Автоматизированное рабочее место специалиста по расчету пожарного риска

40



МЧС РОССИИ

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«АКАДЕМИЯ ГОСУДАРСТВЕННОЙ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ СЛУЖБЫ

МИНИСТЕРСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ ГРАЖДАНСКОЙ

ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ

СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ»





Кафедра информационных технологий

К ЗАЩИТЕ

Начальник кафедры ИТ

подполковник вн. службы, 

к.т.н., доцент

________Р. Ш. Хабибулин

(подпись, инициалы, фамилия)

«___»_______________2017 г. 



ВЫПУСКНАЯ КВАЛИФИКАЦИОННАЯ РАБОТА

Дипломный проект

Направление подготовки

09.03.02 «Информационные системы и технологии»

Тема: «Автоматизированное рабочее место специалиста по расчету пожарного риска»

Выполнил: Рябошапко Сергей Николаевич, 1 – й факультет, уч. гр. 1313Б

(Ф.И.О., факультет, учебная группа)

Научный руководитель к.т.н., доц., начальник кафедры ИТ, Хабибулин Ренат 

Шамильевич 

(ученая степень, ученое звание, должность, подпись, Ф.И.О.)

Консультанты 

(ученая степень, ученое звание, должность, подпись, Ф.И.О.)

__________________________________________________________________ 





Дата защиты «____»_____________2017 г. Оценка ___________________ 















МОСКВА 2017 г. 

Содержание

	ВВЕДЕНИЕ	3

	глава 1.  Анализ предметной области	6

	1.1. Описание предметной области	6

	1.2 Обзор нормативно-методических документов по оценке пожарных рисков на производственных объектах	4

	1.3 Обзор существующих современных информационных технологий в управлении пожарным риском	8

		1.4	Выводы, основание для разработки	21

	ГЛАВА 2. Автоматизация расчетов пожарного риска на производственных объектах	23

	2.1 Постановка задачи на компьютерную программу по расчету пожарного риска	23

	2.2 Описание языка программирования	24

	2.3 Разработка блока взаимодействия с пользователем	26

	2.4. Разработка обобщенного алгоритма программы (турнирный отбор)	28

	2.5. Функциональное проектирование программы	29

	2.6 Инфологическое проектирование системы	31

	ГЛАВА 3. Описание реализации	32

	3.1. Инструкция по работе с программой	32

	3.2 Разработка блока расчета и хранения данных	36

	3.3 Разработка блока визуализации результатов, включая геоинформационную модель с использованием технологий google maps	39

	3.5 Api системы FireRisks как платформа для создания исследовательских модулей	40

	3.7 Рекомендации по применению модуля поиска оптимального расположения новой технологической установки	41

	ЗАКЛЮЧЕНИЕ	44

	СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ	46

	ПРИЛОЖЕНИЕ	50

	Листингпрограммы	50






ВВЕДЕНИЕ



Геоинформационнаясистема (ГИС) - это возможность нового взгляда на окружающий нас мир. Если обойтись без обобщений и образов, то ГИС - это современная компьютерная технология для картирования и анализа объектов реального мира, также событий, происходящих на нашей планете.

Эта технология объединяет традиционные операции работы с базами данных, такими как запрос и статистический анализ, с преимуществами полноценной визуализации и географического (пространственного) анализа, которые предоставляет карта. Эти возможности отличают ГИС от других информационных технологий и обеспечивают уникальные возможности для ее применения в широком спектре задач, связанных с анализом и прогнозом явлений и событий окружающего мира, с осмыслением и выделением главных факторов и причин, а также их возможных последствий, с планированием стратегических решений и текущих последствий предпринимаемых действий.

Создание карт и географический анализ не являются чем-то абсолютно новым. Однако технология ГИС предоставляет новый, более соответствующий современности, более эффективный, удобный и быстрый подход к анализу проблем и решению различных инженерных и научных задач. Она автоматизирует процедуру анализа и прогноза. До начала применения ГИС лишь немногие обладали искусством обобщения и полноценного анализа географической информации с целью обоснованного принятия оптимальных решений, основанных на современных подходах и средствах.

