Системный анализ и управление безопасностью химических производств с использованием новых информационных технологий

• Автор: Савицкая, Татьяна Вадимовна
• Шифр специальности: 05.13.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 591 с. : ил. + Прил. (194 с.: ил.)

Часть

Список основных сокращений, принятых в диссертации

Глава 1 Системный анализ химических производств как источников промышленной и экологической опасности. Обзор существующих подходов, методов, моделей и методик анализа и оценки риска опасных техногенных объектов
1.1. Химическое производство как объект техногенной опасности. Классификация чрезвычайных ситуаций техногенного характера

и видов ущербов

1.2. Использование методологии анализа и оценки риска для обеспечения безопасности химических производств

1.2.1. Риск: терминология, концепции, классификации

1.2.2. Подходы к анализу и оценке риска и обеспечению безопасности химических производств
1.3. Анализ и обзор методов, моделей и методик оценки риска, негативных воздействий и последствий аварий на промышленных объектах

1.3.1. Краткий обзор методов анализа отказов и рисков

1.3.2. Классификация, анализ и краткий обзор количественных методов и моделей оценки негативных воздействий опасных промышленных объектов
1.3.3. Анализ существующих методик оценки негативных воздействий химических производств и последствий аварий на химически опасных объектах
1.4. Использование автоматизированных информационных систем и новых информационных технологий для управления безопасностью химических производств
1.5.Выводы по главе 1 и направления научных исследований диссертационной работы
Глава 2. Развитие теоретических основ, методов и моделей анализа и оценки риска и управления промышленной безопасностью химических производств с использованием новых информационных технологий
2.1. Задачи промышленной и экологической безопасности объекта анализа и управления: химическое производство-окружающая среда
2.1.1 Общие закономерности и специфические особенности анализа и
оценки риска химических производств
2.1.2.3адачи анализа риска и управления безопасностью химических производств на всех этапах жизненного цикла
2.2. Разработка интегрированных автоматизированных систем управления (ИАСУ) безопасностью химических производств и моделей анализа и оценки риска
2.2.1. Разработка функциональной структуры ИАСУ безопасностью химических производств
2.2.2. Разработка логико-графических и логических моделей анализа риска и вероятностных моделей оценки риска для различных классов химических производств
2.3. Классификация и формализованные постановки задач управления промышленной безопасностью химических производств
2.3.1. Постановки задач оптимального оперативного управления безопасностью химико-технологических систем и химических производств в условиях неопределенности
2.3.2. Разработка рекуррентных нейросетевых моделей оперативного управления безопасностью химико-технологических процессов
2.4. Разработка методического подхода к управлению промышленной безопасностью химических производств с использованием системы поддержки принятия решений (СПИР)
2.4.1.Анализ существующих моделей, методов и компьютерных СППР
2.4.2. Разработка методического подхода и алгоритмов многокритериального принятия решений по оперативному управлению
безопасностью химико-технологических систем и химических производств
2.4.3. Разработка методов и моделей принятия решений по оценке эффективности мероприятий, направленных на повышение безопасности химических производств на стадии реконструкции и модернизации
2.4.4. Разработка методического подхода к принятию решений по управлению безопасностью химических производств на стадии проектирования
2.4.5.Разработка продукционных моделей представления знаний в СППР по оперативному управлению безопасностью непрерывных химико-технологических систем
2.4.6.Разработка методов и моделей представления знаний на основе нечетких логических описаний в СППР по управлению безопасностью технологического оборудования с опасными химическими веществами
и периодических химических производств
Выводы по главе
Глава 3. Разработка моделей и алгоритмов обеспечения экологической безопасности химических производств (на примере загрязнения атмосферного воздуха) с использованием новых информационных технологий
3.1. Разработка функциональной структуры интегрированной автоматизированной системы контроля и управления (ИАСУ) качеством атмосферного воздуха
3.1.1. Разработка информационно-моделирующей подсистемы ИАСУ качеством атмосферного воздуха

