Формирование нового научно-методического обеспечения оценки эксплуатационной готовности технических и технологических систем защитных сооружений гражданской обороны

/90 Civil SecurityTechnology, Vol. 14, 2017, No. 4 (54) УДК 338.24; 355.7

Формирование нового научно-методического обеспечения оценки эксплуатационной готовности технических и технологических систем защитных сооружений гражданской обороны

ISSN 1996-8493

© Технологии гражданской безопасности, 2017

Б.Н. Макаров

Аннотация

Проведен анализ действующего научно-методического обеспечения оценки эксплуатационной готовности технических и технологических систем защитных сооружений гражданской обороны. Предложен новый методологический подход к оценке этих сооружений, базирующийся на применении эффективных методов, способов и приемов.

Ключевые слова: защитное сооружение; показатели оценки; методы и способы экспертной оценки; техническая система; технологическая система; эксплуатационное свойство; эксплуатационная готовность.

Developing a New Scientific and Methodological Approach to the Assessment of Operational Availability of Engineering Systems at Civil Defence Shelters

ISSN 1996-8493

© Civil Security Technology, 2017

B. Makarov

Abstract

The author analyses the current scientific and methodological approach to the assessment of operational availability of engineering systems at civil defense shelters and proposes a new methodological approach to the assessment of such shelters based on more effective methods and techniques.

Key words: shelter, assessment indicators; expert evaluation methods and techniques; engineering system; operational availability.

К числу основных показателей, характеризующих эксплуатационную готовность защитных сооружений гражданской обороны, следует отнести эксплуатационную готовность их технических и технологических систем (далее — ТС и ТНС, соответственно).

В общем случае ТС (ТНС) представляют собой комплекс оборудования и инженерных коммуникаций (совокупность средств управления, связи, оповещения и информационного обеспечения), размещенных в защитных сооружениях и предназначенных для выполнения возложенных на них задач в условиях мирного и военного времени.

Используемое научно-методическое обеспечение оценки готовности ТС (ТНС) не обладает требуемой эффективностью (достоверностью, результативностью, универсальностью и доступностью), что не позволяет органам управления своевременно и адекватно реагировать на возникающие риски снижения их готовности к использованию по назначению.

Решение обозначенной проблемы требует создания нового научно обоснованного и проверенного на практике научно-методического обеспечения (методов, способов, приемов) оценки состояния эксплуатационных свойств ТС (ТНС).

Его формирование осуществляется на основе применения нового методологического подхода, позволяющего представить решаемую проблему в виде результата взаимодействия трех основных компонентов [1, 2]:

~0

с(тн с) \ ) т с(тн с у т с(тн с у т с(тн с) ' 4 7

где О . . М . „ В . „ I . , — соответственно

^ тс

комплексный показатель эксплуатационной готовности ТС (ТНС), математическая модель его оценки, нормативно-методическая база и научно-методический инструментарий оценки эксплуатационной готовности ТС (ТНС).

Система (1) является абстрактной конструкцией, включающей множество взаимодействующих элементов и их отношений, требующих проведения глубокого анализа каждой из составляющих компонент.

За основу предлагаемого подхода к оценке эксплуатационной готовности ТС (ТНС) принимается математическая модель, отражающая порядок агрегирования показателей исходных эксплуатационных свойств в комплексный показатель готовности ТС (ТНС). Формализованный вид такой модели может быть представлен следующим образом [3, 4]:

ат<тнС)0 = /[>

где — комплексный показатель готовности ТНС на момент времени ^ Т^), Т2(^, ..., Т р) — показатели готовности отдельных ТС (ТНС) на момент времени f— функция, характеризующая принятые условия взаимосвязи между характеризующими показателями.

В модели используются только те показатели, которые имеют существенное значение для решения исследуемой проблемы. В силу этого математическая

модель является приближенным описанием взаимосвязи совокупности свойств ТС (ТНС).

Нормативно-методическую базу оценки готовности ТС (ТНС) образуют требования, нормы и условия, которые устанавливаются соответствующими нормативными, методическими и эксплуатационными документами. При отсутствии таких документов требования к готовности ТС (ТНС) устанавливаются уполномоченным органом управления, в ведении которого находятся защитные сооружения.

Эффективность решения задачи (2) зависит от количества и качества показателей Тр), Тр), ..., Тр), от использованных методов, способов и приемов их оценки, а также от введенных ограничений на их применение.

