Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ основных принципов построения современных систем управления доступом 13
1.1. Место систем управления доступом в системе физической защиты особо важных и ядерно-опасных объектов 13
1.2. Основные требования, предъявляемые к современным системам управления доступом 16
1.3. Методы удостоверения личности, применяемые в системах управления доступом 20
1.4. Конструктивные особенности пропускных устройств систем управления доступом 35
Глава 2. Анализ существующих возможностей решения задачи по обнаружению несанкционированного проноса ядерных материалов через людские КПП 40
2.1. Известные способы решения задачи контроля доступа на людских КПП и некоторые вопросы интеграции устройств 40
2.2. Структура и алгоритм работы "типового" радиационного монитора 40
2.3. Формализация требований к подсистеме радиационного контроля...60
Глава 3. Исследование принципов построения подсистемы радиационного контроля 74
3.1. Обработка измерительной информации 74
3.2. Выбор типов и количества датчиков 78
3.3. Определение мест расположения и чувствительности датчиков 81
3.4. Решение задачи локализации 105
3.5. Обоснование алгоритма работы подсистемы 108
3.6. Принципы конструктивно-технической реализации автоматического пропускного устройства с принудительным радиационным контролем 111
3.7. Подсистема радиационного контроля для пропускных устройств внутренних контрольно-пропускных пуктов 122
Глава 4. Экспериментальное исследование подсистемы радиационного контроля в составе пропускного устройства системы управления доступом "СЕКТОР-М" 129
4.1. Методика определения зон экстремальной чувствительности 132
4.2. Методика оценки минимально и достоверно обнаруживаемых масс ядерных материалов 133
4.3. Методика оценки вероятности "ложной" тревоги при проходах и при их отсутствии ...137
4.4. Методика оценки эффективности алгоритма локализации 140
4.5. Результаты испытаний 150
Глава 5. Перспективы развития и практического применения подсистемы радиационного контроля 153
5.1. Другие области применения подсистемы радиационного контроля 153
5.2. Практическая реализация системы управления доступом с радиационным контролем на конкретном объекте 156
5.3. Выводы 160
Заключение 162
Список литературы 167
Приложения
- Основные требования, предъявляемые к современным системам управления доступом
- Структура и алгоритм работы "типового" радиационного монитора
- Определение мест расположения и чувствительности датчиков
- Методика оценки минимально и достоверно обнаруживаемых масс ядерных материалов
Введение к работе
Во всем мире большое внимание уделяется вопросам контроля за нераспространением ядерных материалов (ЯМ). Необходимо отметить, что созданные в 50-60-е годы системы физической защиты (СФЗ), считавшиеся до недавнего времени достаточно надежными, были ориентированы в основном на создание много рубежных сигнальных и инженерных заграждений, а также использование значительных контингентов людской охраны на контрольно-пропускных пунктах (КПП). Изменившиеся политическая, экономическая и криминогенная обстановки в стране выдвигают новые требования к СФЗ ядерно-опасных объектов. На основании результатов инспекций состояния СФЗ ЯМ и установок, а также обстоятельств, связанных с выявленными фактами хищения ЯМ, можно отметить следующее [1]:
усилился спрос на ЯМ, как на товар возможной продажи, при одновременном снижении уровня исполнительской дисциплины и контроля за технологическими процессами;
все выявленные случаи хищения совершены с участием персонала ядерного объекта, непосредственно работающего с ЯМ и нередко вступающего в сговор с другими работниками объекта или посторонними лицами;
хищения ЯМ совершались главным образом с технологических участков либо мест их временного хранения, то есть во внутренних охраняемых зонах объекта, которые, как правило, не оборудованы необходимыми средствами, обеспечивающими контроль перемещения ЯМ.
Ухудшение криминогенной обстановки создает предпосылки возможности совершения террористических актов с целью захвата объекта в целом или
ЯМ, установки или хранилища с целью воздействия на политическую обстановку в стране или для вымогательства крупных сумм.
В этой связи приоритетной задачей для нашего государства стало "...создание современной системы физической защиты, учета и контроля ядерных материалов" [2].
Закон об "Использовании атомной энергии" определяет физическую защиту (ФЗ) ядерных установок, радиационных источников, пунктов хранения ЯМ и радиоактивных веществ как "...единую систему планирования, координации, контроля и реализации комплекса технических и организационных мер, направленных на:
предотвращение несанкционированного проникновения на территорию
ядерных установок, радиоактивных источников и пунктов хранения,
предотвращение несанкционированного доступа к ядерным
материалам и радиоактивным веществам, предотвращение их хищения
и порчи..."[3].
