Метод и результаты оценки эффективности информационных процессов пожаротушения сложных объектов Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

ствие развитию субъектов малого и среднего предпринимательства в городе Костроме на 2010-2012 годы».- http://www.adm44.ru/mgpbp/ gpsmsp/index.aspx

9.Областная целевая программа «Развитие малого и среднего предпринимательства в Липецкой области на 2009-2012 годы». -www.mb.admlr.lipetsk.ru

10. Долгосрочная целевая программа Московской области «Развитие субъектов малого и среднего предпринимательства в Москов-

ской области на 2009-2012 годы». - http://oldsmb.economy.gov.ru/

11. Долгосрочная областная целевая программа «Развитие субъектов малого и среднего предпринимательства в Смоленской области на 2009 - 2012 годы».- http://www.smoladmin.ru/

12.Областная целевая программа развития субъектов малого и среднего предпринимательства Ярославской области на 2010 - 2012 годы. - http://www.yarregion.ru/depts/der/Pages/docLib3/ pred_programma.aspx

УДК 519.856

МЕТОД И РЕЗУЛЬТАТЫ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПРОЦЕССОВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ СЛОЖНЫХ ОБЪЕКТОВ

Литвинов О.В., Федеральная служба пожарной безопасности Воронежской области

Приводится метод оценки эффективности информационных процессов пожаротушения сложных объектов, обосновывается технико-экономическая целесообразность применения системы пожарной безопасности и приводятся результаты её оценки эффективности для решения задачи пожаротушения типового объекта.

Ключевые слова: пожарная безопасность, система пожарной безопасности, сложный объект пожаротушения, ресурс индивидуальных и групповых комплексов пожарной безопасности, эффективность, модель, метод, критерий, вероятность пожаротушения

METHOD AND RESULTS EVALUATION EFFECTIVE INFORMATION EXTINGUISHING PROCESS COMPLEX OBJECTS

Litvinov O., The Federal Service fire Safety, Voronezh region

The methods of evaluating the effectiveness of information processes firefighting complex objects, grounded technical and economic feasibility of the fire safety system and the results of its evaluation of the effectiveness for solving extinguishing object types.

Keywords: fire safety, fire safety system, complex object firefighting resource of individual and group complexes of fire safety, efficiency, models, methods, criteria, the probability of firefighting.

В условиях возрастания в обществе социально-экономической напряженности актуальной является задача повышения эффективности пожарной безопасности (ПБ) различного типа сложных объектов на основе разработки методов управления ограниченным ресурсом сил и средств пожаротушения в структуре систем пожарной безопасности (СПБ) [1]. В общем случае основу (ядро) СПБ составляют [2]:

- средства ПБ - решают задачу тушения одной специфической составляющей пожара;

- комплексы индивидуальной пожарной безопасности (КИПБ) - используются для тушения пожара элементарного объекта на основе первичных и средств ПБ пожарного отделения;

- комплексы групповой пожарной безопасности (КГПБ) - применяются для тушения пожара групп элементов площадного объекта на основе сил и средств пожарного караула.

Исследование информационных процессов пожаротушения сложных объектов силами и средствами пожаротушения (ССП) от получения сигнала о пожаре до окончания его тушения осуществляется под управлением СПБ на основе решения двух основных задач:

а) распределение ресурса КГПБ и входящих в их состав средств групповой ПБ по разнотипным элементам сложного объекта в одиночных и групповых действиях СПБ;

б) определение оптимального распределения внутреннего ресурса (мощности и количества средств групповой ПБ) КГПБ по элементам объекта в заданных участках (секторах) пожаротушения и по рубежам применения средств ПБ при условии оптимального использования ресурса средств КИПБ.

