WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

   Добро пожаловать!

На правах рукописи

ИНШАКОВ Юрий Захарович

ИССЛЕДОВАНИЕ, АНАЛИЗ И УПРАВЛЕНИЕ ПРОЦЕССАМИ ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ И РИСКАМИ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ВОЗДЕЙСТВИЯ ПОЖАРОВ НА ОКРУЖАЮЩУЮ СРЕДУ Специальности:

05.13.01 – Системный анализ, управление и обработка информации;

05.13.10 – Управление в социальных и экономических системах

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Воронеж – 2008

Работа выполнена в ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» Научные консультанты: Заслуженный деятель науки и техники РФ, доктор технических наук, профессор Мелькумов Виктор Нарбенович;

доктор технических наук, доцент Коровин Евгений Николаевич

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Федянин Виталий Иванович;

доктор технических наук, профессор Баранников Николай Ильич;

доктор технических наук, профессор Юрочкин Анатолий Геннадьевич Ведущая организация Курский государственный технический университет

Защита состоится 27 июня 2008 г. в 14 часов в конференц-зале на заседании диссертационного совета Д 212.037.02 ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» по адресу: 394026, г. Воронеж, Московский просп., 14.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет».

Автореферат разослан « ___» мая 2008 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Федорков Е.Д.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. Пожары являются мощным фактором, негативно влияющим на экономику страны и национальную безопасность. Материальный урон от пожаров сопоставим с ущербом, который причинен выявленными преступлениями экономической направленности. Причем, если по преступлениям часть ущерба возмещается, то урон от пожаров не только не восполним, но и требует еще больших затрат для восстановления уничтоженных материальных ценностей. Как известно, полные потери от пожаров составляют почти 5 % от бюджета страны. Проблема повышения эффективности борьбы с пожарами является чрезвычайно актуальной и требует разработки мер, которые бы позволили при существующей численности и технической оснащенности подразделений ГПС эффективно решать боевые задачи.

Исследование допустимой вероятности воздействия опасных факторов пожаров, включая и экологическое, имеет первостепенное значение для теории и практики защиты населения от несчастных случаев. При рассмотрении пожаров большее внимание уделяется исследованиям риска гибели людей и материальных ценностей, нежели решению экологических проблем. Поэтому задачи экологического воздействия пожаров на окружающую среду находятся в постановочной стадии исследования. Какие-либо количественные экологические характеристики отсутствуют, кроме статистических данных.

Анализ известных математических моделей по определению допустимой вероятности воздействия опасных факторов пожаров на людей показал, что в них не рассматриваются экологические факторы. По мнению проф. Г.Х. Харисова, даже по вопросам допустимой вероятности воздействия опасных факторов неэкологического характера пожаров на людей к настоящему времени нет однозначного ответа. В известных целевых функциях отсутствуют составляющие по экологическому ущербу от пожаров.

В связи с вышеизложенным, исследование, анализ и моделирование процессов воздействия пожаров на окружающую среду является актуальной задачей, решение которой позволит проводить прогнозные оценки, экспертизу экологического загрязнения биосферы от последствий пожаров и оценить ущерб.

Решение задачи оптимизации обслуживания требований, поступающих в пожарные подразделения на тушение пожаров с привлечением теории массового обслуживания, будет способствовать и правильному размещению пожарных подразделений в жилых зонах, определению количества задействованной пожарной техники на пожарах с заданной вероятностью обслуживания объекта тушения. Минимизация времени тушения пожаров также позволит сократить время работы источника загрязнения окружающей среды – очага пожара. Эта задача является неотъемлемой частью общей экологической проблемы по защите окружающей среды от воздействия вредных выбросов пожаров.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года», целевой программой Воронежской области и с одним из основных научных направлений ГОУ ВПО «Воронежский государственный технический университет» «Проблемно-ориентированные системы управления».

Цель и задачи исследования. Целью диссертационного исследования является исследование и анализ экологических показателей влияния пожаров на окружающую среду, моделирование процессов экологического воздействия пожаров, оптимизация функционирования системы противопожарной безопасности и управление риском социально-экономических последствий на основе прогнозирования ситуации в территориально распределенной системе региона.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

провести анализ путей повышения эффективности управления в системе противопожарной безопасности;

обосновать методы прогнозирования и решения оптимальных задач процессов пожаротушения и оценки влияния пожаров на окружающую среду;

разработать информационный мониторинг для прогнозирования и принятия решений с учетом риска неблагоприятных ситуаций по пожарной безопасности территориальных единиц региона;

развить математическую модель нерегулируемых процессов горения на пожарах для получения их режимных параметров;

разработать математическую модель диффузионного рассеивания загрязняющих веществ, содержащихся в продуктах горения на пожарах, для проведения прогнозных оценок и экспертизы экологического воздействия пожаров на окружающую среду;

развить вероятностную модель теории массового обслуживания применительно к тушению пожаров и разработать алгоритм на ее основе по определению оптимального количества подразделений пожарной части;

разработать методику комплексного расчета с применением ЭВМ ущерба от пожаров, включая ущерб от воздействия загрязняющих веществ на окружающую среду;

проверить адекватность математических моделей реальным условиям загрязнения окружающей среды на пожарах;

разработать математическую модель экологического воздействия пожаров на окружающую среду, зависящего от их режимных параметров;

разработать методику оптимизации размещения пожарных депо;

разработать методику определения экологического воздействия пожаров на окружающую среду и ее доли в составной части общего материального ущерба;

разработать оптимальную систему функционирования оперативной деятельности подразделений противопожарной службы.

Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы методы многовариантного моделирования на основе ГИС-технологий, теории массового обслуживания и нечетких множеств и теории управления и системного анализа.

Научная новизна. В диссертации получены следующие результаты, характеризующиеся научной новизной:

математические модели нерегулируемых процессов горения, диффузионного рассеивания загрязняющих веществ, включающих решения систем уравнений энергии, диффузии, и полученных на их основе аналитических зависимостей для расчета экологических параметров пожаров с учетом температуры, теплоты, скорости и времени перемещения фронта пламени, максимальных массовых выбросов и полей концентраций загрязняющих веществ при их диффузионном рассеивании;

аналитические зависимости, полученные на основе математического моделирования диффузионного рассеивания загрязняющих веществ, содержащихся в продуктах горения на пожарах, позволяющие проводить прогнозные оценки и экспертизу экологического воздействия пожаров на окружающую среду с учетом метеорологических, теплофизических и антропогенных параметров, скорости распространения факела;

вероятностная модель теории массового обслуживания и алгоритм, ориентированные на пожаротушение и структурную оптимизацию системы противопожарной службы;

математическая модель процессов горения на пожарах и полученные на ее основе аналитические зависимости, позволяющие определять время горения на каждой стадии, скорость распространения фронта пламени, количество образующихся загрязняющих веществ и их максимальные концентрации;

алгоритм и методика определения экологического ущерба, ориентированные на машинную обработку на основе полученных аналитических зависимостей и разработанной функции цели;

статистическая модель, позволяющая получать оценки загрязняющих веществ в помещениях, подверженных пожару;

информационный мониторинг состояния и прогнозирования развития ситуаций по противопожарной безопасности территориальных единиц региона, обеспечивающий выбор опережающих управленческих решений для минимизации риска возникновения пожаров и экологического ущерба;

прогностические модели адаптивного краткосрочного прогнозирования, позволяющие получать прогнозные оценки по основным видам пожарной безопасности по территориальным единицам региона;

оптимизационная модель интерактивного выбора управляющих воздействий, учитывающая ограниченные ресурсы и цели системы противопожарной безопасности.

Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, содержащихся в работе, подтверждены:

применением фундаментальных аэродинамических и диффузионных законов для газообразных и жидких сред, процессов горения на пожарах, подтвержденных статистической теорией и экспериментом;

соответствием результатов лабораторных и натурных исследований и численного эксперимента, выполненных с использованием современных приборов и методов испытаний со степенью достоверности 92%, в том числе теории математической статистики и теории вероятности;

одновременным использованием различных методов исследований, позволяющих с разных сторон изучить одни и те же процессы и явления, положенные в основу предлагаемых решений.

Практическое значение работы заключается в апробации и внедрении новых методик по прогнозным оценкам и экспертизе экологического воздействия пожаров на окружающую среду, оптимизации характеристик размещения пожарных подразделений в селитебной зоне с учетом экологических параметров и определению экологического ущерба. Информационный мониторинг, полученный на основе ГИС-технологий, позволяет формировать комплекс мероприятий, направленных на опережающие управленческие решения по уменьшению риска пожаров и экологического воздействия в административных территориальных единицах региона.

Результаты диссертации используются в процессе обучения студентов по курсам «Экология», «Пожарная тактика», «Экономика пожарной безопасности» в Воронежском государственном архитектурно-строительном университете, в пожарно-техническом училище МЧС РФ, в Воронежском институте высоких технологий и в подразделениях Государственной противопожарной службы Воронежской области.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях и семинарах: XI-ой Научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ-2002 (Москва, 2002); Всероссийской конференции «Интеллектуальные информационные сис темы» (Воронеж, 2005); Всероссийской конференции «Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах» (Воронеж, 2006, 2007);

ежегодных конференциях Воронежского государственного архитектурностроительного университета (2002-2006).

Публикации. По теме диссертации опубликована 41 научная работа, в том числе 13 публикаций в изданиях, рекомендованных ВАК РФ, и одна монография.

В работах, опубликованных в соавторстве и приведенных в конце автореферата, соискателем разработана математическая модель, схемы натурных наблюдений на пожарах [2, 19], разработана математическая модель вероятностного подхода к определению количества задействованной пожарной техники и подразделений в пожарной части [18], проведена реализация и обработка статистических данных при исследовании экологического состояния помещений, подверженных пожару, интерпретация полученных результатов анализа [8, 10, 12, 27, 30, 32, 37], предложена процедура комплексной оценки экономического ущерба от воздействия пожаров на окружающую среду [25, 26], сформированы базы данных для статистического анализа состояния и прогнозирования противопожарной безопасности в регионе [24, 39, 40, 41].

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав и заключения, изложенных на 215 страницах, содержит список литературы из 184 наименований, 60 рисунков и 37 таблиц.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность проблемы, сформулированы цель и задачи, представлены основные научные результаты, выносимые на защиту, дана характеристика практической значимости работы и результатов внедрения.

В первой главе даётся анализ состояния системы управления противопожарной безопасностью, определяются основные направления развития системы противопожарной безопасности и рассматривается применение методов прогнозирования и решения оптимальных задач процессов пожаротушения и оценки влияния пожаров на окружающую среду. Определены цель и задачи исследования.

Во второй главе проведен статистический анализ показателей пожарной безопасности по районам Воронежской области на основе визуализации и трансформации информации, который используется для информационной поддержки принятия управленческих решений органами противопожарной службы и оценки риска возникновения пожаров и их последствий в регионе. Получены тематические карты по результатам классификации территориальных единиц региона по основным показателям пожарной безопасности с использованием ГИС-технологий. Проведена оценка динамики основных показателей пожарной обстановки в регионе, построены прогностические модели методами прямого и адаптивного краткосрочного прогнозирования и получены прогнозные оценки по основным видам пожарной безопасности для территориальных единиц региона.

В комплексе мероприятий защиты населения и объектов народного хозяйства от последствий чрезвычайных ситуаций важное место занимают выявление и оценка пожарной обстановки, которая является одной из важнейшей составляющей общей оценки обстановки, складывающейся в условиях чрезвычайных ситуаций.

На первом этапе исследования был проведен сбор и анализ основных показателей, характеризующих пожарную обстановку по административнотерриториальным единицам Воронежской области за период с 2000 по 2006 гг.

Соотношение общего количества пожаров по районам Воронежской области за 2000-2006 гг. представлено на рис. 1, из которого видно, что наибольшее количество пожаров зафиксировано в Лискинском, Семилукском и Новоусманском районах, а в Каменском, Ольховатском и Репьевском районах – наименьшее количество пожаров.

Рис. 1. Соотношение количества пожаров по районам ВО за 2000-2006 гг.

На рис. 2 представлено соотношение общего объема ущерба от пожаров по районам Воронежской области за последние 2 года, из которого видно, что наибольший ущерб от пожаров отмечается в Лискинском районе, который составляет за 2 года более 12 млн. руб., а наименьшие убытки от пожаров зафиксированы в Эртильском районе, менее 500 тыс. руб. за 2 года.

Рис. 2. Соотношение ущерба от пожаров по районам ВО за 2005-2006 гг.

При анализе пожарной безопасности в территориально распределенной системе региона, наряду со статистическими методами исследования, целесообразным является применение математико-картографических методов исследования. Это обусловлено тем, что одни статистические выводы, без учета картографического анализа, не всегда раскрывают роль факторов внешней среды в распространении пожаров, особенно применительно к конкретным территориям.

Применение метода картографического анализа не только позволяет показать пространственное положение тех или иных явлений, но и помогает раскрывать смысл и значение этих явлений в их взаимосвязях, исходя из целей исследований. Важную роль в изучении пространственно-распределенной информации по пожарной безопасности имеет картографический анализ. Специальная карта дает возможность видеть взаимосвязи между распространением пожаров и определенными географическими факторами данной местности, а также обеспечивает, с одной стороны - необходимую объективность и глубину анализа имеющихся взаимосвязей, а с другой – синтез рассматриваемых явлений применительно к конкретной территории. Взаимодействие статистического моделирования с картографическим анализом предлагается решать с использованием геоинформационных систем. ГИС являются современными средствами интеграции статистического анализа и математического моделирования со средствами управления базами данных для исследования пространственноорганизационных данных.

Геоинформационное моделирование проводилось с использованием пакета ArcView 3.0. Применение ГИС-вьювера ArcView 3.0 позволило более наглядно представить ситуацию по пожарной обстановке в территориально распределенной системе Воронежской области. Соотношение количества пожаров по районам г. Воронежа в виде картограммы приведено на рис. 3, где видно, что наибольшее количество пожаров было отмечено в Левобережном и Коминтерновском районах.

Рис. 3. Классификация районов г. Воронежа по общему количеству пожаров за 2000-2006 гг.

На рис. 4 представлена картограмма с результатами классификации районов Воронежской области по общему количеству пожаров за 2000-2006 гг. Как показывают исследования, проведенные при помощи ГИС-анализа, «неблаго получными» районами, с высоким количеством пожаров являются Лискинский, Семилукский и Новоусманский районы.

