Автореферат (1172884), страница 3
Текст из файла (страница 3)
В детерминированной постановке задачиуправления значение ресурса времени определяем по формуле (1) Тдет = Т0 + Тср , учитывая, чтоТ 0 = Т ср ⋅ Ω , получаем Т дет = Т ср ⋅ (1 + Ω) , где Ω – коэффициент безопасности.В вероятностной постановке задачи ресурс времени определим Т вер = Т ср + t ρ ,r ⋅ σ ,где t ρ , r – квантиль критерия Стьюдента при вероятности ρ и степени свободы r. В общемслучае стандартное отклонение не известно, поэтому воспользуемся известной оценкойсоотношения среднего значения и стандартного отклонения на основе коэффициента11вариациислучайнойвеличиныd,учитывая,чтоσ = Т ср ⋅ d .Тогда*Т вер = Т ср ⋅ (1 + t ρ , r ⋅ d ), и задача обоснования приемлемого уровня риска Q i на основепринятого в практике ведения работ в НДС коэффициента безопасности Ω сводится копределению вероятности P и соответствующего ей значению риска Qi = 1 − P при степенисвободы υ для определенного расчетом квантиля распределения Стьюдента t ρ , r = Ω ,dполученного из тождеств: Т дет = Т вер →1 + Ω = 1 + t ρ ,r ⋅ d .Результат расчета локального риска для работ, проводимых в нормальных и сложныхусловиях, представлен в таблице 1.Таблица 1 – Значения локального риска для разных по тяжести условий работ в НДСУсловияработы вНДСНормальныеСложныеДетерминированная модельКоэффициентСоотношениебезопасностиΩ = 0,5T0=1,5·TiΩ=1T0=2,0·TiВероятностная модельrdtp,rPQ220,1150,1014,39,90,950,990,050,01С использованием разработанного критерия безопасности предложена вероятностнаямодель поддержки управления безопасностью работ в непригодной для дыхания среде.
Вмодели на основе анализа нормативных значений критерия безопасности производитсясравнение плановых параметров безопасности участников тушения пожара с фактическими,получаемыми от системы мониторинга. В соответствии с рисунком 1 представлена общаяструктура модели управления при выполнении комплекса работ R в НДС.Рисунок 1 – Общая структура вероятностной модели поддержки управления12Методы проектирования и практической реализации систем дистанционногомониторинга для решения задач обеспечения безопасности участников тушения при работе внепригодной для дыхания среде, позволяет представить структуру модели в виде совокупности подсистем: информационной; декомпозиционной; аналитической. Информационнаяподсистема включает в себя средства сбора данных о текущих значениях дыхательныхресурсов, декомпозиционная подсистема позволяет выделять из общего комплекса работ вНДС элементарные составляющие, для которых производится синтез информационныхресурсов, аналитическая подсистема направлена на оценку уровня риска реализациидеструктивного события S.
Для практической реализации вероятностной модели поддержкиуправления безопасностью необходимо иметь интервалы фактических значений параметровбезопасности, которые получают в режиме реального времени от системы мониторинга, иплановые значения параметров безопасности, которые получают путем исследования.С целью обоснования применения вероятностной модели поддержки управления былопроведено экспериментальное исследование, состоящее из общего комплекса работ R идекомпозированных структурных элементов Ri:R1 – движение до места проведения работ (400 м); R2 – реализация работ;R3 – обратный путь до места дислокации (400 м).После получения экспериментальных данных была проведена их обработка припомощи методов математической статистики, с учетом проверки однородности выборочныхсовокупностей. Статистическому исследованию подлежал ресурс воздуха, которыйпредставлен давлением Р (атм).
Выдвигаемая гипотеза H0 – эмпирические данные подчиняются нормальному закону распределения. Для проверки гипотезы применялись критериистатистического согласия Пирсона (χ2) и Шапиро-Уилка. По результатам проверки былодоказано, что экспериментальные данные, представляющие собой параметры модели управления, подчиняются закону нормальному распределения. Основные показатели нормальногораспределения ресурса воздуха и результаты проверки гипотезы представлены в таблице 2.Таблица 2 – Основные показатели нормального распределенияN видаработыR1R2R3Xср, (атм)σ, (атм)9119232КритерийПирсона (χ2)0,839>0,10,25>0,1КритерийШапиро–Уилка0,95 ≥ 0,940,91 ≥ 0,840,95 ≥ 0,94Гипотеза Н0+++Произведено графическое представление теоретической и эмпирической моделирасхода воздуха для критерия Пирсона (χ2) (рисунок 2).13Обратный путь до безопасный зоныДвижение до места работЭмпирическоераспределение14Теоретическоераспределение121086418Частота попадания в интервалЧастота попадания в интервал16Эмпирическоераспределение16Теоретическоераспределение1412108642200(4; 6)(6; 8)(8; 10)Интервалы расхода воздуха(10; 12)(12; 14)(4; 6)(атм·мин-1)(6; 8)(8; 10)(10; 12) (12; 14)Интервалы расхода воздуха (атм·мин-1)Рисунок 2 – Графический анализ эмпирических и теоретических данныхПодтверждение нормальности данных доказало адекватность модели управлениябезопасностью и возможность ее применения в виде информационно-аналитическойструктуры программного комплекса, для реализации лицом, принимающим решение,процедур поддержки управления безопасностью участников тушения пожара.В главе 3 «Синтез информационных ресурсов для поддержки управлениябезопасностью участников тушения пожара» разработан алгоритм синтеза информационных ресурсов параметров безопасности, включающий в себя дискретную модель двухслучайных величин V и T.