В настоящее время ГИС - это многомиллионная индустрия, в которую вовлечены сотни тысяч людей во всем мире. ГИС изучают в школах, колледжах и университетах. Эту технологию применяют практически во всех сферах человеческой деятельности - будь то анализ таких глобальных проблем как перенаселение, загрязнение территории, сокращение лесных угодий, природные катастрофы, так и решение частных задач, таких как поиск наилучшего маршрута между пунктами, подбор оптимального расположения нового офиса, поиск дома по его адресу, прокладка трубопровода на местности, различные муниципальные задачи.

Однако, ГИС - это не инструмент для выдачи решений, а средство, помогающее ускорить и повысить эффективность процедуры принятия решений, обеспечивающее ответы на запросы и функции анализа пространственных данных, представления результатов анализа в наглядном и удобном для восприятия виде.

С точки зрения ГИС современные компьютерные программы по расчету пожарного риска на производственных объектах не обладают функциями расчета и оценки пожарного риска для производственных объектов в режиме реального времени, а также данными о географических особенностях местности в районе размещения производственного объекта (ст. 96 №123-ФЗ).

Объектом исследования в дипломной работе является эффективного определения оптимального местоположения нового технологического оборудования.

Предметом исследования является процесс создания программы для определения оптимального расположения новой технологической установки на основе целевой функции, которые объединяют расчеты пожарных рисков. 

Целью дипломной работыявляется разработка рекомендаций для применения интернет-картографических систем при определении расчетных величин пожарного риска на производственных объектах.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие 

задачи исследования:

1. Изучение методов и алгоритмов оценки и управления пожарным риском на производственных объектах.

2. Разработка алгоритма и программного обеспечения для поиска наиболее оптимального решения из различных вариантов, альтернатив при оценке пожарного риска на производственных объектах с использованием экспертных методов и геоинформационных технологий.

3. Применение разработанного программного обеспечения для принятия управленческих решений для оценки пожарного риска на производственных объектах, разработка и внедрение рекомендаций.




глава 1. Анализ предметной области

1.1. Описание предметной области



Для анализа существующих статистических данных об авариях и пожарах на производственных объектах был проведен обзор исследований, как в России, так и за рубежом. Дополнительно для проведения анализа были собраны данные об одних из самых крупных пожаровна производственных объектах в России в период с января 2012 года по сентябрь 2016,которые были систематизированы в разработанной специализированной базе данных. 

Источником информации были: статистические данные Научно-практический центр «Новостипожарной безопасности», материалы описаний пожаров, данные, записи специалистов.

На предприятиях в 2012 г. зарегистрировано 3727 пожаров, прямой материальный ущерб от них составил 1 730,8 млн р. (Таблица 1.1, рис 1.1)

На пожары на предприятиях пришлось 2,7 % от общего количества пожаров, 24 % материального ущерба от всех пожаров.

Таблица1.1



Год

2012

2013

2014

2015

2016

Здания производственного назначения

  Количество пожаров 

3727

3 440

3110

2939

1519



  Прямой материальный ущерб,млн. р.

2 337,422

1999,824

597,153

2200,599

401,505















Таблица 1.1 – Прямой материальный ущерб от крупных пожаров в Российской Федерации за 2012-2016 гг.







Количество пожаров в зданиях производственного назначения



Рис. 1.1 – Количество пожаров в зданиях производственного назначения





Рис. 1.2 – Материальный ущерб от пожаров в зданиях 
производственного назначения



Один из первых пожарных аудиторов в России, группа компаний «Городской центр экспертиз» (ГЦЭ) составила рейтинг самых крупных промышленных пожаров в России в период с января 2012 года по сентябрь 2016.  

Исходя из проведенного анализастатистики аварий и пожаров, происходящих на производственных объектах наблюдается снижение количества пожаров на производственных объектах за последние 5 лет, однако материальный ущерб в результате пожаров и взрывов остается значительным и может составлять до 50% от суммарного ущерба от всех пожаров.На ликвидацию последствий аварий с пожарами на производственныхобъектах в большинстве случаев требуются усилия и средства,значительно превышающие первоначально необходимые дляосуществления профилактических мер.









