автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.06, диссертация на тему:Модульная структура автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки

На правах рукописи

Федоров Владимир Юрьевич

МОДУЛЬНАЯ СТРУКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ С ИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

Специальность: 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами» (технические науки, отрасль - промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

17 аш іш

005044240

На правах рукописи

Федоров Владимир Юрьевич

МОДУЛЬНАЯ СТРУКТУРА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ

Специальность: 05.13.06 «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами» (технические науки, отрасль - промышленность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Работа выполнена в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России на кафедре пожарной автоматики.

Научный руководитель: заслуженный работник высшей школы РФ, доктор технических наук, профессор Членов Анатолий Николаевич

Официальные оппоненты:

доктор физико-математических наук, профессор Прус Юрий Витальевич, начальник научно-образовательного комплекса организационно-управленческих проблем Государственной противопожарной службы Академии Государственной противопожарной службы МЧС России, кандидат технических наук, доцент Терехин Сергей Николаевич, начальник кафедры пожарной безопасности зданий и автоматизированных систем пожаротушения Санкт-Петербургского университета Государственной противопожарной службы МЧС России.

Ведущая организация: ООО «Институт по проектированию предприятий нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности «Ленги-пронефтехим».

Защита состоится «23» мая 2012 г. в 14-00 час. на заседании диссертационного совета Д.205.002.01 в Академии Государственной противопожарной службы МЧС России по адресу: 129366, г. Москва, ул. Бориса Галушкина, д.4, зал Совета.

С диссертационной работой можно ознакомиться в библиотеке Академии Государственной противопожарной службы МЧС России.

Автореферат разослан «22» апреля 2012 г.

Отзыв на автореферат с заверенной подписью и печатью просим направить в АГПС МЧС России по указанному адресу. Телефон для справок 683 19 05

Ученый секретарь диссертационного совета доктор технических наук, доцент

С.Ю. Бутузов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность и степень проработанности проблемы.

В экономике России немалую роль играют крупные предприятия нефтеперерабатывающей промышленности. Развитие таких производств, обладающих высокой энергонасыщенностью, сопровождается ростом количества и масштабов пожаров и взрывов на них не только в России, но и за рубежом. Ежегодно в мире на объектах нефтепереработки происходит около 1500 крупных аварий с человеческими жертвами, суммарные материальные потери от которых составляет свыше 100 млн. дол. Из них около 60% составляют пожары и взрывы, наносящие ущерб не только самим предприятиям, но также населению и окружающей среде.

Пожары на объектах нефтепереработки характеризируются быстрой динамикой развития в начальной стадии, обусловленной наличием большого количества легковоспламеняющихся и горючих жидкостей.

Исследования данных о пожарах, показывают, что средняя частота возникновения пожаров составляет 11 пожаров в год. При этом только 50 % пожаров было потушено в начальной стадии, в 35 % случаев потребовалось привлечение дополнительных сил и средств, 15 % пожаров переходили в затяжные. Успешное тушение пожаров (на начальной стадии) объектов нефтепереработки в значительной степени зависит от своевременного обнаружения возгорания и оповещения о нем соответствующих служб.

Основой для формирования автоматизированных систем противопожарной защиты таких объектов служит система сбора и обработки информации о состоянии объекта - автоматическая пожарной сигнализации. Ее главной задачей является раннее обнаружение возгорания, когда возможна своевременная эвакуация людей и ликвидация пожара без значительных экономических и экологических последствий.

В настоящее время, в литературе отсутствует объективный анализ преимуществ и ограничений в применении систем пожарной сигнализации различного вида на промышленных объектах, позволяющий оптимизировать их выбор при проектировании.

1

Ч.

В Академии ГПС МЧС России одним из приоритетных направлений научных исследований является разработка новых методов и технических средств обнаружения пожара. Важные результаты в разный период времени были получены известными учеными Топольским Н.Г., Поляковым Ю.А., Шароваром Ф.И. В последние годы широкую известность получили работы, выполненные под руководством профессоров Членова А.Н. и Федорова A.B.

Вместе с тем, в данных работах при рассмотрении вопросов уменьшения времени обнаружения пожара основное внимание уделяется разработке новых и совершенствованию существующих пожарных извещате-лей. Однако существуют и другие важные факторы, оказывающие не менее значительное влияние на время реагирования на появление пожароопасной ситуации. Исследование этих факторов и разработка научно обоснованных предложений по их учету и использованию должно обеспечить повышение эффективности системы противопожарной защиты на объектах нефтепереработки.

Целью диссертационной работы является синтез модульной структуры автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки, обеспечивающей повышение быстродействия обнаружения и сигнализации о пожаре.

Достижение этой цели позволит на основе научно обоснованной технической разработки обеспечить решение важной для экономики задачи -в результате повышения эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки повысить уровень пожарной безопасности в России.

Для достижения цели в диссертации поставлены и решены следующие научные задачи:

1. Анализ современного состояния разработки и производства технических средств и систем пожарной сигнализации для работы в составе промышленного объекта.

2. Разработка метода оценки эффективности обнаружения и тушения пожара на промышленном объекте.

3. Разработка предложений по повышению эффективности АСПЗ на

основе рационального выбора и размещению технических средств сбора и обработки информации о пожароопасном состоянии объекта, а также интеграции СПС с системой видеонаблюдения.

4. Синтез модульной структуры АСПЗ промышленного объекта.

5. Разработка предложений по техническому и нормативному обеспечению формирования интегрированной АСПЗ промышленного объекта.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года», а также планом научно-исследовательских работ Академии ГПС МЧС России на 2011-2012 гг.

Объектом исследования являются автоматизированная система противопожарной защиты промышленных объектов, а предметом исследования - процесс формирования модульной структуры автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки.

Основные методы исследования.

Для решения поставленных задач были использованы методы теории вероятностей и математической статистики, методы математического моделирования и анализа, методы обработки экспериментальных данных.

Научная новизна результатов, полученных в диссертации, заключается в следующем впервые:

1. Разработана математическая модель процесса обнаружения и тушения пожара, характеризующая влияние временных характеристик обнаружения пожара на эффективность функционирования АСПЗ.

2. В результате анализа разработанных математических моделей, а также экспериментальных исследований процесса обнаружения пожара проведена оценка влияния выбора и условий размещения точечных пожарных извещателей на время обнаружения пожара.

3. Разработана модульная структура АСПЗ промышленного объекта, в которой за счет применения разработанных модулей первичного сбора и обработки сигналов пожарных извещателей а также модулей видеонаблюдения достигнута минимизация времени обнаружения пожара и формирования команд управления.

Практическая ценность и значимость работы заключается в следующем:

1. Разработаны предложения по уменьшению времени обнаружения пожара АСПЗ на основе рационального выбора и размещения пожарных извещателей, модернизации системы сбора и обработки данных о пожароопасном состоянии промышленного объекта, а также применения средств видеонаблюдения.

2. Разработан модуль обнаружения, сбора и первичной обработки сигналов пожарных извещателей, предназначенный для использования в адресно-аналоговых системах пожарной сигнализации.

3. Разработана быстродействующая модульная структура АСПЗ объектов нефтепереработки.

4. Разработаны предложения по совершенствованию нормативного обеспечения АСПЗ промышленного объекта в составе комплексной интегрированной системы безопасности.

Реализация результатов работы.

Результаты диссертационной работы использованы:

- в научных исследованиях Академии ГПС МЧС России по совершенствованию систем производственной и пожарной автоматики;

- в учебном процессе Академии ГПС МЧС России при подготовке бакалавров, специалистов и магистров по специальности «Пожарная безопасность»;

- ООО «Пожинжиниринг», г. Санкт-Петербург при проведении исследований и внедрении научно-технических разработок в АСПЗ объектов нефтепереработки;

- НОУ «Институт электронных систем безопасности» при подготовке и повышении квалификации технических специалистов пожарной безопасности.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций,

приведенных в диссертационной работе, достигнута за счет применения для решения поставленных задач апробированных математических методов, значительного объема данных для статистических исследований,

подтверждения теоретических результатов экспериментальными исследованиями.

Апробация результатов работы.

Основные результаты работы были доложены и получили одобрение на следующих 8 научно-практических конференциях:

- «Системы безопасности» - Москва, Академия государственной противопожарной службы МЧС России, 2009, 20010, 2011 гг.;

- Всероссийская научно-практическая конференция «Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем», Воронежский институт МВД России, 2010 г.;

- Научно-практическая конференция на международной специализированной выставке «Пожарная безопасность XXI века», г. Москва, 2010 г.;

- Научно-практическая конференция «Организационные и научно-технические проблемы обеспечения пожарной безопасности» - Ташкент: Высшая техническая школа пожарной безопасности МВД Республики Узбекистан, 2011 г.

- Научно-практическая конференция «Молодые ученые о системе обеспечения безопасности в условиях природных и техногенных чрезвычайных ситуаций в первой половине XXI века» - Санкт-Петербург.: Санкт -Петербургский университет ГПС МЧС России, 17.10. 2011 г.

- Научно-техническая конференция молодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности», Москва, Академия государственной противопожарной службы МЧС России, 2012 г.

Публикации.

По тематике диссертации опубликовано 23 работы, в том числе 10 статей, 7 из которых из перечня изданий, рекомендованных ВАК, 11 докладов на конференциях, получено два патента РФ на полезную модель. 5 работ опубликовано без соавторов.

В работах, опубликованных в соавторстве в изданиях из перечня ВАК, лично автором предложено и обосновано:

[1] -перспективы развития индустрии пожарной сигнализации в России;

[3] - предложения по корректировке терминологии технического ре-

гламента о требованиях пожарной безопасности;

[5] - обосновано применение средств видеонаблюдения для сокращении временных задержек в АСУ противопожарной защитой промышленного объекта;

[6] - обоснованы исходные условия и применение теории вероятности к построению стохастической модели процесса обнаружения и тушения пожара на промышленном предприятии;

[7] - разработана математическая модель обнаружения пожара дымовыми точечными пожарными извещателями, учитывающая начальный этап развития пожара.

В остальных опубликованных в соавторстве работах присутствует единое и неделимое единство.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка литературы (137 наименований) и четырех приложений. Основное содержание диссертации изложено на 149 страницах машинописного текста, включает 4 таблицы и 29 рисунков. Список литературы и приложения занимают 48 страниц.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. В результате анализа современного состояния разработки и производства технических средств и систем пожарной сигнализации сформировано направление повышения эффективности АСПЗ, заключающееся в уменьшении времени обнаружения пожароопасной ситуации на объекте нефтепереработки.

2. Разработанная математическая модель процесса функционирования АСПЗ, позволяет проводить сравнительную оценку эффективности применяемых средств пожарной сигнализации и пожаротушения на промышленном объекте.

3. Разработанные математические выражения для определения параметров функционирования дымового точечного оптического пожарного извещателя и пожарного извещателя пламени учитывающие реальные параметры объекта, условия возникновения факторов пожара и их влияние на характеристики обнаружения пожарными извещателями.