В целях упрощения практического решения задачи (2), без снижения требуемой эффективности оценки, вводятся следующие ограничения:

оценка показателей готовности отдельных ТС (ТНС) осуществляется с использованием инструментальных, статистических и экспертных методов оценки;

максимальное количество показателей принимается не более 7;

из рассмотрения исключаются показатели, весомость которых составляет меньше 0,1 от весомости самого значимого показателя.

В зависимости от заданной эффективности, могут быть использованы различные методы оценки готовности ТС (ТНС). Вместе с тем, для практического применения целесообразно использовать три основных метода экспертной оценки состояния ТС (ТНС) [1, 4, 5, 6].

Метод предварительной экспертной оценки эксплуатационного состояния ТС базируется на результатах анализа проблем, ранее отмеченных экспертами в ходе проверок (обследований) ТС (ТНС).

Метод первоначальной экспертной оценки эксплуатационного состояния ТС (ТНС) базируется на результатах применения метода предварительной экспертной оценки эксплуатационного состояния ТС (ТНС), уточненных в ходе экспертной оценки их состояния, проведенной с применением методов изучения соответствующей документации, метода сплошного визуального осмотра и метода выборочной инструментальной диагностики оборудования ТС (ТНС).

Метод углубленной экспертной оценки эксплуатационного состояния ТС (ТНС) базируется на результатах применения метода первоначальной экспертной оценки их эксплуатационного состояния, уточненных в ходе экспертной оценки состояния ТС (ТНС), проведенной с применением методов инструментальной проверки соответствия выходных параметров всех ТС (параметров назначения) установленным нормативным значениям. В ходе проверки составляется список оборудования с истекшим назначенным сроком службы или выработанным назначенным ресурсом. По результатам применения метода оценивается работоспособность каждой ТС (ТНС). Для оборудования с истекшими сроками службы (ресурсами), резервного и вспомогательного оборудования допускаются незначительные

/92 ^П SecurityTechnology, Vol. 14, 2017, No. 4

отклонения отдельных параметров, если они не влияют на их способность выполнять заданные функции.

Приведенные методы позволяют определить степень соответствия режимов эксплуатации и выходных параметров ТС (ТНС) установленным требованиям (нормам, условиям). Их практическое применение зависит от предъявляемых уполномоченным органом управления требований к эффективности оценки и имеющихся возможностей их реализации.

Повышение эффективности оценки показателя Qтс(тнс) (V) может быть достигнуто за счет выбора рационального метода экспертной оценки эксплуатационного состояния ТС (ТНС) [1, 3, 4].

На эффективность оценки показателя Qтс(тнс) (V) существенное влияние оказывают условия ее получения. Такие условия устанавливаются эмпирическим путем на основе проведения специальных исследований и анализа опыта эксплуатации ТС (ТНС). Если установить, что основным критерием оценки готовности ТС (ТНС) является их работоспособность (способность выполнять заданные функции), то можно предложить следующие условия ее оценки [5, 6]:

Техническая (технологическая) система работоспособна, если все составляющие ее элементы (части), влияющие на способность выполнить заданные функции, работоспособны;

техническая система не работоспособна, если хотя бы один из составляющих ее элементов (частей), влияющих на способность выполнить заданные функции, неработоспособен.

На основе условий, предъявляемых к оценке состояния отдельных ТС (ТНС), эмпирическим путем установлены условия оценки готовности всех оцененных ТС (ТНС) [4, 5]:

ТС (ТНС) готовы к использованию по назначению, если основные ТС (ТНС) работоспособны и содержатся в установленных органом управления режимах эксплуатации;

ТС (ТНС) ограниченно готовы к использованию по назначению, если хотя бы одна из неосновных ТС (ТНС) неработоспособна или содержится в не установленном органом управления режиме эксплуатации;

ТС (ТНС) не готовы к использованию по назначению, если хотя бы одна из основных ТС (ТНС) находится в неработоспособном состоянии или содержится в не установленном органом управления режиме эксплуатации.

Основными ТС (ТНС) являются системы, неработоспособное состояние которых может привести к срыву выполнения поставленных задач (системы автономного электроснабжения, вентиляции воздуха, средства оперативной связи, автоматизированные системы управления (АСУ), информационного обеспечения, оповещения и др.).

