автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.18, диссертация на тему:Оптимизация рецептур огнетушащих порошков и имитационное моделирование их воздействия на динамику фронта лесного пожара

I 003465538

На правах рукописи г

4-

УДИЛОВ ТИМОФЕЙ ВАСИЛЬЕВИЧ

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУР ОГНЕТУШАЩИХ ПОРОШКОВ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ДИНАМИКУ ФРОНТА ЛЕСНОГО ПОЖАРА

Специальность 05.13.18 - Математическое моделирование, численные

методы и комплексы программ

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Братск 2009

Работа выполнена в ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России»

Научный руководитель: доктор технических наук

Амельчугов Сергей Петрович

Официальные оппоненты: заслуженный деятель науки РФ,

доктор физико-математических наук, профессор Гришин Анатолий Михайлович

доктор технических наук, профессор Краковский Юрий Мечеславович

Ведущая организация: Институт динамики систем и теории управления

Сибирского отделения РАН (ИДСТУ СО РАН)

Защита состоится апреля 2009 г., в г^'^часов в аудитории

3203 на заседании диссертационного совета Д 212.018.01 при ГОУ ВПО «Братский государственный университет» по адресу: 665709, Иркутская обл., г. Братск, ул. Макаренко, 40.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО «Братский государственный университет».

Автореферат разослан « » марта 2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

кандидат технических наук, доцент И.В.Игнатьев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Анализ применения различных видов огнетушащих веществ для ликвидации горения в лесу показал, что в России основными являются вода и составы на ее основе. Вместе с тем, территории Восточной Сибири насыщены труднопроходимыми лесами, безводными районами и гористыми участками, где применение воды и составов на ее основе неэффективно и связано с рядом трудностей. Именно поэтому можно говорить о целесообразности поиска других доступных и более эффективных огнетушащих веществ для борьбы с пожарами на таких территориях. К их числу можно отнести огнетушащие порошковые составы (ОПС). Большой вклад в развитие теории и практики порошкового пожаротушения внесли известные ученые: Семенов H.H., Краснянский М.Е., Азатян В.В., Баратов А.Н., Жартовский В.М., Даниленко В.Г., Вогман Л.П., Мошковский Н.С. и другие. Результаты их исследований позволяют сделать вывод о том, что ОПС обладают высокой огнетушащей способностью, сравнительно меньшим расходом на тушение, широким температурным диапазоном применения и являются одним из высокоэффективных огнетушащих веществ. Но, несмотря на многочисленные достоинства, ОПС как средство пожаротушения имеет один существенный недостаток, особенно характерный для Восточной Сибири -высокая стоимость. Практически все предприятия изготовители ОПС расположены в западной части России, поэтому все субъекты Российской Федерации, входящие в состав Восточной Сибири вынуждены приобретать ОПС с учетом резерва и с большими затратами на транспортировку. Решение данной проблемы возможно путем производства ОПС на предприятиях конкретного региона из компонентов на основе местного сырья.

Огнетушащие порошки представляют собой смесь мелкоизмельченных компонентов. Для подбора рецептур ОПС с требуемыми характеристиками, необходимо решить задачу оптимизации и разработать математические модели влияния массовых долей компонентов порошка на его огнетушащие и эксплуатационные показатели.

Литературный обзор результатов исследований ведущих ученых Н.П. Курбатского, Э.Н. Валендика, Г.Д. Главацкого, Е.С. Арцыбашева и др. показал, что причинами постоянного роста площади лесных пожаров являются недостаточная эффективность применяемых технологий тушения, а также отсутствие информационной поддержки принятия управленческих решений в области борьбы с лесными пожарами, в частности систем прогнозирования динамики фронта лесного пожара (ДФЛП). Ведущие ученые в области лесной пирологии Э.В. Конев, Е.К. Кисиляхов, E.H. Сосновский, А.И. Сухинин, В.В. Фуряев, М.А. Софронов, A.B. Волокитина и др. отмечают, что выбор огнетушащих веществ и тактических приемов тушения лесных пожаров напрямую зависит от состояния пожарной обстановки и её прогноза. Поэтому задачи поиска высокоэффективных технологий тушения лесных пожаров и разработки систем прогнозирования ДФЛП являются актуальными.

Решением задач моделирования и прогнозирования лесных пожаров занимались Г.А. Доррер, A.M. Гришин, A.B. Данеев, Г.П. Файзрахманов и др.

Вместе с тем, в существующих математических моделях лесных пожаров не учитывается влияние огнетушащих веществ на процессы горения. Поэтому, для проведения оценки огнетушащего воздействия ОПС на ДФЛП, необходимо разработать соответствующую имитационную модель, учитывающую данный фактор.

Цель диссертационной работы заключается в разработке моделей основных эксплуатационных и огнетушащих показателей ОПС на основе сырья регионов Восточной Сибири и оценка их огнетушащего воздействия на ДФЛП посредством имитационного моделирования.

Для достижения поставленной цели в работе предстояло решить следующие основные задачи:

- разработать методику построения моделей основных эксплуатационных и огнетушащих показателей рецептур ОПС;

- разработать программный комплекс для осуществления моделирования рецептур ОПС;

- разработать математические модели основных эксплуатационных и огнетушащих показателей рецептур ОПС;

- поставить и решить на основе разработанных математических моделей задачу оптимизации рецептур ОПС;

- разработать программный комплекс и провести имитационное моделирование динамики фронта низового лесного пожара с учетом воздействия ОПС.

Методы исследования. Для решения поставленных задач были использованы методы линейной алгебры, теории дифференциальных уравнений, нелинейного математического моделирования, а также системного анализа дискретных и непрерывных систем.

Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечивается: использованием хорошо зарекомендовавших себя методов и приборов при проведении лабораторных исследований; использованием современных методов обработки и анализа данных; корректностью выбора исходных данных и условий для построения моделей; критериальным анализом значимости параметров моделей; удовлетворительной сходимостью результатов экспериментальных исследований.

На защиту выносятся следующие положения:

- нелинейные регрессионные модели огнетушащих и эксплуатационных показателей рецептур ОПС, разработанных на основе сырья Восточной Сибири;

- целевая функция рецептур ОПС, разработанных на основе сырья Восточной Сибири;

- программный комплекс «ГРЕК» для решения задач оптимизации рецептур ОПС и программный комплекс «РЕДИМ» для осуществления имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия ОПС;

- результаты имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия ОПС.

Научная новизна работы состоит в:

- построении нелинейных математических моделей основных огнетушащих и эксплуатационных показателей ОПС и построении целевой функции рецептур ОПС;

- решении задачи оптимизации рецептур ОПС на основе сырья регионов Восточной Сибири;

- разработке математической модели, алгоритма и программного комплекса для решения задач имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия ОПС.

Практическая ценность работы состоит в следующем:

- разработан программный комплекс «ГРЕК» для решения задачи оптимизации рецептур ОПС;

- разработан программный комплекс «РЕДИМ» для осуществления имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия ОПС;

- определены основные показатели ОПС на основе неметаллических полезных ископаемых месторождений Восточной Сибири;

- определены параметры тушения ЛГМ порошковыми технологиями.

Результаты исследований использованы при проведении научных

исследований в Сибирском филиале ВНИИПО МЧС России, Институте динамики и систем управления СО РАН, ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России»; в деятельности ГУ МЧС России региона Сибири; в учебном процессе ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России» при подготовке инженеров пожарной безопасности.

Достоверность использования результатов исследования по указанным выше направлениям подтверждена соответствующими документами.

Личный вклад автора заключается в постановке и реализации задач исследования, обеспечении и формулировке основных положений научной новизны и практической значимости. Теоретические и экспериментальные результаты исследований, представленные в работе, получены непосредственно автором.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на: Международных научных чтениях «Приморские зори -2007»; «Экология, защита в чрезвычайных ситуациях, охрана, безопасность и медицина труда, гигиена питания, образование» (Владивосток, 2007); Студенческой научно-практической конференции с международным участием «Безопасность - 08» (Иркутск, 2008); Международных научно-практических конференциях: Деятельность правоохранительных органов и государственной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития (Иркутск, 2006 - 2008), Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии (Томск, 2007, 2009), Исторические и современные аспекты решения проблем горения, тушения и обеспечения безопасности людей при пожарах (Москва, 2007), Перспективы развития лесного комплекса Иркутской области (Братск, 2007), Математическое моделирование опасных природных явлений и катастроф (Томск, 2008), Актуальные проблемы пожарной безопасности (Москва, 2008); Всероссийских

научно-практических конференциях: Деятельность правоохранительных органов и государственной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития (Иркутск, 2005), Пожарная безопасность многофункциональных и высотных зданий и сооружений (Москва, 2005), Дистанционное зондирование Земли из космоса (Москва, 2007), Всероссийская конференция по математике и механике (Томск, 2008), а также ряде других региональных научно-технических конференциях и семинарах.

Публикации. Научные результаты и практические рекомендации изложены в 36 публикациях.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Основное содержание работы изложено на 158 страницах машинописного текста, включая 24 табл. и 35 рис. Список использованных источников включает 135 наименований.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность работы, цель и содержание поставленных задач, приводится краткое описание объектов исследования, научной новизны и практической значимости работы, положений, выносимых на защиту, и структура диссертации.

Первая глава посвящена анализу проблем моделирования и прогнозирования лесных пожаров, а также организации их тушения в лесном фонде Восточной Сибири. Обосновывается тезис о том, что основной причиной роста площади лесных пожаров в данных регионах является отсутствие систем моделирования и прогнозирования ДФЛП, а также недостаточная эффективность применяемых технологий тушения. Основываясь на результатах проведенного анализа способов и технических средств тушения лесных пожаров, сделан вывод о целесообразности применения для этих целей ОПС.

