CC BY
39№ 1-2021 Вестник СПб ун-та ГПС МЧС России
http://vestnik.igps.ru
УДК 614.841.2
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ БАЗ ДАННЫХ В СУДЕБНОЙ ПОЖАРНО-ТЕХНИЧЕСКОЙ ЭКСПЕРТИЗЕ
А.А. Тумановский, кандидат технических наук; Т.П. Сысоева, кандидат технических наук; П.М. Агеев, кандидат технических наук. Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России
Рассмотрены принципы использования баз данных в расследовании пожаров. Обоснован выбор систем управления базами данных и систем управления содержимым для разработки баз данных, используемых в экспертной деятельности. Приведены примеры баз данных, разработанных в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России. Описана структура баз данных и интерфейс их работы. Показана необходимость использования баз данных и информационных ресурсов при расследовании пожаров, так как их применение позволяет упростить и ускорить поиск информации, снизить сроки и повысить качество подготавливаемых экспертных заключений.
Ключевые слова: базы данных, компьютерные технологии, информационные технологии, экспертиза пожаров, судебная пожарно-техническая экспертиза, программное обеспечение
USE OF DATABASES IN FORENSIC FIRE AND TECHNICAL EXPERTISE А.А. Tumanovsky; T.P. Sysoeva; P.M. Ageev.
Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia
The principles of using databases in fire investigation are considered. The choice of database management systems and content management systems to develop databases of expertise, examples of databases developed in Saint-Petersburg university of State fire service of EMERCOM of Russia. The structure of databases and their interface are described. The necessity of using databases and information resources in the investigation of fires is shown, since its use makes it possible to simplify and speed up the search for information, which will reduce the time and improve the quality of expert opinions prepared.
Keywords: data bases, computer technologies, information technologies, fire expertise, forensic fire technical expertise, software
Производство судебных пожарно-технических экспертиз (СПТЭ) имеет свои особенности по сравнению с другими видами судебных экспертиз. Эксперт должен владеть знаниями в разных научных областях - физики, химии, техники и др. Процесс поиска справочных данных осложнен тем, что существующие справочные системы не всегда удовлетворяют потребности эксперта с учетом специфики его деятельности. Вследствие этого перспективным направлением является широкое использование информационных технологий - баз данных (БД) и информационных ресурсов. Компьютерная техника позволяет упростить и ускорить поиск информации, что сокращает сроки и повышает качество подготавливаемых экспертных заключений.
В настоящее время необходимым условием применения информационного обеспечения в СПТЭ является его соответствие современным требованиям, в том числе в области сетевых технологий.
69
В последнее время разработчиками программного обеспечения выпущено большое количество систем управления базами данных (СУБД), которые дают возможность как спроектировать структуру БД, так и реализовать их хранение. Кроме того, СУБД предоставляют гибкие средства разработки пользовательского интерфейса БД. Как правило, СУБД включают в себя непосредственно БД и системы управления ими. БД - это совокупность взаимосвязанных данных, представленных таблицами [ 1].
Практически все СУБД для управления данными используют язык SQL (Structured Query Language - язык структурированных запросов). Операторы языка SQL можно классифицировать на четыре группы: операторы определения данных (Data Definition Language); операторы манипуляции данными (Data Manipulation Language) - выбор, добавление, редактирование и удаление данных; операторы контроля доступа к данным (Data Control Language); операторы управления транзакциями (Data Transaction Language).
Наиболее распространенными СУБД являются: Microsoft SQL, Microsoft SQL Server, MySQL, Microsoft Access, Microsoft Jet, Firebird, Visual Fox Pro, Oracle Database и др. Наиболее распространенными типами БД являются реляционные БД (табличного типа), сетевые и иерархические.
В данной статье рассматривается применение БД в СПТЭ на примере двух основных баз, используемых в работе Исследовательского центра экспертизы пожаров (ИЦЭП).
