Инженерные изыскания при строительстве атомной станции БАЗА ДАННЫХ ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ФОРМИРОВАНИЮ, СТРУКТУРЕ, УПРАВЛЕНИЮ

Москва

1.    РАЗРАБОТАН ООО «Центр технических компетенций атомной отрасли»

2.    ВНЕСЁН Директором по капитальным вложениям, государственному строительному надзору и государственной экспертизе Госкорпорации «Росатом»

3.    УТВЕРЖДЁН И ВВЕДЁН В ДЕЙСТВИЕ приказом Госкорпорации «Росатом» от 13 ноября 2017г. № 1/1109-П

4.    В настоящем стандарте реализованы положения НП-064-05 Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на объекты использования атомной энергии

5.    ВВЕДЁН ВПЕРВЫЕ

6.    КОД ПРОДУКЦИИ (РАБОТ, УСЛУГ) ОК 029-2014 (КДЕС РЕД.2): 71.12

Настоящий стандарт не может быть полностью или частично воспроизведён, тиражирован и распространён в качестве официального издания без разрешения Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом»

3.14    сплайн Акимы: Особый вид сплайна, устойчивый к выбросам в окрестностях точки, значения второй координаты которой существенно отличаются от значений вторых координат соседних по оси абсцисс точек.

3.15    среда управления данными: Используемые в компьютерной системе формализованные принципы описания данных и соответствующие элементы их обработки.

[ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032-2007, статья 2.27]

3.16    структура: Множество взаимосвязанных частей любой сложной сущности и взаимодействие между ними.

[ГОСТ Р ИСО 15531-32-2010, статья 3.1.27]

3.17    структурированность: Явное выделение составных частей (элементов), связей между ними.

3.18    файл: Поименованная совокупность записей, рассматриваемая как единое целое.

[ГОСТ Р ИСО/МЭК 19762-1-2011, термин 01.01.38]

3.20 целостность ресурсов информационной системы: Состояние ресурсов информационной системы, при котором их изменение осуществляется только преднамеренно субъектами, имеющими на него право, при этом сохраняются их состав, содержание и органи-

зация взаимодействия.

[Р 50.1.056-2005, статья 3.1.7].

3.21    экспоненциальное сглаживание: Метод математического преобразования, используемый при анализе и прогнозировании временных рядов.

3.22    экспорт данных: Услуга по управлению данными, заключающаяся в извлечении данных из базы данных и создании копии этих данных, организованных в соответствии с форматом обмена данными.

[ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032-2007, статья 2.20]

3.23    экстраполяция: Особый тип аппроксимации, при котором функция аппроксимируется вне заданного интервала, а не между заданными значениями.

4 Обозначения и сокращения

В настоящем стандарте используются следующие сокращения: АС    -    атомная станция;

БД    -    база данных;

СУБД    -    система управления    БД;

SSA    -    singular spectrum    analysis или Анализ сингулярного

спектра.

5 Основные положения

5.1 Общие требования

5.1.1    Формирование БД по природным условиям и техногенным воздействиям на площадке размещения АС осуществляется в рамках Федерального закона «Об информации, информационных технологиях и о защите информации» [1].

Необходимость формирования БД устанавливается Заказчиком (застройщиком) в техническом задании.

5.1.2    БД должна храниться в электронном виде, а формирование БД следует осуществлять:

-    либо при помощи специальной программной среды управления данными, называемой СУБД, разрабатываемой в соответствии с ГОСТ 34.602;

-    либо при помощи совокупности текстовых, табличных и графических файлов, и программных средств для управления этими файлами и контролируемым доступом к файлам данных и программным средствам. Требования к программным средствам установлены в дополнительных требованиях, утвержденных Правительством Российской Федерации [2].

