Введение 3
Термины и определения 6
Перечень обозначений и сокращений 7
1 Проблемы обеспечения пожарной безопасности при проектировании гарнизонов пожарной охраны 8
1.1 Общая характеристика г.о. Самара и Самарской области, и применяемых информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности 8
1.2 Оперативная обстановка с пожарами в Самарской области 12
2 Анализ возможности применения информационно-управляющих систем по обеспечению пожарной безопасности в пожарно-спасательных гарнизонах 16
2.1 Существующие информационно-управляющие системы по обеспечению пожарной безопасности и методики их построения 16
2.2 Разработка предложений по внедрению информационно-управляющей системы в Самарском пожарно-спасательном гарнизоне 46
3 Реализация методики построения информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности в Самарском пожарно-спасательном гарнизоне 53
3.1 Результаты адаптации информационно-управляющей системы в Самарском пожарно-спасательном гарнизоне 53
3.2 Анализ и оценка эффективности применения предлагаемой имитационной системы 63
Заключение 67
Список используемых источников 70
Актуальность темы обусловлена необходимостью внедрения инновационной технологии информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности в России с целью выявления и устранения угроз промышленной безопасности. Использование информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности объектов позволяет моделировать различные ситуации и оперативно получать исчерпывающие результаты исследования.
Стремительная урбанизация приводит к возникновению разнообразных потребностей городского населения, наиболее важным из которых стоит признать обеспечение безопасности людей. Под данным действием понимается создание условий, способствующих продлению жизнестойкости и жизнеспособности промышленных, военных, медицинских, инфраструктурных объектов.
Почти ежедневно в городах случаются различные происшествия: транспортные аварии, обвал здания и т.п. Они оказывают негативное воздействие на отдельного человека и городское сообщество в целом. Значительную опасность для города представляют пожары, приводящие к огромным материальным и человеческим потерям.
Решение вопросов обеспечения пожарной безопасности путем предотвращения возникновения пожароопасных ситуаций требует применения информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности объектов. Данные системы ориентированы на воссоздание различных ситуаций и проведение экспериментов с их моделями.
Объект исследования: методика построения информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности объектов.
Предмет исследования: информационно-управляющие системы обеспечения пожарной безопасности.
Цель исследования: анализ методик построения информационно- управляющих систем обеспечения пожарной безопасности и разработка предложений по их применению в Самарской области.
Гипотеза исследовательской работы направлена на обеспечение повышения пожаробезопасности разрабатываемой информационно-управляющей системы за счет проведения следующих процедур:
• проанализированы имеющиеся методики, обеспечивающие пожаробезопасность через информационно-управляющие системы;
• выбрана наиболее оптимальная система, рассмотрена степень ее соответствия условиям данного производственного объекта.
Решение ряда ниженазванных задач позволит достичь поставленную цель:
• выявить и рассмотреть имеющиеся проблемы в обеспечении пожаробезопасности при использовании информационно-управляющих систем на производственных объектах;
• оценить основные пожарные риски, имеющиеся на территории Самарского региона;
• спроектировать имитационную модель работы Самарского пожарно-спасательного гарнизона;
• выбрать наиболее оптимальную модель имитационного моделирования и произвести оценку адекватности ее применения на рассматриваемом объекте.
В данном исследовании в качестве теоретической и методологической базы были использованы научные разработки, учебные пособия, ряд различных публикаций по исследуемой тематики.
В исследовательской работе были использованы методы: системный анализ, теория управления, имитационное моделирование.
Экспериментальной и опытной площадкой исследовательской работы послужил Самарский пожарно-спасательный гарнизон.
Научная новизна исследования заключается в разработке рабочей имитационной модели, ранее не применявшейся и адаптированной к условиям ПСГ города Самары, проверки ее адекватности и применении ее в ГУ МЧС России по Самарской области. С помощью представленной имитационной модели имеется возможность воссоздать во всем объеме деятельность Самарского пожарно-спасательного гарнизона, начиная от поступления тревожного вызова до возврата сил и средств гарнизона на места дислокаций.
