Розроблення системи моніторингу радіаційного фону для виявлення контрабанди радіоактивних матеріалів: кваліфікаційна робота на здобуття освітнього ступеня «бакалавр» за спеціальністю 126 «Інформаційні системи та технології»

Abstract

У кваліфікаційній роботі на підставі виконаного аналітичного огляду систематизовано існуючі методи та технічні засоби реєстрації радіоактивного фону. Для фіксації фактів нелегального переміщення радіоактивних матеріалів розроблено спеціалізовану систему радіаційного моніторингу (СМРФ). Пристрій реалізовано на базі поширених та доступних обчислювальних модулів сімейства Arduino, що виступають центральним вузлом збору й обробки даних. Функціонал системи охоплює моніторинг потужності еквівалентної дози радіації та реєстрацію сумарної поглинутої дози за період спостереження. Інформаційне сполучення з ПК реалізовано за допомогою послідовного порту, куди систематично надходять результати вимірювань. Для оперативного реагування на радіаційну небезпеку інтегровано вузол сигналізації, який спрацьовує при перевищенні критичного рівня потужності дози. Для оперативного моніторингу результати вимірювань дублюються на рідкокристалічному дисплеї пристрою. Ключова особливість СМРФ полягає в оптимальному співвідношенні економічної доступності та багатозадачності. Універсальність живлення дозволяє приладу функціонувати як стаціонарно, так і в польових умовах від акумулятора. Високий рівень надійності забезпечується підсистемою самодіагностики, яка безперервно контролює рівень заряду батареї та миттєво реагує на перевищення лімітів радіаційного випромінювання. In the qualification work, based on the analytical review, existing methods and technical means of registering radioactive background were systematized. A specialized radiation monitoring system was developed to record the facts of illegal movement of radioactive materials. The device is implemented based on common and affordable computing modules of the Arduino family, which act as a central node for data collection and processing. The system functionality includes monitoring the equivalent dose rate of radiation and recording the total absorbed dose for the observation period. Information communication with the PC is implemented using a serial port, where measurement results are systematically received. For prompt response to radiation hazards, an alarm unit is integrated, which is triggered when the critical dose rate level is exceeded. For operational monitoring, the measurement results are duplicated on the device's liquid crystal display. The key feature of the radiation monitoring system is the optimal ratio of economic availability and multitasking. The versatility of the power supply allows the device to function both stationary and in field conditions from the battery. A high level of reliability is provided by the self-diagnostics subsystem, which continuously monitors the battery charge level and instantly responds to exceeding the radiation emission limits.