Приложение А

(рекомендуемое)

ТРЕБОВАНИЯ

К ПРОГРАММНОМУ ОБЕСПЕЧЕНИЮ ДЛЯ СОЗДАНИЯ

ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ

Виртуальная реальность создается для оптимизации облучаемости персонала при выполнении реальных радиационно-опасных работ. Поэтому ПОВР должна отвечать нескольким обязательным требованиям, в том числе:

- должна быть основана на актуальных данных по РО на промплощадке и в помещениях производственного объекта;

- ВР должна включать в себя динамическую визуализацию РО;

- ВР должна легко восприниматься пользователем;

- ПОВР должно уметь решать основные аналитические задачи радиационной безопасности.

Первое требование означает, что в ПОВР должны использовать только реальные данные по РО. Второе требование диктует требования оценке РО в режиме реального времени. Третье требование ограничивает варианты создания ПОВР совокупностью достаточно реалистичных 3D-объектов. Четвертое требование означает наличие у ПОВР аналитических возможностей для выработки оптимальных решений.

Перечисленным требованиям соответствует ПО "Информационно-аналитическая система по радиационной безопасности персонала" (ИАС РБП), функциональное и эксплуатационное назначение которой сводится к следующему.

1. Прогноз индивидуальных доз облучения персонала по запланированным радиационно-опасным работам.

2. Оценка неопределенности прогноза индивидуальных доз облучения персонала по радиационно-опасным работам.

3. 2D и 3D динамическая визуализация РО на промплощадке, в помещениях и сооружениях производственного объекта и на прилегающих территориях.

4. Визуализация маршрутов перемещения персонала, визуализация временных зависимостей мощности дозы.

5. Визуализация временных зависимостей мощности дозы в указанных точках.

6. Определение зон, в которых РО известна с наибольшей неопределенностью и где необходима дополнительная радиационная разведка.

7. Выбор метода интерполяции РО с минимальной погрешностью.

8. Поиск зон на топографической карте и планах производственных помещений зон, где персонал получает максимальные коллективные дозы.

9. Статистический анализ первичных данных по РО.

10. Интеллектуальный анализ данных по РО.

11. Определение маршрута из точки А в точку Б, при котором доза будет минимальной из всех возможных при перемещении - задача о кратчайшем пути.

12. Определение маршрута обхода нескольких контрольных точек, при котором полученная исполнителем доза будет минимальной - задача поиска цикла Гамильтона.

13. Определение маршрута обхода транспортно-пешеходной сети предприятия, при котором доза будет минимальной из всех возможных маршрутов - задача о шине.

14. Генерация интерактивных трехмерных отчетов в виде файлов, в формате KML <1>.

--------------------------------

<1> Формат KML файлов (Keyhole Markup Language - язык разметки Keyhole) позволяет отображать географические данные в программах Coogle Планета Земля, Карты Coogle и Карты Coogle для мобильных устройств. KML использует основанную на тегах структуру с вложенными элементами и атрибутами и создан на основе стандарта XML. Файлы KML и связанные с ними изображения можно сжимать с помощью формата ZIP в архивы KMZ.

15. Реализация ввода исходных данных по РО в информационно-аналитическую систему по существующему на предприятии протоколу без дополнительных затрат времени.

16. Ввод маршрутов персонала в графическом виде в KML-файлы.

17. Восстановление плотности поверхностного радиоактивного загрязнения по карте мощности амбиентного эквивалента дозы.

ИАС РБП (Рисунок А.1) для реализации перечисленных выше функций может состоять из пяти блоков:

- баз данных ИАС РБП;

- базовых вычислений;

- геоинформационных систем;

- аналитических вычислений;

- генерации отчетов.

Рисунок А.1 - Схема взаимодействия программных средств

ИАС РБП

Блок баз данных предназначен, как обычно, для хранения и быстрого доступа к данным по РО и к любым другим вспомогательным данным.

В блоке базовых вычислений выполняется процедура создания карт (гридов) радиационной обстановки. Гриды создаются путем интерполяции исходных данных. Если экранирующий эффект от зданий и/или сооружений является значительным для используемой топоосновы, то при построении гридов РО интерполяция выполняется с обязательным учетом их экранирующего эффекта.