Рис. 4. Классификация районов Воронежской области по общему количеству пожаров за 2000-2006 гг.

Общий результат классификации районов Воронежской области и города Воронежа на базе ГИС-технологий по основным показателям пожарной безопасности приведен в табл. 1.

Таблица Результат ранжирования районов Воронежской области и города Воронежа по основным показателям пожарной безопасности на основе математико-картографического моделирования Наименование R1 R2 R3 R4 Ri района районы Воронежской области Аннинский 2 1 1 2 Бобровский 2 3 2 2 Богучарский 2 1 2 1 Борисоглебский 2 2 2 2 Бутурлиновский 1 2 1 1 Верхнемамонский 1 1 1 1 Верхнехавский 2 2 1 2 Воробьевский 1 1 1 1 Грибановский 2 2 1 2 Калачеевский 2 2 2 2 Каменский 1 1 1 1 Кантемировский 2 1 2 1 Каширский 2 2 1 1 Лискинский 3 3 2 3 Нижнедевицкий 1 1 1 1 Новоусманский 3 3 1 2 Новохоперский 2 2 1 1 Ольховатский 1 1 1 1 Острогожский 2 2 2 2 Павловский 2 2 3 2 Панинский 2 1 1 1 Петропавловский 1 1 1 1 Поворинский 2 2 1 2 Подгоренский 1 1 1 1 Рамонский 2 1 1 1 Репьевский 1 1 1 1 Россошанский 2 2 2 1 Семилукский 3 3 2 2 Таловский 2 2 1 1 Терновский 1 2 1 1 Хохольский 2 2 1 1 Эртильский 1 2 2 1 Продолжение табл. Наименование R1 R2 R3 R4 Ri района районы города Воронежа Центральный 1 1 1 3 Ленинский 1 1 1 1 Советский 2 3 2 2 Коминтерновский 3 3 3 1 Левобережный 3 2 2 1 Железнодорожный 1 2 2 1 1 – низкий уровень показателя; 2 – средний уровень; 3 – высокий уровень; R– количество пожаров; R2 – количество погибших; R3 – количество травмированных; R4 – ущерб от пожаров.

Как показывают результаты ранжирования, наиболее неблагополучными районами по пожарной безопасности являются Лискинский район среди районов области и Коминтерновский район среди районов города Воронежа.

Анализ динамики общего количества пожаров показал, что по протяжение последних семи лет наблюдается устойчивая динамика к снижению количества пожаров, как по области, так и по городу Воронежу и в среднем по районам. Оценка динамики количества пожаров по районам Воронежской области показала, что в 24 районах области отмечается уменьшение количества пожаров, а в 6 районах (Аннинском, Верхнемамонском, Калачеевском, Каменском, Лискинском, Павловском) – увеличение количества пожаров за последние семь лет, а в Бутурлиновском и Петропавловском районах ситуация за семь лет не претерпела особого изменения. Особо стоит выделить Эртильский район, в котором отмечено наибольшее снижение количества пожаров за последние семь лет – 44,93 %.

На следующем этапе были получены прогнозные оценки возникновения пожаров по районам Воронежской области при помощи модели экспоненциального сглаживания. На рис. 5 представлен результат краткосрочного прогнозирования количества пожаров по Воронежской области.

Детальный анализ результатов прогнозирования по районам области показал, что в большинстве районов, в 26 из 32 (81,3 %), прогнозируется уменьшение количества пожаров и лишь в 6 районах (Аннинском, Верхнемамонском, Воробьевском, Калачеевском, Каменском и Лискинском) – увеличение. В шести районах города Воронежа также прогнозируется уменьшение количества пожаров.

Рис. 5. Краткосрочный прогноз количества пожаров по Воронежской области В третьей главе выявлена статистическая согласованность между факторами, характеризующими пожарную обстановку в регионе на основе корреляционного анализа, и построены регрессионные модели, учитывающие последствия возникновения пожаров: смертность, травматизм, экономический ущерб. Проведена классификация территориальных единиц региона по показателям пожарной обстановки на базе кластерного анализа и предложена оценка территориальных единиц региона по риску возникновения пожарной ситуации на основе дискриминантного анализа.

Для статистического исследования согласованности показателей пожарной безопасности в регионе был применен корреляционно-регрессионный анализ, учитывающий междуфакторные связи: прямое влияние фактора на результативный признак (последствия пожаров: смертность, травматизм, ущерб); косвенное влияние фактора через его влияние на другие факторы; влияние всех факторов на результативный признак.

В результате проведения корреляционного анализа были определены корреляционные связи между количеством пожаров (x) и количеством погибших людей во время пожаров (y1), травмированных людей (y2) и общим ущербом от пожаров (y3). В данном случае между факторами выявлена сильная положительная взаимосвязь: Rxy1 = Rxy2 = Rxy3 =0,99.

Используя статистический пакет STATISTICA 5.0., были построены следующие регрессионные модели зависимости показателей пожарной безопасности по Воронежской области:

1. Зависимость количества погибших людей (y1) от общего количества пожаров (x):

у1 = 0,4411 +0,0949х, (1) где значение коэффициента множественной корреляции R=0,988, а коэффициент Фишера для оценки адекватности модели Fрасч = 1367 > Fкр (p<0,001) при f1=1; f2=33, что свидетельствует об адекватности математической модели.

2. Зависимость количества травмированных людей (y2) от общего количества пожаров (х):

у2 = – 0,2082 +0,0782х, (2) где значение коэффициента множественной корреляции R=0,991, а коэффициент Фишера для оценки адекватности модели Fрасч = 1837 > Fкр (p<0,001) при f1=1; f2=33, что свидетельствует об адекватности математической модели.

3. Зависимость объема экономического ущерба (y3) от общего количества пожаров (х):

у3 = 86292,17 + 22785,45х, (3) где значение коэффициента множественной корреляции R=0,994, а коэффициент Фишера для оценки адекватности модели Fрасч = 2912 > Fкр (p<0,001) при f1=1; f2=33, что свидетельствует об адекватности математической модели.

Таким образом, все построенные регрессионные модели являются адекватными и достаточно точно учитывают зависимости между показателями пожарной безопасности.

Для классификации административно-территориальных единиц Воронежской области по показателям пожарной безопасности применялся кластерный анализ, где в качестве меры близости использовалось расстояние Евклида. Результат кластеризации районов Воронежской области по показателям пожарной безопасности приведен в табл. 2 и на рис. 6.

Таблица Кластеры районов Воронежской области по показателям пожарной безопасности № Название районов класса Эртильский, Подгоренский, Репьевский, Ольховатский, Панинский, Воробьевский, Верхнемамонский, Петропавловский, Кантемировский, Нижнедевицкий, Таловский, Каширский, Хохольский, Каменский, Терновский, Бутурлиновский Рамонский, Новохоперский, Богучарский, Россошанский, Поворинский, Верхнехавский, Грибановский, Аннинский Лискинский, Новоусманский, Калачеевский, Борисоглебский, Семилукский, Павловский, Острогожский, Бобровский Рис. 6. Дендрограмма распределения районов Воронежской области В данном случае первый класс характеризуется низкими показателями пожарной обстановки (относительно благополучная обстановка), второй класс – средними показателями; третий класс – высокими показателями (неблагоприятная обстановка). Средние количественные показатели пожарной безопасности для каждого кластера (класса) приведены в табл. 3.