В настоящее время контроль доступа на территорию особо важных
объектов и в его внутренние зоны осуществляется как с использованием
контролеров КПП, так и автоматических или автоматизированных систем
управления доступом (СУД). В первом случае численность людского
контингента охраны на КПП составляет 60 и более процентов [4] от общего
количества сил безопасности объекта. Во втором случае эта величина
снижается примерно в два раза и составляет 30-40%. Такое положение
объясняется тем, что используемые на КПП ядерно-опасных объектов СУД
(даже с высокой степенью автоматизации многих процессов) не в полной мере
решают некоторые задачи. Так, например, при выходе сотрудников с объекте
все еще не исключается возможность несанкционированного выноса ЯМ как і
незащищенном, так и в упакованном виде, то есть специальном контейнере
1«
Практически все еще не выполнимым является контроль в автоматическом режиме проноса на территорию ядовитых, взрывчатых веществ (ВВ) и т.п.
Применение специальных видов технических средств для решения всего комплекса задач в настоящее время не позволяет реализовать оптимальный вариант СУД с точки зрения "эффективность-стоимость". Это обусловлено тем, что до настоящего времени не созданы универсальные средства, которые могут обеспечить требуемый уровень физической защиты одной системой. Данная проблема обычно решается применением нескольких специализированных средств или устройств, которые зачастую находятся в существенных противоречиях, например, из-за электромагнитной несовместимости, наличия в пропускных устройствах больших подвижных масс металла, формирования при работе мощных магнитных полей и т.п.
В этой связи современным следует признать подход, при котором осуществляется интеграция необходимых видов аппаратуры с пропускными устройствами СУД. Создание таких систем является очень актуальной задачей, т.к. ее решение обеспечит дальнейшее снижение численности применяемой на КПП охраны, повысит ее надежность, уменьшит количество применяемых технических средств, позволит рационально использовать площадь зала КПП, снизит общую стоимость аппаратуры и оборудования.
Целью диссертационной работы является решение основных теоретических, тактических и технических вопросов, связанных с созданием автоматической СУД, исключающей несанкционированный пронос ЯМ через КПП ядерно-опасных объектов и установок.
Настоящая работа является результатом исследований и разработок, выполненных непосредственно автором или при его личном участии в процессе создания СУД в рамках опытно-конструкторской работы (ОКР)
"СЕКТОР-MP", выполняемой совместно МИФИ и специальным научно-производственным объединением (СНПО) "ЭЛЕРОН".
Диссертация состоит из введения, 5 глав и заключения и изложена на 180 страницах машинописного текста, иллюстрирована 58 рисунками и 15 таблицами, содержит список литературы, включающий 135 наименования.
В первой главе диссертационной работы рассматривается современная концепция построения СФЗ ядерно-опасных объектов, приводятся основные требования к автоматической СУД, описываются конструктивные особенности известных пропускных устройств.
Во второй главе изложены существующие возможности по реализации задачи контроля доступа на ядерно-опасных объектах с использованием выпускаемой в настоящее время аппаратуры, основные технические решения, применяемые в "типовом" радиационном мониторе, рассматривается модель действий нарушителя при попытках несанкционированного проноса ЯМ и возможные реализации контрмер, исключающих такие действия, формулируются основные требования к подсистеме радиационного контроля пропускного устройства СУД.
В третьей главе обосновываются основные принципы построения подсистемы радиационного контроля, определяются типы и количество датчиков, оптимизируется их местоположение, выбираются алгоритм работы и правила принятия решения, а также описывается структурно-функциональная схема пропускного устройства СУД с радиационным контролем, некоторые особенности его конструкции и функционирования, рассмотрена модификация пропускного устройства, предназначенного для применения на КПП особо охраняемых внутренних зон.
В четвертой главе представлены разработанные методики оценки реальных характеристик разработанного пропускного устройства, оснащенного подсистемой радиационного контроля и приводятся результаты его испытаний.
В пятой главе рассматриваются возможные области использования созданной подсистемы радиационного контроля, приводится предложенная и используемая на практике в системе физической защиты реального ядерно-опасного объекта схема размещения оборудования на людском КПП.
В приложении содержится акт внедрения диссертационной работы.
