Диссертация (1172885), страница 15
Текст из файла (страница 15)
Какправило, системы дистанционного мониторинга выступают в роли обеспеченияперсональной системы безопасности газодымозащитников, например, имеют«тревожнуюкнопку»,сигнализацию(звуковоеоповещение,световоеоповещение) [103, 151].Персонализированноеустройствоинформационнойподдержкигазодымозащитника, техническим результатом которого является повышениеуровня безопасности газодымозащитника при работе в непригодной для дыханиясреде и при ограниченном времени, что обеспечивается повышением точностиопределения прогнозных параметров безопасности с учетом индивидуальностикаждого газодымозащитника и разнородности выполняемых задач.Устройство предназначено для совместного использования с дыхательнымаппаратом, на котором размещена система определения и индикации давления[103, 151], содержащее блок сбора и передачи данных, выполненный свозможностью взаимодействия по беспроводным каналам связи с СОИД,индикатор информации, содержит корпус с элементом крепления на запястьепользователя в виде браслета, в котором установлена печатная плата, на которойразмещены процессор с интегрированной персональной математической модельюрасхода дыхательных ресурсов пользователя соединенный с блоком питания,блоком сбора-передачи данных и с индикатором информации.
Внешний видустройства (рисунок 44 а) и функциональная схема (рисунок 44 б) представленына рисунке 44, где 1–корпус устройства; 2–элемент крепления на запястье99пользователя в виде браслета; 3–индикатор информации в виде экрана;4–печатная плата, установленная в корпусе устройства, на которой размещеныпроцессор 7, соединенный с блоком сбора-передачи данных 5, с блоком питания 6и с индикатором информации 3. Блок сбора-передачи данных 5 выполнен свозможностьювзаимодействияпобеспроводнымканаламссистемойопределения и индикации давления дыхательного аппарата. В процессор 7интегрированаматематическаямодельрасходадыхательныхресурсовпользователя.а) Внешний вид устройстваб) Функциональная схема устройстваРисунок 44 – Персонализированное устройство информационной поддержкиУстройство работает следующим образом: предварительно в процессорустройства интегрируют математическую модель расхода дыхательных ресурсовпользователя.
Данные для этой модели получают во время тренировок на свежемвоздухе, на учебных объектах для подготовки личного состава пожарноспасательных подразделений, при отработке различных нормативов и проведения100испытаний. Использование персональной математической модели расходадыхательных ресурсов пользователя позволяет максимально учесть все рискивероятности наступления деструктивных событий для выполнения условийбезопасности работ в непригодной для дыхания среде в ограничении временныхресурсов.Персональнаяматематическаямодельпостроенанаосновевероятностного метода [29, 30, 35] моделирования расхода дыхательных ресурсовс использованием результатов наблюдения за реальными значениями расходадыхательных ресурсов при работе пользователя в ДА. Указанный метод позволяетполучитьнеобходимыепараметрынормальногораспределения,атакжеопределить уровень риска наступления деструктивного события, что учитываетмножество факторов, влияющих на работу в НДС.
Наличие и существенноевлияние случайности позволяет корректировать результаты моделирования наоснове наблюдений за моделируемым процессом в режиме реального времени[22, 29], что также применимо для спасательных устройств [40, 41].Пользователь закрепляет устройство информационной поддержки на рукеповерх защитной одежды в области запястья. Такое размещение устройстваобеспечивает пользователю возможность постоянного контроля информации наэкране устройства.
Сигналы от системы определения и индикации давленияпоступают по каналам беспроводной связи (радиоканал, wi-fi соединениям) вблок сбора-передачи данных, в котором формируется информационная базаданных о текущих значения контролируемых параметров безопасности (запасвоздуха, время работы) при выполнении комплекса работ. Далее обработаннаяинформация поступает в процессор, в котором с помощью вероятностной моделив режиме реального времени рассчитывают значения контролируемых параметровбезопасности:– текущее значение давления оставшегося воздуха в баллоне дыхательногоаппарата, атм.;– прогнозное значение интервала времени до подачи команды «на выход изнепригодной для дыхания среды», мин;– локальный и интегральный уровень риска выполнения работ, отн. ед.101Мониторинг текущего значения давления оставшегося воздуха в баллонеДА позволяет управлять и корректировать действия с учетом специфики расходадыхательных ресурсов, что повышает уровень безопасности при работе в НДС вусловиях, ограниченных временными ресурсами.Данные из процессора поступают в наглядном и доступном виде на экранустройства.
Планируемые и текущие параметры безопасности участниковтушения пожара транслируются в виде цифровых значений, уровень рискаотображается в изменении цветового фона. Для этого в экран устройства внедренцветовой индикатор риска: зеленый цвет фона – уровень риска неудачи ввыполнениипланируемогообъемаработнаходитсявпределахвышеприемлемого уровня; желтый цвет – в пределах от приемлемого значения докритического; красный цвет – значение уровня риска ниже критического.Автономность работы устройства обеспечивает блок питания.Таким образом, персонализированное устройство информационной поддержкиобеспечивает повышение уровня безопасности участников тушения пожара приработе в непригодной для дыхания среде в условиях, ограниченных временнымиресурсами.4.2 Алгоритм поддержки управления безопасностьюВ программном комплексе [44] для осуществления процедур поддержкиуправления безопасностью участников тушения пожара в сложных условияхиспользуется метод вероятностной оценки запаса дыхательных ресурсов в ДА сосжатым воздухом.
