МИНИСТЕРСТВО РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ ПО ДЕЛАМ

ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ, ЧРЕЗВЫЧАЙНЫМ СИТУАЦИЯМ И

ЛИКВИДАЦИИ ПОСЛЕДСТВИЙ СТИХИЙНЫХ БЕДСТВИЙ

СИБИРСКИЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР МЧС РОССИИ

АДМИНИСТРАЦИЯ НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

ГЛАВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ МЧС РОССИИ ПО НОВОСИБИРСКОЙ ОБЛАСТИ

ГОУ ВПО «СИБИРСКАЯ ГОСУДАРСТВЕННАЯ ГЕОДЕЗИЧЕСКАЯ АКАДЕМИЯ»

ВЫСТАВОЧНОЕ ОБЩЕСТВО «ITE СИБИРСКАЯ ЯРМАРКА»

СПАССИБ-СИББЕЗОПАСНОСТЬ-2009

Международная выставка и научный конгресс

Совершенствование системы управления, предотвращения и демпфирования

последствий чрезвычайных ситуаций регионов и проблемы безопасности

жизнедеятельности населения

15–17 сентября 2009 г.

МАТЕРИАЛЫ НАУЧНОГО КОНГРЕССА

Новосибирск СГГА 2009

УДК 614.8 ББК 51 С23

Ответственные за выпуск: Доктор экономических наук, профессор В.И. Татаренко

Доктор технических наук, профессор И.Г. Вовк Кандидат медицинских наук, профессор В.Л. Ромейко Кандидат технических наук, профессор В.П. Перминов Кандидат технических наук, доцент Ю.С. Щербаков

С23 СПАССИБ-СИББЕЗОПАСНОСТЬ-2009. Совершенствование системы управления, предотвращения и демпфирования последствий чрезвычайных ситуаций регионов и проблемы безопасности жизнедеятельности населения: сб. матер. Международного научного конгресса «СПАССИБ-СИББЕЗОПАСНОСТЬ-2009» 15–17 сентября 2009 г., Новосибирск. – Новосибирск: СГГА, 2009. – 235 с.

ISBN 978-5-87693-344-7 В сборнике материалов Международного научного конгресса «СПАССИБ-

СИББЕЗОПАСНОСТЬ-2009» «Совершенствование системы управления, предотвращения и демпфирования последствий чрезвычайных ситуаций регионов и проблемы безопасности жизнедеятельности населения» представлены результаты исследований, проводимых российскими и зарубежными учеными.

Печатается по решению редакционно-издательского совета СГГА Материалы публикуются в авторской редакции

УДК 614.8 ББК 51

© ГОУ ВПО «Сибирская государственная

ISBN 978-5-87693-344-7 геодезическая академия», 2009

СОДЕРЖАНИЕ Dr. Kevin Coppersmith. Основные принципы безопасности

жизнедеятельности и важнейшие правила контроля угроз .................... 8 James Piper. Изучение урока пожарной безопасности ................................... 16

Todd Litman. Терроризм, транзит и Государственная безопасность. Оценка рисков ......................................................................................................... 20

Roger Kemp. Защита железных дорог: управление безопасностью в отдельных отраслях промышленности ................................................... 28

Levick, Nadine. Услуги скорой медицинской помощи: уникальная проблема безопасности транспортировки ............................................................... 35

Oona Scotti. Критическая проблема безопасности ......................................... 47

Luis Leerm. Аспекты ядерной безопасности (Чернобыль) ............................ 50

Артюшенко Е.Б. К вопросу поведения руслового потока в условиях паводка........................................................................................................ 54

Десятков Б.М., Бородулин А.И., Котлярова С.С., Лаптева Н.А., Шабанов А.Н. Разработки ГНЦ ВБ «Вектор» в области моделирования распространения газовых и аэрозольных примесей в атмосфере ....... 57

Клебча М.В., Дзюбина Д.С. Задачи оценки безопасности пространственно-временного состояния технических систем ........................................... 62

Колобов А.Е. Реализация региональной целевой программы «Снижение рисков и снижение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» как фактор обеспечения безопасности жизнедеятельности населения (на примере Алтайского края) ............. 67

Кутиков И.П. Деятельность ФГОУ ВПО «НГАВТ» по предупреждению ЧС на водном транспорте ............................................................................... 72

Островский А.М., Лисютин А.М. О проблемах обучения и повышения квалификации работников, связанных с перевозкой опасных грузов железнодорожным транспортом ............................................................ 74

Лузянин Ю.В. Роль муниципалитета в системе общей безопасности, гражданской обороны и защиты населения от чрезвычайных ситуаций ..................................................................................................................... 77

Манштейн Ю.А., Манштейн А.К. Электромагнитный сканер для локализации подземных коммуникаций и подтоплений ....................... 85

Медведев В.И. Совершенствование системы взаимодействия МЧС России и управляющих органов железнодорожного транспорта по предупреждению и ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами ....................................................................................................... 89

Мироненко И.Г. Обеспечение безопасности технической эксплуатации механического оборудования речных судов, отработавшего назначенный ресурс .................................................................................. 93

Никифоров И.С. Проблема защиты операторов виброопасных профессий и пути ее решения ........................................................................................ 97

Барбашин Ю.М., Костенкова Л.Н., Курилова Г.А., Никифоров И.С. 30 лет служим обеспечению безопасности жизнедеятельности (НИЛ

«Технологии безопасности» СибГУТИ – 30 лет) ................................ 108

Никифоров И.С. Высокоэффективные средства сейсмовзрывозащиты (СВЗ) ......................................................................................................... 116

Никифоров И.С. Научные исследования в интересах структур МЧС России ................................................................................................................... 125

Ничепорчук В.В., Ноженков А.И., Ноженкова Л.Ф. Программный комплекс ЭСПЛА-ПРО: средства сбора, аналитической обработки данных и поддежки принятия решений для органов управления МЧС России 130

Осипков В.Н., Кайдалов В.В., Орионов Ю.Е., Груздев А.Г. Опыт и перспективы разработки средств пожаротушения на основе достижений оборонной промышленности ........................................... 141

Перминов В.П. Вопросы безопасности при магниетермическом получении щелочных металлов ................................................................................ 147

Ротанов И.А. Методика профессиональной подготовки студентов по специальности «Безопасность жизнедеятельности» в области информационно-технической безопасности ........................................ 152

Ротанов И.А. Реабилитационные мероприятия у спасателей АСС Омской области в рамках психологического консультирования и психокоррекции ....................................................................................... 156

Ротанов И.А. Современные методы и средства проектирования систем управления поисково-спасательной службой МЧС России территориального уровня ....................................................................... 160

Ротанов И.А., Курсаков А.И. Психофизиологическое обеспечение личного состава аварийно-спасательных формирований .................................. 167

Ротанов И.А., Курсаков А.И. Мониторинг качества профессиональной подготовки специалиста в сфере безопасности жизнедеятельности вуза физической культуры ...................................................................... 177

Скрицкий В.А. Роль горного давления в возникновении эндогенных пожаров в угольных шахтах ................................................................... 184

Тулин В.Н. Концепция «Единый региональный центр МЧС по мониторингу пожарной сигнализации» на базе программного обеспечения «Кобра» .............................................................................. 188

Хайбуллина Л.С., Колкер А.Б. ИУС «Погода, гидрология в реальном времени» – система для раннего предупреждения чс природного характера. Возможности эффективной координации взаимодействия территориальных учреждений МЧС России, администраций всех уровней, субъектов экономики в рамках единого информационного пространства ............................................................................................ 191

Щербаков Ю.С. Анализ причин возникновения технологических аварий и катастроф .................................................................................................. 195

Щербаков Ю.С. Основные задачи информационного обеспеченияисследований экологических последствий лесных пожаров .................................................................................................... 201

Щербаков Ю.С. Формирование системы управления рисками в природно-техногенной сфере .................................................................................. 207

Щербаков Ю.С. Исследование методов анализа риска на основе концепций обеспечения безопасности ..................................................................... 212

Щербаков Ю.С. Применение трехмерного ГИС-моделирования для разработки паспортов безопасности ..................................................... 220

Боков С.М., Странгуль О.Н. Автоматизированная система централизованного оповещения населения при возникновении чрезвычайной ситуации «Грифон» ........................................................ 227

Бритков Н.А., Кулаков Г.И. Площадные исследования фонового электромагнитного излучения земной поверхности в период, предшествующий солнечному затмению ............................................. 235

Вовк И.Г. К вопросу оценки риска в человеко-машинных системах ......... 239 Гребенюк Л.А., Медведев В.И., Островский А.М., Тесленко И.О. Новые

нормативно-технические документы, регламентирующие безопасность перевозки опасных грузов в международном и внутреннем сообщении ................................................................................................................... 243

Грузнов В.М. Наукоемкие средства безопасности ....................................... 246

Бугакова Т.Ю. Оценка риска изменения пространственно-временного состояния техногенного объекта ........................................................... 251

CONTENTS Dr. Kevin Coppersmith. Core principles of safety engineering and the cardinal

rules of hazard control ................................................................................... 8

James Piper. Learning lessons in fire safety........................................................ 16

Todd Litman. Terrorism, transit and public safety evaluating the risks .............. 20

Roger Kemp. Protecting the railways: the management of safety in a fragmented industry ........................................................................................................ 28

Levick, Nadine. Emergency medical services: unique transportation safety challenge ...................................................................................................... 35

Oona Scotti. The critical issue of safety.............................................................. 47

Luis Leerm Nuclear safety aspects (Chernobyl case) ......................................... 50

Artushenko E.B. Revisited streamflow behavior in the conditions of flood ...... 54

Desyatkov B.M., Borodulin A.I., Kotlyarova S.S., Lapteva N.A., Shabanov A.N. Developments of the State scientific centre of virology and biotechnology «Vektor» in the sphere of projecting and spreading of gaseous and aerosol admixtures in the atmosphere ..................................................................... 57

Klebcha M.V., Dzubina D.S. Tasks of safety control over the spatial-temporal condition of technical systems .................................................................... 62

Kolobov A.E. Realization of regional special-purpose program «Risks reduction and reduction of natural disasters and technogenetics emergencies» ......... 67

Kutikov I.P. Activity of the federal State educational institute «Novosibirsk state academy of water transpoert» in the sphere of emergency liquidation on water transport ............................................................................................. 72

Ostrovsky A.M., Lisutin A.M. About problems of education and advanced training of specialists dealing in dangerous cargo transportation by railway transport ....................................................................................................... 74

Luzyanin Y.V. Role of municipality in system of the general safety, the civil defence and protection of the population against emergency situations .... 77

Manshtein Y.A., Manshtein A.K. Electromagnetic scanner for localization of underground pipelines and underflooding .................................................. 85

Medvedev V.I. Improvement of cooperation system between EMERCOM and management of railway transport in the sphere of liquidation of emergencies with dangerous cargos ............................................................ 89

Mironenko I.G. Safety control over the worked-out river vessels mechanical facility .......................................................................................................... 93

Nikiforov I.S. Problem of highly-vibrance professions safety and methods of its solving ......................................................................................................... 97

Barbashin Y.M., Kostenkova L.N., Kurilova G.A., Nikiforov I.S. We have been working for life safety for 30 years (scientific and research laboratory «Safety technologies» Siberian state university of telecommunications and information technologies is 30) ................................................................. 108

Nikiforov I.S. High-efficiency means of the earthquake protection (EQP) ..... 116

Nikiforov I.S. Scientific researches in the interest of EMERCOM agencies ... 125

Nicheporchuk V.V., Nozhenkov A.I., Nozhenkova L.F. Software system ESPLA-PRO: means of data acquisition, analytic processing and making decisions

support for control agencies of EMERCOM ............................................ 130

Osipkov V.N., Kaidalov V.V., Orionov Y.E., Gruzdev A.G. Project of fire-fighting means based on defense industry developments ......................... 141

Perminov V.P. Security problems when magnesium-thermal alkai matals creation ...................................................................................................... 147

Rotanov I.A. Methods of students’ professional education with a specialization in «Life safety» in the sphereof «Informational-technical safety» ........... 152

Rotanov I.A. Rehabilitation actions of emergency rescue service in Omsk district alongside psychological consultations and corrections ................ 156

Rotanov I.A. Modern methods and means of systems projecting and control over search-and-rescue services EMERCOM at the territorial level ................ 160

Rotanov I.A., Kursakov A.I. Psychophysiological providing of search-and-rescue personnel ........................................................................................ 167

Rotanov I.A., Kursakov A.I. Monitoring of the professional education quality of specialists in the sphere of life safety in the physical education higher institute ...................................................................................................... 177

Skritsky V.A. Role of rock pressure in appearance of endogenous fires in coal mines ......................................................................................................... 184

Tulin V.N. Conception «United regional center EMERCOM for fire alarm monitoring» on base of software «Cobra» ................................................ 188

Khaibullina L.S., Kolker A.B. Information-management system «Weather, real-time hydrology» – an early warning system about natural disasters. Possibilities of effective coordination of territorial emercon departments, administrations at all levels, business units alongside single information space .......................................................................................................... 191

Scherbakov Y.S. Analysis of technological emergencies and disasters causes 195

Scherbakov Y.S. The main tasks of informational provision of wild fires consequences research .............................................................................. 201

Scherbakov Y.S. Creation of the risk controlling system in the natural and technogenetics sphere ................................................................................ 207

Scherbakov Y.S. Research of methods of risks analysis on base of security providing conceptions ............................................................................... 212

Scherbakov Y.S. Application of three-d gis-modelling for safety data sheets creation ...................................................................................................... 220

Bokov S.M., Strangul O.N. Automated system of the centralized public warning in the case of emergencies «Grifon» ......................................................... 227

Britkov N.A., Kulakov G.I. Areal study of the Earth surface’s background electromagnetic emanations in the period before eclipse ......................... 235

Vovk I.G. Revisited the technogenetics risk assessment in the man-machines systems ...................................................................................................... 239

Grebenyuk L.A., Medvedev V.I., Ostrovskiy A.M., Teslenko I.O. New normative technical documents, regulating the transport of dangerous cargos in foreign and domestic traffic ....................................................... 243

Gruznov V.M. Science-intensive security means .............................................. 246

Bugakova T.Y. The risk assessment of spatial-temporal technogenetics objects condition change ....................................................................................... 251

УДК 614.8 Dr. Kevin Coppersmith Coppersmith Consulting, Inc.,

2121 N. California Blvd. Suite 290б Walnut Creekб California 94596

СORE PRINCIPLES OF SAFETY ENGINEERING AND THE CARDINAL RULES OF HAZARD CONTROL

ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ВАЖНЕЙШИЕ ПРАВИЛА КОНТРОЛЯ УГРОЗ

Safety engineering, like any applied science, is based upon fundamental

principles and rules of practice. Safety engineering involves the identification, evaluation, and control of hazards in man-machine systems (products, machines, equipment, or facilities) that contain a potential to cause injury to people or damage to property. Briefly stated, the cardinal rules of hazard control involve system design, the use of physical safeguards, and user training. Further, it must be thoroughly understood that no safety device equals the elimination of a hazard on the drawing board, and no safety procedure equals the use of an effective safety device. This approach has been advocated by the safety literature and successfully practiced by safety professionals for decades.

SAFETY ENGINEERING Safety engineering, like any applied science, is based upon fundamental

principles and rules of practice. Safety engineering involves the identification, evaluation, and control of hazards in man-machine systems (products, machines, equipment, or facilities) that contain a potential to cause injury to people or damage to property.

SAFETY MANAGEMENT Safety management consists of a set of safety program elements, policies, and

procedures that manage the conduct of safety activity. Safety engineering and safety management make up an integrated whole. While safety engineering can be viewed as being the physical and mathematical side of injury and damage prevention, safety management can be viewed as being the administrative or software side of such prevention. Safety management provides the structure within which the techniques of safety engineering are applied.

A REALISTIC VIEW OF THE TERM "ACCIDENT" Safety engineers recognize that accidents are typically dynamic events involving

a combination of causative factors. The term "accident" means a dynamic (typically multi-causal) event that begins with the activation of a pre-existing hazard that flows through its host system in a logical sequence of preceding events, factors, and circumstances to produce a final loss event (typically personal injury of the system operator).

Unfortunately, when discussing the causative factors of accidents, many people cling to the traditional over-simplified labels that have divided such factors into "unsafe acts" and "unsafe conditions." In balance, this dichotomy approach has proven harmful to the effective control of accidents. Many otherwise sincere individuals have mistakenly believed or assumed that these factors are subject to equal control and that only one or the other of the two need be of major concern in the prevention of accidents. Typically, such focus has been on "unsafe acts," as the majority of practitioners do not possess the expertise to evaluate the technical issues involved or do not perceive with what relative ease and positive effect unsafe conditions can be controlled. During the investigation of accidents, such an inordinate focus on "unsafe acts" will typically stifle the effective control of accidents, as the investigation is typically ended when the first immediate cause (in terms of time) is identified (naturally some action or inaction on the part of the accident victim). As a result, potentially more important root causes related to system design are overlooked.

Herein, the terms "unsafe act" and "unsafe condition" are rejected as historically leading to error or incomplete cause analysis. Rather, system conditions resulting from system use, deterioration, or original design error, that result in the creation of an unsafe system condition, are called "system condition or physical state factors (hazards)," while inappropriate human actions or inactions experienced during system use or operation (resulting from human error or human nature, categorized as one or the other after considering the capabilities and limitations of men and women in the relevant areas under study) are called "system personnel or human factors."

IMPORTANT FOUNDATIONAL CONCEPTS Before proceeding, it is necessary to understand three concepts: "system life

cycle," "the accident process," and "producing vs. proximate cause." System Life Cycle. The concept of "system life cycle" recognizes that every system (product,

machine, facility, etc.) has a "life cycle" which begins in (a) the "concept or definition" stage before proceeding through the successive stages of (b) system "design and development," (c) "production, manufacture, construction or fabrication," followed by (d) system "distribution" before arriving at the (e) system "operation or deployment" stage, which after a period of time, is inevitably followed by (f) the "disposal, termination, or retirement" stage.

The Accident Process. Effective safety engineering and safety management must also take into account

what has come to be known as "the accident process." This concept recognizes the fact that although personal injury or system damage may take place at a moment in time, the foreseeable causative factors that ultimately produce such injury or damage are typically set into motion, and could have been controlled or prevented, at an early stage in the system life cycle.

That is, this concept recognizes that foreseeable causes of accidents are typically set into motion well in advance of the injury or damage occurrence itself. A key element in the accident process is the concept of cause "foreseeability." A foreseeable cause is called a "proximate cause."

Producing vs. Proximate Cause. According to the safety engineering literature [having its counterpart in law], a

"producing cause" means a cause which, in a natural and continuous sequence or chain of preceding and subsequent producing causes, produces an event, and without which the event (accident/injury) would not have occurred.

Some producing causes of accidents, through the use of reasonably prudent methods of prediction, can be reasonably foreseen or anticipated before they actually produce an accident/injury event. Such a producing cause may further be identified as a "proximate cause." That is, a "proximate cause" is a producing cause that is reasonably foreseeable (or should be reasonably anticipated) by a person exercising ordinary care to discover and control such causes before they produce accident events.

There can also be a hierarchy of proximate causes. One or more proximate cause might logically be viewed as a primary, dominant, or root proximate cause; that is, a proximate cause that necessarily sets all following causes in motion.

These root proximate causes are typically created during the early stages of the system life cycle and should be the primary targets for elimination or control at that time.

FORESEEABLE vs. UNFORESEEABLE ACCIDENTS Until an adequate accident causation analysis has been conducted, it is unwise to

conclude that its causative factors were unforeseeable. Therefore, one might define the following two types of "accidents:"

A TYPE I ACCIDENT might be defined as an undesired and unforeseen event that results in an unacceptable system loss, which could have been foreseen and prevented through the application of recognized principles and methods of system hazard identification, evaluation, and control.

A TYPE II ACCIDENT might then be defined as an undesired and unforeseen event that results in an unacceptable system loss, which could NOT have been foreseen and prevented through the application of recognized principles and methods of hazard identification, evaluation, and control.

Obviously, TYPE I accident events should not be called "accidents" at all in the traditional sense, but rather, such an event should more realistically be called a "foreseeable loss event."

If one's goal is the effective prevention of accidents (the effective control of hazards), reasonable analysis of the opportunities to prevent man-machine system TYPE I accidents will lead rational minds to concede that in most situations, potential physical accident causative factors (physical condition hazards) that can typically be more feasibly identified, evaluated, and controlled in the early stages of a system's life cycle, are to be given priority attention over potential behavior related causative factors.

A "bonus" advantage of controlling physical system condition hazards in the early stages of a system's life cycle is that safe system design "on the drawing board" can automatically eliminate the potential effect of later "operator errors," or even the need to require special system operating methods. The fact that operator errors are typically the result of system design errors is exemplified in the safety and human

factors engineering proverb: "How a system, product, or facility is designed will dictate how it can and will be used."

BASICS OF SAFETY ENGINEERING STEP #1: HAZARD IDENTIFICATION

The first step in safety engineering is "hazard identification." A hazard is anything that has the potential to cause harm when combined with some initiating stimulus.

Many system safety techniques have been pioneered to aid in the identification of potential system hazards. None is more basic than "energy analysis." Here, potential hazards associated with various physical systems and their associated operation, including common industrial and consumer products and related activities, can be identified (for later evaluation and control) by first recognizing that system and product "hazards" are directly related to various common forms of "energy." That is, system component or operator "damage" or "injury" cannot occur without the presence of some form of hazardous "energy."

"Hazard identification" in reality can be viewed as "energy identification," recognizing that a unanticipated undesirable release or exchange of energy in a system is absolutely necessary to cause an "accident" and subsequent system damage or operator injury. Therefore, an "accident" can now be seen as "an undesired and unexpected, or at least untimely release, exchange, or action of energy, resulting, or having the potential to result, in system damage or injury." This approach simplifies the task of hazard identification as it allows the identification of hazards by means of a finite set of search paths, recognizing that the common forms of energy that produce the vast majority of accidents can be placed into only ten descriptive categories.

The goal of this first step in the hazard control process is to prepare a list of potential hazards (energies) in the system under study. No attempt is made at this stage to prioritize potential hazards or to determine the degree of danger associated with them. That will come later. At this first stage, one is merely taking an "inventory" of potential hazards (potential hazardous energies). A practical list of hazardous energy types to be identified might include:

1. MECHANICAL ENERGY HAZARDS Mechanical energy hazards involve system hardware components that cut, crush,

bend, shear, pinch, wrap, pull, and puncture. Such hazards are associated with components that move in circular, transverse (single direction), or reciprocating ("back and forth") motion. Traditionally, such hazards found in typical industrial machinery have been associated with the terms "power transmission apparatus," "functional components," and the "point of operation."

2. ELECTRICAL ENERGY HAZARDS Electrical energy hazards have traditionally been divided by the general public

into the categories of low voltage electrical hazards (below 440 volts) and high voltage electrical hazards (above 440 volts).

3. CHEMICAL ENERGY HAZARDS

Chemical energy hazards involve substances that are corrosive, toxic, flammable, or reactive (involving a release of energy ranging from "not violent" to "explosive" and "capable of detonation").

4. KINETIC (IMPACT) ENERGY HAZARDS Kinetic energy hazards involve "things in motion" and "impact," and are

associated with the collision of objects in relative motion to each other. This would include impact of objects moving toward each other, impact of a moving object against a stationary object, falling objects, flying objects, and flying particles.

5. POTENTIAL (STORED) ENERGY HAZARDS Potential energy hazards involve "stored energy." This includes things that are

under pressure, tension, or compression; or things that attract or repulse one another. Potential energy hazards are associated with things that are "susceptible to sudden unexpected movement." Hazards associated with gravity are included in this category, and involve potential falling objects, potential falls of persons, and the hazards associated with an object's weight. This category also includes the forces transferred biomechanically to the human body during manual lifting.

6. THERMAL ENERGY HAZARDS Thermal energy hazards involve things that are associated with extreme or

excessive heat, extreme cold, sources of flame ignition, flame propagation, and heat related explosions.

7. ACOUSTIC ENERGY HAZARDS Acoustic energy hazards involve excessive noise and vibration. 8. RADIANT ENERGY HAZARDS Radiant energy hazards involve the relatively short wavelength energy forms

within the electromagnetic spectrum including the potentially harmful characteristics of radar, infra-red, visible, microwave, ultra-violet, x-ray, and ionizing radiation.

9. ATMOSPHERIC/GEOLOGICAL/ OCEANOGRAPHIC ENERGY HAZARDS

These hazards are associated with atmospheric weather circumstances such as wind and storm conditions, geological structure characteristics such as underground pressure or the instability of the earth's surface, and oceanographic currents, wave action, etc.

10. BIOLOGICAL HAZARDS These hazards are associated with poisonous plants, dangerous animals, biting

insects and disease carrying bacteria, etc. To develop a list of potential system hazards, one should consider each form of

energy in turn. First, list each particular type of energy contained in the system under study, and then describe the various reasonably foreseeable circumstances under which it might become a proximate cause of an undesirable event. Here, full use of the published literature, accident statistics, system operator experience, scientific and engineering probability forecasting, system safety techniques, and team brainstorming are brought to bear on the question of how each form of energy might cause an undesirable event.

Prerequisite to such an identification of all system hazards is a thorough understanding of the system under study related to its general and specific intended purpose and all reasonably anticipated conditions of use.

Specifically, one must thoroughly understand (a) the engineering design of the system, including all physical hardware components - their functions, material properties, operating characteristics, and relationships or interfaces with other system components, (b) the intended uses as well as the reasonably anticipated misuses of the system, (c) the specific (demographic and human factor) characteristics of intended system users, as well as reasonably anticipated unintended users, taking into account such things as their educational levels, their range of knowledge and skill, and their physical, physiological, psychological, and cultural capabilities, expectancies, and limitations, and (d) the general characteristics of the physical and administrative environment in which the system will be operated. That is, one must have a thorough understanding of the man / machine / task / environment elements of the system and their interactions.

BASICS OF SAFETY ENGINEERING STEP #2: HAZARD EVALUATION

The evaluation stage of the safety engineering process has as its goal the prioritizing or ordering of the list of potential system condition or physical state hazards, or potential system personnel of human factors compiled in Step #1.

The mere presence of a potential hazard tells us nothing about its potential danger. To know the danger related to a particular hazard, one must first examine associated risk factors. Risk can be measured as the product of three components: (a) the probability that an injury or damage producing mishap will occur during any one exposure to the hazard; (b) the potential severity or degree of injury or damage that will likely result should a mishap occur; and (c) the estimated number of times a person or persons will likely be exposed to the hazard over a specific period of time. That is...

(1) H x R = D, and since (2) R = P x S x E, then (3) H (P x S x E) = D where: H = HAZARD R = RISK D = DANGER P = PROBABILITY S = SEVERITY E

= EXPOSURE In the evaluation of mishap probability, consideration should be given to

historical incident data and reasonable methods of prediction. Use of this equation must take into account that an accident event having a

remote probability of occurrence during any single exposure or during any finite period as a result of exposure to a particular hazard IS CERTAIN TO OCCUR if exposure to that hazard is allowed to be repeated over a longer period of time. Therefore, a long term or large sample view of probability should be taken for proper evaluation.

Determination of severity potential should center on the most likely resulting injury or damage as well as the most severe potential outcome. Severity becomes the controlling factor when severe injury or death is a likely possibility among the several plausible outcomes. That is, even when other risk factors indicate a low probability of mishap over time, if severe injury or death may occur as a result of mishap, the risk

associated with such hazards must be considered as being "unacceptable," and strict attention given to the control of such hazards and related mishaps.

Exposure evaluation should consider the typical life expectancy of the system containing a particular hazard, the number of systems in use, and the number of individuals who will be exposed to these systems over time.

Acceptable vs. Unacceptable Risk. This step in the hazard evaluation process will ultimately serve to divide the list

of potential hazards into a group of "acceptable" hazards and a group of "unacceptable" hazards. Acceptable hazards are those associated with acceptable risk factors; unacceptable hazards are those associated with unacceptable risk factors.

An "acceptable risk" can be thought of as a risk that a group of rational, well-informed, ethical individuals would deem acceptable to expose themselves to in order to acquire the clear benefits of such exposure. An "unacceptable risk" can be thought of as a risk that a group of rational, well-informed, ethical individuals would deem unacceptable to expose themselves to in order to acquire the exposure benefits.

Hazards associated with an acceptable risk are traditionally called "safe," while hazards associated with an unacceptable risk are traditionally called "unsafe." Therefore, what is called "safe" does contain elements of risk; it is just that such elements have been judged to be "acceptable." Once again, the mere presence of a hazard does not automatically mean that the hazard is associated with any real danger. It must first be measured as being unacceptable.

The result of this evaluation process will be the compiling of a list of hazards (or risks and dangers) that are considered unacceptable. These unacceptable hazards (which render the system within which they exist "unreasonably dangerous") are then carried to the third stage of the safety engineering process, called hazard control.

BASICS OF SAFETY ENGINEERING STEP #3: HAZARD CONTROL The primary purpose of engineering and the design of products and facilities is

the physical "control" of various materials and processes to produce a specific benefit. The central purpose of safety engineering is the control of system "hazards" which may cause system damage, system user injury, or otherwise decrease system benefits. Current and historic safety engineering references have advocated a specific order or priority in which hazards are best controlled. Listed in order of preference and effectiveness, these control methods have come to be called "cardinal rules of safe design," or the "cardinal rules of hazard control."

The first cardinal rule of hazard control (safe design) is "hazard elimination" or "inherent safety." That is, if practical, one should control (eliminate or minimize) potential hazards by designing them out of products and facilities "on the drawing board." This is accomplished through the use of such interrelated techniques as "hazard removal, hazard substitution, and/or hazard attenuation," through the use of the principles and techniques of system and product safety engineering, system and product safety management, and human factors engineering, beginning with the concept and initial planning stages of the system design process.

The second cardinal rule of hazard control (safe design) is the minimization of system hazards through the use of add-on "safety devices" or "safety features" engineered or designed into products or facilities "on the drawing board" to prevent

the exposure of product or facility users to inherent potential hazards or dangerous combinations of hazards; called "extrinsic safety." A sample of such devices would include shields or barriers which guard or enclose hazards, component interlocks, pressure relief valves, stairway handrails, and passive vehicle occupant restraint and crashworthiness systems.

Passive vs. Active Hazard Controls. A principle that applies equally to the first two cardinal rules of safe design is that of "passive vs. active" hazard control. Simply, a passive control is a control that works without requiring the continuous or periodic involvement or action of system users. An active control, in contrast, requires the system operator or user to "do something" before system use, continuously or periodically during system operation in order for the control to work and avoid injury. Passive controls are "automatic" controls, whereas active controls can be thought of as "manual" controls. Passive controls are unquestionably more effective than active controls.

The third cardinal rule of hazard control (safe design) is the control of hazards through the development of warnings and instructions; that is, through the development and effective communication of safe system use (and maintenance) methods and procedures that first warn persons of the associated system dangers that may potentially be encountered under reasonably foreseeable conditions of system use, misuse, or service, and then instruct them regarding the precise steps that must be followed to cope with or avoid such dangers.

This third approach must only be used after all reasonably feasible design and safeguarding opportunities (first and second rule applications) have been exhausted.

Further, it must be recognized that the (attempted) control of system hazards through the use of warnings and instructions, the least effective method of hazard control, requires the development of a variety of state-of-the-art communication methods and materials to assure that such warnings and instructions are received and understood by system users.

Among other things, the methods and materials used to communicate required safe use or operating methods and procedures must give adequate attention to the nature and potential severity of the hazards involved, as well as reasonably anticipated user capabilities and limitations (human factors).

Briefly stated, the cardinal rules of hazard control involve system design, the use of physical safeguards, and user training. Further, it must be thoroughly understood that no safety device equals the elimination of a hazard on the drawing board, and no safety procedure equals the use of an effective safety device. This approach has been advocated by the safety literature and successfully practiced by safety professionals for decades.

© Dr. Kevin COPPERSMITH, 2009

УДК 614.8 James Piper George Mason University 4400 University Drive, Fairfax, Virginia 22030

LEARNING LESSONS IN FIRE SAFETY

ИЗУЧЕНИЕ УРОКА ПОЖАРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Arson, smoking and risky behaviors are among CHALLENGES

EDUCATIONAL FACILITIES FACE when safeguarding students, staff and property. Planning for fire safety is a challenging task in any facility. Doing so in educational facilities, including higher education and K-12 facilities, is more difficult because of the unique challenges found in those environments.

CONSIDER CIRCUMSTANCES Because the student population is different from the population found in other

facilities, educational facilities pose fire safety challenges not found in most other commercial and institutional facilities. Many students are simply ignorant of the need for fire safety. Not all are aware of the difference between safe and unsafe activities.

That issue is especially pressing in campus housing. Students there frequently burn candles, use hot plates, smoke and operate electrical equipment in an environment that is loaded with combustible materials ranging from clothing and drapes to foam mattresses. Even worse, frequent false alarms may cause them to ignore all alarms or to disable individual smoke detectors or entire portions of the building's fire safety system.

Complicating matters is that school administrators find themselves trying to balance the need for security and fire safety. Oftentimes, measures they implement to improve school security interfere with safe building egress in the event of a fire emergency.

The activities performed in educational facilities also create conditions that are not typically found in other commercial and institutional facilities. School laboratories often have stockpiles of chemicals that if improperly stored or used could create a fire hazard.

It is a common practice in educational facilities to display posters, artwork and other combustible materials in corridors - corridors that are designed to provide safe passage from the building during a fire emergency.

UNDERSTANDING THE CAUSE To improve fire safety in educational facilities, it is important to first understand

where and why fires occur. In K-12 buildings, the most common cause of fire is arson, according to FEMA. Most fires in these facilities take place in restrooms. Fortunately, the vast majority of these fires are small and do little damage. That does not mean that they should be trivialized or ignored. Any fire is disruptive and has the potential to cause damage, injury and death. At a minimum, fires in K-12 facilities

interfere with educational activities by forcing an evacuation of the building and diverting resources to the investigation of the incident.

In higher-education facilities, the most frequent location for fires is dormitories. According to the National Fire Incident Reporting System (NFIRS), nearly one-third of all fire incidents in dorms are caused by arson. Twenty-one percent of dorm fires are the result of cooking. Smoking accounts for 14 percent. Sources of open flame, such as candles, account for another 12 percent of dorm fires. Improper use of electrical equipment and faults within the electrical distribution system cause 8 percent of the fires.

Although arson is the leading cause for fires in K-12 facilities, facility executives sometimes compound fire safety problems. For example, all multistory buildings are required to have exit stairwells that are fire-rated enclosures. This provides building occupants with a protected path to the outside. Although these areas may have been designed to meet the requirements, changes over time can dimmish their integrity. Materials often are stored in stairwells. Door closures and latches wear or go out of adjustment, resulting in doors that do not fully close and latch. Doors are propped open. Renovations to the building, particularly with the installation of new telecommunication and HVAC systems, result in piping and conduit penetrating fire-rated walls. If those penetrations are not properly sealed, they provide an avenue for the spread of smoke and flame.

Similarly, fire-rated corridors often lose their fire rating over time. Renovation projects can result in the use of materials that are not fire-rated. The installation of conduit and piping through the corridors will result in openings around the wall penetrations that will contribute to the spread of smoke and flame.

Another common renovation problem is the improper use of a fire-rated material. For example, most jurisdictions require carpet used in educational facilities to be flame-resistant. While the carpet fibers may burn at the point of contact with flame, they must be self-extinguishing away from the flame. But this rating is for carpet installed horizontally. If the carpet is installed vertically, it may no longer be self-extinguishing. If carpet is to be used in a vertical application, it must be fire-rated for that application.

One of the most effective means of improving fire safety is to install a sprinkler system. This is particularly true in educational facilities because of their high volume of combustible materials and the high incidence of arson. Although sprinkler systems are not required in all educational facilities, their use is considered to be a major factor in the low fatality rate in fires.

But sprinkler systems are only as good as their maintenance. Too often, sprinkler systems fail to function at all simply because someone closed a valve when performing maintenance on the system and failed to reopen it when finished.

Systems must be regularly inspected and tested. If the facility is equipped with a building automation system, the status of all sprinkler system valves should be monitored. At no time should maintenance personnel be allowed to override a sprinkler system valve position alarm.

Although smoke detectors have been installed in practically all educational facilities, their installation alone is not sufficient to improve fire safety. One of the most common problems is that smoke detectors are disconnected or disabled.

Students, particularly those living in dormitories, frequently tamper with smoke detectors to avoid setting off the alarm system when they are cooking or smoking. In older, non-supervised systems, there is no way to easily determine which detectors have been disabled. Newer systems, with centrally monitored, addressable detectors, can identify inoperative units.

Students are not the only ones who disable smoke detectors. Maintenance personnel may disable detectors in locations where their activities or the operation of building equipment results in frequent false alarms. Detectors in mechanical rooms, electrical equipment rooms and custodial closets are often disabled even though these areas are unoccupied and therefore would benefit the most from working smoke detectors.

IMPROVING FIRE SAFETY To overcome the challenges presented by educational facilities, there are a

number of specific steps these facilities can take to improve fire safety. The first step is to educate the community about the importance of fire safety and to inform the population about unsafe practices.

Students generally are not aware of fire safety or the consequences of unsafe practices. Most have never had to think about it. Even at the college level, students seldom understand the risks involved or the potential consequences of their actions when it comes to fire safety. A training program that focuses on risks and actions to take in the event of a fire will vastly improve fire safety.

Moreover, faculty and staff members, including maintenance personnel, may understand the basics of fire safety yet fail to realize that their own actions may increase risk. Propping open corridor and stairwell doors, storing combustible materials in stairwells, and storing combustible materials in mechanical and electrical equipment rooms all contribute to potential fire risks. However, all these actions are routinely done by building occupants and maintenance personnel.

Regular fire safety inspections are essential. All fire safety systems, particularly smoke detector and sprinkler systems, should be inspected and tested. All fire-rated corridors and stairwells should be inspected to ensure that they are free of clutter and debris and remain properly sealed. All doors should be checked to ensure that they close and latch properly.

Statistics show that sprinkler systems are very effective in saving lives, reducing injuries and limiting damage. However, barely more than one-third of all campus dormitories have sprinklers. Less than 10 percent of college Greek housing facilities are sprinklered.

When fires occur, dormitories with sprinklers sustain 36 percent less damage than nonsprinklered dormitories. When sprinkler systems are combined with smoke detectors, the chance of an individual surviving fire is 97 percent. With smoke detectors alone, those chances fall to 50 percent. For these reasons, some states have been moving to mandate the installation of sprinklers in all educational facilities.

WHERE IT'S GOING There are several noteworthy trends concerning fire safety in educational

buildings. One is that the number of fires not related to arson is steadily decreasing. Many believe that this decline is the result of stricter building codes, greater use of fire-resistant building materials, and increased use of sprinkler systems.

While sprinklers are generally required in new construction, their $2 to $3 per square foot installation cost has limited how often they are retrofit into existing facilities. However, as these older facilities are renovated and updated today, sprinkler systems are being added. Many facilities have come to recognize that although sprinklers are expensive and may not be required, the risk to the institution in both direct and indirect losses is simply too high to be without them.

A new generation of smoke detector systems is improving performance while limiting nuisance and false alarms, particularly in dormitories. In many cases, older systems consisted of battery-powered units that sounded only in the student's room. Newer systems are tied to a central alarm panel. Panels can be programmed to sound buildingwide alarms under a range of conditions. For example, panels can be programmed not to sound the buildingwide alarm if only one smoke detector is activated. The alarm is then sounded as soon as the second smoke detector goes into alarm. By requiring two smoke detectors to activate before triggering the alarm, the system practically eliminates nuisance and false alarms without compromising safety.

New technology can help, but it won't solve all fire safety problems for educational facilities. Fire safety requires commitment. Administrators must make it a priority. Facility executives must make it a priority. Students and faculty must make it a priority. Without that commitment, the investment in new fire safety technologies will provide little return.

© James Piper, 2009

УДК 614.8 Todd Litman Victoria Transport Policy Institute

TERRORISM, TRANSIT AND PUBLIC SAFETY EVALUATING THE RISKS

ТЕРРОРИЗМ, ТРАНЗИТ И ГОСУДАРСТВЕННАЯ БЕЗОПАСНОСТЬ. ОЦЕНКА РИСКОВ

This paper evaluates the overall safety of public transit, taking into account all

risks, including recent terrorist attacks. It indicates that transit is an extremely safe mode, with total per passenger-mile fatality rates approximately one-tenth that of automobile travel. It is important for individuals and public officials to avoid overreacting to terrorist threats in ways that increase overall danger. Transit terrorism would cause more total casualties and harm to society if individuals respond to attacks by shifting from public transit to less safe modes, or if decision makers respond by reducing support for public transit.

“The only thing we have to fear is fear itself—nameless, unreasoning, unjustified terror which paralyzes needed efforts to convert retreat into advance” - Franklin D. Roosevelt, 1932 Presidential Inaugural Address

On 7 July 2005 terrorist bombs on London’s transit system killed approximately fifty people and injured hundreds. This is not the first terrorist attack on public transit. In 1995 a religious group released sarin gas in Tokyo’s subway system, killing 12 and making thousands of people sick. In recent years bombs exploded on buses and trains in Israel, Madrid, Moscow, Paris and other cities.

Figure 1. UK death rate by mode

00,5

11,5

22,5

33,5

Private car Bus or Coach

Heavy Rail Light Rail

death per billion passenger kms

UK Transit passengers have about one-twentieth the traffic fatality rate as automobile occupants.

Despite such events, public transit is still an extremely safe form of travel. The traffic fatality rate per passenger-kilometer is less than one-tenth that of automobile travel, as indicated in figures 1 to 3.1 Even including terrorist attacks and other crimes against transit passengers, transit is far safer than private vehicle travel.

Figure 2. US Death Rate By Mode

U.S. Transit passengers have about one-tenth the traffic fatality rate as

automobile occupants.

Figure 3. Canadian Death Rate By Mode

Canadian transit passengers have about one-tenth the traffic fatality rate as

automobile occupants. Shifting travel from automobile to transit, and creating more transit-oriented. communities, increases safety for transit passengers and other road users. Total

per capita traffic fatality rates (including automobile, transit and pedestrian deaths), tend to decline as transit ridership increases in a community, as indicated in Figure 4

0123456789

Passenger car Trucks – light Trucks –heavy

Intercity Bus Transit bus Heavy rail Commuter rail Light rail

deaths per billion passenger miles

0

2

4

6

8

10

12

Urban automobile Rural automobile Urban transit (bus and rail)

School bus Intercity bus Intercity rail

Deaths Per Billion Passenger kilometers

Figure 4. Traffic Deaths and Transit Mileage, U.S. Cities

Per capita traffic fatalities (including automobile occupants, transit occupants

and pedestrians) tends to decline with increased transit ridership. Residents of more transit-oriented urban regions experience far lower per capita

traffic fatality rates than in automobile-oriented regions, as illustrated in Figure 5. Overall, transit passengers are much safer than motorists, and residents of transit-oriented communities are safer than residents of automobile-oriented communities, even taking into account risks from murder and terrorism.

Figure 5. Annual Per Capita Traffic Deaths

International data also indicate that per capita traffic fatalities decline with

increased transit ridership, as indicated in Figure 6.

Figure 6. International Traffic Deaths

Transit-oriented urban regions have significantly lower per capita traffic fatality rates than more automobile-oriented cities.

Annual road and rail traffic deaths total 286 in the London region, about 3,500 in the U.K. and more than 43,000 in the U.S., of which only a small portion involve public transit passengers, as summarized in Table 1.

Table 1

This table summarizes traffic fatality data by mode for London, the U.K. and the

U.S. Transit accidents cause only a small portion of total traffic fatalities. Of the 286 transportation fatalities in London, only 5.6% involved public

transport passengers, although public transport provides 24.2% of total passenger trips and 20.1% of passenger-kilometers, as indicated in Table 2.

Table 2

In London public transit provides 24% of passenger trips and 20.1% of

passenger-miles, but causes only 5.6% of traffic fatalities. London has a low overall per capita traffic fatality rate compared with more automobile-oriented cities.

If public transit had the same fatality rate per passenger-mile as automobile travel there would have been 104 more deaths in London, 300 in the U.K., and 148 in the U.S. in 2003. These are lower-bound estimates because they assume that each transit passengermile replaces just one automobile passenger-mile. However, when people shift from driving to transit they tend to reduce their annual mileage, because transit users often choose closer destinations and avoid unnecessary trips. As public transit ridership increases in a community, per capita vehicle ownership tends to decline and land use patterns become more accessible and walkable, further reducing vehicle mileage.6 As a result, each transit passenger-mile often replaces several

automobile vehicle-miles (Litman, 2004). This is one of the reasons that increased per capita transit ridership provides such large reduction in per capita traffic fatality rates, as indicated earlier. If residents of the “Transit Oriented” regions described earlier in Figure 5 had the same traffic fatality rate as the “Automobile-Oriented,” there would be about 2,500 additional traffic fatalities in the U.S.

These safety benefits of transit are much larger than deaths and injuries caused by recent terrorist attacks. In addition, public transit provides other health benefits, by reducing air pollution and increasing physical exercise, since most transit trips involve walking or cycling links. Although these health benefits are difficult to quantify, they are probably large, indicating far greater total health benefits from transit, and therefore much larger disbenefits when people shift from transit to driving (Litman, 2003). Travelers would increase their total risk if they shift from transit to driving in response to terrorist threats.

Transit risks tend to receive more attention than automobile risks. Because they are rare, incidents that kill or injure a few transit passengers often receive national or international media attention, while automobile crashes that kill a few people are so common they are considered local news, and injury accidents often receive no media coverage at all.

Traffic accidents actually represents a much greater risk than terrorism (Adams, 2005):

− On an average day nine people die and over 800 are injured in British road accidents. The 7 July London terrorist deaths represent about six days of normal traffic fatalities.

− The 191 people killed 11th March 2004 by Madrid bombers were equivalent to about 12 or 13 days of normal traffic deaths in Spain.

− During the 25 worst years of sectarian violence in Northern Ireland, twice as many people died there in road accidents as were killed by terrorists.

− In Israel, the annual road traffic death toll has been two or three times higher than civilian deaths by Palestinian terrorists during the violent years of 2000 through 2003.

− The 11 September 2001 terrorist attacks killed about the same number of people as a typical month of U.S. traffic accidents. According to official reports, terrorists killed 25 Americans worldwide in 2002, 23 in 2003, and none in 2004, while about 42,000 Americans died in traffic accidents each of these years.

− A study by Wilson and Thomson (2005) calculated that in 29 OECD countries for which suitable data were available, the annual average death rate from road injuries was approximately 390 times that from international terrorism. The ratio road to terrorism deaths averaged over 10 years was lowest for the United States at 142 times. In 2001, U.S. road deaths were equal to those from a September 11 attack every 26 days.

There are several reasons that people react particularly strongly to terrorist

attacks (Adams, 2005). Such attacks are designed to be highly visible, producing intense media coverage. The fact that the harm they cause is intentional rather than

accidental makes them particularly tragic and frustrating. And they raise fears that such attacks may become more frequent or severe, so risks may increase in the future. For these reasons, it is unsurprising that transit terrorism tends to instill more fear than other risks that are actually much greater overall. That is exactly what terrorists intend.

This is not to suggest that transit terrorism risks are insignificant and should be ignored. On the contrary, transit terrorism is a serious threat that harms people both directly, through injury and property damage, and indirectly by creating fear and confusion. Strong action is justified to protect transit users’ safety and sense of security.

Society should work aggressively to prevent terrorist attacks, respond to incidents, and bring terrorists to justice. Transportation professionals, transit operators and users should be cautious and vigilant.9 Many transport organizations are currently working to increase transit security (APTA, 2005; FTA, 2005; MTI, 2005; Loukaitou-Sideris, 2005). Much more can be done. The federal government spent $22 billion, more than $9 per passenger, on air transportation security after than September 11, 2001 attacks, but less than 1. per passenger to increase railway and subway security (Howitt and Makler, 2005).

But it is important for individuals and public officials to take all risks into account and avoid overreacting to transit terrorism risks in ways that increase overall danger. Transit terrorism would cause greater total casualties and harm to society if individual travelers respond to exaggerated fears by shifting from public transit to less safe modes, or if decision makers respond by reducing support for public transit.

Such shifts have occurred. Analysis by Gigerenzer (2004) and Sivak and Flannagan (2004) indicate that in the three months after the 11 September 2001 terrorist attacks, shifts from air to automobile travel caused several hundred additional roadway traffic fatalities. Since air travel is safer per mile than driving, particularly on rural roads, total travel deaths increased. Had these trends continued for more than a year, the additional deaths would have exceeded the September 11 terrorist deaths. Because of actions by governments and the airline industry to increase air travel security, these travel shifts have been reduced, reducing excess traffic deaths.

After a high-profile transit accident or attack news reporters sometimes stick a microphone in front of transit riders and ask, “How can you possibly continue using transit after what just happened?” with the implication that riding transit is dangerous and foolish. This reflects the myopic tendency of news media to consider just one issue at a time. But people and policy makers must balance many factors, including overall safety, efficiency and affordability. It would be foolish for travelers to reduce their transit travel in response to a terrorist attack, despite the fact that transit is an extremely safe mode of travel and provides other benefits to users and society.

When terrorist attacks occur, responsible leaders rightfully recommend that people return to their normal habits, including public transit travel. Cities repair their public transit systems and people use them, both for practical reasons and to show they are not intimidated by terrorism. As expressed by London Mayor Ken Livingstone in a statement to terrorists written soon after the July 7 bombing,

I know you fear that you [terrorists] may fail in your long-term objective to destroy our free society and I can show you why you will fail. In the days that follow look at our airports, look at our sea ports and look at our railway stations and, even after your cowardly attack, you will see that people from the rest of Britain, people from around the world will arrive in London to become Londoners and to fulfill their dreams and achieve their potential.

Mass Transit Systems Educate Riders on Safety After London Bombs Transit employees are working to educate passengers about emergency

procedures and remind riders to remain vigilant. Washington, D.C. -- In the immediate aftermath of the London bombings, police

presence increased but no major security changes have been made. Metro workers are on increased alert, with more announcements in stations about suspicious packages. Employees with fluorescent vests are available, making it easy for customers to spot workers in an emergency, said Steven Taubenkibel, public affairs specialist for the Washington Metropolitan Area Transit Authority.

Passengers have also been more vigilant, said Lt. Ron Bodmer, emergency management coordinator for the Metro Transit Police Department at a news briefing Monday. “The number of reports of suspicious packages has probably quadrupled,” Bodmer said. “We tell people, if they see it, say it.”

Some passengers say they appreciate the increased vigilance and friendliness among fellow riders and still feel safe riding Metro. “People are more alert,” said Betty Patterson, 63, of Oxon Hill, Md. “I have no fear. Tragedy can happen anyplace - on a train, plane or bus.” Patterson, a clothing store worker, said Metro does a good job of making people feel secure, as system officials always alert riders about delays and other problems.

Boston’s Massachusetts Bay Transportation Authority has a campaign, “See Something, Say Something,” that encourages riders to report suspicious activities, said Joe Pesaturo, press

secretary for the system. A spike in the number of reported suspicious packages after the London bombings has since leveled off.

Random passenger bag checks is one security measure in preliminary discussions by Washington Metro officials, although the legal ramifications are unclear, Taubenkibel said. Metro has the capability to shut off passengers’ cell phones to deter their use as triggers for bombs, but is not planning to do so, Taubenkibel said.

At the news briefing, Metro employees demonstrated safety features. Each rail car is equipped with an intercom, which directs calls to the system’s control center, and a fire extinguisher. Everything from the wheels to the seat upholstery is made of flame retardant material, which would slow the burn time of a car, Bodmer said.

In an emergency, officials said it is best for passengers to remain on the train and follow the operator’s instructions. Riders should not call 911, they said, as the control center and operator should already be aware of the problem. Passenger making calls might also miss important announcements from the operator, Taubenkibel said. Evacuating passengers from a train is only a “last resort,” Bodmer said.

Metro’s office of safety in Washington is aiming to educate its 667,000 daily passengers about what to do in an emergency. At least once a month, Metro

employees hand out fliers at station entrances that have information about emergency features on trains, said Paul Mayfield, Metro’s manager for accident prevention and emergency management. Signs at stations and on trains contain the same information. Signs alerting passengers about safety and emergency procedures are also posted on trains, on buses and at stations in Boston’s MBTA system, Pesaturo said.

© Todd Litman, 2009

УДК 614.8 Roger Kemp Lancaster University UK Technical and Safety Director

PROTECTING THE RAILWAYS: THE MANAGEMENT OF SAFETY IN A FRAGMENTED INDUSTRY

ЗАЩИТА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ: УПРАВЛЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТЬЮ В ОТДЕЛЬНЫХ ОТРАСЛЯХ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Transferring UK railways into the private sector was the most challenging of the

privatisation programmes in the 1990s. Here, Roger Kemp considers how safety is managed in an industry that requires very high levels of technical and commercial integration but where management has been distributed between more than 100 different organisations.

‘The railway was ripped apart at privatisation and the structure that was put in place was a structure designed, if we are honest, to maximise the proceeds to the Treasury. It was not a structure designed to optimise safety, optimise investment or, indeed, cope with the huge increase in the number of passengers the railway has seen.’

Gerald Corbett in evidence to the Ladbroke Grove Inquiry An integrated system In comparison with other transport modes, rail is a highly integrated system.

Unlike the situation in the road transport industry, the interface between vehicles and the infrastructure is very tightly specified. To achieve stable operation, particularly at high speeds, the track gauge and the profiles of the rail head and the wheel have to be maintained to tolerances of less than 1 mm. In the UK, which has by international standards a very small infrastructure gauge, the profile of vehicles with respect to the track is also tightly defined and even the compliance of suspension components has to be controlled to millimetre tolerances. The electrical interface is also closely specified, particularly in relation to electrical interference between power and signalling systems.

In comparison, the infrastructure– vehicle interface for the road, shipping or aerospace industries is relatively straightforward. On the road and in ports and airports there are limits on vehicle dimensions, and axleload and infrastructure specifications can impose design constraints on the vehicles, such as turning circles for taxiing planes. However apart from connections to fuelling systems, ground supply equipment, airbridges and the like, there are few closely specified interfaces. In the air or on the high seas, there are no mandatory interface standards, other than for avionics and telecommunications systems such as collision avoidance, instrument landing and voice communication.

Another major difference between the railways and other transport industries is the responsibility for safe operation. In general, the captain of an aircraft or a ship or the driver of a motor vehicle is responsible for the safety of the vehicle. On a railway it is different – the driver of a high speed train has no control over the route the train will take: that is determined by the setting of the points. At night, with the headlights operating, a train driver may be able to see only 0.2 km ahead while the braking distance could be 2 km. On main lines, the safety of the train is, at all times, dependent on the integrity of the route-setting and signalling systems; the driver’s responsibilities are to operate within the speed limits and comply with the signals.

A fragmented management structure Consult a 20-year-old directory of world railways and you will find a similar

structure in almost all countries – Chief Mechanical Engineer, Chief Electrical Engineer, Chief Signalling Engineer, Chief Civil Engineer – each chief officer managing a technical department responsible for the system design and detailed specification of equipment under his jurisdiction. A simplified structure of the British Rail Headquarters in the 1970s is shown below in Figure 1: Each of the departments was run by one man – the Chief Signals & Telecommunications Engineer (CS&TE), Chief Mechanical & Electrical Engineer (CMEE), Chief Civil Engineer (CCE) and Chief Operating Manager (COM). With privatisation, this has completely changed and the current structure is shown, in greatly simplified form, in the diagram in Figure 2.

There are effectively two groups of companies providing services specified by the Strategic Rail Authority: the passenger train operating companies (TOCs) and freight operating companies (FOCs) on one side and the infrastructure controller (now Network Rail, previously Railtrack) on the other. Network Rail includes most of the responsibilities of the Chief Civil and Signals Engineers from the old BR arrangements, plus part of the responsibility of the Chief Operating Manager. The function of the CMEE has been subdivided between a couple of dozen train operators and Rolling Stock leasing Companies (ROSCOs).

Regulating safety The privatisation of the railways represented a seismic shift in structure and

responsibilities. The basic regulatory structure that was put in place followed the Health & Safety at Work Act 1974 in that the organisation managing a facility had responsibility for its safety. There may have been complaints about how Railtrack discharged its responsibilities or used its monopoly power, but the overall structure of duty holders was clear – Railtrack was responsible and accountable for the safety of the network and it had an obligation to control risks imported onto it by train operators and other bodies.

Following the Ladbroke Grove accident in 1999, a well publicised decision was taken to strip Railtrack of part of its safety responsibility – creating a situation that was unique under the 1974 Act. The Railways (Safety Case) Regulations 2000 placed obligations on both the infrastructure controller and train operator. Regulation 4(1)(a) prohibits the operation of a train service unless the infrastructure controller has an HSE-approved safety case for the infrastructure and has scrutinised the safety case of the train operating company. Regulation 5(1)(a) requires a train operating company to

have HSE approval of its safety case. In effect, this created parallel duty holders charged to control the same risk. Railtrack continued to be accountable for the safety of the network but train operating companies were accountable for running safe services – in practice the opposite side of the same coin.

Train acceptance processes The regulatory structure described above has resulted in a highly complicated

train acceptance process where the many parties involved discharge their responsibilities under the Health and Safety at Work Act to reduce risks to a level that is ‘as low as reasonably practicable’ (ALARP). The key players are:

− The Department for Transport (DFT) − The Health and Safety Executive (HSE) including HM Railway Inspectorate

(HMRI) − The infrastructure owner, Network Rail − The train operating companies − Vehicle Acceptance Bodies (VABS) − The manufacturers. Under the regulations that have been operating for the past three years, there are

no fewer than five different approval processes before a train is allowed to operate in passenger service on the mainline network:

1. The train design has to be checked against UK industry standards (Railway Group Standards). This is undertaken by a VAB on behalf of Network Rail.

2. Network Rail has to approve the train with respect to the ‘Line Standards’ for the routes over which it will operate.

3. The HSE inspects the train at various stages during its concept design, detailed design, manufacture and testing under the Railways & Other Transport Systems (Approval of Works, Plant and Equipment) Regulations 1994 (ROTS).

4. The HSE inspects the train for conformity with the Rail Vehicle Accessibility Regulations 1998 (RVAR) on behalf of the Department for Transport (DfT). These regulations are highly prescriptive and, if exemptions are required, the DfT has to consult with the Disabled Persons Transport Advisory Committee and then progress a Rail Vehicle Accessibility Exemption Order through Parliament.

5. The TOC obtains safety case approval from the HSE. Apart from the above, there are many other players involved in this process.

Before Network Rail will accept any technical submission, it has to be checked in detail by an approved Independent Safety Assessor (ISA) and frequently other consultants are involved in carrying out risk assessments or specialist studies. In addition, operators and the infrastructure owner are required to have their safety case audited periodically, which brings in another set of bodies.

Cost and complexity Not surprisingly, the processes summarised above are very expensive and time

consuming; they produce filing cabinets full of paper and involve upwards of 1000

people (including Network Rail, LUL, the TOCs, manufacturers, regulators and consultants).

However, it is clear, following accidents at Southall, Ladbroke Grove, Hatfield, Great Heck and Potters Bar, that the present safety regulatory system is failing to deliver a level of safety acceptable to the public. It is also clear that the system has resulted in considerable delay to the introduction of new trains and, following the Hatfield accident, caused unacceptable chaos for many rail users. The Railway Industry Association has criticised the present system in the following words:

‘Safety regulation in the UK is the most complicated and expensive in Europe but our safety record is no better than average. The cost of these provisions and the delays they engender are a disincentive to the growth of rail travel and promote the use of less safe transport modes. We consider that the complexity of the present arrangements is detrimental to a clear allocation of safety responsibilities and that a fundamental overhaul of the system is needed to reduce the number of bodies and simplify their relationships. This is essential for the development of a safe and costeffective railway.’

(Written submission by RIA to Ladbroke Grove Inquiry Part 2.) The graph in Figure 3 compares fatality rates in the UK with those throughout

the EU and it can be seen that, although 30 years ago the UK had a better record, in recent years they are broadly comparable.

Systems Authorities The regulatory systems introduced at the time of privatisation were constrained

by an industry structure in which initiatives were assumed to come only from the private-sector players and the commercial regulators merely ‘held the ring’ and ensured non-predatory practices. This structure has been shown to be inadequate for the introduction of complex systems involving both track and trains. Because there are no contractual relationships between the train operators and the infrastructure owner, there is no obvious mechanism to manage systems that have components on both sides of the track–train interface. This problem has been addressed by the creation of Systems Authorities.

The Wheel–Rail Interface Systems Authority (WRISA), a registered company limited by guarantee set up after the Hatfield accident, provides advice to train owners and operators on the best way to manage the wheel– rail interface and to resolve commercial issues where the costs fall on one party but the benefits accrue to another. As WRISA was set up to recommend specifications and practices, and to harness the best available information and expertise to do so, its recommendations should carry considerable weight. It will have failed if those recommendations are not, in most cases, promulgated as standards and practice on the railway.

If the recommendations are sound, they will help in the resolution of the post-Hatfield problems. However, in the event that a recommendation turns out to be inappropriate, WRISA and its directors could be exposed to a claim in tort for a ‘careless misstatement that the industry was entitled to rely upon because of the special expertise and the special purpose of the company’. A legal opinion that it is not feasible for WRISA and its directors to avoid potential liability for its recommendations has resulted in major concerns about professional liability

insurance and there is some doubt about whether the organisation can survive in its present form.

The future – European interoperability Within the next two years the regulatory structure for UK railways will be

subjected to radical change. The Railways (Interoperability) (High Speed) Regulations came into effect in August 2002, which bring in a new, and more technically prescriptive, interface regime on main lines. The previous standards setter, originally part of Railtrack, was replaced by a new body, Railway Standards and Safety Board (RSSB) in April 2003 and legislation is going through Parliament for the establishment of a new body, modelled on the Air Accident Investigation Board, to investigate rail accidents. In the near future we can expect to see the following:

− Regulations to implement European interoperability on the whole network becoming effective and changing the responsibilities of HMRI, VABS, Railtrack and many of the bodies with which we now work

− A new European Rail Safety Body introducing new processes for safety management

− A new European Rail Agency responsible for Technical Standards for Interoperability (TSIS).

These changes will affect the standards against which we design and build fixed

systems and vehicles and the methods by which they are approved. We will have to produce different documentation and the balance of responsibilities between the manufacturer, purchaser and regulator will change. Implementation of the new regime will give the UK industry the opportunity to simplify the way in which we manage safety; alternatively institutional inertia and risk avoidance may result in yet more layers of regulation on top of an already overweight approvals structure.

Is the Health and Safety at Work Act still relevant? The H&SWA and its dependent regulations place an obligation on the managers

of enterprises to reduce risks to as low as reasonably practicable (ALARP). Since privatisation, this has been implemented in the rail industry, at least in part, by a requirement that train manufacturers demonstrate that the train design has reduced significant risks to ALARP. European Interoperability, which establishes hard technical and operational interfaces, is not compatible with this approach, at least as far as interface risks are concerned.1 The HSE has recognised that the ALARP principle has been overtaken by the specific requirements of the Technical Standards for Interoperability (TSIs) in a letter to Railway Safety which says:

‘If there is any direct conflict between the requirements of the Health & Safety at Work Act etc. 1974 (HSWA) to reduce risk to the lowest reasonably practicable level and the level of safety required by the TSI, the level of safety required by the TSI will be considered to meet the requirements of the HSWA. This is the case even if the level of safety imposed by the TSI is lower than that which had been previously applied under HSWA. Given that this is so, the level of safety imposed by the TSI must be considered to be the level which is “as low as is reasonably practicable” where this is required under HSWA.’

This advice represents a major change to the railway safety regime and moves the train building industry closer to the motor vehicle industry, where compliance with European safety standards is deemed adequate and where manufacturers are not required to demonstrate that their products have reduced risks to a level ‘as low as reasonably practicable’ (ALARP). The civil aircraft/airline industry also works to European standards which are deemed to represent an acceptable level of safety.

