Учет влияния человеческого фактора в автоматизированных системах пожаровзрывобезопасности с применением цифровых двойников объектов ТЭК

Введение. Проведение комплексов мероприятий пожарной безопасности является одной из основных задач лиц, принимающих решения (ЛПР). Поддержка их деятельности выполняется с помощью автоматизированных систем пожаровзрывобезопасности (АСПВБ), в подсистему программного обеспечения которых в настоящее время все чаще включаются цифровые двойники. Их использование позволяет проводить моделирование различных, в том числе предпожарных, ситуаций. ЛПР всегда должны учитывать влияние на их развитие действий персонала АСПВБ при выполнении соответствующего ситуации комплекса мероприятий. Однако в поставляемых версиях цифровых двойников требуемых расчетов нет, что заставляет восполнять подобные пробелы. Статья посвящена расчетам оценки влияния человеческого фактора на проведение комплексов мероприятий ПБ и обоснованным допускам по их корректировке.

Методы. Для решения поставленной задачи в статье проводится анализ иерархий, позволяющий более детально определить структуру принимаемых ЛПР решений в области пожарной безопасности. Выбраны два варианта структурной организации объектов, каждый из которых представляет собой дерево с различным числом листьев и ветвей. Структурные схемы объектов позволяют формулировать типы задач и направления для формирования комплексов мероприятий по обеспечению пожарной безопасности. Комплексы мероприятий для конкретных участков объектов топливно-энергетического комплекса (ТЭК) формируются ЛПР в ходе дальнейшего уточнения их структуры.

Расчеты. Расчет регламентированного и реального времени выполнения комплексов мероприятий пожарной безопасности отдельного участка объекта ТЭК проводится на основе оценочных времен для каждого из мероприятий в комплексе. На основе полученных значений определяется интегральная степень их завершенности.

Результаты. Общее время мероприятий необходимо определять либо через данные о развитии опасных ситуаций за несколько лет, либо с помощью моделирования в цифровых двойниках.

Выводы. Включение в подсистемы программного, информационного и математического обеспечения АСПВБ расчетов интегральной степени завершенности комплексов мероприятий по обеспечению пожарной безопасности даст ЛПР возможность оперативнее реагировать на возникновение опасных ситуаций.

1. Абросимов А.А., Топольский Н.Г., Федоров А.В. Автоматизированные системы пожаровзрывобезопасности нефтеперерабатывающих производств. М. : МИПБ МВД России, 1999. 244 с.

2. Топольский Н.Г., Самарин И.В., Строгонов А.Ю., Кйеу Туан Ань. Модель оценки влияния мероприятий пожарной безопасности на агрегатную цель для цифровых двойников объектов ТЭК // Пожаровзрывобезопасность/Fire and explosion safety. 2019. Т. 28. № 3. С. 50–58. DOI: 10.18322/PVB.2019.28.03.50-58

3. Габидуллин И.Р., Федоров С.Н. Применение цифровых двойников в нефтегазовой отрасли // Актуальные исследования. 2023. № 25 (155). Ч. I. С. 56–60.

4. Grieves M., Vickers J. Digital twin: Mitigating unpredictable, undesirable emergent behavior in complex systems // Transdisciplinary Perspectives on Complex Systems. Kahlen F.J., Flumerfelt S., Alves A. (eds.). Springer, 2017. Pp. 85–113. DOI: 10.1007/978-3-319-38756-7_4

5. Menshenin Y., Moreno C., Brovar Y., Fortin C. Integration of MBSE and PLM: complexity and uncertainty, International // Journal of Product Lifecycle Management. 2021. Vol. 13. Issue 1. Pp. 66–88. DOI: 10.1504/IJPLM.2021.10037270

6. Vieira D., Schmoller E., Bravo A., Chang Chain M. Functionality roadmap to define a configuration scope for implementing a PLM system // International Journal of Product Lifecycle Management. 2021. Vol. 13. Issue 3. Pp. 224–243. DOI: 10.1504/IJPLM.2021.118038