Научная новизна диссертационной работы заключается в том, что на основе проведенных исследований были впервые разработаны принципы построения современной автоматической интегрированной системы управления доступом и радиационного контроля, предназначенной для применения на крупных ядерно-опасных объектах и исключающей несанкционированный пронос ЯМ через внешние и внутренние пешеходные КПП.
В диссертационной работе автор защищает:
предложенные принципы построения автоматических СУД массового обслуживания с принудительным радиационным контролем;
формализованные требования к подсистеме радиационного контроля, предназначенной для использования в составе пропускных устройств СУД;
разработанные аппаратные и программные средства информационно-логического сопряжения пропускного устройства и подсистемы радиационного контроля;
предложенные математический аппарат, алгоритмы и правила принятия решения о наличии в зоне контроля источника излучения;
разработанные методики экспериментального подтверждения
реальных характеристик пропускного устройства с радиационным
контролем.
Научные результаты диссертационной работы были использованы при
создании опытных образцов пропускных устройств СУД, предназначенных для
применения на внешних и внутренних КПП ядерно-опасных объектов в рамках
ОКР "СЕКТОР-MP", "СЕКТОР-МТ" и "СЕКТОР-PC", выполняемых СНПО
"ЭЛЕРОН", подтверждены соответствующими испытаниями и практической
реализацией на Армянской атомной электростанции (АЭС).
Основные требования, предъявляемые к современным системам управления доступом
Использование человека в системе охраны объектов позволяет достаток но просто и гибко производить ее перестройку при решении различных такта ческих задач, связанных со спецификой конкретного КПП и изменяющихся СЕ туаций. В силу этих причин, существующая традиционная систем безопасности, использующая в основном людскую охрану, на первый взгля, кажется достаточно надежной структурой, обеспечивающей требуемы] уровень контроля доступа. Однако специальные исследования, проводившие как в нашей стране, так и за рубежом, ставят под серьезное сомнение бытую щее представление о надежности человека при выполнении им контрольно-пропускных функций.
Установлено, что во время массового прохода, в так называемые часы "пик", контролер КПП пропускает до 25% лиц с дефектными или чужими пропусками. После 4-часового периода работы величина ошибки возрастает до 40%. При соответствующей выучке и регулярных тренировках личного состава, осуществляющего контроль прохода сотрудников через КПП, конечно можно добиться довольно высоких результатов. Однако не следует ожидать, что усредненный показатель вероятности пропуска нарушителя - вероятность ошибки "второго" рода (Рг) - будет меньше 1,5%, то есть Р2 0,015 [22].
Возможность физической уязвимости контролеров КПП, вступающих в непосредственный контакт с проходящими лицами, также значительно снижает надежность людской охраны. Очевидно, что контролер КПП в определенных ситуациях может быть исключен из системы охраны посредством применения криминальным лицом холодного или огнестрельного оружия, а также средств нервно-паралитического действия. Контролер может также стать заложником криминальных структур, совершающих ту или иную неправомочную акцию Понятно также, что надежность охраны существенно зависит и от личности каждого конкретного контролера. Плохое знание контролером инструкций, егс безответственное отношение к службе, возможность подкупа или, например просто страх еще больше увеличат процент не выявленных действий со стороны злоумышленника. Таким образом, замена контролеров КПП автоматической СУД является актуальной задачей, решение которой позволит не только улучшить надежность охраны практически на любом объекте, но также получить существенную экономию материальных средств за счет сокращения численности оперативного персонала охраны и лиц, осуществляющих различные контрольные и учетные функции: табельщиков, расчетчиков зарплаты и т.п.
