Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Анализ проблемы разработки паспортов безопасности промышленных объектов и известных подходов к ее решению 11
1.1. Сущность разработки паспортов безопасности промышленных объектов 11
1.2. Анализ известных теоретических методов для решения проблемы разработки паспортов безопасности промышленных объектов 14
1.2.1. Методология анализа риска аварий на промышленных объектах 15
1.2.2. Этапы количественного анализа риска аварий на промышленных объектах 19
1.3. Анализ известных программных средств, применяющихся при разработке паспортов безопасности промышленных объектов 21
1.4. Цели и задачи исследования 29
Глава 2. Разработка подхода к интеллектуальной информационной поддержке принятия решений при разработке паспортов безопасности промышленных объектов 33
2.1. Системный анализ процесса разработки паспортов безопасности промышленных объектов для формирования перечня задач интеллектуальной информационной поддержки принятия решений 33
2.1.1. Выявление опасных точек объекта 34
2.1.2. Определение сценариев развития аварий 35
2.1.3. Расчет последствий реализации сценариев развития аварий... 42
2.1.4. Расчет показателей риска 47
2.1.5. Составление рекомендации по снижению риска 51
2.2. Разработка системных моделей интеллектуальной информационной поддержки принятия решений при разработке паспортов безопасности промышленных объектов 53
2.2.1. Разработка функциональной модели 53
2.2.2. Разработка информационной модели 55
Глава 3. Разработка моделей и методов для интеллектуальной информационной поддержки принятия решений при разработке паспортов безопасности промышленных объектов 58
3.1. Разработка моделей представления знаний для идентификации опасностей промышленных объектов 58
3.2. Разработка метода реализации моделей расчетов последствий аварий в геоинформационной среде 76
3.3. Разработка моделей для анализа эффективности предложенного подхода 81
Глава 4. Программная реализация и анализ эффективности предложенного подхода 87
4.1. Разработка прототипа экспертной системы для интеллектуальной информационной поддержки принятия решений на этапе идентификации опасностей промышленного объекта 87
4.2. Программа для реализации моделей расчетов последствий аварий в геоинформационной среде 93
4.3. Разработка методики и анализ эффективности предложенного подхода 98
Заключение 108
Список литературы 110
Приложение
- Анализ известных теоретических методов для решения проблемы разработки паспортов безопасности промышленных объектов
- Разработка системных моделей интеллектуальной информационной поддержки принятия решений при разработке паспортов безопасности промышленных объектов
- Разработка метода реализации моделей расчетов последствий аварий в геоинформационной среде
- Программа для реализации моделей расчетов последствий аварий в геоинформационной среде
Введение к работе
Актуальность темы
В настоящее время в Российской Федерации функционируют свыше 2,5 тыс. химически опасных объектов, более 1,5 тыс. радиационно-опасных объектов, 8 тыс. пожаро- и взрывоопасных объектов, более 30 тыс. гидротехнических сооружений и других объектов. Большая часть их представляет не только экономическую, оборонную и социальную значимость для страны, но и потенциальную опасность для здоровья и жизни населения, а также окружающей природной среды. В зонах возможного воздействия поражающих факторов при авариях на этих объектах проживают свыше 90 млн. жителей страны. Таким образом, возникает необходимость разработки и осуществления превентивных мероприятий в области защиты от чрезвычайных ситуаций (ЧС). Для достижения этой цели в частности на государственном уровне разработана и реализуется Федеральная и региональные целевые программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года». В них входят такие мероприятия как «разработка и внедрение информационных и прогнозно-аналитических систем, в том числе геоинформационных экспертных систем», «проведение комплексных исследований с использованием методов математического моделирования для выявления закономерностей в области обеспечения техногенной безопасности, выработки вероятных сценариев развития ситуаций и поддержки принятия необходимых решений», паспортизация опасных производственных объектов.
