Разработка систем поддержки принятия решений при мониторинге Восточно-Уральского радиоактивного следа
|
Реферат 2
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ПРОГРАММНЫХ
КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ ОБСТАНОВКИ НА ТЕРРИТОРИИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ 12
1.1 Организационная структура подразделений ФКУ «ЦУКС
ГУ МЧС России по Челябинской области», задачи оперативно дежурной смены 12
1.1.1 Задачи возложенные на ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по
Челябинской области» 15
1.1.2 Задачи возложенные на оперативно дежурную смену ФКУ
«ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области» 17
1.2 Информация о программных комплексах, применяемых в повседневной деятельности оперативно дежурной сменой ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области» при организации
мониторинга окружающей среды 20
1.3 Справочно-аналитическая и информационная работа по
актуализации соответствующих автоматизированных баз данных 36
1.4 Актуализации избытка поступающей информации 37
1.5 Выводы и предложения 38
2 МОНИТОРИНГ ТЕРРИТОРИИ ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО
РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА 40
2.1 Мониторинг радиационной обстановки на территории
Челябинской области 43
2.1.1 Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения 45
2.1.2 Мониторинг радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха ..46
2.1.3 Плотность радиоактивных выпадении из приземного слоя
атмосферы 47
2.1.4 Тритий в атмосферных осадках 48
2.2 Мониторинг радиоактивного загрязнения поверхностных вод 49
2.2.1 Радиационный мониторинг реки Теча 50
2.2.2 Радиационный мониторинг реки Караболка 53
2.3 Результаты радиационного мониторинга 54
2.4 Выводы и предложения 56
3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ ПО РАЗРАБОТКЕ СИСТЕМЫ
ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ МОНИТОРИНГЕ
ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА 58
3.1 Развитие существующей системы комплексной оценки риска 58
3.2 Содержание работ по внедрению, доработке и развитию
систем поддержки принятия решений 59
3.3 Требования к выполнению работы 61
3.3.1 Требования по развитию системы поддержки принятия решений по вопросам реабилитации территорий, подвергшихся радиоактивному
загрязнению на территории ВУРС, применительно Челябинской области 61
3.3.1.1 Общие требования к вертикально интегрированной
информационно-управляющей системе обеспечения оперативных служб РСЧС Челябинской области и Главного управления, оперативной и мониторинговой информацией 62
3.3.1.2 Требования к региональной модели информационного
сопряжения с подсистемами мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций, функционирующих на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению 72
3.3.1.3 Требования к комплексной системе поддержки принятия
решений при угрозе и возникновении ЧС природно-техногенного характера на территории ВУРС, сопряженной с системами мониторинга и лабораторного контроля Челябинской области 77
3.3.1.4 Требования к специальному программному обеспечению 81
3.4 Требования к сертификации, лицензированию 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 86
ВВЕДЕНИЕ 7
1 АНАЛИЗ ИНФОРМАЦИОННЫХ СИСТЕМ И ПРОГРАММНЫХ
КОМПЛЕКСОВ ДЛЯ МОНИТОРИНГА ОКРУЖАЮЩЕЙ ОБСТАНОВКИ НА ТЕРРИТОРИИ ЧЕЛЯБИНСКОЙ ОБЛАСТИ 12
1.1 Организационная структура подразделений ФКУ «ЦУКС
ГУ МЧС России по Челябинской области», задачи оперативно дежурной смены 12
1.1.1 Задачи возложенные на ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по
Челябинской области» 15
1.1.2 Задачи возложенные на оперативно дежурную смену ФКУ
«ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области» 17
1.2 Информация о программных комплексах, применяемых в повседневной деятельности оперативно дежурной сменой ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области» при организации
мониторинга окружающей среды 20
1.3 Справочно-аналитическая и информационная работа по
актуализации соответствующих автоматизированных баз данных 36
1.4 Актуализации избытка поступающей информации 37
1.5 Выводы и предложения 38
2 МОНИТОРИНГ ТЕРРИТОРИИ ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО
РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА 40
2.1 Мониторинг радиационной обстановки на территории
Челябинской области 43
2.1.1 Мощность экспозиционной дозы гамма-излучения 45
2.1.2 Мониторинг радиоактивного загрязнения атмосферного воздуха ..46
2.1.3 Плотность радиоактивных выпадении из приземного слоя
атмосферы 47
2.1.4 Тритий в атмосферных осадках 48
2.2 Мониторинг радиоактивного загрязнения поверхностных вод 49
2.2.1 Радиационный мониторинг реки Теча 50
2.2.2 Радиационный мониторинг реки Караболка 53
2.3 Результаты радиационного мониторинга 54
2.4 Выводы и предложения 56
3 ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ ПО РАЗРАБОТКЕ СИСТЕМЫ
ПОДДЕРЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ПРИ МОНИТОРИНГЕ
ВОСТОЧНО-УРАЛЬСКОГО РАДИОАКТИВНОГО СЛЕДА 58