Таблица 1.2

Одни из самых крупных пожаров на производственных объектах в Краснодарском краеи в других субъектах Российской Федерации в период 

с января 2012 года по сентябрь 2016 года



Дата

Город, производство

Место пожара

Площадь

пожара

Пострадавшие

Погибшие

Возможные причины

1

07 февраля2012 года

Новгородская область, Нижний Новгород

Возгорание на авторемонтном заводе в городе Заволжье

1 000 кв. м2

0

0

Замыкание проводки

2

05 апреля  2012 года

Московская область, Люберецкий район 

Пожар на заводе "Крисмар" по производству битумной смеси

150 кв. м2

0

0

Произошел разлив топлива на площади в 600 квадратных метров.

3

23 апреля  2012 года

Самарская область

Пожар на заводе "Тольяттикаучук" в Самарской области

50 кв. м2

1

0

Разгерметизация продуктопровода с изобутиленом диаметром 157 миллиметров.

4

13 мая  2012 года

Ленинградская область

Пожар на нефтеперерабатывающем заводе в Киришах

400 кв. м2

0

0

Открытое горение на высоте 15-20 метров в центре действующей установки по вторичной переработке бензина, горели нефтепродукты на коммуникациях.

5

17 мая  2012 года

Ростовская область г. Каменск-Шахтинский

Возгорание в здании склада.

800 кв. м2

1

2

Незаконное производство клея из полимерных материалов. Возник пожар и произошел взрыв.

6

20мая2012 года

Ростовская область, Азовский район

Пожар на заводе по производству мороженого.

2000 кв. м2

0

0

Нарушение технологического процесса.

7

22июня 2012 года

Московская область, Раменский район

Возгорание на ангарах на территории завода 

5600 кв. м2

0

0

Нарушение технологического процесса.

8

14 августа 2012 года

Краснодар

Завод резиновой обуви

500 кв. м2

0

0

Замыкание проводки

9

21 декабря 2013 года



Томская область, пос. Молодежный



Пожар в инкубаторе птицефабрики "Томская"

3000 кв. м2

0

2

Загорелся автомобиль для перевозки цыплят

10

21 января 2014

Мурманская область, г. Мурманск

Пожар на верхней площадке мурманской нефтебазы

100 кв. м2

0

1

Нарушение правил безопасности на взрывоопасных объектах

11

06 марта 2014

Омская область, г. Омск

Открытое горение на омском заводе синтетического каучука

700 кв. м2

12

0

Хлопок газовоздушной смеси с последующим возгоранием в установке по производству фенола и ацетона.

12

26 августа 2015 год

Резервуарный парк ОАО «Транснефть»

Взрыв на маслобойном заводе

100 кв. м2

12

1

Нарушение требований охраны труда, повлекшее по неосторожности причинение тяжкого вреда здоровью человека, а также смерть человека

13

21 декабря 2015 года

п. Ильский

Нефтеперерабатывающий завод

400кв. м2

0

0

Возгорание на нефтеперерабатывающем заводе

14

26 августа 2016 год

г. Москва

Крупный пожар в ангаре на севере Москвы

5500 кв. м2

0

17

Короткое замыкание в лампе.



На рисунке 1.5, 1.6 изображены одни из ярких примеров самых крупных пожаров за последние годы. 





Рис. 1.5 – Пожар на нефтеперерабатывающем заводе в п. Ильском, 2015 год





Рис. 1.6 – Завод синтетического каучука, Омская область, 2014 год



	1.2 Обзор нормативно-методических документов по оценке пожарных рисков на производственных объектах



Нормативно-методическая база оценки пожарных рисков состоит из следующих документов:

- Федеральный Закон от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;

В соответствии с Федеральным Законом от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности» оценка пожарного риска на производственном объекте предусматривает:

– анализ пожарной опасности производственного объекта;

– определение частоты реализации пожароопасных аварийных ситуаций на производственном объекте;

– построение полей опасных факторов пожара для различных сценариев его развития;

– оценку последствий воздействия опасных факторов пожара на людей для различных сценариев его развития;

– расчет пожарного риска.

