Розробка основних підходів до створення апаратно-програмних засобів інформаційних систем радіаційного моніторингу
Анотація
У цій статті розроблено базові підходи до створення апаратно-програмного забезпечення для інформаційних систем радіаційного контролю. Розроблено сучасна інформаційна система радіаційного контролю і моніторингу яка потребує комплексного підходу та ітеративного процесу її створення. При цьому, перспективним напрямком є запропонований підхід інтеграції локальних вимірювальних приладів з хмарними сервісами, застосування М2М/IoT технології для віддалених вимірювань, використання перспективних напівпровідникових сенсорів на основі CdTe и CdZnTe детекторів випромінювань, сучасної мікроконтролерної і комунікаційної мікросхемотехніки то що. Розроблені апаратні і програмні рішення мають підвищену точність за рахунок апаратно-програмної корекції результатів вимірювань. Розроблено варіант архітектурного рішення для побудови платформи для віддаленого доступу до дозиметричних та радіометричних вимірювань з пошуком шляхів вирішення цієї проблеми йде в напрямку поліпшення параметрів детекторів, удосконалення характеристик електронних модулів детектуючих систем і створення програмного забезпечення для управління процесом детектування, збором інформації, її цифрової обробки і адекватного представлення користувачам в on-line режимі. Створення архітектури та структурної схеми дозиметричної системи, діаграма послідовностей, схема дозиметричної системи з підсистемою обміну даними за допомогою Інтернет. Запропоновано новий алгоритм вимірювання потужності експозиційної дози іонізуючого випромінювання. Розробка структурної схеми мікроконтролерного дозиметра. Раніше був запропонований алгоритм корекції залежності чутливості детектора на основі CdZnTe від енергії реєстрованих гамма квантів. Алгоритм значно зменшує невизначеність вимірювання потужності дози опромінення. Також була розроблена архітектура і структурна схема дозиметричної системи з можливістю віддаленого доступу та дистанційного управління основними функціями. Використано обчислення експозиційної дози гамма випромінювання і потужності експозиційної дози зі корекцією енергетичної залежності. Також, елементи системи виявилися корисними для дистанційного виконання лабораторних робіт студентами під час карантину.
Завантаження
Посилання
/Посилання
Grigoreva L. Ionizing radiation and its effect on humans. / L. I. Grigoreva L. A. Toml, and M.Rozhkov.–Mikolaiv: MDGU im.Petra Mogili, 2008 208p. https://kegt-rshu.in.ua/images/dustan/LLIT.pdf [in Russia]
Kitsno V. O. Fundamentals of radiobiology and radioecology. Textbook / V. O. Kitsno, S. V. Polishchuk, I. M. Gudkov-K.: hi-Tech Pres, 2007. – 320 p. http://nubip.edu.ua/en/node/1184/3 [in Russia]
Zakharchenko A. A. Modeling of the energy dependence of the sensitivity Of CdTe (CdZnTe) detectors of gamma radiation / A. A. Zakharchenko, D. V. Nakonechny, I. N. Shlyakhov, A.V. Rybka, V. E. kutniy, M. A. Khazhmuradov / / Technology and design in electronic equipment. - 2007. - no. 1. - Pp. 28-31. http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/52644/06-Zakharchenko.pdf?sequence=1 [in Russia]
Lazarev Y. MATLAB and dynamic system modeling. Textbook. Navalny Oleshko. - Kiev: NTU "KPI", 2009. https://kafpson.kpi.ua/Arhiv/Lazarev/mds_matlab.pdf [in Ukraine]
Ridozub, O., Terokhin, V., Stervoyedov, N., Fomin, S.. Sensor node for wireless radiation monitoring network. Bulletin of V. N. Karazin Kharkiv national University series " Mathematical modeling. Information technology. Automated control system ", 2019, 44, 88-93c. https://periodicals.karazin.ua/mia/index [in Ukraine]
Azhazha V. Devices based on CdTe and CdZnTe for technological control and monitoring of the radiation situation at nuclear power plants / V. M. Azhazha, V. E. kutniy, A.V. Rybka, L. N. Davydov, I. N. Shlyakhov, A. A. Zakharchenko, D. V. kutniy, D. V. Nakonechny / / Nauka ta innovatsii. - 2006. - Vol. 2, No. 6. - Pp. 31-38. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113940 [in Russia]
Zakharchenko A. Modeling of dosimetric properties of gamma radiation detectors based on high-resistance semiconductors. Dissertation for the competition for the candidate of physical and mathematical Sciences. Kharkiv, 2009 P. 28-31. http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/52427/10-Zakharchenko.pdf?sequence=1 [in Ukraine]
Григор’єва Л.І. Іонізуюче випромінювання та його вплив на людину. / Л.І. Григорєва, Ю.А. Томілі, І.М. Рожков. – Миколаїв : МДГУ ім.. Петра Могили, 2008. – 208 с. https://kegt-rshu.in.ua/images/dustan/LLIT.pdf
Кіцно В.О. Основи радіобіології та радіоекології. Навчальний посібник / В.О. Кіцно, С.В. Поліщук, І.М. Гудков – К. : Хай-Тек Прес, 2007. – 320 с. http://nubip.edu.ua/en/node/1184/3
Захарченко А.А. Моделирование энергетической зависимости чувствительности CdTe (CdZnTe) детекторов гамма-излучения / А.А. Захарченко, Д.В. Наконечный, И.Н. Шляхов, А.В. Рыбка, В.Е. Кутний, М.А. Хажмурадов // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. – 2007. – № 1. – С. 28–31. http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/52644/06-Zakharchenko.pdf?sequence=1
Лазарєв Ю. Ф. MATLAB і моделювання динамічних систем. Навчальний посібник. – Київ: НТУУ "КПІ", 2009. https://kafpson.kpi.ua/Arhiv/Lazarev/mds_matlab.pdf
Ridozub, O., Terokhin, V., Stervoyedov, N., Fomin, S.. Сенсорний вузол для бездротової мережі радіаційного моніторингу. Вісник Харківського національного університету імені В.Н. Каразіна, серія «Математичне моделювання. Інформаційні технології. Автоматизовані системи управління», 2019, 44, 88-93с. https://periodicals.karazin.ua/mia/index
Ажажа В.М. Приборы на основе CdTe и CdZnTe для технологического контроля и мониторинга радиационной обстановки на АЭС / В.М. Ажажа, В.Е. Кутний, А.В. Рыбка, Л.Н. Давыдов, И.Н. Шляхов, А.А. Захарченко, Д.В. Кутний, Д.В. Наконечный // Наука та інновації. – 2006. – Т. 2, № 6. – С. 31–38. http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/113940
Захарченко А.А. Моделирование дозиметрических свойств детекторов гамма излучения на основе высокоомных полупроводников. Диссертация на соискание канд. физ. – мат. наук. Харьков, 2009 С. 28–31. http://dspace.nbuv.gov.ua/bitstream/handle/123456789/52427/10-Zakharchenko.pdf?sequence=1