Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Системный анализ технологических процессов переработки и кондиционирования радиоактивных отходов 6
1.1. Основные принципы системного анализа 6
1.2. Системный анализ предметной области 9
1.3. Классификация радиоактивных отходов и химических технологий кондиционирования РАО 13
1.4. Выявление системных факторов 18
Глава 2. Разработка рубрикаторов хранилища данных 22
2.1. Анализ химических технологий подготовки и кондиционирования РАО 22
2.1.1. Технологии иммобилизации РАО 22
2.1.2. Технологии кондиционирования жидких РАО 28
2.1.3. Технологии кондиционирования твердых РАО 36
2.1.4. Технологии кондиционирования отработавших источников ионизирующих излучений (ИИИ) 44
2.2. Выбор и формализация существенных технологических параметров для составления рубрикаторов хранилища данных 49
2.3. Базовый вариант рубрикаторов химико-технологических характеристик процессов подготовки и кондиционирования РАО 54
Глава 3. Информационно-логическое моделирование хранилища данных 58
3.1. Этапы моделирования хранилища данных 58
3.1.1. Системные требования к хранилищу данных 58
3.1.2. Вербальная модель 62
3.1.3. Семантическая модель 64
3.2. Многомерная модель данных хранилища 68
3.3. Методики заполнения и поиска в хранилище данных 77
Заключение 82
Список литературы
- Классификация радиоактивных отходов и химических технологий кондиционирования РАО
- Технологии иммобилизации РАО
- Базовый вариант рубрикаторов химико-технологических характеристик процессов подготовки и кондиционирования РАО
- Системные требования к хранилищу данных
Введение к работе
Актуальность темы. В мире накоплено значительное количество радиоактивных отходов, которые образовались в результате эксплуатации атомных электростанций, переработки отработанного ядерного топлива, использования источников радиоактивного излучения в науке, технике, медицине. Радиоактивные отходы представляют большую опасность для человека и других объектов биосферы из-за их радиационного и токсического воздействия. В исходном виде радиоактивные отходы непригодны для хранения из-за малой механической прочности и значительной химической активности. Поэтому они подлежат переработке и кондиционированию, которые включают уменьшение объема отходов и их перевод в твердую стабильную монолитную форму.
Перерабатывающие предприятия системы «РАДОН» обеспечивают переработку, кондиционирование и долговременное технологическое хранение кондиционированных отходов в течение сотен и даже тысяч лет. При этом исключительное значение имеет сохранение полной информации о технологии получения каждого объекта хранения на такую же долговременную перспективу для подготовки технологических и организационных решений при нарушении или угрозе нарушения кондиции отходов в отдаленном будущем.
Созданные к настоящему времени информационные технологии на основе «хранилищ данных» позволяют обеспечить долговременное и надежное хранение информации, обеспечивая преемственность при изменении форм носителей информации.
Однако до настоящего времени практически не были проработаны методические вопросы ввода информации о химико-технологических параметрах используемых процессов кондиционирования. Это не позволяло приступить к созданию информационно-поисковой системы по объектам долговременного хранения радиоактивных отходов.
Целью работы является повышение эффективности поиска объектов долговременного хранения и химико-технологических параметров процессов переработки и кондиционирования радиоактивных отходов низкой и средней активности для подготовки управленческих решений по обращению с радиоактивными отходами.
Для достижения указанной цели в диссертации были поставлены и решены следующие основные задачи:
проведен системный анализ технологий переработки и кондиционирования радиоактивных отходов с целью выявления характеристик технологий, используемых в качестве рубрикаторов хранилища данных;
проведена классификация технологий переработки и кондиционирования радиоактивных отходов и формализованы рубрикаторы хранилища данных;
выполнено моделирование хранилища данных; разработана структура хранилища данных;
разработаны методики заполнения и поиска в хранилище данных по основным технологиям для технического персонала предприятия;
Научная новизна разработок:
Впервые выполнен системный анализ технологий переработки и кондиционирования радиоактивных отходов с целью выявления существенных характеристик технологических процессов;
На основе формализованных параметров основных технологий переработки и кондиционирования радиоактивных отходов разработаны рубрикаторы хранилища данных;
Разработана многомерная модель данных по объектам долговременного технологического хранения;
Разработана структура хранилища данных по объектам долговременного хранения и химико-технологическим характеристикам процессов переработки и кондиционирования низко- и среднеактивных радиоактивных отходов;
Разработаны и реализованы методики заполнения и поиска в хранилище данных для технического персонала предприятия.