Далее в главе коротко раскрыты общие сведения об ОПС и их производителях, расположенных на территории Российской Федерации. Сделан обоснованный вывод, что из-за отсутствия местного производителя, все регионы Восточной Сибири, вынуждены закупать ОПС с большими затратами на транспортировку. Высокая стоимость ОПС, на наш взгляд, является основной причиной отказа от применения порошковых технологий для тушения лесных пожаров. Предложено её решение путем производства ОПС из местного сырья на предприятиях регионов Восточной Сибири.

Проблему отсутствия возможности проведения крупных натурных экспериментов при оценке огнетушащего воздействия ОПС на процессы развития лесного пожара предлагается решить посредством реализации имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия ОПС, при этом математические модели ДФЛП предлагается строить в классе квазилинейных обыкновенных дифференциальных уравнений.

На основе результатов анализа состояния вопроса сформулирована цель работы, достижение которой предполагает решение ряда взаимосвязанных теоретических и практических задач.

Во второй главе изложены методики проведения исследований. Оценка основных эксплуатационных показателей ОПС проводилась по методикам ВНИИПО МВД России, утвержденным нормативными документами. Для сравнительной оценки огнетушащей способности ОПС были разработаны лабораторная установка и методика проведения испытаний.

В третьей главе разработана методика построения моделей векторной регрессии основных показателей огнетушащих порошковых составов, для реализации которой автором разработан программный комплекс «ГРЕК».

Основываясь на результатах проведенного анализа компонентов известных отечественных огнетушащих порошков и месторождений неметаллических полезных ископаемых Восточной Сибири, находящихся в эксплуатации, предложено использовать в качестве сырья для ОПС магнезит, тальк и каменную соль. В соответствии с предложенным алгоритмом и при помощи разработанного программного комплекса получены высокоэффективные рецептуры ОПС на основе сырья регионов Восточной Сибири.

Оценка влияния массовых долей компонентов порошка на его огнетушащие и эксплуатационные свойства в серии натурных экспериментов была описана следующими переменными:

выходные характеристики:у, - массовое содержание влаги в огнетушащем порошке, %; у2 - склонность к влагопоглощению, %; у3 - текучесть порошка, кг-с"1; у4 - масса минимальной навески, требуемой для тушения пламени в экспериментальной установке (сравнительная огнетушащая способность), г; у5 - склонность к слеживанию, %.

задающие воздействиям, - вариация талька в готовом порошке, [10"' %]; щ - вариация хлорида натрия в готовом порошке, [10*1 %]; щ - вариация магнезита в готовом порошке, [10'1 %].

С целью повышения качества и надежности результатов лабораторных исследований и минимизации количества опытов в работе использовали планирование экстремального эксперимента при помощи метода Бокса-Уилсона. В результате проведения экспериментов были определены огнетушащие и эксплуатационные показатели различных порошковых составов. Лабораторное оборудование, используемое при экспериментальных исследованиях, обеспечивало получение данных с погрешностью до 10 %.

Алгоритм разработанного программного комплекса «ГРЕК» представлен на рис.1. Работа пользователя с комплексом предусматривает следующие этапы:

1) ввод значений массовых долей компонентов разработанных рецептур ОПС и результатов определения их огнетушащих и эксплуатационных показателей;

2) выбор некоторого нулевого режима со, после чего все координаты иь..., и„, вектора и рассматриваются как отклонения относительно данного режима со;

3) ввод весовых коэффициентов /-/ целевой функции ^(и);

4) ввод интервалов варьирования вектора и в отклонениях от режима со.

Рис. 1. Алгоритм программного комплекса «ГРЕК»

По окончании работы комплекса пользователю предоставляются полученные уравнения векторной регрессии у,(и), целевой функции F(u) и графическая иллюстрация изменений показателей огнетушащих порошковых составов при заданном соотношении массовых долей компонентов.

Интерфейс программного комплекса «ГРЕК» представлен на рис. 2.

Полученные при помощи программного комплекса «ГРЕК» уравнения модели линейно-квадратичной векторной регрессии, описывающие влияние массового содержания компонентов порошка на его огнетушащие и эксплуатационные свойства, а также значения критериев адекватности модели приведены ниже:

>>,(«) = 0,3+0,079448«,-0,04222«;-0,03723мг«),0525«/«2-0,00674н;«г -0,04576м/2+0,000758«2«г0,05326И/'+0,005758«/; S*ad=0,0008; S*y=0,0042; F3kv=0,1851.

уг(и) = 1,38+0,050547«,-0,0711«;+0,020522«.гК),3905«/«;гН),252598м,«3--0,6431мД0,2899мг«3-0,1006м/+0,036098«/; SrаЛ=0,0686; S2y=0,I068; F3kT=0,6418.

у3(и) = 0,06061-0,0005 8w,+0,000146«2+0,000434u3+0,003015м, гь+0,001614м, «3--0,00463«,2-0,00101 «2«3-0,0020W-0,00066«/;

S2 ид=0,62-10'6; S2y=1,75-1 (У6; F3kT=0,3532.

у,(и) = 0,35-0,00889и|+0,017776м2-0,00889ыз-0,012/|«2+0,01 1563м,и3--0,001 56«,2+0,001 563м2М3+0,008437М/-0,0 1344«/; ^ад-0,0005; S\=0,0012; F3!{C~0,3768.

у5(и) = 2,79+0,050604и|+0,515504нг0,56622и3-1,7915«,и2--0,67414«,М3+2,465636м:2+0,563364«2И3+1,228136«/+0, 107864«/; S2^ 1,4393; Sry=2,0538; F3KC=0,7008.

Проведенная проверка гипотезы об адекватности модели при помощи критерия Фишера показала, что во всех пяти уравнениях при уровне значимости 0,01 значения F3kV<FrAK]l (Fj-am =7,8467), следовательно, модель можно признать адекватной.

Основываясь на результатах исследований, массовое соотношение компонентов в готовом порошке, обеспечивающее минимальную склонность к влагопоглощению, минимальную склонность к слеживанию, максимальную текучесть порошка и минимальную массу порошка, требуемую для тушения пламени в экспериментальной установке, связали с решением оптимизационной задачи вида:

max {F(u): «е/?3}, F(и) :=r! J¡(и)+г2 J2(u)+r3 J3(u)+r4 J,(u))+r, J ¡(и), (1)

где Ji (i'=l,...,5) - показатель качества ОПС, г, (/=1,...,5) - весовые коэффициенты целевой функции F(u).

Рис. 2. Интерфейс программного комплекса «ГРЕК»

Весовые коэффициенты целевой функции Г(и) выбраны из соображений | экспертного опроса методом ранжирования факторов по степени их важности. При ранжировании факторов экспертами было выбрано четыре ранга. К первому рангу (а 1) был отнесен показатель текучести, ко второму (а;2) -сравнительная огнетушащая способность, к третьему (а'3)- склонность ОПС к слеживанию, к четвертому (а'4) - показатели, характеризующие гидрофобные свойства, т.е. массовое содержание влаги в ОПС и склонность к влагопоглощению.

В результате ранжирования основных эксплуатационных и огнетушащих показателей ОПС получены следующие значения весовых коэффициентов I целевого функционала:

для показателя массового содержания влаги в ОПС г, = а4 = 0,09; для показателя склонности ОПС к влагопоглощению ь = оц = 0,09; для показателя текучести ОПС г3 = сх| = 0,36;

для показателя массы минимальной навески, требуемой для тушения пламени в экспериментальной установке г4 = а2 = 0,27;

для показателя склонности ОПС к слеживанию г5 = ои = 0,18.

Знаки «+» или «-» при весовых коэффициентах означают, что постановка (1) фактически обеспечивает относительную минимизацию или максимизацию J¡. Для упрощения полученных уравнений модели линейно-квадратичной векторной регрессии, параметр и3 был выражен через параметры и, и и2.

Полученные весовые коэффициенты и проведенные преобразования задают следующий аналитический вид целевой функции (1):

Яи)=-0,723-0,131 иг0,220мгЮ,280ы,гь-0,600и ,2-0,162м/'.

Графическая иллюстрация изменений показателей огнетушащих порошковых составов у,{и), (=1,...,5 в зависимости от относительных вариаций компонентов ОПС, а именно, талька и хлорида натрия приведена на рис. 3-7.

Графическая иллюстрация целевой функции приведена на рис. 8, при этом параметры вариаций г// составили следующие интервалы: и,=±0,5 [10"' %], г/2=± 1 [10"1 %]. Вычисление стационарной точки, применительно к задаче оптимизации рецептуры ОПС, позволило получить следующее высокоэффективное соотношение массовых долей компонентов огнетушащего порошкового состава:

//, = 6,723 %, р, = 30,509 %, ц, = 62,768 %, где |дь Из - массовые доли талька, хлорида натрия и магнезита в оптимальной рецептуре ОПС, %.

0.45 -V 0 4035-

0.15- -■■■-■

0.1-1^.........

•0.5

Рис. 3. Функциональный характер изменения массового содержания влаги (у|, %) в огнстушащем порошке в зависимости от массового содержания галька (г/|) и хлорида натрия

Ш

1.6-

Рис, 4. Функциональный характер изменения склонносги огнетушащего порошка к влагопоглощению (уг, %) в зависимости от массового содержания галька (г/]) и хлорида

натрия (щ)

Рис. Функциональный характер изменения текучести огнетушащего порошка (уз, кг~с ) в зависимости от массового содержания талька (г/,) и хлорида натрия (и2)

о.4,........... .......... ......................

038,

0.36'

„ 0.34,

0.32.

0.3,

0.28, -1

-0.

I ис б. Функциональный характер изменения значений массы минимальной навески ь>4, г), требуемой для тушения пламени в экспериментальной установке в зависимости от массового содержания талька (щ) и хлорида натрия (к2)

Рис. 7. Функциональный характер изменения склонности огнетушащего порошка к слеживанию (у5, %) в зависимости от массового содержания талька (и,) и хлорида натрия (и2)

0.9

0.7 -

■1 2

■1.4 0.5

-1.3

-1.1

■ 1

О

-0.5

-1

Рис. 8. Фрагмент целевой функции Г(г/|,г/2).

