Автоматические системы управления и связь

Централизованное  управление средствами безопасности предполагает наличие единой политики безопасности организации. Каждое устройство защиты, работающее в информационной системе  организации, должно поддерживать взаимодействие с централизованной системой управления и получать от неё защищённым образом  правила локальной политики безопасности, относящиеся к данному устройству. Наличие централизованных средств  управления продуктами безопасности является обязательным требованием для возможности  их применения в организации.

 

6. АВТОМАТИЗИРОВАННЫЕ

 СИСТЕМЫ СВЯЗИ  И ОПЕРАТИВНОГО УПРАВЛЕНИЯ ПОЖАРНОЙ ОХРАНЫ

6.1. Назначение и задачи автоматизированных  систем связи и оперативного  управления

 

6.1.1.

Задачи автоматизированных систем связи и оперативного управления

 

При одновременном (или с незначительным смещением  во времени) возникновении более  двух пожаров в городе, быстром  усложнении оперативной обстановки без наличия средств автоматизации  диспетчеры не в состоянии оптимально управлять силами и средствами гарнизона  пожарной охраны. Потери во времени  образуются за счёт выбора имеющейся  в наличии техники, установления связи, выдачи приказов, контроля за их исполнением.

 
Теряется время на регистрацию  основных управленческих решений, приказов по использованию сил и средств, текущему учёту. В экстремальных  условиях, создающихся при сложной  оперативной обстановке, возрастает вероятность ошибки как диспетчера, так и руководителей, организующих тушение пожара.

Для управления силами и средствами тушения пожара создаётся автоматизированная система  оперативного управления  в пожарной охране, структура которой определяется сложностью решаемых задач, а эффективность – степенью автоматизации решения этих задач.

Основные  задачи оперативного управления силами и средствами тушения пожаров  в гарнизонах пожарной охраны, решаемые АСОУПО, следующие [3]:

– машинное хранение информации о состоянии всех видов пожарной техники в гарнизоне;

– машинное хранение справочных данных об объектах;

– машинное хранение типовых программ тушения пожаров различных рангов (номеров);

– машинное хранение расписания выездов пожарных подразделений на тушение пожара;

– приём  и автоматическая регистрация всех видов информации;

– автоматизация  диалога «диспетчерский пункт –  заявитель»;

– автоматизация  селекции полезной информации;

– автоматизация анализа поступающей информации и выработки оптимального управленческого решения;

– автоматизация  передачи приказов пожарным частям;

– автоматизация  контроля исполнения приказов;

– автоматизация восстановления сведений об изменении состава пожарной техники в пожарных частях, на пожарах;

– автоматизация  выбора оптимального маршрута до места  пожара;

– машинное хранение и автоматизация поиска оперативных планов тушения пожаров конкретных объектов;

– автоматизация  отображения оперативной обстановки на

светоплане;

– автоматизация отображения наличия пожарной техники в частях в реальном масштабе времени;

– автоматизация отображения на плане города маршрута движения к месту пожара пожарной техники в реальной топографии и масштабе времени;

– автоматизация контроля времени прибытия пожарной техники на пожар и пожарную часть;

– автоматизация прогнозирования развития пожаров для наиболее важных объектов;

– автоматизация  выработки упреждающих управленческих решений;

– обеспечение  круглосуточной  надёжной оперативной связи.

Решение этих задач возможно только с помощью  средств автоматизации, объединённых в общую систему оптимального управления силами и средствами тушения  пожаров. В основу построения АСОУПО закладываются типовые решения  с учётом того, что у каждого  конкретного гарнизона пожарной охраны есть свои особенности. Одной  из них является фактическая интенсивность  вызовов, поступающая в сеть связи  гарнизона, так как интенсивность  вызовов является основой для  оптимизации пропускной способности  отдельных подсистем АСОУПО и  системы в целом.