Практическая значимость работы заключается в следующих результатах:
Разработан базовый вариант рубрикаторов химико-технологических характеристик процессов переработки и кондиционирования радиоактивных отходов низкой и средней активности;
Разработана методика заполнения хранилища данных для использования технологическим персоналом в МосНПО «Радон»;
Методика работы информационно-поисковой системы используется в учебном процессе МИТХТ им. М.В.Ломоносова при изучении дисциплины «Теория информационных систем».
Апробация работы. Основные результаты работы были доложены на международных и всероссийских конференциях «Математические методы в технике и технологии (ММТТ-2004)», VIII Международном симпозиуме молодых ученых, аспирантов и студентов «Техника экологически чистых производств в XXI веке: Проблемы и Перспективы», XII Международной студенческой школе-семинаре «Новые информационные технологии».
Публикации. Результаты диссертационной работы опубликованы в 8 печатных трудах в том числе 4 статьях, 4 публикациях в сборниках трудов и тезисов докладов конференций и семинаров.
Структура и объём диссертации. Работа состоит из введения, трёх глав и заключения, изложенных на 92 страницах, включая библиографию из 68 источников, 9 рисунков и 12 таблиц.
Классификация радиоактивных отходов и химических технологий кондиционирования РАО
Процесс функционирования системы отражает изменение ее свойств с течением времени. Процесс функционирования системы всегда направлен на достижение определенной цели. Цель — это субъективный образ (абстрактная модель) несуществующего, но желаемого состояния. Цель может задаваться требованиями к показателям результативности, ресурсоемкости, оперативности функционирования системы либо к траектории достижения заданного результата.
Важной характеристикой системы является ее состояние. Под состоянием понимают совокупность свойств или признаков, которые в каждый момент времени отражают наиболее существенные особенности поведения системы. Таким образом, процесс функционирования системы может быть представлен как последовательное изменение ее состояний. Методология системного анализа служит концептуальной основой системно-ориентированной декомпозиции предметной области. Исходными компонентами концептуализации являются объекты предметной области и взаимосвязи между ними. Результатом является построение формального описания предметной области.
Основными методами системного анализа, применяемыми в настоящее время при разработке информационных систем, являются [14, 16]: Декомпозиция – разделение проблемы на множество меньших независимых задач, легких для понимания и решения; Иерархическое упорядочение – организация подзадач в иерархические структуры с добавлением новых деталей на каждом уровне иерархии; Абстрагирование – выделение существенных аспектов задачи и отвлечение от несущественных; Формализация – использование строгого математического подхода и стандартизованных формализованных обозначений для решения проблемы; Непротиворечивость – обоснованность и согласованность задач. В данной работе методы системного анализа применяются как для анализа предметной области, так и при проектировании хранилища данных, являющегося информационной основой поддержки принятия решений.
Для определения структуры подсистемы информационной поддержки процессов переработки и кондиционирования РАО необходимо провести декомпозицию рассматриваемой системы по функциональному признаку. С этой точки зрения в системе можно выделить следующие блоки: переработка поступивших радиоактивных отходов, кондиционирование этих отходов и долговременное хранение полученных объектов.
Декомпозиция технологических процессов переработки и кондиционирования может быть проведена по типу исходных радиоактивных отходов (ЖРО, ТРО, ИИИ), их технологическому происхождению (грунты, шламы, растворы, смолы и т.д.), и целям, достигаемым в результате применения этих технологий (сокращение объема, обеспечение химической инертности, повышение механической прочности).