A continued role for the safety case? The concept of the ‘safety case’ is entirely appropriate for a plant such as a

chemical works or a North Sea oil rig where there may be one or more ‘duty holders’ with clear responsibility for the safety of the plant. The concept was also valid for the situation existing under the Railways (Safety Case) Regulations 1994 where Railtrack was unambiguously responsible for the safety of the mainline network and was, at least in theory, the main arbiter of the acceptability of the trains that could run on it.

Over the next few years this situation will change and increasingly Network Rail will be responsible to the Strategic Rail Authority (SRA) for the standards of the track and signalling, while the decision as to whether or not a train may operate will be determined by its conformity to European technical standards, not by the technical judgement of Network Rail. Under this situation, it will be difficult for anyone to claim that Network Rail is the ‘duty holder’ for the railway as a system – increasingly they will be the owners and managers of an infrastructure closely specified by the SRA.

Although it is not specifically spelt out, the presumption behind the draft EC Rail Safety Directive appears to be that the national safety regulator mandates specific interface standards and, if both infrastructure owner and train operators comply with these, the railway will be acceptably safe. Requiring either party to reduce risks to ‘as low as reasonably practicable’ by going further than the regulations prescribe will not be permitted. Under these circumstances it is inappropriate to define either a train operator or the infrastructure owner as a ‘duty holder’, as is generally understood under the 1974 Act, with responsibilities to reduce the risks to ALARP.

As an example, Network Rail might come to the conclusion that the safety of the network could be improved by fitting trains with better braking systems and they might demonstrate that the costs of such a system are well within the nominal Value of Prevented Fatality (VPF) used in the industry. However, unless such brakes are specified in a European Technical Standard for Interoperability, they would have no power to require trains to be so fitted.

Decisions on the specification of assets and the adoption, or otherwise, of European standards are increasingly being made at the level of the Strategic Rail Authority. In the absence of any other body having responsibility for the industry, they, and by association the Government, are effectively the ‘controlling mind’ of the industry which gives them significant, if presently unacknowledged, responsibilities for the safety of the network. It can be argued that we are moving towards a situation where the SRA will be ultimately responsible for the safety of the railways in the UK and will be ‘the duty holder’ under the 1974 Act, and if anyone is to hold an overall safety case for the railway as a system, it should be the SRA.

The future The quotation at the head of this article from the [then] Chief Executive of

Railtrack suggests that the safety management system was not uppermost in the mind of the Government when the railways were privatised. Since then the system has become more, rather than less, complicated and rail safety management has become an industry in its own right, employing large numbers of people in a plethora of consultants, operators and manufacturing companies. This has had well-publicised effects on the costs and delivery of rail projects. The rest of Europe has not found it necessary to spend so much time and money on safety regulation yet their performance is no worse than in the UK.

European directives will change the way in which the rail industry operates. We could make incremental modifications to the safety regulatory structure of the industry, or this could be the opportunity for a proper rationalisation of the system. The changes that will be necessary to meet European Directives offer a ‘once in a lifetime’ chance to rethink the costly and inefficient safety regulatory processes in the UK rail industry. If we take the easy option and merely tinker with the present arrangements, we will perpetuate a structure that works against sustained growth in rail transport and the benefits to congestion and energy efficiency that would bring.

If there are two lessons from the privatisation of the UK rail network, the first is that safety regulation must be taken into account at an early stage in the process and must be allowed to influence the organisational structures that are put in place. The second is that, in an integrated industry, there has to be a ‘controlling mind’ and, if a single industry player is not able to carry this role, responsibility inevitably defaults to the government, however much they may wish to keep the industry at arms length.

The concept of ALARP can still be applied to risks within the vehicle itself, such as trip hazards, emergency lighting or food poisoning in the bar, but not for the major risks that form the basis of the TOC safety case submitted to the HSE.

© Roger Kemp,2009

УДК 614.8 Levick, Nadine Transportation Research Board 500 Fifth Street, NW Washington, DC 20001 USA

EMERGENCY MEDICAL SERVICES: UNIQUE TRANSPORTATION SAFETY CHALLENGE

УСЛУГИ СКОРОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ: УНИКАЛЬНАЯ ПРОБЛЕМА БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТИРОВКИ

Emergency Medical Service (EMS) is an essential and transportation based

emergency service, and now key component of the new SAFETEA-LU required State Strategic Highway Safety Plans. Ground EMS responds to approximately 30 million emergency medical/injury calls annually. In contrast to other commercial transport vehicles, ambulance transport safety is not currently encompassed by the Federal Motor Carrier Safety Administration (FMCSA), nor formally by any other overseeing body and hence the safety oversight of this transport system is fragmented and largely devoid of current technical transportation safety input.

This is of serious concern, particularly when the crash fatality rate for these EMS vehicles per mile traveled is estimated to be in excess of 10 fold higher than that for heavy trucks. Additionally there are ambulance ‘wake effect’ crashes, with rates in excess of five fold of the identified ambulance crash rates.

These deficiencies in EMS transportation safety process range in spectrum from safety performance data capture, to transportation system safety engineering, and vehicle design, vehicle safety performance and occupant protection. There is also no process for formal knowledge transfer of existing transportation safety understanding and expertise or vehicle design and safety technical expertise either from the commercial vehicle industry or the automotive safety industry to the ambulance industry.

This paper identifies some of the unique challenges of this EMS transportation system and addresses existing and innovative approaches for augmenting knowledge transfer potential from other transportation areas to enhance the safety of this special transportation system.

INTRODUCTION Emergency Medical Service (EMS) is a relatively recent public service and

public safety infrastructure, only being formally established in the 1960’s in the USA. It is now a key and essential and transportation based emergency service, responding to approximately 30 million emergency medical/injury calls annually (including 1.9 million transport crash injury and ~40,000 transportation fatality calls). There has been much recent focus nationally1,2,3,4,5,6,federally7 and academically8 on the issues pertaining to air EMS safety, and extensive focus in many dimensions on

general motor carrier safety, particularly truck and bus safety. However, safety issues pertaining to ambulance transport have not shared this either focus or oversight.9,10 Furthermore, ground EMS is a part of the transportation system that is largely exempt from most of the Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS), particularly the rear passenger compartment of the ambulance. EMS is also not covered by other national transportation system safety oversight, asides from the KKK GSA specification for ambulance design – however the KKK specification is not written by automotive or transportation safety engineers – and solely addresses the static features of ambulances and does not address transportation safety performance generally or reference any of the relevant technical literature. Current transport system safety research and development - Intelligent Transportation Systems (ITS), (interactive traffic signal technologies, in vehicle and in system driver performance improvement technologies); Simulators for training and competencies; Vehicle design and safety; Safety and practice policies (Dispatch, shift length, safety oversight); Interaction with other road users (‘wake effect’ and high density EMS traffic and hospital access road design) – may benefit EMS. The findings of limited research conducted to date suggest EMS transportation safety is in need of urgent focus and has been left behind commercial truck and bus safety. EMS transport safety is a unique gap in the standards, oversight and coordination of the transport system. Knowledge transfer from the truck and bus industry of the research conducted to date that applies to or could be applied to this field has potential for substantively enhancing EMS transport safety.

What are the safety issues? What do we know of the risks and hazards? How can we measure these? And how can we optimize the safety of this system? Remain challenging questions for EMS.

The published research addressing these safety questions is scant and very recent, the vast majority being published over the past 5 years. The relevant literature is in a combination of multidisciplinary fields bridging epidemiology and public health literature, engineering and ergonomic literature as well as in the liability and risk management field 12.

Despite the large strides that the automotive and transportation safety, occupational health and safety as well as public safety have made in the last 30 years, this expertise has not yet been translated to the safety of emergency medical service transport, unlike the related fields of air medical safety or the truck and bus industry. Ambulance transport practice and policy have developed largely outside of the purview of both the transportation safety and occupational safety and health arenas in most issues asides from biohazards.9 Compounding this further is the fact that ground ambulance vehicles are a very diverse fleet: vans, light and heavy trucks and freightliners. Of serious concern, it is a fleet exempt from the Federal Motor Vehicle SafetyStandards (FMVSS) for all occupants seated 60cm behind the drivers seating position.13 . This is in stark contrast to helicopter and fixed-wing medical transport safety standards and the FAA oversight and regulations and the safety oversight over the truck and bus industry and FMCSA.

Thus, ascertaining the safety of ground ambulance transport, its vehicles and products used in that environment, remains limited to expert opinion and peer

evaluation in a piecemeal fashion. Ground ambulance vehicle crashes have been shown to be the most likely cause of a work related fatality in EMS.14 The rear patient compartment has been demonstrated in both biomechanical and epidemiological studies to be the most dangerous part of the ground ambulance vehicle with regards to vehicle occupants.15,16,17,18,19. Additionally, although EMS systems are required to have medical control/direction, from a licensed medical practitioner, there is no requirement for a trained transport practitioner, even though insurance data shows that EMS operators are 27 times more likely to be sued for the way in which they operate their vehicles than they for medical malpractice. Unfortunately, no reporting system or database exists specifically for identifying ambulance crash-related injuries and their nature. Therefore, specific details as to which injuries occurred and what circumstances and mechanisms specifically caused them are currently scarce. Even this information for fatal ground ambulance injuries is lacking or very difficult to access.

There have been a number of publications in the epidemiology literature addressing ground ambulance transport morbidity and mortality crash related statistics.12,14,16,20-24 These publications reach very similar general conclusions and identify serious risk and hazard from intersection collisions and the use of high speed and lights and sirens., 15 Also identified was the risk of serious injuries and fatalities from failure to use seat belts in the rear patient compartment, with very high fatality risk for unbelted providers in the rear compartment (83%).15 There are also hazards to ground EMS providers at an emergency rescue scene, where they are at risk of TRB 2008 Annual Meeting CD-ROM Original paper submittal - not revised by author. Levick NR 4 being struck by a passing vehicle due to poor visibility. Recent data suggests that one in five EMS provider transportation-related fatalities occur in this type of setting 24.

The peer reviewed automotive safety engineering testing conducted for the EMS environment16-20,24 has clearly identified some predictable and largely preventable hazards, which pertain to the rear compartment design, layout and vehicle crashworthiness, This is a unique transportation and health care delivery environment for a number of reasons. Even though there is comprehensive medical and clinical oversight, training and standards in EMS - this is not the case with the transportation safety aspect of this system. There are few applicable transportation system safety standards for EMS, no vehicle crash safety testing standards that pertain to ambulance vehicles and no comprehensive personal protective equipment standards. There is only very limited national data captured on the safety of this transportation system, primarily by the Fatality Analysis Reporting System (FARS), which is far from comprehensive.

There have been extensive studies that have identified that intersections are responsible for many ambulance crash fatalities and injuries. It has also been demonstrated that for each ambulance occupant killed in an adverse event involving an ambulance vehicle, that there are 3 bystanders killed, either in an unrelated passenger vehicle or pedestrians being struck. Also the rear patient compartment has been identified as the most dangerous part of the ambulance for its occupants, yet this part of the vehicle is currently not regulated by the Federal Motor Vehicle Standards.

Unfortunately also, no reporting system or database exists specifically for identifying ambulance crash related injuries and their nature, so specific details as to which injuries occurred and what specifically caused them are extremely scarce.

While some crashes may not have been preventable, many fatal and injurious ground ambulance crashes are related to risky driving practice by EMS personnel. One paper cites that 80% of the crashes are caused by 20% of the drivers.12,29 Failure to stop at intersections has been identified as an extremely high risk practice.12,23 Some of the larger EMS services have clear policies in place requiring ground ambulances to come to a complete stop at a red light or stop sign. However there is no national requirement for such transportation safety policies.

The engineering studies conducted demonstrate the benefit of use of existing restraints and securing equipment, identifying hazardous surfaces, as well as a need for personal protective equipment such as head protection, protective and high visibility clothing. Lack of use of seatbelts by EMS personnel is cited most frequently in the literature as one of the predominant causes for the high injury and fatality rates for EMS providers, this is supported by the engineering data from ambulance safety research involving crash tests. Similarly, failure to secure equipment in the patient compartment has been found to cause serious injury in the event of a rash or a near collision, however there has been no evaluation of the human factors and ergonomics aspects of this transportation system in the USA. There has been no appraisal of EMS safety as part of a transportation system – with scarce systematic evaluation of the transportation circumstances that were factors in these adverse events.

To optimize driver performance and safety and to enhance collision avoidance there are a number of new technologies, pertaining to intelligent vehicle design and other safety technologies. There have been some limited studies of the use of pre-emptive systems to change the traffic lights to give the EMS vehicle right of way, however it is not clear that such systems are generalizable to all environments. Also, driver feedback technology has been implemented in some regions, and has shown very promising safety enhancements of driving behavior. These auditory feedback devices provide real time immediate feedback and data recording that has shown impressive positive change in behavior and performance, specifically in reducing risky driving practice, decreasing the number of collisions, as well as reducing the number seatbelt violations by EMS personnel. Additionally such devices also assist in providing denominator data which can be applied to enhanced understanding of system wide safety performance. In one site in the USA has there been any piloting of integrating these devices with other aspects of the transportation system and GIS technologies.

Safety standards from the USA and internationally that pertain to the EMS transport environment are very limited. There are EMS vehicles design and dynamic safety testing and performance standards in Europe, UK and Australia. USA has no performance or testing standards for ambulance vehicles but rather a purchase specification (KKK specification) which at present has no dynamic or crash testing safety performance component, and no fleet management information. The new USA ANSI/ASSE Z15.1 fleet management standard, approved in March 2006 is the first national fleet management standard to have oversight which includes over EMS

fleets. Currently also a specific standard pertaining specifically to EMS transport is underdevelopment.

Clearly what has been demonstrated to date is that EMS is a complex transport and health delivery system with a multidisciplinary need in the transport safety management environment. Management of the safety of this transportation system bridges: automotive safety, transportation safety (including driver performance and interaction with the environment), occupational health and safety, ergonomics and human factors, practice policy and acute health care delivery as well as public safety and essentially involves a multi disciplinary systems safety engineering approach Utilizing a systems based multidisciplinary approach, including ergonomic and automotive safety perspectives in conjunction with safety standards development is necessary to ensure improved outcomes in EMS transport safety. An innovative framework bridging key EMS safety research and current ergonomic and automotive technology with a safety systems approach is necessary in the future to facilitate enhanced cross disciplinary collaboration in development of safety initiatives in EMS transport.

NEGATIVE IMPACT OF AN EMS CRASH In contrast to any other highway crash, and EMS vehicle crash has a number of

unique consequences – firstly the crash takes that EMS vehicle out of service, and also generates an increased demand on the EMS as it too will require an EMS response, and often a response beyond that of a similar vehicle. The net effect being an unplanned direct negative impact on EMS resources, asides from the more extensive indirect negative impact (involving the consequences from an insurance, litigation and negative press and psychological sequelae – and may also result in substantively compromising the ability of that EMS system from responding to other and unrelated emergencies. Iit has been documented that EMS crashes result in prolongation of the EMS system s response times generally. Additionally, it is unique in that the patient being transported may sustain further injury, or be killed – and or the providers or public.

OPTIMIZING SAFETY AND SYSTEMS ENGINEERING Optimizing the safety of EMS transport bridges the expertise of a number of

technical fields: Data capture, Intelligent Transportation Systems (ITS), vehicle biomechanics and crashworthiness, occupant safety and personal protective equipment (PPE) design, ergonomics/human Factors (and biohazards), EMS practice and policy, fleet management policies and transportation systems engineering. A comprehensive systems engineering approach to bridge these diverse disciplines to enhance the safety of the system as a whole is key. Initiatives to optimize safety for EMS transport should be focused on a multidisciplinary systems approach to safety and risk management. This includes vehicle selection for safer visible, more compact vehicles with non-hostile interiors, practical policies on vehicle operation and driver selection and training, integration of ITS technology, use of PPE that addresses identified injury hazards and implementation of a structured fleet safety program, with formal safety management oversight.

The very recently developed American National Standards Institute/American Society of Safety Engineers Z15.1 Fleet Safety Standard (ANSI 2006) is possibly the

only nationally approved safety standard in the USA that is now applicable to the safety management of ground EMS vehicle fleets. It is likely that the implementation of this standard will provide more emphasis on EMS vehicle safety generally, enhance the data collected regarding EMS vehicle safety, and assist in bringing EMS vehicle safety more inline with state of the art automotive safety practices. The development of an EMS specific systems safety standard is underway currently via the American Society of Safety Engineers standards committee.

Data capture One of the as yet unmet challenges is EMS – is comprehensive data capture on

system performance and safety. Basic data on number of vehicles, number of miles traveled – is not available nationwide. Nor is the number of providers clear, nor health and wellness information easily identifiable or accessible. There are a number of initiatives underway via NHTSA to augment the capture of EMS data and enhance system safety. There needs to be robust data for both denominator and the numerator of safety performance outcomes.

Vehicle Crashworthiness and Design and Occupant Safety Devices The few engineering studies have highlighted the failures in crashworthiness

performance if the current fleet of USA ambulances and a need for better seat design. The studies have also demonstrated the benefit of using existing restraints (lap belts) for all seated occupants; the importance of over the shoulder harnesses for the recumbent patient on the stretcher (with the stretcher back in an upright or 45 degree angle where medically acceptable; and at all times the need to firmly secure all equipment.17-19,26 These studies also specifically identify hostile interior surfaces and hazardous head strike zones, poor design and interior layout of the rear compartment, and a non crashworthy rear compartment as well as a need for head protection.17,18,19 Automotive grade energy absorbing padding in ‘head strike’ zones would likely

Assist in minimizing the inevitable injury in the event of a crash. The inadequacies of current vehicle safety design guidelines and lack of realistic

vehicle safety testing standards has been highlighted in these engineering studies 44, 45, 46, 49.

The issue of head protection devices is a potential strategy for enhancing occupant safety31, 32 however also devoid of a specific EMS standard. Design and safety standards for head protection are currently being addressed. Based on research conducted to date,32 a head protection device for ground transport needs to be protective in a range of conditions. Additionally, high visibility vehicle markings (as well as medic clothing) will optimize the safety of providers both during transport and at an emergency scene – and should be a routine for all vehicles and all providers, and standards for the optimal safety of these vehicle markings and apparel should be developed for this environment.

TABLE 1: System Safety -Optimizing EMS Ground Transport Safety Data Capture • System profile − Denominator – vehicles, runs, miles traveled,personnel − Numerator – safety outcomes and performance

Vehicle Design, Biomechanics and Crashworthiness • Vehicle − Structurally built by the automotive industry − Non-hostile interiors − Lock down positions for routine equipment − Seat belts for all seated occupants − Over-shoulder harnesses for all patients on the stretcher − Crashworthiness features for vehicle structure and seating design − Forward and rear facing seating positions, not side facing − Enhanced vehicle stability Ergonomics and Biohazards • PPE − Head protection and Protective Clothing − Conspicuity/Visibility − Biohazard protection • Equipment and Vehicle Layout and Design − Equipment and vehicle interface ergonomics and human factors − Vehicle conspicuity /visibility and appropriate warning signals Transportation Environment • Intelligent Transportation System (ITS) Technologies − Driver/vehicle performance monitoring and feedback devices − Collision avoidance vehicle technologies − Signal systems • Integration with Strategic Highway Safety Planning − Roadside safety design and planning technologies − Safe hospital ambulance bay access and egress • Fleet mix − Rapid response vehicles − Vans and Trucks − Motorcycles Safety Management • Fleet Management − Safety program − ANSI/ASSE Z.15 • EMS Practice and Policy − Safe driving policy and practice

− Seat belt use policy - for providers, patients and passengers − Secure all equipment − Stop at intersection policy - red lights, stop signs − Emergency Vehicle Operators Course (EVOC) − Use portable communications − Notify driver if rear occupants are in vulnerable positions TRB 2008 Annual Meeting CD-ROM Original paper submittal - not revised by

author. Levick NR 8 Intelligent Transportation Systems (ITS) There are a number of new technologies currently available and on the horizon

in the automotive and transportation industry to enhance safety and collision avoidance. These technologies pertain to driver behavior modification,33,34, 47 intelligent vehicle design35 and other roadside safety technologies.36 ITS is a well established field in the passenger vehicle safety industry and hopefully will soon be an integral component in ground ambulance safety as well. After market electronic feedback technology with real-time driver monitoring and auditory feedback has been implemented in some regions in the U.S. and has shown impressive improvement of driving behavior and enhancements in safety performance in a number of studies.33,34,47. These devices provide real time and immediate feedback to the driver. This driver performance data recording that has shown great promise in optimizing safety in the EMS ground transport environment. These devices have been demonstrated to reduce the number of seatbelt and speed violations by EMS personnel, decrease the number and severity of vehicle collision events and also minimize vehicle maintenance costs. Properly implemented, these devices have been demonstrated to be not only cost effective, but to pay for themselves within 6 months in vehicle maintenance savings alone and have in some regions shown an up to 90% reduction in ambulance crashes. These devices have also been shown to optimize safety, cost effectiveness and response times. There are now trials underway to integrate these technologies with GIS systems. Other devices are available that provide video capture of the driver and vehicle. However, these devices appear to be more intrusive and also require a substantial administrative burden for monitoring and feedback. They also appear to have less impact on preemptively addressing risky driving practices and have not yet been subjected to independent peer review.

There are now ITS technologies available in some passenger vehicles that give preemptive warnings to the driver of potential road or other vehicle hazards. Notifications are communicated via dashboard warnings or projected onto the windshield. These technologies are not integrated into routine ground EMS vehicle. There are technologies now that have the ability of the vehicle to take over vehicle operations and avoid a crash that the driver appeared unable to navigate to avoid. Enhanced vehicle stabilization systems which have been shown to be highly effective to prevent vehicle roll and promote vehicle control in swerves or high torque turns are also yet to be integrated into ground ambulance vehicles.

Other devices, such as systems which interact with the road signals, have been piloted in some regions with some success.35 However, their applicability and generalizability to other environments has not yet been demonstrated.

Ergonomics and Biohazards and Health and Wellness There is to date only one peer reviewed published paper on the ergonomics of

the ground ambulance transport environment, published in 2005 from the United Kingdom 37.

A proper understanding of the ergonomics of this work place would assist greatly in enhancing and optimizing ground ambulance vehicle design and safety for effective patient care during transport, and may facilitate in creating an environment where there is a decreased perceived need for risky driving practice. The complexities of tasks performed in the ambulance vehicle, lend it well to ergonomic evaluation. Focused attention should be requested by EMS from those expert in this field of ergonomics, particularly from the government agencies whose charter it is to address safety in the workplace. The National Institute for Occupational Safety and Health (NIOSH) is an organization that is historically geared, focused and staffed toward epidemiology, biohazards and ergonomic research. Yet, there exists not one published paper in the US addressing ground ambulance ergonomics, while there are millions of EMS transports annually; provider deaths every year; and thousands of work related injuries. Many of these adverse events are related to poor ergonomics in and around the ground ambulance vehicle.

Personal Protective Equipment (PPE ) is primarily designed for biohazard protection, even though mechanical vehicle and transport related injury risks are high for providers. It would appear important that PPE should be designed to protect providers from the hazards that they are exposed to, both the biohazards and importantly also physical injury hazards and that these two aspects of PPE design should be compatible. It is also important to ensure that vehicle design allows for proper decontamination from body fluids and that surfaces are such that cleaning is effective and easily achieved. Also, it is important to ensure that biohazard protective clothing is effectively integrated with other safety and protective issues in EMS ground transport.

EMS Practice, Policy and Fleet Management and Highway Safety It is key that safety practice and oversight should address patient and provider

safety, as well as public safety. There is one aspect of ground ambulance transport that does make addressing

safety more easily manageable than in many other fleet workforces – practice and policy are well structured in EMS providers. Personnel and patient safety awareness and practice is a model that is well understood and applied in air medical environment – an environment of structured safety practice and safety policy. It is an irony that the stringent safety precautions, monitoring and oversight that are so accepted to be an essential part of air EMS, are not currently so readily translated to the ground EMS transport environment by the very same program and medical directors and even the same personnel. Ground EMS providers are a fundamentally highly responsible cohort and are accustomed to being routinely closely monitored for performance. They are also accustomed to following highly structured policy and

procedure, particularly in reference to delivery of medical care. They expect close supervision and scrutiny. It would appear that this should also extend into the realm of ground vehicle operations and safety.

There is a close relationship between the clinical situations of the patient and the nature of the transportation hazards. The days of running ’hot’ with lights and sirens through busy urban areas to reach a benign patient should be over. Many EMS systems are now using a tiered dispatch system, and working toward minimizing the use of risky driving practice, or use of lights and sirens.

Identifying best safety practice with respect to vehicle safety has been a challenge for the ground EMS industry9, 10, 11. There have been longstanding exemptions for ambulance vehicles from the Federal Motor Vehicle Safety Standards (FMVSS). This is true, even in the face of the National Transportation Safety Board (NTSB) making recommendations to the contrary, as far back as in 197938. However there is now enough data available in the peer-reviewed literature to address the important elements of a data driven safety culture and practice policies.

To optimize driver performance and fleet safety there are also a number of driver training courses available. One is the Emergency Vehicle Operators Course (EVOC), a result of the 1979 NTSB38 recommendations, that is an expert panel derived risk and safety awareness driver training program. EVOC is not mandated across the US. Until the ANSI/ASSE Z.15 standard30, there has been limited guidance nationally for general EMS fleet vehicle and driver performance safety management. The national EMS associations and accreditation organizations (the Committee on the Accreditation of Ambulance Services (CAAS) and the Committee on the Accreditation of Medical Transport Systems (CAMTS) for example) provide guidance and certification for the management of an ambulance service. The guidelines for these organizations cover the broad scope of what is involved in managing an ambulance service and advance awareness for ambulance vehicle safety issues.

In Australasia and Europe there exist specific ambulance vehicle safety standards: The AS/NZS 4535:1999 in Australasia,39 and the EN 1789:2002 40 in Europe. Both are true safety performance standards and specifically address the design, restraint system integrity, safety performance testing, dynamic crash testing and safety features of ambulance vehicles. The only guidelines in the US specifically addressing ambulance vehicles are the KKK specifications, which are Federal purchase specifications for a General Services Administration (GSA) Star of Life ambulance.41 These are purchase specifications, not safety performance standards. These purchase specifications do not address crashworthiness issues or any dynamic crash or impact performance testing – nor do they address equipment or occupant restraint safety or performance, in contrast to the international standards. There is also the Do’s and Dont’s guideline for the transport of children in ambulances,42 but these do not address vehicle design or safety performance Rather, they are practical guidelines to optimize the safety of transporting pediatric patients in ambulances. Improving specific policies (Dispatch, shift length, safety oversight); Interaction with other road users (‘wake effect’ and high density EMS traffic and hospital access road design) – may benefit EMS.

Until the newly approved American Society of Safety Engineers and American National Standards Institute30 fleet vehicle standard (released March 2006) there was no national standard in the US specifically for fleet management that encompassed EMS fleets. The ANSI/ASSE Z 15.1 fleet management standard is a major advance and provides a comprehensive template for the safety oversight and safety management of a fleet of vehicles. This is a most valuable adjunct in addition to EMS specific safe practices such as safe driving practice, coming to a full stop at red lights, stop signs, and requiring EVOC training.

TRANSPORTATION SYSTEMS SAFETY INFORMATION Highway Safety Collaboration and Knowledge Transfer The SAFETEA-LU legislation and the October 1, 2007 State Strategic Highway

Safety Plans – which require EMS input and integration are an excellent opportunity for facilitation of transportation systems safety knowledge transfer for EMS. Additionally active involvement at a research level for EMS transportation issues at the Transportation Research Board provides for a unique opportunity for EMS to rapidly enhance familiarity with transportation systems a safety engineering and approaches. In a valuable

Accessing EMS Safety Information One of the true challenges to optimizing ground ambulance transport safety is

accessing safety information that is reliable and objective. Additionally, understanding and interpreting transportation safety technical and systems engineering information is outside the purview of most EMS practitioners background, expertise and training. This is a complex, technical and very multidisciplinary field, much of the relevant technical information and peer reviewed literature is in the transportation, engineering, safety and other non-EMS literature9,12. This makes it very difficult for EMS practitioners to keep abreast of current developments addressing ambulance transport safety.

To address this in part, publications and presentations relating to ground transport safety at scientific meetings are helpful. It is important that the sources represented are of information that is objective and data based in the appropriate safety disciplines. Specific Safety Summits, such as those established within the air medical discipline43 are major steps forward. Modeling initiatives such as this for ground transport, with representation from the different disciplines and infrastructure relating to ground transport safety (such as engineering and automotive safety and crashworthiness) would be an important and valuable approach. A regular biennial or twice decade summit to bring together ground and air ambulance transport safety could provide for those involved in fleet management an opportunity to hear the latest in safety practice and management developments. This will also provide an environment which facilitates the translation of the safety practices in the aviation environment to ground transport.

SUMMARY In contrast to the safety culture and the comprehensive safety oversight of the

commercial vehicle industry such as the bus and truck and also air ambulance transport, the ground ambulance transport environment - whilst having recently been clearly described as having serious safety failures - is lacking in both safety standards

and safety oversight. There is a need for a systems engineering approach to bridge the diverse disciplines that are part of the EMS transport environment and to address the risks and hazards involved in EMS transport, and have the knowledge and resources to minimize these hazards and optimize safety both with design and practice aspects and also policy.

There are simple solutions that are available now to address technology, practice and policy as well as optimized design. Use of technologies such as the electronic driver monitoring and feedback devices to optimize safe driving and vehicle handling has been demonstrated to be highly effective, as well as more comprehensive integration of EMS with transportation and highway safety infrastructure more generally.

The new Z15 standard is a valuable tool in designing and maintaining a transportation safety program, culture and safety oversight for the ground ambulance component for patient transport systems. Additionally the SAFETEA-LU legislation should create an environment to facilitate knowledge transfer between transport and highway safety and EMS practitioners.

The findings of limited research conducted to date suggest EMS transportation safety is in need of urgent focus and has been left behind commercial truck and bus safety. EMS transport safety is a unique gap in the standards, oversight and coordination of the transport system. A synthesis of the research conducted to date that applies to or could be applied to this field has potential for substantively enhancing EMS transport safety.

© Levick, Nadine, 2009

УДК 614.8 Oona Scotti Researcher Institut pour la Radioprotection Eml: et la Surete Nucleaire (IRSN) 77-83 Avenue du General de Gaulle B.P. 17 92262 Fontenay-aux-Roses

THE CRITICAL ISSUE OF SAFETY

КРИТИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМА БЕЗОПАСНОСТИ

The much-heralded renaissance of nuclear power will fail unless the public can

be convinced that all plants, worldwide, are safe. Films do not often cause diplomatic incidents. But in November last year the

Czech Republic’s ambassador to Austria protested against “The First Day”, a fictional account of the aftermath of a nuclear accident at Dukovany, a real-life Czech plant near Austria’s border. Austria voted in 1978 to ban nuclear power, and its public-service broadcaster showed the film to celebrate the 30th anniversary of the referendum. Not only is the Czech plant portrayed as a menace to Austrians, but the Czech authorities withhold vital information from their neighbours after the accident.

Austria’s long-standing fear of the atomic plants over the border demonstrates why nuclear safety is an international matter. After the accident at Chernobyl in 1986, which was caused by operator mistakes and which spread radiation beyond Ukraine across swathes of Europe, the International Atomic Energy Agency (IAEA) called for more global co-operation on safety. It introduced a Convention on Nuclear Safety and an improved set of safety standards. The nuclear-energy industry, fearing for its survival, also formed the World Association of Nuclear Operators (WANO), a system of “peer review” under which utility companies that belong inspect each other’s nuclear plants and exchange safety information. Both the IAEA and WANO standards are voluntary.

Whether through luck or because of improving standards, the nuclear industry has had a better safety record since Chernobyl. The design and monitoring of many reactors has improved. There have been plenty of leaks and other safety incidents, including several in Japan and a serious near-miss at an American plant in 2002, but no known big accidents resulting in deaths. Meanwhile, governments worried about climate change and energy security have noted that nuclear plants emit no carbon dioxide and the raw material for their fuel, uranium ore, can be supplied by friendly, reputable places like Australia.

That, and the recent spike in oil and gas prices, has prompted many governments to look again at nuclear power. In February Italy and Sweden announced plans to start building plants again. Italians had voted to ditch nuclear power a year after Chernobyl; Swedes did the same in 1980, a year after the smaller accident at Three Mile Island in Pennsylvania. American power companies may start building reactors again by the end of this year. Most of the 40 or so plants now under construction are

in Asia (many in China) or Russia, but countries in Latin America, the Middle East and Africa are also either building or planning reactors. Among those contemplating building their first ones are Turkey, the United Arab Emirates, Indonesia and Belarus.

Yet public fears about the safety of nuclear power could still derail its revival, at least in richer, democratic nations. In many countries, majorities oppose building new reactors. People fear nuclear accidents, terrorist attacks, the long-term risks of storing radioactive waste and of nuclear fuel being diverted to build weapons. So far, no country has succeeded in building a permanent geological repository for high-level nuclear waste, and only Finland has secured public acceptance for a site.

Concern about climate change has softened opposition a little. According to a poll by the European Commission last year, 44% of people in the European Union now broadly support nuclear energy, up from 37% in 2005; and 45% oppose it, down from 55%. However, in 2007, when the pollsters posed a more detailed question that explained the environmental benefits and safety risks of nuclear power, 61% said its share of the energy market should be cut. In America, too, says Eugene Rosa of Washington State University, everything depends on the question. About 80% of Americans say they think nuclear power will be “an important future source of energy”. But when a Gallup survey in 2007 asked whether people were in favour of expanding the use of nuclear energy, 50% were in favour and 46% were still against.

The extent to which public opposition can block or reverse the building of new nuclear plants will vary between countries. Luis Echávarri, director-general of the OECD’s Nuclear Energy Agency (NEA), says such plants must survive changes of government and thus require “a solid political and social base”. The simplest course would be to build new reactors at existing nuclear sites—in America, 14 of the 21 applications to start building are for existing sites, where permission is easier.

Developing-country governments are less likely to care whether the public backs the expansion of nuclear power. China has 11 nuclear-power reactors already and plans another 20. Companies from the rich world—such as France’s Areva and America’s GE—will find it far easier to build nuclear power plants in the developing world than at home.

Another big accident anywhere could still halt nuclear-energy programmes around the world. The industry’s safety record since Chernobyl means there is a danger of complacency, says Philippe Jamet of the IAEA. So steps must be taken to ensure that less-developed countries run their reactors safely. Last year France created an agency to help newcomers design nuclear laws and set up independent regulators. Some wonder if China’s rapid expansion in nuclear power is being achieved with proper levels of safety. Its regulator may have all the right intentions but it is said to lack resources and enforcement capability. There is also a looming shortage of qualified nuclear engineers, after the three-decade hiatus in building new plants.

Should the IAEA’s safety rules stay voluntary? The agency’s experts are invited in to look at nuclear reactors around the world and, as a United Nations body with the Security Council’s ear, its visits are more feared than those of WANO. But governments decide which plants to show, and when. In November last year the European Commission proposed making the IAEA’s safety rules legally binding

throughout the European Union. It hopes other regional blocks, such as those of South-East Asia and South America, will follow suit.

Making IAEA standards compulsory everywhere may be hard to achieve. “But it will become increasingly difficult for a country not to invite a peer safety review,” says the agency’s Mr Jamet. WANO is considering making peer review compulsory for each new plant opened by one of its members. An important question is how increased competition among nuclear-energy firms will affect co-operation on safety, says Pierre Gadonneix, the boss of EDF of France, the world’s largest operator of nuclear plants. Nevertheless, he says, “We are sure that transparency and sharing of information on safety will survive in a newly competitive environment.”

A new reactor being built at Olkiluoto in Finland is one of only two under construction in western Europe. It has become a byword for spiralling costs and delays. But the Finnish experience is exemplary in other ways, argues William Nuttall of Cambridge University: the government gave the local community a large say in choosing the site of a radioactive-waste depository at Olkiluoto. Switzerland and Canada have taken a similarly democratic approach to nuclear power.

This is a welcome contrast to the secrecy that characterised much of the nuclear industry’s interaction with the public in the past. In some countries that secrecy stemmed from the military uses of nuclear fission. But the legacy of Chernobyl and other accidents has changed that. If the industry is to thrive, safety needs to be paramount, wherever new reactors are built.

© Oona SCOTTI, 2009

УДК 614.8 Luis Leerm International Atomic Energy Agency. United Nations PlazaRoom DC-1-1155New York, NY 10017 USA

NUCLEAR SAFETY ASPECTS (CHERNOBYL CASE)

АСПЕКТЫ ЯДЕРНОЙ БЕЗОПАСНОСТИ (ЧЕРНОБЫЛЬ)

Causes of the accident The events which led to the accident in Unit 4 of the Chernobyl nuclear power

plant on 26 April 1986 have been investigated by many teams of scientists over the past ten years. Although there are still some gaps in knowledge relating to details of some phenomena involved in the accident, the knowledge acquired is sufficient to identify the causes and to take effective measures to prevent a repetition of such an event.

From today's viewpoint the main causes of the accident can be summarized as follows:

− Severe deficiencies in the reactor's physical design and in the design of the shutdown facilities;

− High positive void effect during operational conditions with high burn-up; − Positive scram effect under conditions of the reactor before the accident; − Failure to incorporate the operating reactivity margin (ORM) into reactor

protection; − Lack of safety culture in the responsible organizations leading to the

inability to remedy important weaknesses, even though they had been known long before the accident;

− An insufficiently reasoned and examined test programme with respect to technical safety;

− Violation of operating procedures; − Operation and operating equipment imposing undue requirements on the

responsible staff; − Insufficient protection against accidents beyond the design basis. The safety of RBMKs There is broad agreement that the original design of the RBMK core and

shutdown system had severe deficiencies. This holds for all generations of RBMK plants. Between 1987 and 1991, a first stage of safety upgrading was performed for all RBMK units addressing the most serious problems in this area. The void reactivity effect has been reduced by installing 80-90 additional absorbers and by increasing the operative reactivity margin up to 43-45 manual control rods, and by increasing the fuel enrichment to 2.4 %.

The efficiency of the scram system has been increased by elimination of water columns; increasing the number of bottom control rods driven in the core together with the upper rods after trip signals; the speed of rod insertion; a new fast-acting shutdown system; and additional signals for the control and safety system.

Organization and operation has been strengthened by more frequent computation and display of the operative reactivity margin; and improved operating rules and procedures. Progress has also been achieved in further areas, such as installation of remote shutdown stations, non-destructive testing and training of personnel (simulator). The realization of these measures varies from plant to plant.

There remain issues beyond the scope of the first stage of upgrading which require further attention. These needs largely depend on the different stages of RBMK development.

There is no doubt that significant improvements were achieved regarding the safety deficiencies relevant for the Chernobyl accident. For other safety issues, safety upgrading is under way or planned. The realization of this second stage of upgrading continues to encounter major financial difficulties. That may be characterized as an important if not the main current problem for RBMK safety.

Remaining problems of RBMKs. The analysis performed so far shows that, from a technical point of view, the known safety deficiencies of second and third generation RBMKs could be overcome in a way broadly consistent with the defense-in-depth concept. Many of the steps to be taken have been already defined and internationally agreed.

The practicability of backfitting first generation RBMKs raises further questions in addition to the issues relevant for the second and third generations of the plant. There have been significant doubts in Western countries about the feasibility and the cost effectiveness of backfits. However, from today's perspective it must be recognized that the existing upgrading programmes address most safety concerns. They include the backfitting of essential safety features such as control and protection systems, emergency core cooling systems, and partial confinement. It is evident that they will lead to significant improvements even if they will not always reproduce the technical solutions implemented in the new RBMK plants. Where "classical" approaches are difficult to implement, they often rely on compensating solutions.

Particular problems at Chernobyl Most of the above considerations on RBMK safety also hold for the Chernobyl

plant. Nevertheless, the situation at Chernobyl is a particular one as there exists a range of site specific problems. These problems concern both the safety of the remaining units and the accident consequences.

Although there are plans to shut down the Chernobyl reactors in the near future, programmes for upgrading them, that have been agreed internationally, should be implemented to ensure safety during their remaining lifetime.

For the consequences of the accident, concerns focus on the sarcophagus built around the destroyed reactor, on the radioactive material contained inside the sarcophagus, and on the radioactive material buried on the site.

The sarcophagus. The possible instability of the sarcophagus is a significant problem. The concern is mostly related to the fact that essential supports of the main

construction had to be built by remote control without fixings such as welding and bolt connections. As a consequence, there is considerable uncertainty regarding the resistance to potential internal and external impacts. This relates above all to the withstanding of loads due to external burden or impact, such as loads due to wind, snow, or earthquake, for example. There is broad agreement that the risk of a partial or total collapse during the initially projected design lifetime of the sarcophagus of about 30 years is not negligible if no countermeasures are taken.

Even in the worst case of a complete collapse, widespread effects are not to be expected. Nevertheless, the stabilization of the sarcophagus is an issue of high priority.

Water entering the sarcophagus is another significant safety issue. The presence of water stimulates the disintegration of fuel masses into dust and degradation of building structures by corrosion, and can increase the reactivity of fuel masses. Regarding the risk of groundwater contamination, the existence of water in the sarcophagus bears some risk in the long term. However, this risk is assumed to be much smaller than that from contact of water with the radioactive material buried in the ground outside the sarcophagus.

Possibilities of recriticality have been widely investigated. It has been found that the sarcophagus is currently safe from a criticality point of view. Nevertheless, it cannot completely be excluded that there exist configurations of fuel masses inside the sarcophagus which could reach a critical state when in contact with water. However, even if this could lead to significant radiation fields inside the sarcophagus, neither large off-site releases nor mechanical effects would have to be apprehended in such an event. The impact on the operating personnel of the other units should also be clarified.

Another specific issue for the Chernobyl plant is the possible implications for safety of the proximity of the sarcophagus and the destroyed reactor to the adjoining operating Unit 3. The risks are generally assumed to be low; however, the issue needs further investigation. (Note: Opinions differ widely about the significance of the risk of an accident in Chernobyl Unit 3 caused by a collapse of the sarcophagus. More detailed investigations of this issue are required.)

Other site-specific problems Further site-specific problems relate to the contamination, in particular to the

radioactive material buried at the site. The type and extent of the contamination are well known by measurements. Although the local dose rate is considerably high, most areas are accessible. The provisional depositories of highly radioactive material, such as nuclear fuel ejected out of the reactor during the accident, however, represent an obstacle for construction and reconstruction measures. Furthermore, radioactive substances get into the groundwater there. At present the contamination is still low. In the long term there is, however, a considerable risk, and an orderly disposal of the provisional depositories is absolutely required.

Step-by-step site restoration Given the scale of the problems to be solved at Chernobyl, it is evident that

major long-term efforts are needed. The stability of the sarcophagus must be ensured,

the destroyed reactor permanently secured, the wastes disposed of, and the site reconstructed. This will require substantial resources.

There is a broad agreement that these problems call for an integrated approach divided into suitable steps. This approach should be based on realistic targets which take into account the radiological conditions at the site and appropriate safety and waste disposal priorities. It should begin with a stabilization of the existing sarcophagus. That stabilization could significantly reduce the risk of a collapse of the shelter and provide time for a careful reflection and planning of further measures, such as the construction of a new encasement and waste management. This would include the recovery or partial recovery of fuel masses inside the sarcophagus, and the disposal of radioactive material buried on the site.

© Luis Leerm, 2009

УДК 528.9 Артюшенко Е.Б. СГГА, Новосибирск

К ВОПРОСУ ПОВЕДЕНИЯ РУСЛОВОГО ПОТОКА В УСЛОВИЯХ ПАВОДКА

Artushenko E.B. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

REVISITED STREAMFLOW BEHAVIOR IN THE CONDITIONS OF FLOOD

Offers a method of the streamflow modelling in the conditions of flood on base

of the wave energy balance. Describes factors determining water’s behavior in the flood conditions.

Нами представляется попытка моделирования поведения руслового потока в условиях паводка, так называемый «гидравлический прыжок». Процесс моделирования начинается с постановки задачи и изучения физической природы моделируемого явления.

РЕКИ ПРЕДСТАВЛЯЮТ СОБОЙ ПОСТОЯННЫЕ ВОДНЫЕ ПОТОКИ. Каждый поток в силу своей турбулентности стремится придать руслу такой уклон, при котором не происходит ни эрозии, ни аккумуляции. Турбулентное движение представляет собой такой тип движения, при котором в каждой точке потока струи воды непрерывно меняют свое направление, а скорость течения от нуля на дне быстро возрастают к поверхности. Но у самой поверхности происходит некоторое замедление скорости движения воды. Наибольшая скорость течения реки наблюдается в местах наибольшего углубления русла, причем на изгибах русла наибольшая скорость течения будет у вогнутого берега, а на прямолинейных участках – в средней части русла. Для характеристики распределения скоростей в пределах живого русла реки применяют линии одинаковых скоростей движения – изотахи. При ветре, дующем навстречу водному потоку скорость течения будет максимальной не на поверхности, а на некоторой глубине, так как сказывается сила трения воздуха о водную массу.

Средняя скорость течения воды в русле вычисляется по формуле Шези: v ср.= с √ R ∗ i, где c – скоростной коэффициент, зависящий от степени шероховатости

русла и величины гидравлического радиуса; R – гидравлический радиус, который практически принимают равным

средней глубине реки; i – уклон поверхности воды в реке. Величина скоростного коэффициента c также вычисляется по формуле

академика Н.Н. Павловского, используя коэффициент шероховатости n из

эмпирических наблюдений и переменный показатель степени y , который вычисляется по упрощенным формулам:

c = 1/n ∗ R. При R < 1 м y ≈ 1, 5√n При R > 1 м y ≈ 1, 3√n . Значение коэффициента шероховатости n получают из таблицы М.Ф.

Срибного.

Таблица 1

Характеристика русла 1/n n

Русла больших и средних рек различного типа 30 0,033 Сравнительно чистые русла равнинных рек, не очень извилистые

25 0,040

Русла больших и средних рек значительно засоренные, извилистые и частично заросшие

20 0,050

И т. д. При появлении на пути следования воды препятствия происходит

гидравлический удар. Причем, сила гидравлического удара прямо пропорциональна квадрату скорости течения. Скорость течения зависит от уклона i поверхности потока, поэтому при увеличении уклона в два раза сила гидравлического удара возрастает в четыре раза. Если прикрепить неподвижную пластину перпендикулярно движению воды, то сила гидравлического удара выражается формулой:

P = 1000 *F*v /g ≈ 102* F*v (кг), где F – площадь пластины в м ; v – средняя скорость потока в м/сек ; g – ускорение силы тяжести , равное 9,81 м/сек . Кроме движения воды по уклону в каждом водном потоке имеются токи,

обусловленные центробежной силой и воздействием ускорения Кориолиса. Вследствие действия центробежной силы F горизонт воды в реке

повышается у вогнутого берега и понижается у выпуклого. При этом величина угла наклона поверхности воды определяется как отношение центробежной силы к силе тяжести:

tg α = mv /R : mg ≈ v /Rg. Например, если v = 2 м/сек, R = 100м , то tg α = 1,004. И при ширине русла

в 50 м превышение горизонта воды у вогнутого берега по сравнению с противоположным 0,2 м. Эти поперечные циркуляционные течения, складываясь с продольным течением русла, превращаются в винтообразные течения.

Кроме циркуляционных течений, в руслах рек при определенных условиях возникают вращательные движения воды, длительное время сохраняющие величину скорости и занимающие устойчивое положение в русле. Вихревое движение воды с вертикальной осью называется суводь и возникает в местах

резкого изменения скорости водного потока. Причиной их образования является береговой выступ, вследствие чего ниже по течению реки образуется понижение уровня воды в реке. Создается постоянное вращательное движение воды, которое у правого берега совершается по часовой стрелке, а у левого – против часовой. Валец представляет собой вихрь в русле реки с горизонтальной осью, ориентированной примерно перпендикулярно направлению течения реки. Образование вальца связано с наличием на дне реки возвышенностей (заструг), поэтому струи воды резко срываются с гребня и захватывают массы воды, находящиеся ниже по течению – возникает устойчивое вихреобразное движение струй воды, направленное навстречу основному течению воды в реке.

Итак, мы выяснили, сто поведение водного потока в русле зависит от следующих основных факторов:

1. Скорость потока. 2. Уклон поверхности воды. 3. Шероховатость дна русла. 4. Центробежная сила и сила Кориолиса. 5. Изрезанность берегов и дна русла. Резкое увеличение уровня воды в озерах и реках – не редкое явление.

Поэтому прогнозирование этих явлений носит важную государственную проблему. При резком увеличении ординаты свободной поверхности Z(x,t) возникает «гидравлический прыжок» или «ударная волна», рассчитать скорость которого D можно из закона сохранения масс:

D = [q2 – q1] / [(BZ)1 – (BZ)2], где q2 – объемный расход воды после прыжка; q1 – объемный расход воды до прыжка; B – ширина свободной поверхности потока. Нами практически рассчитана скорость гидравлического прыжка на р.

Енисей в районе Дивногорск – Овсянка при поднятии воды 0,5 м и средней глубине реки 3м с использованием топографической карты 1 : 200 000. При этом скорость движения воды составляет 0,003 м/сек. Нетрудно спрогнозировать поведение поведение массы воды при прорыве плотины высотой 100 м. При этом примерная скорость движения паводковых вод составит 3 м/ сек.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Подобедов Н.С. Общая физическая география и геоморфология. – М.: Недра, 1964.

2. Коробейников В.П. Математическое моделирование катастрофических явлений природы. – М.: Знание, 1986.

© Е.Б. Артюшенко, 2009

УДК 614.87 Десятков Б.М., Бородулин А.И., Котлярова С.С., Лаптева Н.А., Шабанов А.Н. ФГУН «Вектор» Роспотребнадзора, Кольцово, Новосибирская область

РАЗРАБОТКИ ГНЦ ВБ «ВЕКТОР» В ОБЛАСТИ МОДЕЛИРОВАНИЯ РАСПРОСТРАНЕНИЯ ГАЗОВЫХ И АЭРОЗОЛЬНЫХ ПРИМЕСЕЙ В АТМОСФЕРЕ

Desyatkov B.M., Borodulin A.I., Kotlyarova S.S., Lapteva N.A., Shabanov A.N. Federal State Institution of Science «Vektor» of Russian Agency for Health and Consumer Rights, Koltsovo, Novosibirsk district

DEVELOPMENTS OF THE STATE SCIENTIFIC CENTRE OF VIROLOGY AND BIOTECHNOLOGY «VEKTOR» IN THE SPHERE OF PROJECTING AND SPREADING OF GASEOUS AND AEROSOL ADMIXTURES IN THE ATMOSPHERE

The article covers a problem of evaluation of chemical and biological harmful

components air-spraying consequences. By solving straight and opposite problems of mathematical model of air-spraying it is possible to define dangerous concentrations of harmful components in urban environment according to number of floors, ground form. Developments of the state scientific centre of virology and biotechnology «Vektor» are used for different objects danger evaluation at «Baikonur», in Ob city and in Novosibirsk.

Нередко природным катастрофам и техногенным авариям сопутствуют выбросы в атмосферу вредных веществ. В связи с этим возникает задача моделирования распространения этих веществ в атмосфере и оценки масштабов загрязнения.

В общем случае математические модели, позволяющие описать процесс распространения атмосферных примесей, описывают два класса задач – «прямые» и «обратные».

В первом случае известны координаты источников примеси, их тип и мощность. По этой информации вычисляют поля концентрации атмосферных загрязнений. Если аэрозоли являются биологически активными, то, зная концентрацию этих аэрозолей в атмосфере, то можно вычислить вероятность инфицирования населения.

Во втором случае координаты источников примеси, их тип и мощность не известны, а имеется информация о концентрации примеси, полученная, как правило, в весьма ограниченном числе точек наблюдения. Используя эти измеренные значения концентрации, можно решить «обратную» задачу – определить упомянутые характеристики неизвестного источника атмосферных примесей. После этого можно решить прямую задачу и определить поле концентрации и масштаб загрязнения.

По своей сути решение «прямых» задач позволяет провести анализ различных сценариев развития событий, связанных с выбросом в атмосферу вредных веществ. После определения полей концентрации примеси можно оценить потенциальный ущерб населению и окружающей среде и разработать мероприятия по ликвидации последствий выбросов в атмосферу вредных примесей.

Методы решения обратных задач позволяют найти неизвестный источник примесей и определить его характеристики. Таковым источником может быть промышленное предприятие, совершившее несанкционированный выброс в атмосферу вредных веществ; неизвестный источник природного происхождения; скрытый источник, используемый при террористическом акте.

Разработанные в ГНЦ ВБ «Вектор» методы описания рассеяния атмосферных примесей адаптированы для применения в пределах г. Новосибирска и его ближайших окрестностей. Ряд важных результатов был получен в процессе выполнения тем Госзаказа и проектов Международного Научно-Технического Центра. Многие разработки по своей сути являются уникальными и по практической направленности соответствуют самым высоким требованиям к уровню решения прикладных экологических задач.

Наши разработки, основанные на использовании современных методов решения системы дифференциальных уравнений пограничного слоя атмосферы, в первую очередь адаптированы на описание распространения вредных атмосферных примесей над реальным сложным рельефом местности с учетом городской застройки различной этажности, лесных массивов, водоемов, изменяющихся метеорологических условий и множество других факторов, которые не учитывались ранее при анализе аварийных ситуаций.

Существенным отличием наших подходов от традиционно используемых является углубленное статистическое описание процесса распространения вредных атмосферных примесей. Так, например, впервые стало возможным определение следующих характеристик:

− Вычисление вероятности превышения концентрацией вредных примесей предельно допустимых значений.

− Вычисление среднего значения и дисперсии площадей, в пределах которых концентрация вредных примесей превосходит предельно допустимые значения.

− Вычисление статистических характеристик допустимого времени пребывания населения в зараженных зонах.

− Вычисление времени, в течение которого концентрация вредных примесей превышает предельно допустимые значения.

В этом смысле разработанные нами статистические методы не имеют

мировых аналогов. Нами проведены многочисленные расчеты загрязнения атмосферы города

Новосибирска газовыми и аэрозольными примесями, выброшенными различными промышленными предприятиями [1–7], выполнено тщательное

обоснование метода решения обратных задач, основанного на использовании сопряженного уравнения турбулентной диффузии [8–13].

Разработанные методы моделирования рассеяния атмосферных примесей использовались для принятия градостроительных решений. Были проведены расчеты при планировании застройки микрорайона г. Обь. Полученные результаты позволили обосновать вариант с минимальным уровнем загрязнения микрорайона выхлопами автотранспорта от автомагистрали Новосибирск – аэропорт Толмачево и избежать неоправданных затрат на возведение защитного экрана [14].

Разработаны программы и выполнены расчеты по оценке зон загрязнения приземного слоя атмосферы и поверхности земли ракетным топливом при падении отделяющихся частей ракет носителей при пуске ракет с космодрома Байконур [15, 16].

Помимо описанных выше так называемых outdoor задач, в которых моделируются процессы в пограничном слое атмосферы, нами разработаны модели и программы для решения indoor задач, в которых моделируются процессы в закрытых помещениях производственного и культурного назначения.

Для обоснования варианта реконструкции системы вентиляции зрительного зала Новосибирского академического государственного театра оперы и балета были выполнены работы по моделированию циркуляции воздуха в этом зале с вычислением параметров комфортности, включая скорость движения воздуха и его температуру [17]. В работе [17] представлены результаты моделирования циркуляции воздуха в корпусе № 102 ракетно-космической корпорации «Энергия» на космодроме «Байконур». В работе [18] представлены результаты моделирования гипотетического распыла опасных примесей на станции метрополитена. В работе [19] представлены результаты моделирования распространения аэрозолей при вскрытии конверта с опасным для здоровья человека веществом.

Ряд наших разработок оформлены в виде пакетов прикладных программ с удобным набором сервисных функций. Эти пакеты программ предназначены для широкого круга пользователей, занимающихся различными проблемами охраны окружающей среды, но не являющимися специалистами в области моделирования процессов распространения газовых и аэрозольных примесей в атмосфере.

Разработанные в ГНЦ ВБ «Вектор» методы описания рассеяния атмосферных примесей и пакеты прикладных программ могут быть с успехом использованы в интересах служб ГО и МЧС для ликвидации последствий в ситуациях, связанных с выбросом в атмосферу вредных веществ, а также для прогнозирования возможных последствий от чрезвычайных ситуаций, связанных с выбросом в атмосферу вредных веществ.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Бородулин А.И., Десятков Б.М. Моделирование распространения примесей в пограничном слое атмосферы. – 2007.

2. Десятков Б.М., Сарманаев С.Р., Бородулин А.И. Численно-аналитическая модель переноса аэрозолей в термически стратифицированном пограничном слое атмосферы // Оптика атмосферы и океана. – 1996. – Т. 9. – № 6. – С. 815–820.

3. Десятков Б.М., Сарманаев С.Р., Бородулин А.И. Численное моделирование структуры аэрозольных «шапок» над промышленными центрами // Оптика атмосферы и океана. 1998. – Т. 11. – № 6. – С. 573–580.

4. Десятков Б.М., Бородулин А.И., Сарманаев С.Р. Численное моделирование структуры аэрозольных «шапок» над городом от источников, находящихся вне его пределов // Оптика атмосферы и океана. – Т. 12. – № 7. – 1999. – С. 657–661.

5. Бородулин А.И., Майстренко Г.А., Чалдин Б.М. Статистическое описание процесса турбулентной диффузии аэрозолей в атмосфере. Метод и приложения. – Новосибирск: Издательство Новосибирского университета, 1992. – 124 с.

6. Бородулин А.И., Десятков Б.М., Сарманаев С.Р. Статистический метод описания переноса аэрозолей в термически стратифицированном пограничном слое атмосферы // Оптика атмосферы и океана. – 1996. – Т. 9. – № 6. – С. 821–826.

7. Шлычков В.А., Бородулин А.И., Десятков Б.М. Численное моделирование циркуляции воздуха и переноса примеси в городских условиях с явным учетом ландшафта // Оптика атмосферы и океана. – 2006. – Т. 19. – № 6. – С. 552–556.

8. Десятков Б.М., Сарманаев С.Р., Бородулин А.И., Котлярова С.С., Селегей В.В. Определение некоторых характеристик источника аэрозольных примесей путем решения обратной задачи их распространения в атмосфере // Оптика атмосферы и океана. – Т. 12. – № 2. – 1999. – С. 136–139.

9. Десятков Б.М., Сарманаев С.Р., Бородулин А.И., Котлярова С.С. Обратная задача определения дисперсии мощности атмосферного источника аэрозольных примесей // Оптика атмосферы и океана. – 1999. – Т. 12. – № 8. – С. 751–752.

10. Бородулин А.И., Десятков Б.М., Сарманаев С.Р., Лаптева Н.А. Определение мощностей ансамбля точечных стационарных источников атмосферных примесей методом максимального правдоподобия. // Оптика атмосферы и океана. – 2000. – Т. 13. – № 6–7. – С. 667–672.

11. Сарманаев С.Р., Десятков Б.М., Бородулин А.И., Котлярова С.С. Определение параметров многоточечного источника аэрозольных примесей путем решения обратной задачи // Оптика атмосферы и океана. – 2000. – Т. 13. – № 9. – С. 875–878.

12. Десятков Б.М., Сарманаев С.Р., Бородулин А.И., Котлярова С.С. Учет разброса измеренных значений концентрации в задачах поиска скрытых источников аэрозольных загрязнений атмосферы // Оптика атмосферы и океана. – 2003. – Т. 16. – № 8. – С. 761–764.

13. Бородулин А.И., Десятков Б.М., Котлярова С.С., Лаптева Н.А., Сарманаев С.Р., Яры-гин А.А. Определение параметров источника атмосферных

загрязнений с помощью мобильных пунктов мониторинга // Оптика атмосферы и океана. – 2003. – Т. 16. – № 8. – С. 765–768.

14. Сарманаев С.Р., Десятков Б.М., Бородулин А.И., Дыха В.А., Мыслин О.Г. Применение методов моделирования рассеяния атмосферных примесей для принятия градостроительных решений // Оптика атмосферы и океана. – 2003. – Т. 16. – № 7. – С. 652–656.

15. Мороков Ю.Н., Климова Е.Г., Ривин Г.С., Бородулин А.И., Десятков Б.М., Сарманаев С.Р., Зыков С.В. Моделирование загрязнения поверхности земли ракетным топливом // Оптика атмосферы и океана. – 2004. – Т. 17. – № 9. – С. 769–773.

16. Климова Е.Г., Мороков Ю.Н., Ривин Г.С., Бородулин А.И., Десятков Б.М. Зыков С.В., Игнатов Р.Ю., Рубинштейн К.Г. Математическая оценка зон загрязнения приземного слоя атмосферы и поверхности земли ракетным топливом при падении отделяющихся частей ракет носителей // Оптика атмосферы и океана. – 2005. – Т. 18. – № 5–6. – С. 525–529.

17. Сарманаев С.Р., Десятков Б.М., Бородулин А.И., Ярыгин А.А. Описание пакета прикладных программ для моделирования микроклимата внутри помещений // Сибирский журнал индустриальной математики. – 2003. – Т. 7. – № 4 (16). – С. 94–110.

18. Бородулин А.И., Десятков Б.М., Ставский Е.А., Сергеев А.Н., Лаптева Н.А., Михеев В.Н., Шабанов А.Н. Модель для оценки последствий распыла опасных примесей на станции метрополитена // Безопасность жизнедеятельности. – 2007. – № 11. – С. 28–32.

19. Б.М. Десятков, А.И. Бородулин, Е.А. Ставский и др. Математическое моделирование распространения опасных примесей в закрытом помещении // Химическая и биологическая безопасность (в печати).

© Б.М. Десятков, А.И. Бородулин, С.С. Котлярова, Н.А. Лаптева, А.Н.

Шабанов, 2009

УДК 614.8.084 528.48:69 Клебча М.В., Дзюбина Д.С. СГГА, Новосибирск

ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ БЕЗОПАСНОСТИ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ

Klebcha M.V., Dzubina D.S. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

TASKS OF SAFETY CONTROL OVER THE SPATIAL-TEMPORAL CONDITION OF TECHNICAL SYSTEMS

Describes the risk assessment of spatial-temporal condition of technical means. Пространственно-временное состояние (ПВС) технических систем (ТС)

относительно некоторой неизменной системы отсчёта характеризуется их формой, размерами и положением в пространстве, как функциями времени. Причины многих техногенных катастроф разнообразны, но их надёжными предвестниками служат изменения ПВС ТС, анализируя которые можно предвидеть и оценивать риск перехода ТС из безопасного состояния в опасное и выявлять физические причины такого перехода и принимать меры по их предупреждению.

В задачах определения опасности состояния ТС мы сталкиваемся с проблемами, обусловленными необъяснимостью, непредсказуемостью, неожиданностью состояния и поведения ТС. Эти проблемы возникают как вследствие недостатка и низкого качества исходной информации о поведении систем, так и вследствие отсутствием знаний об их поведении. Для разрешения этих проблем требуется объединять усилия специалистов различных профилей, унифицировать и согласовать разнообразную конкретную информацию, планировать и реализовать изменения необходимые для устранения неопределённости, применяя экспериментальные, эмпирические и строгие математические методы, а так же и неформальные эвристические процедуры, основанные на опыте и интуиции человека. Все перечисленные действия объединяются в одном определении «системно-целевой подход».

Системно-целевой подход предназначен для разрешения проблем, возникающих при изучении, проектировании и управлении сложными системами в условиях неполноты информации и ограниченности ресурсов. Содержание системно-целевого подхода составляют две основные процедуры познания и преобразования мира: системный анализ и системный синтез. Эти две процедуры взаимосвязаны и дополняют друг друга. На этапе системного анализа сложная система расчленяется на более простые части,

устанавливаются отношения и взаимосвязи между ними и внешней средой, определяется структура системы и выясняется, каким образом система достигает своих целей. На этапе системного синтеза определяют, из каких частей может состоять система, как эти части взаимодействуют между собой и с внешней средой и каковы должны быть функции частей, чтобы система функционировала надлежащим образом и воспроизводила нужный результат.