Атрибутами алгоритма являются множества:,R , Ran , V ; TгдеRRan––множествомножествоэлементарныхслучайных(8)работравномерносэлементамираспределенных<R1;чисел,RanR2;Rn>,ϵ(0;1),V ; T – множество дискретных значений исследуемых случайных величин.С целью синтеза информационных ресурсов были использованы результатыисследования по расходу ресурсов воздуха – V и ресурсов времени – T.
В качествеэлементарной работы выбрано движение 100 м по горизонтальному участку местности, чтообеспечивает необходимую динамику параметров безопасности и позволяет проводитьмониторинг при их изменении во времени и пространстве. На основе этих данных показаноформирование информационных ресурсов поддержки управления при помощи графическогоанализа интегральных плотностей распределения ресурсов V и T (рисунок 3). Полученныерезультаты информационных ресурсов для поддержки управления безопасностью участников тушения пожара при выполнении элементарной работы представлены в таблице 3.14Анализ информационных ресурсов позволяет проводить мероприятия по планированию и нормированию необходимых ресурсов безопасности (воздуха, времени) в ходерешении задач, предусматривающих работу в непригодной для дыхания среде.V – Ресурсы воздухаT – Ресурсы времениРисунок 3 – Интегральные плотности распределения информационных ресурсовТаблица 3 – Информационные ресурсы для решения задач управленияVРазмерность, л / (100 м)Распределение вероятностейTРазмерность, мин / (100 м)Распределение вероятностейV1400,16T11,00,09V2500,5T21,20,5V3600,84T31,40,91V4801,00T41,61,00Очевидно, что учесть всю специфику и многообразие работ в непригодной длядыхания среде не представляется возможным, поэтому был разработан алгоритма синтезаинформационных ресурсов, необходимый для поддержки управления безопасностьюучастников тушения пожара, позволяющий при мониторинге определять плановые значенияпараметров безопасности.
На основе алгоритма синтеза сформирована база данныхинформационных ресурсов (рисунок 5), в которой представлены наиболее частовстречающиеся элементарные работы. Архитектура базы данных включает в себя схемуданных (рисунок 5 а), в которой используются сохраненные результаты мониторинга имоделирования параметров безопасности при выполнении работ в непригодной для дыханиясреде. Итоговый запрос (рисунок 5 в) позволяет выводить фрагменты информационныхресурсов (рисунок 5 б), которые представлены в вероятностном виде для работы системымониторинга и моделирования параметров безопасности участников тушения пожара и вдетерминированном виде для случаев нештатной ситуации.15Достоинствоминформационныхресурсовявляетсявозможностьполучения,обобщения, накопления, сохранения и цифровой обработки данных, принадлежащихопределенному виду работ, что в дальнейшем позволит синтезировать данные вединую информационно-управляющую систему.а) Схема данныхб) Фрагменты информационных ресурсовв) Интерфейс базы данныхРисунок 5 – Интерфейс и содержание базы данных информационных ресурсовМассив данных и математическая структура результатов мониторинга определяетвозможность их практического применения в виде программного комплекса информационно-аналитическойподдержкидлявозможностиреализациипроцедуруправлениябезопасностью участников тушения пожара при работе в непригодной для дыхания среде.В главе 4 «Программный комплекс поддержки управления безопасностьюучастников тушения пожара» разработана дескриптивная модель поддержки управлениябезопасностью участников тушения пожара в непригодной для дыхания среде (рисунок 6),которая состоит из информационной подсистемы контроля параметров безопасности ианалитической подсистемы оценки уровня риска наступления деструктивного события.При этом специфика работ в непригодной для дыхания среде определяет наличие двухуровней контроля за безопасностью участников тушения пожара: персонализированного игруппового.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
