ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩАЯ СИСТЕМА КОМПЛЕКСНОГО КОНТРОЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОПАСНОГО ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ОБЪЕКТА Российский патент 2014 года по МПК G06F17/00 G08B23/00 G01W1/00 

Изобретение относится к устройствам цифровых вычислений и обработки данных - автоматизированным системам управления, а именно к информационно-управляющим системам обеспечения безопасной эксплуатации производственных объектов, работа которых связана с получением, хранением, переработкой и отгрузкой опасных веществ (ОВ).

Изобретение относится к технике предупреждения аварийных ситуаций, в частности опасного для человека и окружающей среды техногенного воздействия при технологических отклонениях от установленных параметров (разлив опасного вещества - ОВ, разрушение трубо- или газопроводов и т.п.), контроля радиационной, химической и биологической обстановки на охраняемом объекте, а также для оценки технического состояния оборудования на опасном производственном объекте (ОПО).

Известна система тревожной сигнализации, содержащая ведущий контроллер, подключенный к линии связи, и соединенные между собой n групп датчиков по В(n) датчиков в каждой, каждая из которых через одноименный блок сопряжения подключена к одноименному ведомому контроллеру датчиков, каждый из которых подключен к линии связи. В систему введены устройство управления, предназначенное для перевода системы из одного режима в другой, главный ведомый контроллер, предназначенный для ввода информации о движении всех ключей от номеров и о состоянии номеров, и вспомогательные ведомые контроллеры, причем устройство управления соединено с ведущим контроллером, главный ведомый контроллер соединен с ведомыми контроллерами датчиков, вспомогательными ведомыми контроллерами и ведущим контроллером посредством линии связи (RU №2103744).

Эта система использует большое количество отдельных соединительных линий, однако предназначена для решения узкого круга задач, а именно только для предупреждения грабежей и краж, например, в гостиницах, офисах, многоквартирных домах, и не может дать представление о реальном состоянии контролируемых объектов в части сигнализации об утечках воды или газа, о наличии пожароопасной ситуации или возгорания.

Известна интеллектуальная интегрированная система безопасности, выполненная в виде модульной конструкции и содержащая модуль управления, включающий компьютер-сервер с монитором и контроллер, охранно-пожарную сигнализацию, систему пожаротушения, систему контроля доступа, а также систему цифрового видеонаблюдения, рабочее место оператора, оборудованное модулем контроля действий оператора, включающим контрольную видеокамеру и микрофон. Система дополнительно содержит модуль управления лифтами и эскалаторами, модуль контроля и управления инженерными сетями и систему оповещения (RU №21107).

Данная система также имеет ограниченные функциональные возможности, что делает малоэффективным ее применение на опасном производственном объекте (ОПО). В частности, не учитывается возможность радиационного и химического контроля, контроля состава внутриобъектного воздуха и т.п. В системе отсутствует также возможность реагирования ее на признаки, предшествующие аварийным ситуациям. К тому же система предусматривает ее использование только в светлое время суток либо при хорошем искусственном освещении, когда можно вести видеонаблюдение. Кроме того, эта система обладает низкой информационной защищенностью, например, в случае аварийной ситуации в месте нахождения модуля управления, что снижает надежность работы системы.

Изобретение решает задачу расширения функциональных возможностей и области применения интегрированной системы мониторинга, а также повышения надежности ее работы.

Известен способ экологического мониторинга объектов уничтожения химического оружия и способ экологического мониторинга химически опасных объектов (RU №2303780, RU №2346302).