При проведении анализа технологий переработки и кондиционирования РАО следует выделить существенные параметры для дальнейшего их использования в качестве рубрикаторов информационной системы для осуществления поиска. При этом происходит абстрагирование от других технологических параметров процессов, которые являются несущественными в данном контексте, т.е. не влияют на состояние конечного продукта.
В типах радиоактивных отходов наблюдается принцип иерархичности. На первом уровне иерархии отходы делятся по агрегатному состоянию. На втором уровне РАО подразделяются по технологическому происхождению и физико-химическим характеристикам (солесодержание растворов, пожароопасность ЖРО и ТРО и т.д.).
В технологиях принцип иерархичности выражается в выделении химических технологий, предназначенных для предварительной переработки отходов, и технологий, обеспечивающих окончательное кондиционирование РАО до конечного продукта, пригодного для долговременного хранения.
Кроме того, иерархия наблюдается и в наборах технологических параметров. Благодаря этому появляется возможность агрегировать данные об объектах, кондиционированных с применением определенной технологии (на более общем уровне), либо об объектах, кондиционированных при определенном наборе параметров заданной технологии (более детализированный уровень).
После составления предварительной вербальной модели составляется формализованное описание предметной области в виде семантической и ER-моделей с использованием стандартных обозначений. Структура хранилища данных формализуется в виде многомерной модели данных в нотации IDEF1X. Результаты классификации радиоактивных отходов и технологий их переработки и кондиционирования представлены в формализованном табличном виде справочников-рубрикаторов хранилища данных.
В настоящей работе рассматривается система переработки и кондиционирования радиоактивных отходов и последующего долговременного хранения кондиционированных РАО. Для повышения эффективности поиска объектов долговременного хранения и химико-технологических параметров процессов переработки и кондиционирования радиоактивных отходов низкой и средней активности и подготовки управленческих решений по обращению с радиоактивными отходами необходимо обеспечить лиц, принимающих решения, достоверной и актуальной информацией.
Ведущим предприятием страны, специализирующемся в области переработки и хранения радиоактивных отходов средней и малой активности является ГУП МосНПО «Радон». Территориально в сферу действия комбината входят Москва и 11 областей Центральной части России. Из этих регионов производится плановый вывоз РАО специализированным транспортом предприятия. Ведется учет организаций, откуда вывозились отходы, объем отходов, их активность, физико-химический и радионуклидный состав. Кроме того, в течение многих лет организация проводит радиоэкологический мониторинг г. Москвы и отдельных регионов Московской области [5, 25].
В МосНПО «Радон» поступают жидкие и твердые радиоактивные отходы, образующие в клиниках, научно-исследовательских институтах и предприятиях центрального региона России, которые не связаны с ядерно-топливным циклом. Морфология отходов по своему составу близка к морфологии отходов АЭС и радиохимических предприятий. Удельная активность отходов, поступающих на переработку, составляет от 1 Е+5 до 1 Е+11 Бк/кг.
Технологии иммобилизации РАО
Выявление объектов происходит посредством отбора проб грунта, воздушной и водной сред, а также измерения уровня радиационного фона. Для выявления объектов на предприятиях и в организациях периодически проводится плановое инспектирование.
Полученные объекты непригодны для длительного хранения, поэтому их кондиционируют с применением специальных технологий, а затем транспортируют к местам долговременного технологического хранения. На протяжении всего времени хранения производится радиоэкологический мониторинг, по данным которого принимаются решения о дальнейшем обращении с хранимыми объектами.
С течением времени появляются новые современные материалы, разрабатываются различные добавки для модификации существующих материалов. Кроме того, появляется информация об устойчивости ранее используемых материалов в течение длительного периода времени. Во избежание аварийных ситуаций возникает необходимость оперативно найти и переработать РАО, кондиционированные с применением неудачных материалов, по более современной технологии.