При анализе пожарной опасности производственных объектов (технологических процессов) согласно безопасности» проводится:

– определение пожарной опасности использующихся в технологическом процессе веществ и материалов;

– изучение технологического процесса (технологического регламента) на всех стадиях технологического процесса;

– идентификация опасностей, характерных для производственного объекта;

– определение возможности образования горючей среды внутри помещений, аппаратов, трубопроводов;

– определение возможности образования в горючей среде источников зажигания;

– определение перечня пожароопасных аварийных ситуаций и параметров для каждого технологического процесса производственного объекта;

– определение перечня причин, возникновение которых характеризует ситуацию как пожароопасную для каждого технологического процесса производственного объекта;

– построение сценариев возникновения и развития пожаров, повлекших за собой гибель людей;

– расчет категории помещений, зданий и наружных установок по взрывоопасной и пожарной опасности;

– определение состава систем предотвращения пожара и противопожарной защиты технологических процессов;

– разработка мероприятий по повышению пожарной безопасности технологических процессов и отдельных его участков, определение комплекса мер, изменяющих параметры технологического процесса до уровня допустимого пожарного риска.

Определены нормативные и правовые требования о проведении анализа опасностей и риска:

- Федеральный закон «О техническом регулировании» (№184-ФЗ от 27.12.02);

- Методика определения расчетных величин пожарного риска на производственных объектах (утв. Приказом МЧС России №404 от 04.07.2009);

 - Методика определения расчетных величин пожарного риска в зданиях, сооружениях и строениях различных классов функциональной пожарной опасности (утв. приказом МЧС России 12утв. №382 от30.06.2009);

- Федеральный закон “О промышленной безопасности опасных производственных объектов” от 21.07.97 № 116-Ф3;

- Федеральный Закон «Технический регламент о безопасности зданий и сооружений» (Принят Государственной Думой 23 декабря 2009 года, одобрен Советом Федерации 25 декабря 2009 года);

- Нормативные правовые акты по декларированию промышленной и пожарной безопасности (РД–03-14-2005, ПБ 03-314-99, утв.Госгортехнадзором России, документы МЧС России);

- Постановление Правительства Российской Федерации от 21 августа 2000 года № 613 «О неотложных мерах по предупреждению и ликвидации аварийных разливов нефти нефтепродуктов»;

- Постановление Правительства Российской Федерации от 15 апреля 2002 года № 240 «О порядке организации мероприятий по и предупреждению ликвидации разливов нефти и нефтепродуктов на территории.

Выявлены основные методические документы по оценке риска аварий и пожаров на потенциально опасных объектах:

- «Методические указания по проведению анализа риска опасных производственных объектов» РД 03-418-01 (утв. Госгортехнадзором России 10.07.01 №30);

- ГОСТ Р 51901.1-2002. Менеджмент риска. Анализ риска технологических систем;

- Методические рекомендации по разработке декларации промышленной безопасности». РД 03-357-00 (утверждены Госгортехнадзором России 26.04.00 № 23);

 - «Методические по оценке последствий аварийных выбросов указания опасных веществ» РД-03-26-2007 (утв. Ростехнадзором 14.12.07 №859);

 - «Методика оценки последствий аварийных взрывов топливно-воздушных смесей» РД 03-409-01 (утв. Госгортехнадзором России 26.06.01);

- Методика оценки последствий химических аварий (ТОКСИ-2, согласована Госгортехнадзором России, 1998 г.);

- ГОСТ 12.1.004-91 ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - М.: Госстандарт России, 1992. - 78 с.;

- ГОСТ Р 12.3.047-98 ССБТ «Пожарная безопасность технологических процессов. Общие требования. Методы контроля» (пожар пролива, огненный шар).

Нормативная база России характеризуется явной тенденцией увеличения положений, содержащих методологию анализа риска как основы для принятия решений по обеспечению безопасности.



1.3 Обзор существующих современных информационных технологий в управлении пожарным риском



Проведен обзор российских и зарубежных программных комплексов по расчету пожарного риска на производственных объектах.