Традиционно ПВС системы определяется по координатам конечного числа контрольных геодезических точек, получаемых из обработки повторных циклов геодезических измерений, выполненных в фиксированные моменты времени. Например, пространственно-временными характеристиками состояния ТС могут служить координаты контрольных точек сооружения, расстояния между ними, углы между направлениями векторов, связанных с контрольными точками, уравнения линий и поверхностей, описывающих форму сооружения или его частей, площади частей поверхности сооружения и другие функции, определенные на множестве контрольных точек. Целенаправленное объединение этих характеристик в систему определяет пространственно-временное состояние сооружения. По этим данным определяется математическая модель ПВС ТС в виде некоторой фазовой траектории в фазовом пространстве [1, 2, 3]. Однако риск появления опасности при этом явно не оценивается.

Как известно, риск – это случайная величина, которая в полной мере описывается своей функцией распределения. Каждой точке фазового пространства ПВС соответствует некоторая функция распределения риска и, следовательно, все задачи оценки риска в этом случае сводятся к задаче определения функции распределения риска при заданном ПВС ТС [4, 5].

Для определённости предположим, что система находится в некотором известном состоянии и требуется определить функцию распределения риска, соответствующую этому состоянию. Эта функция будет определена, если будет известны значения риска и вероятности этих значений. Значения риска могут быть выражены в различных именованных единицах, мы же будем выражать их в некоторых условных показателях. Чтобы определить риск необходимо прогнозировать пути перехода из исходного заданного состояния в возможное конечное состояние и оценить значение риска на этих путях и вероятность реализации каждого пути. Представим описанную ситуацию графически (рис. 1).

Рис. 1. Граф состояний системы и пути перехода из исходного заданного

состояния в возможное конечное состояние

На дугах графа в виде дроби a/b заданы: a – вероятность перехода из

состояния i в состояние j; b – мера опасности для такого перехода, выраженная в условных единицах. Нетрудно подсчитать все возможные пути перехода из состояния 1 в состояние 10 и вычислить соответствующие меру опасности перехода и вероятность реализации перехода. Результаты вычислений приведены в табл. 1.

Таблица 1. Функции распределения риска

Путь Вероятность Рi Ресурс Ri

4 0,009 10,7 7 0,018 11,5 5 0,006 12,3 8 0,042 12,3 6 0,015 12,7 1 0,060 16,1 14 0,105 17,3 2 0,042 17,7 9 0,032 18,3 3 0,098 18,5 13 0,25 18,5 10 0,076 19,1 11 0,075 19,5 12 0,175 20,3

Рис. 2. График эмпирической дифференциальной функции распределения риска

Каждому состоянию системы соответствует своя функция распределения

риска, которая характеризует величину возможных потерь и их вероятность. Таким образом, получена эмпирическая функция распределения риска

пространственно-временного состояния ТС, которая дает возможность для определений безопасных вариантов эволюции состояния ТС.

Рис. 3. График эмпирической интегральной функции распределения риска

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Вовк И.Г. Системный анализ и моделирование пространственно-временного состояния технических систем ГЕО-Сибирь-2008. Т. 3. Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторинг окружающей среды, геоэкология. Ч. 2: Сб. матер. IV Междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибир-20082. 22–24 апреля 2008 г., Новосибирск. – Новосибирск: СГГА, 2008. – 307. – С. 132–135.

2. Вовк И.Г. Оценка состояния техногенных систем по геодезическим данным. ГЕО-Сибирь-2009. Дистанционные методы зондирования Земли и фотограмметрия, мониторино окружающей среды, геоэкология. Ч. 2: Сб. матер. V Междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2009» 22–24 апреля 2009 г., Новосибирск. – Новосибирск: СГГА, 2009.

3. Бугакова Т.Ю., Вовк И.Г., Олейник А.М. Оценка безопасности состояния объектов хранения нефти по геодезическим данным // Известия вузов/ «Нефть и газ». – Тюмень. – № 2. – 2007. – С. 95–99.

4. Вовк И.Г. Безопасность пространственно временного состояния технических систем. Всероссийская конференция «Актуальные проблемы строительной отрасли» (65-я научно-техническая конференция НГАСУ (Сибстрин): тезисы докладов. – Новосибирск: НГАСУ (Сибстрин), 2008. – С. 141 – 143.

5. Вовк И.Г. Оценка техногенного риска и полезности человеко-машинных систем II Всероссийская конференция «Актуальные проблемы строительной отрасли». НГАСУ (Сибстрин): тезисы докладов, 2009. – С. 150–151.

© М.В. Клебча, Д.С. Дзюбина, 2009

УДК 614.8 (571.150) Колобов А.Е. Управление по обеспечению мероприятий в области ГО, ЧС и ПБ в Алтайском крае

РЕАЛИЗАЦИЯ РЕГИОНАЛЬНОЙ ЦЕЛЕВОЙ ПРОГРАММЫ «СНИЖЕНИЕ РИСКОВ И СНИЖЕНИЕ ПОСЛЕДСТВИЙ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА» КАК ФАКТОР ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ НАСЕЛЕНИЯ (НА ПРИМЕРЕ АЛТАЙСКОГО КРАЯ)

Kolobov A.E. Control over actions in the sphere of civil defense, natural disasters liquidation and its consequences in Altay district

REALIZATION OF REGIONAL SPECIAL-PURPOSE PROGRAM «RISKS REDUCTION AND REDUCTION OF NATURAL DISASTERS AND TECHNOGENETICS EMERGENCIES»

Defines the main tasks of the special-purpose regional program up to 2010. The

program deals with risks reduction and reduction of emergencies consequences on base of 2-stages realization process.

В конце 20-го начале 21-го веков проблема защиты населения и территорий при чрезвычайных ситуациях (далее ЧС), а также от опасностей, возникающих при военных действиях или вследствие их, приобрела особую актуальность, Это обусловлено наблюдающимися в целом постоянным ростом количества и масштабов, возникающих ЧС природного и техногенного характера и увеличением в наше время частоты возникновения войн и военных конфликтов.

В Федеральном законе «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» ЧС определяется как «обстановка на определенной территории, сложившаяся в результате аварии, опасного природного явления, катастрофы, стихийного или иного бедствия, которые могут повлечь или повлекли за собой человеческие жертвы, ущерб здоровью людей или окружающей природной среде, значительные материальные потери и нарушения условий жизнедеятельности людей».

К числу основных факторов, усиливающих риск возникновения ЧС, относятся:

− Продолжающаяся и обостряющаяся в условиях уже поделенного мира борьба за зоны влияния, рынки сбыта, территориальные притязания, особенно в условиях разразившегося мирового финансово-экономического кризиса;

− Научно-технический прогресс, который не только способствует повышению производительности и улучшению условий труда, росту материального благосостояния и интеллектуального потенциала общества, но и приводит к возрастанию риска аварий больших технических систем, что обуславливается увеличением числа и сложности последних, ростом единичных мощностей агрегатов на промышленных и энергетических объектах, их территориальной концентрацией;

− Прогрессирующая урбанизация территорий, увеличение плотности населения Земли и, как следствие, растущие последствия антропогенного воздействия, в том числе глобальное изменение климата на планете и т. д.

При этом как ЧС, так и войны нередко сопровождаются огромными

людскими и материальными потерями, тяжелыми экономическими, социальными и экологическими последствиями, для ликвидации которых достаточно часто нужны усилия всей страны, а в ряде случаев помощь международного сообщества. В связи с этим вопросы защиты населения и территорий при ЧС природного, техногенного и военного характера сегодня почти во всем мире возведены в ранг государственной политики.

Значительный рост в последние десятилетия количества XX века возникающих ЧС остро поставил вопрос об усилении внимания к защите населения и территорий страны в мирное время. Уроки Чернобыльской катастрофы (1986 г.) подвели Россию к пониманию необходимости решения вопросов предотвращения и ликвидации ЧС, защиты населения и территорий при их возникновении на государственном уровне. Трагедия землетрясения в Армении (1988г.) заставила форсировать принятие решения по данному вопросу.

В связи с этим в 1990 году в целях радикального улучшения работы по защите населения и территорий в России при ЧС мирного и военного времени, придания этой работе общенациональной значимости, возведения ее на уровень государственной политики был создан специальный федеральный орган исполнительной власти – Российский корпус спасателей на правах государственного комитета, который после ряда преобразований (1994г.) превратился в Министерство Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий (далее МЧС России).

В 1992 году была создана Российская система предупреждения и действий в чрезвычайных ситуациях (далее РСЧС), которая предназначена для реализации государственной политики в области защиты населения и территорий от ЧС. Как показал опыт ее функционирования, РСЧС способна в современных условиях достаточно эффективно противостоять потенциальным опасностям и непосредственным угрозам природного и техногенного характера.

Безусловно, системы защиты населения и территорий не могут носить застывший, неизменный характер. Со временем меняется характер угроз, условия жизни общества, реальные экономические и технические возможности государства, что, соответственно, приводит к изменению систем обеспечения

безопасности и защиты человека. Так одним из важных достижений в этом направлении стала научная разработка проблемы снижения рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. На федеральном и на региональном уровнях эта проблема реализуется в целевых программах.

В Алтайском крае сегодня основные усилия Администрации края, Главного управления МЧС России по Алтайскому краю и Управления по обеспечению мероприятий в области гражданской обороны, чрезвычайных ситуаций и пожарной безопасности в Алтайском крае в сфере защиты населения и территорий края от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера сосредоточены на выполнении Краевой целевой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера до 2010 года» (далее КЦП) с общим объемом финансирования 154 млн. 701 тыс. рублей. Программа принята на сессии АКСНД 23 декабря 2004 г. в качестве Закона Алтайского края «Об утверждении краевой целевой программы «Снижение рисков и смягчение последствий чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в Алтайском крае на 2005–2010 годы» и утверждена постановлением Администрации Алтайского края № 521 от 28 декабря 2004 г. КЦП позволит осуществлять на территории края постоянный мониторинг, прогнозировать риски возникновения ЧС и на этой основе своевременно разрабатывать и реализовывать систему мер по предупреждению и ликвидации ЧС, обеспечить гарантированный уровень защиты населения и территорий от ЧС в пределах показателей приемлемого риска.

Основные задачи Программы: − Создание и развитие научно-методической основы управления рисками

возникновения чрезвычайных ситуаций; − Формирование нормативной правовой и методической базы для

обеспечения контроля и нормирования рисков возникновения чрезвычайных ситуаций;

− Разработка экономических механизмов регулирования деятельности по снижению рисков и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций;

− Создание и развитие систем прогнозирования и мониторинга чрезвычайных ситуаций;

− Развитие системы информационного обеспечения управления рисками возникновения чрезвычайных ситуаций, модернизация автоматизированных систем управления, совершенствование систем оповещения населения о чрезвычайных ситуациях;

− Совершенствование материально-технического обеспечения деятельности по снижению рисков и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций;

− Разработка и внедрение передовых технологий и инженерно-технических средств для ликвидации чрезвычайных ситуаций;

− Совершенствование системы подготовки специалистов по управлению рисками возникновения чрезвычайных ситуаций, а также подготовки населения действиям в чрезвычайных ситуациях;

− Совершенствование системы пожарной безопасности Алтайского края. Программа рассчитана на 6 лет, ее реализация планируется в два взаимосвязанных этапа:

− На первом этапе (2005–2007 годы) была организована работа по преодолению неблагоприятной тенденции увеличения количества и масштабов последствий чрезвычайных ситуаций в крае. Особое внимание уделялось разработке наиболее эффективных мероприятий по снижению рисков и смягчению последствий аварий и стихийных бедствий. Основные задачи данного этапа выполнены;

− На втором этапе (2008–2010 гг.) Планируется обеспечить практическую реализацию основных мероприятий программы для совершенствования алтайской территориальной подсистемы РСЧС в целях обеспечения гарантированного уровня защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций в пределах показателей приемлемого риска. Предусматривается возможность корректировки мероприятий, осуществляемых на этом этапе реализации программы, на основе анализа полученных на первом этапе результатов и с учётом выделенных объёмов финансирования.

В КЦП для преодоление неблагоприятных тенденций влияния ЧС на безопасность населения и территорий Алтайского края была поставлена

задачи к 2011 году: − Снизить гибель людей при ЧС (на пожарах) на 20 %; − Снизить травматизм людей при ЧС (на пожарах) на 20 %; − Сократить материального ущерба (потерь) от ЧС (от пожаров) на 10 %. Для их решения было осуществлено финансирование мероприятий КЦП: 2005 год – запланировано финансирование на сумму 33 млн. 93 тыс.

рублей, фактически профинансировано 23 млн. 670 тыс. рублей, что составило 71 % от плана;

2006 год – было запланировано финансирование на сумму 26 млн. 205 тыс. рублей, фактически профинансировано 26 млн. 205 тыс. рублей, что составило 100 % от плана;

2007 год – было запланировано финансирование на сумму 25 млн. 866 тыс. рублей, фактически профинансировано 25 млн. 114 тыс. рублей – что составило 97 % от плана;

2008 год – было запланировано финансирование на сумму 22 млн. 100 тыс. рублей, фактически профинансировано 18 млн. 146 тыс. рублей, что составило 82 % от плана;

2009 год – запланировано финансирование на сумму 15 млн. 173 тыс. рублей.

Всего за 2005–2008 годы было запланировано финансирование на сумму 107 млн. 264 тыс. рублей профинансировано 93 млн.135 тысяч рублей – 86,8 % от плана, что дало возможность спланировать и провести комплекс первоочередных мероприятий в области защиты населения и территорий от ЧС. Реализация мероприятий позволила органами местного самоуправления, органам управления ГОЧС обеспечить поддержание требуемой степени готовности органов управления, сил и средств гражданской обороны, муниципальных звеньев Алтайской территориальной подсистемы РСЧС. Все это дало возможность нам не допустить крупномасштабных чрезвычайных ситуаций, снизить количество погибших и травмированных в ЧС, уменьшить материальный ущерб от ЧС, то есть выполнить нашу главную задачу – обеспечить защиту населения и территорий Алтайского края от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в пределах показателей приемлемого риска.

Наглядным примером этого служат следующие данные. Нам удалось к 1 января 2009 года (к 2004 году): снизить гибель людей при ЧС (на пожарах) на 23.4%; снизить травматизм людей при ЧС (на пожарах) на 11%. Уже в этом году на 1 июля (по сравнению с аналогичным периодом прошлого года) нам удалось: снизить гибель людей при ЧС (на пожарах) на 1,4 %; снизить травматизм людей при ЧС (на пожарах) на 2,9 %.

© А.Е. Колобов, 2009

УДК 614.8:656.6 Кутиков И.П. НГАВТ, Новосибирск

ДЕЯТЕЛЬНОСТЬ ФГОУ ВПО «НГАВТ» ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ ЧС НА ВОДНОМ ТРАНСПОРТЕ

Kutikov I.P. Novosibirsk state academy of water transport, Novosibirsk

ACTIVITY OF THE FEDERAL STATE EDUCATIONAL INSTITUTE «NOVOSIBIRSK STATE ACADEMY OF WATER TRANSPOERT» IN THE SPHERE OF EMERGENCY LIQUIDATION ON WATER TRANSPORT

Presents subjects of scientific and research work made by Novosibirsk state

academy of water transport. The object of research is buildings, lifting devices and other water transport systems safety. Gives a survey of the academy’s possibilities in other tasks solving.

Новосибирская государственная академия водного транспорта в течение многих лет выполняет научные исследования в области обеспечения безопасно-сти при эксплуатации сооружений, транспортных средств и других систем и объектов водного транспорта, т.е. по тематике, относящейся к сфере деятельности Министерства по делам ГО и ЧС.

С конца 70-х годов Академия регулярно ведёт обследование состояния причальных сооружений, по результатам которых даётся оценка их фактической несущей способности, даются рекомендации по ликвидации выявленных дефектов (с указанием технологических методов и приёмов), даётся перечень предупреждающих мероприятий и устанавливаются допускаемые нагрузки на сооружения. Всё это оформляется в виде отчётов и паспортов сооружений.

Наличие паспорта является одним из требований лицензирования перегрузочной деятельности. Срок действия паспорта – 5 лет.

В 2008 году такие работы проведены на 18 сооружениях в речных портах и на пристанях Сибири и Дальнего Востока.

В течение многих лет специалисты Академии проводят обследование металлоконструкций и механизмов грузоподъёмных плавучих и судовых кранов. В 2008 году обследовано 19 кранов.

Важность этих работ очевидна. Разрушения причального сооружения или металлоконструкций грузоподъёмных кранов чреваты тяжёлыми последствиями.

Академия ведёт постоянно исследования по прогнозированию остаточного ресурса судовых двигателей и гребных валов на речных судах, а с 2009 года и на морских судах. В 2008 году диагностика и прогнозирование проведены на 70 судах, общее количество обследованных двигателей составило 120 единиц.

В 2008г. специалистами Академии разработаны планы предупреждения и ликвидации аварийных разливов нефтепродуктов (ПЛАРН) для танкеров судоходной компании ОАО «Киренская РЭБ».

В 2001–2002 гг. по поручению Министерства РФ (гос. контракт № 61-3.Н-01Р от 31.07.2001 г.) и МЧС-РФ (гос. контракт № 4/4.5.3-187 от 18.04.2002 г.) выполнена НИР «Разработка мероприятий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций, связанных с образованием ледовых заторов в районе г. Ленска».

В 2007г. выполнена научно-аналитическая работа «Определение критериев безопасности и итоговой оценки уровня безопасности Новосибирского шлюза» (гос. контракт № 14/7 от 29.03.2007г. с Новосибирским РВПГиС – филиалом Обского ГБУВПиС).

В том же 2007 году по договору с ЗАО «Автоматика» (г. Новосибирск) выполнена ОКР «Разработка подсистемы автоматики системы пожаротушения (применительно к тепловым станциям)». Подсистема внедрена на Калининской газовой котельной № 33.

Названные виды исследований и разработок Академия планирует продолжить и в последующие годы.

Кроме этого Академия предлагает начать широкомасштабные исследования состояния воздушных линий электропередач высокого напряжения. Состояние опор, изоляторов и проводов вызывает серьёзное опасение за их надёжность.

Но эта работа весьма трудоёмка и недостаточно обеспечена проверенными методами и техническими средствами для получения достоверных сведений для состояния ЛЭП. Здесь требуется серьёзная предварительная научно-исследовательская работа.

Академия также предлагает состав и технологию нанесения стойких и долговечных антикоррозионных покрытий крупных ёмкостей для хранения горючих и токсичных веществ (нефтепродуктов, кислот, щелочей и т. п.), а также труднодоступных зон танков танкерных судов. Коррозионное разрушение подобных сооружений может привести к тяжёлым последствиям.

© И.П. Кутиков, 2009

УДК 614.8:656.2 Островский А.М., Лисютин А.М. НВСЦ «Трансгруз» СГУПС, Новосибирск

О ПРОБЛЕМАХ ОБУЧЕНИЯ И ПОВЫШЕНИЯ КВАЛИФИКАЦИИ РАБОТНИКОВ, СВЯЗАННЫХ С ПЕРЕВОЗКОЙ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫМ ТРАНСПОРТОМ

Ostrovsky A.M., Lisutin A.M. Innovation and research building centre «Transgruz», Siberian state university of communication lines Novosibirsk

ABOUT PROBLEMS OF EDUCATION AND ADVANCED TRAINING OF SPECIALISTS DEALING IN DANGEROUS CARGO TRANSPORTATION BY RAILWAY TRANSPORT

Presents education and advanced training of railway specialists on base of the

developed program. Describes normative-technical documents and methodological developments of the Siberian state university of communication lines.

Обеспечение безопасности перевозочного процесса на железных дорогах Российской Федерации является одной из главных проблем, стоящих как перед руководством отрасли, так и перед государством в целом, поскольку железнодорожный транспорт, связывающий регионы страны, расположенные в одиннадцати часовых поясах, является одним из основных элементов в системе полноценного функционирования и развития государства. Ежегодно железные дороги России перевозят сотни миллионов тонн грузов и миллионы пассажиров на тысячи километров – из регионов Дальнего Востока в центральные регионы страны, из районов Крайнего Севера – на Кавказ. И значительную долю в общем объеме перевозок занимает продукция нефтяной, газовой, химической и оборонной промышленности, отнесенная – по своим физико-химическим свойствам – к категории опасных грузов.

Следует отметить, что за последнее время нормативно-техническая документация, регламентирующая перевозку опасных грузов по железным дорогам, претерпела существенные изменения: с 01 июля 2009 г. введены в действие новые Правила перевозок опасных грузов по железным дорогам, переработаны Правила перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах и вагонах бункерного типа для перевозки нефтебитума, Аварийные карточки на опасные грузы, внесены изменения и в Соглашение о международном железнодорожном грузовом сообщении (СМГС).

На фоне произошедших изменений, очевидно, что специалистам железных дорог, работающим с опасными грузами, необходимо адаптироваться к новым условиям посредством обучения и повышения квалификации, так как обеспечение безопасности перевозочного процесса на железнодорожном

транспорте зависит в первую очередь от надлежащей подготовки персонала. В то же время Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам, утвержденные МПС и МЧС в 1996 г., предполагают участие в ликвидации аварийных ситуаций не только специалистов МЧС, но и подразделений силовых структур РФ. Таким образом, вопрос переобучения и повышения квалификации в связи с изменением НТД на перевозку опасных грузов актуален не только для железнодорожников, но и для специалистов перечисленных выше организаций.

Однако на сегодняшний день на территории Российской Федерации отсутствует единая система подготовки специалистов железнодорожного транспорта, МЧС и силовых ведомств, участвующих в организации перевозок опасных грузов и ликвидации аварийных ситуаций с такими грузами.

Обучением и повышением квалификации специалистов-железнодорож-ников, связанных с опасными грузами, занимается, в первую очередь, Сибирский государственный университет путей сообщения (СГУПС). Аналогичные курсы для своих сотрудников проводятся МЧС, МВД и другими ведомствами. И, несмотря на то, что специалисты обозначенных организаций имеют достаточно высокую подготовку, остается вероятность возникновения несогласованности действий при ликвидации аварийной ситуации с опасным грузом со всеми следующими из этого негативными последствиями. Система подготовки таких специалистов на федеральном уровне должна быть единой.

В соответствии с приказом МПС № 4Ц от 21 февраля 1996 г. СГУПС является головной организацией по разработке нормативно-технической документации и регламентов действий, связанных с перевозками опасных грузов по железным дорогам и ликвидацией аварийных ситуаций. Университетом выполнен ряд разработок, получивших широкое признание, в том числе: Правила перевозок опасных грузов (приложение 2) к СМГС; Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам; Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железной дороге Республики Беларусь; Автоматизированная информационно-справочная система «Опасные грузы» (АИСС «Опасные грузы»); Автоматизированная информационно-управляющая система «Ликвидация чрезвычайных ситуаций» (АИУС «Ликвидация ЧС») и другие.

В рамках переработки основных нормативно-технических документов, регламентирующих перевозку опасных грузов железнодорожным транспортом, для переобучения и повышения квалификации специалистов, связанных с перевозкой таких грузов, а также принимающих участие в ликвидации аварийных ситуаций с обозначенными грузами, СГУПС разработана программа «Совершенствование системы предупреждения и ликвидации аварийных ситуаций при перевозке опасных грузов», включающая следующие основные направления:

− Обучение и повышение квалификации работников, связанных с перевозкой опасных грузов, по предупреждению и ликвидации последствий аварийных ситуаций;

− Проведение экспертизы нормативно-технических документов (ТРА, местных инструкций, регламентов действий) на объектах, связанных с перевозкой опасных грузов, и их совершенствование в соответствии с требованиями нормативно-правовых актов с целью обеспечения безопасности движения поездов и выполнения маневровой работы;

− Разработка информационно-справочных систем, обеспечивающих безопасную технологию перевозки опасных грузов и ликвидацию последствий аварийных ситуаций (для конкретных объектов и системы управления перевозками);

− Разработка условий перевозки конкретных опасных грузов, не вошедших в Правила перевозок опасных грузов по железным дорогам;

− Оптимизация тактико-технической оснащенности и дислокации аварийно-спасательных формирований железной дороги на основе анализа объемов и номенклатуры перевозимых опасных грузов на рассматриваемом полигоне.

Программа направлена на повышение безопасности перевозок опасных

грузов, предотвращение аварийных ситуаций и уменьшение степени их последствий за счет повышения квалификации и обучения современным методам работы специалистов, как железнодорожного транспорта, так и МЧС, силовых ведомств, участвующих в организации перевозок опасных грузов и ликвидации аварийных ситуаций с такими грузами.

Объединение усилий Сибирского регионального центра МЧС и СГУПС в направлении создания единой системы подготовки, переподготовки и повышения квалификации специалистов, связанных с транспортировкой опасных грузов и ликвидации аварийных ситуаций с такими грузами, несомненно, будет способствовать повышению безопасности перевозочного процесса на железнодорожном транспорте.

© А.М. Островский, А.М. Лисютин, 2009

УДК 351 Лузянин Ю.В. МУ «Единый заказчик по обеспечению мероприятий по ГО, ЧС и обеспечению ПБ», Новосибирск

РОЛЬ МУНИЦИПАЛИТЕТА В СИСТЕМЕ ОБЩЕЙ БЕЗОПАСНОСТИ, ГРАЖДАНСКОЙ ОБОРОНЫ И ЗАЩИТЫ НАСЕЛЕНИЯ ОТ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ

ROLE OF MUNICIPALITY IN SYSTEM OF THE GENERAL SAFETY, THE CIVIL DEFENCE AND PROTECTION OF THE POPULATION AGAINST EMERGENCY SITUATIONS

Одной из ключевых проблем современности является противоречие между

потребностями социально-экономического развития и возрастающим риском техногенных аварий и природных катастроф.

Задача общества в целом и органов власти в частности – защитить человека от возможных опасностей.

Новосибирск – крупный промышленный, научный, культурный центр и транспортный узел, обладает большим экономическим и мобилизационным потенциалом, на его территории расположены 90 потенциально опасных объектов, занимает важное стратегическое положение в системе обороны страны. Постановлением Правительства Российской Федерации он отнесен к первой категории по гражданской обороне.

В соответствии с российским законодательством полномочия в области организации и осуществления мероприятий по гражданской обороне, защите населения и территории от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в городе возложены на органы местного самоуправления.

В 2009 году муниципалитет, комиссия по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности организовали работу таким образом, чтобы обеспечить нормальные условия жизнедеятельности города и его жителей в новых экономических условиях, связанных с мировым экономическим кризисом.

Произошедшие изменениям в российском законодательстве, позволили принять муниципальные правовые акты, регулирующие отношения, связанные с защитой населения и территории от чрезвычайных ситуаций.

В 2009 году были изданы постановления мэрии «Об утверждении Порядка подготовки к ведению и ведения гражданской обороны в городе Новосибирске», «О порядке создания и использования резервов материальных ресурсов для ликвидации чрезвычайных ситуаций в городе Новосибирске». Распоряжением мэрии определена работа по обучению должностных лиц и специалистов органов управления гражданской обороны на курсах гражданской обороны города Новосибирска.

Учитывая сложность и многогранность работы, было принято решение о создании департамента по чрезвычайным ситуациям и мобилизационной работе мэрии города Новосибирска, на который возложено общее руководство городским звеном территориальной подсистемы единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций Новосибирской области.

В состав департамента введен комитет – диспетчерская служба мэрии, как орган повседневного управления в объединённой системе оперативно-диспет-черского управления Новосибирской области. Служба обеспечивает информационное взаимодействие с дежурно-диспетчерскими службами города, оперативно реагирует на обращения граждан, организует деятельность аварийно-дис-петчерских служб муниципальных предприятий и учреждений; осуществляет сбор, анализ информации о функционировании систем жизнеобеспечения города.

В целях более полного выполнения возложенных на муниципалитет задач совершенствовалась работа комиссии по чрезвычайным ситуациям и обеспечению пожарной безопасности. Регулярно на ее заседаниях рассматривались вопросы состояния пожарной безопасности объектов экономики, и жилого сектора, безопасности мест с массовым пребыванием людей, по предупреждению аварий в сфере ЖКХ и энергосистеме, по противопаводковым мероприятиям и безопасности людей на водных объектах города. В мае – июле состоялись экстренные заседания комиссии в связи с неблагоприятными метеорологическими явлениями, повлекшие за собой нарушение электроснабжения жилых кварталов и объектов экономики города.

В конце октября 2007 года в Новосибирске создано муниципальное учреждение «Единый заказчик по обеспечению мероприятий по гражданской обороне, чрезвычайным ситуациям и обеспечению пожарной безопасности» (МУ «ЕЗОМГО»). На сегодняшний день в учреждении работают 119 человек.

Основными направлениями деятельности созданного учреждения являются оперативное реагирование при возникновении аварий и чрезвычайных ситуаций, проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ, обеспечение безопасности на водных объектах города, содержание в постоянной готовности защитных сооружений гражданской обороны, обучение населения по вопросам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям.

Многогранную, активную деятельность МУ «ЕЗОМГО» координирует управление по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и обеспечению пожарной безопасности, созданное при мэрии города Новосибирска в 2006 году.

Для эффективной работы МУ «ЕЗОМГО» во всех районах Новосибирска организованы отделы по делам ГО и ЧС, специалисты которых обеспечивают выполнение комплекса мероприятий по гражданской обороне, чрезвычайным ситуациям и обеспечению пожарной безопасности. Кроме того, для обеспечения быстрого реагирования на аварии (происшествия) создана оперативная группа, работающая в круглосуточном режиме. Дежурный группы осуществляет сбор, обработку информации в сфере защиты населения и

территорий от чрезвычайных ситуаций, обеспечивает взаимодействие привлекаемых сил и средств, своевременно информирует с места происшествия органы управления и должностных лиц о сложившейся ситуации.

Город Новосибирск обладает широкой сетью водных объектов – река Обь, Новосибирское водохранилище, в границах которого находится четыре пляжа из шести. Распоряжениями мэрии города Новосибирска определено 24 водоёма запрещённых для купания, на 15 из них организованы спасательные посты, на остальных девяти установлены аншлаги «Купание запрещено». Так, например в 2008 году на этих водоёмах утонуло 15 человек, в 2009 году – 6 человек.

Для обеспечения безопасности людей на водоёмах города распоряжениями мэрии в 2009 году выделено финансовых средств на сумму 2 млн. 270 тыс. рублей, в 2008 году – 1 млн. 600 тыс. рублей.

Осуществляли безопасность на водоемах города во время купального сезона 2009 года 81 человек, из них 27 спасателей, 30 матросов-спасателей, 16 студентов-практикантов, 8 дружинников и 24 единицы техники, из них 6 катеров, 6 мотолодок, 12 резиновых весельных лодок.

В 2009 году были выставлены 15 спасательных постов на водоемах города, которые оснащены всем необходимым спасательным имуществом и плавательными средствами. Дополнительно выделены финансовые средства и установлены на водоемах 63 аншлага «Купание запрещено». Спасателями спасательных постов спасено 18 человек и 3 – оказана помощь.

Всего в этом году спасено 91 человек и 29, находившимся в экстремальных ситуациях, оказана своевременная помощь, в 2008 году спасено 99 человек.

На основании городской целевой программы «Общественная безопасность в городе Новосибирске на 2008–2010 годы», для осуществления мероприятий по обеспечению безопасности граждан на внутренних водоёмах города в период купального сезона для МУ «ЕЗОМГО» выделяются ежегодно по 880 тыс. рублей. На эти финансовые средства были приобретены плавательные средства и спасательное имущество, которые полностью удовлетворили потребности районов города.

В 2009 году по заключённому муниципальному контракту производится поставка аэробота «Тайфун 1000К» – универсального всесезонного транспортного средства, обладающего возможностью двигаться по любой поверхности.

Мэрия города Новосибирска постоянно уделяет внимание состоянию и работе спасательных подразделений, спасательных постов, пляжей.

В период купального сезона 2009 года ответственные работники мэрии, работниками администраций районов города 199 раз посетили с целью проверки вышеуказанные объекты.

В рамках создания в городе Новосибирске муниципальной аварийно-спа-сательной службы была создана аварийно-спасательная служба МУ «ЕЗОМГО» со штатной численностью в 39 человек, в нее вошли аварийно-спасательный отдел с местом дислокации на спасательной станции «Центральная» и спасательная станция «Береговая».

Все спасатели прошли подготовку в соответствии с «Программой подготовки спасателей» и в ходе учебного процесса приобрели новые специальности и навыки, аттестовано 26 человек, двое спасателей приобрели квалификацию спасателя I и II класса, 6 человек прошли обучение в Российском центре подготовки спасателей в Ногинске.

Аварийно-спасательная служба МУ «ЕЗОМГО» в 2009 году аттестована территориальной аттестационной комиссии Новосибирской области, как профессиональное аварийно-спасательное формирование и получило разрешение на следующие виды работ:

− Ввод сил и средств аварийно-спасательных служб, аварийно-спасатель-ных формирований в зону чрезвычайной ситуации;

− Поисково-спасательные работы в зоне чрезвычайной ситуации; − Эвакуацию пострадавших и материальных ценностей из зоны

чрезвычайной ситуации; − Разборку завалов, расчистку маршрутов и устройство проездов в

завалах, наведение переправ и устройство дамб; − Укрепление или обрушение повреждённых и грозящих обвалом

конструкций зданий, сооружений на путях движения и в местах работ; − Ликвидацию (локализацию) чрезвычайной ситуации на автомобильном

транспорте; − Поиск и спасание пострадавших, терпящих бедствие на внутренних

акваториях. Аварийно-спасательная служба имеет на оснащении автомобильную

технику, плавательные средства, комплекты гидравлического и электрического аварийно-спасательного инструмента, комплекты индивидуального и группового альпинистского снаряжения, средства спасания на воде, средства оповещения и связи, индивидуальные и групповые средства защиты для работы в среде непригодной для дыхания. Арсенал спасательной службы постоянно пополняется по мере поступления финансовых средств.

Круглосуточный режим работы сотрудников службы позволяет принимать самое непосредственное участие в организации и проведении работ по ликвидации аварийных ситуаций на объектах, ими выполнено 429 выездов на различные аварии, в том числе 221 по поводу происшествий на водных объектах и спасено 189 человек.

Требуется срочное техническое переоснащение службы, приобретение новых катеров, увеличение численности спасателей и дополнительное приобретение катеров на спасательную станцию «Обское море»; есть острая необходимость в приобретении линемётов, средств спасения из полыньи и т. п. Для выполнения поставленных целей требуется дополнительное финансирование учреждения, мэрия идет на это и в 2010 году выделяются необходимые финансовые средства.

Важнейшим условием устойчивого функционирования объектов экономики, защиты персонала и населения от негативного воздействия аварий,

катастроф, стихийных бедствий, средств массового поражения являются средства коллективной защиты - защитные сооружения гражданской обороны.

Восстановление защитных сооружений гражданской обороны и поддержание их в готовности - одна из важных социально значимых задач.

Муниципалитетом города Новосибирска на МУ «ЕЗОМГО» возложена задача по обеспечению постоянной готовности к использованию защитных сооружений гражданской обороны, их эксплуатации, содержанию и ремонту.

На территории города Новосибирска расположены 426 защитных сооружений гражданской обороны муниципальной собственности, МУ «ЕЗОМГО» на настоящий момент переданы 314, из них 312 – на ответственное хранение и 2 – в оперативное управление.

В целях сохранения имеющегося фонда защитных сооружений гражданской обороны, муниципальной формы собственности осуществляется ряд мероприятий, помимо выделения финансовых средств на ремонт убежищ. В 2008 году, впервые за многие годы, был проведен капитальный ремонт двух защитных сооружений гражданской обороны на общую сумму около 2 млн. руб. и в семи защитных сооружениях проведен косметический ремонт.

Проводятся обмеры помещений защитных сооружений гражданской обороны органами «Ростехинвентаризации» с целью обновления технической документации. На сегодняшний день работы проведены по 267 убежищам.

Для поддержания в работоспособном состоянии систем жизнеобеспечения убежищ, сооружения сдаются в аренду. Для привлечения организаций –потенциальных арендаторов защитных сооружений, разработаны предложения по изменению порядка сдачи в аренду и основным из них является снижение коэффициентов при расчете арендной платы, за счет передачи на арендаторов части обязательств по содержанию, ремонту и восстановлению убежищ.

Комплекс мероприятий по ликвидации последствий крупных аварий, чрезвычайных ситуаций требует привлечение различных сил и средств.

В целях привлечения необходимой специализированной инженерной техники заключены договоры на оказание услуг с 11 организациями города на поставку 129 единиц техники (в случае необходимости). Договоры – намерения предусматривают предоставление организацией техники в течение трех часов, независимо от времени поступления заявки, круглосуточно, в выходные и праздничные дни. Оплата услуг производится муниципалитетом за фактически выполненные работы.

Заключение подобных договоров позволяет органам местного самоуправления, в соответствии со своими обязанностями, своевременно предотвращать возможные чрезвычайные ситуации и оперативно ликвидировать их последствия в случае их возникновения, а с другой стороны возникает дополнительная статья дохода для организаций, оказывающих подобные услуги.

Одной из приоритетных задач муниципалитета города Новосибирска является обучение руководителей (работников), специально уполномоченных на решение задачи в области гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций и населения города.

Распоряжением мэра города Новосибирска с 1 января 2009 года созданы курсы гражданской обороны города Новосибирска при МУ «ЕЗОМГО».

Успешно проведено лицензирование образовательной деятельности на курсах гражданской обороны, курсы полностью укомплектованы преподавательскими кадрами, укреплена их материально-техническая база.

Создание централизованных курсов гражданской обороны города Новосибирска позволило более оперативно решать вопросы обучения.

За текущий период на курсах прошло обучение 774 человека, из них руководителей муниципальных организаций – 78 человек, руководителей нештатных аварийно-спасательных формирования – 184 человека, руководителей групп занятий муниципальных организаций – 446 человек, инструкторов учебно-консультационных пунктов – 43 человека, руководителей и работников эвакуационных органов муниципальных организаций – 23 человека.

Сотрудники курсов постоянно оказывают методическую и практическую помощь предприятиям и организациям в разработке документов, проведении практических мероприятий по гражданской обороне, работают в содружестве с отделами по делам ГО и ЧС районов города.

В летний период сотрудники курсов ГО на базе пришкольных площадок при образовательных учреждениях провели 31 показ учебных фильмов по пожарной безопасности, безопасности на водных объектах, в быту и при чрезвычайных ситуациях природного и техногенного характера.

Проведены семинары-совещания с преподавателями обеспечения безопасности жизнедеятельности, методические занятия с руководителями и преподавательскими коллективами по вопросам организации и проведения «Урока безопасности» в общеобразовательных учреждениях.

Организована работа по доведению правил безопасного поведения детей через средства массовой информации.

Мэрией Новосибирска проведен комплекс мероприятий, направленных на снижение количества пожаров и гибели людей при пожарах. Внедрение современных технических средств профилактики пожаров требует значительных затрат финансовых средств, в связи с чем, разработана и утверждена «Целевая программа перспективного обеспечения первичных мер пожарной безопасности городского округа города Новосибирска на 2009–2011 годы». Общий объем финансирования программы составит более 700 млн. рублей.

В соответствии с решением комиссии по чрезвычайным ситуациям и обеспечению пожарной безопасности мэрии города Новосибирска от 21.07.2009 № 26 «Об обеспечении пожарной безопасности города Новосибирска», администрациями районов города совместно с отделами государственного пожарного надзора проведены мероприятия по предотвращению пожаров, организованы собрания, сходы в жилищном фонде, осуществлена проверка 186 муниципальных общежитий, оказана материальная помощь малоимущим слоям населения по устранению нарушений правил пожарной безопасности.

За семь месяцев 2009 года в городе Новосибирске произошло 871 пожар (– 9,93 % в 2008 году 967 пожаров), на пожарах погибло 42 человека (– 6,67 % в 2008 году 45 человек), пострадало 97 человек (+ 29,33 % в 2008 году 75 человек).

В жилищном секторе города, за семь месяцев 2009 года произошло 580 пожаров, что составляет 2/3 от общего количества, за этот же период 2008 года 636 пожара (–8,81 %). В многоквартирных жилых домах произошло 209 пожаров, за этот же период 2008 года произошло 245 пожаров (–14,69 %).

Успешное решение задач в области гражданской обороны и защиты населения и территории от чрезвычайных ситуаций в значительной степени зависит от уровня подготовки руководящего состава, органов управления по делам гражданской обороны и чрезвычайным ситуациям, сил и средств гражданской обороны.

В целях повышения уровня подготовки и поддержания высокой степени готовности руководящего состава, органов управления и сил гражданской обороны по выполнению мероприятий гражданской обороны, решению задач по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций 16–18 июня 2009 года было проведено командно-штабное учение с руководящим составом мэрии по переводу гражданской обороны города с мирного на военное время.

В ходе учения: 1. Проверены реальность действий «Планов гражданской обороны» и

«Плана действий по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

2. Дана оценка готовности органов управления и сил гражданской обороны города к проведению мероприятий по переводу гражданской обороны с мирного на военное время.

3. Получили практику руководящий состав органов управления и сил гражданской обороны, а также личный состав аварийно-спасательных формирований и персонал объектов экономики по выполнению своих функциональных обязанностей.

Всего на учение от города привлекалось более 700 человек и до 140 единиц

техники, задействовано 15 объектов экономики. Работа органов управления при подведении итогов учения оценена, как «хорошо».

Большую опасность для государства, для жизни и здоровья людей сегодня представляет террористическая деятельность различных экстремистских организаций и криминальных элементов.

В 2009 году в Дзержинском районе города Новосибирска проведено командно-штабное учение. В ходе учения отрабатывалось взаимодействие органов управления и сил района, подразделений Новосибирского отделения Западно-Сибирской железной дороги по ликвидации последствий террористического акта на железнодорожном транспорте с розливом из железнодорожной цистерны значительного количества хлора. К учению привлекались аварийно-спасательное формирование и противопожарные силы Новосибирской области, сотрудники центра медицины катастроф, спасатели

МУ «ЕЗОМГО». В ходе учения отработаны также мероприятия по оповещению населения и его срочной эвакуации в пункт временного размещения.

Проведена совместная тренировка органов управления и сил и средств территориальной подсистемы РСЧС Новосибирской области, привлекаемых для ликвидации ЧС, вызванных террористическими актами на станции «Гагаринская» МУП «Новосибирский метрополитен».

Эта тренировка была одним из мероприятий Национального антитеррористического комитета. Впервые для получения и передачи информации была использована система «ОКСИОН», установленная на перроне станции и позволяющая вести наблюдение и одновременно передавать информацию пассажирам о путях эвакуации со станции.

В ходе учения многие должностные лица мэрии города Новосибирска работали впервые в новых должностях и получили хорошую практику.

Большая подготовительная работа, проведенная мэрией города Новосибирска совместно с Главным управлением МЧС России по Новосибирской области, администрациями районов города, подразделениями обеспечения мероприятий ГОЧС, руководителями объектов экономики и организаций позволила выполнить поставленные цели в ходе учений.

Выражаю уверенность в том, что муниципалитет Новосибирска приложит максимум усилий для совершенствования системы общей безопасности, гражданской обороны, защиты населения от чрезвычайных ситуаций на территории города.

© Ю.В. Лузянин, 2009

УДК 528.8.042 Манштейн Ю.А., Манштейн А.К. Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск

ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ СКАНЕР ДЛЯ ЛОКАЛИЗАЦИИ ПОДЗЕМНЫХ КОММУНИКАЦИЙ И ПОДТОПЛЕНИЙ

Manshtein Y.A., Manshtein A.K. Institute of petroleum geology and geophysics named after A.A. Trofimuk Siberian department RAS, Novosibirsk

ELECTROMAGNETIC SCANNER FOR LOCALIZATION OF UNDERGROUND PIPELINES AND UNDERFLOODING

Presents the device for electromagnetic scanning of underground pipelines. It

was efficiently used at archeological excavations. Geophysical research, ecological evaluation, search of salty and fresh water sources and other problems solving are possible with EMS using.

Аппаратура электромагнитного сканирования предназначена для определения удельной электрической проводимости грунта на глубинах до 7 метров.

В электромагнитном сканере ЭМС используется принцип частотного электромагнитного зондирования. В приборе последовательно переключаются 14 различных частот от 2,5 кГц до 250 кГц, при этом измеряются индуцированные в грунте токи. В результате в реальном масштабе времени строятся карты удельной электрической проводимости на 14 разных частотах, геоэлектрические разрезы. Из этих данных на компьютере можно построить трехмерную карту распределения электропроводности на измеренном участке. Таким образом, ЭМС позволяет выявлять неоднородности электропроводности под землей, которые могут быть вызваны уложенными трубами, кабелями, протечками трубопроводов и другими причинами.

Поисковый комплекс состоит из зонда, заключенного в прочный стеклопластиковый корпус, переносного карманного компьютера со специальным программным обеспечением ISystem. Общая длина зонда в рабочем состоянии 2,75 м, в транспортном положении 1,4 м. Масса 8 кг. Зонд перемещается на вытянутой руке либо в специальной пластиковой тележке, таким образом, благодаря своим габаритам – сканер может быть использован практически везде, где невозможно перемещение с габаритными датчиками глубинных металлоискателей и георадаров. Управление прибором осуществляется с помощью карманного компьютера, на котором в реальном времени рисуются результаты проделанных измерений. ЭМС работает без гальванического контакта со средой и устойчив к воздействию

электромагнитных помех. Среднее время одного измерения составляет до 2 секунды (при работе на одной-двух частотах – измерения со скоростью 0,3 секунды). Прибор предназначен для эксплуатации при температурах от –10 до +60 оС, может применяться в условиях повышенной влажности. Заряда встроенной батареи хватает на 8 часов работы. Излучаемое генератором прибора электромагнитное поле не представляет опасности для человека.

На рис. 1 представлен пример построения геоэлектрического разреза длиной 24 метра, на 6-м метре которого выделяется диэлектрическая аномалия, уходящая на глубину. Это может быть след от канавы, в которую уложили пластмассовую трубу.

Рис. 1. Пример геоэлектрического разреза

На рис. 2 представлена карта участка размером 15 × 35 метров, на которой

выделяются как проводящие, так и не проводящие аномалии.

Рис. 2. Пример карты распределения удельной проводимости

Прибор уже применялсяподходящих для археологическихизображение изоповерхностиКазахстане. В центре выделяютсятрехсотлетней давности и жертвенныйразличаются несколько захороненийассоциируются с краями других

Рис. 3. Пример построенной

На рис. 4 показано применение

верхней части грязевых вулканов

Рис. 4. Работа

применялся для эффективного выявления местархеологических раскопок. На рис. 3 представлено

изоповерхности, построенной для слоя 7,4 Омцентре выделяются 2-е погребальные ямы

давности и жертвенный алтарь между ними. Понесколько захоронений, которые с дневнойкраями других курганов, попавших в область исследования

Пример построенной изоповерхности по данным

показано применение аппаратуры ЭМС длягрязевых вулканов на Камчатке.

Работа с электромагнитным сканером ЭМС

выявления мест, наиболее представлено трехмерное

слоя 7,4 Ом•м кургана в погребальные ямы захоронений

между ними. По краям так же с дневной поверхности в область исследования.

изоповерхности по данным

ЭМС для исследования

сканером ЭМС

В заключение отметим перечень задач, решаемых с помощью ЭМС: − Инженерные геофизические изыскания; − Разведка строительных площадок; − Анализ состояний систем трубопроводов коммунального хозяйства; − Почвоведение; − Археология и кладоискательство; − Экологическая оценка загрязнения; − Качественная оценка водонасыщенности грунта; − Поиск источников соленой и пресной воды; − Локализация и мониторинг подземных сооружений и коммуникаций; − Обнаружение и локализация захоронений промышленных отбросов

любого химического состава; − Поиск источника утечки и оценка объема утечки из магистральных

трубопроводов газонефтепродуктов.

© Ю.А. Манштейн, А.К. Манштейн, 2009

УДК 614.8:656.2 Медведев В.И. СГУПС, Новосибирск

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ СИСТЕМЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ МЧС РОССИИ И УПРАВЛЯЮЩИХ ОРГАНОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА ПО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЮ И ЛИКВИДАЦИИ АВАРИЙНЫХ СИТУАЦИЙ С ОПАСНЫМИ ГРУЗАМИ

Medvedev V.I. Siberian state university of communication lines, Novosibirsk

IMPROVEMENT OF COOPERATION SYSTEM BETWEEN EMERCOM AND MANAGEMENT OF RAILWAY TRANSPORT IN THE SPHERE OF LIQUIDATION OF EMERGENCIES WITH DANGEROUS CARGOS

Formation of new system of security providing on base of structural units,

consisting of power agencies, Ministry of Transport Russia, Federal Transportation Inspection Service.

Обеспечение безопасности перевозок опасных грузов продолжает оставаться актуальной задачей, как для Российской Федерации, так и для всех экономически развитых стран мира. Последние годы ознаменовались чрезвычайными ситуациями (ЧС) при перевозке опасных грузов по территории Украины, США, Италии других стран, повлекшие за собой серьезные сбои в работе транспортных систем, эвакуацию населения и ухудшение условий его жизнедеятельности, значительный материальный и экологический ущерб.

Не смотря на в целом позитивную статистику аварий и инцидентов при перевозке опасных грузов по Российским железным дорогам – уменьшение на 2–4 % ежегодно при росте грузооборота примерно таким же темпом, объективно складывающаяся ситуация свидетельствует о том что: нарастает потенциальная опасность и технический ресурс систем безопасности приближается к порогу допустимого риска. Эти факторы общеизвестны, и данная тенденция характерна для девяностых и двухтысячных годов: изношенность локомотивного и вагонного парков достигает 80 %; нормы обновления с содержания верхнего строения пути, мостов и тоннелей, других искусственных сооружений не выполнимы по экономическим параметрам; современные технические системы обеспечения безопасности движения, в том числе информационные и космические, внедряются очень медленными темпами в силу недостаточности планируемых инвестиций. Помимо названных, существует еще целый ряд обстоятельств, также негативно отражающихся на безопасности перевозок. Например, необходимость увеличения скорости и веса поездов. Увеличение грузопотока через сортировочные станции, перерабатывающая способность которых (основных на сети железных дорог)

приблизилась к максимально возможной. Складывающееся положение чревато отказом техники (горочного оборудования, тормозных позиций), нарушением регламента роспуска вагонов с опасными грузами с сортировочных горок вследствие «человеческого фактора» и, как следствие, сходами и крушениями грузовых составов и вагонов. Острота ситуации заключается в том, что крупнейшие сортировочные станции сети, такие, как: Инская Западно-Сибирской железной дороги, Свердловск-Сортировочный Свердловской железной дороги и ряд других, расположены в черте городов-миллионников. Масштабы возможных последствий трудно прогнозировать, и в большинстве случаев они могут быть неприемлемы.

Согласно действующему законодательству, обеспечение безопасности перевозок грузов, защита жизни и здоровья причастного персонала, защита населения прилегающих территорий возлагается на:

− Специально уполномоченные государственные органы (МЧС России, Ростехнадзор России, Минтранс России);

− Грузоотправителя; − Владельца груза; − Оператора-перевозчика; − Производителя и собственника подвижного состава; − Владельца инфраструктуры; − Грузополучателя. Поэтому чрезвычайно важно определить роль и функции каждой стороны,

«зону ответственности», юридические, технологические и технические аспекты деятельности. Системная взаимоувязка функционирования всех причастных обеспечивала бы требуемую солидарную ответственность и способствовало бы, в конечном счете, обеспечению необходимого уровня безопасности при минимально необходимых экономических издержках.

До 2003 года пока, существовало Министерство путей сообщения Российской Федерации, система обеспечения безопасности перевозок опасных грузов, была достаточно проста и логична. Она основывалась на ряде правовых и нормативно-технических элементах:

− Федеральный закон «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера» и подзаконные акты определяли функции и ответственность МЧС России при предупреждении и ликвидации последствий чрезвычайных последствий техногенного характера, а также обязательства МЧС России при предупреждении и ликвидации чрезвычайных ситуаций техногенного характера, а так же обязательства МПС России по содержанию сил и средств для обеспечения технической стороны этой функции.

− Федеральный закон «О железнодорожном транспорте Российской Федерации» устанавливает обязательность обеспечения безопасности перевозок грузов, солидарную ответственность участников перевозочного процесса, а также координирующую роль МПС России.

Практическая реализация законодательных положений нашла отражение в приказе МПС России от 21.02.96 г. № 4Ц «О дальнейшем совершенствовании системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций на железнодорожном транспорте».

Организационно-технические вопросы предупреждения и ликвидации ЧС с опасными грузами решались в утвержденном 09.12.95 г. заместителями министров МЧС России и МПС России «Руководства по взаимодействую Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствии стихийных бедствий и Министерства путей сообщения Российской Федерации по вопросам предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».

В с данным «Руководством» и вышеуказанным приказом МПС России были разработаны, утверждены МЧС России и МПС России согласованы Госгортехнадором России и внедрены на сети железных дорог указанием от 05.08.98 г. № 239у «Правила безопасности и порядок ликвидации аварийных ситуаций с опасными грузами при перевозке их по железным дорогам». Данный нормативно-технический документ, наряду с важнейшими положениями по организационному и техническому обеспечению ЧС с опасными грузами, схемой взаимодействия участников ликвидации и причастных органов; содержит аварийные карточки на опасные грузы по классификации ГОСТ 14933-88 1–6, 8 и 9 классов опасности, а также адреса и реквизиты связи территориальных органов МЧС России. На его основе были созданы руководящие документы Республики Беларусь, Украины, других государств СНГ. Не вызывает сомнений важность данного документа и его значение, но, в связи со сложившимися правовыми реалиями в области государственного регулирования вопросов безопасности, то он системно «не укладывается» в структуру регулирования безопасности перевозок грузов.

Административная реформа, проводящаяся в Российской Федерации, создала новые объективные реалии, связанные не столько с законодательной и нормативно-технической регламентацией, сколько с перераспределением функций существующих структур управления, а также созданием новых.

В основу новой складывающейся системы безопасности должны быть положены следующие структурные элементы:

1. Государственные исполнительные, контролирующие и надзорные органы.

1.1. МЧС России. 1.2. Министерство транспорта России, включая: 1.2.1 Ространснадзор. 1.2.2 Росжелдорнадзор (компетентный орган по перевозке опасных

грузов железнодорожным транспортом). 1.3. Ростехнадзор России (по вопросам своего ведения). 2. Ответственные хозяйствующие субъекты в сфере перевозок опасных

грузов:

2.1. ОАО «Российские железные дороги» (специализированные подразделения по своей функциональной ответственности – Департамент безопасности движения, Департамент коммерческой работы в сфере грузовых перевозок).

2.2. Организации – отправители грузов, экспедиторы, владельцы грузов и подвижного состава.

2.3. Владельцы подъездных путей «необщего пользования». 3. Научно-исследовательские, экспертные, арбитражные, страховые

организации, обеспечивающие перевозки опасных грузов во внутреннем и транзитном сообщении.

4. Специализированный орган, уполномоченный на решение вопросов координации комплексных задач в международном масштабе.

В современных складывающихся условиях, как нам представляется,

ключевая роль отводится МЧС России как координирующему органу. Министерство призвано осуществлять деятельность по следующим направлениям:

1. Правовое и нормативно-техническое обеспечение безопасности, актуализация и гармонизация правил перевозок и правил безопасности с международно принятыми регламентами ООН, МАГАТЭ, СМГС и т. д.

2. Организационное обеспечение. 3. Материально-техническое обеспечение. 4. Функционально-распорядительное обеспечение. Результатом нашей работы явилась подготовка программы деятельности

МЧС России по созданию современной системы предупреждения и ликвидации техносферных чрезвычайных ситуаций при перевозках опасных грузов железнодорожным и другими видами транспорта.

© В.И. Медведев, 2009

УДК 629.5.016/.017 Мироненко И.Г. НГАВТ, Новосибирск

ОБЕСПЕЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЛУАТАЦИИ МЕХАНИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ РЕЧНЫХ СУДОВ, ОТРАБОТАВШЕГО НАЗНАЧЕННЫЙ РЕСУРС

Mironenko I.G. Novosibirsk state academy of water transport, Novosibirsk

SAFETY CONTROL OVER THE WORKED-OUT RIVER VESSELS MECHANICAL FACILITY

Offers a system of periodical control over the worked-out facility with

consideration for a fatigue damage of metal and a forecasting of operational characteristics. Describes an experience of the Federal state educational institute of higher professional education «Novosibirsk state academy of water transport» in working upon marine engines.

В настоящее время на водном транспорте сложилась тревожная ситуация, связанная с состоянием основного парка двигателей, отработавших назначенный ресурс. По данным журнала «Речной транспорт» дизельный парк пароходств сильно изношен, морально и физически стареет; более 50 % (а в отдельных судоходных компаниях до 80 %) главных двигателей теплоходов выработали ресурс и нуждаются в замене или капитальном ремонте. По данным Главного Управления Российского Речного Регистра (ГУ РРР) в последнее время отмечается массовое появление и развитие дефектов усталостного происхождения, уловить которые в эксплуатации чрезвычайно сложно, но именно они, как правило, приводят к аварийному выходу дизелей из строя.

Анализ результатов обследования судовых двигателей, отработавших назначенный ресурс, за последние пять лет показывает, что проблема эксплуатации изношенных двигателей входит в фазу апогея. Сроки продления эксплуатации год от года снижаются. Доля двигателей, получивших минимальные сроки продления эксплуатации и находящихся в преддефектном состоянии, с 2006 года начинает превалировать над долей двигателей получивших максимальные сроки продления. Всё это свидетельствует о том, что техническое состояние главных двигателей теплоходов стремительно ухудшается. Простейший (элементарный) прогноз показывает, что уже к 2014 году мы можем получить транспортный паралич на реках Сибири.

Но что значит заменить сегодня половину дизельного парка, активно участвующего в перевозках? Что значит сделать капитальный ремонт 80% главных двигателей? Причём всем и сразу! Сегодня это потребует колоссальных финансовых вливаний. На это просто не хватит производственных мощностей.

Острота проблемы усугубляется финансовым кризисом, который уже сегодня приводит к уменьшению объемов перевозок, а, следовательно, и объёмов судоремонта, и капитального ремонта судовых дизелей в частности.

Выход из сложившейся ситуации, сегодня нам видится только один – продление срока эксплуатации двигателей, их ремонт или замена по фактическому состоянию. Для этого необходим комплекс диагностических мероприятий, позволяющих оценить фактическое техническое состояние двигателя и прогнозировать время (хотя бы в первом приближении) до наступления преддефектного состояния. Такой комплекс мероприятий позволит разделить двигатели на годные и не годные к эксплуатации. И только потом, в отношении не годных дизелей, применить весь комплекс технологических и инженерных мероприятий капитального ремонта.

Теперь следует определиться – из чего должен состоять комплекс диагностических мероприятий? До сих пор никакими Правилами (РРР, РМРС), никакими нормативными документами объём или перечень работ, составляющих этот комплекс, не регламентирован. Нам известна только точка зрения руководителей ГУ РРР, изложенная в одном из писем − диагностика усталостных повреждений металла с прогнозированием изменения эксплуатационных показателей. Вот на этом пункте следует остановиться особо!

Во-первых, усталостные повреждения металла не являются несплошностью. Это искажение (искривление, разрушение) кристаллической решётки материала, постепенно накапливающееся в процессе эксплуатации под действием знакопеременных циклических нагрузок и превращающееся в зону концентрации напряжений (ЗКН). Усталость металла – это не дефект в нашем традиционном понимании, это – причина возникновения дефекта.

Во-вторых, все традиционные и хорошо известные методы дефектоскопии (магнитопорошковая, ультразвуковая, вихретоковая и т.п.) ориентированы на поиск дефекта (т.е. несплошности материала) – трещины, раковины, пористости и т.п. Следовательно, использовать эти методы для поиска ЗКН, вызванных усталостью металла просто бессмысленно!

И, в-третьих, результаты расчетов показывают, что коленчатые валы двигателей, отработавших назначенный ресурс без капитального ремонта, имеют ещё достаточно большой запас ресурса по скорости изнашивания. Прогнозируемое время до достижения предельных геометрических параметров шеек коленчатого вала исчисляется десятками тысяч часов. В тоже время, минимальное прогнозируемое время до появления дефектов усталостного происхождения лишь в отдельных случаях едва-едва превышает 10 000 часов. Это обстоятельство выводит диагностику усталостных повреждений металла на первый план и придаёт ей особое, ведущее значение в процедуре продления срока эксплуатации изношенного оборудования.

В 2003 году сотрудниками ФГОУ ВПО «НГАВТ» была разработана методика обследования судовых дизелей, отработавших назначенный ресурс, с целью продления срока их эксплуатации. В 2004 году методика была согласована с РРР и в 2008 г. – с Российским Морским Регистром Судоходства

(РМРС). Ключевым элементом методики является диагностика усталостных повреждений металла и прогнозирование времени до наступления преддефектного состояния. Начиная с 2004 года, методика активно используется в Западно-Сибирском Регионе. Опустив описание достоинств и особенностей методики, рассмотрим основные результаты ее применения.

Первое, что вызывает живой интерес, это прогнозирование. Ни для кого не секрет, что самый точный прогноз погоды – на ближайшие три дня. В данном же случае прогнозирование ведётся на тысячи и даже десятки тысяч часов вперёд. Какова же точность такого прогноза? Обратимся к фактам.

Обследование правого главного двигателя теплохода РТ-714 ООО «Паромные переправы» в 2005 году показало наличие ярко выраженной зоны концентрации напряжений в 1-й шатунной шейке. Причиной развития усталости послужила длительная работа двигателя с повышенным раскепом 1-й шатунной шейки. На момент обследования раскеп был равен 0,07 мм при предельно-допустимом значении 0,08 мм. Прогнозируемое время до наступления преддефектного состояния составило 4 000 часов. Повторное обследование двигателя, проведённое через 2 966 часов показало, что раскеп достиг предельного значения, а прогнозируемое время до преддефектного состояния сократилось до 999 часов, что вполне удовлетворительно совпадало с предварительным расчётом. Поскольку прогноз не превышал продолжительности навигационного периода, было принято решение провести капитальный ремонт дизеля в корпусе судна. При этом следует заметить, что на момент повторного обследования дизель отработал ресурс до списания и подлежал замене.

Другой пример. При обследовании левого двигателя теплохода РТ-669 ОАО «Западно-Сибирское речное пароходство» в 2007 году были обнаружены два шатуна, находящиеся в преддефектном состоянии. Судовладелец проигнорировал рекомендации комиссии по ремонту или замене шатунов, мотивируя это тем, что в Правилах Речного Регистра нет требования, предписывающего проведение диагностики усталостных повреждений металла. В результате – в конце навигационного периода один из шатунов оборвался, двигатель полностью разрушен и восстановлению не подлежит!

Попробуем обобщить. В обоих этих случаях в процессе обследования и после него не произошло изменения (улучшения) технического состояния дизелей, не изменились и условия их эксплуатации. Если бы судовладелец устранил причину развития усталости, то события моги бы развиваться совсем по другому сценарию. И подтверждений этому факту у нас гораздо больше, чем свидетельств точности наших отрицательных прогнозов. Таким образом, прогнозирование времени до наступления преддефектного состояния имеет достаточно высокую точность, если условия эксплуатации механизма остаются неизменными.

Другой вопрос, на который хотелось бы обратить внимание – это результаты и опыт применения методики обследования судовых дизелей в масштабах судоходной кампании. Самый яркий пример – это работа, проведённая в ОАО «Обь-Иртышское речное пароходство». В 2007–2008 году в

этом пароходстве было обследовано около 34 главных двигателей разных типоразмеров. Почти все двигатели отработали ресурс до списания. По результатам обследования 6 главных двигателей были заменены новыми, четырём был проведён капитальный ремонт в корпусе судна, остальные получили различные сроки продления эксплуатации – от 4 000 до 10 000 часов. По «речным» меркам – это от двух до пяти навигаций. Причём, подчеркну, всем обследованным двигателям «светил» по Правилам Речного Регистра, как минимум, капитальный ремонт и, как максимум, замена!

