CC BY
14ПРОБЛЕМАТИКА ПОСТРОЕНИЯ СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ МОНИТОРИНГА ОБЪЕКТОВ
Ситников Денис Николаевич - слушатель магистратуры, кафедра системного анализа и антикризисного управления, факультет экономики и права, Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего
профессионального образования Санкт-Петербургский университет Государственной противопожарной службы
Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий, г. Санкт-Петербург
Аннотация: в статье описывается структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений, состав и типовые разновидности системы мониторинга, суть ее проектирования; анализируются проблемы при построении современных систем мониторинга потенциально опасных объектов.
Ключевые слова: система мониторинга, система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС), пульт центрального наблюдения (ПЦН), единая дежурно-диспетчерская служба (ЕДДС), активная противопожарная защита (АПЗ).
Создание систем мониторинга, как и любое большое дело, представляет собой многогранный процесс. В 2005 г. был принят ГОСТ, определяющий понятие структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС). Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) это -построенная на базе программно-технических средств система, предназначенная для осуществления мониторинга технологических процессов и процессов обеспечения функционирования оборудования непосредственно на потенциально - опасных объектах, в зданиях и сооружениях и передачи информации об их состоянии по каналам связи в дежурно-диспетчерские службы этих объектов для последующей обработки с целью оценки, предупреждения и ликвидации последствий дестабилизирующих факторов в реальном времени, а также для передачи информации о прогнозе и факте возникновения ЧС, в т.ч. вызванных террористическими актами, в единой дежурно-диспетчерской службе (ЕДДС).
Проблема пожаров общественных и промышленных зданий на сегодня стала одной из самых актуальных для нашего общества. И чуть ли не ежедневные сообщения об очередных жертвах в очередных "горящих" точках становятся для нас уже не чрезвычайными ситуациями, а суровой жизненной реальностью. Поводов для возникновений пожаров масса: устаревшие здания, электропроводка, несовершенство технической базы пожарных частей и, конечно же, человеческий фактор. Но одной из самых веских причин является все-таки несовершенство устанавливаемых в зданиях противопожарных систем - и, соответственно, невозможность их эффективного использования в критической ситуации.
Ситников Д.Н.
К счастью, в последнее время именно у нас, стали смотреть на этот вопрос с другого ракурса и искать выход из создавшегося положения. В декабре 2007 года была утверждена постановлением правительства федеральная целевая программа «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года». В соответствии с этим документом в стране начинается не просто увеличение финансирования противопожарной безопасности, но и повсеместное внедрение системы "раннего обнаружения возгорания". Многие спросят: "И в чем же тут проблема? Ведь в наше время всех поголовно заставляют устанавливать пожарную сигнализацию, модельный ассортимент которой увеличивается буквально на глазах". Но просто иметь сигнализацию мало: ее нужно еще контролировать, а главное -оперативно реагировать на ее срабатывания. По статистике, 50% всех подвергавшихся пожарам зданий были оборудованы пожарной сигнализацией, но система элементарно не срабатывала в нужный момент. Наученные горьким опытом, многие из нас пришли к тому, что опасность возгорания нужно обнаруживать заранее, а не когда пороговый датчик подаст тревогу уже при распространении пламени. Другими словами, ответ на вопрос о необходимости мониторинга можно считать решённым положительно. Но жизнь требует большего. И чтобы повести разговор о нерешённых проблемах, давайте осмотримся и попытаемся понять своё положение.
Системы мониторинга предназначены для дистанционного сбора с объектов информации о состоянии оборудования различных подсистем и происходящих событиях, используя разные каналы связи, с целью оперативного реагирования в случае возникновения чрезвычайных ситуаций (пожар, авария, нападение, проникновение посторонних и т.д.). Система мониторинга может обеспечивать контроль до нескольких тысяч объектов.
В общем случае система мониторинга состоит из:
• Пульта централизованного наблюдения, на базе персонального компьютера. На пульт сводится информация от всех объектов, обрабатывается дежурным оператором, принимается решение о реагировании и отдается команда соответствующему подразделению. Здесь же производится архивирование всей информации по каждому объекту.
• Ретрансляторов (по необходимости). Они используются для территориального расширения системы.
• Объектовых приборов с коммуникаторами. Приборы могут выполнять функции охранной и пожарной сигнализации, контроля состояния технологических процессов, экологической обстановки и пр. В качестве коммуникаторов могут использоваться передатчики для работы по радиоканалу или специальные модемы для работы по телефонной линии.
По типу используемого канала связи системы мониторинга подразделяются на:
• Радиоканальные системы передачи извещений. Применяются для охраны в первую очередь нетелефонизированных объектов, от которых единственный способ передать информацию - это радиосвязь.
• Системы мониторинга, использующие в качестве канала связи проводные линии городской телефонной сети. Современное объектовое оборудование (приборы и модемы к ним) позволяет осуществлять прием и передачу информации по занятым телефонным линиям, то есть не мешать телефонным разговорам.
