Диссертация (1172865), страница 29
Текст из файла (страница 29)
Обобщенные результаты сбора, обработки данных и математического моделирования объединяютсяпо уровням решаемых задач в базе данных 4.Подсистема ранжирования задач пожаротушения. Функциональное назначение алгоритмов, реализованных в данном блоке, состоит в упорядочении задачпожаротушения в системе поддержки управления в порядке предпочтительностидля практической реализации.Подсистема множества маршрутов содержит алгоритмический инструментарий для сетевого моделирования структуры здания с возможностью формирования участков и маршрутов движения пожарных.Подсистема формирования векторных оценок предназначена для оценивания предпочтительности маршрутов движения по комплексу показателей, необходимых для принятия решений. В данном блоке формируется массив данныхвекторных оценок маршрутов движения.Подсистема количественного анализа маршрутов реализует в себе алгоритмы ранжирования векторных оценок маршрутов движения с целью их упорядочения в порядке предпочтительности для окончательного выбора.Подсистема качественного анализа маршрутов предусматривает разбиениемаршрутов движения по множествам: наилучшие, эффективные и неэффективные.
В рамках теоретико-множественного анализа управленческих решений192маршруты движения внутри множеств считаются несравнимыми. С позиции многокритериального анализа для маршрутов движения в соответствующих множествах известно, что каждый из наилучших маршрутов предпочтительнее любогоиз неэффективных, которые в дальнейшем исключаются из процедуры принятиярешений.Подсистема визуализации результатов ранжирования управленческих решений представляет в удобном для восприятия виде результаты упорядочениямаршрутов движения пожарных в здании.Подсистема визуализации результатов теоретико-множественного анализауправленческих решений с использованием лепестковой диаграммы визуализирует результаты парного сравнения маршрутов движения и с использованием цветовой палитры отображает декомпозицию множества управленческих решений поподмножествам парето-оптимальной структуры.5.2. Система мониторинга и моделирования динамики пожараСистема мониторинга и моделирования динамики пожара является функциональной подсистемой среднего уровня системы поддержки управления и реализует в себе модели и алгоритмы многокритериального мониторинга.
Система мониторинга и моделирования состоит из двух подсистем низового уровня, в совокупности позволяющих решать стоящие перед системой поддержки управлениязадачи принятия решений. Система представляет собой информационныйкомплекс, взаимодействующий с аппаратной частью системы поддержки управления – средствами мониторинга пожара нескольких параметров мониторинга снесколькими контролируемыми критическими значениями – состояниями пожарав зонах контроля.
Рассмотрим функциональные подсистемы низового уровняиерархии, позволяющие решать задачи мониторинга и моделирования динамикипожара.1935.2.1. Подсистема сбора и обработки результатов мониторингаПодсистема сбора и обработки результатов мониторинга реализует информационный обмен данными между средствами мониторинга и программнотехническими решениями по моделированию динамики параметров мониторингапожара. Целью данной функциональной подсистемы является обеспечение своевременного доведения сообщений об изменении состояний в зонах контроля значений контролируемых параметров мониторинга [82].Передача информации между средствами мониторинга пожара осуществляется по иерархическому принципу в соответствии со структурой системы.
Концептуально применение системы предусматривает разбиение внутреннего пространства здания на зоны контроля, каждая из которых контролируется одниммногопараметрическим средством мониторинга с встроенным блоком обработкисигнала. Средства мониторинга и блоки обработки сигналов объединяются в систему, контролируемую одним ретранслятором маршрутизаторов, обеспечивающим передачу данных на ретранслятор-координатор, взаимодействующий с компьютерной станцией оператора системы. Отличительной особенностью многокритериальной системы мониторинга от аналогов является ее основное свойство,позволяющее программировать предельно допустимые значения параметров мониторинга и определять соответствие интервалов между критическими значениями состояния пожара в зонах контроля.
Техническое решение, расширяющеефункциональные возможности системы мониторинга, позволяющее использоватьсредства мониторинга и блоки обработки сигнала с программируемой функциейпо новому назначению защищенно патентом на полезную модель [94].Для системы мониторинга разработано математическое обеспечение, позволяющие проектировать систему и использовать ее при решении практических задач мониторинга состояния пожара с возможностью дистанционной передачи результатов на мобильные устройства – адаптивная система проектирования мониторинга, прогнозирования и моделирования динамики пожара в здании [82].194В рамках разработанного математического обеспечения предложена адаптивная система проектирования.
