РОЗРОБКА АРХІТЕКТУРИ ПРОГРАМНОГО ЗАБЕЗПЕЧЕННЯ ПРОГНОЗУВАННЯ І УПРАВЛІННЯ ТЕРМОГАЗОДИНАМІЧНИМИ ПРОЦЕСАМИ І РАДІАЦІЙНИМ СТАНОМ НОВОГО БЕЗПЕЧНОГО КОНФАЙНМЕНТУ ЧАЕС
DOI:
https://doi.org/10.35546/kntu2078-4481.2022.4.9Ключові слова:
архітектура програмного забезпечення, цифровий двійник, новий безпечний конфайнмент, прогнозування, управління, термогазодинамічні процеси, радіаційний станАнотація
Новий безпечний конфайнмент (НБК) – це захисна споруда, збудована над існуючим об’єктом «Укриття», яка включає в собі комплекс технологічного обладнання для вилучення зі зруйнованого четвертого енергоблоку Чорнобильської АЕС матеріалів, що містять ядерне паливо, поводження з радіоактивними відходами та інші системи, призначені для здійснення діяльності з перетворення цього енергоблоку на екологічно безпечну систему. Дах та стіни об’єкту «Укриття» мають велику кількість щілин, через які проникає повітря та радіоактивні аерозолі в основний об’єм НБК, а звідти в довкілля. Через перепади температур, які залежать від пори року та режиму роботи персоналу при розбиранні завалів усередині НБК виникають нестаціонарні термогазодинамічні процеси теплової конвекції та руху повітря. Необхідність управління вологістю повітря для подовження терміну використання НБК та забезпечення радіаційної безпеки вимагають розробки спеціалізованих інформаційних технологій. Метою даної роботи є розробка архітектури програмного забезпечення прогнозування і управління термогазодинамічними процесами і радіаційним станом НБК ЧАЕС на основі технології цифрових двійників. Проведено аналіз архітектури та функціональних можливостей існуючої інтегрованої системи управління НБК. Враховуючи недостатній рівень реалізації потреб у візуалізації та прогнозуванні в ІСУ НБК, зазначено необхідність використання її даних як основи для вирішення задач візуалізації, прогнозу та управління за допомогою цифрового двійника. Визначено основні вимоги до побудови цифрового двійника НБК та на основі огляду основних типів цифрових двійників і наявних підходів до формування їх архітектури представлено узагальнену структурну схему цифрового двійника НБК.
Посилання
Новый безопасный конфайнмент Чернобыльской АЭС (расчетно-экспериментальный анализ при проектировании и эксплуатации): монография / Круковский П.Г., Метель М.А., Скляренко Д.И. и др.; Под ред. П.Г. Круковского, В.А. Краснова, В.П. Сулимова/ Киев, ООО «Франко Пак», 2019. – 300 с. ISBN 978-966-97864-7-0.
П.Г. Круковський, Є.В. Дядюшко, Д.І. Скляренко, І.С. Старовіт. Неорганізовані викиди повітря з радіоактивними аерозолями із нового безпечного конфайнмента ЧАЕС в оточуюче середовище. Питання атомної науки і техніки. 2021. №6. С. 181-186. DOI:10.46813/2021-136-181.
Pysmennyy, Y.,Havrylko, Y., Krukovskyi, P., Starovit, I.,Diadiushko, Y. (2022). Розробка спеціального програмного математичного забезпечення управління вентиляційними установками нового безпечного конфайнменту ЧАЕС, Nuclear & radiationsafety, 2(94) 2022, С. 35–43, DOI: DOI:10.32918/nrs.2022.2(94).04.
Bernd Kratz, Florian Wieduwilt, Maxim Saveliev. Pillars for Establishing a Durable and Future-Proof IT Architecture Maturing Along with the NSC: Approaches from Continuous Integration to Service Mesh Mathematical Modeling and Simulation of Systems, Selected Papers of 16th International Scientific-practical Conference, MODS, 2021 June 28–July 01, Chernihiv, Ukraine (pp. 43–57).
Новый безопасный конфайнмент. Интегрированная система управления. Проект ИСУ. Пояснительная записка: (Отчет) / СП НОВАРКА. – SIP-N-AC-22-B2172- TEN-200-01.
Grieves M., Vickers J. Digital twin: Mitigating unpredictable, undesirable emergent behavior in complex systems. Transdisciplinary perspectives on complex systems. Springer, 2017. P. 85–113.
Grieves M. Virtually Intelligent Product Systems: Digital and Physical Twins. Complex Systems Engineering: Theory and Practice. American Institute of Aeronautics and Astronautics, 2019. P. 175–200. DOI:10.2514/5.9781624105654.0175.0200.
Kritzinger W., Karner M., Traar G., Henjes J., Sihn W. Digital Twin in manufacturing: a categorical literature review and classification. IFACPapersOnLine, 2018. Vol. 51, Issue 11. P. 1016–1022.
Lu Y., Liu C., Wang K. I-K., Huang H., Xu X. Digital Twin-driven smart manufacturing: connotation, reference model, applications and research issues. Robotics and Computer Integrated Manufacturing, 2020. Vol. 61, P. 1–14. DOI:10.1016/j.rcim.2019.101837.
Alam, K. M., El Saddik, A. C2PS: A digital twin architecture reference model for the cloud-based cyber-physical systems. IEEE Access, 2017, Vol. 5. P. 2050–2062. DOI: 10.1109/ACCESS.2017.2657006.