Решение первой задачи, направленной на обоснование алгоритмов управления выделенным ресурсом пожаротушения КИПБ и КГПБ осуществляется на уровне СПБ в предположении заданных:

1) составе выделенных элементов в виде совокупности действий пожарных, технических средств пожаротушения (ТСП) и управляющих элементов ССП;

2) условий проведения одиночных и групповых действий пожарными формированиями;

II К, К. I I Т

3) 11 1- состав типовой номенклатуры ' -го типа, =\,...,±-' сложных объектов (в виде совокупности людей, элементов

управления, материальных ценностей, различного рода помещений и т.п.);

,, I, ]

, ' -состав ' -готипа, ' =1,..., ' элементов в структуре ' -готипа сложного объекта; ^ ^ , - заданное количество средств групповой ПБ в составе ^ -го типа КГПБ, предназначенных для обеспечения тушения

l j J, l T

1 -го типа объекта, J =1,..., l , =1,...,J-y :

пожара 1 -го типа объекта,

4) варианты состава КИПБ элементов ^ -ых типов площадных объектов и соответствующие матрицы значений оценок их эффектив-

|| ^ИПБ

ности, усредненных по условиям применения пожарных формирований ПБ для различных типов средств ПБ -

Для решения задачи обозначим через II ' Ч матрицу назначения, где ^ - количество ^ -го типа средств групповой ПБ, пред-

назначенных для обеспечения ПБ группы 1 -го типа элементарных объектов (или предназначенных для использования в составе 1 -го типа КГПБ). В связи с тем, что в составе объекта возможно наличие нескольких однотипных элементарных объектов - элементов (равно

К

'), то при распределении ресурсов средств групповой ПБ ^ -го типа КГПБ следует рассматривать стратегии их назначения на каждый

к - к , К1 II II к> -.. к

конкретный -и элемент, =1,..., , то есть матрицу с учетом относительной важности каждого -го элемента в

составе / -го типа объекта.

Тогда разработка метода оценки эффективности информационных процессов обоснования стратегий управления ограниченным ресурсом СПБ для обеспечения пожаротушения определенного количества элементов сложного объекта основывается на решении задач определения

Г *1

оптимального плана распределения ресурса средств групповой ПБ (СГП) -го типа КГПБ ]к Q% ■Г,К> ), обеспечивающего

К, 1,

IГПБ ,

к=1 ,=1 » .. ^ (1)

V ' V ' т-)/ ГПБ / ,.

тах к Рк (

<1 к=1 ,=1 II О* II

Хг/ _ ; / _ 1 т. / _ 1 г. / = 012

К,

Г'■

при ограничениях к_1 77/7 " (2)

г / к / Х г к _1;

где к - относительная важность г -го элемента -го порядкового номера в составе -го типа сложного объекта, к_1

г 1,..., I/ ; 1 _ 1,...5

к - средняя вероятность тушения пожара * -го типа элемента к -го порядкового номера, входящего в состав / -го типа

сложного объекта, зависящая от стратегий управления ресурсом пожарных (с ТСП) и плана распределения ресурса средств групповой ПБ

/' II г' II / к = \,...,К,

-го типа

КГПБ ( 11 ■' " ) по элементам сложного объекта -го типа с номером ' ;

л к / к

к - относительная важность -го типа элементарного объекта -го порядкового номера.

к к К,

При этом вероятность сохранения элементов сложного объекта в предположении осуществления по каждому -му, =1,...,

К п

элементу объекта пожарных действий -ым пожарным рассчитывается по формуле [3]

(3)

1 = 1,...,/; к = 1,...,К,

ГПБ / И г || || II к

/Г (Н^ сситл . . . г

где ) — вероятность выполнения С С П стратегии действии по тушению каждого ' -го типа эле, к К II п = 1.....ЛГ

мента в составе объекта -го номера из числа возможных, ;

К (т1 ) т1 п I

к п ' - средняя эффективность (вероятность) п стратегий действий -ым пожарным на основе применения КИПБ по

-м элементам в составе сложного объекта с номером " ^ " [4];

II п п _ 1,N „ „ 11*1*

11 - вектор распределения количества , действий, совершаемых пожарными по -м, =1,..., элементам

К, I,

к

объекта с номером к

К, к _ 1,...,К/; XX= М1

Щ г к

' - количество элементов ' -го типа в составе сложного объекта с номером " п

к

Р, 110*11»^' т.