Большое значение проводимых исследований с точки зрения теории состоит в классификации пожарных оперативных обстановок, в динамике их изменения на всей территории Самарского региона. Также данным исследованием проанализированы действующие имитационные модели, применяемые пожарными подразделениями в г. Самара.
Практическое значение проведенной исследовательской работы состоит в проведении совершенствования имитационной модели пожарно-спасательной деятельности, исполняемой Самарским гарнизоном на территории г.о. Самара.
Подлинные, соответствующие реальности результаты исследований, получены благодаря использованию официальной статистики и проведению проверок на соответствие действительным практическим значениям параметров.
Испытание системы и анализ результатов проводились на протяжении всех исследовательских работ, итоги которых были представлены:
Участие в международной научной конференции технико-научного журнала «Точная наука» №125, выступление на тему: Анализ возможных аварийных ситуаций на линейных производственно-диспетчерских станциях.
На защиту выносятся:
• теоретическое обоснование возникновения возможных рисков пожара на конкретном объекте;
• возможности предлагаемой имитационной модели в качестве информационно-управляющей системы обеспечения пожарной безопасности.
Структура магистерской диссертации. Работа состоит из введения, трех разделов, заключения, содержит 32 рисунка, 11 таблиц, список используемой литературы (43 источника). Основной текст работы изложен на 74 страницах.
Выбранная тема магистерской диссертации: Методика построения информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности объектов.
В первом разделе представлена общая характеристика городского округа Самара и Самарской области, описано их географическое положение относительно основных водоемов, определено расстояние от г.о. Самара до Москвы, установлены состояние дорожно-транспортной системы и численность населения.
Площадь Самарской области составляет более 53 тыс. км. (0,3% от всей площади России). Расстояние от северной границы до южной равняется 335 км, от западной до восточной - 315 км.
Городской округ Самара включает социально значимые объекты: особо важные объекты - 54; объекты жизнеобеспечения - 243; объекты государственной власти - 77; объекты ФСБ - 6; объекты МВД - 117; объекты МЧС - 30. К перечню объектов повышенного риска относятся: пожароопасные объекты - 64, взрывоопасные объекты - 18; объекты с хранением СДЯВ - 12. В Самаре построены 292 здания высотой более 27 метров.
Также в первом разделе проведен анализ состояния пожарно-спасательных гарнизонов г.о. Самара и представлены выводы о ситуации с пожарами в Самарской области. Выявлена неблагоприятная тенденция увеличения общего количества пожаров (+8169) и возгораний (+4322). При этом сокращается число погибших на пожаре (-11 человек), а число пострадавших в целом оказывается стабильным (+2 человека). Итак, стремительная урбанизация приводит к возникновению разнообразных потребностей городского населения, наиболее важным из которых стоит признать обеспечение безопасности людей. Под данным действием понимается создание условий, способствующих продлению жизнестойкости и жизнеспособности промышленных, военных, медицинских, инфраструктурных объектов.
Почти ежедневно в городах случаются различные происшествия: транспортные аварии, обвал здания и т.п. Они оказывают негативное воздействие на отдельного человека и городское сообщество в целом. Значительную опасность для города представляют пожары, приводящие к огромным материальным и человеческим потерям.
Решение вопросов обеспечения пожарной безопасности путем предотвращения возникновения пожароопасных ситуаций требует применения информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности объектов. Данные системы ориентированы на воссоздание различных ситуаций и проведение экспериментов с их моделями.
Итак, было выяснено, что чтобы понять принцип реализации применения информационно-управляющих систем обеспечения пожарной безопасности необходимо начать не с поной системы объектов, а с одного конкретного объекта исследования, для этого предлагается ЛПДС «Самара». Поэтому для начала проанализированы особенности функционирования ЛПДС «Самара», в частности противопожарный режим в ЛДПС «Самара», который представляет собой комплекс мер и порядков реализации технологических процессов, ориентированных на устранение риска возникновения возгорания или пожаров.