Исследованию различных аспектов анализа риска чрезвычайных ситуаций и поддержки принятия решений в ЧС посвящены исследования и публикации многих отечественных и зарубежных ученых и специалистов - В.А. Акимова, П.Г. Белова, В.И. Васильева, В.Е. Гвоздева, А.И. Гражданкина, Д.В. Дегтярева, Б.Г. Ильясова, В.Г. Крымского, Р. Кука, X. Кумамото, В.В. Лесных, М.В. Лисанова, В. Маршалла, СВ. Павлова, А.С. Печеркина, Н.Н. Радаева, Р.З. Хамитова, Л.Р. Черняховской, М.А. Шахраманьяна, С.К. Шойгу, И.У. Яма-лова и других.
Не смотря на значительные успехи в решении проблем анализа риска, далеко не все задачи в этой области можно считать решенными. По-прежнему актуальны исследования, направленные на комплексное прогнозирование возможных техногенных ЧС, анализ опасных производств, опасностей на территории, получение достоверной информации о возможных угрозах техногенного характера.
Одним из важнейших мероприятий в области защиты от ЧС, отвечающим вышеприведенным требованиям и относящимся к превентивным мероприятиям, является разработка паспортов безопасности (ПБ) промышленных объектов. Паспорта безопасности промышленных объектов разрабатывают с целью проведения всестороннего анализа риска, определения его показателей для персонала и проживающего вблизи населения, разработки мероприятий по снижению уровня риска и смягчению последствий аварий на опасном объекте.
Для поддержки принятия решений в процессе паспортизации, повышения эффективности этого процесса, а также достоверности результатов целесообразно использовать возможности современных информационных технологий.
Цель работы
Разработка интеллектуальной информационной поддержки принятия решений при проведении анализа риска опасных промышленных объектов для повышения эффективности процесса создания паспортов безопасности.
Задачи исследования
Для достижения поставленной цели в работе решаются следующие задачи:
Системный анализ процесса создания паспортов безопасности и разработка подхода к интеллектуальной информационной поддержке принятия решений при паспортизации промышленных объектов с использованием технологий экспертных и геоинформационных систем (ГИС). Разработка системных моделей для реализации предлагаемого подхода.
Разработка моделей представления знаний для интеллектуальной информационной поддержки принятия решений при создании паспортов безопасности.
Разработка метода реализации моделей расчетов последствий аварий в геоинформационной среде для повышения эффективности разработки паспортов безопасности.
4. Разработка алгоритмического обеспечения процесса анализа риска
промышленных объектов и его программная реализация для осуществления
предлагаемого подхода.
5. Разработка методики и анализ эффективности предложенного подхода
к интеллектуальной информационной поддержке процесса паспортизации на
основе результатов использования в реальных условиях.
Методы исследования
В работе применялись методы системного анализа, теории управления и принятия решений, представления знаний, автоматизированного проектирования информационных систем.
Научная новизна работы
1. Подход к интеллектуальной информационной поддержке принятия ре
шений при разработке паспортов безопасности промышленных объектов, пред
ложенный впервые для данной предметной области, основан на системном
подходе, разработке функциональной и информационной моделей, с использо
ванием технологий экспертных и геоинформационных систем.
2. Разработанные для интеллектуальной информационной поддержки
принятия решений при создании паспортов безопасности модели представле
ния знаний об опасных объектах и возможных сценариях развития аварий на
них, в отличие от известных, основаны на применении правил продукций.
3. Метод реализации моделей расчета последствий возможных аварий в
ГИС отличается от известных тем, что в рамках одного программного продукта
осуществлена возможность расчета параметров разного рода поражающих фак
торов (в одной оболочке совмещены разные модели расчетов), при этом резуль-
таты сохраняются в унифицированной базе геоданных, что облегчает их совместное использование, комбинирование, сложение в единое поле риска.
Разработанное алгоритмическое обеспечение процесса паспортизации промышленных объектов отличается новой областью применения баз знаний с продукционными правилами вывода для идентификации опасностей. На этапе оценки риска позволяет осуществлять моделирование последствий аварий в геоинформационной среде.
