Урало-Сибирская научно-практическая конференция

Иерархическая структура территориальной системы  радиационного мониторинга

М.В. Жуковский, А.А. Екидин

Институт промышленной экологии УрО РАН
620219, г. Екатеринбург, ул. Софьи Ковалевской, 20А; 
e-mail: ekidin@ecko.uran.ru  

Согласно рекомендациям Международной Комиссии по радиологической защите построение любых систем радиационного мониторинга и, в частности, автоматизированных систем контроля радиационной обстановки (АСКРО) должно производиться по следующей схеме:

·        мониторинг источника;

·        мониторинг окружающей среды, связанный с мониторингом источника;

·        мониторинг окружающей среды, связанный с облучением населения.

По уровню покрытия все системы радиационного мониторинга можно разделить на:

·        объектовые;

·        муниципальные;

·        территориальные.

В каждом из приведенных компонентов радиационного мониторинга на начальном этапе проектирования системы контроля необходимо произвести четкое разделение между параметрами, позволяющими осуществление автоматизированных измерений (мощность дозы гамма-излучения, метеорологические параметры и т.д.) и параметрами, принципиально требующими для своего определения участия оператора (контроль радиоактивных атмосферных выпадений, радиоактивное загрязнение продуктов питания и объектов окружающей среды и др.).

Элементы системы АСКРО, обеспечивающие измерение мощности дозы гамма-излучения, должны обеспечивать поток информации при различных режимах функционирования системы:

·        в режиме повседневной деятельности – при нормальной радиационной обстановке;

·        в режиме повышенной готовности – при ухудшении радиационной обстановки и/или получении прогноза о возможном возникновении радиационной аварии;

·        в аварийном режиме – при возникновении радиационных аварий  или аварийных ситуациях на контролируемых объектах и во время ликвидации последствий ЧС.

При этом в зависимости от режима работы системы к ее функциональным элементам могут предъявляться различные требования.

При создании АСКРО крупного радиационно-опасного объекта большую важность приобретает требование МКРЗ по обеспечению радиационного мониторинга источников выбросов и сбросов радиоактивных веществ в окружающую среду. Такой мониторинг может быть надежно осуществлен в рамках создаваемой системы путем расположения датчиков в соответствующих точках (вентиляционная труба, вентиляционные фонари, точки сброса жидких отходов и др.). Для прогноза изменения радиационной обстановки на местности, особенно при возникновении или угрозе возникновения чрезвычайных и аварийных ситуаций наряду с текущей радиационной обстановкой крайне важно своевременное получение не только данных по радиационной обстановке в той или иной точке мониторинга, но и данных по метеорологической обстановке. Это позволит с необходимой оперативностью прогнозировать скорость и динамику изменения радиационной обстановки, используя хорошо зарекомендовавшие себя модели рассеяния примесей в атмосфере.

В режиме повседневной деятельности система мониторинга должна обеспечивать территориальный информационно-аналитический центр (ИАЦ) информацией по текущей радиационной обстановке. Объем и периодичность мониторинга должны быть таковы, чтобы с достаточной точностью и оперативностью можно было зафиксировать тенденции к ухудшению радиационной обстановки задолго до того, как будут превышены те или иные радиационно-гигиенические нормативы.

Функционирование объектовой системы АСКРО в режиме повышенной готовности осуществляется при ухудшении радиационной обстановки и/или получении прогноза о возможном возникновении радиационной аварии. При этом система должна автоматически переводиться в режим с повышенной частотой проведения замеров. В алгоритме функционирования объектовой системы АСКРО в режиме повышенной готовности должна быть предусмотрена оперативная передача информации о радиационной обстановке в территориальный ИАЦ.

Работа АСКРО в аварийном режиме осуществляется при возникновении радиационных аварий  или аварийных ситуациях на контролируемых объектах и во время ликвидации последствий ЧС. Для работы в этом режиме дополнительно к требованиям, предъявляемым к работе в режиме повышенной готовности, особую важность играют следующие требования:

·        возможность функционирования системы в полностью автономном режиме;

·        устойчивость отдельных элементов системы к высоким уровням радиационного воздействия. 

Первое требование является следствием того, что при возникновении чрезвычайной ситуации на радиационно-опасном объекте (пожар, взрыв, иное стихийное бедствие) велика вероятность отключения централизованного сетевого электропитания, повреждения кабельных систем передачи информации и др. В этих условиях необходимо, чтобы датчики радиационного контроля, во-первых, сохраняли способность к проведению измерений и независимому хранению их результатов, и, во-вторых, осуществлялась (хотя бы частичная) передача данных радиационного мониторинга руководству объекта и в территориальный ИАЦ. Для датчиков, у которых в результате аварии была временно нарушена связь с центральным диспетчерским пунктом, должна быть предусмотрена возможность последующего считывания информации из энергонезависимой памяти для корректного восстановления обстановки в процессе аварии.