5.1.3    В соответствии с ГОСТ 34.321 и ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032 организация, структура, тип и форма СУБД должна включать:

-    контроль доступа и пользовательский контроль, включающий идентификацию, аутентификацию (при необходимости) и авторизацию пользователей, ведение журналов пользования БД;

-    контроль ввода исходных данных, включая: программные возможности ввода данных из измерительных устройств; опосредованный ввод данных с использованием файлов распространенных офисных приложений;

-    ввод данных, полученных ранее и хранящийся в различных отчетных формах (в электронном, виде, на бумажном носителе;

-    хранение результатов инженерных изысканий, (в том числе данных мониторинга компонентов окружающей среды), включая: предварительную обработку исходных данных (отбраковки грубых ошибок и компенсации систематических ошибок) измеренных данных;

-    унификацию методов расчёта искомых параметров по наблюдённым величинам и получения искомых расчётных величин (параметров) и их представлений, включая текстовые, табличные и графические формы;

-    контроль ранее полученных и тиражирование данных, сопоставление с результатами текущих наблюдений и учёт изменений в технической и производственной документации.

Пример общей логической структуры БД и средств их обработки , приведен в форме структурной схемы базы данных и системы ее обработки в приложении А.

5.2 Общие требования к формированию базы данных

5.2.1    Формирование БД должно осуществляться по видам инженерных изысканий, включая мониторинг компонентов окружающей среды. Виды инженерных изысканий для подготовки проектной документации установлены перечнем видов инженерных изысканий [3].

5.2.2    БД должна включать текстовые, табличные и графические шаблоны, используемые в изыскательской практике и установленными документами по стандартизации. Виды документов по стандартизации установлены в статье 14 Федерального закона «О стандартизации в Российской Федерации» [4].

5.2.3    В пределах одного и того же объекта должна использоваться единая система наименований, определяющая иерархию (изыскательскую, территориальную), необходимую при проведении процедуры сортировки данных.

5.2.4    В пределах одного и того же объекта должна использоваться единая система координат и/или высот.

5.2.5    БД должна включать ссылочную, а при необходимости физическую базу нормативной и технической документации, применяемую для описания методов или ссылок на методы, используемые для проведения инженерных изысканий.

5.3 Требования к данным

5.3.1    При организации БД инженерных изысканий следует различать постоянные и временные данные. К постоянным данным должны относиться первичные (необработанные) данные и расчетные (обработанные) данные, полученные после расчетов.

5.3.2    Постоянные первичные и расчетные данные должны представляться с указанием показателей точности или неопределенности. Требования о наличии показателей точности или неопределенности данных установлены приказом Государственной корпорации по атомной энергии «Росатом» [5].

Дальнейшая обработка исходных (первичных) данных должна проводиться с учетом форматов данных, указанных в сводах правил вместе со значениями показателей точности.

5.3.3    Допускается представление результата измерений плотностью распределения вероятностей на множестве возможных значений измеряемой величины.

5.3.4    Результаты измерений (расчетов) следует представлять в следующем формате: измеренное значение и соответствующий показатель точности или неопределенности, который должен быть установлен в соответствии с нормативными требованиями.

5.3.5    При заполнении БД инженерных изысканий информацией, источниками должны быть подтвержденные электронные и бумажные версии материалов инженерных изысканий.

Допускается использование материалов и отчетов прошлых лет (архивные данные) с установленными значениями характеристик погрешности или неопределенности измерений.

5.3.6    Форма представления результатов мониторинга компонентов окружающей среды, должна соответствовать требованиям [5] и требованиям представления временных рядов.

5.4 Требования к организации системы управления базы

данных и совмещенному программному обеспечению

5.4.1    СУБД должна поддерживать схему логической структуры БД в формальном виде. Данные в БД должны быть логически структурированы (систематизированы) для обеспечения возможности поиска и обработки.

Схема СУБД должна включать в себя описания содержания, структуры и ограничений целостности, используемых для создания и поддержки БД, в виде набора постоянных данных, определённых с помощью схемы.

5.4.2    Персональный компьютер или рабочая станция должны быть оснащены специальным программным обеспечением, позво-

ляющим использовать информацию БД и позволять быть совмещенными с программным обеспечением СУБД.

