Методика автоматического ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности на примере нефтеперерабатывающих производств

• Автор: Нестругин, Александр Николаевич
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2014
• Место защиты: Санкт-Петербург
• Количество страниц: 172 с. : ил.

Оглавление
Введение
Глава 1. АНАЛИЗ ПРЕДМЕТНОЙ ОБЛАСТИ АВТОМАТИЧЕСКОГО РАНЖИРОВАНИЯ ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ ПО УРОВНЮ ИХ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ
1.1 Роль и место диагностики рисков в обеспечении безопасности объектов защиты
1.2 Методологические основы оценки рисков объектов защиты
1.3 Риски в области пожарной безопасности объектов защиты
1.4 Общая методология оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты
1.5Сравнительный анализ существующих методов и математических моделей оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты
1.6 Задача автоматической кластеризации объектов защиты по уровню их потенциальной опасности
1.7 Обзор методов автоматической кластеризации объектов защиты
Выводы по первой главе
Глава 2. РАЗРАБОТКА МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ УРОВНЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ
2.1 Формальная постановка задачи классификации объектов защиты для ранжирования по уровню потенциальной опасности
2.2 Стратификация объектов защиты для ранжирования по уровню потенциальной опасности
2.3 Концепция описания и декомпозиции объектов защиты для оценки уровня потенциальной опасности
2.4 Обоснование методов расчета уровня потенциальной опасности объекта защиты
2.5 Методика идентификации аварийных ситуаций и ранжирования объектов защиты по уровню потенциальной опасности
2.6 Методика ранжирования сложных и опасных объектов защиты для оценки уровня потенциальной опасности
2.7 Обобщенные алгоритмы анализа видов, последствий и критичности отказов для ранжирования объектов защиты
Выводы по второй главе
Глава 3. МЕТОД АВТОМАТИЧЕСКОГО ФОРМИРОВАНИЯ РЕЕСТРА
ОБЪЕКТОВ ЗАЩИТЫ
3.1 Анализ методов оценки качества автоматической кластеризации объектов защиты

3.2 Формирование информационно-поисковых образов объектов защиты
3.3 Модифицированный алгоритм редукции пространства признаков объектов защиты
3.4 Алгоритм избирательной редукции пространства признаков
3.5 Кластеризация информационно-поисковых образов объектов защиты
3.6 Оценка качества алгоритма кластеризации реестра объектов защиты
Выводы по третьей главе
Глава 4. АПРОБАЦИЯ И АНАЛИЗ ЭФФЕКТИВНОСТИ РЕАЛИЗАЦИИ МЕТОДИКИ ОЦЕНКИ УРОВНЯ ПОТЕНЦИАЛЬНОЙ ОПАСНОСТИ НА ПРИМЕРЕ НПП
4.1 Пример описания и декомпозиции комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в Нижнекамске
4.2 Оценка критических параметров потенциальной опасности оборудования комплекса нефтеперерабатывающих и нефтехимических заводов в Нижнекамске
4.3 Реализация методики оценки уовня потенциальной опасности на установках НПП
4.4 Результаты расчета ущерба при реализации аварий на исследуемых установках НПП
4.5 Ранжирование оборудования НПП по показателю уровня потенциальной опасности
4.6 Анализ эффективности ранжирования оборудования НПП по показателю уровня потенциальной опасности
4.7 Анализ эффективности метода автоматического формирования реестра объектов защиты
Выводы по четвёртой главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список литературы
Приложение
Приложение
Приложение 3.
Приложение 3.
Приложение 3.

