Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Современное состояние и теоретические подходы к оценке промышленной безопасности региона 13
1.1. Общая характеристика проблемы 13
1.2. Процедура проведения анализа безопасности региона с учетом риска возникновения ЧС на объектах ТЭК 26
1.3. Использование современных информационных технологий в управлении промышленной безопасностью региона 36
Глава 2. Методический подход к оценке уровня промышленной безопасности региона 41
2.1. Принципы построения интегрального индикатора промышленной безопасности региона 41
2.2. Формирование системы показателей и критериев безопасности региона 46
2.3. Методика расчета интегрального индикатора промышленной безопасности региона 53
2.4. Метод экспертного оценивания опасности объектов ТЭК 63
Глава 3. Разработка информационно-аналитической системы для оценки уровня промышленной безопасности региона 71
3.1. Подход к созданию информационно-аналитической системы 71
3.2. Функциональные блоки информационно-аналитической системы 75
3.2.1. Блок информационного обеспечения 75
3.2.2. Блок экспертного оценивания 81
3.2.3. Блок расчета интегрального индикатора безопасности 84
3.2.4. Блок геоинформационного представления данных 88
3.3. Разработка интерфейса пользователя 93
Глава 4. Применение информационно-аналитической системы для оценки промышленной безопасности Иркутской области 98
4.1. Анализ статистики по техногенным чрезвычайным ситуациям 98
4.2. Экспертное оценивание и получение величины относительного риска для объектов ТЭК 104
4.3. Расчет интегрального индикатора безопасности региона 108
Заключение 111
Литература 113
Приложения 128
- Процедура проведения анализа безопасности региона с учетом риска возникновения ЧС на объектах ТЭК
- Формирование системы показателей и критериев безопасности региона
- Функциональные блоки информационно-аналитической системы
- Экспертное оценивание и получение величины относительного риска для объектов ТЭК
Введение к работе
Актуальность темы. Современный период развития общества характеризуется все более нарастающими противоречиями между человеком и окружающей средой, возникающие в результате развития техногенных объектов, с одной стороны позволяющих повышать уровень и качество жизни людей, с другой стороны порождая факторы опасности, приводящие к авариям, и, как следствие, загрязнение окружающей среды и человеческие жертвы.
Первым и очевидным побуждением было требование сделать техногенные объекты «настолько безопасными, насколько это практически достижимо» [4, 6,10]. Постепенно становилось ясно, что принцип «чем больше, тем лучше» применительно к созданию систем промышленной безопасности отнюдь не является оптимальным. Действительно, чем больше тратится средств на технические системы безопасности, тем меньше их остается (в силу ограниченности ресурсов общества) на здравоохранение и повышение качества жизни. В современных условиях все большее предпочтение отдается принципу разумной оптимизации затрат на промышленную безопасность, в соответствии с которым следует стремиться к обеспечению уровня воздействия на население и окружающую среду «настолько низкого, насколько это разумно достижимо» с учетом экономических и социальных факторов.
Концепция промышленной безопасности должна строиться на единых принципах управления, реализуемых по иерархической структуре (промышленный объект, территориальная единица, регион) с оптимальным для каждого уровня использованием различных методов и процедур.
Основным инструментом в обеспечении промышленной безопасности региона является анализ риска и установление уровня приемлемого риска [6, 10, 60]. Такой подход позволяет количественно оценивать уровень безопасности и разрабатывать методы управления безопасностью, устанавливая
5 тем или иным способом уровень приемлемого риска в конкретных условиях и вырабатывая меры по его обеспечению.
Эффективность управления в значительной степени зависит от качества его информационного обеспечения. Создание целостной, эффективной и гибкой системы управления невозможно без комплексной автоматизации сбора информации, ее регистрации, передачи, хранения, анализа и доведения выработанных решений до объектов управления. В этих условиях одним из наиболее актуальных подходов к решению задач управления промышленной безопасностью является применение современных информационных технологий. Эти технологии позволяют представить доступную информацию из различных областей знаний в удобной форме и повысить оперативность и обоснованность принимаемых решений.
