Навігація
Головна
 
Головна arrow Страхова справа arrow СИСТЕМНИЙ АНАЛІЗ ТА ПРОГРАМНО-ЦІЛЬОВИЙ МЕНЕДЖМЕНТ РИЗИКІВ
Переглянути оригінал

ДОДАТОК А КОРОТКА ХАРАКТЕРИСТИКА ПРОГРАМНИХ КОМПЛЕКСІВ І ЕКСПЕРТНИХ СИСТЕМ

А.1. «АРБІТР» - програмний комплекс

автоматизованого розрахунку безпеки і техногенного ризику

Даний програмний комплекс реалізує загальний логіко-імовірнісний метод для прогнозування параметрів надійності, безпеки і живучості складної системи за допомогою апарату схем функціональної цілісності (СФЦ). При цьому кожна подібна схема є неявній, але математично строгої детермінованої моделлю досліджуваної системи. Її графічна форма складається користувачем на етапі формалізованої постановки задачі, тоді як математичний еквівалент СФЦ забезпечує вже можливість повної автоматизації всіх наступних етапів моделювання і розрахунку обраних кількісних показників якості складних технічних об'єктів.

На етапі постановки завдань користувач програмного комплексу «АРБІТР» виконує наступні дії:

  • • розробляє СФЦ досліджуваного функціонального властивості системи, що представляє блок-схему її працездатності або дерево відмови або дерево подій - його результатів;
  • • визначає параметри надійності елементів системи (ймовірність безвідмовної роботи або відмови, середнє напрацювання до відмови, середній час відновлення, загальний час роботи елементів і системи), встановлює ознаки приналежності елементів до груп несумісних подій, групам відмов із загальної причини, кратності вершин і ряд інших ;
  • • задає логічний критерій функціонування (ЛКФ), який спільно з СФЦ уточнює умови реалізації об'єктом досліджуваного властивості надійності або безпеки (безвідмовності, появи або непоявленія події, величини очікуваного збитку);
  • • вводить вихідні дані (СФЦ, параметри елементів) в комплекс «АРБІТР», встановлює ЛКФ (розрахунок ймовірності або часу настання події і пов'язаного з ним збитку, іменованого абсолютним ризиком) і включає сеанс автоматичного кількісного аналізу.

Програмний комплекс «АРБІТР» дозволяє застосовувати (за вибором користувача) три підходи до постановки та вирішення цікавлять його завдань системного дослідження.

  • 1. Традиційний прямий підхід, в результаті якого користувач на основі аналізу вихідної функціональної схеми працездатності досліджуваного об'єкта розробляє СФЦ (безвідмовності, готовності, появи аварії і т.п.). При цьому в ній допускається необмежене використання циклічних зв'язків, з тим щоб представити графічними засобами всі умови безвідмовної роботи його елементів. Так, наприклад, на рис. А.1 зображені: а) вихідна функціональна схема системи електропостачання (СЕС) з множинними кільцевими зв'язками забезпечення працездатності елементів 4 -8 і б) розроблена на її основі СФЦ безвідмовного функціонування даної складної системи.
  • 2. Традиційний зворотний підхід, застосування якого пов'язане з розробкою СФЦ у вигляді розглянутих в підручнику діаграм типу «дерево». Структура подібних функціональних схем графічно представляє все логічні умови появи і розвитку конкретного події. Кількісний аналіз СФЦ, представленої у вигляді дерев відмови і подій, дозволяє потім автоматично прогнозувати не тільки заходи можливості і тяжкості моделируемого техногенного події, але також вплив на їх величину всіх врахованих вихідних передумов і кінцевих результатів.

Що стосується зовнішнього вигляду СФЦ [7] в формі дерева події, то він представлений на рис. А2 стосовно моделі аварійного протоки великої кількості СПГ. Пояснимо, що в нижній частині зображеного інтерфейсу наведені результати кількісної оцінки значимість і вкладів всіх вихідних передумов даної аварії. Відповідна столбчатая діаграма демонструє їх різний вплив.

А.1. Вихідна функціональна схема СЕС (я) і еквівалентна їй СФЦ (6)

Мал. А.1. Вихідна функціональна схема СЕС (я) і еквівалентна їй СФЦ (6)

3. Комбінований ( змішаний ) підхід, що дозволяє користувачеві ПК «АРБІТР» будувати новий клас немонотонність структурних моделей прояви різних властивостей технічних об'єктів і джерел їх техногенного ризику. Відповідна ідея розглянута в підручнику на прикладі постановки і рішення задач по розрахунку параметрів найпростішої системи і стосовно оцінки інтегрального ризику.