Таким образом, разработан ОПС на основе неметаллических полезных ископаемых месторождений Восточной Сибири, в состав компонентов которого входят: тальк 6-7 % (масс.); хлорид натрия 30-31 % (масс.) и магнезит 62-63 % (масс.). Далее в диссертационной работе проведены лабораторные исследования по определению огнетушащих и эксплуатационных показателей этой оптимальной рецептуры ОПС. По результатам которых сделан вывод о том, что разработанный ОПС по основным показателям более чем в 2 раза эффективнее отечественных огнетушащих порошков, поставляемых в Восточную Сибирь. Разработанной рецептуре присвоено наименование «МАГНАТ».

В соответствии с разработанным алгоритмом и при помощи разработанного программного комплекса «ГРЕК» были получены также высокоэффективные рецептуры ОПС на основе сырьевой базы регионов Восточной Сибири, в том числе, огнетушащий порошок «ЗОНАТ-И» на основе хлорида натрия, талька и летучих зол высокотемпературного факельного сжигания углей в котлоагрегатах Ново-Иркутской ТЭЦ; огнетушащий порошок «ЗОНАТ-А» на основе хлорида натрия, талька и летучих зол высокотемпературного факельного сжигания углей в котлоагрегатах Абаканской ТЭЦ; огнетушащий порошок «СОНАТА» на основе бикарбоната натрия, хлорида натрия и талька.

Поданы заявления в Федеральную службу по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам о выдаче патентов Российской Федерации на разработанные рецептуры ОПС.

Четвертая глава посвящена решению задач имитационного моделирования огнетушащего воздействия ОПС на ДФЛП. В результате исследований разработан программный комплекс «РЕДИМ», позволяющий на основе численного моделирования исследовать различные режимы ДФЛП и производить оценку эффективности поданного количества ОПС в очаг лесного пожара.

Основываясь на результатах ранее проведенных исследований предложено процедуру моделирования процесса распространения фронта лесного пожара

строить в терминах нелинейной стационарной дифференциальной динамики. При этом ДФЛП была описана уравнениями следующего вида:

с!х(1)/с11 = А(1)х(1) + В(1)и(1) + В*(1)и''(х(1)), /е Г (2)

где х(1) - вектор состояния фронта лесного пожара; и(1) - вектор возмущений среды; и(.х(ф - позиционное управление; А, В, В -идентифицируемые матрицы, опосредованные физической моделью среды в области лесного пожара (зависят от факторов: воспламеняемость ЛГМ, плотность ЛГМ, влажность ЛГМ, температура и давление атмосферы в зоне действия лесного пожара и т.д.).

В качестве вектора состояния фронта лесного пожара х(() выступает вектор геометрических характеристик его контура, поддающихся апостериорным наблюдениям на интервале времени Т за процессом распространения лесного пожара. Данный вектор имеет следующие фазовые координаты: - текущее приращение площади лесного пожара; хг (г) - текущее приращение длины периметра лесного пожара;

- текущие приращения удалений от кромки фронта пожара до выделенных пожароопасных объектов ¡' (/ = 3,...,/?).

К вектору возмущений среды «(() отнесены следующие пирофорные и метеорологические факторы в зоне лесного пожара:

">(') ~~ фактор активности тлеющих продуктов пиролиза; и2(г) - скорость ветра в зоне действия лесного пожара; к,(г) - количество естественных атмосферных осадков, выпавших в зоне действия лесного пожара,

и4(г) - фактор огнетушащего воздействия ОПС на процессы горения, учитывающий применяемые в зоне действия лесного пожара огнетушащие технологии.

В диссертационной работе под огнетушащим воздействием ОПС предложено понимать снижение массовой скорости выгорания ЛГМ, и как следствие увеличение времени выгорания единицы его площади, при появлении некоторой массы ОПС в зоне горения.

Для количественной оценки огнетушащего воздействия ОПС в работе проведены лабораторные исследования параметров порошкового тушения ЛГМ. В результате исследований выявлена зависимость времени выгорания единичной площади определенного вида ЛГМ от вводимой в очаг горения массы ОПС, а также определена критическая масса вводимого ОПС, при которой воспламенение и горение данного вида ЛГМ невозможно. Результаты лабораторных исследований использованы при проведении имитационного моделирования огнетушащего воздействия ОПС на ДФЛП.

Для решения задач апостериорного моделирования процесса распространения фронта лесного пожара и оценки воздействия ОПС на него был разработан программный комплекс «РЕДИМ», позволяющий на основе численного моделирования исследовать различные режимы динамики фронта

лесного пожара. Алгоритм и интерфейс программного комплекса «РЕДИМ» представлен на рис. 9 и 10.

Апробация программного комплекса «РЕДИМ», была проведена в ходе специально спланированных численных экспериментов.

Все численные эксперименты можно разделить на три группы:

- в экспериментах первой группы пожару давали свободно развиваться без введения ОПС;

- в экспериментах второй группы на выбранные участки подавалась некоторая масса ОПС, значение которой не достигало значения критической массы ОПС для данного вида ЛГМ;

- в экспериментах третьей группы на выбранные участки подавалась критическая масса ОПС, при которой горение ЛГМ невозможно.

По результатам проведенных численных экспериментов можно сделать вывод о том, что разработанный программный комплекс «РЕДИМ» позволяет реализовать имитационное моделирование огнетушащего воздействия ОПС на ДФЛП, при этом моделировать различные варианты влияния пирофорных и метеорологических факторов в зоне действия лесного пожара. Все полученные в работе результаты подтверждают функциональную работоспособность разработанного программного комплекса «РЕДИМ» и дают основание рекомендовать его для использования при исследовании различных режимов ДФЛП с учетом огнетушащего воздействия ОПС и решении задач текущего краткосрочного прогнозирования распространения фронта лесного пожара.

В заключении сформулированы основные выводы по результатам исследования.

Рис. 9. Интерфейс программного комплекса «РНДИМ»

Ввод значения шага наблюдения И

I

Ввод значения/для элементов каждого цвета

I -

Определение к и присвоение соответствующим элементам массива

Выбор координат очага пожара и месторасположения защищаемого объекта

/читывать фактор^

—— активнос1и иродукюв^^ ---^пиролиза?^-^*^ ^Да

Ввод и,(1) •ч(1/-о

1

Пересчет к элементов массива с присвоением соответствующего цвета

и-

Учитывать влияние ^скорости и направления^ ^ветра?

Да

Нет

и/0 О

Пересчет к элементов массива с присвоением соответствующего цвета

Учитывать влияние

Нет

^—^атмосферных осадков^^-^' |Да

Ввод и3(1) кзО) 0

*

Пересчет к элементов массива с присвоением соответствующего цвета

л

Учитывать —. цет

Рис. 10. Алгоритм действия программного комплекса «РЕДИМ»

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ВЫВОДЫ

1. Разработана методика построения моделей основных огнетушащих и эксплуатационных показателей рецептур ОПС на основе сырья регионов Восточной Сибири.

2. Разработан программный комплекс «ГРЕК», при помощи которого решена задача оптимизации рецептур ОПС на основе сырья регионов Восточной Сибири.

3. Построены нелинейные регрессионные модели рецептур ОПС, позволяющие выявить влияние массовой доли компонентов на показатели готового ОПС и задавать направления совершенствования используемых и разрабатываемых рецептур ОПС. На основании проведенного экспертного опроса построена целевая функция рецептур ОПС.

4. Разработан ОПС «МАГНАТ» на основе неметаллических полезных ископаемых месторождений Восточной Сибири, компонентами которого являются: тальк 6-7 % (масс.); хлорид натрия 30-31 % (масс.) и магнезит 62-63 % (масс.). Проведенные исследования по определению показателей оптимальной рецептуры «МАГНАТ» показали, что разработанный ОПС по показателям огнетушашей способности, склонности к слеживанию и склонности к влагопоглощению более чем в 2 раза, а по показателям массового содержания влаги и текучести в 1,5 раза эффективнее отечественных огнетушащих порошков, поставляемых в Восточную Сибирь.

5. Разработана методика и определены параметры порошкового тушения ЛГМ порошковыми составами на основе сырья Восточной Сибири. Разработана технология подачи ОПС в очаг пожара, позволяющая увеличить эффективность порошкового тушения лесных пожаров.

6. Разработан программный комплекс «РЕДИМ» для осуществления имитационного моделирования ДФЛП, учитывающий воздействие ОПС на ДФЛП при различных технологиях их подачи в очаг пожара.

7. Результаты имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия огнетушащих веществ позволяют рекомендовать к применению ОПС с разработанными рецептурами на основе сырья Восточной Сибири и технологиями их подачи для тушения лесных пожаров.

Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

Статьи в изданиях, рекомендованных ВАК РФ:

1. Удилов T.B. К методам оперативного прогнозирования фронта лесного пожара [Текст] / Данеев A.B., Русанов В.А., Шарпинский Д.Ю. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - Иркутск, ИрГУПС, 2008. -№3,-С. 38 -46.

2. Удилов T.B. Методы оперативного прогнозирования фронта лесного пожара [Текст] / Данеев A.B., Русанов В.А., Шарпинский Д.Ю. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. - Иркутск, ИрГУПС, 2008 - № 4,-С. 27-35.

Другие публикации:

3. Удилов Т.В. Огнетушащие порошковые составы на основе сырья Приангарья [Текст] / Т.В. Удилов, В.П. Удилов, Д.М. Рожков // Пожарная безопасность многофункциональных и высотных зданий и сооружений: Материалы XIX науч.-практ. конф. Секция: Противопожарная защита зданий и сооружений в условиях Сибири и Крайнего Севера. - М.: ВНИИПО, 2005. - С. 102 - 104.

