Диссертация (1172883), страница 12
Текст из файла (страница 12)
Также информацияможет использоваться для ведения статистики, которая сможет помочьдальнейшему развитию информационной системы.Конструктор сценариев представляет собой инструмент, позволяющийсоздавать деревья развития пожароопасных ситуаций в интерактивном виде(рисунок 3.5).
Помимо создания деревьев, этот инструмент позволяет копироватьотдельные ветви в другие деревья или проекты. В базе данных содержатсянекоторые типовые деревья развития пожароопасных ситуаций, которые могутбыть загружены при необходимости. В каждой ячейке дерева содержитсяследующая информация:–тип события;–вероятность события;–условная вероятность события;–кнопки редактирования;–поражающий фактор (при его наличии).Помимо ячеек с событиями в конце каждого ответвления содержатсякнопки, отвечающие за добавление или вставку нового события.Копируемая ветвьподсвечиваетсяКнопки добавления иливставки новых событийДерево развитияпожароопасных ситуаций– Блок “Конструктор сценариев”79Для работы со схемой территории нефтегазового объекта, на базе GoogleMaps API v3 создан геоинформационный блок (рисунок 3.6), позволяющийустановитьтехнологическиеустановки,объектыслюдьми,выделитьтерриторию объекта, селитебную зону непосредственно на загруженнойподложке или карте Google Maps.
Данный блок содержит следующие функции:–добавление и удаление технологических объектов на территории;–добавление и удаление здания с персоналом на территории объекта;–добавление и удаление объектов селитебной зоны;–выделение зоны нефтегазового объекта;–установка сооружений, ограничивающих площадь пролива (обвалования,отбортовки);–установка масштаба загруженной подложки;–измерение расстояния между двумя заданными точками.Благодаря наличию вышеуказанных функций, пользователь можетформировать достаточно детализированную схему расположения объектов натерритории, что в свою очередь будет влиять на точность расчетов при наличиинескольких объектов на территории.
Использование карт Google Maps позволяетрассматривать селитебную и производственную зоны в интерактивном виде, чтоявляется преимуществом в процессе принятия решений.Кнопки добавленияобъектов на картуТехнологическиеустановкиСхема территорииГраницапроизводственнойтерриторииОбвалование– Геоинформационный блок80Блок геовизуализации создан для отображения зон распределенияпожарных рисков на территории нефтегазового объекта (рисунок 3.7).
За счетсохранения в базе данных информации о каждой посчитанной величине,программа не производит повторных расчетов. Таким образом, происходитсильнаяэкономиявычислительныхресурсовцентральногопроцессора.Использование такого подхода позволяет системе строить зоны распределенияпотенциального риска в режиме реального времени.Распределение зонпотенциального рискаГраница нефтегазовогообъекта– Визуализация зон потенциального рискаБлок вывода отчета (рисунок 3.8) служит для отображения детальнойинформации о проделанных расчетах. Отчет состоит из текстовых и графическихданных и содержит следующую информацию:–анализ пожарной опасности объекта защиты;81–определение частоты реализации пожароопасных ситуаций;–физико-химические свойства хранящегося вещества;–характеристики рассматриваемых объектов;–расчет значений основных параметров для сценариев, связанных свыходом жидкой фазы вещества (или жидкости);–расчет значений основных параметров для сценариев, связанных свыходом паровой фазы вещества (или газа);–расчет значений параметров опасных факторов пожара;–оценки последствий воздействия опасных факторов пожара на людей дляразличных сценариев его развития;–расчет значений пожарного риска на территории объекта и прилегающейселитебной зоне.Текстовый отчетГрафик– Блок вывода отчета3.4.
Интеллектуальный блок оптимизации расчетных величин пожарного рискаДля применения генетических алгоритмов при выполнении разных задачоптимизации, создан блок оптимизации расчётных величин пожарного риска[96]. Данный блок выполнен в виде класса, содержащего следующие функции:1. Генерация популяции (случайная генерация массива чисел обозначающихкоординаты объекта).822. Мутация (инвертирование одного или нескольких случайных битов числа).3.
Скрещивание (обмен битами между двумя особями).4. Колесо рулетки (отбирает особей для формирования новой популяции).5. Целевая функция (определяет степень приспособленности особи впопуляции).Для создания удобной среды взаимодействия интеллектуального блока игеопространственной информации, необходимо построить координатную сеткуна загруженной подложке, мерой которой являются метры, а не градусы какпринято у современных геоинформационных сервисов (Google Maps), гдеподложка загружается непосредственно на карту игнорируя масштаб, которыйдолжен быть задан в дальнейшем.Таким образом, создается функция, которая вычисляет координатыправого верхнего угла и кодирует их значения в метры, именно эти значения ибудут метрическим отображением размера подложки (с условием что левыйнижний угол подложки имеет координаты (0,0).
