CC BY
8
УДК 614.8
МОДЕЛИРОВАНИЕ СИТУАЦИОННЫХ ЗАДАЧ ПО ЛИКВИДАЦИИ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ НА ПОТЕНЦИАЛЬНО ОПАСНЫХ ОБЪЕКТАХ В СОВРЕМЕННЫХ УСЛОВИЯХ
П. В. ДАНИЛОВ, А. К. КОКУРИН, А. О. СЕМЕНОВ, Е. С. ТИТОВА, О. Г. ЗЕЙНЕТДИНОВА
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново Е-mail: [email protected]
В статье раскрыты возможности и преимущества использования технологий виртуальной реальности в процессе подготовки личного состава пожарно-спасательных подразделений при ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций и тушении пожаров на потенциально опасных объектах в современных условиях.
Ключевые слова: виртуальная реальность, технологии, обучение, многофункциональный виртуальный комплекс.
MODELING OF SITUATIONAL TASKS FOR EMERGENCY RESPONSE AT POTENTIALLY DANGEROUS FACILITIES IN MODERN CONDITIONS
P. V. DANILOV, A. K. KOKURIN, A. O. SEMENOV, E. S. TITOVA, O. G. ZEYNETDINOVA
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education
«Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters»,
Russian Federation, Ivanovo Е-mail: [email protected]
The article reveals the possibilities and advantages of using virtual reality technologies in the process of training personnel of fire and rescue units in the aftermath of emergencies and extinguishing fires at potentially dangerous facilities in modern conditions
Key words: virtual reality, technology, training, multifunctional virtual complex
Мы живем в сложное и тревожное время. Опасности присущие технологическим производствам человечество осознало гораздо позднее природных, лишь при возникновении техногенных бедствий в результате стремительного развития техносферы.
Процесс современного производства постоянно усложняется, все чаще и в больших количествах применяются различные ядовитые и опасные компоненты. Другим проблемным вопросом остается высокая концентрация промышленных производств в относительно небольшом пространстве, что в итоге приводит к возникновению аварийной ситуации или катастрофе с человеческими жертвами. Анализируя опасности чрезвычайных ситуаций (ЧС) техногенного характера для населения и территорий страны видны источники их возникновения. Как правило, это аварии на потенци-
© Данилов П. В., Кокурин А. К., Семенов А. О., Титова Е. С., Зейнетдинова О. Г., 2022
ально опасных объектах, в частности на установках, сооружениях, хранилищах, коммуникациях и пр. Все это неизбежно приводит к нарушению жизни и деятельности мирного населения.
Аварии и катастрофы на потенциально опасных объектах требуют от руководителя ликвидации ЧС оптимальных управленческих решений, а также слаженного действия сил и применяемых средств, с полной отдачей для достижения максимального результата. Этого можно достичь только тренировками с максимально приближенными к реальности условиями [1]. Это означает, что необходимо отойти от традиционных форм обучения и использовать новые, активно развивающиеся технологии, которые позволяют использовать практически неиссякаемый потенциал моделирования различных ситуаций. Одной из наиболее перспективных является технология виртуальной реальности (VR-технология), которая позволяет добиться максимального эффекта с
минимальными человеческими и материальными ресурсами.
Отличительной особенностью УР-технологий является прямая зависимость высокого уровня концентрации внимания, памяти и углубления приобретённых знаний практически сразу же после изучения нового материала. Кроме того, данная технология позволяет также совершенствовать механизм разработки и принятия управленческих решений. Так, в условиях ликвидации последствий ЧС (пожара) на процесс разработки решения влияют как многочисленные факторы внешней и внутренней среды, так и дефицит времени, необходимый для полного, объективного анализа всей информации. В условиях ликвидации ЧС (пожара) формирование подобных навыков будет сопровождаться большим числом ошибок. Однако, технология виртуальной реальности позволяет многократно отрабатывать алгоритм ликвидации ЧС, устраняя ошибки. А также позволяет «модифицировать» первоначальное задание, изменяя те или иные переменные, что, без сомнения, позволит обучающемуся оперативно реагировать на новые вводные и быстро принимать эффективные решения [2].
В связи с решением коллегии МЧС России и ученого совета академии с 2020 года активно развивается комплексный проект по созданию единой образовательной среды с применением технологий виртуальной реальности.
