Системы мониторинга

Классификация мониторинга

Термин "мониторинг" образован от лат. monitor - наблюдающий, предостерегающий. Существует несколько современных формулировок определения мониторинга. Некоторые исследователи под мониторингом понимают систему повторных наблюдений за состоянием объектов окружающей среды в пространстве и во времени в соответствии с заранее подготовленной программой. Более конкретная формулировка определения мониторинга предложена академиком РАН Ю.А. Израэлем в 1974 г.: мониторинг состояния природной среды, и в первую очередь загрязнений и эффектов, вызываемых ими в биосфере, - комплексная система наблюдений, оценки и прогноза изменений состояния биосферы или ее отдельных элементов под влиянием антропогенных воздействий.

Программа ЮНЕСКО от 1974 г. определяет мониторинг как систему регулярных длительных наблюдений в пространстве и во времени, дающую информацию о прошлом и настоящем состояниях окружающей среды, позволяющую прогнозировать на будущее изменение ее параметров, имеющих особенное значение для человечества. Наиболее близкий русский эквивалент слова «мониторинг» — отслеживание. Термины контроль, надзор, присмотр, пригляд, которые иногда указывают в качестве синонимов, имеют всё же несколько другое значение.

Мониторинг - процесс наблюдения и регистрации данных о каком либо объекте на неразрывно примыкающих друг к другу интервалах времени, в течение которых значения данных существенно не изменяются.

Различают Мониторинг параметров и Мониторинг состояния объекта.

Мониторинг параметров - наблюдение за какими либо параметрами. Результат мониторинга параметров представляет собой совокупность измеренных значений параметров, получаемых на неразрывно примыкающих друг к другу интервалах времени, в течение которых значения параметров существенно не изменяются.

Мониторинг состояния - наблюдение за состоянием объекта для определения и предсказания момента перехода в предельное состояние. Результат мониторинга состояния объекта представляет собой совокупность диагнозов составляющих его субъектов, получаемых на неразрывно примыкающих друг к другу интервалах времени, в течение которых состояние объекта существенно не изменяется.

Принципиальным отличием мониторинга состояния от мониторинга параметров является наличие интерпретатора измеренных параметров в терминах состояния - экспертной системы поддержки принятия решений о состоянии объекта и дальнейшем управлении.

Мониторинг систем слежения и охранно-пожарной сигнализации — процесс непрерывного, автоматизированного сбора информации поступающей от охранно-пожарной сигнализации и систем слежения ГЛОНАСС/GPS, установленных на объектах всех видов собственности. Целью мониторинга систем слежения и охранно-пожарной сигнализации является своевременное доведение поступивших сигналов "Тревога" должностным лицам соответствующих частных организаций и государственных служб (охрана, полиция, МЧС, медицина, техническим специалистам и пр.), для осуществления необходимых действий и плановых мероприятий по защите, как жизни и здоровья работников (клиентов), так и сохранности имущества находящегося на объекте.

Мониторинг источников опасностей — систематический сбор и обработка информации, которая может быть использована для улучшения процесса принятия решения, а также, косвенно, для информирования общественности или прямо как инструмент обратной связи в целях осуществления проектов, оценки программ или выработки политики. Он несёт одну или более из трёх организационных функций:

− выявляет состояние критических или находящихся в состоянии изменения явлений окружающей среды, в отношении которых будет выработан курс действий на будущее;

− устанавливает отношения со своим окружением, обеспечивая обратную связь, в отношении предыдущих удач и неудач определенной политики или программ;

− устанавливает соответствия правилам и контрактным обязательствам.

В международных отношениях под мониторингом понимают деятельность международных организаций по контролю за исполнением государствами своих обязательств по международным договорам. Мониторинговые механизмы могут быть различного характера: к ним относятся, например, Европейский суд по правам человека, международное наблюдение за выборами и т. д.

В технической диагностике под мониторингом понимают непрерывный процесс сбора и анализа информации о значении диагностических параметров состояния объекта

Объект мониторинга - природный, техногенный или природно-техногенный объект или его часть, в пределах которого по определенной программе осуществляются регулярные наблюдения за окружающей средой с целью контроля за ее состоянием, анализа происходящих в ней процессов, выполняемых для своевременного выявления и прогнозирования их изменений и оценки.

Существует классификация систем мониторинга по факторам, источникам и масштабам воздействия (рис. 2.2 и табл. 2.2).

Мониторинг факторов воздействия – мониторинг различных химических загрязнителей (ингредиентный мониторинг) и разнообразных природных и физических факторов воздействия (электромагнитное излучение, солнечная радиация, шумовые вибрации).