Вероятности К ( (осуществления " действий ССП по элементам сложного объекта при заданном распределении

| г _ 1,..., 1к к _ 1,..., К/

, к , / определяются, в основном, вероятностью вскрытия элементов объекта пожаротушения и

применением пожарными средств КГПБ и основываются на моделях и методах оценки эффективности применения сил и средств ПБ.

Задача (1), (2) является оптимизационной нелинейной задачей целочисленного программирования с экстремальными переменными и ограничениями, для решения которой возможно применение методов последовательного назначения единиц ресурса [5], ветвей и границ [6]. Данные методы обеспечивают реализацию последовательного алгоритма определения оптимального решения на основе ветвления (построения дерева решений) или разбиения всего множества решений по распределению дискретного ресурса элементов ПБ на подмножества в соответствии с выбранным признаком (показателем эффективности) и определение максимальных оценок на каждом шаге ветвления до получения заданной эффективности выполнения поставленной задачи ССП по тушению пожара.

В данном случае под множеством решений понимается множество возможных планов распределения ^ И с учетом возможных оценок влияния плана распределения СГП 7 -го типа КГПБ на эффективность сохранения элементов каждого ' -го типа, входящего в

б к = 1,..., К,

состав группового объекта пожаротушения с номером .

Дерево ветвления строится следующим образом. Подмножество первого шага (уровня) разбиения формируем, фиксируя назначение

СГП всех типов ( 7 -ые, 7 =1,...,/) для обеспечения пожаротушения элементов первого типа ( ' =1, соответствует способу ПБ всех людей,

—1 / 1 1 1\ ^ П1 .1 т

б ) гк = (rl,..., гy,..., / 7 < Я 7 = 1,..., /П

находящихся на объекте пожаротушения) - -1 , при ограничивающем условии ^ ' , . Под-

г1

множество включает все возможные планы распределения СГП 7 -ых типов при обеспечении ПБ всех людей, находящихся на групповом объекте пожаротушения (' =1). Аналогично подмножество второго шага (уровня) формируется, исходя из цели ПБ элементов второго (¿=2,

Г 2 = (г 2 Г 2 Г 2)

соответствует способу ПБ различных материальных ценностей, находящихся на объекте пожаротушения - 15 ' 7 ' ' / ,

гг<Я2, у=1,..„/ /

71рп ограничивающем условии ■> ■> и с учетом оптимального плана распределения С1 П -ых,

типов для обеспечения действий элементов первого (' =1) типа (то есть, людей на объекте пожаротушения). И так далее для подмножеств

всех ¿ -ых типов элементов.

Для каждого из подмножеств (вершин дерева) строятся оценки целевых функций и ограничений:

а) для 1-го шага ( ¿ =1, способ ПБ людей, находящихся на объекте пожаротушения)

3

^(П)^5Лк[Т1крП ^т) + г^П {г*\<) + гзкРзП (Г,ткз)]} (4)

7 < Я\ ; 7 = 0,1,2,..,; ^ = гД г/ = гг*3 т*к

при ограничениях ■' ' ' заданы: ; ; (5)

б) для 2 -го шага ( ¿ =2, способ ПБ различных материальных ценностей, находящихся на объекте пожаротушения)

3

V (г2) max Х лк[г1крП ^ т„1) + г рП (г2 т,к) + г РП (Г*3 т'к)]}

/= Гк к=1 ^ 1 2к* 2к V к ? п 2 / 3к Зк V к >'пп3П)

(6)

Г 2 < Я2 • г2 = 012 •

'к — "к ' ' к 5

]к ~ к ' & ' 'к ~ 'г у 'к 'г ■■■я

при ограничениях ^ ^ заданы: ; ; (7)

в) для 3 -го шага (¿=3, способ ПБ различных элементов сложного объекта)