Программа FDS (FireDynamicsSimulator) - в программе реализована гидродинамическая модель, которая позволяет вычислять перемещения воздушных потоков, вызванных пожаром. Для решения данной задачи решаются уравнения Навье-Стокса, описывающие низкоскоростные потоки, вызванные изменением температуры, позволяющие рассчитать распространения дыма и распределение температуры.  В настоящее время данная программа широко используется как для разработки противопожарных систем, так и для предсказания распространения пожаров в жилых и производственных помещениях.

FDS+EVAC программа разработана Центром Технических Исследований Финляндии VTT (VTT TechnicalResearchCentreofFinland). EVAC является модулем к FireDynamicsSimulator (FDS), позволяющем моделировать процесс эвакуации. Приемущества EVAC:

 Для предсказания поведения людей используется агентная модель.

Моделирование эвакуации при помощи FDS+Evac полностью интегрируется с процессом моделирования распространения пожара в FDS.

Алгоритмы движения людей основаны на модели паники.

FDS+Evac интегрированы и позволяют легко задавать сценарии.

Для визуализации полученных результатов используется программа Smokeview.

При моделировании учитывается воздействие дыма, вредных газов и др. результатов пожара на эвакуируемых агентов.

Уникальная система анализа чертежей:

Позволяет распознавать на чертеже, импортированном из системы AutoCad, дверные проемы, полости стен и помещения.

После анализа чертежа производится автоматическое построение трехмерной модели двумерного чертежа и расстановка датчиков в каждый проем.

В редакторе реализована возможность работы как в трехмерном, так и в двухмерном видах.





Рис.1.7 – Анализ чертежа, автоматическое распознавание дверных проемов, полости стен и помещения

Интеграция с программным продуктом FDS(FireDynamicsSimulator).

Наглядное, анимированное представление результатов моделирования;

Поддержка расчета на многоядерных процессорах;

Построение графиков ОФП в режиме реального времени;

Автоматический расчет времени блокирований путей эвакуации.



Рис. 1.8 – Анимированное представление результатов моделирования



Программный продукт PHAST (интерфейс отображен на рис. 1.9) и его версия для оценки риска SAFETI (PHAST RISK), разработанные международной фирмой DetNorskeVeritas (DNV), широко используются для количественной оценки риска в нефтегазовой и химической промышленности более 20 лет. В настоящее время число пользователей PHAST — свыше 450 организаций во всем мире, SAFETI (PHAST RISK) — свыше 150. В России программные продукты DNV впервые появились в результате реализации проекта ТАСИС «Поддержка усилий МЧС России по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и повышению готовности» (2000–2001 гг., FINRUS 9806). В России программы DNV успешно применялись для разработки деклараций промышленной безопасности, паспортов безопасности опасных объектов и другой проектной документации.



Рис. 1.9 – Интерфейс программного продукта PHAST

Программный комплекс ТОКСИ+Risk разработан в соответствии с требованиями и положениями действующих руководящих и методических документов и предназначен для использования при: 

- разработке деклараций промышленной и пожарной безопасности;

- проектировании производственных объектов, на которых получаются, используются, перерабатываются, образуются, хранятся, транспортируются, уничтожаются опасны вещества (ОВ);

- разработке планов локализации и ликвидации аварийных ситуаций;

- разработке инженерно-технических мероприятий гражданской обороны;

- разработке паспортов безопасности;

- разработке мероприятий по защите персонала и населения от возможных аварий;

- оценке воздействия аварийных выбросов ОВ на окружающую среду;

- количественном анализе опасностей и оценке риска аварий на опасных производственных объектах (ОПО);

- обосновании условий страхования и проведении иных процедур, связанных с оценкой последствий выбросов ОВ на ОПО.

