CC BY
10
УДК 004.02
Смирнова А.А., Савицкая Т.В.
РАЗРАБОТКА БАЗЫ ДАННЫХ ПО ЭВАКУАЦИИ ПРИ ПОЖАРЕ ИЗ ПРОИЗВОДСТВЕННЫХ ЗДАНИЙ
Смирнова Алина Андреевна - магистрант 1-го года обучения кафедры кибернетики химико-технологических процессов; alina_smirnov@icloud.com.
Савицкая Татьяна Вадимовна - доктор технических наук, профессор кафедры кибернетики химико-технологических процессов; ФГБОУ ВО «Российский химико-технологический университет им. Д.И. Менделеева»,
Россия, Москва, 125047, Миусская площадь, дом 9.
В стат ье рассмотрена физическая модель базы данных по эвакуации при пожаре из производственных зданий. Рассмотрены примеры заполнения информации справочными данными по свойствам веществ, поиска информации в базе данных. База данных предназначена для информирования персонала по определению путей эвакуации.
Ключевые слова: база данных, физическая модель, программный комплекс DBeaver, MySQL.
DEVELOPMENT OF A DATABASE ON EVACUATION IN CASE OF FIRE FROM BUILDINGS WITH FIRE-HAZARDOUS SUBSTANCES
A.A. Smirnova, T.V. Savitskaya
D. Mendeleev University of Chemical Technology of Russia, Moscow, Russian Federation
The article discusses the physical model of the database on fire evacuation from industrial buildings. Examples of filling in information with reference data on the properties of substances, searching for information in the database are considered. The database is designed to inform personnel on the identification of escape routes. Key words: database, physical model, DBeaver software package, MySQL.
Введение
Цель работы заключалась в создании информационной системы, позволяющей
информировать пользователей по определению пути эвакуации, в результате пожара, рассматривать помещения, в которых могли находится опасные химические вещества, а также учитывать наличие средств по предотвращению пожара.
Исходными данными в разрабатываемой БД были: пожар в определенном месте здания (в помещении), с учетом нахождения в них воспламеняющихся и самовоспламеняющихся веществ; с характеристиками, такими как дата, время, причина пожара, площадь пожара, предполагаемое время эвакуации людей. Для разработки базы данных проведен анализ и изучение: различных моделей пожаров в зданиях различного назначения; нормативных, производственных документов; поиск программного средства.
При разработке логической и физической структур баз данных использовались рекомендации [1].
Для реализации физической модели базы данных использовалось клиентское приложение DBeaver. Оно использует программный интерфейс JDBC (Java DataBase Connectivity — соединение с базами данных на Java) для взаимодествия с реляционными БД через драйвер JDBC.
DBeaver является комплексным программным решением, ориентированным на разработчиков и администраторов баз данных, которым необходимо управлять и организовывать таблицы, триггеры, представления и хранимые процедуры из нескольких баз данных [2].
Независимо от базы данных, с которой нужно работать, ссылаясь на MySQL, SQLite, PostgreSQL, Oracle, Microsoft SQL Server, IBM DB2 и Firebird, приложение может быть полезно для пользователей, которым необходимо обрабатывать несколько соединений, таким образом организуя и редактируя различные объекты баз данных, включая индексы, учетные записи пользователей и скрипты.
Учитывая основную цель, для которой инструмент был разработан, DBeaver поставляется с редактором SQL, который позволяет быстро редактировать и выполнять запросы. Кроме того, можно загрузить существующий SQL-скрипт, а также проверить или просто проанализировать выбранный запрос [3].
Экспериментальная часть
В первой части разработана база данных (БД) по эвакуации в результате пожара, на объекте с химическими веществами, с учётом всех необходимых характеристик объекта (дата, время, причина пожара, площадь пожара, предполагаемое время эвакуации, датчики, звуковое оповещение, количество этажей, смежных комнат и коридоров, место, где начался пожар и количество людей в данном помещении) и свойств пожароопасных веществ, находившихся в помещении, указывается распространение пожара. Исходные данные включали: основные таблицы («Результаты пожара», «Общая информация об объекте», «Характеристики объекта»); таблицу с типами пожароопасных веществ («Химические вещества»); таблицу с типами пожароопасных веществ («Химические свойства»); прочие таблицы («Результаты и характеристики»,
«Помещение с химическими веществами», «Параметры и датчики», «Датчики»).
Физическая модель БД включает 9 таблиц. Описание таблиц физической модели базы данных представлено далее. Каждая таблица состоит из трех колонок и включает перечень полей в таблицах БД (левая колонка); типы переменных: INTEGER (целочисленный тип данных), NUMBER (число с
фиксированной и плавающей точкой), VARCHAR2 (символьные данные переменной длины), CHAR (символьные данные фиксированной длины), DATE, LONG VARCHAR, представленные в средней колонке. В правой колонке приводятся названия полей, комментарии к полям, уникальный номер (первичный ключ) и связи через внешние ключи с другими таблицами БД.
