Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям  

На правах рукописи

гусев

Николай Николаевич

Методология создания и эксплуатации

информационной системы мониторинга

безопасности зданий и сооружений опасных

производственных объектов и гидротехнических сооружений

05.25.05 Ц информационные системы и процессы, правовые аспекты информатики

Автореферат диссертации на соискание ученой степени

доктора технических наук

Санкт-Петербург - 2008

Работа выполнена в Санкт-Петербургском университете Государственной противопожарной службы МЧС России.

Научный консультант:

доктор технических наук, доктор военных наук, профессор, заслуженный работник высшей школы РФ Артамонов Владимир Сергеевич

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Николаев Виктор Иванович;

доктор технических наук, старший научный сотрудник Минкин Денис Юрьевич;

доктор технических наук, профессор, заслуженный деятель науки РФ Поляков Александр Степанович

Ведущая организация:

Санкт-Петербургский государственный технологический институт (технический университет) 

Защита состоится л___ ___________ 2008 г. в л___ часов на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 205.003.02 при Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149).

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Санкт-Петербургс-кого университета ГПС МЧС России (196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149).

Автореферат разослан л___ ____________ 2008 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета Д 205.003.02

доктор технических наук, профессор И.Г. Малыгин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В основе прогноза чрезвычайных ситуаций, их социально-экономических последствий лежит мониторинг источников чрезвычайных ситуаций (ЧС), мировой опыт со всей очевидностью показывает, что самым эффективным способом снижения потерь от природных и техногенных катастроф  является их предупреждение.

256 опасных производственных объектов и 343 гидротехнических сооружений расположены на территории Санкт-Петербурга и Ленинградской области. Эти объекты несут потенциальную угрозу жителям города и области, ежедневно происходят различные аварии и ЧС, в результате которых гибнут люди. Старение техники, износ оборудования, ошибки диспетчеров, все это в сочетании с природными катаклизмами приводит к увеличению количества ЧС.

21 июля 1997 года были приняты два основополагающих Закона Российской Федерации в области безопасности сооружений: О промышленной безопасности опасных производственных объектов №116-ФЗ и О безопасности гидротехнических сооружений №117-ФЗ,  которые обязывают собственников или организации, эксплуатирующие опасные объекты, декларировать безопасность сооружений на всех стадиях их существования от проектирования до ликвидации. При составлении декларации безопасности и последующей ее экспертизе особое внимание должно быть уделено системе мониторинга за показателями состояния сооружений, на основе информации получаемой от средств контрольно-измерительной аппаратуры (КИА). К сожалению, в настоящее время эти положения не выполняются: во-первых, большинство объектов, безопасность которых подлежит мониторингу, возведено до принятия этих законов о безопасности; во-вторых, многие системы наблюдения за состоянием сооружений, которые сейчас пытаются приспособить к решению задач мониторинга за показателями состояния, были созданы до разработки критериев безопасности; в-третьих, существующие системы мониторинга были построены на принципах, разработанных в середине прошлого века, которые не в полной мере отвечают современным требованиям по обеспечению безопасности, технически устарели, а иногда и выработали свой ресурс.

Отсутствие региональной системы сбора и обобщения данных о состоянии зданий и сооружений (ЗиС) опасных производственных объектов (ОПО) и гидротехнических сооружений (ГТС), системы, которая была бы готова принять информацию о ЧС на них и способная предпринять первые управленческие решения, направленные на предотвращение возникновения ЧС, способствует увеличению времени и стоимости проведения ликвидации последствий ЧС. Без надежной информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений (ИСМБЗиС ОПОиГТС) кардинально изменить ситуацию в области предотвращения ЧС на них практически не представляется возможным.

К настоящему времени накоплен значительный опыт в разработке информационных систем для сложных организационно-технических комплексов, в том числе и в системе МЧС России - это исследования, посвященные вопросам разработки методологических и методических основ, выполненные известными учеными: Анисимовым Б.П., Артамоновым В.С., Бурковым В.Н., Искандеровым Ю.М., Литваком Б.Г., Малыгиным И.Г., Поляковым А.С., Таранцевым А.А., Цыгановым В.В. Известно также, что в работах Краснова А.В., Крейтора С.П., Кривошонка В.В., Малыха С.В., Шапошникова С.В. впервые рассмотрены информационные системы мониторинга безопасности, в том числе мониторинга и прогнозирования ЧС. Однако, в указанных трудах, как и в других известных источниках, отсутствует математическая постановка решения задач прогнозирования последствий ЧС природного и техногенного характера, произошедших на ОПОиГТС; не разработаны методики анализа и оценки риска аварий на аналогичных объектах; не рассмотрены информационные системы мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС, а также базы знаний данной предметной области; не разработана методология создания, эксплуатации и восстановления работоспособности ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Таким образом, разработка методологии создания и эксплуатации ИСМБЗиС ОПОиГТС в условиях динамичного изменения правовой базы, а также при массовом старении данных объектов и  контрольно-измерительной аппаратуры на них, является актуальной научной задачей и составляет научно-техническую проблему, имеющую важное народно-хозяйственное значение.

Цель диссертационного исследования состоит в разработке методологии создания и эксплуатации ИСМБЗиС ОПОиГТС для прогнозирования возможности и оценки вероятности возникновения и разнвития ЧС на основе всестороннего комплексного анализа опасности, с учентом ретроспективной и мониторинговой информации, а также для координации работ соответствующих территориальных служб субъекта РФ по организации и веденнию комплексного мониторинга опасности и выполнению превентивных мероприятий по предупреждению ЧС и ликвидации их последствий, устойчивости функционирования ее элементов и подсистем, на основе разработки соответствующих моделей и методов, а также разработки базы знаний соответствующей предметной области.

Объектом исследования являются системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений.

В качестве предмета исследования в диссертации рассматриваются методы создания и эксплуатации информационных систем мониторинга, методы разработки баз знаний в данной предметной области, а также модели и методы анализа риска и прогнозирования последствий ЧС.

Для достижения сформулированной цели в диссертации были поставлены и решены следующие основные задачи:

1. Проведен анализ существующих систем мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера, в т.ч.:

- анализ существующих проблем мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера;

- анализ технологий мониторинга и прогнозирования ЧС, как в системе МЧС, так и в других министерствах и ведомствах России;

- структурно-функциональный анализ предметной области мониторинга и прогнозирования ЧС, в том числе и для зданий и сооружений (ЗиС) опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений (ОПОиГТС);

- анализ проводимых мероприятия в рамках мониторинга и прогнозирования ЧС.

2. Разработаны модели прогнозирования последствий ЧС природного и техногенного характера, произошедших на ОПОиГТС, в т.ч.:

- классификация и краткая характеристика ЧС, влияющих на безопасность ЗиС ОПОиГТС;

- математические модели последствий чрезвычайных ситуаций произошедших на ЗиС ОПОиГТС для жизнедеятельности населения;

- модели прогноза риска возникновения ЧС на ЗиС ОПОиГТС;

- модели разрушения ЗиС опасных производственных объектов.

3. Разработаны методики анализа и оценки риска аварий на ОПОиГТС, в т.ч.:

- методики анализа и оценки риска аварий на ГТС;

- методика анализа риска на ОПО.

4. Рассмотрена методология создания, эксплуатации и восстановления работоспособности ИСМБЗиС ОПОиГТС, в т.ч.:

- проведен анализ нормативных, методических документов, регламентирующих необходимость создания ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- рассмотрены проблемы и вопросы создания и эксплуатации ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработан метод и средства восстановления работоспособности системы мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС.

5. Разработана ИСМБЗиС ОПОиГТС, в т.ч.:

- предложен метод применения геоинформационных технологий для мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС;

- разработана методика применения геоинформационных технологий для мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС, проведена оценка результатов ее применения;

- обоснованы основные требования к создаваемой ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработана структура ИСМБЗиС ОПОиГТС Ленинградской области, и определен порядок ее интеграции в создаваемую информационную систему мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера Главного управления (ГУ) МЧС России по Ленинградской области;

- разработаны задачи и функциональная структура создаваемого Центра мониторинга и прогнозирования (ЦМП) ГУ МЧС России по Ленинградской области (для случая решения задач мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС).

6. Разработана база знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС, в т.ч.:

- рассмотрены особенности создания базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- предложен метод выявления знаний для создания базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- предложен метод извлечения знаний для создания базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработаны средства представления знаний в базе знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- рассмотрены верификация и особенности тестирования базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработана структура базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Как видно из поставленной цели и задач, ИСМБЗиС ОПОиГТС должна работать на снижение риска для населения от возможнных ЧС природного и техногенного характера, поэтому очевидно интерпрентацию мониторинговой информации по возможным зонам ЧС в случае различных природных и техногенных катастроф и аварий на ОПОиГТС в интересах защиты населения и территорий должны производить именно региональные органы управления МЧС России.

Методы исследования. Основу методологии диссертационного исследования составили: математический аппарат теории вероятностей, математической статистики, теории надежности, теории графов, теории многофакторных экспериментов, теории систем и оптимального управления, теории множеств, а также методы теории систем, теории искусственного интеллекта, квалиметрии, теории принятия решений и математического моделирования.

