Современные информационные технологии/2. Вычислительная техника и программирование.

Студентка Погорелова О.А.

Саратовский государственный аграрный университет имени

Н.И. Вавилова, Россия

Новые информационные технологии в области пожарной безопасности.

Проблема обеспечения пожарной безопасности особенно актуальна в настоящее время, когда происходит переход к гибкому нормированию вопросов пожарной безопасности и повышению ответственности собственников и руководителей предприятий за обеспечение пожарной безопасности объекта. Важнейшей функцией руководителей организаций является поддержание условий эксплуатации объектов в режиме максимального безопасном для жизни и здоровья людей. Для чего от руководителя требуется широкие знания и навыки, в том числе и в области пожарной безопасности. При этом важные решения по обеспечению безопасности можно принять лишь после проведения расчетов с применением сложного математического аппарата.

Примененные информационные технологии. Для создания управляющих систем в области пожарной безопасности были использованы следующие информационные технологии:

1. системный анализ;

2. математическое моделирование сложных процессов;

3. системы поддержки принятия решений и экспертные системы;

4. системы управления базами данных (СУБД);

5. оперативная аналитическая обработка данных (OLAP);

6. географические информационные системы (ГИС);

7. 2D, 3D- графика.

Системный анализ проблемной области выявил особенности объектов, на которых необходимо оценивать состояние пожарной безопасности, помог сформулировать критерии оценки обеспечения пожарной безопасности и основные функциональные задачи, которые должна выполнять управляющая система. Он включает в себя вычислительные эксперименты по моделированию различных сценариев развития пожара, дает возможность воспроизведения различных рассчитанных сценариев возгорания,, обеспечивает эффективную реализацию системы и удобный пользовательский интерфейс за счет корректного выбора и организации программных и технических средств, помогает осуществлять обучение и контроль знаний по ПБ персонала и посетителей объекта и т.п.

Математическое моделирование. Появление мощных и доступных вычислительных систем, расширение познаний в области физики и химии процессов, происходящих при горении, создание эффективных методов расчета турбулентной аэродинамики, сложного теплообмена и химического реагирования сделали возможным проведение моделирования процессов, происходящих пи пожарах, с достаточной для практической деятельности точностью. Для моделирования развития опасных факторов пожара и определения времени блокирования путей эвакуации целесообразно использовать комбинацию интегрального и зонального методов, либо банк готовых расчетных моделей, а при аналитическом режиме работы системы- полевой метод. Зональный метод дает приемлемую точность расчета для помещений и в тоже время не требует больших вычислительных затрат. При аналитическом режиме работы можно использовать полевой метод. Данный метод требует больших вычислительных затрат, детального описания пожарной нагрузки в каждом помещении, но дает характеристики всех опасных факторов в каждом узле сетки, шаг которой задается пользователем.

Системы поддержки принятия решений осуществляются на основе математического моделирования развития ОФП и эвакуации с учетом условий эвакуации объекта и анализа результатов расчетов с использованием базы данных.

Системы управления базами данных. На базе СУБД построен блок аналитической обработке, с помощью, которого формируются отчеты о процессе эвакуации людей, о блокировании эвакуационных путей, о попадании эвакуируемых в зоны в с предельно допустимыми значениями опасных факторов пожара. Также строятся сравнительные таблицы времене эвакуации и стадий развития пожара, для выявления опасности воздействия ОФП на людей.

Оперативная аналитическая обработка данных. Технология оперативной аналитической обработки многомерных данных (OLAP) обеспечивает высокую скорость работы с данными при выполнении аналитических операций, наглядное представление результатов и оперативное построение отчетов. Многомерная модель позволяет адекватно представить процесс работы с информационными объектами, наглядно описать основные аналитические операции, оптимальным образом построить физическую модель данных для хранения и обработки запросов.

Географические информационные системы. Возможна интеграция геоинформационных систем (ГИС) и OLAP- систем. Такое сочетание способствует повышению наглядности представления результатов аналитической обработки данных. В результате интеграции OLAP- система приобретает дополнительные возможности наглядного представления многомерных данных на географических картах, ГИС- инструментарий формирования аналитических запросов для построения тематических карт. В основе механизма динамической связи многомерных данных OLAP- системы к пространственной информации ГИС лежит картографическая привязка данных, позволяющая устанавливать соответствие между результатами оперативного аналитического моделирования и географическими объектами.

Применение средств 2D и 3D графики. Необходимость использования средств 2D (двухмерной) и 3D (трехмерной) графической визуализации не вызывает сомнений. 2D – графическая среда служит для формирования входных данных по пожароопасным объектам. 3D- графическая среда необходима для визуализации результатов моделирования, таких как процесс эвакуации людей и распространения ОФП.

Заключение:

Объединение средств математического моделирования с технологией поддержки принятия решений, в сочетании с методами наглядной 3D визуализации, а также интеграции ГИС и OLAP- технологий, позволили добиться качественно нового уровня поддержки обеспечения пожарной безопасности на объектах с массовым пребыванием людей.

Литература:

1. Серебренников Е.А. Пожарная безопасность и- современные направления/ Е.А. Серебренников, А.П. Чуприян, Н.П. Копылов и др.; под ред. Ю.Л. Воробьева//ВНИИПО.-М., 2004.-187с.

2. Ноженкова Л.Ф. О создании информационно- управляющей системы поддержки принятия решений по обемпечению пожарной безопасности на обьектах науки и образования/ Л.Ф. Ноженкова, Е.С. Кирик, А.А. Мельник, К.Ю. Литвинцев// Материалы 19-й научно- технической конференции «Системы безопасности- СБ», Москва: АГПС МЧС РФ, с.94-97

3. Ноженкова Л.Ф. Методы управления и геоинформационного моделирования в технологии OLAP/ Л.Ф. Ноженкова, А.А. Евсюков, А.И. Ноженков//Journal of Siberian Federal University/ Engineering & Techologies 1 (2009 2)?49-58/