Одной из первых работ в направлении создания справочной системы для пожарно-технических экспертов стал информационный комплекс «Экспотех» [2], разработанный в Санкт-Петербургском университете ГПС МЧС России и Санкт-Петербургском филиале Всероссийского ордена «Знак Почета» научно-исследовательского института противопожарной обороны (ВНИИПО) МЧС России. Длительное время справочная система развивалась и обновлялась, использование ее проводилось в экспертной деятельности судебно-экспертных учреждений (СЭУ) ФПС МЧС России. Первые версии комплекса были разработаны с использованием БД Microsoft Access. Затем он был переработан в виде локального ресурса с использованием веб-технологии. Впоследствии он был перенесен в интернет и сейчас составляет часть системы информационного сопровождения СЭУ ФПС МЧС России, функционирующей на основе сайта ИЦЭП.
По своей структуре информационный комплекс содержит несколько основных блоков. Первой и основной его частью является информационный блок, который содержит специальный справочный фонд, содержащий основную техническую информацию, необходимую эксперту. Фонд содержит разделы: «Причины пожара», «Динамика пожара», «Объекты пожара» и «Последствия пожара. Экспертные исследования». Также в системе содержится нормативный блок, содержащий документы технического и правового характера и фонд рефератов. С точки зрения теории БД, он использует элементы сетевой и иерархической БД, фонд рефератов содержится в виде реляционной БД.
Вторым блоком комплекса является блок инженерных расчетов, содержащий программные средства для проведения пожарно-технических, физико-химических, теплофизических и прочих инженерных расчетов. Блок содержит элементы иерархической БД.
Третьим блоком комплекса «Экспотех» является БД для работы с материалами дела «Анамат». Пользователь может заносить в базу необходимые фрагменты дела, а впоследствии осуществлять поиск необходимых фрагментов, отмеченных определёнными тегами и аккумулировать их для подготовки заключения. Блок работает на основе реляционной БД.
С учетом внутреннего устройства информационного комплекса, сочетающего элементы иерархической и реляционной БД, пользователь имеет два основных способа поиска по нему.
Первым способом является поиск информации с использованием содержащихся в комплексе иерархии объектов. Перемещаясь по иерархическому дереву рубрикатора,
70
пользователь поможет найти необходимую информацию. Рубрикатор - оглавление комплекса, который отражает его структуру и разветвление его разделов.
Вторым способом является прямой поиск необходимой информации с использованием обычного синтаксиса поиска, учитывая логические операторы «и» и «или».
Блок «Фонд рефератов статей» является реляционной базой Microsoft A^ess. В нем содержатся рефераты, относящиеся к СПТЭ, собранные за последние десятилетия. Источниками для него являются реферативные журналы «Пожарная охрана» и др. Возможен поиск по фонду рефератов с использованием ключевых слов, а также сортировка информации по разделам и типам информации.
Блок инженерных расчетов подготовлен на основе работы С.И. Зернова [3]. В соответствии с указанным источником разработаны программные средства, которые запускаются непосредственно из оболочки комплекса, что позволяет легко находить в пособии необходимую при проведении расчетов информацию. Доступны такие теплофизические расчеты, как стационарный нагрев стенки, стержня, нестационарный нагрев, конвективный и лучистый теплообмен. Из физико-химических расчетов представлены расчеты критических параметров горения и взрыва легковоспламеняющейся и горючей жидкостей, расчеты давления взрыва, концентраций и температур горения и взрыва. Кроме того, доступны электротехнические расчеты, расчеты динамики задымления помещений, эвакуации и расчеты, необходимые при проведении инструментального исследования вещественных доказательств. Программа позволяет рассчитывать электросопротивление углей, параметры медных проводников и обугленных остатков полимеров, летучих веществ, содержащихся в углях, и остатков лакокрасочных покрытий, производить расчеты, необходимые при инструментальном исследовании окалины, лакокрасочных покрытий, неорганических строительных материалов.