Проведенные в СНПО "Элерон" специальные исследования показали [23],что оптимальным является разработка и использование нескольких, по крайней мере трех, типов автоматических контрольно-пропускных систем, различающихся по таким основным показателям, как стоимость, пропускная способность и обеспечиваемый уровень безопасности, то есть режимная надежность. Очевидно, что последний показатель, являясь безусловно важнейшим, накладывает определенные ограничения на первые два. Это обстоятельство приводит к необходимости отыскания компромиссных решений при разработке СУД, причем реальную ценность представляют следующие варианты: 1. Стоимость системы минимальная, пропускная способность максимальная, а режимная надежность ограничена уровнем, при котором преодоление системы невозможно или очень маловероятно без сговора нарушителя с кем-либо из лиц, обладающих правом прохода в охраняемую зону. Такая система должна быть очень эффективной при использовании ее на внешних КПП крупных объектов с много эшелонированной системой охраны, где доступ к наиболее охраняемым зонам внутри объекта осуществляется с помощью дополнительных средств охраны и управления доступом. 2. Промежуточный вариант: стоимость выше, чем у предыдущего, быстродействие - ниже, а режимная надежность СУД такова, что преодоление ее без сговора практически невозможно, причем вступившее в контакт с нарушителем лицо может быть легко установлено в случае задержания нарушителя, что делает вероятность сговора минимальной. Такая система эффективна как на внешних КПП, так и на КПП, ограничивающих доступ во внутренние охраняемые зоны, проход в которые разрешен сравнительно большому числу лиц при относительно невысоком уровне режима: промплощадки, крупные цеха и т.п. 3. Ограничения по стоимости и пропускной способности целиком подчинены задаче достижения максимальной надежности, которая должна свести к известному минимуму возможность преодоления системы или, по крайней мере, незарегистрированного преодоления при любых видах сговора. Очевидно, что такой уровень надежности может быть достигнут только в том случае, если для удостоверения личности используются личностные признаки или атрибуты, передача которых от одного лица к другому практически невозможна.
В общем случае, и очень укрупнено, автоматическая СУД должна обеспечивать реализацию следующих основных функций [4]: 1. Определять принадлежность предъявляемых при проходе пропусков объекту и их действительность на объекте; 2. Обеспечивать проход по предъявляемому пропуску только одного человека; 3. Удостоверять личность проходящего; 4. Обеспечивать использование постоянных, временных и разовых пропусков; 5. Осуществлять проверку соответствия времени предъявления пропуска разрешенному для прохода времени; 6. Исключать выход с объекта лиц, не сдавших полученные для работы документы конфиденциального характера, материальные ценности или вещества, несанкционированный вынос которых за пределы объекта запрещен; 7. Обеспечивать допуск сотрудников только в разрешенные охраняемые зоны объекта, то есть осуществлять контроль по шифрам допусков; 8. Осуществлять проверку выносимых с объекта материальных ценностей по материальным пропускам; 9. Осуществлять, в зависимости от установленных на объекте правил, односторонний или двухсторонний контроль прохода;
Структура и алгоритм работы "типового" радиационного монитора
Учитывая требования современной концепции ФЗ, очевидно, что в первую очередь необходимо исключить пронос через пропускные устройства СУД холодного и огнестрельного оружия, а также боеприпасов, что однозначно заставляет применять на КПП металлообнаружители (МО). Затем следует требование по исключению проноса ВВ, что само по себе является очень трудной задачей, до настоящего времени так и нерешенной практически на уровне "полного автомата". И, наконец, при использовании СУД на ядерно-опасных объектах должна быть максимально затруднена возможность проноса и провоза ЯМ.
Трудности одновременного использования в пропускном устройстве нескольких детекторов, работающих, как правило, на совершенно различных принципах с основным оборудованием, не позволяют решать такие задачи чисто компоновочными методами. Ситуация еще более усложняется тем, что зачастую на первое место выступает требование скрытности размещения тех или иных детекторов, или требование сохранения "прозрачности" кабины, то есть возможности свободного просмотра зоны контроля как со стороны входных дверей пропускного устройства, так и со стороны дежурного персонала, осуществляющего оперативное управление СУД и контроль за ее функционированием.
Если системы контроля наличия ВВ и отравляющих веществ пока еще не нашли широкого применения в устройствах автоматического контроля из-за своей сложности и большого времени анализа, то в отношении пропускных кабин с встроенными МО и датчиками контроля проноса ЯМ наблюдается определенный прогресс.
Традиционно до недавнего времени МО работали по так называемому динамическому алгоритму. Принцип их адаптации к изменению окружающей обстановки заключается в том, что после каждого сигнала тревоги, связанного с обнаружением металла, металлодетектор устанавливает новый порог "тревоги", базируясь на измеренном сигнале, так называемой динамической автобалансировке [33]. Такой алгоритм позволяет осуществить пронос оружия методом "забытого" предмета. Например, вначале вносится оружие и оставляется в кабине. Через некоторое время, необходимое для завершения автобалансировки, посетитель повторно входит в пропускное устройство, выполняет обычные процедуры, связанные с верификацией личности, и, забрав оружие, проходит в охраняемую зону.