7. Батуро А.Н., Ничепорчук В.В., Бутузов С.Ю. Применение цифровых двойников для оценки и управления рисками // Сибирский пожарно-спасательный вестник. 2021. № 4. С. 109–120. URL: http://vestnik.sibpsa.ru/wp-content/uploads/2021/v4/N23_109-120.pdf. DOI: 10.34987/vestnik.sibpsa.2021.85.25.014

8. Смирнова О.О., Беляевская-Плотник Л.А., Бочарова Л.К. Методологические подходы к реализации принципов формирования системы стратегического планирования в РФ // Инновации. 2020. № 2 (256). С. 37–42. DOI: 10.26310/2071-3010.2020.256.2.005

9. Ибрагимова Р.С., Головкин Д.С. Методическое обоснование оценки экономического потенциала предприятия // Современные наукоемкие технологии // Региональное приложение. 2016. Т. 3. № 47. С. 64–74.

10. Fedoseev S.A., Gitman M.B., Stolbov V.Yu., Pustovoyt K.S. Improving the quality of the industrial enterprise management based on the network-centric approach // R-Economy. 2015. Vol. 4. Pp. 608–617. DOI: 10.15826/recon.2015.4.023

11. Лобова Е.С., Мамаева Л.Н., Сафарова Н.А.К. Особенности стратегического планирования на предприятиях нефтегазового комплекса // Вестник СГСЭУ. 2020. № 1(80). С. 53–56.

12. Саати Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий / пер. с англ. Р.Г. Вачнадзе. М. : Радио и связь, 1993. 278 с.

13. Bogodukhova E., Britvina V., Pitelinskiy K., Gavrilyuk A., Nurgazina G. Digital process simulation twins using statistics and information technologies // E3S Web of Conferences. 2023. No. 431. P. 05033. DOI: 10.1051/e3sconf/202343105033

14. Kohnehshahri R.K., Salimi M., Seyed Reza Seif Mohaddecy Saeed Shirazian. Modeling and numerical simulation of catalytic reforming reactors // Oriental Journal of Chemistry. 2011. Vol. 27. Issue 4. Pр. 1351–1355.

15. Wanasinghe Th.R., Wroblewski L., Petersen B.K., Gosine R.G., James L.A., Silva O.D. et al. Digital twin for the oil and gas industry: overview, research trends, opportunities, and challenges // IEEE Access. 2020. Vol. 99. Pp. 1–1. DOI: 10.1109/ACCESS.2020.2998723

16. Азиева Р.Х., Таймасханов Х.Э., Ахмадов М.И., Хлебников К.В. Современное состояние процессов плани­рования и прогнозирования на предприятиях нефтегазового комплекса // Вестник БГУ. Экономика и менеджмент. 2023. № 2. С. 3–13. DOI: 10.18101/2304-4446-2023-2-3-13

17. Самарин И.В., Фомин А.Н. Стратегическое планирование на предприятии: применение метода анализа иерархий для стратегического мониторинга деятельности // Статистика и экономика. 2014. № 5. С. 84–89.

18. Самарин И.В., Строгонов А.Ю. Модель оценки пожарной безопасности на объектах топливно-энергетического комплекса с помощью их временных характеристик на графах стратегического планирования в составе автоматизированной системы поддержки управления // Труды РГУ нефти и газа (НИУ) им. И.М. Губкина. 2018. № 4 (293). С. 143–154.

19. Фролов Е.Б., Климов А.С., Зин Мин Хтун. Цифровой двойник производственной системы на основе программного обеспечения категории MES // Вестник Брянского государственного технического университета. 2018. № 12 (73). С. 66–73. DOI: 10.30987/article_5c0f808e9b29f7.40393956

20. Тетерин И.М., Топольский Н.Г., Прус Ю.В., Климовцов В.М. Системы поддержки принятия управленческих решений при тушении пожаров / под общ. ред. Н.Г. Топольского. М. : Академия ГПС МЧС России, 2008. 102 с.