3

Vз(r¿3)=mf{Хл[Т1крП ^^) + г^П (Г2,т*2) + г^П (Г/3,*£)]} (8)

7 < Я3 ; г] = 0,1,2,...,; т*к

при ограничениях ^ ^ ^ 7=1,.,/; заданы: " . (9)

' = 1,..., 1к к = 1,...,К,

Из выражений (4) - (8) следует, что для каждого к ,

Vг ) max XлкгкРк (гк,т*к] = Хлкгк max рП *к)

' А'ь /= К [ к=1 к=1 К ^ к \'к>гпп '] (ю)

—3 —*3 —3 —*3 *к

Г = Г , Г = Г т.

I I К

Г < Я1 ; г'' = 012 ; Х < ; ХХГк =К'

к — к ' ¿=1 ¿=1 к=1 при ограничениях . (11)

В свою очередь, решение задачи (10), (11) связано с распределением заданного количества СГП различных типов КГПБ элементов в

к к = 1,... , К ,

составе -го, , группового объекта и конкретным размещением их на местности.

Основу критерия технико-экономической эффективности, определяющей экономический эффект от применения СПБ, составляет коэффициент технико-экономической целесообразности (ТЭЦ), учитывающий материальные потери от пожара на объекте и затраты на проведение противопожарных действий. Предпочтительным считается вариант СПБ, который имеет наибольшее значение технико-экономического эффекта либо при условии тождества предотвращенных потерь - затраты на его достижение минимальны.

Коэффициент ТЭЦ применения СПБ рассчитывается в предположении известного диапазона изменения его относительных стоимостей

£, £, ,=1 т

, /=1,...Т или варианты распределения стоимостного ресурса - , ' в виде

Х£1 =£

К Хт (1 -£ I) хХ у о Р X , £,, £ к (л) в,)

лТЭЦ = I=1 ¿=1 (12)

1 К К,

е/ _-,-X(с (у )+с(а*)+с(Уь) _Хе*;

X к_1 к_1 уь _ ^

г_1 1 ь V" 7 ■ ^ / ^ зад

где /=1,...,Ь - номер и количество типов групп элементов в составе сложного объекта, подлежащих защите от различных видов, разновидностей, классов и подклассов пожаров с использованием КГПБ ( - соответствует типажу КГПБ);

P(•••). е,<е,

■ количество защищаемых / -го, /=1,...,Ъ типа групп элементов в составе сложного объекта;

v K

k - тип (номер) k -го, £=1,..., , огнетушащего средства в составе 1-го типа КГПБ;

av av < 1

' - вариант оснащенности пункта управления КГПБ средствами управления, оповещения и их характеристики, ' ;

е

, - доля общей стоимости , -го типа защищаемых групп элементов сложного объекта (1,1 ), выделяемая для применения

, -го типа КГПБ;

е

- доля общей стоимости элементов сложного объекта, выделяемая для применения КГПБ;

е (у ) е у

k * - вектор распределения стоимости , -го типа КГПБ ( , ) по k -ым, ¿=1,..., , типам составляющих их средств ПБ ( k

c, (aV )

) с учетом стоимости аппаратуры получения информации и управления ( );

C1 I,

11 - стоимость i -го типа, i=1,..., ' единицы объекта (с учетом стоимости КИПБ) в составе , -го, ,=1,...,L типа группы элементов сложного объекта;

c к (Vk ) c, (a; ) Ck (у ) k ,, K1

, - стоимости одного k -го, k=1,..., типа средств ПБ, аппаратуры управления и огнетушащих

средств -го типа КГПБ, соответственно;

в,

- вектор, характеризующий вид пожара на -го типа элементе сложного объекта;

P1 (е , е (у ) В

i k k , ) - зависимость средней вероятности сохранения одной i -го типа группы элементов сложного объекта при

еk (Vt) е,

применении -го типа КГПБ (совместно с КИПБ) ( ), их общего количества в составе СПБ ( ' ), состава и вариантов распре-

в,

деления разнотипных пожаров по -го типам групп элементов ( ) объекта;

P'(-)

0 - то же, но в условиях отсутствия использования КГПБ (КИПБ применяются).