4. Уднлов Т.В. Исследование огнетушащей эффективности порошковых составов на основе сырья Приангарья [Текст] / Д.М. Рожков, Р.Г. Макаров // Деятельность правоохранительных органов и государственной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития: Материалы Всероссийской научн.-прак. Конф. - Иркутск: ВосточноСибирский институт МВД России, 2005. - С. 293 - 294.

5. Удилов Т.В. Разработка огнетушащих порошковых составов на основе отходов предприятий Иркутской области [Текст] / Т.В. Удилов, Д.М. Рожков // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. - 2006. - № 1. - С. 64 -68.

6. Удилов Т.В. Анализ возможности применения неметаллических полезных ископаемых Приангарья для разработки огнетушащих порошковых составов [Текст] / А.П. Тарханов, Д.М. Рожков // Деятельность правоохранительных органов и государственной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития: Материалы Международной научн.-прак. Конф. - Иркутск: Восточно-Сибирский институт МВД России, 2006. - С. 260 - 262.

7. Удилов Т.В. Огневые испытания нового метода высокоскоростной подачи огнетушащих порошков [Текст] / Т.В. Удилов, Р.Г. Макаров // Современность в творчестве вузовской молодежи: сборник научных трудов молодых ученых. - Вып. 8. - Иркутск: ВСИ МВД РФ, 2006. - С. 151-155.

8. Зиневич C.B. Организация защиты объектов транспортировки нефти и газа от лесных пожаров [Текст] / C.B. Зиневич, Т.В. Удилов, Е.В. Усолов // Материалы Международных научных чтений «Приморские зори - 2007»: «Экология, защита в чрезвычайных ситуациях, охрана, безопасность и медицина труда, гигиена питания, образование». - Владивосток: Изд-во ТАНЭБ, 2007.-С. 190-192.

9. Деренских В.И. Общая специфика системы моделей для прогнозирования выбросов токсикантов при лесных пожарах [Текст] / В.И. Деренских, Т.В. Удилов, B.C. Зырянов // Материалы Международных научных чтений «Приморские зори - 2007»: «Экология, защита в чрезвычайных ситуациях, охрана, безопасность и медицина труда, гигиена питания, образование». - Владивосток: Изд-во ТАНЭБ, 2007. - С. 197-199.

10. Номинат С.Г. Защита вахтовых поселков от лесных пожаров [Текст] / С.Г. Номинат, Т.В. Удилов, Е.В. Усолов // Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии: Материалы Международной конференции. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. - С. 139-140.

И.Удилов Т.В. Защита населенных пунктов от лесных пожаров [Текст] // Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии: Материалы Международной конференции. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. -С. 173-174.

12.Удилов Т.В. Возможность ликвидации очагов возгорания растительных горючих материалов мелкодисперсными твердыми веществами [Текст] // Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии: Материалы Международной конференции. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. -С. 174-175.

И.Удилов Т.В. Прогнозирование лесных пожаров на основе регрессионного анализа [Текст] / Т.В. Удилов, С.Г. Номинат, О.Г. Деменченок И Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития: Материалы Международной научно-практической конференции - Иркутск: ГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России», 2007 - С. 239-242.

14. Рожков Д.М. Оптимизация рецептуры огнетушащего порошкового состава [Текст] / Д.М. Рожков, Т.В. Удилов, Г.И. Костриков // Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития: Материалы Международной научно-практической конференции - Иркутск: ГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России», 2007 - С. 247-249.

15.Удилов Т.В. Защита населенных пунктов от лесных пожаров [Текст] / Т.В. Удилов, С.Г. Номинат // Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития: Материалы Международной научно-практической конференции — Иркутск: ГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России», 2007-С. 251-253.

16.Удилов Т.В. Анализ мероприятий по защите вахтовых поселков от чрезвычайных ситуаций, связанных с лесными пожарами [Текст] / Т.В. Удилов, С.Г. Номинат, Е.В. Усолов // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. - 2007. - № 1. - С. 75 - 81.

17.Удилов Т.В. Системный подход к защите населенных пунктов от лесных пожаров [Текст] // Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии: Избранные доклады 7-й Международной научной конференции - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2007. - С. 201-205.

18.Удилов Т.В. Лесные пожары Иркутской области и нетрадиционные способы их ликвидации [Текст] / Т.В. Удилов // Перспективы развития лесного комплекса Иркутской области: Материалы международной научно-практической конференции. - Братск: ГОУ ВПО «БрГУ», 2007. — С. 114-116.

19. Зиневич C.B. Тушение очагов возгорания растительных горючих материалов мелкодисперсными твердыми веществами [Текст] / C.B. Зиневич, Т.В. Удилов, Е.В. Усолов // Исторические и современные аспекты решения проблем горения, тушения и обеспечения безопасности людей при пожарах: Материалы XX Международной научно-практической конференции. Секция 2. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2007. - с. 150-153.

20.Удилов T.B. Обсуждение апостериорной дифференциальной модели распространения лесного пожара [Текст] / Т.В. Удилов, Д.Ю. Шарпинский // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. - 2007. - № 4. - С. 66 -73.

21.Удилов Т.В. Оценка возможности применения пневматических линеметов для подачи огнетушащих порошков [Текст] // Исторические и современные аспекты решения проблем горения, тушения и обеспечения безопасности людей при пожарах: Материалы XX Международной научно-практической конференции. Секция 2. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2007. -с. 176-178.

22.Удилов Т.В. Поиск высокоэффективного способа тушения низового лесного пожара [Текст] / Т.В. Удилов, В.И. Самойлов, Д.М. Рожков // Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития: Материалы Международной научно-практической конференции - Иркутск: ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России», 2008 - С. 274 -277.

23.Удилов Т.В. Снижение экологического ущерба от пожара путем применения огнетушащих порошков на основе зол уноса [Текст] / Т.В. Удилов, С.П. Амельчугов // Деятельность правоохранительных органов и федеральной противопожарной службы в современных условиях: проблемы и перспективы развития: Материалы Международной научно-практической конференции -Иркутск: ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России», 2008 - С. 277 -279.

24. Данеев A.B. Программный комплекс «РЕДИМ» для исследования динамики развития лесного пожара [Текст] / A.B. Данеев, Т.В. Удилов, Д.Ю. Шарпинский // Математическое моделирование опасных природных явлений и катастроф. Материалы 7-й международной конференции. - Томск: Томский государственный университет, 2008. - С. 45-46.

25.Удилов Т.В. Модернизация способа тушения низового лесного пожара [Текст] / Т.В. Удилов, В.И. Самойлов, Д.М. Рожков // Математическое моделирование опасных природных явлений и катастроф. Материалы 7-й международной конференции. - Томск: Томский государственный университет, 2008.-С. 109-110.

26.Daneev A.V. Program complex «РЕДИМ» for research of dynamics of development forest fire [Текст] / A.V. Daneev, T.V. Udilov, D.J. Sharpinskij // Mathematical modeling of dangerous natural phenomena and catastrophes. Proceeding of the 7th International conference. - Tomsk, Tomsk State University.2008. - P. 144-145.

27.Удилов Т.В. Постановка задач исследования возможности применения зол уноса факельного сжигания углей в пожаротушении [Текст] / Т.В. Удилов, С.П. Амельчугов // Проблемы безопасности современного мира: средства и технологии «Безопасность-08»: Материалы XIII Всероссийской студенческой научно-практической конференции с международным участием. - Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2008. - С. 108-109.

28.Удилов T.B. Математические модели распространения лесного пожара [Текст] / Т.В. Удилов, Д.Ю. Шарпинский // Актуальные вопросы пожарной безопасности: Материалы научно-практической конференции. - М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2008. - С 281-284.

29.Удилов Т.В. Перспектива применения нерудного сырья для производства огнетушащих порошков [Текст] / Т.В. Удилов // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. 2008. № 2. - С. 64 - 71.

30.Удилов Т.В. Исследование параметров порошкового тушения лесных горючих материалов путем напыления [Текст] / Т.В. Удилов // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. 2008. № 3. - С. 47 - 52.

31.Удилов Т.В. Об одном эвристическом подходе к оперативному прогнозированию фронта лесного пожара [Текст] / Т.В. Удилов, A.B. Данеев, Д.Ю. Шарпинский // Всероссийская конференция по математике и механике, посвященная 130-летию Томского государственного университета и 60-летию механико-математического факультета: Сборник тезисов (Томск, 22 - 25 сентября 2008 г.) - Томск: Томский государственный университет, 2008 г. - С. 190-191.

32.Удилов Т.В. Лабораторное исследование параметров порошкового тушения лесных пожаров методом напыления [Текст] / Т.В. Удилов // Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии: Материалы 8-й Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых. -Томск: Изд-во Том. ун-та, 2009. - С. 110-111.

33.Удилов Т.В. Лесные и степные пожары: физико-математическое моделирование и способы борьбы с ними. Лабораторная установка для исследования параметров порошкового тушения растительных горючих материалов [Текст] / Т.В. Удилов // Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии: Материалы 8-й Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2009. -С. 111-112.

34.Удилов Т.В. Модель малогабаритной установки для тушения низовых лесных пожаров [Текст] / Т.В. Удилов, В.И. Самойлов // Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии: Материалы 8-й Всероссийской конференции с участием зарубежных ученых. - Томск: Изд-во Том. ун-та, 2009.-С. 112-113.

35.Русанов В.А. Реализация динамической модели «РЕДИМ» / Русанов

B.А., Шарпинский Д.Ю., Козырев В.А., Удилов Т.В. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008612596 от 26.05.08 (Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам). - 2008.

36.Агафонов C.B. Гибридный регрессионный комплекс «ГРЕК» / Агафонов

C.B., Шарпинский Д.Ю., Русанов В.А., Удилов Т.В. // Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2008614737 от 2.10.08 (Федеральная служба по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам). - 2008.