Также в информационный комплекс включена программа HIFEX, разработанная в ВНИИПО МЧС России, которая является аналогом справочника [4] и позволяет легко находить необходимые физико-химические свойства веществ и материалов. Программа разработана как реляционная БД.
Разработанный информационный комплекс, устанавливаемый с компакт-диска объемом около 400 Мбайт, содержит около 2 000 документов, 16 программ и три БД. Информационный комплекс для пожарно-технических экспертов позволяет быстро находить информацию, необходимую при проведении СПТЭ и подготовке заключений. Комплекс используется в ИЦЭП и в ряде судебно-экспертных учреждений ФПС при проведении пожарно-технических экспертиз.
В ИЦЭП разработаны БД по объектам металлографических исследований и по пожарам, представляющим научный интерес [5]. Для хранения карточек по пожарам созданы БД, которые позволяют систематизировать накопленную информацию, осуществлять по ней поиск и проводить ее анализ в экспертных целях.
Важной задачей являлось определение требований к системам управления БД и системам управления содержимым, которые предпочтительно использовать при создании БД.
Для хранения карточек по пожарам и объектам целесообразно создание БД, которая бы позволила систематизировать накопленную информацию, осуществлять по ней поиск и проводить ее анализ в экспертных целях. Также необходимо создание электронной оболочки для БД, которая может применяться для ее хранения, ввода, просмотра и поиска объектов для решения задач пожарно-технической экспертизы.
Для выполнения поставленных задач необходима СУБД с локальной степенью распределенности и клиент-серверным способом доступа. Это означает, что БД физически находится на одном сервере, к которому эксперты СЭУ ФПС ИПЛ с различных компьютеров осуществляют доступ по сети Интернет. При этом эксперты имеют право доступа на поиск необходимой информации и создание новых карточек пожара. Сотрудники ИЦЭП как
71
модераторы обладают возможностями поиска, добавления и корректировки существующей в БД информации. При функционировании такой БД имеется два веб приложения, одно из которых предназначено для администрирования существующей БД, а второе - для поиска информации по сети Интернет. В качестве оптимальной СУБД, отвечающей поставленным задачам, была выбрана СУБД MySQL. Она не велика по размерам, но быстро работает, обладает широким функционалом.
Данная система управления БД обладает важными для данной работы преимуществами :
1) работа с несколькими потоками, что позволяет поддерживать некоторое количество одновременных запросов;
2) оптимизация связанных данных и кеширование информации, что позволяет уменьшить процессорное и сетевое время для ее обработки;
3) поддержка записей различной длины;
4) ODBC драйвер, поставляемый вместе с исходником;
5) поддержка тегов и ключевых полей, а также специальных полей в операторе CREATE;
6) быстрая работа памяти на основе многопоточности;
7) утилиты для обслуживания таблиц;
8) использование псевдонимов к таблицам и колонкам;
9) возможность использования оператора INSERT на любом подмножестве полей;
10) легкость управления таблицами, в том числе работой с ключевыми полями;
11) встроенная библиотека C API, используемая при выполнении запросов к БД для вставки данных, создания таблиц и т.п.;
12) сервер, на котором находится сайт ИЦЭП, поддерживает бесплатное размещение нескольких различных БД MySQL.
Для работы с СУБД MySQL в веб-интерфейсе необходима система управления содержимым. Основное количество таких систем разработано с использованием языка PHP и работает на серверах Apache и Internet Information Server.
Было установлено, что указанным требованиям соответствует система управления содержимым Drupal 6.0 [6], которая и была выбрана за основу при создании БД по пожарам. В качестве сервера был выбран Internet Information Server, так как он позволяет использовать технологию ASP.NET, что дает возможность интеграции разработанных информационных ресурсов с сайтом ИЦЭП и системой информационного сопровождения деятельности СЭУ на его основе.
Для достижения наибольшей информативности предложена следующая структура БД по экспертному исследованию пожаров:
1) заголовок;
2) СЭУ;
3) дата пожара;
4) Ф.И.О. сотрудника;
5) код объекта пожара;
6) описание объекта пожара;
7) место расположения очага пожара;
8) код причины пожара;
9) код вывода;
10) вывод эксперта по причине пожара;
11) применяемые методы исследования;
12) иллюстрации.