4. Научно обоснованные предложения и разработки обеспечивающие уменьшение времени обнаружения пожара в АСПЗ на основе рационального выбора и размещения пожарных извещателей, применения разработанных модулей сбора и обработки данных о пожароопасном состоянии промышленного объекта, а также применения средств видеонаблюдения, интегрированных в АСПЗ.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

В первом главе «Современное состояние автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки н задачи ее совершенствования» определены место и роль АСПЗ в комплексной интегрированной системе безопасности, проведен анализ состояния разработки и производства средств сбора и обработки данных в автоматизированной системе противопожарной защиты и сформулированы задачи совершенствования АСПЗ объектов нефтепереработки.

Во второй главе «Анализ методов повышения эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты» проведен теоретический анализ эффективности функционирования системы обнаружения и тушения пожара на промышленном объекте, разработаны математические модели процесса обнаружения факторов пожара извещателями и проведено экспериментальное исследование эффективности обнаружения пожара точечными пожарными извещателями.

Получено выражение для оценки вероятности ликвидации пожара за время 1р,

Рт(1т<д= }'/(/,)<!/, =

1-е , при (р > /3(1 + , (1)

О, при^</3(1 + К,/:фКр).

где /р - «разрешающее время», при котором развитие очага пожара не приводит к образованию существенного материального или иного ущерба;.- период задержки активного пожаротушения (время разверты-

вания); К\ - коэффициент пропорциональности; - коэффициент формы пожара; Ур - скорость распространения пожара;

Критерием «существенности» ущерба может служить отсутствие прибыли от применения системы противопожарной защиты, что соответствует выполнению неравенства:

Су > СоРпР0а - Сот, (2)

где Со - стоимость материальных ценностей, защищаемых системой; Рп - вероятность возникновения пожара; Р0 - вероятность обнаружения пожара; а - коэффициент, характеризующий степень убытков от пожара; Сот - потери на организацию тушения пожара.

Вероятность «не ликвидации» пожара за время /т < то есть вероятность появления существенного ущерба, будет

Рт(/т > /р) = 1 - Рт(/т < /р). (3)

На рис. I представлена зависимость Рт(>т > /р) при отсутствии задержки организации тушения и - 0. Из графика следует, что увеличение вероятности обнаружения g0 приводит к резкому снижению вероятности появления ущерба.

Для определения возможностей увеличения эффективности СПС проведены теоретическая и экспериментальная оценки влияния характеристик ПИ на время обнаружения пожара т0дн. Для дымового точечного оптико-электронного пожарного извещателя (ДТПИ) получено математическое выражение:

, Рдк ,1/3 0,48#4/3 1,ЗЯ",/2Л1|/6

г-*(ад? ^шГ^^ёГ-"" <4)

где т„ - инерционность извещателя; А - постоянный коэффициент; во -удельная дымопроизводительность; 0 - тепловая мощность очага пожара; Н - высота помещения; Я — расстояние по горизонтали от извещателя от очага пожара, Рдк - минимальная обнаруживаемая извещателем концентрации дыма; Ул - линейная скорость распространения пожара; аь &2 - коэффициенты размерности.

Выражение (4) учитывает основные этапы, определяющие время обнаружения пожара, а именно: этап возникновения пожара и связанных с этим временных задержек на его развитие до обнаруживаемых размеров,

этап распространения обнаруживаемого фактора (дыма) до потолка помещения, этап растекания его вдоль потолка в виде осесимметричной веерной полуограниченной струи до места установки ДТПИ, а также этап задержки формирования извещения о пожаре (инерционность ПИ).

В результате расчетов и анализа известных экспериментальных данных определено, что одним из основных параметров, определяющих т0бні является расстояние от места размещения ДТПИ до очага пожара. Так, для высоты помещения 4 м уменьшение /? до 1 м может значительно уменьшить длительность этого этапа, сократив в 1,5-5 раз общее время обнаружения.

Рис. 1. Зависимость Р,(/т > от разрешающего времени /р при следующих значениях параметров: К,КфУр = 5; 1, = 0 с; I = 0,05 с'; 2 -§о = 0,02с"'; 3 -£о = 0,01с'

Проведенные экспериментальные исследования на специальном стендовом оборудовании (рис. 2) показали также существенную зависимость времени обнаружения ДТПИ от установленного порога срабатывания, а также используемых дополнительных факторов пожара в комбинированном и мультикритериальном ПИ с дымовым каналом.

Время обнаружения, с

о Н—I-1-1-1-1-1-1—► I

0,06 0,08 0,10 0,12 0.14 0,16 0,18 Чувствительность, Дб!м

Рис. 2. Результаты испытаний дымовых пожарных извещателей: 1 — дымовой с установкой чувствительности № 1; 2 — дымовой с установкой чувствительности № 2; 3 - дымовой с установкой чувствительности № 3; 4 — дымовой с установкой чувствительности № 4; 5 - дымовой пороговый традиционный; 6 - комбинированный (дым + тепло); 7 - мультикритериальный;

7' - мультикритериальный (канал «Внимание»)

В результате предложены следующие рекомендации для проектирования системы пожарной сигнализации, позволяющие существенно уменьшить время и одновременно повысить достоверность обнаружения пожара ДТПИ:

• устанавливать ДТПИ на потолке производственного помещения

на минимальном расстоянии (не более 1 м) над технологической установкой;

• использовать в составе СПС двухпороговые ДТПИ, а также ПИ с пониженным (в пределах разрешенных значений) порогом срабатывания, устанавливаемым при настройке адресных программируемых или адресно-аналоговых СПС;

• использовать в составе системы сигнализации мультикритериаль-ные АПИ, в которых повышение чувствительности достигается за счет комплексного анализа дополнительных признаков пожара.

Для автоматического ПИ пламени получено математическое выражение для определения фактической защищаемой площади /чио, учитывающее форму и высоту технологического объекта.

где Н - высота установки извещателя; <р - угол наклона оптической оси АПИ относительно вертикальной оси; 5 - угол симметричной характеристики направленности АПИ; /г0 - высота технологической установки; у -эквивалентный угол наклона плоскости технологического объекта.

В случае сложной геометрической конфигурации объекта возможно образование «мертвых зон», в которых часть установки выходит из зоны обнаружения АПИ. Таким образом, при проектировании СПС для АПИ пламени выбор места его размещения и ориентация зоны обнаружения должен сопровождаться предварительным трехмерным моделированием, с учетом формы и размеров защищаемой технологической установки.

В третьей главе «Оптимизация модульной структуры автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки» рассмотрены общие подходы и конкретные направления решения задачи оптимизации АСПЗ, вариант их практической реализации на примере синтеза модульной структуры автоматизированной системы противопожарной защиты нефтеперерабатывающего предприятия.

РфЗО =Я(Н\ ',о) Ы<Р+3/2)-5Щ<р-3/2)]со52(уШЗ/2)

х

(5)

В рамках задач, поставленных в диссертации, оптимизация АСПЗ сводится к минимизации времени обнаружения пожара и принятия управленческих решений для его ликвидации.

При этом достижение цели диссертации не сводится только к уменьшению времени обнаружения пожара АПИ. Временные задержки функционирования АСПЗ в составе интегрированной системы безопасности промышленного предприятия определяются также структурой построения системы, составом и применяемыми протоколами обмена данными между элементами (подсистемами). Поэтому минимизация задержки возможна путем уменьшения времени передачи извещений между информационными и управляющими подсистемами в результате организации прямых каналов связи между ними, а также применением компьютерных локальных сетей.

Перспективным направлением является использование адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации (ААСПС), преимущество которой заключается в потенциальной возможности сверхраннего обнаружения пожара при низкой вероятности ложных тревог, поскольку в них при-ёмно-контрольный прибор, располагая текущей информацией о значениях контролируемого параметра в любом месте защищаемого объекта, может принимать решение о наличии пожара, основываясь на сигналах от нескольких извещателей, расположенных в одной зоне. Выигрыш во времени обнаружения в зависимости от условий применения и выбора технических средств может оказаться определяющим для минимизации ущерба.

В диссертации рассмотрены практические возможности реализации выявленных преимуществ ААСПС. В частности, извещение о пожаре может быть сформировано при условии, что коэффициент взаимной корреляции сигналов от пожарных извещателей, расположенных на объекте, достигнет установленного порогового значения. То есть, если наблюдается устойчивое совместное увеличение контролируемых факторов, возможно принятие решения о пожаре на его ранней стадии. Для этого процесс принятия решения о возникновении пожара должен проходить в режиме реального времени, следовательно, быстродействие ААСПС должно быть относительно высоким.

Одним из направлений уменьшения времени при одновременном повышении достоверности обнаружения пожара является применение средств видеонаблюдения, интегрированных с системами пожарной автоматики и противоаварийной защиты.

Проведенный анализ позволил выделить основные методы алгоритмической обработки видеосигнала, позволяющие создать специальные видеодетекторы, которые запрограммированы на определенные ситуации и позволяют в автоматическом режиме обнаружить признаки аварийной ситуации и пожара.

Рис.3 Структурная схема АСПЗ технологической установки НПЗ: 1, 3, 17-пожарные извещатели; 2 -прибор приемно-контрольный пожарный; 4 - пожарная часть; 5 - АРМ оператора; 6, 11 - модуль питания и управления; 7 -агрегатный модуль пенотушения; 8 - центральная операторная; 9 - контроллер модулей пожаротушения, водяного орошения и водяной завесы; 10 - извещатели пламени со встроенной видеокамерой; 12 - подсистема оповещения людей о пожаре; 13 - встроенная панель контроля и управления; 14 - прибор управления газовым пожаротушением; 15 - модули орошения; 16 - подсистема видеонабюдения; 18 - модуль управления подачей воды к лафетным стволам; 19 - насосная пожаротушения; 20- модульная установка газового пожаротушения; 21 - модули управления водяной завесой

При разработке технологической части АСПЗ снижение инерционности не должно приводить к появлению ложных срабатываний. Ввиду этого основной задачей применения средств видеонаблюдения является визуальное подтверждение факта пожара и аварии.

Для решения этой задачи в работе сформированы основные технические требования к видеонаблюдению, интегрированному в АСПЗ, которые являются необходимыми исходными данными для проектирования.

Разработана структурная схема модульной АСПЗ технологического объекта нефтепереработки (рис.3). Предложены состав комплекса технических средств и составлено описание технического обеспечения АСПЗ. Систему предложено создавать как трехуровневую с иерархической структурой, реализующей на нижнем уровне функции локальной автоматики, пожарной сигнализации, автоматического пожаротушения, а на верхнем -функции информационно-управляющей подсистемы. Объекты, входящие в систему противопожарной защиты, посредством цифрового интерфейса объединены в единую сеть, позволяющую передавать информационные и управляющие сигналы.

Технические требования к подсистемам АСПЗ технологических объектов «РН-Туапсинский НПЗ», сформулированы на основе разработанной в диссертации концепции модульного построения с применением видеонаблюдения и средств раннего обнаружения пожара.