У процесі здійснення кількісного аналізу програмний комплекс «АРБІТР» реалізує наступні основні функції [11]:

  • 1) забезпечення введення структурних моделей властивостей надійності і безпеки досліджуваних складних об'єктів, представлених у вигляді однорівневих і дворівневих (декомпозіровать) схем функціональної цілісності (до 40 000 вершин);
  • 259
А.2. Інтерфейс ПК «АРБІТР» з фрагментом СФЦ в формі дерева події

Мал. А.2. Інтерфейс ПК «АРБІТР» з фрагментом СФЦ в формі дерева події

  • 2) забезпечення введення параметрів елементів (середні напрацювання до відмови, середній час їх відновлення, вірогідність подій, очікуваний від них шкоди та ін.), А також установка режимів моделювання та розрахунку показників надійності і безпеки системи;
  • 3) завдання за допомогою логічних критеріїв функціонування умов Y s реалізації або нереалізації системою досліджуваних властивостей надійності або безпеки у вигляді

4) автоматичне побудова логічних функцій працездатності систем (ФРС) за схемою

які в залежності від виду СФЦ і ЛКФ можуть представляти найкоротші шляхи успішного функціонування і мінімальні перерізи відмов [1] , а також різні їх немонотонні комбінації (їх розміри обмежуються технічними характеристиками комп'ютера);

5) автоматичне побудова точних многочленів розрахункових імовірнісних функцій за схемою

які потім використовуються для машинних обчислень імовірнісних показників надійності і безпеки досліджуваних систем;

  • 6) автоматичний (за вибором користувача) розрахунок наступних показників надійності і безпеки функціонування досліджуваних систем:
    • а) ймовірність моделируемого події - виконання функції системою, її відмови або ризику виникнення аварійної ситуації;
    • б) ймовірність безвідмовної роботи і середній наробіток до відмови невідновлювальної системи;
    • в) коефіцієнт готовності відновлюваної системи, середнє напрацювання на відмову і середній час відновлення такої системи;
    • г) коефіцієнт готовності системи, що складається з відновлюваних і невідновлюваних елементів;
    • д) негативний і позитивний вклади кожного окремого елемента системи;
    • е) значимість окремих елементів і їх мінімальних поєднань;
    • ж) наближені імовірнісні показники надійності і безпеки системи без відсічення і з відсіченням малозначущих шляхів і перетинів, а також з урахуванням трьох типів відмов: відмова на вимогу, відмова в режимі роботи та прихований відмова в режимі очікування;
    • е) ймовірності реалізації окремих мінімальних перетинів відмов системи;
    • з) очікуваний середній збиток для групи несумісних результатів дерева подій;

і) максимально можливому негативному впливу на сукупності спільних результатів дерева подій;

7) висновок результатів розрахунків на екран монітора і збереження їх для використання при виробленні та обгрунтуванні рішень в області забезпечення надійності та безпеки функціонування досліджуваних систем.

Що стосується обмежень в застосуванні комплексу «АРБІТР» і граничних значень параметрів оперованих їм моделей, то в їх число входять наступні лімітують умови.

Ймовірносно-тимчасові показники надійності і безпеки систем розраховуються тільки для прямих монотонних логіко-імовірнісних моделей досліджуваної системи.

Досліджуються системи, для яких є гіпотеза про незалежність в сукупності відмов всіх елементів і необмеженість умов їх відновлення.

В автоматично формованих математичних моделях і при виконанні розрахунків можуть враховуватися тільки ті стохастичні залежності і множинні стану елементів, які представлені за допомогою апарату груп несумісних подій.

Для ймовірносно-часових розрахунків використовується тільки експонентний закон розподілу часу безвідмовної роботи і відновлення елементів.

Завдання груп розмножених функціональних вершин, груп несумісних подій і відмов із загальної причини допускається тільки в межах основної СФЦ і (або) її окремих декомпозіровать підсистем.

Число рівнів однозв'язної структурної декомпозиції СФЦ досліджуваних системних об'єктів не повинно перевищувати двох.

Максимальна кількість елементів, які відмовили з загальної причини, і максимальну кількість елементів мажоритарних з N) підсистем, які подаються СФЦ, - не більше восьми.

