Диссертация (1172883), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Для возможности сравнения этих алгоритмов был проведенпоиск оптимального расположения нового технологического объекта припомощи линейного алгоритма с погрешностью 5 м.Результаты всех экспериментов представлены в таблице 3.10, а такжевизуально изображены на рисунках 3.22 и 3.23.105– Результаты поиска оптимального расположения новой технологическойустановки на территории нефтегазового объекта с использованием различных методов№Количество мутируемыхособей, %1234205050-3500300025002000150010005000Количествоособей подвергаемыхскрещиванию,%509090-КоличеПоИспользо- Количествоствогрешвание меоперативрассмот- ность, м тода инце- ной памяти,ренныхстамбточек, ед.108319нет5248745нет4568525да43728685нет1180Время,мин.0:430:410:383:02286810838745248524561Количество оперативнойпамяти, мб1180Количество выполненныхопераций, ед.43723Номер эксперимента4Время, мин.– Сравнение количества требуемой оперативной памяти и количества операцийпри использовании разных методов поиска оптимального расположения новой технологической установки3:212:522:241:551:260:570:280:003:020:431Время, мин.0:410:3823Номер эксперимента4– Сравнение количества требуемого времени при использовании разных методов поиска оптимального расположения новой технологической установки106После сравнения полученных результатов были сделаны следующиевыводы:1.
Во всех экспериментах предложенная модель на основе генетическогоалгоритма корректно определяла зону, содержащую глобальный оптимум.2. Количество рассматриваемых вариантов расположения технологическойустановки уменьшилось с 2868 до 852 (в 3,35 раза).3. Требуемое время сократилось с 3:02 минут до 0:38 минут (в 4,8 раза).4. Требуемое количество оперативной памяти сократилось с 1180 до 437 мб(в 2,7 раза).Таким образом, можно сделать вывод что линейный и генетическийалгоритм эффективны при решении разных задач. В задаче, когда требуетсянайти зону (или массив зон), содержащую точку наилучшего расположениянового технологического аппарата, генетический алгоритм предпочтительнейлинейного за счет потребления меньшего количества времени и ресурсов.В задаче, когда необходимо визуализировать градиентную картуэффективности возможных зон размещения новой технологической установки(от оптимальной точки к наихудшей) необходимо использовать линейныйалгоритм, в виду необходимости анализа каждой точки территории.
Увеличениескорости выполнения поиска оптимальных точек расположения новыхтехнологических установок при использовании генетических алгоритмовпроисходит за счет выборочного анализа территории, поэтому для составленияградиентных карт он не может быть использован.3.7. Выводы по третьей главеСформирована1.структураклассовинформационнойсистемы,классов модуля оптимизации значений пожарных рисков на территориинефтегазовых объектов.
Разработаны основные элементы системы поддержкипринятия решений по управлению пожарной безопасностью на нефтегазовыхобъектах, описаны их функции, представлен визуальный интерфейс. Разработанблокдляпроведенияисследованийэффективностииспользования107оптимизационных моделей на основе генетических алгоритмов в вопросеуправления пожарной безопасностью на нефтегазовых объектах.2.Проведена апробация разработанной веб-ориентированной ИС«FireRisks» управления пожарной безопасностью на нефтегазовых объектах. Врезультате сделан вывод, что одним из главных преимуществ использованияразработанныхмоделейнаосновегенетическихалгоритмовявляетсяуменьшение количества необходимых операций, что в свою очередь решаетзадачу трудоемкости подбора комбинаций мероприятий по снижению расчётныхвеличин пожарных рисков и значительно уменьшает необходимое время дляпоиска оптимального расположения новой технологической установки нанефтегазовых объектах.3.В вопросе поиска комбинаций мероприятий по уменьшениюрасчетных величин пожарных рисков на нефтегазовых объектах, представленнаямодель помимо значительного уменьшения необходимого времени, обладаетдостаточно высокой вариативностью предлагаемых вариантов.4.Ввопросепоискаоптимальногорасположенияновойтехнологической установки на нефтегазовых объектах, можно сделать вывод чтолинейный и генетический алгоритм эффективны при решении разных задач.
Взадаче, когда требуется найти зону, содержащую глобальный оптимум,генетический алгоритм предпочтительней линейного за счет потребленияменьшего количества времени и ресурсов. В задаче, когда необходимовизуализироватьвозможныезоныразмещенияновойтехнологическойустановки, необходимо использовать линейный алгоритм, так как генетическийалгоритм в виду особенности выборочного анализа территории не обладаетвозможностью визуализации этих зон.108ГЛАВА 4. Разработка системы поддержки адаптивного управления пожарной безопасностью на нефтегазовых объектах4.1. Структура и функции системы поддержки управления пожарной безопасностью нефтегазовых объектовПринимая во внимание проведенный анализ и принципы созданиясовременных информационных систем, изложенных в [32], определеныосновныеэлементысистемыподдержкиуправленияпожарнойбезопасностью, разработано дерево целей (рис.