Таким образом, проведение обследования судовых ДВС с применением диагностики усталостных повреждений металла, позволяет оптимизировать объёмы судоремонта и отложить капитальный ремонт до более удобного момента.

Попробуем подытожить всё сказанное выше: 1. В условиях финансового кризиса обновление судового механического

оборудования становится весьма проблематичным. Для обеспечения безаварийной эксплуатации флота необходима система периодического обследования оборудования, отработавшего назначенный ресурс.

2. Технический регламент работ по обследованию оборудования, отработавшего назначенный ресурс, должен содержать диагностику усталостных повреждений металла и прогнозирование изменения эксплуатационных показателей обследуемого оборудования.

3. Опыт работы ФГОУ ВПО «НГАВТ» по обследованию судовых двигателей, отработавших назначенный ресурс до списания, показывает, что применение диагностики усталостных повреждений металла позволяет:

− Определять места возможного возникновения трещин задолго до их появления;

− Продлевать срок эксплуатации двигателей без применения ремонта; − Определять сроки продления эксплуатации до удобного момента

ремонта в остальных случаях; − Составлять график проведения ремонта, основанный на фактическом

техническом состоянии ответственных деталей двигателя.

© И.Г Мироненко, 2009

УДК 504.6 Никифоров И.С. СибГУТИ, Новосибирск

ПРОБЛЕМА ЗАЩИТЫ ОПЕРАТОРОВ ВИБРООПАСНЫХ ПРОФЕССИЙ И ПУТИ ЕЕ РЕШЕНИЯ

Nikiforov I.S. Siberian state university of telecommunications and information technologies, Novosibirsk

PROBLEM OF HIGHLY-VIBRANCE PROFESSIONS SAFETY AND METHODS OF ITS SOLVING

The article covers an actual problem of preventive measures from vibration

disease, taking a leading place in the structure of professional pathology caused by general vibration of working places and leading to incapacity for work. Effective rope vibration-protective seats at mountain-transportational facility and other vibrodynamic technics meant for open carbon mining are offered for operators’ of highly-vibration professions use.

Современное промышленное производство связано с массовым применением машин, являющихся мощным источником нестационарных вибраций, которые, как правило, превышают требования ГОСТ ССБТ 12.1.012.90 и СН 22.4./2.1.8.566-96. Однако до сих пор рынок не предлагает к массовому внедрению эффективные и надежные средства защиты операторов виброопасных профессий. Отметим и то, что в последние 10 лет данная проблема обострилась за счет изношенности парка машин и оборудования. Вместе с тем, сбережение главного ресурса трудового процесса – кадров, здоровья и долголетия работников – дает огромный экономический и социальный эффект.

1. Что говорят специалисты. Приведем злободневные цитаты авторитетных ученых, представляющих

известные научные учреждения. (В.К. Шевченко, М.Б. Кадыскин, Петербург-ский институт усовершенствования врачей-экспертов): «Вибрационная болезнь продолжает оставаться одной из ведущих причин инвалидности в структуре профессиональных заболеваний. Данная патология является частой причиной вынесения решения ВТЭК об утрате профессиональной работоспособности рабочих»; (И.А. Сторожук, О.В. Филатова, НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН РФ): «Общая вибрация рабочих мест на фоне других факторов производственной среды является наиболее неблагоприятным. Сменная, годовая и стажевая колебательная энергия, получаемая оператором при работе на бульдозерах, карьерных экскаваторах и буровых станках, превышает расчетный нормативный уровень в 1,5–3 раза»; (О.К. Кравченко,

Е.И. Сергеев, НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН РФ): «Признаки вибрационной патологии встречаются у курящих в 1,6 раза чаще, чем у некурящих. Среди лиц, употребляющих алкоголь, распространенность этого симптома возросла по мере увеличения частоты употребления. Так, среди лиц, употребляющих алкоголь до двух раз в неделю, частота симптома была в 3,4 раза выше, чем среди неупотребляющих алкоголь вообще»; (Г.Я. Чацкий, НИИ патологии МЗ Казахстана): «У бурильщиков и проходчиков при стаже свыше 10 лет обнаружено достоверное нарастание частоты отдельных проявлений вибрационной болезни, дистрофических костных изменений кистей и шейного остеохондроза. Это, на наш взгляд, говорит о целесообразности проведения всем и горнорабочим, и подвергающимися воздействию вибрации и со стажем свыше 5 лет, периодического (два раза в год – весной и осенью) профилактического лечения»; (Д.В. Баличиева, НИИ санитарии, гигиены и профзаболеваний Узбекистана): «Результаты воздействия вибрации на репродуктивную систему человека можно сформулировать следующим образом: у женщин отмечено достоверное увеличение частоты нарушений менструальной функции, самопроизвольных выкидышей, отклонений в антропометрических показателях новорожденных, заболеваний детей в раннем возрасте; у мужчин – отмечается угнетение половой функции, нарушение сперматогенеза, выражающееся в достоверном увеличении частоты случаев несостоявшейся беременности у их жен, не имевших контакта с вибрацией. В случаях, когда супружеские пары работают в условиях воздействия вибрации, последствия существенно усугубляются»; (В.С. Рукавишников, М.П. Дьякович, С.Ф. Шаяхметов, Ангарский институт ГТ и ПЗ ВСФ АМН РФ): «Условный экономический ущерб обществу в связи с одним случаем вибрационной болезни за год по американским и финским источникам дает ущерб 23–30 тыс. долларов».

Приведем далее некоторые статистические данные для примера только по предприятиям Кемеровской области, добывающими уголь открытым способом. На этих предприятиях сегодня эксплуатируются свыше 10 тысяч единиц виброактивного оборудования и горнотранспортной техники, в том числе: 940 экскаваторов, из них около 800 единиц с ковшом емкостью от 4 до 40 кубометров; 330 буровых станков и буровых установок; 290 локомотивов; 75 железнодорожных и около 500 мостовых кранов; 200 единиц путевой техники, свыше 4 000 единиц автотранспортной техники, в том числе 1 000 автосамосвалов повышенной грузоподъемностью от 40 до 240 тонн, 100 автогрейдеров и более 300 кранов на автомобильном и гусеничном ходу; 1 400 бульдозеров и другой техники; более 2 500 единиц металлорежущих станков и кузнечно-прессового оборудования.

Результаты выполненных в последние годы на рабочих местах санитарно-профилактическими лабораториями и санитарными службами выборочных замеров показывают, что значительная часть горнотранспортной техники и оборудования работают с превышением предельно допустимого уровня вибрации, в том числе: 65 процентов экскаваторного парка, 50 процентов бульдозеров и тракторов, 80 процентов буровых станков. Если распространить

эти статданные на всю страны, то вполне закономерен вывод: проблема защиты операторов виброопасной техники является сегодня актуальнейшей. Она затрагивает интересы управленцев (стабильность работы предприятий, качество принимаемых операторами решений), экономистов (ущерб от штрафов, дополнительных взносов, лечения и т. д.), профсоюзных деятелей (социальное страхование в коллективе). Но в первую очередь это касается самих трудящихся (самочувствие, здоровье, долголетие).

2. Наши предложения. Магистральным путем решения обсуждаемой проблемы в долгосрочной

перспективе (например, через 50–70 лет) станет выпуск вибробезопасной техники, а также создание виброизолированных кабин. А как быть до этого светлого будущего? Сегодня основным средством защиты операторов являются виброизолированные кресла. За рубежом ряд фирм специализируется на выпуске этой продукции (в Германии – Граммер, в англоязычных странах – Бостром, в Японии – Митцубиси и Тойота, имеются фирмы в США, Швеции, Финляндии, Италии и т. д.). Однако стоимость их продукции велика – 800–3 000 долларов США (без таможенных пошлин и транспортных расходов). В России также имеются заводы, выпускающие виброзащитные сиденья, однако их эффективность, долговечность и надежность оставляют желать лучшего. Что же предлагаем мы? Предлагается к использованию и внедрению тросовое виброзащитное сиденье (ТВС). Сиденье виброзащитное предназначено для укомплектования рабочего места операторов объектов карьерной техники (экскаваторы, бульдозеры, буровые станки, большегрузные автомобили типа «БелАЗ»), рельсового транспорта, а также строительных, путевых, дорожных машин и т. д. Разработка по ряду показателей превосходит зарубежные и отечественные аналоги. Принципиальная новизна разработки обеспечивается:

− Использованием эффекта прямого маятника и особо сконструированных упругих элементов, позволяющих обеспечить необходимое сглаживание фронтов ударных волн;

− Применением накопителей механической энергии виброударных волн, позволяющих преобразовать, а следовательно, не передать на защищаемый объект до 90–95 % энергии;

− Использованием упругих упоров, безударно ограничивающих амплитуду раскачивания объекта виброзащиты;

− Обеспечением пространственности виброзащиты при сохранении устойчивости объекта защиты.

Оговоримся сразу: мы начали свою творческую деятельность не на пустом

месте. Становление идей, методов, средств описано в статье «Методические вопросы использования отрицательной жесткости в технике» (И.С. Никифоров. Методические вопросы использования отрицательной жесткости в технике. В сб. «Методология и история техники», Новосибирск, 1988. с. 49–69). Инициативу по применению описываемых идей при создании средств виброизоляции внес профессор П.М. Алабужев, предложивший в 1967 г. применить идеи введения устройств отрицательной жесткости (тогда ее

называли «квазинулевой жесткостью») в технических средствах защиты от общей вибрации. Прошло 42 года с того момента. С позиций пройденного пути в чем мы видим принципиальную новизну наших разработок?

Первое. Крупнейший скачок в повышении эффективности осуществлен применением устройств отрицательной жесткости. Не вдаваясь в технические и терминологические подробности, сравним это устройство с конденсатором механической энергии. При вибрации пола, например, экскаватора – подвеска то запасает, то отдает энергию в колебательном процессе, обеспечивая почти постоянное положение в пространстве тела оператора.

Второе. Удалось снизить собственную частоту его вертикали до 1,0–1,4 Гц, что равноценно тому, что эффективная защита начинается с 1,8–2,8 Гц. Этим обеспечивается безопасность человека в самом для него неприятном диапазоне 3–8 Гц.

Третье. Осуществлена пространственная виброизоляция оператора. Для этого упругим характеристикам подвески придана анизотропность, а центр тяжести оператора опущен ниже центра жесткости подвески. Благодаря этому удалось также, во-первых, предотвратить появление паразитных крутильных колебаний и, во-вторых, обеспечить относительную нечувствительность подвески к эволюциям оператора. Без преувеличения отметим, что это качество, осуществленное впервые в мире, может быть названо революционным и по своему значению для виброзащиты человека не имеет аналогов.

Четвертое. Для осуществления пространственной виброизоляции были предложены схемы устройств отрицательной жесткости с объемными упругими характеристиками, выполняющие одновременно также функции стабилизирующего элемента и ограничителя колебаний. Это чрезвычайно важно, поскольку резонанс на низких частотах (а собственная частота подвески составляет примерно 1 Гц) сопровождается особенно большими амплитудами.

Пятое. Благодаря консольной конструкции упругих элементов, образующих четырехзвенник, и применению в качестве несущих элементов тросов, удалось практически убрать высокочастотную составляющую. Следовательно, на оператора не передается вибрация от двигательных установок и от воздействия, формирующегося во время забора твердого грунта ковшом экскаватора.

Шестое. Вся рабочая часть подвески состоит из шести отрезков троса, особым образом установленных и расположенных. Эти отрезки выполняют функции направляющего механизма, демпфера, упругого механизма, ограничителя и стабилизатора. В обычных подвесках (в тех, которые созданы с использованием «пути динозавров») эти механизмы, как правило, разнесены, что делает их весьма сложными. Отсюда срок службы (расчетный) наших конструкций в 3–5 раз выше.

3. Что такое «путь млекопитающих». Дадим пояснение: что такое «путь динозавров» и почему ему противостоит

«путь млекопитающих». Эволюция динозавров привела к тому, что они стали ужасно крупными, могучими, мощными существами. Но это умощнение, укрупнение стало тупиковой ветвью развития. Случилась климатическая

катастрофа, – и они исчезли из мира. У млекопитающих судьба сложилась по-другому: проще, надежнее, долговечнее – вот их базовый принцип. Вот и мы при создании подвески пошли по пути млекопитающих. У нас нет сложнейших механизмов (двенадцати игольчатых подшипников, гидромуфт, которые замерзают на холоде и т. д.). Как однажды сказал гл. механик одного из цехов Красноярского алюминиевого завода: «здесь много ума и мало металла».

Источником отрицательной жесткости, на основе которой сконструированы механизмы накопления энергии, служат продольно сжатые гибкие стержни. Для них в качестве материала используются стальные канаты (тросы). Путем сжатия они выведены за пределы критических усилий, потеряв тем самым поперечную устойчивость.

Хотелось бы сразу предотвратить недоумение по поводу использования терминов «отрицательная жесткость», «потеря устойчивости». В упругой системе, рассматриваемой как целое, неустойчивости и результирующей отрицательной жесткости нет. Последняя компенсируется посредством соответствующего выбора параметров базовой упругой системы (см. п. 5). Что касается применения элементов, действительно потерявших устойчивость, то оригинальное соединение двух неустойчивых стержней, искусственное направление «неустойчивости друг против друга» привело к общей устойчивости механизма накопления энергии. Таким образом, в ТВС впервые в мировой практике осуществлено:

− Пространственная виброизоляция; − Глубокая защита от вибрации с гибким выполнением требований учета

эволюций операторов карьерной техники; − Особо эффективное гашение ударных, импульсных воздействий, а

также нестационарных вибраций с большой амплитудой нагрузок. Чем объяснить, что названные выше достижения ранее не были

достигнуты? Может быть, в них есть значительная доля саморекламы? Нет. Во-первых, имеются заключения самых высоких и авторитетных научных организаций. Во-вторых, ТВС служат верой и правдой во многих регионах страны по 5–10 лет. Но, в-третьих, сама проблема очень сложна и противоречива.

В каждой промышленно развитой стране существуют десятки центров, которые регистрируют, изучают эту проблему, намечают пути ее решения и вносят предложения об организационных и технических способах ее решения. Вместе с тем, результаты далеко не так хороши, как хотелось бы. В частности, далеко не всегда фактически реализуются требования ГОСТ 12.1.012.90 и СН 22.412.1.8.566-96. Происходит это по ряду причин. На первое место следует поставить трудности нахождения кардинальных технических решений, при создании конструкций виброзащитных сидений. Судите сами. Трудность № 1. Долгое время разработчики шли по пути разработки упругих элементов технических средств в линейной постановке. Несложные вычисления (с учетом требований ГОСТов) показывают, что собственная частота такой подвески равняется 2,3–2,5 Гц, а защита оператора начинается с 3,5–4,0 Гц.

Эффективная же защита (со значительным снижением уровня силового воздействия) начинается с 4–4,5 Гц. В то же время именно ряд внутренних органов человека имеет резонансную частоту в диапазоне 3–8 Гц.

Трудность №2. Название важнейшего элемента виброзащитного сиденья не соответствует функциональной сущности. Действительно, например, в люльке ребенок подвешен к гибкой ветке. А в нашем случае упругий элемент подставлен под посадочное место и оператор находится над ним. Следовательно, упругий элемент служит подставкой, а не подвеской. Что это означает? А то, что необходимо закрепить оператора в пространстве, поскольку понятно, что груз (т. е. тело оператора), находящийся над упругим элементом может упасть (как, кстати, падает карандаш или ручка, поставленные на торец). Вот почему появились специальные направляющие механизмы (полозья, четырехзвенники и т. д.). Означает это, что такая подвеска-подставка может защитить операторов лишь по вертикальной оси. А как же быть с поперечным и продольным направлениями, по которым вибрация, например, в экскаваторах может превышать вертикальную в 1,5–1,7 раза и которая, кстати, нормируется в ГОСТе 12.1. 012-90.

Поэтому переход на использование нелинейных виброзащитных систем неизбежен. Но и тут возникли трудности № 3 и № 4. Трудность № 3 связана с тем, что такие проверенные и эффективные виброзащитные системы как пневматическая и гидравлическая пасуют в условиях лютых сибирских морозов, быстро выходя из строя. А найти адекватный материал для упругих подвесок очень непросто. Трудность № 4. Переход на нелинейные системы вызвал целый ряд методологических, теоретических, расчетных и технических затруднений. Не останавливаясь на их анализе, отметим, что нелинейное и неоднозначное мышление вообще человечеству дается с трудом. А когда для решения технических задач применяется отрицательная жесткость, нам зачастую приходилось сталкиваться с реакцией: «Этого никогда не может быть!»

Думается, что читателю статьи будет понятно, что в описываемые и полученные результаты – во многих случаях не превзойденные в мировой практике, – вкладывались не только интеллект и эмоции, но и воля. Это было не просто, – создавать новые конструкции ТВС и убеждать оппонентов в своей правоте: «Смотрите на результаты!», «А все-таки она вертится!». И здесь величайший вклад в настрой коллектива внес наш незабываемый лидер – Г.С. Мигиренко. Он как бы излучал энергию, оптимизм, веру: «Мы, конечно же добьемся нужных результатов!», «На нашей улице будет праздник!». Но это из области психологии. А с позиций технических решений, Георгий Сергеевич твердо держал руль управления разработками и научно-организационной деятельностью.

Как уже говорилось, авторский коллектив, занимающийся разработкой ТВС, работы по применению отрицательной жесткости в целях виброизоляции объектов различного назначения начал в 1967 г. С 1970 г. начато исследования по возможности использования эффекта отрицательной жесткости для защиты человека от действия общей вибрации. В разное время в указанных работах

принимали активное участие Ю.Д. Андреев, Д.С. Бржезинский С.В. Воронин, Н.А. Галынин, А.Г. Георгиади, И.И. Гернер, К.Н. Гуляев, С.М. Гурский, А.К. Зуев, Л.И. Ким, В.В. Колбасенко, А.И. Никифоров, Б.В. Олимпиади, В.А. Остроменская, П.В. Остроменский, Ю.Д. Самуйлло, А.С. Синев, В.С. Соловьев, А.Ф. Яшин. С 1979 г. указанная работа по разработке конструкций ТВС и совершенствованию их параметров осуществляется на базе Новосибирского электротехнического института связи (НЭИС, с 1998 – Сибирский государственный университет телекоммуникаций и информатики, СибГУТИ).

В университете была создана специальная научно-исследовательская лаборатория «Технологии безопасности», которая в своем составе стала иметь сектора разработки принципиальных схем виброзащитных устройств и математического моделирования, физического моделирования, лабораторных и натурных испытаний, конструкторское бюро, патентную группу. Активно изучался опыт других отечественных и зарубежных фирм, собиралась информация о проблемах и задачах в деле обеспечения защиты операторов виброопасных профессий. Было понято, что не может существовать некоего годного для всех случаев жизни технического решения, поскольку оказалось, что условия размещения и эксплуатации сидений во многих случаях имеют принципиальные различия.

4. Чего мы достигли. Важнейшим направлением деятельности НИЛ «Технологии безопасности»

СибГУТИ стало изучение условий эксплуатации сидений как основы будущего спроса на продукцию. В течение последних двадцати лет были созданы:

− Четыре базовых варианта подвесок общего назначения, отличающихся весом, параметрами упругих элементов, геометрией размещения несущих тросов;

− Подвеска с поворотным устройством и механизмами отката (для размещения в кабинах судов, экскаваторов и т. д.);

− Подвеска с малогабаритным продольным упругим механизмом, откидывающейся горизонтальной подушкой сиденья и средствами закрепления сиденья на задней стенке эксплуатируемого объекта;

− Подвеска со специальным размещением несущей опоры, позволяющей освободить пространство под ней для размещенных баков с горючим и других элементов;

− Подвеска с устройством рассеяния энергии для предотвращения низкочастотных резонансов с f = 0,9–1,1 ГЦ;

− Подвеска с регулируемой поперечной жесткостью, обеспечивающая пространственную устойчивость водителя карьерного автомобиля при больших кренах и дифферентах;

− Подвеска с возможностью размещения высокомфортных посадочных мест производства, например, фирм Мицубиси, Тойота;

− Подвеска, созданная в интересах защиты операторов бронетехники.

С целью совершенствования конструкций подвесок была организована поставка малых серий заказчикам, сбор замечаний по их эксплуатации и соответствующее внесение изменений в ЧТД. Эта прочная обратная связь с потребителями позволила учесть ряд дополнительных конкретных пожеланий операторов виброопасной техники, касающихся способов установки размещения сидений в кабине, устройств регулировки, параметров посадочного места и т. д. В результате этой кропотливой работы нами получено около свыше пятидесяти патентов, достигнут высокий уровень ноу-хау, предотвращающий несанкционированное использование заимствованных ЧТД и НТД. Имеется широкое общественное признание (2 больших и 5 малых золотых медалей ОАО «Сибирская Ярмарка», 2 диплома в конкурсе инновационных проектов АСДГ, ряд других наград), известность в научных и производственных кругах. Проведены лабораторные и стендовые испытания в наиболее авторитетных научных организациях (ИМАШ АН РФ, ИГТ АМН РФ), отраслевые испытания в угольной отрасли, контрольные натурные измерения уровней вибрации на объектах золото-, угле-, алмазодобытчиков. Все это позволило в отчете ИМАШ АН РФ написать, что на сегодняшний день именно ТВС конструкции СибГУТИ обладают максимальной суммой позитивных технических характеристик и наиболее приспособлены обеспечивать эффективную защиту в сложных сибирский условиях, особенно в добывающих отраслях. Добавим, что на Павлодарском тракторном заводе были проведены специальные ресурсные испытания, на которых было установлено, что моторесурс подвески сиденья превосходит все нормативные величины. В дальнейшем были проведены испытания ТВС в Государственном ракетном центре (ГРЦ) им. акад. Макеева (рис.). Систематически проводят испытания наших ТВС органы Роспотребнадзора Новосибирской области. По итогам государственных полигонных испытаний в интересах разработчиков бронетехники предложенная конструкция ТВС была принята к внедрению. К сожалению, в последние годы интерес потребителей к этому виду продукции снизился. Причина: руководители заинтересованных предприятий платят взносы согласно Закону от 24.07.98 г. № 125-ФЗ «Об обязательном социальном страховании от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний», а использовать средства для приобретения ТВС не могут.

Результаты испытаний тросового виброзащитного сиденья (ТВС) конструкции ГОУ ВПО «СибГУТИ» в Государственном ракетном центре им. акад. Макеева.

Дата и место: декабрь 2004 года. Объект испытания: Тросовое виброзащитное сидение ПС 43. Режим: 15 g, 15 м/сек. Тип воздействия: НЧ ударное нагружение. Зелёные линии: заданный и

реализованный импульсы. Красная линия: ускорение на ТВС.

Результат: снижение

Результаты испытаний

конструкции ГОУ ВПО «СибГУТИакад. Макеева.

Дата и место: декабрь 2004 Объект испытания: ТросовоеРежим: 10g, 15м/сек. Тип воздействия: НЧ ударное

реализованный импульсы. Красная

Результат: снижение

Результат снижение воздействия удара – в 15–20 раз

испытаний тросового виброзащитного сиденья«СибГУТИ» в Государственном ракетном

декабрь 2004 года. испытания Тросовое виброзащитное сидение ПС 43.

воздействия НЧ ударное нагружение. Зелёные линии

ульсы. Красная линия: ускорение на ТВС.

Результат снижение воздействия удара – в 20–25 раз

20 раз.

виброзащитного сиденья (ТВС) Государственном ракетном центре им.

сидение ПС 43.

Зелёные линии: заданный и

25 раз.

5. Организация внедрения. Много внимания сотрудниками НИЛ «Технологии безопасности»

уделяется решению следующих четырех сопряженных задач: − Разработке методов и средств проектирования и расчета

виброзащитных систем, содержащих устройства отрицательной жесткости; − Разработке методик оценки социально-экономических последствий

применения виброзащитных сидений с учетом снижения воздействия вредных факторов и предотвращения возникающих ущербов;

− Пропаганде достижений в сфере новых конструкций ТВС, организации сервисного и постгарантийного обслуживания, поиску взаимовыгодных связей с заказчиками;

− Организации взаимодействия с заводами-изготовителями, нахождению способов мотивации соисполнителей на организацию сотрудничества.

Предметом особой заботы является защита научной интеллектуальной

собственности, что достигается тремя способами. Во-первых, – это патентование изобретений; во-вторых, – это постоянное наращивание ноу-хау, в результате чего попытки несанкционированного присвоения и использования ЧТД и НТД оканчивались безрезультатно; в-третьих, – это инновационная деятельность на опережение. Вместе с тем, разработчики ТВС понимают, что главным критерием работоспособности тросовых виброзащитых сидений является их фактическое использование, анализ надежности и долговечности. Вот основная причина того, что внедрение, установка, испытания ТВС происходят при нашем участии, мы с особым вниманием выслушиваем замечания эксплуатационников, а по ним принимаем меры по совершенствованию подвесок.

Большое внимание мы уделяем информационной и рекламной деятельности. В частности:

− Выпущен ряд памяток, кратко описывающих существо наших разработок, их преимущества и способы применения;

− Опубликован ряд статей в журналах, в том числе в популярном изложении сути разработок;

− Проведено свыше десяти научно-практических семинаров и конференций с приглашением заинтересованных лиц.

6. Заключение. 1. По данной разработке создано свыше сорока комплектов КД, она имеет

надёжную патентную защиту. 2. В ходе проведения НИР спроектировано и изготовлено необходимое

стендовое оборудование. 3. Таким образом, можно считать, что разработка доведена до стадии

практического использования. 4. Основным тормозом для её внедрения является непродуманность

Закона от 24.07.98 г. № 125-ФЗ «Об обязательном социальном страховании от

несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний», согласно которому за средства защиты от общей вибрации, по мнению руководителей предприятий, приходится платить дважды.

© И.С. Никифоров, 2009

УДК 504.4 Барбашин Ю.М., Костенкова Л.Н., Курилова Г.А., Никифоров И.С. СибГУТИ НИЛ «Технологии безопасности», Новосибирск

30 ЛЕТ СЛУЖИМ ОБЕСПЕЧЕНИЮ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ (НИЛ «ТЕХНОЛОГИИ БЕЗОПАСНОСТИ» СИБГУТИ – 30 ЛЕТ)

Barbashin Y.M., Kostenkova L.N., Kurilova G.A., Nikiforov I.S. Siberian state university of telecommunications and information technologies, scientific and research laboratory «Safety technology», Novosibirsk

WE HAVE BEEN WORKING FOR LIFE SAFETY FOR 30 YEARS (SCIENTIFIC AND RESEARCH LABORATORY «SAFETY TECHNOLOGIES» SIBERIAN STATE UNIVERSITY OF TELECOMMUNICATIONS AND INFORMATION TECHNOLOGIES IS 30)

The article covers the Scientific and research laboratory (SRL) «Safety

technologies» activity and results of the 30-years work. The laboratory deals in analytic surveys and in the practical work in the sphere of public safety, integration of negative hardness means and methods, develops advanced pedagogical technologies, educational work with young people, innovation and research activity. The article represents the main directions of SRL’s.

В октябре 2009 года НИЛ «Технологии безопасности» ГОУ ВПО «СибГУТИ» исполняется тридцать лет. По философскому замечанию Конфуция, это – возраст «установившегося». То есть, человек, согласно Конфуцию, как бы в основном сформировался. Вот и мы начали чувствовать себя «установившимися». Оглядываясь на нашу тридцатилетнюю историю, понимаем, что были не только взлёты и успехи. Были и непростые времена, не всегда мы в полной мере были обеспечены заказами, некоторые задуманные нами технические решения оказывались тупиковыми. Вместе с тем, мы никогда не теряли оптимизма, нас выручали мужество и стойкость сотрудников НИЛ – членов нашего коллектива. И не только это. Творческое отношение к работе, к решению поставленных задач, – вот что, пожалуй, «самое важное, самое главное» в обеспечении результативной деятельности. Постепенно сформировался перечень научных направлений, в которых нам удалось добиться полезных, а нередко и инновационных результатов. Вот эти направления:

− «Защита операторов виброопасных профессий от общей вибрации». − «Защита ответственных объектов от сверхмощных землетрясений и

внешних взрывов». − «Разработка прогрессивных педагогических технологий,

использующих природосообразные методы обучения».

− «Проведение аналитических исследованиё и осуществление практической деятельностью в сфере общественной безопасности на муниципальном уровне».

− «Разработка предложений по вопросам развития малого бизнеса». − «Активная научно-внедренческая деятельность». Отметим, что в творческой деятельности принимали участие сотрудники

нашего коллектива. Это – Ю.Д. Андреев, Ф.С. Ашихмин, Ю.М. Барбашин, С.В. Воронин, В.Н. Говердовский, В.В. Колбасенко, Л.Н. Костенкова, Г.А. Ку-рилова, М.Е. Ловецков, В.М. Малых, В.Б. Олимпиади, В.А. Остроменская, М.В. Подойникова, Ю.В. Самуйлло, В.А. Семёнов, А.С. Суханов, В.В. Табакаев, Т.А. Усольцева. Мы благодарим тех, кто постоянно нам помогал: Ю.Д. Козляева, В.Б. Шифа, З.Н. Гайдук, А.Г. Никифорову, Н.П. Онищенко, А.В. Сивкову.

Ниже мы в сжатой форме излагаем полученные результаты. А. Наше кредо: приносим пользу городу, области и Сибири. 1. Мы выполняем поручения административных органов. 1.1. Мы активно занимались аналитическими исследованиями и

практической деятельностью в сфере общественной безопасности (по заданиям начальника ООБ мэрии). По итогам работы опубликовано свыше сорока статей и выпущено три тома материалов:

− «Научно-методическое сопровождение обеспечения муниципальной безопасности»;

− «Организационные основы обеспечения общественной безопасности на муниципальном уровне г. Новосибирска»;

− «Безопасность предпринимательской деятельности». Не однократно мы экспонировались на выставках «Сиббезопасность» и

«Спассиб» на Сибирской ярмарке и награждались медалями и дипломами. Мы участники подготовки организационно распорядительной документации для деятельности Совета общественной безопасности мэрии г. Новосибирска, работа которого принесла большую пользу городу.

1.2. Мы в соответствие с областной программой №46-па на ОАО «НМК им. Кузьмина» создали полигон внедрения, установив 20 тросовых виброзащитных сидения на мостовых кранах.

1.3. В рамках выполнения «Программы по охране труда в Новосибирской области на 2004 год» были разработаны тросовые виброзащитные сиденья для сельскохозяйственной техники.

2. Мы в течение более сорока лет разрабатывали научную «золотую жилу»: занимались НИР, ОКР и внедрением методов и средств использования отрицательной жёсткости (ОЖ). На этом пути нам пришлось преодолеть серьёзные методологические, технические и иные трудности. Но мы справились.

2.1. Мы приняли участие в создании высокоэффективных технологий защиты операторов виброопасных профессий. В дальнейшем разработки с

использованием ОЖ выполнялись нами для многих отраслей. И везде мы достигали высоких показателей в отношении эффективности, надёжности и долговечности нашей продукции.

2.2. Мы начали разработку принципиально новых средств защиты объектов от сейсмических, взрывных и ударных воздействий, достигнув результатов, на 2–3 порядка обогнавшие зарубежные аналоги.

2.3. Мы начали научные разработки в интересах МЧС, в частности, в настоящее время создаём сейсмовзрывощищённый автономный пункт управления, способный сохранить живучесть в условиях землетрясений до 9,5 баллов.

2.4. Мы по заданию причастных органов МО РФ разработали средства защиты персонала боевой машины разминирования БМР 3МА от взрывов до 50 g, которые прошли государственные испытания.

3. Мы участвуем в разработке прогрессивных педагогических технологий, использующих природосообразные методы обучения.

Нами предложен ряд инновационных образовательных курсов, учитывающих особенности сегодняшней экономики, опирающихся в первую очередь на методы активного обучения (МАО):

− «Природосообразные информационные технологии в науке, педагогике и бизнесе (ПИТ)»;

− «Искусство и здоровьесберегающие технологии в обучении (ИЗТ)»; − «Адаптация выпускника вуза к условиям рыночной экономики (АВВ)»; − «Педагогические аспекты управления вдохновением (ПАУВ)»; − «Информационное развитие личности (ИРЛ)»; − «Методы активного обучения на службе решения педагогических

проблем (МАО)»; − «Безопасность фирмы (БФ)»; − «Безопасность предпринимательской деятельности» (БПД); 4. Мы активно занимаемся воспитательной работой с молодёжью. За тридцать лет ряд студентов стал лауреатами и дипломантами конкурсов

научно-технических разработок, лауреатами творческих конкурсов. Наши воспитанники-студенты принимали участие в концертно-исполнительской деятельности, в проведении семинаров и конференций, в подготовке публикаций и т. д. Они обслуживали больницы, заводы, собрания пенсионеров и многое другое.

5. Научно-внедренческая деятельность – в центре внимания. Более пятидесяти патентов, 48 конструкций тросовых виброзащитных

сидений (ТВС). Десятки макетов и моделей. Свыше двухсот пятидесяти публикаций. И т. д. Но обществу «ни жарко и ни холодно», если кто-то занимается «гимнасткой мозгов» и самолюбованием. Понятно: это не наш путь. Наш путь – участие в ряде министерских и областных программ; организация производства ТВС по нашим чертежам и их передача Заказчикам; проведение ряда маркетинговых научно-практических конференций; экспонирование на 12

выставках, более тысячи ТВС помогает сохранять здоровье операторам виброопасных профессий. Наш путь в педагогике – разработка прогрессивных природосообразных педагогических технологий и распространение знаний путём проведения системы семинаров.

Б. Разработка научных основ использования ОЖ. ОЖ – имманентный спутник явления неустойчивости механических

систем. И то, что во все времена было объектом борьбы (неустойчивость конструкции – причина разрушения мостов, зданий и т. д.), будучи «прирученной», стало основой решения сложных, ранее непреодолимых проблем. История робких попыток технического применения ОЖ насчитывает сотни лет. В основном это использование свойства иметь два устойчивого положения. Пример – электрический выключатель. Другие свойства (из них главное – способность запасать энергию, – так, как в электротехнике делает конденсатор) как бы оставались на периферии внимания научных коллективов. Все мы знаем, какой толчок развитию радиотехники и электронике дал конденсатор. Так вот. Не менее мощный толчок для механических систем может дать ОЖ. Как понять сущность ОЖ? Представьте, что из кранов льётся лишь крутой кипяток. Удобно ли им мыть посуду? Или купать детей? Но, соединив её в нужных пропорциях с холодной водой, мы получаем то, что нам нужно. Именно так, подкрепляя ОЖ расчётной «положительной» жёсткостью, мы добиваемся такой эффективности разрабатываемых конструкций, о которой раньше можно лишь мечтать. Однако, чтобы «приручить» отрицательную жёсткость, потребовались годы и немалые усилия. Таким образом, впервые в мировой практике разработаны методы и средства защиты (МСЗ), отличающиеся способностью не передать на защищаемый объект до 70–75 % (виброзащита), 80–85 % (ударозащита) и 95–99,9 % (сейсмозащита) энергии; использованием упругих упоров, безударно ограничивающих амплитуду раскачивания объекта; обеспечением пространственности защиты при сохранении устойчивости объекта в пространстве. Главным средством снижения воздействия на защищаемый объект является почти полное исключение инерционной массы из процесса взаимодействия с источником сейсмических ударов. Конкретные вопросы исследований свободных и вынужденных колебаний, силовых, энергетических процессов, роли демпфирования и т. д. рассмотрены более, чем в 60 статьях. Новизна разработок подтверждена наличием более чем 40 патентов.

В. Разработка средств виброзащиты. Известно, что вибрация приносит огромный ущерб на производстве. В

этом вопросе мы сошлёмся на мнения профессионалов. 1. (В.К. Шевченко, М.Б. Кадыскин, Петербургский институт усовершенствования врачей-экспертов): «Вибрационная болезнь продолжает оставаться одной из ведущих причин инвалидности в структуре профессиональных заболеваний. Данная патология является частой причиной вынесения решения органов медико-социальной экспертизы об утрате профессиональной работоспособности рабочих». 2. (И.А. Сторожук, О.В. Филатова, НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН РФ):

«Общая вибрация рабочих мест на фоне других факторов производственной среды является наиболее неблагоприятной. Сменная, годовая и стажевая колебательная энергия, получаемая оператором при работе на бульдозерах, карьерных экскаваторах и буровых станках, превышает расчетный нормативный уровень в 1,5–3 раза».

Понятна актуальность проблемы защиты операторов виброопасных профессий. Коллектив НИЛ ТБ СибГУТИ разработал, изготовил и передал заказчикам тросовые виброзащитные сиденья (ТВС), отличающиеся рядом новых (ранее не достигнутых) показателей. Перечислим лишь некоторые из них: существенно повышена эффективность и расширен частотный диапазон защиты; надёжно защищены внутренние органы человека; увеличен срок службы; благодаря отсутствию трущихся частей ТВС просты в обслуживании. К настоящему времени создано около пятидесяти конструкций ТВС, учитывающих условия их эксплуатаци и размещения. Стендовые испытания наших конструкций осуществлялись в Институте машиноведения имени Благонравова (РАН), ИГТ (РАМН), в Государственном ракетном центре имени акад. Макеева.

Г. Защита важных объектов от сверхмощных ударов. Для чего и для кого мы предлагаем сейсмовзрывозащищённые автономные

пункты управления и связи (СВАПУ). Землетрясения. Террористические акты. Диверсии. К сожалению, в последние десятилетия эти угрозы нарастают. Конечно, наши предложения – не панацея. Например, мы не можем защитить объект от прямого попадания снаряда, бомбы, раскола Земли или оползня. Но в сотни и тысячи раз снижаем уровень разрушительного воздействия от сверхмощного землетрясения и подрыва.. Известно, что наша страна имеет ряд зон с сильно выраженной сейсмоопасностью. Достаточно вспомнить события последних лет: землетрясения в Кемеровской области, на Алтае, в Коряки и на Сахалине. Несмотря на то, что в ряде стран расходуются миллиарды долларов на научные исследования и опытно-конструкторские работы, удовлетворительного решения проблемы, особенно при землетрясениях в 9,5–10 баллов не имеется. К не менее разрушительным последствиям приводят взрывы, мощность которых постоянно растёт. Последствия этих стихийных бедствий, техногенных катастроф, террористических актов и возможных военных действий были бы значительно меньшими, если бы у структур управления имелись необходимые условия для осуществления своих прямых функций.

Понятие «ответственный объект». Это – все объекты, объединенные небывало высоким уровнем последствий разрушений и потерь, их важностью для функционирования экономики и обеспечения обороноспособности страны.

Цель. Предложить конструкцию гарантированно защищённых важных объектов, которые могут выдерживать землетрясения с магнитудой до 9,5–10 баллов, взрывное воздействие до 200–250 g. Например, это персонал сейсмовзрывозащищённого автономного пункта управления и связи. В условиях землетрясения с магнитудой до 10 баллов или взрывов с силой ударно-импульсного воздействия, оцениваемых по ускорению до 200–250 g.

дежурный персонал СВАПУ в соответствии с нормативными документами информирует причастные органы о ситуации и организует первоначальные спасательные работы.

Новизна. Впервые в мировой практике методы и средства защиты (МСЗ), связанные с применением накопителей механической энергии сейсмических и ударно-импульсных волн, позволяющих преобразовать, а, следовательно, не передать на защищаемый объект до 95-99,9% энергии; использованием упругих упоров, эффекта «прямого маятника» и т. д. Разработки имеют патентную защиту.

Применение предлагаемых МСЗ даёт крупный экономический эффект, гарантированное обеспечение живучести объектов защиты при воздействиях, носящих ударный и импульсный характер.

Д. Создание пакетов научной интеллектуальной собственности. К настоящему времени сотрудниками НИЛ «Технологии безопасности» СибГУТИ» получено свыше 50 патентов, создано около шестидесяти комплектов чертёжно-технической и нормативно-технической документации, опубликовано свыше 200 статей и брошюр по тематике НИЛ, разработано около десяти программ по инновационным курсам. Информационные и раздаточные материалы насчитывают около тридцати наименований. Ноу-хау гарантирует защиту от несанкционированного использования нашей научной и интеллектуальной собственности.

Е. Создание базы для физического моделирования и макетирования. При использовании отрицательной жёсткости для создания новых технических средств безопасности мы столкнулись с рядом трудностей. «Приручить» ОЖ было очень непросто! В процессе исследований было создан ряд лабораторных устройств для проверки возникающих гипотез. В дальнейшем на этапе подготовки к внедрению мы разработали специальные стенды для подбора параметров ТВС, для снятия силовых характеристик, для динамических испытаний и т. д.

Ж. Педагогика успешности, компетенций и безопасности. Педагогическая наука за свою многовековую историю прошла сложный

путь. Она отвечала на социальный заказ общества, существовавшего в определённое время и в конкретной стране. Конечно, во все времена ведущей задачей педагогики было подготовка молодого поколения к жизни. Но в каждую эпоху возникала специфика, определяемая общественным укладом. Понятно, что «в одно прекрасное утро» проснуться и увидеть, как «по щучьему веленью» появилась многочисленная когорта подготовленных преподавателей – «рыночников» с завершенными методическими материалами в руках невозможно. И к тому же все они вооружены педагогическими технологиями, соответствующими требованиям министра г-на Фурсенко об обеспечении успешности выпускника вуза в его будущей деятельности.

Вероятно, необходимо на некоторых участках педагогической деятельности помочь студенту понять направления его адаптации в рыночную среду. Пусть это будут вкрапления в систему обучения студента, но они дадут возможность обсуждать результаты и корректировать процесс. Думается, что

накапливаемый опыт станет полезным и вызовет к жизни стремление взглянуть на проблему системно, привлечь к этому вопросу внимание организаторов образовательной деятельности. Вот почему педагогическая деятельность развернулась в двух важнейших направлениях. Первое. Постановка новых курсов, имеющих рыночную окраску и носящих инновационный характер. Второе. Перевод центра тяжести на новые эффективные педагогические технологии. Конечно, во все времена ведущей задачей педагогики было подготовка молодого поколения к жизни. Но в каждую эпоху возникала специфика, определяемая общественным укладом. Достаточно вспомнить афинскую, спартанскую, средневековую, европейско-религиозную, исламистскую и т. д. варианты педагогической парадигмы. Вернёмся в наше время и в нашу страну. В период колоссальных преобразований и вывода СССР в разряд наиболее могучих стран в задачу обучения входил широкий охват населения и его подготовка к руководству бригадами, участками, цехами. В этот период парадигмой педагогики стала система ЗУН (знания – умения – навыки), сыгравшая в системе образования огромную роль. В начале семидесятых годов XX века существенно возросли требования к квалификации персонала, в связи с чем А.Н. Леонтьевым предложена парадигма ДСЛ (деятельность – сознание – личность), а, далее, для периода переходной экономики – схема УБО (управление – безопасность – оптимизация). Но вот страна шагнула в XXI век. Позади осталось инициированное известной группировкой смутное время. Объявлен вектор движения вперёд: экономика страны должна стать инновационной. И этому вектору должна соответствовать педагогическая парадигма. Эта парадигма носит следующую аббревиатуру: УКБ (Успешность. Компетенции. Безопасность.). В НИЛ ТБ разработаны программы и соответствующее методическое обеспечение инновационных предметов, являющихся естественным продолжением курса «Безопасность жизнедеятельности».

Е. Предложения по взаимовыгодному сотрудничеству. Наши разработки в технической, педагогической и социокультурной

сферах носят ярко выраженный инновационный характер. Без сомненья, они могут принести вероятному заказчику ощутимую пользу Работа ведётся в соответствии с областными и министерскими программами. Мы готовы к взаимовыгодному сотрудничеству.

Заключение. 30 лет нашей лаборатории. Оглядываясь назад, понимаем: нам есть, чем

гордиться. Свыше пятидесяти патентов. Около пятидесяти проектов. Результаты внедрены в промышленности, в геологии, в добывающих отраслях, в военном ведомстве. Создан ряд инновационных педагогических программ. Проведены свыше сорока семинаров, конференций, симпозиумов. В центре внимания всегда была работа с молодёжью. Недаром более двадцати студенческих коллективов отмечены различными наградами. И это всё результат труда нашего коллектива. Но самая большая благодарность нашим Учителям: П.М. Алабужеву, В.К. Бешкето, Н.Т. Дмитриеко, И.С. Ладенко, Г.С. Мигиренко, М. П. Пахомову.

Наши реквизиты:

Адрес: 630102 г. Новосибирск, Кирова 86. Тел. 269-83-50, 269-83-49, 269-83-40

E-mail: nis@sibsutis.ru © Ю.М. Барбашин, Л.Н. Костенкова, Г.А. Курилова, И.С. Никифоров, 2009

УДК 669.841 Никифоров И.С. СибГУТИ, Новосибирск

ВЫСОКОЭФФЕКТИВНЫЕ СРЕДСТВА СЕЙСМОВЗРЫВОЗАЩИТЫ (СВЗ)

Nikiforov I.S. Siberian state university of telecommunications and information technologies, Novosibirsk

HIGH-EFFICIENCY MEANS OF THE EARTHQUAKE PROTECTION (EQP)

Presents results of the «Scientific and research laboratory «Safety technologies»

(Siberian state university of telecommunications and information technologies) activity in the sphere of methods and means of earthquake protection. The laboratory developed basic schemes and mutual disposition of elements for technical earthquake protection means, methods of bearing and correction elements calculation etc.

1. Актуальность проблемы. В настоящее время защита от землетрясений приобрела особое значение в связи с общим ростом сейсмоактивности планеты. Ущерб от разрушения, затраты на восстановление, лечение, реабилитацию, содержание соответствующих структур во всем мире исчисляются сотнями миллиардов долларов США в год. Наша страна имеет ряд сейсмоопасных зон. Достаточно вспомнить события последних лет: землетрясения в Кемеровской области, на Алтае, в Корякии. Мощные землетрясения зафиксированы в Китае и Японии. Несмотря на то, что в ряде стран расходуются миллиарды долларов на научные исследования и опытно-конструкторские работы, удовлетворительного решения проблемы, особенно при землетрясениях в 9–9,5 баллов не имеется. Предлагается в рамках крупнейшей проблемы современности (защита зданий, сооружений, технологического оборудования от особо опасных землетрясений с магнитудой до 9–9,5 баллов) обосновать пути решения этой проблемы.

2. Цели. Необходимо подытожить многолетние результаты НИР, выполненных НИЛ «Технологии безопасности» СибГУТИ в данном направлении. Далее – выделить те вопросы, с помощью которых возможный инвестор (после ознакомления с результатами исследований) может судить о выгодности дальнейших вложений. Конкретно:

− Обосновать принципы создания новой системы сейсмовзрывозащиты; − Доказать, что она обладает значительной суммой преимуществ в

сравнении с известными системами; − Предложить методы и средства решения поставленных задач; − Создать пакет информационных и рекламных материалов; − Показать направления использования предлагаемых методов и

технических средств для решения других народнохозяйственных и социальных проблем.

3. Предлагаемые методы и подходы. Предполагается обосновать использование отрицательной жесткости (ОЖ) для создания систем глубокой сейсмовзрывозащиты. За последние 30 лет в НИЛ «Технологии безопасности» К теоретическому обоснованию добавились работы по элементной базе ОЖ, разработке принципиальных схем, проведению лабораторных исследований и инструментальных измерений. На примере разработки средств защиты операторов виброопасных профессий был накоплен опыт производства тросовых виброзащитных сидений и способов организации их внедрения. Вместе с тем, были осознаны как огромные возможные перспективы данного научного направления, так и вставшие на пути трудности методологического, венчурного и рыночного характера. Казалось бы, по сумме технических и экономических показателей (как это будет показано ниже) данной разработке нет равных в мировой практике. Однако же система отбора и поддержки инновационных разработок такова, что хоть в барабан бей, – отклика от причастных структур не дождёшься.

4. Современное состояние исследований. Разработками в данной сфере занимаются крупные научные коллективы во многих странах. Вместе с тем, кардинального решения задачи защиты населения и хозяйственной инфраструктуры нет даже в приблизительном варианте. Этому причин немало. Во-первых, не найдены надежные способы прогнозирования землетрясений и своевременного предупреждения населения. Во-вторых, сегодня не существует гарантированной защиты от особо мощных землетрясений, кроме неэкономичного строительства с использованием сверхпрочных материалов и сверхтолстых стен. В-третьих, строительная сфера – одна из наиболее фондоемких и не может быть быстро преобразована. Отметим, что наш коллектив, занимающийся разработкой технических средств сейсмозащиты, имеет многолетний опыт (свыше 30 лет) научных и опытно-конструкторских работ в данной и смежных областях. Конкретно:

− Нами получено свыше пятидесяти автор патентов на устройства и способы использования устройств отрицательной жесткости и в механизмах, существенно снижающих уровень колебаний, а также на стенды и модели для лабораторных исследований и испытаний;

− Опубликовано свыше ста пятидесяти работ по тематике; связанной с использованием отрицательной жесткости (ОЖ);

− Внедрено свыше тысячи изделий, использующих ОЖ; − Разработано свыше 45 комплектов чертежно-технической

документации, по которым начат выпуск соответствующих изделий; − Разработаны нормативно-технические документы, в том числе

получены установленным образом сертификаты соответствия и технические условия;

− Проведены лабораторные, стендовые и натурные испытания, показавшие хороший результат (в том числе в ведущих научных центрах страны);

− Имеется опыт оказания сервисных услуг предприятиям, где эксплуатируются изделия, основанные на использовании наших «ноу-хау».

Выполненные исследования позволяют предварительно обозначить

основные преимущества создаваемой сейсмовзрывозащиты: − Гарантированная пространственная сейсмозащита при землетрясениях

до 9–9,5 баллов; − Гарантированный срок службы при повторных землетрясениях – до 50–

100 лет; − Снижение стоимости строительства в зонах ожидаемых сверхмощных

землетрясений относительно лучших образцов – в 3–5 раз; − Широкий перечень направлений, где может быть использована новая

технология сейсмозащиты, основанная на использовании отрицательной жесткости.

5. Научно-техническая новизна. Разрабатываемые средства сейсмовзры-

возащиты имеют следующие предполагаемые технические характеристики: Максимально возможная амплитуда сейсмовоздействия при её 95 % поглощении, мм

До 150

Максимально возможная амплитуда сейсмовоздействия при её 99 % поглощении, мм

До 80

Вес объекта защиты Без ограничений Вес технических средств сейсмоза-щиты 0,5–1,5 % от веса объекта Рабочий диапазон температур Без ограничений Сохранность сейсмозащитных средств До 100 лет Ослабление магнитуды сейсмовоз-действия В диапазоне 1,0–3,0 гц В диапазоне 3,0–10,0 гц В диапазоне 10,0–50,0 гц При импульсном и ударном воз-действии (при сейсмоударе с длитель-ностью импульса 5–15 миллисек.)

В 2–5 раза В 5–20 раз В 20–200 раз В 500–1 000 и более раз

Соотношение сейсмогасящих свойств по осям: Z : У : Х = 1 : 0,7 : 0,6, где Z

– вертикальная ось; У – поперечная ось; Х – продольная ось (оси устанавливаются относительно направления несущих тросов).

6. Научно-техническая продукция. Предварительные расчеты показывают, что даже при 9 ÷ 9,5 бальном землетрясении, предлагаемые средства защиты обеспечат работоспособность соответствующего оборудования, эксплуати-руемого в условиях ожидаемых особо опасных землетрясений (интенсивностью до 9,5 баллов). Объектами сейсмозащиты являются сооружения каркасного или монолитного типа (твердое тело). В настоящее время такие характеристики (эффективность, надежность, пространственность, длительный срок службы, живучесть, сохранность параметров при многократных воздействиях) не имеют аналогов нигде в мире. Укажем и на выгодную экономическую сторону данного инновационного предложения.

Таким образом, впервые в мировой практике создаются средства сейсмовзрывозащиты, отличающиеся:

− Использованием эффекта прямого маятника и особо сконструированных упругих элементов, позволяющих обеспечить необходимое сглаживание фронтов ударных волн при одновременной возможности защиты объектов весом в тысячи тонн;

− Применением накопителей механической энергии сейсмоударных волн, позволяющих преобразовать, а, следовательно, не передать на защищаемый объект до 95–99,9 % энергии;

− Использованием упругих упоров, безударно ограничивающих амплитуду раскачивания объекта;

− Обеспечением пространственности сейсмозащиты при сохранении устойчивости объектов;

− Использованием эффекта «якорения», увеличивающего возвращающее усилие и способствующего стабилизации положения объекта сейсмозащиты в пространстве.

Вышеуказанные свойства проверены на физических моделях. 7. Перспективы использования результатов НИР. Рынок сбыта по

землетрясениям – сейсмоопасные зоны планеты, где требованиями СНиПов устанавливается 8, 9, 10-бальная величина предполагаемых землетрясений и где возможны как вертикальные, так и горизонтальные колебания почвы. Таких зон на планете много: это – Дальний Восток (Япония, Камчатка, Тайвань, Север Китая и т. д.); это – Центральная Америка (Калифорния, Мексика и т. д.); это – Средняя Азия (Турция, Афганистан, Узбекистан и т. д.); это – Европа (Югославия, Греция, Италия); это – Восточная Сибирь и Российский Дальний Восток. Фактический ежегодный ущерб от землетрясений оценивается сотнями миллиардов долларов. Вместе с тем гарантированных технологий сейсмостойкого строительства пока нет. Снижение магнитуды сейсмоудара в 5–10 раз считается пока наилучшем достижением. Наша «ниша» – обеспечение гарантированной защиты объектов от землетрясений с магнитудой 8–10 баллов при пространственных ударах (не только вертикальных, но и горизонтальных), с требованием уверенного срока службы до 70–100 лет при сохранении сейсмозащитных свойств – не занята. Рынок сейсмозащитных технологий ищет уникальную продукцию и оригинальные технические решения, которые могли бы дать в итоге значительную сверхприбыль. Наша технология дает огромную сверхприбыль, поскольку ее главные компоненты – удешевление сейсмостойкого строительства и экономия на ликвидации последствий землетрясений, позволяют снизить расходы в данной сфере в 5–7 раз по сравнению с аналогами. Доходность наших предложений по защите от взрывов не поддаётся расчётам. Однако сохранение жизни государственных деятелей всегда была приоритетом руководства страны, особенно в периоды усиления террористических угроз.

8. Конкуренция. В сейсмостойком строительстве прослеживается несколько направлений: применение гибких опор («птичьи клетки»), применение сверхпрочных материалов, усиление конструкционных элементов, разработка специальных схем (маятниковые опоры и т. д. ), применение скользунов (для снижения горизонтальных сейсмоударов) и т. д. Разработками в этом направлении занимаются десятки специальных институтов и фирм. Например, в США имеется свыше десяти научных центров в области сейсмостойкого строительства. Установлено, что стоимость сейсмостойкого строительства возрастает в 2–3 раза на каждый балл, начиная с 7-ми баллов. Несмотря на большое количество фирм и научных центров, выполняющих исследования и работы в данной сфере, использованием идей применения принципов отражения сейсмоудара и недопущения энергии землетрясения до объекта защиты в практическом плане никто не занимается. Причин этому несколько. Первая: явление отрицательной жесткости и использование элементов, потерявших устойчивость мало изучено и в научных кругах вызывает определенное недоверие. Понятие «заневоленная» («прирученная») неустой-чивость в ряде случаев встречает непонимание. Вторая: научный задел по использованию явления отрицательной жесткости мал, теоретическое осмысление явления ведется отдельными группами энтузиастов, без координации, систематических публикаций; изучение структур и элементов, потерявших устойчивость требует осторожности и одновременно настойчи-вости, поскольку часто отрицательная жесткость «не дается в руки»; элементная база отрицательной жесткости пока не так широка, как хотелось бы. В Новосибирске создан трудами многих научных школ (в частности, школами во главе которых стояли крупнейшие сибирские ученые П.М. Алабужев и Г.С. Мигиренко) серьезный теоретический научный задел. К настоящему времени разработаны: методы и средства проектирования технических средств сейсмозащиты, принципиальные схемы и взаимное расположение элементов для технических средств сейсмозащиты; способы расчета параметров несущих и корректирующих элементов и т. д.

В Новосибирске имеется группа машиностроительных заводов, могущих организовать серийное производство технических средств сейсмозащиты. Это, например, завод «Труд», завод «Тяжстанкогидропресс», завод им. Чкалова и ряд других. Они имеют достаточные площади, чтобы разместить экспериментальные установки и провести их инструментальные испытания.

9. Стратегия маркетинга. Главным элементом маркетинга являются новые показатели качества данной технологии сейсмозащиты, которые разобьем на основные и дополнительные. К основным (легко расчитываемым) отнесем:

− Гарантии уверенной сейсмозащиты объекта при землетрясениях большой интенсивности;

− Минимизацию ущерба, связанного с разрушениями, уменьшением человеческих жертв, сохранением здоровья людей, сокращением травматизма;

− Снижение в 3–5 раз затрат на сейсмостойкое строительство в зонах с повышенной сейсмоопасностью;

− Уменьшение затрат на ликвидацию последствий землетрясения, восстановление разрушенных строений и содержание технических средств ликвидации последствий землетрясения;

− Снижение затрат на компенсацию, лечение, психологическое обслужи-вание населения, предоставление нового жилья и т. д.;

− Обеспечение сохранности сейсмозащитных свойств в течение длитель-ного срока службы (сто лет и более).

К дополнительным показателям качества, оцениваемым с помощью

коэффициентов эквивалентности, отнесем: − Пространственность сейсмозащиты; − Способность противостоять продольным и поперечным волнам; − Снижение чувствительности к ударным и импульсным воздействиям; − Практическое отсутствие затрат на ремонтные работы; − Удобство осмотров и обслуживания; − Низкие эксплуатационные затраты; Привлечет потребителей подход, при котором строительство объекта

защиты осуществляет заказчик (при выполнении требований того, что сооружение должно быть каркасным или монолитным и вести себя как единое твердое тело), а средства сейсмозащиты, их установку, настройку, сервисное обслуживание и авторский надзор ведет разработчик. Для привлечения интереса к принципиально новой технологии сейсмостойкого строительства предлагается в перспективе осуществить:

− Изготовление действующих демонстрационных моделей эффективной сейсмозащиты с наблюдателем «изнутри»;

− Представлением описаний, моделей сейсмозащиты, рекламных матери-алов на выставки, в том числе на Сибирскую Ярмарку;

− Опубликованием материалов по новой технологии сейсмозащиты в профессиональных изданиях (например, в журнале «Сейсмостойкое строительство»);

− Подготовкой специальных передач на теле- и радиоканалах; − Подготовкой статей популяризаторского типа в центральной и местной

печати; − Открытием соответствующей страницы в интернете; − Созданием специальных видеороликов; − Организацией на основе рассылочных материалов встреч с

представителями заинтересованных организаций. Важнейшим компонентом маркетинга считаем планируемое сотудничество

с ФГУП ГРЦ «КБ им. Акад. В.П. Макеева» и СибНИА, что позволит показать преимущества новой СВЗ в действии.

10. Пример принципиальной схемы взрывозащищённого транспортного средства (ВЗТС)

1. Корректор (устройство2. Источник импульса3. Рама. 4. Несущие колонны.5. Силовые элементы6. Защищенный объек7. Поверхность участка8. Места установки датчиков

1. Крепление к колонне2. Трос. 3. Крепление к объекту 11. Направления использованияПредлагаемая технология

строительстве каркасных зданийоборудования.

− Сейсмовзрывобезопасныесоздаваемые в сейсмоопасных

− Защита контейнероввредных грузов железнодорожным

Корректор устройство отрицательной жесткости). импульса (эпицетр взрыва).

колонны. элементы.

Защищенный объект. Поверхность участка земли, на котором расположен ВЗТС

установки датчиков.

Силовые элементы

к колонне.

к объекту.

Направления использования наших разработок. Предлагаемая технология предназначена для использования

каркасных зданий, а также монолитного

Сейсмовзрывобезопасные автономные пункты управлениясейсмоопасных зонах.

контейнеров при транспортировке опасныхжелезнодорожным и автомобильным транспортом

расположен ВЗТС.

использования при монолитного ответственного

пункты управления (СВАПУ),

опасных, взрывчатых и транспортом.

− Создание платформ для размещения высокоточных измерительных приборов в зоне недопустимой производственной вибрации.

− Создание специальных предохранительных ударозащищенных контейнеров для наиболее ответственных конструкций, связанных с обязательным сохранением информации (например, для «черных ящиков» летательных аппаратов).

− Разработка устройств снижения импульсной нагрузки на шасси легких летательных аппаратов.

− Разработка средств защиты космонавтов от взлетной вибрации и от ударных нагрузок при посадке.

− Разработка средств защиты обслуживающего персонала морских судов от «дизельной» вибрации.

− Разработка средств защиты производственного персонала от недопус-тимой вибрации технологического оборудования.

− Разработка взрывозащищённого транспортное средства (ВЗТС) − Разработка защищенных пакетов для перевозки сверхточного и

хрупкого оборудования автомобильным транспортом при наличии нестационарной пространственной ударно-импульсной нагрузки.

− Разработка средств защиты персонала бронетанковой техники от взрывов с амплитудой ускорения в импульсе 50 и более g.

12. Разработка информационных и рекламных материалов. 9. Буклет «Высокоэффективные средства защиты от землетрясений,

взрывов и ударных воздействий». 10. Буклет «Разработка и внедрение сейсмовзрывозащищенного автоном-

ного пункта управления и связи (СВАПУ)». 11. Буклет «Демонстрационная сейсмозащитная установка». 12. Рекламно-информационная разработка «Высокоэффективные средства

защиты (СЗ) от землетрясений, взрывов и ударных воздействий». 13. Проект-презентация «Виброзащита. Сейсмозащита». 14. Проект-презентация «Отрицательная жёсткость: технологии будущего.

(Как превратить научную идею в миллиарды долларов)» 13. Заключительные положения: 13.1. Для кого готовим данные материалы. В нашем понимании существует

широкий круг возможных потребителей. Это: структуры системы МЧС; региональные лидеры особо сейсмоопасных зон; крупные предпринимательские фирмы, заинтересованные в эффективном вложении капиталов; руководители предприятий, чувствительных к последствиям опасных землетрясений; научно-хозяйственные структуры, чьи технологические процессы нуждаются в глубокой защите (газо-, нефтепроводы, трансформаторные подстанции, узлы обеспечения информационного и управленческого общественного взаимодействия и т. д.).

13.2. Ищем партнеров и союзников. Из глобальной цели следует ряд подцелей. А) Подготавливаемые материалы должны (по возможности): ответить

на многочисленные вопросы вероятных инвесторов; простым и ясным языком прояснить существо отрицательной жесткости; показать экономические (очень выгодные) последствия вложения средств в данные инновационные проекты и т. д. Б) Особая группа партнеров – административные структуры. Вместо финансов они предлагают свой административный ресурс, а это не так уж мало! В частности они предлагают организовать специальные научно-практические конференции с международным статусом. В) Зарубежные партнеры, которые начали проявлять к данной тематике интерес.

© И.С. Никифоров, 2009

УДК 669.841 Никифоров И.С. СибГУТИ, Новосибирск

НАУЧНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ В ИНТЕРЕСАХ СТРУКТУР МЧС РОССИИ

Nikiforov I.S. Siberian state university of telecommunication and information technologies, Novosibirsk

SCIENTIFIC RESEARCHES IN THE INTEREST OF EMERCOM AGENCIES

Presents information about research activities of the «Scientific and research

laboratory «Safety technologies» (Siberian state university of telecommunications and information technologies) made in the interest of EMERCOM agencies.

Более 5 лет НИЛ «Технологии безопасности (ТБ)» СибГУТИ активно сотрудничает с Главным управлением МЧС по Новосибирской области. Согласно действующему соглашению о научно-техническом сотрудничестве был выполнен ряд работ, нам удалось развернуть научные исследования НИЛ «ТБ» в сферу интересов МЧС России. Участие в выставках «СПАССИБ – СИББЕЗОПАСНОСТЬ» принесло нам несомненную пользу и соответствующие награды. Ниже следуют результаты.

