
«интеллектуальных» устройств ввода/вывода, датчиков и исполнительных
устройств некоторого механизма или даже предприятия. CAN характеризуется
протоколом, обеспечивающим возможность нахождения на магистрали
нескольких ведущих устройств, обеспечивающим передачу данных в реальном
масштабе времени и коррекцию ошибок, высокой помехоустойчивостью.
Интерфейс зарегистрирован в международной организации по стандартизации
как ISO 11898 для высокоскоростных приложений и ISO 11519-2 для
низкоскоростных приложений. Широко применяется в промышленности,
энергетике и на транспорте. Позволяет строить как дешевые мультиплексные
каналы, так и высокоскоростные сети. Скорость передачи задается
программно и может достигать 1 Мбит/с.
Для обеспечения
безотказной работы в тяжёлых условиях по стандарту ISO11898 CAN
контроллер обеспечивает работу в сети в следующих случаях:
- Любой из 3-х
проводов в шине оборван;
- Любой провод:
закорочен на питание.
- Любой провод:
закорочен на общий провод.
- При обрыве 2-х
проводов, часть функций основной системы может быть реализована в
каждой из подсистем, созданных обрывом.
Такая организация
при проектировании систем обладает следующими преимуществами:
Легкая
расширяемость. Cтандартные
протоколы верхнего и нижнего уровней позволяют строить системы с
автоконфигурацией, а так же обеспечивают совместимость с оборудованием,
производимым другими фирмами. Например, для CAN интерфейса можно
использовать спецификацию CiA/DS 201-207, CAN Physical Layer for
Industrial Applications и т.д.
Высокая
надежность. Для
подключения к сетевому интерфейсу требуется небольшое количество
проводов и используются разъемы с небольшим количеством контактов.
Например, для подключения к CAN необходимо 3 провода - два сигнальных и
один общий, если использовать дополнительный канал для резервирования,
то требуется 6 проводов и соответствующее количество контактов разъема.
При таком количестве сигналов легко обеспечивается гальваническая
развязка элементов системы.
Возможность
осуществлять коррекцию ошибок на аппаратном уровне.
Для передачи и приема используются
дифференциальные приемопередатчики, которые подавляют синфазные помехи.
Поскольку в такой системе все элементы активны, то легко обеспечивается
дублирование функций другими элементами системы.
Малые сроки
разработки сложных систем.
Наибольший выигрыш достигается при
разработке крупных систем, поскольку большая часть аппаратных средств и
программного обеспечения не требует модификации.
Легкость
тестирования и отладки.
Поскольку все элементы системы активны, легко обеспечить самодиагностику
и поиск неисправности.
Возможность
распределения системы по объекту.
Система может находиться в одном
конструктиве, а так же может быть распределена по объекту, что позволяет
уменьшить затраты на монтаж и на использование медного провода.
Использование компьютеров и контроллеров меньшей мощности.
Задача распределяется по активным
элементам системы - метод декомпозиции, активно используется
программистами для разработки эффективных программ. Поскольку при
решении задачи используется несколько процессоров, каждый из них может
иметь небольшую производительность.
Принципы
построения системы «Барьер»:
- наборная
иерархическая структура;
- наращиваемость
объемов контроля и функциональных возможностей аппаратных и
программных средств системы;
- гибкость и
«открытость» подсистем, позволяющая модифицировать систему, учитывая
особенности объекта;
- возможность
поэтапного ввода в эксплуатацию подсистем контроля на объекте;
- централизация
сбора информации;
- связь с
системой управления доступом и охранной сигнализации;
- высокая
надежность, удобство и простота эксплуатации, высокая
ремонтопригодность;
- интегрирование
аппаратуры системы в автоматизированную систему управления доступом
на объект.
Основной
отличительной особенностью автоматизированной системы радиационного
контроля «Барьер» является возможность работы с любым первичным
регистрирующим устройством (датчиком) и состоять, практически, из любого
набора из промежуточных пультов индикации и управления, автономных
интеллектуальных блоков сбора информации включая детекторы γ, β, α и
нейтронного излучения, блоки звуковой и световой сигнализации, источники
бесперебойного и аварийного питания, устройства передачи данных. При
этом система работает, как в автономном режиме, так и под управлением
оператора. Все блоки сбора информации системы и промежуточные пульты
индикации являются интеллектуальными устройствами и способны работать в
автономном режиме при выходе из строя остальных элементов системы. Все
составляющие системы имеют встроенные средства самодиагностики, и
возможности задавать основные рабочие параметры блоков с центрального
пульта, если такова возможность имеется в первичных устройствах.
Состав
системы:
- центральный
пульт управления системой;
- программное
обеспечение, управляющее работой системы в целом;
- промежуточные
пульты индикации, управляющие работой подсистем;
- периферийные
устройства: устройства сбора данных, исполнительные механизмы,
устройства оповещения, устройства передачи информации и т.д.
Данные от
периферийных устройств передаются по кабельным сетям или по радиоканалу
с использованием диапазона частот 27, 170, 433 МГц.
Типы
устройств сбора данных:
- датчики
мощности дозы гамма-излучения;
- датчики
мощности дозы нейтронного излучения;
- датчики
измерения суммарной альфа- и бета- активности аэрозолей;
- мониторы
ядерных и радиоактивных материалов;
- датчики
температуры, влажности, давления и т.д.
Типы
исполнительных устройств:
- устройства
блокирования/разблокирования дверей;
- устройства
включения/выключения механизмов и т.д.
Типы
устройств оповещения:
- тревожная
световая и звуковая сигнализация;
- речевое
оповещение;
- сигнальные
ракеты и т.д.
Типы
устройств передачи данных:
- контроллеры с
встроенным CAN-интерфейсом;
- модемы;
- радиопередающие
устройства.
|