Однако, построенные на их основе системы - производственного экологического контроля и мониторинга (ПЭКиМ) на опасном производственном объекте (ОПО) не обладают комплексностью в силу того, что не обеспечивают контроль и мониторинг по отношению к самим потенциальным источникам возможных превышений экологических параметров, каковыми являются технологические процессы и используемое при этом оборудование.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемой является Интегрированная система мониторинга контролируемых объектов, содержащая модуль управления, включающий управляющий блок и монитор, по меньшей мере один модуль цифрового видеонаблюдения, модуль охранно-пожарной сигнализации и модуль охранной сигнализации и контроля доступа, отличающаяся тем, что она дополнительно снабжена модулем радиационного контроля, модулем газового анализа и модулем химического контроля и контроля наличия взрывчатых веществ, причем модуль управления соединен со всеми остальными модулями системы по локальной вычислительной сети и дополнительно снабжен защищенным накопителем информации. Система снабжена модулем диагностирования признаков, предшествующих пожароопасной ситуации, и модулем диагностирования состояния элементов конструкций сооружений и механизмов. Защищенный накопитель информации выполнен в тепло- и ударозащитном исполнении, управляющий блок выполнен в виде индустриального компьютера, а монитор - в промышленном исполнении, модуль цифрового видеонаблюдения выполнен мультиспектральным и снабжен прожектором инфракрасной подсветки. Информация от модулей и подключенных к ним датчиков, размещенных на контролируемом объекте, представлена на экране монитора в виде мнемосхем, количество мнемосхем по меньшей мере соответствует количеству включенных в систему модулей (RU №2417451, прототип).

Изобретение решает задачу создания эффективной системы контроля безопасности объекта и расширения арсенала систем контроля безопасности объектов.

Технический результат, обеспечивающий решение поставленной задачи, заключается в повышении надежности и расширении функциональных возможностей интегрированной системы мониторинга для предупреждения возможного возникновения нештатной (аварийной) ситуации при принятии превентивных мер, на основе оценки отклонений технологических, экологических параметров от установленных значений и сроков соблюдения регламентов обслуживания оборудования.

Сущность изобретения состоит в том, что информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта содержит средства получения натурных данных технологического процесса и экологической обстановки участков опасного производственного объекта во времени, включающие:

- датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня и потерь жидкого опасного вещества на оборудовании передачи опасных веществ на технологических участках, снабженных пультами экстренного реагирования,

- датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня, потерь и температуры жидкого опасного вещества, размещенные на участках хранения,

- датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня и потерь жидкого опасного вещества и видеокамеры, размещенные на погрузочно-разгрузочных эстакадах,

- программируемые коммутаторы, к входам которых подключены упомянутые датчики, а выходы через маршрутизаторы первичной информации связаны с визуальными табло данных технологического процесса и экологической обстановки и с локальными технологическими сетями участков хранения, каждая из которых снабжена автоматизированным рабочим местом АРМ мастера участка, выполненными с возможностью учета текущего расходования межрегламентного и межремонтного периода периферийного оборудования, оценки локального уровня безопасности и локальных управляющих воздействий периферийного оборудования для обеспечения установленного уровня безопасности, каждая из сетей участков через маршрутизатор участка подключена к единой технологической сети предприятия, связанной через видеоконцентратор с упомянутыми видеокамерами, и через маршрутизатор административной сети - с административной сетью, к которой подключены автоматизированное рабочее место (АРМ) мастера цеха, автоматизированное рабочее место (АРМ) служб цеха, сервер базы данных, и через центральный маршрутизатор - к информационно-аналитическому центру предприятия, в составе которого находятся сервера информационно-аналитических центров (ИАЦ) локальных информационно-управляющих систем комплексного контроля безопасности (ИУСКБ) опасного производственного объекта (ОПО), для комплексной оценки безопасности опасного производства по направлениям: безопасность техпроцесса; безопасность оборудования и экологическая безопасность, а также дежурно-диспетчерской службе предприятия, выполненными с возможностью разноуровневых локальных и централизованных управляющих воздействий с одновременным информированием территориальных служб контроля чрезвычайных ситуаций.

Предпочтительно, каждый маршрутизатор выполнен в виде специализированного сетевого компьютера, имеющего по меньшей мере два сетевых интерфейса и выполненного с возможностью передачи от телеметрических коммутаторов и смежных маршрутизаторов пакетов информации на всех уровнях, в том числе на локальных участках, при этом все маршрутизаторы снабжены единым программным обеспечением, а сопряжение их с периферийным оборудованием выполнено с возможностью динамической индивидуальной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, с приведением результатов к единой программной форме для передачи информационно-аналитическому центру ОПО и преобразования передаваемой информации в единой программной форме в индивидуальные управляющие воздействия, исполняемые периферийным оборудованием, с образованием единого адресного пространства, обеспечивающего динамическую маршрутизацию и согласование при обмене информацией между локальными сетями и взаимодействующими маршрутизаторами с возможностью регистрации и получения уведомлений о текущих событиях.