3.1 Развитие существующей системы комплексной оценки риска 58
3.2 Содержание работ по внедрению, доработке и развитию
систем поддержки принятия решений 59
3.3 Требования к выполнению работы 61
3.3.1 Требования по развитию системы поддержки принятия решений по вопросам реабилитации территорий, подвергшихся радиоактивному
загрязнению на территории ВУРС, применительно Челябинской области 61
3.3.1.1 Общие требования к вертикально интегрированной
информационно-управляющей системе обеспечения оперативных служб РСЧС Челябинской области и Главного управления, оперативной и мониторинговой информацией 62
3.3.1.2 Требования к региональной модели информационного
сопряжения с подсистемами мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования чрезвычайных ситуаций, функционирующих на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению 72
3.3.1.3 Требования к комплексной системе поддержки принятия
решений при угрозе и возникновении ЧС природно-техногенного характера на территории ВУРС, сопряженной с системами мониторинга и лабораторного контроля Челябинской области 77
3.3.1.4 Требования к специальному программному обеспечению 81
3.4 Требования к сертификации, лицензированию 83
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 84
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 86
В целях поддержания готовности к ликвидации чрезвычайных ситуации сил и средств единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) для органов управления сил и средств РСЧС в соответствии с законодательством Российской Федерации, а так же координации действий сил функциональных и территориальной подсистемы РСЧС Челябинской области в ходе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС) и подготовки необходимой информации для руководящего состава Главного управления МЧС России по Челябинской области (Главного управления) и председателя комиссии по предупреждению и ликвидации ЧС и обеспечению пожарной безопасности (КЧСиОПБ) Челябинской области в ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области» (ЦУКС), организован веб-доступ к информационным системам, позволяющим отображать текущие данные и осуществлять мониторинг окружающей обстановки на территории Челябинской области в соответствии с годовыми рисками.
Сотрудники оперативной дежурной смены (ОДС) ЦУКС осуществляют сбор, обработку и анализ данных об обстановке по программным продуктам, которые в дальнейшем аккумулируются и передаются руководящему составу Главного управления и председателю КЧСиОПБ Челябинской области, территориальным органам федеральных органов исполнительной власти, органам исполнительной власти Челябинской области, органам местного самоуправления Челябинской области и организациям, с которыми заключены соглашения об информационном обмене данными.
Основные информационные системы и программные комплексы позволяющие отображать текущие данные и осуществлять мониторинг окружающей обстановки на территории Челябинской области несут очень большой объем информации и не позволяют своевременно, в короткие сроки спрогнозировать угрозу возникновения ЧС, в следствии чего уменьшить время реагирования сил и средств РСЧС.
Мониторинг территории Восточно-Уральского радиоактивного следа выполняют различные организации и ведомства, не связанные между собой. Это приводит к дублированию усилий, снижению эффективности всей системы мониторинга и затрудняет доступ к необходимой информации, как для граждан проживающих на этой территории, так и для государственных организаций.
Актуальность. В связи с широким спектром программных комплексов по изучению, мониторингу и наблюдению за окружающей средой на территории Челябинской области существует потребность в разработке и внедрению вертикально интегрированной информационно-аналитической системы обеспечения оперативной и мониторинговой информацией органов повседневного управления функциональных и территориальной подсистемы РСЧС Челябинской области и Главного управления, которая должна объединить весь комплекс программных продуктов, для реагирования сил и средств РСЧС, решающих задачи комплексного наблюдения и прогноза состояния окружающей среды на территории ВУРС.
Цель. Подготовить техническое задание на разработку системы поддержки принятия решений при мониторинге Восточно-Уральского радиоактивного следа.
Задачи. Для достижения поставленной цели необходимо провести следующие мероприятия:
1) изучить повседневную деятельность ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области»;
2) ознакомиться с действующими программными комплексами, находящимися на вооружении МЧС России, которые направлены на предупреждение и прогнозирование чрезвычайных ситуаций на территории Челябинской области;
3) ознакомиться с основными аспектами воздействия радиационного заражения окружающей среды после аварии на ПО «Маяк»;
4) внести предложения по внедрению передовых технологий и программных модулей для дальнейшего мониторинга рисков воздействия окружающей среды на население проживающей на территории ВУРС.