В четвертой главе «Техническое и нормативное обеспечение интеграции в автоматизированной системе противопожарной защиты объектов нефтепереработки» рассмотрено решение актуальных прикладных задач при построении АСПЗ, научно обоснованных в предыдущих главах, а также предложения по совершенствованию нормативного обеспечения АСПЗ.

Одним из перспективных методов уменьшения времени сбора и обработки сигналов от пожарных извещателей является модульная структура подсистемы сбора и обработки данных. При этом предварительная обработка сигналов от извещателей осуществляется в модуле, а адрес модуля указывает на контролируемую пожарную зону.

Предложено техническое решение построения модуля групповой обработки сигналов пожарных извещателей, в котором роль адресного расширителя играет ведущий АПИ, к которому подключаются другие ПИ, расположенные в контролируемой зоне (рис.4).

Преимуществом применения такого модуля является уменьшение времени анализа пожароопасной ситуации в конкретном защищаемом помещении. При этом не исключается одновременная передача текущих значений контролируемого параметра от каждого извещателя непосредственно на приёмно-контрольный прибор ААСПС.

Рис. 4. Структурная схема объектового модуля обнаружения пожара: 1 - блок контроля; 2 - блок групповой обработки; 3 - блок индикации; 4 - формирователь извещений; 5 - блок питания; 6 - блок подключения; 7 - первый блок сравнения; 8 - второй блок сравнения; 9 - третий блок сравнения; 10 - блок формирования порогов; 11 - блок логический; 12-блок сопряжения.

Система телевизионного видеонаблюдения (СТВ) для наиболее эффективного решения задач в составе интегрированной системы противопожарной защиты объекта нефтепереработки также должна формироваться по модульному принципу. За модулем закрепляют совокупность технических средств, приборов и устройств, объединенных линиями связи, для решения конкретной функциональной задачи.

Разработанная структурная схема модульной СТВ Туапсинского НПЗ обеспечивает стыковку и обработку команд от серверов систем пожарной и противоаварийной автоматики. СТВ для объектов категории значимости А использует унифицированное оборудование высшего класса, в том числе сетевые видеокамеры. Взаимодействие с системой противопожарной защиты установки АСУТП промышленной установки КУ-4 осуществляется в результате обмена информацией по протоколу верхнего уровня TCP/IP в единой сети обмена информацией по оптоволоконной линии связи от системных менеджеров Endura в центральное коммутационное устройство через оптический кросс.

Оптимальный выбор каналов связи позволяет повысить надежность системы сбора и обработки информации АСПЗ, проектируемой на промышленном предприятии. Предложено и обосновано на нижнем уровне сбора и обработки сигналов от пожарных извещателей использовать электропроводный канал связи, а на уровнях связи приборов приемно-контрольных, видеокамер с контроллерами и шкафами управления - оптоволоконную магистраль.

Рассмотрены и предложены перспективные варианты построения каналов связи, работающих в экстремальных условиях: интеллектуальной системы пожарной сигнализации на основе одинарного кольцевого проводного шлейфа, а системы сбора и обработки информации в АСПЗ - на основе оптоволоконной магистрали в виде двойного кольца.

Сформулированы основные задачи совершенствования нормативно-технического обеспечения системы противопожарной защиты НПЗ в составе комплексной интегрированной системы безопасности.

В результате анализа основных нормативно-технических документов в области пожарной безопасности, предложено и обосновано внесение из-

менений в 123-ФЭ и приведение его терминологии в соответствие с 384-ФЭ.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ

Основные научные результаты, выводы и предложения, полученные в диссертационной работе, состоят в следующем:

1. Разработана стохастическая модель процесса обнаружения и тушения пожара, характеризующая зависимость вероятности нанесения ущерба от параметров развития пожара во времени, а также характеристик его обнаружения и тушения системой противопожарной защиты. Полученные математические выражения, наглядно показывают существенное влияние процесса обнаружения пожара средствами пожарной сигнализации на вероятность возникновения значимого ущерба.

2. В рамках задач, поставленных в диссертации, оптимизация АСПЗ сводится к снижению времени обнаружения пожара и принятия управленческих решений для его ликвидации до допустимого уровня.

Наряду с уменьшением времени обнаружения пожара АПИ минимизация задержки функционирования АСПЗ в составе интегрированной системы безопасности промышленного предприятия возможна путем уменьшения времени передачи извещений между информационными и управляющими подсистемами в результате организации прямых каналов связи между ними, а также применением компьютерных локальных сетей. Временные задержки определяются также структурой построения системы, выбором технических средств, составом и применяемыми протоколами обмена данными между элементами (подсистемами). Одним из направлений уменьшения времени при одновременном повышении достоверности обнаружения пожара является применение средств видеонаблюдения, интегрированных с системами пожарной автоматики и противоаварийной защиты.

3. Разработана модульная структурная схема АСПЗ технологического объекта, обеспечивающая уменьшение времени сбора и обработки сигналов от пожарных извещателей. Предложен состав комплекса технических средств, в котором предварительная обработка

сигналов от извещателей осуществляется в специально разработанном модуле, адрес которого указывает на контролируемую пожарную зону.

4. Рассмотрены и предложены перспективные варианты построения каналов связи, работающих в экстремальных условиях: интеллектуальной системы пожарной сигнализации на основе одинарного кольцевого проводного шлейфа, а системы сбора и обработки информации в АСПЗ - на основе оптоволоконной магистрали в виде двойного кольца.

5. Сформулированы основные задачи совершенствования нормативно-технического обеспечения системы противопожарной защиты НПЗ в составе комплексной интегрированной системы безопасности.

Таким образом, в результате комплекса теоретических и научно-технических работ, выполненных в рамках диссертации, осуществлена научно-обоснованная техническая разработка модульной структуры автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки, обеспечивающей повышение быстродействия обнаружения и сигнализации о пожаре.

Достижение цели исследования позволит обеспечить решение важной научной задачи - на основе повышения эффективности АСПЗ промышленных объектов повысить уровень пожарной безопасности данных объектов.

Основное содержание диссертации и результаты исследования отражены в следующих публикациях автора:

В изданиях, определенных ВАК России по научной специальности диссертационной работы

1. Антоненко A.A., Буцынская Т.А., Фёдоров В.Ю. Состояние индустрии безопасности в современной России // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. - Вып. 2 (30). - 2010. - 4 с. -http://ipb.mos.ru/ttb/2010-2. - 0421000050/0018.

2. Федоров В.Ю. Временные характеристики обнаружения дыма пожарными извещателями // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. № 2: - М.: Академия ГПС МЧС России, 2011. - С..

3. Федоров В.Ю., Жатиков Д.В. О применении терминологии техни-

ческого регламента по пожарной безопасности // Интернет-журнал «Технологии техносферной безопасности»- май 2011, № 3 -http://ipb.mos.ru/ttb.

4. Фёдоров В.Ю. Метод и устройство групповой обработки сигналов извещателей в системе пожарной сигнализации // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. - Вып. 4 (38). - 2011. -4с.-http://ipb.mos.ru/ttb/2011-4. - 0421100050/0057.

5. Буцынская Т.А., Фёдоров В.Ю., Буй Суан Хоа. О сокращении временных задержек в АСУ противопожарной защитой объекта // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. - Вып. 5 (39). - 2011. - 4 с. - http://ipb.mos.ru/ttb/2011-5.

6. Федоров В.Ю., Буцынская Т.А., Буй Суан Хоа. Вероятностная модель процесса обнаружения и тушения пожара на промышленном предприятии // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. — Вып. 2 (42). - 2012. - 4 с. - http://ipb.mos.ru/ttb/2012-2. - 0421100050/0057.

7. Фёдоров В.Ю., Буцынская Т.А. Математическая модель обнаружения пожара дымовыми точечными пожарными извещателями // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. - Вып. 1 (41). - 2012. -5с.- http://ipb.mos.ru/ttb/2010-2. - 0421000050/0018.

Патенты

8. Членов А.Н., Буцынская Т.А., Шакирова А.Ф., Федоров В.Ю. Из-вещатель для тревожной сигнализации: пат. на полезную модель №105052 Рос. Федерация: МПКС0В 13/00. Заявка № 2011104664/08 от 10.02.2011.

9. Членов А.Н., Буцынская Т.А., Федоров В.Ю., Буй Суан Хоа. Автоматизированная система противопожарной защиты: МПКООВ 13/00. Заявка № 2012104184 от 07.02.2012. Решение о выдачи пат. на полезную модель Рос. Федерация от 15.03.2012.

В других изданиях

10. Федоров В.Ю. Основные задачи повышения эффективности систем раннего обнаружения пожара на критически важном промышленном объекте / Материалы восемнадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» - СБ 2009. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2009.

11. Федоров В.Ю. Выбор канала связи в системе обнаружения пожа-

ра на промышленном предприятии / Материалы XIX научно-технич. конф. «Системы безопасности» - СБ-2010. -М.: Академия ГПС МЧС России,

2010,- С.83-86.

12. Вакуленко C.B. Федоров В.Ю. Нормативно-техническое обеспечение управления комплексной безопасностью на нефтеперерабатывающих предприятиях / Сборник трудов (по материалам конференций и семинаров) - М.: Эксподизайн-Холдиг «Пожарная книга», 2010.- С.90, 91.

13. Антоненко A.A., Федоров В.Ю., Шакирова А.Ф. Стандартизация в области комплексных систем безопасности / Материалы конференции «Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем» - Воронежский институт МВД России, 2010.

14. Федоров В.Ю., Шакирова А.Ф. Роль комплексных и интегрированных систем в обеспечении безопасности объектов хозяйствования / Материалы конференции «Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем» - Воронежский институт МВД России, 2010 г.

15. Буцынская Т.А., Федоров В.Ю., Шакирова А.Ф. Состояние рынка средств пожарной сигнализации в России. // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. №3: - М.: Академия ГПС МЧС России, 2011.

16. Федоров В.Ю. Основы интеграции систем противопожарной защиты и видеонаблюдения промышленного предприятия / Материалы двадцатой научно-технической конференции «Системы безопасности» СБ

2011. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2011.- С. 280-282.

17. Членов А.Н., Буцынская Т.А., Шакирова А.Ф., Федоров В.Ю. Групповой извещатель для тревожной сигнализации. // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. № 1: - М.: Академия ГПС МЧС России, 2011. - С. 42-46.

18. Буцынская Т.А., Шакирова А.Ф., Буй Суан Хоа, Федоров В.Ю. Задачи повышения эффективности систем противопожарной защиты критически важных промышленных объектов // Материалы научно-практической конференции - Ташкент: Высшая техническая школа пожарной безопасности МВД Республики Узбекистан, 2011,- С.38, 39.

19. Вакуленко C.B., Федоров В.Ю. Обеспечение требуемой надежности систем экологической безопасности на объектах нефтеперерабатывающего комплекса / Материалы научно-практической конференции «Молодые ученые о системе обеспечения безопасности в условиях природных и техногенных чрезвычайных ситуаций в первой половине XXI века» -Санкт -Петербург.: Санкт -Петербургский университет ГПС МЧС России, 17.10. 2011 г.