Программный комплекс ТОКСИ+Risk включает визуальную оболочку, осуществляющую общий графический интерфейс, единую для всех подключенных к комплексу модулей базу данных со свойствами ОВ, базу данных параметров проекта, а также программные модули, реализующие сами методики как для проведения отдельных расчетов, так и для комплексного решения задачи оценки риска. Другое назначение оболочки — ее использование в качестве общего контейнера для накопления результатов расчетов, полученных по различным методикам, а также для визуализации на ситуационном плане результатов (фактически — зон возможного поражения и полей потенциального риска гибели людей).

В общем случае решение задачи оценки риска с использованием комплекса ТОКСИ+Risk включает следующие основные стадии:

- настройка ситуационного плана;

- задание исходных данных для проведения рисканализа, включая метеостатистику;

- определение совокупности сценариев для расчета («дерево событий»);

- расчет и нанесение на ситуационный план зон действия ОФ аварии;

- оценка числа пострадавших;

- построение поля потенциального риска на ситуационном плане и расчет коллективного, индивидуального и социального рисков гибели людей.

Аварийная ситуация задается совокупностью объектов на графической подложке (в качестве подложки для ситуационного плана может быть использован графический файл в растровом формате *.bmp, либо в векторном формате *.dwg). Условно вся совокупность объектов, наносимых на ситуационный план, подразделяется на статические и динамические. Статическое подмножество представляет собой набор площадных объектов (слоев), характеризующих размещение людей на плане (открытые площадки и производственные помещения), множество единиц аварийного оборудования и трубопроводов. Динамическое подмножество составляют рассчитанные зоны действия опасных факторов.

Для нанесения границ зон возможного нахождения людей на территории производственного объекта и в селитебной зоне (цеха, производственные участки, административные здания, жилые постройки, парки, дороги и т.д.) в программе предусмотрен специальный режим задания площадных объектов. Ситуационный план с площадными объектами показан на рис. 1.10. Важно отметить, что каждый площадной объект (среди прочего) характеризуется такими показателями, как количество людей, постоянно находящихся в его границах, коэффициент времени присутствия, число рискующих. Эти показатели определяют вероятность нахождения человека в пределах площадного объекта и используются при расчете коллективного и индивидуального рисков. Принимается допущение о равномерном характере распределения людей по площадному объекту. Таким образом, для любого m-го сотрудника вероятность присутствия его в i-й области территории объекта.

Для задания характеристики возможных источников выброса ОВ (емкостное оборудование, технологические трубопроводы), а также «дерева событий» используется специальный модуль программы — «Инструмент для работы с проектом» (рис. 1.11). В этом модуле задаются критерии поражения людей для каждого из ОФ возможной аварийной ситуации. Критерии поражения могут быть как детерминированными, так и вероятностными (используются соответствующие пробит-функции).





Рисунок 1.10 – Ситуационный план с площадными объектами из программы 

«ТОКСИ+Risk»





	Рисунок 1.11 – Главное окно модуля «Инструмент для работы с проектом» 

	из программы «ТОКСИ+Risk»



Отечественный программный продукт ТОКСИ+Risk разработан в соответствии с утвержденной нормативной базой и позволяет решить следующие основные задачи:

- задание параметров аварийной ситуации, включающих индивидуальные характеристики региона, размещение и условия нахождения людей, промышленных площадок и производственных помещений, а также множество единиц оборудования с заданными инициирующими событиями;

- определение множества зон по детерминированным и вероятностным критериям поражения;

- расчет пересечений множества зон поражения и слоев, характеризующих размещение людей на ситуационном плане, для определения тяжести последствий аварии;

- построение поля потенциального риска по множеству зон поражения, полученных в соответствии с заданными «деревьями событий» для каждого аварийного оборудования, а также метеостатистическими данными;

- оценка показателей риска, включающая определение вероятного числа пострадавших, коллективного и индивидуального рисков как для каждого слоя, так и для аварийной ситуации в целом, расчет социального риска и его графическое представление в виде F-N диаграммы.