Как правило, каждый программируемый телеметрический коммутатор выполнен с возможностью одновременно поддерживать параллельные потоки данных между всеми своими портами и параллельно осуществлять переключения подключенных к нему цепей в порядке и через интервалы времени, установленные заданной программой, а видеоконцентратор выполнен в виде устройства, позволяющего осуществлять в реальном времени передачу цветного или черно-белого видеосигнала на расстояние до 1 километра.

При этом для всех выбранных характеристик опасного производственного объекта (ОПО) локальные оценки определяются экспертно, а его информационно-аналитический центр выполнен с возможностью осуществления поэтапной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, в следующей последовательности:

- для оцениваемого объекта устанавливается набор направлений или характеристик из двух подгрупп;

- первая подгруппа включает характеристики, для построения локальной оценки по которым значения показателей могут быть точно рассчитаны, при этом в комплексном оценивании безопасности учитывается безопасность технологического оборудования;

- вторая подгруппа включает характеристики, для построения локальной оценки по которым значения показателей рассчитать невозможно, и поэтому локальные оценки строятся только на основе экспертной информации;

- определяются локальные оценки характеристик, входящих во вторую подгруппу;

- строится бинарное дерево свертки, и определяются пары направлений, локальные балльные оценки которых будут сворачиваться в обобщенную оценку;

- для построенного бинарного дерева формируются соответствующие матрицы логической свертки;

- на конечном этапе определяется комплексная оценка безопасности опасного производственного объекта (КОБО ОПО).

Информационно-аналитический центр предприятия, в состав которого входят ОПО, выполнен с возможностью осуществления поэтапной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, в следующей последовательности:

- на первом этапе для оцениваемого предприятия устанавливается набор оцениваемых ОПО;

- экспертным путем определяется важность каждого ОПО;

- строится бинарное дерево свертки и определяются пары ОПО, локальные балльные комплексные оценки уровня безопасности (КОБО ОПО) которых будут сворачиваться в обобщенную оценку по предприятию;

- для построенного бинарного дерева формируются соответствующие матрицы логической свертки локальных комплексных оценок безопасности опасного производственного объекта (КОБО ОПО);

- определяется комплексная оценка безопасности предприятия (КОБОп).

Информационно-аналитический центр ОПО и предприятия выполнен с возможностью формирования комплексной оценки уровня безопасности опасного производственного объекта и предприятия по следующей трехбалльной шкале:

- неудовлетворительно (соответственно = 1, красный сигнал);

- удовлетворительно (соответственно = 2, желтый сигнал);

- хорошо (соответственно = 3, зеленый сигнал), с соответствующим выводом результирующей информации на АРМы пользователей.

На чертеже фиг.1 изображена принципиальная схема локальной информационно-управляющей системы комплексного производственного контроля безопасности опасного объекта (ОПО), на фиг.2 - блок-схема построения информационно-управляющей системы комплексного контроля безопасности предприятия, состоящего из ряда ОПО, на фиг.3 - блок-схема формирования комплексной оценки безопасности объекта информационно-управляющей системой.

Сокращения:

ИУСКБ - информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности;

ОПО - опасный производственный объект;

ХОП - химически опасное предприятие, в состав которого входят ОПО;

КОБО - комплексная оценка безопасности предприятия;

ЛИАЦ - локальный информационно-аналитический центр.

Информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта содержит средства получения натурных данных технологического процесса и экологической обстановки его отдельных участков во времени, включающие:

- датчики 1 концентрации паров жидкого вещества в воздухе, датчики 2 уровня жидкого вещества и потерь (утечки) на оборудовании передачи опасных веществ на технологических участках (подразделениях) 3,

- датчики 1 концентрации паров жидкого вещества в воздухе, датчики 2 уровня жидкого вещества и потерь (утечки), датчики (не изображены) температуры жидкого вещества, размещенные на участках 4 хранения опасных веществ, аппаратуру 23 управления насосом (не изображен), соединенные с пультом 22 экстренного реагирования участка 4,

- датчики 1 концентрации паров жидкого вещества в воздухе, датчики 2 уровня жидкого вещества и потерь (утечки) и видеокамеры 5, размещенные на погрузочно-разгрузочных эстакадах 6,