5.4.3 К необходимым (обязательным) программам относятся:

-    текстовые, табличные и графические редакторы, совместимые с программным комплексом MS.Office (не ниже Office-2010) или эквивалентным, а также средства для чтения файлов с расширением pdf;

-    средства для чтения и редактирования векторной картографической информации, совместимые с приложением Surfer программного комплекса Golden. Software (не ниже GS.Surfer 12) или эквивалентным;

-    средства для чтения и редактирования векторной графики, совместимые с приложением AutoCad программного комплекса AutoDesk (не ниже AutoCad-2007) или эквивалентным;

-    средства для чтения и редактирования растровой графики распространенных форматов с расширением .tiff, .bmp, png, jpg или эквивалентным

6 Структура базы данных

6.1    Классификационные свойства базы данных

6.1.1    По характеру организации хранения данных БД должна быть распределённой для обеспечения использования БД специалистами различного уровня и различных специальностей.

6.1.2    По форме представления информации БД должна быть визуальной, обеспечивая получение итоговых документов, которыми являются отчётные и справочные формы.

6.1.3    По модели структурирования, БД должна быть реляционной, представляя собой множество взаимосвязанных таблиц, каждая из которых содержит информацию об объектах определённого вида.

Каждая строка таблицы должна содержать данные об одном объекте (результаты измерений во времени), а столбцы таблицы должны содержать различные характеристики этих объектов - атрибуты (координаты, названия, привязки, и пр.).

6.1.4    Все записи (строки таблицы) таблицы должны иметь одинаковую структуру, состоящую из полей (элементов данных), в которых хранятся атрибуты объекта.

6.1.4.1    Каждое поле записи должно содержать одну характеристику объекта и представлять собой заданный тип данных (например, текстовая строка).

6.1.4.2    Для идентификации записей следует использовать первичный ключ в виде набора полей таблицы, комбинация значений которых однозначно определяет каждую запись в таблице.

6.1.5    Общая структура БД должна включать в себя следующие структурированные данные:

-    объекты, структурированные по схеме Дерево;

-    элементы объектов, со ссылкой на объект, которому они принадлежат;

-    данные элементов объектов;

-    связи элементов объектов;

-    справочники;

-    системные настройки;

-    границы областей объектов;

-    виды прогнозов; данные прогнозов;

-    нормативная и техническая документация;

-    пользователи и уровни доступа;

-    профили доступа;

-    протокол работы с БД.

6.1.5.1    Данные об объектах должны включать в себя: основные характеристики объекта; рисунок (схема) объекта (растровый и/или векторный); ссылку на родительский объект.

6.1.5.2    Данные об элементах объектов должны включать в себя: основные характеристики элемента; координаты элемента; ссылку на объект, которому принадлежит элемент; тип элемента.

6.1.5.3    Данные элементов объектов должны содержать: ссылку на элемент объекта, к которому относится; дату измерения; значение; цвет; цвет фона; стиль шрифта; комментарий; число разрядов после запятой.

6.1.5.4    Описание связей элементов объектов должно содержать: ссылку на элементы, которые связываются; характеристики связи; тип связи.

6.1.5.5    Информация о справочниках должна включать в себя данные справочников, констант, используемых при расчётах.

6.1.5.6    Описание системных настроек должно содержать настройки, касающиеся таких характеристик, как точность представления информации, параметры элементов формы.

6.1.5.7    Сведения о границах областей объектов должны содержать информацию о форме и размерах зоны, ограничивающих область объекта.

6.1.5.8    Информация о видах прогнозов должна содержать:

-    метод прогноза: ссылку на объект прогноза:

-    ссылку на прогнозируемый ряд;

-    временные рамки прогноза;

-    параметры прогноза (доверительная вероятность или вероятность события, определяющие границы прогноза).

6.1.5.9    Информация о данных прогнозов должна содержать числовые данные прогнозирования.

6.1.5.10    Информация о нормативной и технической документации должна содержать упорядоченные ссылки на нормативную и техническую документацию или саму документацию с возможностью поиска и быстрого доступа к ней.