Таким образом, для оценки уровня и управлением промышленной безопасностью региона требуется решение трех взаимосвязанных задач:
Идентификация техногенных источников опасности в регионе (с выделением среди таких источников объектов ТЭК) и виды производимых ими воздействий на человека и окружающую среду.
Формирование системы показателей и критериев для количественной оценки уровня промышленной безопасности региона. Эта система призвана обеспечить возможность сравнительного анализа разнородных факторов (социальных, экономических, технических) и выявления «узких мест» с точки зрения обеспечения промышленной безопасности региона.
Создание информационно-аналитической системы (ИАС) на основе современных информационных технологий, обеспечивающей поддержку принятия решений при управлении промышленной безопасностью, с учетом особенностей и практических нужд региона.
Актуальность и недостаточная разработанность этих вопросов на региональном уровне определили выбор темы диссертационной работы, цель и основные задачи.
Цель и задачи исследования. Целью работы является повышение
обоснованности и эффективности принятия управляющих решений в области
промышленной безопасности на уровне региона. Для достижения этой цели в
диссертации поставлены и решаются следующие задачи:
исследование сущности, содержания и особенностей промышленной безопасности региона как объекта управления;
анализ риска аварий на объектах ТЭК региона и последствия их воздействия на человека и окружающую среду для ранжирования этих объектов по степени опасности;
формирование системы показателей и критериев для количественной оценки уровня промышленной безопасности региона;
построение информационной модели исследуемой предметной области, выбор и реализация на ее основе структуры данных и технологии доступа к ним;
разработка информационно-аналитической системы на основе современных информационных технологий как инструмента поддержки принятия решений при управлении промышленной безопасностью региона;
исследование эффективности разработанной информационно-аналитической системы на примере Иркутской области.
Исследование и решение указанных задач изложено в 4 главах диссертационной работы.
В первой главе на основе современных научных представлений и теоретических основ концепции безопасности обобщено представление о ее сущности, определены объекты и существующие уровни безопасности. Рассмотрены основные аспекты исследования вопросов промышленной безопасности региона. Описана процедура проведения анализа безопасности объектов ТЭК с учетом риска возникновения чрезвычайных ситуаций.
Далее представлено описание существующих информационных систем, решающих разнообразные задачи по управлению промышленной безопасностью на объектах и в регионе в целом.
Во второй главе представлен подход к комплексной оценке уровня промышленной безопасности региона. Рассматриваются две методики, которые используются для различных уровней иерархии (объект, территориальная единица, регион): метод экспертного оценивания факторов риска аварий на объектах ТЭК и методика, которая устанавливает основные положения, принципы, систему показателей и алгоритм оценки уровня промышленной безопасности территориальных единиц региона с учетом их социально-экономического развития.
В качестве меры уровня промышленной безопасности региона, используется интегральный индикатор безопасности, отражающий количественное изменение состояния территориальных единиц региона по отдельным критериям, характеризующих основные сферы жизни населения (социально-экономический уровень развития территории и уровень опасности жизни при техногенных воздействиях на данной территории). В качестве критериев безопасности рассматриваются 3 системообразующих критерия (социальный, экономический и технический), каждый из которых описывается своей группой показателей, характерных для региона. В общей сложности интегральный индикатор безопасности рассчитывается по 25 исходным показателям.
Методика расчета интегрального индикатора безопасности включает метод приведения показателей к единой шкале измерения и специального вида свертку (агрегирование) ряда частных показателей различных критериев безопасности региона. Интегральный индикатор безопасности рассчитывается как линейная комбинация критериев с учетом взвешивающего коэффициента, зависящий от важности критерия.
В третьей главе приведено описание информационно-аналитической системы (ИАС), разработанной на базе современных информационных технологий, реализующей методики комплексной оценки уровня промышленной безопасности региона.
