СИСТЕМА ПРОМЫШЛЕННОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ НА АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ | Опубликовать статью РИНЦ

Петянчина И.В.

Студент, Национальный авиационный университет

СИСТЕМА ПРОМЫШЛЕННОГО ТЕЛЕВИДЕНИЯ НА АТОМНОЙ ЭЛЕКТРОСТАНЦИИ

Аннотация

В настоящее время, основной проблемой, связанной с использованием атомных электростанций,  является обеспечение повышения уровня контроля, культуры безопасности при их эксплуатации. Основная идея статьи выражается в необходимости использования системы промышленного телевидения для наблюдения в технологических зонах с повышенным уровнем радиации, контроля за техническим состоянием оборудования для своевременного предотвращения аварийных ситуаций. В статье подробно описаны функции, определены временные функции и рассмотрены режимы работы системы промышленного телевидения.

Ключевые слова: система промышленного телевидения, атомная электростанция, мнемосхема, камера, видеосигнал, наблюдение, дистанционный контроль.

Petyanchyna I.V.

Student, National aviation university

INDUSTRIAL TELEVISION SYSTEM ON NUCLEAR PLANT

Abstract

Nowadays, the main problem associated with the nuclear power plants usage is yielding increase in control levels and exploitation safety. The main idea of the article is expressed in the need of industrial television system required in surveillance of technological areas with high levels of radiation, preemptive monitoring of the environment condition and eliminating threat of any emergencies. Article provides detailed description on the functions, temporary functions and the operation modes of the industrial television system.

Keywords: system of industrial television, nuclear power plant, mnemonic scheme, camera, video signal, surveillance, remote monitoring.

На современном этапе развития мирового сообщества управление природопользованием предполагает выработку и реализацию общих принципов обеспечения безопасности при эксплуатации производственных объектов, осуществляющих негативное воздействие на окружающую среду, население и производственный персонал. Негативный опыт, связанный с использованием экологически опасных объектов, таких, как атомная электростанция (АЭС), заставил человечество приостановить бурное развитие атомной энергетики. Однако необходимость поиска альтернативных энергоресурсов, явные эколого-экономические преимущества, выражающиеся в высокой эффективности атомной энергии и «экологической чистоте» по сравнению с другими видами электростанций, являются сильными аргументами в пользу АЭС. Поэтому использование системы промышленного телевидения (СПТ) для контроля и мониторинга за технологическим процессом при эксплуатации АЭС представляется весьма актуальным.

Функции СПТ

СПТ могут быть установлены на объектах различного назначения, в том числе на объектах с повышенной опасностью, агрессивной средой и ограниченным доступом человека [1]. СПТ на АЭС представляет собой многокамерную телевизионную систему замкнутого типа, предназначенную для:

• обеспечения наблюдения за важными агрегатами реакторной установки и турбинного отделения, в том числе и за объектами, находящимися в замкнутых помещениях, доступ персонала в которые невозможен при нормальной эксплуатации энергоблока АЭС;
• видеонаблюдение в зонах с повышенным уровнем радиации [2].
• своевременного обнаружения неисправностей и нарушения режимов работы основного оборудования, находящегося в зоне контроля системы (в том числе в помещениях, необслуживаемых при нормальной эксплуатации), а именно – появление пара, дыма, огня, разрушений и др.;
• определения возможности доступа оперативного персонала в контролируемые помещения после проектной аварии;
• анализа зарегистрированных изображений повреждений и планирования мер по их ликвидации;
• ускорения производства аварийно-восстановительных и плановых ремонтных работ;
• уменьшения доз облучения персонала.

СПТ рассчитана на режим круглосуточной непрерывной работы с учётом проведения технического обслуживания и ремонта. Техническое обслуживание и восстановление оборудования СПТ проводится путём замены отказавшей части на заведомо исправную, взятую из комплекта запасных частей, без выключения СПТ из штатного режима.

Функционально технические средства СПТ разделяются на оборудование передающей стороны и оборудование приемной стороны.

Оборудование передающей стороны

Оборудование передающей стороны формирует изображение объекта наблюдения и состоит из устройства телевизионного передающего (УТП), в состав которого входят видеокамера, осветители, поворотное устройство и устройство сопряжения (УС).

УТП выполняет следующие функции:

• формирование изображения объекта наблюдения;
• освещение объекта наблюдения;
• наведение на объект наблюдения.

УС выполняет следующие функции:

• электропитание УТП и собственно УС;
• преобразование видеосигнала из электрического вида в оптический;
• преобразование сигналов дистанционного управления из оптического вида в электрический;
• преобразование сигналов сигнализации из электрического вида в оптический;
• диагностика состояния УТП и УС.

