WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||

Управление выражается во внесении в вершины-субъекты последовательности внешних импульсов, которые формируют аттрактивный сценарий, являющийся сценарием безопасного развития. Цель управления при формировании сценария безопасного функционирования заключалась в поиске такой последовательности экспертно значимых событий, которые обеспечивают удержание показателей, соответствующих вершинам-объектам, в допустимой области при для всех. При линейных ограничениях решение такой задачи сводилось к решению задачи линейного программирования.

В результате была составлена полувербальная семантическая модель описания процесса возникновения техногенной аварии в системе газоснабжения объектов ЖКХ, связанного причинной цепью предпосылок (ошибками людей, отказами техники и/или нерасчетными внешними воздействиями) и импульсная модель с использованием аппарата знаковых графов включающая 15 основных параметров – переходных состояний. Начальный импульс в вершину 15 (гомеостаз) вначале стимулирует устойчивый рост безопасного состояния системы, но затем начинаются резонансные колебания важнейших параметров функционирования.

Сочетание положительного начального импульса внешних факторов развития опасных ситуаций и отрицательного – в пожар и/или ЧС приводит к быстрому резонансу по всем параметрам (рис. 5). Вытекающий отсюда практический вывод заключается в том, что система способна достаточно длительное время функционировать за счет перераспределения своих ресурсов, но для преодоления неблагоприятного внешнего воздействия необходимо мониторинговое управление.

Управление вносится на первых девяти шагах импульсного процесса, чтобы в период с 20-го по 50-й шаг обеспечить замену изношенного технического оборудования для предотвращения ЧС и поддержания гомеостаза. После выхода за пределы периода, на котором достигаются цели мониторинга, система входит в резонанс по всем параметрам, что свидетельствует о необходимости постоянной поддержки и коррекции управляющих воздействий.

Составленный таким образом наиболее вероятный сценарий возможного прорыва газопровода позволил определить функцию опасного состояния системы с помощью кратчайшего пути опасного функционирования, функцию безопасности системы. В результате были выявлены шесть минимальных сечений параметров отказов, оценена структурная надежность элементов системы газоснабжения объектов ЖКХ путем определения их «веса» с определением наименее надежного элемента при функционировании системы газоснабжения.

Рис. 5. Динамика развития опасных ситуаций в системе газоснабжения

Таким образом, предложенный подход к оценке и анализу риска безопасной эксплуатации системы газоснабжения объектов ЖКХ дает возможность количественно оценивать риск безопасной эксплуатации с учетом результатов мониторинга параметров технического состояния объектов системы газоснабжения, определять наиболее пригодные для управления риском параметры и обосновывать методы предотвращения развития пожаров и ЧС в рамках концепции «приемлемого риска».

Третий раздел главы 3 посвящен оценке и выработке рекомендаций по управлению мониторингом потенциально опасных объектов.

Для оценки эффективности и управления мониторингом ПОО были построены структурная, логическая и вероятностные модели риска развития пожара и ЧС на основе логико-вероятностного подхода. Введен критерий допустимого риска, который позволил разделить сценарии на «хорошие» и «плохие»: если, то сценарий плохой; если, то сценарий хороший. Получены арифметические оценки качества сценариев как математические ожидания оценок баллов и логические оценки как вероятности их точного прогнозирования и предотвращения. Полученные результаты арифметического и логического сложения инициирующих событий проверялись при моделировании по критерию согласия Романовского и показали хорошую сходимость (2,28 и 2,49 соответственно).

Такой подход позволил проводить оценку программно генерируемых сценариев развития опасных ситуаций, проводить их ранжирование, выявлять наиболее вероятные, значительно упрощая решение задач в системе мониторинга потенциально опасных объектов.

В заключении подводятся итоги исследования, делаются общие выводы по поставленным задачам.

  1. Проведен анализ характеристик потенциальной опасности объектов экономики. При этом были выявлены свойства техногенной опасности систем, обосновано количество признаков, характеризующих опасность для ПОО. Процесс развития опасности описан общим алгоритмом последовательности наступления событий. Сформулированы задачи мониторинга потенциально опасных объектов, решение которых базируется на основе получения, обработки, хранения и отображения (передачи) информации для получения прогнозов и, в конечном итоге, для выработки безопасных и экономически эффективных решений. Сформированы требования к системе мониторинга потенциально опасных объектов, основу которых составляют два блока: информационный и экспертный.