20. Вакуленко C.B., Федоров В.Ю. Автоматизация системы управления как часть модульной системы противопожарной защиты НПЗ. // Нефть. Газ. Новации. Научно-технический журнал, №5, 2011,- С. 48-50.

21. Шакирова А.Ф., Федоров В.Ю., Буй Суан Хоа. Перспективы комплексных систем безопасности / Материалы научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности».- М.: Академия ГПС МЧС России, 2012.

22. Федоров В.Ю., Шакирова А.Ф. Стандартизация в области комплексных систем безопасности / Материалы научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности».- М.: Академия ГПС МЧС России, 2012.

23. Федоров В.Ю. Характеристика обнаружения пожара извещателем пламени / Материалы научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности».- М.: Академия ГПС МЧС России, 2012.

Перечень основных сокращений

ААСПС - адресно-аналоговая система пожарной сигнализации

АПИ - автоматический пожарный извещатель.

АСПЗ - автоматизированная система противопожарной защиты.

ДТПИ - дымовой точечный пожарный извещатель.

НПЗ - нефтеперерабатывающий завод.

ПИ - пожарный извещатель.

СПС - система пожарной сигнализации.

СТВ - система телевизионного видеонаблюдения.

Подписано в печать 21.04.2012г. Формат 60x84/16. Печать цифровая. Отпечатано в Хорошей Типографии - ООО «Аванта». 22.04.2012г. Тираж 80 экз. Заказ №4091

г.Москва, ул. Валовая 14/8

ВВЕДЕНИЕ.-.-.г.-.,.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ АСУ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТОЙ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ И ЗАДАЧИ ЕЁ

СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ.

1.1. Место и роль автоматизированной системы противопожарной защиты в комплексной интегрированной системе безопасности промышленного объекта.

1.2. Состояние разработки и производства средств сбора и обработки данных в автоматизированной системе противопожарной защиты.

1.3. Задачи совершенствования автоматизированной системы противопожарной защиты в составе комплексной интегрированной системы безопасности.

1.3.1. Временные задержки при функционировании автоматизированной системы противопожарной защиты.

1.3.2. Временные характеристики процесса обнаружения и тушения пожара.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 1.

2. АНАЛИЗ МЕТОДОВ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ.

2.1. Теоретический анализ эффективности обнаружения и тушения пожара на промышленном объекте.

2.2 Анализ и разработка моделей процесса обнаружения факторов пожара извещателями.

2.2.1. Характеристики обнаружения пожара дымовыми точечными извещателями.

2.2.2. Характеристики обнаружения пожара извещателями пламени.

2.3. Экспериментальные исследования эффективности обнаружения пожара точечными пожарными извещателями.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ

3. ОПТИМИЗАЦИЯ МОДУЛЬНОЙ СТРУКТУРЫ АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ.

3.1. Общие подходы к решению задачи оптимизации.v.

3.2. Минимизация времени сбора и обработки сигналов пожарных извещателей.

3.3. Интеграция видеонаблюдения в автоматизированную систему противопожарной защиты промышленного объекта.

3.3.1. Основные принципы и задачи интеграции систем противопожарной защиты и видеонаблюдения.

3.3.2. Формирование технических требований к видеонаблюдению, интегрированному в автоматизированную систему противопожарной защиты.

3.4. Модульная структура автоматизированной системы противопожарной защиты объекта нефтепереработки.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 3.

4. ТЕХНИЧЕСКОЕ И НОРМАТИВНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИНТЕГРАЦИИ В АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЕ ПРОТИВОПОЖАРНОЙ ЗАЩИТЫ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕПЕРЕРАБОТКИ.

4.1. Модуль сбора и групповой обработки сигналов пожарных извещателей.

4.2. Модули видеонаблюдения для контроля пожарной опасности объектов нефтепереработки.

4.3. Выбор канала связи в системе сбора и обработки данных автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки

4.4. Нормативно-техническое обеспечение проектирования автоматизированной системы противопожарной защиты в составе комплексной интегрированной системы безопасности.

4.4.1. Основные задачи совершенствования нормативно-технического обеспечения.

4.4.2. Разработка предложений по совершенствованию нормативно-технического обеспечения.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4.

Основой экономики любого развитого государства, в том числе России, являются промышленные объекты ее различных отраслей. Значительная часть из них относится к категории критически важных (или потенциально опасных) объектов. Нарушение (или прекращение) функционирования на них приводит к потере управления экономикой страны, субъекта или административно-территориальной единицы, ее необратимому негативному изменению (разрушению) или существенному снижению безопасности жизнедеятельности населения, проживающего на этих территориях, на длительный период времени [1.2, 1.30]. По статистике, в последние годы около 90% всех чрезвычайных ситуаций различного уровня в России имеют техногенный характер [2.18].

К критически важным объектам относятся крупные предприятия нефтеперерабатывающей промышленности. Развитие таких производств, обладающих высокой энергонасыщенностью, сопровождается ростом количества и масштабов пожаров и взрывов на них не только в России, но и за рубежом. Ежегодно в мире на объектах нефтепереработки происходит около 1500 крупных аварий с человеческими жертвами, суммарные материальные потери от которых составляет свыше 100 млн. дол. Из них около 60% составляют пожары и взрывы [4.2, 2.18], наносящие ущерб не только самим предприятиям, но также населению и окружающей среде.

Пожары на объектах нефтепереработки характеризируются быстрой динамикой развития в начальной стадии, обусловленной наличием большого количества легковоспламеняющихся и горючих жидкостей. Статистические данные о таких пожарах показывают, что только 50 % пожаров было потушено в начальной стадии без значительного ущерба, в 35 % случаев потребовалось привлечение дополнительных сил и средств, 15 % пожаров переходили в затяжные. Успешное тушение пожаров на начальной стадии объектов нефтепереработки в значительной степени зависит от своевременного обнаружения возгорания и оповещения о нем соответствующих служб.

Основой для формирования автоматизированных систем противопожарной защиты таких объектов , служит система сбора и обработки .информации о состоянии объекта - автоматическая пожарной сигнализации. Ее главной задачей является раннее обнаружение возгорания, когда возможна своевременная эвакуация людей и ликвидация пожара без значительных экономических и экологических последствий.

В Концепции федеральной целевой программы "Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года" [1.26] одним из основных направлений деятельности, которые могут обеспечить уменьшение рисков пожаров в России, определена разработка и внедрение новых инновационных технологий в области обнаружения пожаров. При этом требуется "принципиальная новизна и высокая эффективность технических, организационных и иных мероприятий, необходимых для широкомасштабного распространения прогрессивных научно-технических достижений в области пожарной безопасности и повышения на этой основе эффективности системы обеспечения пожарной безопасности в стране".

Анализ развития техники пожарной сигнализации последнего времени [2.7, 3.60] показывает, что она идет в направлении расширения информативности на основе разработки и применения адресно-аналоговых систем, использующих микроконтроллеры и мини ЭВМ. Сообщается [2.7], что в промышленно развитых странах уже около 70% новых объектов оборудуются такими системами. Значительный рост их производства наблюдается и в нашей стране. Поданным прогноза [3.7] к концу 2012 года количество представленных на российском рынке видов адресно-аналоговых средств обнаружения пожара должно значительно превысить пороговые. Вместе с тем, в литературе отсутствует объективный сравнительный анализ преимуществ и ограничений в применении систем пожарной сигнализации различного вида на промышленных объектах, позволяющий оптимизировать их выбор при проектировании.

В настоящее время заявляемая производителями повышенная эффективность при сверхраннем обнаружении пожара адресно-аналоговыми системами является в значительной степени потенциальной, поскольку отсутствуют научно-обоснованные и практически проверенные алгоритмы обработки сигналов от извещателей при обнаружении пожара. Специалисты признают, что без этого адресно-аналоговые системы не могут позиционироваться, как системы раннего обнаружения пожара. Именно поэтому в новых нормативных документах по пожарной автоматике - ГОСТ Р 53325-2009 [1.6] и Своде Правил СП 5.13130.2009 [1.19] они не выделены в самостоятельное направление.

В Академии ГПС МЧС России одним из приоритетных направлений научных исследований является разработка новых методов и технических средств обнаружения пожара. Важные результаты в разный период времени были получены известными учеными Топольским Н.Г., Поляковым Ю.А., Шароваром Ф.И. В последние годы широкую известность получили работы, выполненные под руководством профессоров Членова А.Н. и Федорова A.B. [2.7,2.14,2.17].

В данных работах при рассмотрении вопросов уменьшения времени обнаружения пожара основное внимание уделяется разработке новых и совершенствованию существующих пожарных извещателей.

Вместе с тем, существуют и другие важные факторы, оказывающие не менее значительное влияние на время реагирования на появление пожароопасной ситуации. Исследование этих факторов и разработка научно обоснованных предложений по их учету и использованию должно обеспечить повышение эффективности системы противопожарной защиты на критически важном промышленном объекте.

Целью диссертационной работы является синтез модульной структуры автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки, обеспечивающей снижение времени обнаружения и сигнализации о пожаре.

Достижение этой цели позволит в результате повышения эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты повысить уровень пожарной безопасности объектов нефтепереработки.

Для достижения цели в диссертации поставлены и решены следующие научные задачи: .

- анализ современного состояния разработки и производства технических средств и систем пожарной сигнализации для работы в составе промышленного объекта;

- разработка метода оценки эффективности обнаружения и тушения пожара на промышленном объекте на основе математического моделирования;

- определение условий минимизации времени обнаружения пожара АСПЗ;

- синтез модульной структуры АСПЗ промышленного объекта;

- разработка предложений по техническому и нормативному обеспечению формирования интегрированной АСПЗ промышленного объекта.

Работа выполнена в соответствии с Федеральной целевой программой «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года» [1.26], а также планом научно-исследовательских работ Академии ГПС МЧС России на 2011-2012 гг.

Объектом исследования является автоматизированная система противопожарной защиты промышленных объектов, а предметом исследования - быстродействующая автоматизированная система противопожарной защиты объектов нефтепереработки.

Основные методы исследования.

Для решения поставленных задач были использованы методы теории вероятностей и математической статистики, методы математического моделирования и анализа.

Научная новизна результатов, полученных в диссертации, заключается в следующем:

- построена математическая модель процесса функционирования автоматизированной системы противопожарной защиты, позволяющая проводить сравнительную оценку эффективности применяемых средств пожарной сигнализации и пожаротушения на промышленном объекте;

- получены математические выражения для определения параметров функционирования дымового точечного оптического пожарного извещате-ля и пожарного извещателя пламени, учитывающие реальные параметры объекта, условия возникновения факторов пожара и их влияние на характеристики обнаружения пожара извещателями;

- определены условия минимизации времени обнаружения пожара на основе рационального выбора и размещения пожарных извещателей, применения модулей сбора и обработки данных о пожароопасном состоянии промышленного объекта, а также применения средств видеонаблюдения, интегрированных в систему противопожарной защиты.