6.1.5.11    Сведения о пользователях и уровнях доступа должны содержать: логины пользователей, имеющих доступ к БД; зашифрованные пароли; ссылки на профили доступа пользователя.

6.1.5.12    Информация о профилях доступа должна содержать: наименование профиля; информацию о том, в какие блоки БД данный профиль имеет доступ и его уровень.

6.1.5.13    Протоколы работы с БД должны содержать: вид операции, произведённый с БД; объект БД, с которым произведена операция; дату и время проведения операции; логин пользователя БД, который провёл операцию; сетевой логин пользователя, который провёл операцию; компьютер, с которого произведена операция.

6.1.6 Интерфейс СУБД должен предусматривать визуализацию структуры объектной иерархии с глубиной построений не менее 10 уровней вложенности.

Содержание

1    Область применения............................................................................5

2    Нормативные ссылки...........................................................................6

3    Термины и определения...........................................................8

4    Обозначения и сокращения......................................................12

5    Основные положения...............................................................12

5.1    Общие требования......................................................................12

5.2    Общие требования к формированию базы данных...................14

5.3    Требования к данным..................................................................15

5.4    Требования к организации системы управления базы

данных и совмещенному программному обеспечению.....................16

6 Структура базы данных.............................................................17

6.1    Классификационные свойства базы данных..............................17

6.2    Требования к организации и структуре базы данных................21

6.3    Требования к вносимым данным................................................22

7    Система управления базой данных.............................................23

7.1    Общая структура системы управления базой данных..............23

7.2 Система контроля доступа к базе данных..................................25

7.3    Система ввода-вывода данных..................................................27

7.4    Система контроля данных...........................................................29

7.5    Интерфейс системы управления базы данных..........................30

8    Функционал системы управления базы данных............................31

8.1    Математический функционал расчетного модуля.....................31

8.2    Требования к контролю исходных данных и

преобразованиям.................................................................................34

8.3    Требования к вложенным расчетам...........................................37

8.4    Общая структура модуля статистического моделирования......38

8.5    Требования к шаблонам..............................................................40

6.2 Требования к организации и структуре базы данных

6.2.1    Все данные БД должны быть структурированы (по признаку хранения, на две основные группы: данные, хранимые в памяти компьютера и метаданные, получаемые в результате расчетов. Пример структурно-логической схемы данных в БД приведен в приложении Б.

6.2.1.1    К данным, хранимым в памяти компьютера, должны относиться:

-    основные данные, включая обновляемые данные результатов изысканий и данные мониторинга;

-    вспомогательные данные, включающие ведомость ссылочных документов, ссылочные документы, шаблоны и справочники, предназначенные только для чтения.

6.2.1.2    К метаданным должны относиться данные, получаемые в ходе расчетов, а также результаты прогнозирования.

6.2.2    Данные, вносимые в БД, должны быть сгруппированы на исходные (или первичные) данные и преобразованные данные, сохраняемые после необходимой коррекции исходных данных одновременным протоколированием коррекций.

6.2.3    Исходные (или первичные) данные должны оставаться неизменными на весь срок службы БД.

6.2.4    Получение расчетных данных должно осуществляться по преобразованным данным в соответствии с 6.2.2.

6.2.5    Вспомогательные данные должны быть структурированы по их назначению на нормативные, технические, шаблоны и справочники.

Приложение А (рекомендуемое) Структурная схема базы данных и

системы ее обработки............................................42

Приложение Б (рекомендуемое) Структурно-логическая схема данных

в БД.....................................................................43

Приложение В (рекомендуемое) Схема взаимодействия расчетного

модуля и данных...................................................46

Приложение Г (рекомендуемое) Схема предварительной обработки.47 Приложение Д (справочное) Схема анализа временного ряда при