Максимально можливий збиток для До спільних результатів дерева подій розраховується підсумовуванням збитку з урахуванням їх різноманітних поєднань.

Інші гранично допустимі атрибути і параметри використовуваних в ПК «АРБІТР» функціональних схем наведені в табл. А.1.

Типи вершин СФЦ

функціональні,

фіктивні,

еквівалентірованние

Типи дуг СФЦ

кон'юнктівние прямі, кон'юнктівние інверсні, диз'юнктивні прямі, диз'юнктивні інверсні

Число рівнів декомпозиції

2

Число вершин основний СФЦ

до 400

Число вершин підсистем СФЦ

до 100

Значення ймовірностей елементарних подій

від 0,0 до 1,0 включно

Кількість елементів, які відмовляють по загальній причині при прямому відображенні на графі СФЦ

ДО 4

Число комбінаторних зв'язків при використанні утиліти агрегування

до 30

Число комбінаторних зв'язків при використанні утиліти формування комбінацій

до 20

Час вирішення конкретних завдань залежить від складності структури і числа елементів досліджуваної системи, так як визначається розмірністю логічної і розрахункової моделей. З урахуванням цього в комплексі передбачені спеціальні засоби, що дозволяють у багато разів скоротити час моделювання систем великої розмірності і високою структурної складності.

Вимоги до ПЕОМ: комп'ютер класу IBM-PC з процесором Pentium 90 і вище; привід CD-ROM; обсяг оперативної пам'яті - не менше 32 Мб і 5 Мб вільного простору на жорсткому диску; монітор - SVGA з дозволом екрану 1024 х 768. Мови програмування - Borland Object Pascal (середа - Borland Delphi Professional, Version 7.0); операційна система - Windows 2000 і вище.

A.2 * HAZARD - експертна система оцінки ризику при функціонуванні человекомашінная систем

Експертна система HAZARD дозволяє вирішувати наступні завдання:

  • а) оцінка ймовірності виникнення техногенних пригод при експлуатації конкретного технологічного об'єкта, що інтерпретується в загальному випадку як функціонування відповідної человекомашінная системи;
  • б) облік впливу до 30 істотних властивостей системи «людина - машина - середовище», які реально впливають на появу техногенних пригод;
А.З. Архітектура експертної системи HAZARD

Мал. А.З. Архітектура експертної системи HAZARD

  • в) визначення величини зниження ймовірності подібних подій і оптимізація пропонованих для цього альтернативних заходів;
  • г) експертна допомога в оцінці всіх чинників, що враховуються з опорою на нормативні документи і їх вимірювання за допомогою універсальної лінгвістичної шкали.

Дана експертна система реалізує імітаційний алгоритм і оформлена у вигляді відповідного програмного комплексу [2], архітектура якого показана на рис. А.З.

Як випливає з даного малюнка, обчислювальним центром даної експертної системи є імітаційна модель процесу виникнення події, яка дозволяє здійснювати задані машинні експерименти. Їх мета - знаходження точкових значень залежності між оцінками факторів і ймовірністю Q виникнення техногенних пригод або інших несприятливих подій в человекомашінная системі:

де x v х 2 , ..., х до - лінгвістичні оцінки враховуються при моделюванні факторів.

Нагадаємо, що значення цієї неявно заданої ймовірності визначається особливостями конкретних машинних реалізацій процесу виникнення події в человекомашінная системі. Зокрема, помилки, відмови і несприятливі зовнішні впливи імітуються стохастическим вкиданням в мережу числової інформації, визначеної для кожного фактора своїм розподілом і присвоєної йому в даному експерименті модальної оцінкою якості, ..

Подібні вкидання-обурення в подальшому шикуються в причинний ланцюг передумов, яка може як обриватися (спрацював захист, оператор усунув помилку - множення на нуль), так і призводити до появи модельного події. Число сприятливих і несприятливих наслідків в кожному машинному експерименті фіксується, а по їх величині потім обчислюється ймовірність (частость) виникнення події та інших реєстрованих подій.

