CC BY
53
ОПИСАНИЕ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА БЕЗОПАСНОСТИ ГИДРОТЕХНИЧЕСКИХ СООРУЖЕНИЙ
Е.З. Арифуллин, В.И. Федянин, д.т.н., профессор
ВГТУ
В статье рассматривается описание разработки информационной системы мониторинга безопасности гидротехнических сооружений.
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.
На территории Воронежской области расположено 1062 гидротехнических сооружения из них 209 несут непосредственную угрозу жителям города и области, ежедневно происходят различные аварии и ЧС, в результате которых гибнут люди. Старение техники, износ оборудования, ошибки диспетчеров - все это сочетается с природными катаклизмами и приводит к увеличению количества ЧС.
Отсутствие региональной системы сбора и обобщения данных о состоянии гидротехнических сооружений (ГТС), которая была бы готова принять информацию о ЧС на них и способна предпринять первые управленческие решения, направленные на предотвращение возникновения ЧС, способствует увеличению времени и стоимости проведения ликвидации последствий ЧС. Без надежной информационной системы мониторинга безопасности гидротехнических сооружений (ИСМБ ГТС) кардинально изменить ситуацию в области предотвращения ЧС на них практически не представляется возможным. Чтобы приступить к разработке, созданию и описанию этой системы, необходимо учитывать анализ риска аварий, вероятность событий отказов допускаемых рисков аварий и расчетные доли разных сечений, створов ГТС. 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.
Чтобы разработать основные требования к создаваемой ИСМБ ГТС, необходимо соответствовать требованиям ГОСТ 22.1.12-2005, предъяв-
ляемым структурированным системам мониторинга и управления инженерными системами сооружений. Это требования: к структуре и функционированию, надежности и безопасности, защите информации, защите от влияния внешних воздействий, стандартизации и унификации, совместимости, нормативному обеспечению.
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. 1 представлен примерный состав программно-технического комплекса ИСМБ ГТС. 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.
Технический дисплей (мультимедийный экран)
Информационно-технические системы
Картографический СУБД
сервер
Сервер Резидентный сервер
приложений комплекса
Информационно-программные системы
Оценка последствий и анализ
Планирование
Математическое моделирование
Документооборот Информационно-справочный модуль
АРМ руководителя комплекса
АРМ оператора комплекса
АРМ актуализации картографической информации посредством редактирования геоданных
АРМ обработки данных дистанционного зондирования снимков со спутников и аэрофотосъемки
База знаний
Рис. 1 Состав программно-технического комплекса ИСМБ ГТС
Кроме того, имеется доступ к базе знаний ИСМБ ГТС, содержащей знания в предметной области мониторинга безопасности ГТС.
Выявление знаний для выделенного фрагмента (объекта) предметной области заключается в определении и выборе соответствующих источников знаний.
Знания предметной области ИСМБ ГТС описываются с помощью соответствующих понятий и отношений между ними. В статье дан конструктивный формализм, основанный на семантических графах с оболочками:
СЯО=<У,8,0>, где У={ VI}\=1-множество вершин графа СЯО; 8={8;}\=1- множество дуг (связей) графа СТЮ;
0=!Ок! кк= I-множество оболочек графа СЯО Для повышения эффективности решения функциональных задач в центральном мониторинге прогнозирования (ЦМП) ГУ МЧС России по Воронежской области предлагается использовать разработанную информационную систему поддержки принятия управленческих решений начальником управления гражданской защиты ГУ МЧС Воронежской области (рис 2).
и
Рис. 2 Структура ЦМП ГУ МЧС России по Воронежской области ( для случая решения задач мониторинга безопасности ГТС)
Список использованной литератуы
1. Гусев H.H. Методология создания и эксплуатации информационной системы мониторинга безопасности зданий и сооружений опасных производственных объектов и гидротехнических сооружений: автореф. дисс. ... д.т.н. / Гусев H.H. - СПУГПС МЧС России, 2008.
2. Нестеров М.В. Гидротехнические сооружения: учеб. пособие для вузов / М.В. Нестеров // Новое знание. - М., 2006 - 616 с.