Создание такой среды включает разработку уникальных технологических и программных решений по созданию виртуальных тренажерных систем для пожарных и спасателей, оборудование этими системами учебных мест в академии и их объединение в единое цифровое пространство.
Так, на первом году обучения с использованием виртуального тренажера в учебной пожарно-спасательной части академии, обучающиеся получают навыки, соответствующие должности «пожарный». Комплекс включает три основных элемента. Это автоматизированное рабочее место руководителя занятия, предназначенное для управления программным обеспечением комплекса и организацией учебного процесса, в том числе ведение электронного журнала (рис. 1). Автоматизированные рабочие места пожарных № 1 и № 2 (рис. 2).
о
Рис. 1. Автоматизированное рабочее место Рис. 2. Автоматизированные рабочие места руководителя занятия пожарных
Создать реалистичность событий, происходящих в сценарии, позволяют специальные элементы экипировки: нагревательный жилет, который имитирует повышение теплового потока при приближении обучающегося к очагу пожара; УР-гарнитура в виде панорамной маски, которая создает имитацию работы в дыхательном аппарате и позволяет осуществлять радиообмен между участниками тушения и руководителями занятия; специальное УР-оборудование, которое имитирует наличие баллонов дыхательного аппарата; имитатор рукавной линии. Так, при открытии ствола специальным устройством имитируется
давление в рукавной линии, а ручной пожарный ствол позволяет изменять распыл струи на сплошной или компактный.
В общей сложности тренажер позволяет обучающимся приобретать первичные навыки по тушению пожаров в 10 различных локациях. По результатам выполнения учебных задач, обучающиеся первого года обучения, разучивают местонахождение различного оборудования и устройств в пожарном автомобиле, а также выполняют действия по сборке рукавной линии и выполнению боевых задач, связанных с тушением пожара на объектах
технологического характера, в том числе на потенциально опасных.
На втором и третьем курсе обучения в Ивановской пожарно-спасательной академии ГПС МЧС России обучающиеся проходят процесс усложнения виртуальных сценариев. Если на первом году обучения задачей являлось лишь изучение основ пожаротушения, то те-
перь им необходимо освоить компетенции по должности «командир отделения» и «начальник караула». Кроме того, на третьем году обучения осваиваются компетенции по должностям специалистов центра управления в кризисных ситуациях (рис. 3) и участников ликвидации последствий ЧС (пожара) различного характера (рис. 4).
Рис. 4. Автоматизированные рабочие места участников ликвидации последствий ЧС (пожара) различного характера
Рис. 3. Рабочие места ОДС ЦУКС
На четвертом и пятом годах обучения занятия проводятся в специализированном помещении, в котором расположены тренажеры виртуальной реальности со специализированным программным обеспечением, позволяющие подготовить обучающихся в области обеспечения пожарной безопасности и защиты населения от чрезвычайных ситуаций. Главными составными элементами комплекса являются (рис. 5):
- модуль руководителя занятием. В состав данного модуля входят технические средства и специализированное программное обеспечение. Реализация данного модуля позволяет должностному лицу, проводящему практическое занятие полностью управлять всей инфраструктурой комплекса;
- модуль должностных лиц, моделирующий автоматизированные рабочие места должностных лиц центра управления в кризисных ситуациях, оперативного штаба на месте пожара (ЧС) и других органов управления в зависимости от решаемой задачи;
- модуль коллективного пользования. Содержит в себе различные системы и средства звукового и видео сопровождения, для приближения всех участников обучения к максимальной реальности. Модуль позволяет качественно проводить разбор учебных задач и нестандартных ситуаций;
- комплект индивидуальных модулей виртуальной реальности, позволяющих одно-
временно погружаться в виртуальную реальность всем участникам занятия. Модуль позволяет обучающимся взаимодействовать друг с другом в едином виртуальном пространстве, а также организовывать связь с модулем должностных лиц и руководителем занятия.
Применение тренажеров виртуальной реальности в составе единой образовательной среды может быть использовано согласно алгоритму, представленному на рис. 6. Это позволит отрабатывать практические действия по ликвидации пожаров, чрезвычайных ситуаций и иных нестандартных ситуаций в едином виртуальном пространстве, не подвергая опасности обучающихся в реальных условиях.