Практическая ценность и значимость работы заключается в следующем:

- условия минимизации времени обнаружения пожара могут быть использованы при проектировании систем противопожарной защиты объектов нефтепереработки;

- разработанный модуль обнаружения, сбора и первичной обработки сигналов пожарных извещателей, защищенный патентом на полезную модель РФ, позволит повысить эффективность адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации;

- разработанная модульная структура автоматизированной системы противопожарной защиты объектов нефтепереработки, защищенная патентом на полезную модель РФ, обеспечит минимизацию времени сбора и обработки данных о пожароопасном состоянии объекта нефтепереработки и формирование команд управления;

- сформированные предложения по совершенствованию нормативного и технического обеспечения могут быть использованы при проектировании АСПЗ в составе комплексных систем безопасности объектов нефтепереработки. Основные результаты работы отражены в опубликованных статьях и докладах на всероссийских и международных научно-практических конференциях.

Реализация результатов работы.

Результаты диссертационной работы использованы:

- в научных исследованиях Академии ГПС МЧС России по совершенствованию систем производственной и пожарной автоматики;

- в учебном процессе Академии ГПС МЧС России при подготовке бакалавров, специалистов и магистров по специальности «Пожарная безопасность»;

- ООО «Пожинжиниринг» (Санкт-Петербург) при проведении исследований и внедрении научно-технических разработок в АСПЗ объектов нефтепереработки;

- НОУ «Институт электронных систем безопасности» при подготовке и повышении квалификации технических специалистов пожарной безопасности.

На защиту выносятся:

- математическая модель процесса функционирования АСПЗ, позволяющая производить оценку ее эффективности по величине вероятности тушения пожара без существенного материального ущерба;

- математическая модель параметров обнаружения дымового точечного оптического пожарного извещателя, учитывающая временные характеристики распространения факторов пожара и математическая модель пространственных параметров обнаружения пожарного извещателя пламени, учитывающая геометрические размеры контролируемого объекта;

- условия минимизации времени обнаружения пожара на основе рационального выбора и размещения пожарных извещателей, применения модулей сбора и обработки данных о пожароопасном состоянии промышленного объекта, а также применения средств видеонаблюдения.

Достоверность научных положений, выводов и рекомендаций, приведенных в диссертационной работе, достигнута за счет применения для решения поставленных задач апробированных математических методов, значительного объема данных для статистических исследований, согласованностью полученных результатов с известными данными исследований в смежных областях.

Апробация результатов работы.

Основные результаты работы были доложены и получили одобрение на 18-й, 19-й и 20-й научно-технических конференциях «Системы безопасности» международного форума информатизации (Москва, Академия ГПС МЧС России, 2009 - 2011 гг.), Всероссийской научно-практической конференции «Актуальные вопросы эксплуатации систем охраны и защищенных телекоммуникационных систем» (Воронежский институт МВД России, 2010 г.), научно-практической конференции на международной специализированной выставке «Пожарная безопасность XXI века» (Москва, 2010 г.), научно-практической конференции «Организационные и научно-технические проблемы обеспечения пожарной безопасности» (Ташкент, Высшая техническая школа пожарной безопасности МВД Республики Узбекистан, 2011 г.), научно-практической конференции «Молодые ученые о системе обеспечения безопасности в условиях природных и техногенных чрезвычайных ситуаций в первой половине XXI века» (Санкт-Петербургский университет ГПС МЧС России, 2011 г.), научно-технической конференции молодых ученых и специалистов «Проблемы техносферной безопасности» (Москва, Академия ГПС МЧС России, 2012г.).

Публикации.

По тематике диссертации опубликовано 23 работы, в том числе 10 статей, из которых 7 из перечня изданий, рекомендованных ВАК, 11 докладов на конференциях, получено 2 патента РФ на полезную модель. 5 работ опубликовано без соавторов.

В работах, опубликованных в соавторстве в изданиях из перечня ВАК, лично автором предложено и обосновано:

1] - перспективы развития индустрии пожарной сигнализации в России;

3] - предложения по корректировке терминологии технического регламента о требованиях пожарной безопасности;

5] - обосновано применение средств видеонаблюдения для сокра- . щения временных задержек в АСУ противопожарной защитой промышленного объекта;

6] - обоснованы исходные условия и применение теории вероятности к построению стохастической модели процесса обнаружения и тушения пожара на промышленном предприятии;

7] - разработана математическая модель обнаружения пожара дымовыми точечными пожарными извещателями, учитывающая начальный этап развития пожара.

В остальных опубликованных в соавторстве работах присутствует неделимое единство.

Структура и объем работы.

Диссертация состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы (137 наименований) и 4 приложений. Основное содержание диссертации изложено на 149 страницах машинописного текста, включает 4 таблицы и 29 рисунков. Список литературы и приложения занимают 48 страниц.

ВЫВОДЫ ПО ГЛАВЕ 4

1. Предложено техническое решение построения модуля групповой обработки сигналов пожарных извещателей, в котором роль адресного расширителя играет ведущий ПИ, к которому подключаются другие ПИ, расположенные в контролируемой зоне. Преимуществом применения такого модуля является уменьшение времени анализа пожароопасной ситуации в конкретном защищаемом помещении. При этом не исключается одновременная передача текущих значений контролируемого параметра от каждого извещателя непосредственно на приёмно-контрольный прибор адресно-аналоговой системы пожарной сигнализации.

2. Показано, что система телевизионного видеонаблюдения для наиболее эффективного решения задач в составе интегрированной системы противопожарной защиты критически важного промышленного объекта должна формироваться по модульному принципу. За модулем закрепляют совокупность технических средств, приборов и устройств, объединенных линиями связи, для решения конкретной функциональной задачи.

Разработанная структурная схема модульной СТВ Туапсинского НПЗ обеспечивает стыковку и обработку команд от серверов систем пожарной и противоаварийной автоматики. СТВ для объектов категории значимости А использует унифицированное оборудование высшего класса, в том числе сетевые видеокамеры. Взаимодействие с системой противопожарной защиты установки АСУТП промышленной установки КУ-4 осуществляется в результате обмена информацией по протоколу верхнего уровня TCP/IP в единой сети обмена информацией по оптоволоконной линии связи от системных менеджеров Endura в ЦКУ через оптический кросс ЦКУ.

3. Проведенный анализ каналов связи позволяет оптимизировать их выбор и повысить надежность системы сбора и обработки информации

АСПЗ, проектируемой на промышленном предприятии. Предложено на нижнем уровне сбора и обработки сигналов от пожарных извещателей использовать электропроводный канал связи, а на уровнях связи приборов приемно-контрольных, видеокамер с контроллерами и шкафами управления - оптоволоконная магистраль.

Рассмотрены перспективные варианты построения каналов связи, работающих в экстремальных условиях: интеллектуальной системы пожарной сигнализации на основе одинарного кольцевого проводного шлейфа, а системы сбора и обработки информации в АСПЗ - на основе оптоволоконной магистрали в виде двойного кольца.

4. В результате проведенного анализа сформулированы основные задачи совершенствования нормативно-технического обеспечения системы противопожарной защиты НПЗ в составе комплексной интегрированной системы безопасности. Они могут служить основой для разработки в соответствии с действующими техническими регламентами концепции обеспечения комплексной безопасности с учетом особенностей конкретного критически важного промышленного предприятия.

5. В результате анализа основных нормативно-технических документов в области пожарной безопасности, предложено и обосновано внесение изменений в 12Э-ФЗ [1] и приведение его терминологии в соответствие с Э84-ФЗ [3]. Это позволит устранить неоднозначность при формировании требований не только к устройству систем противопожарной защиты, но и ряду других, в частности, по обеспечению огнестойкости, категорирова-нию, противопожарным разрывам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Основные научные результаты, выводы и предложения, полученные в ходе выполнения диссертационной работы, сводятся к следующему:

1. В настоящее время в России функционирует большое количество объектов производственного назначения, на которых необходимо обеспечение безопасности от угроз природного, техногенного, криминогенного и иного характера путем формирования автоматизированных систем безопасности. Особое место занимают критически важные промышленные объекты, для которых нарушение (или прекращение) функционирования приводит к потере управления экономикой страны, субъекта или административно-территориальной единицы, ее необратимому негативному изменению (разрушению) или существенному снижению безопасности жизнедеятельности населения, проживающего на этих территориях, на длительный период времени. В частности, к таким объектам относятся техногенно - опасные и пожаровзрывоопасные промышленные объекты, например, объекты топливно-энергетического комплекса, предприятия нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности.

Современная концепция обеспечения безопасности таких объектов основывается на признании необходимости обеспечения их контроля/надзора, а также охраны/безопасности на основе применения комплексных и интегрированных систем, включающих в себя различные алгоритмически объединенные технические подсистемы.

Основой для обеспечения пожарной безопасности на промышленном объекте является автоматизированная система управления противопожарной защитой, обеспечивающая предотвращения возникновения и развития пожара, а также воздействия на людей и имущество опасных факторов пожара.

2. Одним из основных элементов автоматизированной системы противопожарной защиты является система пожарной сигнализации. Современное состояние и тенденции развития СПС в полной мере определяет состояние рынка технических средств и систем пожарной сигнализации в России. В результате проведенного анализа современного состояния разработки и производства технических средств и систем пожарной сигнализации для работы в составе АСПЗ промышленного объекта установлено, что после мирового экономического кризиса 2008-2009 гг. продолжается подъём и развитие российского рынка систем безопасности, и в частности рынка средств пожарной сигнализации.

Одним из результатов исследования является то, что в последние годы характерно относительно быстрое развитие тех видов ПИ, которые наиболее эффективно обеспечивают обнаружения пожара - на его ранней стадии и за меньшее время. Это относится прежде всего к дымовым ПИ и извещателям пламени. Появились извещатели, которые используют анализ видеоизображения для обнаружения признаков пожара.

3. Разработана вероятностная модель процесса обнаружения и тушения пожара, основанная на предположении, что в реальных условиях возникновения, протекания пожара и процесса его тушения на промышленном предприятии многие влияющие параметры имеют случайный характер. Модель характеризует зависимость вероятности нанесения ущерба от параметров развития пожара во времени, а также характеристик его обнаружения и тушения системой противопожарной защиты. Полученные математические выражения, а также их графические иллюстрации, наглядно показывают существенное влияние процесса обнаружения пожара средствами пожарной сигнализации на вероятность возникновения ущерба.

В качестве критерия "несущественности" ущерба за "разрешающее время" предложено наличие прибыли от применения системы противопожарной защиты и приведено выражение для ее расчета, что конкретизирует введение данных понятий.

4. Полученная математическая модель качественно правильно отражает процессы функционирования системы противопожарной защиты промышленного объекта. Она указывает на возможное управление состоянием АСПЗ в результате реализации целенаправленного процесса изменения характеристик системы обнаружения и сигнализации о пожаре с целью повышения эффективности её функционирования. Данное улучшение может быть достигнуто, в частности, за счет уменьшения времени и повышения достоверности обнаружения пожароопасной ситуации.

5. Время обнаружения пожара точечными пожарными извещателями для определенных условий возникновения и протекания пожара тесно связано как с техническими характеристиками системы пожарной сигнализации, так и параметрами размещения извещателей. Это время является критически важным как для обеспечения безопасной эвакуации людей из защищаемого помещения, так и сохранения материальных ценностей.