Другой аспект проблемы связан с действиями при возникновении аварийной ситуации на объектах хранения РАО. Выявление причин аварии и ликвидация ее последствий требует знания таких данных о хранимых объектах, как тип РАО, параметров процессов их переработки и кондиционирования. Для принятия обоснованных управленческих решений необходимо иметь достоверную и полную информацию о хранимых объектах. Система, содержащая такую информацию должна быть рассчитана на долгосрочный период.
Для эффективного функционирования представленной схемы необходима информационная поддержка на всех стадиях (рис. 2). Поддержка отдельных этапов, таких как радиоэкологический мониторинг, осуществляется уже давно и является более развитой, однако, другие этапы остаются недостаточно разработанными и требуют развития (рис. 2, выделение пунктиром).
На сегодняшний день учет хранимых объектов ведется в журналах. Содержащиеся в них записи не содержат информации о технологиях кондиционирования РАО и применяемых материалах. Поиск объектов по таким журналам сильно затруднен ввиду большого количества записей, к тому же, через длительный период велика вероятность потери данных. Обратный поиск объектов по характеристикам процессов кондиционирования невозможен.
На основе системного анализа была синтезирована схема процессов обработки информации об объектах долгосрочного хранения (рис. 3), которая позволит решить описанную проблему.
Одним из главных условий успешного управления в системе является наличие обратной связи в контуре управления (показан жирным на рис. 3). Принятие решений по обращению с объектами долговременного хранения производится в результате анализа возмущений по данным радиоэкологического мониторинга объектов хранения.
Если вследствие каких-либо причин принимается решение по рекондиционированию конкретного объекта хранения, целесообразно определить набор аналогичных объектов, которые были переработаны в тех же условиях по таким же технологиям, по которым может быть принято аналогичное решение. Рис. 3. Структурная схема системного анализа предметной области
Возникает ряд связанных задач: узнать, как был кондиционирован данный объект (по какой технологии); найти параметры технологических процессов, использованных для кондиционирования объекта; найти остальные объекты, кондиционированные в тех же условиях; определить места длительного хранения аналогичных объектов и т.д.
Информационная поддержка принятия управленческих решений должна включать в себя сбор, накопление, хранение и обработку информации, относящейся как к самим объектам хранения, так и параметрам технологических процессов. В качестве основы информационной системы целесообразно использовать хранилище данных. Согласно одному из классических определений, хранилище данных представляет собой «предметно-ориентированный, интегрированный, неизменяемый и поддерживающий хронологию набор данных, предназначенный для обеспечения принятия управляющих решений» [83]. Использование стандартных программных средств для создания хранилища данных позволит решить такие вопросы, как обеспечение простоты ввода и эффективности поиска данных в системе, надежности и безопасности хранения информации.
Для разработки хранилища данных как информационной основы принятия управленческих решений необходимо провести анализ и классификацию химических технологий переработки и кондиционирования РАО и выявить их основные характеристики.
На основе правил учета и организационной структуры системы государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов во ВНИИ Химической Технологии Росатома С.А. Якушевым была разработана система кодирования информации о радиоактивных отходах и пунктах их хранения, и в частности на основе соответствующих классификаторов. РАО и ОЯТ классифицированы по физическому состоянию, категории активности, нуклидному составу, пожароопасности и технологическому происхождению [8, 11].
