События

ИНФОФОРУМ-2012, 7 февраля

Безопасный город: Инновационные решения для безопасности жизнедеятельности населения «Система радиационного мониторинга ДО-РА для обеспечения радиационной безопасности жизнедеятельности населения».

Уважаемые Коллеги!

Вашему вниманию представляются идеи и отдельные элементы будущего проекта по созданию «Системы радиационного мониторинга и обеспечению радиационной безопасности жизнедеятельности населения».

Наверное, до катастрофы на Фукусиме мы не особо интересовались аспектом радиационной безопасности самих себя, в частности, и нашего населения в целом!? Даже памятуя о собственной, Чернобыльской катастрофе, произошедшей на атомной станции в 1986 г. 

Но вот через 15 лет произошла аналогичная катастрофа в марте 2011 г. на АЭС Фукусима-1. И весь мир затрепетал от последствий ядерной катастрофы на экологию не только самой Японии, но и целого региона в Юго-восточной Азии. Непредсказуемые воздушные течения, выпадающие дожди, воды рек и океанов, а затем и пригодные для пищи океанические растения и морепродукты, всё это в результате радиоактивного заражения является в дальнейшем переносчиком радиации, как последствий стихии не осторожности человека. 

В марте 2011 года нам пришла идея об устройстве — мобильного дозиметра-радиометра, построенного на основе смартфонов и мобильных телефонов. В дальнейшем это устройство было названо ДО-РА по первым буквам словосочетания дозиметр-радиометр. На полезную модель устройства ДО-РА был получен российский патент. В  настоящее время оформляются зарубежные патенты в Японии, США, Китае, на Украине и в Евросоюзе.

Используя многофункциональность современных смартфонов, в сочетании с ДО-РА, получается отличный мобильный радио дозиметрический  измерительный комплекс бытового назначения. 

И так, ДО-РА способен определять не только дозу и радиационный фон территории пребывания его владельца, но и обеспечить возможность определения GPS/ГЛОНАСС координат места и точки измерения. ДО-РА способен обеспечить в режиме онлайн передачу этих координат и данных измерения на базовый сервер, следящий за радиационным состоянием местности, а в дальнейшем и за радиационной погодой в регионе.

Дополнительно, в устройстве ДО-РА предусмотрен Личный кабинет владельца. В этом кабинете будут накапливаться и систематизироваться данные о дозе возможного облучения человека. В устройстве ДО-РА будет производиться расчет коэффициентов радиационного риска влияния на отдельные органы и системы человека, получившего определенную дозу радиационного облучения. 

В настоящее время командой ОАО «Интерсофт Евразия» разработано и воспроизведено несколько десятков портативных прототипов устройств ДО-РА. Все они устойчиво работают на большинстве ОС и мобильных платформ и в частности на iOS, Android, Windows Phone, JavaME и др. ДО-РА протестирован  на более чем 30 различных смартфонах, мобильных телефонах, планшетных компьютерах и ноутбуках.

Сейчас нами реализована версия ДО-РА на основе измерительных элементов в виде счетчиков Гейгера-Мюллера. Мы её называем в быту «ламповой» версией. Так как в основе применяемого счетчика Гейгера-Мюллера  используется стеклянный баллон с закаченной композицией инертных газов. Отечественной промышленностью выпускаются серия компактных счетчиков Гейгера-Мюллера, типа СБМ-21, СБМ-21-1, СБМ-10 и т.д. Точность этих счетчиков согласно ТУ завода составляет +-15% по Cs137.                                 

Тем не менее,  мы не стоим на месте. Разработчиками ОАО «Интерсофт Евразия» изобретен новый тип счетчика на основе чистого кремния (Si), и новый метод измерения радиации. Заявка на такое устройство и метод измерения в прошлом году зарегистрирована в Роспатенте. Поэтому, следующая реализация устройств ДО-РА нами условно названа «полупроводниковой».

Если нам удастся реализовать такие счетчики, то мы решим сразу много проблем в рамках Проекта ДО-РА. Во-первых, получим не дорогой и надежный счетчик радиации. Во-вторых, производство таких счетчиков можно будет наладить быстро и массово. В-третьих, с помощью такого матричного счетчика мы сможем увеличить точность и скорость измерения радиации одновременно. В-четвертых, получим возможность в расширении измерения спектра радиационного излучения и идентификации именных источников излучения. 

Так, с новыми  счетчиками,  скорость измерения устройством ДО-РА уменьшится в 20 раз, то есть до 2-х сек., против имеющихся в настоящее время - 40 сек.   А точность измерения радиации с кремниевыми счетчиком ДО-РА повысится до +-3%! Это очень хорошие технические показатели для аналогичного типа устройств.

В рамках Проекта ДО-РА у нас есть еще один научно-технический задел по счетчикам и датчикам радиации. В конце 2011 года нами был получен российский патент на датчик радиации, построенные на основе наноструктуры графена. Мы пока не приступали к его реализации и испытаниям, так как это дорогое удовольствие. Но при наличии финансирования мы решим и эту проблему.

Теперь самое интересное, как же всё это реально будет работать!?

Предположим, что в городе Москва нам удастся оснастить 10.000 человек, живущих в разных концах столицы и занимающихся различным видом бизнеса нашими устройствами ДО-РА. Они успешно скачали из Интернета программы DORA.Soft в свои девайсы.  Остается договориться с добровольцами-дозиметристами, что бы они на своих смартфонах не выключали режим геолокации или режим определения местоположения по сотовым и Wi-Fi станциям.      

Уже через минуту после часа «Х» на сервер DORA.monitoring начнет поступать информация об измерениях радиационного фона  и накопленной эквивалентной дозе каждым индивидуальным дозиметристом с устройств ДО-РА.

Еще через час от момента «Х»  на картах Москвы мы увидим условные линии перемещения наших добровольцев с показателями меняющегося радиационного фона территории столицы. Здесь будут видны линии, похожие на изотермы и изобары, наносимые на географические карты местности, только радиационных параметров. Все дозиметристы будут перемещаться по территории Москвы, принося при этом бесценную информацию, для анализа радиационной обстановки в городе.

Естественно, нами рассматриваются вопросы достоверности получаемых таким способом данных. Так если прибор сертифицирован, опечатан и входит в состав мобильных метеостанций, то коэффициент достоверности у него будет самый высокий. В случае с добровольцами, достоверность данных будет оцениваться на основе измерений нескольких независимых приборов. 

Всё выше описанное, будет построено на основе технологии распределенных облачных вычислений, либо на Windows Azure, либо на Google Application Engine.

У нас уже имеется работающий прототип для оценки требуемых ресурсов. Сама архитектура DORA.monitoring построена по классической схеме клиент-сервер, где клиент — приложение DORA.Soft на смартфоне, а серверная часть включает в себя программный интерфейс (API) для передачи данных мониторинга, сервис приложений для расчета картографии и личный кабинет пользователя для учета персональной накопленной эквивалентной дозы облучения. Предполагается возможность локального сохранения информации о радиационной обстановке в смартфоне с последующей синхронизацией с «облаком». Такое решение позволит не потерять данные при временном отсутствии доступа в сеть Интернет.

Выводы:

1. Оснащение широких кругов населения недорогими персональными дозиметрами-радиометрами и привлечение их к решению задачи радиационного мониторинга города позволит построить не дорогую, саморазвивающуюся систему с постоянно увеличивающейся базой измерительных приборов. 

2. Наличие уже работающей облачной инфраструктуры сбора и обработки данных измерений будет способствовать включению в систему мониторинга и других экологически значимых параметров (локальная температура, качество воды, загазованность воздуха и т.д.)