Производственная и пожарная автоматика / Kostarev - Pozharnaya avtomatika, upravleniye i svyaz 2017

Регулирование – выработка параметров воздействия на управляемый процесс.

Рис. 1.2. Контур управления

Важным вопросом, определяющим сложность выбора описания процессов в рассматриваемых задачах управления, является стохастичность поведения. Эта характеристика обусловлена целым рядом случайных факторов, которые включают в себя наличие источников помех и неизбежного обилия всякого рода второстепенных (с точки зрения цели управления) процессов. Непредсказуемость поведения (неопределенность) будет определять проблемы, связанные с неполной априорной и текущей информацией о возмущающих воздействиях в модели.

dx = f [x(t),u(t),ξ(t)] = 0, dt

где ξ(t) – вектор случайных возмущающих воздействий. Кроме

того, при эксплуатации системы параметры управления и среды функционирования могут определенным образом изменяться, и тогда необходимо учитывать нестационарность динамики объекта.

dx = f [x(t),u(t),ξ(t),t] = 0 . dt

11

К числу факторов неопределенности в системах управления относится также изменение состояния функционирования (СФ) объекта из-за нестабильности параметров системы. Одним из путей решения проблемы управления объектом в условиях изменения СФ является применение метода теории динамических систем с переменной (случайной) структурой и теории систем на множестве СФ. Модель объекта в этом случае может быть представлена в следующем виде:

dx(S ) = f (S ) [x(t),u(t),ξ(t),t] = 0 , dt

где S – индекс структуры системы, скалярная условная марков-

ская цепь с состояниями 1,nS , заданная с условными интенсивностями f (S ) (x,t) перехода структуры из состояния l в состояние S(l ≠ S) при условии, что x (t) =x.

Кроме названных проблем, существенное влияние на выбор модели объекта может оказывать нелинейность уравнений его описания. Необходимость учета нелинейности обусловливается ростом точности описания процессов, протекающих в экосистемах. Одним из способов ухода от нелинейности в моделях подобных объектов, например, может являться их представление в виде соединений линейных и элементарных нелинейных безынерционных звеньев.

Практика показывает, что одновременный учет, тем более удовлетворительное решение, всех вышеперечисленных вопросов, которые могут возникнуть при выборе и обосновании модели искусственной экосистемы хранения отходов, может представлять значительнуюсложностьдляразработчикасистемыуправления.

Для создания хорошей управленческой модели требуется точная схема причинно-следственных связей. Однако стремление к реализму в модели не должно приводить к излишней детализации. Поэтому в последующих главах будут введены ограничения, минимум учитываемых факторов, при котором модель

12

остается точным и «работоспособным» представлением ключевых эффектов.

1.1.1. Классификация автоматизированных информационных систем

Автоматизированные информационные системы (АИС)

предназначены для автоматизации процессов обработки и анализа информации о состоянии объектов в условиях их функционирования. Основу их составляют информационно-поисковые системы. АИС повышают оперативность управления, но не решают задачи оптимизации управления.

Автоматизированные информационно-аналитические системы (АИАС) предназначены для автоматизации процессов сбора и анализа информации и принятия решений.

Автоматизированные информационные системы могут быть классифицированы по ряду признаков (рис. 1.3).

Рис. 1.3. Классификация АИС

13

1.1.2. Состав и задачи автоматизированных систем управления

АСУ состоит из функциональной части и обеспечивающих подсистем.

Функциональная часть АСУ состоит из набора взаимо-

связанных программ для реализации конкретных функций управления (планирование, финансово-бухгалтерская деятельность и др.).

Функциональную часть АСУ принято условно делить на подсистемы в соответствии с основными функциями управления объектом. Подсистемы, в свою очередь, делят на комплексы, содержащие наборы программ для решения конкретных задач управления в соответствии с общей концепцией системы. Состав задач функциональной части АСУ определяется типом управляемого объекта, его состоянием и видом выполняемых им заданий.

Обеспечивающие подсистемы:

1)организационное обеспечение (методические материа-

лы, регламентирующие процесс создания и функционирования системы, типовые пакеты прикладных программ, техническая документация, организационно-штатная структура проекта);

2)правовое обеспечение (документы, регламентирующие отношения между участниками процесса создания системы, …);

3)техническое обеспечение (КТС, предназначенный для обработки данных на ЭВМ);

4)математическое обеспечение (совокупность математи-

ческих моделей и алгоритмов для решения задач);

5)программное обеспечение (совокупность компьютерных программ, описание и инструкции к применению на ЭВМ);

6)информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования технико-экономической информации, информационные базы);

7) лингвистическое обеспечение (традиционные языки и языки, предназначенные для диалога с ЭВМ);

14

8) технологическое обеспечение (информация по этапам обработки информации различных видов, например этапы формирования БД и БЗ).

Рис. 1.4. Современные подходы к созданию информационных систем

Современные методы создания ИС разного назначения базируются на трех подходах: объектно ориентированная технология, основанная на знаниях (интеллектуальная) технология и CASEтехнология(рис. 1.4).