Застосування даної експертної системи дозволяє видавати користувачу необхідні роз'яснення щодо визначення факторів небезпеки з урахуванням діючих нормативних документів. При цьому для оцінки ряду властивостей человекомашінная систем, що відносяться до робочого середовища, наприклад С01 (її комфортність за фізико-хімічними параметрами повітряного середовища), використаний наступний набір продукційних правил:

ЯКЩО вміст шкідливих речовин в повітрі робочої зони = 2,1- 4,0 ГДК

І еквівалентний рівень шуму на робочому місці = Перевищення ПДУ до 10 дбА,

І електричні поля промислової частоти = <ПДУ (для всього робочого дня),

І рівень загальної вібрації = Припустимо,

І параметри світлового середовища = Шкідливо (1 ступінь),

І показники мікроклімату = Припустимо,

ТО комфортність за параметрами робочого середовища = СЕРЕДНЯ.

У загальному випадку інтегральна лінгвістична оцінка фактора С01 може визначатися за допомогою табл. А.2, складеної на основі Керівництва по гігієнічної оцінки факторів робочого середовища і трудового процесу (Р2.2.2006-05). Подібним чином визначаються бальні та лінгвістичні оцінки всіх інших властивостей человекомашінная системи (факторів техногенних пригод). За допомогою отриманих таким чином оцінок можливе вирішення наступних двох практично важливих задач:

  • 1) прогнозування ймовірності появи подій;
  • 2) обгрунтування найбільш ефективних заходів щодо їх попередження.

Вирішення першого завдання і підготовка вихідних даних для другої досягаються проведенням машинних експериментів, в результаті кожного з яких визначаються цікавлять дослідника параметри. У цих умовах правомірна постановка прямий і двоїстої задач оптимізації заходів, призначених для підвищення безпеки функціонування даної человекомашінная системи.

середовища)

Фактичні умови праці по

оцінка умов

лінгвістична

оцінка

1

Більше 1 фактора класу 4.0

4.0

Дуже, дуже низька

2

1 фактор 4.0 і> 1 фактора 3.4

4.0

дуже низька

3

1 фактор 3.4 і> 1 фактора 3.3

3.4

низька

4

1 фактор 3.3 і> 1 фактора 3.2

3.3

Нижче середнього

5

1 фактор 3.2 і> 2 факторів 3.1

3.2

Середня

6

2 фактора класу 3.1

3.1

Вище середнього

7

1 фактор класу 3.1

3.1

хороша

8

Більше 10 факторів 2.0

2.0

Дуже хороша

9

До 10 факторів 2.0

2.0

висока

10

Всі фактори класу 1.0

1.0

Дуже висока

1. При фіксованих засобах S 3sw вибрати набір заходів безпеки, що забезпечує максимальне зниження ймовірності події на небезпечному об'єкті:

2. При мінімальних витратах вибрати такий комплекс заходів

i

безпеки, який зменшує величину ймовірності події до допустимого рівня Q.

Уточнена (математична) постановка цих двох завдань виглядає наступним чином:

де Д <2 ( . = Q - Q, - зниження ймовірності події, очікуване від впровадження i-ro заходу; S .- витрати, необхідні для цього на практиці.

Величина зменшеною ймовірності Q ( визначається за формулою (А.1), але вже при інших значеннях вхідних в неї аргументів:

де Ах ш - поліпшення оцінки до -го фактора небезпеки через впровадження i-ro заходу.

А.4. Інтерфейс ПК HAZARD

Мал. А.4. Інтерфейс ПК HAZARD: блок моделювання подій

Інтерфейс програмного комплексу HAZARD 2.0 представлений на рис. А.4 для першого з двох режимів його використання, названого тут «Моделювання».

Експертна система має порівняно простий словник і використовує персональний комп'ютер з операційною системою Windows 2000 і вище. Рівень підготовки користувача повинен відповідати кваліфікації інженера з техніки безпеки, що забезпечується наданням йому експертної допомоги в оцінці факторів небезпеки, наявних на конкретному виробничому об'єкті.

При використанні експертної системи слід пам'ятати, що моделюються в ній процеси характеризуються обмеженим набором розглянутих вище факторів з їх конкретними лінгвістичними оцінками, які в сукупності впливають на процес виникнення техногенного події. Тому після запуску програми необхідно відразу ж ввести в неї оцінки цих факторів, що робиться в боксі тільки що наведеного інтерфейсу, послідовно звертаючись до кнопок «Модель», а потім «Людина - Машина - Середовище - Технологія». Зауважимо, що за замовчуванням наявні там оцінки дорівнюють значенням, присвоєним їм в попередніх експериментах.

Проведення машинного експерименту з метою вирішення першого завдання - оцінки ймовірності появи подій в людино машинної системі - слід починати з визначення параметрів моделювання NnK, що впливають на точність одержуваних результатів і час роботи комп'ютерної програми. На необхідність цього вказують спливаючі на екрані підказки.

