Диссертация (1172863), страница 6

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 6)

При этом для ряда промышленных предприятийлинейная скорость распространения пламени с ростом интенсивности горенияне изменяется, а остаётся постоянной во времени и определяется по графикуили таблице [178].Согласно [200] первое пожарно-спасательное подразделение обязаноприбыть к месту вызова за время, не превосходящее расчётной (нормативной)величины.Рисунок 1.8 – Совмещенный график изменения во времени требуемого ифактического расходов ОВ и площади пожара: S лок площадь тушения натQфлок  соответственно требуемый, фактическиймомент локализации; Qлоктр ,расход (ломаная линия – 3) на момент локализации; кривая 1 – изменениеплощади пожара во времени S п  f  t  ; кривая 2 – изменение площади тушенияили требуемого на тушение расхода ОВ во времени S т Qт р   f t  (при круговойформе развития пожара – пунктирная линия); ломаная 3 – изменениефактического расхода во времени Qф  f (t )35Рисунок 1.9 – Фронт горения на пожаре в здании [283]Таблица 1.3 – Зависимости для определения параметров развития пожараПараметр пожараПлощадькруговойS п    L2  0,75  D 2ПериметрРп  2    LФронтЛинейнаяскоростьраспространенияпламениСкорость ростаплощади пожараФп  2    LVл Вид развития пожараугловойпрямоугольный2*Sп  k    LS п  a  b  aL1  L2 *Рп  L2  a Рп  2a  b   2a  L1  L2 Фп  a  LФп  a  nbVл tLtVSп  S п / tVSп = П а Vл2 tVSп = tVРп  Pп / tVРп = Vл (2+a)VРп = 2 VлVSп = n а Vл22bVРп  2  VлtVл2Скорость ростапериметрапожараСкорость ростафронта пожараVФп  Ф п /tVФп = а VлVФп = 2 VлSг =  SпПлощадьгоренияВремясвободногоразвития пожараНе изменяется св .

р   д . с   пр  сб   сл    ппсПримечания:1) * – развитие горения в двух направлениях;2)k–величинаугла,внаправлениикоторогопроисходитраспространение пламени (1 = 3600; 0,5 =1800; 0,25 = 900);3) n – количество направлений развития пожара (по горизонтали), ед.;364) П – коэффициент развития пожара (1 – для производственныхобъектов; 0,5 – для прочих объектов);5)  – величина горючей загрузки (< 1);6) a – ширина площади пожара (здания, помещения), м;7) b – длина площади пожара (здания, помещения), м;8) L, L1, L2 – путь, пройденный пламенем, м;9) t – время, мин;  д .с – “время до сообщения” – промежуток времени,начинающийся с момента обнаружения пожара до сообщения о нём впожарную охрану (по статистике пожаров в стране составляет не менее пятиминут или исходя из опыта тушения аналогичных пожаров), мин;  пр – “времяприбытия” – промежуток времени, начинающийся с момента сообщения опожаре до прибытия первого пожарно-спасательного подразделения, включает сб – время, затрачиваемое на обработку вызова диспетчером, сбор и выезд потревоге (принимается в соответствии с нормативами по пожарно-строевойподготовке – 1 мин [201, 278, 280, 284, 285]) и tсл – время следования к меступожара пожарно-спасательных подразделений (принимается в соответствии снормативами (10 и 20 минут) [120, 135, 186, 286–299]), мин;  ппс – “времяподачи первого пожарного ствола” – промежуток времени, начинающийся смомента прибытия первого пожарно-спасательного подразделения до подачипервого пожарного ствола на тушение пожара (принимается в соответствии снормативами по пожарно-строевой подготовке [201, 284, 293, 300]), мин.Тушение пожара как граничное условие для оценки эффективностирешения задач управленияПространственные параметры тушения пожара (рис.