• Системы мониторинга, использующие GSM-канал. Получили распространение в последние годы в виду простоты и доступности их организации. По этим же причинам не являются надежными системами, и в идеале могут использоваться в качестве дублирующих.
• Многоканальные системы мониторинга. Само название говорит о том, что в них используется несколько каналов передачи информации. Преимущество таких систем в том, что, во-первых, под охрану можно взять любой объект, лишь бы он находился в
зоне действия системы, а во-вторых, для особо важных и опасных объектов существует возможность передавать информацию на пульт, дублируя сообщения, одновременно по нескольким каналам связи на случай отказа одного из них.
В последнее время наметилась тенденция к глобальному мониторингу -структурированным системам мониторинга. В этом случае в системе организуется несколько пультов наблюдения, которые располагаются на разных ее уровнях и выполняют разные задачи. Так пульты нижнего уровня (как правило, в пределах города) выполняют оперативные задачи - собирают информацию с объектов и обеспечивают оперативность реагирования на тревожные события. Далее, они передают информацию о событиях и действиях персонала на вышестоящий пульт централизованного наблюдения (ПЦН) - районного, областного, краевого, государственного масштаба. Вышестоящие ПЦН не выполняют оперативные задачи, а служат для контроля действий подведомственного персонала, сбора данных для статистики и последующего анализа. Положительный опыт создания таких систем уже есть. На базе таких систем несложно организовывать службы спасения по типу 112.
Построение системы мониторинга, как и любой системы, начинается на этапе проектирования. Проектирование систем мониторинга как основа их эффективного функционирования.
В публикациях последних лет отмечается большое значение стадии проектирования (или планирования) для эффективной работы системы мониторинга. Подчеркивается, что предложенные в них схемы или структуры проектирования сравнительно легко применимы для простых, локальных систем мониторинга, вместе с тем проектирование многоканальных систем мониторинга сталкивается с большими трудностями, связанными с их сложностью и противоречивостью.
Суть проектирования системы мониторинга должна заключаться в создании функциональной модели их работы или в планировании всей технологической цепочки получения информации. Поскольку все этапы получения информации тесно связаны между собой, недостаточное внимание к разработке какого-либо этапа неизбежно приведет к резкому снижению ценности всей получаемой информации. На основании анализа построения национальных систем нами сформулированы основные требования к проектированию таких систем. По нашему мнению, эти требования должны предусматривать следующие пять основных этапов:
• определение задач системы мониторинга и требований к информации, необходимой для их выполнения;
• создание организационной структуры сети наблюдений и разработка принципов их проведения;
• построение сети мониторинга;
• разработка системы получения данных информации и представления информации;
• создание системы проверки полученной информации на соответствие исходным требованиям и пересмотра, при необходимости, системы мониторинга.
При проектировании систем мониторинга необходимо помнить, что его результаты в значительной степени зависят от объема и качества исходной информации. Она должна включать как можно более подробные данные о пространственно-временной изменчивости показателей установленного оборудования.
Параллельно со стадией проектирования идет этап подборки оборудования. При рассмотрении этого момента построения системы предлагаю обратиться, наверное, к самому важному вопросу: какие параметры должны обеспечивать работу СМИС?
На сегодняшний день есть сформированный рынок, но в этой нише все заинтересованные стороны по отношению к системам мониторинга стоят примерно на равных позициях.
Дело в том, что весь алгоритм создания СМИС построен на обязательном выполнении строго определенного перечня организационно-технических условий работы инженерных систем объекта. При выборе оборудования нужно понимать аспект совместимости той или иной системы защиты объекта с оборудованием самой СМИС. На данном этапе возникает много вопросов, ведь как говорилось выше, вся система мониторинга, строится на различных видах связи. Понятен этап подбора для новых объектов, не оборудованных активной противопожарной защитой (АПЗ) и не подключенных к СМИС. Здесь отталкиваемся от марки оборудования самой СМИС. На этапе проектирования закладываются необходимые параметры, позволяющие в перспективе наращивать и перепрограммировать систему, с учетом возможного изменения функционального назначения объекта экономики или увеличении его площади. К таким параметрам можно отнести способность интегрированной работы выбранного оборудования. Решить данную задачу позволяет использование высокомощных контроллеров.
С так называемыми «старыми объектами», на которых есть смонтированные системы АПЗ, дело обстоит иначе. Есть некоторые решения проблемы совместимости. Многие устанавливают минимальное необходимое оборудование для передачи сигнала. Здесь можно поступить следующим образом: интегрировать в установленную систему устройство, позволяющее передавать сигнал либо изменить систему, установив оборудование с нужными функциями, То есть мы можем совместить оборудование различных производителей на уровне сухих контактов, даже при интеграции устройства предающего сигнал (контроллера, коммуникатора).