Сам же процес імітаційного моделювання починається після натискання кнопки «Запуск моделювання», а його результати виводяться

А.5. Інтерфейс HAZARD

Мал. А.5. Інтерфейс HAZARD: блок оптимізації заходів безпеки

в таблицю «Результати моделювання» - після закінчення зазначеного на екрані часу. У цій таблиці відображаються їхні капітали человекомашінная системи, а також частоти їх виникнення. Якщо повторно запустити процес моделювання, то нові результати з'являться в таблиці «Результати моделювання» нижче попередніх. Ці результати будуть дещо відрізнятися і в тому випадку, якщо оцінки досліджуваних факторів не змінювалися, що пояснюється відомим властивістю про невоспроизводимости результатів імітаційного моделювання. Подібні розбіжності в певній мірі можна нівелювати збільшенням параметра К, що потребують, проте, більшої машинного часу.

Рішення другого завдання (обгрунтування оптимальних заходів щодо підвищення безпеки функціонування человекомашінная системи) здійснюється після перекладу інтерфейсу в положення, показане на рис. А.5, і в такій послідовності. Спочатку за допомогою кнопки «Комплекси заходів» (див. Ліву верхню частину цього вікна екрану комп'ютера) необхідно ввести інформацію про заходи, що пропонуються для зниження або перерозподілу техногенного ризику.

Припустимо, що є два заходи щодо підвищення безпеки: перше пов'язане з інструктажем і тренуваннями персоналу діям в можливих екстремальних ситуаціях, а другий направлено на поліпшення ергономічності робочих місць персоналу. Будемо вважати також, що перший захід змінить оцінку двох фак-

торів: «Самовладання в екстремальних ситуаціях» - від «Низьке» до «Нижче середнього» і «Навченість дій в складних умовах обстановки» - від «Хороша» до «Дуже хороша».

Для введення цих даних в експертну систему, необхідно в боксі «Параметри заходи щодо вдосконалення безпеки» знайти чинники Н п , Н 13 і змінити їх оцінки за допомогою горизонтальних двигунів-регуляторів. Інформація про вироблених діях буде синхронно відображатися на HAZARD-моніторі. Далі потрібно заповнити графу «Витрати на впровадження» (припустимо, 250 у.о.) і натиснути клавішу Enter або кнопку екрану «» ». Аналогічно вводяться вихідні дані для другого заходу, з витратами в 600 у.о.

Припустимо також, що впровадження другого заходу змінить оцінку фактора «Якість конструкції робочого місця» від «Середнє» до «Вище середнього», а «Ступінь врахування особливостей працездатності людини» - від «Нижче середнього» до «Середня». Далі треба заповнити графи «Загальна сума наявних у розпорядженні фінансових коштів» або «Величина середнього збитку від можливої події» (за замовчуванням тут використані їх у такому значенні - 1500 у.о. і 10 000 000 у.о. відповідно). Потім необхідно зазначити параметри моделювання - К, N (рекомендується приймати К> 1000) і натиснути кнопку «Запуск моделювання». У відповідь загориться планшет «Йде моделювання, чекайте».

Після завершення моделювання в віконці «Результати» з'являться підсумки виконання завдання. Вони вкажуть на рекомендовані (оптимальні для виділених коштів) заходи; при цьому частина додаткової документованої інформації про них можна викликати, натиснувши кнопку «Підсумки». Всі результати, отримані при моделюванні, можуть бути виведені в формі відповідних звітних документів, а деякі з них - у вигляді стовпчастих графіків (див. Нижню частину рис. А.5).

Що стосується інструментального забезпечення, то експертна система HAZARD побудована за технологією СОМ з використанням Visual С + + 6 і Visual Basic 6, бібліотеки ATL і ін. Як це очевидно з рис. А.5, даний програмний продукт являє собою сервер OLE-автоматизації, що включає багатий набір графічних засобів роботи з моделями, комплексами заходів поліпшення безпеки та звітами, які необхідні як користувачу, так і клієнтам OLE-автоматизації.