Базовый вариант рубрикаторов химико-технологических характеристик процессов подготовки и кондиционирования РАО
При цементировании методом пропитки цементный раствор должен иметь высокую подвижность, проникающую способность, не расслаиваться и обеспечивать высокие прочностные и другие важные свойства конечного продукта. ТРО вследствие недостаточной сортировки могут содержать материалы, гидролизующиеся под действием щелочной среды цементного компаунда (текстиль, древесину, бумагу), а также грунт и почву. Эти отходы могут быть средой размножения бактерий, продукты жизнедеятельности которых разрушают цементный компаунд. Использование различных добавок к цементному раствору является известным методом, направленным на улучшение технологического процесса цементирования, повышение качества цементного компаунда и степени включения радиоактивных отходов в конечный продукт. Традиционны технологические процессы, где используются одна-две добавки в сухом сыпучем или жидком состоянии в количестве 5-10%. Каждая добавка направлена на улучшение какого-либо одного параметра, причем, улучшая одно свойство, зачастую снижает другие характеристики. Увеличение количества добавок и использование их в разном агрегатном состоянии связано с усложнением и удорожанием технологического процесса. При цементировании РАО актуально применение универсального цементного материала, представляющего собой смесь необходимых компонентов. Универсальный цементный материал может применяться в качестве добавки к традиционному портландцементу (ПЦ) или как самостоятельный вяжущий материал в зависимости от технологического процесса и вида отходов. ГУП МосНПО «Радон» совместно с Институтом эколого-технологических проблем разрабатывают полифункциональные комплексные добавки (ПФД) для модифицирования свойств цементного компаунда [92]. ПФД состоит из 4-5 макро- и микрокомпонентов и улучшает одновременно несколько свойств цементного компаунда. Компоненты ПФД не реагируют между собой и не изменяют свои свойства в многокомпонентном составе. Полифункциональная добавка содержит компоненты, которые повышают прочность, морозо- и водостойкость цементного камня, его трещиностойкость и стойкость к биокоррозии, повышают проникающую способность и жизнеспособность цементного раствора, модифицируют его сроки схватывания и стабилизирует консистенцию, значительно уменьшают скорость выщелачивания радионуклидов, исключают образование пены при приготовлении цементного раствора. Важно, что добавка используется при цементировании в сухом готовом виде. Ее можно вводить непосредственно в смеситель вместе с цементом. Готовая многокомпонентная добавка избавляет от необходимости аппаратурно усложнять процесс цементирования радиоактивных отходов, применяя дорогое и часто хрупкое дозирующее оборудование в составе установки. Кроме того, равномерно распределенные макро- и микрокомпоненты в добавке делают процесс цементирования более простым, повышая производительность за счет снижения времени на тщательное перемешивание цементного компаунда.
В качестве вяжущего материала использовали портландцемент ПЦ М400. В качестве добавки к вяжущему материалу (в ряде экспериментов – для полной замены ПЦ) использовали ПФД. Без использования ПФД из-за высокого водоотделения невозможно цементирование ЖРО при соотношении вода/цемент В/Ц 0,7. Используя ПФД, возможно цементирование ЖРО при В/Ц=1,0-1,2, при этом качество получаемых компаундов соответвует регламентированным требованиям ГОСТ Р 51883-2002, а его объем уменьшается на 15-20% за счет снижения количества вяжущего материала.
Применение ПФД при цементировании маслосодержащих ЖРО позволяет повысить прочность на сжатие конечных компаундов до величин, удовлетворяющих регламентированным требованиям ГОСТ Р 51883-2002.
Использование ПФД при цементировании ЖРО с высоким содержанием ПАВ и органических жидкостей позволяет комплексно улучшить несколько важных свойств цементных компаундов: избежать пенообразования при перемешивании цементного раствора, тем самым повысить производительность технололгического процесса и получать непористый компаунд; ускорить сроки схватывания конечного компаунда до продолжительности рабочей смены; повысить прочность на сжатие, трещиностойкость, морозостойкость и снизить скорость выщелачивания радионуклидов из компаунда.
С использованием ПФД возможна пропитка мелких сыпучих ТРО цементными растворами, сохраняющими свою проникающую способность (не расслаиваться и не фильтроваться) при прохождении через насыпной слой ТРО размером 200 л бочки. В результате цементирования пропиткой образуется цементный компаунд со свойствами, удовлетворяющими требованиям ГОСТ Р 51833-2002. При реализации метода пропитки с использованием ПФД из технологического процесса исключаются стадии дозирования и перемешивания сыпучих радиоактивных пылящих ТРО, за счет чего возможно сокращение единиц оборудования, контактирующего с ТРО, и повышение радиационной безопасности процесса. Для надежной изоляции зацементированных РАО важно, чтобы регламентированные свойства цементных компаундов не снижались при длительном хранении в приповерхностных хранилищах. При наличии питательной среды и влажности, в отсутсвие воздухообмена и света в приповерхностном хранилище создаются благоприятные условия для развития экстремальных алкалифильных микроорганизмов, продукты метаболизма которых (газы, органические кислоты и альдегиды) способны инициировать разрушения цементной матрицы. Для предотвращения биокоррозии цементных компаундов с РАО эффективен один из компонентов ПФД – биоцидный полимер класса полигексаметиленгуанидинов (ПГМГ).