Введение
Актуальность темы исследования. Президентом Российской Федерации поставлена задача по исключению избыточной административной нагрузки на бизнес путем оптимизации количества проводимых проверок, обеспечив обоснованность каждого надзорного мероприятия созданием понятных для общества критериев для их планирования.
Концепцией повышения эффективности контрольно-надзорной деятельности органов государственной власти и органов местного самоуправления на 2014-2018 годы поставлена задача внедрения методологии оценки и управления рисками причинения вреда в систему организации и осуществления государственного надзора. Решение этой задачи на основе использования результатов оценки уровня потенциальной опасности объектов защиты с учетом данных статистики о случаях причинения вреда в сферах государственного контроля (надзора) в соответствии с критериями, установленными Правительством Российской Федерации, позволит снизить количество плановых проверок объектов защиты.
В этой связи интерес представляют современные методы автоматической классификации и ранжирования объектов защиты по уровню их потенциальной опасности (как интегрального показателя потенциальной опасности) на основе данных деклараций безопасности. Данный подход, как правило, подразумевает применение методов ранжирования, которые распределяют объекты защиты по предопределенному набору рангов на основе знаний, полученных из обучающего множества. Разработке и тестированию алгоритмов для их реализации, а также связанных с ними дополнительных алгоритмов посвящены труды таких авторов как: С. А. Айвазян, М. С. Агеев, И. Е. Кураленок, И. С. Некрестьянов , В. И. Шабанов, Т. Joachims, D. D. Lewis, R. E. Schapire, II. Schutze, F. Sebastiani, Y.Yang, I. Dagan, S. T. Dumais и ряда других. Однако данные работы решают не все проблемы традиционного классификационного поиска.
Таким образом, в настоящее время существует потребность в разработке методов автоматической классификации, которые способны на основе анализа информации, получаемой из деклараций пожарной и/или промышленной безопасности, а также данных, представленных в других источниках информации, автоматически ранжировать объекты защиты по уровню их потенциальной опасности. Среди известных методов автоматического ранжирования объектов защиты способных решить представленную проблему следует выделить методы кластеризации, которые автоматически разбивают объекты защиты на группы (кластеры) на основе анализа мер близости между ними. Разработке алгоритмов данного вида и способов оценки качества получаемого разбиения объектов защиты, а также связанным с ними алгоритмам представления потенциальной опасности посвящены труды

Эта функция для оценки уровня потенциальной опасности поражения может быть представлена в виде определенного интеграла, известного под названием функции Гаусса (функции ошибок). Значения эмпирических коэффициентов и зависимостей условных вероятностей поражения от значений пробит-функций представлены в методиках.
В таблице 1.2 приведены два выражения для определения уровня потенциальной опасности как математического ожидания ущерба по всем видам ущербов (1.5) , (1.6). По соотношению (1.5) риск рассчитывается в денежном эквиваленте, а по соотношению (1.6) - это риск безразмерная величина. Интерпретация уровня потенциальной опасности как математического ожидания ущерба, рассматриваемого в виде случайной величины, свидетельствует о том, что один и тот же риск может быть вызван или высокой вероятностью отказа с незначительными последствиями пли ограниченной вероятностью отказа с высоким уровнем ущерба.
Соотношения (1.1)-(1.6) являются упрощенными объектно-независимыми моделями оценки уровня потенциальной опасности в результате аварий и систематических воздействий. В явном виде они не описывают реальных механизмов исследований сценариев развития аварийных ситуаций.
Наиболее общим показателем уровня потенциальной опасности является среднее значение ущерба (Г) от опасного события (/ = 1,7) за год или другой интервал времени (А/ = 1,Т) (1.7). Если в течение года может произойти более одного опасного явления (события), то показателем уровня потенциальной опасности служит сумма ущербов по всем имевшим место событиям (1.7), (1.8). Однако определение уровня уровня потенциальной опасности как вероятностной категории является более удобным и приемлемым при решении широкого круга задач научного и практического характера, в особенности задач, касающихся общей (комплексной) оценки уровня безопасности.
Для оценки уровня потенциальной опасности используют количественные показатели индивидуального, коллективного, потенциального территориального и социального уровня потенциальной опасности. Предложены соотношения для определения количественных показателей социального (1.9)-(1.12), индивидуального (1.13) н коллективного (1.14)-( 1.18) уровня потенциальной опасности (см. табл. 2). В основе расчетов коллективного уровня потенциальной опасности по соотношениям (1.16)-( 1.18), в отличие от (1.14), (1.15), лежит построение полей потенциального территориального уровня потенциальной опасности от различных источников негативных воздействий. Соотношения предназначены для расчета пожизненного ((1.19), (1.20) табл. 1.2) и канцерогенного уровня потенциальной опасности, обусловленного техногенными факторами.