Beispielprojekt: Kernreaktor- Fernüberwachung BW Die Kernreaktor- Fernüberwachung (KFÜ) ist ein Entscheidungshilfesystem, welches im Rahmen des Notfallschutzes eingesetzt wird. Es ist wesentliche Grundlage, um im Ernstfall die richtigen Entscheidungen zu treffen Dazu muss es die Entscheider unterstützen bei der zeitnahen Erfassung der Lage ( Messdaten ) der Interpretation der Ereignisse ( GIS-Bezug und Grenzwerte ) der vorsorgenden Untersuchung möglicher Handlungsalternativen und der Beurteilung Ihrer Konsequenzen ( Simulation )

Überwachte Kernkraftwerke im KFÜ BW Die Landesanstalt für Umwelt-schutz Baden-Württemberg (LfU) betreibt im Rahmen der Kern-reaktor-Fernüberwachung in der Umgebung inländischer und grenznaher ausländischer Kern-kraftwerke Meßstationen zur Überwachung der Gamma-Ortsdosisleistung. Die Meßwerte werden regelmäßig nach Karlsruhe übertragen. Um die inländischen Kernkraftwerke sind jeweils rund 30 Meßstationen im Vollkreis, um die ausländischen jeweils ein gutes Dutzend Meßstationen im Halbkreis auf baden-württembergischem Gebiet angeordnet.

Simulation im KFÜ BW Bei einem nuklearen Störfall werden in einer Ausbreitungsrechnung Emissionsmesswerte mit aktuellen und prognostizierten meteorologischen Größen verknüpft. Solche Ausbreitungsrechnungen basieren auf komplexen mathematischen Modellen, die unter Berücksichtigung der aktuellen Wettersituation und der Geländeform – sowie von Messwerten aus dem KFÜ-System – die zu erwartende Strahlenexposition in der näheren Umgebung des Freisetzungsortes errechnen. Die Auswahl der Modelle und ihrer Eigenschaften erfolgte entsprechend der Ziele und der zur Verfügung stehenden Ressourcen. Die Ergebnisse der Ausbreitungsrechnung werden für den Anwender mit Hilfe eines Geographischen Informationssystems (GIS) dargestellt. Damit dem Anwender eine wichtige Entscheidungshilfe gegeben weden kann, um im Ereignisfall unverzüglich Schutzmaßnahmen einleiten zu können, müssen besondere Anforderungen an die Software gestellt werden, mit der die ausbreitungsprognosen gemacht werden sollen. Dieser Lermodul beschreibt unsere Erfahrungen bei der Erstellung solch einer Software. Beschreibung des KFÜ BW http://www.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/uis/aja3/15-uvm-kfue/aja3-uvm.html Beschreibung der ABRKFÜ http://www.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/uis/aja3/16-ike/aja3-ike.html Aktuelle Messwerte http://www.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/abt3/kfue/kfue.htm Informationen zum UIS Baden Württemberg http://www.lfu.baden-wuerttemberg.de/lfu/uis/info/

Simulation im Notfallschutz Ziel der Simulation ist es, vorherzusagen, wie sich radioaktive Emmissionen ausbreiten und welcher Belastung die Bevölkerung dadurch ausgesetzt wird. Ziel des Notfallschutzes ist es, diese Belastung so gering wie möglich zu halten. Kern der Simulation sind daher Ausbreitungs- (ABR) und Dosisberechnungsprogramme

Das physikalische Modell einer Ausbreitungsrechnung

Das Simulationsmodell der Komponente ABR Mit welchem Problemen haben wir es zu tun? Numerische Simulation Verschiedene Simulationsprogramme Komplexität nicht darstellbar Verwaltungsinfos Daten durch Benutzer manipulierbar Daten aus externen Quellen Ausfallsicherheit 15.45

Die Komponente ABR als komplexes System System besteht aus vielen Anwendungssystemen, die durch eigene Workflows beschrieben werden Entwicklung des Systems erforderte Basisentwicklungen im Hinblick auf die Anwendungsentwicklung Entwicklung des Systems erforderte Integration vorhandener Soft- und Hardware und die Vergabe von Unteraufträgen System muss unter Echtzeitbedingungen laufen und Ergebnisse von hoher Verlässlichkeit liefern

Klassische Lösung - Verarbeitung des Wissens durch menschliche Agenten

Die Vision - Entscheidungsunterstützung auf hoher Ebene

Das ABR-System im Projekt ABRKFUe Anwendung und Kontext Die ABR ist ein Simulationssystem welches im Rahmen des Notfallschutzes eingesetzt wird Problembereich Die ABR ist eine wesentliche Grundlage, um im Ernstfall die richtigen Entscheidungen zu treffen

Anforderungen im ABRKFUe Höchste Qualitätsansprüche da Einsatzbereich Notfallschutz Sehr hohe Verfügbarkeit und Ausfallsicherheit im Ernstfall Auch unter Stress sichere Verwendung Berücksichtigung aktuellster Messdaten Im Ernstfall automatische Simulation Integration in das Rest-KFÜ Wartungsfreundlich Leicht und kostengünstig erweiterbar

Architektur des KFÜ Simulationen Messdaten Übertragung Auswertungen Darstellungen

Architektur des ABR-Systems (1) Flache Struktur Aufgaben sind auf einzelne Dienste verteilt Zur Kommunikation zwischen den Diensten wird ein Kommunikationsframework verwendet Basis für das Kommunikationsframework ist Corba Kopplung von Einzeldienstleistung zu Gesamtdienstleistungen mittels Workflows Schnittstellen nach außen verwenden DCOM bzw. SQL*NET für die Kommunikation Trennung zwischen Daten und Metadaten Austausch der Daten erfolgt über ein Repository

Architektur des ABR-Systems (2) Client Interface Client Manager Alarm Service 9 Simulation Services Klientendienste Simulationsdienste Datenbeschaffungs- dienste ZDH Service Emissions- daten Service Stammdaten Service Calculator Service Ersatzwert Service Kommunikationsframework Service Agent Layer (SAL), Corbabasierte Middleware Strategie Service Archiv Service Workflow Service Protokoll Service Ressource Service ABR Watchdog Repository Service Admin Service Systemdienste sonstige Dienste