Содержание к диссертации
Введение
1. Аналитический обзор методов и средств автоматической пожарной сигнализации и проблем их эффективного применения. Постановка научной задачи исследования 19
1.1. Типовая структура систем пожарной сигнализации и их классификация 18
1.2. Исследования по основным проблемам систем пожарной сигнализации в Республике Корея 28
1.3. Практика применения автоматических систем пожарной сигнализации в различных странах 39
1.3.1. Российская Федерация 39
1.3.2. США 43
1.3.3. Япония 59
1.4. Обзор и сравнительный анализ с настоящей диссертацией исследований по проблемам создания систем пожарной сигнализации в Российской Федерации 67
1.5. Основные выводы по обзору опубликованных исследований 71
1.6 Анализ фактического состояния проблем эффективности систем пожарной сигнализации в Республике Корея 73
1.6.1 Оценки качества систем пожарной сигнализации по фактическим данным 73
1.6.2 Анализ причин частоты технических сбоев в работе систем автоматической пожарной сигнализации 75
1.6.3 Исследование типовых технических сбоев по конкретным объектам 77
1.7 Построение структурной модели технологии функционирования системы обеспечения пожарной безопасности на базе систем пожарной сигнализации 80
1.8 Анализ доминирующих факторов снижения эффективности функционирования систем пожарной сигнализации 83
1.8.1 Анализ проблем ПКУ (оборудование) 84
1.8.2 Анализ проблем ППК (оборудование) 84
1.8.3 Анализ технических сбоев систем автоматической пожарной сигнализации 85
1.8.4 Анализ проблем другого оборудования 86
1.8.5 Анализ человеческого фактора (управляющие лица) 87
1.8.6 Анализ проблем технологической организации процесса 90
1.9 Заключение по первой главе. Постановка задачи исследований по диссертации 98
2. Разработка методов расширения функционала и снижения ложных тревог системы пожарной сигнализации 108
2.1 Анализ принципов создания оптических систем передачи данных возможной альтернативы электропроводным линиям в системах пожарной сигнализации 101
2.2 Исследование методов совершенствования ПКУ и внедрение в систему сигнализации приложений для смартфонов 106
2.2.1 Теория приложения к смартфону 106
2.2.2 Создание приложений к смартфонам 113
2.2.3 Состав эксперимента 123
2.2.4 Метод эксперимента 124
2.2.5 Результаты экспериментов и их анализ 125
2.3 Исследование и разработка улучшения передачи сигналов через ППК 128
2.4 Исследование и реализация улучшения характеристик и эксплуатационных свойств извещателей пожарной сигнализации 133
2.4.1 Анализ направлений улучшения извещателей пожарной сигнализации 133
2.4.2 Создание извещателя пожарной сигнализации с оптическим интерфейсом связи 146
2.5 Анализ результирующей эффективности разработанных методов и средств формирования и передачи сигналов на основе экспериментов 155
2.5.1 Методы анализа характеристик сигналов и выбор критериев их улучшения 155
2.5.2. Разработка методики и выполнение экспериментальной оценки эффективности формирования и передачи сигналов 157
2.6 Заключение по второй главе 174
3. Решение проблемы повышения надежности системы передачи информации и организации качества процесса реагирования на события в системе пожарной сигнализации 177
3.1 Общий подход к решению проблемы 177
3.2. Повышение надежности работы технологической цепи обеспечения безопасности за счёт организации работы с персоналом 179
3.3. Организационно-технологические мероприятия по повышению надежности системы пожарной сигнализации 185
3.4 Заключение по третьей главе 198
4. Внедрение системы пожарной сигнализации 200
4.1 Исследование по заказу HyundaiInfraCore 200
4.2 Использование оборудования 202
4.2.1 Государственные учреждения 202
4.2.2 Общественные места 203
4.2.3 Другие места 205
Заключение 209
Список использованных источников 211
Приложение 239
- Российская Федерация
- Анализ проблем технологической организации процесса
- Разработка методики и выполнение экспериментальной оценки эффективности формирования и передачи сигналов
- Организационно-технологические мероприятия по повышению надежности системы пожарной сигнализации
Введение к работе
Актуальность исследования. Как известно, пожары наносят колоссальный вред не только экономике государства, но и приводят к человеческим жертвам. Поэтому раннее обнаружение очагов пожара и своевременное оповещение людей было и остается актуальной проблемой. Автоматические системы обнаружения пожаров являются системами сигнализации, которые должны функционировать в автономном режиме и выдавать сигналы на оповещение людей о возникшем пожаре с целью их скорейшей эвакуации из зоны очага возгорания и спасения их жизней.
Как технический объект, пожарная сигнализация представляет собой распределённую по объекту систему, элементы которой связаны сигнальными линиями. Исходная информация о потенциальной угрозе пожара формируется пожарным извещателем, воспринимающим тот или иной признак пожара. Сигналы извещателей воспринимаются прибором приёмно-контрольным (ППК), которых может быть на объекте несколько или даже десятки-сотни. Они объединены в единую систему, которая имеет некий пульт контроля и управления (ПКУ), на котором сосредоточена вся общая информация, и с которого система в целом управляется, конфигурируется и программируется.
Большое количество элементов и коммуникаций системы влечет за собой проблемы ее надежности. Для исключения сбоев при возникновении пожара система имеет достаточно тонкую настройку датчиков и дублирование элементов и подсистем. Это повышает надежность срабатывания при возникновении пожара, однако влечет за собой увеличение количества ложных срабатываний системы при отсутствии пожара.