1.1.3. Автоматизированные системы в деятельности пожарной охраны

Автоматизированные системы управления в пожарной охране представляют собой объединенную в локальную сеть АРМ специалистов, занимающихся вопросами административно-хозяйс- твенной деятельности; пожарной профилактики объектов; средствамитушенияпожаровиоперативногоуправлениясилами.

15

Автоматизированная система управления пожарной автоматикой (АСУ ПА) включает: противопожарные насосные; камеру управления задвижками; дозирующие системы; водозаборные скважины с водопроводом производственным; приборы приемно-контрольные, пожарные оповещатели и извещатели.

Функции автоматизированной системы:

♦сбор и обработка информации о пожаре;

♦мониторинг и сигнализация аварийных ситуаций, отклонений параметров от заданных режимов работы;

♦регистрация контролируемых параметров;

♦автоматическоеуправлениеустановкамипожаротушения;

♦автоматическое управление средствами сигнализации;

♦дистанционное управление;

♦выключение вентиляционных и технологических систем при возникновении пожара.

Структура системы комплексной безопасности АСУ ПА представлена на рис. 1.5. Система АСУ ПА должна соответствовать требованиям СНиП 2.04.09-84. АСУ ПА представля-

ет собой трехуровневую иерархическую систему. На нижнем уровне идет прием и обработка сигналов от пожарных и охранных извещателей, газовых анализаторов, на втором уровне обеспечивается управление средствами пожарной автоматики, верхний уровень представляет собой человеко-машинный интерфейс.

1.1.4. Автоматизированная система оперативного управления подразделениями пожарной охраны (АСОУПО)

Для управления средствами и силами тушения пожара создается автоматизированная система оперативного управления пожарной охраной (АСОУПО).

16

Рис. 1.5. Структура системы комплексной безопасности

17

Основные задачи оперативного управления силами и средствамитушенияпожароввслужбахпожарнойохраныследующие:

1.Сохранение информации о состоянии пожарной техники.

2.Запись расписания выездов пожарных подразделений.

3.Выбор оптимального маршрута.

4.Автоматизация отображения на световом плане города маршрута движения пожарной техники.

5.Автоматизация контроля времени прибытия пожарной техники на пожар и в пожарную часть.

Объектом автоматизации при внедрении АСОУПО яв-

ляется организационно-управленческая деятельность единой дежурно-диспетчерской службы (ЕДДС) «01» по привлечению территориальных пожарно-спасательных формирований.

Цель создания АСОУПО – совершенствование автоматизации процесса принятия решения персоналом ЕДДС «01» и реализации задач по оперативному управлению пожарно-спасатель- ных формирований.

В общем виде структурная схема АСОУПО состоит из взаимосвязанных составных частей (систем) (рис. 1.6):

♦ системаоперативно-диспетчерскогоуправления(СОДУ); ♦ система оперативно-диспетчерской связи; ♦ система организационного и правового обеспечения

(СОПО);

♦ информационно-управляющая вычислительная система (ИВС).

Система диспетчерской связи состоит из подсистемы оперативной диспетчерской телефонной связи (СОДТС) и подсистемы оперативно-диспетчерской радиосвязи (СОДРС). Функциональная схема АСОУПО представлена на рис. 1.7. Сообщение о пожаре поступает в подсистему приема и автоматической регистрации (ПП) и (АРИ) и анализируется подсистемой анализа информации (ПАИ), которая выдает соответствующие возникшей оперативной ситуации данные подсистеме управленческого решения (ПУР).

18

Рис. 1.6. Структурная схема АСОУПО

Рис. 1.7. Функциональная схема АСОУПО

19

Техническая реализация АСОУПО

Система обработки заявки о пожаре функционирует следующим образом. Вызов о пожаре поступает на один из диспетчерских пультов. В ходе обработки заявки ПЭВМ определяет состав техники и номера частей, из которых эта техника высылается. Диспетчер анализирует состав техники и отдает команду на исполнение заявки. В соответствующей пожарной части печатается приказ о выезде. Этот документ содержит дату, время отдачи приказа, адрес места пожара и состав техники, высылаемой из данной ПЧ. Одновременно приказ о выезде печатается у диспетчера ЦУС. Этот документ содержит дату, время, адрес места пожара, перечень пожарных частей и высылаемой ими техники. При введении адреса пожара в ПЭВМ она вычисляет его координаты на светоплане и через УСО передает команду на подсветку того квадрата, который соответствует введенному адресу. После передачи приказа о высылке техники на пожар, печати контрольного документа и отображения на светоплане места пожара ПЭВМ переходит в режим контроля исполнения приказа. В пожарных частях устанавливается аппаратура сбора

ипередачи телеметрической информации. Основным элементом является система датчиков, установленных на стоянках техники,

иустройство их опроса. Схема технической реализации обработки заявки о пожаре представлена на рис. 1.8.

Диспетчер организует связь с подразделениями и передает необходимую информацию руководству ГПС гарнизона города. Система проводной связи с диспетчерами пожарных частей осуществляется с использованием аппаратуры системы связи типа «Набат» или пультов и станций оперативной связи.

Для обеспечения оперативной радиосвязи и одновременного резервирования каналов проводной связи в ЦУС и в пожарных частях устанавливаются стационарные радиостанции.

20