Объект исследования. Система информационно-аналитического обеспечения должностных лиц и подразделений Главного управления МЧС России по Челябинской области, служб экстренного реагирования мониторинговой и прогнозной информацией.
Предмет исследования. База данных и программные продукты используемые в ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области».
Методы исследования.
1) Анализ возможных рисков на территории Челябинской области в сравнении со статистическими данными прошлых лет.
2) Анализ применения мониторинговых программных продуктов.
3) Анализ применение космического мониторинга, с целью выявления возможных рисков.
4) Анализ применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА).
Научная новизна. Заключается в том, чтобы подготовить техническое задание по реализации комплексной системы поддержки принятия решений при угрозе и возникновении ЧС природно-техногенного характера на территории ВУРС, сопряженной с существующими системами мониторинга и лабораторного контроля Челябинской области, а так же проведение воздушной разведки, с помощью беспилотных летательных аппаратов, сопряженной с программными комплексами информационно-аналитической обработки и передачи в вертикально интегрированную информационно-управляющую систему (ВИИУС) оперативной информации.
Практическое применение. Данная работа позволить разработчику программного комплекса подробно разобраться в требованиях к вертикально интегрированной информационно-аналитической системе обеспечения оперативной и мониторинговой информацией, которая в дальнейшем сократит время получения различной информации по развитию складывающейся обстановки на территории Челябинской области.
Апробация работы. Основные результаты мониторинга программных комплексов доложены и одобрены на LIV Международной научно-технической конференции «Достижения науки - агропромышленному производству», посвященной 85-летию Челябинской государственной агроинженерной академии (г. Челябинск, ЧГАА, 2015 год), на VI международная научно- практическая конференция «Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии» (г. Челябинск, ЮУрГУ, 2015 год).
Публикации. По теме магистерской диссертации опубликовано 2 научные статьи.
Структура и объем магистерской диссертации. Магистерская диссертация состоит из 3 глав основной части, заключения, библиографического списка (56 наименований). Содержит 91 страницу основного текста, в том числе 26 рисунков и 3 таблицы.
Во введении обоснована актуальность диссертации, сформулированы объект, предмет цель задачи исследования, приведены сведения об апробации основных результатов работы, изложены основные положения магистерской диссертации, выносимые на защиту.
В первое главе описана основная деятельность и задачи ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области и рассмотрены программные комплексами, находящимися на вооружении МЧС России, которые направлены на предупреждение и прогнозирование чрезвычайных ситуаций на территории Челябинской области.
Во второй главе представлен мониторинг территории Восточно- Уральского радиоактивного следа с описанием детального анализа загрязнения территорий тяжёлыми металлами, такими как стронций (90Sr) и цезий (137Cs).
В третьей главе подготовлено техническое задание по разработке системы поддержки принятия решений при мониторинге Восточно-уральского радиоактивного следа, в котором предложено внедрить программно¬аппаратный комплекс сбора и анализа оперативной обстановки на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению который должен структурно состоять из модуля воздушной разведки и программного комплекса информационно-аналитической обработки и передачи в вертикально интегрированную информационно-управляющую систему (ВИИУС) оперативной информации.
Сотрудники оперативной дежурной смены (ОДС) ЦУКС осуществляют сбор, обработку и анализ данных об обстановке по программным продуктам, которые в дальнейшем аккумулируются и передаются руководящему составу Главного управления и председателю КЧСиОПБ Челябинской области, территориальным органам федеральных органов исполнительной власти, органам исполнительной власти Челябинской области, органам местного самоуправления Челябинской области и организациям, с которыми заключены соглашения об информационном обмене данными.
Основные информационные системы и программные комплексы позволяющие отображать текущие данные и осуществлять мониторинг окружающей обстановки на территории Челябинской области несут очень большой объем информации и не позволяют своевременно, в короткие сроки спрогнозировать угрозу возникновения ЧС, в следствии чего уменьшить время реагирования сил и средств РСЧС.
Мониторинг территории Восточно-Уральского радиоактивного следа выполняют различные организации и ведомства, не связанные между собой. Это приводит к дублированию усилий, снижению эффективности всей системы мониторинга и затрудняет доступ к необходимой информации, как для граждан проживающих на этой территории, так и для государственных организаций.
