Интеллект АЭС стал выше

Создание технологии интеллектуального управления АЭС – комплексная работа, которая продолжалась более 15 лет и требовала участия специалистов различного профиля из нескольких организаций и предприятий страны: концерна «Росэнергоатом», Нововоронежской и Ростовской АЭС, ОКБ машиностроения им. И. И. Африкантова. Ключевую роль в организации такого взаимодействия сыграли ученые ЮФУ: руководитель работы доктор технических наук, в настоящее время – академик РАН И.А. Каляев и заведующий лабораторией НИИ многопроцессорных вычислительных систем им. академика А.В.Каляева кандидат технических наук Владимир Владимирович Коробкин. Они отвечали за создание «мозга» всего комплекса – за его управляющую систему и ее программное обеспечение, гарантирующее эффективное и отказоустойчивое взаимодействие отдельных подсистем. Также в состав научного коллектива вошел Эдуард Всеволодович Мельник – доктор технических наук, заведующий отделом информационных технологий и процессов управления ЮНЦ РАН.

О сути и практическом значении разработки рассказывает Игорь Каляев:

– Важнейшим параметром экономической эффективности работы энергоблоков АЭС является коэффициент использования установленной мощности (КИУМ). Его можно повысить путем сокращения периода непродуктивного простоя энергоблоков при проведении ежегодных регламентных работ по выгрузке отработанного и загрузке свежего ядерного топлива. Это осуществляется с помощью специального транспортно-технологического комплекса. Он включает в свой состав машину перегрузочную, управляющую систему, системы контроля герметичности и разновысотности тепловыводящих сборок. Проблема повышения энергоэффективности АЭС решена за счет применения инновационной технологии интеллектуального управления ТТК. Она обеспечивает сквозную роботизацию операций, выполняемых ТТК в процессе перегрузки ядерного топлива.

 Предложенное интеллектуальное управление ТТК включает комплекс новых взаимоувязанных системных, алгоритмических, схемотехнических, программных и конструктивно-технологических решений. Применение такой технологии позволяет сократить время перегрузки ядерного топлива на энергоблоке на 40 процентов (с двух недель до почти 9 суток) и значительно – на 20 процентов – повысить безопасность этого процесса. В результате возрастает КИУМ атомного блока, обеспечивается выработка и поставка потребителям до 144 мегаватт-час дополнительной электроэнергии. Это соответствует 165 миллионам рублей экономического эффекта от каждого энергоблока АЭС ежегодно.

Суммарный ежегодный экономический эффект от внедрения технологии превышает два миллиарда рублей. При этом до 95 процентов компонентов и аппаратно-программных средств роботизированного ТТК производится в России.

Результаты работы внедрены на 17 энергоблоках российских атомных станций, а также на шести энергоблоках АЭС, построенных по отечественным технологиям в Индии, Армении и Украине.

Научно-техническая новизна предложенных решений подтверждается 20 патентами и свидетельствами, в том числе зарубежными.

Помимо руководителя проекта, награда присуждена группе политехников: доктору технических наук, доценту, заведующему кафедрой «Химия и технология переработки эластомеров» Марату Абдурахмановичу Ваниеву, кандидату технических наук, доценту кафедры «Химия и технология переработки эластомеров» Василию Прокофьевичу Медведеву, кандидату технических наук, доценту Виктору Прокофьевичу Медведеву, директору общества с ограниченной ответственностью «Компания «Эластомер».

– Основная научно-техническая идея работы – в использовании технологии создания эластомерных материалов из реакционноспособных олигомеров (РО) методом свободно-литьевого формования, - объясняет Иван Новаков. – Главный плюс этого метода в том, что он не требует применения энергоемкого и металлоемкого оборудования: процесс формирования покрытия реализуется при стандартном давлении и температурных условиях окружающей среды.

Проблема, связанная с отсутствием технологий отечественных композиций и материалов для синтетических спортивных покрытий, остро возникла перед ХХII Олимпиадой в Москве. К тому времени лишь единичные спортивные объекты союзного значения могли быть оснащены легкоатлетическими покрытиями – главным образом, импортного производства. В Волгоградском политехническом институте (ныне ВолгГТУ) были проведены широкомасштабные исследования и выявлен перспективный реакционноспособный олигомер – олигодиенуретандиэпоксид, а также материалы, полученные отверждением в условиях стандартных температур под действием полиаминов. Они явились основой атмосферостойких материалов для спортивных покрытий серии «Физпол».

Ключевое преимущество «Физпола» перед зарубежными покрытиями – типа «тартан» и «рекортан» – меньшая травмоопасность. В процессе длительных тренировок у спортсменов не развивается так называемый «тартановый синдром», проявляющийся в патологических изменениях в мышцах, сухожилиях и суставах.