Приведена архитектура ИАС и описаны функции, которые выполняет информационно-аналитическая система как эффективный инструмент для поддержки принятия решений при управлении промышленной безопасностью в регионе.
Проводится анализ предметной области и строится информационная модель. Описаны функциональные блоки информационно-аналитической системы, такие как: блок информационного обеспечения, блок экспертного оценивания, блок расчета интегрального индикатора безопасности и блок геоинформационного представления данных и способы их реализации. Приведено описание разработанной программно-инструментальной среды и пользовательского интерфейса.
В четвертой главе описывается технология проведения оценки промышленной безопасности на примере объектов ТЭК Иркутской области с использованием инструментальных средств информационно-аналитической системы. Приводится анализ статистики по техногенным чрезвычайным ситуациям, произошедших на территории области с 1996 по 2004 гг., с выделением чрезвычайных ситуаций, имевших место в данном регионе на объектах ТЭК. Описывается процедура проведения экспертного оценивания и получения величины относительного риска для объектов энергетики на примере ТЭЦ и ГЭС области.
Далее приводиться расчет и анализа различных критериев и показателей по муниципальным образованиям и области в целом.
В заключении представлены выводы, полученные в результате исследований.
9 Методическая база. В основу теоретических исследований автором положены:
методические основы теории сложных систем (В.И. Измалков, А.В. Измалков, А.А. Быков, И.И. Кузьмин, Н.А. Махутов, Л.А. Мелентьев, Ю.Н. Руденко и др.);
теория надежности технических систем (В. Маршал, Э.Дж. Хенли, X. Кумамото, Н.А. Северцев, А.Ф. Дьяков, А.Ф. Берман и др.);
теория анализа и управления риском (М.А. Шахраманьян, В.А. Акимов, А.Н. Елохин, B.C. Сафонов, М.В. Лисанов, А.И. Гражданкин, В.В. Лесных и др.);
методы проектирования программных комплексов (Дж. Фокс, Г. Буч, Ф. Брукс, A.M. Вендеров, Л.В. Массель, Л.В. Щавелев и др.);
методы проектирования баз данных (К. Дейт, Дж. Мартин, СВ. Маклаков, Г.М. Ладыженский и др.).
Информационная база. В работе использовались нормативно-правовые документы, статистические материалы по экономике, экологии, охране труда, статотчетность исследуемых в работе предприятий, справочные материалы по климатическим характеристикам региона, материалы периодической печати.
Научная новизна работы состоит в следующем:
предложен подход к получению величины относительного риска и ранжированию объектов ТЭК по степени опасности для региона, основанный на методе экспертного оценивания факторов риска;
разработана методика количественной оценки уровня промышленной безопасности региона с учетом различных аспектов безопасности (социального, экономического, технического); предложенная методика позволяет увязать в единую систему множество разных по своему характеру показателей и получить интегральный индикатор безопасности региона;
для реализации данной методики разработана система показателей и критериев, позволяющая осуществлять оценку развития региона и его территориальных единиц и опасностей хозяйственной деятельности;
предложена и обоснована архитектура информационно-аналитической системы;
построена информационная модель, адекватно отражающая исследуемую предметную область, на основе указанной модели разработаны структура данных и технология доступа к этим данным.
На защиту выносятся следующие основные положения:
Метод экспертного оценивания факторов риска на объектах ТЭК.
Методика количественной оценки уровня промышленной безопасности региона.
Информационно-аналитическая система как инструмент поддержки принятия управляющих решений в области промышленной безопасности, реализующая разработанные методики.