Похожую структуру имеет БД для металлографических исследований. Далее для примера будет рассмотрена БД по пожарам.
В каждой карточке БД описаны особенности объектов, представляющих интерес для пожарно-технических экспертов.
72
В карточке пожара с п. 1 по п. 6 содержится установочная часть (кем проведено исследование, когда произошел пожар, обстоятельства произошедшего пожара), ас п. 7 по п. 12 содержится исследовательская часть (информация об очаге и причине пожара, фотографии с места происшествия, информация о применяемых инструментальных методах исследования).
В заголовке указывается краткое наименование объекта пожара и его дата. В поле «СЭУ» указывается наименование судебно-экспертного учреждения, проводившего экспертизу.
В базе указывается дата пожара.
Также указывается фамилия, имя и отчество сотрудника, проводившего экспертизу. Коды объекта пожара могут быть следующими:
1) промышленные предприятия;
2) склады, базы;
3) торговые учреждения;
4) учебные заведения (кроме детских);
5) научные учреждения;
6) лечебные учреждения;
7) культурно-просветительные учреждения;
8) административные учреждения;
9) детские учреждения;
10) сельскохозяйственные объекты;
11) одноэтажные жилые дома;
12) многоэтажные жилые дома;
13) транспортные объекты (кроме автомобилей);
14) автотранспортные средства;
15) новостройки;
16) легкие сгораемые постройки;
17) лес, степь;
18) сельские поселения;
19) прочие объекты.
В описании объекта пожара приводятся краткие сведения об обстоятельствах пожара, имеющие значение для эксперта.
В БД указывается месторасположения очага пожара, например, территориальная или геометрическая его привязка - верх, низ, северная сторона, начало и т.д.
В поле вывода эксперта по причине пожара указывается возможная причина пожара, установленная экспертом.
Коды вывода могут быть следующими:
1) категорический;
2) вероятностный;
3) условный;
4) не представляется возможным.
Применяемые методы исследования могут быть следующими:
1) визуальный осмотр места происшествия;
2) беспилотники;
3) фотосъемка, оформление фототаблиц;
4) видеосъемка;
5) анализ материалов дела;
6) визуальное исследование вещественных доказательств;
7) металлографический анализ;
8) рентгенофазовый анализ;
9) газовая хроматография;
10) флуоресцентная спектроскопия;
73
11) газоанализаторы;
12) тепловизоры, пирометры;
13) ультразвуковые исследования железобетонных конструкций;
14) коэрцитиметр;
15) вихретоковое исследование;
16) электрорезистивный метод (древесные угли);
17) молекулярная и атомная спектроскопия;
18) термический анализ;
19) прочие инструментальные методы.
Пожары для хранения в БД выбирались по следующим критериям:
1) размеры объекта;
2) общественный резонанс, вызванный произошедшим пожаром;
3) научный интерес произошедшего пожара с точки зрения его особенностей, учет которых может быть полезен экспертам в их дальнейшей работе;
4) применяемые инструментальные методы;
5) высокое качество и предполагаемый интерес фотографий пожара.
В каждом СЭУ ФПС МЧС России с целью сбора результатов исследований пожаров в БД зарегистрирован личный аккаунт. Через него сотрудники СЭУ могут вносить необходимую экспертную информацию в БД. В дальнейшем такая информация, хранимая в БД, будет обрабатываться оператором (сотрудником ИЦЭП) и сохраняться в БД для дальнейшего использования [7, 8].
БД была разработана с использованием системы управления содержимым Drupal 6.0 и использованием адаптированных для решения поставленных задач модулей CCK и Views. Для хостинга сайта был выбран сервер Internet Information Server с поддержкой языка PHP и технологии ASP.NET.
БД расположена на сайте http://dbase.fire-expert.spb.ru/.