Додаткові можливості забезпечуються також за рахунок зовнішніх модулів експертної оцінки факторів небезпеки, які виконуються як ActiveX DLL, що дозволяє змінювати не тільки використовувані при цьому бази даних, але також алгоритм їх оцінки, а отже, і методику. Зокрема, за допомогою продукту InstallShield 6.1 розроблений дистрибутив програмного комплексу

HAZARD, що включає стандартний модуль експертної оцінки, бази оціночних таблиць, приклади моделей автоматизації (ActiveX control) процесу планування та аналізу чутливості експерименту, які вбудовані в документи пакету MathCad 2000. У дистрибутив включені також сценарії і спеціально розроблені компоненти, що автоматизують установку HAZARD при різних конфігураціях операційної системи.

А.З. «Токси + Risk» - програмний комплекс прогнозу показників ризику аварій з токсичними і пожежонебезпечними речовинами на об'єктах підвищеної небезпеки

До складу комплексу «токси + Risk» входять програмна оболонка, що здійснює загальний графічний інтерфейс з демонстрацією вихідних даних і результатів виконаних розрахунків, а також база даних по шкідливих речовин і набір підключаються програмних модулів, що реалізують стандартні розрахункові методики в пакетному або одиночному режимі. У програмному комплексі є наступні розрахункові методики, що дозволяють оцінити наслідки руйнівного впливу різних небезпечних і шкідливих факторів [15].

  • 1. Методика оцінки наслідків хімічних аварій ( «токси-2»), - ймовірносно-статистичні закономірності турбулентного обміну і розсіювання шкідливих речовин в атмосфері. Сферою кращого застосування цієї методики є залповий викид порівняно легких хімічних речовин, що володіють невисокими початковими термодинамічними параметрами і поширюються над поверхнею з малою шорсткістю. Дана методика дозволяє визначити просторово-часовий розподіл шкідливої речовини в атмосфері і зони ураження людей при його аварійних викидах.
  • 2. Методика оцінки наслідків аварійних викидів шкідливих речовин ( «токси-3»), заснована на рішенні системи звичайних диференціальних рівнянь. На відміну від попередньої вона придатна для прогнозу полів концентрації речовин, що володіють більш високою (в порівнянні з повітрям) щільністю, значними термодинамічними параметрами і рухомих над різними типами підстильної поверхні. Крім того, ця методика дозволяє оцінювати розміри зон токсичного ураження людей різного ступеня (за отриманою ними інгаляційної дозі і відповідним пробит- і ерфік-функцій), а також прогнозувати обсяги паливо-повітряної суміші, здатної до займання під впливом зовнішніх джерел, і розміри зон вражаючої дії в разі її спалаху або детонації.
  • 3. Методика оцінки наслідків аварійних вибухів паливно-повітряних сумішей, що полегшує практичну реалізацію однойменної нормативної методики (РД 03-409-01), яка призначена для апріорної оцінки ймовірності ураження людей і пошкодження будівель в результаті впливу на них повітряних ударних хвиль вибуху ТВС.
  • 4. «Пожежа» - комплекс передбачених національним стандартом ГОСТ Р-12.3.047-98 методик, призначених для автоматизації розрахунку наступних факторів пожежного ризику:
    • а) параметри повітряної хвилі стиснення, що утворюється під час вибуху розширюються парів скипає рідини (BLEVE - Boiling Liquid Expanding Vapour Explosion );
    • б) параметри хвилі тиску, що формується при згорянні газопароповітряних сумішей у відкритому просторі;
    • в) інтенсивність теплового випромінювання і тривалість існування вогняної кулі;
    • г) інтенсивність теплового випромінювання при горінні продуктів протоки легкозаймистих і горючих рідин.
  • 5. Методика розрахунку концентрації шкідливих речовин в атмосферному повітрі, призначена для оцінки збитку від безперервних промислових викидів виробничих підприємств і реалізує рекомендації відповідного нормативного документа (ОНД-86).
  • 6. Група програмних модулів ( «Аналіз ризику»), що служить для прогнозу зон ураження людей перерахованими вище небезпечними і шкідливими виробничими факторами, параметри яких використовуються тут в якості вихідних даних. Всі ці модулі є машинні алгоритми, які оцінюють індивідуальний, потенційний, соціальний ризик і представляють його параметри у вигляді відповідних діаграм, зон і полів прогнозованого ризику.