4.1).– Дерево целей системы поддержки управления пожарной безопасностью нанефтегазовых объектахОсновными задачами системы поддержки управления пожарнойбезопасностью является подбор мероприятий, направленных на управлениепожарной безопасностью, а также предоставление выбора итогового решения109с подробной информацией о состоянии пожарной безопасности с учетомопределения пожарных рисков при каждом варианте предлагаемых решенийлицу принимающего решение (ЛПР).Структурнаясхемасистемыподдержкиуправленияпожарнойбезопасностью на нефтегазовых объектах определяется исходя их ее задач(рис. 4.2).– Структурная схема системы поддержки управления пожарной безопасностью на нефтегазовых объектахТакимобразом,впроцессеподдержкиуправленияпожарнойбезопасностью на нефтегазовых объектах, участвуют 3 блока.Вычислительныйоцениватьблокэффективностьслужитпредлагаемыхинструментом,позволяющиммероприятий,сформулированных параметров целевой функции, кспомощьюкоторым могутотноситься показатели пожарной опасности объекта защиты, показателиэкономической эффективности и т.д.
Ввод исходных данных производится,основываясь на технической документации к инженерным сооружениям,находящимся на объекте, статистики отказов технологического оборудования,справочной информации о пожароопасных веществах, обращающихся наобъекте защиты, других необходимых параметрах. Как правило, во времяоценки показателей пожарной опасности учитываются все инженерные110системы, которые могут повлиять на вероятность и последствия воздействияопасных факторов пожара. К таким инженерным системам относятся:– системы пожарной сигнализации;– системы пожаротушения;– системы оповещения и управления эвакуацией;– средства ограничения пролива и др.Во время анализа воздействия опасных факторов пожара на персоналобъекта защиты и людей, проживающих в селитебной зоне, учитываетсявероятность их нахождения в определенной точке территории, а такжерасположение этой точки относительно опасных технологических установок,последствия возможных ОФП, а также частоту их воздействия.
Системаподдержкиуправленияинженерныесистемы,возникновенияОФПпожарнойбезопасностьюнаправленныеилинауменьшенияможетуменьшениевозможногоучитыватьвероятностипораженияпривозникновении аварий, в зависимости от ситуации, которая складывается примоделированиивозникновенияпожаранаразличныхучасткахрассматриваемой территории.Модуль управления. Задачей модуля управления является поискрешений, направленных на управление пожарной безопасностью на основериск-ориентированного подхода методом простого перебора возможныхвариантов или с использованием интеллектуальных оптимизационныхметодов [101, 102].
Данный модуль включает в себя базу данных, в которойхранятся мероприятия по управлению пожарной безопасностью. В ходе своейработы модуль управления взаимодействует с пользователем и обладаетполным доступом ко всем функциям системы, входным данным и результатамрасчетарисков.Впроцессеработывозможнодобавлениесистемпротивопожарной защиты, направленных на уменьшение вероятностивозникновения ОФП или уменьшения вероятности возможного пораженияпри возникновении аварий. Возможно изменение параметров в зависимостиот ситуации, которая складывается при моделировании возникновения пожара111на различных участках территории объекта защиты.
Получив команду отпользователя о запуске процедуры поиска мероприятий, направленных наснижение расчетных величин пожарных рисков, модуль управленияадаптивновноситизмененияврассматриваемыйпроект,проводитнеобходимые расчеты, оценивает качество полученных результатов, с учетомзначения целевой функции, и выводит отчет о своей работе ЛПР через модульконтроля для принятия окончательного решения.Модуль управления при рассмотрении каждой ситуации (наборамероприятий) в автоматическом режиме записывает значения величин ОФП ириска для дальнейшего их анализа, а также в случаях, когда найденоптимальный набор мероприятий, сохраняет их в базе данных.Модульконтроляимеетграфическийинтерфейсивыводитпользователю информацию о предлагаемых решениях, направленных наснижение величин пожарных рисков.
При помощи модуля контроля ЛПРможет оценить пожароопасную ситуацию при каждом предлагаемом решении,а также оценить экономическую целесообразность каждого решения ивыбрать итоговое решение.Работамероприятийсистемыпопроисходитуправлениюдопожарнойокончанияпроцессабезопасностью,подборапослечегоинформация о выбранных мероприятиях сохраняется в базе данных. Даннаяинформация, в дальнейшем, может быть использована, как для оценкидействий специалиста, выполняющего управление пожарной безопасностью,так и для дальнейшей обработки и выработки правил для формирования базызнаний.Врезультатесозданияинформационнойсистемыподдержкиуправления разработана структурная схема взаимодействия СПУ с ЛПР(рисунок 4.3).112– Схема взаимодействия СПУ с ЛПРНа основе структурной схемы разработан алгоритм взаимодействияЛПР с СПУ при управлении пожарной безопасностью на нефтегазовыхобъектах (рис.
4.4), который определяет роль ЛПР в процессе принятиярешений. Определены основные задачи, стоящие перед ЛПР во времяпроцесса управления пожарной безопасностью.СПУ в случае обнаружения недопустимых значений пожарных рисковпередает ЛПР информацию о необходимости применения дополнительныхмероприятий по управлению пожарной безопасностью. По команде ЛПРсистема запускает процедуру поиска оптимальной комбинации мероприятий.В ходе своей работы система учитывает, как показатели безопасности, так иэкономической эффективности каждого варианта обеспечения пожарнойбезопасности.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