УДИЛОВ Тимофей Васильевич

ОПТИМИЗАЦИЯ РЕЦЕПТУР ОГНЕТУШАЩИХ ПОРОШКОВ И ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ИХ ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ДИНАМИКУ ФРОНТА ЛЕСНОГО ПОЖАРА

Подписано а печать 16.03.09. Формат 60x86 1/16 Бумага офсетная. Печать трафаретная. Усл. печ. л. 2.0. Тираж 100 экз. заказ Отпечатано в ОНиРИО ФГОУ ВПО «ВСИ МВД России» 664074, г. Иркутск, Лермонтова, 110

ВВЕДЕНИЕ.

1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1. Особенности пожаров в лесном фонде Восточной Сибири и способы их тушения.

1.2. Обзор сведений об огнетушащих порошках и их производителях.

1.3. Проблемы дифференциального моделирования и прогнозирования распространения фронта лесного пожара.

1.4. Постановка задач исследований.

2. МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЙ.

2.1. Методики определения показателей огнетушащих порошковых составов.

2.2. Разработка методики определения параметров порошкового тушения лесных горючих материалов.

2.3 Методики планирования эксперимента и оценки адекватности математических моделей.

2.4. Выводы по главе.

3. МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ОПТИМАЛЬНЫХ РЕЦЕПТУР ОГНЕТУШАЩИХ ПОРОШКОВЫХ СОСТАВОВ.

3.1. Разработка методики построения моделей основных показателей огнетушащих порошковых составов.

3.2. Построение программно-алгоритмической среды векторной регрессии для оптимизации рецептур огнетушащих порошков.

3.3. Выбор и обоснование ингредиентов огнетушащих порошковых составов.

3.4. Планирование лабораторных исследований и моделирование рецептур огнетушащих порошковых составов.

3.5. Выводы по главе.

4. ИМИТАЦИОННОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДИНАМИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ ПОРОШКОВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ТУШЕНИЯ ЛЕСНЫХ ГОРЮЧИХ МАТЕРИАЛОВ.

4.1 Идентификация структуры математической модели динамики фронта лесного пожара и разработка программного комплекса «РЕДИМ».

4.2 Экспериментальное исследование параметров тушения лесных горючих материалов порошковыми технологиями.

4.3 Анализ имитационного моделирования воздействия огнетушащих порошковых составов на динамику фронта лесного пожара.

4.4. Выводы по главе.

По данным Рослесхоза в 2008 году на землях лесного фонда Российской Федерации зарегистрировано 25,3 тысячи лесных пожаров. Огнем пройдена площадь 1,6 млн.га лесных земель. По сравнению с аналогичными показателями 2007 года отмечено увеличение числа лесных пожаров в 1,5 раза, а по площади в 2,2 раза. Средняя площадь одного пожара увеличилась на 28 га. Высокая горимость лесов отмечалась на территории 13 субъектов Российской Федерации, на которые пришлось 95 % пройденной в России огнем лесной площади, в том числе 80 % площади на Республику Саха (Якутия) и Забайкальский край [122].

Анализ состояния обстановки с лесными пожарами за последние годы [35-37, 122] и литературный обзор результатов исследований ведущих ученых [8, 31, 40, 73, 90, 128] показал, что причинами постоянного роста числа и площади лесных пожаров являются недостаточная эффективность применяемых технологий тушения, а также отсутствие информационной поддержки принятия управленческих решений в области борьбы с лесными пожарами, в частности систем прогнозирования динамики фронта лесного пожара (ДФЛП). Следует заметить, что выбор средств и тактических приемов тушения лесных пожаров напрямую зависит от состояния оперативной пожарной обстановки и её прогноза. Поэтому задачи поиска высокоэффективных технологий тушения лесных пожаров и разработки систем прогнозирования ДФЛП являются актуальными.

Анализ применения различных видов огнетушащих веществ для ликвидации горения в лесу показал, что в России основными являются вода и составы на ее основе [31]. Вместе с тем, авторы [6, 30] отмечают, что территории Восточной Сибири насыщены труднопроходимыми лесами, безводными районами и гористыми участками, где применение воды и составов на ее основе неэффективно и связано с рядом трудностей. Именно поэтому можно говорить о целесообразности поиска других доступных и более эффективных огнетушащих веществ для тушения пожаров на таких территориях. К их числу можно отнести огнетушащие порошковые составы (ОПС). Высокая огнетушащая способность, сравнительно меньший расход на тушение, широкий температурный диапазон применения - все это позволяет ОПС по праву считаться одним из высокоэффективных огнетушащих веществ [18]. Но, несмотря на многочисленные достоинства, ОПС как средство пожаротушения имеет один существенный недостаток, особенно характерный для Восточной Сибири - высокая себестоимость. Практически все предприятия изготовители ОПС расположены в западной части России, поэтому все субъекты Российской Федерации, входящие в состав Восточной Сибири вынуждены приобретать ОПС с учетом резерва и с большими затратами на транспортировку [62]. Решение данной проблемы возможно путем производства ОПС на предприятиях конкретного региона из компонентов на основе местного сырья.

Огнетушащие порошки представляют собой смесь мелкоизмельченных компонентов [18]. Каждый компонент состава огнетушащих порошков обладает своими свойствами, следовательно, придает ОПС те или иные характеристики. Для подбора рецептур ОПС с требуемыми огнетушащими и эксплуатационными характеристиками, необходимо решить задачу оптимизации и разработать математические модели влияния массовых долей компонентов порошка на его конечные свойства.

Для разработки практических рекомендаций по применению ОПС необходимо провести оценку эффективности их воздействия на динамику фронта лесных пожаров (ДФЛП). Однако, при исследовании огнетушащего воздействия ОПС на ДФЛП отсутствует возможность эмпирического исследования и проведения крупных натурных экспериментов, поэтому необходимо разработать имитационную модель ДФЛП и посредством моделирования оценить влияние ОПС на ДФЛП.

В связи с выше изложенным, целью работы является разработка моделей основных эксплуатационных и огнетушащих показателей рецептур ОПС на основе сырья регионов Восточной Сибири и оценка их огнетушащего воздействия на ДФЛП посредством имитационного моделирования.

Для достижения поставленной цели в работе предстояло решить следующие основные задачи:

- разработать методику построения моделей основных эксплуатационных и огнетушащих показателей рецептур ОПС;

- разработать программный комплекс для осуществления моделирования рецептур ОПС;

- разработать математические модели основных эксплуатационных и огнетушащих показателей рецептур ОПС;

- поставить и решить на основе разработанных математических моделей задачу оптимизации рецептур ОПС;

- разработать программный комплекс и провести имитационное моделирование динамики фронта низового лесного пожара с учетом воздействия ОПС.

Научная новизна работы состоит в:

- построении нелинейных математических моделей основных огнетушащих и эксплуатационных показателей ОПС и построении целевой функции рецептур ОПС;

- решении задачи оптимизации рецептур ОПС на основе сырья регионов Восточной Сибири;

- разработке математической модели, алгоритма и программного комплекса для решения задач имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия ОПС.

Достоверность и обоснованность научных результатов обеспечивается: использованием хорошо зарекомендовавших себя методов и приборов при проведении лабораторных исследований; использованием современных методов обработки и анализа данных; корректностью выбора исходных данных и условий для построения моделей; критериальным анализом значимости параметров моделей; удовлетворительной сходимостью результатов экспериментальных исследований.

Практическая ценность работы состоит в следующем: разработан программный комплекс «ГРЕК» для решения задачи оптимизации рецептур ОПС; разработан программный комплекс «РЕДИМ» для осуществления имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия ОПС; определены основные показатели ОПС на основе неметаллических полезных ископаемых месторождений Восточной Сибири; определены параметры тушения JITM порошковыми технологиями.

Результаты исследований использованы:

- при проведении научных исследований в Сибирском филиале ВНИИПО МЧС России, Институте динамики и систем управления СО РАН, ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России»;

- в деятельности ГУ МЧС России региона Сибири;

- в учебном процессе ФГОУ ВПО «Восточно-Сибирский институт МВД России» при подготовке инженеров пожарной безопасности.

Достоверность использования результатов исследования по указанным выше направлениям подтверждена соответствующими документами.

Личный вклад автора заключается в постановке и реализации задач исследования, формулировке основных положений научной новизны и практической значимости. Теоретические и экспериментальные результаты исследований, представленные в работе, получены непосредственно автором.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на:

Международных научных чтениях «Приморские зори — 2007»: «Экология, защита в чрезвычайных ситуациях, охрана, безопасность и медицина труда, гигиена питания, образование» (Владивосток, 2007);

Международных научно-практических конференциях: Деятельность правоохранительных органов и государственной противопожарной службы в современных условиях : проблемы и перспективы развития (Иркутск, 2006 -2008), Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии (Томск, 2007), Исторические и современные аспекты решения проблем горения, тушения и обеспечения безопасности людей при пожарах (Москва, 2007), Перспективы развития лесного комплекса Иркутской области (Братск, 2007), Математическое моделирование опасных природных явлений и катастроф (Томск, 2008), Актуальные проблемы пожарной безопасности (Москва, 2008); Студенческой научно-практической конференции с международным участием «Безопасность - 08» (Иркутск, 2008);

Всероссийских научно-практических конференциях: Пожарная г безопасность многофункциональных и высотных зданий и сооружений (Москва, 2005), Дистанционное зондирование Земли из космоса (Москва, 2007), Всероссийская конференция по математике и механике (Томск, 2008); Сопряженные задачи механики реагирующих сред, информатики и экологии (Томск, 2009); а также ряде других региональных научно-технических конференциях и семинарах.

Структура и объем работы: Диссертация состоит из введения, четырех глав и заключения. Основное содержание работы изложено на 158 страницах машинописного текста, включая 24 табл. и 35 рис. Список использованных источников включает 135 наименований.

