WATER-NET

производство CAEN SYS
Радиационный мониторинг и экология

WATER-NET - это полностью готовая система, предназначенная для контроля качества водопроводной воды на содержания радиоактивных веществ.

запросить коммерческое предложение...

Основные характеристики WATER-NET

  • Полностью готовая система для исследования загрязнения водопроводной воды
  • Непрерывный мониторинг содержания радиоактивных веществ в воде
  • Устанавливается на очистных сооружениях и обучение производится на месте
  • Платформа WATER-NET состоит из гидравлической системы, 3 различных узлов детекторов и программного обеспечения
  • Автоматическая и бесплатная поддержка
  • Система раннего обнаружения загрязнения питьевой воды
  • Мониторинг в реальном времени общего альфа- и бета- загрязнений
  • Выполнение в режиме реального времени (трубопроводы, бассейны, резервуары и т.д.)
  • Три разных типа детекторов:
    • Живой мониторинг гамма-излучения с помощью детектора ранней тревоги (EAD)
    • Модульный детектор для общего мониторинга альфа- и бета- излучений в реальном времени
    • Детектор SPEC, который выполняет идентификацию радиоизотопов в случае тревоги о загрязнении воды, вызванной либо монитором в реального времени (RTM), либо EAD
  • Программное обеспечение управления инфраструктурой информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) позволяет управлять каждым узлом системы простым графическим интерфейсом, выполнять анализ данных и управлять состояниями тревоги

WATER-NET предлагает систему мониторинга качества воды в режиме реального времени, которая будет полезна в следующих задачах:

  • раннее предупреждение о смене содержания радиоактивных веществ в воде и времени этих изменений
  • быстрая сигнализация о превышении пороговых значений, требующая быстрых действий в системе распределения водопроводной воды

Планировка системы позволяет легко переносить место анализа из одного места в другое, подключаясь к основной установке для очистки воды подходящим пробоотборным каналом. Механическая планировка, компоновка электроники и информационная система WATER-NET специально разработаны для обеспечения простой интеграции дополнительных специализированных датчиков для химических или биологических угроз.

WATER-NET состоит из множества элементов, распределенных по всей территории водоочистной станции (ВС), управляемых уникальным простым программным обеспечением, установленным на центральном сервере в диспетчерской ВС. Каждый узел инфраструктуры состоит из:

  • Гидравлической системы (ГС), используемой для подключения узла детектора к системе очистки воды и для управления циклом воды
  • Извещателя узла: система WATER-NET снабжена тремя различными типами детекторов (EAD, RTM и SPEC), описанными ниже
  • Программного пакета, который позволяет локально управлять каждым узлом системы (ГС и детекторами) и управлять всей инфраструктурой из диспетчерской ВС

Законодательство о радиоактивности в воде устанавливает пределы годового поступления (ПГП) обусловленные естественной радиоактивности. В нем также указывается количество ежегодных измерений, которые должны быть выполнены, в зависимости от размера установки для анализа воды. Идентификация радионуклидов и анализ концентрации являются трудоемкими и дорогостоящими и не оправданы для рутинного мониторинга. Инновационный практический подход WATER-NET позволяет избежать дорогостоящего анализа с использованием процедуры скрининга, где определяется общая альфа- и бета- радиоактивности.

Главной особенностью системы WATER-NET является мониторинг и запись изменений содержания радиоактивных веществ в воде в режиме реального времени. Если превышены пороговые значения радиоактивности, то подается сигнал тревоги на водоочистную станцию, чтобы остановить распределение воды, пока проводиться спектроскопический анализ для определения загрязняющих веществ.

Операционный цикл каждого узла системы управляется программным обеспечением для контроля и анализа и выполняет несколько задач:

  • Контроль и включение детектора и внешней электроники
  • Управление гидравлической системой для синхронизации циклов отбора проб воды
  • Динамическое измерение фона, используемое для измерения MDA, при проверке стабильности детектора
  • Как только фоновое измерение заканчивается, начинает измерение образца. Программное обеспечение отправляет данные в ИКТ каждые 5 минут (быстрый анализ) или каждый час (длительный анализ). Повышение уровня тревоги зависит от уровня загрязнения. Измерение выполняется циклически, что позволяет непрерывно контролировать содержание радиоактивных веществ в воде
  • Анализ данных от детекторов, определение аварийных сигналов и возможный поиск загрязнителей воды

Система WATER-NET имеет три разных типа детекторов, каждый из которых предназначен для определенного типа анализа:

  • Детектор ранней тревоги (EAD) помещается на систему водозабора и выполняет мониторинг гамма-излучения неочищенной воды в режиме реального времени. В случае загрязнения он быстро сигнализирует о том, что поток воды должен быть остановлен для защиты технологической системы водоочистной станции от радиоактивного загрязнения
  • Монитор в реальном времени (RTM) - это высокочувствительная система обнаружения альфа-/бета- излучений. Он помещается после стадий очистки и фильтрации, напрямую подключен к основной водопроводной трубе или к выходу на системной стадии концентрирования, в зависимости от выбранного варианта
  • Спектрометрическая система (SPEC) выполняет идентификацию радиоизотопов в случае тревоги о загрязнении воды, вызванной RTM или EAD. Она помещается в конце цепочки очистки после RTM

Детектор ранней тревоги

EAD представляет собой детектор NaI (Tl) 3"x3", окруженный специальным резервуаром из нержавеющей стали, чтобы максимизировать телесный угол падающего излучения от воды. Он соединен с многоканальным анализатором GammaStream. Свинцового экрана толщиной 2,5 см окружает бак из нержавеющей стали и уменьшает фоновое воздействие окружающей среды экологический фон.
Вода непрерывно течет внутри бака.