Актуальность. В связи с широким спектром программных комплексов по изучению, мониторингу и наблюдению за окружающей средой на территории Челябинской области существует потребность в разработке и внедрению вертикально интегрированной информационно-аналитической системы обеспечения оперативной и мониторинговой информацией органов повседневного управления функциональных и территориальной подсистемы РСЧС Челябинской области и Главного управления, которая должна объединить весь комплекс программных продуктов, для реагирования сил и средств РСЧС, решающих задачи комплексного наблюдения и прогноза состояния окружающей среды на территории ВУРС.
Цель. Подготовить техническое задание на разработку системы поддержки принятия решений при мониторинге Восточно-Уральского радиоактивного следа.
Задачи. Для достижения поставленной цели необходимо провести следующие мероприятия:
1) изучить повседневную деятельность ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области»;
2) ознакомиться с действующими программными комплексами, находящимися на вооружении МЧС России, которые направлены на предупреждение и прогнозирование чрезвычайных ситуаций на территории Челябинской области;
3) ознакомиться с основными аспектами воздействия радиационного заражения окружающей среды после аварии на ПО «Маяк»;
4) внести предложения по внедрению передовых технологий и программных модулей для дальнейшего мониторинга рисков воздействия окружающей среды на население проживающей на территории ВУРС.
Объект исследования. Система информационно-аналитического обеспечения должностных лиц и подразделений Главного управления МЧС России по Челябинской области, служб экстренного реагирования мониторинговой и прогнозной информацией.
Предмет исследования. База данных и программные продукты используемые в ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области».
Методы исследования.
1) Анализ возможных рисков на территории Челябинской области в сравнении со статистическими данными прошлых лет.
2) Анализ применения мониторинговых программных продуктов.
3) Анализ применение космического мониторинга, с целью выявления возможных рисков.
4) Анализ применения беспилотных летательных аппаратов (БЛА).
Научная новизна. Заключается в том, чтобы подготовить техническое задание по реализации комплексной системы поддержки принятия решений при угрозе и возникновении ЧС природно-техногенного характера на территории ВУРС, сопряженной с существующими системами мониторинга и лабораторного контроля Челябинской области, а так же проведение воздушной разведки, с помощью беспилотных летательных аппаратов, сопряженной с программными комплексами информационно-аналитической обработки и передачи в вертикально интегрированную информационно-управляющую систему (ВИИУС) оперативной информации.
Практическое применение. Данная работа позволить разработчику программного комплекса подробно разобраться в требованиях к вертикально интегрированной информационно-аналитической системе обеспечения оперативной и мониторинговой информацией, которая в дальнейшем сократит время получения различной информации по развитию складывающейся обстановки на территории Челябинской области.
Апробация работы. Основные результаты мониторинга программных комплексов доложены и одобрены на LIV Международной научно-технической конференции «Достижения науки - агропромышленному производству», посвященной 85-летию Челябинской государственной агроинженерной академии (г. Челябинск, ЧГАА, 2015 год), на VI международная научно- практическая конференция «Безопасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии» (г. Челябинск, ЮУрГУ, 2015 год).
Публикации. По теме магистерской диссертации опубликовано 2 научные статьи.
Структура и объем магистерской диссертации. Магистерская диссертация состоит из 3 глав основной части, заключения, библиографического списка (56 наименований). Содержит 91 страницу основного текста, в том числе 26 рисунков и 3 таблицы.
Во введении обоснована актуальность диссертации, сформулированы объект, предмет цель задачи исследования, приведены сведения об апробации основных результатов работы, изложены основные положения магистерской диссертации, выносимые на защиту.
В первое главе описана основная деятельность и задачи ФКУ «ЦУКС ГУ МЧС России по Челябинской области и рассмотрены программные комплексами, находящимися на вооружении МЧС России, которые направлены на предупреждение и прогнозирование чрезвычайных ситуаций на территории Челябинской области.
Во второй главе представлен мониторинг территории Восточно- Уральского радиоактивного следа с описанием детального анализа загрязнения территорий тяжёлыми металлами, такими как стронций (90Sr) и цезий (137Cs).
В третьей главе подготовлено техническое задание по разработке системы поддержки принятия решений при мониторинге Восточно-уральского радиоактивного следа, в котором предложено внедрить программно¬аппаратный комплекс сбора и анализа оперативной обстановки на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению который должен структурно состоять из модуля воздушной разведки и программного комплекса информационно-аналитической обработки и передачи в вертикально интегрированную информационно-управляющую систему (ВИИУС) оперативной информации.
Основным результатом проведенной работы является разработка технического задания системы поддержки принятия решений при мониторинге ВУРС сопряженной с программными комплексами информационно¬аналитической обработки и передачи в вертикально интегрированную информационно-управляющую систему оперативной информации.