Обязательным условием нормального функционирования муниципальной АСКРО является ее тесная связь на информационном уровне как с объектовыми, так и с вышестоящими, территориальными системами автоматизированного радиационного мониторинга. Объектовые системы мониторинга на радиационно-опасных объектах (которые вполне вероятно и будут причиной ухудшения радиационной обстановки) позволят с должной оперативностью отследить динамику радиационной ситуации на источнике и получить исходную информацию для оперативного прогноза изменения радиационной обстановки. Территориальные системы радиационного мониторинга, получающие информацию не только с зоны, контролируемой муниципальным центром АСКРО, но и с прилегающих территорий, позволяют получать информацию об общем состоянии радиационной обстановки.

Принцип построения территориальной АСКРО должен сочетать в себе как автономность, так и иерархичность. Учитывая значительное количество радиационно-опасных объектов, которые могут присутствовать на территории субъекта РФ, а также значительную площадь, на которой необходимо проведение мониторинга, маловероятно ожидать, чтобы полностью автономная система была способна обеспечить административные органы полной информацией, по динамике изменения радиационной обстановки. Обязательным требованием при создании территориальной АСКРО должно быть интегрирование в эту систему объектовых и муниципальных АСКРО, созданных при локальных ИАЦ, а также ведомственные АСКРО и информационные ресурсы организаций, занимающихся вопросами радиационного мониторинга на территории субъекта РФ. Вместе с тем в систему территориальной АСКРО в обязательном порядке должны входить самостоятельные средства мониторинга, позволяющие производить оперативный контроль радиационной обстановки независимо от других служб и ведомств. С учетом того, что далеко не все процедуры анализа радиационной обстановки могут быть полностью или частично автоматизированы, необходимо автоматизировать систему сбора и передачи информации из аккредитованных лабораторий радиационного контроля в едином формате данных. При создании и развитии территориальной системы АСКРО автоматизируются следующие процедуры и процессы:

·        контроль сбросов и выбросов радиоактивных веществ, измерение параметров радиационной обстановки на РОО, в санитарно-защитной зоне и зоне наблюдения, включая характеристики загрязнения природной среды, среды обитания человека и дозы облучения;

·        измерение параметров радиационной обстановки в населенных пунктах и на территориях, потенциально подверженных радиационному воздействию;

·        измерение параметров радиоактивного загрязнения почвы, атмосферного воздуха и поверхностных вод на территории области;

·        сбор информации об измеряемых величинах;

·        сбор, обработка и отображение данных по контролю объектов окружающей среды не поддающемуся автоматизации и проводимого в плановом порядке аккредитованными лабораториями и службами;

·        автоматическое измерение и регистрация основных метеопараметров (скорость и направление ветра, температура, осадки);

·        комплексный анализ радиационной обстановки, прогнозирование ее изменения и выработка рекомендаций по принятию управленческих решений;

·        сигнализация об отклонениях измеренных или расчетных параметров от установленных контрольных уровней;

·        подготовка и представление данных анализа и прогноза радиационной обстановки на территории области, в том числе данных о дозах облучения для различных групп населения, с использованием современных методов и средств отображения данных;

·        информационный обмен между территориальной АСКРО и АИУП ЕГАСКРО, другими взаимодействующими системами.

Создание территориальной системы радиационного мониторинга субъекта РФ необходимо планировать исходя из единства подходов к проведению радиационного мониторинга в объектовых и муниципальных АСКРО и технической совместимости протоколов обмена информацией во всей иерархической структуре территориальной АСКРО. Контроль мощности дозы гамма-излучения, в отличие от плотности радиоактивных выпадений и объемной активности радионуклидов в воздухе, может быть наиболее полно осуществлен в автоматическом режиме.

При возникновении чрезвычайных и аварийных ситуаций, приводящих к радиоактивному загрязнению территории, возможно возникновение ситуации, когда точек радиационного контроля, имеющихся на загрязненной территории, будет недостаточно для оперативного контроля и прогноза радиационной обстановки. При этом также возможна ситуация, когда на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению, отсутствует централизованная система контроля радиационной обстановки или ее эффективность  явно неудовлетворительна. В этом случае решением проблемы оперативного и надежного контроля радиационной обстановки является развертывание мобильной системы АСКРО, которая должна быть приведена в рабочее состояние в течение нескольких часов и установлена в любом необходимом пункте.