Диссертация (1172865), страница 11

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

Текст из файла (страница 11)

Совокупность средств мониторинга, включая структуры их взаимодействия, предназначенная для обеспечения потребителей результатов мониторинга информацией о возникновении и прогнозе развития пожараявляется системой мониторинга пожара в здании.Системы мониторинга классифицируются по четырем основным признакам:1. По функциям мониторинга:– монофункциональные;– полифункциональные;2.

По удаленности мониторинга:– локальные;– дистанционные;3. По количеству параметров мониторинга:– однопараметрические;– многопараметрические;4. По способу мониторинга:– дискретные;– непрерывные.Общая классификация систем мониторинга представлена на рисунке 1.19.Анализируя системы мониторинга по функциям мониторинга, выделяютмонофункциональную систему, рассматривая ее как вид систем мониторинга,включающих в себя реализацию только одной из функций мониторинга пожара.В свою очередь многофункциональная система мониторинга пожара реализуетодновременно нескольких функций мониторинга пожара.61Система непрерывногомониторингаСистема локальногомониторингаСистема дистанционногомониторингаМонофункциональнаясистема мониторингаУдаленностьмониторингаСпособмониторингаСистема мониторингапожара в зданииКоличество функциймониторинга61КоличествопараметровСистема дискретногомониторингаОднопараметрическаясистема мониторингаМногопараметрическаясистема мониторингаРисунок 1.19 – Классификация систем мониторинга пожара в зданииПолифункциональнаясистема мониторинга62Системапредусматриваетлокальногосхемумониторингареализуетсяинформационногообмена,внутригдезданиявсеиданныеполучаемые средствами мониторинга дублируются на средства отображенияданных без каких-либо изменений, поэтому основным преимуществом даннойсхемы является скорость передачи данных, и простота в их обработке.Недостатком данной системы является автономность данных, заключающаяся втом, что если в течение времени система мониторинга отказала в качественномвыполнении своей функции, то результаты мониторинга будут утеряны [151].Системадистанционногомониторингаосуществляетсборданных,формирование данных и их передачу потребителям мониторинга, которыенаходятся удаленно за пределами здания.

Процесс передачи данных производитсяпо беспроводной связи с обязательным дублированием данных на устройствах ихцентрализованного хранения [143].Реализуемая схема мониторинга позволяет хранить все результатымониторинга централизованно, поэтому доступ к данным можно обеспечить излюбого места, где имеется выход в сеть, поэтому системы дистанционногомониторинга предусматривают наличие удаленно расположенной базы данных –сервера. Централизованная база данных позволяет обеспечить результатамимониторинга одновременно всех его потребителей, в том числе и оперативныеслужбы пожарно-спасательных подразделений, реагирующие на пожары ичрезвычайные ситуации в зданиях. Однако схема дистанционного мониторинга,предусматривающая передачу данных по сети, не применима в зданиях, к которымпредъявляются повышенные требования по защите информации.

Для данногослучая предусматриваются методы шифрования результатов мониторинга, чтоснижает скорость передачи данных и качество информационного обеспечениярезультатами мониторинга его потребителей [143].Однопараметрические системы мониторинга осуществляют наблюдение заодним параметром с использованием порогового средства мониторинга, как правило, пожарного извещателя.

Это может быть параметр мониторинга температурагазовой среды или оптическая плотность дыма в защищаемом системой помеще-63нии, взятые каждый в отдельности. В качестве информационных компонент данных систем выступают обычные пожарные извещатели. В свою очередь многопараметрические системы производят контроль сразу нескольких параметров пожара и в качестве информационных компонент данных систем выступают многопараметрические пожарные извещатели.Рассматривая в качестве классификатора способ реализации мониторинга,разделяют дискретную систему мониторинга и систему непрерывного мониторинга. В основе первого вида систем лежит способ реализации дискретного мониторинга, представляющего собой вид наблюдения за состоянием пожара, осуществляемый в заданные моменты времени и имеющий конечное число значенийсостояний пожара.

В альтернативном случае непрерывный мониторинг пожараобеспечивает потребителя результатов мониторинга поступлением информации одинамике пожара в виде непрерывно меняющей свои значения функции [143].1.6. Анализ подходов к разработке процедур поддержки управленияАнализ структуры систем поддержки управления, применяемых для решения задач тушения пожаров, показал, что, помимо информационной составляющей (моделей оперативно-тактических действий), на правах подсистемы в систему входит аналитическая составляющая, обеспечивающая непосредственный выбор вариантов управления.

Данные подсистемы рассматриваются ниже.1.6.1. Принцип парето-оптимальности управленческих решенийМногопараметрическая основа детерминированных моделей боевых действий пожарных подразделений определила непосредственную связь в системеподдержки управления моделей действий на этапе получения информации и многокритериальных моделей оптимизации управленческих решений. В общем случае многокритериальные модели оптимизации представляются в виде процедурымногокритериального выбора вариантов решений, которая включает в себя работу64с тремя основными элементами: множество вариантов (Х={x1,…,xn}), векторныйкритерий (F={f1,…, fm}) и систему предпочтений (П). Поэтому проведем анализподходов к решению процедур многокритериального выбора, применяемых впрактике разработки систем поддержки управления.