Таблица Количественные показатели пожарной безопасности для кластерных групп Показатели пожарной безопасности № Количество Количество Количество Общий класса пожаров погибших травмированных ущерб 715756,8 ± 1 46,6±18,6 5,3±2,3 3,1±2,242355,1691909,6± 2 71,2±12,2 7,4±2,3 5,8±2,311037,3151818,7± 3 124,7±40,5 12,9±4,0 10,5±4,1178982,Для уточнения и более детального исследования пожарной обстановки по Воронежской области был применен дискриминантный анализ, позволяющий при помощи соответствующих дискриминантных классификационных функций распределять объекты, в данном случае районы по классам. В данном случае, имея данные по рассматриваемым показателям пожарной обстановки для опре деленного района и соответствующие дискриминантные классификационные функции, можно сразу определить район в тот или иной класс по риску развития неблагоприятной пожарной ситуации, не зная общей ситуации по области, т.е. достаточно только сведений по конкретному району.

В результате проведенного дискриминантного анализа по основным показателям пожарной безопасности: X1 – количество пожаров; X2 – количество погибших людей во время пожаров; X3 – количество травмированных людей во время пожаров; X4 – объем ущерба от пожаров (руб.) были получены следующие виды дискриминантных классификационных функций для каждого класса (H1 – относительно благоприятная пожарная обстановка; H2 – средняя пожарная обстановка; H3 –неблагоприятная пожарная обстановка):

H1 = –4,2426 + 0,0265*X1 + 1,0501*X2 – 0,0823*X3 + 0,0708*10-5*X4, (4) H2 = –17,3169 – 0,2275*X1 + 2,7916*X2 + 0,7501*X3 + 0,0685*10-4*X4, (5) H3 = –38,0299 + 0,0137*X1 + 3,4552*X2 – 0,4929*X3 + 0,0488*10-4*X4. (6).

Распределение районов по классам на основе дискриминантного анализа представлено на рис. 7.

Новоусманский Лискинский Каменский Аннинский Богучарский Бобровский Терновский Каширский Репьевский Подгоренский Рамонский Хохольский Эртильский Поворинский Семилукский Таловский Калачеевский Россошанский Павловский Панинский Воробьевский Острогожский Грибановский Верхнехавский Борисоглебский Рис. 7. Диаграмма рассеивания районов по плоскости дискриминантных функций Значения вероятностей попадания каждого района в тот или иной класс на основе дискриминантных классификационных функций представлены в табл. 4.

Таблица Вероятность распределения районов в классы по уровню пожарной обстановки Номер Уровень Район p1 p2 pкласса опасности Аннинский 0,994 0,006 0 1 низкий Бобровский 0 0,263 0,737 3 высокий Богучарский 0,994 0,006 0 1 низкий Борисоглебский 0,001 0,999 0 2 средний Бутурлиновский 0,993 0,007 0 1 низкий Верхнемамонский 0,999 0,001 0 1 низкий Верхнехавский 0,114 0,886 0 2 средний Воробьевский 0,999 0,001 0 1 низкий Грибановский 0,271 0,728 0,001 2 средний Калачеевский 0,001 0,999 0 2 средний Каменский 0,999 0,001 0 1 низкий Кантемировский 0,999 0,001 0 1 низкий Каширский 0,999 0,001 0 1 низкий Лискинский 0 0 1 3 высокий Нижнедевицкий 0,999 0,001 0 1 низкий Новоусманский 0 0 1 3 высокий Новохоперский 0,933 0,067 0 1 низкий Ольховатский 0,999 0,001 0 1 низкий Острогожский 0,032 0,968 0 2 средний Павловский 0,001 0,999 0 2 средний Панинский 0,999 0,001 0 1 низкий Петропавловский 0,999 0,001 0 1 низкий Поворинский 0,915 0,085 0 1 низкий Подгоренский 0,999 0,001 0 1 низкий Рамонский 0,999 0,001 0 1 низкий Репьевский 0,999 0,001 0 1 низкий Россошанский 0,840 0,159 0,001 1 низкий Семилукский 0 0,001 0,999 3 высокий Таловский 0,996 0,003 0,001 1 низкий Терновский 0,992 0,008 0 1 низкий Хохольский 0,999 0,001 0 1 низкий Эртильский 0,999 0,001 0 1 низкий Результаты дискриминантного анализа подтвердили общую пожарную обстановку по районам Воронежской области, в некоторой степени скорректировав результаты кластерного анализа, и распределили районы в три класса, в зависимости от уровня пожарной опасности.

Четвертая глава посвящена анализу экологических и техникоэкономических показателей пожаров и их взаимосвязей. Рассматривается биогеоценоз и взаимосвязи его составляющих, экологические характеристики пожаров, дается анализ экологической опасности и материального ущерба от пожаров, а также сформулированы и определены социально-экономические и экологические параметры пожаров.

Показано, что при оценке ущерба от одного среднестатистического пожара в неявной форме учитывается составляющая от экологического воздействия пожара на окружающую среду.

Для ее оценки представим ущерб от одного среднестатистического пожара в форме:

Y1 = Y1М + Y1эк, (7) где Y1м,Y1эк - соответственно, ущербы материальный от одного среднестатистического пожара и от экологического воздействия на окружающую среду.

С учетом коэффициентов приведения ущерб от экологического воздействия рассчитывается по формуле:

m Y1эк = i i i Cco V ЦСО, (8) i j j=где V, м3/пожар - объем продуктов сгорания, выделяющихся на среднестатистическом пожаре, ССО - концентрация оксида углерода, определяемая по аналитическим зависимостям, полученным в работе на основе математического моделирования, ЦСО - ущерб от 1 тонны выбросов оксида углерода.

Kпр,i =i i i i, (9) j где i,,i,i, i - соответственно, показатель относительной опасности заj грязняющего вещества в воздухе; поправка, учитывающая вероятность накопления вредных веществ или вторичных загрязнителей в атмосфере и поступления их в организм человека (j=15); коэффициенты, учитывающие воздействие вредных веществ на различные реципиенты, помимо человека (i = 12), вероятность вторичного заброса примеси в атмосферу после оседания на поверхность (i= 11,2); вероятность образования при участии вредных исходных веществ, выброшенных в атмосферу других (вторичных) загрязняющих веществ, более опасных, чем исходные (j = 15).

В пятой главе представлена математическая модель, позволяющая оценить экологическое воздействие пожаров на окружающую среду. Исследовано воздействие параметров процесса горения газовых сред на пожаре, входящих в полученную аналитическую зависимость, позволяющую проводить прогнозный анализ загрязнения окружающей среды вредными веществами, содержащимися в продуктах горения. Приведенная математическая модель позволяет производить прогнозные оценки и экспертизу загрязнения окружающей среды вредными веществами, содержащимися в продуктах сгорания газообразных сред на пожарах.

В основу модели конвективно-диффузионного механизма рассеивания положена система нестационарных дифференциальных уравнений энергии и диффузии 2t 1 t, (10) - + AC = x2 a 2C 1 C k, (11) - - C = x2 D D где t - температура поверхности твердого горючего материала, C – концентрация диффундирующего горючего вещества, - время, a, D – коэффициенты температуропроводности и диффиузии; k, A – постоянные.