В связи с тем, что процесс дымообразования при горении твердого горючего материала начинается, как правило, гораздо раньше появления открытого пламени, наибольший интерес для раннего обнаружения пожара в производственном помещении представляют дымовые пожарные изве-щатели.

Для обнаружения пожара на открытых площадках, связанного, прежде всего, с горением ГЖ и ЛВЖ, наиболее эффективными являются извещатели, использующие оптические характеристики пламени, в том числе анализ видеоизображения для обнаружения пожароопасной ситуации.

6. Для конкретной количественной оценки времени обнаружения пожара АПИ проведен детальный анализ и разработаны математические модели процесса обнаружения факторов пожара извещателями.

Для ДТПИ получено математическое выражение, определяющее время обнаружения пожара, включающее этап возникновения пожара и связанных с этим временных задержек на его развитие до обнаруживаемых размеров, этап распространения обнаруживаемого фактора (дыма) до потолка помещения, этап растекания его вдоль потолка в виде осесиммет-ричной веерной полуограниченной струи до места установки ДТПИ, а также этап задержки формирования извещения о пожаре (инерционность АПИ).

На основе расчетов и анализа экспериментальных данных проведена аналитическая оценка длительности временных этапов и всего времени обнаружения ДТПИ пожара при горении различных материалов, различных физико-химических условий возникновения и распространения факторов пожара.

Проведены экспериментальные исследования на специальном стендовом оборудовании зависимости временных характеристик обнаружения пожара от установленной чувствительности (порога срабатывания ДТПИ), а также используемых дополнительных признаков (факторов) пожара в комбинированном и мультикритериальном АПИ с дымовым каналом.

В результате исследований разработаны следующие рекомендации для проектирования системы пожарной сигнализации, позволяющие существенно уменьшить время и одновременно повысить достоверность обнаружения пожара ДТПИ:

• устанавливать ДТПИ на потолке производственного помещения на расстоянии не более 1 м над технологической установкой;

• использовать в составе системы сигнализации двухпороговых ДТПИ, а также АПИ с пониженным (в пределах разрешенных значений) порогом срабатывания, устанавливаемым при настройке адресных программируемых или адресно-аналоговых СПС;

• использовать в составе системы сигнализации мультикритериаль-ные АПИ, в которых повышение чувствительности достигается за счет комплексного анализа дополнительных признаков пожара.

7. Для АПИ пламени разработана математическая модель, учитывается форму и высоту технологического объекта, приводящие к уменьшению фактической максимальной защищаемой площади.

В случае сложной геометрической конфигурации технологического объекта возможно образование "мертвых зон", в которых часть установки выходит из зоны обнаружения АПИ. Таким образом, при проектировании СПС для АПИ пламени выбор места его размещения и ориентация зоны обнаружения должен сопровождаться предварительным трехмерным моделированием, с учетом формы и размеров защищаемой технологической установки.

8. В рамках задач, поставленных в диссертации, оптимизация АСПЗ сводится к минимизации времени обнаружения пожара и принятия управленческих решений для его ликвидации.

При этом достижение цели диссертации не сводится не только к уменьшению времени обнаружения пожара АПИ. Временные задержки функционирования АСПЗ в составе интегрированной системы безопасности промышленного предприятия определяются также структурой построения системы, составом и применяемыми протоколами обмена данными между элементами (подсистемами). Поэтому минимизация задержки возможна путем уменьшения времени передачи извещений между информационными и управляющими подсистемами в результате организации прямых каналов связи между ними, а также применением компьютерных локальных сетей.

Перспективным направлением является использование адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации, преимущество которой заключается в потенциальной возможности сверхраннего обнаружения пожара при низкой вероятности ложных тревог, поскольку в них приёмно-контрольный прибор, располагая текущей информацией о значениях контролируемого параметра в любом месте защищаемого объекта, может принимать решение о наличии пожара, основываясь на сигналах от несколь

Л А У

140 ких извещателей, расположенных в одной зоне. Выигрыш во времени обнаружения в зависимости от условий применения и выбора технических средств может оказаться определяющим для минимизации нанесенного ущерба.

9. Рассмотрены практические возможности реализации выявленных преимуществ ААСПС. В частности, извещение о пожаре может быть сформировано при условии, что коэффициент взаимной корреляции сигналов от пожарных извещателей, расположенных на объекте, достигнет установленного порогового значения. То есть, если наблюдается устойчивое совместное увеличение контролируемых факторов, возможно принятие решения о пожаре на его ранней стадии. Для этого процесс принятия решения о возникновении пожара должен проходить в режиме реального времени, следовательно, быстродействие ААСПС должно быть относительно высоким.

10. Одним из направлений уменьшения времени при одновременном повышении достоверности обнаружения пожара является применение средств видеонаблюдения, интегрированных с системами пожарной автоматики и противоаварийной защиты.

Проведенный методологический анализ позволил выделить основные методы алгоритмической обработки видеосигнала, позволяющие создать специальные видеодетекторы, запрограммированные на определенные ситуации и позволяющие в автоматическом режиме обнаруживать признаки аварийной ситуации и пожара.

11. При разработке технологической части системы противопожарной защиты снижение инерционности не должно приводить к появлению ложных срабатываний. Ввиду этого основной задачей применения средств видеонаблюдения является визуальное подтверждение факта пожара и аварии.

Для решения этой задачи в работе сформированы основные технические требования к видеонаблюдению, интегрированному в автоматизированную систему противопожарной защиты, которые являются необходимыми исходными данными для проектирования.

На примере Туапсинского НПЗ разработана структурная схема модульной автоматизированной системы противопожарной защиты технологического объекта. Предложены состав комплекса технических средств и составлено описание технического обеспечения АСПЗ. Систему рекомендовано создавать как трехуровневую с иерархической структурой, реализующей на нижнем уровне управления функции локальной автоматики, пожарной сигнализации, автоматического пожаротушения, а на верхнем -функции информационно-управляющей подсистемы. Объекты, входящие в систему противопожарной защиты, посредством цифрового интерфейса объединены в единую сеть, позволяющую передавать информационные и управляющие сигналы.

Технические требования к подсистемам АСПЗ технологических объектов «РН-Туапсинский НПЗ», сформулированы с учетом разработанной в диссертации концепции модульного построения с применением видеонаблюдения и средств раннего обнаружения пожара.

12. Одним из перспективных методов уменьшения времени сбора и обработки сигналов от пожарных извещателей является модульная схема построения системы пожарной сигнализации. При этом предварительная обработка сигналов от извещателей осуществляется в модуле, а адрес модуля указывает на контролируемую пожарную зону.

Предложено техническое решение построения модуля групповой обработки сигналов пожарных извещателей, в котором роль адресного расширителя играет ведущий АПИ, к которому подключаются другие ПИ, расположенные в контролируемой зоне. Преимуществом применения такого модуля является уменьшение времени анализа пожароопасной ситуации в конкретном защищаемом помещении. При этом не исключается одновременная передача текущих значений контролируемого параметра от каждого извещателя непосредственно на приёмно-контрольный прибор адресно-аналоговой системы пожарной сигнализации.

14. Показано, что система телевизионного видеонаблюдения для наиболее эффективного решения задач в составе интегрированной системы противопожарной защиты критически важного промышленного объекта должна также формироваться по модульному принципу. За модулем закрепляют совокупность технических средств, приборов и устройств, объединенных линиями связи, для решения конкретной функциональной задачи.

Разработанная структурная схема модульной СТВ Туапсинского НПЗ обеспечивает стыковку и обработку команд от серверов систем пожарной и противоаварийной автоматики. СТВ для объектов категории значимости А использует унифицированное оборудование высшего класса, в том числе сетевые видеокамеры. Взаимодействие с системой противопожарной защиты установки АСУТП промышленной установки КУ-4 осуществляется в результате обмена информацией по протоколу верхнего уровня TCP/IP в единой сети обмена информацией по оптоволоконной линии связи от системных менеджеров Endura в ЦКУ через оптический кросс ЦКУ.

15. Оптимальный выбор каналов связи позволяет повысить надежность системы сбора и обработки информации АСПЗ, проектируемой на промышленном предприятии. Предложено на нижнем уровне сбора и обработки сигналов от пожарных извещателей использовать электропроводный канал связи, а на уровнях связи приборов приемно-контрольных, видеокамер с контроллерами и шкафами управления - оптоволоконная магистраль.

Рассмотрены перспективные варианты построения каналов связи, работающих в экстремальных условиях: интеллектуальной системы пожарной сигнализации на основе одинарного кольцевого проводного шлейфа, а системы сбора и обработки информации в АСПЗ - на основе оптоволоконной магистрали в виде двойного кольца.

16. Сформулированы основные задачи совершенствования нормативно-технического обеспечения системы противопожарной защиты НПЗ в составе комплексной интегрированной системы безопасности. Они могут служить основой для разработки в соответствии с действующими техническими регламентами концепции обеспечения комплексной безопасности с учетом особенностей конкретного критически важного промышленного предприятия.

В результате анализа основных нормативно-технических документов в области пожарной безопасности, предложено и обосновано внесение изменений в 123-Ф3 [1.1] и приведение его терминологии в соответствие с Э84-ФЗ [1.40]. Это позволит устранить неоднозначность при формировании требований не только к устройству систем противопожарной защиты, но и ряду других, в частности, по обеспечению огнестойкости, категори-рованию, противопожарным разрывам.

17. Таким образом, в результате комплекса теоретических и научно-технических работ, выполненных в рамках диссертации, осуществлена научно-обоснованная техническая разработка, обеспечивающая совершенствование автоматизированной системы противопожарной защиты критически важного промышленного объекта на основе формирования модульной системы обнаружения и сигнализации о пожаре (на примере Туапсин-ского нефтеперерабатывающего завода).

Достижение цели исследования позволит на основе научно обоснованной технической разработки обеспечить решение важной для экономики прикладной задачи повышение эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты промышленных объектов повысить уровень пожарной безопасности в России.

1 ^п

X»/ V

1. Официальные и нормативные документы

2. Закон Российской Федерации от 22 июля 2008 г. № 123-Ф3 "Технический регламент о требованиях пожарной безопасности".

3. Закон Российской Федерации от 21.12.1994г. №68-ФЗ "О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера"

4. ГОСТ Р 50775-95. Системы тревожной сигнализации. Часть 1. Общие требования. Раздел 4. Общие положения.

5. ГОСТ Р 50898-96. Извещатели пожарные. Огневые испытания.

6. ГОСТ Р 52551-2006: Системы охраны и безопасности. Термины и определения.

7. ГОСТ Р 53325 2009. Техника пожарная. Технические средства пожарной автоматики. Общие технические требования. Методы испытаний.

8. ГОСТ Р 53704 2009. Системы безопасности комплексные и интегрированные. Общие технические требования. - М.: Стандартинформ -2009.

9. ГОСТ 19.401. ЕСПД. Текст программы. Требования к содержанию и оформлению.

10. ГОСТ 19.402. ЕСПД. Описание программ.