Таким образом, проблема чувствительности системы к восприятию признаков пожара – обоюдоострая: возможны как не срабатывание при возникновении пожара, так и ложное срабатывание при отсутствии пожара. Эти явления названы соответственно ошибкой первого рода и ошибкой второго рода, и оба крайне не желательны.
Но ложные срабатывания пожарной сигнализации (ошибки второго рода) хоть напрямую и не несут пожарной опасности, однако порождают человеческие сомнения по поводу реальности опасной ситуации и приводят к халатному отношению людей к пожарной безопасности, вплоть до несанкционированного отключения самой системы. Поэтому ложные срабатывания пожарной сигнализации являются достаточно серьёзной технической проблемой, тесно связанной с человеческим фактором и, поэтому, несущей угрозу пожарной безопасности.
Таким образом, снижение рисков возникновения пожаров и их последствий зависит не только от надёжности работы оборудования при угрозе пожара, но и текущего рабочего состояния всей технологической цепи реагирования на пожар в течение всего жизненного цикла охраняемого объекта, задачи которой составляют: – точное определение угрозы, её фиксация и оповещение;
– отработка всеми службами и людьми заданных слаженных действий; – оперативная эвакуация людей из зон опасности; – ликвидация угрозы и её последствий.
Поэтому разработка комплексного подхода повышения надежности работы автоматической системы пожарной сигнализации, охватывающего всю технологическую
цепь реагирования на пожар, снижающего риски, идущие от ложных срабатываний, от
человеческого фактора, включающий модернизацию оборудования, систему
организационно-технологических мероприятий, охватывающих должностные лица и граждан, является актуальной проблемой.
В настоящее время проблемой ложных срабатываний занимаются все большее количество исследователей как в России, так и за рубежом. Исследования, проводимые в Республике Корея, большей частью направлены на сокращение неисправной работы центрального прибора пожарной сигнализации, называемого ещё «пульт контроля и управления» - ПКУ, сокращению ложных срабатываний прибора приёмно-контрольного (ППК), неисправной работе пожарных извещателей (в особенности – ложных тревог) и другого оборудования. Меньше исследуются вопросы, связанные с человеческим фактором. Можно выделить работы корейских авторов Чхве Кю Чуля, Чон Чин Ми, Гон Бен Чоля, И Сун Хыма и ряд других.
К российским исследованиям, наиболее близким к тематике диссертации относятся работы таких авторов как Журавлев С.Ю., Федоров А.В., Пашкевич Н. А., Расщекина Е. А., Лытягин Е., Жилин О.И., Малышев К. С., Буслаева М.М. и другие.
Таким образом, существует много исследований, посвященных улучшениям оборудования и структуры автоматической пожарной сигнализации, однако все перечисленные исследования не являются комплексными.
В данной диссертационной работе функционирование системы автоматической пожарной сигнализации предлагается рассматривать комплексно, как технологический процесс, в который включается как оборудование, персонал, так и сама технология обеспечения пожарной безопасности. При этом исследована степень влияния этих компонент технологического процесса на общую эффективность, надежность системы пожарной сигнализации, и предложены технические и организационные решения, включая законодательные, для повышения надежности автоматической системы пожарной сигнализации.
Область исследования соответствует п.9 "Методы эффективной организации и ведения специализированного информационного и программного обеспечения АСУТП, АСУП, АСТПП и др., включая базы и банки данных и методы их оптимизации" и п. 13 "Теоретические основы и прикладные методы анализа и повышения эффективности, надежности и живучести АСУ на этапах их разработки, внедрения и эксплуатации" по паспорту специальности 05.13.06 - Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (промышленность).
Объект исследования - автоматическая система пожарной сигнализации как единый технологический процесс, включающий в себя оборудование пожарной сигнализации, устанавливаемое на объекте, персонал, задействованный в обеспечении пожарной безопасности объекта, а также нормативы, правила и законодательство, регламентирующее установку эксплуатацию системы пожарной сигнализации.
Предмет исследования - проблемы, связанные с ложным срабатыванием оборудования, включая всю технологическую цепочку процесса автоматического обнаружения пожара и оповещения, и методы обеспечения эффективности и надежности систем пожарной сигнализации путем модернизации оборудования, внедрения современных информационных технологий и учета человеческого фактора.
Целью работы является повышение надежности автоматической системы пожарной сигнализации путем комплексной модернизации и повышения эффективности всех компонент процесса автоматического обнаружения пожара и оповещения.
Задачи исследования.
-
Исследовать состояние и проблемы в области создания и эксплуатации систем автоматической пожарной сигнализации.
-
Провести анализ результатов опросов людей, а также, фактических данных на местах в зданиях, где наблюдаются ложные срабатывания оборудования автоматической пожарной сигнализации.
-
Разработать способы повышения надежности работы оборудования автоматической пожарной сигнализации путем использования оптических систем передачи данных.
4. Разработать приложения, дающие возможность автоматической передачи
информации о состоянии системы пожарной сигнализации на смартфоны
должностных лиц.
-
Разработать систему организационных мероприятий, обеспечивающих повышение пожарной безопасности объектов за счет уменьшения влияния человеческого фактора.
-
Разработать организационно-технологические мероприятия по повышению надежности системы пожарной сигнализации.