Данные микробиологических исследований подтверждают, что в цементных компаундах с РАО способны развиваться микроорганизмы-деструкторы цементного камня [32, 91, 93]. Предотвращение биодеструктивных процессов необходимо и возможно при цементировании РАО путем введения в состав компаунда биоцидного полимера в составе ПФД. Биоцид ПГМГ обеспечивает надежную и пролонгированную защиту цементных компаундов с РАО. Использование ПФД целесообразно при различных технологиях цементирования жидких и твердых РАО. Разработанная полифункциональная добавка позволяет: улучшать параметры технологического процесса цементирования ЖРО (снижать пенообразование, воздухововлечение, расслаивание раствора, ускорять сроки схватывания) и ТРО (повышать проникающую способность цементных растворов и реализовывать метод пропитки мелких сыпучих отходов); снижать объем зацементированных отходов по сравнению с объемом цементных компаундов, полученных традиционными методами без ПФД, для ЖРО за счет цементирования при высоких В/Ц – на 15-20%, для ТРО за счет цементирования пропиткой – в 2-2,5 раза, что позволит экономить место в хранилищах; улучшать регламентированные свойства конечных цементных компаундов с РАО и предотвращать процессы биокоррозии, что повышает безопасность их длительного хранения.
Системные требования к хранилищу данных
Движение РАО в цепочке блоков переработки и кондиционирования сопровождается информационными потоками. Поступающие радиоактивные отходы сопровождаются документами, содержащими информацию о типе РАО, их технологическом происхождении, агрегатном состоянии, радионуклидном составе и т.д. После приема РАО на переработку данная документация с соответствующей отметкой поступает в Ведомственный информационно-аналитический центр государственного учета и контроля радиоактивных веществ и радиоактивных отходов.
Далее каждая стадия переработки и кондиционирования РАО должна сопровождаться информацией о типе перерабатываемых отходов, их существенных физико-химических характеристиках, а также о значениях важных параметров химических технологий, при помощи которых они были переработаны.
Стадия поступления кондиционированных отходов на долговременное хранение должна сопровождаться данными о типе отходов в объектах хранения, о технологиях переработки и кондиционирования, их типах и существенных параметрах.
В настоящей работе не рассматривается информационная поддержка стадии получения радиоактивных отходов, подлежащих переработке и кондиционированию, т.к. этот этап является разработанным и утвержденным. Поэтому рассмотрению подлежат наборы технологических параметров технологий переработки и кондиционирования РАО и характеристики объектов долговременного хранения.
Для классификации радиоактивных отходов во ВНИИ Химической Технологии Росатома разработан классификатор РАО и ОЯТ. Однако в целях данной работы по данную классификацию целесообразно применять только для кондиционированных отходов, подлежащих долговременному хранению. Радиоактивные отходы, поступающие на переработку, имеет смысл классифицировать по применимости к ним технологий кондиционирования.
Исходя из этого в хранилище данных должны содержаться справочники по радиоактивным отходам, поступающим на переработку, и кондиционированным отходам, поступающим на долговременное хранение.
Каждый технологический процесс переработки и кондиционирования РАО имеет определенные существенных параметров, которые отражаются на состоянии результирующего продукта. Количество таких параметров неодинаково для каждого технологического процесса. Одни параметры являются существенными для всех или нескольких технологий, другие относятся только к какой-то одной технологии. Технологии переработки и кондиционирования отходов подразделяются на типы в зависимости от задач, которые они решают. Хранилище данных должно включать описание типов технологий переработки и кондиционирования отходов, а также справочник по самим применяемым технологиям.