Вероятностная оценка необходимого запаса воздуха [22]предназначена для реализации теории управления рисками в общей концепцииуправления безопасностью при работе в непригодной для дыхания среде.Подходы к управлению безопасностью могут быть представлены общейконцепцией управления риска наступления деструктивных событий, подкоторыми понимаются события, реализация которых на практике может являться102препятствием к успешному выполнению поставленных перед пожарными задач, ав исключительных случаях к травмированию и/или гибели УТП.Рассмотрим комплекс деструктивных событий при работе в непригоднойдля дыхания среде, связанный с нехваткой дыхательных ресурсов в ДА длявыполнения элементарной работы или для успешного убытия из зоны проведенияработ.
По аналогии с работой [129] можно предположить, что практическаяреализация концепции управления рисками в части оценки достаточности запасавоздуха в дыхательном аппарате будет предусматривать декомпозицию общейпродолжительности работы на составляющие и оценку вероятности реализациидеструктивного события для каждой составляющей (Pi).Тогдарискреализациидеструктивногособытия(Qi)длякаждойсоставляющей общего процесса работы будет определяться по формуле:Q i = 1 − Pi .(48)В свою очередь, риск реализации ДС для общего процесса работы (Q) – этопроизведение рисков (Qi) для каждого из этапов:nni =1i =1Q = ∏ Q i = 1 − ∏ Pi .(49)Управлять риском – значит реализовать мероприятия, направленные наминимизацию значений риска Q → min или эквивалентно максимизациюзначений вероятностей Pi → max.Тогда управление безопасностью как снижение вероятности реализации ДСможет быть реализовано путем изменения вероятностных характеристикреализации работ и необходимого запаса дыхательных ресурсов для их успешнойреализации и, следовательно, увеличение значений вероятностей Pi → max.Алгоритм поддержки управления безопасностью участников тушенияпожара получен путем обобщения результатов работ [2, 3, 28, 29, 32] исхематически представлен на рисунке 45.103НачалоНомера точекмониторингаk:=0,1,…,nВыборуправляющеговоздействия: K, L, Mk:= k+1Расчет критических значенийпараметров безопасности вточках мониторинга иPфакт >Запрос от системы мониторингазначения параметра Pфактв точке с номером kНетPфакт >ДаНетДаУправляющеевоздействие КУправляющеевоздействие LНетk=nУправляющеевоздействие MДаКонецРисунок 45 – Алгоритм поддержки управления безопасностьюЛПР104В качестве параметров безопасности при реализации комплекса работ Rиспользуются:- значения давления воздуха в баллоне дыхательного аппарата (P, атм);- k =0,1 …, n номера контрольных точек мониторинга параметрабезопасности при реализации работы R (n – номер конечной точки мониторинга);- Рфакт, фактические значение параметра безопасности в точке мониторингас номером k;**- Pk1 и Pk 2 критические значения параметра безопасности P в точкемониторинга с номером k.Уровеньрискапривыполненииработыотображаетсянаэкранеперсонализированного устройства в виде цветовых индикаций.
Информация отустройства дублируется на пост управления, обеспечивая ее функционированиена групповом уровне, где лицом, принимающим решение, реализуютсяследующие управляющие воздействия:K – работа в плановом режиме (зеленый фон);L – снижение времени на последующую за Ri работу (желтый фон);М – завершение работы, вывод звена ГДЗС в безопасную зону, высылкарезервного звена ГДЗС (красный фон).Таким образом, на основе полученных значений параметров безопасности врежиме реального времени посредством мониторинга производится сравнениеплановых характеристик параметров безопасности с фактическими, что всовокупности позволяет корректировать действия участников тушения пожара сучетом специфики расхода воздуха индивидуально каждого газодымозащитника,повышая уровень безопасности при работе в непригодной для дыхания среде вусловиях, ограниченных временем защитного действия дыхательного аппаратапри выполнении комплекса работ R.Однако необходимо отметить, что для решения инженерных задачподдержки управления безопасностью разработанные модели и алгоритмыдолжны быть реализованы в виде программного комплекса для ЭВМ.1054.3 Программная реализация процедур поддержки управлениябезопасностьюДля моделирования плановых параметров безопасности основных видовработ в точках мониторинга разработан программный комплекс, который состоитиз шести взаимоувязанных блоков (рисунок 46 а), каждый из которых отражен наинтерфейсе программного комплекса (рисунок 46 б).а) Функциональная схема программного комплексаБлок 3Блок 1Блок 5Блок 4Блок 2Блок 6б) Структурные элементы программного комплексаРисунок 46 – Интерфейс программного комплекса для поддержки управления безопасностью106В первом блоке производится ввод данных: вероятностная модельпараметровбезопасностиучастниковтушенияпожарапривыполненииэлементарных работ (дискретный закон распределения его значений).Во втором блоке осуществляется генерация псевдослучайных чисел,которые подчиняются заданному распределению.В третьем блоке комплекс работ R разбивается на элементарныесоставляющие Ri, для каждой из которых определяется значение плановыхпараметров безопасности посредством сопоставления значений псевдослучайногочисла и относительных частот «выпадения» значений оценок вероятностноймодели.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