Практическая значимость работы состоит в разработке методики и информационно-аналитической системы для эффективного управления промышленной безопасностью региона. Применение на практике разработанного инструментария позволяет в рамках одного региона:
обоснованно выбирать систему показателей и критериев для количественной оценки уровня промышленной безопасности региона с учетом социального и экономического факторов;
выявлять и анализировать слабые звенья с точки зрения обеспечения промышленной безопасности региона;
разрабатывать меры по обеспечению безопасности региона; в рамках государства:
проводить сравнительную количественную оценку уровня промышленной безопасности разных регионов на заданный момент времени;
11 - выявлять регионы, в которых уровень промышленной безопасности недостаточно высок, с последующим определением путей повышения уровня рассматриваемой безопасности (очередность в реализации практических мер по снижению риска в регионах, распределение федеральных средств между регионами и др.).
Апробация работы. Теоретические и методологические положения
диссертации докладывались и обсуждались на конференциях молодых ученых
Института систем энергетики им. Л.А. Мелентьева СО РАН (Иркутск, 2001,
2003, 2004 гг.), на областной научно-практической конференции «Анализ,
оценка и управление рисками на уровне региона: техногенные, природные и
социальные аспекты» (Иркутск, 2001 г.), на Всероссийской конференции
«Информационные и телекоммуникационные технологии в науке и
образовании Восточной Сибири» (Иркутск, 2002 г.), на межрегиональной
научно-практической конференции «Реализация современного
законодательства в области охраны труда: проблемы и перспективы» (Иркутск, 2004 г.). Отдельные положения диссертации использовались при разработке:
Основных направлений обеспечения энергетической безопасности Иркутской области до 2015-2020 гг. (июнь, 2005 г.);
Программного комплекса для анализа социально-трудовой сферы Иркутской области;
Базы данных для учета граждан, пострадавших вследствие радиационного воздействия. База данных разрабатывалась в рамках государственной социальной программы «Социальная поддержка населения Иркутской области на 2004-2008 гг.», утвержденной постановлением Законодательного Собрания Иркутской области от 28.11.2003 №32/13-ЗС. Получены акты о внедрении программного комплекса и базы данных.
12 Публикации. По теме диссертации опубликовано 11 работ общим объемом 6,7 п. л., включающих статьи в журналах, сборниках научных трудов и материалах научно-практических конференций.
Процедура проведения анализа безопасности региона с учетом риска возникновения ЧС на объектах ТЭК
В течение последних 30 лет в зарубежной и отечественной литературе сложился общий научно-методический подход к проблеме регламентирования риска и безопасности. Выделяют три основных этапа [6, 37, 129]: 1) анализ риска; 2) оценка риска; 3) управление риском. Сущность этих этапов состоит в следующем.
Анализ риска. На данном этапе проводится определение источников техногенного риска в регионе и виды производимых ими воздействий на человека и окружающую среду.
Существует много апробированных методов, применяемых в анализе риска. Однако при решении практических задач чаще всего используется комплекс различных методов. Например, в число широко применяемых методов входят опросные листы, структурные диаграммы, карты потоков, деревья событий и деревья отказов и т.д. [6].
В данной работе рассматриваются объекты ТЭК региона, как техногенные факторы опасности. Возможность возникновения аварий связана с тем, что многие объекты в том или ином виде используют, хранят либо производят различные опасные для населения и окружающей среды вещества и соединения. Так, например: - закрытая и открытая добыча полезных ископаемых сопровождается проведением взрывных работ; при проведении работ образуется большое количество отходов, возможно выделение горючих газов и т.п.; - нефтехимическая и химическая промышленности являются основными источниками загрязнения всех элементов окружающей среды и представляют повышенную опасность; в технологических процессах задействованы значительные объемы высокотоксичных и взрывопожароопасных веществ, а также биологически активных и канцерогенных веществ и соединений; - трубопроводным транспортом осуществляется транспортировка химических и взрывопожароопасных жидкостей, газов, газожидкостных смесей (сырая нефть, сжиженный природный газ, бензин и т.д.); - современные тепловые электростанции являются источником выбросов серы, азота, углерода, а также тяжелых металлов, радионуклидов и значительных количеств пыли в атмосфере; кроме того, ряд станций имеет хранилища хлора для обработки охлаждающей воды и резервные запасы топлива (мазута, угля); . — трансформаторные подстанции являются возможным источником попадания в окружающую среду химически опасных веществ и соединений.