составлении прогнозной модели..............................48

Приложение Ж (справочное) Метод скользящего среднего...............49

Приложение И (справочное) Экспоненциальное сглаживание...........50

Приложение К (справочное) Модель Хольта...................................51

Приложение Л (справочное) Модель Хольта-Уинтерса.....................53

Приложение М (справочное) Метод SSA - Анализ сингулярных

спектров...............................................................55

Библиография...........................................................................56

1 Область применения

Настоящий стандарт распространяется на вновь создаваемые базы данных по природным условиям и техногенным воздействиям на площадке размещения атомной станции, сформированных на основании результатов инженерных изысканий (инженерно-геодезических, инженерно-геологических, инженерно-гидрометеорологических, инженерно-экологических и инженерно-геотехнических), а также мониторинга компонентов окружающей среды и устанавливает требования и принципы формирования баз данных, включая:

требования к формам ввода исходных данных (текстовых, табличных, графических растровых и векторных);

предварительную обработку данных, выполняемой с целью контроля и компенсации внутренних и внешних особенностей и систематических погрешностей ранее выполненных наблюдений;

правила хранения и редактирования базы данных, контроля доступа и учета ее использования;

контроль за использованием программных средств, используемых при обработке базы данных.

Настоящий стандарт предназначен для применения при:

- разработке программ и отчетной документации по результатам инженерных изысканий, при наличии решения Заказчика (Застройщика) о формировании базы данных по природным условиям и техногенным воздействиям на площадке размещения атомной станции, отраженного в техническом задании;

-    сборе, актуализации и анализе изыскательских материалов по имеющимся фондовым материалам изученности на этапе выбора площадки атомной станции;

-    проведении инженерных изысканий на всех этапах разработки проектной документации, строительства и эксплуатации атомной станции.

По решению Заказчика (Застройщика) настоящий стандарт может быть также применен к действующим базам данных по природным условиям и техногенным воздействиям на площадке размещения атомной станции.

Настоящий стандарт не распространяется на результаты производственного экологического мониторинга, выполняемого в процессе эксплуатации атомной станции.

2 Нормативные ссылки

В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие документы:

ГОСТ 34.201-89 Информационная технология (ИТ). Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Виды, комплектность и обозначение документов при создании автоматизированных систем;

ГОСТ 34.320-96 Информационные технологии (ИТ). Система стандартов по базам данных. Концепции и терминология для концептуальной схемы и информационной базы;

ГОСТ 34.321-96 Информационные технологии (ИТ). Система стандартов по базам данных. Эталонная модель управления данными;

ГОСТ 34.602-89 Информационная технология (ИТ). Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Техническое задание на создание автоматизированной системы;

ГОСТ Р 50779.0-95 Статистические методы. Основные положения;

ГОСТ Р 50779.10-2000 (ИСО 3534.1-93) Статистические методы. Вероятность и основы статистики. Термины и определения;

ГОСТ Р 50779.90-2014/ ISO/TR 13519 2012 Статистические методы. Требования к информации о программном обеспечении, используемом при разработке нормативных документов;

ГОСТ Р 52292-2004 Информационная технология (ИТ). Электронный обмен информацией. Термины и определения;

ГОСТ Р 8.820-2013 Государственная система обеспечения единства измерений (ГСИ). Метрологическое обеспечение. Основные положения;

ГОСТ Р ИСО/МЭК 13335-1-2006 Информационная технология (ИТ). Методы и средства обеспечения безопасности. Части. Концепция и модели менеджмента безопасности информационных и телекоммуникационных технологий;

ГОСТ Р ИСО/МЭК ТО 10032-2007 Эталонная модель управления данными;

СП 47.13330-2016 Инженерные изыскания для строительства. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 11-02-96;

СП 151.13330-2012 Инженерные изыскания для размещения, проектирования и строительства АЭС. Часть I. Инженерные изыскания для разработки предпроектной документации (выбор пункта и выбор площадки размещения АЭС);

СП 151.13330-2012 Инженерные изыскания для размещения, проектирования и строительства АЭС. Часть II. Инженерные изыскания для разработки проектной и рабочей документации и сопровождения строительства.