Разработка метода оценки эффективности исследования информационных процессов пожаротушения сложных объектов основывается на иерархической декомпозиции процесса применения СПБ, существо которой состоит в следующем [7].

Временной непрерывный процесс применения СПБ заменяется дискретным процессом. При этом используются два типа процесса: дискретный с постоянным шагом и дискретный с переменным шагом. Модель с постоянным шагом (или циклом) используется для формирования пространства состояний элементов объекта пожаротушения и исследования вариантов СПБ. Процесс функционирования отдельных элементов СПБ моделируется с переменным шагом, соответствующим длительности пребывания этих элементов в том или ином состоянии.

Расчет моментов и вероятностей перехода элементов объекта пожаротушения из одного особого состояния в другое состояние, а также свертка вероятностей по стадиям функционирования и уровням принятия решений в элементах и СПБ в целом осуществляется с использованием аналитических функций, которые являются статистическими эквивалентами эффективности её элементов. Эти аналитические функции зависят от обстановки, которая формируется всякий раз к рассматриваемому дискретному особому ("узловому") моменту времени. Таким образом просматривается взаимосвязь значений интегрального показателя эффективности СПБ от изменяющейся во времени обстановки на элементах и объекте пожаротушения в целом.

Вследствие физической последовательности применения СПБ по стадиям пожарных действий общая задача исследования её эффективности декомпозируется на ряд частных на основе системных принципов моделирования, полученных модификацией метода узловых точек [7].

Каждая подсистема (системы пожаротушения уровня отделения и караула) и комплексы ПБ структурируются на типовые элементы, функционирование которых должно найти отражение в модели.

Каждому выбранному типовому элементу СПБ ставится в соответствие множество этапов применения, в которых он может пребывать при функционировании (этап получения информации, этап оценки обстановки и т.д.) и ряд переменных величин, которые в зависимости от эффективности рассматриваемого и других элементов СПБ, характеризуют возможность выполнения тех или иных функциональных задач пожаротушения. Каждый этап характеризуется принятием некоторого решения (задача выполнена - задача не выполнена и т.д.). Принятие каждого решения соответствует переходу элемента в особое состояние. Переходы могут быть детерминированными и вероятностными.

Длительность пребывания, моменты и вероятности перехода элементов из состояния в состояние определяют временной процесс применения рассматриваемого элемента СПБ. Применение подсистем (комплексов) рассматривается как взаимосвязанное функционирование их исполнительных и обеспечивающих элементов, которое выражается в последовательном обобщении вероятностей переходов из состояния в состояние. Длительности пребывания в состояниях и моменты перехода определяют временную структуру эффективности применения элементов и СПБ в целом. Непосредственно следующий момент абсолютного времени СПБ определяется как ближайший из всех будущих моментов перехода из состояния в состояние составляющих её элементов.

Количественная оценка эффективности СПБ осуществляется по интегральному показателю эффективности, определяющему результаты выполнения поставленной задачи. Внутреннее строение структуры СПБ определяется также из данного принципа и взаимообусловленную структуру её частных показателей эффективности на уровне средств ПБ, систем уровня караула и отделения и собственно СПБ. Данным иерархическим показателям ставятся в соответствии информационные, информационно-системные и интегральный показатели эффективности. В основу их расчета положено сопоставление временного баланса, располагаемого соответственно средством, комплексом, подси-

стемой и СПБ в целом с требуемым для эффективного решения декомпозированной задачи. Это позволяет, исходя из анализа возможности построения и исследования эффективности протекающих информационных процессов, структуру метода оценки эффективности СПБ представить в виде иерархической системы связанных по входной и выходной информации (показателям эффективности) математических методов и методик оценки эффективности средств и способов ПБ (см. рис. 1). Данная структура отражает состав, содержание и показатели исследования эффективности СПБ при пожаротушении различного типа объектов и позволяет по интегральному показателю эффективности обосновать оптимальный вариант её облика с учетом технической реализуемости и совокупности противоречивых требований к составляющим её средствам ПБ.