Теоретико-методологические основы исследования. При решении поставленных в диссертационной работе задач были использованы методы системного анализа, относящиеся к исследованию пожарной сигнализации как сложной системе, физические основы электротехники и электроники, теория сигналов и цепей, включая стохастические процессы (шумы) и их параметры, основы оптики и оптической связи. Использованы научные работы, специальная литература, посвященные оборудованию автоматической пожарной сигнализации, а также законодательство по пожарной безопасности, стандарты пожарной безопасности для оборудования автоматической пожарной сигнализации Республики Кореи, стандарты пожарной безопасности США, постановления и закон о пожаротушении в Японии, соответствующее законодательство Российской Федерации.
Достоверность результатов диссертационного исследования
обеспечивается соответствием методологических подходов специфике
рассматриваемой проблематики, целям, задачам, объекту и предмету работы, корректным применением методологии системного анализа, рассмотрением и анализом широкого объема научной литературы по различным аспектам исследуемой проблематики, апробацией выдвинутых теоретических положений в практической экспериментальной работе.
Научная новизна. В диссертационной работе получены следующие новые научные результаты:
1. Проведен сравнительный анализ и систематизированы состояние и
проблемы в области установки и эксплуатации систем автоматической пожарной
сигнализации в таких странах, как Южная Корея, США, Япония, Россия.
-
Выявлены и систематизированы основные факторы, влияющие на пожарную безопасность, связанные с ложным срабатыванием оборудования автоматической пожарной сигнализации.
-
Предложена модель процесса эксплуатации автоматической пожарной сигнализации как технологической цепи, включающей оборудование, персонал и организационно-методическую составляющую.
-
Исследованы помехи в сигнальных линиях на основе электропроводных и волоконно-оптических линий связи (ВОЛС) и обоснован переход на ВОЛС в автоматических системах пожарной сигнализации.
-
Разработан комплексный подход повышения надежности работы автоматической системы пожарной сигнализации, включающий модернизацию оборудования путем использования оптических систем передачи данных, специальное приложение для смартфонов, дающее возможность автоматической передачи информации о состоянии системы пожарной сигнализации должностным лицам, и систему организационных и организационно-технологических мероприятий, обеспечивающих повышение пожарной безопасности объектов за счет уменьшения влияния человеческого фактора.
Практическая значимость. Результаты диссертационного исследования доведены до практических рекомендаций, позволяющих непосредственно использовать их на практике:
1. Систематизированный анализ факторов и обстоятельств, влияющих на
эффективность применения систем пожарной сигнализации позволяет выявить
новые направления их технического улучшения, выходящие за рамки данного
диссертационного исследования.
2. Технологии управления и мониторинга систем сигнализации с
помощью смартфона и опыт их апробации заслуживают распространения во всех
системах пожарной сигнализации в качестве дополнительной опции, и, по своей
сути, являются новым словом в инфо-коммуникационных технологиях, синтезом
технологий пожарной безопасности с информационными технологиями.
-
Информационные технологии передачи сигналов с применением ВОЛС могут быть использованы при проектировании современных автоматических систем пожарной сигнализации, и могут быть распространены на другие системы передачи информации и управления.
-
Разработанные мероприятия по снижению влияния человеческого фактора в технологической цепи функционирования системы обеспечения пожарной безопасности на основе систем пожарной сигнализации, как и вся данная диссертационная работа в целом позволяет обеспечить надлежащий уровень пожарной безопасности на объектах самого различного характера.
Положения, выносимые на защиту.
1. Результаты сравнительного анализа и систематизации состояния и
проблем в области установки и эксплуатации систем автоматической пожарной сигнализации в таких странах, как Южная Корея, США, Япония, Россия.
-
Основные факторы, влияющие на пожарную безопасность, связанные с ложным срабатыванием оборудования автоматической пожарной сигнализации.
-
Модель процесса эксплуатации автоматической пожарной сигнализации как технологической цепи, включающей оборудование, персонал и организационно-методическую составляющую.
-
Обоснование перехода на ВОЛС в автоматических системах пожарной сигнализации.
-
Комплексный подход повышения надежности работы автоматической системы пожарной сигнализации, включающий модернизацию оборудования на основе оптических систем передачи данных, специальное приложение для смартфонов для передачи информации о состоянии системы пожарной сигнализации должностным лицам, систему мероприятий, обеспечивающих повышение пожарной безопасности объектов за счет уменьшения влияния человеческого фактора.
Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались и обсуждались на научно-практических конференциях:
Научная конференция Корейского института коммуникационной и информационной науки, Республика Корея, 2012 г.
Международная научно-практическая конференция «Перспективы развития наука и образования», г. Москва, 30 декабря 2014 г..
Первая международная научно-практическая конференция "Актуальные проблемы безопасности жизнедеятельности и экологии", г. Тверь, 25 марта 2015 г.
18 Международное социально-педагогическое чтение, посвященное 20-летию подготовки социальных педагогов, г. Москва, 27 марта 2015 г..
Семинар преподавателей национального университета пожарных, Республика Корея, 2016 г.
Летняя конференция ассоциации по педагогическому образованию в Корее, Республика Корея, 2016 г.
Результаты внедрены, в общей сложности, на 19 объектах Республики Корея, включая государственные учреждения и объекты образования.
Основные публикации. По результатам диссертационных исследований опубликовано 21 печатных работ, в том числе 3 публикации в научных журналах, входящих в перечень изданий, рекомендованных ВАК РФ, 10 публикаций в иностранных научных журналах. Полный список публикаций приведен в заключительной части автореферата и в списке литературы по диссертации.