Само по себе наличие на объекте опасных веществ и экстремальных физических условий представляет только опасности возникновения аварии. Авария происходит, когда под воздействием каких-либо причин эти опасности реализуются. Все многообразие причин, вызывающие те или иные технологические нарушения в функционировании объекта можно разделить на три группы [132]: 1) нарушения в оборудовании, сооружениях и конструкциях (дефекты, износ и старение, некачественный ремонт, некачественное строительство и монтаж, ошибки при проектировании); 2) ошибки эксплуатации (ошибочные действия персонала, неудовлетворительная организация, нарушение правил техники безопасности, нарушение трудовой дисциплины); 3) внешние события (экстремальные погодные условия, стихийные явления, воздействие других аварий, диверсии, прекращение подачи ресурсов, посторонние воздействия).
Основной процент аварий в отечественной энергетике происходит из-за износа основных производственных фондов [136]. Вновь строящиеся объекты имеют более высокую надежность, надежность же эксплуатирующихся объектов снижается со временем. Актуальным и недостаточно изученным вопросом на сегодняшний день является влияние человеческого фактора на возникновение и развитие аварийной ситуации. Анализ происшествий, аварий и нештатных ситуаций на объектах энергетики показывает, что ошибки персонала играют в ряде случаев определяющую роль в развитии аварии [48, 64].
После того как все принципиально возможные риски выявлены, необходимо оценить их уровень и последствия, к которым они могут привести, т.е. вероятность соответствующих событий и связанный с ними потенциальный ущерб.
Оценка риска. Этап предназначен для оценки и соизмерения: - опасностей различной природы (например, токсического и термического поражения); - опасностей, имеющих различный характер последствий для человека (смертельный исход, болезни, сокращение продолжительности жизни и др.) и окружающей среды (флоры и фауны, ландшафтов, искусственных сооружений и др.); - различных распределений вероятности возникновения аварий (например, аварии малых масштабов с высокой вероятностью и крупных аварий с малой вероятностью); - опасностей и риска, касающихся различных групп населения (профессиональный риск и риск населения; риск современного и будущего поколений и др.).
Формирование системы показателей и критериев безопасности региона
Формирование исходного набора показателей анализируемого интегрального свойства (критерия) безопасности региона производилась, опираясь на представленную на рис. 2.1 схему структуризации системы статистических показателей и критериев и руководствуясь следующими требованиями:
1. Требование представительности, в соответствии с которым в рассматриваемом исходном наборе показателей должны быть представлены основные показатели рассматриваемого критерия;
2. Требование информационной доступности, в соответствии с которым привлекаемые к дальнейшему анализу частные показатели, должны быть доступны для их статистической регистрации и, более того, они должны входить в официальную статистику показателей (или могут быть вычислены по значениям последних);
3. Требование информационной достоверности, в соответствии с которым используемые статистические данные должны адекватно отражать состояние анализируемого аспекта безопасности региона.
В результате проведенного анализа опасностей и уровня социально-экономического развития региона, связанных с хозяйственной деятельностью, выделены 3 системообразующих критерия, каждый из которых описывается своей группой показателей, характерных для региона: (I) социальный, характеризующий уровень жизни населения МО и интегрирующий в себе такие свойства как ожидаемая продолжительность жизни, рождаемость и смертность, миграционные потоки, уровень занятости, реальные доходы и др.; (И) экономический, отражающий уровень развития доминантной отрасли промышленности - энергетики и позволяющий оценить защищенность потребителей топливно-энергетических ресурсов от последствий аварий на
Иерархическая схема статистических показателей и критериев безопасности объектах ТЭК (процент износа основных производственных фондов объектов ТЭК; доля самообеспеченности электроэнергией; доля мощности потребителей электроэнергии с нерезервированным электроснабжением; доля мощности потребителей теплоэнергии, подключенных к самому крупному нерезервированному источнику теплоснабжения и др.); (III) технический, включающий в себя показатели, характеризующие МО по основным параметрам опасности, порождаемые эксплуатацией промышленных объектов (удельное количество опасных веществ на объектах, расположенных на территории МО; доля потенциально опасной территории; доля населения, проживающего на потенциально опасной территории; индекс загрязнения атмосферы и др.).