Мониторинг источников загрязнений – мониторинг точечных стационарных источников (заводские трубы), точечных подвижных (транспорт), пространственных (города, поля с внесенными химическими веществами) источников.

Рис. 2.2. Блок-схема системы мониторинга

По масштабам воздействия мониторинг бывает пространственным и временным.

По характеру обобщения информации различают следующие системы мониторинга:

• глобальный – слежение за общемировыми процессами и явлениями в биосфере Земли, включая все ее экологические компоненты, и предупреждение о возникающих экстремальных ситуациях;

• базовый (фоновый) – слежение за общебиосферными, в основном природными, явлениями без наложения на них региональных антропогенных влияний;

• национальный – мониторинг в масштабах страны;

• региональный – слежение за процессами и явлениями в пределах какого-то региона, где эти процессы и явления могут отличаться и по природному характеру, и по антропогенным воздействиям от базового фона, характерного для всей биосферы;

• локальный – мониторинг воздействия конкретного антропогенного источника;

• импактный – мониторинг региональных и локальных антропогенных воздействий в особо опасных зонах и местах.

В зависимости от масштаба ЧС, различают пять уровней (ступеней) мониторинга:

- глобальный;

- национальный;

- региональный;

- местный;

- локальный.

Каждый нижеследующий уровень мониторинга входит составной частью в вышеперечисленный уровень.

Классификация систем мониторинга может основываться и на методах наблюдения (мониторинг по физико-химическим и биологическим показателям, дистанционный мониторинг).

Химический мониторинг – это система наблюдений за химическим составом (природного и антропогенного происхождения атмосферы, осадков, поверхностных и подземных вод, вод океанов и морей, почв, донных отложений, растительности, животных и контроль за динамикой распространения химических загрязняющих веществ. Глобальной задачей химического мониторинга является определение фактического уровня загрязнений окружающей среды приоритетными высокотоксичными ингредиентами, представленными в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Классификация приоритетных загрязняющих веществ и контроль за их содержанием в различных средах

Класс приоритетности	Загрязняющие вещества	Среда	Тип программы измерений
I	Диоксид серы и взвешенные частицы	Воздух	И, Р, Б, Г
Радионуклиды (Sr-90, Cs-197)	Пища	И, Р
II	Озон	Воздух	И, Б (стратосфера)
ДЦТ и другие хлорорганические соединения	Биота, человек	И, Р
Кадмий и его соединения	Пища, человек, вода	И
III	Нитраты, нитриты	Питьевая вода, пища	И
Оксиды азота	Воздух	И
IV	Ртуть и ее соединения	Пища, воздух	И, Р
Свинец	Воздух, пища	И
Диоксид углерода	Воздух	Б
V	Оксид углерода	Воздух	И
Нефтеуглероды	Морская вода	Р, Б
VI	Фтористые соединения	Питьевая вода	И
VII	Асбест	Воздух	И
Мышьяк	Питьевая вода	И
VIII	Микротоксины	Пища	И, Р
Микробиологические заражение	Пища	И, Р
Реактивные углеводороды	Воздух	И

Примечание. И - импактный, Р - региональный, Б - базовый, Г - глобальный.

Физический мониторинг – система наблюдений за влиянием физических процессов и явлений на окружающую среду (наводнения, вулканизм, землетрясения, цунами, засухи, эрозия почв и т.д.).

Биологический мониторинг – мониторинг, осуществляемый с помощью биоиндикаторов (т. е. таких организмов, по наличию, состоянию и поведению которых судят об изменениях в среде).

Экобиохимический мониторинг – мониторинг, базирующийся на оценке двух составляющих окружающей среды (химической и биологической).

Дистанционный мониторинг – в основном, авиационный, космический мониторинг с применением летательных аппаратов, оснащенных радиометрической аппаратурой, способной осуществлять активное зондирование изучаемых объектов и регистрацию опытных данных.

Система мониторинга (состояния оборудования) -совокупность процедур, процессов и ресурсов, реализованных с использованием диагностической сети, позволяющая по результатам измерений заданных параметров в заданных точках и наблюдений за работой оборудования получить информацию о текущем техническом состоянии оборудования, опасностях и рисках, связанных с его применением, требуемых действиях обслуживающего персонала и другие сведения, необходимые для реализации установленных предупреждающих мер.

Системы мониторинга должны обеспечивать получение информации об объекте мониторинга в необходимом количестве и качестве для обеспечения наблюдаемости его технического состояния. По результатам наблюдения системы мониторинга производят управляющие воздействия с целью обеспечить необходимый запас устойчивости технологической системы, качество ее функционирования, техногенную, экологическую и экономическую безопасность.