- программируемые коммутаторы 7, к входам которых подключены упомянутые датчики 1,2, а выходы через маршрутизаторы 8 первичной информации связаны с визуальными табло 9 данных технологического процесса и экологической обстановки и с локальными технологическими сетями 10 участков 4 хранения, каждая из которых снабжена автоматизированным рабочим местом (АРМ) 11 мастера участка, выполненными с возможностью учета текущего расходования межрегламентного и межремонтного периода периферийного оборудования, оценки локального уровня безопасности и локальных управляющих воздействий периферийного оборудования для обеспечения установленного уровня безопасности, каждая из сетей 10 участков через маршрутизатор 12 участка подключена к единой технологической сети 13 предприятия (кольцо безопасности), связанной через видеоконцентратор 14 с упомянутыми видеокамерами 5, и через маршрутизатор 15 административной сети - с административной сетью 16, к которой подключены АРМ 24 мастера цеха, автоматизированное рабочее место АРМ 25 служб цеха, сервер 18 базы данных, и через центральный маршрутизатор 19 - к информационно-аналитическому центру 20 предприятия для комплексной оценки безопасности опасного производства по направлениям: безопасность техпроцесса; безопасность оборудования и экологическая безопасность, а также дежурно-диспетчерской службе 21 предприятия, выполненными с возможностью разноуровневых локальных и централизованных управляющих воздействий с одновременным информированием диспетчерской 26 территориальных служб контроля чрезвычайных ситуаций.

В данном случае локальный информационно-аналитический центр (ИАЦ) ОПО организационно-технически совмещен с информационно-аналитическим центром информационно-управляющих систем комплексного контроля безопасности (ИУСКБ) опасного производственного объекта (ОПО) всего предприятия, в состав которого входят отдельные ОПО.

Каждый маршрутизатор 8, 12, 15, 19 выполнен в виде специализированного сетевого компьютера, имеющего по меньшей мере два сетевых интерфейса и выполненного с возможностью передачи от телеметрических коммутаторов 7 и смежных маршрутизаторов 8, 12, 15, 19 пакетов информации на всех уровнях, в том числе на локальных сетях 10 участков 4. Все маршрутизаторы 8, 12, 15, 19 снабжены единым программным обеспечением, а сопряжение их с периферийным оборудованием выполнено с возможностью динамической индивидуальной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, с приведением результатов к единой программной форме в виде функциональных локальных информационно-аналитических центров (ЛИАЦ) 27 для передачи информационно-аналитическому центру предприятия и преобразования передаваемой информации в единой программной форме в индивидуальные управляющие воздействия, исполняемые периферийным оборудованием, с образованием единого адресного пространства, обеспечивающего динамическую маршрутизацию и согласование при обмене информацией между локальными сетями 10 и взаимодействующими маршрутизаторами 8, 12, 15, 19 с возможностью регистрации и получении уведомлений о текущих событиях.

Каждый программируемый телеметрический коммутатор 7 выполнен с возможностью одновременно поддерживать параллельные потоки данных между всеми своими портами и параллельно осуществлять переключения подключенных к нему цепей в порядке и через интервалы времени, установленные заданной программой, а видеоконцентратор 14 выполнен в виде устройства, позволяющего осуществлять в реальном времени передачу цветного или черно-белого видеосигнала на расстояние до 1 километра.

Кроме того, комплексность контроля обеспечивается за счет учета безопасности технологического оборудования ОПО, включающего учет отклонений от установленных сроков его технического обслуживания.

Для всех выбранных характеристик ОПО локальные оценки могут определяться экспертно, в этом случае информационно-аналитический центр 20 предприятия выполнен с возможностью осуществления поэтапной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, в следующей последовательности:

- для оцениваемого объекта устанавливается набор направлений или характеристик из двух подгрупп;

- первая подгруппа включает характеристики, для построения локальной оценки по которым значения показателей могут быть точно рассчитаны, например, из групп: технологические показатели (уровень, масса ОВ, давление, температура), экологические (уровень загазованности рабочих помещений и производственных площадок, где производятся работы с ОВ), безопасность технологического оборудования (временные отклонения от сроков обслуживания);

- вторая подгруппа включает характеристики, для построения локальной оценки по которым значения показателей рассчитать невозможно, и поэтому локальные оценки строятся только на основе экспертной информации;

- определяются локальные оценки характеристик, входящих во вторую подгруппу;

