CC BY
76
ПОЖАРНАЯ ОХРАНА
Д-р техн. наук, профессор, начальник кафедры пожарной тактики Санкт-Петербургского института ГПС МЧС РФ, полковник вн. сл.
И. Г. Малыгин
Канд. техн. наук, начальник Северо-Западного регионального центра МЧС РФ, генерал-майор вн. сл.
А. П. Чуприян
УДК 530.1
СОЗДАНИЕ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ МОНИТОРИНГА И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ ЧРЕЗВЫЧАЙНЫХ СИТУАЦИЙ ПРИРОДНОГО И ТЕХНОГЕННОГО ХАРАКТЕРА СУБЪЕКТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Рассматриваются вопросы применения информационной технологии при мониторинге и прогнозировании чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в субъекте РФ. Приведен пример создания информационной системы мониторинга и прогнозирования таких ЧС, ее примерная структура, задачи и функции.
В основе прогноза чрезвычайных ситуаций (ЧС) и их социально-экономических последствий лежит мониторинг и прогноз источников ЧС. Кроме того, мировой опыт со всей очевидностью показывает, что самым эффективным способом снижения потерь от природных и техногенных ЧС и катастроф является их предупреждение.
Анализ ЧС, имевших место на территории Северо-Западного региона в 2001-2004 гг., показывает, что имеется стойкая тенденция к снижению их количества в целом (см. таблицу).
Анализ этих ЧС и их социально-экономических последствий показал, что органы управления, силы и средства Северо-Западного регионального центра МЧС и ГУ МЧС по субъектам РФ в целом готовы к выполнению задач по управлению подчиненными подразделениями при защите населения и территорий области от ЧС. Однако по объективным причинам создание информационной системы не было полностью завершено.
Следует отметить, что существующая региональная система мониторинга и прогнозирования ЧС
Количество ЧС на территории Северо-Западного региона в 2001-2004 гг.
Вид ЧС 2001 г. 2002 г. 2003 г. 2004 г.
Техногенные 137 169 257 170
Природные 101 72 37 29
Социально-экологические 6 1 1 3
Всего 244 242 295 202
природного и техногенного характера находится в стадии формирования и развития. Комплексный мониторинг всех видов воздействий как неотъемлемую часть и фактическую основу стратегии снижения рисков ЧС необходимо строить на основе:
• информационной системы мониторинга и прогнозирования МЧС России;
• элементов ведомственных систем контроля за радиоактивными, химическими, биологическими выбросами и сбросами;
• систем ингредиентного мониторинга, систем контроля опасности трансграничных переносов и т. п.
В настоящее время поставлена и решается задача по формированию структуры информационной системы мониторинга и прогнозирования на областном уровне. Основу этой структуры должен составить штатный Центр мониторинга и прогнозирования (ЦМП) ЧС ГУ МЧС по субъекту РФ (в некоторых субъектах они до сих пор внештатные), который предлагается модернизировать как технически, так и информационно-методически.
ЦМП ЧС должен строить свою работу по следующим направлениям:
• изучение источников ЧС;
• организация сбора информации об источниках ЧС;
• составление прогнозов и вариантов развития ЧС;
• подготовка предложений по предупреждению и ликвидации ЧС.
Информационная система мониторинга и прогнозирования ЧС субъекта РФ включает следующие основные элементы:
• организационную структуру;
• общую модель системы, включая объекты мониторинга;
• комплекс технических средств;
• модели ситуации (модели развития ситуаций);
• методы наблюдений, обработки данных, анализа ситуаций и прогнозирования;
• информационную среду. Организационная структура системы в субъекте
РФ представлена ЦМП ЧС ГУ МЧС по субъекту РФ, Государственным областным учреждением по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды, который осуществляет сбор данных со стационарных гидрологических постов, метеорологических станций, а также сетью наблюдения и лабораторного контроля субъекта РФ, включающей центры Госсанэпиднадзора, ветеринарные лаборатории, станции защиты растений и т. п.
Комплексы технических средств, применяемые при наблюдении и контроле, обеспечивают измерение требуемых параметров и обладают необходимой для оценки состояния окружающей среды точностью, достоверностью, оперативностью и уровнем автоматизации.
Модели ЧС, точнее — модели развития ситуаций, содержат общее описание ситуаций в зависимости от процесса их проявления, комплексы характеристик и входных измеряемых параметров состояния окружающей среды, позволяющих идентифицировать ситуацию в целом и отдельные этапы ее развития, и критерии принятия решений. Методы наблюдения и контроля включают:
• описание наблюдаемых процессов и явлений;
• перечень и значения наблюдаемых параметров, принятых в качестве нормальных, допустимых и критических;
• режим наблюдений — непрерывный или периодический;
• точность измерений наблюдаемых параметров;
• правила (алгоритм) обработки результатов наблюдений и форму их представления. Методы прогнозирования ЧС содержат:
• описание прогнозируемых процессов и явлений;
• перечень исходных данных для прогнозирования;
• правила оценки репрезентативности исходных данных;
• алгоритм прогноза (включая оценку достоверности результатов) и требования к программному и техническому обеспечению;
• перечень выходных данных. Используются следующие методики:
• методика выявления последствий аварий на АЭС и химически опасных объектах (ХОО);
• методика прогнозирования масштабов заражения аварийными химически опасными вещест-
вами (АХОВ) при авариях (разрушениях) на ХОО и транспорте;
• экспресс-методика прогнозирования последствий взрывных явлений на промышленных объектах;
• методика оценки последствий крупных лесных пожаров;
• методика прогнозирования масштабов заражения сильнодействующими ядовитыми веществами при авариях (разрушениях) на ХОО и транспорте.