Для подготовки технического задания, были изучены программные комплексы, находящимися на вооружении ЦУКС, которые направлены на предупреждение и прогнозирование ЧС на территории Челябинской области, а также была получена информация о потребностях внедрения модулей для дальнейшего мониторинга окружающей среды. В ходе ознакомления с деятельностью ЦУКС были освоены основные направления и задачи возложенные на структурное подразделение МЧС России. Проведено ознакомление с основными аспектами мониторинга ВУРС, оценки риска воздействия природно-техногенных факторов на население, подвергшееся радиоактивному загрязнению и попадающее в зону воздействия радиационного фона от результатов его производственной деятельности в прошлом и в настоящем времени.
В ходе подготовки технического задания были определены требования для модулей программного комплекса поддержки принятия решений по вопросам реабилитации территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие радиационных аварий и катастроф, которые включают в себя:
1) развитие системы поддержки принятия решений по вопросам реабилитации территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению на территории ВУРС, применительно Челябинской области,
2) требования к вертикально интегрированной информационно- управляющей системе обеспечения оперативных служб РСЧС Челябинской области и Главного управления, оперативной и мониторинговой информацией;
3) требования к модернизации комплекса ВКС Главного управления;
4) требования к программно-аппаратному комплексу сбора и анализа оперативной обстановки на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению:
5) привязку изображений к картографической базе данных полученных с беспилотных летательных аппаратов;
6) требования к беспилотным летательным аппаратам;
7) требования к программному комплексу информационно¬аналитической обработки и передачи в вертикально интегрированную информационно-управляющую систему оперативной информации
8) требования к региональной модели информационного сопряжения с подсистемами мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования ЧС, функционирующих на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению.
По итогам модернизации программный комплекс должен обеспечивать получение аналитической информации, содержащей сведения о влиянии различных природно-техногенных и экологических факторов на безопасное проживание населения на территориях Челябинской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению.
Таким образом, цель работы достигнута, все поставленные задачи выполнены.
При подготовке работы было сделано 2 сообщения на конференциях международного уровня; опубликовано 2 работы в сборниках материалов конференций, в том числе международного уровня.
Для подготовки технического задания, были изучены программные комплексы, находящимися на вооружении ЦУКС, которые направлены на предупреждение и прогнозирование ЧС на территории Челябинской области, а также была получена информация о потребностях внедрения модулей для дальнейшего мониторинга окружающей среды. В ходе ознакомления с деятельностью ЦУКС были освоены основные направления и задачи возложенные на структурное подразделение МЧС России. Проведено ознакомление с основными аспектами мониторинга ВУРС, оценки риска воздействия природно-техногенных факторов на население, подвергшееся радиоактивному загрязнению и попадающее в зону воздействия радиационного фона от результатов его производственной деятельности в прошлом и в настоящем времени.
В ходе подготовки технического задания были определены требования для модулей программного комплекса поддержки принятия решений по вопросам реабилитации территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению вследствие радиационных аварий и катастроф, которые включают в себя:
1) развитие системы поддержки принятия решений по вопросам реабилитации территорий, подвергшихся радиоактивному загрязнению на территории ВУРС, применительно Челябинской области,
2) требования к вертикально интегрированной информационно- управляющей системе обеспечения оперативных служб РСЧС Челябинской области и Главного управления, оперативной и мониторинговой информацией;
3) требования к модернизации комплекса ВКС Главного управления;
4) требования к программно-аппаратному комплексу сбора и анализа оперативной обстановки на территориях, подвергшихся радиоактивному загрязнению:
5) привязку изображений к картографической базе данных полученных с беспилотных летательных аппаратов;
6) требования к беспилотным летательным аппаратам;
7) требования к программному комплексу информационно¬аналитической обработки и передачи в вертикально интегрированную информационно-управляющую систему оперативной информации
8) требования к региональной модели информационного сопряжения с подсистемами мониторинга, лабораторного контроля и прогнозирования ЧС, функционирующих на территории, подвергшейся радиоактивному загрязнению.
По итогам модернизации программный комплекс должен обеспечивать получение аналитической информации, содержащей сведения о влиянии различных природно-техногенных и экологических факторов на безопасное проживание населения на территориях Челябинской области, подвергшихся радиоактивному загрязнению.
Таким образом, цель работы достигнута, все поставленные задачи выполнены.
При подготовке работы было сделано 2 сообщения на конференциях международного уровня; опубликовано 2 работы в сборниках материалов конференций, в том числе международного уровня.
