Алгоритм поддержки принятия решений при ликвидации чрезвычайных ситуаций

задачи: идентификация поступающего изделия (выпускалось ли данное изделие ранее и имеются ли на него в БД записи); поиск локальных и укрупненных моделей для указанного изделия; расчет показателей эффективности по моделям; поиск варианта, обеспечивающего экстремальные значения показателей эффективности; ведение БД.

Для работы программного комплекса созданы четыре БД: «Изделие» (хранятся данные о полученных заказах на изделия); «Документация» (содержит технологическую, конструкторскую и иную документацию, однозначно определяющую изделие); «Оборудование» (включает сведения об оборудовании, имеющемся на предприятии и используемом для обработки изделий); «Модели» (хранит данные о полученных математических моделях, используемых для расчета показателей эффективности).

Реализация программного комплекса осуществлена в среде Delphi 7. Применение комплекса позволит пользователю сократить время принятия решения при выборе оптимального варианта производственной системы или технологии изготовления изделия.

Литература

1. Богатырев А., Минаков А. Модернизация российских машиностроительных предприятий: потенциал, проблемы и пути их решения // Умное производство. 2010. № 10. URL: http://www.umpro.ru/index.php?page_id=17&art_id_1=147& group_id_4=62 (дата обращения: 27.07.2010).

2. Сердюк А.И. [и др.]. Закономерности формирования производительности гибких производственных ячеек: монография. Оренбург: ГОУ ОГУ, 2008. 188 с.

3. Галина Л.В., Черноусова А.М., Арипов Н.Я. Моделирование при оценке эффективности изготовления изделий // Системы проектирования, моделирования, подготовки производства и управление проектами CAD/CAM/CAE/PDM: сб. ст. IV Междунар. науч.-практич. конф. Пенза: Приволж. Дом знаний, 2010.С. 14-16.

УДК 681.3:658:614

АЛГОРИТМ поддержки ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

Ю.Н. Матвеев, к.т.н.

В статье предложен алгоритм функционирования автоматизированной системы поддержки принятия решений для управления процессами ликвидации чрезвычайных ситуаций на объектах хранения и уничтожения химического оружия.

Ключевые слова: аварийная ситуация, чрезвычайная ситуация, принятие решений, токсичное химическое вещество, химическое оружие, стандарт относительной безопасности, концентрация отравляющих веществ.

Создать объекты хранения (ОХ) или уничтожения химического оружия (УХО) с нулевым риском аварии невозможно.

При авариях на этих объектах в атмосферу, на поверхность земли и в водоисточники может поступить большое количество токсичных химических веществ, что приведет к поражению людей, заражению обширных территорий и значительным затратам по ликвидации последствий.

Масштабы последствий аварий в значительной степени зависят от их достоверного прогнозирования, анализа возникшей обстановки и качества оперативного управления силами и средствами чрезвычайного реагирования.

При проектировании ОХ и УХО основные усилия были направлены на снижение вероятности возникновения аварий и ужесточение санитарных, гигиенических и экологических требований к технологии и объектам, а повышению эффективности мероприятий по ослаблению последствий аварий должного внимания не уделялось.

На примере концепции ОАО «Гипросинтез» (г. Волгоград) в каждой аварийной ситуации можно выделить три фазы.

Фаза А - возникновение аварийной ситуации в пределах одного технологического блока (участка, процесса). Могут наблюдаться опасные отклонения параметров от регламентированных значений, влекущие за собой незначительные взрывные процессы в аппаратуре, небольшие локальные механические нарушения герметичности технологического участка без угрозы цепного развития аварии.

Фаза Б - угроза цепного развития аварии с выходом за пределы локального участка, технологического блока в результате обширного раскрытия технологической системы и возможность вовлечения в аварийный процесс всего технологического объекта (установки, производства). Для ликвидации аварийной обстановки и защиты от поражения привлекаются спецподразделения предприятия (противопожарные, газоспасательные, медицинские и др.).

Фаза В - цепное развитие аварии на уровне технологических объектов с возможным разрушением зданий и сооружений с большими запасами энергоносителей и токсичных продуктов, расположенных на территории предприятия. Сущест-

венные масштабы поражения возможны на всей территории предприятия и за ее пределами. Для ликвидации аварии и ограничения тяжести ее последствий должны привлекаться службы чрезвычайного реагирования объекта, а при возможной длительной угрозе жилым кварталам - территориальные службы быстрого реагирования.

Приведенная общая схема основана на анализе и систематизации реальных событий, происходящих в промышленности, поэтому термин чрезвычайная ситуация (ЧС) можно определить как выход за пределы санитарной защитной зоны ОХ и УХО отравляющих веществ или сильнодействующих ядовитых веществ с концентрацией, превышающей предельно допустимые нормы, ликвидация последствий которой проводится силами чрезвычайного реагирования.

Результаты оценки сценариев ЧС показали, что для предотвращения развития возможных аварий в ЧС (выход отравляющих веществ и сильнодействующих ядовитых веществ за пределы санитарной защитной зоны предприятия) необходимо:

• при поступлении информации от АСУ технологическим процессом или систем производственно-экологического мониторинга (стационарных и передвижных постов наблюдения) о нарушении технологического режима с возможным выбросом отравляющих веществ (или сильнодействующих ядовитых веществ) в атмосферу должна быть произведена оценка сценария развития аварии;

• по результатам оценки такого сценария и возможности ее перерастания в ЧС должно быть принято решение о введении в действие режима ЧС с привлечением сил и средств чрезвычайного реагирования объекта, а при необходимости - сил и средств чрезвычайного реагирования вышестоящей структуры.

Предотвращение ЧС прежде всего зависит от скорости моделирования процесса распространения облака отравляющих веществ или сильнодействующих ядовитых веществ и принятия решений, направленных на ликвидацию возникших аварийных ситуаций.