Кроме того, в процессе работы над диссертационным исследованием использовались Указы Президента РФ, Законы РФ, Постановления Правительства РФ, другие правовые и нормативные документы.

В своих исследованиях автор опирался на собственный практический опыт и материалы, собранные самостоятельно за время работы на научно-исследовательских должностях в Военном инженерном краснознаменном институте им. А.Ф. Можайского (1981-1990 г.), в Департаменте государственного контроля и перспективного развития в сфере природопользования и охраны окружающей среды МПР России по Северо-Западному федеральному округу (2003Ц2004 г.), а также в ООО Научно-производственная фирма ЛИДИНГ (1999Ц2003 и 2004-2008 г.).

Основные положения, выносимые на защиту.

1. Модели прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, произошедших на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях.

2. Метод и средства восстановления работоспособности системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений.

3. Методики анализа и оценки риска аварий на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях.

4. Информационная система мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений.

5. База знаний информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений.

Научная новизна полученных результатов:

1. Предложенные в работе модели прогнозирования последствий ЧС природного и техногенного характера, произошедших на ОПОиГТС, позволяют определить:

последствия ЧС произошедших на ОПОиГТС для жизнедеятельности населения, на основе распределения опасных событий во времени (частота реализации) и по ущербу;

риск возникновения ЧС на ОПОиГТС на основе метода прогноза (оценки на определенный момент или интервал времени в будущем) рисков ЧС;

характер разрушений зданий и сооружений ОПО на основе законов разрушения, и характер поражения людей при ЧС, произошедших на этих объектах.

2. Предложенный в работе метод и средства восстановления работоспособности системы мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС позволяют не только реанимировать струнные датчики с нестабильными показаниями, но и достаточно уверенно получить необходимые параметры импульсов их возбуждения. Разработан и внедрен в серийное производство прибор УДК-01, основные технические решения которого защищены авторскими свидетельствами на изобретения.

3. Методики анализа и оценки риска аварий на ОПОиГТС позволяют проанализировать и оценить возможные риски аварий на основе новых, не используемых другими авторами, методов оценки и анализа риска.

4. Разработана ИСМБЗиС ОПОиГТС с необходимым системно-аппарат-ным, программно-аналитическим и научно-методическим обеспечением для сбора информации и прогноза возникновения и развития ЧС.

5. Новизна разработанной базы знаний (БЗ) ИСМБЗиС ОПОиГТС заключается:

• в возможности выявления особенностей создания БЗ для ИСМБЗиС ОПОиГТС и формировании совокупности требований, предъявляемых к ней;
• в разработке метода выявления и извлечения знаний, учитывающих специфику формализации знаний предметной области мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС и улучшающих временные характеристики создания БЗ, показаны преимущества предложенного подхода;
• в применении средств на основе семантических графов с оболочками, позволивших унифицировать представление знаний и манипулирование ими в БЗ для ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- в разработке нового метода определения эффективности БЗ для ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Теоретическая значимость результатов исследования заключается в разработке совокупности теоретических положений важной области мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС, в частности:

- расширение и углубление имеющихся знаний о методах создания и эксплуатации ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработка моделей и методик анализа риска и прогнозирования последствий ЧС природного и техногенного характера, произошедших на ОПОиГТС;

- разработка теории применения уникального метода восстановления работоспособности систем мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС;

- разработка теоретических основ построения ИСМБЗиС ОПОиГТС, обоснования её состава и научно-методического обеспечения;

- разработка теоретических особенностей создания базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Изложенные модели и методы также являются теоретической основой прогнозирования последствий ЧС, произошедших на ОПОиГТС.

Практическая значимость исследования состоит в том, что:

1. Разработаны модели прогнозирования последствий ЧС природного и техногенного характера, произошедших на ОПОиГТС, с учетом их значимости для жизнедеятельности населения. Приведённые подходы дают возможность создать математические модели прогнозирования последствий конкретных ЧС, произошедших на ОПОиГТС, на основе единой научно-методической базы.

2. Предложены  метод и средства восстановления работоспособности системы мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС, которые позволяют реанимировать струнные датчики с нестабильными показаниями путем обеспечения подбора параметров импульса возбуждения для каждого преобразователя индивидуально. Метод, реализованный автором в разработках Научно-произ-водственной фирмы ЛИДИНГ, позволяет:

- вернуть в состав измерений до 60% струнных преобразователей, ранее считавшихся неработоспособными, т.е. увеличить на 60% достоверность оценки безопасности ответственных объектов и сооружений;

- принимая во внимание, что стоимость одного канала измерения систем мониторинга ЗиС ОПОиГТС составляет от 30.000 до 300.000 рублей, внедрение предложенного способа обеспечивает существенный экономический эффект, исчисляемый в масштабах страны десятками миллиардов рублей.

3. Разработаны методики анализа и оценки риска аварий на ОПОиГТС, которые позволяют с достаточной точностью осуществлять вычисление и оценку риска, определение его значимости, вырабатывать рекомендации по уменьшению риска, проводить оценку эксплуатационной надежности и безопасности ЗиС ОПОиГТС.

4. На примере Ленинградской области разработана ИСМБЗиС ОПОиГТС, осуществлена ее интеграция в структуру создаваемой системы мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций ГУ МЧС Роснсии по Ленинградской области. Разработаны предложения по совершенствованию структуры и функционирования ЦМП ГУ МЧС России по Ленинградской области. Для повышения эффективности решения оперативных задач в едином ЦМП ГУ МЧС России по Ленинградской области предлагается использовать разработанную в работе информационную систему поддержки принятия управленческих решений руководителем (начальником) Управления гражданской защиты ГУ МЧС России по Ленинградской области.

5. Разработана база знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС, использование которой значительно повышает эффективность мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС. БЗ может быть использована при разработке интеллектуальных систем различных классов (экспертных систем, диалоговых систем, систем поддержки принятия решений и т.д.), при подготовке и обучении специалистов в области применения новых информационных технологий для совершенствования мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС.

Апробация работы. Научные результаты, полученные в исследовании, докладывались и обсуждались на 6 международных, 3 всесоюзных и 2 всероссийских конференциях и конгрессах:

всесоюзной научно-технической конференции Применение методов и средств тензометрии для измерения механических параметров, Пенза, 17Ц19 ноября 1982 г.;

всесоюзной научно-технической конференции Актуальные проблемы повышения эффективности и качества проектирования, строительства и эксплуатации инженерно-строительного оборудования космических комплексов, Ленинград, 10-12 декабря 1985 г.;

V всесоюзной научно-технической конференции Экспериментальные исследования инженерных сооружений, Новополоцк, 20-22 мая 1986 г.;

I всероссийском Конгрессе работников водного хозяйства, Москва, 9-10 декабря 2003 г.;

международной научно-практической конференции Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях, Санкт-Петербург, 27-28 октября 2004 г.;

международной конференции КТИФ Пожарная охрана Мира. Расширение функций и задач, Санкт-Петербург, 14 октября 2005 г.;

международной научно-практической конференции Актуальные проблемы защиты населения и территорий от пожаров и катастроф, Санкт-Петербург, 21 июня 2006 г.;

международной научно-практической конференции Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, Санкт-Петербург, 14 сентября 2006 г.;

II всероссийской научно-практической конференции Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму, Санкт-Петербург, 16 мая 2007 г.;

VI международной научно-практической конференции Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, Санкт-Петербург, 19 октября 2007 г.;

III международной научно-практической конференции Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам, 30-31 октября 2007 г.

Публикации. Основные результаты диссертационного исследования нашли отражение в 1 монографии, 9 изобретениях, 10 статьях, опубликованных в ведущих научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ, в 8 статьях во всероссийских, региональных и ведомственных научных журналах и изданиях (в том числе, 2 ДСП), в 11 публикациях в материалах международных конференций и 6 докладов на всероссийских и региональных конференциях, а также в 13 Отчетах о НИР (ДСП). Всего по теме диссертации имеется 58 публикаций.

Реализация. Научные результаты нашли практическое применение в Северо-Западном региональном центре МЧС России, в Главном управлении МЧС России по Ленинградской области и в Главном управлении МЧС России по Санкт-Петербургу, в ООО Научно-производственная фирма ЛИДИНГ, в ООО Инженерно-консалтинговый центр Промтехбезопасность, в ООО Научно-технический центр Экотехцентр, в ООО Научно-технический Центр Экспертсервис, а также в образовательном процессе Санкт-Петер-бургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России и Военно-Космической Академии им. А.Ф. Можайского, что подтверждено актами о реализации.