При анализе многокритериальных моделей выбора вариантов ограничимся понятиями оптимальности по Парето, так как множество вариантов представляет собой конечный набор, состоящий из n элементов. В этом случае понятия оптимальности по Борвейну и оптимальности по Парето совпадают [124–126].Независимо от применения различных подходов к решению многокритериальных задач окончательный выбор всегда будет производиться среди эффективных вариантов – оптимальных по Парето [105–109]. Множество паретооптимальных вариантов задается условием:РF(X)={x* ϵ X | не существует такого x ϵ X, что F(x) ≥ F(x*)}, (1.10)где F={f1, …,fm} – векторный критерий.Интерпретировать данное условие необходимо следующим образом. Пустьх* парето-оптимальный вариант и F(х*) – векторная оценка варианта х*.

Если длялюбого х ϵ PF(Х), отличного от х*, выполняется неравенство:fi(x) > fi(x*),(1.11)то обязательно должна найтись хотя бы один компонент векторного критерияF с номером j, для которой верноfj(x*) > fj(x).(1.12)В общем случае могут найтись компоненты векторного критерия F с номером s, для которой выполняется равенствоfs(x) = fs(x*).(1.13)Тогда анализируемые подходы к решению многокритериальных задачявляются способами поиска наилучшего решения среди оптимальных по Парето.В свою очередь непарето-оптимальные варианты в задачах оптимизации рассматриваться не будут.651.6.2. Свертка векторного критерияОдним из наиболее распространенных подходов к поддержке принятия решений в задачах, связанных с управлением при тушении пожаров, включая мероприятия, направленные на обеспечение безопасности людей при тушении пожаров, является подход, основанный на сведении многокритериальной задачи к однокритериальной.

При этом в качестве теоретической основы данного подходавыступают теорема Карлина и Гермейера [102, 126].Теорема Карлина [109] утверждает следующее. Пусть множество вариантовуправленческих решений Х  R n удовлетворяет условию выпуклости, то есть длялюбых вариантов х, х  Х и   0,1 вариант х  Х , где х   х  1    х , акомпонентывекторногокритерияf1,..., fmвогнуты,тоестьf ( х  (1   ) х)   f  x  (1   ) f  x , то для любой эффективной точки х0 доmmi 1i 1ставляется максимум функции Ф  х    i fi  x  , где i  0 , i  1,..., m ,  i  1 .Ассортимент методов и их реализация в виде систем поддержки принятиярешений достаточно широк, поэтому ограничимся анализом наиболее известныхсистем поддержки принятия решений и их методологических основ.Система поддержки принятия решений при выборе ранга пожара [64, 227–230].

Формальное представление многокритериальной задачи предусматриваетформирование набора множеств:– множества рангов пожара P={p1, p2,…, pk}, где k – количество рангов;– множество параметров, определяющих ранг пожара F={f1, f2, …, fM};– множество значений данных параметров Х={х1, х2, … хN}.При отнесении значений f(х) к классу ранга пожара p используется функцияMФ( х)    i f i  x  ,(1.14)i 1гдеαi – коэффициенты, пропорциональные вкладу i-го критерия в оценку объ-екта при отнесении его к конкретному рангу пожара.66Система поддержки управления эвакуацией людей из зданий при пожаре[142]. В качестве модели многокритериального выбора маршрутов движения авторы использовали метрику евклидова пространства [277, 278]:  а; b; l , а, b, l  0,1 ,где(1.15)а – показатель величины плотности людского потока; b – показательдинамики опасных факторов пожара; l – показатель протяженности маршрутовдвижения.В многокритериальной задаче каждый возможный вариант движения людейпри эвакуации по маршрутам x характеризуется трехмерной векторной оценкойх  а х , b х , l  х .

Наиболее безопасным (наилучшим) участком маршрута движения является участок х, имеющий минимальное значение, определяемое с использованием функции  хi   αa  xi   βb  xi   γl  xi 222 1/2,(1.16)где α, β, γ – коэффициенты важности показателей a, b, l; α  β  γ  1 .Легко доказать, что данная модель соответствует теореме Карлина.

Для это-        го заменим φ2 х j  Ф х j ; а2 х j  f1 x j ; b2 х j  f2 х j ; l 2 х j  f3 x j ;α = λ1;β = λ2 ;γ = λ3 , тогда окончательно получим 3 Ф х j   i fi x j .i 1(1.17)Таким образом, многокритериальный выбор в данной системе поддержкиуправления основан на теоретической модели, сформулированной Карлиным.В работе [148] предложено использовать аналогичный метод расчета «весовых» коэффициентов при решении задачи выбора лучшего варианта использования пожарных подразделений при ликвидации чрезвычайных ситуаций, вызванных природными пожарами. Особенностью модели по сравнению с моделью изработы [169] является использование в виде обобщенного критерия мультипликативной функции:67MФ ( х )   f i  x  i ,(1.18)i 1гдеfi – критерий результативность действий пожарных подразделений; ωi – ве-совой коэффициент важности.Результативность действий пожарных подразделений оценивается с помощью программного комплекса [148] и задается множеством параметровfi  p , Q,Vликв , N л/с , N ств , N ПА ,где(1.19) p – линейная скорость распространения природного пожара, м∙мин-1; Q –расход огнетушащего вещества, л∙мин-1; Vликв – прогнозируемая скорость ликвидации природного пожара, м∙мин-1; Nл/с – количество личного состава пожарныхподразделений; Nств – количество задействованных приборов подачи огнетушащих веществ; NПА – количество мобильных средств пожаротушения.В данной системе поддержки управления при многокритериальном выбореиспользуется теорема Карлина.

Характеристики

Список файлов диссертации