Проверку работоспособности метода осуществим применительно к гипотетическому примеру расчета ССП для пожаротушения типового сложного объекта, например, дома культуры (ДК), имеющего следующие характеристики: размеры - 86 Х 53м2; количество входов - 7; конструктивные элементы: стены и перегородки - кирпичные; кровля - из шифера, лестничные клетки - железобетонные; предел огнестойкости строительной конструкции - II; энергетическое обеспечение: напряжение в сети - 220В, отключается с помощью электрического щита в подвале; отопление - уголь, водяное; пожарный гидрант - в наличии; система извещения и тушения пожара - отсутствует). Пожар произошёл на 1 этаже в помещении зрительного зала.

Анализ пожарной ситуации показал, что по условиям газообмена в ДК наблюдается два вида пожара: в зрительном зале - открытый поверхностный распространяющийся пожар, а в подвальном помещении под сценой зрительного зала - локальный не распространяющийся пожар. В зале имеются большие перепады давления по высоте, обусловливающие высокие скорости движения газовых потоков, а также скорость выгорания пожарной нагрузки. При этом преобладающее направление распространения основного фронта пожара формируется в зависимости от распределения горючих материалов в зрительном зале и характеристик окружающей среды. Зона горения, где в основном протекают процессы термического разложения материалов и сгорание образовавшихся продуктов, находится в одном из помещений на первом этаже ДК.

Для неё характерна площадь ~550м2, ~ 2800м3 объем, высота 7...9м и линейно-объемная скорость распространения выгорания веществ. В результате пожара в зрительном зале образовалась зона задымления с плотностью дыма ~ 0,0005кг/м3, видимость составляет 5.8м, токсичность газов не представляет опасности для людей, находящихся без средств индивидуальной защиты органов дыхания на расстоянии 5.10м от источника возгорания. Однако практически установить зону горения (задымления) не представляется возможным, так как происходит её непрерывное изменение.

Анализ огнетушащих веществ показал, что для тушения пожара возможно применение пены и воды. 1) Эффект пены основывается на создании слоя пены на поверхности воспламеняющихся жидкостей, который не дает возможности воспламеняющимся парам выходить за пределы поверхности, а кислороду проникать к горючему веществу. Пена должна течь достаточно свободно и быстро покрывать поверхность, прочно соединяясь с ней для создания и поддержания паронепроницаемого слоя, и сохранять количество воды, необходимое для обеспечения прочного слоя в течение продолжительного времени. При быстрой потере воды пена высыхает и разрушается под воздействием высокой температуры, образующейся при пожаре. Вода, которая содержится в пенном растворе, сохраняет при этом охлаждающий

Рис. 1. Структурная схема метода оценки эффективности информационных процессов пожаротушения сложных объектов

эффект. 2) Эффект огнетушащих свойств воды показывает, что, кроме охлаждающей способности, она обладает эффектом объемного тушения. Одним из основных достоинств данного огнетушащего вещества является возможность его использования в неограниченном количестве без значительных материальных затрат. Использование же пены для тушения данного вида пожара не эффективно, т.к. она только эффективна для тушения пожаров за счет поверхностного тушения. Применение же воды не сразу обеспечивает прекращение горения, поэтому площадь пожара увеличивается во времени. Тем не менее, введение огнетушащего вещества замедляет её рост. Исходя из анализа результатов расчетов, проведенных на основе метода оценки эффективности КИПБ [4], следует, что для тушения пожара в ДК целесообразно использовать в качестве огнетушащего вещества воду.