Выводы по главе

Таким образом, моделирование динамики развития лесного пожара решено в классе квазилинейных обыкновенных дифференциальных уравнений, учитывающих как состоявшиеся, так и вероятно-возможные суточные факторы влияния метеорологической среды в зоне действия лесного пожара.

Разработано интерактивное программно-математическое обеспечение (комплекс «РЕДИМ»), позволяющее на основе численного моделирования исследовать различные режимы ДФЛП с учетом огнетушащего воздействия ОПС на нее. Программный комплекс «РЕДИМ» может быть использован при решении задач текущего краткосрочного прогнозирования распространения фронта лесного пожара.

Экспериментально исследованы параметры порошкового тушения ЛГМ традиционными способами и с применением импульсных порошковых технологий. По результатам эксперимента предложено осуществлять порошковое тушение лесных пожаров тремя способами: созданием струи огнетушащего порошка при помощи стандартных порошковых огнетушителей; высокоскоростной подачей огнетушащего порошка в очаг пожара; созданием заградительных полос методом напыления порошкового состава на поверхность слоя ЛГМ.

Показано, что все теоретические результаты носят конструктивный характер и доведены до алгоритмов и программ. Контрольные примеры согласованы с логикой физических допущений, являющихся традиционными и общепринятыми в теории газодинамики реагирующих сред лесных пожаров.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

1. Разработана методика построения моделей основных огнетушащих и эксплуатационных показателей рецептур ОПС на основе сырья регионов Восточной Сибири.

2. Разработан программный комплекс «ГРЕК», при помощи которого решена задача оптимизации рецептур ОПС на основе неметаллических полезных ископаемых месторождений Восточной Сибири. По результатам анализа месторождений предложено использовать в качестве сырья для огнетушащих порошков магнезит, тальк и каменную соль (хлорид натрия).

3. Построены нелинейные регрессионные модели рецептур ОПС, позволяющие выявить влияние массовой доли компонентов на показатели готового ОПС и задавать направления совершенствования используемых и разрабатываемых рецептур ОПС. На основании проведенного экспертного опроса построена целевая функция рецептур ОПС.

4. Разработан ОПС «МАГНАТ» на основе неметаллических полезных ископаемых месторождений Восточной Сибири, в состав компонентов которого входят: тальк 6-7 % (масс.); хлорид натрия 30-31 % (масс.) и магнезит 62-63 % (масс.). Проведенные исследования по определению показателей оптимальной рецептуры «МАГНАТ» показали, что по показателям огнетушащей способности, склонности к слеживанию и склонности к влагопоглощению более чем в 2 раза, а по показателям массового содержания влаги и текучести в 1,5 раза эффективнее отечественных огнетушащих порошков, поставляемых в Восточную Сибирь.

5. Разработана методика и определены параметры порошкового тушения ЛГМ предложенными ОПС. Разработана технология подачи ОПС в очаг пожара, позволяющая увеличить эффективность порошкового тушения лесных пожаров.

6. Разработан программный комплекс «РЕДИМ» для осуществления имитационного моделирования ДФЛП, учитывающий воздействие ОПС на ДФЛП при различных технологиях их подачи в очаг пожара.

7. Результаты имитационного моделирования ДФЛП с учетом воздействия огнетушащих веществ позволяют рекомендовать к применению ОПС с разработанными рецептурами и предложенными технологиями их подачи для тушения лесных пожаров.

1. ГОСТ 12.1.004 91* ССБТ. Пожарная безопасность. Общие требования. - Введ. 01.07.92. - М.: ВНИИПО, 2000. - 30 с.

2. НПБ 170-98 Порошки огнетушащие общего назначения. Общие технические требования. Методы испытаний. — Введ.ЗО.06.98. — М.: ГУГПС и ФГУ ВНИИПО МВД России, 2000. 26 с.

3. Адлер Ю.П. Планирование эксперимента при поиске оптимальных условий / Ю.П. Адлер, Е.В. Маркова, Ю. В. Грановский. — М.: Наука, 1976. — 279 с.

4. Алексеев В.Б. Физическая газодинамика реагирующих сред / В.Б. Алексеев, A.M. Гришин. М.: Высшая школа, 1985. — 464 с.

5. Аликин В. Н. Пороха, топлива, заряды. Том II. Заряды народнохозяйственного назначения / В. Н. Аликин, А. М. Липанов, С. Ю. Серебренников и др. — М.: Химия, 2004. — 204 с.

6. Амельчугов С.П. Защита населения и территорий от природных пожаров / С.П. Амельчугов, Ю.А. Андреев, А.В. Брюханов и др. // Юбилейный сборник трудов ФГУ ВНИИПО МЧС России. М.: ВНИИПО, 2007.-С. 191-203.

7. Андерсон Б. Устойчивость адаптивных систем / Андерсон Б., Битмид Р., Джонсон К. и др.. М.: Мир, 1989. - 264 с.

8. Андриевский Б.Р. Элементы математического моделирования в программных средах MATLAB и SCILAB / Б.Р. Андриевский, А.Л. Фрадков. СПб: Наука, 2001. - 288 с.

9. Арцыбашев Е.С. Лесные пожары и борьба с ними / Е.С. Арцыбашев. — М.: Лесная промышленность, 1974. — 152 с.

10. Арцыбашев Е.С. Тушение лесных пожаров искусственно вызываемыми осадками из облаков / Е.С. Арцыбашев, П.А. Губин // «Лесное хозяйство». 1970. - № 3. - С. 55-58.

11. Арцыбашев Е.С. Тушение лесных пожаров искусственно вызываемыми осадками из облаков / Е.С. Арцыбашев. М.: Лесная промышленность, 1973. — 88 с.

12. Атоманенко М.Э. Лабораторная установка для определения огнетушащей эффективности порошков / М.Э. Атаманенко, Х.А. Тайсумов, В.В. Пихиенко // Средства и способы пожаротушения. М.: ВНИИПО, 1981. -С. 15-20.

13. Афонин С.В. Информационно-методические основы построения эффективных систем спутникового мониторинга лесных пожаров / С.В. Афонин, В.В. Белов // Вычислительные технологии. 2003. Т. 8. С. 35-46.

14. Баратов А.Н. Огнетушащие средства. В кн.: Пожарная охрана. М., ВИНИТИ, 1977, т. 2, с. 5-39.

15. Баратов А.Н. Огнетушащие порошковые составы / А.Н. Баратов, Л.П. Вогман. М., Стройиздат, 1982.-72 с.

16. Баратов А.Н. Пожаротушение на предприятиях химической и нефтеперерабатывающей промышленности / А.Н. Баратов, Е.Н. Иванов. — 2-е изд., перераб. М.: Химия, 1979. - 368 с.

17. Барталев С.А. Опыт и перспективы организации оперативного спутникового мониторинга России в целях безопасности службы пажароохраны лесов / С.А. Барталев, Е.А. Лупян, В.Е. Щетинский и др. // Исследование Земли и космоса. 1998. № 3. С. 89-95.

18. Беляев А.И. Разработка ГИС мониторинга лесных пожаров в России на основе ARCVIEW GIS 3.0 и глобальной сети INTERNET / А.И. Беляев, Г.Н. Коровин, Е.А. Лупян и др. // ARCVIEW современные геоинформационные технологии. 1998. № 1 - С. 6-7.

19. Бибиков Ю.Н. Общий курс обыкновенных дифференциальных уравнений / Ю.Н. Бибиков. Л.: Изд-во Ленингр. ун-та, 1981. - 232 с.

20. Валендик Э.Н. Крупные лесные пожары / Э.Н. Валендик, Н.М. Матвеев, М.А. Сафронов. М.: Наука, 1979. - 196 с.

21. Валендик Э. Н. Тактика тушения крупных лесных пожаров / Э. Н. Валендик // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. / ВНИИЛМ. М., 1985. - С. 58-74.

22. Варга Дж. Оптимальное управление дифференциальными и функциональными уравнениями. М.: Наука, 1977. - 624 с.

23. Васильев С.Н. Интеллектное управление динамическими системами // С.Н. Васильев, А.К. Жерлов, Е.А. Федосов и др.. М.: ФИЗМАТЛИТ, 2000. - 352 с.

24. Владимиров B.C. Уравнения математической физики. М.: Наука, 1981.-512 с.

25. Волков В.К. Лабораторная установка для исследования огнетушащей эффективности порошковых составов / В.К. Волков, Л.П. Вогман, В.Г. Михайлов, Л.Б. Голев // Пожарная техника и тушение пожаров: Инф. сб. М.: Стройиздат, 1974. - С. 74 - 77.

26. Волокитина А.В. Классификация и картографирование растительных горючих материалов / А.В. Волокитина, М.А. Софоронов. — Новосибирск: Изд-во СО РАН, 2002. 314 с.

27. Воробьев Ю.Л. Лесные пожары на территории России: Состояние и проблемы / Ю.Л. Воробьев, В.А. Акимов, Ю.И. Соколов; Под общ. ред. Ю.Л. Воробьева; МЧС России. -М.: ДЭКС-ПРЕСС, 2004. 312 с.

28. Воскресенский П.И. Техника лабораторных работ / П.И. Воскресенский. Л.: Химия, 1970. - С. 343-356.

29. Гантмахер Ф.Р. Теория матриц. М.: Наука, 1988. - 552 с.

30. Горная энциклопедия: В 5 т. / Под ред. П. П. Смолина. М.: Сов. энцикл., 1984-1991. - Т. 1. -568 с.

31. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2003 году. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2004.

32. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2004 году. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2005.

33. Государственный доклад о состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера в 2005 году. М.: ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ), 2006.

34. Гришин A.M. Математические модели лесных пожаров. — Томск: Изд-во Томск, ун-та, 1981. -278 с.