Разработанные модели для анализа эффективности предложенного подхода к интеллектуальной информационной поддержке процесса паспортизации, в отличие от известных, основаны на построении диаграмм потоков данных и временных диаграмм.
Практическая значимость и внедрение результатов работы
Значение результатов для практики информационной поддержки и поддержки принятия решений в процессе разработки паспортов безопасности опасных объектов заключается в том, что они представляют собой научно-обоснованный подход к повышению эффективности анализа риска производственных объектов, поскольку дают практически реализуемую информацию о возможных опасностях, сценариях их развития и последствиях реализации.
Методология интеллектуальной информационной поддержки принятия решений в процессе анализа риска (на этапе идентификации опасностей) реализована на основе технологий экспертных систем с применением оболочки «ЕХ-SYS» RuleBook. Это позволят выявлять возможные источники опасности и дальнейшие варианты развития событий (в зависимости от типа опасного объекта, опасного вещества и других сопутствующих условий), получать рекомендации о выборе той или иной модели расчета поражающих факторов.
Модели (различные виды воздействия, различные методики) расчетов поражающих факторов аварий и связанных с ними рисков реализованы в виде программы «Риск ЧС (оператор)» которая работает в среде ArcGIS и обладает возможностью безболезненного наращивания новыми моделями. Она позволяет в геоинформационной среде использовать одновременно несколько моделей, т.е. проводить расчеты по оценке поражения и последствиям от разного рода аварий на промышленных объектах, при этом возможно применения базовых функций ГИС для пространственного анализа, создания ситуационных планов (карт) и пр. Интерфейс программы имеет общий вид для всех типов расчетов, это удобно с точки зрения пользователя. Результаты сохраняются в специально разработанной базе геоданных, таким образом, они имеют одинаковую структуру, что облегчает дальнейшую работу с ними.
Разработанные программные продукты можно применять как в производственных условиях (на опасных объектах), так и в научных исследованиях.
Описанные результаты диссертационной работы внедрены в Научно-исследовательском институте безопасности жизнедеятельности Республики Башкортостан, в учебном процессе Уфимского государственного авиационного технического университета.
Связь исследований с научными программами
Работа выполнялась в период 2005-2008 гг. в рамках Федеральной целе-
вой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Российской Федерации до 2010 года» и Республиканской целевой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Республике Башкортостан до 2010 года». Кроме того, исследования проводились в рамках научно-исследовательских работ № ИФ-ВК-01-08-03 по теме «Исследование и разработка интеллектуальной технологической поддержки принятия решений и управления на основе инженерии знаний» На защиту выносятся:
Подход к интеллектуальной информационной поддержке принятия решений в процессе паспортизации опасных объектов, основанный на системном подходе. Системные модели для интеллектуальной информационной поддержки процесса разработки паспортов безопасности промышленных объектов.
Модели представления знаний для интеллектуальной информационной поддержки принятия решений при создании паспортов безопасности.
Метод реализации моделей расчета последствий аварий в геоинформационной среде для повышения эффективности разработки паспортов безопасности.
Алгоритмическое обеспечение процесса анализа риска промышленных объектов для интеллектуальной информационной поддержки принятия решений при разработке паспортов безопасности.
Методика анализа эффективности предложенного подхода к интеллектуальной информационной поддержке процесса паспортизации на основе диаграмм потоков данных и временных диаграмм и результаты исследования эффективности, полученные при эксплуатации разработанного программного обеспечения.
Апробация работы и публикации
Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на ряде научных конференций и семинаров:
7-й Международной конференции «Компьютерные науки и информационные технологии» CSIT'2005, Уфа, Россия, 2005;
8-й Международной конференции «Компьютерные науки и информационные технологии» CSIT'2006, Карлсруэ, Германия, 2006;
1-й и 2-й Региональной зимней школе-семинаре аспирантов и молодых ученых «Интеллектуальные системы обработки информации и управления», г. Уфа, 2006, 2007;
- Всероссийской научно-практической конференции «Гуманитарные и
естественнонаучные аспекты современной экологии», г. Уфа, 2006;
- IV и V Республиканской научно-практической конференции «Проблемы
безопасности и защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций»,
г. Уфа, 2007, 2008.