1.8, 1.10, 1.11),(таблица 1.4): площадь тушения Sт, м2; глубина тушения hт, м. Временныепараметры тушения пожара: продолжительность ликвидации горения t т , мин.Скоростные параметры тушения пожара (рис. 1.10, таблица 1.4 [84, 203, 278,280]): требуемые Iтр и Iф, л/с.м2 фактические интенсивности подачи ОВ;37фактический Qф и требуемый Qтр расходы ОВ, л/с; фактический qудф итребуемый q удтр удельные расходы ОВ, л/м2; скорость тушения площади пожараVт, м2/мин; скорость сосредоточения Vсос, мин.Дляпрекращенияраспространенияогняпофронтупожарауправленческое воздействие заключается в организации подачи огнетушащихвеществ с определенной интенсивностью.

При этом должно выполнятьсянеравенство [84, 203, 204, 278, 294]:Iф > Iтр.(1.1)Для реализации этого условия (1.1) необходимо, чтобы фактическийрасход ОВ из введённых для ликвидации горения пожарных стволов превышалрасчётное (требуемое на тушение) значение расхода [84, 181, 183, 203, 204, 278,280] (рис. 1.8):Qф > Qтр.а)с)(1.2)б)д)Рисунок 1.10 – Схемы площади тушения пожара при развитии его по круговой(а, б) и угловой (с, д) формамhтa38б)а)с)Рисунок 1.11 – Схемы площади тушения пожара при развитии его попрямоугольной формеТаблица 1.4 – Зависимости для определения параметров тушения пожараПараметрПлощадьтушенияпо фронтупо периметрукруговойПри L > hтSт=  hт (2 L – hт)При L > hтSт=  hт (2 L – hт)Вид развития пожараугловойпрямоугольныйПри L > hтПри b  n hтSт = n a hтSт = k  hт (2 L – hт)При L > hтПри b  2 hтSт = 3,57 hт ( L – hт) Sт = 2 hт (a+b–2 hт)Фактические интенсивностьподачи ОВрасход ОВудельныйрасход ОВСкорость тушения площадипожараТребуемыерасход ОВудельныйрасход ОВIф QфSтmQф   ni  qств ii 1m q ств it р iq фуд  i 1Vт S плокS п 2  S п1t 2  t1SпtQтр  S т  I тртрq уд IтрtрПримечания:1) k – величина угла, в направлении которого происходит распространениепламени (1 = 3600; 0,5 =1800; 0,25 = 900);392)  – величина влияния угла, внутри которого происходит развитие пожара, наплощадь тушения при тушении по периметру, град (для 900 = 2; 1800 = 1,4);3) ni – число i-х пожарных стволов, ед;4) hт – глубина тушения пожарным стволом, м;5) q ств i – расход с i-го пожарного ствола, л/сек;6) m – число пожарных стволов, ед;7) t рi – время работы i-го пожарного ствола, мин;8) S плок – площадь пожара на момент локализации, м2;9) S п1 – площадь пожара на время 1 , м2;10) S п2 – площадь пожара на время  2 , м2;11)  S п – уменьшение площади пожара за время  , м2;12) t р – время тушения пожара на расчетной площади, мин.Выполнение условий (1.1, 1.2.) с позиции математического аппаратаозначает: если приведенное условие оптимальности достаточно, тогда процессуправления,вчастностипожарно-спасательнымиподразделениями,напожаре – оптимальный.

В то же время из этого не следует, что этотуправляемый РТП процесс оптимальный и нет других управленческихвоздействий на процесс пожаротушения мобильными средствами, для которыхусловия (1.1, 1.2) не выполняются, например, истина, то I  истина;Q ложь, то I  истина  ложь.С целью поиска минимальных значений функции управления пожарноспасательными подразделениями на пожаре при существующих ограничениях(по расходу и интенсивности), введем ряд понятий:t локР   f t , qt , i t   min , (q(t), i(t))  P , t = 0, 1, … , tлок.t tсвt(1.3)40где tсв – время свободного развития пожара; tлок – время локализации пожара;q(t) – вектор расходов огнетушащего вещества, подаваемого одним приборомтушения и/или подразделением, q(t) = (q1(t1) = q1(tсв), q2(t2), … , qn(tn) = qn(tлок));i(t) – вектор интенсивностей огнетушащего вещества, подаваемого однимприбором тушения и/или подразделением, i(t) = (i1(t1) = i1(tсв), i2(t2), … , in(tn) =in(tлок)).В связи с тем, что в ограничениях (1.3), определяющих множестводопустимых процессов управления на пожаре, отсутствует уравнение процесса,тогда такую постановку рассмотрим как частный случай задачи оптимальногоуправления РТП при пожаре пожарно-спасательным подразделением.