Под эксплуатационными понимаются недостатки в наличии и ведении эксплуатационной документации, организации и проведении технического обслуживания и ремонта, содержании резервного оборудования и вспомогательного имущества, наличии запасных частей, инструмента и принадлежностей для проведения восстановительных и регламентных работ, состоянии окраски, маркировки, крепления и т.п. К числу эксплуатационных недостатков, оказывающих заметное влияние на способность ТС (ТНС) выполнять заданные ей функции, следует отнести следующие:

полностью отсутствует или не ведется документация на ТНС,

плановое техническое обслуживание и ремонт ТНС не проводятся,

запасное имущество ТНС содержится в неработоспособном или разукомплектованном (более 50%) состоянии и др. _

Вербальный подход к оценке показателя Q. _ ) (() существенно упрощает процесс оценивания исследуемых свойств, но не обеспечивает требуемой результативности и сравнимости оценки. С целью устранения этого недостатка предлагается использовать квалиметрический подход, позволяющий осуществлять количественную оценку качества исследуемых эксплуатационных свойств. В этом случае сначала проводится нормализация показателей готовности отдельных ТС путем приведения их вербальных оценок к одинаковой размерности: Х1 = 1, если система готова к использованию по предназначению; Х2 = 0,5, если система ограниченно готова к использованию по назначению; Х3 = 0, если система не готова к использованию по назначению. Затем строится функция свертки показателей готовности отдельных ТС в комплексный показатель Qтс(тнс) (V). Для этой цели используются способы, базирующиеся на определении суммы назначенных приоритетов или средневзвешенных оценок исследуемых проблем. Один из способов средневзвешенной оценки показателя Qтс(тнс)(t) приведен в табл. 1.

Порядок средневзвешенной оценки показателя Qn

;

(V) [3, 4]

Таблица 1

Эксперты

1 2 п

1 Тп Т 21 Т, п1

2 Т12 Т 22 Т п2

m Тш Т 2т Тпт

Средняя оценка

Весовой коэффициент §1 §2

Средневзвешенная оценка Qтc

Средняя экспертная оценка i-й проблемы И.опре- «низкое», если 0 <Отс{тнс) {) < 0,3.

деляется по формуле:

1 п Классификатор риска определяет соответствие

= — ^ Ту,

т у =1 установленным для них зонам риска выполнения по-

где к. — оценка г-й проблемы, определенная ]-м экс- ставленных задач: пертом, п — количество оцененных проблем; т — количество привлеченных экспертов.

Средневзвешенная оценка показателя Отс{тнс) {) определяется с использованием следующего вектора-строки:

п

Qmс(mнс) () = X () = [Я1 & + Н2+ -Нпёп ]4) ¡=1

где g j — важность г-й проблемы, п — количество оцененных проблем.

Пример расчета показателя Отс{тнс) {) для 4-х технических систем с использованием выражения (4):

Отс{тнс){ )= [0,65x0,3 + 0,75х х0,3 + 0,9x0,2 + 0,9x0,2]= 0,78. _ Для оценки качества исследованной проблемы О^т^)^) используются специальные приемы, базирующиеся на разработке классификаторов качества и риска [3].

Классификатор качества определяет соответствие полученных числовых значений показателей О , ,{t)

¿^тс

установленным для них уровням качества: «высокое», если 0,9 < О , ,{t) < 1;

> ' ^тс(тнс) \ } '

«выше среднего», если 0,7< Отс{тнс) () < 0,9;

«сPеДнее», если 0,5 < Отс{тнс) () < 0,7;

«ниже среднего», если 0,3 <Отс{тнс) () < 0,5;

зона низкого риска (ЗНР), если 0,9 < О { ){t) < 1;

> ^тс{тнс) \ } '

зона повышенного риска (ЗПР), если 0,7 < О { .и) < 0,9;

> ^тс{тнс) \ } ' '

зона высокого риска (ЗВР), если 0,5 < О { ) < 0,7;

> ^тс{тнс) \ } ' '

зона критического риска (ЗКР), если 0,3 < О { ) < 0,5;

> ^тс{тнс) \ } ' '

зона катастрофического риска (ЗКТР), если 0 < О { М) < 0,3.

Эффективность предложенного научно-методического обеспечения оценки эксплуатационной готовности ТС и ТНС подтверждена в ходе проведенной его апробации на защитных сооружениях исполнительных органов государственной власти Российской Федерации.

В табл. 2 и на рис. приведены сравнительные результаты экспертной общей оценки состояния эксплуатационной готовности экспериментальной группы

Сравнительные результаты экспертной оценки показателей Отс{тнс) {)

Таблица 2

Количество обследованных ЗС Используемые методики Процент оцененных «НО» Прирост эффективности ДК

69 «старые» (№ 1) 15,3% 4, 2%

«новые» (№ 2) 19,5%

К = ^^ х 100%

N.