Основные положения и результаты диссертационной работы опубликованы в 15 источниках, включая 11 статей (из них 3 в рецензируемых журналах из списка ВАК), 2 доклада на конференциях и 2 программы для ЭВМ, зарегистрированные в Роспатенте.
Структура и объем работы
Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка. Работа изложена на 120 страницах машинописного текста. Библиографический список включает 101 наименование.
Анализ известных теоретических методов для решения проблемы разработки паспортов безопасности промышленных объектов
Как было отмечено выше, паспорта безопасности разрабатываются с целью проведения анализа риска промышленного объекта. Анализ риска аварий на производственных объектах является составной частью управления промышленной безопасностью [22-24].
При решении комплексных вопросов безопасности в развитых странах широко применяется методология риска, основу которой составляет определение последствий и вероятности нежелательных событий. Используя количественные показатели риска, в принципе можно "измерять" потенциальную опасность и даже сравнивать опасности различной природы [25].
Обычно анализ риска рассматривают как часть системного подхода к принятию политических решений, процедур и практических мер в решении задач предупреждения или уменьшения опасности для жизни человека, заболеваний или травм, ущерба имуществу и окружающей среде [26].
В общем случае анализ риска - это исследования, направленные на выявление и количественное определение различных видов риска при осуществлении каких-либо видов деятельности и хозяйственных проектов [27].
Анализ риска аварии представляет собой процесс идентификации опасностей и оценки риска аварий на промышленном объекте для отдельных лиц или групп людей, имущества или окружающей природной среды [28].
Основные задачи этапа идентификации опасностей — выявление и четкое описание всех источников опасностей и путей (сценариев) их реализации. Это ответственный этап анализа, так как не выявленные на этом этапе опасности не подвергаются дальнейшему рассмотрению и исчезают из поля зрения. При идентификации следует определить, какие элементы, технические устройства, технологические блоки или процессы в технологической системе требуют более серьезного анализа и какие представляют меньший интерес с точки зрения безопасности. При этом составление перечня источников опасностей и определение сценариев развития аварий является сложной научно-технической задачей, т.к. в настоящее время отсутствуют единые теоретические представления о том, какие опасности должны рассматривать на том или ином опасном объекте, каковы возможные сценарии их реализации. Это требует от разработчика ПБ большого диапазона экспертных знаний о различного рода производственных объектах, технологических процессах, происходящих на них, обращающихся на производстве опасных веществах.
Этап оценка риска аварии предполагает определения вероятности (или частоты) и степени тяжести последствий реализации опасностей аварий для здоровья человека, имущества и / или окружающей природной среды. При этом под опасностью аварии понимается угроза, возможность причинения ущерба человеку, имуществу и (или) окружающей среде вследствие аварии на промышленном объекте.
Решение задач анализа риска для населения, персонала, территории, видов деятельности, объектов, организаций основано на использовании различных концепций, методов и методик (рисунок 1.2) [29].
Анализ риска промышленного объекта производится на основании технической (технократической) концепции. Основными элементами, входящими в систему анализа, являются: источник опасности, опасное явление, поражающие факторы, объект воздействия, ущерб. Под опасным понимается такое явление (авария), которое приводит к формированию негативных (поражающих) факторов для населения, объектов техносферы и окружающей среды [30].
В рамках технократической концепции после идентификации опасностей (выявления принципиально возможных рисков) необходимо оценить их уровень и последствия, к которым они могут привести, т.е. вероятность соответствующих событий и связанный с ними потенциальный ущерб. Для этого используют методы оценки риска, которые в общем случае делятся [31] на феноменологические, детерминистские, вероятностные и экспертные.