- строится бинарное дерево свертки и определяются пары направлений, локальные балльные оценки которых будут сворачиваться в обобщенную оценку;

- для построенного бинарного дерева формируются соответствующие матрицы логической свертки;

на конечном этапе определяется комплексная оценка безопасности ОПО (КОБО ОПО);

В других случаях информационно-аналитический центр 20 предприятия выполнен с возможностью осуществления поэтапной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, в следующей последовательности:

- на первом этапе для оцениваемого объекта устанавливается набор направлений или характеристик из двух подгрупп;

- первая подгруппа включает характеристики, для построения локальной оценки по которым значения показателей могут быть точно рассчитаны;

- вторая подгруппа включает характеристики, для построения локальной оценки по которым значения показателей рассчитать невозможно, и поэтому локальные оценки строятся только на основе экспертной информации;

- формируется балльная шкала оценок, с помощью которой эксперты оценивают характеристики второй подгруппы;

- определяются локальные оценки характеристик, входящих во вторую подгруппу;

- формируется набор показателей, на основании значений которых могут быть рассчитаны локальные оценки характеристик, входящих в первую подгруппу;

- для каждого показателя по направлениям из первой подгруппы определяются максимальные и минимальные значения;

- для каждого показателя по направлениям из первой подгруппы формируются шкалы пересчета их значений в промежуточные балльные оценки;

- экспертным путем определяется важность показателей из первой группы направлений;

- рассчитываются значения показателей характеристик из первой подгруппы;

- на основе сформированных шкал пересчета определяются промежуточные балльные оценки, соответствующие рассчитанным значениям показателей характеристик из первой подгруппы;

- определяются локальные балльные оценки уровня безопасности ОПО по направлениям, входящим в первую подгруппу;

- строится бинарное дерево свертки и определяются пары направлений, локальные балльные оценки которых будут сворачиваться в обобщенную оценку;

- для построенного бинарного дерева формируются соответствующие матрицы логической свертки;

- определяется комплексная оценка безопасности ОПО (КОБО ОПО).

При этом информационно-аналитический центр 20 предприятия формирует комплексную оценку уровня безопасности опасного производственного объекта по следующей трехбалльной шкале:

- неудовлетворительно (соответственно = 1, красный сигнал, выводимый на АРМ пользователя);

- удовлетворительно (соответственно = 2, желтый сигнал, выводимый на АРМ пользователя);

- хорошо (соответственно = 3, зеленый сигнал, выводимый на АРМ пользователя).

В данном случае с выводом соответствующей информации на АРМ в операторную лицу, принимающему решение (ЛПР - дежурный по смене, 24).

Информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта работает следующим образом.

Датчики 1 концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики 2 уровня жидкого опасного вещества и потерь (утечки) на оборудовании передачи опасных веществ на технологических участках (подразделениях) 3, датчики 1 концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики 2 уровня жидкого опасного вещества и потерь (утечки), датчики (не изображены) температуры жидкого опасного вещества, размещенные на участках 4 хранения опасных веществ, соединенные с пультом 22 экстренного реагирования участка 4, датчики 1 концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики 2 уровня жидкого опасного вещества и потерь (утечки) и видеокамеры 5, размещенные на погрузочно-разгрузочных эстакадах 6 передают результаты измерений на связанные с ними табло пульта 22, АРМ 11, 17 и коммутаторы 7, предающие их на маршрутизаторы 8, 12, 15, 19, обеспечивающие поступление информации в центр 2С и службе 21.(при необходимости).

Каждый функциональный локальный информационно-аналитический центр ОПО (ЛИАЦ) 27 получает таким образом:

а) данные технологического процесса, экологической обстановки ОПО,

б) используя данные, характеризующие безопасность технологического оборудования ОПО, базирующиеся на отклонениях от установленных сроков его техобслуживания (исходный массив данных, графики плановых сроков техобслуживания оборудования по ОПО - так называемый информационный массив ТОРО), формирует на своем уровне комплексную оценку безопасности ОПО, передаваемую в центр 20, службу 21 и диспетчерскую 26, получает от диспетчерской службы 21 предприятия управляющие (при необходимости) воздействия для обеспечения необходимого уровня комплексной оценки безопасности (КОБО) ОПО.