и

^Кнг = Кнг2 - Кнг1

Рис. Результативность предложенных методов и способов оценки эксплуатационного состояния ТС и ТНС

Условные обозначения: Кн, N^3^, N означают соответственно: коэффициент неготовности, количество неготовых и исследованных защитных сооружений по показателю «состояние ТС и ТНС не готовы к использованию по предназначению».

/94 Civil SecurityTechnology, Vol. 14, 2017, No. 4

защитных сооружений, определенной по показателям Qmc(mяc) (/) с применением «старых» (традиционных) и «новых» (рассмотренных в настоящей статье) методов и способов их оценки.

Из табл. 2 и рис. следует, что применение новых и усовершенствованных методов и способов оценки ТС (ТНС) обеспечило прирост эффективности оценки эксплуатационной готовности защитных сооружений в среднем на 4,2%.

Учитывая полученную результативность, достоверность, универсальность и доступность разработанного научно-методического обеспечения оценки эксплуатационной готовности ТС (ТНС), можно рекомендовать его для применения на защитных сооружениях различных органов управления.

Литература

1. Бешелев С. Д. Методы экспертных оценок. М.: Наука, 1973. 158 с.

2. ГОСТ Р 22.1.12-2005. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений.

3. Макаров Б. Н. Способы, методы и приемы повышения эффективности оценки эксплуатационной готовности защитных сооружений гражданской обороны // Технологии гражданской

безопасности. М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2016. Т. 13. № 3 (49). С. 72-75.

4. Макаров Б. Н. Возможные подходы, способы и методы оценки эксплуатационных свойств технических систем защитных сооружений гражданской обороны // М-лы XVIII Международной научно-практической конференции «Проблемы обеспечения безопасности жизнедеятельности муниципальных образований: пути решения. М.: ФГБУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2013. С. 100103.

5. Тонких Г. П., Пантюхин В. В. и др. Методика проверки технических систем. М.: ГУСП, 1999. С. 1-32.

6. Петрушкин В. Ф., Тонких Г. П. и др. Методика проверки технологических систем М.: ГУСП,1999. С. 1-32.

Сведения об авторе

Макаров Борис Николаевич: к. т. н., Государственное казенное учреждение Московской области «Спеццентр «Звенигород», зам. нач. отдела оперативного управления. 143180, Московская область, г Звенигород, ул. Звенигородское шоссе, стр. 11. e-mail: b.makarov@umcgo.ru.

Information about author

Makarov Boris N.: Candidate of Technical Sciences, State public institutions of Moscow Region "Special Center Zvenigorod", Deputy Head of Operational Management. 11 Zvenigorodskoe highway, Zvenigorod, Moscow Region, 143180, Russia. e-mail: b.makarov@umcgo.ru.

Издания ФГБУ ВНИИ ГОЧС

Авторы, название URL

Шойгу С.К. От спасения России к новым горизонтам развития. С.К. Шойгу: 21 год во главе чрезвычайной службы России. в 4 т. Том II. Единая государственная система предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций http://elibrary.ru/item.asp?id=25334690

Шойгу С.К. От спасения России к новым горизонтам развития. С.К. Шойгу: 21 год во главе чрезвычайной службы России. в 4 т. Том III. Национальная система пожарной безопасности http://elibrary.ru/item.asp?id=25334712

Шойгу С.К. От спасения России к новым горизонтам развития. С.К. Шойгу: 21 год во главе чрезвычайной службы России. в 4 т. Том IV. Национальные системы обеспечения безопасности на воде и в горном деле http://elibrary.ru/item.asp?id=25334720

Цаликов Р.Х. и др. Государственный доклад «О Состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2010 году» http://elibrary.ru/item.asp?id= 16210431

Одинцов Л.Г. и др. Технология ведения аварийно-спасательных работ при ликвидации чрезвычайных ситуаций. Монография http://elibrary.ru/item.asp?id= =17085336

Акимов В.А. и др. Риски транспортировки опасных грузов. Монография http://elibrary.ru/item.asp?id= =17085357

Одинцов Л.Г. и др. Обеспечение безопасности при организации туристской деятельности органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации и местного самоуправления. Методическое пособие http://elibrary.ru/item.asp?id= 17085371

Аюбов Э.Н. и др. Словарь основных терминов и определений системы «Безопасность в чрезвычайных ситуациях» http://elibrary.ru/item.asp?id= =17085394

Акимов В.А. и др. Экономическое регулирование безопасности в природной и техногенной сферах. Словарь-справочник http://elibrary.ru/item.asp?id= 17085395

Воробьев Ю.Л. и др. Комплексная безопасность человека. Учебное пособие http://elibrary.ru/item.asp?id= 17085396