Для системы сформированы рекомендации поиспользованию в части решения задач проектирования систем мониторинга ипрогнозирования динамики пожара. На электронной схеме здания (части здания)из стандартного набора создается сетка клеточного автомата с размещениемсредств мониторинга пожара. Для средств мониторинга задаются количество порогов-состояний и диапазоны значений контролируемого фактора пожара, сопоставляемые с состояниями пожара.
Сетка оптимального размещения средств мониторинга пожара, объединенных в единую систему, представлена на рисунке 5.3.Рисунок 5.3 – Размещение электронной схемы элемента зданияРазмещение электронной схемы элемента здания в адаптивной системе проектирования мониторинга и прогнозирования динамики пожара и размещениеклеток клеточного автомата, для каждой из которых указываются геометрическиеразмеры (рисунок 5.4).195Рисунок 5.4 – Размещение клеточного автоматаКаждая клетка автомата является зоной контроля средств мониторинга содним или несколькими контролируемыми параметрами пожара.
Расположениесредств мониторинга в зонах контроля представлено на рисунке 5.5.Рисунок 5.5 – Размещение средств мониторинга196Предложенное в процессе исследования комплексное решение размещениясредств мониторинга в здании, проектирование системы мониторинга с функциями моделирования и прогнозирования динамики пожара обеспечивают разработкусистемы технических решений, позволяющих осуществить информационноеобеспечение процессов поддержки принятия решений [101].Информация о динамике параметров мониторинга позволяет реализоватьпроцесс моделирования пожара в случае потери сигнала со средствами мониторинга пожара в процессе их практической эксплуатации.5.2.2. Подсистема моделирования параметров мониторинга пожараПодсистема моделирования динамики параметров мониторинга пожарапредназначена для решения комплекса задач цифровой обработки данных отсредств мониторинга, обеспечивая информационное сопровождение процессапринятия решений на основе прямых и косвенных параметров мониторинга.В рамках данной функциональной подсистемы реализованы алгоритмы цифровойобработки данных основных параметров мониторинга и моделирования динамикикосвенных параметров мониторинга на основе разработанного в диссертации метода моделирования мониторинга пожара в здании.
Важной практической задачейданной подсистемы является восполнение отсутствующих результатов мониторинга в случае потери связи со средствами мониторинга в случае их техническойнеисправности, в том числе под воздействием температурного режима пожара.В качестве теоретической основы данной функциональной подсистемы выступает модель клеточных автоматов в совокупности с аналитическими решениямисистемы уравнений А.Н.
Колмогорова, адаптированными для прогнозирования динамики пожара в здании, что в совокупности обеспечивает полное сопровождениерешения поставленных перед функциональной подсистемой задач управления.На основе метода моделирования динамики параметров мониторинга пожара в здании, разработанного в параграфе 2.4 в диссертации произведена алгоритмизация и программная реализация модели клеточных автоматов, используемых197для цифровой обработки данных основных параметров мониторинга и моделирования косвенных параметров.Подсистема моделирования состоит из базы данных мониторинга и расчетного модуля, реализованного на основе модели клеточных автоматов.
В базе данных указываются теплотехнические характеристики горючей нагрузки в помещениях здания и геометрические характеристики помещения (рисунок 5.6).Рисунок 5.6 – База данных подсистемы моделированияВ качестве основного параметра мониторинга в методе моделированияпредусматривается использование количественной функции температуры газовойсреды в зонах контроля системы мониторинга. В этом случае результатами мониторинга являются абсолютные значения температуры в каждой из зон контроля.Реализация модели клеточных автоматов на основе динамики температурыпредусматривает разработку структуры взаимодействия клеток автомата, определение абсолютных значений температуры в зонах контроля и моделирование динамики косвенных параметров – видимости в зонах контроля, концентрации кислорода и парциальных плотностей токсичных продуктов горения, а также расчетзначения параметров мониторинга на основе разработанного метода моделирования, представляющего в нелинейном виде изменение значений комплекса параметров мониторинга (рисунок 5.7, а и б).198абРисунок 5.7 – Динамка основных и косвенных параметров мониторинга:а – динамика основного параметра мониторинга; б – моделирование косвенныхпараметров мониторингаТаким образом, произведена программная реализация комплекса многокритериальных моделей и методов мониторинга и моделирования динамики основных и косвенных параметров мониторинга, позволяющего обеспечить информационное сопровождение процедур многокритериального анализа вариантовуправленческих решений.1995.3.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