Феноменологический метод базируется на определении возможности протекания негативных процессов, исходя из результатов анализа необходимых и достаточных условий, связанных с реализацией тех или иных законов природы. Этот метод предпочтителен при сравнении запасов безопасности различных типов потенциально опасных объектов, но малопригоден для анализа разветвлённых аварийных процессов, развитие которых зависит от надёжности тех или иных частей объекта или (и) его средств защиты [32].
Детерминистский метод предусматривает анализ последовательности этапов развития аварий, начиная от исходного события через последовательность предполагаемых стадий отказов, деформаций и разрушения компонентов до установившегося конечного состояния системы. Недостатки метода: существует потенциальная возможность не учесть какие-либо редко реализующиеся, но важные цепочки событий при развитии аварии; построение достаточно адекватных математических моделей является трудной задачей и требует большого числа исходных данных; для тестирования расчётных программ требуется проведение сложных и дорогостоящих экспериментальных исследований.
Разработка системных моделей интеллектуальной информационной поддержки принятия решений при разработке паспортов безопасности промышленных объектов
Для решения задач поддержки при разработке паспортов безопасности опасных объектов в части фиксации функциональной структуры системы разработана функциональная модель процесса поддержки принятия решений в процессе паспортизации, включающая в себя декомпозицию функций (действий) до элементарных операций, описание информационного взаимодействия [77]. Такое представление реализуется посредством IDEF0-метода, называемого методом функционального моделирования [78]. Функциональная модель IDEFO отображает функциональную структуру системы, то есть производимые системой действия и связи между этими действиями. При разработке функциональной модели интеллектуальной информационной поддержки принятия решений в процессе создания паспорта безопасности были выделены 6 основных функций: - определение опасных точек объекта; - определение сценариев аварий; - расчет последствий аварий; - расчет показателей риска; - выработка рекомендаций по снижению риска (при необходимости); - оформление паспорта безопасности. Фрагмент разработанной функциональной модели процесса с использованием стандарта IDEFO приводится на рисунке 2.10. Полностью функциональная модель представлена в приложении. Разработанная функциональная модель представляет собой иерархическую систему диаграмм, описывающих процесс разработки паспортов безопасности и интеллектуальную информационную поддержку на разных этапах паспортизации. Результаты моделирования определяют иерархию функций и позволяют выделить функции соответствующих модулей системы. На основе функций, определенных в функциональной модели процесса разрабатывается информационная модель. Принятие решений при разработке ПБ промышленных объектов характеризуется прежде всего тем, что ЛПР вынужден анализировать большое количество разноплановой информации. Поддержка принятия решений описывается с помощью информационной модели. Input- и Output-метки функциональной IDEFO-модели представляют собой информационные потоки, описание которых - задача информационного моделирования. Использование структурной методологии моделирования (IDEF0 и IDEF1X) позволяет трансформировать созданную функциональную модель в прообраз информационной модели. При этом все стрелки (входные, управляющие, механизмов исполнения) становятся потенциальными сущностями, а функции, связывающие их, трансформируются в отношения между этими сущностями [81]. Информационная модель в нотации «сущность-связь» может быть выражена формулой [82]: В качестве базовой методологии информационного моделирования ПНР при разработке паспортов безопасности выбран стандарт IDEF1X, который позволяет получить информационные модели, согласованные с построенными ранее функциональными.
Разработка метода реализации моделей расчетов последствий аварий в геоинформационной среде
Определив при помощи базы знаний (п. 3.1) опасные точки предприятия, пути развития возможных аварий (сценарии), виды поражающих факторов и методики расчета их параметров, далее необходимо произвести непосредственно расчет возможных последствий, т.е. рассчитать параметры поражающих факторов (и нанести их на карты, создать ситуационные планы аварий), ущерб, условную вероятность поражения человека для каждого из сценариев. В итоге необходимо объединить все полученные зоны поражения, от всех источников в единое поле риска для данной территории и получить карту изолиний индивидуального риска. Также необходимо вычислить значения индивидуального риска для персонала объекта и населения.