Предполагается, что скорость реакции на этой стадии не зависит от температуры.

Начальные и граничные условия:

t C =, = 0, ;

x = (12) x x,,.

t = 0 x =C = CРешение получено методом преобразования Лапласа и имеет вид:

ch(x k / D) t=(AC0D/ )[1- ] + (16AC0Dl2/ ) ch(l k / D) (-1)n Cos(2n +1)x / 2l a(2n +1)2 2 exp[- ] (2n +1)[(2n +1)22(a - D) - 4kl2] 4ln = (13) (-1)n (2n +1)Cos(2n +1)x / 2l -16AC0al2D [D(2n +1)2 2 + 4kl2][(2n +1)22(a - D) - 4kl2] n = D(2n +1)2 2 exp- k 4l2 .

Концентрация горючих веществ определяется из уравнения Аррениуса, а эмпирические константы k, А, входящие в уравнение, определяются эмпирически для конкретного твердого горючего материала.

Из уравнения (13), подставляя в него температуру самовоспламенения t = tсам, численно можно получить время прогрева твердой поверхности на пожаре, включая стадию выхода летучих, то есть время генерирования загрязняющих веществ на стадии горения (рис. 8).

На первой стадии пожаров Ошибка! наблюдается рост температуры в t,oC очаге возгорания в течение 10- мин, в следующие 20 мин темпера12 тура на пожаре стабилизируется, после чего в течение 40 мин тем- 1пература снижается. Общее время среднего пожара, оно совпадает и с 8литературными источниками, составляет около 90 мин до его полного тушения. При этом средняя 6температура пожара, на которую следует рассчитывать массовую 4эмиссию загрязняющих веществ, равна в зависимости от горящего материала: древесина -900-1300°С; 2оргстекло - 1100°С; полистирол 0 20 40 60 ,мин 1350°С; текстолит – 700°С; нефть Рис.8. Изменение температуры горения и нефтепродукты -1200°С; торф от времени пожара:1 – полистирол;

790°С. При этом средняя пожар2 – оргстекло; 3 – древесина;

ная нагрузка составляет 25-4 – средний пожар кг/м2.

Эмиссия загрязняющих веществ зависит от выхода летучих, которые влияют, в свою очередь, на скорость распространения факела в пространстве.

Из графика следует, что максимальная скорость перемещения пламени составляет около 5 см/с при отводе теплоты Q=4,65 кВт/м2 из зоны горения за счет ввода в факел воды при тушении пожара. Если теплоту не отводить (не тушить пожар), то скорость горения достигает порядка 40 см/с. При такой скорости перемещения за 90 мин (рис. 9) пламя передвинется на расстояние более 2,16 км. Такие скорости перемещения пламени наблюдались при горении торфяников.

Скорость перемещения плаU,cм/c мени фактически характеризует скорость перемещения точечного источника загрязнения окружаю щей среды, каким считается пер воначальный очаг возникновения х пожара.

хх х Развитие этой модели позвох х х х х лило определить изменение температуры в слоях подготовки материала к сгоранию и непосредст венно в зоне горения в зависимо сти от времени пожара.

Далее в ходе исследований были разработаны математические 2 4 ,% модели по диффузионному рассеиРис.9. Зависимость нормальной ванию загрязняющих веществ поскорости распространения пламени жаров в окружающей среде при и концентрационных пределов горения безветрии и наличии ветра.

от количества отводимой теплоты:

1 – без отвода теплоты, 2 – при отводе Процесс миграции I-го заQ=2,33 кВт/м3; 3- Q=4,65 кВт/мгрязняющего вещества в воздушном пространстве происходит за счет диффузионного механизма и конвективных токов. Конвективные токи над зоной горения являются основным механизмом миграции продуктов сгорания, в том числе и загрязняющих веществ. Конвективный механизм также ответственен и за приток свежего воздуха, поддерживающего горение.

В качестве математической модели рассматривается уравнение диффузии:

2C U C 1 C (14) - - = 0, x2 D x D t где С - текущая концентрация I-го загрязняющего вещества, t - время распространения пожара, отсчитываемое от возникновения горения до полной его ликвидации, D - коэффициент диффузии I-го загрязняющего вещества, Uн скорость распространения факела. Координата X отсчитывается от начала источника пожара по направлению его распространения.

Начальные и граничные условия для данной математической модели имеют вид:

t =1,C = C0;

, (15) C - = x D где - коэффициент массоотдачи, м/с.

В исходном уравнении и граничных условиях учитывается скорость перемещения факела, а также массообменные процессы на границе раздела фронта пламени и окружающей среды.

Решение уравнения (14) при начальных и граничных условиях (15) имеет вид:

Uнx C 1 erfc x - Uнt + (2 erfc - Uн) =1- exp + C0 2 2 Dt - Uн D - Uн) 2( (16) C0(2 - Uн) x + (2 - D)t + exp x - t(Uн - )erfc , 2( - Uн) D D 2 Dt где erfc(f(x))=1-erf(f(x)), erf(f(x) – функция (интеграл) ошибок (затабулирована).

Коэффициент диффузии в газовых средах зависит от температуры реакции горения и давления:

n P0 T D = D0 T , (17) P 0 где D0 – коэффициент диффузии при нормальных атмосферных условиях, Р=101,3 кПа, Т0 - 273 К, n =1,52,0.

Коэффициенты теплоотдачи рассчитываются на основе известных критериальных уравнений тепло- и массообмена.

Математическая модель реальна при тождественности полей концентраций и температур.

Плотность потока массы I-го загрязняющего вещества J, (кг/м2с), то есть массовый расход загрязняющих веществ, отнесенный к 1 м2 поверхности пожара, определяется по уравнению массоотдачи:

J = (C - C0) (18), где концентрация С рассчитывается на основе уравнения (16).

В шестой главе разработаны методика экспериментальных исследований и приборное обеспечение проводимых наблюдений на пожаре. Показано, что точность проводимых экспериментальных наблюдений составляет 92%. Показана в результате исследования полей концентраций оксида углерода вокруг площади пожара зависимость их изменения с расстоянием от линии пожара.

Экспериментально подтверждена адекватность математической модели реальным условиям загрязнения окружающей среды на пожаре.

Наблюдения за пожарами проводились, когда факел распространялся на полосе прямоугольной формы, что соответствует граничным условиям математической модели.

Исследования полей концентраций оксида углерода вокруг площадки пожара в воздухе показали, что их изменения от времени, на фиксированном расстоянии от линии пожара носят волновой характер (рис. 10). С наветренной стороны амплитуда колебаний концентраций значительно ниже, чем с подветренной стороны.

C 2, 1, 600 , с 3Рис.10. Изменение концентрации оксида углерода на расстоянии 40 м от линии пожара в одной и той же точке от времени Анализ концентраций диоксида азота NO2 (рис. 11) показал, что концентрации CNOx можно замерить на расстоянии порядка 40 м, и они составили (2,22,5) CПДКNOx. На расстоянии 100м (Х/L>0,6) от очага пожара с наветренной стороны концентрация NOx снижается до 1,5 долей ПДК. Волны носят затухающий характер, амплитуда концентраций оксида азота близка к фоновой.