Рис. 1.12 – Поле потенциального риска для рассматриваемого производственного объекта



Программный комплекс «РУСЬ» предназначен для обеспечения единой информационно-технологической цепочки расчета пожарного риска, определения времени эвакуации и времени блокировки, развития опасных факторов пожара (ОФП), сбора, хранения, обработки информации в области прогнозирования, расчета риска и ущерба при пожарах, аварийных ситуациях на опасных производственных объектах, проверка достоверности представления и обработки информации по пожарам в общественных зданиях, на производственных объектах по всей информационной вертикали, создание единой базы данных с целью снижения угроз здоровью людей, работающих на объектах, населения, проживающего в зонах расположения опасных объектов, природной среде.Примеры интерфейса главного окна программного комплекса «РУСЬ» изброжены на рис. 1.13.



	Рисунок 1.13 – Примеры интерфейса главного окна программного комплекса «РУСЬ»

Программный комплекс  «РУСЬ» позволяет провести расчет:

- пожарного риска;

- времени эвакуации;

- времени блокировки;

- потенциальный, индивидуальный, социальный риск для общественных зданий, производственных объектов, наружных установок;

- категорий помещений, зданий;

- прогнозирования последствий пожаров на производственных объектах, общественных зданиях.

На данный момент в мире имеется ряд программных пакетов для анализа риска, например, CRISP2 (Великобритания), FRAMEworks (США), ProbabilisticFireSimulator (Финляндия), FireRiskEvaluator (Швеция), CESARE-RISK (Австралия), FIERASystem и FiRECAM (Канада) ТОКСИ+Risk (Россия). По-видимому, наиболее подробной в части детализации факторов, определяющих пожарный риск, на сегодняшний день является программа FiRECAM, разрабатываемая в Канаде в течение более десяти лет в сотрудничестве с австралийскими учеными. 

	

Таблица 1.3 – Программы для анализа риска

№

Страна

Наименование программы

1

Россия

РУСЬ,ТОКСИ+Risk, СИТИС

2

США

FRAMEworks

3

Финляндия

ProbabilisticFireSimulator,

Fire Dynamics Simulator

4

Швеция

FireRiskEvaluator

5

Австралия

CESARE-RISK

6

Канада

FIERASystem и FiRECAM

7

Великобритания

CRISP2





Программа FiRECAM позволяет оценивать дваосновных вида риска — риск для жизни находящихся в здании людей и ожидаемые материальныепотери от пожара. На рис. 1.14 представлена совокупность включенных в FiRECAM моделей и взаимосвязи между ними.





Рисунок 1.14 – Совокупность включенных в FiRECAM моделей 

и взаимосвязи между ними



Концепция, заложенная в FiRECAM, состоит в расчете возможных сценариев развития пожара, оценки опасности каждого сценария и оценки общего риска суммированием рисков отдельных сценариев. Для определения вероятностей сценариев используются статистические данные, а при их отсутствии — экспертные оценки. Последствия каждого сценария описываются совокупностью детерминистских моделей:

1) развития пожара;

2) распространения дыма;

3) эвакуации людей из здания;

4) реагирования пожарных подразделений;

5) оценки числа погибших;

6) оценки материального ущерба.

 Для каждоговида пожара рассматривается возможность того, что дверь из помещения будет открыта или закрыта, так что в совокупности это дает шесть видов рассчитываемых пожаров, вероятность реализации каждого из которых оценивается из статистики. Для каждого вида пожара модель развития позволяет определить зависимость от времени скорости тепловыделения, температуру в помещении и скорость образования токсичных компонент дыма (CO и CO2), а также основные времена, характеризующие появление первых признаков пожара, срабатывание системы сигнализации или активации спринклеров, время наступления объемной вспышки и время полного выгорания пожарной нагрузки. Эти данные являются входными для моделей распространения дыма и эвакуации, а также для модели распространения пожара. Таким образом, в программе FiRECAM рассчитывается нестационарное развитие опасной ситуации, включающее развитие пожара и его опасностей, поведение людей, активную роль пожарных подразделений и т. д. Большое количество используемых взаимосвязанных моделей (см. рис. 1.10) приводит к тому, что верификация каждой из них приобретает первостепенное значение. Эта задача является весьма сложной, особенно при использовании натурных испытаний, требующих значительных ресурсов. Поэтому процесс превращения исследовательской программы в практический инструмент является длительным, то есть до полной верификации всех моделей программа FiRECAM позволяет рассчитывать лишь относительный риск, т. е. сравнивать риск какого-либо проектного решения с базовым вариантом. 