Технический критерий включает в себя и показатели, характеризующие экологическую обстановку на территории МО, учитывая, что промышленные объекты воздействуют на окружающую природную среду как при штатном функционировании, так и при возникновении аварий.
Последовательная иерархическая декомпозиция каждого из критериев (рис. 2.1) позволит «спуститься» до набора соответствующих характеристик самого нижнего уровня, которые в подавляющем большинстве своем могут быть представлены стандартными статистическими показателями (в порядке исключения некоторые из показателей нижнего уровня приходится оценивать экспертно).
Функциональные блоки информационно-аналитической системы
Задачами любой информационной системы являются эффективное хранение, обработка и анализ данных об объектах и явлениях реального мира и предоставление человеку нужной информации о них [29]. Такой образ реальности должен быть представлен единой информационной моделью. Процесс создания информационной модели начинается с анализа предметной области и выявления требований к ней отдельных пользователей (рис. 3.2) [80, 88, 109]. Требования отдельных пользователей интегрируются в едином «обобщенном представлении».
Концептуальная модель представляет объекты и их взаимосвязи без указания способов их физического хранения. При проектировании концептуальной модели все усилия направлены в основном на структуризацию данных и выявление взаимосвязей между ними без рассмотрения особенностей реализации и вопросов эффективности обработки. Проектирование концептуальной модели основано на анализе решаемых задач по обработке данных. Концептуальная модель включает описания объектов и их взаимосвязей, представляющих интерес в рассматриваемой предметной области и выявляемых в результате анализа данных.
При анализе предметной области управления безопасностью региона с учетом риска возникновения ЧС на объектах ТЭК был выявлен следующий перечень сущностей: объект энергетики (ТЭЦ, ГЭС, котельные, НПЗ, теплотрасса, электрические сети, угольные разрезы); чрезвычайная ситуация; муниципальное образование; населенный пункт; энергетическая компания; основные потребители; справочник оборудования; справочник опасных веществ; экстремальные природные явления.
Концептуальная модель транслируется затем в модель данных, совместимую с выбранной СУБД. Возможно, что отраженные в концептуальной модели взаимосвязи между объектами окажутся впоследствии нереализуемыми средствами выбранной СУБД. Это потребует изменения концептуальной модели. Версия концептуальной модели, которая может быть обеспечена конкретной СУБД, называется логической моделью.
Логическая модель данных может быть иерархической, сетевой, реляционной или объектно-ориентированной. Пользователям выделяются подмножества этой логической модели, называемые внешними моделями (в некоторых источниках их также называют подсхемами), отражающие их представления о предметной области. Внешняя модель соответствует представлениям, которые пользователи получают на основе логической модели. В то время как, концептуальные требования отражают представления, которые пользователи первоначально желали иметь и которые легли в основу разработки концептуальной модели. Логическая модель базы данных (БД) представлена на рис. 3.4.
Логическая модель БД Модель выполнена с помощью CASE-средства Erwin в нотации IDEFlx [39, 86]. Семейство продуктов ERwin фирмы Logic Works, Inc. относится к мощным персональным CASE-продуктам [23, 62], предназначенным для моделирования баз данных самого различного типа, включает графический интерфейс Windows, инструменты для построения ER-диаграмм [148], редакторы для создания логического (рис. 3.4) и физического описания модели данных и прозрачную поддержку ведущих реляционных СУБД.