Кроме того, при внедрении типовой АСОУПО необходимо сделать привязку её технического комплекса к реальному размещению в конкретном помещении, обеспечить соответствующим электропитанием.

 

6.1.2. Структурная схема автоматизированной  системы  оперативного управления в пожарной охране

 

Структурная схема АСОУПО представлена на рис. 6.1 [3].

 Сообщения о пожаре поступают в подсистему приёма и автоматической регистрации информации (ПП и АРИ) и анализируются подсистемой анализа информации (ПАИ), которая с помощью имеющихся сведений в подсистеме информационно-справочного фонда (ИСФ) и типовых программ подсистемы расписаний (ППР) выдаёт соответствующие возникшей оперативной ситуации данные подсистеме управленческого решения (ПУР).

Управленческое  решение – это приказ на выезд  соответствующим пожарным подразделениям, который передаётся автоматически  подсистемой передачи приказов (ППП) по команде диспетчера пожарным частям. Исполнение приказа (выезд пожарных автомобилей) автоматически контролируется на диспетчерском пункте подсистемы контроля и исполнения приказов (ПКИП) при поступлении сигналов от датчиков, установленных в местах стоянок  автомобилей в пожарных частях. При  наличии подсистемы прогнозирования (ПП) развития пожара и выработки  упреждающих решений приказы  формируются с учётом выданных указанной  подсистемой прогнозов.

 

                           

 

Рис. 6.1. Структурная схема АСОУПО

 

Подсистема оптимизации маршрута (ПОМ) на основании полученного адреса пожара выдаёт оптимальный маршрут  следования каждой пожарной части с  целью сокращения времени прибытия на место пожара. Подсистема слежения маршрута (ПСМ) обеспечивает автоматическое слежение за движением пожарных автомобилей  по городу с выдачей подтверждающего  сигнала на диспетчерский пункт  о времени прибытия каждой машины на место пожара.

Вся информация о наличии техники в пожарных частях гарнизона, об убытии и прибытии её отображается на световом табло (подсистема отображения оперативной обстановки – ПООО) с указанием текущего времени.

 
С помощью подсистемы отображения  наличия техники (ПОНТ) диспетчер  в любое время имеет сведения о наличии техники в боевой готовности в пожарных частях. Передача оперативной информации осуществляется через передающую станцию (ПС).

 

6.2. Организация работы автоматизированных  систем связи  и оперативного управления пожарной охраны

 

6.2.1.

Характеристика диспетчера как связующего звена  автоматизированных систем связи и оперативного управления

 

Функции диспетчера в АСОУПО сводятся к контролю функционирования технических средств  приёма, переработки и отображения  информации, выдачи приказов пожарным частям, контролю и оценке общей  оперативной обстановке в гарнизоне  пожарной охраны. В случае отказа какой-либо

 
АСОУПО диспетчер должен ввести резервную или принять выполнение её функций на себя.

Работа  диспетчера характеризуется быстродействием, точностью выполнения операций, надёжностью  и психологическим напряжением [3].

Быстродействие  представляет собой количество выполненных  действий в единицу времени [3]

 

                                      

 Б  = (

N_д / t)^β,                                                (6.1)

 

где

N_д – число действий (операций); t – контролируемый отрезок времени;  
β – коэффициент сложности выполняемых операций.

Под точностью  действий диспетчера понимается степень  соответствия выполнения им определённых функций предписанному алгоритму. Она зависит от степени сложности  выполняемых операций, условий и  режима работы, состояния нервной  системы диспетчера, индивидуальных особенностей и других факторов. Точность работы диспетчера характеризуется  безошибочностью 

P_j или интенсивностью ошибок λ_j на одну выполненную операцию и рассчитывается по формулам [3]:

 

                 

                    

P_j = (N_j – n_j) / N_j,                                             (6.2)

 

где

N_j – число выполненных операций j-го вида; n_j – число допущенных ошибок;

 

                                      

 λ

_j = n_j / (N_j · T_j),                                              (6.3)

 

где

T_j – среднее время выполнения операций j-го вида.