Таблица1. Таблица БД «The results of the fire» (Последствия и характеристика пожара)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID RESULTS FIRE INTEGER Идентификация результата пожара (первичный ключ
ID CHEMICALS INTEGER Идентификатор химических веществ (внешний ключ <&>)
NUMBER VICTIMS VARCHAR (10) Количество жертв (число)
MATERIAL_DAMAGE VARCHAR(50 CHAR) Материальный ущерб (средняя статистика пожаров в РФ-число в денежном эквиваленте)
TIME EXTINGUSHING FIRE INTEGER Время тушения пожара
FIRE_APPLIANCES VARCHAR (50 CHAR) Количество пожарной техники (число)
FIRE_WORKERS VARCHAR (50 CHAR) Количество пожарных рабочих (число)
Таблица 2. Таблица БД «General information about the object» (Таблица общих характеристик объекта)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID_GENERAL_INFORMATION INTEGER Уникальный номер для общей информации (первичный ключ <pk>)
GEN DATE DATE Дата
ADRESS VARCHAR (100 CHAR) Адрес
CAUSE_OF_FIRE VARCHAR (100 CHAR) Причина пожара
FIRE AREA NUMBER Площадь пожара (м2)
ESTIMATED TIME OF EVACUATION NUMBER Время эвакуации людей (сек)
Таблица 3. Таблица БД «Characteristics of the object» (Характеристики объекта)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID_CHARACTERISTICS_OF_THE_OBJECT INTEGER Идентификация характеристик объекта (первичный ключ
ro_GENERAL_INFORMATION INTEGER Уникальный номер для общей информации (внешний ключ <1Ъ>)
SOUND_NOTIFICATION LONG VARCHAR Пиктограмма звукового оповещения (Звуковой сигнализации)
SENSORS NUMBER Наличие датчиков в помещении (1-Да)
NUMBER OF FLOORS NUMBER Количество этажей
ADJIACENT_ROOMS VARCHAR (30 CHAR) Количество смежных помещений
ADJIACENT_CORIDORS VARCHAR (30 CHAR) Количество смежных коридоров
PLACE_FIRE VARCHAR (50 CHAR) Месторасположение пожара
NUMBER_OF_PEOPLE_PER_ROOM VARCHAR (10 CHAR) Количество людей, которые находились в помещении
Таблица 4. Таблица БД «Chemicals» (Химические вещества)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID CHEMICALS INTEGER Номер вещества (первичный ключ <pk>)
NAME VARCHAR (100 CHAR) Название химического вещества (были выбраны химические вещества с различными классами опасности)
FORMULA VARCHAR (100 CHAR) Формула химического вещества
Таблица 5. Таблица БД «Chemicalproperties» (Химические свойства)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID_PROPERTIE S INTEGER Номер химических свойств веществ (первичный ключ <рк>)
ID_CHEMICALS INTEGER Название вещества, имеющее повышенный класс опасности (внешний ключ <1к>)
PROPENSITY_TO_CATCH_FIRE VARCHAR (30 CHAR) Склонность к возгоранию (присутствует)
CONCENTRATION_OF_LIMITS_LOWER NUMBER Минимальный концентрационный предел для пожароопасных химических веществ
CONCENTRATION_OF_LIMITS_TOP NUMBER Максимальный концентрационный предел для пожароопасных химических веществ
FLASH_TEMPERATURE NUMBER Температура вспышки (0С). Возможные единицы измерения: К, F
DENSITY NUMBER Плотность (г/см3)
TEMPERATURE_OF_IGNITION NUMBER Температура воспламенения (0С). Возможные единицы измерения: К, F
SELF_IGNITION_TEMPERATURE NUMBER Температура самовоспламенения (0С). Возможные единицы измерения: К, F
Таблица 6. Таблица БД «Sensors» (Датчики)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID_SENSORS INTEGER Идентификация датчика уникальным номером (первичный ключ <рк>)
SENSORS TYPE VARCHAR2(30 CHAR) Типы датчиков (Список- Датчик движения или Датчик типа MQ)
Таблица 7. Таблица БД «Parameters, sensors» (Параметры и датчики)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID_SENSORS INTEGER Идентификация датчика уникальным номером (первичный ключ <рк>, внешний ключ <1к2>)
ID_CHARACTERISTICS_OF_THE_OBJECT INTEGER Идентификация характеристик объекта (первичный ключ <рк>, внешний ключ <1к2>)
Таблица 8. Таблица БД «The room with the chemicals» (Помещение с химическими веществами)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID_CHEMICALS INTEGER Название вещества, имеющее повышенный класс опасности (первичный ключ <рк>, внешний ключ <&2>)