1. Направления исследований. В итоге многолетних теоретических исследований в НИЛ «Технологии безопасности» СибГУТИ были намечены пути выполнения НИР в интересах структур МЧС. Это проекты:

− Сейсмовзрывозащищённый автономный пункт управления и связи (СВАПУ);

− Технические средства для безопасной транспортировки раненых с места произошедшей разрушительной катастрофы;

− Технические средства защиты транспортируемого персонала от взрывов особо большой мощности.

2. Предлагаемые методы и подходы. Впервые предполагается обосновать

использование отрицательной жесткости (ОЖ) для создания систем глубокой защиты от мощных ударов и опасной вибрации. Это явление имманентно связано с такими понятиями как «неустойчивость» и «закритическая сила». Пример: стержень, сжатый продольным усилием, после её достижения критической величины «выщёлкивает». В результате возникает поперечная отрицательная жёсткость. Спорадическое изучение ОЖ начато в конце 18 века и долгое время рассматривалось как «фокус». Наибольший приток научных сил был связан с необходимостью оценить устойчивость зданий и сооружений, особенно мостов, пролетов больших размеров и т. д. Главный вопрос, который вставал перед учеными и инженерами, звучал так: какова величина критической

силы и не будет ли она превышена? А что там в закритической области – это в основном никого не интересовало. Лишь во второй половине 20 века стали появляться предложения по практическому освоению отрицательной жесткости. К теоретическому обоснованию добавились работы по элементной базе ОЖ, разработке принципиальных схем, проведению лабораторных исследований и инструментальных измерений. Вместе с тем, были осознаны как огромные возможные перспективы данного научного направления, так и вставшие на пути трудности методологического и методического характера.

3. Сейсмовзрывозащищённый автономный пункт управления и связи (СВАПУ).

3.1. Цель. Предложить конструкцию гарантированно защищённых автономных пунктов управления и связи, которые могут выдерживать землетрясения с магнитудой до 9,5–10 баллов, внешнее взрывное воздействие до 200–250 g. (в эпицентре). В этих условиях дежурный персонал ВСАПУ в соответствии с нормативными документами информирует причастные органы о ситуации и организует первоначальные спасательные работы.

3.2. Новизна. Впервые в мировой практике методы и средства защиты (МСЗ), отличающиеся: использованием эффекта прямого маятника и особо сконструированных упругих элементов, позволяющих обеспечить необходимое сглаживание фронтов ударных волн при одновременной возможности защиты объектов весом в тысячи тонн; применением накопителей механической энергии сейсмических и ударно-импульсных волн, позволяющих преобразовать, а, следовательно, не передать на защищаемый объект до 95–99,9 % энергии; использованием упругих упоров, безударно ограничивающих амплитуду раскачивания объекта; обеспечением пространственности защиты при сохранении устойчивости объекта; использованием эффекта «якорения», способствующего стабилизации положения объекта сейсмозащиты в пространстве. Главным средством снижения воздействия на защищаемый объект является почти полное исключение инерционной массы из процесса взаимодействия с источником сейсмических ударов.

Применение предлагаемого ВСАПУ связано как с крупным экономическим эффектом, так и гарантированным обеспечением живучести объектов защиты при землетрясениях очень большой интенсивности, а также при любых других воздействиях, носящих ударный и импульсный характер.

3.3. Средства достижения цели. Предлагаемая конструкция ВСАПУ применяются исключительно к объекту, представляющее собой «твёрдое тело». Тогда, например, каркасная конструкция здания, скажем, весом в 1 000 (три или пять тысяч) тонн, включает:

− Связный фундамент, заглублённый на ~ 7–8 и более метров и состоящий из многослойных металлических элементов, выполненных из швеллера (или равноценного материала), соединённых между собой в единое целое и расположенных по периметру объекта;

− Металлических стоек, несущих наибольшие нагрузки и напрямую воспринимающих сейсмоудар или взрыв;

− Упругих несущих элементов в виде защемлённых с обеих сторон отрезков стальных канатов (тросов), установленных с одной стороны под определённым углом, а с другой стороны после нагружения (принятия весовой составляющей здания), имеющей нулевой угол наклона к горизонту;

− Корректирующих упругих устройств, выполненных в виде пакетированных заневоленных Х-образных отрезков стальных канатов, поджатых с обеих сторон, середины которых соединены с защищаемым объектом, а концы – с фундаментом здания;

− Число стоек, несущих тросов (их длина, конфигурация, сечение), собранных в «гребёнки», и корректирующих элементов и их параметров определяется весом защищаемого сооружения и специфическими условиями ожидаемого воздействия;

− Взрывозащищённой крыши. Созданная физическая модель СВАПУ испытана в НИЛ «Технологии

безопасности» СибГУТИ и показала свою высокую эффективность. 4. Устройство для перевозки больных из зоны катастрофы. Целью

создания устройства является улучшение защиты больного (раненного) в диапазоне низких частот, а также существенного снижения воздействия ударных и импульсных нагрузок. Это устройство может быть установлено в кузове автомобиля или вертолета (самолета), в железнодорожном вагоне и так далее. Оно состоит неподвижной и подвижной опор, между которыми расположены низкочастотные упругие элементы. Оно способно существенно снижать как вертикальные, так и горизонтальные вибрационно-импульсные воздействия.

Преимущества устройства состоят в предотвращении ухудшения состояния транспортируемого больного (раненного), а также в значительном улучшении его комфорта за счет следующих факторов:

− Поскольку подвеска, выполненная из определённым образом расположенных отрезков троса имеет низкую собственную частоту (1,2–1,4 Гц), она защищает от негативной вибрации внутренние органы больного;

− Поскольку данная подвеска практически исключает из силового взаимодействия инерционную массу (т. Е., тело больного), она снижает ударное воздействие на 10–13 децибел;

− Данная подвеска за счёт консольного закрепления основного подвеса в 6–10 раз снижает уровень воздействий высокочастотных вибраций.

− Поскольку положение тела больного в пространстве при транспортировке остается неизменным, существенно снижается вероятность осложнений в состоянии больных.

5. Взрывозащищённое транспортное средство (ВЗТС) предназначено для

защиты государственных деятелей (ГД) при их поездке на специальном транспортном средстве, например, легковом автомобиле. В чём отличие от типового способа транспортирования ГД? Сегодня основное средство защиты –

бронирование элементов кузова автомобиля. Как показали события в Ингушетии этого недостаточно. В этой связи целью предполагаемого изобретения является существенное (в несколько раз) усиление защитных свойств транспортного средства (например, автомобиля). Для достижения поставленной цели предлагается метод упрочнения кузова транспортного средства дополнить способом существенного снижения действия взрывной волны. Это может быть сделано двумя способами:

− На конкретном локальном месте (например, на месте водителя и на месте посадки ГД);

− При защите в целом кузова транспортного средства (ТС). Поставленная цель защиты ГД достигается применением целостной

системой методов и средств: − Использованием в качестве несущих упругих пружин эквидистантно

расположенных отрезков стальных канатов, присоединённых с одной стороны к источнику ударной нагрузки, с другой, – к объекту защиты (ОЗ);

− Применением люлечной системы подвешивания (ЛСП); − Применением устройств отрицательной жёсткости, что позволяет не

только снизить собственную частоту ОЗ до (0,6–0,8 Гц), но и исключить появление резонансных колебаний;

− Обеспечением пространственной защиты; − Исключением из ударного взаимодействия до (90–95 %) инерционной

массы ОЗ; − Снижением ударно-взрывного импульса в 40–50 раз; − Эффективным снижением поперечных и продольных ударно-взрывных

воздействий; − Способностью сохранять взрывозащитные свойства в течение 10–12

лет; − Возможностью подстройки системы защиты. Особенности конструкции. В транспортном средстве (внутри его кузовной

части) устанавливается специальная коробчатая конструкция. Её фундаментом служит металлическая особо прочная плита, опирающаяся на пол кузова ТС. Её размеры определяются составом экипажа и могут занимать значительную часть пространства ТС. На фундаменте располагаются симметрично относительно продольной осевой линии вертикальные стойки. На стойках укреплены средства защиты субъектов (ГД). Предложенное устройство гарантирует выполнение следующих требований:

− Способность выдерживать действие взрывной волны до200–250 g в составе бронированного транспортного средства;

− Обеспечение снижения действия взрывной волны в 40–50 раз; − Обеспечение пространственности защиты (с учётом анизотропии

свойств по осям z : y : x = 1 : 0,8 : 0,7);

− Обеспечение способности упругодемпфирующей системы выдерживать многократное действие взрывной волны;

− Обеспечение способности упругодемпфирующей системы сохранять свои защитные свойства в течение заданного времени;

− Обеспечение способности необходимых прочностных параметров незащищённых элементов конструкции;

− Простота обслуживания и контроля защитных средств; − Обеспечение возможностей внутри защищаемого пространства

расположить все необходимые эргономические элементы; − Обеспечение возможностей создать условия для комплектования

экипажа необходимым персоналом. Наши разработки носят ярко выраженный инновационный характер. Все

они имеют патентную защиту. Уровень ноу-хау таков, что исключает несанкционированное присвоение интеллектуальной собственности. Без сомненья, они могут принести вероятному заказчику ощутимую пользу. Работа ведётся в соответствии с областными и министерскими программами. Мы рассчитываем, что наши предложения могут быть полезны органам МЧС и готовы к взаимовыгодному сотрудничеству.

© И.С. Никифоров, 2009

УДК 629.039.58 Ничепорчук В.В., Ноженков А.И., Ноженкова Л.Ф. Институт вычислительного моделирования СО РАН, Красноярск

ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС ЭСПЛА-ПРО: СРЕДСТВА СБОРА, АНАЛИТИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДАННЫХ И ПОДДЕЖКИ ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЙ ДЛЯ ОРГАНОВ УПРАВЛЕНИЯ МЧС РОССИИ

Nicheporchuk V.V., Nozhenkov A.I., Nozhenkova L.F. Institute of computer simulation RAS Siberian district, Krasnoyarsk

SOFTWARE SYSTEM ESPLA-PRO: MEANS OF DATA ACQUISITION, ANALYTIC PROCESSING AND MAKING DECISIONS SUPPORT FOR CONTROL AGENCIES OF EMERCOM

The article covers a problem of application of expert geoinformation system

ESPLA-PRO for solving of regional departments of EMERCOM problems in Krasnoyarsk district. Development of the computer simulation institute RAS Siberian district considers continual monitoring of potentially dangerous objects. The system is able to simulate a development of technogenetics disasters, for example, chemical emergencies and different natural disasters such as flood.

Институт вычислительного моделирования СО РАН имеет большой опыт разработки комплектных систем поддержки принятия решений в чрезвычайных ситуациях (ЧС). Экспертная геоинформационная система ЭСПЛА-ПРО является преемницей системы по ликвидации химических аварий ЭСПЛА, удостоенной в 2003 г. Премии МЧС России и в 2006 г. серебряной медали Международного салона инноваций и инвестиций. ЭСПЛА-ПРО используется в органах управления по делам ГОЧС и ПБ Красноярского края. Новым элементом являются средства сбора и анализа данных, в основу которых положена система СтатЭкспресс, успешно эксплуатируемая в учреждениях здравоохранения и социальной защиты Красноярского края. Автоматизация сбора данных позволяет решить задачу систематической актуализации баз данных и применить технологию оперативной аналитической обработки OLAP.

Новые технологии, реализованные в системе ЭСПЛА-ПРО, позволяют комплексно решать важнейшие задачи органов управления МЧС:

− Комплексный мониторинг, прогнозирование и предупреждение ЧС, контроль состояния территорий, объектов повышенной опасности, поддержание в постоянной готовности аварийно-спасательных формирований и объектов защиты населения;

− Поддержку управления в области гражданской защиты населения и территорий от ЧС, обеспечения пожарной безопасности, безопасности людей на водных объектах;

− Экстренное реагирование при ЧС, организацию защиты населения и территорий от ЧС и пожаров [1].

Перечисленные задачи определяют приоритетные направления работ

органов управления МЧС всех уровней в режимах функционирования: повседневном, повышенной готовности и в режиме ЧС. Автоматизация процессов управления в каждом из режимов функционирования – сложная задача, комплексное решение которой приобрело особую актуальность с созданием Национального Центра управления в кризисных ситуациях, региональных ЦУКС и ЦУКС субъектов России. Необходимо создание единого информационного пространства органов управления МЧС всех уровней с центрами обработки и анализа информации, принятия решений и управления предупредительными и оперативными мероприятиями. В настоящее время можно говорить лишь об отдельных фрагментах такого пространства с большой дифференциацией уровней автоматизации органов управления в субъектах РФ. Отсутствуют единые стандарты на форматы представления информации и информационные системы, большая часть данных слабо формализована, их обработка и анализ сильно затруднены. Назрела необходимость внедрения сквозной системы сбора, обработки данных, средств комплексной автоматизации процессов управления мероприятиями по предупреждению и ликвидации ЧС на всех уровней управления: от муниципального гарнизона до Национального ЦУКСа.

Система ЭСПЛА-ПРО позволяет в короткое время решить перечисленные задачи. В статье представлены средства сбора и оперативного анализа данных, позволяющие обеспечить формирование единого информационного пространства МЧС и другие компоненты системы ЭСПЛА-ПРО [2].

Особенности построения информационного пространства. Специфика сбора и обработки информации предупреждению и ликвидации

ЧС, а также необходимость обеспечения эффективного взаимодействия с существующими программными системами, требуют разработки новых методических и технологических подходов. Такие подходы должны быть основаны на гибком управлении сбором информации, автоматизации процессов анализа и агрегации данных. Достичь этого можно только при полной формализации данных, разработки Регламента сбора и передачи данных.

Существующая информационно-справочная система МЧС не отвечает этим требованиям. Главная проблема ИСС – не организовано хранилище данных. Основные недостатки системы:

− Большой объем данных по конкретному объекту, территории, событию, затрудняющий передачу информации между органами управления.

− Отсутствие системы поиска и средств контроля данных; − Сложность редактирования информации, отсутствие системы

протоколирования изменений;

− Большие затраты времени на внесение изменений и дополнений в систему. Ежедневно необходимо корректировать вручную более 1 000 показателей;

− Использование только «статических» мелкомасшабных карт, невозможность детализации картографической информации;

− Перенасыщенность слайдов информацией, осложняющая работу в режиме ЧС;

− Отсутствие возможности работы со сводной, агрегированной информации, автоматического формирования отчетных форм.

К достоинствам можно отнести только использование web-технологий, что

позволяет использовать систему на любом рабочем месте, подключенном к корпоративной сети. Однако низкое качество представления и достоверность данных, отсутствие проработанного классификатора вынуждают специалистов дублировать информацию в удобном для себя виде, зачастую на бумажных носителях.

Организовать автоматическое наполнение системы и актуализацию данных можно путем внедрения средств сбора и первичного анализа данных на всех уровнях управления. Для этого необходимо организовать хранилище данных с системой ведения классификаторов, установить на всех уровнях системы сбора данных с настраиваемыми формами представления данных (рис. 1.). Аналогичный проект успешно реализован для сбора и анализа данных со всех учреждений здравоохранения Красноярского края. Более 5 500 учреждений различного профиля собирают данные по 400 отчетным формам.

Рис. 1. Предлагаемая схема сбора, хранения и использования данных на уровне

Регионального центра и Главных управлений МЧС субъектов

Сбор данных должен осуществляться по специально разработанному

Регламенту, утвержденному на уровне Национального ЦУКС. Данный регламент должен содержать не только формы ЧС, установленные в соответствии с Табелем срочных донесений МЧС, но и порядок сбора данных по «циклическим ЧС». В настоящее время такие формы устанавливаются специальными Директивами региональных центров.

Формы сбора данных по степени срочности можно разделить на три группы. − Сезонные – общее состояние территорий, объектов, сил и средств,

планируемые мероприятия. Сюда же можно отнести Планы действий в различных ЧС, разрабатываемые для муниципальных районов и потенциально опасных объектов.

− Итоговые (раз в неделю, месяц, квартал) – сводные данные о ЧС, выполненных мероприятиях, расходовании запасов материально-технических средств и другое.

− Оперативные (ежедневно и немедленно по факту ЧС) – сведения ухудшении обстановки, параметрах ЧС и мероприятиях по ликвидации ЧС и их последствий, реабилитационных мероприятиях.

Для оценки объемов информации можно привести следующие цифры. В

Красноярском крае данные о состоянии противопожарных формирований

(суточная строевая записка) представляют 450 формирований, ежедневно обрабатывается информация о порядка 150 бытовых и производственных пожарах. В Сибирском регионе происходит порядка 1 200 ЧС, ежегодно обновляются сведения по 1 300 потенциально опасным объектам, данные по паводковой обстановке собираются по 70-ти формам и т. д.

Качественно обработать такой объем данных, провести их анализ, сравнить их с ретроспективными данным и представить в агрегированном виде на вышестоящий уровень без применения информационных систем весьма проблематично.

Использование информационных ресурсов. Хранилище данных системы содержит собственно информационные

таблицы, обновляемые с помощью системы СтатЭкспересс, согласно Регламенту сбора и обмена информацией и справочники, которые служат измерениями при анализе данных. Кроме того, в Хранилище может находиться дополнительная информация: базы знаний, шаблоны отчетных форм и другое.

Оперативный анализ данных можно выполнять как в самой системе ЭСПЛА-ПРО, так и виде отдельной программы Аналитик. Система позволяет строить различные представления информации в виде кросс-таблиц и кросс-диаграмм на основе оперативной аналитической обработки данных (OLAP).

OLAP использует многомерную модель данных, которая позволяет адекватно представить процесс работы с информационными объектами, наглядно описать основные аналитические операции, оптимальным образом построить физическую модель данных для хранения и обработки запросов. OLAP обеспечивает высокую скорость работы с данными при выполнении аналитических операций, наглядное представление результатов и оперативное построение отчетов [3].

Например, в системе «ЭСПЛА-ПРО» при оценке пожарной опасности проводится анализ статистических и оперативных данных по пожарам, а также мониторинг состояния противопожарных формирований. Применение технологии OLAP позволяет наиболее эффективно и быстро извлекать необходимую информацию из больших объемов данных, представлять в удобном для анализа виде и оперировать только с необходимыми показателями [3].

Особого описания заслуживают картографические данные. Большая часть объектов в хранилище данных имеет пространственную привязку, что позволяет строить тематические карты, аналитические картограммы, оперативно «собирать» карты обстановки, сложившейся или прогнозируемой при возникновении ЧС.

На сегодняшний день в МЧС имеется большая картографическая база. Роскартографией обновлены цифровые карты М 1 : 200 000, разработаны карты М 1 : 100 000. Это наряду с картами России М 1 : 1 000 000 и планами населенных пунктов позволяет решать широкий спектр задач по прогнозированию, предупреждению ЧС, оперативному управлению ликвидацией ЧС и их последствий. Кроме того, накоплен большой банк растрового материала, тематических карт, космических снимков и других данных дистанционного зондирования Земли. Учитывая большие объемы картографической информации также актуален вопрос о ее хранении,

актуализации и использовании. Только с использованием клиент-серверных технологий возможная оперативная обработка картографических данных территории Сибири, где каждый субъект по площади сравним с европейскими странами. Подход к выбору программных платформ ГИС должен быть дифференцирован в зависимости от уровня управления. Если на региональном и субъектовом уровне имеется возможность приобретения дорогих систем типа ArcSDE, то на муниципальном уровне необходимы решения, основанные на бесплатных свободно распространяемых платформах.

Еще один важный вопрос – подготовка специалистов для работы с геоинформационными системами. В отличие от работы с базами данных, здесь необходима специальная подготовка, особенно для работы с такими профессиональными ГИС как ArcInfo, MapInfo, Панорама. Актуализация данных на уровне муниципальных образований должна происходить в специализированных орга-низациях, при этом опять встает вопрос об обмене информации, соблюдении режима секретности, коммерческих интересов и так далее.

Принципы построения Экспертных геоинформационных систем. Как показано выше, Хранилище данных (ежедневно пополняемое большим

объемом информации) может быть использовано не только для анализа, агрегации данных и формирования различных аналитических отчетов, но и в качестве основы для принятия управленческих решений. Для этих целей необходимо использование экспертных систем, разработанных на основе комплексного подхода.

В основу разработки системы ЭСПЛА-ПРО положены принципы интеграции технологий, основанные на взаимодействии различных программных модулей интегрированной системы по данным и по событиям. Это предполагает реализацию принципиально новых информационных моделей за счет Интеграции технологически разнородных элементов [5].

Система состоит из следующих компонентов: геоинформационная система, блок расчетных методик, система оперативного анализа данных. Эти компоненты могут использоваться как самостоятельные программы, так и во взаимодействии друг с другом. В режиме ЧС управляет работой компонентов экспертная система, вызывающая, по мере необходимости ГИС, математические модели оценки обстановки, модель формирования отчетных форм и другие. Базы данных, знаний и картографические базы, составляющие информационные ресурсы системы, постоянно пополняются в автоматическом или полуавтоматическом режимах с использованием программных средств сбора и анализа информации.

Рис. 2. Интеграция информационных технологий в системе ЭСПЛА-ПРО

Многофункциональность и гибкость системы реализована за счет

модульного подхода. Расчетные и аналитические модули, используемые в системе, подключаются к базовой части в виде динамических библиотек. Все модули имеют тесную двухстороннюю связь, позволяющую обмениваться данными и событиями.

Интерфейс системы обеспечивает вызов необходимых модулей и взаимодействие их между собой. Вид интерфейса сохраняется в служебных таблицах и динамически изменяется при администрировании системы и редактировании ситуаций в экспертной подсистеме. Так же настраиваются и остальные компоненты системы: вид и состав таблиц баз данных, аналитические модели и графики, цифровые карты, форма отчетов, формируемых системой в режиме чрезвычайной ситуации. Для переключения на другой источник информационных ресурсов достаточно изменить небольшой текстовый файл настроек системы. Это позволяет оперативно переходить с серверного на портативный вариант системы, что особенной важно при подготовке оперативных групп к выезду на место ЧС.

Подсистема ведения баз данных предназначена для получения справочной и аналитической информации. Она также используется для формирования рекомендаций в экспертной подсистеме, массива входной информации в блоках анализа и моделирования обстановки, а также в качестве атрибутов картографических слоев в ГИС. Таблицы баз данных сгруппированы по тематике, а настройки их отображения позволяют пользователю осуществлять поиск, выборку необходимой информации и способ ее представления.

Геоинформационная подсистема представляет собой оригинальную оболочку, разработанную без использования специализированных компонент. Это позволяет встраивать различные модели визуализации последствий ЧС и использовать полученные результаты моделирования в полнофункциональных

систем ГИС. Подсистема ГИС взаимодействует с базами данных, расчетными моделями и экспертной подсистемой. Реализованы не только средства получения справочной информации и построения точечных слоев, что характерно для всех стандартных ГИС, но и ряд функций, необходимых для выполнения задач геомоделирования ЧС.

Экспертная система основана на ситуационном подходе с фреймовой моделью представления знаний. В момент чрезвычайной ситуации она формирует необходимые решения по управлению в ЧС, обращаясь к другим модулям системы. Необходимая информация о месте ЧС и характеристиках формирований извлекается из баз данных, последствия ЧС моделируются в ГИС и с помощью расчетных методик, рекомендации по действиям в ЧС формируются на основе баз знаний. Недостающая информация может запрашиваться у пользователя, который инициирует процесс вывода. Вывод представляет собой эстафету присоединенных процедур, которые автоматически вызывают необходимые модули системы.

Описание сценария кризисной ситуации состоит из описания места, последствий ситуации, а также возможных действий всех участников. Эти характеристики можно представить в виде переменных, описания которых хранятся в специальной таблице – словаре переменных экспертной системы.

Таким образом, экспертная система позволяет оперативно сформировывать решения по ликвидации ЧС на основе данных о месте, характере, последствиях аварии или стихийного бедствия, прогноза динамики ситуации, оценки возможностей имеющихся сил и средств. В ЭСПЛА-ПРО реализованы функции оценки последствий ЧС, отображения возможной обстановки на карте местности и формирования отчетные документы по принятым в МЧС стандартным формам.

База знаний системы организованы таким образом, чтобы подбирать в автоматическом режиме все данные, необходимые руководителю ликвидации ЧС для управления аварийно-спасательными мероприятиями. Это данные различной тематики: по оповещению спасателей, персонала опасного объекта, населения, организации эвакуации из зоны ЧС, транспортному, медицинскому, материально-техническому и другим видам обеспечения. Базы знаний разрабатывались с помощью экспертов органов управления МЧС различных уровней. Важная особенность системы – формирование рекомендацию с учетом места, масштабов аварии, динамики распространения поражающих факторов и характеристик размещения сил и средств для ликвидации ЧС. В настоящее время система апробирована для природных и техногенных ЧС на территории Красноярского края. Планируется продолжить работы по сбору данных и знаний для всех субъектов Сибирского региона.

Для подключения вновь разработанных модулей необходимо ввести данные для работы модуля в информационные ресурсы системы. При вызове модуля ему передается пакет данных, состоящий из настройки подключения к серверу, идентификатора роли пользователя, вызвавшего модуль, пути к цифровым картам местности и шаблонам системы и других необходимых пользователю параметров. Далее исходный код текста записывается в

служебную таблицу и автоматически компилируется при первом вызове нового модуля. В дальнейшем код библиотеки будет использоваться в случае повреждения или удаления откомпилированной библиотеки вызова модуля.

Использование перечисленных компонентов инструментальной среды позволяет создавать многофункциональные системы, ориентированные как на работу в условиях чрезвычайных ситуаций, так в повседневном режиме: для анализа и прогнозирования динамики обстановки и планирования превентивных мероприятий. Открытая системная архитектура позволяет интегрировать не только информационные ресурсы, но и различные расчетные модели. При наличии экспертов можно моделировать новые ситуации, пополняя базу знаний.

Работа системы ЭСПЛА-ПРО в повседневном режиме. В повседневном режиме деятельности органы управления МЧС получают

данные ежедневного мониторинга геофизической, сейсмической, радиационной, химической, гидрологической, лавинной, лесопожарной, лесопатологической, санитарно-эпидемиологической, экологической обстановки. Также проводится контроль состояния потенциально опасных объектов, транспортных коммуникаций, территорий крайнего Севера, готовности аварийно-спасательных формирований, материально-технических резервов для ликвидации ЧС, объектов защиты населения и многое другое. Все это представляет собой огромные массивы данных, необходимых для принятия решений по предупреждению ЧС, управления силами и средствами МЧС.

На основе данных мониторинга обстановки можно оценить вероятность ЧС, ранжировать территории по степени опасности, определять показатели рисков. Для этого необходимы длинные ряды наблюдений. Однако, как правило, доступ к архивным данным организаций мониторинга наблюдений невозможен в силу ряда причин. Решением этой проблемы является организация собственных хранилищ данных органов управления МЧС, интегрированных со средствами анализа отображения данных.

Инструментарий для управления большими объемами данных системы ЭСПЛА-ПРО, средства оперативного on-line анализа данных, ГИС и графическая система позволяет представить результаты анализа данных в необходимом виде. Эксперт-аналитик может просмотреть изменение ситуации за произвольный период, отобразить данные на карте, сформировать отчетные документы по стандартным формам. Экспертная система позволяет автоматически отслеживать резкие изменения обстановки и оповещать оператора о предпосылках ЧС.

Примеры работы системы ЭСПЛА-ПРО в режиме ЧС. В режиме ЧС происходит моделирование последствий техногенных аварий

и стихийных бедствий, построение карты зоны ЧС, а также формирование рекомендаций по действиям в ЧС и отчетных документов. Работа экспертной системы инициируется пользователем, который вводит минимум исходных данных: вид, место и характеристики ЧС. Рассмотрим работу ЭСПЛА-ПРО при наводнении и химической аварии.

Для ситуаций, связанных с затоплением территории, система рассчитывает и визуализирует зоны затопления, верифицированные для различных уровней воды в водотоках с учетом уклона рек на больших территориях, а также моделировать поднятие уровня воды в сложных гидросистемах с несколькими водотоками. При работе с крупномасштабными картами населенных пунктов система генерирует отчеты со списками затопленных объектов и их характеристиками. Метод апробирован на 10 территориях Красноярского края с различными ландшафтными условиями, причем моделировалось как весеннее половодье, так и аварии на гидротехнических сооружениях, включая катастрофическое затопление при прорыве плотин ГЭС.

При химической аварии пользователь может выбрать одну из нескольких методик наиболее подходящую для расчетов в данный момент. Можно провести экспресс-расчет по стандартной методике гражданской обороны РД 52.04.253-90 или по методике СНиП 2.01.51-90 (ИТМ ГО) с минимумом исходных данных и сделать предварительную оценку аварии на карте местности. Для полного анализа динамики распространения аварийно опасных химических веществ (АХОВ) используются методики ТОКСИ-3 и ПБ 03-182-98 (аварии на складах жидкого аммиака). Подсистема позволяет графически исследовать динамику изменения областей распространения АХОВ и строить на карте зоны заражения сложной формы. При выборе нескольких методик одновременно набор исходных данных и шаблоны вывода результатов динамически изменяются.

Визуализация на карте опасных для человека зон (химического заражения, теплового излучения и воздействия ударной волны) применяется достаточно давно. В случае оценки последствий ЧС или расчета рисков важно знать, какие объекты могут подвергнуться негативному воздействию поражающих факторов аварии. В случае аварии на стационарном объекте (предприятии, пункте хранения или переработки опасных веществ) алгоритм выборки картографических объектов довольно прост. Более сложная задача возникает, когда необходимо оценить последствия аварии на транспорте. Предлагается следующая последовательность картографического анализа:

1. Ввод исходных данных, расчет формы и размеров опасных зон; 2. Выбор карты необходимого масштаба и состава из библиотеки

картографических проектов; 3. Позиционирование специальным символом места аварии в центре

карты и перемещение его на реальное место аварии; 4. Автоматический расчет и формирование списка объектов, попадающих

в опасную зону. Картографическая система в связке с расчетными методиками планируется

к применению для непрерывного мониторинга потенциально опасных объектах. При наличии потока данных с датчиков о количестве, состоянии опасных веществ, величин их концентраций в атмосфере и метеопараметров, карта зон опасностей перерисовывается в динамическом режиме.

Заключение Внедрение средства сбора и анализа данных на муниципальном и

субъектовом уровне позволит поднять на более качественный уровень использование информации в органах управления МЧС. Использование интеграции систем сбора информации и оперативной поддержки управления значительно повысит эффективность управления мероприятиями по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуациях различного характера. Об этом свидетельствует пятнадцатилетний опыт эксплуатации экспертных систем поддержки принятия решений в ЧС на территории Красноярского края.

Разработанные в ИВМ СО РАН технологии и программные средства имеют универсальный характер и могут быть использованы при построении информационных систем широкого спектра применения. Открытая архитектура базовой системы ЭСПЛА-ПРО позволяет оперативно изменять не только информационные ресурсы (таблицы, карты, знания), но и строить систему как совокупность программных модулей в зависимости от решаемых задач.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Официальный сайт МЧС России: http://www.mchs.gov.ru/mchs/ministry. 2. Ноженкова Л.Ф., Исаев С.В., Ничепорчук В.В., Евсюков А.А., Морозов

Р.В., Мар-ков А.А. Средства построения систем поддержки принятия решений по предупреждению и ликвидации ЧС // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – 2008. – № 4. – С. 46–54.

3. Ноженкова Л.Ф. Средства OLAP-моделирования и их применение в задачах здравоохранения // Докл. XIII Всерос. конф. «Математические методы распознавания образов». – М.: МАКСПРЕСС, 2007. – С. 609–612.

4. Ноженкова Л.Ф., Исаев С.В., Ничепорчук В.В., Евсюков А.А., Морозов Р.В., Марков А.А. Применение экспертной ГИС для анализа пожарной обстановки в Красноярском крае // Проблемы безопасности и чрезвычайных ситуаций. – 2009. – № 2. – С. 75–85.

5. Ноженкова Л.Ф. Гибридные информационные технологии: направления развития и применения // Вестник КрасГУ. – Красноярск: КрасГУ, 2004. – С. 99–106.

© В.В. Ничепорчук, А.И. Ноженков, Л.Ф. Ноженкова, 2009

УДК 614.842.6 Осипков В.Н., Кайдалов В.В., Орионов Ю.Е., Груздев А.Г. ЗАО «Источник плюс», Бийск

ОПЫТ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗРАБОТКИ СРЕДСТВ ПОЖАРОТУШЕНИЯ НА ОСНОВЕ ДОСТИЖЕНИЙ ОБОРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

Osipkov V.N., Kaidalov V.V., Orionov Y.E., Gruzdev A.G. «Istochnik plus», CJSC, Biysk

PROJECT OF FIRE-FIGHTING MEANS BASED ON DEFENSE INDUSTRY DEVELOPMENTS

The using of cold gas sources enabled the enterprise to develop a high-product

mix of the fire-fighting facility. The effectiveness of «Tungus» modules was proven. Automatic mobile module «Tungus-10-S» is a universal fire protection mean for different purpose objects.

Опыт разработки и внедрения средств пожаротушения показывает, что модульные системы импульсного пожаротушения устойчиво входят в нашу жизнь. Это стало возможным в результате использования в конструкции импульсных модулей порошкового пожаротушения достижений оборонной промышленности, в частности низкотемпературных газогенерирующих устройств, созданных ЗАО «Источник плюс» на основе современных твердых газогенерирующих композиций, получивших название источников холодного газа (ИХГ).

Разработанные ИХГ сохраняют в себе все преимущества специзделий, созданных оборонной промышленностью, в частности их технические и эксплуатационные характеристики. В тоже время они содержат в себе принципиально новые качества, которые открывают широкие возможности для их использования в продукции гражданского назначения. Они безопасны, не требуют контроля разрешительной системы МВД. Обеспечивают получение газов с температурой, не превышающей 150° С. Приводятся в действие от электрического сигнала небольшой мощности (пусковой ток 120 мА.) от штатных средств автоматики, сигнально-пусковых устройств или по кодированному радиосигналу.

Благодаря их технической возможности находиться в постоянной готовности к запуску в течение 10 лет без регламентных работ и после этого обеспечивать практически безотказную работу средств пожаротушения они оказали значительное влияние на создание современных модулей порошкового пожаротушения. На их основе была разработана большая часть модулей нового поколения, выпускаемых в нашей стране.

С использованием ИХГ наше предприятие разработало и освоило в серийном производстве широкую номенклатуру, состоящую из 39 модификаций

универсальных, пожаровзрывозащищенных, термостойких, высотных, стационарных и переносных, с различным углом подачи огнетушащего порошка модулей порошкового пожаротушения «Тунгус», которые обеспечивают тушение очагов пожара в закрытых помещениях и на открытых площадках на площади до 80 м², в объеме до 250 м³, с высоты до 16 метров на ранней стадии их возникновения в автоматическом, автономном, самосрабатывающем и ручном режимах; разработаны рекомендации по защите складских помещений с высоты до 15 метров и совместно с ВНИИПО МЧС РФ методика противопожарной защиты АЗС.

Сравнение с модулями порошкового пожаротушения (МПП) закачного типа, выпускаемых за рубежом, показало, что наши изделия имеют значительно большую эффективность.

Анализ причин показывает, что для достижения высокой эффективности напор газопорошковой струи истекающей из модуля, который определяется уровнем рабочего давления в корпусе модуля, должен быть достаточно высоким для проникновения к горящей поверхности через восходящие турбулентные потоки продуктов горения, возникающих при пожаре. Причем, для обеспечения длительного функционирования модуля, указанное давление должно поддерживаться в изделии в течение всего времени его эксплуатации. Поэтому для предотвращения утечки газа из корпусов закачных изделий уровень рабочего давления в них устанавливается невысоким. Кроме этого, в таких изделиях не обеспечивается вспушивание порошка перед выбросом его в очаг пожара.

При использовании ИХГ давление в МПП «Тунгус» создается только в момент запуска его в работу и поддерживается в нем в течение нескольких секунд, поэтому даже в случае незначительной утечки газов из корпуса, она не повлияет на работоспособность модуля. Это позволило значительно увеличить давление в корпусе МПП и напор, истекающий из модуля газопорошковой струи, и соответственно, значительно повысить эффективность модуля при тушении очагов пожара.

На предприятии выпускаются: − Широкая номенклатура потолочных и настенных модулей, МПП

«Тунгус 2, 4, 6, 9», обеспечивающих тушение очагов пожара на площади до 72 м², в объеме до 216 м³, с высоты до 13 метров;

− Малогабаритный модуль МПП «Тунгус 0,65» для противопожарной защиты электрошкафов и других небольших замкнутых пространств.

− МПП «Тунгус 5», обеспечивающий выброс огнетушащего порошка через кольцевую щель, выполненную на его боковой поверхности для противопо-жарной защиты объектов, имеющих сложную геометрическую конфигурацию. Тушит очаги пожара на площади до 78 м² и в объеме до 100 м³;

− Модуль МПП «Тунгус 10ст» с регулируемым углом выброса огнетуша-щего порошка в очаг пожара, обеспечивающий тушение очага пожара на площади до 80 м², в объеме до 216 м³, с высоты до 16 метров и в горизонтальном положении на расстоянии до 14 метров;

− Мощное средство тушения очагов пожара МПП «Тунгус 24», который обеспечивает тушение на площади до 75 м² и в объеме до 250 м³, тушит в горизонтальном положении на открытом воздухе очаг максимального ранга 233В, расположенный на расстоянии 18 метров и обеспечивает защиту кабельных каналов сечением 4,5 м² на расстоянии до 32 метров. Благодаря принципиально новому способу тушения, основанному на прямом воздействии истекающей из модуля струи огнетушащего порошка на очаг пожара, его эффективность значительно выше существующих аналогов.

Использование в модулях «Тунгус» достижений оборонной промыш-

ленности позволило значительно расширить функциональные возможности средств пожаротушения, повысить их эффективность, быстродействие, увеличить срок эксплуатации до 10 лет без технического обслуживания, расширить диапазон температуры использования от минус 60 до плюс 90 °С, обеспечить автономность запуска от электросигнала небольшой мощности, снизить цену до уровня доступного для массового потребления, отказаться от сложных и дорогих пиротехнических, индукционных, магнитоэлектрических и других типов запуска средств пожаротушения в работу.

Модули сертифицированы пожарными органами России, Китая, Монголии, в странах СНГ и органами по сертификации в электротехнической промышленности. Имеется разрешение Ростехнадзора на их применение на пожаровзрывоопасных объектах нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленностей, в шахтах, рудниках и горных выработках. Имеется санитарно-эпидемиологическое заключение, подтверждающее их безопасность для людей. Проводится сертификация изделий в Индии, Италии.

Опыт эксплуатации модулей «Тунгус» подтвердил их высокую эффективность, они широко используются во всех регионах нашей страны и за рубежом практически во всех отраслях промышленности для противопожарной защиты объектов различного назначения в том числе:

− Электрооборудования, распределительных и измерительных устройств, электрощитовых и трансформаторных подстанций на объектах нефтяной и газовой промышленности (проект ОАО «НефтеГазПроект», г. Тюмень), а так же кабельных каналов, кабельных сооружений на Магнитогорском, Нижнетагильском металлургических комбинатах, Серовском заводе ферросплавов, Усть-Каменогорской ТЭЦ, кабельных коллекторов и тягово-понизительных подстанций, в Московском и Новосибирском метрополитенах. Используются для защиты кабельных каналов в институте ядернойфизики Сибирского отделения Российской академии наук;

− Дизель-генераторов, дизель-генераторных помещений, котельных, мини-котельных и дизель-электростанций контейнерного типа;

− Объектов нефтяной и газовой промышленностей. Установлены на объектах газовых, компрессорных и блочных нефтяных насосных станций, на метанольных насосных УКПГ Оренбургского месторождения, узлах подогрева нефти нефтепровода Усинск-Уса, нефтеналивных эстакадах в Усть-Куте, на нефтебазе г. Васино и терминале нефтебазы г. Томска, включены в проект

защиты открытых складов дизельного топлива в Якутии. Так же используются для противопожарной защиты сливо-наливных эстакад, топливно-раздаточных колонок, в том числе АЗС, нефтебаз, хранилищ нефтепродуктов, дизельного топлива, ГСМ;

− Маслоподвалов, мазутохозяйств, лакокрасочных производств, краскоприготовительных отделений, покрасочных и сушильных камер;

− Объектов железнодорожного транспорта; − Рудников, горных выработок, в Южном федеральном округе; − Производственных зданий, складов, терминалов, хранилищ, ангаров; − Объектов Министерства обороны РФ, в том числе РВСН, ГРАУ и ВВС. − Антенных выходов, релейных телефонных станций, стоек связи; − Объектов коммунального хозяйства, гаражей, зданий, различных

сооружений и т. д. Достаточно широко модули «Тунгус» нашего предприятия внедряются на

металлургических и электротехнических предприятиях Китая. Поставлена партия изделий в США. Интерес к разработкам проявили специалисты Индиии, Италии, Финляндии, Болгарии, Эстонии.

Наше предприятие постоянно ведет поиск новых технических решений. В настоящее время в ЗАО «Источник плюс» разработаны изделия для тушения и локализации пожаров в труднодоступных местах, удаленных от пожарных частей поселках. В частности МПП «Тунгус-5» с неразрушаемым корпусом может использоваться в качестве забрасываемых порошковых гранат.

В отличие от аэрозольных генераторов, обеспечивающих подачу аэрозолеобразующего состава в течение 24 с, «Тунгус-5» является изделием импульсного действия, обеспечивает подачу огнетушащего порошка в очаг пожара в течение 1 секунды, и поэтому может использоваться для противопожарной защиты объектов на открытых площадках. Температура газопорошковой смеси, истекающей из МПП близка к окружающей, поэтому его использование безопасно для людей.

МПП «Тунгус-5» могут устанавливаться на потолочных, стеновых перекрытиях, на полу. Рекомендуется для противопожарной защиты объектов имеющих сложную геометрическую форму с большим количеством затененных зон в труднодоступных местах, в частности, в вентиляционных колодцах, под фальшполами, за подвесными потолками, кабельных каналах и т. д.

С использованием разработанных принципов, заложенных в конструкцию МПП «Тунгус-5», на предприятии ведутся предпроектные проработки порошковых снарядов и средств их доставки в очаг пожара минометного типа. Приведение в действие ИХГ, обеспечивающего создание в полости снаряда рабочего давления и истечение из него огнетушащего порошка, осуществляется автоматически при достижении в устройстве, обеспечивающим выброс снаряда из ствола, требуемого давления, которое устанавливается исходя из дальности стрельбы и характеристик ИХГ. Кроме этого, для этой цели нашими представителями НПП «Гранит-центр» разрабатывается система радиозапуска

ИХГ. Такие изделия могут найти применение для тушения очагов пожара в лесах или в помещениях, расположенных на верхних этажах здания.

Указанный способ доставки снарядов в очаг пожара является менее затратным по сравнению с другими способами, предусматривающим подачу огнетушащего вещества в составе неуправляемых ракет.

На базе прицепа к легковому автомобилю в ЗАО «Источник плюс» разработана мобильная установка пожаротушения с установленными на ней девятью МПП «Тунгус-24», которая рекомендуется для тушения очагов пожара в удаленных от пожарных частей поселках. Разработанная система пожаротушения может устанавливаться на тракторе, перед трактористом, который может управлять ей, не выходя из кабины.

Совместно с ГУ МЧС РФ по Алтайскому краю прорабатывается техническое решение по тушению помещений на верхних этажах зданий через оконные проемы с помощью МПП «Тунгус», устанавливаемых на верхнем звене автолестницы.

Завершена разработка установки пожаротушения в виде каркаса сваренного из труб с установленными внутри него сигнально-пусковым устройством УСП-101, не требующего для приведения в действие источника тока и модулями «Тунгус», который имея габариты ящиков может закладываться внутрь и снаружи штабелей с боеприпасами. По результатам государственных межведомственных испытаний, подтвердивших ее эффективность, она рекомендована для противопожарной защиты хранилищ с боеприпасами на объектах Министерства Обороны. Разработанный способ может быть использован для противопожарной защиты складских помещений различного назначения.

Разработаны и освоены в производстве самосрабатывающие модули с сигнально-пусковым устройством, управляемым по двум каналам – оптическому и тепловому. Причем оптический канал активируется тепловым в случае повышения температуры на защищаемом объекте, что позволяет избежать ложных срабатываний, присущих установкам укомплектованным детекторно-пусковым устройством «Пульсар» Разработанный самосрабатывающий переносной модуль «Тунгус-10-С» на базе разработанного сигнально-пускового устройства является универсальным средством защиты от пожаров объектов различного назначения в том числе для индивидуальных владельцев частных строений – домов, гаражей, складских помещений.

Завершается опытно-конструкторская отработка недорогого, быстродействующего автономного генератора инертного газа, генерирующего азот, углекислый газ и пары воды, которые могут использоваться для локального и объемного газового тушения пожаров.

Создание низкотемпературных газогенерирующих устройств открывает технические возможности по разработке новых средств пожаротушения и аварийного спасения. Возможно создание на их основе:

− Переносных самосрабатывающих модулей порошкового пожаротушения, которые могут переводится в режим работы огнетушителя, например, на время присутствия на объекте людей;

− Систем обеспечивающих перекрытие газопровода на вводе в жилой дом по сигналу газоанализатора (нашим предприятием разработана система «ГАЛС», обеспечивающая перекрытие магистральных газопроводов в случае возникновения аварий);

− Передвижные системы вытеснения воды на базе автоприцепов или транспортных средств;

− Ранцевых огнетушителей с электрозапуском и многое другое. Группа компаний «Источник» имеет высокий научно-технический

потенциал и достаточно большие производственные мощности, которые позволяют предприятиям решать сложные технические задачи и обеспечивать серийное производство новых разработок.

© В.Н. Осипков, В.В. Кайдалов, Ю.Е. Орионов, А.Г. Груздев, 2009

УДК 574:669 Перминов В.П. СГГА, Новосибирск

ВОПРОСЫ БЕЗОПАСНОСТИ ПРИ МАГНИЕТЕРМИЧЕСКОМ ПОЛУЧЕНИИ ЩЕЛОЧНЫХ МЕТАЛЛОВ

Perminov V.P. Siberian state geodesic academy, Novosibirsk

SECURITY PROBLEMS WHEN MAGNESIUM-THERMAL ALKAI MATALS CREATION

Discusses security problems when magnesium-thermal alkai metals creation.

Tries to associate toxicity and inflammability indices of alkai metals. It is considered that an average lethal doze Maximum Allowable Dose 50 for francium will be under eight, for sodium under 44,52.

В 1865 г. Н.Н. Бекетову впервые удалось восстановить алюминий магнием из криолита, термохимически обосновать этот процесс и тем самым открыть новый метод получения металлов и сплавов, который был назван металлотермическим.

Магний активный восстановитель почти всех окислов, так как образование окиси магния сопровождается значительной убылью свободной энергии.

Магний – перспективный восстановитель не только по признаку химического сродства к кислороду и другим неметаллам, но и по запасам (содержание его в земной коре по сводке А.П. Виноградова равно 2,1 %), а также по чистоте, которую обеспечивают современные методы его производства, например, электролитический магний имеет чистоту 99,9 %.

Крупные месторождения магниевого сырья, высокопроизводительная технология получения металла электролизом, а также сравнительно невысокая стоимость металла обуславливают возможность производства его в крупных промышленных масштабах.

Все это обеспечивает перспективность развития магниетермического восстановления, которое позволяет получать многие металлы, сплавы и соединения быстро и экономично.

Несмотря на относительную простоту этого процесса его практическое применение связано с рядом трудностей, в частности, недостаточной разработанностью его теоретических основ, трудности организации непрерывного производства и т. д. [1]

В данной работе приводятся накопленные к настоящему времени сведения по безопасности при магниетермическом получении щелочных металлов (лития, натрия, калия, рубидия, цезия и франция).

Щелочные металлы нашли применение в атомной энергетике, лазерной технике, авиации, космических объектах, подводных лодках и т. д. [2]

Опыт получения и применения магния и щелочных металлов дает основания предполагать, что основными опасными и вредными производственными факторами здесь будут токсичность и пожаро- и взрывоопасность материалов.

В процессе магниетермического синтеза создаются условия для образования аэрозолей металлов и их соединений и возникает возможность воздействия их на организм человека.

В настоящее время установлены некоторые общие закономерности действия аэрозолей металлов и их соединений.

1. Аэрозоли ряда металлов при систематическом и длительном поступлении их в организм через органы дыхания способны вызвать патологические изменения.

2. Чем выше степень дисперсности частиц аэрозолей, тем более выражено их действие. Аэрозоли конденсации оказывают более резкое действие, чем аэрозоли измельчения.

3. Степень воздействия аэрозоля на дыхательные пути зависят от химического состава его частиц.

4. Степень, а иногда и характер патологического действия металлической пыли зависит от ее количества, поступающего в дыхательные пути. [3, 4].

Дым металлического магния может вызвать «литейную лихорадку». У лиц

подвергающихся воздействию магния наблюдается носовые кровотечения, частый насморк, выпадение волос, потливость и синюшность рук, тремор рук, языка и век.

При травмировании кожи магнием наблюдаются плохо поддающиеся лечению болезненные припухлости или воспалительно-гнойные процессы.

Подобное действие на человека оказывает и окись магния. Так вдыхание 4–6 мг/м3 MgO в течении 12 мин вызывает явления, напоминающие «литейную лихорадку».

Магний поступает в организм в основном с пищей и выводится через желудочно-кишечный тракт.

Предельно-допустимая концентрация для магния и его сплавов рекомендуется 1 мг/м3 [5].

Температура воспламенения магния очень близка к температуре его плавления (651 ºС) или гораздо ниже ее если размеры образцов малы. Она зависит от геометрии образцов, размеров и формы. Мелкие образцы могут воспламеняться от пламени спички. Стружка или опилки при определенных условиях могут воспламеняться при 510 и даже при 430 ºС [2]. Нижний предел взрывоопасной концентрации магниевой пыли в воздухе 10 г/м3. Таким образом, магниетермические производства по противопожарной классификации относятся к категории А, т. е. к взрыво- и пожароопасным.

По санитарной классификации они относятся к первому классу, т.е. возможны ожоги и поражения работающих.

Рассмотрим возможные варианты магниетермии применительно к получению щелочных металлов.

Известны несколько способов магниетермического получения лития, из которых перспективны основанные на применении вакуумной техники, например, из сподумена Li2O*Al 2O3*4SiO2.

Литий и его соединения весьма токсичны. Хроническое отравление литием вызывает сонливость, головокружение, замедление сердечной деятельности. Гидроокись и хлорид лития – ожоги и язвы на коже. При работе с литием и его соединениями необходимо защищать кожу тела специальной одеждой, а лицо и глаза – очками или специальными щитками.

Для защиты дыхательных путей от воздействия окиси лития применяют противогазы и другие дыхательные аппараты [6].

Хотя натрий и калий в промышленных масштабах получают электролизом, тем не менее, вакуум-термический способ получения весьма перспективен.

В производстве натрия возможны ожоги, как расплавленным металлом, так и мелкой крошкой, которая, попадая на кожу, вызывает химические ожоги.

Попадание в глаза даже очень маленьких кусочков натрия или калия приводит к тяжелому поражению вплоть до потери зрения.

При соприкосновении расплавленного натрия или калия с водой происходит взрыв, который сопровождается выбросом и загоранием расплавленного металла. Поэтому при работе с натрием и калием должны быть приняты меры индивидуальной защиты такие же, как при производстве лития.

Производство натрия и калия относится к категории взрыво- и пожароопасных. Поэтому в местах хранения этих металлов должны строго соблюдаться специальные противопожарные правила.

Твердый литий на воздухе загорается с трудом. Горящий литий засыпают порошками обезвоженных хлоридов лития и калия, а также мелкодисперсным графитовым порошком.

При возгорании натрия и калия их гасят сухой поваренной солью или кальцинированной содой. Применение воды и химпенных огнетушителей для тушения горящих лития и калия недопустимо [7].

Из магниетермических методов получения рубидия и цезия применяют восстановление из карбонатов в соответствии с уравнением:

Me2CO3 + 3Mg = 2Me + 3MgO + C. Для получения рубидия в больших количествах лучше использовать реакцию: 2 RbOH + 2Mg = 2Rb + 2 Mg + H2, так как при применении Rb2CO3 легко может произойти взрыв. С этой

целью применяется смесь свежерасплавленного RbOH и магниевые опилки в отношении 2 : 1.

Аналогично получается и цезий. Перспективно также восстановление магнием алюминатов по реакции: Me2O * Al 2O3 + Mg = MgO * AL2O3 + 2Me [8]. Что касается франция, самого тяжелого радиоактивного щелочного

металла названного в свое время Менделеевым экацезием, то попыток получения его методами магниетермии не было.

Систематических исследований показателей безопасности, проводимых в сопоставимых условиях магниетермического получения металлов и сплавов не проводилось, поэтому перспективным направлением оценки таких важных показателей, как токсичность или воспламеняемость веществ является сопоставление этих показателей с кристаллической структурой определяемой положением в периодической системе элементов.

Таблица. Кристаллическая структура и некоторые свойства щелочных металлов

Металл

Кри

сталли

ческа

я стру

ктур

а

Перио

ды

кристалл

ическо

й решетки

А

Атомны

й ради

ус, А

Пло

тность

г/см

3

Тем

пература

пл

авлени

я, ºС

Тем

пература

ки

пени

я , ºС

Тверд

ость

по

Моо

су

Мод

уль

упру

гости,

кгс/мм

2

Тем

пература

воспламенения

t,º

C

Средн

яя

летальная до

за

ЛД

50 м

г*ат

/кг

Li ОЦК а=3,5023 1,57 0,539 180,54 1327 0,6 500 630 14,26

Na ОЦК а=4,2820 1,8 0,9727 97,83 882,9 0,4 – 616 44,52

с ОЦК а=5,33 2,36 0,8629 63,41 760 HB 0,037 – более 115 8,31

Rb ОЦК а=5,70 2,48 1,5348 38,7 703 0,3

HB 0,022 240 9,50

Cs ОЦК а=6,05 2,65 1,9–1,88

28,6 685,85 0,2

HB 0,015 175 8,67

Fr ОЦК – 2,83 2,44 20 630 – – –

В таблице приведены некоторые известные к настоящему времени

показатели токсичности и воспламеняемости щелочных металлов в сопоставлении с кристаллической структурой.

Можно утверждать, что с некоторым «разрыхлением» структуры, о чем свидетельствует увеличение периода кристаллической решетки и атомного радиуса монотонно снижаются температуры плавления и кипения, а также твердость не противоречат этому и имеющиеся сведения о механических свойствах.

Можно предположить, что средняя летальная доза ЛД50 для франция будет ниже восьми, а для натрия ниже 44,52. Соответственно следует ожидать, что температура воспламенения рубидия, цезия и франция будут ниже, чем у калия.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Самсонов Г.В. Магниетермия / Г.В. Самсонов, В.П. Перминов. – М.: Металлургия, 1971. –174 с.

2. Энциклопедия неорганических материалов. – Киев:1977. –Т. 1. – 840 с.; Т.2 – 813 с.

3. Брахнова И.Т. Токсичность порошков металлов и их соединений. – Киев: Наукова думка, 1971. – 223 с.

4. Брахнова И.Т. Конфигурационная модель вещества и прогнозирование токсичности соединений металлов // Порошковая металлургия. –1998. – № 1/2. – С. 136–143.

5. Вредные вещества в промышленности. Справочник / Под ред. Н.В. Лазарева и И.Д. Гадаскиной. – Л.: 1977. – 608 с.

6. Субботин В.И. и др. Литий. – М.: ИЗДАТ, 1999. – 263 с. 7. Алабышев А.Ф. и др. – Натрий и калий. – Л.: ТНТИ, 1959. – 392 с. 8. Плющев В.Е., Шахно И.В. Развитие и современное состояние

технологии рубидия и цезия и их соединений //Успехи химии. – 1957. – Т. 26. – С. 944.

© В.П. Перминов, 2009

УДК 378:002.56 Ротанов И.А. СибГУФК, Омск

МЕТОДИКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ СТУДЕНТОВ ПО СПЕЦИАЛЬНОСТИ «БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ» В ОБЛАСТИ ИНФОРМАЦИОННО-ТЕХНИЧЕСКОЙ БЕЗОПАСНОСТИ

Rotanov I.A. Siberian state university of physical education and sport, Omsk

METHODS OF STUDENTS’ PROFESSIONAL EDUCATION WITH A SPECIALIZATION IN «LIFE SAFETY» IN THE SPHEREOF «INFORMATIONAL-TECHNICAL SAFETY»

Covers problems of informational-psychological safety during professional

training with a specialization in «Life safety» in conditions of physical education university and peculiarities of the security-type individuality formation.

В настоящее время актуальность науки «Безопасности жизнедеятельности» выдвигается на передний план по значимости проблем продуктивного развития общества и государства.

Актуальность проблемы имеет ряд предпосылок: ускоренный научно-технический прогресс, осложнение политической обстановки в мире, участившиеся катастрофы различного характера, особенно природного и техногенного, военные конфликты и террористические акты, что оказывает социально-психологическое воздействие на социальные слои населения.

Если рассматривать проблему БЖД сточки зрения психологии, и к тому же более глубоко, то обнаруживается массивный пласт из различных структур и направлений, где и без особых методов, видна взаимосвязь со всеми отраслями безопасности и социальных явлений. И в этих отраслях психологическая основа является одной из главных.

Как бы мы не касались, любых событий, в первую очередь мы воспринимаем окружающее извне и внутри как информацию, которая кодируется и обрабатывается в нашем мозгу, и это, как правило, изначально, в виде психофизиологических процессов. Дальнейший процесс становится психическим, на этом уровне остаётся и информация. Рассматривая социально-психологические феномены и последствия от ЧС, можно сразу выделить информационно-психологические составляющие.

По мере стремительного развития технического прогресса, в настоящее время актуальны проблемы предотвращения или ограничения распространения психотравмирующей информации приводящей к дезорганизации управления спасательными работами в ЧС и психологической профилактики спасателей и населения в зоне катастрофы и за её пределами.

Помимо проблемы распространения психотравмирующей информации следует обратить внимание на тот факт, что население постоянно подвергается и другим психоинформационным воздействиям, в основном со стороны СМИ (средства массовой информации) и СМК (средства массовой коммуникации) – телевидение, радио, Интернет, сотовая связь и т. д.

Исходя из выше сказанного, необходимо определить цели и задачи осуществления информационно-психологической безопасности, как для структур, которые будут её осуществлять, так и социальных слоёв населения. Для этого необходимо разрабатывать и создавать конкретные обучающие программы по безопасности и проводить исследования, в данном направлении.

Понимание информационно-психологической безопасности (ИПБ) как состояния защищённости личности, разнообразных групп и объединений людей от действий, способных против их воли и желания изменять психические состояния и психологические характеристики человека, а также, модифицировать его поведение и ограничивать свободу выбора. Это приводит к необходимости переосмысления подходов к роли общения, коммуникации, информационного воздействия, так же ряда других социально-психологических процессов и явлений в современном обществе.

Современное понимание безопасности в контексте учёта оптимального соотношения интересов личности, общества и государства выдвигает задачу рассмотрения нового аспекта этой проблемы – ИПБ. Выделение ИПБ в качестве самостоятельного предмета теории и социальной практики связано также с тем, что процессы и технология воздействия информационной среды на духовную сферу обладает качественной спецификой, которая определяет необходимость рассмотрения в концептуальном, методологическом и методическом плане.

Содержание понятия «информациенно-психологическая безопасность» в общем виде можно обозначить как состояние защищённости индивидуальной, групповой и общественной психологии, и соответственно, социальных субъектов различных уровней общности, масштаба, системно-структурной и функциональной организации от воздействия информационных факторов, вызывающих дисфункциональные социальные процессы. То есть, здесь речь идёт о социальных процессах, которые затрудняют или препятствуют оптимальному функционированию государственных и социальных институтов российского общества и человека как полноправного и свободного гражданина.

Масштаб и мощность воздействия информационных факторов на психику людей выдвигает обеспечение ИПБ в современных условиях на уровень общенациональной проблемы.

Объектом нашего исследования является система профессиональной подготовки учителей по специальности «основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ)» в области «информационно-психологической безопасности» в условиях ВУЗа физической культуры.

Предметом исследования – образовательный процесс профессиональной подготовки учителей по специальности «основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ)» в условиях ВУЗа физической культуры.

Основной целью исследования является процесс повышения качества подготовки учителей по специальности «основы безопасности жизнедеятельности (ОБЖ)» в области «информационно-психологической безопасности» в условиях ВУЗа физической культуры.

Исходя из этого, в процессе изучения данного вопроса, решались следующие частные задачи:

1. Рассмотреть особенности формирования личности безопасного типа на основе современных исследований профессионального педагогического образования и практики учителей ОБЖ;

2. Раскрыть основное содержание личности безопасного типа; 3. Выявить основные показатели педагогической готовности учителя

ОБЖ; 4. Определить методические основы отбора учебной информации в

области информационно-психологической безопасности; 5. Смоделировать и апробировать целевую учебную программу по

информационно-психологической безопасности; 6. Изучить особенности психолого-педагогической компетентности и

сформированности личности как специалиста ОБЖ по направлению «информационно-психологическая безопасность.

На исследовательском этапе обоснования данного вопроса была выдвинута

гипотеза: «Уровень и степень педагогической готовности учителя ОБЖ должна быть

расширена и будет являться дополнительной или отдельной специализацией как эксперта по безопасности информационно-психологического воздействия. А также, вполне может быть использовано как средство самовоспитания будущего учителя безопасности жизнедеятельности, что позволит ему в дальнейшем эффективно формировать и развивать личность безопасного типа (ЛБТ) в образовательном учреждении».

Выполнение данных задач потребовало применения адекватных методов, которые представлены комплексным теоретическим анализом, контент-анализом, изучением опыта работы преподавателей и учителей, моделированием ситуационных задач и игровых вариаций, анкетированием, интервьюированием, включённым наблюдением, опроса, статистико-математическими и социографическими методами сравнения результатов.

Базой исследования является кафедра теории и методики безопасности жизнедеятельности СиБГУФК, ГУ ПСС Омской области.

Научная новизна и теоретическая значимость данного исследования будет заключается в:

− Определении уровня влияния ситуативно-имитационного моделирования учебной информации на развитие педагогической готовности учителя ОБЖ, позволяющей формировать личность безопасного типа в школе;

− Раскрытии основных содержательных компонентов структуры модели личности будущего учителя ОБЖ;

− Выделении в особом плане роли процесса самовоспитания студента БЖ, как учителя нового поколения.

Практическая значимость данного исследования будет состоит в: 1. Определении содержания и структуры модели личности будущего

учителя ОБЖ; 2. Характеристике комплексной системы развития педагогической

готовности учителя ОБЖ с использованием ситуативно-имитационного моделирования учебной информации, построенной с учётом специфики педагогической деятельности учителя и направленной на развитие и совершенствование его личных и функциональных характеристик;

3. Разработке методики проведения занятий с использованием СИМ (ситуативно-ролевые игры, задачи, упражнения и т.д.) По специальным дисциплинам учебного плана (психологическая подготовка, правовая, коммуникативная, прикладная физическая и др.), подготовка будущего учителя ОБЖ по программе подготовки спасателя МЧС России.

Реализуется возможность использования «информационно-психологичес-

кой безопасности» при обучении студентов других факультетов вуза физической культуры в процессе овладения ими второй специальностью – спасателя.