Внедрение результатов исследования.
Результаты диссертационных исследований использованы при выполнении Проекта по усовершенствованию автоматической системы пожарной сигнализации Научно-исследовательским центром южнокорейской компании HyundaiInfraCoreCo., Ltd., по результатам исследований разработаны и начато производство пожарных извещателей с оптической передачей данных. Предложенные диссертантом автоматические системы пожарной сигнализации в
настоящее время установлены на ряде государственных и общественных учреждениях Республики Корея. Результаты исследований также используются в учебном процессе на кафедре Пожарной безопасности Университета Усок, Республика Корея. Информация о внедрения более подробно представлена в 4 главе диссертации, акты и другая документация представлены в приложении.
Личный вклад соискателя. Вся диссертационная работа выполнена
автором самостоятельно. В большинстве работ, опубликованных в соавторстве,
соискателю принадлежит основная роль в отношении решения поставленных
задач, анализа результатов и формулирования выводов. Также автором
самостоятельно создана экспериментальная установка, выполнены все
экспериментальные исследования, обработаны и обобщены их результаты.
Структура и объем диссертации. Диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы и приложения. Диссертация изложена на 236 страницах, включая 44 рисунка и 46 таблиц. Количество библиографических ссылок – 257.
Российская Федерация
В Российской Федерации применение систем пожарной сигнализации и оповещения и смежные вопросы регламентированы следующими нормативными актами:
- Федеральныйо закон от 22.07.2008 г. № 123-ФЗ (ред. от 02.07.2013 с изменениями, вступившими в силу с 01.09.2013) «Технический регламент о требованиях пожарной безопасности»;
- Свод правил СП 3.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Система оповещения и управления эвакуацией людей при пожаре. Требования пожарной безопасности» (утв. и введен в действие приказом МЧС РФ от 25 марта 2009 г. №173);
- Свод правил СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования» (утв. Приказом МЧС РФ от 25 марта 2009 г. №175) (с Изменением №1, утв. и введенным в действие Приказом МЧС России от 01.06.2011 N 274 c 20.06.2011);
- Свод правил СП 6.13130.2013 «Системы противопожарной защиты. Электрооборудование. Требования пожарной безопасности (утв. Министерством РФ по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, 21.02.2013);
- Постановление Правительства РФ от 25 апреля 2012 г. N 390 "О противопожарном режиме";
- НПБ 101-95 «Нормы проектирования объектов пожарной охраны» (утв. ГУГПС МВД России от 1994-12-30; МЧС России от 2003-06-18);
- НПБ 104-03 «Проектирование систем оповещения людей о пожаре в зданиях и сооружениях» (утв. МЧС России от 2003-06-20);
НПБ 110-03 «Перечень зданий, сооружений, помещений и оборудования, подлежащих защите автоматическими установками пожаротушения и автоматической пожарной сигнализацией» (утв. МЧС России от 2003-06-18),
- Строительные нормы и правила СНиП 3.05.06-85
"Электротехнические устройства".
Общая техническая политика в области систем пожарной сигнализации и оповещения в России состоит в том, что возможность наращивания систем и совершенствование мониторинга их состояния и технических и программных средств, направленных на улучшение удобства управления ими и обслуживания не ограничиваются. Но при этом сама система должна предусматривать автономную работу и должна быть устроена в строгом соответствии с нормативами. Например, допускается применение компьютера со специализированным ПО, позволяющим отображать на планировках здания, защищённого системой пожарной сигнализации и оповещения, события: неисправность извещателя или прибора, разрядку аккумулятора в бесперебойном блоке питания, целостность линий системы оповещения, и т.п. события, включая, разумеется, отображение сработки извещателей. При этом системы могут, например, информационно объединяться через локальную или корпоративную сеть Ethernet, даже через глобальную сеть Интернет. Однако эти все функции являются вспомогательными и не обязательными, и компьютер, даже с самым удобным софтом не должен быть сертифицирован как пожарный прибор и для пожарного инспектора не важен..
Зато все устройства и соединыющие их в единую систему линии должны в точности соответствовать всем нормам и обеспечивать работоспособность в автономном режиме системы пожарной сигнализации и оповещения.
Кроме того в России развита сеть пультов централизованной охраны (ПЦО), расположенных в пункте централизованного наблюдения (ПЦН), на которых специализированное подразделение Министерства внутренних дел (МВД – полиция) или Министерства по чрезвычайным ситуациям (МЧС, в которое входят и все противопожарные службы) осуществляет мониторинг событий в системе охранной или пожарной сигнализации, осуществляя оперативное реагирование на события тревоги или технической неисправности локальной системы сигнализации. Технически данные системы передачи извещений (СПИ) на пульт ПЦО реализуют, используя существующие проводные телефонные сети, а последние два десятилетия всё большее распространение получают радиоканальные системы СПИ. Так, один из крупнейших российских производителей средств охранной и пожарной сигнализации и оповещения ЗАО «Аргус-Спектр», г. Санкт-Петербург освоил и широко внедряет системы радиоканальных СПИ «Стрелец–Мониторинг». Руководство данной компании очень плотно работает с федеральным центром, вплоть до политических доминирующих структур и профильными министрами. И оно добилось введения правил, согласно которым каждая система пожарной сигнализации должна быть оснащена дополнительным сертифицированным оборудованием, осуществляющим непрерывную автоматическую передачу информации о состоянии данной системы пожарной сигнализации на специальный пульт ПЦО, в котором информация выводится на мониторы специально обученных сотрудников МЧС.