Физическая модель определяет размещение данных, методы доступа и технику индексирования и называется внутренней моделью системы. На основе физической модели выполнено описание таблиц базы данных (см. приложение 3). Все они имеют одинаковую структуру. Назначение их колонок представлено ниже: Поле - наименование поля таблицы. Ключ — признак ключевого поля (символ " " обозначает, что поле входит в состав первичного ключа). Тип - тип данных, хранящихся в поле. Unique - признак уникальности значения поля (символ " " обозначает, что значение поля должно быть уникальным). NULL - признак разрешение хранения значений типа NULL (символ " " обозначает, что в поле разрешено хранение значений типа NULL). Описание. Внешние модели никак не связаны с типом физической памяти, в которой будут храниться данные, и с методами доступа к этим данным. Это положение отражает первый уровень независимости данных. С другой стороны, если концептуальная модель способна учитывать расширение требований к системе в будущем, то вносимые в нее изменения не должны оказывать влияния на существующие внешние модели. Это - второй уровень независимости данных. Уровни независимости данных показаны на рис. 3.2. Важно помнить, что построение логической модели обусловлено требованиями используемой СУБД, поэтому при замене СУБД она также может измениться.
Проблема моделирования данных связана с таким представлением информации, которое наиболее естественно отражает реальный мир и, в то же время, может поддерживаться компьютерными средствами. Следовательно, модель, с одной стороны, должна описывать сложную структуру данных и их взаимосвязь, а с другой - быть достаточно просто организованной, чтобы обеспечить быстрый и надежный доступ к хранимым данным. На протяжении всей истории развития информационных систем предпринимались различные попытки разрешения этого противоречия. Так на свет появились «классические» - иерархическая, сетевая и реляционная модели данных [47, 80, 94, 143], реализованные различными СУБД. Семантические характеристики каждой из этих моделей имеют свои достоинства и недостатки, однако сегодня главенствующее положение заняла реляционная модель, поскольку ее концепция наилучшим образом формализуется традиционными механизмами математической логики. У нее есть и ряд недостатков в применении к анализу, один заключается в том, что при нормализации [47] данные разбросаны по множеству таблиц, и при выполнении запросов связывание необходимых таблиц может занимать очень много времени, особенно если в каждой таблице большое количество записей. Но поскольку объем данных, содержащихся в БД сравнительно небольшой, чтобы уменьшить быстродействие работы системы, в процессе проектирования ИС используется классическая нормализованная реляционная база данных.
Экспертное оценивание и получение величины относительного риска для объектов ТЭК
Для получения величины относительного риска и выявления наиболее опасных объектов энергетики для муниципальных образований (МО) и региона в работе используется методика экспертного оценивания.
На примере расчета величины относительно риска для ТЭЦ и ГЭС Иркутской области и ранжирования этих объектов по степени опасности (табл. 4.6) продемонстрируем данную методику и работоспособность разработанной информационно-аналитической системы.
Методика данной оценки включает три этапа. На первом этапе для каждого объекта энергетики (ТЭЦ и ГЭС) были определены оценки факторов риска, влияющие на вероятность возникновения аварии на данном ОЭ. В табл. 4.4 приведены оценки факторов, влияющих на возникновение аварии на Ново-Иркутской ТЭЦ. Оценка факторов группы «Опасные внешние воздействия» производилась на основе информации, содержащейся в БД по климатическим и природным характеристикам МО, где расположена ТЭЦ (см. приложение 7). Факторы двух других групп оценены предположительно из-за отсутствия некоторой технической информации (ее можно получить, используя, например, «Опросный лист» (см. приложение 5)).
