Диссертация (1172863), страница 9

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

Текст из файла (страница 9)

д. Ситуацию нужно оценивать в отношении квремени и месту, для каждого помещения или отсека, отделённогопротивопожарными стенами. Также требуется определить, перекрывает лиспособность к тушению пожара (тактические возможности привлеченных сил исредств) необходимость, вызванную распространением огня.Наглядный пример идеального оперативного управленческого решения –это управление тушением пожара в ситуациях с неограниченным запасом ОВ.Если тактические возможности прибывающих сил слишком малы или время ихприменения недостаточно, то огонь вернёт свою первоначальную силу втечение короткого времени и все усилия окажутся напрасными.Таким образом, следующее правило управления пожарно-спасательнымиподразделениямипритушениипожаров можетбыть сформулированоследующим образом.Определение 1.6. Второе правило управления пожарно-спасательнымиподразделениями при тушении пожаров – силы и средства пожарно-55спасательного подразделения должны быть адекватны решаемой задаче вкаждой точке времени и пространства.Утверждение 1.2.

Силы и средства пожарно-спасательного подразделениядолжны быть адекватны решаемой оперативной управленческой задаче вкаждой точке времени и месте пожара, а также прилегающей к немутерритории, на которой существует угроза жизни и здоровью граждан,имуществу при тушении пожара.Доказательство.Если сил и средств на позиции по тушению пожара достаточно, тоспасение людей, тушение пожара или защита соседних с горящим объектов –будут успешными.

Если нет, тушение будет сорвано и руководитель тушенияпожара должен с самого начала выбрать другую цель, вместо того чтобыначинать тушение пожара [181, 199, 331].Имеющиеся в распоряжении руководителя тушения пожара силы исредства должны быть привязаны к тактическому замыслу оперативнотактических действий (спасение, защита и (или) тушение). При сравнениитребуемых огнетушащих веществ, исходя из скорости выделения тепла, иимеющихся СиС, определяется успешность исхода оперативно-тактическихдействий.1.3. Модели управления пожарно-спасательными подразделениями притушении пожаровМоделирование как существенный аспект познавательного процессашироко используется в познании сложных систем, и оно становится одним измасштабноо применяемых методов исследования, aдeквaтнo отображающих(воспроизводящих) различные стороны, свойства, характеристики изучаемойсистемы.Дляустойчивогофункционированиямоделипожаротушенияпожарно-спасательными подразделениями принципиальный смысл содержит56оперативное планирование применения ОС и ОВ, их расстановка ираспределение (рис.

1.16). Кроме этого, для реализации максимальнойдостоверности этого планирования требуется исследование внешних условий ифакторов, установление допустимых состояний и их исходов, получениеодновариантныхответовнаформализуемыезапросы.Планированиепостановки задачи управления пожарно-спасательными подразделениями притушении пожаров – “процесс творческий, ориентированный в большей степенина цели, чем на процессы” и осуществляемый для турбулентной среды, неспособный спрогнозировать перспективу “с точностью Х + У = Z” [332]. Таккак будущее не является детерминированным, то в связи с этим управлениесиламиисредствамипожарно-спасательногогарнизонаявляетсяуправленияпожарно-многоплановой задачей.Рисунок1.16–Модельсистемыподдержкиспасательными подразделениями при тушении пожаровСложность и проблематичность моделирования управления пожарно-57спасательными подразделениями при тушении пожаров заключаются в том,что: изменение оперативно-тактической ситуации на месте пожара, а такжеприлегающейкнемутерритории,характеризуетсявариативностьюинечёткостью исходных данных; план тушения пожара не догма, так каквозможны иные альтернативные варианты возникновения, развития и тушенияпожара; недопустимо осуществлять моделирование, исходными даннымикоторого являются исключительно данные тренировок, практических занятий исостязаний (соревнований по профессии).РТП должен располагать потенциально допустимыми управленческимирешениями для возможных исходов, выходящими за рамки требований планатушения пожара, для ответа на различные вопросы перед и во времяпожаротушения.

Архитектоника такой модели предоставляет возможностьвскрыть резервы, незадействованные элементы системы пожаротушения инеэкономичные пути реализации управленческого решения.Формализация поддержки управления силами и средствамипожарно–спасательного гарнизона при тушении пожараНижеформализованыотображениясложнойсоциальнойиэкономической системы оперативного управления силами и средствами припожаротушении в формальные структуры – математические модели.Рассмотрим помещение, в котором развивается пожар в условияхотсутствия газообмена (практически герметичном помещении), тактическиевозможности первичного тактического подразделения – караула (отделения)позволяют его потушить.

В рамках данного раздела для анализа системыпожаротушения мы рассмотрим только временную динамику и её состояниеописышем площадью пожара (Sп), температурой (Т), количеством личногосостава, задействованного в тушении (Nлс), расходом огнетушащего вещества(Q) и т.п. Модели, не учитывающие пространственную организациюпожаротушения (позиции, участки, сектора тушения пожара), назовём58локальными. В терминах пожарной тактики это означает: во–первых, горючаянагрузка находится в помещении одного типа и распределена равномерно, вовторых, развитие пожара во все стороны равновероятно.Для формализации и анализа математических моделей определимся сединицами измерения. Так как площадь (тушения или пожара) не может бытьотрицательной, поэтому пространство состояний запишем: Sт = R+, где R+ = {S R: S > 0}. Трактуем площадь тушения как функцию времени: Sт(t) ∈ {S  Z: S> 0}.ВеличинаS т t  t   S т, отображает среднюю скорость роста площадиtтушения на промежутке времени (t, t+∆t].