Данную меру следует считать весьма действенной в отношении эффективности работы технологической цепи обеспечения пожарной безопасности с помощью средств пожарной сигнализации. Это утверждение подтверждается недавней страшной трагедией в Российском городе Кемерово, где в результате пожара в торговом центре «Зимняя вишня» погибли по официальным данным 64 человека, из которых 41 – дети. Пожарная сигнализация здесь не работала по разным данным несколько месяцев, соответственно, оповещение людей в автоматическом режиме не включилось, а в ручном режиме охранник, находящийся на посту охраны объекта, оповещение не включил. Многие люди просто не знали о распространяющемся в здании пожаре и не смогли покинуть его, из-за чего погибли. Наличие системы СПИ с передачей сигналов на пульт ПЦО такие страшные последствия из-за неработающей техники и совокупности большого комплекса человеческих факторов, конечно, позволили бы избежать.
Что касается технической стороны системы СПИ «Стрелец– Мониторинг», то основным каналом передачи информации там служит радиочастотная беспроводная линия, а резервным каналом – телефонная двухпроводная линия, либо радиоканал GSM. Системы СПИ «Стрелец– Мониторинг» в настоящее время имеются в каждом населённом пункте России и ими пользуются для мониторинга пожарной обстановки соответствующие пункты МЧС.
Другие наиболее крупные компании-производители, упоминавшиеся в 1.1 ЗАО «Болид» (Россия, г. Королёв) и компания «Рубеж» (Россия, г. Саратов) также имеют возможность организации централизованной охраны.
Так, системы производства наиболее распространённого сейчас в России оборудования пожарной сигнализации ЗАО «Болид», имеют возможность информационной интеграции в СПИ с целью организации централизованной охраны с использованием коммутируемых телефонных линий или корпоративной сети Ethernet [257] . Большинство российских технических экспертов считают более перспективной в плане возможностей построения больших распределённых систем пожарной сигнализации с функциями организации централизованной пожарной охраны системы производства компании «Рубеж».
Однако вопрос передачи сигналов локальных систем пожарной сигнализации на смартфоны лиц, заинтересованных в таких сообщениях в силу своей ответственности за пожарную безопасность объектов, в России в повестке обсуждений экспертов не известен.
Анализ проблем технологической организации процесса
1) Отсутствие четкого прописывания в законе должности ответственного за пожарную безопасность и назначение на должность гуманитария.
Согласно результатам опросов ответственных за пожарную безопасность, а также жителей, ответственным за пожарную безопасность совмещено становится руководитель управления, главный энергетик и другие должностные лица. Не осознавая важность данной должности, присутствует мнение, что выполнение работ по противопожарной работе в обычное время не требуется. [147, 63 с.] Более того, необходимо обозначить проблему, так как в соответствии с 23 статьей закона о противопожарной охране, установка противопожарной защиты объектовподдержание контроля за безопасностью, государственный служащий, находящийся на полицейской должности, человек, имеющий прекрасную карьеру более 3 лет, а также люди, не имеющие боевые заслуги, но имеющие регулярную работу, без предварительной подготовки могут подать заявление и стать ответственным за пожарную безопасность, просто обратившись в пожарную службу.
2) Закон, не регламентирующий количество работников на должности ответственных за пожарную безопасность
В большинстве зданий на должность ответственного за пожарную безопасность назначается 1 человек по совместительству, а не на постоянной основе, поэтому можно сказать, что в управлении пожарной безопасности делается акцент на формальных аспектах, а не на специализации или профессиональной составляющей. [154, 83 с.] Из-за того, что в законе о противопожарной безопасности не прописывается количество работников, на эту должность в соответствии с законом назначается только один работник, или минимальное количество.
3) Невыполнение обучения с населением ответственным за пожарную безопасность.
Согласно пункту №2 статьи №36 закона о противопожарной охране, установка и обслуживании противопожарной защиты объектов и управлению безопасности в Корее, ответственный за пожарную безопасность должен получать практическую подготовку раз в два года. Согласно результатам опроса [147] Шин Хе Чина (2015) было подтверждено, что свои полученные знания ответственный за пожарную безопасность не доносит в полной мере до населения. [147, 63 с.] Согласно статье №20 закона о противопожарной охране, установке и обслуживании противопожарной защиты объектов и управлению безопасности, ответственным за пожарную безопасность, прописаны обязательства проведения огневой подготовки с населением. Ооднако этими требованием зачастую также пренебрегают.
4) Различие в отношении к безопасности у ответственных за пожарную безопасность в зависимости от пола.
Согласно результатам исследованиям по управлению безопасности управляющего по пожарной безопасности, разница в отношении к безопасности у женщин ниже, чем у мужчин. [147, 64 с.] Однако, согласно пункту №2 статьи №36 закона о противопожарной охране, и обслуживаниипротивопожарной защитыобъектов и управлению безопасности, также приложению № 2.5 того же закона, чтобы закончить практическое обучение, независимо от пола необходимо прослушать восьми часовой курс 1 раз в 2 года.
5) Законы и правила самодиагностики оборудования автоматической пожарной сигнализации.