В общем случае, условия локализации пожара в ДК зависят от наличия ССП, вида и характера развития пожара, направлений распространения огня и условий пожарной ситуации, от времени сбора отделений пожарной охраны (ПО) по тревоге, выбора маршрутов следования, своевременного вызова дополнительных ССП, выбора типов стволов и позиций ствольщиков, подачи огнетушащего вещества под требуемым напором и умелого маневрирования струями при работе ствольщиков на занимаемых позициях. Продолжительность периода локализации пожара также зависит от размеров площади пожара, способа тушения, тактико-технических данных подразделений ПО, объема работ, необходимых для выполнения условий ликвидации пожара. Определение состава ССП осуществляется на основе решения алгоритмической последовательности выполняемых задач [3]:

1) первоначально для тушения пожара выделяется ресурс ССП в составе одного отделения ПО, располагающегося в непосредственной близости от ДК, в составе 5 человек и автоцистерны с объемов воды 3 т;

2) руководителем тушения пожара (РТП) на основе анализа пожарной ситуации установлено, что: а) основной очаг пожара находится в зрительном зале, пожаром охвачен весь зал; б) площадь пожара составляет ~ 420.430м2 и в) одно отделение ПО звеном в составе 3 человек не в задымленную зону может подать для тушения пожара только один ствол РС-70 в течение 5 мин., установить трехколенную лестницу, провести вскрытие конструкции только в конкретно определенном месте, проложить рукавную линию на незначительное расстояние, т.е. отделение ПО в состоянии выполнить только отдельный вид из перечисленных работ;

3) площадь тушения стволом РС-70 составляет не более 75м2 при интенсивности подачи воды до 0,1л/м2с, что для тушения пожара является недостаточным;

4) определяется необходимое количество отделений ПО. При условии равенства тактико-технических характеристик отделений ПО результаты расчетов показывают, что для тушения пожара требуется 4 автоцистерны, которые могут обеспечить подачу необходимого количества пожарных стволов РС-70 в количестве 4 шт. Кроме того, для предотвращения распространения пожара на соседние помещения и для предотвращения обрушения перекрытия ДК, необходимо еще 5 дополнительных стволов РС-70 для охлаждения несущих конструкций перекрытия и соседних помещений. Локализация пожара начинается с момента подачи на применение первого ствола и заканчивается к моменту сосредоточения ССП, способных обеспечить ликвидацию пожара.

Анализ приведенной пожарной ситуации показывает, что пожаром в ДК охвачено: 1) подвальное помещение (помещение под сценой, 3 складских помещения); 2) 1 этаж (гардеробная, зрительный зал, 5 помещений) и 3) 2 этаж (7 служебных помещений с находящимися в них 12 людьми). Для тушения пожара первоначально использовались первичные средства пожаротушения: огнетушители и подручные средства. Эффект от их применения незначительный - вероятность сохранения элементов сложного объекта не превышает 0,01.

После прибытия для тушения пожара первого отделения ПО, РТП на основе результатов анализа пожарной ситуации в соответствии с методом управления ССП [3] для тушения пожара принял решение:

а) Спасение людей со 2 этажа - прибывшим первым отделением ПО, оснащенным КИПБ, осуществляется вынос людей через задымленную зону с использованием СИЗОД. При этом для эвакуации людей выносом на руках выделяется 10 пожарных в составе 2 отделений ПО, а время спасения людей составляет 18,5 мин.

б) Тушение пожара на 1 этаже (зрительный зал) - применяются 2 отделения ПО (10 пожарных) в течение 2,6 мин. с расходом огнету-шащего средства 14,8 л/с. Для тушения пожара израсходовано 2308,8 л воды, стоимость которой при цене 18,63 р/м3составляет порядка 43 р. Расход же дизельного топлива при расходе 0,367 л/мин. летом и 0,404 л/мин. для двух ТСП при цене за 1 л 30 р., равен порядка 1 л.

Р (...)

На основе соотношения площадей зрительного зала и локализованной площади пожара вероятность его сохранения 1 V"-' составит порядка 0,185..0,27.

Прибывшие дополнительные 2 отделения ПО в составе 10 пожарных еще подают два ствола с суммарным расходом воды 14,8 л/с. Исходя из этого, суммарный расход огнетушащего средства 4 стволов РС-70 составил 29,6 л/с.