Способность диспетчера включиться в работу в  произвольный момент времени характеризуется  коэффициентом готовности [3]

 

                                    

 К

_г = 1 – Т_о / Т,                                              (6.4) 

 

где Т

_о – время, в течение которого диспетчер по тем или иным причинам не может выполнять свои функции; Т – общее время диспетчера в смене.

Несвоевременное исполнение отдельных операций диспетчером  снижает эффективность функционирования системы в целом. Вероятность  своевременного выполнения диспетчером  поставленных задач в течение  времени τ <

t [3]

 

                                 

 

Р_св = К_г · f(τ) dτ,                                         (6.5)

 

где

t_л – лимитное время отводимое диспетчеру на выполнение поставленной задачи; f(τ) – функция распределения времени решения задач диспетчером.

Лимит времени  диспетчера на решение задач может  быть как постоянным, так и случайным. В экстремальных условиях оперативной  обстановки лимит времени на выполнение задач, которые решались при 

неэкстремальных условиях, уменьшается пропорционально увеличению материальных убытков, образующихся вследствие пожаров.

Надёжность  диспетчера представляет собой его  способность сохранять заданное быстродействие при заданной точности выполнения операций в определённых условиях работы на контролируемом отрезке  времени [3]:

 

                                 

 

Р_д(t) = Р_без.ош · Р_св (t).                                           (6.6)

 

При наличии  двух диспетчеров их надёжность увеличивается.

В процессе работы диспетчер может не только исправлять свои ошибки, но и компенсировать отказы технических средств АСОУПО. Если исходить из предположения, что  способности диспетчера к компенсации  ошибок и безошибочная работа системы  являются независимыми, то тогда при  невозможности компенсации ошибок и отказов вероятность безотказной  работы такой системы в течение (

t, t ± Δt) [3]

 

                                 

 Р

₁(t, Δt) = Р_т (t, Δt) · Р_д (Δt),                                    (6.7)

 

где

Р_т (t, Δt) – вероятность безотказной работы техники за время t…t + Δt; Р_д (Δt) – вероятность безошибочной работы диспетчера в течение Δt при условии, что техника работает безотказно.

Надёжность  АСОУПО повышается, если диспетчер  мгновенно с вероятностью ρ компенсирует ошибку. Тогда вероятность работы АСОУПО [3]

 

                      

 Р

₂(t, Δt) = Р_т (t, Δt) {Р_д (Δt) + [1 – Р_д (Δt)]ρ}.                      (6.8)

 

Соответственно  надёжность АСОУПО повышается, если диспетчер, не допуская ошибки, компенсирует отказ  техники [3]:

 

                         

 Р

₃(t, Δt) = Р_д (Δt) [Р_т (t, Δt) + Р_у (t, Δt, σ)],                        (6.9)

 

где

Р_у (t, Δt, σ) – условная вероятность безотказной работы АСОУПО в течение (t, t + Δt) с компенсацией последствий отказов при условии, что  отказ возник в момент σ и был скомпенсирован с учётом неравенства t < σ < t + Δt.

Если  в системе компенсируются и ошибки и отказы, то вероятность её безотказной  работы [3]

 

Р

₄(t, Δt) = {Р_д (Δt) + [1 – Р_д (Δt)]ρ}·[ Р_т (t, Δt) + Р_у (t, Δt, σ)].        (6.10)

 

Выигрыш в надёжности АСОУПО за счёт компенсации  диспетчером ошибок и отказов  в технике [3]

 

                                     

 

К_в = [Р₄(t, Δt)] / [ Р₁(t, Δt)].                                 (6.11) 

 

Важной  характеристикой работы диспетчера является загруженность в течение  смены, определяющая его психологическое  напряжение. Её можно охарактеризовать отношением времени непосредственной занятости приёмом, переработкой информации и выработкой управленческих решений