Адекватность математической модели (зависимость (16)) проверялась экспериментально. На рис. 12 приведена зависимость безразмерной концентрации оксида углерода С =С/ПДК (в долях ПДК) от безразмерного расстояния X/L (направление ветра по оси ОX, L=200 м) при фиксированном критерии Фурье диффузионном FОд=D/L2, максимальной концентрации в эпицентре пожара С0=7,2 объемных частей на миллион, коэффициенте диффузии D=2 10-м2/с, скорости ветра Uн =2 м/с и его направления на различном расстоянии от очага пожара. Экспериментальные данные обработаны в координатах зависи мости (16). Здесь же приведены данные по концентрациям диоксида азота без учета флуктуации в зависимости от изменения расстояния от оси площадки, на которой развивался пожар, с наветренной и подветренной стороны при скорости ветра 1,2 м/с, а также расчетные кривые по зависимости (22), полученной на основе математического моделирования.

C o• o• o• о o• • о о• о 0,2 0,4 0,6 0,8 Х/L Рис.11. Изменение концентраций оксидов азота по направлению ветра в зависимости от расстояния от горящего объекта (истинное и усредненное) C 3,• 2,• • • 1,• • 0 0.2 0.4 0.6 0.8 X/L Рис. 12. Изменение концентрации оксида углерода от расстояния X/L при FОд=D/L2 = 0,0154 (=3600 с) Концентрации были получены с учетом фоновых концентраций. Видно, что опытные данные находятся в удовлетворительном соответствии с теоретическими значениями, что подтверждает правильность основных концепций при математическом моделировании.

Анализ проб воды в лужах на пожарах показал, что при температуре воды 18°С в ней при тушении растворяется всего 33 % оксидов азота по массе, образующихся на пожаре, около 22,4 % (по массе) растворяется в воде оксидов углерода и до 40,5 % - оксидов серы, то есть через воду непосредственно на пожаре в гидросферу попадает около 30 % загрязняющих веществ, остальные % загрязнителей в результате рассеивания также попадают в гидросферу, но с меньшей концентрацией, так как происходит их рассеивание.

Исследование реального объекта в экстремальных условиях потребует постановки трудоемкого эксперимента, который может оказаться недостаточно точным, повторение его по определенным причинам не всегда бывает желательным, а оценка точности результатов затруднительна. При планировании эксперимента, обработке данных исследования применение дисперсионного анализа является одним из методов, позволяющих при минимально необходимом числе экспериментов с достаточной точностью описать процесс.

Преимущество факторного эксперимента в его большой эффективности, а также в том, что при вычислении влияния каждого фактора используются все полученные данные и имеется возможность собрать информацию относительно возможных взаимодействий факторов.

При исследовании полей концентрации газов и температуры в помещении, подверженному пожару, будет иметь место двухфакторный эксперимент, когда один из факторов имеет количественный уровень (глубина, высота Di), а другой – качественный (положение Pj точки измерения в горизонтальной плоскости).

На первом этапе целесообразно проводить предварительное исследование непосредственно на объекте, а затем – моделирование на физической модели.

Второй этап исследования даст возможность подойти к решению задачи оптимального синтеза физических полей.

Для исследования физических полей при пожарах проводятся измерения каждого параметра в пяти различных точках (1,2,3,4,5) на трех уровнях (h1,h2,h3) (рис. 13). И в каждом положении производится по 2 замера.

a L a b b B B/b b a L/a Рис. 13. Расположение точек замеров в плоскости измерения Таким образом, имеет место факторный эксперимент типа 53 с двумя повторениями наблюдений в каждой точке (ячейке). План является полностью рандолизированным и его модель такова:

X = µ + Di + Pj + (DP)ij + , (19) ijk k (ij) где j=1,2,3,4,5; i=1,2,3; k=1,2; µ – средняя совокупность, из которой получена выборка (общий эффект во всех наблюдениях); Xijk – измеряемая величина; Di – глубина (высота) точки измерения; Pj – положение точки измерения; k(ij) – случайная ошибка измерения в эксперименте; (DP)ij – взаимодействие основных факторов Di и Pj.

Из закодированных данных определяется общая сумма квадратов Sобщ, а также суммы квадратов для каждого фактора и их взаимодействий и ошибки – SD, SP, SPxD, Sош. Результаты дисперсионного анализа сводятся в таблицу.

Затем находится дисперсионное отношение при соответствующей степени свободы, глубины (высоты) и ошибки K(ij) :

Di Ff, f2 = (20) K (ij) и сравнивается с критическим значением Fкр при уровне значимости q%.

Аналогично определяются дисперсионные отношения для эффекта взаимодействия между глубиной (высотой) и положением.

Для изучения влияния глубины (высоты) на концентрацию параметров выделяется линейный и квадратичный эффект измерения, для чего используют коэффициенты ортогонального полинома. Определив линейный и квадратичный эффект глубины (высоты) и подсчитав суммы квадратов, проверяется взаимодействие между линейным и квадратичным эффектами с положениями в пяти точках.

Затем по результатам полного дисперсионного анализа и графика, построенного для каждого физического параметра, по средним для ячеек при различных глубинах (высотах) и положениях дается интерпретация полученных результатов.

Рассмотрим процедуру исследования поля загрязнений веществами в помещении, подверженному пожару по результатам моделирования на физической модели, результаты которого приведены в табл. 5.

Таблица №№ Высота в м точек 0 1,50 3,3,05 4,75 2,2,71 3,72 2,2,88 4,05 2,3,39 2,71 3,3,05 3,72 2,2,88 2,71 2,3,72 3,05 2,3,39 3,05 2,3,05 3,39 2,3,39 3,72 2,По полученным данным (табл. 5) в табл. 6 приведены результаты дисперсионного анализа для задачи о распределении загрязнений, из которой видно, что высота оказывает значительное влияние на содержание загрязняющих веществ, так как дисперсионное отношение 1,F2;15 = = 9,07, 0,что значимо с 1 % уровнем, в то же время положение ячейки не оказывает влияния на уровень загрязнения.

Таблица Источник из- Число степе- Сумма Средний Математическое менчивости ней свободы квадрат. квадрат ожидание средних квадратов 2 Глубина Дi 2 2,91 1, +10 e Д 2 Положение Pj 4 0,29 0,0 + 6 e P Взаимодейст- 8 2,37 0,2 + 2 вие e ДP (ДP)ij 15 2,11 0,16 k (ij) e Ошибка Сумма 29 7,Результаты полного дисперсионного анализа (табл.7) указывают также на то, что имеется сильный эффект изменения высоты, причем квадратичный эффект значим с 1 % уровнем значимости.

Эффект взаимодействия положения и высоты незначителен, так как соответствующие графики (рис. 14) в статистическом смысле параллельны и разница между линиями, построенными для пяти положений, мала.

Таблица Источник Число степеней Сумма квадрат. Средний изменчивости свободы квадрат Глубина Дi 2 2,Линейная зависимость 1 0,905 0,9Квадратическая зави- 1 2,05 2,симость Положение Pj 4 0,29 0,0Взаимодействие ДP 8 2,ДлP 4 0,327 0,0ДквP 4 1,68 0,15 2,41 0,k (ij) Ошибка Сумма 29 7, Рис. 14. Графики, построенные по средним для ячеек и при разных высотах Так как эффект взаимодействия положения и высоты незначителен, то измерения загрязнений можно производить только в одном положении.