При авторском сопровождении сотрудников Волгоградского политехнического института и с участием представителей Волгоградского института физической культуры были обустроены беговые дорожки и легкоатлетические секторы стадиона института физической культуры. Затем – в 1979-1980 годах – оснащены стадионы Челябинска и Волгограда, стадион Центра тренировок и олимпийской подготовки легкоатлетической сборной СССР в Сочи.

Возрастающая потребность в синтетических спортивных покрытиях предопределила путь дальнейших исследований: необходимо было расширять ассортимент РО и создавать композиции и материалы нового поколения. Были разработаны и внедрены на многих объектах страны уникальные материалы, характеризующиеся травмобезопасностью, влагонепроницаемостью, морозо- и атмосферостойкостью, высокими теплостойкостью и светостойкостью. Такие свойства дают возможность использовать покрытия на открытых сооружениях во всех регионах России. Разработаны и запатентованы полиуретановые материалы, отличающиеся пониженной горючестью. Материалы соответствуют европейским стандартам (EN 14904 и DIN V 18032-2), которые с учетом требований международных федераций легкой атлетики (IAAF), гандбола (IHF) и других видов спорта регламентируют показатели вертикальной деформации, амортизации удара (гашение силы), трибологических свойств (коэффициент трения на поверхности), прочности, относительного удлинения и сохранения цвета.

Получены 15 авторских свидетельств и 84 патента на изобретения. Широкомасштабное внедрение новых видов покрытий с высокими эксплуатационными характеристиками и надежностью позволило решить проблему импортозамещения. Созданные в ВолГТУ материалы используются более чем на трех тысячах спортивных объектов в виде покрытий для легкой атлетики, беговых дорожек стадионов и манежей, универсальных спортивных площадок и залов, теннисных кортов, школьных стадионов. Их общая площадь – более трех миллионов квадратных метров.

Разработка и внедрение междисциплинарной стратегии в лечении колоректального рака – это обобщение целого ряда научных исследований, проведенных в течение последних 15 лет в ведущих медицинских центрах России. Эти работы, получившие высокую оценку правительства РФ, позволили существенно улучшить результаты и качество медицинской помощи больным колоректальным раком. Лауреатами премии стали сотрудники Государственного научного центра колопроктологии им. профессора А. Н. Рыжих, Российского научного центра хирургии им. академика Б.В. Петровского, Российского онкологического научного центра им. академика Н.Н. Блохина, Российской медицинской академии последипломного образования, Казанской государственной медицинской академии и Ростовского научно-исследовательского онкологического института. Награда была присуждена директору РНИОИ – доктору медицинских наук члену-корреспонденту РАН О.И. Киту. Вклад в общее дело избранного в октябре в состав РАН ученого связан с внедрением передовых лапароскопических и других малоинвазивных технологий.

Более шести лет назад Олег Иванович начал проводить в РНИОИ лапароскопические операции, в том числе с ручной ассистенцией. Это позволило миминизировать операционные травмы, снизить частоту операционных осложнений и способствовать быстрой реабилитации пациентов. О.И. Кит ввел в практику операции из единого лапароскопического доступа через естественные отверстия организма без разрезов на коже. Были обоснованы и нашли успешное применение подходы к органосберегающему лечению больных колоректальным раком с вовлечением в опухолевый процесс органов мочевыделительной системы. Стали выполняться реконструктивно-восстановительные операции с использованием лапароскопически-ассистируемых методов, что позволило уменьшить осложнения, в том числе связанные с повреждением тонкой кишки. Активно совершенствуются лапароскопические операции на печени при метастатическом колоректальном раке.

Проводимые в РНИОИ генетические исследования создали основу для новых подходов определения индивидуальной тактики в лечении наследственного и спорадического рака толстой кишки. Был найден персонифицированный подход к терапии и мониторингу больных, страдающих этими видами рака.  

Будучи заведующим кафедрой онкологии Ростовского государственного медицинского университета, О.И. Кит включил в учебную программу онкологов-ординаторов обязательное освоение навыков лапароскопических операций на толстой кишке.

– Силами специалистов нескольких медицинских центров страны был разработан комплекс хирургических, лучевых и лекарственных модулей лечения колоректального рака (КРР), дополненных генетическими и иммуногистохимическими характеристиками, – рассказывает Олег Иванович. – Таким образом, был создан персонифицированный мультидисциплинарный подход к лечению больных колоректальным раком с применением инновационных технологий. Изменилась сама парадигма лечения таких пациентов.

Благодаря публикациям и общественной деятельности авторского коллектива результаты совместной работы внедрены почти во всех онкологических и хирургических учреждениях страны. Опубликованы 18 монографий и руководств, 426 статей в отечественных и зарубежных журналах.

Выстроенная мультидисциплинарная стратегия с усовершенствованием диагностических и лечебных методов достоверно увеличивает продолжительность жизни больных КРР, улучшает возможности их реабилитации, решая главные медицинскую и социальную задачи помощи в онкологии. Внедренные способы лечения пациентов с метастатическим КРР создали основу для эффективного расходования средств на дорогостоящие лечебные модули.