Этопозволитсформулироватьусловия(необходимоеидостаточное),удовлетворяющие оптимальному решению (qо(t), iо(t)) по подаче огнетушащихвеществ в минимальном объёме для целей пожаротушения (1.3), в видеутверждения 1.1.Утверждение 1.1. Для того чтобы процесс управления подачейогнетушащих веществ с целью локализации и ликвидации пожара (qо(t), iо(t))был оптимален, (т.е. минимизировалась функция (1.3), необходимо идостаточно f t , q О t , i О t   min f t , q, i , для t > 0.q , i P(1.4)tДоказательство.Необходимость.

Пусть процесс управления подачей огнетушащихвеществ с целью локализации и ликвидации пожара (qо(t), iо(t)) оптимальный(удовлетворяется условие (1.4). Тогда:Р О q О t , i О t   Р qt , i t  , при (q(t), i(t))  P , t = 0, 1, … , tлок.t(1.5)Требуется доказать, что процесс управления удовлетворяет и условию(1.4).

Для этого допустим от противного, что существует такое t = Т, прикотором условие (1.4) не выполняется. То есть существует такое (q(Т), i(Т)), дляt = Т, что f Т , qТ , iТ   f Т , q О Т , i О Т .(1.6)Для этого рассмотрим новый процесс управления (qо1(t), iо1(t)):q t , i t   q t , i t , при t ≠ Т, и (q(t), i(t)), при t = Т.О1О1ОО41Осуществим определение функции пожаротушения P (1.3) этогоtOпроцесса: Рq t , i t    f t , q О t , i О t  О1О1t tсв f t ,t лок q О1 t , i О1 t   f t , qT , i T  .t tсв 1Аналогично, преобразовав формулу (1.3), относительно P(qо(t), iо(t)),tOполучим: Рq t , i t    f t , q О t , i О t  ООt tсв f t ,t лок q О1 t , i О1 t   f t , q О T , i О T  .t tсв 1Сопоставив правые компоненты вышеприведённых равенств, сделаемвывод о совпадении первых двух, третьи слагаемые удовлетворяют выражению(1.6), поэтому: Рq О t , i О t   Рq О1 t , i О1 t  , но это противоречит условию (1.5).Поэтому необходимость доказана.Достаточность.

Пусть процесс управления подачей огнетушащих веществпожарно-спасательным подразделением с целью локализации и ликвидациипожара (qо(t), iо(t)) соответствует утверждению 1.1. Требуется доказать, что дляэтого процесса управления выполняется (1.3).Рассмотрим возможный процесс управления подачей огнетушащихвеществ пожарно-спасательным подразделением с целью локализации иликвидации пожара (q(t), i(t)). В этом случае из выражения (1.4) возможноконстатировать, что для любого t = 0, 1, … , tлок:f tf 0, q О 0, i О 0  f 1, q0 , i 0 , f 1, q О 1, i О 1  f 1, q1, i 1 …лок , q О t лок , i О t лок   f t лок , qt лок , i t лок  .Проводя почленное сложение, получим то, что левая и правая частинеравенства являются значениями функции (1.3) для процессов управленияподачей огнетушащих веществ (t, qо(t), iо(t)) и (t, q(t), i(t)):t локt лок  f t , qО t , iО t    f t , q t , i t  или P t , qО t , iО t   P t , q t , i t  .t свt свИз этого следует, что в результате реализации управленческоговоздействия, направленного на подачу огнетушащих веществ пожарноспасательным подразделением с целью локализации и ликвидации пожара,42(q(t), i(t)) справедливо условие для процесса управления (1.3) и (qо(t), iо(t))являющегося оптимальным.

Характеристики

Список файлов диссертации