В седьмой главе сформированы оптимальные требования уровня обслуживания пожарными подразделениями пожаров, определены экономические расходы на содержание служб пожарной безопасности при ограниченных ресурсах, проведена оптимизация показателей оперативной деятельности подразделений пожарной части, дан анализ результатов исследования и внедрения.

Показано, что требуемый уровень обслуживания пожарными подразделениями горящих объектов городов и крупных населенных пунктов зависит от количества бригад пожарных, пожарных автомобилей, а также от расстояния, которое должна проезжать бригада, а значит, от времени приезда на объект.

Представлена целевая функция, включающая ущерб от экологического загрязнения окружающей среды, затраты на размещение пожарных депо, количества пожарных подразделений. Разработана программа с применением ЭВМ по оптимизации снижения ущерба от пожаров.

Обозначая через П(n) сумму затрат З1 на содержание n пожарных подразделений, стоимости выездов на тушение пожаров дополнительных подразделений из соседних пожарных частей S(n)Ц и дополнительного ущерба Y(n) за счет запаздывания прибытия дополнительных пожарных подразделений из соседних частей на тушение пожара и ухудшения экологии, получим целевую функцию:

.

П(n) = n З1 + S(n) Ц + Y(n) (21) Задача оптимизации формулируется следующим образом: определить такое число пожарных подразделений n в данной пожарной части, чтобы целевая функция (21) приняла минимальное значение.

Дополнительный ущерб Y(n) от пожара из-за запаздывания прибытия к месту пожара дополнительных пожарных подразделений из других пожарных частей рассчитывается по формуле:

r(n) доп(т) (22) Y (n) = Y1, ср где ср - среднее время тушения среднестатистического пожара; Y1 - ущерб от одного среднестатистического пожара.

На рис. 15-16 приведено изменение общих затрат на содержание пожарных подразделений в пожарной части с учетом причиненного ущерба от пожаров, ухудшения экологии и привлечения для тушения пожара подразделений с соседних пожарных частей с оплатой.

П(n), млн.руб • х • х • • х х х • х • • • • • • • • 0 1 2 3 4 5 N, число отделений Рис.15. Изменение общих затрат на содержание пожарных подразделений в пожарной части при дополнительных затратах на привлечение дополнительных подразделений: • - Ц= 10 тыс. руб; - 20 тыс. руб; - 30 тыс. руб.

П( ), млн.р 4 0 1 2 3 4 , % Рис.16. Изменение общих затрат на содержание пожарных подразделений в пожарной части от доли отчислений для привлечения подразделений с соседней пожарной части: - cреднестатистические данные В заключении приведены основные результаты работы, полученные в диссертационной работе.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ 1. Проведен статистический анализ показателей пожарной безопасности по районам Воронежской области на основе визуализации и трансформации информации, который используется для информационной поддержки принятия управленческих решений органами противопожарной службы и оценки риска возникновения пожаров и их последствий в регионе.

2. Получены тематические карты по результатам классификации территориальных единиц региона по основным показателям пожарной безопасности с использованием ГИС-технологий.

3. Проведена оценка динамики основных показателей пожарной обстановки по Воронежской области, построены прогностические модели методами прямого и адаптивного краткосрочного прогнозирования и получены прогнозные оценки по основным видам пожарной безопасности для территориальных единиц Воронежской области.

4. Выявлена статистическая согласованность между факторами, характеризующими пожарную обстановку в регионе на основе корреляционного анализа и построены регрессионные модели, учитывающие последствия возникновения пожаров: смертность, травматизм, экономический ущерб.

5. Проведена классификация территориальных единиц региона по показателям пожарной обстановки на базе кластерного анализа и предложена оценка районов Воронежской области по риску возникновения пожарной ситуации на основе дискриминантного анализа.

6. Разработана методика комплексного эколого-экономического расчета ущерба от пожаров, включая ущерб от их воздействия на биофизическую, социально-экономическую среду (флору, фауну, жизнь общества и его экономическая деятельность, переселение после пожаров, уничтожение культурного наследия, здоровье и безопасность людей и др., то есть на биогеоценоз: атмосферу, гидросферу, почву – грунт, животных, микроорганизмы и растительность).

7. Представлена математическая модель, позволяющая оценить экологическое воздействие пожаров на окружающую среду. Исследовано воздействие параметров процесса горения газовых сред на пожаре, входящих в полученную аналитическую зависимость, позволяющую проводить прогнозный анализ загрязнения окружающей среды вредными веществами, содержащимися в продуктах горения.

8. Приведенная математическая модель позволяет производить прогнозные оценки и экспертизу загрязнения окружающей среды вредными веществами, содержащимися в продуктах сгорания газообразных сред на пожарах.

9. Разработаны методика экспериментальных исследований и приборное обеспечение проводимых наблюдений на пожаре. Показано, что точность проводимых экспериментальных наблюдений составляет 92%. Показана в результате исследования полей концентраций оксида углерода вокруг площади пожара зависимость их изменения с расстоянием от линии пожара. Экспериментально подтверждена адекватность математической модели реальным условиям загрязнения окружающей среды на пожаре.

10. Разработан алгоритм расчета параметров пожара на основе аналитических зависимостей, полученных в результате математического моделирования, отличающийся от известных тем, что экологические параметры прогнозируются, а не назначаются на основе статистики.

11. Рассмотрена методика исследования экологического состояния помещений, подверженных пожару, на основе дисперсионного анализа.

12. Представлен метод расчета на основе теорий вероятности и массового обслуживания, позволяющий с заранее заданной вероятностью обслуживания пожаров пожарными подразделениями определить их число.

13. Получена целевая функция для оптимизации по приведенным затратам на содержание пожарной части и ущерба от пожаров, позволяющая определить оптимальное число пожарных подразделений в части с учетом привлечения для тушения пожаров дополнительных сил с соседних пожарных частей.

14. Разработаны алгоритм и программа расчета с применением ЭВМ параметров оптимизации обслуживания пожаров пожарными подразделениями на основе целевой функции.

Основные результаты диссертации опубликованы в следующих работах:

Книги 1. Иншаков Ю.З. Исследование, анализ и управление процессами экологического воздействия пожаров на окружающую среду: монография. Воронеж: ВГТУ, 2007.118 с.

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ 2. Иншаков Ю.З., Мелькумов В.Н., Турбин В.С. Экологическое воздействие пожаров на окружающую среду // Пожарная безопасность, 2003. №1. С. 62-63.

3. Иншаков Ю.З. Исследование конвективно – диффузионных процессов загрязнения окружающей среды в нерегулируемых условиях пожаров // Вестник Воронеж. гос. техн. ун-та. Сер. Энергетика. 2002. Вып. 7.2. С. 131-134.

4. Иншаков Ю.З. Математическое моделирование конвективно-диффузионного механизма рассеивания загрязняющих веществ при пожаре // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2005. Т. 4. № 2. С. 256-258.

5. Иншаков Ю.З. Исследование неоднородности загрязнения окружающей среды вредными веществами при пожаре и ее воздействие на экологический ущерб // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2005. Т. 4. № 2. С. 259-261.

6. Иншаков Ю.З. Оценка экономического ущерба при загрязнении окружающей среды вредными веществами при пожаре // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2005. Т. 1. № 10. С. 189-191.