Согласно 1 пункту 25 статьи закона о противопожарной охране, установке и управлении противопожарной защиты объектов и управлению безопасности в Корее, в зданиях с оборудованием автоматической пожарной сигнализации, ответственный за пожарную безопасность должен тщательно осматривать данное оборудование.сигнализации. Более того, при сложностях в автономной проверке, эта функция может быть передана специализирующимся в ютом компаниям. Это не значит, что сам ответственный может выполнять свою работу халатно, наоборот этот контроль в таких случаях призван стать более систематическим и профессиональным. Однако часть ответственных за пожарную безопасность понимает это как отмену всех своих обязанностей и перекладывают всё на внешнего исполнителя. [156, 43-44 с.]
6) Теоретическая ориентация учебного курса ответственного за пожарную безопасность.
Согласно приложению №5 закона о противопожарной охране, установке и обслуживании противопожарной защиты объектов и управлению безопасности, учебный курс ответственного за пожарную безопасность фокусируется на теории, и за счет этого снижается практические способности управляющих безопасностью. Согласно опросу, результаты которого приведены в таблице 1.6, 64% опрошенных ответили, что при определении ложного срабатывания оборудования автоматической пожарной сигнализации, проведут собственное расследование, свяжутся с компанией по управлению противопожарными объектами – 24%. Однако можно заметить слабость в применении собственного расследования, так как отмечается недостаток в компетентности принимаемых мер при отключении питания оборудования автоматической пожарной сигнализации, а также определении причины ложного срабатывания. [170, 35 с.]
Обслуживанием оборудования автоматической пожарной сигнализации занимается ответственный за пожарную безопасность, и, согласно статье №20 закона о противопожарной охране, установке и обслуживаниипротивопожарной защитыобъектов и управлению безопасности в Корее, ответственный за пожарную безопасность также отвечает за обучение системе быстрого реагирования, расположению мест эвакуации, пожарных отсеков. На нём также техническое обслуживание, и управление средствами противопожарной защиты. Разнородные ответственности снижают его эффективность.
7) Отсутствие мест практической подготовки ответственных за пожарную безопасность.
Корейская ассоциация пожарной безопасности отвечает за образованиеменеджерапожарной безопасности, действует 14 филиалов по всей стране, только в 7 из них располагаются тренировочные комнаты. В собственности ассоциациипожарной безопасности Кореи находится административных зданий, имеются 7 филиалов, которые обеспечиваются тренировочными комнатами, другим 7 филиалам приходятся арендовать тренировочные комнаты. Согласно этому, в 7 филиалах, где отсутствуют тренировочные комнаты, вынуждены проводить обучение через аудио-видео материалы, так как невозможно обеспечить практическое обучение. Более того, в 7 филиалах, где располагаются данное оборудование, лишь у некоторых обучающихся имеется опыт непосредственной практики, главным образом проводится лишь обучение демонстрацией материала и разъяснением. (Главная страница сайта Ассоциации пожарной организации Кореи, www.kfsa.or.kr).
Разработка методики и выполнение экспериментальной оценки эффективности формирования и передачи сигналов
Поскольку предложенные в данной диссертации технические решения направлены на улучшение качества уже существующих электропроводных систем пожарной сигнализации за счёт применения ВОЛС в качестве сигнальных линий связи с полным отказом от электрических кабельных линий, то при разработке программы эксперимента логически вытекает и его основная методологическая задача – обеспечение возможности сравнения работы системы пожарной сигнализации, сигнальные линии которой реализованы двумя способами. В первом способе сигнальная линия реализована по классической схеме, в которой коммуникация пожарных извещателей и ППК с интерфейсом проводного типа с ППК осуществляется по стандартному асинхронному проводному интерфейсау RS-485, в котором передающей сигнальной линией является медная витая пара. Во втором способе аналогичная системапожарной сигнализации, но в качестве передающей сигнальной линии выбрана опто-волоконная линия ВОЛС. При этом стандарные пожарные извещатели и такие же ре ППК с интерфейсом проводного типа заменены на полностью аналогичные устройства с электронно-оптическим интерфейсом.
В качестве факторов экспериментов определяем длину линий связи и количество однотипных сигнальных устройств (извещателейили ППК), одновременно подключенных к сигнальной линии связи.
При этом предполагаем, что на уровень шума наибольшее влияние оказывает длина линий электрической связи (первый фактора).
Соответственно, в случае применения в качестве линий связи кабель ВОЛС, предполагаем, что такая зависимость минимальна.
Предполагаем также, что второй фактор – количество сигнальных устройств, одновреиенно включенных в линию связи, в случае электропроводной сигнальной линии будет существенно влиять на уровень полезного сигнала, а для случая с ВОЛС это влияние будет минимальным.
Таким образом, сравнительному экспериментальному исследованию подлежат сигнальные линии с включенными в них ППК, объединёнными таким образом в единую сеть, и сигнальные линии с извещателями, подключенными к одному ППК.
Разработка методики экспериментального исследованиея сигнальных линий с ППК
ППК, как говорилось ранее, представляют собой вторичные средства сбора и передачи информации от извещателя ПКУ. При этом все ППК соединены своей сигнальной линией, что обеспечивает их сетевое взаимодействие с приёмником и другим центральным оборудованием.