3.1.2. Разработка функциональной структуры системы поддержки принятия решений по управлению качеством атмосферного воздуха
3.2.Разработка математического обеспечение для решения задач прогнозирования загрязнения атмосферного воздуха, идентификации источников выбросов, оценки последствий аварий с выбросами опасных химических веществ
3.2.1.Формулировки задач долгосрочного и оперативного прогнозирования загрязнения атмосферного воздуха постоянно действующими и аварийными источниками выбросов. Численные и статистические методы их решения
3.2.2. Разработка методик оценки экологических и социальных последствий аварий с выбросами опасных химических веществ
3.2.3. Формулировки задач идентификации постоянно действующих и аварийных источников выбросов. Численные и аналитические
методы их решения
3.3. Решение задач прогнозирования загрязнения атмосферного воздуха и идентификации источников выбросов с использованием аппарата искусственных нейронных сетей
3.3.1.Разработка нейросетевых моделей прогнозирования загрязнения атмосферного воздуха постоянно действующими источниками
3.3.2. Разработка нейросетевых моделей прогнозирования загрязнения атмосферного воздуха в случае аварийных (залповых) выбросов
3.3.3.Использование аппарата искусственных нейронных сетей для решения задачи идентификации постоянно действующих и аварийных
источников выбросов
3.4.Разработка математического обеспечения для принятия решений по управлению качеством атмосферного воздуха
3.4.1. Формализованные постановки задач оптимального оперативного
и долгосрочного управления качеством атмосферного воздуха
3.4.2. Разработка методов и алгоритмов принятия решений по управлению качеством атмосферного воздуха
3.4.3. Разработка ситуационной советующей системы для анализа экологической обстановки и управления качеством атмосферного
воздуха на основе нечетких сетей Петри
Выводы по главе
Глава 4. Разработка информационного и программного обеспечения интегрированных автоматизированных систем управления безопасностью химических производств и качеством атмосферного воздуха
4.1. Сертифицированные программные средства анализа и оценки риска и тяжести последствий аварий на опасных промышленных объектах и прогнозирования загрязнения атмосферного воздуха
4.2. Требования к информационному и программному обеспечению комплексов программных средств (КПС) интегрированных автоматизированных систем управления безопасностью

роятность) самой аварии, так и ее последствий и последствий штатной эксплуатации потенциально опасных объектов.
Согласно [58], анализ риска представляет собой относительно самостоятельную область исследований, в рамках которой можно выделить два основных подхода.
В рамках первого подхода в самом общем случае можно выделить три основных направления анализа риска, связанных с предметом системного анализа:
1) безопасность (надежность) технологических систем, включая аварийные ситуации;
2) воздействие токсичного загрязнения на здоровье человека и окружающую среду, в том числе медико-экологические последствия аварий и катастроф;
3) восприятие риска людьми (экспертами и рядовыми гражданами, общественностью).
Перечисленные направления в какой-то мере отражают, с одной стороны, причинно-следственную цепь событий в развитии технологических катастроф; с другой - эволюцию подходов к анализу риска, исследования в области которого вначале разрабатывались применительно к инженерным и медицинским аспектам, а с недавних пор - и к социально-психологическим аспектам проблемы.
Иной подход к дифференциации областей анализа риска предлагает О.И. Ларичев [60], который выделяет следующие направления исследований:
1) измерение риска (восприятие его людьми, способы его количественного определения);
2) повышение безопасности крупномасштабных технологических систем, включая определение допустимого уровня риска (установление стандартов), выбор места расположения новых систем, анализ человеко-машинного взаимодействия, разработку более безопасных технологий, определение экономически оправданного уровня затрат на безопасность;
3) аварии и их анализ, в том числе причин возникновения, процесса развития и последствий аварий, организационно-управленческих проблем подготовки к возможным авариям и управления в чрезвычайной обстановке.
В рамках перечисленных направлений автором выделяется ряд подходов и методов, которые приведены в таблице 1.3.
Общая структура анализа техногенного риска представлена в [52]. Основными этапами являются: обоснование целей и задач анализа риска, анализ технологических особенностей производственного объекта, определение вероятности (или частоты) возникновения нежелательных событий.
Оценка риска является следующим этапом системного анализа обеспечения безопасности промышленных объектов и характеризует масштаб риска в конкретной ситуации [47].
Согласно [61] оценка риска должна характеризовать как вероятность наступления самого неблагоприятного события, например, аварии или выброса вредных загрязняющих веществ предприятием в режиме нормального функционирования, так и вероятность негативных последствий этого события,