7. Иншаков Ю.З. Модель конвективно-диффузного механизма рассеивания загрязняющих веществ при пожаре // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2005. Т.1. № 10. С. 208-210.

8. Иншаков Ю.З., Фролов В.Н. Методика исследования экологического состояния помещений, подверженных пожару, на основе дисперсионного анализа // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2006. Т. 5. № 1. С. 108-109.

9. Иншаков Ю.З. Анализ экономического воздействия пожаров на окружающую среду // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2006. Т. 5. № 1. С. 110-114.

10. Иншаков Ю.З., Фролов В.Н. Исследование физических полей помещений, подверженных пожару, с применением статистических моделей // Наукапроизводству: научно-технический журнал. М., 2006. № 4(90). С. 69-70.

11. Иншаков Ю.З. Исследование и анализ экологического воздействия пожаров на окружающую среду // Наука-производству: научно-технический журнал. М., 2006.

№ 4(90). С.68-69.

12. Иншаков Ю.З., Фролов В.Н. Исследование экологического состояния помещений, подверженных пожару // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т. 2. № 7. С. 142-143.

13. Иншаков Ю.З. Экологическое воздействие пожаров на окружающую среду // Вестник Воронежского государственного технического университета. 2006. Т. 2. № 7. С. 33-34.

14. Иншаков Ю.З. Оценка воздействия пожаров на окружающую среду // Системный анализ и управление в биомедицинских системах: журнал практической и теоретической биологии и медицины. М., 2006. Т. 5. № 4. С. 960-961.

Статьи и материалы конференций 15. Иншаков Ю.З. Определение количества пожарной техники в пожарных депо // Системы безопасности - CБ-2002. Международный форум информатизации: материалы XI-й науч.-техн. конф. М.: ГПС, 2002. С. 270-271.

16. Иншаков Ю.З. Оптимизация требований к уровню обслуживания пожарными депо потока вызовов на объекты // Системы безопасности - CБ-2002. Международный форум информатизации: материалы XI-й науч.-техн. конф. М.: ГПС, 2002. С. 271-273.

17. Иншаков Ю.З. Воздействие загрязняющих веществ пожаров на состояние окружающей среды // Вестник Воронежского государственного архитектурностроительного университета. 2003. № 1. С. 67-71.

18. Мелькумов В.Н., Иншаков Ю.З. Вероятностный подход к определению количества задействованной пожарной техники на пожарах // Вестник Воронежского государственного архитектурно-строительного университета. 2003. № 1. С. 71-74.

19. Однолько А.А., Иншаков Ю.З. Проблемы методологии прогнозирования возникновения техногенных опасностей при предварительном планировании боевых действий пожарных подразделений // Системы жизнеобеспечения и управления в чрезвычайных ситуациях: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2003. С. 123-126.

20. Иншаков Ю.З. Модель конвективно-диффузного механизма рассеивания загрязняющих веществ при пожаре // Интеллектуальные информационные системы:

труды Всерос. конф. Воронеж, 2005. С. 27-28.

21. Иншаков Ю.З. Оценка загрязнения окружающей среды вредными веществами, выделяющимися при пожаре // Интеллектуальные информационные системы:

труды Всерос. конф. Воронеж, 2005. С. 58-60.

22. Иншаков Ю.З. Исследование и анализ экологического воздействия пожаров на окружающую среду // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 2005. С. 131-133.

23. Иншаков Ю.З. Моделирование процесса рассеивания загрязнений при пожаре // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж, 2005. С. 52-53.

24. Анализ состояния и прогнозирование возникновения пожаров в территориально распределенной системе региона / Ю.З. Иншаков, Е.Н. Коровин, О.В. Родионов, А.В. Фролова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж, 2006. С. 47-48.

25. Оценка экономического ущерба от техногенного воздействия на окружающую среду / Ю.З. Иншаков, Е.Н. Коровин, О.В, Родионов, А.В. Фролова // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос.

конф. Воронеж, 2006. С. 71-72.

26. Иншаков Ю.З., Коровин Е.Н., Фролова А.В. Методика оценки экологического ущерба воздействия пожаров на окружающую среду // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж, 2006. С. 84-85.

27. Иншаков Ю.З., Фролов В.Н. Дисперсионный анализ экологического состояния помещений, подверженных пожару // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж, 2007. С. 4-7.

28. Иншаков Ю.З. Статистическая оценка воздействия пожаров на окружающую среду // Интеллектуализация управления в социальных и экономических системах: труды Всерос. конф. Воронеж, 2007. С. 24-25.

29. Иншаков Ю.З. Исследование, анализ и оценка воздействия пожаров на окружающую среду // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 82-84.

30. Иншаков Ю.З., Мелькумов В.Н. Дисперсионный анализ результатов исследования экологического состояния помещений при пожаре // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 85-87.

31. Иншаков Ю.З. Исследование ущерба от загрязнения окружающей среды вредными веществами при пожаре // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 88-92.

32. Иншаков Ю.З., Мелькумов В.Н., Фролов В.Н. Исследование экологического состояния помещений, подверженных пожару, на основе дисперсионного анализа // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж:

ВГТУ, 2007. С. 4-6.

33. Иншаков Ю.З. Загрязнение окружающей среды вредными веществами при пожаре // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр.

Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 121-123.

34. Иншаков Ю.З. Моделирование механизма рассеивания загрязняющих веществ при пожаре // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб.

науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 42-45.

35. Иншаков Ю.З. Анализ и оценка загрязнения окружающей среды вредными веществами при пожаре // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 145-149.

36. Иншаков Ю.З. Исследование экологического воздействия пожаров на окружающую среду // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб.

науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 150-152.

37. Иншаков Ю.З., Мелькумов В.Н., Фролов В.Н. Исследование физических полей помещений, подверженных пожару // Управление в социальных и экономических системах: Межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 153-154.

38. Иншаков Ю.З. Механизм рассеивания загрязняющих веществ при пожаре // Управление в социальных и экономических системах: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж:

ВГТУ, 2007. С. 155-158.

39. Иншаков Ю.З., Коровин Е.Н., Фролова А.В. Построение статистических моделей учета взаимосвязи между показателями пожарной безопасности в регионе // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж:

ВГТУ, 2007. С.154-158.

40. Иншаков Ю.З., Коровин Е.Н., Фролова А.В. Классификация административно-территориальных единиц региона по пожарной безопасности на основе кластерного и дискриминантного анализа // Прикладные задачи моделирования и оптимизации: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С.145-149.

41. Иншаков Ю.З., Коровин Е.Н., Фролова А.В. Анализ состояния возникновения пожаров в территориально распределенной системе региона на основе визуализации и трансформации информации // Высокие технологии в технике, медицине, экономике и образовании: межвуз. сб. науч. тр. Воронеж: ВГТУ, 2007. С. 63-68.

Подписано в печать __.__.2008.

Формат 60х84/16. Бумага для множительных аппаратов.

Усл. печ. л. 2,0. Тираж 90 экз. Заказ №___ ГОУВПО «Воронежский государственный технический университет» 394026 Воронеж, Московский просп.,




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

Материалы этого сайта размещены для ознакомления, все права принадлежат их авторам.
Если Вы не согласны с тем, что Ваш материал размещён на этом сайте, пожалуйста, напишите нам, мы в течении 1-2 рабочих дней удалим его.