    Определена функциональная схема системы мониторинга, разработана структура контроля функционирования системы мониторинга, позволяющие обеспечить требуемый уровень безопасности объекта на основе результатов анализа, моделирования и прогнозирования развития опасностей.

  2. Предложено и обосновано для решения задач мониторинга ПОО использовать аппарат знаковых графов, позволяющий формально строить прогнозы или траектории движения развития опасных ситуаций в фазовом пространстве ее переменных (факторов) на основе получаемой информации путем аппроксимации их траекториями импульсных процессов на знаковых орграфах. Разработана методика и алгоритм моделирования процессов мониторинга ПОО. Модель генерации сценариев в системе мониторинга представлена с использованием математического аппарата цепей Маркова на вероятностном мультиграфе.
  3. Разработана методика математического прогнозирования развития опасных ситуаций в системе мониторинга ПОО. Для управления риском возникновения пожаров и ЧС на ПОО обоснована необходимость применения логико-вероятностного метода, позволяющего количественно оценить риск объекта и произвести ранжирование вклада отдельных параметров мониторинга в опасность объекта.
  4. Для оценки эффективности мониторинга системы газоснабжения объектов ЖКХ были построены структурная, логическая и вероятностные модели риска развития пожара и ЧС. Разработана методика выбора критерия качества мониторинга и сравнительной оценки сценариев развития опасных ситуаций. В качестве примера практической реализации была рассмотрена задача мониторинга и предотвращения пожаров и ЧС на объектах жилищно-коммунального хозяйства, связанных с газоснабжением, которая была разбита не две подзадачи: сбора и анализа параметров функционирования системы газоснабжения и моделирования, оценки и прогнозирования развития ситуаций. В результате проведенной систематизации причин возникновения аварий в системе газоснабжения были смоделированы аттрактивные сценарии опасного состояния системы при различных управлениях. С применением логико-вероятностного подхода получены шесть минимальных сечений параметров отказов системы, определены веса влияния возникающих событий на безопасность функционирования системы газоснабжения, оценена структурная надежность отдельных ее элементов. Оценка адекватности полученных результатов проводилась на основе арифметического и логического сложения инициирующих событий в сценариях по критерию согласия Романовского, который составил 2,28 и 2,49 соответственно.
  5. В результате практической реализации предложенных методов и моделей мониторинга ПОО разработана система информационно-алгоритмической поддержки, состоящая из шести функциональных и управляющих подсистем, обеспечивающих автоматическую генерацию сценариев развития опасных ситуаций, их анализ и оценку для формирования оптимального управления предотвращением и ликвидацией пожаров и ЧС. Даны практические рекомендации по реализации функциональных элементов системы мониторинга и используемого программного обеспечения.

Основные результаты диссертационного исследования опубликованы в 22 научных статьях общим объемом 8,21 п.л., из них одна в журнале, рекомендованном перечнем ВАК:

научные статьи, опубликованные в журналах, рекомендованных перечнем ВАК:

  1. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Информационная поддержка мониторинга потенциально опасных объектов. // Научно-технический журнал «Пожарная безопасность» № 3, 2008. – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2008. – 0,57 п.л. (соавторство не разделено).

научные статьи, опубликованные в других научных изданиях:

  1. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Особенности функционирования системы обработки и анализа статистической информации о пожарах. // Труды XI науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2002. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2002. – 0,23 п.л. (соавторство не разделено).
  2. Мосягин А.А., Гордеев С.Г. Роль баз данных в информационном обеспечении пожарной охраны. // Труды XI науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2002. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2002. – 0,23 п.л. (соавторство не разделено).
  3. Мосягин А.А., Сонечкин В.М., Рачкаускас А., Хорватх А. Метод обеспечения пожаровзрывобезопасности оборудования с горючими пылями. // Труды XII науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2003. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2003. – 0,23 п.л. (соавторство не разделено).
  4. Мосягин А.А. Системно-динамический подход к оценке техногенного риска объектов. // Труды XII межд. конф. «Проблемы управления безопасностью сложных систем» ИПУ РАН. – М.: Издательский центр РГГУ, 2004. – 0,23 п.л.
  5. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Анализ риска технических систем при обеспечении безопасности объектов экономики.
    // Труды XII межд. конф. «Проблемы управления безопасностью сложных систем» ИПУ РАН. – М.: Издательский центр РГГУ, 2004. – 0,23 п.л. (соавторство не разделено).
  6. Мосягин А.А., Морщинов Е.Д. Нормативные требования к электротехническому оборудованию при обеспечении противопожарной защиты тоннельных сооружений. // Труды XIII науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2004. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2004.- 0,35 п.л. (соавторство не разделено).
  7. Мосягин А.А. Логико-вероятностный анализ риска при мониторинге безопасности объектов. // Труды XIII межд. конф. «Проблемы управления безопасностью сложных систем» ИПУ РАН. – М.: Издательский центр РГГУ, 2005. – 0,35 п.л.
  8. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Возможность прогнозирования опасных ситуаций в субъектах РФ на основе нейронных сетей. // Труды XIV науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2005. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. – 0,30 п.л. (соавторство не разделено).
  9. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Методы компьютерного анализа обстановки на потенциально опасных объектах. // Труды XIV науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2005. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. – 0,30 п.л. (соавторство не разделено).
  10. Мосягин А.А. Логико-вероятностное моделирование событий при мониторинге безопасности объектов. // Труды XIV межд. конф. «Проблемы управления безопасностью сложных систем» ИПУ РАН. – М.: Издательский центр РГГУ, 2006. – 0,23 п.л.
  11. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Прогнозирование поведения сложных систем безопасности на основе системной динамики. // Труды XI науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2006. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2006. – 0,23 п.л. (соавторство не разделено).
  12. Мосягин А.А. Прогнозирование опасных ситуаций в системе мониторинга объектов регионов. // Труды XV межд. конф. «Проблемы управления безопасностью сложных систем» ИПУ РАН. – М.: Издательский центр РГГУ, 2007. – 0,40 п.л.
  13. Мосягин А.А. Использование логико-вероятностного подхода при прогнозировании опасных ситуаций в системе мониторинга объектов. // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности» № 6, 2007. – www.ipb.mos.ru/ttb/2007-6.html - 1,1 п.л.
  14. Мосягин А.А., Мосягин А.Б. Система информационно-алгоритмической поддержки процесса моделирования мониторинга потенциально опасных объектов. // XVII межд. науч. конф. «Информатизация и информационная безопасность правоохранительных органов». – М.: Академия управления МВД России, 2008. – 0,46 п.л. (соавторство не разделено).
  15. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Графовая модель процессов мониторинга потенциально опасных объектов. // Труды XVII науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2008. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2008. – 0,23 п.л. (соавторство не разделено).
  16. Мосягин А.А. Управление мониторингом системы газоснабжения объектов ЖКХ. // Труды XVII науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2008. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2008. – 0,35 п.л.
  17. Мосягин А.А. Сценарное моделирование ситуаций при мониторинге потенциально опасных объектов. // Труды XVII науч.-техн. конф. «Системы безопасности» - СБ-2008. – М.: Академия ГПС МЧС России, 2008. – 0,35 п.л.
  18. Мосягин А.А. Мониторинг и предотвращение пожаров и ЧС в системе газоснабжения на объектах жилищно-коммунального хозяйства. // Труды XVI межд. конф. «Проблемы управления безопасностью сложных систем» ИПУ РАН. – М.: РГГУ, 2008. – 0,23 п.л.
  19. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Логико-вероятностное управление риском при обеспечении безопасности потенциально опасных объектов. // Труды XVI межд. конф. «Проблемы управления безопасностью сложных систем» ИПУ РАН. – М.: РГГУ, 2008. – 0,69 п.л. (соавторство не разделено).
  20. Мосягин А.А., Олейников В.Т. Прогнозирование динамики развития опасных факторов пожара при ЧС в системе мониторинга потенциально опасных объектов. // Тезисы докладов ХХI межд. науч.-практ. конф. – Ч. 2. – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2009. – 0,23 п.л. (соавторство не разделено).
  21. Мосягин А.А. Разработка сценариев развития техногенных аварийных ситуаций на потенциально опасных объектах. // XVIII межд. науч. конф. «Информатизация и информационная безопасность правоохранительных органов». – М.: Академия управления МВД России, 2009. – 0,69 п.л.

Мосягин Александр Александрович

Мониторинг потенциально опасных объектов на основе логико-вероятностного моделирования

Подписано в печать 16.11.2009 г.

Усл. печ. л.- 1,62. Тираж 100 экз. Заказ № 585.

__________________________________________________________________

Центр оперативной полиграфии

ФГОУ ВПО РГАУ – МСХА им. К.А. Тимирязева

127550, Москва, ул. Тимирязевская, 44

Pages:     | 1 |   ...   | 2 | 3 ||






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»