Можно с уверенностью говорить о том, что современные системы мониторинга способны обеспечивать трансляцию сигналов с высокой надежностью и эффективностью, но это в рамках одной системы и производителя. Так как на современном этапе каждый производитель старается создать свой интерфейс и протокол обмена данными.
При расширении системы мы опять же столкнемся с теми же проблемами, но современные системы мониторинга могут включать в себя тысячи объектов различного назначения и строится они согласно ГОСТу по модульному принципу. Так что рост системы возможен. В большинстве случаев на практике оснащение объекта по такому принципу крайне неэффективно и приводит к увеличению общих затрат на проектирование, монтаж и эксплуатацию, к распылению финансовых средств, и в конечном итоге к снижению качества самой системы.
В развитии технической тематики нельзя не коснуться вопросов связи и обеспечения оперативной передачи данных. Сегодня этот вопрос рассматривается в рамках развития сети ЕДДС, но мы можем уже сегодня определить, каким образом осуществить передачу сигнала, и дать некоторую классификацию. Каналы передачи данных можно условно разделить на следующие уровни:
• объектовый уровень (I) - используются традиционные проводные каналы передачи информации от извещателей до ПКП;
• уровень "Объект - пульт ЕДДС-112" - предусмотрено использование радио-,GSM- или телефонного каналов доставки извещений; на экологически опасных и важных объектах, требующих дистанционного управления, дополнительно возможно применение Ethernet;
• уровень "Пульт ЕДДС-112" (городской или районный) - "Пульт ЕДДС-112" (МЧС России областной (краевой) - предпочтительно использовать Ethernet, радио-, телефонные служебные каналы связи МЧС России и спутниковые каналы связи (резервные).
На современном этапе идет использование системы ГЛОНАСС в составе СМИС. Что определяет положительные моменты в разработке СМИС: обеспечение контроля за передвижением и состоянием пожарных автомобилей и другими транспортными средствами пожарной охраны, своевременное информирование диспетчерских служб об
авариях и нападениях на транспортные средства и грузы, координация спасательных и патрульных подразделений, Обеспечение взаимодействия и оперативного управления в режиме реального времени группой транспортных средств.
Поговорим еще об одном техническом вопросе при создании СМИС это участие человека в передачи данных. Чтобы устранить человеческий фактор, информация о состоянии технических средств контроля должна передаваться на пульт дежурно-диспетчерской службы экстренного реагирования без участия человека. Для этого объектовое оборудование должно быть подключено к выделенному каналу передачи информации. Должно осуществляться дублирование канала передачи информации. Контроль состояния оборудования при этом должен осуществляться в реальном масштабе времени, с заранее определенным интервалом.
Затронув тему существующего рынка услуг, мы плавно перешли к проблеме № 3 экономической. Сейчас логично поговорить об экономической целесообразности применения систем мониторинга. К системе можно подключить несколько тысяч объектов, руководители которых особенно заинтересованы в полной безопасности своих предприятий и в экономии средств на восстановление зданий после пожаров. Более того, каждый подключившийся к системе мониторинга имеет возможность одновременно решить вопрос и по охране объекта, что дополнительно сокращает расходы на содержание двух систем - охранной и пожарной.
Но самое главное система позволяет пожарной охране оперативно отреагировать на вызов и тем самым спасти материальные ценности и жизни тех, кто своевременно подключился к системе.
И что в итоге. Оплатив услуги по включению объекта в систему мониторинга, заказчик обеспечивает как минимум спокойную работу предприятия, как максимум льготный процент по страхованию объекта. Неплохое решение для коммерческого строительства.
Эффект от создания систем со СМИС:
• Повышение надежности и безопасности инфраструктуры объектов
• Оптимизация инженерного оборудования
• Снижение стоимости комплекса инженерных систем
• Управление из единого диспетчерского центра.
• Сокращение затрат на эксплуатацию (25-40%)
• Сокращение затрат на страхование до 60%.
Еще одной проблемой в этом случае остается выбор квалифицированного подрядчика.
Анализ ситуации при рассмотрении вопроса о построении СМИС на современном этапе показал необходимость совершенствования систем мониторинга и включения объектов различного назначения в состав систем.
Это обусловлено, прежде всего, значительным увеличением вероятности возникновения пожаров, человеческих жертв усложнением условий деятельности подразделений пожарной охраны, что вызвано применением новых пожароопасных веществ и материалов, появлением новых технологических процессов с повышенной пожарной опасностью, повышением энергонасыщенности промышленных объектов.
Список литературы
1. ГОСТ Р 22.1.12 «Структурированная система мониторинга и управления
инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования.
2. Федеральная целевая программа «Пожарная безопасность в Российской
Федерации на период до 2012 года».
3. Приказ МЧС России № 779 «Об организации ЕДДС».