11. ГОСТ 19.504. ЕСПД. Руководства программиста. Требования к содержанию и оформлению.

12. ГОСТ 24.003. Единая система стандартов АСУ. Автоматизированная система управления. Термины и определения.

13. ГОСТ 24.103. Единая система стандартов АСУ. Автоматизированные системы управления. Основные положения.

14. ГОСТ 24.104. Единая система стандартов АСУ. Автоматизированные системы управления. Общие требования.

15. ГОСТ 24.202. Система технической документации на АСУ. Требования к содержанию документа. Технико-экономическое обоснование создания АСУ.

16. ГОСТ 24.203. Система технической документации в АСУ. Требования к созданию технических документов. Нормы и правила проектирования

17. ГОСТ 24.207 Система технической документации на АСУ. Требования к содержанию документов по информационному обеспечению

18. ГОСТ 24.209. Система технической документации на АСУ. Требования к содержанию документов по организационному обеспечению.

19. ГОСТ 24.211 Система технической документации на АСУ. Требование к содержанию документа «Описание алгоритма».

20. СП 5.13130.2009. Свод правил. Системы противопожарной защиты. Установки пожарной сигнализации и пожаротушения автоматические. Нормы и правила проектирования М.: ВНИИПО МЧС России, 2009.

21. СП-7. 13133.2009. Системы противопожарной защиты. Часть 2. Оповещение и управление эвакуацией людей при пожарах. Требования пожарной безопасности М.: ВНИИПО МЧС России, 2009.

22. ППБ 01-03. Правила пожарной безопасности в Российской Федерации. М.: Инфра-М, 2003.

23. РД-25-975-90. АСУ ТП ПЗ. Создание автоматизированных систем управления технологическими процессами противопожарной защиты.

24. НПБ 88-2001*. Установки пожаротушения и сигнализации. Нормы и правила проектирования.

25. Перечень мероприятий по обеспечению пожарной безопасности», предусмотренные Постановлением Правительства РФ от № 87 «О составе разделов проектной документации».

26. Перечень критически важных объектов Российской Федерации (утвержден распоряжением Правительства Российской Федерации от 23 марта 2006 г. № 411 -рс).

27. Федеральная целевая программа «Пожарная безопасность в Российской Федерации на период до 2012 года»

28. Постановление Правительства Российской Федерации "О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера" от 21.05.2007г. №304, 444.

29. Приказ МЧС РФ от 8 июля 2002 г. N 320. "Об утверждении Перечня продукции, подлежащей обязательной сертификации в области пожарной безопасности".

30. Закон Российской Федерации от 21 июля 2011 г. № 256-ФЗ "О безопасности объектов топливно-энергетического комплекса".

31. Методический подход к отнесению объектов к категории критически важных ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) МЧС России,- Москва, 2006.

32. Перечни сертифицированной продукции в ССПБ. Группа 4. Пожарная техника, оборудование и огнетушащие средства. 2006 2010 гг. Источник: H:/HCHC/Frame\frameSertifReestr.htm.

33. Пивоваров В.В., Цариченко С.Г., Здор В.Л. и др. Средства пожарной автоматики. Выбор типа. Рекомендации. Москва : ВНИИПО МЧС России, 2004. .- 60 с.

34. Автоматические системы пожаротушения и пожарной сигнализации. Правила приемки и контроля. Методические рекомендации. М.: ВНИИПО МВД РФ, 1999.

35. Стенд "Тепловой дымовой канал" НБИЕ.485480.03.001 РЭ.

36. NFPA 72 "National Fire Alarm Code", 1996 Edition.

37. BS 5839: Part 1:1988 "Fire detection and alarm systems for buildings. Part 1. Code of practice for system design, installation and servicing".

38. EN 54-2:1997 "Fire detection, warning, control and intercom system- Control and indicating equipment".

39. EN 54-14 1996 "Fire détection and fire alarm systems Part 14: Guidelines for planning, design, installation, commissioning, use and maintenance".

40. СНиП 10-01-94. Система нормативных документов в строительстве. Основные положения.

41. Федеральный закон от 30.12.2009г. № 384-ФЭ "Технический регламент о безопасности зданий и сооружений".2. Книги

42. АСУ на промышленном предприятии: Методы создания. Справочник/ Михалев С.Б., Седогов P.C., Гринберг А.С. и др. 2-е изд., перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1989. -400с.

43. Математический энциклопедический словарь / Гл. ред. Ю.В. Прохоров М.: Сов. энциклопедия, 1988.- 847 с.

44. Андерсон Т. Введение в многомерный статистический анализ. -М.: Физматгиз, 1963. 500 с.

45. Перегудов Ф.И. Основы системного подхода и его применение в АСУ. Томск: ГУ, 1976. - 244 с.

46. Кирюхина Т.Г., Членов А.Н., Буцынская Т.А. Электронные системы безопасности М.: "Такир", 2006 - 211 с.

47. Мишель Ж. Программируемые контроллеры: Архитектура и применение. М.: Машиностроение, 1992. 320 с.

48. Членов А.Н., Фомин В.А., Буцынская Т.А., Демехин Ф.В. Новые методы и технические средства обнаружения пожара М.: Академия ГПС МЧС России, 2007,- 157 с.

49. Эдамс М., Членов А.Н. Руководство по применению интеллектуальных систем пожарной сигнализации М.: Систем Сенсор Файр Детекторе, 2003,- 55 с.

50. Risk analysis of six potentially hazardous industrial objects in the Rinijmond area pilot study. Reidel 1982, 793 p.

51. Членов A.H., Дровникова И.Г, Буцынская Т.А. Технические средства систем охранной и пожарной сигнализации. Часть 1. Охранная сигнализация Учеб.-справочн. пособие M : Пожнаука, 2009. 318 с.

52. Шаровар Ф.И. Принципы построения устройств и систем автоматической пожарной сигнализации, М.: Стройиздат, 1983. 335 с.

53. Шаровар Ф.И. Устройства и системы пожарной сигнализации, М.: Стройиздат, 1985. 375 с.

54. Себенцов Д.А., Членов А.Н., Неплохов И.Г. Руководство по применению адресно-аналоговых систем пожарной сигнализации.- М.: "Систем Сенсор Фаир Детекторе", 5-е издание, 2007. 75 с.

55. Членов А.Н. Автоматические пожарные извещатели М.: НИЦ "Охрана" ВНИИПО МВД России, 1997. - 51 с.

56. Гмурман В.Е. Руководство к решению задач по теории вероятностей и математической статистике: Учеб. пособие. 11-е изд., перераь. -М.: Высшее образование, 2006. - 404 с.

57. Установки пожарной сигнализации. Справочник. 2-е издание. -М: Спецтехника. 2003 . 312 с.

58. Федоров A.B., Членов А.Н., Лукьянченко A.A., Буцынская Т.А., Демёхин Ф.В. Системы и технические средства раннего обнаружения пожара: Монография.- М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. 158 с.

59. Абросимов A.A., Топольский Н.Г., Федоров A.B. Автоматизированные системы управления противопожарной защитой нефтеперерабатывающих производств. М.: АГПС МВД России , 2000 - 252 с.

60. Топольский Н.Г., Иванников В.Л., Гордеев С.Г. Локальные автоматизированные системы противопожарной защиты // Указ. депонир. рукописей ГИЦ МВД РФ № 13, 1993,- 75 с.

61. Карманов В.Г. Математическое моделирование. М.: Наука,1988.-288 с.

62. Бабуров В.П., Бабурин В.В., Фомин В.И. Технические средства систем охранной и пожарной сигнализации. Часть 2. Пожарная сигнализация: Учеб.-справочн. пособие М : Пожнаука, 2009. - 225 с.

63. Антоненко A.A., Буцынская Т.А., Членов А.Н. Основы эксплуатации систем комплексного обеспечения безопасности объектов. Учебно-справочное пособие/. Под общей ред. д-ра техн. наук А.Н. Членова М.: ООО "Издательство "Пожнаука", 2010. - 228 с.

64. Буга Т.П. Гражданские, промышленные и сельскохозяйственные здания: Учебникдля строительных техникумом по специальности: "Промышленное и гражданское строительство". М.: Высшая школа, 1983. 408 с.3. Статьи, доклады, патенты

65. Антоненко A.A., Буцынская Т.А., Фёдоров В.Ю. Состояние индустрии безопасности в современной России // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. Вып. 2 (30). - 2010. - 4 с. -http://ipb.mos.ru/ttb/2010-2. - 0421000050/0018.

66. Федоров В.Ю. Основные задачи повышения эффективности систем раннего обнаружения пожара на критически важном промышленном объекте / Материалы XVIII научно-технич. конф. "Системы безопасности" СБ-2009. -М.: Академия ГПС МЧС России, 2009. - С. 54-57.

67. Гудков Г.В. "Охрана это отрасль экономики" // Журнал "Безопасность, достоверность, информация (БДИ)", № 2. С.-Пб., 2002. С. 10-13.

68. Современное состояние и перспективы развития индустрии безопасности России // Доклад Ассоциации индустрии безопасности. М.: РИА "ПРОЭКСПО", 2006. 56 с. http://wururasu.ru.

69. Что нам готовит 2010 год, или мнение экспертов и аналитиков о перспективах рынка технических средств безопасности // Журнал "Технологии защиты (ТЗ)", №1. М., 2010. С. 33, 34.

70. Буцынская Т.А. Анализ развития рынка технических средств пожарной сигнализации в России // Пожаровзрывобезопасность, №3. М.: Пожнаука, 2006. С. 67 -69.

71. Современное состояние и перспективы развития индустрии безопасности России. Пресс-релиз.// Системы безопасности.- М.: Гротек, июль-декабрь, 2006.- С. 7.

72. Нарожный В. Взаимодействие жизненного цикла товара и рекламы // Технологии защиты, 2009, №6, С. 77- 79.

73. Буцынская Т.А., Федоров В.Ю., Шакирова А.Ф. Состояние рынка средств пожарной сигнализации в России. // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. №3: М.: Академия ГПС МЧС России, 2011.

74. Леус A.B. Быстродействие интегрированных систем физической защиты // Системы безопасности №3 (93) М.: Гротек, 2010.- С. 128, 129.

75. Членов А.Н., Демёхин Ф.В. Повышение эффективности обнаружения пожаров с использованием видеотехнологий // Материалы 13-ой научно-технической конференции «Системы безопасности». М.: АГПС МЧС России, 2004.

76. Федоров A.B. Принципы организации информационного обеспечения АСПЗ нефтеперерабатывающих производств // Информатизация систем безопасности ИСБ-96: Сб. научн. тр. М.: МИПБ МВД РФ, 1996. -С. 188-191.

77. Федоров A.B., Лавров A.B. Надежность программного обеспечения АСУ противопожарной защитой объектов нефтепереработки // Системы безопасности СБ-98: Сб. научн. тр. М.: МИПБ МВД РФ, 1998. - С. 51-54.

78. Федоров A.B. Структура программного обеспечения АСУ ПЗ объектов нефтепереработки // Информатизация систем безопасности ИСБ-96: Сб. научн. тр. М.: МИПБ МВД РФ, 1996. - С. 188-191.