Продолжительность локализации пожара ДК составляет

(n ) / ^л°к = =(4X96)/78,94=4,9 мин., а скорость локализации

^лок (ПствЯств)( 1 р tв ) ^wn 1 со по n / G д. П

пожара г = =(47,4)/(0,152,5)=78,9 м/мин., ., где - ширина фронта распространения горения, м;

n

- количество направлений развития пожара; ств - количество стволов, поданных по периметру, шт. (определяется из тактических возможностей отделений ПО); ^ств - производительность ствола, л/сек; т - линейная интенсивность подачи огнетушащих средств л/сек,

м; - время с момента введения первого до последнего ствола на локализацию пожара, мин. (принимается равной половине времени боевого развертывания отделений ПО).

(q n )t X X

Суммарный объем необходимого количества воды для локализации пожара в ДК равен ств ств лок =(7,4 4) * 294=8702,4 л, стоимость которого равна 161125,7 р. Стоимость же дизельного топлива при его расходе порядка 20 л составила 600 р.

Расчеты применения СПБ показали: а) потери вследствие гибели и травмирования людей при тушении пожара равны нулю; б) зна-

КТЭЦ >

чения коэффициента ТЭЦ, рассчитанные по (12), 4 1 и равны ~ 65 - 90 при изменении относительной стоимости затрат на

<£, <

применение СПБ в диапазоне 0,01 ' 0,3, что свидетельствует о целесообразности применения ССП для тушения пожара любого сложного объекта; в) интегральные потери ДК от воздействия пожара при применении СПБ составляют ~0,1 - 0,15 от его стоимости. Кроме того, эффективность пожаротушения сложных объектов в значительной степени зависят от оперативной информации о пожаре, принятых решениях РТП и оптимальном применении выделенного ресурса ССП.

Таким образом, метод оценки эффективности информационных процессов пожаротушения любой сложности объектов представляет иерархическую систему методов и методик эффективности применения средств, отделений, караулов и части пожарной охраны, базирующихся на методах оптимального распределения ограниченного ресурса пожарных, ТСП и огнетушащих средств. Результаты исследований ТЭЦ применения СПБ показали, что при её относительной стоимости затрат от стоимости сложного объекта до 30% в общем случае

КТЭЦ > 1

Литература:

1. Мистров Л.Е. Метод моделирования задачи синтеза системы пожарной безопасности / Л.Е. Мистров, О.В. Литвинов // Машиностроитель, 2012. - № 3. - С. 6 - 13.

2. Мистров Л.Е. Методологические основы синтеза систем пожарной безопасности / Л.Е. Мистров, О.В. Литвинов // Вестник Воронежского института МВД России. - 2012. - № 1. - С. 160 - 169.

3. Мистров Л.Е. Метод управления ресурсом обеспечения пожарной безопасности сложных / Л.Е. Мистров, О.В. Литвинов // Пожарная безопасность. - 2013. - № 1. - С. 119 - 124.

4. Мистров Л.Е. Процедура структурно-параметрического синтеза задачи обоснования состава комплексов индивидуальной пожарной безопасности / Л.Е. Мистров, О.В. Литвинов // Электронный журнал «Вестник Санкт-Петербургского университета ГПС МЧС России». - 2012. - № 2. - С. 9 - 16.

5. Ковалев М.М. Дискретная оптимизация. Целочисленное программирование / М.М. Ковалев. - Минск: Изд-во Белорусского университета, 1977.

6. Денисов А.А. Теория больших систем / А.А. Денисов, Д.Н. Колесников. - Л.: Энергоиздат, 1982.

7. Мистров Л.Е. Методологические основы синтеза систем пожарной безопасности объектов: постановка задачи, принципы и категории синтеза / Л.Е. Мистров, О.В. Литвинов // Вопросы оборонной техники. Серия 16. Технические средства противодействия терроризму. - 2012. - № 7-8. - С. 116 - 127.