Для успешного решения поставленных задач необходимо использовать возможности современных компьютерных технологий, в частности -геоинформационных систем (ГИС). Использование современных ГИС как основной платформы при решении задач промышленной безопасности позволяет задействовать их богатый функционал на всех этапах анализа риска [92-95]. Это проявляется как с момента создания электронной карты предприятия за счет развитых средств векторизации, редактирования, пространственной привязки, так и на финальных этапах оценки последствий и построением полей риска, где могут быть использованы средства наложения слоев карты, алгебры карт, работы с пространственными сетками, трехмерного анализа [96].
Современная «базовая» ГИС способна решать большой спектр задач, однако, в силу специфики предметной области «математику», заложенную в моделях аварий, необходимо реализовывать отдельно. Несмотря на это, опыт в решении задач оценки риска показывает, что наиболее эффективным является применение ГИС не в качестве отдельной подсистемы, а в качестве «ядра», которое может дополняться специализированными модулями [97].
Таким образом необходимо, чтобы расчеты последствий аварий производились непосредственно в геоинформационной системе при помощи подсистемы моделирования, позволяющей интегрировать различные программно-реализованные математические модели. При этом ставилась задача сделать подсистему открытой, то есть обладающей возможностью безболезненного наращивания новыми моделями расчета при необходимости. Концептуально состав разработанной подсистемы моделирования представлен на рисунке 3.1. Она состоит из ядра моделирования и применяемых при необходимости моделей расчета (для каждого вида поражающего фактора - своя модель).
Результаты расчетов при необходимости должны быть легко доступны для извлечения и дальнейшего использования как в отдельности по каждому сценарию так и все вместе. При этом они также должны легко объединяться в некую общую картину, необходимую разработчику. Допустим, рассчитав зоны интенсивности теплового излучения для каждой из емкостей в резервуарном парке топливного хозяйства предприятия, разработчик хочет увидеть общую карту зон теплового воздействия от всех резервуаров. Или более сложная задача: получить единое поле риска для предприятия с возможностью возникновения различного рода поражающих факторов (ТЭЦ): токсического заражения местности, при утечках на складе кислот, взрывов в газовом и пожаров в мазутном хозяйствах. Чтобы реализовать описанную возможность, необходимо, чтобы результаты расчетов имели общий вид, иными словами сохранялись в форме единого для всех шаблона.
Был разработан универсальный шаблон персональной базы геоданных (один расчет — один файл базы геоданных), куда сохраняются результатов расчетов в виде четырех покрытий: объекты воздействия — объекты слоя карты, по которому проводился расчет (опасная точка: резервуар, компрессор, ресивер и т.д.); зоны поражения - зоны, которые являются результатом расчета поражающего фактора для данного сценария; параметры - все параметры, характеризующие расчет; ошибки - перечень объектов воздействия, по которым расчет не проводился с указанием причины.
Шаблон создает ядро моделирования, «отдает» его модели расчета, она открывает его на редактирование (наполняет результатами расчета) и «передает» обратно ядру, которое может использовать его для генерации текстового отчета, анимации (показать, как развивается авария в динамике), просто открыть в любом другом проекте, не повторяя процедуру моделирования. Результаты расчета добавляются в проект в виде группы из двух слоев: исходных объектов и зон поражения, связанных между собой отношением «один к многим», то есть один объект имеет несколько зон поражения.
Покрытие зон поражения также должно иметь общую структуру для всех видов воздействия и характеризоваться единой таблицей (атрибутов).
Математические модели, описывающие развитие поражающих факторов и позволяющие вычислить их интенсивность, имеют разнородную структуру. Но результаты расчетов по каждой из них в рамках паспорта безопасности необходимо объединить в единый результат, характеризующий риск на данной территории. Следовательно, нужно выявить единые для всех методик характеристики расчетов, результатов.