ID_CHARACTERISTICS_OF_THE_OBJECT INTEGER Идентификация характеристик объекта (первичный ключ <рк>, внешний ключ <1к2>)
Таблица 9. Таблица БД «Results and Characteristics» (Результаты и характеристики)
Атрибут Тип данных Пояснение
ID_RESULTS_FIRE INTEGER Идентификация результата пожара (первичный ключ <рк>, внешний ключ <1к2>)
ID_CHARACTERISTICS_OF_THE_OBJECT INTEGER Идентификация характеристик объекта (первичный ключ <рк>, внешний ключ <1к2>)
FIRE ROAD INTEGER Путь огня (через последовательность помещений)
Ниже представлена, полученная физическая модель БД (рис. 1), в которой: таблица «Characteristics of the object» (табл. 3) связана с таблицей БД «General information about the object» (табл. 2) внешним ключом; таблица «Chemicals» (табл. 4) связана с таблицей БД «The results of the fire» (табл. 1) внешним ключом; таблица «Chemical properties» (табл. 5) связана с таблицей БД «Chemicals» (табл. 4) внешним ключом; таблица «Sensors» (табл. 6) связана с таблицей БД «Parameters, sensors» (табл. 7) внешним ключом; таблица «Parameters, sensors» (табл. 7)
связана с таблицами БД «Sensors» (табл. 6) и «Characteristics of the object» (табл. 3)- связью многие ко многим; таблица «The room with the chemicals» (табл. 8) связана с таблицами БД «Chemicals» (табл. 4) и «Characteristics of the object» (табл. 3) - связью многие ко многим; таблица «Results and Characteristics» (табл. 9) связана с таблицами БД «The results of the fire» (табл. 1) и «Characteristics of the object» (табл. 3) - связью многие ко многим.
Рисунок 1. Физическая модель БД Во второй части исследования выполнялось заполнение базы данных, а также проверялись различные запросы в программном комплексе «DBeaver». Был выполнен запрос на наличие химических лабораторий, которые располагаются на 1 или 2 этажах, с помощью функции BETWEEN (Рис.2). Полученный результат: на втором этаже находится «Химическая лаборатория 2». На первом этаже лаборатории отсутствуют.
SELECT HUH!ER_F-L0CR5> PLACt_FIH£ FBO« С Щ(№П Ш$11С iOB] ЕСТ to IKESE 4W*£R_FL00RS BETWEEN 1 4N0 i.
II ResulB Ei
"T5tLCCrNUUKIl_fUXKS.ftACE.II(tE!KOMCHA1ii
■JISUMBiR_FI.OORS Г'™
П
jl
B —
■ PLACE.fIBE
ZD
Определили формулы возможных химических веществ, идентификационный номер (ГО), которых в заполненной базе данных будет выше 3. Ими оказались метанол, натрий и белый фосфор. Такой запрос может быть полезным для поиска химических веществ в больших базах данных (Рис.3).
SELECT ID_CHEMICALS, CHEM_FORMULA FROM CHEMICALS с
WHERE ID_CHEMICALS > 3 j
Results
"SELECT I DC H EMICALS, CHEM_FQRMULA -ROM ChEliSC Введите SQ
123 I D_CHEMICALS йвс CHEM_FORMULA 'I
S ГГ .1 ! О iM PI So«.'
Рисунок 2. Реализация функции BETWEEN
4 [СНЗОН]
5 [Na]
6 [P]
Рисунок 3. Список формул химических веществ
Также выполнена функция join для нахождения места и последовательности распространения пожара, с помощью объединения двух таблиц, а именно «Results and Characteristics» и «Characteristics of the object».
Заключение
В ходе изучения методических пособий и другой соответствующей литературы на заданную тему, разработана физическая база данных по заданной теме. С помощью программного комплекса «DBeaver» были заполнены таблицы для БД и реализованы некоторые функции. Созданная БД носит рекомендательный характер для определения путей эвакуации людей в производственных зданиях. Далее планируется более широкое информационное наполнение базы данных.
Список литературы
1. А.Ф. Егоров, Т.В. Савицкая, П.Г. Михайлова, А.В. Горанский//Рекомендации по созданию и работе с базами данных учебно-методического комплекса по проблемам химической безопасности// Методическое пособие №4759, 2011г. URL: https://lib.muctr.ru/digital library book/1182 (дата обращения: 21.05.2021).
2. Программный комплекс DBeaver// Национальная библиотека имени Н.Э. Баумана. 2020г. URL: https://ru.bmstu.wiki/DBeaver (дата обращения: 20.05.2021).
3. MySQL: сайт. — URL: https://www.mysql.com/ (Дата обращения: 07.05.2021).
4. MsAccess. Microsoft: сайт. — URL: https://www.microsoft.com/ru-ru/microsoft-365/access (Дата обращения: 07.05.2021).