© И.А. Ротанов, 2009

УДК 159.9:614.8 Ротанов И.А. СибГУФК, Омск

РЕАБИЛИТАЦИОННЫЕ МЕРОПРИЯТИЯ У СПАСАТЕЛЕЙ АСС ОМСКОЙ ОБЛАСТИ В РАМКАХ ПСИХОЛОГИЧЕСКОГО КОНСУЛЬТИРОВАНИЯ И ПСИХОКОРРЕКЦИИ

Rotanov I.A. Siberian state university of physical education and sport, Omsk

REHABILITATION ACTIONS OF EMERGENCY RESCUE SERVICE IN OMSK DISTRICT ALONGSIDE PSYCHOLOGICAL CONSULTATIONS AND CORRECTIONS

The article covers the problems of psychogenic dissociations, causing a

development of professional psychosomatic diseases both of emergency rescuers in Omsk district and of injured in the emergency situations people. For the purpose of preventative measures from emergency rescuers’ psychogenic diseases, rehabilitation actions for psychological self-control, psychological trainings are held, a program of physical education is developed.

В настоящее время влияние негативных эмоциональных реакций как психологических факторов на здоровье человека продолжает изучаться, и поэтому, не перестаёт быть актуальным. Психогенные расстройства, также являются одной из весомых причин в ряде развития профессиональных психосоматических заболеваний, как у спасателей, так и у пострадавших в условиях катастроф и ЧС. Диапазон нервно-психических нарушений сам по себе очень широк: от состояния дезадаптации, невротических и неврозоподобных реакций до реактивных психозов. Их тяжесть взаимосвязана со многими факторами:

1. Интернальные и индивидуальные − Возраст, пол, уровень и способность к социальной адаптации; − Темперамент и характерологические особенности; 2. Экстернальные и дополнительные отягощающие на момент катастрофы − Одиночество; − Личностно значимые и ценные занятия и объекты: попечение о детях,

наличие больных родственников; − Собственная беспомощность, беременность, болезнь и т. п. Психогенное воздействие отличается основной особенностью, которая

является пусковым механизмом расстройств, такой как ожидание непосредственной угрозы, для здоровья и жизни, что вызывает сужение, а иногда и блокирование сознания, торможение рациональных когнитивных

мыслительных процессов. В таких случаях происходит переключение на иррациональное мышление и эмоции, что сопровождается не критичным восприятием условий и ситуации. При этом подобные состояния, могут осознаваться поверхностно.

За последние 5 лет с 2003 по 2008 гг. проводится наблюдение за психосоматическим состоянием спасателей ГУ ПСС Омской области. За всё это время были проведены опросы, беседы, наблюдения, индивидуальные консультации штатных психологов. Исследованы результаты периодических медицинских осмотров и ПФЛ при ТЦМК Омской области.

По анализу данных упомянутых методов и подходов исследований у спасателей были выявлены следующие нарушения психосоматического характера, в плоть до (в единичных случаях имеющих стаж спасателя более 10 лет) органических поражений опорно-двигательного аппарата преимущественно вертербрального участка, ЖКТ и ССС. Другими словами была выявлены своеобразные этапы расстройств и поражений участков тела, вызванные длительными (хроническими) негативными психо-эмоциональными перегрузками начавшимися после ЧС, не связанные с физической нагрузкой.

Этапы и причины расстройств: 1. ЧС и первичные стрессовые расстройства (эмоциональные

переживания увиденного с последующими негативными закреплёнными чувствами). Основной причиной вызывающей расстройства, является длительное мышечное напряжение, подкрепляемое негативными эмоциями от воспоминаний. Область поражения в основном ССС и ЖКТ. Основные расстройства быстрая утомляемость, бессонница редко, боли в сердце и/или в желудке, симптомы НЦД. При этом воспоминания не являются навязчивыми и легко забываются.

2. Повторные стрессовые перенапряжения, вызванные до окончания периода самостоятельной реабилитации первичного или предыдущего стресса. Воспоминания становятся навязчивыми, напряжение в мышцах становится хроническим. Возникает часто депрессивное настроение и ощущение беспомощности, одиночества и чувство не понимания, появляется не удовлетворяемая потребность духовной и психологической поддержки. Снижается трудоспособность. Основная локализация выраженных мышечных напряжений проявляется в участках верхнего плечевого пояса, область поясницы, что может выражаться в болях как при остеохондрозе и миозитах, а иногда и болях как при пиелонефрите, но отсутствуют при перкуссии. Расстройства по системам ЖКТ, ССС и ЦНС становятся более резко выраженными. При этом особых органических поражений не отмечается. Этот этап может длиться неограниченно долго и становится хроническим.

3. На данном этапе помимо перечисленных симптомов и расстройств, проявляются, и органические изменения в косной ткани позвонков и суставах и проявляются в виде остеохондроза позвоночника (по данным МРТ), гастрита и выраженными проявлениями НЦД по гипотензивному и кардиальному типу.

При анализе исследований учитывались возраст и стаж работы спасателем. Так этап 1-й включает в себя возраст от 24 до 30 лет и стаж работы от 6 месяцев до 1,5 года. Этап 2-й от 27 до 37 лет по возрасту и стаж от 1,5 до 5 лет. Этап 3-й от 34 до 49 и более лет по возрасту и стаж более 5–10 лет.

Возникающие и повторяющиеся негативные эмоции и переживания вызывают перенапряжения в определённых участках тела, в том числе и сердечно-сосудистой системы. Чаще отражение эмоций проявляется на мышцах туловища и мимики, несколько реже охватывают и конечности.

Так по последним наблюдениям, и результатам опроса спасателей ПСС пострадавших во время катастроф, было отмечено, даже самими респандентами, начало расстройств, именно, на фоне перенесённых стрессов – во время, и после ЧС и напряжённой психологической обстановки, и ни как не связывали с физической нагрузкой. Некоторые из них, в обычной обстановке, наоборот хотели бы выполнять физическую работу или полноценно заниматься спортом, но неприятные ощущения в основном в позвоночнике и боли в мышцах верхнего пояса, а также сопровождающая постоянная слабость и быстрая утомляемость, ограничивали эти возможности.

При медицинском обследовании у большинства спасателей, в возрасте от 25 до 32 лет – до 3 класса, каких-либо жалоб, серьёзных органических изменений или поражений позвоночника не было выявлено. Однако, у спасателей 2 и 1 класса со стажем более 12 лет, и пострадавших в ЧС, перенёсших длительные психические напряжения, отмечались изменения, как в структуре позвонков, так и во внешнем положении осанки. В участках пораженных отделов плечевого пояса, поясничного отдела выявлена значительная ригидность мышц, вызванная длительным напряжением не связанным с физической нагрузкой.

Во время психологической консультации при упоминании и описании ситуации, в которой находились спасатели, и пострадавшие в катастрофах, отмечались объективно, выраженные напряжения в «поражённых» участках тела, как реакция на события происшедшие «там и тогда». По мимо всего прочего, у большинства консультируемых отмечались жалобы на изменение поведения. В основном поведения руководимого чувством тревоги и не приятной для них ситуацией, напоминающей отдалённо события катастрофы. Так, чаще всего пусковым механизмом реакций в поведении, являлись – запах, в сочетании с увиденным и звуковые эффекты (вой сирены скорой помощи, шум работающей пилы или «болгарки», двигателя автономной электростанции и т. п.). Так же отмечались и другие изменения в поведении, такие как нарушения сна, на фоне выраженной усталости, склонность к употреблению стимулирующих напитков в виде кофе или алкоголя с последующим абстинентным синдромом и даже запоями.

Выше описанные симптомы у спасателей стали проявляться и развиваться после проведения спасработ в г. Спитаке и Нефтегорске и др.

В 2007 году, были проведены групповые психологические тренинги на базе ТЦМК г. Омска, которые дали положительный результат. Но, тем не менее, в

последующем времени спасатели всё же нуждаются в психологическом сопровождении.

В дальнейшем, на основе собранного анамнеза, результатов ПФЛ, с каждым сотрудником, имевшим физиологические симптомы непатологического психогенного характера, была проведена индивидуальная психологическая консультационная работа с элементами психокоррекции.

При индивидуальном психологическом консультировании и психокоррекции у спасателей применялись, в основном: стратегический, экзистенциальный и интегрированный подходы. Хорошие результаты дали техники методологии НЛП, такие как «использование метафор», «линия времени», работа с ассоциациями, диссоциациями, и с субъмодальностями. Положительный результат, дали техники «метафор» и «рефрейминг» в синтезе с телесно-ориентированными техниками и метод символ драмы – «Времена года» по аудио семинару Обухова.

После проведённых мероприятий многие спасатели отметили постепенно положительные изменения: улучшение сна, снижение конфликтов с близкими, повышение работоспособности. А так же изменения в физиологии: ослабление мышечных зажимов в области спины и шеи.

В целях профилактики психогенных расстройств у спасателей в настоящее время, регулярно, раз в неделю, проводятся занятия по психологической саморегуляции, как в теоретическом аспекте, так и в практическом. Совершенствуются изученные и внедряются новые психотехники для спасателей.

Разработана так же программа физической подготовки, в которую входят элементы лёгкой атлетики (бег 3км, футбол, волейбол). Каждую неделю в пятницу спасатели посещают плавательный бассейн «АЛЬБАТРОС» в течение 2 часов. Также организовываются профилактические выезды на туристические слёты за чертой города на 2-3 дня, где спасатели участвуют в спортивных мероприятиях. Таким образом, совершенствуется и проводится профилактика психогенных, психосоматических расстройств в виде психологической и физической подготовки спасателей ГУ ПСС Омской области.

© И.А. Ротанов, 2009

УДК 614.8 Ротанов И.А. СибГУФК, Омск

СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ И СРЕДСТВА ПРОЕКТИРОВАНИЯ СИСТЕМ УПРАВЛЕНИЯ ПОИСКОВО-СПАСАТЕЛЬНОЙ СЛУЖБОЙ МЧС РОССИИ ТЕРРИТОРИАЛЬНОГО УРОВНЯ

Rotanov I.A. Siberian state university of physical education and sport, Omsk

MODERN METHODS AND MEANS OF SYSTEMS PROJECTING AND CONTROL OVER SEARCH-AND-RESCUE SERVICES EMERCOM AT THE TERRITORIAL LEVEL

The article covers a problem of use of standard programs like CASE for control

system creation alongside search-and-rescue service EMERCOM in Omsk district. Five year lasting positive experience of computerized control system is confirmed with the intensive growth dynamics of search-and-rescue service and the increase of investments in search-and-rescue organizations in Omsk district, RF

Территориальный аспект преобразований поисково-спасательных служб (ПСС) МЧС России в современных условиях приобрел наибольшую актуальность. Продвижение в развитии ПСС регионов стало невозможным без выстраивания хозяйственной политики, основанной на научной теории, передовом опыте, без выработки системы принятия и исполнения обоснованных управленческих решений территориального уровня, соответствующих новым условиям хозяйствования.

Недостаточная изученность темы по применению методологии SADE в процессе проектирования принятия управленческих решений по развитию ПСС территорий на этапе рыночных преобразований, отсутствие в необходимой степени в научной литературе и нормативных документах методик анализа происходящих процессов, прогнозирования ситуации в региональном аспекте, поиска потенциальных резервов, организации системного управления комплексным развитием ПСС территории с использованием указанного механизма явилось обоснованием для выбора темы исследования.

Основная цель работы это повышение эффективности проектирования организационно-управленческих решений при реализации программ развития ПСС на основе CASE -моделирования.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: − Анализ проблем развития ПСС регионов на современном этапе; − Исследование применяемых методов и моделей проектирования

организационного управления ПСС;

− Выявление системотехнических закономерностей, влияющих на результативность управления ПСС в регионе;

− Выработка системотехнических основ формирования организационной схемы комплексного развития ПСС субъектов Федерации;

− Разработка методов автоматизированного проектирования организационного управления программами развития ПСС на основе CASE моделирования;

− Разработка инфографических моделей, реализующих предложенные методы.

Объектом исследования явилась проектная деятельность территориальных

органов Омской области по организационному управлению в условиях перестройки хозяйственного механизма.

Предмет исследования - применение системы CASE – моделирования в подготовке обоснованных управленческих решений и их полноценная реализация в деятельности ПСС.

Теоретическая и методологическая база исследования основывалась на методологии SADE, теории функциональных систем, системотехнике аварийно-спасательных и других неотложных работ (АСДНР), математической статистике, теории информации, инженерной графике, инфографии.

Научная новизна исследования заключается в том, что: − Разработаны принципы обоснования принимаемых решений на

территориальном уровне, учитывающие: международный опыт руководства развитием спательных служб передовых стран мира, особенности развития конкретного региона, возможности территориальных органов власти по созданию благоприятной среды для эффективного становления ключевых основ современного развития, приоритеты в формировании основных направлений развития ПСС территорий;

− Созданы типовые схемы подготовки управленческого решения по развитию инфраструктуры ПСС региона и механизма ее осуществления;

− Разработаны методы CASE проектирования в управлении региональными программами развития территориальных ПСС;

− Созданы SA – модели территориальных ПСС. В процессе исследования получены следующие основные результаты: − Системотехническая Концепция технологии развития ПСС в регионе; − ADE методы организационного проектирования ПСС региона; − Системы автоматизированного проектирования ПСС региона; − Комплексный метод выработки решений органов власти по

направлениям развития ПСС территорий на длительную, среднесрочную и краткосрочную перспективу с учетом финансового, правового, организационного обеспечения.

Практическая значимость результатов проведенного исследования состоит в использовании его основных положений и выводов при решении задач интенсивного развития ПСС региона. Разработанная методика автоматизированного CASE – проектирования организационного управления региональным развитием ПСС и инфографические модели ПСС применены для практического руководства территориальными структурами власти.

Основные положения и выводы исследования в течение 5 лет апробированы на практике в деятельности Омской областной поискво-спасательной службы (ПСС) и местных поисково-спасательных формирований (ПСФ), подтверждены интенсивной динамикой роста структур ПСС, увеличения инвестиций в развитие многих ПСФ области.

Полученный положительный опыт одобрен рядом международных и отечественных экспертиз, научных конференций: «Итоги Сахалинского землетрясения»,(г. Москва, 1995 г.), «Развитие учебно-материальной базы ПСС Западно-Сибирского региона»,(г.Омск, 1997 г.) и т. п.

Ряд предложений, касающихся комплексного развития ПСС региона, благоприятного инвестиционного климата для деятельности ПСС, предпринимательства ПСС, налоговых и других льгот реализован в областных законах и нормативных актах администрации области, в Концепциях развития Омской области 1992–1995 гг., 1996–1999 гг., 2000–2005 гг.

В исследовании обосновывается необходимость проектирования управленческого решения на основе: научности, оптимального целеполагания, системного построения «дерева целей», определения реального механизма достижения целей, программности действий, финансовой обеспеченности, планируемого, математически рассчитанного, достижения практического положительного эффекта.

Раскрывается сущность и необходимость научного обеспечения ПСС региона на постоянной основе, как основного фактора осуществления последовательной обоснованной политики предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (ЧС).

Вводится теоретическое понятие (по В.И. Мухину), претендующее на определенную новизну, «научное обеспечение ПСС региона». Оно трактуется как определяемая устойчивыми связями упорядоченность системы научно-исследовательских, научно-технических (проектно-конструкторских, технологических и т. п.) и научно-производственных служб государственного и муниципального секторов, направленность этой упорядоченности в части способов предупреждения и ликвидации ЧС, передачи и распределения научной деятельности. Формируется соответствующее понятие научного обеспечения. «Научное обеспечение ПСС региона» (НО) – это система принципов, средств и методов воспроизводства и нормализации организационной научной (научно-исследовательской, научно-технической и научно-практической) деятельности по решению систематических наукоемких проблем ПСС региона». Приводится модельный проект образования регионального научно-координационного центра ПСС, обеспечивающего систему взаимосвязей науки и ПСС региона, с

подробным изложением функций, механизма и опыта деятельности в конкретном регионе (Омской области).

Разработана, с помощью CASE-обеспечения, модель Концепции устойчивого развития ПСС региона, с заложенным в ней алгоритмом использования внутреннего потенциала, как наиболее стабильном факторе, мобилизация которого, в основном, подвластна местной компетенции. Концепция предусматривает комплексное развитие хозяйственного и социального спектра ПСС региона и основывается исключительно на материальных, финансовых возможностях субъекта Российской Федерации. Схема предусматривает нетрадиционную методику разработки Основных направлений развития ПСС субъекта Федерации на долгосрочный период (до 10 лет), а также среднесрочных (на 3–5 лет) и краткосрочных (ежегодных) Концепций развития ПСС территории. Изложены принципы и технология формирования содержания текста Концепции. Они включают: направления решения приоритетов в развитии ПСС регионов, механизм их осуществления.

Приведены способы анализа с помощью SADE методов происходящих процессов в развитии ПСС регионов, которые позволяют определить изменение показателей по основным сферам развития во временном масштабе, увязать их с причинными факторами, осуществить поиск положительных моментов в предыдущих периодах, их применение к реалиям современного развития ПСС.

Графическое представление информации на основе разработанных SADE моделей обеспечивает компактность и высокую информативность документов.

Приведены графические примеры тематических, аналитических, ситуационных оценок инвестиционного потенциала территории, финансового состояния и потенциала ПСС.

Приведена методологическая основа проектирования управленческих решений в интересах развития ПСС региона.

В процессе исследования изложены способы автоматизированного проектирования организационного управления развитием ПСС региона, обеспечивающие достижение цели с оптимальной эффективностью и минимизацией ограничительных факторов.

В виде примера приведено применение CASE-технологий в сфере проведения АСДНР (на примере Омской области). SADE – отражение базовых данных наличия потенциально опасных объектов, примененное в практике Омской областной ПСС, позволило в течение нескольких лет выстроить Программу действий по предупреждению и ликвидации ЧС и получить устойчивый положительный практический результат.

Приводится механизм по обеспечению интенсивного развития ПСС в регионе на основе CASE-моделирования инновационных технологий. Взаимоувязанность и последовательность организационных действий по выстроенной схеме обеспечили достижение целеполагания.

Компьютерно-графическая поддержка лиц, подготавливающих, принимающих решения, основывается на отображении различных характеристик в виде структурно-функциональных схем, SA-моделей

позволяющих количественно и качественно оценить жизнеспособность и эффективность подготавливаемых решений.

Предложена графическая модель организационной схемы создания благоприятной среды для инвесторов, которая отработана в Омской области и принесла положительные результаты. Она включает сопровождение и систему льгот для инвесторов, применяемых в пределах компетенции исполнительных и законодательных органов власти.

Обоснована актуальность применения автоматизированных систем в проектировании организационного управления ПСС в регионе. Введено понятие региональной геоинформатики (по С.М. Хорошихину), построенной по ГИС-технологии (географической информационной системе), но более широкой, рассматриваемой не только как географической или геологической, но и масштабной по всем слоям «этажерки» информации, привязанной к координатной системе предупреждения и ликвидации ЧС данной территории. Система геоинформатики с учетом достигнутого уровня развития электронно-вычислительных комплексов и оснащения ими структуры органов управления ПСС обеспечила возможность актуализации интеллектуального потенциала на основе интерактивных методов «человек – машина» в интересах объективной оценки, прогнозирования и концептуального построения стратегии и тактики в руководстве предупреждения и ликвидации ЧС регионов. Применение SADE построений в анализе ситуационной оценки, динамике развития явлений в увязке с причинными факторами, расширило и обогатило степень аналитической оценки, выполняет незаменимую роль в обосновании необходимых решений по обеспечению стабилизации и развитию тенденций в поступательном движении, к региональному возрождению ПСС.

В работе исследовалась эффективность системы CASE-моделирования на примере подготовки и реализации проектов развития ПСС, приводятся аргументы в необходимости ее применения. Делается вывод о том, что информационная графика позволяет создать ретроспективную картину развития ПСС, своевременно выявить негативную концентрацию явлений, предугадать возникновение особо депрессивных территорий, сфер, определить положительные, уменьшить или исключить отрицательные тенденции и факторы, разработать систему мер содействия или противодействия. Переход от фактографии к аналитико-прогнозному представлению материалов обеспечивает многовариантность подходов к решению различных проблем (закрыть или укрупнить ПСФ, ввести или отменить налог, определить куда лучше вложить средства и т. д.).

Применение разработанной системотехнической модели создания благоприятного инвестиционного климата обеспечило опережающий приток инвестиций в ПСС Омской области, сформировало условия для их поступательного развития.

Система построения Концепции и Плана действий органов власти по развитию ПСС региона устойчиво действует в течение пяти лет. Геоинформационная и информационно-аналитическая система Омской области по уровню развития и степени адаптации стала первым пробным камнем в

построении информационно-аналитического пространства по предупреждению и ликвидации ЧС на уровне регионов. На уровень Российского эксперимента выведена разработанная в Омской области и не применяемая ранее идея возрождения депрессивных ПСФ территорий в масштабах региона. Ноу-хау поддержала Администрация Омской области, заключен договор его реализации.

Тем самым эффективность применения автоматизации инфографических и SADE-методов управления на практике доказала свою необходимость и актуальность в вопросах управленческой деятельности.

Результаты исследования позволили сделать следующие выводы. 1. Региональные власти в условиях новых форм хозяйствования способны

обеспечить современные формы координации деятельности ПСС региона. Отсутствие опыта самостоятельности в руководстве развитием, непоследовательность и противоречивость центральных органов в осуществлении стратегии нового развития ПСС, компенсируется расширенной свободой в деятельности местных структур и органов власти. Региональная Концепция развития ПСС территории менее подвержена политическим поворотам верхнего. Федерального, элемента управления, если она базируется на местном потенциале.

2. SADE методы анализа и проектирования, на основе интерактивных методов, соединения новых технических возможностей ЭВМ и интеллекта специалиста, обеспечивают системотехническую взаимосвязь всех уровней и аспектов управления ПСС в регионе.

3. Системы управления ПСС наиболее эффективно осуществляются на основе CASE-моделирования. В работе приведена методика постановки задач, а также создания алгоритмического обеспечения для автоматизированного проектирования деятельности ПСС в регионе.

4. На основе методов CASE и инфографического моделирования процессов организационного управления созданы и внедрены:

− Автоматизированная система региональной геоинформатики, позволяющая анализировать наличие и осуществлять мониторинг использования природного, производственного потенциала, отслеживать развитие процессов предупреждения и ликвидации ЧС на конкретной территории;

− Автоматизированная система проектирования организационного управления ПСС, позволяющая подготавливать обоснованные управленческие решения и реализовывать их на практике, на основе системного подхода, обеспечивающего реальность осуществления за счет внутренних возможностей регионов;

− Автоматизированная система проектирования инвестиций, позволяющая создать привлекательные условия инвесторам, с учетом их заинтересованности в реализации капитала на выгодных условиях в конкретном ПСС региона.

5. Результаты проведенных исследований использованы при

формировании Концепции Омской области (типичного региона России) на

перспективный и текущий период развития, создании целевых программ развития инфраструктуры ПСС региона.

© И.А. Ротанов, 2009

УДК 612.821:614.8 Ротанов И.А. СибГУФК, Омск Курсаков А.И. ПСФ и ВСФ МЧС России

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛИЧНОГО СОСТАВА АВАРИЙНО-СПАСАТЕЛЬНЫХ ФОРМИРОВАНИЙ

Rotanov I.A. Siberian state university of physical education and sport, Omsk Kursakov A.I. Survival and water-rescue organizations, EMERCOM Russia

PSYCHOPHYSIOLOGICAL PROVIDING OF SEARCH-AND-RESCUE PERSONNEL

The article covers a problem of psychophysiological providing of search-and-

rescue personnel. In the base of the laboratory’s activity is an estimation of conformance quality of their psychophysiological health and demands of emergencies liquidation activity, and also a maintaining a personnel’s working capacity at the desired level by psychophysiological means.

Экстремальные условия работы спасателей требуют от них наличия определённых психофизиологических характеристик. Эти характеристики позволят увеличить уровень адаптационных возможностей в условиях стресса. Поэтому становится актуальным первичная трудовая экспертиза и профессиональный отбор лиц, участвующих в спасательных работах. В 1998 году на основании приказа и положения Главного управления здравоохранения Омской области от 10.12.97 г. № 190 создана Лаборатория психофизиологического обеспечения (далее – ЛПФО), как структурное подразделение Омского территориального центра медицины катастроф (далее – ОТЦМК).

В основе деятельности ЛПФО лежат оценка степени соответствия профессионально значимых психологических и психофизиологических качеств спасателей и неспецифических показателей состояния их здоровья требованиям деятельности по ликвидации ЧС и их последствий, а также поддержание на необходимом уровне и коррекция функционального состояния и работоспособности персонала психофизиологическими методами. Психофизиологическое обеспечение осуществляются на основе Конституции Российской Федерации, Федерального закона «Об аварийно-спасательных службах и статусе спасателей», Федерального закона «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера», Закона РФ «О психиатрической помощи», Положения по организации

психофизиологического обеспечения профессиональных контингентов, принимающих участие в ликвидации чрезвычайных ситуаций, Методических рекомендаций ВЦМК «Защита» по психофизиологическому профессиональному отбору и периодическому психофизиологическому контролю персонала аварийно-спасательных формирований, в соответствии с принципами законности, профессиональной этики, соблюдения гуманного отношения к обследуемому, конфиденциальности получаемой информации и прав человека.

Главная цель в совместной работе психологической службы ГУ ПСС Омской области (далее ПС) и лаборатории была определена как создание системы обеспечения психофизиологической надежности деятельности профессиональных контингентов, участвующих в ликвидации ЧС, поддержания их готовности к работе в чрезвычайных ситуациях, а также в целях оптимизации их функционального состояния, профилактики профессиональных срывов и нарушений здоровья.

Совместная деятельность ЛПФО и ПС осуществляет практическое решение комплексных задач психофизиологического обеспечения:

− Первичный психофизиологический профессиональный отбор; − Периодический (диспансерный) психофизиологический контроль; − Внеочередной психофизиологический контроль; − (психофизиологическая экспертиза трудоспособности специалистов); − Психофизиологическая подготовка и поддержка; − Функциональная реабилитация, включающая психокоррекцию и

психотерапию. Субъектами психофизиологического обеспечения являются все кандидаты

на работу в профессиональные аварийно-спасательные формирования области, подразделения СМК и иные профессиональные формирования, предназначенные для работы в очагах ЧС. Это лица, у которых по данным медицинского освидетельствования не выявлены заболевания, несовместимые с деятельностью в профессиональных формированиях, участвующих в ликвидации ЧС.

Право на психофизиологическое обеспечение имеют все лица, деятельность которых связана с повышенным риском для здоровья.

Периодическому психофизиологическому контролю (не реже 1 раза в год) подлежит весь личный состав аварийно-спасательных формирований, персонал СМК и приравненные к ним профессиональные контингенты, непосредственно участвующие в ликвидации ЧС.

Внеочередное психофизиологическое обследование осуществляется в случае профессионального срыва, при назначении на выполнение особо опасных работ или по медицинским показаниям начальника медицинской службы [1, 2, 3, 4].

Для прогнозирования успешности в профессиональной деятельности используются следующие тесты и психофизиологические методики:

1. Методика многостороннего обследования личности (ММИЛ) дает представление о выраженности и соотношениях десяти основных индивидуально-личностных характеристик в аспекте профессионально важных качеств.

2. Тест «16 личностных факторов Кэттелла» позволяет соотнести выраженность индивидуальных черт конкретных лиц с нормативными стандартами.

3. Тест «Уровень субъективного контроля» выявляет склонность при оценке ситуации использовать внутренние критерии, исходя из уровня ответственности.

4. Тест «Прогрессивные матрицы Равена» дает возможность оценить способность к решению графических абстрактно-логических задач в условиях дефицита времени.

Экспериментальные психофизиологические методики дают ценную

информацию о базовом состоянии центральной нервной системы и позволяют оценить показатели функциональных резервов организма и его адаптационный потенциал.

1. Простая сенсомоторная реакция на свет (вариационная сенсометрия) предназначена для исследования подвижности основных нервных процессов. Характеристики распределения времени реакции позволяют оценить степень напряженности или утомления обследуемого.

2. Сложная сенсомоторная реакция на звук и свет предназначена для исследования динамики основных нервных процессов - силу, подвижность, уравновешенность.

3. Реакция на движущийся объект – для оценки уровней контроля и слежения, тревожности и склонности к риску.

4. Кольца Ландольдта – для исследования функции внимания. Комплексный подход (рис. 1) в проведении психофизиологического

обеспечения формирований службы медицины катастроф позволяет: − Выявить индивидуально-личностные особенности работника с точки

зрения профессионально-важных качеств; − Выявить актуальные личностные проблемы человека, возможные

проблемы социальной и профессиональной адаптации; − Прогнозировать варианты поведения человека в чс, возможные срывы в

работе.

Рис. 1

По результатам психофизиологического обследования дается 3 вида

заключений: «годен к работе в чрезвычайной ситуации без ограничений», «годен с ограничениями», «не годен».

С момента основания ЛПФО психофизиологическое обследование прошли 1 071 человек из 101 лечебного учреждения города и области. Из них:

− 45 человек (включая повторный периодический контроль) – спасателей Омской областной поисково-спасательной службы;

− 317 человек – врачи города и села; − 509 человек – средний медперсонал; − 138 человек – медработники городской станции скорой медицинской

помощи; − 18 человек – руководящий состав Главного управления по делам ГО и

ЧС Омской области; − 45 человек – сотрудники ОТЦМК. В ходе прохождения психофизиологического обследования специалистами

здравоохранения, аттестуемых на статус спасателя за период с 1998 по 2003 годы выявилось, что из врачей 59 человек – «годны без ограничений»; 236 человек «годны с ограничением» и 23 человека – «не годны». Из среднего медицинского персонала 52 человека – «годны без ограничений»; 423 человека – «годны с ограничением»; 34 человека – «не годны». Из числа спасателей Омской области поисково-спасательной службы 14 человек – «годны без

ограничений»; 30 человек – «годны с ограничением»; 1 человек – «не годен». Из специалистов скорой медицинской помощи 3 человека – «годны без ограничений»; 109 человек – «годны с ограничением»; 26 человек – «не годны».

При сравнительном анализе результатов психофизиологического обследования медицинских работников ЛПУ Омской области и персонала Омской городской станции скорой медицинской помощи выявлено, что доля лиц, годных с ограничениями к работе в ЧС примерно одинаковые, как в первой, так и во второй группе обследованных – 78,5 % у медицинских работников ЛПУ Омской области и 80 % у персонала Омской городской станции скорой медицинской помощи. Среди медиков ЛПУ Омской области, прошедших психофизиологическое обследовании примерно 7 % лиц, имеют существенные противопоказания к работе в экстремальных ситуациях. В то же время доля не годных к работе в ЧС у личного состава скорой медицинской помощи составляет 18 %. Согласно полученные данным 14,5 % медиков ЛПУ Омской области могут работать в условиях чрезвычайной ситуации без ограничений, и лишь 2 % медиков СМП годны к работе в ЧС. Проведенный анализ результатов обследования позволяет сделать вывод о повышенном уровне психофизиологической напряженности специалистов скорой медицинской помощи и характеризует состояние многих работников СМП как состояние хронического перенапряжения и стресса. В условиях чрезвычайной ситуации эти негативные тенденции могут значительно усугубиться, иметь последствия роста профессиональных срывов, психосоматических заболеваний. У спасателей Омской областной поисково-спасательной службы показатели распределились следующим образом: 31 % – «годны без ограничений»; 67 % – «годны с ограничением»; 2 % – «не годны». Специализированные бригады службы медицины катастроф и поисково-спасательная служба Омской области сформированы из персонала годного к работе в чрезвычайной ситуации «без ограничений» и с «ограничениями».

Согласно нормативным показателям, вывод о наличии существенных противопоказаний делается при наличии у обследуемого сочетаний любых из нижеперечисленных особенностей:

− Превышение предельно допустимых величин прогностически значимых показателей, указанных в Положении;

− Наличие множественных (2 и более) негрубых аномалий прогностически значимых показателей, сочетающихся с признаками нарушений социальной адаптации.

Наиболее часто встречаемая картина превышения по 1, 2, 3 шкалам теста

МMPI (шкалы невротической триады), при более высоком подъёме 1-й шкалы предполагает наличие психосоматической предиспозиции и проявление в экстремальных ситуациях, так называемых, стоп-реакций; данные высокие показатели часто соотносятся с высокими значениями т. Кеттелла (шкалы О, Q4, F, H – так называемый невротический квадрат).

Высокие показатели по 2, 9 шкале теста MMPI при высокой и сниженных C и QЗ, что предполагает высокую эмоциональную чувствительность,

склонность к перепадам настроения при сниженной эмоциональной устойчивости и контроле.

Высокие показатели по 3 шкале теста ММРТ при сочетании высокого блока АН – могут прогнозировать следующие варианты поведения: повышенная нервозность, слезливость, избыточная драматизация происходящих событий, склонность к сужению сознания вплоть до обмороков; в таких случаях часто является повышенной и шкала F (шкала достоверности).

Высокая 4 шкала теста MMPI при высоких значениях F и Н предполагает склонность к не всегда обоснованному риску, импульсивность, принятие не всегда обдуманных решений; при высокой 3-й шкале – возможны черты авантюристического поведения; при высокой Е – возможна конфликтность.

Высокая 6 шкала при высоких показателях Е и Q2 может прогнозировать прямолинейность и упорство в отстаивании своих принципов, высокую властность и независимость, потребность в безраздельном лидерстве, властности, черты авторитарности, склонность отклонять мнения и советы окружающих, внесение в группу дисбаланса.

Высокие показатели по 1, 2, 6, 9 шкалам теста MMPI – часто встречается у лиц с невротическими и психосоматическими расстройствами, склонностью к аллергическим реакциям и артериальной гипертензии. Это лишний раз подчеркивают наличие тесной связи между соматическими и психологическими факторами.

Чрезвычайная ситуация – это всегда событие, которое, выходя за рамки индивидуального и коллективного опыта, приводит к нарушению привычной стабильности и целостности системы: индивид (организм личность) – микросоциальная среда (семья, родные, близкие) – макросоциальная среда (общение и деятельность в социальных и производственных группах). Станет ли такое событие чрезвычайной ситуацией и каковы будут его психолого-психиатрические последствия – зависит от целого ряда факторов.

Определяют комплекс патогенных факторов, обуславливающих непродуктивную психическую напряженность. Этот спектр факторов в той или иной мере воздействует на социальную и профессиональную адаптацию спасателей.

Выделяют: − Особенности окружающей среды: температурный режим влажность

воздуха, атмосферное давление, длительность светового дня и др.; − Индивидуально-личностные факторы включают особенности

переживаний конкретным человеком одиночества, неясности перспектив, драматизма происходящего, отрыва от семьи и нарушения привычных стереотипов, а также степень осознания опасности для здоровья и жизни;

− Социальные факторы делятся на социально-психологические (организационный хаос, неясность обстановки, особенности проведения спасательных работ, общение в непривычной среде, изменение межличностных отношений, возникновение и разрешение конфликтных ситуаций, повышенный психоэмоциональный фон, отрыв от семьи) и профессионально-бытовые (уровень и специфика профессиональной подготовки, наличие опыта работы в

чрезвычайных ситуациях, знаний и навыков само- и взаимопомощи, длительность пребывания в зоне чрезвычайной ситуации, чрезмерная физическая нагрузка, высокая интенсивность работы, постоянная угроза жизни и здоровью, непредсказуемость и неуправляемость событий, необходимость принимать решения в условиях дефицита времени, недостаток информации, ситуация неопределенности, срыв ожиданий, бытовые трудности, недостаточность или нерегулярность еды и питья, отсутствие нормальных жилищных условий напряженный ритм деятельности).

− К специфическим относят те факторы, которые в конкретной чрезвычайной ситуации приобретают особое значение и придают ей своеобразные качественные черты и характеристики, а также особые биологически значимые условия жизнедеятельности, связанные с конкретной ситуацией, например, длительное лишение сна, температурные перегрузки. Например: к специфике экстремальных условий ликвидации последствий аварии на чернобыльской аэс следует отнести высокий риск радиационного воздействия; к специфике экстремальных условий в нефтегорске следует отнести опасность работы под разрушенными конструкциями, высокую запыленность и т. д.

Важнейшими качествами, объединяющими всех специалистов,

выполняющих опасную и ответственную работу, является психофизиологическая устойчивость и психологическая готовность. Как показывают многочисленные исследования, именно психологические, психофизиологические особенности реагирования в первую очередь определяют способность человека в экстремальных условиях сохранять профессиональную работоспособность и интегрированное поведение.

Общие тенденции возникновения и развития у спасателей нарушений, имеющих место при проведении спасработ подчинены закономерностям, которые описываются теорией эмоционального стресса и психической адаптации. Динамика появления и развития утомления хорошо прослеживается при анализе семи фаз изменения уровня функциональных резервов организма спасателя в процессе профессиональной деятельности [4, 6].

1. Фаза мобилизации. При этом происходит подготовка организма к выполнению определенной работы (предстартовый период). Фаза характеризуется энергетической мобилизацией резервов, повышением тонуса центральной нервной системы, формированием плана и стратегии поведения, внутренним «проигрыванием» ключевых элементов деятельности.

2. Фаза первичной реакции (период врабатываемости). Типична для момента начала деятельности и характеризуется кратковременным снижением почти всех показателей функционального состояния.

3. Фаза гиперкомпенсации. При этом происходит приспосабливание организма человека к наиболее экономичному оптимальному режиму выполнения работ в конкретных условиях. Фаза характеризуется оптимизацией ответных реакций организма требуемому характеру работы и величине нагрузки.

4. Фаза компенсации (период максимальной работоспособности) характеризуется наиболее экономичным использованием функциональных резервов организма. Однако при длительной работе к концу этой фазы могут появляться признаки нарушения субъективного состояния (снижение работоспособности, усталость).

5. Фаза субкомпенсации (период дестабилизации). Происходит снижение уровня функциональных резервов организма; поддержание работоспособности происходит за счет энергетически некомпенсируемой мобилизации резервов. При этом возрастает физиологическая стоимость работ, и, несмотря на подключение дополнительных компенсаторных резервов, обеспечивающих временную стабилизацию функциональных резервов, начинается его снижение. Вначале проявляется скрытое, а затем заметное снижение эффективности работ – развиваются явные признаки утомления. В этой фазе за счет непродуктивных усилий возможна компенсация на непродолжительное время с дальнейшим ее ухудшением.

6. Фаза декомпенсации. Характеризуется непрерывным снижением уровня функциональных резервов организма, дискоординацией функций, выраженным снижением профессиональной эффективности, нарушением мотивации. Данные проявления характерны для выраженного состояния острого переутомления.

7. Фаза срыва. Проявляется при очень интенсивной и продолжительной работе и характеризуется значительными расстройствами жизненно важных функций организма, ярко выраженной неадекватностью реакций организма на характер и величину выполняемой работы, резким падением работоспособности. Эти изменения типичны для выраженных форм хронического утомления и переутомления.

Несмотря на то, что в связи с упомянутым выше профессиональным

отбором, специальной подготовкой, особой мотивацией, реакции профессиональных спасателей на аварийные ситуации существенно отличаются от реакций пострадавших. Их функциональные резервы, даже исходно большие, часто оказываются недостаточными для преодоления многочисленных сверхсильных стрессирующих факторов. В связи с этим декомпенсации той или иной выраженности, недостаточная эффективность механизмов психической и психофизиологической адаптации являются почти обязательными атрибутами состояния персонала во время ведения аварийно-спасательных работ и, часто, длительное время после их окончания. Вместе с тем, выраженность таких декомпенсаций, их качественная картина, направленность и динамика состояния находятся в тесной связи с исходным состоянием спасателя.

При ведении аварийно-спасательных операций, даже у хорошо подготовленных, опытных спасателей, особенно в начальный период, могут возникать кратковременные реакции, связанные с восприятием катастрофы заторможенность или, напротив, возбуждение, слезы, слабость, тошнота, сердцебиение и т. п., которые не следует воспринимать как срывы [3, 4, 5]. Эти явления достаточно хорошо корригируются мерами психологической

поддержки и помощи, а при необходимости – фармакологическими препаратами. Как правило, такие явления быстро проходят, не дезорганизуя деятельность спасателей, и не служат основанием для отстранения их от участия в аварийно-спасательных работах.

В условиях длительного ведения аварийно-спасательных работ может иметь место весьма характерная динамика состояния их участников, связанная с хронификацией переживаемого ими стресса. При этом чувство опасности, мотивация на оказание помощи, вначале игравшие роль активирующих стимулов, в связи с истощением функциональных резервов, астенизацией уходят на второй план. Главными становятся характеристики, формирующие поведение, направленное на сохранение физических и душевных сил. Снижаются активность, настроение и работоспособность, повышается уровень тревоги, напряженности, неуверенности в себе. Могут возникать затруднения в принятии решений, анализе ситуации, вычленении главного из множества обстоятельств. Увеличивается потребность в эмоциональном контакте с окружающими, в общении и поддержке. Истощение функциональных резервов проявляется также в ипохондрических тенденциях, повышенном внимании к состоянию своего здоровья, стремлении максимально экономить усилия, что может выглядеть как проявление эгоизма. Одним из главных принципов отношений с людьми становится стремление уйти от напряжения, конфликтов, иногда даже в ущерб работе. Моральные критерии оценки людей упрощаются. Потребность любой ценой снизить напряжение и тревогу, расслабиться и восстановить силы может обусловливать неразборчивость контактов, иногда злоупотребление алкоголем, снижение уровня дисциплины. Такое поведение у исходно высокоорганизованных, дисциплинированных специалистов является признаком переутомления.

Для высококвалифицированных профессионалов, участвующих в ликвидации ЧС на всех этапах аварийно-спасательных работ, крайне не характерны грубые психические расстройства, существенно нарушающие восприятие реальности, резко нарушающие поведение и дезорганизующие их деятельность. В то же время, срывы адаптации в ответ на сверхсильные длительные стрессорные факторы, как это часто имеет место у даже подготовленных и опытных спасателей, являются адекватной, хотя и крайне нежелательной реакцией, проявляющейся как в психической сфере, так и в нарушениях физического здоровья. Методология психофизиологического обеспечения, учитывающая индивидуальные и личностные особенности, уровень личностной зрелости, принимающая во внимание все стороны жизнедеятельности человека, позволяет оптимально задействовать личностный потенциал работника для достижения его профессиональной и личностной успешности.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Положение о лаборатории психофизиологического обеспечения территориального центра медицины катастроф / Министерство

здравоохранения Российской Федерации. Всероссийский центр медицины катастроф «Защита». – М., 2000.

2. Психофизиологический профессиональный отбор и периодический психофизиологический контроль персонала аварийно-спасательных формирований. Методические рекомендации / Министерство здравоохранения Российской Федерации. Всероссийский центр медицины катастроф «Защита». – М., 2000.

3. Психофизиологическое освидетельствование специалистов службы медицины катастроф при их аттестации. Пособие для врачей. / М.А. Ларцев, А.A. Кудрин, М.Г. Багдасарова, А.Л. Голов, Ю.М. Шефер // Министерство здравоохранения Российской Федерации. Всероссийский центр медицины катастроф «Защита». – М., 1998.

4. Организация психологического сопровождения сотрудников ПСФ при ликвидации ЧС на химически опасном объекте. Учебное пособие. / И.А.Ротанов, Н.Н. Боженко // Омский территориальный центр медицины катастроф. – Омск, 2005.

5. Психофизиологические критерии профессиональной пригодности специалистов службы медицины катастроф / М.А. Ларцев, М.Г. Богдасарова, А.Л. Голов // Медицина катастроф. – 2000. – № 1. – С. 57–60.

6. Новые подходы к медицинской и профессиональной экспертизе и реабилитации спецконтингента в службе медицины катастроф / К.В. Лядов, В.Н. Преображенский, С.А. Трифонов, А.П. Маневский // Медицина катастроф. – 2000. – № 1. – С. 47–49.

© И.А. Ротанов, А.И. Курсаков, 2009

УДК 378 Ротанов И.А. СибГУФК, Омск Курсаков А.И. ПСФ и ВСФ МЧС России

МОНИТОРИНГ КАЧЕСТВА ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ПОДГОТОВКИ СПЕЦИАЛИСТА В СФЕРЕ БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ ВУЗА ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

Rotanov I.A. Siberian state university of physical education and sport, Omsk Kursakov A.I. Survival and water-rescue organizations, EMERCOM Russia

MONITORING OF THE PROFESSIONAL EDUCATION QUALITY OF SPECIALISTS IN THE SPHERE OF LIFE SAFETY IN THE PHYSICAL EDUCATION HIGHER INSTITUTE

Researches a problem of quality improvement of life safety specialists’

education by analysis of educational and methodic activity, typological specification of life safety specialists and development of educational and methodological programs. Integration of quality management based on ISO models type 900.

В настоящее время в образовательной сфере проходят интенсивные интеграционные процессы. Возрастают требования к мобильности выпускников, качеству их профессиональных знаний, владению иностранными языками, новыми информационными технологиями. В Европе в последние десятилетия проводится последовательная работа по созданию общеевропейской системы образования в рамках Болонского процесса. К 2005 г. идею интеграции поддержали 33 европейских государства. Неохваченными остались несколько государств, в том числе и Россия.

Фундаментом создания единого образовательного пространства, согласно Болонской декларации, является качество образования. Деятельность национальных систем образования (в том числе высшего и среднего профессионального) будет осуществляться на основе общей стратегии, политики, целей, принципов и системы обеспечения качества. Предполагается выработка единых международных критериев и методологии оценки качества образования, формирование единых или близких моделей организации учебной деятельности.

Качественное образование – основа устойчивого экономического роста и социального развития. Поэтому повышение качества образования можно рассматривать как путь сохранения и прогрессивного развития интеллектуального потенциала России.

Рост конкуренции, влияние рынка труда и требований работодателя, заинтересованность самих студентов в качественном образовании и получении хороших знаний, умений, навыков, обмен студентами на международном уровне повышают ответственность образовательных учреждений (ОУ) за качество образовательных услуг.

Целью нашего исследования является повышение качества подготовки специалистов безопасности жизнедеятельности (БЖ) на базе вузов физической культуры.

Для реализации цели решаются следующие частные задачи: 1. Проводится системный анализ научно-теоретической и учебно-

методической литературы, документальных источников по проблемам безопасности жизнедеятельности.

2. Определяется типологическая классификация оперативно-функциональ-ных профилей специалистов в сфере БЖ (военно-оборонная, правоохранительная, эколого-производственная, природоохранная, включая службу спасения, транспортная, бытовая и др.) с целью выявления дифференцированных личностных, групповых (командных) качеств специалистов БЖ.

3. Разрабатывается модель специалистов БЖ и их профильных профессиограмм.

4. Разрабатывается комплексная учебно-методическая программа по специальности БЖ для студентов физкультурных учебных заведений.

5. Экспериментальное обоснование эффективности исследования (по наиболее важным разделам).

Создание прозрачного механизма оценки качества образования на уровне

учебного заведения будет способствовать повышению качества образовательных услуг и интернационализации образования. Таким механизмом может являться система, получившая в международной практике название система менеджмента качества (СМК).

При построении СМК можно использовать различные методологические подходы. В последнее десятилетие тысячи организаций во всем мире активно используют методологическую базу, основанную на процессном подходе и ориентированную на потребителя (например методология SADT и CASE технологии). Ее основу составляет философия TQM (Total Quality Management), предполагающая непрерывное улучшение качества с целью удовлетворения потребностей и ожиданий покупателей, и международные стандарты ИСО-9000, основанные на принципах, близких TQM.

Международные стандарты ИСО активно применяют в любых сферах деятельности организаций и учреждений (в том числе и в образовании), которые желают добиться преимущества на рынке посредством внедрения системы менеджмента качества и стремятся завоевать доверие потребителей своей продукции (услуг).

Как же оценивают содержание стандартов ИСО серии 9000 представители школы за рубежом. В одном из докладов на секции «Качество в образовании» 43-го Европейского Конгресса качества отмечалось:

«Стандарты ИСО 9000 включает в себя несколько базовых положений: − Они предполагают, что заказчик установит требования к услуге,

которую он хотел бы получить. − Они предполагают, что эта услуга может быть разделена на ряд

отдельных процессов, которые могут управляться организацией и которые являются цепочкой действий. «Выход» одного процесса становится «Входом» для следующего.

− Они предполагают, что результаты процесса являются измеряемыми и могут быть задаваемыми (устанавливаемыми).

− Они предполагают, что процессы начинаются с исходных (сырьевых) материалов, которые затем превращаются в конечную продукцию.

− Они требуют, чтобы внутри процессов было возможным установить роль и ответственность тех, кто осуществляет и управляет этой деятельностью».

Попытаемся ответить на следующие вопросы: можно ли утверждать, что

приведенные положения относятся исключительно к сфере производства, или они все же могут касаться и образовательных учреждений? И если касаются, то в какой степени?

Представляется, что ответы на эти вопросы очевидны: все, что отмечено в приведенной цитате (а именно – стандарты ИСО серии 9000), в равной степени можно отнести как к сфере производства (любой), так и к сфере услуг (любых, в т.ч. и образовательных).

В процессе работы использовались следующие теоретические и практические методы исследования: системный, структурный, функциональный, информационный, сравнительный, параметрический анализ; научно-практическое обобщение; изучение передового педагогического опыта; метод моделирования; педагогического, психологического наблюдения и тестирования; метод мониторинга и непрерывного контроля; педагогические контрольные испытания; педагогический эксперимент; математическое моделирование; а также количественные методы для обработки результатов опытно-экспериментальной работы.

В основе моделей систем менеджмента качества, описанных в стандартах ИСО 9000, лежит системный подход. Данное обстоятельство для менеджмента качества является исключительно важным, ибо еще основоположники современной теории менеджмента-качества (Э. Деминг, Д. Джуран и др.) неоднократно отмечали, что большинство причин несоответствий являются именно системными. Отрадно, что это начинают замечать и руководители наших вузов, так, в результате анализа деятельности ОУ нами отмечено, что, как правило, более 85 % проблем в любом вузе происходят из-за дефектов в системе, а не из-за ошибок определенной личности.

Внедрение в вузе менеджмента качества, основанного на моделях стандартов ИСО серии 9000, будет означать прямое использование там одного из получивших всеобщее признание системного подхода, когда под активное взаимосвязанное управление будут поставлены все этапы деятельности по предоставлению образовательных услуг. Наличие именно такого подхода стало в мире необходимым условием того, что называется «гарантией качества».

Содержание образования определенного уровня и направленности определяют образовательные программы, которых достаточно много. При этом программы профессионального высшего образования, направлены на решение задач последовательного повышения профессионального и общеобразовательного уровней, подготовку специалистов соответствующей квалификации: «Обязательный минимум содержания каждой основной общеобразовательной программы или профессиональной основной образовательной программы (по конкретной профессии, специальности) устанавливается соответствующим государственным образовательным стандартом».

Если мы обратимся к проблемам повышения качества образования, становится очевидным, что здесь необходимо учитывать все три указанные выше составляющие системы образования: образовательные программы; образовательные учреждения; органы управления образованием.

Вместе с тем их роли далеко не одинаковы. Вне всякого сомнения, ключевыми в этой совокупности являются

образовательные учреждения, представляющие собой не только главные «исполнительные механизмы» системы образования, но и основную, если так можно сказать, «форму существования», любой образовательной системы каким, например, является Сибирский Государственный университет физической культуры (СибГУФК). Ведь качество и образовательных программ, и управления образованием проявляется, в конечном счете, именно через качество образовательного учреждения. Более того, сами органы управления образованием и государственные образовательные стандарты составляют, по существу, лишь необходимую (и часто лишь минимальную) законодательно-нормативную основу, базу, платформу, на которой должны строить свою деятельность образовательные учреждения. И, наконец, самое главное: именно образовательные учреждения напрямую и более всего (и по времени и по интенсивности контактов) взаимодействуют с самими заказчиками и потребителями образовательных услуг, которые только могут объективно оценить качество существующей в стране системы образования.

По этой причине становится очевидным, что определяющим фактором качества системы образования в целом является уровень качества образовательных учреждений, а, точнее, – уровень качества оказываемых ими образовательных услуг.

Образовательная система любого уровня, в том числе и на уровне отдельно взятого вуза, представляется «функциональной единой системой оценивания и управления качеством образования».

Основными задачами управления качеством разработанными коллективом кафедры «Теории и методики безопасности жизнедеятельности» (ТиМБЖ) СибГУФК являются:

− Формирование высокого уровня качества специалиста безопасности жизнедеятельности (БЖ) на основе эффективного планирования учебно-воспитательной работы;

− Обеспечение установленного уровня качества специалиста БЖ в процессе его подготовки;

− Эффективное использование специалиста БЖ и поддержание достигнутого уровня качества на стадии его деятельности в ОУ.

Для осуществления этих задач в рамках системы деятельности кафедры

ТиМБЖ выполняются следующие операции: 1. Операция прогнозирования – направлена на установление

перспективного уровня качества подготовки специалиста БЖ с учетом потребности личности, общества и государства;

2. Операция планирования – направлена на разработку планов, обеспечивающих достижение кафедрой показателей качества специалиста БЖ, установленных на основе прогнозов;

3. Операция проектирования учебно-воспитательной работы с заданным уровнем качества – направлена на создание эффективных рабочих планов и программ, обеспечивающих подготовку конкурентоспособных специалистов БЖ;

4. Операция технологической подготовки всех служб СИБГУФК – направлена на обеспечение готовности учебного заведения, служб и средств организации к подготовке специалиста БЖ запланированного уровня качества;

5. Операция метрологического обеспечения - направлена на обеспечение единства точности и достоверности измерения качества обучения, и готовности специалиста БЖ приступить к профессиональной деятельности;

6. Операция материально-технического обеспечения – направлена на учебно-методическое и материально-техническое обеспечение кафедры ТиМБЖ СИБГУФК;

7. Операция подбора, расстановки, воспитания и обучения кадров – направлена на обеспечение кафедры необходимыми кадрами;

8. Операция аттестации направлена на подготовку промежуточной и выпускной аттестации студентов СИБГУФК;

9. Операционный контроль и контроль технологии обучения – направлены на выявление соответствия уровня знаний обучаемого требованиям нормативно-технической документации, а также на выявление причин несоответствия.

Создание системы менеджмента качества кафедры ТиМБЖ связано с

реализацией процессного подхода (в соответствии с требованиями семейства международных стандартов ИСО-9000 версия 2000 года), в контексте которого образовательное учреждение рассматривается как система обеспечения качества, представляющая собой совокупность внутрисистемных компонентов

(процессов и ресурсов), обеспечивающих возможность достижения требуемого качества подготовки специалистов БЖ.

Критериальная оценка позволяет отслеживать состояние объекта управления (подготовки будущих специалистов БЖ), фиксировать проблемы, прогнозировать тенденции и вырабатывать рекомендации по корректировке развития объекта мониторинга, обеспечивающие улучшение его качества. Критерии оценки, их содержательный аспект и характеристические параметры выступают одновременно нормой качества и задают вектор развития образовательной системы кафедры и вуза в целом или отдельных ее процессов, видов деятельности.

Номенклатура показателей и критериев обеспечивает оценку потенциала образовательной системы кафедры (ресурсы, процессы) с одной стороны, и результатов образовательной деятельности – с другой, что соответствует модели премий в области качества, которая включает две группы критериев:

− Первая группа критериев характеризует то, как ОУ СибГУФК добивается результатов в области качества и что делается для этого («возможности»);

− Вторая группа критериев характеризует, что достигнуто («результаты»). В заключении приведем еще один аргумент в пользу системности методов

управления, основанных на стандартах ИСО 9000. Он основан на концептуальном анализе моделей системы качества, в которой приводятся необходимые условия эффективности такой системы. По нашему мнению:

− Система должна быть направлена непосредственно на учебное заведение, т. е. преимущественно обращена вовнутрь.

− В системе должна быть заложена идея развития. Причем преобладающим интересом должно быть улучшение качества работы.

− Система должна предполагать наличие честности и ответственности, причем ответственности, не наносящей ущерба.

− Система должна быть циклической и в течение каждого цикла покрывать основные аспекты деятельности учебного заведения.

− Система должна получить адекватное финансирование, что обеспечивает как развитие не приносящих прибыли идей, так и финансирование процессов, направленных на развитие качества и осуществления необходимых улучшений.

− Система должна предполагать ответственность перед всеми заинтересованными в работе ОУ лицами.

Система образования в Российской Федерации представляет собой

совокупность взаимодействующих показателей и критериев: − Преемственных образовательных программ и государственных

образовательных стандартов различного уровня и направленности; − Сети реализующих их образовательных учреждений независимо от их

организационно - правовых форм, типов и видов;

− Органов управления образованием и подведомственных им учреждений и организаций. Согласно идеологии всеобщего управления качеством философия качества распространяется на каждый процесс, вид деятельности каждого преподавателя и сотрудника образовательной системы.

Одним из основных механизмов системы менеджмента качества является

комплексный мониторинг качества образования, обеспечивающий «обратную связь» между органами управления и образовательной системой. При этом содержание показателей и критериев оценки является основной для планирования процессов, направленных на улучшение качества.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Михеева И.П., Подхомутников Н.А. Показатели эффективности педагогической деятельности. – Омск: Изд-во СППК, 2005. – С. 172–178.

2. Просандеев А., Попков А. Педагогические условия эффективного обучения БЖ. // Основы безопасности жизни. – 2005. – № 2. – С. 34.

3. Ротанов И.А. Профессиональная подготовка специалиста в сфере безопасности жизнедеятельности: Монография. – Омск, РосЗИТЛП, 2005. – 234 с.

© И.А. Ротанов, А.И. Курсаков, 2009

УДК 622.831:614.8 Скрицкий В.А. Институт горного дела СО РАН, Новосибирск

РОЛЬ ГОРНОГО ДАВЛЕНИЯ В ВОЗНИКНОВЕНИИ ЭНДОГЕННЫХ ПОЖАРОВ В УГОЛЬНЫХ ШАХТАХ

Skritsky V.A. Institute of mining RAS Siberian district, Novosibirsk

ROLE OF ROCK PRESSURE IN APPEARANCE OF ENDOGENOUS FIRES IN COAL MINES

Researches a problem of the coal self-heating in the coal mines. Presents the

results of the research of the broken coal formation process in the mine goafs. Gives argumentations for practical decisions in the sphere of prevention of the endogenous fires in coal mines.

В выработанном пространстве выемочных участков угольных шахт очаги самонагревания угля возникают и развиваются внутри разрыхленных скоплений угля, если туда происходит поступление воздуха. В концентрированном скоплении разрыхленного угля, находящегося на контакте выработанного пространства с угольным массивом, воздухообмен между его внутренней частью и окружающим выработанным пространством, по которому движутся утечки воздуха, может быть объяснено лишь перепадом температуры между внутренней частью угольного скопления и окружающим его выработанным пространством. Следовательно, внутри формирующихся в выработанном пространстве скоплений разрыхленного угля температура должна быть изначально выше, чем температура обрушенных пород и проходящих утечек воздуха. Однако, по общепринятым представлениям, считается, что температура обрушенных пород и разрыхленных потерь угля во всех частях выработанного пространства одинаковая, обусловленная геотермическим градиентом.

Природу появления температурных аномалий в концентрированных скоплениях разрыхленного угля образующихся в выработанном пространстве не возможно объяснить ни геотермическим градиентом, ни процессом низко температурного окисления угля. В связи с этим научный и практический интерес представляет изучение процесса формирования в выработанном пространстве концентрированных скоплений разрыхленного угля из краевых частей угольного массива при их деформации и разрушении под действием сил опорного горного давления. Фактически опорным горным давлением совершается механическая работа по отжиму из краевой части угольного пласта разрыхленных скоплений угля в выработанное пространство. Совершаемая опорным горным давлением работа в режиме упруго-пластической деформации

краевой части пласта протекает с преодолением сил трения, сопровождающаяся выделением тепла. Вследствие этого температура разрыхленного угля, отжатого в выработанное пространство из краевой части угольного массива, повышается.

Для проверки достоверности разработанной гипотезы о том, что в краевой части угольного пласта под действием сил опорного горного давления температура деформируемого угля повышается, были проведены целевые замеры на выемочном участке по пласту IV–V шахты им. В.И. Ленина (г. Междуреченск). Замерная станция была заложена в угольном целике на конвейерном штреке лавы 0-5-1-2. Угольный целик шириной 14 м отделял выработанное пространство ранее отработанной лавы от действующего выемочного участка. Замерная станция состояла из четырех скважин длиной по 5м каждая. В скважинах, на расстоянии 2, 4 и 5 м от устья, были размещены температурные датчики. На момент оборудования замерной станции скважины отстояли от линии очистной выемки лавы на расстоянии: № 1 – 24 м, № 2 – 32 м, № 3 – 35 м и № 4 – 43 м (рис. 1).

Рис. 1. Схема оборудования в целике вдоль конвейерного штрека 0-5-1-2

замерной станции и размещения термодатчиков в скважинах

Динамика изменения температуры угля в краевой части угольного массива,

по мере подвигания лавы, указывает на наличие взаимосвязи этого параметра с изменением опорного горного давления. Температура угольного массива вне зоны опорного давления не превышала 15 оС. Графики изменения температуры угля в скважинах, в зависимости от расстояния до очистного забоя, представлены на рис. 2.

Рис. 2. Изменение температуры угля в скважинах, где:

а – скважина № 1; б – скважина № 2; в – скважина № 3; г – скважина № 4

Из результатов замеров видно, что в зоне воздействия опорного горного

давления на краевую часть угольного пласта температуры угля становится на 15–35 градусов выше, чем температура окружающего угле породного массива, обусловленная геотермическим градиентом. Следовательно, когда в выработанном пространстве начнет происходить процесс отжима угля из массива, сопровождаемый преодолением сил трения, то температура формирующихся при этом скоплений разрыхленного угля может достигнуть даже более высоких значений. Из-за возникшего перепада температуры из проходящих по выработанному пространству потоку утечек воздуха во внутрь разрыхленного угольного скопления в ламинарном режиме начнет поступать воздух, подпитывая кислородом окислительный процесс. При этом двуокись углерода, иные газообразные продукты окисления и избыточная влага по путям фильтрации будут выноситься из окисляющегося объема.

В связи с тем, что до настоящего времени в практике борьбы с эндогенными пожарами в угольных шахтах горное давление не рассматривается как один из основных факторов возникновения очагов самонагревания угля в начальной стадии их развития, то эффективность используемых на шахтах методов и способов профилактики продолжает оставаться недостаточно высокой. Об этом свидетельствуют многочисленные случаи возникновения эндогенных пожаров в шахтах Кузбасса, которые иногда сопровождаются взрывами метана, в том числе с катастрофическими последствиями.

В ИГД СО РАН разработаны технические решения, практическая реализация которых позволит повысить безопасность ведения горных работ и экономическую эффективность угольных шахтах за счет за счет снижения

затрат на ликвидацию аварий, обусловленных возникновением очагов самовозгорания угля в выработанном пространстве действующих выемочных участков.

Работа выполнена при финансовой поддержке интеграционного проекта № 60 СО РАН с участием НАНУ.

© В.А. Скрицкий, 2009

УДК 004.451.7.031.43 Тулин В.Н. ГК «Рубеж», Братск

КОНЦЕПЦИЯ «ЕДИНЫЙ РЕГИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР МЧС ПО МОНИТОРИНГУ ПОЖАРНОЙ СИГНАЛИЗАЦИИ» НА БАЗЕ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ «КОБРА»

Tulin V.N. «Rubezh», group of companies, Bratsk

CONCEPTION «UNITED REGIONAL CENTER EMERCOM FOR FIRE ALARM MONITORING» ON BASE OF SOFTWARE «COBRA»

Offers to organize the regional center EMERCOM for fire alarm monitoring in

the Siberian federal district on base of software “Cobra 8”. The center creation accords with conception of formation of complex system of the targeted security monitoring and will let cut material loss and save people’s lives.

На наш взгляд, раннее обнаружение пожара и применение первичных средств пожаротушения, позволяет полностью ликвидировать небольшое возгорание, а в случае его большой площади, продлить фазу «Линейного распространения огня». Это также дает возможность отсрочить переход пожара в фазу «Объемного развития», которая характеризуется мгновенным распространением пламени по всему помещению и в различных его направлениях в зависимости от горючей загрузки помещения.