35. Гришин A.M. Математическое моделирование лесных пожаров и новые способы борьбы с ними. Новосибирск: Наука, 1992. - 407 с.

36. Гришин A.M. Моделирование и прогноз катастроф: Часть2: Учебное пособие. Кемерово: Изд-во «Практика», 2005. — 562 с.

37. Гришин A.M. Общая математическая модель лесных пожаров и её приложение // Физика горения и взрыва, 1996. Т. 32. № 5. С. 34-54.

38. Гришин A.M. Физика лесных пожаров. Томск: Изд-во ТГУ, 1994. -218 с.

39. Гришин A.M. Экспериментальная проверка эффективности действия дезинтегратора ДНЛП на фронт низового лесного пожара / A.M. Гришин, В.П. Зима, В. И. Самойлов // Материалы международной конференции Томск: изд-во ТГУ, 1999. С.48-53.

40. Груманс В. М. Критерии эффективности мероприятий по борьбе с лесными пожарами / В. М. Груманс // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. / ВНИИЛМ. М., 1986. - С. 87-94.

41. Давыденко Э.П. Воздуходувка для тушения лесных низовых пожаров: Анализ технических решений и перспектив развития/ Э.П. Давыденко, В.Е. Токарев, Ю.П. Шелянин // Лесн. хоз-во. 1997. - № 4. — С.43-45.

42. Данеев А.В. К проблеме построения сильных дифференциальных моделей управления с минимальной операторной нормой. I / А.В. Данеев, В.А. Русанов // Кибернетика и системный анализ. 2004. № 1. - С. 144-153.

43. Данеев А.В. Нестационарная реализация Калмана-Месаровича в конструкциях оператора Релея-Ритца / А.В. Данеев, В.А. Русанов, Д.Ю. Шарпинский //Кибернетика и системный анализ. 2007. — № 1. - С. 82-90.

44. Данеев А.В. О спектрально-векторной идентификации линейной непрерывной нестационарной конечномерной системы управления / А.В. Данеев, В.А. Русанов // Известия вузов. Приборостроение. 2001. Т. 44. - № 8.-С. 25-32.

45. Данеев А.В. Принцип максимума энтропии в структурной идентификации динамических систем: аналитический подход / А.В. Данеев, В.А. Русанов, Д.Ю. Шарпинский // Известия вузов. Математика. 2005. № 11.-С. 16-24.

46. Евдокименко М. Д. Пирологическая характеристика горной тайги в бассейне оз. Байкал / М. Д. Евдокименко // Охрана и восстановление лесов Забайкалья / Институт леса и древесины им. В. Н. Сукачева. Красноярск, 1977.-С. 5-54.

47. Ерёмин Н.И. Неметаллические полезные ископаемые. 2-е изд., исправ. и доп. -М.: Изд-во Московского Университета, 2004. - 284 с.

48. Иванов В.В. Методы вычислений на ЭВМ: Справочное пособие. -Киев: Наукова думка, 1986. 584 с.

49. Иосида К. Функциональный анализ. М.: Мир, 1967. - 624 с.

50. Кащук В.А. Огнетушащие порошки как локально-объемные средства пожаротушения / В.А. Кащук, Д.В. Бухтояров // Юбилейный сборник трудов ФГУ ВНИИПО МЧС России. М.: ВНИИПО, 2007. - С. 229240.

51. Кисиляхов Е. К. Исследование потухания фронта горения при воздействии порошковым составом / Е. К. Кисиляхов, Э. В. Конев // Проблемы лесной пирологии / Институт леса и древесины им. В. Н. Сукачева. Красноярск., 1975.-С. 164-181.

52. Кисиляхов Е. К. Об эффективности некоторых средств тушения лесных пожаров / Е. К. Кисиляхов, Э. В. Конев, А. И. Сухинин // Вопросы лесной пирологии / Институт леса и древесины им. В. Н. Сукачева. — Красноярск., 1974.-С. 83-92.

53. Колмогоров А.Н. Элементы теории функций и функционального анализа / А.Н. Колмогоров, С.В. Фомин. М.: Наука, 1976. - 544 с.

54. Конев Э.В. Влияние диаметра на горение растительных частиц цилиндрической формы / Э.В. Конев, Е.К. Кисиляхов // Физика горения и взрыва 1975. - № 2. - С. 229 - 233.

55. Конев Э. В. Вопросы физики и химии горения лесных горючих материалов / Э. В. Конев // Горение и пожары в лесу: материалы координационного совещания (18-22 мая 1971 г., Красноярск). — Красноярск,1973.-С. 99-119.

56. Конев В. А. Измерение и расчеты лучистых тепловых потоков от модельного пламени лесного горючего / В. А. Конев // Вопросы лесной пирологии / Институт леса и древесины им. В. Н. Сукачева. — Красноярск.,1974.-С. 65-73.

57. Конев Э.В. К анализу распространения пламени по напочвенному покрову / Э.В. Конев, А.И. Сухинин // Физика горения и взрыва — 1975. № 5. -С. 799-803.

58. Конев Э. В. Математическая модель горения напочвенного покрова в хвойном лесу / Э. В. Конев // Тезисы докладов первого семинара секции горения и взрыва при ЦНТИ. — Красноярск: Красноярский территориальный ЦНТИиП, 1970.-с. 1-5.

59. Конев Э. В. О горении напочвенного покрова в сосновых лесах / Э. В. Конев, А. И. Сухинин, Е. К. Кисиляхов // Вопросы лесной пирологии / Институт леса и древесины им. В. Н. Сукачева. — Красноярск., 1974. С. 4149.

60. Конев Э.В. Физические основы горения растительных материалов. Новосибирск: Наука, 1977. - 239 с.

61. Кошмаров Ю.А. Термодинамика и теплопередача в пожарном деле / Ю.А. Кошмаров, М.П. Башкирцев. М.: ВИПТШ МВД СССР, 1987. - 443 с.

62. Красовский Н.Н. Позиционные дифференциальные игры / Н.Н. Красовский, А.И. Субботин. М.: Наука, 1974. - 455 с.

63. Курбатский Н.П. О классификации лесных пожаров / Н.П. Курбатский // «Лесное хозяйство». 1970. - № 3. — С. 68-73.

64. Курбатский Н. П. Техника и тактика тушения лесных пожаров / Н. П. Курбатский -М.: ГОСЛЕСБУМАГИЗДАТ, 1962. 154 с.

65. Ланкастер П. Теория матриц. М.: Наука, 1982. - 270 с.

66. Львовский Е.Н. Статистические методы построения эмпирических формул: Учеб. пособие. М.: Высш. школа, 1982. - 224 с.

67. Льюнг Л. Идентификация систем. Теория для пользователя. М.: Наука, 1991.-432 с.

68. Мелехов И.С. Природа леса и лесные пожары / И.С. Мелехов. -Архангельск, 1947. — 57 с.

69. Меры безопасности при борьбе с лесными пожарами // Безопасность труда при лесовосстановительных работах и тушении лесных пожаров / авт.-сост. В. Ф. Игнатьев, А. А. Лизоркин, И. А. Соколов. М., 1964. - Гл.6. - С. 32-35.

70. Минеральные ресурсы России. Выпуск 4 Неметаллические полезные ископаемые. М.: ГЕОС, 1999.

71. Минеральные ресурсы России. Выпуск 5 Неметаллические полезные ископаемые. М.: ГЕОС, 2000.

72. Нельзин В. И. Методические основы определения ущерба от лесных пожаров при обосновании лесопожарных мероприятий / В. И. Нельзин, В. М. Груманс // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. / ВНИИЛМ.-М., 1985.-С. 172-176.

73. Неметаллические полезные ископаемые СССР (справочное пособие)/ Под ред. В.П.Петрова. М., 1984. - 407 с.

74. Овчинников Ф. М. Расчет продолжительности локализации лесного пожара / Ф. М. Овчинников, В. М. Груманс // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. / ВНИИЛМ. М., 1985. - С. 35-41.

75. Овчинников Ф. М. Скорость локализации лесного пожара / Ф. М. Овчинников // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. / ВНИИЛМ. М„ 1985. - С. 31-35.

76. Плановский А.Н. Процессы и аппараты химической технологии / t А.Н. Плановский, В.М. Рамм, С.З. Каган. М.: Химия, 1967.-. С. 49-82.

77. Подгрушный А.В. Защита населённых пунктов от лесных пожаров // Вестник Академии Государственной противопожарной службы МЧС России. № 3. 2005. М.: Академия ГПС МЧС России, 2005. - с. 106-118.

78. Поляк Б.Т., Щербаков П.С. Робастная устойчивость и управление. -М.: Наука, 2002.-304 с.

79. Пономарев Е.В. Использование информации с ИСЗ NOAA для оценки пожарной опасности лесных территорий по условиям погоды / Е.В. Пономарев, А.И. Сухинин // Профилактика и тушение лесных пожаров. -Красноярск: ВНИИПОМлесхоз, 1998. С. 89-99.

80. Понтрягин Л.С. Обыкновенные дифференциальные уравнения. -М.: Наука, 1974.-332 с.

81. Рачинский Ф.Ю. Техника лабораторных работ / Ф.Ю. Рачинский, М.Ф. Рачинская. Л.: Химия, 1982. - 432 с.

82. Рекомендации по противопожарной профилактике в лесах и регламентации работы лесопожарных служб // Сборник организационно-распорядительных документов по охране лесов от пожаров. — М.: ВНИИЦлесресурс, 1997. с. 3-26.

83. Родыгина JL Г. О химическом составе и термической устойчивости некоорых лесных горючих материалов / JI. Г. Родыгина, Е. Н. Сосновский // Вопросы лесной пирологии / Институт леса и древесины им. В. Н. Сукачева. Красноярск., 1974. - С. 7-40.

84. Романович И.Ф. Месторождения неметаллических полезных ископаемых. М., 1986. - 366 с.