Рис. 5. Основные элементы многофункционального виртуального тренажерного комплекса
Рис. 6. Алгоритм функционирования единой образовательной среды
Стоит отметить, что сконцентрированное представление наглядной информации посредством VR-технологий позволяет обучаемым, а впоследствии и руководителям ликвидации ЧС (пожара), принимать решения на качественно более высоком уровне. Отрабатывать навыки по принятию управленческих ре-
шений в сложных условиях, моделировать нештатные ситуации при ликвидации ЧС и тушении пожаров на потенциально опасных объектах, работать в составе отделения и караула, оценивать свои действия и действия других должностных лиц.
Список литературы
1. Программный комплекс поддержки принятия решений по управлению пожарно-спасательными подразделениями при ликвидации ЧС / А. О. Семенов, А. Г. Бубнов, Д. Н. Костылев [и др.] // Современные проблемы гражданской защиты. 2021. № 4 (41). С. 33-39.
2. Исследование проблем и моделирование повышения устойчивости системы функционирования объектов экономики в условиях чрезвычайных ситуаций / П. В. Данилов, А. К. Кокурин, М. А. Козлова [и др.] // Актуальные вопросы организации управления в РСЧС: сборник научных трудов. Иваново: Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, 2020. С. 12-19.
References
1. Programmnyj kompleks podderzhki prinyatiya reshenij po upravleniyu pozharno-spasatel'nymi podrazdeleniyami pri likvidacii CHS [Software package for decision-making support for the management of fire and rescue units in emergency response] / A. O. Semenov, A. G. Bubnov, D. N. Kostylev [et al.]. Sovremennye problemy gra-zhdanskojzashchity, 2021, vol. 4 (41), pp. 33-39.
2. Issledovanie problem i modelirovanie povysheniya ustojchivosti sistemy funkcion-irovaniya ob"ektov ekonomiki v usloviyah chrez-vychajnyh situacij [Research of problems and modeling of increasing the stability of the system of functioning of economic objects in emergency situations] / P. V. Danilov, A. K. Kokurin, M. A. Kozlova [et al.]. Aktual'nye voprosy organi-zacii upravleniya v RSCHS: sbornik nauchnykh trudov. Ivanovo: Ivanovskaya pozharno-spasatel'naya akademiya GPS MCHS Rossii, 2020, pp. 12-19.
Данилов Павел Владимирович
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново
Старший преподаватель кафедры основ гражданской обороны и управления в ЧС E-mail: [email protected] Danilov Pavel Vladimirovich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo
Senior lecturer of the Department of Fundamentals of Civil Defense and Emergency Management E-mail: [email protected]
Кокурин Алексей Константинович
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России,
Российская Федерация, г. Иваново
Ученый секретарь ученого совета, канд. ист. наук
E-mail: [email protected]
Kokurin Aleksej Konstantinovich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo
Academic Secretary of the Academic Council, Candidate of Historical Sciences E-mail: [email protected]
Семенов Алексей Олегович
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново
Начальник кафедры основ гражданской обороны и управления в ЧС канд. техн. наук, доцент Semenov Aleksej Olegovich
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo
Head of the Department of Fundamentals of Civil Defense and Emergency Management Candidate of Engineering Sciences, Associate Professor E-mail: [email protected]
Титова Елена Станиславовна
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново
Старший преподаватель кафедры основ гражданской обороны и управления в ЧС канд. хим. наук
E-mail: [email protected] Titova Elena Stanislavovna
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo
Senior lecturer of the Department of Fundamentals of Civil Defense and Emergency Management Candidate of Chemical Sciences E-mail: [email protected]
Зейнетдинова Ольга Геннадьевна
Ивановская пожарно-спасательная академия ГПС МЧС России, Российская Федерация, г. Иваново Кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры E-mail: [email protected] Zejnetdinova Ol'ga Gennad'evna
Federal State Budget Educational Establishment of Higher Education «Ivanovo Fire Rescue Academy of State Firefighting Service of Ministry of Russian Federation for Civil Defense, Emergencies and Elimination of Consequences of Natural Disasters», Russian Federation, Ivanovo
Candidate of biological Sciences, associate Professor, associate Professor of unit E-mail: [email protected].