Прежде всего, как уже отмечалось выше, общим для всех моделей является такой параметр, как расстояние от эпицентра аварии. В зависимости от этого расстояния изменяется интенсивность воздействия поражающего фактора (при отдалении от места возникновения аварии, она, как правило, уменьшается), в свою очередь уменьшается и условная вероятность поражения человека, а следовательно, и индивидуальный риск.
Программа для реализации моделей расчетов последствий аварий в геоинформационной среде
Разработанная в диссертации программа «Риск ЧС (оператор)» (в соавторстве с Митаковичем С.А., Зайцем Е.В.; свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008611893) позволяет в среде ArcGIS компании ESRI, использовать одновременно несколько моделей (различные виды воздействия, различные методики) и проводить комплексные расчеты по оценке поражения и последствиям аварий на промышленных объектах. Она представляет собой панель в приложениях АгсМар и ArcScene, состоящую из набора кнопок, меню и инструмента. В целом действие программы одинаково в обоих приложениях. На рисунке 4.6 показаны возможности программы. Они заключаются в выборе одного из методов расчета, ввода исходных данных, проведении расчета и отображении результатов на карте и в формате документа Word. При этом исходными данными для расчета являются слои карты, а также данные, введенные пользователем. Результаты расчета сохраняются в персональной базе геоданных (см. п. 3.2). Программа позволяет восстановить результаты расчетов путем открытия базы геоданных с сохраненными расчетами. Также имеется возможность, меняя исходные параметры, интерактивно наблюдать результаты расчета. На сегодняшний день в программу включены десять моделей по оценке химической, взрывопожароопасной обстановки (пожар пролива, взрыв топливовоздушной смеси, «огненный шар», заражение сильнодействующими ядовитыми веществами, взрыв BLEVE и др.). Основными функциями программы «Риск ЧС (оператор)», используемыми в процессе разработки паспортов безопасности промышленных объектов являются: 1. Расчет поражения как в точке, указанной пользователем на карте, так и по объектам, хранящимся в картографическом покрытии. 2. Ввод исходных параметров модели как вручную, так и путем указания полей в атрибутивной таблице, откуда данный параметр может быть считан. Таким образом, можно одновременно просчитать группу объектов, учитывая уникальность каждого. 3. Решение не только прямых задач, когда известно расстояние и можно рассчитать показатель опасности и вероятность поражения, но и обратной задачи. В этом случае можно указать интересующий показатель опасности или вероятность поражения и путем численного моделирования, программа определит расстояние, на котором достигаются такие значения опасности и вероятности. 4. Расчет от объектов, представленных как в точечном виде, так и в линейном или полигональном виде. 5. Динамическая визуализация зон поражения. 6. Хранение всех расчетов в стандартной форме. По результатам каждого расчета формируется файл базы геоданных, где сохраняются как опасные объекты, так и результаты всех расчетов. С помощью стандартных средств ArcGIS можно легко объединить все расчеты для всех объектов и сформировать единое поле риска. 7. Выдача подробных табличных и текстовых отчетов по проведенным расчетам, с приведением используемых формул, алгоритма обработки, обосновывающих правильность расчетов. На рисунке 4.7 приводится пример работы с программой «Риск ЧС (оператор)» в приложении АгсМар. Проведены расчеты параметров (зон воздействия) поражающих факторов пожара пролива (для группы из четырех резервуаров), «огненного шара» для двух резервуаров и взрыва топливовоздушной смеси для здания газораспределительного пункта. Расчет проводился по значениям вероятности поражения для всех трех видов аварий. В зависимости от вероятности поражения человека зоны окрашены в разные цвета от красного до зеленого (от наибольшей вероятности до наименьшей). При открытии таблиц атрибутов (рис. 4.8), соответствующих зон поражения можно видеть, что наименования начальных полей для всех видов воздействия одинаковы. Они содержат название объекта, вероятность реализации сценария аварии (поле вероятность аварии), условную вероятность поражения человека (вероятность поражения), индивидуальный риск (вероятность риска), радиус зоны воздействия. Остальные показатели специфичны для каждой модели расчета.