В том случае, если величина площадитушения пожара велика, то скачки пожара, вызванные неравномерностьюгорючей нагрузки, выглядят незначительными на графике функции S(t).Следовательно,принимаемсуществованиепроизводнойповремени:lim S т t  t   S т t dS т t .t  0dttПроизводную по времени будем обозначать точкой, размещённой сверхупеременнойdS т t   S т и тогда отношение S тотражает усреднённый вкладSтdtпозиции по тушению в уменьшение площади пожара.Анализ описаний пожаров позволяет сделать вывод о том, что скоростьроста площади пожара пропорциональна её площади.

Поэтому динамикурассматриваемойсистемыопишемпростейшимдифференциальнымуравнением:Sп  k  Sп , k  0 ,(1.15)где k – коэффициент, характеризующий темп роста площади пожара.Граничные условия, в которых осуществляется тушение пожара (горючаянагрузка, находящаяся в помещении одного типа и распределена равномерно)являются упрощением действительности. Для более правильного описанияразвития пожара в помещении во времени необходимо знать не только общую59горючую нагрузку и её распределение, а также другие признаки, оказывающиевлияние на развитие и тушение пожара.Введя обозначение пространства признаков – PP, опишем состояниесистемы функцией S(vt, t), где vt  PP.Существуютнеоднородностьдваосновныхразвитияпожара:классапризнаков,структурныепредопределяющихпризнаки,такиекакпространство и горючая нагрузка, которые для конкретного объекта меняютсясо временем; неизменные признаки, например, категория по пожарной ивзрывопожарной опасности, которая, как правило, неизменна в течение всегосрока эксплуатации.Решением уравнения (1.15) является функция Sп t   S0  ek t , где S0 –площадь пожара в момент его обнаружения.

Эта функция описывает изменениеплощади при «стандартном» пожаре (рис. 1.8) [251, 333].Из уравнения (1.15) следует, что если в любой момент времени начатьнаблюдение за распространением горения и продолжать его в течениекороткого периода t, то часть площади, пройденной огнем в течение этогопериода, будет равна k t, где k – постоянная величина. Уравнение (1.15)справедливо для ограниченного периода развития горения, так как, в конечномсчете,пожарпрекратитраспространяться.Горениеможетиногдастабилизироваться на некотором устойчивом значении, а также испытыватьрегулярные или нерегулярные колебания, или может уменьшаться взависимости от горючей нагрузки, газообмена и других факторов.

Изменениеплощади пожара, стабилизируемой на некотором устойчивом уровне (рис. 1.8,лок), опишем с помощью логистического уравнения (П. Ферхюльста) (рис.1.17):S  k  Sп - b  Sп2 ,(1.16)Второй член уравнения ограничивает возможность горения и называется«демпфирующим».60Рисунок 1.17 – Изменение площади пожара: + + + – скорость роста площадипожара; ––– – площадь пожараОсуществивпреобразованияуравнения(1.15):S  Sп  k - b  Sп ;b 1 b S  Sп  k  1 - Sп    , введём обозначения  , тогда:k Sг k  SS  Sп  k  1 -  п  Sг  ,(1.17)где b – коэффициент, характеризующий темп уменьшения площади пожара; Sг– доступная для горения площадь, м2.Аналитическим решением этих уравнений являются функции:S t   S0  Sг  e kt или S t   Sг  S0  S0  e k t .(1.18)Продифференцировав, например выражение (1.18) два раза по t ипроанализировав полученный результат, делаем вывод о том, что кривая S(t)1kимеет точку перегиба, с координатами ( lnSг S0 Sг) (рис.

1.18).;2S0На рис. 1.18 в плоскости площадь–время (Sп, t) приведены графикиинтегральных кривых для различных начальных значений S0. Положенияравновесия отображены на оси Sп – точками, а стрелками – направлениядвижения фазового потока. Фазовое пространство в данном примере61одномерно, а траектории системы управления отображены в виде отрезковпрямой площади пожара, движение по которым осуществляется в направленииверхней точки (в данном примере – 420).Рисунок 1.18 – Изменение площади пожара: --- – скорость роста площадипожара;––– – площадь пожара; … – ускорение роста площади пожараВидоизменим уравнения Вольтерра в уравнениях, описывающих тушениепожарапожарно–спасательнымподразделением(взаимодействиеогнетушащего вещества (Qф > Qтр и Iф > Iтр) Sт с горящей поверхностью Sп )(рис.

1.19): dSп2 dt  k  Sп - b  Sп  с  Sп  S т, dSт v  S т  e  Sп  S т dt(1.19)где v – скорость роста площади тушения пожара; с, e – коэффициентыпропорциональности, характеризующие влияние подачи огнетушащих веществна площадь пожара и тушения, соответственно.62Рисунок 1.19 – Изменение площади пожара: –– – площадь пожара на моментввода пожарных стволов; - - - – площадь тушенияВ основе уравнений (1.19) лежит ещё одно допущение: при отсутствииподачи огнетушащих веществ рост площади пожара будет происходить всоответствии с уравнением (1.16), с линейной скоростью распространенияпламени k и по доступной для горения площади k / b .

Характеристики

Список файлов диссертации