Результаты диссертационного исследования использовались автором в 13 отчетах о НИР, защищены 9-ю авторскими свидетельствами на изобретения и отмечены медалями ВДНХ СССР (в 1987 году - серебренная медаль, в 1989 году - золотая медаль), а также внедрены в следующих системах мониторинга и контроля безопасности ЗиС ОПОиГТС:

- система контроля за состоянием стартовых космических комплексов космодрома Байконур, 1980-1991 г.;

- система мониторинга за состоянием железнодорожных мостов Забайкальской и Октябрьской  железных дорог, 1993 г.;

- система мониторинга за состоянием ГТС ГУП Водоканал Санкт-Петербурга, 1993-1994 г.;

- система контроля (мониторинга) состояния Санкт-Петербургской телебашни, 1995 г.;

- система мониторинга за состоянием ГТС ОАО Бокситогорский глинозем, 2001 г.;

- система мониторинга за состоянием комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений, 2004 г.;

- система (контроля) мониторинга за состоянием ГТС ОАО НК Роснефть - Архангельскнефтепродукт, 2004 г.;

- система (контроля) мониторинга за состоянием шламонакопителей ОАО Архангельский ЦБК, 2005 г.;

- система (контроля) мониторинга за состоянием ГТС Сургутских ГРЭС-1 и ГРЭС-2, 2005 г.;

- система (контроля) мониторинга за состоянием причала ООО Нордстрой в Шлиссельбурге, 2005 г.;

- система (контроля) мониторинга за состоянием причала №21 Морского порта Санкт-Петербурга, 2005 г.;

- система мониторинга за состоянием плавучего причала рейдовой стоянки №6 в Угольной гавани Морского порта Санкт-Петербурга, 2006 г.

Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, 6 глав, заключения, списка литературы и приложения. Объем диссертации 473 стр., в том числе 457 стр. основного текста с учетом 36 рисунков и 23 таблиц, 29 стр. списка литературы из 247 наименований и приложения на 15 стр.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Воавведении обосновывается выбор темы диссертации, ее актуальность, цели, задачи, объект и предмет исследования, научная новизна, теоретическая и практическая значимость, апробация и результаты исследования, выносимые на защиту.

В первой главе приведен критический анализ существующих систем мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера.

В соответствии с Федеральным законом от 21 декабря 1994 года О защите населения и территорий от ЧС природного и техногенного характера № 68-ФЗ одной из основных зандач Единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС) явнляются прогнозирование и оценка социально-экономических последствий ЧС, а также сбор, обработка, обмен и выдача информации в области защиты населения и территорий от ЧС. Решение задач прогнозирования ЧС возлаганется на территориальные и функциональные подсистемы МЧС России.

В главе обоснована необходимость создания Единой государственной системы компнлексного мониторинга (ЕГСКМ) под эгидой МЧС России. Разрабатываемая автором ИСМБЗиС ОПОиГТС должна стать информационно-тех-нической подсистемой ЕГСКМ.

Проведен структурно-функциональный анализ предметной области мониторинга и прогнозирования ЧС. Выделены следующие классы функций управления мониторингом и прогнозированием ЧС: сбор информации; обработка информации; прогнозирование; оценка обстановки; подготовка данных для принятия решения; принятие решений; доведение информации до потребителей; контроль исполнения принятых решений; накопление опыта проведения необходимых мероприятий (операций).

Рассмотрены мероприятия, проводимые в рамках мониторинга и прогнозирования ЧС. В основе мер по предупреждению чрезвычайных ситуаций (снижению риснка их возникновения) и уменьшению возможных потерь и ущерба от них (уменьшению масштабов ЧС) лежат конкретные превеннтивные мероприятия научного, инженерно-технического и технологического характера, осуществляемые по видам природных и техногенных опасностей и угроз. Значительная часть этих мероприятий проводится в рамках инженерной, радиационной, химической, медицинской, медико-биологической и противонпожарной защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.

Установлено, что большинство ОПОиГТС, безопасность которых подлежит мониторингу, возведено до принятия законов об их безопасности, многие системы наблюдения за состоянием сооружений, которые сейчас пытаются приспособить к решению задач мониторинга за показателями состояния, были созданы до разработки современных критериев безопасности, существующие системы мониторинга, построенные на принципах, разработанных в середине прошлого века, не в полной мере отвечают современным требованиям по обеспечению безопасности, технически устарели, а иногда и выработали свой ресурс. Отсутствуют региональные системы сбора и обобщения данных о состоянии ЗиС ОПОиГТС, что способствует увеличению времени и стоимости проведения ликвидации последствий ЧС.

В главе рассмотрены существующие технологии мониторинга и прогнозирования ЧС в системе МЧС России, а также других министерств и ведомств.

Во второй главе разработаны модели прогнозирования последствий ЧС природного и техногенного характера, произошедших на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях.

В главе проведена классификация и краткая характеристика ЧС, влияющих на безопасность ЗиС ОПОиГТС, которые классифицируются по следующим основным признакам: сфере возникновения (техногенные, природные, экологические), ведомственной принадлежности и масштабу возможных последствий.

В рамках, предложенных в главе математических моделей последствий ЧС, произошедших на ОПОиГТС, для жизнедеятельности населения рассмотрены модели анализа риска. Анализ риска для населения и территорий от ЧС, произошедших на ОПОиГТС, основан на использовании различных концепций, методов и методик. Рассмотрен методический аппарат анализа рисков для населения и территорий от ЧС, произошедших на ОПОиГТС. При этом основными элементами, входящими в систему анализа, являются источник опасности, опасное событие и поражающие факторы, объект воздействия и ущерб. Под опасным понимается такое событие (авария, катастрофа, природное явление), которое приводит к формированию поражающих факторов для населения, объектов техносферы и природной среды. Рассмотрена область применения методов оценки риска, которые в общем случае делятся на феноменологические, детерминистские и вероятностные.

Показателем риска разрушения конкретного невосстанавливаемого здания и/или сооружения ОПОиГТС для рассматриваемого интервала времени является вероятность Q0(Δt) хотя бы одной реализации опасного события. В качестве примера последствий ЧС, произошедшего на опасном производственном объекте или гидротехническом сооружении для жизнедеятельности населения, можно привести индивидуальную вероятность смерти, так как для отдельно взятого человека такое событие, как смерть, не может происходить более одного раза за любой промежуток времени, т.е. характеризуется только вероятностью наступления. Если в формуле:

, (1)

где P(H0) = Q(Δt), P(H1) = 1 - Q(Δt); 

принять w0 = 1, a  w1 = 0, то показателем риска смерти будет вероятность Q0(Δt) хотя бы одной реализации опасного события за рассматриваемый интервал времени (при условии его нахождения в зоне поражения). При наличии ряда опасных событий риски от них складываются, а вероятность Q0(Δt)  увеличивается, асимптотически приближаясь к 1.

Рассмотрим систему более высокого уровня, включающую такое число объектов, что вероятность двух и более воздействий опасных факторов на один и тот же объект пренебрежимо мала. Для такой системы происходит накопление ущерба от отдельных реализаций опасного события и в качестве показателя риска следует использовать:

,  (2)

где wi  - ущерб от i Цго опасного события;

a(Δt) - математическое ожидание числа событий за год,

W - средний ущерб при реализации опасного события.

Таким образом, показателями частоты наступления опасного события при анализе риска являются вероятность Q0(Δt) хотя бы одной реализации за год или интенсивность реализации события λ, 1/год.

Для пуассоновского потока время T между событиями подчиняется экспоненциальному закону, т. е. вероятность хотя бы одной реализанции за время Δt вычисляется по формуле:

Qo(Δt) = 1 - Р(0) = 1 - ехр(-λΔt), (3)

где а(Δt) = λΔt Ч параметр распределения Пуассона (среднее число а(Δt)  = M[ξ] реализации в течение времени λΔt).

Соотношение (3) используется для определения частоты наступленния невосполнимого ущерба для конкретного объекта (субъекта), нанпример, индивидуальной вероятности смерти для человека.

С увеличением Δt возрастает и число событий. Когда a(Δt), раснпределение Пуассона приближается к нормальному с параметрами M(ξ) и D(ξ).

Практически нормальным приближением пользуются при a(Δt) > 100. Оно полезно для получения гарантированных оценок риска методами доверительного оценивания.

Для редких событий (например, тяжелых радиационных аварий типа Чернобыльской, трансграничных чрезвычайных ситуаций), когда a(Δt) < 1 (практически при a(Δt) < 0,1), приближенно можно считать, что

Q0(Δt) a(Δt) = λ (Δt).  (4)

Таким образом, показатели частоты наступления редких событий для конкретного объекта и системы из нескольких объектов совпадают. Наиболее общим показателем частоты опасного события является интенсивность его реализации λ, 1/год. Имея модель динамики интенсивности λ(t), можно прогнозировать частоту в случае, когда поток реализации опасного события является нестационарным.

В главе проведена классификация опасных событий с помощью распределения по ущербу. Если возможный  ущерб wк (k = 1, ..., N) от реализации опасного события представить как выборочные значения некоторой случайной величины W, то при Δt получим (в неизменных условиях) генеральную совокупность, которой принадлежит статистика опасных событий за год. Самой общей вероятностной характеристикой этой случайной величины является  функция распределения:

F(w) = P(W < w) =f(w)dw, w(0,),  (5)

где  f(w) - плотность распределения вероятностей случайной величины W.

Как в формуле (2), так и в (5) при оценке (прогнозе) в качестве w в общем случае следует использовать средний ущерб от реализации (опасного события):

w =wf(w)dw, (6)

вычисляемый при наличии выборочных значений по формуле:

w =wipi,  (7)

где рi Ч частота реализации опасного события с размером ущерба wi.

Анализ последствий различных опасных событий показывает, что удовлетворительное описание распределения опасных событий по размеру  ущерба достигается при использовании распределений с тяжелыми правыми хвостами, в частности, таких широко использующихся распределений, как усеченное нормальное, логарифмически нормальное, распределение Вейбулла и ряд других. 