В дальнейшем эти параметрыиспользуются для обозначения минимального и максимального размера гена,соответствующей координаты, в битах. Для полного взаимодействия сгеопространственной информацией были реализованы следующие функции:1. Функцияопределяющаямаксимальныезначениякоординат(вметрическом измерении) на подложке.2. Функция кодирования метрических координат в градусы с соблюдениеммасштаба.3. Функция сохранения полученных точек (решений) в базу данных, длядальнейшей визуализации хода решения задачи.4.
Функция визуализации полученных точек (решений) на подложке.В соответствии с решаемыми задачами, создан специальный интерфейс(рисунок 3.9), позволяющий производить анализ эффективности полученноймодели. Данный интерфейс содержит следующие элементы:831. Поиск оптимального расположения новой технологической установки(линейный алгоритм).2. Поиск оптимального расположения новой технологической установки(генетический алгоритм).3. Определение лучших мероприятий по снижению расчетных величинпожарных рисков рассматриваемого объекта.4. Определение комбинаций мероприятий по снижению расчетных величинпожарных рисков рассматриваемого объекта.5.
Секундомер (для сравнения скорости работы каждого алгоритма).6. Линейка (для измерения расстояния между двумя точками).ЛинейкаСекундомерЛинейный поискрасположенияновойтехнологическойустановкиКнопки анализаэффективностимероприятий поснижению величинпожарных рисковПиск расположения новойтехнологическойустановки сиспользованиемгенетических алгоритмов– Визуальный интерфейс блока для проведения вычислительных экспериментов3.5.
Анализ алгоритма поиска комбинации мероприятий по снижению величинпожарных рисков на типовом нефтегазовом объектеВ качестве нефтегазового объекта, на котором проводится пробноерасчётное тестирование, является условная газораспределительная станции(ГРС).84Основными технологическими операциями, осуществляемыми на ГРСявляются,приём,хранение,перекачиваниеиотгрузкасжиженныхуглеводородных газов (СУГ).
В состав ГРС входят следующие основныенаружные технологические установки, здания и сооружения:– резервуарный парк СУГ, состоящий из резервуаров горизонтальныхстальных (РГС) вместимостью от 50 до 100 мз;– сепаратор;– автомобильная и железнодорожная сливо-наливная эстакада СУГ;– административно-бытовой комплекс (АБК) и операторные.Состав и содержание расчётных обоснований величины пожарного рискаоснованы на положениях [6, 12, 24, 27, 97].Для удобства определения пожарных рисков территория объектаразбивается на зоны и учитывает количество человек обслуживающих даннуютерриторию или технологическую установку (рис. 3.10): синими маркерамиотмечены здания с работниками предприятия, зелеными – селитебные зоны,красными – технологические установки.Объекты на территории:Зона А – зона работы операторов на железнодорожной эстакаде, 2человека;Зона Б – зона работы операторов у резервуарной группы (РГС 50), 2человека;Зона В – зона работы операторов у резервуарной группы (РГС 100), 2человека;Зона Г – зона работы операторов у резервуарной группы (РГС 100), 2человека;Зона Д – зона работы операторов у сепаратора, 1 человек;Зона Е – зона работы операторов на автогазозаправочной станции (АГЗС),2 человека;Зона Ж – административно-бытовой комплекс (АБК), 8 человек;85Прилегающие объекты:Зона З – торговый комплекс, 1000 человек;Зона И – микрорайон “Нефтяник”, 300 человек;На рисунке 3.10 представлены зоны распространения потенциальногопожарного риска на территории ГРС и прилегающей селитебной территории.Зона БЗона АЗона ЗЗона ВЗона ЖЗона ГЗона ДЗона ИЗона Е– Зоны распространения потенциального пожарного риска на территории ГРСи прилегающей селитебной территорииПри построении логической схемы развития пожароопасных аварийныхситуаций руководствовались методом построения логических деревьев событий,указанном в [6].86При разработке сценариев возникновения и развития аварийных ситуацийс участием СУГ учитывались следующие особенности:- при температуре окружающей среды содержимое технологическогооборудования представляет собой однофазную (жидкую) среду с давлениемпревышающим атмосферное;- воспламенение паровоздушного облака может привести к образованиюударной волны, способной разрушить окружающие объекты;- рассматривается взрыв расширяющихся паров вскипающей жидкости(BLEVE) с образованием «огненного шара», так как при пожаре на ГРС в очагпожара могут попасть технологические аппараты с СУГ;- каждая рассматриваемая пожароопасная ситуация может в итогереализовать: горение факела, пожар пролива, пожар-вспышка; сгораниепаровоздушного облака с образованием избыточного давления взрыва,«огненный шар».Сценарий, связанный с возникновением «огненного шара», реализуетсяпри воздействии очага пожара на резервуар при отказе систем водяногоорошения, а также при квазимгновенном разрушении резервуара (цистерны) приусловии мгновенного воспламенения [98].При расчёте пожарного риска учитываются все размеры утечек натехнологическом оборудования указанные в [6, 99].
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