Получатели информации вручную и/или автоматически обеспечивают

а) получение оперативной информации о возможном возникновении нештатной чрезвычайной ситуации (ЧС) и ее предотвращение;

б) оценка (с использованием соответствующих моделей и программ) возможного ущерба при возникновении ЧС на ОПО;

в) с учетом а) и б) принятие превентивных мер по предотвращению ЧС или минимизации ущерба при ее возникновении;

г) при невозможности предотвращения ЧС силами и средствами ОПО переход к принятию решения на уровне предприятия;

д) использование идеологии построения оценки возможного возникновения ЧС на предприятиях в Региональном масштабе (в рамках системы МЧС-PC ЧС) по вертикали: предприятие единая дежурная диспетчерская служба (ЕДДС) города (района) - центр управления в кризисных ситуациях (ЦУКС) ГУ МЧС РФ по региону.

Техническая реализация в рамках всего предприятия, в состав которого входят отдельные ОПО (верхний уровень информационно-управляющих систем комплексного контроля безопасности (ИУСКБ) опасного производственного объекта (ОПО).

1. Информация по КОБО поступает от отдельных ОПО в информационно-аналитический центр (ИАЦ) предприятия, где формируется обобщенная оценка (алгоритм ее формирования аналогичен формированию КОБО), передаваемая на АРМ диспетчера предприятия. КОБО на экране АРМ отражает уровень безопасности как отдельных ОПО, так и обобщенную оценку по предприятию. КОБО отражается в 3-х цветах (численные значения): 3 - зеленый цвет; 2 - желтый, 1 - красный.

1. Алгоритм формирования КОБО таков. Если КОБО хотя бы одного из ОПО имеет значение 1, то обобщенная оценка - 1, т.е. возникает необходимость лицу, принимающему решения ЛПР (на уровне ОПО, диспетчера или руководителя предприятия), принятия оперативных превентивных мер по повышению уровня безопасности ОПО, т.е. перейти на более высокий уровень безопасности, соответствующий значениям 3 или 2.

2. КОБО предприятия позволяет обоснованно решать вопросы не только предотвращения ЧС, но и переходить к обоснованному формированию оптимальных программ (с технической и экономической сторон) повышения эффективности функционирования отдельных ОПО и повышения уровня безопасности предприятия. Если уровень безопасности очень низкий, то есть КОБО=1, это соответствует тому, что риск возникновения чрезвычайной ситуации (ЧС) очень велик. Если же КОБО=3, это соответствует минимальному риску ЧС.

Оценка риска аварии - процесс, используемый для определения вероятности (или частоты) и степени тяжести последствий реализации опасностей аварий для здоровья человека, имущества и/или окружающей природной среды. Соответственно, оценка безопасного функционирования потенциально опасного объекта это - оценка вероятности его безаварийной работы.

Предложен метод построения комплексной оценки безопасности ОПО, который наряду с количественными показателями риска учитывает и качественные показатели (мнения экспертов). Причем мнения экспертов распространяются не только на показатели, не имеющие количественных характеристик, но и на все количественные показатели риска.

4. Процедуры комплексного оценивания, при которых осуществляется переход от детального описания сложного ОПО, с использованием большого количества показателей и параметров к агрегированному описанию, то есть с использованием лишь небольшого числа обобщенных характеристик ОПО, встречаются во многих областях хозяйственной деятельности. Для решения такого рода задач широко используется подход, основанный на формировании дерева оценок и вычислении на нем интегральной оценки (ИО) или комплексной оценки (КО).

В целом функциональные возможности системы предусматривают:

а) получение оперативной информации о возможном возникновении чрезвычайной ситуации и ее предотвращение;

б) оценка (с использованием соответствующих моделей и программ) возможного ущерба при возникновении чрезвычайной ситуации на опасном производственном объекте с учетом оперативной информации;

в) принятие превентивных мер по предотвращению чрезвычайной ситуации или минимизации ущерба при ее возникновении;

г) при невозможности предотвращения чрезвычайной ситуации силами и средствами предприятия переход к принятию решения на уровне предприятия;

д) использование идеологии построения оценки возможного возникновения чрезвычайной ситуации на предприятиях в региональном масштабе (в рамках системы МЧС-PC ЧС) по вертикали: предприятие - единая дежурная диспетчерская служба (ЕДЦС) города (района) - центр управления в кризисных ситуациях (ЦУКС) ГУ МЧС РФ по региону.