Внешний вид ППК с классическим электропроводным интерфейсом и кабеля, представляющего собой витую медную пару в экранирующей фольгированной и в виниловой защитных оболочках представлены на рисунке 2.25 a) и b). Внешний вид ППК с электронно-оптическим интерфейсом и опто-волоконного кабеля представлены на рисунке 2.25 c) и d). Исходная техническая информация по условиям эксперимента для того и для другого случаев представлена в таблице 2.3. В качестве параметров вариации условий экспериментов, как говорилось, определены длина кабеля связи и количество извещателей, включаемых в одну линию (коммуникационная нагрузка).
Для измерения искажения сигнала шумом и ослабления сигнала в зависимости от длины линий связи и коммуникационной нагрузки (количества извещателей в линии) в обоих случаях использовался цифровой двухканальный осциллограф модели TDS 2012B.
Внешний вид и характеристики осциллографа представлены, соответственно, на рисунке 2.25 и в таблице 2.4.
Один из вариантов соединения определённого количества ППК сигнальными линиями (слева – ВОЛС, справа – кабелем «витая пара» по стандарту RS-485) и подключения осциллографа показан на рисунке 2.26.
Другие варианты комбинаций ППК и линий связи в соответствии с таблицей 2.3 готовились аналогично. Необходимо лишь уточнить, что для подтверждения гипотезы об отсутствии влияния количества извещателей в линии связи на уровень шумов в ней необходимо выдержать одинаковую суммарную длину кабельных линий для всех случаев: 1, 2, 16 или 32 ППК в линии. Поскольку мы предполагаем, что на уровень шума влияет исключительно длина линии, то отсутствие связи количества ППК в линии с уровнем шумов при постоянной длине линии будет подтверждать данное предположение
Разработка методики экспериментального исследованиея сигнальных линий с извещателями.
Внешний вид извещателя с классическим электропроводным интерфейсом и кабеля, представляющего собой витую медную пару в экранирующей фольгированной и в виниловой защитных оболочках представлены на рисунке 2.27 a) и b). Внешний вид пожарного извещателя с электронно-оптическим интерфейсом и опто-волоконного кабеля представлены на рисунке 2.27 c) и d). Исходная техническая информация по условиям эксперимента для того и для другого случаев представлена в таблице 2.7. В качестве параметров вариации условий экспериментов определены длина кабеля связи и количество извещателей, включаемых в одну линию (коммуникационная нагрузка).
В эксперименте использовались извещатели только с одним каналом – тепловым, что не влияет на качество экспериментов и выводы. Извещатели во всех случаях кроме сигнальных линий подключены через отдельную пару электропроводов к источнику питания, эти провода видны не на всех фотографиях, но они имеются.
Для измерения сигналов, как и в случае экспериментального исследования сигнальных линий с ППК использовался цифровой двухканальный осциллограф модели TDS 2012B.
Варианты экспериментов представлены на рисунке 2.28. Здесь на рис. 2.24, а) один извещатель подключён к проводной линии RS-485 кабелем длиной 40 метров. На рис. 2.28, b) тоже один извещатель и тоже 40 метров сигнальной линии, но уже в виде ВОЛС. На рис. 2.28, c) и d), соответственно, с электропроводной линией и с ВОЛС – в линию предельно короткой длины существенно менее 1 метра подключены по два извещателя. Другие варианты комбинаций извещателей и линий связи в соответствии с таблицей 2.8 готовились аналогично. Здесь, как и в предыдущем случае с исследованием сети ППК, по тем же причинам необходимо выдержать одинаковую суммарную длину кабельных линий для всех случаев: 1, 2, 16 или 32 извещателя в линии.
Осциллограф подключался двумя каналами, соответственно, в начале и в конце линии к выходам электрических сигналов.
Организационно-технологические мероприятия по повышению надежности системы пожарной сигнализации
Все разработанные в рамках дпнной диссертации меры, позволяющие обеспечить существенное повышение надежности и эффективности системы пожарной сигнализации, можно разделить на чисто организационные, включая нормативно-правовые, и на организационно-технологические.
1) Институциональное закрепление старшего ответственного за пожарную безопасность.
Одним из требований для повышения эффективности управления пожарной безопасности может стать запрет на другие обязанности управляющего, осуществляемые параллельно с пожарной безопасностью [156, 43 c.]. Другими словами, существует необходимость в закреплении позиции старшего управляющего пожарной безопасностью. Ведь качественное одновременное исполнение разных обязательств – невозможно. Для повышения профессионализма в управлении пожарной безопасностью с учётом существующего законодательства, следует обновить законы по управлению пожарной безопасностью [147, 64 с.].
2) Поправки к основному закону об ответственных за противопожарную безопасность, назначение только квалифицированных специалистов.
Отдел пожарной безопасности, Управление пожарной службы и подобные подразделения, в том числе и смежные службы, участвуют в управлении пожарной безопасностью. Например; главный инженер, главный механик, электрик и другие обладатели различных квалификаций, по истечению испытательного срока могут быть назначены менеджерами по пожарной безопасности, наделёнными соответствующими функциями, обязанностями и ответственностью. [147, 64 с.]
3) Достаточное количество старших ответственных за противопожарную безопасность.
США и Япония учитывают риск при строительстве объектов, по таблице 3.17 назначают соответствующий персонал по управлению пожарной безопасности. Для получения необходимой рабочей силы для эффективного управления пожарной безопасностью там увеличивают персонал в зависимости от количества этажей и общей площади. Менеджера по пожарной безопасности, осуществляющего общее управление процессом, назначают исходя из необходимых квалификации и опыта.
4) Усиление санкций ввиду отсутствия обучения населения ответственным за пожарную безопасность.
