Разработка системы контроля охранной зоны магистрального трубопровода в условиях внешних угроз его безопасности

• Автор: Пятков, Артём Анатольевич
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Омск
• Количество страниц: 134 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ
1 АНАЛИТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОБЛЕМЫ БЕЗОПАСНОСТИ ОХРАННЫХ ЗОН МАГИСТРАЛЬНЫХ
ТРУБОПРОВОДОВ ОТ ВНЕШНИХ УГРОЗ
1.1 Угрозы безопасности трубопроводным системам
1.2 Методы предотвращения внешних угроз магистральным трубопроводам
1.3 Выводы
2 МАТЕМАТИЧЕСКАЯ МОДЕЛЬ ВЛИЯНИЯ ВНЕШНИХ ФАКТОРОВ НА ПРОЦЕСС КОНТРОЛЯ БЕЗОПАСНОСТИ ОХРАННОЙ ЗОНЫ ЛИНЕЙНОЙ ЧАСТИ МАГИСТРАЛЬНЫХ ПРОДУКТОПРОВОДОВ
2.1 Модели противоборств
2.1.1 Модель войны или сражения
2.1.2 Модель «хищник-жертва»
2.1.3 Модели Вольтерра с учетом конкуренции
2.1.4 Модель Холлинга-Тэннера
2.2 Модель взаимодействия технических и организационных мероприятий, определяющих безопасность ЛЧМТ от внешних угроз
2.3 Адекватность модели
2.4 Прогнозные оценки по интенсивности
нарушений безопасности ЛЧМТ
2.5 Облик системы обеспечения безопасности ЛЧМТ на современном этапе и в ближайшей перспективе
2.5.1 Принцип экономической целесообразности
2.5.2 Облик системы обеспечения безопасности ЛЧМТ
2.6 Выводы
3 РАЗРАБОТКА АЛГОРИТМОВ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕДВЕСТНИКОВ ЧС С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ
ВИДЕОАНАЛИТИЧЕСКИХ СИСТЕМ
3.1 Обоснование эффективности видеоаналитических систем в
задаче обнаружения предвестников нарушений
3.2 Методы обнаружения субъектов на видеоизображениях
3.3 Метод обнаружения субъектов на видеоизображениях
в сложных природных условиях
3.4 Выводы
4 СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ НАДЕЖНОСТИ ОБНАРУЖЕНИЯ ПРЕДВЕСТНИКОВ ЧС ПО СЕЙСМИЧЕСКИМ КОЛЕБАНИЯМ
4.1 Обзор алгоритмов обнаружения предвестников ЧС по сейсмическому каналу
4.2 Способ повышения ОСШ на входе сейсмоаналитической
системы на основе согласованной фильтрации
4.3 Способ повышения надежности обнаружения предвестников ЧС
по сейсмическим колебаниям в дальней зоне
4.4 Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ
ИССЛЕДОВАНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ А ПРОГРАММА ДЛЯ МОДЕЛИРОВАНИЯ
ПРОТИВОБОРСТВ «СФЕРА»
ПРИЛОЖЕНИЕ Б КОМПЛЕКС «М-1П» ДЛЯ ОТРАБОТКИ АЛГОРИТМОВ ПО АВТОМАТИЧЕСКОМУ ОПРЕДЕЛЕНИЮ ЧИСЛЕННОСТИ НАРУШИТЕЛЕЙ В ОХРАНЯЕМОЙ ЗОНЕ ЛЧМТ И ИДЕНТИФИКАЦИИ ПРОВОДИМЫХ ИМИ РАБОТ

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы исследования. Доходная часть бюджета России по итогам 2011 года на 52 % состояла из доходов от экспорта нефти и газа. Поэтому обеспечение бесперебойного функционирования нефтегазового комплекса страны является стратегически важной задачей государственного уровня. Порядка 98 % объема углеводородного сырья транспортируется до потребителей по трубопроводам, по оценкам экспертов от 1,5 % до 10 % этого объема теряется в результате хищений посредством несанкционированных врезок в продуктопроводы [1, 2]. Такие врезки зачастую являются причинами выхода продуктопроводов из строя, разлива продуктов и экологических катастроф. Суммарный ущерб бюджету России от потерь оценивается в 19-37 млрд. р. [3].
На сегодняшний день для решения задачи обнаружения действующих незаконных врезок в линейную часть магистральных трубопроводов (ЛЧМТ) предложено множество методов: внутритрубная диагностика, пассивные и активные акустические методы, измерение электронной проводимости оболочек трубопроводов и др. Однако, по ряду причин, они еще не нашли широкого применения. Главными методами обнаружения врезок остаются визуальный контроль ЛЧМТ и контроль внутритрубного давления продукта. Стратегии безопасности ЛЧМТ, принятые в России, оказались неспособными переломить негативную тенденцию распространения незаконных врезок. Крупнейшие нефтегазовые компании России признают остроту проблемы незаконных врезок и говорят о неэффективности существующих подходов к борьбе с ней.
Доступные на сегодняшний день решения безопасности ЛЧМТ обладают рядом недостатков. Во-первых, существующие методы в основном нацелены на обнаружение уже действующих врезок. Тогда как обнаружение врезок на этапе подготовки позволило бы значительно снизить потери, связанные с ремонтом и устранением разливов нефти. Во-вторых, при внедрении тех или иных изменений в стратегию безопасности ЛЧМТ, не учитывается их системное влияние на

Также нарушители, совершающие врезки, склонны совершать дополнительные преступления с целью сокрыть следы преступлений или с целью сбыть незаконно приобретенные нефтепродукты, тем самым дополнительно стимулируя деятельность сотрудников полиции.
С учетом вышесказанного уравнение динамики численности Мм сотрудников полиции, проводящих расследования уголовных дел, возбужденных по фактам незаконных врезок в ЛЧМТ, может иметь следующую форму:
-~ = Ку(~{м)ГМ0 ~ГМ^М + ГМ2^Т > (2-10)

где гт, гм 1 - коэффициент соответственно прироста и сокращения количества сотрудников полиции, расследующих факты незаконных врезок; гш - коэффициент прироста сотрудников полиции за счет активности нарушителей при сбыте нефтепродуктов;
1м~ время задержки реагирования полиции на изменение ситуации.
В заключение остановимся на функции экономической целесообразности совершения преступления f Запишем ее частный случай в соответствии с определением, данным в [25]:
/ = рМс-п,СГ2 + СТ2 + СТ4)+ (1 - р0)и{сТ,СТ2 + СУз), (2.11)
где и{С, С2) — некоторая функция полезности;
Су - ожидаемая выручка от совершения врезки, тыс. р.;
Сп - стоимость совершения врезки, тыс. р.;
С73 - суммарная стоимость всех выходов к одной врезке, тыс. р.;
р'а = Яу рм = ат ру тт ЛУ рм - оценка нарушителем вероятности понести
наказание за совершение незаконной врезки в данный момент времени;
С г.4 - оценка связанных с наказанием потерь, тыс. р.
Пусть функция полезности имеет вид и(С, С2) = С, - С2, тогда (2.11) примет вид:
/ = Ро{Ст ~ Ст2 ~ Од — Оч) + ~ А>)(рл ~ Стз ~ Од)-