В настоящее время появился новый класс МО статического типа. Автобалансировка этих приборов производится при их включении под наблюдением персонала, и установленный пороговый уровень сохраняется до выключения или "сброса" металлодетектора. Такие детекторы наилучшим образом интегрируются в пропускные устройства шлюзового типа, однако, в свою очередь, предъявляют повышенные требования к жесткости каркаса, недопустимости его вибрации и строгой повторяемости движения подвижных частей конструкции кабины. Типичным примером МО нового поколения может служить прибор HGD922 фирмы "CESCU" (Италия) [33]. Это универсальный многопрограммный цифровой прибор, который может встраиваться в пропускные устройства и работать как в традиционном динамическом, так и в статическом ре жимах. Все параметры металлодетектора регулируются в широких пределах посредством клавиатуры и системы меню на встроенном ЖК-дисплее.
Одним из эффективных средств препятствующих несанкционированному проносу ЯМ, являются радиационные мониторы (РМ), которые устанавливаются на выходах из контролируемой зоны. За рубежом такие мониторы используются на многих промышленных объектах, например, в Центре ядерных исследований в Сакле (Франция), на территории Лос-Аламосской национальной лаборатории и т.п. [34] Наибольшее распространение получили РМ, регистрирующие рентгеновское и гамма-излучение, а в ряде случаев и собственное нейтронное излучение ЯМ, в основном 235U, 238U, 239Ри.
Анализ их конструктивно-аппаратных решений показывает, что такие мониторы являются практически только "индикаторами" факта перемещения ЯМ через зону контроля. Указанные устройства, как правило, требуют обязательного присутствия контролера, который принимает то или иное решение в случае возникновения тревожной ситуации, так как не позволяют блокировать предполагаемого нарушителя в зоне контроля.
В качестве таких стационарных средств на российских ядерно-опасных объектах чаще всего используются американские портальные мониторы типа PM-700SP или аналогичные устройства, которые обеспечивают в темпе движения пешехода (со скоростью порядка 1м/с) следующие типовые характеристики [60]: порог обнаружения ядерных материалов на основе: высокообогащенного U, г - 10; 239Ри низкого выгорания, г - 0,3; вероятность ложной тревоги не более 0,001; среднее время наработки на отказ не менее 20000 часов.
Такие высокие ТТХ, которые соответствуют требованиям, установленным Министерством энергетики США [67-80], не позволяют создать устройство с приемлемой для российского потребителя ценой. Указанный тип монитора имеет значительную стоимость, которая составляет порядка 20000 долларов США (без учета таможенных сборов), что не позволяет широко использовать его в СФЗ объектов, особенно на внешних КПП. Такие мониторы целесообразно применять только на выходах из зон, в которых непосредственно проводятся работы с ЯМ, где, как правило, имеется пост охраны, поскольку проход осуществляется через внутренний КПП и работает незначительное количество сотрудников.
Следует также отметить, что использование импортной техники специального назначения (пропускные устройства СУД, МО, РМ и т.п.) на российских ядерно-опасных объектах связано с некоторыми ограничениями, которые вызваны необходимостью поддержания должного уровня секретности проводимых работ. Для исключения возможной утечки информации необходимо проводить проверку поставляемого оборудования на наличие "закладок", устанавливаемых для накопления информации разведывательного характера, которая впоследствии может быть считана при проведении ремонтных и/или регламентных работ иностранными специалистами или с использованием современных средств связи, например, спутниковой. Стоимость работ по обнаружению таких "закладок" обычно составляет 10-20% от стоимости проверяемого оборудования, что еще больше увеличивает цену.
Определение мест расположения и чувствительности датчиков
Для решения задачи интеграции ПРК с автоматическими пропускными устройствами КПП была выбрана отечественная серийно выпускаемая СУД "СЕКТОР-М", разработанная в СНПО "ЭЛЕРОН". Эта система, единственная из выпускаемых в России СУД была создана для использования на особо важных объектах и поэтому она удовлетворяет всем перечисленным в разделе 1.2 требованиям, кроме реализации задач по исключению несанкционированного проноса ЯМ, ВВ и металлических предметов.
Указанная система реализует метод удостоверения личности по присвоенным индивидуальным кодам, записываемым в центральную память устройства управления. В процессе контроля прохода происходит сравнение кода пользователя, набираемого на пульте ввода информации (ПВИ) устройства автоматического контроля (УАК), и кода, который вызывается из памяти устройства управления при вставлении проходящим своего пропуска (постоянного или временного), снабженного носителем кодированной информации, в одно из считывающих устройств, размещаемых в конструкции УАК с каждой из сторон перед входом в зону контроля. Существует вариант "внутреннего" УАК (УАК-В), которое используется на КПП, предназначенных для контроля доступа в особо охраняемые зоны объекта.