Опасные события могут классифицироваться по степени тяжести последствий на классы. Так, ЧС природного и техногенного характера делятся на т = 6 классов: местные, локальные, территориальные, региональные, федеральные и трансграничные. При наличии распределения реализации опасного события по ущербу доля реализаций j-го (j = 1, ..., т) класса определяется соотнноше-нием:

, (8)

где и - нижнее и верхнее критериальные значения для отнесенния реализации опасного события j-му классу. Имея прогноз матемантического ожидания числа реализации а(Δt) за рассматриваемый иннтервал времени, можно оценить число реализаций, относящихся к j-му классу по степени тяжести:

.  (9)

Соотношение (9) удобно использовать для прогнозирования матенматичес-кого ожидания числа редких событий , находящихся на хвосте распределения реализации опасного события по ущербу (федеральных и трансграничных). Для решения этой задачи в соответнствии с (9) необходимы:

Х прогноз общего числа ЧС;

Х вид и параметры формы распределений ЧС по ущербу. Для усеченного нормального распределения в соответствии с (8) доля реализации опасного события, относящегося к j-му классу, вычиснляется по формуле:

, (10)

для логарифмически нормального распределения:

,  (11)

для закона Вейбулла:

. (12)

Каждый класс ЧС выделяется с помощью 4 параметров, определенных на непрерывном множестве состояний и характеризующих последствия ЧС: количество пострадавших; количество людей, у которых оказались нарушенными условия жизнедеятельности; размер материального ущерба; размер зоны распространения поражающих факторов ЧС.

В главе предложены модели прогноза риска возникновения ЧС на ОПОиГТС. Рассмотрены методы прогноза (оценки на определенный момент или интервал времени в будущем) рисков ЧС, в том числе и связанных с возникновением ЧС на ОПОиГТС, которые разделены на два вида: методы прогнозирования возникновения ЧС и методы прогнозирования последствий ЧС.

Проанализированы теоретические основы прогнозирования ЧС. Рассмотрены модели воздействия, связанные с ЧС на ОПОиГТС. Функции распределения F(x, y, ϕ) поражающих факторов и плотность распределения f(x, y, ϕ) определяют на основе статистической обработки результатов наблюдений или расчётным путём.

Рассмотрены модели разрушения зданий и сооружений опасных производственных объектов, установлено, что процесс сопротивления воздействию описывается законами разрушения и поражения F(ϕ). Законы разрушения характеризуют уязвимость сооружений, а законы поражения - уязвимость людей в зонах ЧС. Эти термины являются основными при прогнозировании последствий ЧС, произошедших на опасных производственных объектах.

Под законами разрушения сооружения понимают зависимость между вероятностью его повреждения и расстоянием до сооружения или интенсивностью проявления поражающего фактора.

В главе рассмотрены законы разрушения двух типов: вероятности наступления не менее определённой степени разрушения (повреждения) сооружений - РАi(ϕ) и вероятности наступления определённой степени разрушения (повреждения) сооружений - РВi(ϕ). Для построения кривой, аппроксимирующей вероятности наступления не менее определённой степени разрушения (повреждения) сооружений, обычно используется нормальный закон. При этом учитывается, что для одного и того же сооружения может рассматриваться не одна, а несколько степеней разрушения.

Вычисление значений вероятностей производится по формуле нормального закона:

,  (13)

где - переменная интегрирования случайной величины;

Мi, σi - математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение случайной величины для i-й степени разрушения сооружений, определяемые на основании статистической обработки результатов экспериментов и натурных данных или расчётным путём.

При определении вероятности наступления определённой степени разрушения (повреждения) сооружений учитывают теорему о полной группе событий:

= 1, (14)

где m - число рассматриваемых событий.

Учитывается, что после воздействия поражающего фактора сооружение может быть отнесено к одному из m несовместимых событий:

- оказаться целым (событие B0);

- получить 1, 2, ..., i-ую степени разрушения (повреждения) (В1, В2, ..., Вi).

В главе предложены модели поражения людей при ЧС, произошедших на опасных производственных объектах. Под законом поражения людей будем понимать зависимость между вероятностью поражения людей и интенсивностью поражающего фактора.

Параметрические законы поражения людей, размещённых в зданиях, получены на основании теоремы полной вероятности. В расчётах учитывается, что событие Сi (общие, безвозвратные, санитарные потери) может произойти при получении сооружением одной из степеней повреждения (при одной из гипотез Вi), образующих полную группу несовместимых событий. Расчёты проводятся по формуле:

Р(ϕ) =, (15)

где Р(ϕ) - вероятность поражения людей от воздействия поражающего фактора ϕ;

PBi() - вероятность наступления i-ой степени повреждения сооружения при заданном значении поражающего фактора (закон разрушения);

P(Cj / Bi) - вероятность получения людьми j-ой степени поражения при условии того, что наступила i-ая степень повреждения здания;

n - рассматриваемое число степеней повреждения здания.

Значения P(Cj / Bi) получают на основе обработки материалов о последствиях аварий и стихийных бедствий.

Рассмотрены следующие математические ожидания: математическое ожидание числа разрушенных зданий; математическое ожидание объёма завалов; математическое ожидание поражения людей.

Установлена связь точных методов прогнозирования с оперативными методами: так называемые точные методы можно значительно упростить и свести их к оперативным методам, которые могут найти применение в деятельности органов управления МЧС России. Предложена укрупнённая блок-схема прогнозирования последствий ЧС, произошедших на опасных производственных объектах.

В третьей главе разработан комплекс методик, посвященных анализу и оценке риска аварий на ОПОиГТС.

Предложена методика анализа риска аварий гидротехнических сооружений. Установлено, что анализ риска аварий ГТС является частью системного подхода к принятию политических решений, процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности аварий ГТС для жизни людей и их здоровья, ущерба имуществу и окружающей природной среде. Обеспечение безопасности ГТС и управление риском аварий ГТС включает следующие основные этапы:

0. сбор и анализ информации о ГТС;
1. анализ риска аварий ГТС;
2. оценка риска;
3. регулирование (уменьшение) риска путем разработки и осуществления мер по предупреждению аварий ГТС.

Обоснованы основные требования к проведению анализа риска аварий ГТС. Для обеспечения качества и согласованности результатов процесс анализа риска аварий ГТС должен включать следующие этапы:

4. организация и планирование работ;
5. идентификация опасностей;
6. вычисление и оценка риска, определение его значимости;
7. разработка (при необходимости) рекомендаций по уменьшению риска;
8. оформление результатов анализа риска.

Рассмотрены методы проведения анализа риска аварий ГТС, которые должны удовлетворять следующим требованиям:

метод должен быть научно обоснован и соответствовать целям анализа риска и анализируемому сооружению;

метод должен давать результаты в виде, позволяющем лучше понимать уровень риска и намечать наиболее эффективные пути его снижения;

На стадии идентификации опасностей рекомендуется использовать один или несколько из перечисленных ниже методов анализа риска:

- что будет, если ...? ( What - if?);

- проверочный лист (Check List);

- анализ опасности и работоспособности (Hazard and Operability Study-HAZOP);

- анализ воздействий и способов отказа (Failure Mode and Effects Analysis - FMEA);

- анализ воздействий, критических состояний и способов отказа
(Failure Mode, Effects and Critical Analysis - FMECA), другие эквивалентные методы.

Перечисленные методы дают структурированные логические схемы систематического использования экспертных оценок и данных о сооружении для наглядного и проверяемого анализа риска.

На стадии качественной оценки и/или вычисления (количественной оценки) риска аварий ГТС применяются графоаналитические методы - анализ дерева отказов и анализ дерева событий, причем реализация этих методов может быть как в качественной, так и в количественной форме.

В главе разработана методика оценки риска аварий, эксплуатационной надежности и безопасности ГТС. Количественную оценку вероятности аварии (риска) эксплуатируемых ГТС рекомендуется осуществлять в следующем порядке:

1. Определяется перечень наиболее лопасных факторов (опасностей), способных вызвать аварию сооружения.
2. Рассматриваются различные сценарии возможных аварий сооружения.
3. Определяются среднегодовые вероятности возникновения факторов, вызывающих аварии.
4. Устанавливаются вероятности возникновения возможных аварий при реализации факторов (опасностей) по намеченным сценариям.
5. Оцениваются риски возможных аварий сооружения по каждому из сценариев.
6. Оценивается вероятный ущерб от аварии или разрушения сооружения по сценарию с максимальным риском.
7. Оценивается мера риска.

Проведена оценка эксплуатационной надежности и безопасности ГТС. Надежность и безопасность ответственных сооружений I-III классов оценивается по результатам анализа данных натурных наблюдений за их работой и состоянием. В общем случае оценка надежности и безопасности сооружения и основания проводится методом сравнения фактических (полученных натурными наблюдениями) значений нагрузок, воздействий и контролируемых показателей их состояния с соответствующими проектными, нормативными и предельно допустимыми (критериальными) показателями.