Существенные параметры определяют характеристики результирующих продуктов, что может повлиять на отнесение их к той или иной категории РАО в соответствии с классификатором. Поэтому в хранилище данных должна содержаться информация о технологических параметрах, наборах параметров для каждой из применяемых технологий, а также значения технологических параметров, при которых производилась переработка и кондиционирование каждого объекта долговременного хранения.
Для оперативного поиска местонахождения объектов долговременного хранения в хранилище данных необходимо включить данные о местах хранения и заводах, на которых производилась переработка.
Следующим этапом проектирования хранилища данных после словесного описания является построение инфологической (концептуальной) модели. На этом этапе в предметной области выявляются основные сущности (классы однотипных объектов) и их атрибуты (существенные характеристики), а также устанавливаются связи между ними. Графически инфологические модели обычно изображают в виде моделей «сущность–связь» (ERмодель) [41, 66, 80].
Сущность – это реальный или представляемый объект, информация о котором должна сохраняться и быть доступной. В диаграммах ER-модели сущность представляется в виде прямоугольника, содержащего имя сущности. При этом имя сущности – это имя типа, а не некоторого конкретного экземпляра этого типа.
Связь – это графически изображаемая ассоциация, устанавливаемая между двумя типами сущностей. Как и сущность, связь – это типовое понятие, все экземпляры обоих связываемых типов сущностей подчиняются устанавливаемым правилам связывания. Поэтому правильнее говорить о типе связи, устанавливаемой между типами сущности, и об экземплярах типа связи, устанавливаемых между экземплярами типа сущности.
Атрибутом сущности является любая деталь, которая служит для уточнения, идентификации, классификации, числовой характеристики или выражения состояния сущности.
Основными сущностями хранилища данных являются объекты долговременного технологического хранения, места хранения, радиоактивные отходы, технологии переработки и кондиционирования отходов и наборы технологических параметров. Таким образом, ERмодель хранилища данных будет иметь вид, представленный в виде диаграммы на рис. 7. Рис. 7. ER-диаграмма этапа логического проектирования хранилища данных.
Представленная модель данных не является нормализованной, так как содержит связи типа «один-ко-многим» и «многие-ко-многим». Одному месту хранения может соответствовать несколько объектов хранения. Разные объекты могут содержать различные типы РАО, и наоборот, определенный тип кондиционированных отходов может храниться на разных объектах («многие-ко-многим»). Некоторые технологии кондиционирования применяются к широкому набору типов РАО, кондиционирование некоторых типов РАО производится с применением различных технологий.
Ограниченность концептуальной модели проявляется в следующих аспектах: модель не обеспечивает достаточных средств для представления смысла данных. Семантика реальной предметной области должна независимым от модели способом представляться в голове проектировщика. во многих прикладных областях трудно моделировать предметную область на основе плоских таблиц. хотя весь процесс проектирования происходит на основе учета зависимостей, концептуальная модель не предоставляет какие-либо формализованные средства для представления этих зависимостей. несмотря на то, что процесс проектирования начинается с выделения некоторых существенных для приложения объектов предметной области («сущностей») и выявления связей между этими сущностями, концептуальная модель данных не предлагает какого-либо механизма для разделения сущностей и связей.
Следующим этапом моделирования стало создание семантической модели, главным назначением которой является обеспечение возможности выражения семантики данных. Это обеспечит некоторые преимущества. Во-первых, построение мощной и наглядной семантической модели хранилища данных позволяет более полно оценить специфику моделируемой предметной области и избежать возможных ошибок на стадии проектирования схемы хранилища данных. Во-вторых, на этапе семантического моделирования производится важная документация (в виде диаграмм и комментариев к ним), которая может оказаться очень полезной не только при проектировании схемы хранилища данных, но и при эксплуатации, сопровождении и развитии уже заполненного хранилища данных. Отсутствие такого рода документации существенно затрудняет внесение даже небольших изменений в схему существующего хранилища данных.