Конструктивно УАК (УАК-В) представляет собой кабину шлюзового типа с двумя двустворчатыми поворотными дверями (которые по желанию могут открываться в выбранную сторону), выходящими: одна - в охраняемую, другая - в неохраняемую зоны зала КПП (см. рис. 3.2). Внутри кабины размещен ПВИ и весовой механизм (ВМ), который используется для исключения прохода по одному пропуску двух и более лиц.
Разрешение на проход (отпирание противоположной двери) выдается автоматически после подтверждения соответствующих полномочий от устройства управления и при отсутствии причин, требующих задержания проходящего.
В УАК (УАК-В) предусмотрены дополнительные логические входы, позволяющие, при необходимости, подключать устройство удостоверения личности по присущим признакам (например, по отпечаткам пальцев, рисунку кровеносных сосудов сетчатки глаза и т.п.), а также устройство металлообнаруже-ния типа "Признак", которое размещается в непосредственной близости от УАК.
Принимая во внимание особенности технической реализации пропускного устройства, а также учитывая необходимость сохранения так называемой конструктивной "прозрачности" (для обеспечения возможности просмотра контролируемых зон операторами СУД) возможными местами расположения датчиков, регистрирующих гамма-излучение, являются только поперечные балки, а всей вычислительной и интерфейсной аппаратуры -свободный объем блока обработки УАК.
Первоначально (с целью практического сохранения конструктивных решений пропускного устройства) было предложено расположить аппаратуру радиационного контроля в соответствии с рис. 3.3. Если принять во внимание, что мощность дозы, создаваемая источником излучения уменьшается пропорционально г-2, областями наихудшей чувствительности данного устройства оказываются наиболее удаленные от датчиков области зоны контролируемого пространства.
На диаграмме рис. 3.4 условно показан поперечный разрез УАК плоскостью симметрии, перпендикулярной направлению прохода и приведены границы эквивалентной чувствительности, когда источник излучения, расположенный в любой точке кривой создает одинаковые, без учета статистики отсчетов, показания соответствующего датчика (асимметричная схема). Как видно из диаграммы, датчики №2 и №4 обеспечивают измерение радиационных аномалий пространства в зоне контроля в телесном угле 2я\ В то время, как датчики №1 и №3 - только в угле л.
Воспользовавшись формулой 3.4 можно рассчитать относительную чувствительность ПРК в различных областях зоны контроля УАК. На рис. 3.5-3.13 приведены диаграммы относительной чувствительности (в некоторых условных единицах) для горизонтальных сечений контролируемого пространства с шагом дискретизации по вертикали равным 200мм. Данные расчета были впоследствии подтверждены экспериментально.
Оценим максимально возможное удаление источника в зоне контроля кабины от центров ближайших датчиков при данной схеме их расположения. Для этого была разработана специальная программа (см. приложение 2), с использованием которой было определено, что такое расстояние составляет 1,14м.
Из диаграмм рис. 3.4-3.13 однозначно следует, что данная схема не является оптимальной, так как зоны пространства в тех углах кабины, где отсутствуют датчики, недостаточно контролируются, а это, в свою очередь, создает возможность проноса ЯМ по соответствующим траекториям.
В этой связи напрашивается вывод о необходимости увеличения количества датчиков до 6 штук, разместив дополнительные датчики также в поперечных балках. Диаграмма областей чувствительности при данном расположении приведена на рис. 3.14. Такое расположение позволяет существенно снизить неоднородность зоны чувствительности. В этом случае максимально возможное удаление источника излучения от центров ближайших датчиков составляет 0,92 м. Однако данное решение также не является рациональным, т.к. увеличивает общую стоимость ПРК (на 30-35%).
Оптимальным вариантом является схема, при которой минимально возможное количество датчиков сохраняется (4 штуки), но датчик №3 переносится под платформу ВМ, а для размещения датчика №1 вводится дополнительная поперечная балка (см рис. 3.15). В данном случае диаграмма областей чувствительности выглядит так, как показано на рис. 3.16. При этом каждый датчик обеспечивает измерение в телесном угле 2п. Однако, из-за того, что пол платформы ВМ выполнен из сплава Діб толщиной 4мм, чувствительность датчика №3 будет несколько ниже, чем у всех остальных трех. Расчетное максимальное удаление источника от центра ближайшего датчика в этом случае составляет 0,86м.