Програмний комплекс «токси + Risk» дозволяє підключати будь-яку з перерахованих вище методик. Іншим його перевагою є прив'язка плану досліджуваного небезпечного виробничого об'єкта до місцевості, із зазначенням реальних масштабів, а при необхідності - і метеостатістікі (домінуючих напрямків вітру і класів вертикальної стійкості атмосфери). При цьому його застосування для робіт з аналізу ризику та розрахунку показників пожежної безпеки включає наступні основні етапи:

  • а) імпорт графічної підкладки та завдання масштабного відрізка;
  • б) завдання безлічі досліджуваних майданних і лінійних об'єктів;
  • в) введення характеристик технологічного обладнання та розміщення експлуатує його персоналу;
  • г) завдання інших параметрів методики, включаючи метеостатістіку регіону дислокації даного ОПО;
  • д) введення типів і ймовірностей подій, що ініціюють оцінювану аварію;
  • е) пакетний розрахунок параметрів можливих сценаріїв аварії на досліджуваних виробничих об'єктах;
  • ж) розрахунок параметрів ризику вражаючого впливу розглянутих факторів і накладення його полів на конкретний ситуаційний план.

Застосування програмного комплексу починається з відкриття нового проекту, що передбачає завантаження ситуаційного плану, визначення та нанесення обраного масштабу, уточнення складу досліджуваних виробничих об'єктів і їх розподіл на групи (верстви) виходячи з спільності дислокації всіх наявних там людських і матеріальних ресурсів. Приклад інтерфейсу програмного комплексу «токси + Risk» з підкладкою ситуаційного плану, що містить майданні і лінійні об'єкти, представлений на рис. А.6.

На даному ситуаційному плані, крім легко сприймаються керуючих клавіш і інформаційних параметрів, також відображені: у вигляді чотирикутників - шість майданних об'єктів; сірої широкої ламаною лінією-два трубопроводи; текстом зліва, посередині і праворуч - персонал, що розташовується на відкритому майданчику і в зоні цих об'єктів.

Для проведення подальших розрахунків необхідно вказати на плані джерело досліджуваної небезпеки і визначитися з критеріями її оцінки, а потім звернутися до меню «Аварія» та вибрати розрахункову методику. Після цього треба ввести вихідні дані, до складу яких зазвичай входять такі дані:

  • • кількість, фізико-хімічні та токсикологічні характеристики шкідливих і аварійно небезпечних речовин;
  • • конструктивно-технологічні параметри обладнання, в якому вони перебувають в обігу;
  • • ймовірні сценарії викиду цих речовин в атмосферу, а також характер розливу їх рідкої фази на підстильної поверхні;
  • • топографічні характеристики території поблизу аварійного об'єкта;
  • • метеоумови на момент аварії;
  • • прогнозоване час експозиції.

При використанні перших трьох методик подібні відомості зручно ділити на три групи, що характеризують: а) специфіку аварії (тип аварійно небезпечного або шкідливого речовини, сценарії його витоку внаслідок розгерметизації або руйнування обладнання);

А.6. Інтерфейс ПК «токси + Risk» з ситуаційним планом

Мал. А.6. Інтерфейс ПК «токси + Risk» з ситуаційним планом

б) конструктивні характеристики пошкодженої установки (параметри ємності і трубопроводів, можливість відключення комунікацій і зупинки компресорів або насосів); в) рухливість несучої середовища і шорсткість підстильної поверхні або загромож- денность приміщення, що заповнюється горючою сумішшю. Крім того, для оцінки наслідків вибуху ТВС потрібно знати її масу, середню і Стехіометрична концентрацію горючого газу в суміші і питому теплоту його згоряння. Ці дані необхідні для визначення очікуваного режиму вибухового перетворення ТВС, максимального надлишкового тиску та імпульсу повітряних ударних хвиль, оцінки їх вражаючої дії на опинилися поблизу об'єкти.

Результати розрахунків за цими методиками зазвичай включають поля концентрації шкідливої речовини і зміни вражаючих факторів вибуху за різними координатами і рівням перетину ситуаційного плану, а також характер зміни там тиску та імпульсу на фронті хвилі і ймовірності поразки конкретних об'єктів. Більш докладні відомості про результати подібного прогнозу були приведені на інтерфейсах цього комплексу, що містять вихідні дані разом з параметрами розсіювання водородовоздушной суміші і надлишкового тиску повітряної ударної хвилі, що утворилася після її займання.