При выводе сигнала о срабатывании пожарной сигнализации с объекта Службе 01 МЧС могут возникнуть следующие проблемы:

1. На сегодняшний день пожарной сигнализацией оборудовано сотни тысяч объектов, часть из которых оборудована автономной сигнализацией, а часть с выводом сигнала на ПЦН частных охранных предприятий и ОВО. При этом используются различные системы передачи извещений, не менее 30 видов (проводные, радиоканальные и пр.), а обработка сигналов осуществляется при помощи различного программного обеспечения. Для вывода информации о срабатывании сигнализации на пульт пожарной части МЧС потребуется как замена оборудования, так и приведение к одному стандарту автоматизированных рабочих мест (АРМов), что потребует больших финансовых вложений, а в условиях финансового кризиса увеличит срок реализации данного проекта.

2. Установленная на объектах пожарная сигнализация, в случае если сигнал о её срабатывании поступает на ПЦН, позволяет избежать человеческих жертв, а также существенно снижает материальный ущерб. Из нашего опыта из 100 % поступивших тревог о срабатывании ПС с объектов только 1–2 % боевые, т. е. необходим вызов Службы 01 МЧС, а оставшиеся 98 % это ошибки хоз.

органа, подгорела пища, ремонт, насекомые, пыль, затопление, хулиганские действия третьих лиц, неисправность техники. По действующим инструкциям при получении сигнала о возгорании, сотрудники МЧС обязаны в течение 10 минут прибыть по адресу для ликвидации возгорания, а учитывая что 98 % это ложные вызова, то количество неэффективных выездов увеличится многократно.

3. Для того чтобы пожар из фазы «Линейного распространения огня» не перешел в фазу «Объемного развития» необходимо чтобы прибытие на объект машин МЧС составляло не более 5 минут, после поступления информации о срабатывании сигнализации. В современных условиях, особенно в крупных городах, из-за пробок на дорогах и культуры водителей, которые не уступают дорогу спецтранспорту, пожарные караулы прибывают часто через 15–20 минут, а для уменьшения времени реагирования необходимо держать мобильные группы МЧС в непосредственной близости от объектов.

Предлагаем Вам рассмотреть предложение по организации «Единого регионального центра МЧС по мониторингу пожарной сигнализации» в Сибирском федеральном округе, на базе программного обеспечения «Кобра 8», разработанного специалистами нашей компании.

Программное обеспечение «Кобра», эксплуатируется более чем на 300 ПЦН по всей территории России, 31 из которых расположены на территории СФО. Программа позволяет передавать сигнал, поступивший на ПЦН охранного предприятия в режиме онлайн через сеть Internet, по нескольким адресам т. е. службам МЧС города, области, округа.

Помимо самого сигнала о срабатывании сигнализации, службе МЧС города также передается следующая информация:

− Адрес объекта − Карта объекта − Путь подъезда к объекту − Телефон объекта − Расположение пожарных гидрантов − Наименование обслуживающей организации (ЧОП) − Адреса, телефоны ЧОП Службе МЧС области дополнительно поступает информация о

принадлежности объекта к городу, а в региональный центр МЧС еще и к области. По поступившей информации имеется возможность формировать различные отчеты. Программа предусматривает подтверждение ЧОПом факта возгорания, а службе МЧС подтверждение выезда пожарной машины на возгорание.

На все ЧОПы, оказывающие услуги в области пожарной безопасности необходимо возложить обязанности по оснащению средствами пожаротушения мобильные экипажи и разработать план мероприятий по совместной ликвидации очагов возгорания на объектах охраняемых данными предприятиями. Предлагаю рассмотреть схему совместного взаимодействия

МЧС России с частными охранными предприятиями, которая была применена ГК «Рубеж» совместно с МЧС г. Братска в 2003 г.

Применение данной схемы позволит существенно снизить материальный ущерб и сохранить человеческие жизни, в связи с тем что, все ЧОПы обладают мобильными экипажами, и время прибытия по сигналу тревоги будет составлять от 3 до 5 минут. При грамотных действиях сотрудников охраны распространение огня можно существенно снизить, а в некоторых случая полностью ликвидировать очаг возгорания.

При привлечении ЧОПов к тушению очагов возгорания и применении ПО «Кобра» удастся сократить время прибытия пожарных расчетов МЧС на 12–15 минут и избежать ложных выездов.

Концепция «Единый региональный центр МЧС по мониторингу пожарной сигнализации» разработана в соответствии с концепцией построения комплексной системы адресного мониторинга безопасности объектов (п. 2.5.11 Единого тематического плана НИОКР МЧС России на 2007 год) и реализована на базе КПО «Кобра 8».

© В.Н. Тулин, 2009

УДК 004:551.5 Хайбуллина Л.С., Колкер А.Б. Сибирский научно-исследовательский гидрометеорологический институт, Новосибирск

ИУС «ПОГОДА, ГИДРОЛОГИЯ В РЕАЛЬНОМ ВРЕМЕНИ» – СИСТЕМА ДЛЯ РАННЕГО ПРЕДУПРЕЖДЕНИЯ ЧС ПРИРОДНОГО ХАРАКТЕРА. ВОЗМОЖНОСТИ ЭФФЕКТИВНОЙ КООРДИНАЦИИ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ТЕРРИТОРИАЛЬНЫХ УЧРЕЖДЕНИЙ МЧС РОССИИ, АДМИНИСТРАЦИЙ ВСЕХ УРОВНЕЙ, СУБЪЕКТОВ ЭКОНОМИКИ В РАМКАХ ЕДИНОГО ИНФОРМАЦИОННОГО ПРОСТРАНСТВА

Khaibullina L.S., Kolker A.B. Siberian scientific and research hydrometeorological institute, Novosibirsk

INFORMATION-MANAGEMENT SYSTEM «WEATHER, REAL-TIME HYDROLOGY» – AN EARLY WARNING SYSTEM ABOUT NATURAL DISASTERS. POSSIBILITIES OF EFFECTIVE COORDINATION OF TERRITORIAL EMERCON DEPARTMENTS, ADMINISTRATIONS AT ALL LEVELS, BUSINESS UNITS ALONGSIDE SINGLE INFORMATION SPACE

The article covers possibilities of information system and its cooperation with

centers of monitoring of the territorial EMERCOM departments. Moreover, it presents possibilities of IMS, its functional characteristics and real-time using perspectives.

В последние годы в связи с глобальными изменениями климата, заметно повысилась изменчивость погодных процессов, повышение уровня природных рисков. Процессы развиваются стремительно, наблюдается межсезонные климатические сдвиги, условия погоды, которые не наблюдались на территориях в истории климата. По последним данным Росгидромета на территории России наблюдается устойчивый рост числа опасных и комплекса неблагоприятных явлений. Пространственный анализ числа опасных (ОЯ) и комплекса неблагоприятных явлений (КНЯ) в 2007–2009 гг. показал, что наиболее напряженными в России территориями являются СФО и ЮФО.

При этом заметно снижается оправдываемость и предсказуемость прогнозов, что приводит к потере доверия при традиционном формате гидрометобеспечения.

Развитие концепции информационно-управляющей системы «Погода, гидрология в реальном времени», предполагающей предоставлять потребителям весь объем оперативной фактической и прогностической информации, штормовых оповещений и предупреждений в режиме реального времени в удобном ГИС- пользовательском интерфейсе, наглядно отражающем превышение критериев неблагоприятных и опасных гидрометеорологических

явлений (в т. ч. отраслевых), явилось закономерным информационным решением.

Обеспечение WEB-распределенного (санкционированного) доступа в сети Интернет всем субъектам, взаимодействующим в периоды предупреждения и ликвидации ЧС природного характера должно качественно изменить работу оперативных дежурных центров мониторинга территориальных МЧС России, ЦУКСов, для принятия эффективных упреждающих управленческих решений, оптимизации мероприятий в целях минимизации погодных рисков. В ИУС до минимума сокращается время для сбора, обработки и передачи информации о возможном ЧС (штормовые оповещения интегрируются в систему каждые 2 минуты!). Графический интерфейс обеспечивает отображение на карте «опасных» или «неблагоприятных» криптограмм, для каждой из станций (или каждого поста) сети наблюдений Росгидромета.

Прежде всего, эта система должна работать в периоды паводков, опасной межени, лесных пожаров, периодов низких или чрезмерно высоких температур для систем жизнеобеспечения.

Опыт (с 2006 г.) использования ресурсов для периодов паводков, лесных пожаров в оперативном режиме слежения за ЧС природного характера в ГУ МЧС России по Новосибирской области выявил следующие возможности и проблемы:

− Повысилась оперативность и полнота обзора ситуации по территории, возможность контролировать ситуацию на смежных территориях;

− Положительным является оперативное появление на карте криптограмм, означающих неблагоприятные или опасные явления, которые обновляются в режиме оперативного поступления, графики динамики процессов, гистограммы полусуточных количеств осадков, сумм осадков, высоты снежного покрова за месяц по сравнению со средними многолетними значениями, ход температур, гидрологических уровней – все это значительно расширяет понимание процессов.

Развитие ресурсов ведется во взаимодействии со специалистами МЧС

России по СФО. Существуют и объективные проблемы. В первую очередь это проблемы наблюдательной сети, качества, частоты

поступления гидрологической информации, необходимо существенно увеличить число «оперативных» гидропостов. Необходима ежегодная корректировка опасных отметок в точках возможного выхода на пойму, иных точек напряженности, в отношении которых оперативность системы «Погода, гидрология в реальном времени» могла бы решить проблему раннего предупреждения ЧС. Приведем пример прохождения паводка 2009 года, отраженного в ресурсе для территории Западной Сибири (рис. 1).

Для эффективного внедрения в практику системы необходимо повысить уровень взаимодействия ГУ МЧС России и ГУ ЦГМС на территориях в соответствии с действующим Соглашением, и порядком финансирования мероприятий по предупреждению и ликвидации ЧС в соответствии с ФЗ РФ №

68, действующими нормативами, изменить некоторые регламенты взаимодействия в периоды ЧС.

Необходима большая совместная работа по созданию новых регламентов взаимодействия в случае внедрения таких информационно-управляющих систем.

Почему систему «Погода, гидрология в реальном времени» можно назвать управляющей?

Условные обозначения

Условные обозначения

В разгар паводка 06.04. 2009г. Юг Западной Сибири. Динамика уровней по гидропостам. -достижение опасных отметок.

Рис. 1

В отличие от принятой системы информационного взаимодействия,

необходимая для принятия решений гидрометинформация будет круглосуточно доступна по сети интернет всем заинтересованным субъектам одновременно, в согласованном формате и объеме. Именно поэтому при наличии соответствующих регламентов и инструкций все взаимодействующие субъекты имеют возможность принимать адекватные, согласованные, ресурсосберегающие решения, а надзорные органы координировать и контролировать мероприятия по предупреждению и ликвидации ЧС.

СРЦ МЧС России, ГУ СИБНИГМИ, учреждение Западно-Сибирское метеоагентство готовы и дальше сотрудничать по развитию данного взаимодействия.

17 июля 2008 года на совещании в Петрозаводске президент Д. Медведев указал, что «Развитие информационных технологий прямо влияет на эффективность государственного управления». Ключевую роль в этих процессах должны сыграть региональные программы информатизации, программы квалификации пользователей. Два года назад появилась новая редакция ФЦП «Электронная Россия». А в феврале 2008 г. утверждена Стратегия развития информационного общества в Российской Федерации.

Прежде всего, информация нужна для обеспечения безопасности жизнедеятельности, ведения бизнеса.

Мы видим серьезные перспективы улучшения информационного взаимодействия системы Росгидромета и МЧС России в целях эффективного обеспечения безопасности жизни людей, устойчивого развития территорий именно в СФО.

© Л.С. Хайбуллина, А.Б. Колкер, 2009

УДК 528.91: 614.8 (571.14) Щербаков Ю.С. СГГА, Новосибирск

АНАЛИЗ ПРИЧИН ВОЗНИКНОВЕНИЯ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ АВАРИЙ И КАТАСТРОФ

Scherbakov Y.S. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

ANALYSIS OF TECHNOLOGICAL EMERGENCIES AND DISASTERS CAUSES

The main causes of emergencies in production sector, transport, conditions of

emergencies and disasters and developmental stages of emergencies are listed in the article.

Для достижения приемлемого уровня безопасности и допустимого риска в производственно-хозяйственной, научно-технической, культурно-образователь-ной, социально-бытовой и других сферах деятельности общества – экономики, промышленности, экологии, жизнедеятельности необходимо выполнить ряд условий, которые обеспечивают приемлемый уровень безопасности. К таким условиям можно отнести:

- осознание и признание на всех уровнях государственной власти абсолютного приоритета человеческой жизни, как главной ценности;

- юридическое закрепление прав человека в области обеспечения безопасности;

- информированность всех слоев общества о существующих опасностях и обязательная подготовка к действиям в чрезвычайных ситуациях.

К сожалению, в России не созданы перечисленные выше необходимые предпосылки обеспечения безопасности. Сохранение нестабильности в экономике и производстве обуславливает сокращение продолжительности жизни, интересов, запросов и потребностей значительной части общества, что приводит к негативным последствиям, в том числе авариям и катастрофам.

Анализируя причины аварий и катастроф, произошедших недавно, становится очевидным, что все катастрофы начинаются, с мелких нарушений или неисправностей. Изучения аварий, проводимое сотрудниками МЧС и МВД России, показывает, что основные причины возникновения этих опасных ситуаций в промышленности и на транспорте следующие:

− Нарушения трудовой и технологической дисциплины на производстве; − Грубые нарушения требований безопасности; − Утеря или ослабление управления безопасностью; − Износ основного технологического оборудования, основных фондов;

− Ослабление авторского надзора проектных организаций; − Свертывание научно-исследовательских и опытно-конструкторских

работ по совершенствованию систем предупреждений и ликвидации аварий; − Снижение степени воздействия руководителей и специалистов на

исполнителей и снижение ответственности на всех уровнях управления; − Ухудшение материально-технического обеспечения качества

регламентных работ, износ и разрушение систем противоаварийной защиты; − Уменьшение количественного состава инженерных служб технической

безопасности, объемов технической подготовки оперативного ремонтного персонала, снижение производственной квалификации работников. Эти причины становятся более заметными в годы кризисных явлений в экономике страны.

Ученые и специалисты МЧС России считают, что не удастся

полностьюустранить указанные выше причины. Поэтому возможен дальнейший рост числа аварий и катастроф.

Промышленные аварии и катастрофы, происходящие на потенциально опасных объектах энергетического, химико-технологического, транспортного (авиационный, железнодорожный, морской, трубопроводный), металлургического и иного назначения, занимают особое место. По признаку естественности возникновения они схожи с социально-политическими конфликтами и относятся к антропогенным экстремальным ситуациям, по признаку преднамеренности – со стихийными бедствиями и комбинированными ЧС и относятся к непреднамеренным экстремальным ситуациям. Их возникновение закономерно и зависит от целого ряда объективных и субъективных факторов, образующих причинно-следственную цель событий и приводящих в итоге к катастрофам.

Необходимыми условиями возникновения технологических катастроф (ТК) являются:

1. Наличие источников риска – предприятий и производств технологическими процессами, предусматривающими использование легко воспламеняющихся, химически агрессивных, ядовитых, токсичных, радиоактивных веществ и материалов, объектов хранения, транспортирования и перегрузки веществ, мест захоронения отходов;

2. Действие факторов риска – мгновенное или постепенное высвобождение энергии (взрыв, пожар, радионуклиды) или токсичных веществ в объемах и дозах, представляющих угрозу жизни человека;

3. Подверженность заражению (экспозиция) население, элементов биосферы, персонала, местности, водоемов и другое.

Причинно – следственную цепь возникновения и развития аварий или

катастрофы можно описать различным способом, например, семантической логической граф – сетью (СЛГС) приведенной ниже. Она начинается с появления потребностей (в пище, одежде, жилище, свете, тепле) и интересов

общества (в производстве продукции, товаров, энергии и др.), влияющих на выбор технологий (в узком смысле) или принятие решения (в широком смысле), удовлетворяющих текущие и перспективные запросы социума регионов или общества в целом. В ходе реализации выбранной технологии или принятого решения осуществляется проектирование, размещение и ввод в эксплуатацию потенциально опасных предприятий, объектов и установок, осуществляющих производство требуемой продукции. С этого события в любой случайный момент времени может возникнуть непосредственная причина аварий (ошибка персонала или лица, принимающего решение, отказ, дефект, неисправность или сбой технических и технологических средств и другое), которая обусловит появление кратковременной неустойчивой аварийной ситуации, приводящей как к нормальному функционированию объекта при благоприятном стечении обстоятельств, так и к развитию аварии (взрыв, пожар, разрушение производственно-технологических объектов), экспозиции персонала и населения на прилегающей территории при неблагоприятном стечении обстоятельств. В зависимости от накопленного поражающего потенциала объекта, энергетических, тепловых и токсичных свойств и параметров используемых веществ, материалов, сырья, готовой продукции, а также времени развития аварии без вмешательства человека в процесс ее локализации, катастрофа может принимать угрожающие масштабы и усугублять тяжесть последующих негативных последствий (степень токсикологического или радиационного заражения местности и людей, разрушение объектов, зданий и сооружений, величины материального, экологического и социального ущерба, числа пострадавших и человеческих жертв).

Семантическая логическая граф-сеть возникновения, развития и ликвидации кризисов, аварий, катастроф и чрезвычайных ситуаций: 1(2) – потребности (интересы) общества; 3 – причины возникновения аварий и внешние воздействие на протекающие технологические и социально-экономические (социальные) процессы; 4 (5, 6) – интенсивность и мощность энергетических (тепловых, временных) источников; I – выбор технологии, вариантов решений; II (III) – развитие аварийной ситуации (аварии, разрушения объектов и сооружений, экспозиции персонала и населения); IV – чрезвычайная ситуация; V – средства обеспечения безопасности на этапах размещения, проектирования и начала эксплуатации объекта; VI – потенциал реагирования на возникновение и развитие аварий и катастроф в пределах промышленных комплексов; VII – потенциал восстановления пораженных объектов и производств; VIII – прогнозирование степени опасности и тяжести негативных последствий; IX – реализация планов ликвидации аварийных ситуаций (ПЛАС) в пределах производственных объектов; X – потенциал на координацию и чрезвычайное реагирование в условиях крупномасштабных кризисных ситуаций и катастроф.

Рис. 1. СЛГС возникновения, развития и ликвидации кризисов, аварий,

катастроф и чрезвычайных ситуаций

Однако при монопольно-технократическом подходе к принятию решений, к

выбору вариантов технологий, фактически усугубляющих ущерб, степень опасности их эксплуатации возрастает вероятность и частота возникновения возможных экстремальных и чрезвычайных ситуаций. Это возможно в следующих ситуациях:

− При сооружении выгодных ведомствам (фирмам), но бесполезных или ненужных обществу объектов (в том числе наносящих серьёзный ущерб окружающей среде и таящих в себе угрозу возникновения ЧС);

− При сооружении нужных обществу объектов с использованием устаревших проектов, технологий, оборудования (их эксплуатация связана со значительным риском для биосферы и окружающей среды), а также с сокращением расходов на обеспечение техногенной безопасности, автоматизации, контроля, надежности и живучести объектов;

− Сооружение нужных обществу объектов в местах, уязвимых в социально-экологическом, военно-стратегическом, политическом и других отношениях.

Помимо прочего, при подобном подходе информация, поступающая к ЛПР

от экспертов или от нижестоящих уровней, может фильтроваться, дозироваться, искажаться с отсеиванием негативных и преувеличением позитивных факторов. Некомпетентность или пристрастность самого ЛПР также влияют на качество выбора рациональных решений и оптимальных технологий и могут приводить к возникновению крупномасштабных аварий и катастроф в будущем.

Согласно статистике и мнению экспертов в числе причин возникновения аварий наиболее весомыми оказываются человеческие ошибки. С ними связано появление до 45 % всех экстремальных ситуаций, возникающих на АЭС, 60-80% - на транспорте (до 60 % – при авиакатастрофах, до 80 % – при морских катастрофах, свыше 80 % – при автодорожных катастрофах, включая транспортировку опасных грузов), до 45 % – при возникновении взрывов в технологических процессах, протекающих при высоких давлениях или

температурах. При этом под человеческой ошибкой понимают неверные действия или просчеты персонала технических комплексов без уточнения природы этих действий (некомпетентность, неверный подбор и расстановка кадров, следствия ошибок в суждениях операторов, конструктивно-технологические недоработки, агрономические и проектно-конструкторские недостатки или их комбинации). Одной из главных причин возникновения технологических катастроф считается отсутствие или несвоевременное предоставление (получение) информации об опасности, что характерно не только для АЭС, энергетики, но и для других потенциально опасных производств (химических, транспортных и т. п.). К числу других причин можно отнести недостаточность разработок и применения систем обеспечения безопасности, защита ведомственных интересов государственных организаций, исключение социально-нравственной и экономической мотивации для творческого труда, снижение трудовой дисциплины, морали, деловой культуры, компетентности и другие.

Анализ причин возникновения аварий и последующего хода развития ЧС позволяет выделить ряд стадий (зарождения, кульминации и затухания), включающих в себя следующие события:

− На стадии зарождения – выбор технологии (собственно процедуры выбора базовых технологических процессов и размещения производственных комплексов) и эксплуатации технической системы, при которых образуются условия и предпосылки будущей катастрофы (накопление неисправности и сбоев в работе оборудования, ошибки персонала, локальные аварии или отказы), возрастает степень технологического риска;

− На стадии кульминации (собственно ЧС) – цепь событий с момента реализации непосредственной причины до прямых последствий аварий, когда под воздействием тех или иных причин происходит высвобождение факторов риска – вещества или энергии, экспозиции от которых подвергается природа, персонал и местное население (например, из общего числа 93 факторов риска, присущих ЧС, возникновение промышленных аварий и технологических катастроф обусловливается 22 факторами, при этом с высвобождением вещества (в том числе радиоактивного и химически агрессивного) – все остальные случаи);

− На стадии затухания – события, связанные с момента локализации аварии или катастрофы (перекрытия или ограничения источника опасности) до полной ликвидации её прямых и косвенных (вторичных, третичных и пр.) последствий.

Длительность стадий зарождения и затухания технологических катастроф

могут составлять годы, десятки и даже сотни лет (АЭС, химико-токсикологические аварии), а стадия кульминации является самой короткой по продолжительности.

Из вышесказанного следует выделить – основными причинами производственных аварий и катастроф являются:

− Недостатки проектирования предприятий;

− Несоблюдение правил по технике безопасности; − Отсутствие постоянного контроля за состоянием производства и

особенно при использовании легковоспламеняющихся и взрывоопасных веществ;

− Нарушение технологии производства, правил эксплуатации оборудования, машин и механизмов;

− Низкая трудовая и производственная дисциплина; − Возникновение аварии на соседних предприятиях или на

энергетических и газовых сетях; − Стихийные бедствия, вызывающие аварии.

© Ю.С. Щербаков, 2009

УДК 528.91: 614.8 (571.14) Щербаков Ю.С. СГГА, Новосибирск

ОСНОВНЫЕ ЗАДАЧИ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯИССЛЕДОВАНИЙ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ПОСЛЕДСТВИЙ ЛЕСНЫХ ПОЖАРОВ

Scherbakov Y.S. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

THE MAIN TASKS OF INFORMATIONAL PROVISION OF WILD FIRES CONSEQUENCES RESEARCH

The tasks of informational provision of monitoring and forecasting of wild fires

consequences. Destinations, demands and structure of informational provision. Актуальность данного направления исследований обусловлена тем, что

информационное обеспечение мониторинга и прогнозирования последствий лесных пожаров производится с использованием современных технологий, данных дистанционного зондирования, программного обеспечения, информационных технологий и квалифицированных специалистов.

Решая задачу оценки экологических последствий лесных пожаров необходимо использовать современные технологии и информационные системы, способные решать сложные задачи по анализу, мониторингу, прогнозированию и моделированию экологической ситуации, сложившейся в зоне лесного пожара.

Применение современной информационной технологии для оценки состояния окружающей среды, анализа происходящих в ней процессов, своевременное выявление тенденций ее изменения, позволяет осуществлять оперативное прогнозирование экологических последствий, а также предполагает принятие превентивных мер вероятности возникновения и развития чрезвычайной ситуации. Контроль состояния окружающей среды позволяет сопоставлять полученные данные о состоянии окружающей среды с установленными критериями и нормами техногенного воздействия или фоновыми параметрами с целью оценки их соответствия.

Использование современных технологий, методов, методик и геоинформационных систем позволяет производить не только оценку последствий лесных пожаров, но и мониторинг и заблаговременное предсказывание видов, форм, величины и возможных масштабов антропогенных воздействий на окружающую среду, основанных на изучении тенденции развития системы природопользования и перспектив хозяйственного и научно-технического развития общества. На основе полученных

интегрированных данных можно создавать карты экологических моделей с различной степенью достоверности событий, а также решать следующие основные задачи:

− Прогнозировать возможные экологические последствия в зависимости от типа и характера лесного пожара;

− Моделировать ситуации, связанные с экологической обстановкой, на различных стадиях тушения пожара, производить предварительную и уточненную оценку характера экологических последствий от действий пожара;

− Использовать данные дистанционного зондирования для оперативного обнаружения и оценки последствий лесных пожаров;

− Организовывать пожарную разведку с применением спутниковых систем GPS/ГЛОНАС для уточнения границ сплошных пожаров, определения пожарной обстановки, экологических последствий и ущерба;

− Организовывать управление и взаимодействие сил и средств пожаротушения.

Исследование влияния лесных пожаров на экологию зоны пожара, имеют

свои специфические особенности, а именно: − Неадекватное поведение естественных и искусственных объектов,

составляющих экосистему; − Многомерность протекающих в системе формирующих и

деградационных процессов; − Невозможность применения традиционных методов оптимизации по

экономическим критериям и т.д. При выборе информационного обеспечения следует учитывать надежность

исследуемой экосистемы, в которую входят: устойчивость, равновесие, живучесть, безопасность (рис. 1).

Рис. 1. Схема взаимосвязи надежности экосистемы

Безопасность экосистемы

Живучесть

Равновесие

Устойчивость

Надежность экосистемы

Устойчивость – это свойство, внутренне присущее экосистеме и характеризующее способность:

− Выдерживать изменения, создаваемые внешними воздействиями (например, воздействием лесных пожаров на природный ландшафт);

− Оказывать сопротивление внешним воздействием. Равновесие – свойство экосистемы сохранять устойчивость в пределах

регламентированных границ при антропогенных изменениях природной среды. Живучесть – свойство, характеризующее действительные показатели

экологической защиты природной среды и проявляющееся в способности к самовосстановлению.

Безопасность – свойство, определяющее риск потерь устойчивости, равновесия и живучести экосистемы.

В зависимости от значений показателей участки леса, пострадавших в результате лесных пожаров, подразделяются на три уровня экологического неблагополучия:

1. Участки (территории) экологического риска. 2. Участки экологического кризиса. 3. Участки экологического бедствия. При оценке экологического ущерба лесным экосистемам необходимо

учитывать то, что величина экономического ущерба лесным экосистемам (ресурсному потенциалу лесов) равна их кадастровой стоимости в неповрежденных лесонасаждениях на контрольных участках, умноженной на соответствующие экологическому состоянию поврежденного участка коэффициенты снижения ценности лесных ресурсов.

Основной целью информационного обеспечения является повышение качества оценки экологических последствий лесных пожаров на основе повышения достоверности и своевременности представления данных, необходимых для решения поставленных задач.

Основной задачей информационного обеспечения является обеспечение такой организации представления информации, которая бы отвечала любым требованиям пользователей, а также условиям автоматизированных технологий.

Назначение информационного обеспечения обуславливается и требованиями, предъявляемыми к нему:

− Представлять полную, достоверную и своевременную информацию для осуществления всех расчетов в функциональных подсистемах информационных технологий с минимумом затрат на ее сбор, хранение, поиск, обработку и передачу;

− Обеспечивать взаимодействие функциональных подсистем при решении задач формализованного описания их входов и выходов на уровне показателей и документов;

− Формировать эффективную систему организации, хранения и поиска информации, позволяющую группировать данные в рабочие массивы для

решения задач в области экологии и функционирования в режиме информационно-справочного обслуживания;

− В процессе решения экологических задач обеспечивать совместную работу всех специалистов в едином информационном пространстве.

Информационное обеспечение должно состоять из двух взаимосвязанных

частей: одна часть обеспечивает и учитывает особенности взаимодействия пользователя с компьютером при выполнении технологических операций по обработке информации; другая связана с организацией в компьютере различных информационных массивов, используемых решения задач в области исследований экологических последствий лесных пожаров и передачи данных.

В состав информационного обеспечения (ИО) должны входить внемашинное и внутримашинное обеспечение.

Внемашинное ИО включает системы экологических показателей, потоки информации, систему классификации и кодирования, служебную документацию.

Внутримашинное информационное обеспечение – это система специальным образом организованных данных, подлежащих автоматизированной обработке, накоплению, хранению, поиску, передачи в удобном для воспроизведения техническими системами виде.

Приведены примеры использование информационных систем для решения экологических задач и использование информационных технологий для прогнозирования экологических последствий природных пожаров

На основе информационного обеспечения, созданной базы данных по экологическим последствиям лесных пожаров и методики экологической оценки последствий лесных пожаров можно произвести расчет ущерба (прямого или косвенного), определить уязвимость отдельных участков лесных массивов в различных погодных и климатических условиях.

Информационное обеспечение (ИО) представляет собой сложную структуру, которая имеет большой объем информации, характеризуется особенностью ее размещению, отличается формам организации информации, циркулирующей в информационной системе.

В общем виде ИО включает в себя: − Специально организованные для автоматического обслуживания

показатели; − Классификаторы элементов информации; − Системы документации; − Информацию, содержащуюся в базах и банках данных, − Персонал, обеспечивающий надежность хранения, своевременность и

качество технологии обработки информации. Информационное обеспечение тесно связано с различными видами

обеспечения, которые являются неотъемлемой частью всей системы:

Лингвистическое обеспечение – язык для описания информационной базы (документов, показателей, реквизитов и т. д.

Техническое обеспечение – технические средства сбора, регистрации, передачи, обработки, отображения, тиражирования информации, оргтехника и др.

Программное обеспечение (ПО) включает совокупность программ, реализующих функции и задачи информационных систем и обеспечивающих устойчивую работу комплексов технических средств. В состав программного обеспечения входят общесистемные и специальные программы.

Математическое обеспечение (МО) – совокупность математических методов, моделей и алгоритмов обработки информации, используемых при решении исследовательских задач.

Организационное обеспечение (ОО) – представляет собой комплекс документов, составленный в процессе проектирования информационных систем.

Правовое обеспечение (Пр.О) – представляет собой совокупность правовых норм, регламентирующих правоотношения при создании и внедрении информационных систем и информационных технологий.

На основании методики оценки последствий лесных пожаров, информационного обеспечения и специального программного пакета возможно создание интегрированной многоуровневой информационной системы, способной решать сложные задачи в области мониторинга, оценки и прогнозировании последствий лесных пожаров. Существующее информационное обеспечение позволяет осуществлять следующие виды деятельности:

1. Создавать базы данных на основе используемых методов мониторинга последствий лесных пожаров.

2. Создавать базы данных для применения методов прогнозирования экологических последствий лесных пожаров, а также для восстановления естественной и антропогенной динамики лесонасаждений.

3. Формировать базы данных используемых методов расчет экологических последствий и ущерба, причиненного уничтожением или повреждением леса в результате пожара.

4. Создание моделей экологических последствий пожара на основе трехмерных ГИС-модели для различных вариантов развития событий в зависимости от типа леса, характера местности, метеорологических условий, вида лесного пожара и класса горимости леса и т. д.

Проведенные исследования позволяют сделать вывод, что современные

технологии способны создавать прогнозные модели с различной степенью достоверности событий, а также решать следующие задачи: прогнозировать экологические последствия в зависимости от метеоусловий, типа и характера природного пожара; организовывать пожарную разведку с применением спутниковых систем GPS, которые используют для оперативного уточнения границ сплошных пожаров; формировать базу данных по характеру

распространения пожара; моделировать ситуации на различных стадиях тушения пожара; производить предварительную и уточненную оценку характера пожара; организовывать управление и взаимодействие сил и средств пожаротушения; определять пожарную обстановку, экологические последствия и экономический ущерб.

© Ю.С. Щербаков, 2009

УДК 528.91: 614.8 (571.14) Щербаков Ю.С. СГГА, Новосибирск

ФОРМИРОВАНИЕ СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ РИСКАМИ В ПРИРОДНО-ТЕХНОГЕННОЙ СФЕРЕ

Scherbakov Y.S. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

CREATION OF THE RISK CONTROLLING SYSTEM IN THE NATURAL AND TECHNOGENETICS SPHERE

Variants and structure of risk controlling on base of the main control elements. Безопасность населения и территорий, т. е. снижение риска для

жизнедеятельности населения до приемлемого уровня, должно достигаться путем управления рисками: природными (стихийных бедствий) и техногенными (происшествий, аварий). Следовательно, долгосрочные цели управления в масштабе отдельной страны определяются на основе концепции устойчивого развития, среднесрочные – приемлемого риска, краткосрочные – оправданного риска.

Под природным риском следует понимать возможность нежелательных последствий от опасных природных процессов и явлений, а под техногенным – от опасных техногенных явлений, а также ухудшение состояния окружающей природной среды вследствие промышленных выбросов в процессе хозяйственной деятельности. Следует уточнить, что последний, в свою очередь является и сферой деятельности экологической безопасности.

В рамках технократической концепции природный и техногенный риски измеряются вероятной величиной потерь за определенный промежуток времени, как правило, за год. Заблаговременное предвидение (прогноз) риска, выявление влияющих факторов, принятие мер по его снижению путем целенаправленного изменения этих факторов с учетом эффективности принимаемых мер составляет суть процесса управления риском.

В общем случае управление риском – это разработка и обоснование оптимальных программ деятельности, призванных эффективно реализовывать решения в области обеспечения безопасности. Главный элемент такой деятельности – процесс оптимального распределения ограниченных ресурсов на снижение различных видов риска с целью достижения такого уровня безопасности населения и окружающей среды с учетом экономических и социальных факторов. Процесс управления риском базируется на результатах количественной оценки риска, которая позволяет:

− Сопоставлять альтернативные проекты потенциально опасных объектов и технологий;

− Выявлять наиболее опасные факторы риска, действующие на объекте; − Создавать базы данных и базы знаний для экспертных систем

поддержки принятия технических решений и разработки нормативных документов;

− Определять приоритетные направления инвестиций, направленных на снижение риска и уменьшение опасности.

Для поиска вариантов снижения риска проводится научное

прогнозирование изменения параметров имеющейся ситуации и моделирование поведения рассматриваемого объекта. Под научным прогнозом понимают высказывание в виде вероятностного утверждения о зависящем от неопределенных или неизвестных факторов поведения некоторой системы в будущем, сделанное на основании изучения и обобщения опыта прошлого с использованием интуитивных представлений о развитии данной системы в будущем. Научные прогнозы (экспертные оценки) делаются экспертами – специалистами в рассматриваемой области.

В общем виде стадии процесса управления риском отображены на рис. 1. В качестве критериев в процессе управления риском используются уровни

риска, которые общество считает приемлемыми. Цель этого процесса – снизить уровень риска до приемлемого.

Рис. 1. Схема процесса управления риском

Для осуществления управления осуществляется сравнение результатов

оценки риска в каждой конкретно рассматриваемой ситуации с использованием соответствующих критериев. После сравнения находятся варианты снижения риска, каждый из которых оценивается с учетом затрат на его реализацию. Оценка вариантов является итеративной операцией и повторяется до тех пор, пока не будет выбрано оптимальное решение.

Для функционального управления риском возникновения чрезвычайных ситуаций следует развивать:

− Систему мониторинга, анализа риска и прогнозирования чрезвычайных ситуаций как основы деятельности по снижению риска ЧС;

− Систему предупреждения ЧС и механизмы государственного регулирования риска;

− Систему ликвидации ЧС, включая оперативное реагирование на ЧС, технические средства и технологии проведения аварийно-спасательных работ, первоочередного жизнеобеспечения и реабилитации пострадавшего населения;

Определение параметров имеющейся или планируемой

ситуации

Оценка риска

Сравнение результатов оценки риска с критериями

принятия решений

Поиск вариантов снижения риска

Оценка затрат и эффективности снижения риска для каждого из

вариантов

Сопоставление вариантов

Выбор оптимального варианта

Определение критериев принятия решений

(уровней приемлемого риска)

− Систему подготовки руководящего состава органов управления, специалистов и населения в области снижения рисков и смягчения последствий ЧС.

Структура системы управления природными и техногенными рисками в

масштабе страны или на некоторой территории включает следующие основные элементы:

− Установление исходя из экономических и социальных факторов уровней приемлемого риска и построение механизмов государственного регулирования безопасности;

− Мониторинг окружающей среды, анализ риска для жизнедеятельности населения и прогнозирование ЧС;

− Принятие решений о целесообразности проведения мероприятий защиты;

− Рациональное распределение средств на превентивные меры по снижению риска и меры по смягчению последствий ЧС;

− Осуществление превентивных мер по снижению риска ЧС и смягчению последствий;

− Оперативное проведение аварийно-спасательных и других неотложных работ, а также восстановительных работ.

Анализ риска осуществляется по схеме: идентификация опасностей,

мониторинг окружающей среды и объектов техносферы – анализ (оценка и прогноз) угрозы – анализ уязвимости территорий – анализ риска ЧС на территории – анализ индивидуального и социального рисков для населения. В дальнейшем проводится сравнение его с установленным уровнем приемлемого риска и принятие решения о целесообразности проведения мероприятий защиты, которые должны включать: обоснование и реализация рациональных мер защиты, подготовка сил и средств для проведения аварийно-спасательных и других неотложных работ, создание необходимых резервов для смягчения и ликвидации последствий ЧС. Меры защиты осуществляются в рамках единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (РСЧС) по двум основным направлениям:

− Превентивные меры по снижению риска и смягчению последствий ЧС, осуществляемые заблаговременно;

− Меры по смягчению (ликвидации) последствий уже произошедших ЧС (экстренное реагирование; аварийно-спасательные и другие неотложные работы; восстановительные работы; реабилитационные мероприятия и возмещение ущерба).

Рациональные меры защиты выбираются на основе анализа риска и

прогнозирования возможных ЧС. При этом вначале анализ проводится с целью определения риска разрушения отдельных объектов инфраструктуры, затем

риска аварий и стихийных бедствий для территории в целом и, наконец, природных и техногенных рисков для населения исследуемой территории.

Учитывая влияние на индивидуальный риск различных факторов (виды опасных явлений, их частота, интенсивность, взаимное расположение источников опасности и объектов воздействия, защищенность и уязвимость объектов по отношению к поражающим факторам опасных явлений, а также затраты на реализацию мер по уменьшению негативного влияния отдельных факторов), обосновываются рациональные меры, позволяющие снизить природный и техногенный риски до минимально возможного уровня. Отдельные опасные явления, потенциально опасные объекты сравниваются между собой по величине индивидуального риска, выявляются критические риски. Рациональный объем мер защиты осуществляется в пределах ресурсных ограничений, следующих из социально-экономического положения страны (территории).

© Ю.С. Щербаков, 2009

УДК 528.91: 614.8 (571.14) Щербаков Ю.С. СГГА, Новосибирск

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕТОДОВ АНАЛИЗА РИСКА НА ОСНОВЕ КОНЦЕПЦИЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ БЕЗОПАСНОСТИ

Scherbakov Y.S. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

RESEARCH OF METHODS OF RISKS ANALYSIS ON BASE OF SECURITY PROVIDING CONCEPTIONS

Presents conceptions of risk analysis and methods of quantative evaluation of

risk on base of modern conceptions. По мере усложнения технического производственного потенциала, роста

численности населения и его урбанизации объективно формируется более уязвимая социальная среда, деструктивное влияние на которую аварий, катастроф, стихийных бедствий постоянно увеличивается. Это обусловлено, во-первых, глобальными климатическими изменениями, чрезмерной антропогенной нагрузкой на окружающую среду, рискованностью многих наукоемких, в т. ч. военных, технологий. Во-вторых, увеличение числа природных и техногенных чрезвычайных ситуаций сочетается с растущим социально-экономическим ущербом и снижением защищенности населения от техногенных катастроф и стихийных бедствий. В третьих, физический и моральный износ технологического оборудования, недостаточная профессиональная подготовка персонала. Таким образом, становится совершенно очевидным, что обеспечение безопасности, защита населения и объектов экономики от опасных природных и техногенных процессов является одной из основных функций государства на современном этапе.

Кроме того, лавинообразный рост количества аварий и катастроф в конце XX и начале ХХI века требует коренного пересмотра принципов и подходов для обеспечения безопасности. В результате чего, начиная с 70-х годов XX века, промышленно развитые страны перешли на управление безопасностью с позиций новой концепции «приемлемого риска».

В настоящее время используются следующие концепции анализа риска: − Техническая (технократическая) концепция, основанная на анализе

относительных частот возникновения ЧС (инициирующих чрезвычайные ситуации событий) как способе задания их вероятностей. При ее использовании имеющиеся статистические данные усредняются по масштабу, группам населения и времени;

− Экономическая концепция, в рамках которой анализ риска рассматривается как часть более общего затратно-прибыльного исследования. В последнем риски есть ожидаемые потери полезности, возникающие вследствие некоторых событий или действий. Конечная цель состоит в распределении ресурсов таким образом, чтобы максимизировать их полезность для общества;

− Психологическая концепция концентрируется вокруг исследований межиндивидуальных предпочтений относительно вероятностей с целью объяснить, почему индивидуумы не вырабатывают свое мнение о риске на основе средних значений; почему люди реагируют согласно их восприятию риска, а не объективному уровню рисков или научной оценке риска;

− Социальная (культурологическая) концепция основана на социальной интерпретации нежелательных последствий с учетом групповых ценностей и интересов. Социологический анализ риска связывает суждения в обществе относительно риска с личными или общественными интересами и ценностями. Культурологический подход предполагает, что существующие культурные прототипы определяют образ мыслей отдельных личностей и общественных организаций, заставляя их принимать одни ценности и отвергать другие.

Из приведенных концепций анализа риска в нормативно-методическом

плане в настоящее время развита и широко применяется при оценке опасностей в природной и техногенной сферах техническая (технократическая) концепция. При этом основными элементами, входящими в ее систему анализа, являются источник опасности, опасное событие, вредные и поражающие факторы, объект воздействия и ущерб. Под опасным понимается такое событие (авария, катастрофа, экстремальное природное явление), которое приводит к формированию вредных и поражающих факторов для населения, объектов техносферы и окружающей природной среды.

В рамках технократической концепции после идентификации опасностей (выявления принципиально возможных рисков) необходимо оценить их уровень и последствия, к которым они могут привести, т. е. вероятность соответствующих событий и связанный с ними потенциальный ущерб. Для этого используют методы оценки риска, которые в общем случае делятся на феноменологические, детерминистские и вероятностные.

Феноменологический метод базируется на определении возможности протекания аварийных процессов исходя из результатов анализа необходимых и достаточных условий, связанных с реализацией тех или иных законов природы. Этот метод наиболее прост в применении, но дает надежные результаты, если рабочие состояния и процессы таковы, что можно с достаточным запасом определить состояние компонентов рассматриваемой системы, и ненадежен вблизи границ резкого изменения состояния веществ и систем. Феноменологический метод предпочтителен при сравнении запасов безопасности различных типов потенциально опасных объектов, но малопригоден для анализа разветвленных аварийных процессов, развитие которых зависит от надежности тех или иных частей объекта или/и его средств защиты. Феноменологический метод реализуется на базе фундаментальных

закономерностей, которые в последние годы объединяют в рамках новой научной дисциплины – физики, химии и механики катастроф.

Детерминистский метод предусматривает анализ последовательности этапов развития аварий, начиная от исходного события через последовательность предполагаемых стадий отказов, деформаций и разрушения компонентов до установившегося конечного состояния системы. Ход аварийного процесса изучается и предсказывается с помощью математического моделирования, построения имитационных моделей и проведения сложных расчета. Детерминистский подход обеспечивает наглядность и психологическую приемлемость, так как дает возможность выявить основные факторы, определяющие ход процесса. В ядерной энергетике этот подход долгое время являлся основным при определении степени безопасности реакторов.

Недостатки метода: существует потенциальная возможность упустить из вида какие-либо редко реализующиеся, но важные цепочки событий при развитии аварии; построение достаточно адекватных математических моделей является трудной задачей; для тестирования расчетных программ часто требуется проведение сложных и дорогостоящих экспериментальных исследований.

Вероятностный метод анализа риска предполагает как оценку вероятности возникновения аварии, так и расчет относительных вероятностей того или иного пути развития процессов. При этом анализируются разветвленные цепочки событий и отказов оборудования, выбирается подходящий математический аппарат и оценивается полная вероятность аварий. Расчетные математические модели в этом подходе, как правило, можно значительно упростить в сравнении с детерминистскими схемами расчета. Основные ограничения вероятностного анализа безопасности связаны с недостаточностью сведений по функциям распределения параметров, а также недостаточной статистикой по отказам оборудования. Кроме того, применение упрощенных расчетных схем снижает достоверность получаемых оценок риска для тяжелых аварий. Тем не менее вероятностный метод в настоящее время считается одним из наиболее перспективных для применения в будущем.

Исследование риска для населения и территорий в ЧС проводится главным образом на основе вероятностного метода, позволяющего построить различные методики оценки риска. В зависимости от имеющейся (используемой) исходной информации это могут быть методики следующих видов:

− Статистическая, когда вероятности определяются по имеющимся статистическим данным (при их наличии);

− Теоретико-вероятностная, используемая для оценки рисков от редких событий, когда статистика практически отсутствует;

− Эвристическая, основанная на использовании субъективных вероятностей, получаемых с помощью экспертного оценивания (используется при оценке комплексных рисков от различных опасностей, когда отсутствуют не только статистические данные, но и математические модели, либо модели слишком грубы, т. Е. Их точность низка).

В рамках статистических методик наиболее общим показателем риска считается математическое ожидание (среднее значение) ущерба от опасного события за год:

Показатель риска[ущерб/время] = частота [события/время] × средний ущерб [ущерб/события]

Надежные оценки риска в этом случае получаются для часто происходящих событий с небольшими ущербами.

В более общем случае с учетом редких событий большой разрушительной силы риск целесообразно представлять векторной величиной, включающей в себя как величину ущерба от воздействия того или иного опасного фактора и вероятность его возникновения, так и неопределенность в величинах ущерба и вероятности. Поэтому задачу управления риском в этом случае следует рассматривать как задачу векторной либо скалярной оптимизации, определив некоторую интегральную оценку риска. Построение интегральной оценки риска также можно проводить различными способами. Действительно, поскольку риск определяется двумя группами факторов – вектором вероятностей и вектором ущербов, то можно сначала провести интеграцию (свертку) по вероятностям каждого типа ущербов (например, определить математическое ожидание по каждому типу ущерба, т. е. ожидаемый ущерб), а затем построить интегральную оценку ожидаемых ущербов. Можно поступить наоборот, сначала построить интегральную оценку ущербов, а затем взять математическое ожидание этой интегральной оценки.

При этом важно заметить, что достаточное простое определение риска в виде математического ожидания ущерба в ряде случаев неприемлемо. Так, в случае маловероятных и крупных аварий и катастроф (типа аварии на Чернобыльской АЭС) задачу управления риском следует рассматривать как задачу векторной оптимизации, выделяя задачу минимизации вероятности возникновения аварии и задачу минимизации ущерба в случае аварии в отдельные задачи.

Сравнивая значения индивидуального и социального рисков в природной и техногенной сферах в России с аналогичными показателями, полученными для других государств, можно делать необходимые выводы о соответствии достигнутого уровня безопасности в нашей стране мировому уровню.

В случаях, когда необходимые статистические данные отсутствуют или они не могут быть получены, например, для высокотехнологичных потенциально опасных объектов за время их эксплуатации или для очень редких природных явлений, применяют методический подход, получивший название «концепция анализа риска», который наиболее полно в настоящее время развит для оценки потенциальной опасности промышленных объектов.

Суть концепции анализа риска заключается в построении множества (всех без исключения, не противоречащих законам физики) сценариев возникновения и развития возможных аварий на объекте, с последующей оценкой частот реализации каждого из сценариев и определении масштабов последствий при этих сценариях развития аварии.

Получение количественных оценок потенциальной опасности промышленных объектов или различных явлений включает в себя решение следующих задач:

− Построение всего множества сценариев возникновения и развития аварии;

− Оценку частот реализации каждого из сценариев возникновения и развития аварий;

− Построение полей поражающих факторов, возникающих при различных сценариях развития аварии;

− Оценку последствий воздействия поражающих факторов аварии на человека или другие материальные объекты;

− Расчет показателей риска. Концепция анализа риска предполагает сбор большой информации как о

самом потенциально опасном объекте, так и вблизи пего, в зонах возможного поражения. Так, прогнозирование потерь производственного персонала и населения (по степени тяжести и видам поражения) предполагает наличие детальных картограмм распределения людей во времени, их степени защищенности. Кроме того, сами расчеты показателей риска при большом множестве сценариев аварий достаточно трудоемки. Поэтому для технически сложных потенциально опасных объектов, когда число возможных сценариев аварий составляет сотни, оценка показателей риска производится с применением электронно-вычислительных машин по специальным программам. Эти программы связывают в единую расчетную модель процедуры формирования банка исходных данных, вычисления частот реализации различных сценариев возникновения и развития аварии, построения полей поражающих факторов, определения степени воздействия по пробит – функциям поражающих факторов на человека, здания, сооружения, основные производственные фонды и др., связывания вида и тяжести ущерба с вероятностью его возникновения (оценка риска), а также обеспечивают вывод необходимой информации в виде таблиц, графиков, диаграмм и отображений на карте, например, в виде изолиний индивидуального риска.

Анализ риска для населения и территорий от ЧС основан на использовании различных концепций, методов и методик (рис. 1).

Рис. 1. Методы и методики

Опасность сопутствует

количественная мера, можетвозможность того, что человеческиеприведут к последствиям, которыеобщем случае управлениеоценку и прогноз, выработку

Идентификация, оценкаанализа риска путем проведенияколичественное определениенапример при осуществлении

Анализ риска обычнопричин риска (опасностейих на различные группы населенияна основе существующиханализа:

1. Предварительный анализ2. Анализ видов отказов3. Анализ критичности4. Анализ с помощью дерева5. Анализ сравнения оцениваемых

денежном выражении. В методе сравнения оцениваемых

категориям смертельногопродолжительность жизни независимоопределяется возможность уведнях благодаря внедрению мероприятийоценками затрат это помогает

и методики анализа риска на основе современных

сопутствует любому виду деятельности, а еемера может быть охарактеризована рискомчто человеческие действия или результаты его

последствиям, которые воздействуют на человеческиеуправление риском включает в себя: идентификацию

выработку мер по снижению уровня риска. Идентификация оценка и прогноз риска представляют собой

путем проведения исследований, направленных наопределение видов риска в различных сферах

лении какого-либо хозяйственного проектариска обычно начинается с его идентификацииопасностей) и механизма возможного негативногогруппы населения. В качестве основных методов

существующих концепций используются следующие

Предварительный анализ опасностей. видов отказов и последствий. критичности. помощью дерева отказов.

сравнения оцениваемых затрат с ожидаемыми

сравнения оцениваемых затрат используются данныесмертельного риска и определяется их

продолжительность жизни независимо для каждой категории. Такимвозможность увеличения продолжительности жизнивнедрению мероприятий по уменьшению рискаэто помогает определить эффективность таких мероприятий

современных концепций

деятельности а ее степень, как охарактеризована риском. Риск – это

результаты его деятельности человеческие ценности. В

фикацию риска, его

представляют собой процедуру направленных на выявление и

различных сферах деятельности, хозяйственного проекта.

идентификации – выявления гативного воздействия

основных методов анализа риска используются следующие приемы

ожидаемыми результатами в

используются данные по всем определяется их влияние на

категории. Таким способом продолжительности жизни в годах или

уменьшению риска. В сочетании с эффективность таких мероприятий

Главной целью при изучении опасностей, свойственных системе, является определение причинных взаимосвязей между исходными аварийными событиями, относящимися к оборудованию, персоналу и окружающей среде и приводящими к авариям в системе, а также отыскание способов устранения вредных воздействий путем перепроектирования системы или ее усовершенствования.

Причинные взаимосвязи можно установить с помощью одного из рассмотренных методов, а затем подвергнуть качественному и количественному анализам. После того, как сочетания исходных аварийных событий, ведущих к возникновению опасных ситуаций в системе выявлены, система может быть усовершенствована и опасности уменьшены.

Необходимо отметить, что использование некоторых из упрощенно рассмотренных выше методов требует работы со сложными логическими структурами, их построение и количественный анализ требует, по меньшей мере, твердых знаний математической логики, булевой алгебры, теории множеств и других сложных разделов современной математики.

Оценка риска состоит в его количественном измерении, т. е. определении вероятных последствий возможной реализации опасностей для различных групп населения. Целью оценки риска являются взвешивание риска и выработка решений, направленных на его снижение. При этом оцениваются затраты и выигрыш от принимаемого решения. Решение задач оценки риска и выработки рекомендаций по управлению риском позволяет говорить о необходимости использования следующих классов моделей:

1. Модели надежности, которые строятся на основе структурных и функциональных схем технологических узлов с учетом специфики технологического процесса и предназначены для анализа показателей надежности функциональных узлов.

2. Модели безопасности, которые строятся на основе структурных и функциональных схем систем противоаварийной защиты и предназначены для анализа надежности систем противоаварийной защиты и безопасности технологических блоков и систем.

3. Модели аварий, которые строятся на основе структурных и функциональных схем технологического оборудования, описаний технологического процесса и систем защиты, а также на основе сценариев аварий. Модели аварий предназначены для оценки вероятности возникновения аварии, оценки возможных масштабов выбросов опасных веществ; выявления возможных последствий аварии.

4. Модели оценки последствий аварий, которые строятся на основе моделей развития опасных факторов (взрыв, пожар, заражение местности и др.) и предназначены для пространственного моделирования зон действия опасных и поражающих факторов, а также оценки ущерба (разрушений, потерь и т. п.), вызываемых этими факторами.

5. Модели поиска решений по управлению риском, которые предназначены для выработки заключений об уровне опасности анализируемого объекта и его

компонентов и предложений по снижению рисков аварий и повышению безопасности анализируемого объекта.

Что касается еще одной составляющей анализа – прогноза риска – это его

оценка на определенный момент времени в будущем с учетом тенденций изменения и условий проявления риска. Прогноз во времени и пространстве составляется на основе анализ и оценки риска.

Таким образом, основываясь на концепциях обеспечения безопасности возможно использование различных методов анализа риска, что позволяет оценивать и управлять рисками во всех сферах деятельности.

© Ю.С. Щербаков, 2009

УДК 528.91: 614.8 (571.14) Щербаков Ю.С. СГГА, Новосибирск

ПРИМЕНЕНИЕ ТРЕХМЕРНОГО ГИС-МОДЕЛИРОВАНИЯ ДЛЯ РАЗРАБОТКИ ПАСПОРТОВ БЕЗОПАСНОСТИ

Scherbakov Y.S. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

APPLICATION OF THREE-D GIS-MODELLING FOR SAFETY DATA SHEETS CREATION

Possible applications of above-ground lazer-scanning for dangerous objects’ data

sheets creation with a glance to quantative method of risk evaluation are observed. A technology of dangerous objects’ GIS-models creation is offered.

Приказ МЧС России от 4 ноября 2004 г. № 506 «Об утверждении типового паспорта безопасности опасного объекта» ставит перед руководителями потенциально опасных объектов серьезные задачи в области анализа и оценки рисков для персонала опасного объекта и проживающего вблизи населения. Типовой паспорт безопасности предназначен для разработки паспортов безопасности на объектах, использующих, производящих, перерабатывающих, хранящих или транспортирующих радиоактивные, пожаровзрывоопасные, опасные химические и биологические вещества, гидротехнических сооружениях в случае возможности возникновения чрезвычайных ситуаций.

Задачами паспортизации опасного объекта являются: − Определение показателей степени риска чрезвычайных ситуаций для

персонала опасного объекта и проживающего вблизи населения; − Определения возможности возникновения чрезвычайных ситуаций на

опасном объекте экономики, т.е. Прогнозирование различных сценариев развития аварий;

− Оценки возможных последствий чрезвычайных ситуаций т. Е. Моделирование и оценка ущерба;

− Оценки возможного воздействия чрезвычайных ситуаций, возникших на соседних опасных объектах;

− Оценки состояния работ по предупреждению чрезвычайных ситуаций и готовности к ликвидации чрезвычайных ситуаций на опасном объекте;

− Разработки мероприятий по снижению риска и смягчению последствий чрезвычайных ситуаций на опасном объекте.

К паспорту безопасности опасного объекта должен прилагаться

ситуационный план с нанесенными на него зонами последствий от возможных

чрезвычайных ситуаций на объекте, а также диаграммы социального риска (F/N-диаграмма и F/G-диаграмма) и расчетно-пояснительная записка.

Применение трехмерных ГИС-моделей позволяет решить эти сложные задачи на основе использования технологии и методов с применением наземных трехмерных сканеров и специального программного обеспечения. В основу работы наземного лазерного сканера положен принцип измерения расстояния при помощи лазерного излучения, что позволяет получать в реальном режиме времени модели бесконтактным методом. Использование данной технологии позволяет осуществлять не только сбор информации бесконтактным методом измерений, но и многократно ее использовать при моделировании и прогнозировании чрезвычайных ситуаций на опасном объекте. Кроме того, в случае реализации опасности и разрушения объекта появляется возможность детального изучения всех фаз возникновения и развития чрезвычайной ситуации во времени и трехмерном пространстве. В случаях, когда визуально или при помощи инженерно-технических расчетов невозможно определить степень разрушения или ущерб от ЧС использование трехмерной ГИС-модели позволит правильно оценить обстановку и принять решение на ликвидацию последствий аварии.

Основным источником новой информации, которая создается в виртуальных плоскостях и позволяет формировать объемное представление реального пространства на трех уровнях: над поверхностью, на самой поверхности и под ней, является наземное лазерное сканирование. В специальной терминологии совокупность трех пространств, разделенных на части называется сцена. Каждая часть может моделироваться раздельно и иметь отдельные сценарии развития чрезвычайной ситуации в зависимости от типа объекта, характера ЧС и ряда других факторов. Представление трехмерной сцены в заданной системе координат целесообразно составлять из четырех основных модулей: рельефа – цифровой модели рельефа, каркаса объектов, снимка объекта (текстура), фотографии (текстура). Трехмерные модели объектов могут быть представлены в виде каркасных моделей, моделей с упрощенной одноцветной текстурой или моделей с текстурами из изображений стен, крыш и прочих поверхностей или элементов технологического оборудования.

С учетом типового строительства и эксплуатации типового оборудования предлагается создать библиотеку типовых трехмерных опасных объектов, технологического оборудования и прогнозируемых чрезвычайных ситуаций на основе их классификационных признаков. Применение формализованной библиотеки условных знаков, используемых в структурах МЧС для отображения опасных объектов, процессов и явлений позволит специалистам в различных областях оперативно работать в едином программном формате с использованием типовых изображений, а это в свою очередь ускорит процесс адаптации к трехмерной модели. Такой подход позволит существенно упростить процедуру создания трехмерных ГИС-моделей.

Однако следует учитывать, что созданные сложные модели объектов пока еще очень тяжело отображаются в режиме реального времени, особенно когда

их большое количество или они имеют излишнюю детализацию. Для нормальной работы с ними требуется соответствующее аппаратное обеспечение: высокое быстродействие процессоров, наличие больших объемов оперативной и специальной текстурной видеопамяти и др. Поэтому на начальном этапе паспортизации рекомендуется использовать упрощенные модели, удовлетворяющие необходимым точностным требованиям в геометрии и текстуре, которые могут подключаться при изменении масштаба изображения. В современных программных продуктах для эффективной визуализации опасных объектов обычно применяют несколько уровней геометрической сложности сгенерированных моделей зданий и сооружений, например, первый уровень – точки, второй – блочные модели(коробки), третий – упрощенные конструкции с текстурами, четвертый детализированные модели с подробной проработкой элементов и текстур и т. д. Разумеется, чем больше отображаемая детальность, тем выше должна быть разрешаюшая способность исходных данных, их большее количество для построения всех граней модели. В случае, когда нет детальных или текстурированных моделей объектов для включения их в 3D-сцену, но возникает острая необходимость создать и показать объект или ситуацию, можно восстановить площадь или высоту зданий на основе информации из базы геоданных.

Таким образом, используя трехмерное представление и отображение опасных объектов и местности в ГИС можно создавать паспорта безопасности, постоянно учитывая, пополняя и корректируя информацию.

На сегодняшний день трехмерное наземное лазерное сканирование позволяет решать следующие задачи:

− Диагностика аварийных ситуаций; − Моделирование аварийных ситуаций; − Трехмерная съемка инженерных сооружений, электроподстанций,

нефте-трубопроводов, резервуаров и др.; − Трехмерная съемка объектов строительства и архитектуры; − Трехмерная съемка объектов с массовым пребыванием людей; − Геометрический контроль отдельных узлов и агрегатов промышленных

объектов. На основании приказа МЧС, в паспорте безопасности опасного объекта

показатели степени риска приводятся только для наиболее опасного и наиболее вероятного сценария развития чрезвычайных ситуаций. На ситуационный план объекта с прилегающей территорией наносятся зоны последствий от возможных чрезвычайных ситуаций и индивидуального (потенциального) риска. Расчеты по показателям степени риска объекта представляются в расчетно-пояснительной записке, если на объекте не разработана декларация промышленной безопасности.

При определении показателей степени риска учитывается возможность возникновения чрезвычайных ситуаций, если источником чрезвычайных ситуаций являются аварии или чрезвычайные ситуации на рядом

расположенных объектах или транспортных коммуникациях, а также опасные природные явления.

Методы математического моделирования и прогнозирования являются теоретической основой описания физико-химических явлений и процессов, протекающих в сложных технических системах, каковыми являются крупные промышленные источники опасности.

Существует ряд количественных методов оценки рисков и последствий чрезвычайных ситуаций, представленных на рис. 1.

Рис. 1. Методы количественной оценки риска

Остановимся коротко на рассмотрении каждой группы методов,

используемых для определения показателей степени риска с учетом возможность использования трехмерного моделирования и оценки зон риска.

Численные методы оценки риска и последствий чрезвычайных ситуаций техногенного характера используются двух видов. Первая группа численных методов основана на моделировании физико-химических явлений и процессов, приводящих к аварийным ситуациям. Эти методы предназначены для оценки параметров процессов, которые используются в методиках оценки последствий аварий на различных объектах или с различным характером последствий. Некоторые из этих методов используются для прогнозирования концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе или водных объектах, определения полей токсодоз загрязняющих веществ.

Вторая группа численных методов предназначена для прогнозирования уровней загрязнения сред: воздушной, водной, растительной, почвы и т. п. и получения долгосрочных прогнозов (на несколько месяцев), а также прогноза отдаленных последствий загрязнения и накопления негативных воздействий отдельными компонентами экосистемы.

Вероятностные методы используются для вероятностной оценки отказов технологического оборудования, вероятностей возникновения аварийной ситуации по известным частотам отказов, вероятностные оценки риска в результате возникновения аварийных ситуаций на опасных промышленных объектах.

Кроме того, в ряде зарубежных стран разработаны и законодательно установлены предельные значения степени риска, при повышении которых необходимо проведение различных мероприятий по снижению степени риска. Для этого необходимо обладать достаточно совершенными методами и

программами, позволяющими проводить зонирование города по степени риска. В настоящее время такие методы разработаны и подготовлен пакет программ, позволяющих производить зонирование территории города по степени риска поражения людей при авариях на химически опасных объектах. Эти методы позволяют определить вероятность поражения людей в заданной точке города с учетом возможности поражения людей при аварии на любом объекте. С их помощью можно получить поле значений степени риска вокруг заданного объекта при возможной аварии только на этом объекте.