Методика оценки минимально и достоверно обнаруживаемых масс ядерных материалов
Пропускное устройство размещается в помещении, в котором уровень естественного фона, измеренного аттестованным дозиметром не превышает 15мкР/ч и проверяется работоспособность кабины в соответствии с инструкцией по эксплуатации [106]. Устанавливается порог срабатывания, соответствующий уровню 20мкР/ч. Совершается по 50 проходов через пропускное устройство, располагая тестовый источник массой, равной минимально обнаруживаемой (порогу обнаружения) для второй категории РМ (см. табл. 2.1) таким образом, чтобы максимально экранировать излучение своим телом, в каждой из областей минимальной чувствительности. По результатам принятых устройством решений производится регистрация количеств проходов и фактов обнаружений. При испытаниях каждые 30 минут проходы приостанавливаются на 150 секунд для обновления фона. Если количество обнаружений не меньше 32 для каждой зоны наихудшей чувствительности, то данное количество ЯМ является минимально обнаруживаемым.
В противном случае увеличивается масса источника на 20% и испытания повторяются. Дня оценки достоверно обнаруживаемой массы совершается по 50 проходов через пропускное устройство, располагая тестовый источник массой в 1,5 раза превышающей минимально обнаруживаемую, таким образом, чтобы максимально экранировать излучение своим телом, в каждой из областей минимальной чувствительности. Необходимо вести запись количества попыток прохода и задержаний. Каждые 30 минут проходы приостанавливаются на 150 секунд для обновления фона. Если количество задержаний не меньше 45 для каждой зоны минимальной чувствительности, то данная масса является достоверно обнаруживаемой. В противном случае масса источника увеличивается на 10% и испытания повторяются. В связи с необходимостью проведения большого количества циклов испытаний производится имитация совершения прохода с использованием специально разработанного тестирующего стенда, структурно-функциональная схема которого представлена на рис. 4.2. Этот стенд устанавливается в блок обработки пропускного устройства вместо процессорного модуля ПКД. Схема управления периодически формирует сигнал начала измерения в ПРК и ждет ответа от подсистемы в течении определенного времени. Приходящий ответ (НЕТ ИСТОЧНИКА, ИСТОЧНИК СНАРУЖИ, ИСТОЧНИК ВНУТРИ) заставляет изменить состояние соответствующего электромеханического счетчика. Если в течении 15 секундного интервала не приходит ответа от ПРК включается специальный звуковой сигнал и испытания прерываются. Для проведения испытаний по оценке вероятности "ложной" тревоги при совершении проходов пропускное устройство размещается в помещении, в котором уровень естественного фона, измеренного аттестованным дозиметром не превышает 15 мкР/ч. Вместо процессорного модуля ПКД устанавливается проверочный стенд. Записываются показания электромеханических счетчиков. Переключатель "РАБОТА" переводится в положение "АВТ" при этом стенд начинает периодически формировать сигнал для ПРК о начале измерений.
Имитируется 6800 проходов через пропускное устройство. Испытания каждые 30 минут приостанавливаются переводом тумблера "РАБОТА" в положение "ОДНОКР" на 150 секунд для обновления фона. Если за время испытаний зафиксировано менее 5 ложных обнаружений источника, то пропускное устройство считается выдержавшим испытания. Если зафиксировано более 5 ложных срабатываний, следует повторять испытания до трех раз. Если зарегистрировано ложных срабатываний в пересчете на 6800 проходов менее 5, за все время испытаний, то пропускное устройство считается выдержавшим испытания. Для оценки вероятности "ложной" тревоги при отсутствии проходов необходимо, после включения системы и установки порога срабатывания в соответствии с показаниями аттестованного дозиметра, исключить возможность появления людей в зоне контроля. Испытания проводятся в течение не менее 72 часов. Контролируется число ложных срабатываний. При этом в каждом случае необходимо проверять уровень фона и корректировать порог срабатывания в случае необходимости. Также необходимо проводить контрольные замеры естественного фона не реже чем 1 раз в час. Пропускное устройство считается выдержавшим испытания, если в пересчете на 8 часов работы число ложных срабатываний не превышает одного.