79. Федоров А.В, Горяинов В.В. Методика определения уровня автоматизации управления противопожарной защитой объекта // Материалы седьмой международной конференции "Системы безопасности" СБ-98 . -М.: МИПБ МВД России, 1998. - С. 60-62.

80. Топольский Н.Г., Федоров A.B., Лавров A.B. Оценка надежности управляющих вычислительных комплексов АСУ противопожарной защитой // Материалы седьмой международной конференции "Системы безопасности" СБ-98 . - М.: МИПБ МВД России, 1998. - С. 64-66.

81. Федоров A.B. Основные принципы создания новых приборов электроуправления систем пожарной автоматики // Материалы шестой международной конференции "Системы безопасности" СБ-97 . - М.: МИПБ МВД России, 1997. - С. 27-29.

82. Федоров A.B. Способ размещения датчиков на открытых технологических установках нефтеперерабатывающих производств. Патент

83. РФ № 98118486/12 с приоритетом от 25.11.1998.

84. S.L. Mullick, Rigorous On-Line Model (ROM™ for Crude Unit Planning, Engineering and Optimization, Paper 40e. AIChE Spring National Conference, Houston, March, 1993.

85. M.D. Sccott, J.M. Thiessen and S.L. Mullick, Reactor Integrated Rigorous On-Line Model (ROM™ for a Multi-unit Hydrotreater-Catalitic Reformer Complex Optimization, Paper CC-94-124, NPRA Computer Conference, Anaheim, Nov. 9-11, 1994.

86. R.S. Furzland, S.L. Mullick, On-Line Optimization of Refinery Process Unit using SimScis ROM Technology, Paper for Section 4.1, ICheaP Conference, Florence, 15th-17th May, 1995.

87. Интегрированная система охраны "Орион". НВП "Болид". М. Каталог-2007. 198 с.

88. Mozhaev A.S. Theory and practice of automated structural-logical simulation of system. International Conference on Informatics and Control (ICI&C97). Tom 3. St.Petersburg: SPIIRAS, 1997, p. 1109-1118.

89. Федоров A.B., Буцынская T.A., Лукьянченко A.A., Чан Донг Хынг. Тенденции развития автоматических пожарных извещателей. Научный журнал «Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация» №2, 2009. с.-111-114.

90. Alpert R. L. Calkulation of Response Time of Ceiling maunted Fire Detecters. 76 th Annual meetingio, NFPA, 1972.

91. Андрюшкин Ю.А., Борисов B.C., Роде A.A., Рыжов A.M. Экспериментальное исследование работы дымовых пожарных извещателей в помещениях при горении различных материалов. В сб.: Автоматическое тушение пожаров. М.: ВНИИПО, 1975. - с. 72-99.

92. Щипицын С.М. Выбор системы пожарной сигнализации. Советы профессионалов. / Системы безопасности ОПС. М.: Гротек, 2009. С. 14 - 17.

93. Баканов В.В. Взгляд на пожарные дымовые извещатели через призму тестовых пожаров. Часть 1.// Системы безопасности январь февраль 20010 №1(91)- М.: Гротек , 2010. - С.94 -96.

94. Баканов В.В. Взгляд на пожарные дымовые извещатели через призму тестовых пожаров. Часть 2.// Системы безопасности апрель май 20010 №2(92)- М.: Гротек , 2010. - С. 110-114.

95. Федоров В.Ю., Жатиков Д.В. О применении терминологии технического регламента по пожарной безопасности // Интернет-журнал "Технологии техносферной безопасности"- май 2011, № 3 -http://ipb.mos.ru/ttb.

96. Варламова Т. Адресно-аналоговые системы пожарной сигнализации как средство раннего обнаружения пожара // Алгоритм безопасности №1 2009-с. 12-16.

97. Федоров В.Ю., Буцынская Т.А., Буй Суан Хоа. Стохастическая модель процесса обнаружения и тушения пожара на промышленном предприятии // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. № 2: М.: Академия ГПС МЧС России, 2011.

98. Буцынская Т.А., Фёдоров В.Ю., Буй Суан Хоа (Россия, Вьетнам) О сокращении временных задержек в АСУ противопожарной защитой объекта // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. -Вып. 5 (39). 2011. - 4 с. - http://ipb;mos.ru/ttb/2011-5.

99. Фёдоров В.Ю. Метод и устройство групповой обработки сигналов извещателей в системе пожарной сигнализации // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. Вып. 4 (38). - 2011. -4с.-htlp://ipb.mos.ru/Ub/2011 -4. - 0421100050/0057.

100. Членов А.Н., Буцынская Т.А., Шакирова А.Ф., Федоров В.Ю. Извещатель для тревожной сигнализации: пат. на полезную модель №105052 Рос. Федерация: МПК G0B 13/00. .- № 2011104664/08; заявл. 10.02.2011; опубл. 27.05.2011.Бюл.№ 15. -2 е.: ил.

101. Caravaggio новое слово в эффективных адресно-аналоговых системах./ Пожарная безопасность - 2010. Специализированный каталог. -М.:Гротек, 2010- С.47.

102. Членов А.Н., Буцынская Т.А., Шакирова А.Ф., Федоров В.Ю. Групповой извещатель для тревожной сигнализации. // Пожары и чрезвычайные ситуации: предотвращение, ликвидация. № 1: М.: Академия ГПС МЧС России, 2011. - С. 42-46.

103. Федоров В.Ю. Выбор канала связи в системе обнаружения пожара на промышленном предприятии / Материалы XIX научно-технич. конф. "Системы безопасности" СБ-2010. -М.: Академия ГПС МЧС России, 2010.- С.83-86.

104. Федоров В.Ю. Основы интеграции систем противопожарной защиты и видеонаблюдения промышленного предприятия / Материалы двадцатой научно-технической конференции "Системы безопасности" СБ 2011. - М.: Академия ГПС МЧС России, 2011.- С.

105. Вакуленко C.B., Федоров В.Ю. Автоматизация системы управления как часть модульной системы противопожарной защиты НПЗ. // Научно-технический журнал "Нефть. Газ. Новации", №5, 2011.- С. 48-50.

106. ПКП "Сфера 2001". Надежность и эффективность использования. Системы безопасности ОПС 2009. Специализированный каталог. -М.: Гротек, 2009 С.61.

107. Калашников С.А. Пожарная автоматика для потенциально опасных объектов. Принципиальные аспекты. // Системы безопасности, апрель-май2011.-с. 148,149.

108. Волоконно-оптические линии связи BOJIC. wwwdfs-group.ru.

109. Фёдоров В.Ю., Буцынская Т.А. Математическая модель обнаружения пожара дымовыми точечными пожарными извещателями // Технологии техносферной безопасности: интернет-журнал. Вып. 1 (41). -2011. - 5 с. - http://ipb.mos.ru/ttb/2010-2. - 0421000050/0018.

110. Членов А.Н., Буцынская Т.А., Федоров В.Ю., Буй Суан Хоа. Автоматизированная система противопожарной защиты: MITKG0B 13/00. Заявка № 2012104184 от 07.02.2012.решение о выдачи пат. на полезную модель Рос. Федерация от 15.03.2012.

111. Шакирова А.Ф., Федоров В.Ю., Буй Суан Хоа Перспективы комплексных систем безопасности / Материалы научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы техносферной безопасности",- М.: Академия ГПС МЧС России, 2012.

112. Федоров В.Ю., Шакирова А.Ф. Стандартизация в области комплексных систем безопасности / Материалы научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы техносферной безопасности",- М.: Академия ГПС МЧС России, 2012.

113. Федоров В.Ю. Характеристика обнаружения пожара извещате-лем пламени / Материалы научно-технической конференции молодых ученых и специалистов "Проблемы техносферной безопасности".- М.: Академия ГПС МЧС России, 2012.4. Диссертации, отчеты НИР

114. Федоров A.B. Научные основы создания автоматизированной системы управления противопожарной защитой нефтеперерабатывающих производств: Дис. на соиск. уч. степ. докт. техн. наук. М.: АГПС МЧС России, 2000.

115. Мировая пожарная статистика. Отчёт № 10 ЦПС КТИФ, 2004. Академия ГПС МЧС России 126 с.

116. Методы повышения эффективности АСПЗ критически важного промышленного объекта: Отчетная справка НИР/ тема №/п 53. Рук Членов, исп. Федоров В.Ю. и др. М., АГПС МЧС России, 2012. 20 с.

117. Детальные технические решения по телевизионной системе видеонаблюдения комбинированной установки КУ-4 (ОБ.350-10): Отчет НИОКР ТВ-001-ТР. Рук. Демехин Ф.В. исп. Федоров В.Ю. и др. ООО "Пожинжиниринг", С.-Петербург, 2011 г. 112 с.

118. Федоров A.B. Разработка информационного и программного обеспечения АСПЗ нефтеперерабатывающих производств: Отчет о НИР/ МИПБ МВД РФ: тема № 1.410. М., 1998. 67 с.

119. Членов А.Н. Разработка методов и технических средств повышения эффективности охранно-пожарной сигнализации в интегрированных системах управления безопасностью объектов: Дис. на соиск. уч. степ, докт. техн. наук. М.: АГПС МВД России, 2001. - 487 с.

120. Кузнецов В.А. Закономерности распространения дыма в помещении в начальной стадии развития загораний и разработка фотолучевых устройств его обнаружения: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: ВИПТШ МВД России, 1983.- 180 с.

121. Невзоров Д.В. Разработка и исследование характеристик светового пожарного извещателя, реагирующего на ультрафиолетовое излучение пламени: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: ВНИИПО МВД России, 1988.

122. Бабурин В.В. Разработка рекомендаций по выбору и применению средств пожарной сигнализации в установках противодымной защиты зданий повышенной этажности: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: ВИПТШ МВД России, 1984.

123. Медяник Ю.М. Разработка методов и устройств оптимального обнаружения тепловых очагов загораний: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: ВИПТШ МВД России, 1984.

124. Лукъянченко A.A. Разработка автоматизированной системы управления противопожарной защитой технологической установки каталитического крекинга: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: АГПС МЧС России, 2006.

125. Чан Донг Хынг Автоматизация пртивопожарной защиты объектов текстильной промышленности: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: АГПС МЧС России, 2010.

126. Костюченков Д.К.Автоматизация системы противопожарной защиты технологической установки визбрекинга: Дис. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. М.: АГПС МЧС России, 2006.

127. Алешков A.M. Автоматизация системы противопожарной защиты технологической установки полимеризации: Дис. на соиск. уч. степ, канд. техн. наук. М.: АГПС МЧС России, 2011.

128. Землянухин М.В. Повышение эффективности противопожарной защиты АЭС на основе совершенствования средств обнаружения пожара Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: АГПС МЧС России, 2006.

129. Журавлев С.Ю. Автоматизированная система противопожарной защиты АЭС на основе аспирационных средств обнаружения пожара: Дис. на соиск. уч. степ. канд. техн. наук. М.: АГПС МЧС России, 2008.