В главе разработана методика количественной оценки риска аварий дамб ГТС, которая предназначена для определения вероятности риска аварий и может использоваться при декларировании безопасности и страховании риска ГТС (в том числе и Теплоэлектростанций). Предметом количественной оценки по данной методике являются напорные грунтовые, бетонные дамбы, в.т.ч. водосливные, ограждающие дамбы золошлакоотвалов (ЗШО). Оценка риска аварии включает следующие шаги:

а) сбор исходных данных;

б) определение условий реализации аварии;

в) определение условных вероятностей нарушения критерия надежности дамбы;

г) определение вероятностей появления i-гo условия возникновения аварии дамбы;

д) определение безусловных вероятностей нарушения критерия надежности дамбы;

е) определение обобщенной вероятности нарушения критерия надежности (вероятность риска аварии);

ж) анализ результатов расчетов.

Оценка безопасности проводится путем сопоставления рассчитанного обобщенного риска аварии с допускаемым действующими нормами уровнем риска наступления предельных состояний первой группы (Qinf). Например, для периода постоянной эксплуатации дамбы нижняя оценка допускаемого риска аварии Qinf = 510-3 1/год, а расчетные для разных сечений (секций ЗШО): 8,1210-5; 3,010-3; 2,9810-4 1/год и < Qinf, соответственно безопасность дамбы обеспечивается 3,010-3 1/год и является оценкой допускаемого риска данной аварии.

Разработана методика оценки вероятностей отказов механического оборудования (МО) ГТС, которая позволяет оценить среднегодовую вероятность отказа МО водосбросных и водопроводящих трактов ГТС. При этом следует отметить, что при декларировании безопасности ГТС под отказами МО понимаются лишь те из них, которые приводят к катастрофическим последствиям, включенным в сценарии развития аварийных ситуаций. Приведена последовательность оценки вероятности отказов МО, схематично показывающая все этапы проведения расчетов (рис. 1).

Разработана методика количественной оценки уровня безопасности эксплуатируемых ГТС, в которой перечень факторов безопасности представлен в виде иерархической структуры. После завершения расчетов для всех уровней иерархии (рис. 2) и определения уровня безопасности ГТС в целом следует:

1) выполнить анализ вклада отдельных факторов и групп факторов;

2) в случае необходимости внести коррективы в набор учитываемых факторов, их иерархию, ранжирование, оценку факторов, низших уровней иерархии, выбор расчетных формул;

3) повторить процедуру оценки уровня безопасности с использованием уточненных исходных данных и локальных характеристик безопасности;

4) сформулировать (в случае необходимости) выводы о причинах низкого уровня безопасности, необходимые для разработки мер организационно-технического характера по предотвращению аварий и разрушения эксплуатируемого ГТС.

Рис. 1. Последовательность оценки вероятностей отказов механического оборудования ГТС.

В главе предложена методика расчета инженерной обстановки при катастрофическом затоплении от разрушений ГТС. Предложен порядок расчета параметров волны прорыва. Рассмотрен пример разрушения гидроузла водохранилища в результате землетрясения. Проведена оценка возможных последствий затопления и подготовка исходных данных для планирования мероприятий по защите населения, и необходимых для построения графика движения волны прорыва.

Рис. 2. Структура факторов безопасности и схема оценки их влияния на безопасность эксплуатируемых ГТС.

Разработана методика анализа риска на опасных производственных объектах. Анализ риска аварий на ОПО (далее - анализ риска) является составной частью управления промышленной безопасностью. Анализ риска заключается в систематическом использовании всей доступной информации для идентификации опасностей и оценки риска возможных нежелательных событий. Цели и задачи анализа риска могут различаться и конкретизироваться на разных этапах жизненного цикла ОПО:

1. На этапе размещения (обоснования инвестиций или проведения предпроектных работ) или проектирования ОПО целью анализа риска, как правило, является:

выявление опасностей и априорная количественная оценка риска с учетом воздействия поражающих факторов аварии на персонал, население, имущество и окружающую природную среду;

обеспечение учета результатов при анализе приемлемости предложенных решений и выборе оптимальных вариантов размещения ОПО, применяемых технических устройств, зданий и сооружений ОПО, включая особенности окружающей местности, расположение иных объектов и экономическую эффективность;

обеспечение информацией для разработки инструкций, технологического регламента и планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на ОПО;

оценка альтернативных предложений по размещению ОПО или техническим решениям.

2. На этапе ввода в эксплуатацию (вывода из эксплуатации) ОПО целью анализа риска могут быть:

выявление опасностей и оценка последствий аварий, уточнение оценок риска, полученных на предыдущих этапах функционирования ОПО;

проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности;

разработка и уточнение инструкций по вводу в эксплуатацию (выводу из эксплуатации).

3. На этапе эксплуатации или реконструкции ОПО целью анализа риска может быть:

проверка соответствия условий эксплуатации требованиям промышленной безопасности;

уточнение информации об основных опасностях и рисках (в том числе при декларировании промышленной безопасности);

разработка рекомендаций по организации деятельности надзорных органов;

совершенствование инструкций по эксплуатации и техническому обслуживанию, планов ликвидации (локализации) аварийных ситуаций на ОПО;

оценка эффекта изменения в организационных структурах, приемах практической работы и технического обслуживания в отношении совершенствования системы управления промышленной безопасностью.

Результаты анализа риска используются при декларировании промышленной безопасности ОПО, экспертизе промышленной безопасности, обосновании технических решений по обеспечению безопасности, страховании, экономическом анализе безопасности по критериям стоимость-безопасность-выгода, оценке воздействия хозяйственной деятельности на окружающую природную среду и при других процедурах, связанных с анализом безопасности.

Основным требованием к выбору или определению критерия приемлемого риска является его обоснованность и определенность. При этом критерии приемлемого риска могут задаваться нормативной документацией, определяться на этапе планирования анализа риска и (или) в процессе получения результатов анализа. Критерии приемлемого риска следует определять исходя из совокупности условий, включающих определенные требования безопасности и количественные показатели опасности. Условие приемлемости риска может выражаться в виде условий выполнения определенных требований безопасности, в том числе количественных критериев.

В главе рассмотрены примеры применения методов анализа опасности и оценки риска опасных производственных объектов.

В четвертой главе рассмотрена методология создания, эксплуатации и восстановления работоспособности ИСМБЗиС ОПОиГТС.

В главе проанализированы нормативные и методические документы, регламентирующие порядок разработки и эксплуатации ИСМБЗиС ОПОиГТС. Определено, что необходимо дальнейшее совершенствование законодательной базы в области средств и систем мониторинга безопасности.

Установлено, что существующие на сегодняшний день средства КИА за контролем безопасности ЗиС ОПОиГТС не соответствуют требованиям Законов РФ О промышленной безопасности опасных производственных объектов №116-ФЗ и О безопасности гидротехнических сооружений №117-ФЗ в части мониторинга безопасности, а получаемые с их помощью данные не могут использоваться для оценки безопасности сооружений. Поэтому необходимо разработать региональные ИСМБЗиС ОПОиГТС, и интегрировать их в единую систему, входящую в состав РСЧС.

Необходимо отметить, что обоснованная оценка остаточного ресурса здания или сооружения после аварии возможна только на основе анализа значений нагрузок, действовавших на сооружение, и вызванных ими изменений в напряженно-деформированном состоянии несущих и ограждающих конструкций, а также в их пространственном положении. Очевидно, что наиболее ценной является информация о реакции сооружения именно в момент аварии. Однако, как правило, в момент возникновения аварии система мониторинга утрачивает свою работоспособность. Определяющим параметром при оценке остаточного эксплуатационного ресурса сооружения является максимальные и минимальные значения напряженно-деформированного состояния конструкций за время действия динамической нагрузки во время аварии, которые как раз остаются незарегистрированными.

В целях устранения указанного недостатка систем мониторинга за состо-янием сооружений автором предложено в качестве первичных преобразователей использовать датчики с механическим запоминанием максимальных (Рmax) и минимальных (Рmin) значений измеряемого параметра напряженно-деформи-рованного состояния несущих конструкций зданий и сооружений. Другими словами гарантированно получать значения Рmax и Рmin независимо от состояния источников питания систем мониторинга в момент аварии.

Пусть измеряемый (контролируемый) параметр напряженно-деформиро-ванного состояния несущих конструкций зданий и сооружений (Р) имеет некоторые максимально и минимально допустимые (предельные) значения соответственно Р+пред. и Р-пред. (см. рис. 3, а), а за все время эксплуатации здания в штатном режиме максимальные и минимальные значения измеряемого параметра достигали соответственно значений Р1max  до  Р1min.

Тогда в штатном режиме эксплуатации здания или сооружения (на интервале времени t < t1)  должны выполняться условия:

Р+пред.  > Р  > Р-пред;.

Р+пред.  > Р1max;

Р-пред.  > Р1 min. 

Пусть при возникновении аварии (момент t1) на сооружение начинает действовать динамическая нагрузка, вызывающая изменение измеряемого параметра на интервале времени t1  - t2 в диапазоне значений от Р2max  до Р2miт.

В момент времени t > t1 все элементы системы мониторинга, кроме датчиков, утрачивают свою работоспособность.

Далее на интервале времени t > t2 действие динамической нагрузки прекращается, хотя некоторое изменение в напряженно-деформированном состоянии и пространственном положении конструкций сооружения могут продолжаться.

Рис. 3. Иллюстрация работы датчика с механическим запоминанием максимальных (Рmax) и минимальных (Рmin) значений контролируемого параметра напряженно-деформированного состояния несущих конструкций ЗиС ОПОиГТС.