Для определения математического ожидания потерь среди населения вся территория города или только прилегающая к объекту территория, ограниченная расстоянием от объекта, в пределах которого возможно поражение людей при аварии на данном объекте, разбивается на ряд участков. В центре каждого участка определяется вероятность поражения людей.

Математическое ожидание потерь определяется по формуле

, (1)

где m – число участков территории города; Pi – вероятность поражения людей, находящихся в центре i-го участка; Si – площадь i-го участка; ρi – средняя плотность расположения людей в пределах i-го участка. Функция F(n) может быть определена с помощью функции распределения

величины потерь среди населения. Под функцией распределения случайной величины обычно понимается функция, определяющая вероятность того, что случайная величина – величина потерь среди населения – примет значение меньше заданного т. е.:

F(n) = P (N < n), (2) где N – случайная величина потерь; n – текущая (заданная) величина потерь; P – вероятность. Функция F(n) определяет вероятность P (N < n) при условии, что авария

произошла или вероятность аварии равна единице. При максимально возможном значении n функция F(n) = 1.

В отличие от функции F(n) функция Fn определяет вероятность P (N < n) с учетом вероятности аварии:

Fn = Pa F(n), (3) где Ра – вероятность аварии. При определении функции Fn для случая, когда рассматривается весь

город и учитывается возможность аварии на каждом объекта:

, (4)

где Pai – вероятность аварии на i-м объекте; m – количество химически опасных объектов в городе.

При определении Fn для i-го объекта принимается: Pa = Pai, (5) Fn = Pa при максимально возможном значении n. Несмотря на очевидные достоинства вероятностного метода, область его

применения ограничена. Он не позволяет дать объективной оценки последствий сравнительно редких ЧС, риск для населения от которых определяется математическим ожиданием последствий за определенное время после аварии (обычно принимается равным одному году). Вероятностный метод основан на использовании математических моделей, связывающих предпосылки к ЧС с возможностью их проявления (например, вероятностный методический анализ безопасности ядерных реакторов).

Статистические методы используются, во-первых, для анализа и обработки информации по результатам многолетних наблюдений за состоянием технологического оборудования, систем управления, сбора информации по отказам на опасных промышленных объектах, определения потерь в результате аварий.

Статистические методы применяются для определения функции распределения социальных потерь в результате аварий на опасных объектах, а также для оперативного прогнозирования экологических последствий загрязнения сред в результате аварий и залповых выбросов.

Эти модели строятся на основе прошлых данных и необязательно требуют знания действительных физических процессов. Главным ограничением статистических моделей является то, что условия их использования не могут отличаться от условий, в которых они построены. Исходя из этого, статистические модели целесообразно применять больше для оперативного прогноза и управления, чем для целей долгосрочного прогнозирования. Использование статистических моделей для прогнозирования последствий аварийных ситуаций требует обработки большого объема информации, содержащей данные по значениям превышения концентраций ЗВ в результате залповых выбросов со значительными валовыми объемами, превышающими на порядки эти значения при нормальном функционировании объектов. Тем не менее, статистические методы стали быстро развиваться в связи с созданием информационно-измерительных систем с обработкой данных в реальном масштабе времени. Их делят на две основные категории: линейные и нелинейные.

Экспертные методы применяют при отсутствии достаточного объема статистической информации по отказам и авариям на производственных объектах и тяжести их последствий. К ним относят методы экспертных оценок, методы ранжирования и методы шкалирования.

В качестве примера можно рассмотреть процедуру экспертного оценивания (прогноза) токсической опасности химически опасного объекта (ХОО). Она позволяет оценивать опасность ХОО не только непосредственно для людей, но и для окружающей среды (ОС). Обобщенный показатель опасности (для людей и ОС) представляется в виде суммы частных показателей, выражаемых в

баллах. Весомость этих показателей определяется с помощью разных, априори установленных, интервалов для балльных оценок.

В качестве частных показателей, вносящих свой вклад в обобщенный показатель и определяющих опасность ХОО для людей, используются следующие токсические и физико-химические характеристики веществ:

− Величины (показатели) острой токсичности токсичных химических веществ (ТХВ) по разным видам токсичности поражения (летальность, ингаляционная, кожно-резорбтивная и оральная);

− Возможный наркотический эффект; − Мутагенность, канцерогенность, связанные с острой экспозицией; − Едкость, раздражающие свойства. Кроме того, учитываются такие показатели, как размеры и состав

подвергаемой воздействию ТХВ популяции людей и вероятность попадания ТХВ в питьевую воду.

Прогноз уровня опасности ХОО на базе экспертных оценок осуществляется намного проще, чем в рамках методологии анализа производственного риска. Требуется значительно меньше исходных данных для получения прогнозной оценки обобщенного показателя опасности объекта. И это несомненные достоинства использования экспертного метода, основанного на использовании экспертного оценивания в сочетании с теорией нечетких множеств для ранжирования регионов по степени опасности.

Комбинированные методы – являются сочетанием нескольких методов и используются для определения социальных и экологических последствий аварий.

Таким образом, разработка и создание Типового паспорта безопасности опасного объекта на региональном и Типового паспорта безопасности территорий – муниципальных образований, а затем и субъектов Российской Федерации, требует от руководителей всех уровней применения передовых технологий и методов, основанных на создании трехмерных ГИС – моделях.

© Ю.С. Щербаков, 2009

УДК 351.862 Боков С.М., Странгуль О.Н. ЗАО НПФ «Сибнефтекарт», Томск

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА ЦЕНТРАЛИЗОВАННОГО ОПОВЕЩЕНИЯ НАСЕЛЕНИЯ ПРИ ВОЗНИКНОВЕНИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНОЙ СИТУАЦИИ «ГРИФОН»

Bokov S.M., Strangul O.N. «Sibneftekart», CJSC, scientific and production enterprise, Tomsk

AUTOMATED SYSTEM OF THE CENTRALIZED PUBLIC WARNING IN THE CASE OF EMERGENCIES «GRIFON»

Automated system of centralized warning «Grifon» is meant for warning of

people and all EMERCOM services about emergency situations. Its characteristics, structure of warning system and specifics of its functioning are listed in the article.

Системы оповещения являются составной частью системы управления гражданской обороной Российской Федерации и представляют собой организационно-техническое объединение сил и специальных технических средств оповещения, сетей вещания, каналов сети связи общего пользования и ведомственных сетей связи.

Необходимость проведения коренной реконструкции действующих систем оповещения населения, продиктована использованием устаревшего, не поддерживающего цифровой формат передачи сигналов оповещения и выработавшего свой эксплуатационный ресурс оборудования.

ЗАО НПФ «Сибнефтекарт» было создано на базе отдела оптимальных и адаптивных систем управления ФГНУ «НИИ АЭМ» в 1993 г. для организации производства и внедрения его разработок.

По заказу Администрации Томской области в 2000–2005 гг. были проведены работы по разработке, проектированию и сдаче под ключ системы оповещения МЧС по Томской области. Система была принята в эксплуатацию и успешно функционирует.

В результате проведенных работ и дальнейших разработок была разработана автоматизированная система централизованного оповещения населения «Грифон». Вследствие разумного сочетания радио, проводных и цифровых каналов связи система «Грифон» обладает большей гибкостью в настройках и имеет существенно более низкую стоимость по сравнению с существующими системами оповещения.

Внедрение. Полная система развернута в г. Томске. Кроме того, был проведен тираж

некоторых функционально законченных модулей системы оповещения в других

регионах РФ, в частности в Алтайском и Красноярском краях, республиках Бурятия и Якутия, Кемеровской области.

В настоящий момент модернизированный вариант системы «Грифон» в виде испытательной площадки развернут в г. Кемерово.

На общероссийской XVI специализированной выставке «СПАССИБ-СИББЕЗОПАСНОСТЬ-2008» система оповещения «Грифон» награждена Золотой медалью выставки.

Назначение. Автоматизированная система централизованного оповещения населения

«Грифон» предназначена для оповещения населения, руководящего состава административных образований, предприятий, служб МЧС, МВД об угрозе чрезвычайной ситуации.

Система обеспечивает оповещение на субъектовом (область, край), муниципальном и объектовом уровнях.

Состав системы: − Подсистема перехвата радио- и телевизионного вещания, сетей

кабельного телевидения оперативными службами региональных отделений МЧС с целью оповещения населения о чрезвычайной ситуации.

− Подсистема управления по проводному, радио и цифровому каналу – обеспечивает управление всей системой «Грифон».

− Подсистема управления электросиренами – включение электросирен по тревоге через радиоканал, плановый автоматический контроль работоспособности и дублирующий запуск по обычным телефонным линиям.

− Подсистема запуска громкоговорителей – запуск громкоговорителей по радио- и проводному каналу через звукоусилительное оборудование (СГС-22-М и т.д.), имитация звука электросирены.

− Подсистема циркулярного вызова – автоматическая передача голосовых сообщений абонентам телефонной сети и сети сотовой связи (основана на контроллере PVR-4 USB), отправка SMS-сообщений.

− Подсистема приема команд от оборудования П-166 с федерального уровня.

− Подсистема согласования с оборудованием П-164 для поддержки существующих стоек циркулярного вызова и запуска электросирен.

Подсистема перехвата радио- и телевизионного вещания. Назначение: перехват планового вещания эфирных радио- и

телевизионных каналов, кабельного телевидения и оповещения населения о чрезвычайных ситуациях по серийным телевизионным приемникам и радиоприемникам.

Состав: − Пульт перехвата эфирного вещания (ПУПЭВ) с программным

обеспечением; − Распределительное устройство на 8 (и более) каналов перехвата (РУ); − «VPN-РУ» – устройство управления РУ по цифровому каналу;

− Блок перехвата для одного радиопередатчика «ПВ-FM»; − Блок перехвата для одного телевизионного передатчика «ПВ-TV».

Характеристики: − Формирование статичного кадра телевизионной заставки на время

перехвата; − Число каналов перехвата – неограниченно, с возможностью

избирательного запуска отдельных каналов; − Число подключаемых передающих центров – неограниченно; − Канал управления – выделенная линия, ТЧ-канал, IP-VPN сеть; − Передача речевого сообщения с микрофона оперативного дежурного

или заранее подготовленного; − Документирование действий оперативного дежурного во время

перехвата; − Дистанционное тестирование канала связи и оборудования без

перехвата вещания; − Конструктивное исполнение – 19”, 1u. Подсистема управления по проводному, радио и цифровому каналу Назначение: Прием команд и звукового сообщения от верхнего звена

системы ГРИФОН, и передача их по радиоканалу в пейджинговом стандарте вещания (POCSAG).

Состав: − Универсальный контроллер радиоканала; − Контроллер HUB-2; − Контроллер TRC-HUB; − Адаптер VPN-РУ; − Радиопередающее оборудование.

Ethernet

Универсальный контроллер радиоканала предназначен для передачи пейджинговых сообщений и команд управления оборудованием в формате POCSAG, и трансляции звукового сообщения для подсистемы запуска громкоговорителей через радиостанцию.

Контроллер HUB-2 предназначен для приема команд и звукового

сообщения от верхнего звена системы ГРИФОН и управления универсальным контроллером радиоканала.

TRC-HUB обеспечивает передачу команд в соответствии со своими настройками на другие TRC-HUB или HUB-2, а также при необходимости трансляцию аудиосигнала.

VPN-РУ предназначено для управления оконечными устройствами и подсистемами по цифровому каналу

Подсистема управления электросиренами. Назначение: запуск и контроль электросирен (С-40, С-28) по радиоканалу,

по выделенным и коммутируемым линиям связи. Состав: − Контроллеры управления электросиреной БУС-1; − Блок контроля (БКЭ); − Программное обеспечение. Для запуска по радиоканалу используется подсистема управления и

передачи цифровых сообщений по радиоканалу. Характеристики:

− Канал запуска – радиоканал, выделенная линия; − Дублирование запуска – телефонная линия; − Уникальный адрес для каждого контроллера БУС-1; − Режим включения электросирен – «Внимание всем» и «Воздушная

тревога»; − Запуск электросирен – индивидуально, в группе, все; − Мощность подключаемой электросирены – до 3-х кВт; − Дистанционный контроль работоспособности БУС-1.

Подсистема запуска громкоговорителей. Назначение: запуск звукоусилительного оборудования (СГС-22-М и т. д.)

для осуществления оповещения в местах массового скопления населения путем имитации звукового сигнала электросирены и трансляции речевого сообщения .

Состав: Блоки управления звукоусилительным оборудованием: − По проводным сетям (БУ-СГС-П); − По радиоканалу (БУ-СГС-Р). Для запуска по радиоканалу используется подсистема управления и

передачи цифровых сообщений по радиоканалу.

Контроллер HUB 2

TRC-HUB портов 8-32

Оперативныйдежурный Радиопередающее

оборудование

ТЧили

выделенная линия

Универсальный контроллер радиаоканала

ТЧ

Ethernet

БУС-1

С-40

...

БУС-1

С-40

БУС-1

С-40

Контроль и дублирующий запуск электросиренпо абонентским телефонным линиям

Блок контроля

RS232

Контроллер HUB 2

TRC-HUB портов 8-32

Оперативныйдежурный

ТЧ

выделенная

Eth

erne

t

Характеристики: − Канал запуска – линия− Передача речевого сообщения

или заранее подготовленного− Уникальный адрес для− Режим имитации включения

«Воздушная тревога»; − Запуск громкоговорителей− Встроенный динамик− Мощность выхода на− Выходы для подключения

(СГС-22М и другие). Блок БУ-СГС-Р без подключения

идеально подходит для небольшихадминистраций сельских районов

Подсистема циркулярногоНазначение: оповещение

отправка SMS-сообщений. Состав: − Контроллеры «PVR− Блок отбора телефонных− GSM-модем; − Программное обеспечение− Блок согласования с Характеристики: − Число одновременно

Радиопередающееоборудование

Универсальный контроллер радиаоканала

ТЧ или деленная линия БУ-СГС

БУ-СГС

БУ-СГС

БУ-СГС

линия ТЧ, выделенная линия, радиоканалречевого сообщения с микрофона оперативного

подготовленного; никальный адрес для каждого блока БУ-СГС-Р;

имитации включения электросирен – «Внимание

громкоговорителей – индивидуально, в группе, всестроенный динамик 5 Вт; щность выхода на внешние динамики – 40 Вт;

лючения внешнего звукоусилителя

Р без подключения внешнего усилителя подходит для небольших детских садов, школ,

сельских районов.

циркулярного вызова. оповещение абонентов телефонной сети и сети

сообщений.

PVR-4 USB»; отбора телефонных линий «БО-1»;

рограммное обеспечение; согласования с оборудованием П-164.

одновременно работающих каналов – до 32;

УКБ М2000УРЛ(СГС-22М)

СГС-Р ГР-Д-100

...УКБ

М2000УРЛ(СГС-22М)

СГС-П ГР-Д-100

УКБ М2000УРЛ(СГС-22М)

СГС-П ГР-Д-100

СГС-Р ГР-Д-25

радиоканал; ивного дежурного

Внимание всем» и

в группе, все;

сети и сети сотовой связи,

− Число списков оповещения – неограниченно; − Оповещение по обычным телефонным номерам и номерам сотовых

телефонов; − Отправка SMS сообщений при оповещении; − Запуск стоек циркулярного вызова оборудования П-164; − Запись процесса оповещения и ответов абонентов; − Генерация отчетов по результатам оповещения; − Регистрация переговоров оперативных служб. Преимущества системы «Грифон».

Сравнительные характеристики систем ГРИФОН, КТСО-Р и П-166

Параметр Грифон КТСО-Р П-166 Возможность адресного запуска нижестоящих звеньев сети оповещения

цифровой канал/ радиоканал/проводные сети

Да/Да/Да Нет/Да/нет Да/Нет/Да

Доведение сигналов оповещения до нижестоящих звеньев при

обрыве проводных каналов связи

Да

Да только в зоне покрытия

радиостанции

Нет

Канал передачи по радио симплекс дуплекс нет Запуск электросирен и громкоговорителей

радиоканал/проводные сети Да/Да Да/Нет Нет/Да Дублирующий запуск

электросирен по телефонным линиям без установки оборудования на АТС

Да Нет Нет

Пейджинг

Передача пейджерных сообщений абонентам

Используется стандартный протокол и стандартные абонентские устройства

Собственный протокол и абонентские устройства

Нет

Отправка сообщений по сети (SNPP-сервер)

Да Нет Нет

Роуминг абонентов (передача сообщений в другой город)

Да Нет Нет

Система циркулярного вызова

Линии связи

по коммутируемым телефонным

линиям, по прямым линиям с

использованием П-164

Нет

только по прямым

телефонным линиям, если на

АТС установлены БОУ и БИК

Оповещение на сотовые телефоны

Да Нет Нет

Отправка SMS-сообщений Да Нет Нет

Отправка сообщений на пейджеры

Да Да Нет

Запись процесса оповещения Да Нет Нет Возможность одновременной регистрации телефонных и

радиоканалов Да Нет Нет

Поддержка существующего оборудования П-164

Да Нет Да.

Перехват радио и телевизионного вещания

Перехват эфирного телевизионного и радиовещания

Полная многоканальная

система с формированием телевизионной заставки МЧС

Только аудио сигнал Только аудио

сигнал

По функциональным и техническим показателям эффективность АСЦО

«Грифон» выше чем у П-166 и КТСО-Р вследствие того, что «Грифон» позволяет использовать все возможные каналы связи: цифровой канал (IP-VPN, Internet, оптоволоконный кабель, GPRS и т. д.), радиоканал, 4-х проводный канал ТЧ, 2-х проводная выделенная линия, коммутируемая телефонная линия).

Стоимость оборудования системы оповещения «Грифон» ~ в 2,5 раза меньше стоимости оборудования П-166 при аналогичных параметрах охвата населения.

При этом затраты на обслуживание системы можно сократить в 4 раза. Применение стандартных 19”-х корпусов для блоков оборудования АСЦО

«Грифон» упрощает монтаж оборудования, уменьшает объём, занимаемый оборудованием и позволяет снизить стоимость строительно-монтажных работ.

Использование радио и цифровых каналов связи, малые габариты и вес оборудования АСЦО «Грифон» позволяет развернуть систему оповещения в минимальные сроки.

© С.М. Боков, О.Н. Странгуль, 2009

УДК 537.531:622 Бритков Н.А., Кулаков Г.И. Институт горного дела СО РАН, Новосибирск

ПЛОЩАДНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ФОНОВОГО ЭЛЕКТРОМАГНИТНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ В ПЕРИОД, ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ СОЛНЕЧНОМУ ЗАТМЕНИЮ

Britkov N.A., Kulakov G.I. Institute of mining RAS Siberian district, Novosibirsk

AREAL STUDY OF THE EARTH SURFACE’S BACKGROUND ELECTROMAGNETIC EMANATIONS IN THE PERIOD BEFORE ECLIPSE

Presents results of a research in the sphere of the earth surface’s electromagnetic

emanations made by a laboratory of mechanics Institute of mining RAS Siberian district, for example, in the period before eclipse in August 2008.

В течение ряда лет лаборатория механики ИГД СО РАН проводит исследования по регистрации электромагнитного излучения (ЭМИ) в различных участках Земной коры, в частности, в подземных горных выработках горно-добывающих предприятий Сибирского региона, на горных предприятиях, ведущих добычу стройматериалов открытым способом, в выработках Новосибирского метро, на открытой земной поверхности в окрестностях г. Новосибирска, а также на ряде поверхностных объектов шахтных отводов железных рудников Горной Шории. Измерения выполнялись в различные периоды года, летом, осенью, зимой.

Во всех случаях установлено наличие ЭМИ различной интенсивности, излучаемых земной поверхностью, стенками горных выработок. Регистрируемое излучение получило наименование – фоновое ЭМИ массивов горных пород, локальных участков земной коры. Излучение формируется в процессе трещинообразования и микротрещинообразования в массивах горных пород земной коры. В кристаллах пород, слагающих горные массивы, в твердых включениях всегда присутствует в некотором количестве заряженные частицы, электроны, ионы. В процессе формирования трещины возникают свежие поверхности кристаллов твердых включений, потенциальный барьер которых для вылета заряженных частиц понижен. Движущаяся заряженная частица, вследствие законов электродинамики, излучает электромагнитные волны. Последние распространяясь в пространстве трещины, выходящей на поверхность кристалла или твердого включения, далее распространяются в атмосфере.

В табл. 1 приведены данные по излучению, регистрируемому в карьере «Ложок» Новосибирской области, ведущему добычу известняка.

Из таблицы следует, что измеряемое ЭМИ резко увеличивается на участках, где имеются промышленные источники ЭМИ – в зоне трансформатора, вблизи высоковольтной линии электропередачи. Заметно снижено фоновое ЭМИ в деревянной будке, что естественно.

Таблица 1

В табл. 2 приведены сведения по измерению фонового ЭМИ в зоне провала

на поверхности рудника «Таштагольский» в Горной Шории. Прибор ИЭМИ-1.

Таблица 2

Исследование фонового ЭМИ в Мошковском районе Новосибирской

области измерения проводились в лесистой зоне на расстоянии 3–4 км от Транс-Сибирской железнодорожной магистрали. Прибор «3ЭМИ-1».

Процесс измерений совпал с солнечным затмением, которое наблюдалось в Западной Сибири 1 августа 2008г. В районе наблюдений затмение произошло между 16 и 17 часами местного времени. В процессе затмения каких-либо резких изменений фонового ЭМИ не зафиксировано. Во время затмения в 17 часов отсчеты по прибору составили 045 отн. единиц. Предшествующий замер, проведенный в 14 часов, составил 040 отн. единиц (показания прибора). Последующий замер произведен на следующий день 2.08.08 г. в 12 часов местного времени и составил 108 отн. единиц. Несколько позднее в этот же день (время 12 часов 50 минут) замер по прибору составил 290–305 отн. единиц (табл. 3).

Заметим, что во время солнечного затмения Солнце, Луна и Земля находились на единой прямой, при этом Луна находилась между Солнцем и Землей и тень Луны скользила по поверхности Земли. Физически гравитационные силы притяжения Солнца и Луны на поверхности Земли были максимальными, другими словами, гравитационные силы притяжения на поверхности Земли от Солнца и Луны складывались.

№ п/п

Место измерения

Показания прибора Время, час

Темпера- тура, оС Nt . отн.ед. Nср.

1

20 м от борта карьера

97, 98, 97, 98, 97, 98, 97, 98, 97, 97, 98, 97, 98, 98, 97

97,5

11час. 30мин.

30

2 В будке 54, 54, 54, 54, 54, 54, 54 54 15час. 40мин. 35 3

Возле трансформатора

770, 760, 755, 770, 770, 755, 770, 760, 770, 770, 760, 770

764

12час. 30мин.

30

4

В зоне ЛЭП 104 В

1950, 1945, 1940, 1950, 1945, 1950, 1940, 1945, 1950, 1940

1944

12час. 40мин.

32

№ п/п

Место измерения

Показания прибора, отн. ед.

1. 2. 3.

Восточный борт 10 м южнее 30 м южнее

76, 81, 83, 74-76-81-82, 74-77-78-74-81-82-83-88-92 76-82-81…92, 76-82-81-78-92, 74-85-93 75-77-81-89, 76-81-82, 82

Таблица 3

В течение суток перед затмением показания измерительного прибора

постепенно увеличивались: с 006 в 22 часа 31 июля до 016 в 6 часов 30 минут 1 августа и до 098 в 9 часов утра в этот день. Затем наблюдалось некоторое снижение электромагнитной эмиссии в зоне наблюдения. Резкое возрастание ЭМИ отмечено на следующий день 02 августа к 12 часам дня до 108 отн. ед., и спустя около часа увеличилось до 296–305 отн. ед. это связано с прохождением следующей приливной волны на поверхности Земли. Но уже к 15 часам 2 августа 2008 г. отмечено резкое уменьшение ЭМИ в зоне наблюдения с 220 отн. ед. в 13 часов 10 минут до 068 в 15 часов 6 августа 2008 г. и составило 048 отн. ед.

Далее отмечено неожиданное и резкое увеличение электромагнитной эмиссии в районе наблюдения до 1 108 отн.ед. в 19 часов 6 августа и до 1135 отн. ед. в 20 часов того же дня. Максимальная эмиссия зафиксирована в 7 часов

№ п/п

Время Дата

Отсчеты в относи-тельных единицах

Температура, о С

Примечание

1 4 7 16 17 19 23 24 25 39 40 41 43 47 48 49 50 51 52 54 55 56 57 59 63 66 69 74

9 часов 14 часов 13 часов 22 часа 6 час. 30 мин. 9 часов 13 часов 14 часов 17 часов 12 часов 12 час. 50 мин. 13 час. 10 мин. 15 часов 13 часов 15 часов 19 часов 20 часа 22 часа 07 часа 8 часа 45 минут 9 часов 10 часов 11 час. 30 мин. 6 час. 30 мин. 8 часов 13 час. 15 мин. 14 часов 17 час. 30 мин.

27.07.08 27.07.08 27.07.08 31.07.08 01.08.08 01.08.08 01.08.08 01.08.08 01.08.08 02.08.08 02.08.08 02.08.08 02.08.08 06.08.08 06.08.08 06.08.08 06.08.08 06.08.08 07.08.08 07.08.08 07.08.08 07.08.08 07.08.08 07.08.08 16.08.0816.08.08 16.08.08 16.08.08

090 127 050 006 016 098 050 040 045 108

290–305 220 068 064 048 1108 1135 1083 1238 1038 998 167 060 069 157 082 091 129

19 27 20 18 18 20 28 25 25 19 19 18 19 20 22 17 15 14 12 14 16 16 18 25 18 21 20 18

После дождя Солнечно Темно После дождя Тепло Солнечно Солнечно Тучи, ветер Солн. затмение Дождь, тепло Солнечно Дождь После дождя Ветер Ливень После дождя Прохладно Прохладно Холодно, роса Прохладно Сыро То же Солнечно Тихо, солнечно Сыро Штиль Гром, дождь После дождя

утра 7 августа и составила 1238 отн. ед. В последующие часы этих суток величина эмиссии ЭМИ заметно снижалась, достигнув минимума в 11 часов 30 минут 7 августа, составившего 060 отн. ед.

Резкое увеличение эмиссии ЭМИ в период с вечера 6 августа и до утра 7 августа связано с повторными приливными волнами на земной поверхности. (Заметим: каждые сутки происходит два прилива и два отлива на земной поверхности).

Но уже к 11 часам 30 минутам этого дня эмиссия ЭМИ снизилась до 60 отн. ед. и в дальнейшем колебалась в пределах 069-157-082-091-129 отн.ед., что сравнимо с интенсивностью ЭМИ в начале наблюдения 27 июля (090-127-050…).

В рассмотренных случаях движение волны прилива по земной поверхности сопровождается ростом трещинообразования в поверхностном слое, что и проявляется в возрастании эмиссии ЭМИ.

В табл. 3 приведены сведения о температуре в месте измерений и об осадках в форме дождя. Влияние этих двух факторов неоднозначно. Понижение температуры связано с дождем. Так, 31 июля после дождя понизилась температура до 18оС, одновременно понизилась эмиссия ЭМИ до 006–016 отн. ед. Аналогично влияние дождя отмечено 2 августа – снижение температуры и снижение эмиссии ЭМИ. В то же время 6 августа после ливня температура понизилась до 17-15-14-12 оС, но эмиссия ЭМИ наоборот резко возросла (до 1198-1135…).

Анализируя резкие всплески эмиссии ЭМИ в конце дня 6 августа и их продолжение утром 7 августа имеем два фактора: приливная волна и ливень, вызвавший понижение температуры. По-видимому, с наложением во времени этих двух факторов и связано столь значительное повышение эмиссии ЭМИ в период с 6 по 7 августа.

Выводы. 1. Фоновое ЭМИ поверхности земной коры наблюдается во всех участках

Земной поверхности, включая собственно поверхность, а также зоны ведения открытых и подземных горных работ.

2. Зафиксировано возрастание эмиссии ЭМИ как к моменту затмения, так и в последующие несколько суток, что связано с приливными волнами на земной поверхности.

3. Установлено влияние температуры и атмосферных осадков на изменение интенсивности эмиссии ЭМИ.

© Н.А. Бритков, Г.И. Кулаков, 2009

УДК 502.22 517:519.8 Вовк И.Г. СГГА, Новосибирск

К ВОПРОСУ ОЦЕНКИ РИСКА В ЧЕЛОВЕКО-МАШИННЫХ СИСТЕМАХ

Vovk I.G. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

REVISITED THE TECHNOGENETICS RISK ASSESSMENT IN THE MAN-MACHINES SYSTEMS

The technogenetics risk is considered a random value of the conventional

frequency function, depending on the random condition of a man-machine system. For the estimation of a MMS two solutions are offered. The first is based on the Markov’s processes theory, the second – on the Bayesian theorem.

Функционирование человеко-машинных систем (ЧМС) всегда сопровождается различными сбоями, возникающими в случайные моменты времени, указать которые заранее невозможно, т. е. сбои в работе ЧМС – это случайный процесс. Всякий сбой в работе ЧМС сопровождается потерями (ущербом), величина которых зависит от случайного сочетания неблагоприятных предпосылок возникновения сбоев и поэтому является случайной величиной. Эту случайную величину называют техногенным риском. Она исчерпывающим образом характеризуется своей функцией распределения. Каждому состоянию техногенной системы соответствует своя функция распределения техногенного риска.

Любая ЧМС состоит из четырёх основных подсистем: человек – машина – среда – технология. Риск возникает в каждой из подсистем отдельно или одновременно в любых комбинациях этих подсистем. Очевидно, что таких комбинаций всего 24 = 16. Следовательно, риск возникает в одном из 16 возможных состояний ЧМС, причём одно из этих состояний соответствует отсутствию сбоев в работе системы, а сумма вероятностей всех состояний равна 1. Каждое из этих состояний можно интерпретировать как точку в пространстве состояний системы, а процесс изменения состояний системы - как эту точку, которая случайным образом блуждает в пространстве состояний, перескакивая из состояния в состояние в моменты tj, а иногда и задерживаясь, некоторое число шагов в одном и том же состоянии.

Каждому из состояний ЧМС соответствует определённая функция риска. Таким образом [1], задача определения техногенного риска распадается на две задачи. Первая задача состоит в определении вероятности каждого из 16 возможных случайных состояний системы, а вторая – в определении функции

распределения техногннного риска, при условии, что система приобрела одно из этих 16 состояний.

Для решения первой задачи предположим, что известен вектор p(0) состояния системы в начальный момент времени t = 0, что система изменяет своё состояние случайным образом в фиксированные моменты времени, которые называют шагами, и что на каждом шаге известны вероятности перехода системы из одного состояния в другое. При сделанных предположениях вектор p(k) вероятностей состояний системы на шаге с номером k определяется на основании теории цепей Маркова по формулам

−⋅−⋅

=)1(

),1()(

kpP

kpPkp

k

(1)

для однородной и неоднородной Марковской цепи соответственно. В этих формулах P – матрицы переходных вероятностей, p(k-1) – вектор вероятностей состояний системы на шаге с номером k-1.

Если число состояний системы конечно и из каждого состояния можно перейти за то или иное число шагов в любое другое не в фиксированные, а в случайные моменты времени, то существует предельный стационарный режим, в котором вероятности состояний

( ) njtPP jtj ,...,2,1,0;lim ==∞→

, (2)

причём их значения не зависят от начального состояния системы [2]. При существовании предельного стационарного режима система

случайным образом меняет свои состояния, но вероятность каждого из них уже не зависит от времени. Каждое из состояний осуществляется с некоторой постоянной вероятностью равной среднему относительному времени пребывания системы в данном состоянии. Это значит, что вычисленные при сделанных предположениях вероятности состояний пропорциональны времени, в течение которого система будет находиться в данном состоянии.

Другое решение этой задачи основывается на теореме Байеса [3], [4]. Предположим, что известны априорные вероятности P(Sk) того, что система примет состояние с номером k. Эти априорные вероятности оценивают возможность появления каждого из состояний до их действительного появления. Если P(Sk) > P(Sj), то следует предположить, что состояние Sk появится раньше, чем соcтояние Sj, и, наоборот, в противоположном случае.

В большинстве случаев при оценке состояния привлекают дополнительную информацию – некоторые признаки x, которые рассматривают как случайные величины, распределение которых зависит от осуществления состояния Sk или Sj. Пусть P(x/Si) – условная плотность распределения величины x при реализации состояния Si (i = 1, 2, …, 16). Допустим, что известны и априорные вероятности P(Si), и условные плотности P(x / Si), которые в количественной мере оценивают правдоподобие состояния Si при данном x.

Предположим, что имеется возможность измерить или узнать значение величины x, и спрашивается, в какой мере эта информация влияет на наше представление о появлении состояний Si. Ответ на этот вопрос даёт теорема Байеса

∑ ⋅=

⋅=

jjj

jj

j

SPSxPxp

xp

SPSxpxSP

).()()(

,)(

)()()(

(3)

Эти формулы показывают, как знание величины признака x позволяет из априорной вероятности P(Si) получить апостериорную вероятность P(Si/x). При наличии апостериорных вероятностей байесовское решающее правило состоит в выборе состояния с номером k, если P(Sk/x) > P(Sj/x), и в выборе Sj в противоположном случае. При таком решающем правиле вероятность ошибки равна меньшей из величин P(Sk /x) или P(Sj /x).

После определения вероятностей состояний системы необходимо найти условную функцию распределения вероятностей техногенного риска

)16,...,2,1(),/( =kSRF k , где R/Sk – риск, соответствующий состоянию Sk системы. Для этого необходимо рассмотреть все сценарии эволюции состояний системы из состояния Sk , оценить вероятности каждого сценария и соответствующий каждому сценарию ущерб. Эти данные позволяют определить условную эмпирическую функцию распределения вероятностей техногенного риска )/( kSRF .

Будем предполагать, что функция распределения техногенного риска известна, а, следовательно, известны её числовые характеристики: математическое ожидание и среднее квадратическое отклонение. Эти числовые характеристики риска включают в состав критериев оценки полезности ЧМС.

Если предположить, что имеется множество вариантов ЧМС, различающихся между собой характеристиками техногенного риска, то появляется необходимость выбора из них наиболее полезного варианта [5]. Предположим, что оценка полезности осуществляется только по характеристикам риска. Формальное решение этой задачи существует, если среди множества оцениваемых вариантов системы имеется такой, который удовлетворяет оба критерия. Если такого варианта нет, то решение задачи выбора может быть получено только эвристическими методами.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Вовк И.Г. Оценка техногенного риска и полезности человеко-машинных систем. II Всероссийская конференция «Актуальные проблемы строительной отрасли» (66 научно-техническая конференция НГАСУ (Сибстрин)) : тезисы докладов. – Новосибирск : НГАСУ (Сибстрин), 2009. – С. 150–151.

2. Вентцель Е.С. Исследование операций. – М.: Сов. радио, 1972. – 522 с. 3. Феллер В. Введение в теорию вероятностей и её приложения. Т. 1. – М.:

Мир,1967, 498 с. 4. Вовк И.Г. Байесовский подход при оценке состояния искусственных и

естественных систем. ГЕО-Сибирь-2007. Т. 1. Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. Ч. 1: сб. матер. ІІІ Междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2007», 25–27 апреля 2007 г., Новосибирск. – Новосибирск : СГГА, 2007. – С. 88–91.

5. Вовк И.Г. К вопросу выбора оптимального варианта развития систем. ГЕО-Сибирь-2007. Т. 1. Геодезия, геоинформатика, картография, маркшейдерия. Ч. 1: сб. матер. ІІІ Междунар. научн. конгресса «ГЕО-Сибирь-2007», 25–27 апреля 2007 г., Новосибирск. – Новосибирск : СГГА, 2007. – С. 88–91.

© И.Г. Вовк, 2009

УДК 614.8:656 Гребенюк Л.А., Медведев В.И., Островский А.М., Тесленко И.О. НВСЦ «Трансгруз», СГУПС, Новосибирск

НОВЫЕ НОРМАТИВНО-ТЕХНИЧЕСКИЕ ДОКУМЕНТЫ, РЕГЛАМЕНТИРУЮЩИЕ БЕЗОПАСНОСТЬ ПЕРЕВОЗКИ ОПАСНЫХ ГРУЗОВ В МЕЖДУНАРОДНОМ И ВНУТРЕННЕМ СООБЩЕНИИ

Grebenyuk L.A., Medvedev V.I., Ostrovskiy A.M., Teslenko I.O. Research and implementation building center «Transgruz», Siberian state university of communication lines, Novosibirsk

NEW NORMATIVE TECHNICAL DOCUMENTS, REGULATING THE TRANSPORT OF DANGEROUS CARGOS IN FOREIGN AND DOMESTIC TRAFFIC

The article covers changes in documents concerning specification and

qualification of dangerous cargos, transported by railway transport and normative technical documents brought into action since 07/01/2009.

В последние годы произошло вливание Российской Федерации в единую трансконтинентальную транспортную сеть, соединившую страны Западной, Восточной Европы и Скандинавии со странами Восточной Азии. Основную нагрузку по освоению постоянно возрастающего грузооборота между государствами этих регионов взял на себя железнодорожный транспорт. Для успешного решения этой задачи в условиях возрастающей конкуренции других видов транспорта железные дороги обязаны обеспечить бесперебойность, безаварийность и высокую скорость продвижения грузов на всем пути следования.

Устойчивость функционирования напрямую зависят от обеспечения безопасной транспортировки опасных грузов, объемы перевозки которых на отдельных направления достигают 25 % от общего грузопотока. Однако, предоставление безопасных транспортных услуг в условиях существующих расхождений в нормативно-технической документации, регламентирующей перевозку опасных грузов во внутреннем и международном сообщении, не представлялось возможным. Все выше изложенное подтолкнуло ОАО «РЖД» выступить в Совете государств-участников Содружества по железнодорожному транспорту с инициативой о переработки целого ряда правил перевозок.

Выполнение работ по разработке новых документов было поручено Сибирскому государственному университету путей сообщения, при этом были поставлены следующие основные задачи:

− Пересмотреть существующую классификацию опасных грузов, максимально адаптировать ее к рекомендациям ООН;

− Существенно увеличить количество наименований опасных грузов допускаемых для перевозки железнодорожным транспортом, разработать безопасные условия их транспортировки;

− Разработать новые групповые аварийные карточки на эти опасные грузы;

− Перекодировка вагонов-цистерн, выпускаемых на предприятия государств Содружества, на основе международной кодировки.

В кратчайшие сроки специалистами университета были разработаны,

согласованы и подготовлены к изданию три основных нормативно-технических документа, регламентирующих безопасность перевозки опасных грузов, получивших статус международных:

− Правила перевозок опасных грузов по железным дорогам, − Правила перевозок жидких грузов наливом в вагонах-цистернах и

вагонах бункерного типа для перевозки нефтебитума, − Аварийные карточки на опасные грузы, перевозимые по железным

дорогам СНГ, Латвийской Республики, Литовской Республики, Эстонской Республики.

Указанные документы приняты на 50-м заседании Совета глав

железнодорожных администраций государств-участников Содружества и введены в действие с 1 июля 2009 года на территории этих стран.

Основное отличие вновь принятых нормативно-технических документов заключается в следующем:

− Сформированы новые классификационные таблицы для опасных грузов;

− Разработан Алфавитный указатель опасных грузов, допущенных к перевозке, содержащий более 3 500 наименований опасных грузов и дающий полную информацию об условия их перевозки, не зависимо от вида отправки;

− Базируясь на развитии техники и технологии пересмотрены требования большинства пунктов Правил перевозки опасных грузов и особенно Правил перевозок жидких грузов наливом;

− Разработаны и применены новые принципы группировки опасных грузов в аварийные карточки, расширен перечень рекомендованных к применению средств индивидуальной защиты;

− Изменена маркировка транспортных средств перевозящих опасные грузы и другие приложения Правил.

Одновременно с этой проводилась работа по совершенствованию Правил

перевозок опасных грузов (Приложение к Соглашению о международном железнодорожном грузовом сообщении), в ходе которой были учтены интересы Министерства транспорта России, компаний перевозчиков, грузоотправителей, грузополучателей.

В настоящее время университет готовит предложения железнодорожным администрациям о размещении заказа на издание утвержденной нормативно-технической документации на перевозку опасных грузов, так же планируется работа по пересмотру разделов, регламентирующих перевозку взрывчатых и радиоактивных материалов.

© Л.А. Гребенюк, В.И. Медведев, А.М. Островский, И.О. Тесленко, 2009

УДК 614.8 Грузнов В.М. Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, Новосибирск

НАУКОЕМКИЕ СРЕДСТВА БЕЗОПАСНОСТИ

Gruznov V.M. Institute of petroleum geology and geophysics named after A.A. Trofimuk, Novosibirsk

SCIENCE-INTENSIVE SECURITY MEANS

Presents information on the portable gas-analytic devices complex on base of

gaseous chromography, spectrometry of complete mobility taking, combined gas chromatography mass-spectrometry for the detection of terrorist actions, explosive and toxic storehouses, explosives installation. These gas-analytic devices are developed by institutes of RAS, Siberian district.

Проблема безопасности многогранна. Среди глобальных проблем безопасности населения актуальной является проблема противодействия терроризму. Приемы и средства террористов чрезвычайно разнообразны. Для эффективной борьбы с этим злом значительно более многообразными должны быть методы и средства противодействия, которые могут обеспечить предупреждение, защиту и ликвидацию последствий. По-видимому, только применение комплекса средств может гарантировать безопасность в целом.

Достижения последних лет в различных областях физики, химии, математики, биологии, информатики открывают новые возможности для создания принципиально новых высокоэффективных средств контроля и обнаружения террористических действий, включая транспортировку, места закладок и хранения взрывчатых, отравляющих и наркотических веществ, установку взрывных устройств, передвижение самих террористов; а также создание новых методов и средств защиты и оказания помощи как непосредственным участникам противодействия, так и лицам, пострадавшим от теракта. В докладе приведены характеристики ряда наукоемких работ институтов Сибирского отделения РАН, которые могут быть использованы для создания новых методов и средств безопасности.

Обнаружение взрывчатых и вредных веществ является актуальной проблемой. Научной основой для разработки обнаружителей являются физико-химические методы определения следовых количеств взрывчатых (ВВ) и вредных веществ, экспрессного определения элементного состава сред; методы интроскопии: рентгеновской, с использованием миллиметрового и терагерцового электромагнитных излучений. Для надежного обнаружения целесообразно применять и развивать комплекс методов. В докладе

рассмотрены различные методы и приборы, имеющие свои преимущества в тех или иных условиях обнаружения.

Газоаналитические методы обнаружения (по запаху) базируются на различных физико-химических методах определения следовых количеств органических веществ. Характерный уровень следовых концентраций находится в диапазоне триллионных долей (1 часть следового компонента на 1 триллион частей матрицы или 10-12, обозначается также 1 ppt) и ниже. Насколько это малые концентрации видно из того, что, например, для тринитротолуола концентрация паров в воздухе в 1 ppt равна 10-14 г/см3.

В настоящее время наиболее развитые газоаналитические технологии обнаружения базируются на газовой хроматографии (ГХ), дрейфспектрометрии и хромато-масс-спектрометрии. Методы и средства, наиболее распространенные на практике, указаны в табл. 1, здесь же приведены пороги обнаружения паров тринитротолуола в воздухе.

Таблица 1. Технологии следового детектирования

В Институте нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО

РАН разработан комплекс портативных газоаналитических приборов на основе газовой хроматографии, спектрометрии приращения ионной подвижности, хромато-масс-спектрометрии. Последняя разработка портативного экспрессного газохроматографического обнаружителя «ЭХО-В-ИДПС» содержит очищенный воздух в качестве газа-носителя вместо инертного газа. Очистка воздуха осуществляется оригинальным встроенным фильтром. Чистота фильтра постоянно контролируется, а его очистка осуществляется от встроенного источника питания прибора. Отсутствие инертного газа исключает тяжелый баллон в составе прибора и обеспечивает удобство автономной работы с прибором в полевых условиях. Возможность создания такого прибора появилась с изобретением нанотехнологии приготовления специальных разделительных хроматографических колонок, не портящихся кислородом воздуха, а также специального газохроматографического детектора, которому также не мешает кислород воздуха. Основные особенности прибора: несколько сменных устройств для ввода пробы непосредственно из воздуха, с предварительным концентрированием, микрошприцем из раствора; связь с персональным компьютером. Прибор снабжен дистанционным вихревым отборником проб паров обнаруживаемых веществ на концентратор.

Метод Тип обнаружителя/ порог обнаружения, ppt Газовая хроматография ГХ/ионизационный

детектор с перестраиваемой селективностью1 ppt ГХ/Электронозахватный детектор 1 ppt ГХ/Спектрометр ионной подвижности 0,1 ppt Дрейфспектрометрия Спектрометр ионной подвижности 10–100 ppt Полевой спектрометр ионов 10 ppt Масс-спектрометрия Масс-спектрометр 100 ppt Газовый хроматограф/масс-спектрометр 1 ppt

Автоматическая идентификация обнаруженных веществ осуществляется по введенной базе данных. Порог обнаружения паров тринитротолуола 10-14 г/см3, время обнаружения 10–15 секунд.

Обнаружитель на основе спектрометрии приращения ионной подвижности (СПИП) имеет уникально низкие пороги обнаружения: по 2,4,6-тринитротолуолу 2 × 10-14 г/см3, по 2,4-динитротолуолу 5 × 10-14 г/см3 при быстродействии 2–4 секунды. Принцип работы основан на отборе газовой пробы, содержащей смесь паров веществ, ее ионизации, разделении образовавшихся ионов в сильном поперечном электрическом поле. Разделение ионов производится по приращению коэффициента подвижности ионов в сильном электрическом поле. Области применения: поиск взрывных устройств, поиск наркотических веществ, обнаружение и локализация утечек паров различных веществ, источников промышленных выбросов.

Универсальным газоанализатором по сравнению с ЭХО-В-ИДПС и СПИП является мобильный хромато-масс-спектрометр (МХМС). Это первый в мире полевой прибор с возможностями стационарных лабораторных приборов, предназначенный для экспрессного анализа в полевых условиях. В нем заложен ряд наукоемких технологий: экспрессный термодесорбирующий ввод проб, многоканальное хроматографическое разделение и магнитный масс-анализатор с двойной фокусировкой. Эти особенности прибора обеспечивают возможность значительного расширения перечня быстрого анализа веществ (до ста тысяч), включая и взрывчатые, и сокращения времени анализа до нескольких десятков секунд. Прибор зарегистрирован в Госреестре средств измерений. Конструкция защищена 3-мя патентами РФ. Технические особенности прибора: автоматический анализ с производительностью 10–100 анализов в час, комбинированное устройство ввода пробы для анализа газовых и жидких проб, оригинальная встроенная вакуумная система, автоматизированная интерпретация масс-спектров с помощью базы данных NIST/EPA, содержащей сто тысяч веществ. Порог обнаружения в воздухе: в режиме автоматического непрерывно-циклического контроля 10-5 мг/л, в режиме с концентрированием 10-7 мг/л. Области применения: обнаружение наркотических и взрывчатых веществ по «запаху», широкого перечня вредных для здоровья человека веществ в объектах окружающей среды в составе передвижных лабораторий химического, экспертно-криминалистического, экологического, химико-технологического контроля.

Дистанционный лазерный оптико-акустический детектор паров взрывчатых веществ является одним из перспективных средств обнаружения ВВ. Известные средства газового анализа для поиска ВВ работают с необходимостью практически непосредственного контакта с обследуемым объектом обследования. Актуальной является разработка дистанционных методов обнаружения ВВ. Принцип работы одного из вариантов лазерного обнаружителя состоит в том, что пространство, содержащее пары ВВ облучается лучом лазера с определённым образом подобранной длиной волны. Молекулы ВВ, поглощая энергию света, излучают звуковые (акустические) волны. Эти слабые звуковые колебания регистрируются чувствительным

микрофоном. В настоящее время созданы на этом принципе и успешно используются течеискатели для локализации мест утечек в атмосферу различных промышленных газов. На экспериментальных устройствах, созданных коллективом авторов из ИЛФ СО РАН, ИОА СО РАН, ИПХЭТ СО РАН и Сибирского филиала ГУ НПО «СТиС» получены пороги обнаружения паров тротила на уровне 100 ppt, в принципе, достаточные для применения в практике обнаружения ВВ.

Методы экспрессного элементного анализа основаны на облучении объекта импульсным потоком нейтронов. При взаимодействии нейтронов с веществом в результате ядерных реакций происходит излучение гамма квантов. Энергии излучаемых гамма квантов строго индивидуальны для каждого химического элемента. По энергетическому спектру гамма квантов определяется содержание элементов, входящих в состав ВВ, а по этой информации определяется тип ВВ. Исследования этого метода в ИНГГ СО РАН показывают, что существующие на сегодня технические возможности позволяют создать портативную систему обнаружения и идентификации с общей массой около 30 кг и потребляемой мощностью до 100 Вт. Время обнаружения в зависимости от режимов работы составит от 30 до 300 секунд.

Обнаружение с помощью рентгеновских лучей основано на облучении объекта направленным рентгеновским излучением с последующей регистрацией изображения. Пример системы рентгеновского контроля (СРК) «СИБСКАН» разработан в Институте ядерной физики СО РАН. Система предназначена для досмотра людей в аэропортах, офисах, банках, правительственных учреждениях с целью обнаружения спрятанных на теле и в одежде опасных предметов, веществ и оружия, в том числе сделанных из пластмасс. СРК «СИБСКАН» обеспечивает:

− Высокую контрастную чувствительность и широкий динамический диапазон для обнаружения малоконтрастных объектов, позволяющие видеть их как вне тела (в одежде, сбоку), так и на фоне наиболее плотных частей тела;

− Ультранизкие дозы рентгеновского облучения (на уровне 1 мкзв), сравнимые с дозой, которую получает за 10 минут полета каждый пассажир самолета, летящего на высоте 10 км, за счет природного фона.

− Короткое время обследования (менее 5с) и короткое время последующего анализа снимка (менее 10с).

Области применения: досмотр багажа и пассажиров, проверка посетителей

офисов, банков, правительственных учреждений и т. п., предотвращение хищения драгметаллов, алмазов на соответствующих производствах, медицина.

Локализация мест утечек воды в подземных трубопроводах, мест подтоплений зданий и сооружений, мест нахождения подземных коммуникаций имеет актуальное значение для предотвращения чрезвычайных ситуаций, особенно в большом мегаполисе с разнообразным коммунальным хозяйством. Для этих целей в ИНГГ СО РАН разработана портативная аппаратура электромагнитного зондирования ЭМС. Комплект аппаратуры представляет собой собственно индукционный зонд, находящийся в прочном

стеклопластиковом корпусе, и «наладонный» (умещающийся на ладони оператора) компьютер со специальным программным обеспечением. Общая длина зонда в рабочем состоянии 2,75 м, в транспортном положении 1,4 м. Масса около 10 кг. Управление зондом осуществляется с помощью клавиатуры и жидкокристаллического монитора, расположенных на верхней панели зонда. Памяти зонда достаточно для хранения информации о 2 000 точках измерений, т. е. более чем на 12 часов работы. Далее информация передается на стандартный порт переносного персонального компьютера. Дальнейшая работа с данными включает их обработку при помощи специализированного программного продукта и визуализацию в виде карт и/или разрезов, дающих представление о подземных неоднородностях на глубинах до 10 м. Области эффективного применения: мониторинг состояния подземных коммуникаций, картирование грунтовых вод, определение места положения подземных трубопроводов, кабелей, тоннелей; исследование прочностных характеристик грунта, определение зон трещиноватости; обнаружение неразорвавшихся боеприпасов; детальные исследования древних захоронений и археологических объектов; мониторинг и детальная диагностика загрязнения почвы горюче-смазочными материалами или другими загрязнителями, появившимися в результате чрезвычайных ситуаций.

Быстрое обезвреживание сильно ядовитых веществ в воздухе является актуальной задачей. Проблема может быть решена на основе разработок ИК СО РАН и ИПХЭТ СО РАН по фотокаталитическому разложению сильно ядовитых веществ на малотоксичные и безвредные вещества. Одним из наиболее эффективных катализаторов таких разложений является диоксид титана. Высокая активность и большая каталитическая емкость диоксида титана может быть получена в наноразмерном его состоянии. Получение нанооксидных катализаторов может быть, в свою очередь, осуществлено маломощным взрывом или горением.

В заключение отметим, что затраты на создание совершенных образцов технических средств обнаружения и противодействия в некоторых случаях, очевидно, могут быть достаточно значительными, но, с другой стороны, защита и сохранение человеческих жизней несомненно оправдывают эти затраты.

© В.М. Грузнов, 2009

УДК 004:528.48 Бугакова Т.Ю. СГГА, Новосибирск

ОЦЕНКА РИСКА ИЗМЕНЕНИЯ ПРОСТРАНСТВЕННО-ВРЕМЕННОГО СОСТОЯНИЯ ТЕХНОГЕННОГО ОБЪЕКТА

Bugakova T.Y. Siberian State Academy of Geodesy (SSGA) 10 Plakhotnogo Ul., Novosibirsk, 630108, Russian Federation

THE RISK ASSESSMENT OF SPATIAL-TEMPORAL TECHNOGENETICS OBJECTS CONDITION CHANGE

A possible variant of estimation of the risk assessment of spatial-temporal

technogenetics objects condition change is suggested in the article. For this purpose, a spatial model of technogenetics object condition is defined, object conditions falling into “risk envelope” are identified and a probability of this falling is identified, casual relationships between.

Изучение движений и деформаций техногенных объектов является одной из важнейших задач прикладной геодезии. Контролируемыми параметрами (диагностическими признаками) объектов, для которых используются геодезические методы и средства измерений, являются геометрические величины, характеризующие общие перемещения, положение структурных частей объекта в пространстве и между собой, деформации элементов. К ним относятся осадки, горизонтальные смещения, отклонения от вертикали, прогибы и т. д.

Таким образом, движение любого объекта, наблюдаемого геодезическими методами, складывается из поступательного, вращательного движения и деформационных характеристик.

Определим множество геометрических параметров, характеризующих эти виды движения на примере системы геодезических точек, закрепленных на участке земной поверхности S (рис. 1).

По результатам повторных геодезических измерений регистрируются изменения координат геодезических точек:

===

)(

)(

)(

tzz

tyy

txx

ii

ii

ii

(1)

где ni ,1= – номер геодезической контрольной точки [1]. Множество точек можно представить в виде совокупности треугольных

элементов с вершинами в этих точках (принцип построения триангуляционной сети). Координатами вершин являются координаты контрольных точек (1).

Каждый треугольный элемент условно будем считать плоским, а его стороны обозначим векторами, имеющими общее начало.

Рис. 1

Плоскость, образованная векторами 1r

r и 2r

r (рисунок 1) определяется

уравнением 0=±++ DCzByAx (2)

Свободный член D есть расстояние Vsr

= от начала координат до

плоскости. Разности длин проекций Vr

на оси x, y, z

∆+−=∆∆+−=∆∆+−=∆

)()(

)()(

)()(

ttPztPzPz

ttPytPyPy

ttPxtPxPx

(3)

где

×=

×=

×=

)(

)(

)(

tCVPz

tBVPy

tAVPx

r

r

r

(4)

Параметры PyPx ∆∆ ,треугольного элемента относительно

Вращательное движениесочетанием трех составляющих

− Угла поворота γ радиус

− Угла поворота βэлемента;

− Угла поворота δ вектора Для выявления деформационных

параметры, которые являлись

координат. Например, длину

треугольника 2

21 rrP

rr ⋅= .

Все перечисленные параметрыобъекта и характеризуютпространстве.

Так как движение телапредставляет собой совокупностьдеформации, то изменениеопределится функциями:

(),(()( 11 tPytPxftf ∆∆=(),(),(()( 22 ttftf δβγ=

),(),(()( 33 PttdRftf α=Нормируя значения аргумент

пространство состояний (фазовоеявными функциями координаттраектории, характеризующие

PzPy ∆, определяют поступательноеэлемента относительно системы x, y, z.

Вращательное движение плоскости треугольника характеризуетсясоставляющих:

радиус-вектора Vr

относительно вертикальной

вектора нормали 21 rrNrrr

×= плоского

вектора 21 rrRrrr

+= относительно вектора

выявления деформационных характеристик необходимокоторые являлись бы инвариантными относительно

Например длину вектора RdRr

= , угол arccosa =

перечисленные параметры являются геометрическимихарактеризуют его состояние (геометрическое

движение тела относительно некоторой системыкупность поступательного, вращательного

изменение состояния объекта во времени и

))(), tPzt ∆ (5) ))(t (6)

))(tP (7) значения аргументов функций (5),(6) и

состояний (фазовое пространство), где ),( 21 ftfфункциями координат и времени и представляют собой

характеризующие изменение состояния объекта (рис

Рис. 2

поступательное движение

треугольника характеризуется

относительно вертикальной оси OZ;

плоского треугольного

относительно вектора нормали Nr

.

необходимо учесть такие инвариантными относительно системы

21

21arccosrr

rrrr

rr

⋅⋅

, площадь

геометрическими свойствами геометрическое положение) в

некоторой системы отсчета XYZ вращательного движения и времени и пространстве

(5),(6) и (7) получим )(),( 32 tft являются

представляют собой фазовые объекта (рис. 2).

Анализ этих функций дает ответ на вопросы не только о характере и динамике изменения пространственно-временного состояния объекта, но и позволяет выполнить оценку риска в техногенных геодинамических системах по результатам моделирования эволюции их пространственно-временного состояния.

Главными вопросами в задаче оценки риска состояния техногенного объекта являются:

1. Определение границы между его «безопасным» и «опасным» состоянием;

2. Определение степени риска перехода из «безопасного» в «опасное» состояние.

Задача будет решена, если по имеющимся данным определить в фазовом

пространстве состояние объекта и установить соответствие между его пространственно-временным состоянием (ПВС) и мерой «опасности» перехода в это состояние.

Риск – это случайная величина в полной мере характеризующаяся своей функцией распределения или рядом распределения. Риск возникает в одном из возможных состояний, каждое из которых можно интерпретировать как точку в фазовом пространстве. Тогда положение фазовой точки на фазовой траектории, моделирующей эволюцию ПВС, определит «опасность» состояния объекта в данный момент времени.

Только по данным о ПВС или эволюции ПВС сооружения определить причины возникновения «опасного» состояния невозможно. Однако эти данные служат надёжным предвестником перехода сооружения из «безопасного» состояния в «опасное» и обосновывают необходимость выявления физических причин такого перехода.

Вариантов решения рассмотренной задачи и критериев оценки решения существует множество. Один из возможных вариантов решений заключается в применении статистического метода управления качеством.

Контрольные карты качества (ККК) представляют собой вспомогательное средство для контроля и управления процессами производства в отношении качества промежуточных и конечных продуктов [2]. Для того чтобы избежать появления брака, в некоторые моменты времени берутся выборки продукции, оцениваются, и результаты этой оценки графически фиксируются на ККК. ККК по Шеворту характеризуются своими верхними и нижними предупреждающими границами и границами вмешательства (ВГВ, НГВ, ВПГ и НПГ). Средняя лини карты – это математическое ожидание контролируемой функции. Границы ККК представляют собой границы 99%-ного (границы вмешательства) 95%-ного (предупреждающие границы) интервалов разброса.

Рассмотрим функцию (7), характеризующую деформацию объекта. Свойства )(),(),( tPttdR α определены на 7 моментов времени. Предположим, что каждое из свойств – это случайная величина с полным объемом выборки

n=7 имеющая нормальное распределение. Параметры распределения: σ - ошибка измерений, µ – математическое ожидание.

В табл. 1 приведены значения, полученные при решении функции (7):

Таблица 1

t dR(t)(норм.) α(t) (норм.) P(t) (норм.) 1 193.828 13.890 33.680 2 193.824 13.891 33.681 3 193.828 13.885 33.685 4 193.827 13.881 33.689 5 193.822 13.889 33.684 6 193.831 13.886 33.679 7 193.823 13.883 33.683 µ 193.826 13.886 33.683

σ 0.005 0.005 0.005

Построим для каждого из значений )(),(),( tPttdR α контрольную карту

качества Шеворта (среднее значение и разброс нормально распределенного критерия, вероятность вмешательства при сдвиге математического ожидания).

В табл. 2 приведены расчетные значения для ККК, где ВГВ, ВПГ, НПГ и НГВ вычислены, как 99% и 95% симметричные интервалы разброса при вероятности ошибки 01.0=α и 05.0=α . t.µ – смещенное математическое ожидание, S среднеквадратическое отклонение, вероятность вмешательства при сдвиге математического ожидания:

)),.,(),.,(1(..

..

ntНГВf

ntВГВfP x

распнормx

распнорм

σµσµ −−= .

Таблица 2

σ ВГВ ВПГ µ НПГ НГВ µ.t P(%) S

dR(t) 0,005 193,831 193,83 193,826 193,822 193,821 193,83 29,639 0,003 α(t) 0,005 13,891 13,89 13,886 13,883 13,882 13,881 61,665 0,004

P(t) 0,005 33,688 33,687 33,683 33,679 33,678 33,689 72,544 0,003

Карты средних квадратичных отклонений с границами вмешательства,

предупреждающими границами и 7-ю выборочными средними квадратичными отклонениями изображены на рис. 3, 4, 5.

х – вектор нормально распределенных

х – вектор нормально распределенных

х – вектор нормально распределенных

Результат

предупреждение

при значениивмешательство

при значении Сдвиг

математическог

о ожидания

выявляется

29.6% вероятностью

нормально распределенных случайных величин

Рис. 3

Результат

предупреждение

при значениивмешательство

при значении Сдвиг

математическог

о ожидания

выявляется

72.5% вероятностью

нормально распределенных случайных величин

Рис. 4

Результат

предупреждение

при значениивмешательство

при значении Сдвиг

математическог

о ожидания

выявляется

29.6% вероятностью

нормально распределенных случайных величин

Рис. 5

Результат: предупреждение при значении 5, вмешательство при значении 6.

Сдвиг математическог

о ожидания выявляется с 29.6% вероятностью.

величин dR(t)

Результат: предупреждение при значении 2, вмешательство при значении 4.

Сдвиг математическог

о ожидания выявляется с 72.5% вероятностью.

случайных величин α(t)

Результат: предупреждение при значении 6, вмешательство при значении 4.

Сдвиг математическог

о ожидания выявляется с 29.6% вероятностью.

случайных величин P(t)

При минимальных значенияхсостояния уменьшается. На

S(СКО) для )(),(),( tPttdR α

По результатам, отображенным

изменения состояния объектаПредставим переход из состояния

Переход из состояния 1 в

)(tdR ; 2) )(tα ; 3) )(tPДля значений ),(tdR α

вероятность и дисперсиюреализаций станет приоритетнейпроизойдет изменение состояниясостояние 2.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ

1. Бугакова Т.Ю. Оценкагеодезическим данным методомБугакова Т.Ю. – Новосибирск

минимальных значениях вероятности и СКО рискуменьшается. На рис. 6 графически изображено соотношение

) .

Рис. 6

результатам отображенным на рис. 6, видно, что минимальныйсостояния объекта определен величиной )(tdR .

переход из состояния 1 в состояние 2 графом:

Рис. 7

состояния 1 в состояние 2 может произойти за счет) ; 4) )(tdR и )(tα ; 5) )(tα и )(tP ; 6)

)(),( tPtα на каждый момент временидисперсию (или СКО). Тогда станет очевидным

станет приоритетней, а следовательно, за счет какихизменение состояния, т.е возникнет риск перехода из

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ТЮ. Оценка устойчивости состоянийданным методом фазового пространства: дис. кандНовосибирск, 2005. – 163 с.

)(tdR

α(t)

P(t)

и СКО риск изменения изображено соотношение P и

видно что минимальный риск

графом:

произойти за счет изменения: )(tdR и )(tα и )(tP

момент времени можно найти станет очевидным, какая из

за счет каких параметров перехода из состояния 1 в

состояний объектов по пространства дис. канд. техн. наук /

2. М. Херхагер, Х. Партолль. Mathcad 2000. Полное руководство: Пер. с нем. – М.: Издат. группа BHV, 2000. – 416 с.

© Т.Ю. Бугакова, 2009