Сформированная единая электронная БД по пожарам содержит 3 000 карточек пожаров. Формирование и совершенствование электронной БД по пожарам в экспертных целях продолжается. Практическая значимость разработанной БД определяется тем, что она позволит облегчить поиск необходимой экспертной информации, повысить уровень знаний экспертов и достоверность подготовленных заключений эксперта и снизить сроки проводимых экспертных исследований по делам о пожарах.
Подведем итоги данной статьи:
1. Применение БД и информационных ресурсов позволяет упростить и ускорить поиск информации, что позволит снизить сроки и повысить качество подготавливаемых экспертных заключений.
2. Наиболее часто применяемые БД - реляционного типа, но также могут использоваться сетевые БД.
3. Разработка БД и информационных ресурсов является перспективным направлением развития системы информационного сопровождения деятельности судебно-экспертных учреждений ФПС МЧС России.
Литература
1. Стив Суэринг, Тим Конверс, Джойс Парк PHP и MySQL. Библия программиста. М.: «Диалектика», 2010. 912 с.
2. Автоматизированный комплекс для пожарно-технических экспертов «Экспотех»: Программное средство. СПб.: СПбФ ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2010.
3. Зернов С.И. Расчетные оценки при решении задач пожарно-технической экспертизы. М.: ЭКЦ МВД России, 1992. 88 с.
4. Пожаровзрывоопасность веществ и материалов и средства их тушения / А Н. Баратов [и др.]. М.: Химия, 1990.
74
5. Информационно-техническое сопровождение деятельности СЭУ ФПС: отчет по НИР. СПб.: ФГБОУ ВО С.-Петерб. ун-т ГПС МЧС России.
6. The Drupal.org Community Documentation is maintained by the Drupal community // Drupal. URL: https://www.drupal.org/documentation (дата обращения: 01.06.2020).
7. Кузьмин А.А., Романов Н.Н. Компьютерное обеспечение экспериментального исследования теплофизических процессов // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2017. № 4. С. 86-93.
8. Терёхин С.Н., Вострых А.В. Совершенствование информационных систем, используемых органами надзорной деятельности МЧС России // Науч.-аналит. журн. «Вестник С.-Петерб. ун-та ГПС МЧС России». 2020. № 4. С. 163-170.
References
1. Stiv Suering, Tim Konvers, Dzhojs Park PHP i MySQL. Bibliya programmista. M.: «Dialektika», 2010. 912 s.
2. Avtomatizirovannyj kompleks dlya pozharno-tekhnicheskih ekspertov «Ekspotekh»: Programmnoe sredstvo. SPb.: SPbF FGU VNIIPO MCHS Rossii, 2010.
3. Zernov S.I. Raschetnye ocenki pri reshenii zadach pozharno-tekhnicheskoj ekspertizy. M.: EKC MVD Rossii, 1992. 88 s.
4. Pozharovzryvoopasnost' veshchestv i materialov i sredstva ih tusheniya / A.N. Baratov [i dr.]. M.: Himiya, 1990.
5. Informacionno-tekhnicheskoe soprovozhdenie deyatel'nosti SEU FPS: otchet po NIR. SPb.: FGBOU VO S.-Peterb. un-t GPS MCHS Rossii.
6. The Drupal.org Community Documentation is maintained by the Drupal community // Drupal. URL: https://www.drupal.org/documentation (data obrashcheniya: 01.06.2020).
7. Kuz'min A.A., Romanov N.N. Komp'yuternoe obespechenie eksperimental'nogo issledovaniya teplofizicheskih processov // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2017. № 4. S. 86-93.
8. Teryohin S.N., Vostryh A.V. Sovershenstvovanie informacionnyh sistem, ispol'zuemyh organami nadzornoj deyatel'nosti MCHS Rossii // Nauch.-analit. zhurn. «Vestnik S.-Peterb. un-ta GPS MCHS Rossii». 2020. № 4. S. 163-170.
75