Далее во втором разделе проведены исследования потенциальных рисков по возникновению и развитию чрезвычайных ситуаций на предприятии, в рамках которого определялся перечень вероятных причин проявления ЧС с использованием дерева отказов для каждой аварийной ситуации и рассчитаны вероятности возникновения причин аварий по статистическим данным в программном комплексе «AnyLogic».
После этого был проведен анализ известных технических решений уже для комплекса объектов Самарского пожарного гарнизона. По результатам исследований патентных решений сделаны следующие выводы и рекомендации: из общего количества предлагаемых имитационных систем можно выделить имитационную систему охранно-пожарной сигнализации согласно патенту №2207631. Система может быть использована для отслеживания эффективности действий оперативной работы ПСГ, для проведения общего исследования, для перспективного планирования работы.
В третьем разделе дано общее описание имитационной системы, а также проведена адаптация имитационной системы для Самарского пожарно-спасательного гарнизона и проверка ее адекватности к существующим условиям.
Современные инновационные методы позволяют осуществить данное направление работы с использованием имитационного моделирования, с помощью которого воссоздаются ситуации, имеющие любую сложность, любую степень детализации.
Система КОСМАС может быть использована для отслеживания эффективности действий оперативной работы ПСГ, для проведения общего исследования, для перспективного планирования работы.
В алгоритм работы имитационной системы КОСМАС в 2016 году были внесены изменения с целью отслеживания времени прибытия сил и средств ПСГ к району вероятного возникновения пожарной или иной ЧС большого масштаба в черте городской территории, после чего были проработаны условия г.о. Самара.
Для данной модели степень соответствия проверялась по полученным результатам ряда экспериментов - прогонов за определенный период времени. Был взят отрезок один год с имеющимися основными статистическими данными, такими, как количество вызовов за каждый месяц года, за неделю, по дням недели, по времени суток, число вызовов по районам города, по количеству времени обслуживания вызова. Алгоритм и соответственно программа имитируют действия, которые выполняются с момента поступления тревожного сигнала о ЧС от конкретного объекта до момента возвращения персонала, технических средств, транспорта к местам своих дислокаций по окончании аварийно-спасательных работ и ликвидации ситуаций. В момент поступления тревожного вызова на диспетчерский пульт оперативной службы пожарной части, происходит процесс моделирования последовательности действий сбора, выдвижения сил и средств достаточного объема к объекту ЧС. Так как любой диспетчерский пульт оперативных служб ПЧ г. Самара обладает современным программным обеспечением, процесс сборов и выдвижения необходимых сил и средств протекает автоматически, реально на данный процесс диспетчеризации уходит не более минуты. Сопоставление реального распределения действий с данными, полученными от процесса моделирования, показало наличие несовпадения временных данных по распределению задействования от 4% до 67%. Проведенный анализ всех сопоставлений реально существующих данных с проведенными расчетами в процессе моделирования установил, что предлагаемые имитационные модели адекватны. Соответственно, с уверенностью можно констатировать наличие у них достаточной степени сходимости, что позволяет данные модели использовать в практической деятельности
Таким образом, в предлагаемой модели алгоритм и соответственно программа имитируют действия, которые выполняются с момента поступления тревожного сигнала о ЧС от конкретного объекта до момента возвращения персонала, технических средств, транспорта к местам своих дислокаций по окончании аварийно-спасательных работ и ликвидации ситуаций. В момент поступления тревожного вызова на диспетчерский пульт оперативной службы пожарной части, происходит процесс моделирования последовательности действий сбора, выдвижения сил и средств достаточного объема к объекту ЧС. Так как любой диспетчерский пульт оперативных служб ПЧ г. Самара обладает современным программным обеспечением, процесс сборов и выдвижения необходимых сил и средств протекает автоматически, реально на данный процесс диспетчеризации уходит не более минуты.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