Пусть к моменту времени t3  в результате проведения ремонтных работ работоспособность системы мониторинга восстановлена. При использовании традиционных датчиков система мониторинга после восстановления ее работоспособности может показать, что значение контролируемого параметра Р лежит в пределах Р+пред. > Р > Р-пред (см. рис. 3, б) и конструкция находится в работоспособном состоянии. Однако на интервале времени t1  - t3  информация отсутствует, в то время как реально под действием динамической нагрузки во время аварии значения контролируемого параметра Р превысили значения Р+пред. и Р-пред и достигали значений Р2max и Р2min.

Следовательно, для получения достоверных значений измеряемого параметра напряженно-деформированного состояния несущих конструкций зданий и сооружений при аварийных ситуациях, в качестве первичных преобразователей необходимо использовать датчики с механическим запоминанием максимальных (Рmax) и минимальных (Рmin) значений измеряемого параметра в момент аварии, с обеспечением возможности регистрации текущего значения измеряемого параметра после восстановления работоспособности системы мониторинга (см. рис. 3, г).

Для снижения эффекта влияния изменения характеристик информационной сети необходимо возбуждать колебания струны  последовательностью импульсов возбуждения при условии, что период их следования То не превышает времени Т* затухания амплитуды колебания струны до значения ymin..

Выражение для амплитуды колебаний струны, возбужденных бесконечной серией импульсов силы, следующих с периодом То> Т* в момент времени ts = to - S ⋅ Т*, где  S - номер импульса, имеет вид:

, (16)

где ε - линейная плотность материала струны;

C - скорость распространения поперечной волны по струне;

F - амплитуда импульса силы возбуждения;

n  - номер гармоники;

ωn  -  круговая частота n-ой гармоники;

Кв - коэффициент, учитывающий форму импульса;

ψn  - коэффициент  затухания;

- длительность импульса возбуждения;

to  - момент генерации последнего импульса возбуждения;

- сдвиг фазы колебания струны относительно импульса возбуждения,

Rp - резонансный множитель. 

Анализ выражения (16) позволяет сделать следующие выводы:

1. Максимальное значение амплитуды колебания струны достигается при синхронизированном ( = 0) возбуждении колебаний, т.е. при соблюдении условия То = m Т1 , где m - целое число периодов Т1  колебаний струны.

2. Для поддержания на постоянном уровне максимального значения амплитуды колебаний струны, которое достигается в момент времени:

,

значение амплитуды F силы импульса запроса должно быть обратно пропорционально значению Rp .

В главе рассмотрен разработанный автором прибор УДК-01 (см. рис. 4), основные технические решения которого защищены авторскими свидетельствами на изобретения, который позволяет реанимировать струнные датчики  с нестабильными показаниями в существующих системах мониторинга.

Рис. 4. Общий вид устройства диагностики и контроля УДК-01.

Пятая глава диссертации посвящена разработке ИСМБЗиС ОПОиГТС, кроме того, рассмотрены методы, способы и средства применения геоинформационных систем (ГИС) для мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС.

Предложена методика применения геоинформационных технологий для мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС на основе применения теории нечетких множеств. Рассмотрен пример создания геоинформационного обеспечения системы учета и коннтроля наиболее опасных объектов Ленинградской области, так как многие сооружения и системы экологической и технической защиты наиболее опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений Ленинградской области нунждаются в ремонте и существенной модернизации. В связи с дефицитом ресурсов, в соответствии с методикой предложено выбирать для реконструкции именно объекты, вложение средств в реконструкцию которых даст наибольший социально-эколого-экономический эффект. При такой оценке принимаются во внимание следующие факторы (критерии): экологические, экономические, технологические и социальные.

Проведена оценка результатов применения методики на примере парного сравнения относинтельной важности критериев для двух задач с приоритетами экологии и экономики для водопропускных сооружений Комплекса защитных сооружений Санкт-Петербурга от наводнений (между г. Кронштадтом и г. Ломоносовым Ленинградской области).

В главе разработаны основные требования к создаваемой ИСМБЗиС ОПОиГТС, которые соответствуют требованиям ГОСТ 22.1.12-2005, предъявляемым к структурированным системам мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений, это требования: к структуре и функционированию, к надежности,  к безопасности, к защите информации, к защите от влияния внешних воздействий, к стандартизации и унификации,  к совместимости,  к нормативному обеспечению, к метрологическому обеспечению и эргономические требования.

В состав программного обеспечения должна входить и ГИС, предназначенные для сбора, хранения, обработки и графической визуализации географических данных. ГИС включает в себя возможность управления базами данных, инструментов растровой и векторной графики и аналитических средств.

На рис. 5 представлен примерный состав программно-технического комплекса ИСМБЗиС ОПОиГТС. Дополнительно в состав комплекса системы включены автоматизированные рабочие места (АРМ), предназначенные для актуализации картографической информации посредством редактирования геоданных и обработки данных дистанционного зондирования снимков со спутников и аэрофотосъемки. Комплекс поддерживает возможность работы с единой базой геоданных при помощи картографического сервера. Кроме того, имеется доступ к базе знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС, содержащей знания в предметной области мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС.

На рис. 6 представлена структурная схема ИСМБЗиС ОПОиГТС Ленинградской области. На рис. 7 представлена структура ЦМП ГУ МЧС России по Ленинградской области для случая решения задач мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС. Разработаны предложения по совершенствованию функционирования ЦМП ГУ МЧС по Ленинградской области.

Рис. 5. Состав программно-технического комплекса ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Для повышения эффективности решения функциональных задач в ЦМП ГУ МЧС России по Ленинградской области предлагается использовать разработанную в работе информационную систему поддержки принятия управленческих решений начальником Управления гражданской защиты ГУ МЧС Ленинградской области.

В шестой главе рассмотрена база знаний для ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Определено, что процесс создания БЗ для ИСМБЗиС ОПОиГТС разделен на два основных этапа: подготовительный этап и этап собственно создания БЗ. Содержанием подготовительного этапа являются следующие основные процедуры: формулирование проблемы; формирование группы разработчиков; выбор инструментальных средств; оценка требуемых ресурсов; планирование осуществления разработки БЗ. Содержанием этапа разработки БЗ являются следующие основные процедуры: выявление знаний; извлечение знаний и их структурирование; представление знаний; реализация БЗ; верификация БЗ. Таким образом, в результате проведенной декомпозиции формируется общая структура процесса создания БЗ с характерными для нее элементами и связями между ними.

Рис. 6. Структурная схема ИСМБЗиС ОПОиГТС Ленинградской области.

Рис. 7. Структура ЦМП ГУ МЧС России по Ленинградской области (для случая решения задач мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС).

Выявление знаний для выделенного фрагмента (объекта, процесса) предметной области ИСМБЗиС ОПОиГТС заключается в определении и выборе соответствующих источников знаний. Для этого разработан обобщенный метод ключевых концептов (слов и образов), который предназначен для выявления неодушевленных источников знаний - книг (учебников, справочников и т.п.), отчетов, руководящих документов, инструкций, планов, карт, а также различных магнитных носителей информации (видео- и аудиокассет, дискет, компакт-дисков и т.п.), имеющих отношение к выделенному фрагменту предметной области ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Знания предметной области ИСМБЗиС ОПОиГТС описываются с помощью соответствующих понятий и отношений между ними. В инженерии знаний такому описанию сопоставляется, как правило, одно из самых универсальных представлений знаний - представление в виде семантической сети. В работе предложено использовать конструктивный формализм, основанный на семантических графах с оболочками:

GRO = , (17)

где V = {Vi}Ii=1 - множество вершин графа GRO;

S = {Sj}Jj=1 - множество дуг (связей) графа GRO;

Q = {Qk}kk=1 - множество оболочек графа GRO.

Вершиной Vi ∈ V называется конструктивный элемент графа GRO, соответствующий понятиям предметной области, описываемой этим GRO. Каждая вершина Vi может иметь соответствующий тип:

V ={Vi = }Ii=1, (18)

где Vk - корневая вершина; Vl - лист-вершина;  Vp - промежуточная вершина; Vz - изолированная вершина.

Построенное таким образом множество вершины V и представленное в виде таблицы, позволяет осуществлять описание понятий предметной области. Введенное с помощью таблицы множество дуг S обеспечивает возможность описания любого отношения между понятиями предметной области. Оболочка Qk ∈ Q - это конструктивный элемент графа GRO, соответствующий сложным понятиям, описываемым через другие понятия и отношения между ними.

Средствами манипулирования знаниями является совокупность операций на семантических графах с оболочками, поскольку они являются основным формализмом представления знаний в БЗ для ИСМБЗиС ОПОиГТС. Следуя табличному представлению конструктивных элементов семантического графа с оболочками, совокупность указанных операций будут составлять операции на таблицах вершин, дуг и оболочек.

Эта информация представляет собой огромный объем сведений различного характера, отражающих все основные параметры и характеристики деятельности и состояния узлов. Чтобы пользоваться подобной информацией необходимо создание прототипа фрагмента базы знаний для ИСМБЗиС ОПОиГТС, реализованной на средствах новых информационных технологий, ориентированной на непрограммирующего пользователя. Структура подобного фрагмента для ОПО представлена на рис. 8.