Технический результат от использования настоящего изобретения заключается в повышении надежности и расширении функциональных возможностей интегрированной системы мониторинга для предупреждения возможного возникновения нештатной (аварийной) ситуации при принятии превентивных мер на основе оценки отклонений технологических, экологических параметров от установленных значений и сроков соблюдения регламентов обслуживания оборудования.

Изобретение относится к устройствам цифровых вычислений и обработки данных в области техники предупреждения аварийных ситуаций. Технический результат заключается в расширении арсенала систем контроля безопасности объектов и в повышении надежности и расширении функциональных возможностей интегрированной системы мониторинга для предупреждения возможного возникновения нештатной (аварийной) ситуации, с использованием интегрированной оценки комплексной безопасности опасного производственного объекта (КОБО ОПО), формируемой программным путем. Информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта содержит средства получения натурных данных технологического процесса и экологической обстановки, включающие датчики 1 концентрации паров жидкого вещества в воздухе, датчики 2 уровня и потерь на оборудовании передачи опасных веществ на участках 3, датчики 1 концентрации паров в воздухе, датчики 2 уровня и потерь, датчики температуры, размещенные на участках 4 хранения опасных веществ, аппаратуру 23 управления насосом, соединенные с пультом 22 экстренного реагирования участка 4, датчики 1 концентрации паров жидкого вещества в воздухе, датчики 2 уровня жидкого вещества и потерь и видеокамеры 5, размещенные на погрузочно-разгрузочных эстакадах 6, программируемые коммутаторы 7, к входам которых подключены датчики 1, 2, а выходы через маршрутизаторы 8 первичной информации связаны с визуальными табло 9 данных технологического процесса и экологической обстановки и с локальными технологическими сетями 10 участков 4 хранения, каждая из которых снабжена автоматизированным рабочим местом 11 мастера, каждая из сетей 10 участков через маршрутизатор 12 участка подключена к единой технологической сети 13 предприятия, связанной через видеоконцентратор 14 с видеокамерами 5, и через маршрутизатор 15 - с административной сетью 16, к которой подключены АРМ 24 мастера цеха, АРМ 25 служб цеха, сервер 18 базы данных, и через центральный маршрутизатор 19 - к информационно-аналитическому центру 20 для комплексной оценки безопасности производства, а также дежурно-диспетчерской службе 21 предприятия, выполненным с возможностью разноуровневых локальных и централизованных управляющих воздействий с одновременным информированием диспетчерской 26 территориальных служб контроля чрезвычайных ситуаций. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Информационно-управляющая система комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта, содержащая средства получения натурных данных технологического процесса и экологической обстановки участков опасного производственного объекта во времени, включающие:
- датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня и потерь жидкого опасного вещества на оборудовании передачи опасных веществ на технологических участках, снабженных пультами экстренного реагирования,
- датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня, потерь и температуры жидкого опасного вещества, размещенные на участках хранения,
- датчики концентрации паров жидкого опасного вещества в воздухе, датчики уровня и потерь жидкого опасного вещества и видеокамеры, размещенные на погрузочно-разгрузочных эстакадах,
- программируемые коммутаторы, к входам которых подключены упомянутые датчики, а выходы через маршрутизаторы первичной информации связаны с визуальными табло данных технологического процесса и экологической обстановки, и с локальными технологическими сетями участков хранения, каждая из которых снабжена автоматизированным рабочим местом мастера участка, выполненными с возможностью учета текущего расходования межрегламентного и межремонтного периода периферийного оборудования, оценки локального уровня безопасности и локальных управляющих воздействий периферийного оборудования для обеспечения установленного уровня безопасности, каждая из сетей участков через маршрутизатор участка подключена к единой технологической сети предприятия, связанной через видеоконцентратор с упомянутыми видеокамерами, и через маршрутизатор административной сети - с административной сетью, к которой подключены автоматизированное рабочее место мастера цеха, автоматизированное рабочее место служб цеха, сервер базы данных, и через центральный маршрутизатор - к информационно-аналитическому центру предприятия, в составе которого находятся сервера информационно-аналитических центров локальных информационно-управляющих систем комплексного контроля безопасности опасного производственного объекта для комплексной оценки безопасности опасного производства по направлениям: безопасность техпроцесса; безопасность оборудования и экологическая безопасность, а также дежурно-диспетчерской службе предприятия, выполненными с возможностью разноуровневых локальных и централизованных управляющих воздействий с одновременным информированием территориальных служб контроля чрезвычайных ситуаций, при этом все маршрутизаторы снабжены единым программным обеспечением, а каждый маршрутизатор выполнен в виде сетевого компьютера с возможностью передачи пакетов информации от телеметрических коммутаторов и смежных маршрутизаторов.

2. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждый сетевой компьютер маршрутизатора выполнен в виде специализированного сетевого компьютера, имеющего, по меньшей мере, два сетевых интерфейса, с возможностью передачи от телеметрических коммутаторов и смежных маршрутизаторов пакетов информации на всех уровнях, в том числе на локальных участках, при сопряжении маршрутизаторов с периферийным оборудованием выполнено с возможностью динамической индивидуальной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, с приведением результатов к единой программной форме для передачи информационно-аналитическому центру опасного производственного объекта и преобразования передаваемой информации в единой программной форме в индивидуальные управляющие воздействия, исполняемые периферийным оборудованием, с образованием единого адресного пространства, обеспечивающего динамическую маршрутизацию и согласование при обмене информацией между локальными сетями и взаимодействующими маршрутизаторами с возможностью регистрации и получении уведомлений о текущих событиях.

3. Система по п.1, отличающаяся тем, что каждый программируемый телеметрический коммутатор выполнен с возможностью одновременно поддерживать параллельные потоки данных между всеми своими портами и параллельно осуществлять переключения подключенных к нему цепей в порядке и через интервалы времени, установленные заданной программой, а видеоконцентратор выполнен в виде устройства, позволяющего осуществлять в реальном времени передачу цветного или черно-белого видеосигнала на расстояние до 1 километра.

4. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что для всех выбранных характеристик опасного производственного объекта локальные оценки определяются экспертно, а его информационно-аналитический центр выполнен с возможностью осуществления поэтапной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, в следующей последовательности:
- для оцениваемого объекта устанавливается набор направлений или характеристик из двух подгрупп;
- первая подгруппа включает характеристики, для построения локальной оценки по которым значения показателей могут быть точно рассчитаны, при этом в комплексном оценивании безопасности учитывается безопасность технологического оборудования;
- вторая подгруппа включает характеристики, для построения локальной оценки по которым значения показателей рассчитать невозможно, и поэтому локальные оценки строятся только на основе экспертной информации;
- определяются локальные оценки характеристик, входящих во вторую подгруппу;
- строится бинарное дерево свертки и определяются пары направлений, локальные балльные оценки которых будут сворачиваться в обобщенную оценку;
- для построенного бинарного дерева формируются соответствующие матрицы логической свертки;
- на конечном этапе определяется комплексная оценка безопасности опасного производственного объекта.

5. Система по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что информационно-аналитический центр предприятия, в состав которого входят опасные производственные объекты, выполнен с возможностью осуществления поэтапной обработки информации, определяющей уровень риска возникновения чрезвычайных ситуаций, в следующей последовательности:
- на первом этапе для оцениваемого предприятия устанавливается набор оцениваемых опасных производственных объектов;
- экспертным путем определяется важность каждого опасного производственного объекта;
- строится бинарное дерево свертки и определяются пары опасных производственных объектов, локальные балльные оценки уровня безопасности (комплексные оценки безопасности опасных производственных объектов) которых будут сворачиваться в обобщенную оценку по предприятию;
- для построенного бинарного дерева формируются соответствующие матрицы логической свертки локальных комплексных оценок безопасности опасных производственных объектов;
- определяется комплексная оценка безопасности предприятия.

6. Система по п.5, отличающаяся тем, что информационно-аналитический центр опасного производственного объекта и предприятия выполнен с возможностью формирования комплексной оценки уровня безопасности опасного производственного объекта и предприятия по следующей трехбалльной шкале:
- неудовлетворительно (соответственно=1, красный сигнал);
- удовлетворительно (соответственно=2, желтый сигнал);
- хорошо (соответственно=3, зеленый сигнал), с соответствующим выводом результирующей информации на автоматизированные рабочие места пользователей.