Блок геоинформационных систем состоит из двух ГИС-ГИС <2> - "Статической визуализации РО" и ГИС "Динамическая визуализация РО". Первая ГИС оперирует с наборами гридов РО, построенными в блоке стандартных вычислений по соответствующим наборам измеренных значений мощности дозы. Второе программное средство также оперирует с гридами РО, но только для источников излучения, которые формируют стационарное поле излучений в визуализируемом сценарии. Источники излучения, которые определяют динамику полей излучений, должны описываться в этой программе через геометрию и радионуклидный состав источника.

--------------------------------

<2> Для возможности представления результатов ИАС РБП в ГИС необходимо использовать KML-формат.

Блок генерации отчетов ИАС РБП должен обеспечивать следующие функции:

- сохранение и печать карты и слоев с легендой и идентифицирующим текстом;

- сохранение ГИС проекта с возможностью воспроизведения в текущей и новой сессии;

- создание истории геоанализа по текущей сессии с воспроизведением в новой;

- публикация слоев в формате KML, включая анимационное представление слоев;

- контекстная помощь, отображение объема занимаемой памяти, процессов выполнения операций, мониторинг обмена данными с БД и выполнения внешних задач.

Блок баз данных оперирует с первичными исходными данными, к которым относятся карты топооснов промплощадки, отдельных сооружений и зданий, данные по измерениям РО на промплощадке, в сооружениях и зданиях, а также маршрута перемещения персонала. Последние включают в себя как графический образ маршрута (траектория, зона или набор мест пребывания), так и атрибуты маршрута (время начала, длительность и кратность маршрута), а также тип защитного средства, который используется на этом маршруте.

Ввод новых топооснов и данных по РО также осуществляется в блоке БД. Все топоосновы интегрируются в одну карту в блоке геоинформационных систем. Ввод графического образа маршрута также осуществляется в этом блоке, введенный маршрут сохраняется в виде KML-файла и передается в БД, где происходит добавление в KML-файл атрибутов маршрута. Все маршруты одного сотрудника хранятся в одном KML-файле. Таким образом, сколько сотрудников - столько и KML-файлов. Все маршруты перемещения одного сотрудника можно изобразить на одной карте, см. Рисунок А.2.

Рисунок А.2 - Пример работы с маршрутами. Нанесены

семь маршрутов, в том числе пять траекторий и две зоны.

Маршруты, относящиеся к первому эпизоду, окрашены

в фиолетовый цвет, а ко второму - в зеленый

Первичные данные (новые топоосновы, файлы с данными измерений РО, KML-файлы и т.д.) из блока баз данных поступают в блок базовых вычислений. В этом блоке из файлов данных по РО путем интерполяции строятся гриды РО и вычисляются дозы как по отдельным маршрутам, так и по всем маршрутам для каждого сотрудника. Гриды по РО хранятся в блоке БД и передаются по мере необходимости в блок геоинформационных систем, а также в блок решения аналитических вычислений, в котором решаются различные аналитические задачи, в том числе, и задачи, решение которых позволяет реализовать принцип оптимизации. Блок аналитических вычислений использует пятислойную карту, см. Рисунок А.3.

В ГИС "Статическая визуализация РО" блока геоинформационных систем визуализируются гриды РО, наряду с маршрутами, данными первичных измерений, см. Рисунок А.4. В ГИС "Динамическая визуализация РО" блока геоинформационных систем гриды РО используются (визуализируются) в различного рода сценариях, см. Рисунок А.5.

ГИС "Статическая визуализация РО" и ГИС "Динамическая визуализация РО" позволяют не только визуализировать РО в формате 3D, но каждая из этих ГИС обладает так называемым тайм-слайдером - поддержкой отображения изменения объектов во времени. Это означает, что мы можем вставлять различные модели зданий, сооружений и других объектов в соответствии с периодом их существования на промплощадке.

Рисунок А.3 - Пятислойная карта, которая используется

в блоке аналитических вычислений

Рисунок А.4 - Скриншот "Статическая визуализация"

Функции, которые выполняют программные блоки ИАС РБП, более подробно будут рассмотрены в следующем подразделе методических указаний, но только в той их части, которая непосредственно связана с реализацией принципа оптимизации.