Весовые коэффициенты для каждой группы факторов, влияющих на вероятность возникновения аварии, определялись экспертным путем. Для ТЭЦ и ГЭС они приняты равными, т.е. каждая группа факторов может одинаково влиять на возникновение аварии. Например, для электрических сетей основной группой факторов, влияющих на возникновение аварии, будет являться группа «Опасные внешние воздействия», для нее весовой коэффициент может быть равен 0,5. Природные явления землетрясения наводнения сильный ветер (ураган) селевые потоки лесные пожары расположение рядом ОПО (воздействие другой аварии) прекращение подачи ресурсов воздействия третьих лиц 1
Конструкционно-технологические факторы наличие опасных веществ 0)1 износ и старение ошибки при проектировании некачественное строительство и монтаж некачественный ремонт 1
Эксплуатационные факторы сложность управления технологическим процессом О сложность оборудования отсутствие внешней защиты отсутствие плана по ликвидации ЧС слабая аттестация персонала по техники безопасности 1 На втором этапе оценивается величина возможного ущерба при аварии на ОЭ по их воздействию на окружающую среду (ОС). В табл. 4.5 приведены оценки компонентов ОС, на которые может оказать воздействия авария на Ново-Иркутской ТЭЦ, влияющие на величину возможного ущерба. Весовые коэффициенты для каждой группы факторов, влияющих на величину возможного ущерба, определены экспертным путем. Предполагается, что для ТЭЦ наибольшее значение имеют группы «Экономический и Технический ущерб», в то время как факторы группы 106 «Экологический ущерб» на величину ущерба влияют незначительно, поэтому принято у4= 0,2, 0)5= 0,4, о\ = 0,4. Таблица 4.5 Оценки компонентов окружающей среды, воздействие на которые оказывает авария на Ново-Иркутской ТЭЦ Группы ущерба Окружающая среда (компоненты, объекты) Доля группы(со) Оценка Экологический ущерб ГІРК Почва СОц Растительность Водоемы Русло, вода, животный мир и растительность водной среды Воздушная среда Приземный и верхние слои атмосферы Животный мир 1 Социальный ущерб Население Жизнь и здоровье людей cos Нарушение жизнедеятельности Персонал 2 Техногенный ущерб Здания и сооружения объекта энергетики А (Оь Б Здания и сооружения промышленных объектов А Б Транспортные объекты А Б 2 Количественная балльная оценка величины ущерба рассчитывалась по формуле (2.35). Чем больше количество собранных баллов, тем выше величина возможного ущерба.
Проведенное диссертационное исследование позволило получить следующие важные результаты: 1. На основе обобщения научных исследований в области промышленной безопасности выделены основные составляющие безопасности, характерные для регионального уровня, рассмотрены проблемы безопасности с учетом риска возникновения техногенных ЧС. 2. Проведен анализ риска аварий для объектов энергетики региона, определены причины аварий и их воздействие на человека и окружающую среду. Разработан подход к получению величины относительного риска и ранжированию объектов энергетики по степени опасности для региона. 3. Разработана методика количественной оценки уровня промышленной безопасности региона на основе интегрального индикатора безопасности, отражающего состояние исследуемого региона по трем критериям: социальному, экономическому и техническому. Для каждого критерия разработана система показателей, которая учитывает социальные особенности региона, уровень развития энергетики и основные параметры опасностей. 4. Построена информационная модель, адекватно отражающая исследуемую предметную область, на основе указанной модели разработаны структура данных и технология доступа к этим данным. 5. Разработана информационно-аналитическая система (ИАС) на основе современных информационных технологий для эффективного решения прикладных задач по оценки уровня промышленной безопасности региона, поддерживающая процесс принятия управляющих решений в этом аспекте. 6. Исследована эффективность разработанной ИАС на примере Иркутской области. Описанная информационно-аналитическая система на различных этапах ее создания нашла практическое применение, такое как анализ тенденций развития отдельных направлений социально-трудовой сферы (СТС) Иркутской области и системный анализа СТС Кемеровской области. Таким образом, разработанная ИАС в результате несложных настроек может быть применена при решении других задач.