Примечание - При пользовании настоящим стандартом целесообразно проверить действие ссылочных стандартов в информационной системе общего пользования - на официальном сайте федерального органа исполнительной власти в сфере стандартизации в сети Интернет или по ежегодно издаваемому информационному указателю "Национальные стандарты", который опубликован по состоянию на 1 января текущего года, и по выпускам ежемесячно издаваемого информационного указателя "Национальные стандарты" за текущий год.

Если заменен ссылочный стандарт (документ), на который дана недатированная ссылка, то рекомендуется использовать действующую версию этого стандарта (документа) с учетом всех внесенных в данную версию изменений. Если заменен ссылочный стандарт (документ), на который дана датированная ссылка, то рекомендуется использовать версию этого стандарта (документа) с указанным выше годом утверждения (принятия). Если после утверждения настоящего стандарта в ссылочный стандарт (документ), на который дана датированная ссылка, внесено изменение, затрагивающее положение, на которое дана ссылка, то это положение рекомендуется применять без учета данного изменения. Если ссылочный стандарт (документ) отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, рекомендуется применять в части, не затрагивающей эту ссылку.

Сведения о действии сводов правил можно проверить в Федеральном информационном фонде стандартов.

3 Термины и определения

В настоящем стандарте применены термины, которые установлены и определены в Федеральном законе от 10 января 2002 года № 7-ФЗ «Об охране окружающей среды», Градостроительным кодексом

Российской Федерации, Федеральных нормах и правилах в области использования атомной энергии НП-064-05 «Учет внешних воздействий природного и техногенного происхождения на объекты использования атомной энергии», ГОСТ 34.003-90, ГОСТ 34.321-96, а также следующие термины с соответствующими определениями:

3.1    авторизация пользователя: Предоставление определённому лицу или группе лиц прав на выполнение определённых действий; а также процесс проверки (подтверждения) данных прав при попытке выполнения этих действий.

3.2    аутентификация пользователя:    Процедура    проверки

подлинности (пользователя проверяют с помощью пароля, письмо проверяют по электронной подписи и т.д.).

3.3    базы данных: Совокупность данных, хранимых в соответствии со схемой данных, манипулирование которыми выполняют в соответствии с правилами средств моделирования данных.

[ГОСТ 33707-2016 (ISO/IEC 2382:2015), статья 4.77].

3.4    дерево: Структура данных в информатике, эмулирующая древовидную структуру объектов.

3.5    доверительный интервал: Интервал значений, который с заданной доверительной вероятностью содержит истинное значение измеряемой величины.

3.6    идентификация временного ряда: Формальное описание ряда, включающего оценки систематических составляющих - тренда, циклических (сезонных) компоненты и случайного шума.

3.7    идентификация пользователя: Данные, которые могут использоваться в определенном контексте, чтобы идентифицировать пользователя, от имени которого должна запрашиваться работа.

3.8    конвертирование: Процесс перемещения документов с одного носителя на другой или из одного формата в другой.

[ГОСТ Р ИСО 15489-1-2007, статья 3.7]

3.9    логин: Имя, под которым работает пользователь на компьютере.

3.10    модель Тейла-Вейджа: Прогностическая мультипликативная временная модель, в которой учитывается наличие аддитивного линейного тренда и сезонности (периодически коррелируемого годичного случайного процесса).

3.11    модель Хольта-Уинтерса: Прогностическая аддитивная временная модель, в которой учитывается наличие линейного тренда и сезонности (периодически коррелируемого годичного случайного процесса).

3.12    показатель точности измерений: Установленная характеристика точности любого результата измерений, полученного при соблюдении требований и правил данной методики измерений.

[ГОСТ Р 8.563-2009, статья 3.4]

Примечание - К показателям точности относятся, например, среднее квадратическое отклонение, доверительные границы погрешности, стандартная неопределенность измерений, суммарная стандартная и расширенная неопределенности.

3.13    постоянные данные: Данные, которые постоянно сохраняются в информационной системе в течение всего процесса обработки данных.