Существует необходимость в усилении наказаний за невыполнение обучения жителей ответственным за противопожарную безопасность. В Корее при непроведении пожарного обучения для жителей, в соответствии с 53 статьей, 2 пунктом закона о предотвращении пожаров, установки противопожарного оборудования, соблюдения мер безопасности и контроля за безопасностью, это нарушение карается. Но несмотря на возложение штрафа не менее 2000000 вон (около 115000 руб.), согласно результатам опроса, обучение жителей ответственным за противопожарную безопасность не налажено. Ужесточая штрафные санкции хозяину зданий, например, за наличие легко горючих перегородок на путях эвакуации, должного эффекта добиться получается не всегда. Существует также необходимость подготовки пространства для пожарных учений подготовки проведения тренировочной эвакуации [147, 64 c.] .
5) Необходимость регулирования количества часов обучения у ответственных за пожарную безопасность в зависимости от пола.
Как это не показалось бы странным, корректировка времени обучения по половому признаку является необходимым для менеджеров по пожарной безопасности. В Корее в соответствии с 36 статьей, 2 пунктом закона о предотвращении пожаров, установки противопожарного оборудования, соблюдения мер безопасности и контроля за безопасностью, и в приложении 5.2 того же закона, не предусмотрено разделение по половому признаку. Чтобы завершить обучение ответственным за пожарную безопасность не зависимо от пола надлежит 1 раз в 2 года в течение 8 часов пройти соответствующее обучение. Однако по результатам опроса, восприятие безопасности у женщин несколько ниже, чем у мужчин, поэтому существует необходимость в увеличении часов обучения для женщин при его практической реализации [147, 64] .
6) Объединенная проверка пожарными службами и усиление наказания за некачественную диагностику системы автоматической пожарной сигнализации.
В соответствии с пунктом №2 статьи №25 закона о предотвращении пожаров, установки противопожарного оборудования, соблюдения мер безопасности и контроля за безопасностью, при самостоятельной проверке оборудования автоматической пожарной сигнализации ответственным за пожарную безопасность, он должен предоставить результаты проверки в пожарные службы. На данный момент в пожарном депо после проверки наличия или отсутствия документов по проверке, уменьшается риск недобросовестности. Тем не менее, некоторые ответственные за пожарную безопасность могут пренебречь этой проверкой. Поэтому требуется усилить штрафы за проведение плохих проверок оборудования автоматической пожарной сигнализации. Более того, в закон требуется внести изменение, что помимо собственной тщательной проверки оборудования автоматической пожарной сигнализации в дополнение проводилась бы и проверка пожарными службами.
7) Усиление квалификационных требований и разнообразие обучения ответственных за пожарную безопасность.
В таблице 3.18 приведены результаты опроса, и для того, чтобы снизить ложные срабатывания оборудования автоматической пожарной сигнализации, 24% опрошенных, считают, что наиболее важной является профессиональная подготовка людей [5, 58-59 c.] .
В США, например, для того, чтобы стать признанным квалифицированным работником нужно сдать не только письменный экзамен, но и провести полевые испытания, 3 раза сдавать экзамен, который является более сложным, чем в Корее. Чтобы завершить обучающий курс на получение специальности ответственного за пожарную безопасность в Корее, нужно сдать только письменный экзамен. При проведении независимых проверок, наблюдается, что при сдаче письменного экзамена и пройдя чисто теоретическую подготовку, у обучаемых не хватает навыков для непосредственного проведения диагностики системы пожарной сигнализации и оповещения [120, 124 с.]. Поэтому в современном образовании, направленном в основном на изучение теории, необходимо наряду со сдачей письменного экзамена, усилить практику в обучении, например, обучение эвакуации, методам оценки критериев приемлемости в теории и практике в их сравнении, и т.п. [94, 84 с.]. Необходимы также институциональные методы для улучшения условий труда и интереса людей [94, 84 с.]. Таким образом, согласно приложению №5 закона о опредотвращении пожаров, установки противопожарного оборудования, соблюдения мер безопасности и контроля за безопасностью, внести корректировку в закон, чтобы в обучении ответственных за пожарную безопасность усилить практическую часть. И если через оценочную систему контроля знаний невозможно достигнуть их требуемого уровня, необходимо проводить переобучение [97, 47 с.] .
8) Существенный пересмотр закона и увеличение значимости практического опыта, расширение сети учебных заведений по управлению пожарной безопасностью.
В первую очередь должна быть улучшена образовательная программа и методы тушения пожаров в целях повышения уровня подготовки менеджеров пожарной безопасности. Для того чтобы отойти от интенсивной теоретической подготовки и усилить практические и технические меры, для быстрого реагирования во время возникновения пожара, необходимо включить практику в образовательную программу. Это требует существенного пересмотра закона о практическом обучении, а также улучшения образовательной программы [120, 125 c.] .
9) Своевременная замена системы автоматической пожарной сигнализации в соответствии с правилами.
По закону, предписываемому использование системы автоматической пожарной сигнализации, регулярно должно производиться замена ПКУ.
Кроме того, чем выше уровень загрязнения извещателей дыма, тем быстрее система приходит в негодность. В Японии есть установленные правила по использованию: извещатели эксплуатируются в течение 10 лет, пожарная сигнализация – 15 лет (полупроводниковые – 10 лет). В Южной Корее только адресные извещатели эксплуатируются в течение 10 лет. [252]