Информационная система мониторинга субъекта РФ представляет собой распределенную автоматизированную систему оперативного обмена информацией. Она содержит сеть центров коммутации и абонентских пунктов, обеспечивающую обмен данными, подготовку, сбор, хранение, обработку, анализ и рассылку информации.
Система должна быть построена в соответствии с базовой эталонной моделью взаимодействия открытых систем и иметь унифицированный интерфейс для различных прикладных задач [1]. Система обеспечивает безопасность и конфиденциальность информации, а также свободный доступ абонентам. Информационная система мониторинга имеет организационное, программное, техническое, математическое, методическое, лингвистическое, метрологическое и правовое обеспечение.
Деятельность системы должна быть реализована в виде алгоритма функционирования локальной вычислительной сети. Локальная вычислительная сеть территориальной системы мониторинга состоит из трех блоков (рис. 1):
• мониторинга и прогнозирования;
• наблюдения и лабораторного контроля;
• программного обеспечения.
В блоке мониторинга и прогнозирования находятся автоматизированные рабочие места (АРМ) специалистов отделов мониторинга и прогнозирования природных и техногенных ЧС, а также АРМ приема и передачи данных, АРМ руководителя оперативной дежурной смены и мобильный АРМ (Notebook) руководителя. В данном блоке специалисты по имеющимся программам и методикам вырабатывают предложения для принятия управленческих решений. На АРМ проводится прогнозирование и мониторинг ЧС, соответствующих специфике данного района.
Блок наблюдения и лабораторного контроля содержит АРМ по радиационной, химической и бактериологической защите, контролю параметров природных и техногенных ЧС и мобильный АРМ (Notebook). Данный блок используется для сбора, обработки и передачи информации, полученной в результате исследований и анализов непосредственно с места ЧС.
РИС. 1. Схема локальной вычислительной сети территориального центра мониторинга и прогнозирования субъекта РФ
Блок программного обеспечения включает АРМ программиста, сервер (контроллер домена) баз данных, а также графическую станцию. Данный блок обеспечивает функционирование первых двух блоков, а также предназначен для разработки и усовершенствования программных продуктов, используемых в процессе обработки информации и принятия решения.
В качестве примера рассмотрим "Функциональный комплекс прогноза последствий аварий с выбросом АХОВ на стационарных химически опасных объектах" (далее — Комплекс), который должен быть реализован в ЦМП ЧС ГУ МЧС по субъекту РФ [2]. Комплекс предназначен для повышения эффективности управления ликвидацией ЧС, вызванной аварией с выбросом АХОВ ингаляционного действия на стационарных ХОО. Комплекс обеспечивает:
• ввод и обработку оперативных данных обстановки по ЧС в случае возникновения химических аварий, в том числе ввод оперативных данных из информационной системы "Гюрза";
• оперативную оценку и прогноз параметров ЧС, а также их последствий для населения;
• информационную поддержку принятия управленческих решений посредством выдачи по за-
просам должностным лицам необходимой справочной информации (в виде расчетных справок по ЧС, справок из базы данных (БД) по ХОО и отображения на картографическом фоне в геоинформационной системе (ГИС)). Источниками входной информации для Комплекса являются [2]:
• взаимодействующие дежурно-диспетчерские службы;
• оперативные дежурные управлений по делам ГОЧС административных округов;
• оперативные группы (ОГ), подчиненные и взаимодействующие в зоне ЧС.
Ввод в БД Комплекса требуемой входной информации, ее контроль и корректировка осуществляются операторами, ответственными за подготовку данных по прогнозу последствий аварий с выбросом АХОВ на ХОО, путем использования средств диалогового ввода (в ручном режиме) или из соответствующего раздела БД.
При решении задач Комплекса пользователю предоставляются выходные сообщения, характеризующие:
1) параметры зоны возможного химического заражения (с последующим отображением зоны на картографическом фоне ГИС);
12
ПОЖАРОВЗРЫВОБЕЗОПАСНаСТЬ 2006 ТОМ 15
РИС. 2. Структурная схема информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ
2) последствия поражения населения в зоне возможного химического заражения по данным химической разведки;
3) последствия поражения населения в зоне возможного химического заражения по данным плотности населения вблизи ХОО.
Примерная структурная схема информационной системы мониторинга и прогнозирования ЧС природного и техногенного характера субъекта РФ, где может быть реализована рассмотренная выше локальная вычислительная сеть территориального центра мониторинга и прогнозирования, представлена на рис. 2 [3].
ЛИТЕРАТУРА
1. Артамонов В. С., Кадулин В. Е., Мулишкин В. Д., Чуприян А. П. Интеллектуальные информационные системы / СПб университет МВД России; Академия права, экономики и безопасности жизнедеятельности. — СПб., 2001.
2. Артамонов В. С., Малыгин И. Г., Чуприян А. П. Особенности построения интегрированной информационной системы МЧС Северо-Западного региона России // Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования, образование. Т. 2. / Сиб. отд-ние РАН, СПб Гос. политехнический университет, Военная академия связи. — СПб., 2005. — С. 17-20.
3. Чуприян А. П. Предложения по построению ведомственной информационной сети МЧС Северо-Западного региона России // Пожарная охрана Мира. Расширение функций и задач. Матер. Междунар. конф. КТИФ. Санкт-Петербург, 14 октября 2005 г. / СПбИ ГПС МЧС России. — СПб., 2005.
Поступила в редакцию 30.11.05.