Оборудование приемной стороны

Оборудование приемной стороны организовано как аппаратная часть, которая осуществляет прием видеосигнала от всех УТП, коммутацию и распределение по потребителям, регистрацию всех видеосигналов и включает в себя комплекс регистрации видеосигналов (КРВ), рабочее место оператора (РМО) и комплект дистанционного управления (КДУ).

КРВ обеспечивает выполнение СПТ следующих функций:

• преобразования оптической формы видеосигналов всех УТП в электрическую;
• коррекции электрических видеосигналов и подачу их на устройства регистрации;
• обеспечения оператору возможности управления любым УТП (наведение на требуемый участок объекта наблюдения, настройка изображения посредством управления объективом телевизионной камеры – функция трансфокатора);
• документирования видеоинформации в процессе наблюдения и возможность ее просмотра в предыдущие моменты времени;
• обеспечения управления всеми объектами СПТ, диагностики состояния УТП, УС, матричного видеокоммутатора с помощью контроллера;
• автоматического формирования сигналов тревоги при изменении любого из видеосигналов при сравнении его с предыдущим;
• документирования результатов диагностики, долговременного хранения диагностической информации, предоставление диагностической информации оператору посредством вывода ее на монитор;
• автоматического самоконтроля технического состояния контроллера после включения питания и непрерывно во время работы;
• формирования тревожного сообщения при обнаружении любого отказа в процессе диагностики и функционирования системы;
• архивирования, отображения и регистрации сведений о местах возникновения отказов, времени обнаружения отказа и времени его восстановления.

РМО обеспечивает выполнение следующих функций:

• запуска основной управляющей программы СПТ с любого из промышленных компьютеров, входящих в состав КРВ;
• качественного контроля за выбранным объектом или группой объектов наблюдения;
• формирования сигналов дистанционного управления каждым из УТП;
• формирования сигнала дистанционного управления одной из выходных линеек видеокоммутатора (позволяет набрать на контроль любое из УТП или выходной видеосигнал каждого из регистраторов);
• регистрации, хранения, предоставления и записи на внешние носители видеоинформации, поступающей от всех УТП.

КДУ осуществляются функции:

• качественного контроля за выбранным объектом или группой объектов наблюдения;
• формирования сигналов дистанционного управления любым УТП;
• предоставления оператору информации о выбранном УТП.

Временные функции СПТ

СПТ выполняет такие временные функции:

• формирование тревожных сообщений с целью оповещения персонала при возникновении изменений состояния контролируемого объекта наблюдения;
• формирование тревожных сообщений с целью оповещения персонала о дефектах составных частей СПТ и недостоверности системы управления, обнаруженной при контроле технического состояния после включения питания СПТ или в процессе работы;
• коммутация видеосигнала и отображение его на мониторе, после ввода команды на панель управления;
• выборка нужного видеосигнала из оперативного архива с целью отображения и вывод его изображения на монитор, после подачи команды с панели управления.

Режимы работы СПТ

СПТ имеет следующие режимы работы:

• ручной дистанционный;
• автоматизированный от воздействия инициирующих сигналов;
• автоматический программируемый.

В ручном дистанционном режиме оператору СПТ доступны все предусмотренные функции управления системой.

При работе в автоматизированном режиме система выполняет следующие функции:

• при отсутствии инициирующих сигналов система выполняет функции, аналогичные при работе в автоматическом режиме;
• при появлении какого-либо из инициирующих сигналов (появление движения в поле зрения конкретного УТП, превышение допустимой рабочей температур для конкретного УТП) оператором производятся действия по управлению системой. В общем случае к таким действиям могут относиться любые из предусмотренных для ручного дистанционного режима.

В автоматическом программируемом режиме система производит выведение изображений, формируемых УТП, на экраны мониторов РМО и КДУ и запись этих изображений по программе, заданной при пуско-наладочных работах. В случае появления инициирующего сигнала в этом режиме система самостоятельно выполняет те действия по управлению входящим в ее состав оборудованием, которые были заранее запрограммированы для этого режима.

Основным режимом работы системы является автоматизированный от воздействия инициирующих сигналов.

При подъеме температуры внутри бокса УТП до +60°С автоматически происходит отключение телевизионной видеокамеры и при снижении температуры до +45°С телевизионная видеокамера автоматически включается.

Выводы

Рассмотренные функции СПТ доказывают ее надежность, работоспособность и многофункциональность, что позволит оператору анализировать события, происходящие одновременно в нескольких местах, чтобы в сложившейся ситуации принять правильное решение. В связи с этим использование СПТ на АЭС целесообразно, поскольку  возрастет уровень безопасности при эксплуатации АЭС.