Рис. 8. Структура фрагмента БЗ для ИСМБЗиС ОПО.

На основе системного анализа выявленных источников знаний всю информацию можно структурировать по трем уровням иерархии. К первому уровню относится информация о принадлежности узлов ИСМБЗиС ОПО к соответствующему кластеру. Ко второму уровню относится содержательная информация об узле, т.е. о ИСМБЗиС конкретного ОПО или ГТС. К третьему уровню относится информация о состоянии узла (т.е. объекта или сооружения), об изменениях и дополнениях, произошедших за определенный период и т.д. В соответствии с такой системой классификации все знания третьего уровня сводятся в таблицы определенного вида, которые в иерархии образуют уже знания

второго уровня. Знания второго уровня в совокупности образуют знания первого уровня. Таким образом, формально фрагмент БЗ для ИСМБЗиС ОПОиГТС представляется в виде реляционно-иерархической модели, которая обеспечивает выполнение требований по информационной совместимости различных уровней, а также эффективное представление с помощью семантических графов с оболочками (см. рис. 9).

Рис. 9. Иерархия знаний о состоянии узлов ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Программная реализация прототипа фрагмента БЗ осуществляется в среде программирования С++. Для сокращения объема информации, хранимой в файлах БЗ, создана специальная система словарей и справочников, позволяющая через механизм перекрестных ссылок исключить необходимость дублирования информации, а также организовать контроль за вводимой информацией. Взаимодействие пользователя с программным комплексом осуществляется в диалоговом режиме на ограниченном профессиональном естественном языке на основе системы регламентированного  диалога, основанного на использовании иерархических меню - модификации структуры диалога типа вопрос-ответ, когда справочная информация автоматически отображается на экране монитора до запроса возможных вариантов ответа.

Таким образом, разработанные в главе методы реально обеспечивают создание БЗ для предметной области ИСМБЗиС ОПОиГТС.

Вазаключении приводятся основные выводы и результаты диссертационной работы.

В приложении приведены фотоснимки, аэрофотоснимки и снимки с космоса некоторых ОПОиГТС.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В результате проведенного исследования решена важная научно-техни-ческая проблема, имеющая важное народно-хозяйственное значение и заключающаяся в разработке методологии создания и эксплуатации информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений в условиях динамичного изменения правовой базы, а также при массовом старении данных объектов и  контрольно-измерительной аппаратуры на них.

При выполнении данной работы проведен системный анализ существующих систем мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера. Рассмотрены проблемы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера. В качестве примера приведены технологии мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций, применяемые в системе МЧС России. Проведен структурно-функциональный анализ предметной области мониторинга и прогнозирования ЧС, а также анализ существующих систем мониторинга и прогнозирования чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, разработанных в различных ведомствах России. Рассмотрены необходимые мероприятия в рамках мониторинга и прогнозирования ЧС на ОПОиГТС.

Получены следующие основные результаты:

1. Модели прогнозирования последствий ЧС природного и техногенного характера, произошедших на ОПОиГТС. В рамках данного результата:

- проведена классификация и краткая характеристика ЧС, влияющих на безопасность ЗиС ОПОиГТС;

- разработаны математические модели последствий ЧС, произошедших на ОПОиГТС для жизнедеятельности населения;

- разработаны модели прогноза риска возникновения ЧС на ОПОиГТС;

- разработаны модели разрушения зданий и сооружений опасных производственных объектов.

2.  Метод и средства восстановления работоспособности системы мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС. В рамках данного результата:

- проведен анализ нормативных и методических документов регламентирующих необходимость создания единой ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- рассмотрены существующие проблемы создания и эксплуатации ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработаны метод и средства восстановления работоспособности системы мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС, которые позволяют реанимировать струнные датчики с нестабильными показаниями путем обеспечения подбора параметров импульса возбуждения для каждого преобразователя индивидуально.

3. Методики анализа и оценки риска аварий на ОПОиГТС. В рамках данного результата разработаны:

3.1. Методики анализа и оценки риска аварий на ГТС, в том числе:

- методика анализа риска аварий ГТС;

- методика оценки риска аварий, эксплуатационной надежности и безопасности ГТС;

- методика количественной оценки риска аварий дамб ГТС;

- методика оценки вероятностей отказов механического оборудования ГТС;

- методика количественной оценки уровня безопасности эксплуатируемых ГТС;

- методика расчета инженерной обстановки при катастрофическом затоплении от разрушений ГТС.

3.2. Методика анализа риска на опасных производственных объектах.

4. ИСМБЗиС ОПОиГТС. В рамках данного результата:

- предложен метод применения геоинформационных технологий для мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС;

- разработана методика применения геоинформационных технологий для мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС, проведена оценка результатов ее применения;

- обоснованы основные требования к создаваемой ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработана структура ИСМБЗиС ОПОиГТС Ленинградской области, и определен порядок ее интеграции в создаваемую информационную систему мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера ГУ МЧС России по Ленинградской области;

- разработаны задачи и функциональная структура создаваемого ЦМП ГУ МЧС России по Ленинградской области (для случая решения задач мониторинга безопасности ЗиС ОПОиГТС);

- разработаны предложения по совершенствованию структуры и функционирования ЦМП ГУ МЧС России по Ленинградской области;

- разработана информационная система поддержки принятия управленческих решений начальником Управления гражданской защиты ГУ МЧС России по Ленинградской области.

4. База знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС. В рамках данного результата:

- проанализированы особенности создания базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработан метод выявление знаний для создания базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- предложен метод извлечения знаний для создания базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработаны средства представления знаний в базе знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- рассмотрены верификация и особенности тестирования базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС;

- разработана структура базы знаний ИСМБЗиС ОПОиГТС.

В целом совокупность полученных в диссертации теоретических и практических результатов позволяет сделать вывод о том, что цель исследований достигнута, сформулированная проблема решена.

Основные положения диссертации опубликованы в 58 работах, основными из которых являются:

Монография:

1. Артамонов В.С., Гусев Н.Н., Малыгин И.Г. Методология создания и эксплуатации информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений. Монография. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2007. 29,6/16,0 п.л.

Статьи в ведущих научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ:

2. Артамонов В.С., Гусев Н.Н. Совершенствование нормативных, правовых актов в области мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Вестник Санкт-Петербургского университета МВД России, №31. СПб.: СПбУ МВД России, 2006.  0,6/0,4 п.л.
3. Артамонов В.С., Гусев Н.Н. Вопросы разработки и эксплуатации региональной информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Вестник Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России №3(14), 2006. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России. 2006. 1,5/0,8 п.л.
4. Гусев Н.Н. Модель и методика расчета инженерной обстановки при катастрофическом затоплении от разрушений гидротехнических сооружений // Вестник Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России №3(14), научное приложение. 2006. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России. 2006. 1,1 п.л.
5. Гусев Н.Н. Верификация и особенности тестирования базы знаний информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Вестник Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России №4(15), 2006. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России. 2006. 1,3 п.л.
6. Артамонов В.С., Гусев Н.Н. Модели и методики анализа риска и прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, произошедших на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях // Вестник Санкт-Петербургского института ГПС МЧС России №4(15), 2006. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России. 2006. 1,3 / 0,8 п.л.
7. Артамонов В.С., Гусев Н.Н. Проблемные вопросы создания и эксплуатации информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Научно-аналитический журнал Проблемы управления рисками в техносфере №1, 2007 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2007. 1,1 / 0,7 п.л.
8. Гусев Н.Н. Автоматизация систем контроля взрывобезопасности зданий и сооружений производственных объектов и гидротехнических сооружений // Научно-технический журнал Пожаровзрывобезопасность №2, 2007 г. М.: Пожнаука, 2007. 1,0 п.л.
9. Гусев Н.Н. Методики анализа и оценки риска аварий на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях // Научно-аналитический журнал Проблемы управления рисками в техносфере №2, 2007 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2007. 0,9 п.л.
10. Бахарев К.С., Гусев Н.Н., Малыгин И.Г. Проблемные вопросы создания региональной информационной системы мониторинга гидротехнических сооружений, объектов водозабора и водоочистки // Научно-технический журнал Пожаровзрывобезопасность №3, 2007 г. М.: Пожнаука, 2007.  1,3 / 0,6 п.л..
11. Артамонов В.С., Гусев Н.Н. Модели прогноза риска возникновения чрезвычайных ситуаций на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях // Научно-аналитический журнал Проблемы управления рисками в техносфере №3-4, 2007 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2007. 1,2 / 0,8 п.л.