Монитор в реальном времени

Для каждого модуля два пластических сцинтиллятора EJ444 склеиваются с каждой стороны световода преобразователя длины волны (WLS), оптически подключенного к двум ФЭУ, расположенным в углу плитки. EJ444 позволяет различать альфа- и бета- частицы. Распознавание позволяет провести отдельную оценку общей альфа- и бета- активностей и делает возможным разделение сигналов тревоги. Отказ от фона имеет решающее значение для достижения минимально детектируемой активности (MDA) за кратчайшие сроки, как того требует законодательство. Каждый детектор RTM заключен в светонепроницаемый корпус из нержавеющей стали, который обеспечивает механическую стабильность. К свинцовой защите толщиной 1 см прилагается алюминиевая оболочка для уменьшения естественного фона.

По желанию, перед детектором RTM может быть установлена обратно-диффузионная ​​система концентрирования (ROCS), обеспечивающая более концентрированную воду, что улучшает чувствительность всей системы обнаружения. Например, законодательство ЕС предусматривает уровни скрининга для чрезвычайных ситуаций 5 Бк/л для общей альфа-активности и 100 Бк/л для общей бета-активности, при превышении которых следует предпринять быстрое действие в течение недели.

Спектрометрическая система

Система SPEC используется для идентификации радиоизотопов в случае тревоги о загрязнении воды, которую создает либо EAD, либо RTM.
Она состоит из спектрометрического сцинтилляционного детектора с свинцовой защитой для уменьшения воздействия внешнего фона.
Она помещается перед фильтром ионообменной концентрационной системы (IECS) для улучшения чувствительности. 40K-распад из окружающей среды используется для контроля стабильности усиления ФЭУ и автоматического исправления калибровки системы по энергии.

Программное обеспечение

Поскольку узлы мониторинга системы WATER-NET могут быть распределены по обширной территории, а система автоматизирована и не требует обслуживания, крайне важно дать сотрудникам водоочистной станции возможность дистанционно управлять компонентами системы обнаружения и идентификации.

Программное обеспечение доступно как локально для сбора данных и связи (СДС), так и удаленно через центральный сервер (ЦС), чтобы позволить операторам действовать непосредственно на узле или из центральной диспетчерской. Пользовательский интерфейс позволяет осуществлять непрерывный онлайн-просмотр состояния системы WATER-NET. Каждый элемент WATER-NET управляется СДС, установленным на локальном ПК (ЛПК), и связан через инфраструктуру информационно-коммуникационных технологий (ИКТ) с ЦС, установленным в диспетчерской. Программное обеспечение инфраструктуры ИКТ позволяет пользователю получить доступ ко всем результатам анализа данных. Локальный пользовательский интерфейс низкого уровня, работающий на ЛПК, также будет доступен для обслуживания всей системы.

RTM и детекторы SPEC работают с помощью специального программного обеспечения для управления и анализа полученных данных (УАД). Подпрограммы для управления внешней электроникой, гидравлической системой, для онлайн анализа данных и принятия решения о повышении уровня тревоги включаются в окончательную версию программного обеспечения УАД. УАД является частью всего программного обеспечения ИКТ и инфраструктуры, графический интерфейс которого был разработан, чтобы позволить оператору управлять узлом системы, не требуя особых знаний.


EAD

  • Сцинтилляционный детектор NaI(Tl) 3"x3"
  • Компактный, автономный, многоканальный анализатор CAEN GammaStream
  • Высоковольтный источник питания (0 ÷ +1600 В / 500 мкА) и зарядочувствительный предусилитель
  • Встроенная батарея и хранилище данных
  • Встроенный процессор на базе ARM
  • Проводная и беспроводная связь через интерфейсы USB, Ethernet и Bluetooth
  • Программная стабилизация температуры и усиления
  • Внешняя свинцовая защита толщиной 2,5 см

RTM

  • Пластический сцинтиллятор EJ444
    • Пластический сцинтиллятор EJ212
    • Слой ZnS(Ag) на одной грани
    • Размеры (Д х Ш х Г): 200 x 200 x 0,25 мм
  • Два EJ444, приклеенных с каждой стороны преобразователя длины волны (WLS)
  • Оптическая направляющая WLS EJ280
    • Размеры (Д x Ш x В): 200 x 200 x 10 мм
  • Два ФЭУ помещены в углы WLS для каждого модуля
  • 8 модулей для одного RTM-детектора (всего 16 EJ444)
  • Распознавание формы импульса альфа-/бета- излучений
  • Цифровой преобразователь CAEN V1730: 16 каналов 14bit 500 МГц/с
  • Источники питания CAEN V6533 HV: 6 каналов 3 кВ / 3 мА
  • Сбор данных через мост VME-Optical-PCIe или через мост VME-USB

SPEC

  • Спектрометрический сцинтилляционный детектор
  • Внешняя свинцовая защита толщиной 50 мм
  • Концентратор на основе смолы
  • Автоматическая коррекция стабильности усиления и калибровки по энергии с 40K-распадом из окружающей среды
  • Цифровой многоканальный анализатор CAEN для считывания сигналов

Стандартная комплектация

Комплект WATER-NET состоит из следующих компонентов:

  • WATER-NETpack, доступный в трех различных конфигурациях (см. Доступные опции): детекторы, экранирование, внешняя электроника и гидравлическая система
  • WATER-NETall: подключение трубопроводов, установка системы и установка программного обеспечения
  • WATER-NETrain: обучение на месте

Доступные опции

WATER-NETpack доступен в трех конфигурациях. Каждый из них оснащен 1 детектором EAD, 1 детектором SPEC + IECS и:

  • База: 1 RTM-детектор без ROCS
  • Дополнительно: 3 RTM-детектора без ROCS
  • Завершить: 3 RTM-детектора с ROCS