Данный пример наглядно иллюстрирует, насколько трудной в практическом исполнении является задача количественной оценки пожарного риска с учетом современного состояния пожарной науки не только у нас в стране, но и в мире. 







Выводы, основание для разработки



1. В результате анализа статистики аварий и пожаров, происходящих на производственных объектах наблюдается снижение количества пожаров за последние 5 лет, однако материальный ущерб в результате пожаров и взрывов остается значительным и может составлять около 50 % от суммарного ущерба от всех пожаров. На ликвидацию последствий аварий с пожарами на производственных объектах в большинстве случаев требуются усилия и средства, значительно превышающие первоначально необходимые для осуществления профилактических мер.

2. Анализ современных информационных технологий для оценки пожарного риска на производственных объектах показал, что в них отсутствуют функции просмотра и использования интернет-картографической информации, которая позволяет рассматривать объекты защиты, производственную и селитебную зоны в интерактивном виде. 

3. Нормативная база России характеризуется явной тенденцией увеличения положений, содержащих методологию анализа риска как основы для принятия решений по обеспечению безопасности. Однако отсутствуют рекомендации для практического применения современных информационных технологий.

Разработка программы производится на основании задания на выполнение выпускной квалификационной работы, утверждённая приказом по АГПС МЧС России. На основании этого была сформулирована тема преддипломной практики, в последствии утвержденная кафедрой информационных систем и технологий.

Функциональное назначение: определение оптимального расположения новой технологической установки на основе целевой функции, которые объединяют расчеты пожарных рисков.

 Минимальные необходимые требования для нормального функционирования системы: персональный компьютер на базе процессора IntelCeleronс тактовой частотой 400MHz, 256 МБ оперативной памяти, жесткий диск      10 Гб, VGA-совместимый дисплей (рекомендуется SVGA-дисплей).

Разработка ведётся в программной среде языка программирования PHP, обеспечивающая создание надёжного приложения для работы в операционных системах Windows 98 и выше.




ГЛАВА 2. Автоматизация расчетов пожарного риска на производственных объектах



2.1 Постановка задачи на компьютерную программу по расчету пожарного риска



Основной задачей программы будет являться оценка эффективности существующих систем и методик оценки пожарного риска, а так же наблюдение за точностью существующих вероятностных величин.

Для выполнения этих задач, было решено создать систему которая может в первую очередь выполнять расчеты пожарного риска по различным моделям, при чем переход от одного вида расчета к другому не должен вызывать больших затрат времени и сил.

Во-вторых, такая система должна сохранять все исходные данные результаты, промежуточные расчеты и результаты в единой базе данных для возможности последующего анализа.

В-третьих, должно обеспечиваться постоянное накопление базы данных по авариям и ЧС на производственных объектах, для последующего выявления своих вероятностных величин и сравнении с существующими, так же в будущем такой подход обеспечит прозрачность существующих или выявленных вероятностных величин на основе общедоступной статистики.

В-четвертых, система должна быть общедоступной, что позволит каждому желающему выполнить свой экспериментальный расчет по различным моделям и предложить свои мероприятия по снижению пожарного риска на объекте, что позволит выявлять малоизвестные и возможно эффективные ходы повышения пожарной безопасности на объекте.

В-пятых, система должна быть надежна и защищена от внешнего воздействия, так как предназначена для хранения огромного количества важной информации и результатов расчетов.




2.2 Описание языка программирования



Данное программное обеспечение было создавалось как облачный сервис, поэтому в основу был взят язык серверного web-программирования PHP, специально разработанного для написания web-приложений. Аббревиатура PHP означает “HypertextPreprocessor (Препроцессор Гипертекста)". PHP позволяет создавать качественные Web-приложения за очень короткие сроки, получая программные приложения, легко модифицируемые и поддерживаемые в будущем. Значительным отличием PHP от какого-либо кода, выполняющегося на стороне клиента, является .......................