Що ж стосується оцінки пожежного ризику, то про склад вихідних даних можна судити по інтерфейсу програмного комплексу «токси

А.7. Інтерфейс «токси + Risk» з відомостями для оцінки пожежного ризику

Мал. А.7. Інтерфейс «токси + Risk» з відомостями для оцінки пожежного ризику

+ Risk », показаному на рис. А. 7. Як очевидно з даного малюнка, при прогнозі пожежного ризику використовується досить багато параметрів, одні з яких характеризують специфіку будівель і приміщень виробничого об'єкта, а інші - властивості використовуваних конструкційних матеріалів і речовин, зазвичай наявні в базі даних розглянутого тут комплексу «Пожежа ». З його допомогою знаходять необхідне і розрахунковий час евакуації людей, що опинилися під час пожежі у віддалених від виходу місцях приміщень, а також величину пожежного ризику, що розраховується перемножением ймовірності появи аналізованої ситуації на умовну ймовірність загибелі тих людей, які не змогли покинути ці небезпечні місця. Результати оцінки даного ризику оформляються протоколом.

Розрахункові параметри, отримані за допомогою розглянутих методик, використовуються потім в якості вихідних даних, необхідних групі програмних модулів «Аналіз ризику». Отримані при цьому результати зазвичай оформляються у вигляді графіків, що характеризують зміну в часі і просторі небезпечних факторів вибуху / пожежі або концентрації шкідливої речовини. Подібні графічні результати були названі авторами комплексу «токси + Risk» полями потенційного ризику досліджуваної аварії, так як вони представляють собою набір изолиний, відповідних дискретним можливостям заподіяння певного шкоди конкретним об'єктам, оказав-

А.8. Інтерфейс «токси + Risk» з полями потенційного ризику

Мал. А.8. Інтерфейс «токси + Risk» з полями потенційного ризику

шимся під впливом різних небезпечних або шкідливих чинників. Інтерфейс програмного комплексу «токси + Risk», який ілюструє подібні поля від аварії з вивільненням великої кількості шкідливої речовини в практично безвітряну погоду, зображений на рис. А.8.

Наявні на цьому інтерфейсі три великих плями різної яскравості і майже круглої форми відповідають трьом діапазонам значень ризику токсичного ураження опинилися всередині них людей, а темна поверхня, що оточує найбільше пляма, - величиною фонового ризику, що є як би соціально-прийнятним для даної промислової зони. Конкретні значення всіх цих діапазонів техногенного ризику, виділених розфарбуванням різної інтенсивності, наведені в нижній частині цього інтерфейсу.

Що стосується методики кількісної оцінки подібних ймовірностей заподіяння конкретного шкоди, то їх значення розраховуються розглядаються тут блоком програмних модулів шляхом перемноження кількості людей або вартості матеріальних цінностей, що опинилися в тій частині відповідного шару ситуаційного плану, яка була «накрита» ізоліній певного ризику, на величину цього ризику, виражену у відсотках. Крім нанесення ізоліній прогнозованого ризику на ситуаційний план, отримані при цьому кількісні оцінки і використані вихідні дані автоматично експортуються в текстовий редактор, що дозволяє їх документувати у вигляді відповідного протоколу.

Подібно до попередньої експертної системі типу HAZARD, описуваний тут програмний комплекс «токси + Risk» побудований на основі технології програмування СОМ з використанням Visual C ++ 6 і Visual Basic 6, бібліотеки ATL і ін. Як це підтверджується наведеними вище інтерфейсами, даний програмний продукт являє собою сервер OLE-автоматизації, що включає багатий набір графічних засобів роботи з розрахунковими формулами, базою вихідних даних і контрольними звітами для користувача.

Зауважимо також, що даний програмний комплекс, подібно розглянутому раніше комплексу «АРБІТР», також має ліцензію, отриману встановленим в Росії порядком. Це означає, що отримані з його допомогою прогнозні оцінки і рекомендації повинні визнаватися відповідними підрозділами Ростехнагляду.

  • [1] У дереві події це синоніми мінімальних пропускного і отсечногосочетаній.
 
Переглянути оригінал
< Попередня   ЗМІСТ   Наступна >
 
Дисципліни
Агропромисловість
Аудит та Бухоблік
Банківська справа
БЖД
Географія
Документознавство
Екологія
Економіка
Етика та Естетика
Журналістика
Інвестування
Інформатика
Історія
Культурологія
Література
Логіка
Логістика
Маркетинг
Медицина
Нерухомість
Менеджмент
Педагогіка
Політологія
Політекономія
Право
Природознавство
Психологія
Релігієзнавство
Риторика
Соціологія
Статистика
Техніка
Страхова справа
Товарознавство
Туризм
Філософія
Фінанси
Пошук