Быстрое моделирование процесса распространения облака и принятие решений возможны только при применении современных средств информационной и вычислительной техники, причем технические средства должны быть в состоянии постоянной готовности и непрерывно, в реальном масштабе времени отслеживать изменения складывающейся метеообстановки на объекте УХО.

Все вышеуказанное обусловливает необходимость разработки программно-технического комплекса (ПТК) автоматизированной системы поддержки принятия решений (ППР). В свою очередь, вычислительной системой ППР должен быть оснащен центр управления ЧС, который является

определяющим элементом системы чрезвычайного реагирования.

Таким образом, разрабатываемый ПТК должен рассматриваться как подсистема единого комплекса системы обеспечения безопасности ОХ и УХО.

Алгоритм ППР при ликвидации последствий ЧС, реализованный в ПТК, должен предоставлять пользователю рекомендации по оперативному управлению штатными и придаваемыми силами и средствами ОХ и УХО для минимизации масштабов последствий ЧС.

Рекомендации по оперативному управлению должны выдаваться в автоматизированном режиме и содержать анализ возможности возникновения ЧС при аварии, рекомендации по ликвидации последствий аварий, мероприятия по минимизации последствий ЧС для населения.

Обобщенный алгоритм ППР при ликвидации последствий ЧС должен включать алгоритмы анализа развития аварийной ситуации, оперативного управления штатными и придаваемыми силами и средствами ОХ и УХО по предотвращению развития аварийной ситуации в ЧС и локализации аварии, а также формирования мероприятий по ликвидации последствий ЧС.

Структура обобщенного алгоритма ППР при возникновении аварий приведена на рисунке. Данные по аварии (блок 1) поступают для расчета параметров аварии (параметров источника начального загрязнения) (блок 2). Рассчитанные параметры аварии используются для расчета по уравнениям концентрационного поля значения максимальной концентрации токсичных химических веществ на границе санитарной защитной зоны С^Г(х^) при х1=КСз, Х2=0 и Хз=ХэЬ=1,5 м

(блок 3). Рассчитанное значение максимальной концентрации сравнивается с величиной нормативного показателя - стандарта относительной безопасности (блок 4).

Если значение СсГ() не превышает величину ССОБ, то есть

ССТ

облако зараженного воздуха не выйдет за пределы санитарной защитной зоны [1] и ЧС не возникнет. В этом случае выдаются рекомендации по ликвидации последствий аварий на ОХ и УХО (блок 5), в том числе по локализации и ликвидации источника загрязнения.

Если рассчитанное значение СсГ(х^) больше величины ССОБ, то есть

ССах

облако зараженного воздуха выйдет за пределы санитарной защитной зоны [1] и возникнет ЧС. В этом случае включаются алгоритм оперативного управления силами и средствами ликвидации ЧС

(блок 6) и алгоритм формирования мероприятий по ликвидации последствий ЧС (блок 7). Функ-

ционирование общего алгоритма обеспечивает анализ возможности возникновения ЧС при за-проектной аварии на ОХ и УХО, а также поддержку принятия решения должностными лицами ОХ и УХО в ЧС, а именно:

- по управлению силами и средствами при ликвидации последствий аварии на ОХ и УХО (локализация и ликвидация источника, ликвидация последствий);

- по управлению силами и средствами при ликвидации последствий ЧС.

Блок-схема общего алгоритма, изображенная на рисунке, иллюстрирует лишь основные идеи алгоритма ППР, поэтому требуется конкретизация формальных операций, то есть проведение декомпозиции общего алгоритма до элементарных фрагментов.

В данном случае следует уточнить термин «Авария запроектная», который трактуется как событие, порожденное какими-либо внешними факторами (стихийные бедствия и катастрофы: ураган, землетрясение, падение летательного аппарата и т.д.), приведшими к нарушению нормального режима функционирования объекта и повлекшими за собой выделение токсичных веществ в окружающую среду [2].

В заключение отметим, что алгоритм реализован в виде программных модулей ПТК «КРАБ» для объекта «Горный» (Саратовская обл.).

Литература

1. Батырев В.В. [и др.]. Обоснование размеров зоны защитных мероприятий вокруг объектов по хранению и уничтожению химического оружия: отчет по НИР «Вагонетка-О». Этап 2. Новогорск: АГЗ, 1998. 214 с.

2. Нормы специального проектирования объектов 1281, 1282, 1596, 1597, 1721, 1728, 1729 по уничтожению химического оружия. НСПО1-99/МО РФ. Изд. официальное (утв. НВ РХБЗ МО РФ 17.06.1999 г.). М., 1999. 60 с.

УДК 656.56.338: 656.56.658

ОЦЕНКА СТЕПЕНИ ВЛИЯНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ ФАКТОРОВ НА РАЗЛИЧНЫЕ ТИПЫ АВАРИЙ МАГИСТРАЛЬНЫХ ГАЗОПРОВОДОВ

А.С. Жуков

В статье показано, что целенаправленное накопление и анализ данных об авариях, сопутствующих им факторах и обстоятельствах необходимы для прогнозирования видов наиболее возможных аварий. Для решения задачи прогнозирования аварий приведены возможность и перспективность применения теории распознавания образов. На простейшем примере разработан и проиллюстрирован подход к прогнозированию причин возможных аварий трубопроводов по совокупности наблюдений за аварийностью и сопутствующими авариям факторами.

Ключевые слова: трубопроводы, распознавание образов, коррозия, теория вероятностей, прогнозирование, факторы, аварии, методика.

Существующая в России Единая газотранспортная система (ЕСГ) - структурно сложная

техническая система из физически надежных элементов. Однако в ней могут происходить отказы