85. Сердюк С. С. Приоритетные направления развития и освоения минеральных ресурсов Нижнего Приангарья / С. С. Сердюк, Г. Г. Махнева, В. Г. Ломаев и др. // Геология и минеральные ресурсы Центральной Сибири. Красноярск.: КНИИГиМС, 2005. - вып. 6. - С. 5-36.

86. Симский А. М. Борьба с лесными пожарами с применением авиации, химии и наземных средств. Лекция 13 / А. М. Симский. М.: Изд-во «Лесная промышленность», 1964. - 37 с.

87. Сметанников А. П. Создание защитных противопожарных полос в сухих травостоях / А. П. Сметанников // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. / ВНИИПОМЛесхоз. — Красноярск., 1984. — С. 111-115.

88. Соколов В. А. Лесные ресурсы Красноярского края. Лесной фонд края и его зонирование / В. А. Соколов, А. А. Пухилас // Проблемы использования и охраны природных ресурсов Центральной Сибири. — Красноярск.: КНИИГиМС, 2005. вып. 7. - С. 11-26.

89. Солодовников В.В. Спектральные методы расчёта и проектирования систем управления / В.В. Солодовников, А.Н. Дмитриев, Н.Д. Егупов. М.: Машиностроение, 1986. - 440 с.

90. Спутниковый мониторинг лесных пожаров в России. Итоги. Проблемы. Перспективы / Н.А. Абушенко и др.. Новосибирск: ГПНТБ СО РАН, 2003. - 135 с.

91. Статистическая обработка результатов активного эксперимента: учеб. пособие / В.В. Васильев и др.; под ред. д.т.н., проф. Т.Н. Гартмана. — М.:РХТУ им. Д.И. Менделеева, 2006. 52 с.

92. Теплицын Г. П. О некоторых проблемах обеспечения безопасности людей при тушении крупных лесных пожаров / Г. П.Теплицын, М. Д. Бодановский // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. / ВНИИЛМ. М., 1986. - С. 80-87.

93. Теплицын Г. П. Определение пожарной опасности на лесной территории : метод. Рекомендации / Г. П.Теплицын ; по ред. А. П. Сапожникова. Хабаровск, 1989. - 23 с.

94. Теплицын Г. П. О распространении горения в лесу / Г. П. Теплицын // Горение и пожары в лесу: материалы координационного совещания (18-22 мая 1971 г., Красноярск). Красноярск, 1973.-С. 164-176.

95. Ш.Тербенев В.В. Справочник руководителя тушения пожара. Тактические возможности пожарных подразделений /В.В. Тербенев. М.: Пожкнига, 2004. - 248 с.

96. Тохтасьев B.C. Минерально-сырьевая база талька: состояние и перспективы развития. Минеральные ресурсы России / B.C. Тохтасьев, Г.З. Хайруллина, Я.Х. Саетгалеев // Экономика и управление. № 6. — М, 1995. -С.6-13.

97. ПЗ.Удилов Т.В. К методам оперативного прогнозирования фронта лесного пожара. I / Т.В. Удилов, Данеев А.В., Русанов В.А. и др. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. — Иркутск, ИрГУПС, 2008. № 3. - С. 38 - 46.

98. Удилов Т.В. К методам оперативного прогнозирования фронта лесного пожара. II / Т.В. Удилов, Данеев А.В., Русанов В.А. и др. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. Иркутск, ИрГУПС, 2008 - № 4. - С. 27-35.

99. Удилов Т.В. Обсуждение апостериорной дифференциальной модели распространения лесного пожара / Т.В. Удилов, Д.Ю. Шарпинский // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. 2007. № 4 - С. 6673

100. Удилов Т.В. Разработка огнетушащих порошковых составов на основе отходов предприятий Иркутской области / Т.В. Удилов, Д.М. Рожков // Вестник Восточно-Сибирского института МВД России. 2006. - № 1. - С. 64-68.

101. Упиров В.Н. Достаточность информации для локализации лесного пожара / В.Н. Упиров // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. / ВНИИЛМ. М., 1985. - С. 41-42.

102. У пиров В.Н. Оценка затрат времени на локализацию лесного пожара / В.Н. Упиров // Методы и средства борьбы с лесными пожарами. Сб. науч. тр. /ВНИИПОМЛесхоз. Красноярск., 1984. - С. 141-145.

103. Файзрахманов Г.П. Имитационное моделирование распространения лесного пожара в программной среде «ФАКЕЛ» / Г.П. Файзрахманов, А.В. Данеев, В.А. Русанов и др. // Современные технологии. Системный анализ. Моделирование. 2005. № 1. — С. 111-116.

104. Файзрахманов Г.П., Данеев А.В., Русанова Л.В., Русанов М.В. Комплекс программ моделирования динамики локального лесного пожара («ФАКЕЛ») / Свидетельство «Роспатента» об официальной регистрации программы для ЭВМ, № 20005610883, 12.04.05 г.

105. Файзрахманов Г.П. Построение динамической модели лесного пожара на основе апостериорной информации / Г.П. Файзрахманов, В.А. Русанов, А.В. Данеев и др. // Вестник Иркутского государственного технического университета. 2005. № 1 (21). С. 72-76.

106. Федеральное агентство лесного хозяйства (Рослесхоз) Электронный ресурс. — М.: Метод.ру. — Режим доступа: http://www.rosleshoz.gov.ru/activity/no-fire/stat/153 (18 нояб. 2008).

107. Хорн Р., Джонсон Ч. Матричный анализ. — М.: Мир, 1989. 656 с.

108. Шварц-Зиндер С.Н., Данеев А.В., Русанов В.А. Программа выявления причин пожаров на объектах различного функционального назначения («ДАРШ») / Свидетельство «Роспатента» об официальной регистрации про граммы для ЭВМ, № 2003610590, 27.02.2003 г.

109. Швиденко А.З. Биосферная роль лесов России на старте третьего тысячелетия: углеродный бюджет и Киотский протокол / А.З. Шви денко, Е.А. Ваганов, С. Нильсон // Сибирский экологический журнал. 2003. № 6. -С. 649-658.

110. Шевелев А.И. Минерально-сырьевая база магнезита и брусита России / А.И.Шевелев, JI.B. Зуев, В.П. Федоров. Казань: ЗАО "Новое знание", 2003. - 162 с.

111. Шихов Б.А. Огнетушащие порошковые составы / Б.А. Шихов, Л.Г. Семке, В.Д. Толмачева, Т.Г. Тришевская // Обзорная информация. М.: НТИ НИИТЭХИМ, 1983. - 84 с.

112. Щетинский Е.А. Тушение лесных пожаров: Пособие для лесных пожарных / Е.А. Щетинский. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: ВНИИЛМ, 2002. - 104 с.

113. Эйкхофф П. Основы идентификации систем управления. М.: Мир, 1975.- 688 с.

114. Caines Р.Е. On the scientific method and the foundations of system identification. In: Modelling, Identification and Robust Control (Byrnes C.I., Lindquist A., eds.) - North Holland, Amsterdam. 1986. - P. 563-580.

115. G.E.P. Box, K.B. Wilson. On the Experimental Attainments of Optimum Conditions. Journal of the Royal Statistical Society, Series B, 1951, 13, № 1.

116. Rissanne J. Stochastic complexity and statistical inference. -Unpublished manuscript, I.B.M. Research K54/282, San Jose, California, 1985.

117. Ljung L. A non-probabilistic framework for signal spectra. In: Proc. 24th Conf. Decis. Control, Ft Lauderdale, Florida, December, 1985, pp. 1056-1060.

118. Ljung L., Soderstrom T. Theory and Practice of Recursive Identification. MIT Press, Cambridge, Massachusetts, 1983.

119. Weber R.O. Modelling fire spread through fuel beds // Prog. Everg. Combust. Sci. 1990. - Vol. 17 - P. 65-82.1. АКТоб использовании результатов диссертационной работы УДИЛОВА Тимофея Васильевича

120. Оптимизация рецептур огнетушащих порошков и имитационное моделирование их воздействия на динамику фронта лесного пожара»

121. Настоящий акт финансовых обязательств не несет.1. Заведующий отделомд.ф-м.н., профессор1. А.В. Лакеев

122. Главный научный сотрудник д.ф-м.н., доцент1. В.А. Русанов1. УТВЕРЖДАЮ

123. Начальник Сибирского филиала ВНИИ противЪпожар но й обороны

124. Л^С^оссий. дшсгор техн.наук, академик НАНПБ д^^^овшрс^^едиеи службы ffiv5' С.П. Амельчуговг.•. г',^ с-//;лКТ ВНЕДРЕ1ЩЯ результатов диссертационных исследований Удилова Тимофея Васильевича

125. С.В. Амельчугова П.В. Осавелюкы1. УТВЕРЖДАЮ

126. Первый заместитель начальникао внедрении результатов диссертационных исследований Удилова Тимофея Васильевичач

127. Государственной противопожарной службы.

128. Председатель комиссии: Члены комиссии:1. ПО «Восточно-МВД России»1. Ф,аук, профессор1. Чернов . ,2009 г.1. Акт о внедрениирезультатов диссертационной работы Удилова Тимофея Васильевича1. Комиссия в составе:

129. Начальника организационно-научного и редакционно-издательского отдела полковника милиции доктора техн. наук, профессора А.В. Данеева

130. Начальника кафедры пожарной тактики и безопасности жизнедеятельности полковника внутренней службы канд. техн. наук, доцента А.П. Тарханова

131. Начальник организационно-научного и редакционно-издательского отдела полковник милиции доктор техн. наук, профессор

132. Начальник кафедры пожарной тактики и безопасности жизнедеятельности полковник внутренней службы канд. техн. наук, доцент

133. Доцент кафедры пожарной тактики и безопасности жизнедеятельности полковник внутренней службы канд. техн. наук, доцент1. А.В. Данеев1. А.П. Тарханов1. В.И. Самойлов