Изобретения:

12. Гусев Н.Н., Мильчаков В.А. Авторское свидетельство 972214 СССР, МКИ4 G01C9/22. Измерительный сосуд гидродинамического нивелира. -№3289606/18-10; заявл. 22.05.81 г.; опубл. 07.11.82 г. Бюл. №41.
13. Гусев Н.Н., Пудов А.И. Авторское Свидетельство 1154561 СССР, МКИ4 G01L 1/10. Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны. - № 3698858 /24-10; заявл. 24.11.83 г.; опубл. 07.05.85 г. Бюл. №17.
14. Гусев Н.Н., Сколотий М.С., Некрасов С.М. Авторское Свидетельство 1278630 СССР, МКИ4 G01L 1/10. Устройство для измерения динамических напряжений в бетоне. - № 3889926/24-10; заявл. 29.04.85 г.: опубл. 23.12.86 г., Бюл. № 47.
15. Гусев Н.Н. Авторское Свидетельство. 1281929 СССР, МКИ4 G01L 1/10. Автогенератор струнного преобразователя. - № 3897491/24-10; заявл. 21.05.85 г.; опубл. 07.01.87 г. Бюл. № 1.
16. Гусев Н.Н., Беляев В.А. Авторское Свидетельство 1224618 СССР, МКИ4 G01L 1/10. Струнный генератор. - № 3814991/24-10; заявл. 20.11.84 г.; опубл. 15.04.86 г. Бюл. № 14.
17. Гусев Н.Н. Авторское Свидетельство 1654683 СССР, МКИ4 G01L 1/10. Струнный датчик. - № 4615464; Заявл. 02.12.88 г.; опубл. 09.01.87 г. Бюл. № 3.
18. Гусев Н.Н. Авторское Свидетельство. 14517551 СССР, МКИ4 G01L 1/10. Устройство для возбуждения непрерывных колебаний струны. - № 4227392; заявл. 03.10.87 г.; опубл. 15.01.89 г. Бюл. № 2.
19. Гусев Н.Н., Яруничев А.В. Авторское Свидетельство 1675692 СССР, МКИ4 G01L 1/10. Устройство для измерения динамических напряжений в бетоне. - № 4715527; заявл. 23.05.89 г., опубл. 07.09.89 г. Бюл. № 33.
20. Гусев Н.Н., Бобровников С.А. Авторское Свидетельство. 1418582 СССР, МКИ4 G01L 1/10. Струнный датчик. - № 4178597; заявл. 06.11.86 г.; опубл. 23.08.88 г. Бюл. № 31.

Статьи во всероссийских, региональных и ведомственных научных журналах и изданиях:

21. Гусев Н.Н. Средства измерения динамических величин на основе струнных преобразователей с импульсным способом возбуждения // Сборник трудов НИС Гидропроект, Вып. 264. М.: ВНИИ Гидропроект, 1985. ДСП. 0,8 п.л.
22. Гусев Н.Н. Измерение динамических напряжений в элементах строительных конструкций специальных сооружений при действии динамических нагрузок // Научно-технический сборник Проблемы повышения эффективности и качества строительства и эксплуатации сооружений и систем. Вып. 608. Л.: ВИКИ, 1986. ДСП. 0,9 п.л.
23. Гусев Н.Н. Проблемные вопросы создания и эксплуатации систем контроля безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Журнал Жизнь и безопасность, № 3-4. СПб.: 2004. 1,1 п.л.
24. Гусев Н.Н. Оценка последствий чрезвычайных ситуаций произошедших на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях для жизнедеятельности населения // Журнал Жизнь и безопасность, № 2. СПб.: 2005. 0,7 п.л.
25. Гусев Н.Н., Исхаков Ш.Ш. Безопасность градостроительства в тектонически-активных районах // Научно-технический журнал Берг коллегия, №3(30). СПб.: 2006. 1,0 / 0,6 п.л.
26. Гусев Н.Н., Головин В.А., Исхаков Ш.Ш., Кишик В.В., Павлов Е.П. Основные направления работ по оснащению технически сложных объектов и сооружений, связанных с массовым пребыванием людей, системой мониторинга состояния строительных конструкций // Научно-технический журнал Берг коллегия, №6(33). СПб.: 2006. 1,3 / 0,4 п.л.
27. Гусев Н.Н. Адаптация существующих систем мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений к работе в аварийных ситуациях // XXI век: Человек. Общество. Наука. 2(1)-07. Сборник научных статей. СПб.: Военная академия связи, СЗФ ВНИИ МВД России, 2007. 0,6 п.л.
28. Гусев Н.Н. Метод и средства восстановления работоспособности систем мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций // XXI век: Человек. Общество. Наука. 2(2)-07. Сборник научных статей. СПб.: Военная академия связи, СЗФ ВНИИ МВД России, 2007. 0,8 п.л.

Сборники трудов международных конференций:

29. Артамонов В.С., Гусев Н.Н. Математические модели последствий чрезвычайных ситуаций произошедших на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях для жизнедеятельности населения // Проблемы обеспечения безопасности при чрезвычайных ситуациях. Материалы международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 27-28 октября 2004 г. СПб.: СПбИ ГПС МЧС России, 2004. 0,3 / 0,15 п.л.
30. Гусев Н.Н. Модель и методика расчета инженерной обстановки при катастрофическом затоплении от разрушений гидротехнических сооружений // Пожарная охрана Мира. Расширение функций и задач. Материалы международной конференции КТИФ. Санкт-Петербург, 14 октября 2005 г. СПб.: СПбИ ГПС МЧС России, 2005. 0,4/0,2 п.л.
31. Гусев Н.Н. Проблемы создания и эксплуатации информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Региональная информатика - 2006. Материалы юбилейной Х международной конференции. Санкт-Петербург, 24-26 октября 2006 г. СПб.: Санкт-Петербургский институт информатики и автоматизации РАН, 2006. 0,2 п.л.
32. Гусев Н.Н. Методы восстановления работоспособности системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Актуальные проблемы защиты населения и территорий от пожаров и катастроф. Материалы международной научно-прак-тической конференции. Санкт-Петербург, 21 июня 2006 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2006. 0,2 п.л.
33. Гусев Н.Н. Модели прогнозирования последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера, произошедших на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях // Актуальные проблемы защиты населения и территорий от пожаров и катастроф. Материалы международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 21 июня 2006 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2006. 0,2 п.л.
34. Гусев Н.Н. Методика применения геоинформационных технологий для мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Материалы международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 14 сентября 2006 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2006. 0,2 п.л.
35. Гусев Н.Н. Вопросы разработки базы знаний информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Материалы международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 14 сентября 2006 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2006. 0,2 п.л.
36. Артамонов В.С., Гусев Н.Н. Модель и методика анализа риска аварий гидротехнических сооружений // Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Материалы VI международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 19 октября 2007 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2006. 0,2/0,1 п.л.
37. Гусев Н.Н. Средства представления знаний в базе знаний информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Подготовка кадров в системе предупреждения и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций. Материалы VI международной научно-практической конференции. Санкт-Петербург, 19 октября 2007 г. СПб.: СПбУ ГПС МЧС России, 2006. 0,2 п.л.
38. Гусев Н.Н. Методика применения геоинформационных технологий для мониторинга взрывобезопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений // Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам. Труды III международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 30-31 октября 2007 г. СПб.: РАРАН, СПбУ ГПС МЧС России, 2007. 0,2 п.л.
39. Гусев Н.Н. Модели разрушения зданий и сооружений опасных производственных объектов // Технические средства противодействия террористическим и криминальным взрывам. Труды III международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 30-31 октября 2007 г. СПб.: РАРАН, СПбУ ГПС МЧС России, 2007. 0,2 п.л.

Сборники трудов всесоюзных и всероссийских конференций:

40. Гусев Н.Н.  К вопросу об определении параметров динамических напряжений с помощью однокатушечных струнных преобразователей // Применение методов и средств тензометрии для измерения механических параметров. Материалы всесоюзной научно-технической конференции 17Ц19 ноября 1982 г., Пенза, 1982. 0,2 п.л.
41. Гусев А.Н. Совершенствование аппаратуры экспериментального исследования напряжённо-деформированного состояния сооружений при действии динамических нагрузок // Актуальные проблемы повышения эффективности и качества проектирования, строительства и эксплуатации инженерно-строитель-ного оборудования космических комплексов. Материалы всесоюзной научно-технической конференции, Ленинград, 10-12 декабря 1985 г. Л.: ВИКИ, 1985. ДСП. 0,4 п.л.
42. Гусев Н.Н. Аппаратура и методика измерений динамических напряжений в элементах строительных конструкций на основе однокатушечных струнных преобразователей // Экспериментальные исследования инженерных сооружений. Материалы V всесоюзной научно-технической конференции, Новополоцк, 20-22 мая 1986 г. 0,4 п.л.
43. Гусев Н.Н. Актуальные вопросы обеспечения безопасности гидротехнических сооружений // Труды I Всероссийского Конгресса работников водного хозяйства, Москва, 9-10 декабря 2003 г. 0,8 п.л.
44. Гусев Н.Н. Проблемы мониторинга взрывобезопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов // Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму. Труды II всероссийской научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 16 мая 2007 г. СПб.: РАРАН, СПбУ ГПС МЧС России, 2007. 0,3 п.л.
45. Гусев Н.Н. Модели прогноза риска возникновения чрезвычайных ситуаций на опасных производственных объектах и гидротехнических сооружениях // Проблемы обеспечения взрывобезопасности и противодействия терроризму. Труды II всероссийской научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 16 мая 2007 г. СПб.: РАРАН, СПбУ ГПС МЧС России, 2007. 0,4 п.л.

Подписано в печать и света 26.12.2007 г. Формат 60*84а1/16

Печать офсетная. Объем 2ап.л. Тираж 100аэкз.

Отпечатано в Санкт-Петербургском университете

Государственной противопожарной службы МЧС России

196105, Санкт-Петербург, Московский проспект, дом 149

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по техническим специальностям