В зависимости от принципа классификации имеются различные системы мониторинга (табл. 2.2).

Таблица 2.2 Классификация систем (подсистем) мониторинга

Принцип классификации	Существующие или разрабатываемые системы (подсистемы) мониторинга
Универсальные системы	Глобальный мониторинг (базовый, региональный, импактный уровни), включая фоновый и палеомониторинг Национальный мониторинг (например, общегосударственная служба наблюдения и контроля за уровнем загрязнения внешней среды) Межнациональный мониторинг (например, мониторинг трансграничного переноса загрязняющих веществ)
Реакция основных составляющих биосферы	Геофизический мониторинг Биологический мониторинг, включая генетический Экологический мониторинг (включающий вышеназванные)
Различные сферы	Мониторинг антропогенных изменений (включая загрязнения и реакцию на них) в атмосфере, гидросфере, почве, криосфере и биоте
Факторы и источники воздействия	Мониторинг источников загрязнения Ингредиентный мониторинг (например, отдельных загрязняющих веществ, радиоактивных излучений, шумов и т.д.)
Острота и глобальность проблемы	Мониторинг океана Мониторинг озоносферы
Методы наблюдения	Мониторинг по физическим, химическим и биологическим показателям Спутниковый мониторинг (дистанционные методы)
Системный подход	Медико-биологический (состояния здоровья) мониторинг Экологический мониторинг Климатический мониторинг Вариант: биоэкологический, геоэкологический, биосферный мониторинг

Построение систем мониторинга должно быть выполнено с учетом общих принципов:

Принцип достаточности. При построении системы мониторинга следует использовать минимально необходимое число датчиков процессов, сопровождающих работу оборудования и технологической системы в целом, которое способно обеспечить наблюдаемость технического состояния, и минимально необходимое число процедур обработки выходных сигналов датчиков (обнаружения, фильтрации, линеаризации, коррекции амплитудно-фазовых характеристик и т.д.).

Принцип информационной полноты. Совокупность диагностических признаков, используемых в системе мониторинга, должна обеспечивать хорошую обусловленность обратной физической задачи обнаружения всех неисправностей, характерных для объекта мониторинга.

Принцип инвариантности. Выбираемые диагностические признаки должны быть инвариантны к конструкции диагностируемого оборудования и форме корреляции с его неисправностями, что обеспечивает применение стандартных процедур безэталонного диагностирования и прогнозирования ресурса оборудования и, соответственно, уменьшает время разработки и внедрения систем мониторинга.

Принцип самодиагностики. Данный принцип может быть реализован подачей в измерительные и управляющие каналы системы мониторинга специальных тестовых сигналов с последующим анализом их на выходе каналов. Таким образом проверяют функционирование всего тракта системы мониторинга от датчика до компьютерной программы и монитора. Реализация данного принципа обеспечивает легкий пуск систем в эксплуатацию, простоту обслуживания и ремонта отдельных каналов, удобство в адаптировании системы мониторинга к изменяющимся условиям производства.

Принцип структурной гибкости и программируемости. Данный принцип обеспечивает реализацию оптимальной параллельно-последовательной структуры системы мониторинга, исходя из критериев необходимого быстродействия при минимальной стоимости.

Системы с параллельной сосредоточенной структурой (стандарты VME-VXI) имеют максимальное быстродействие при максимальной стоимости. Системы с последовательной распределенной структурой имеют минимальное быстродействие при минимальной стоимости. Системы с последовательно-параллельной структурой занимают промежуточное положение.

Примечание - Главным недостатком применения параллельных систем во взрывопожароопасных производствах является большой расход кабеля, стоимость которого соизмерима со стоимостью системы мониторинга. Выбор структуры системы (степени параллельности) требует оценки ее необходимого быстродействия. Последнее определяется скоростью деградации технического состояния диагностируемого объекта. Например, как показывает опыт, для насосно-компрессорного оборудования опасных производств нефтегазовой отрасли период опроса датчиков не должен превышать 5 мин.

Принцип коррекции. Для обеспечения необходимых метрологических характеристик системы мониторинга неидеальность измерительных трактов (нелинейность, отклонение реальных передаточных характеристик фильтров от номинальных и т.п.) должна быть компенсирована вычислительными методами.

Принцип дружественности интерфейса при максимальной информационной емкости. Интерфейс системы мониторинга должен обеспечивать быстрое и легкое восприятие оператором информации о состоянии технологической системы в целом и получение им предписаний на ближайшие неотложные действия.

Примечание - Для реализации данного принципа используют ЭВМ; дисплеи с графическими экранами, комплексно отражающими состояние объекта и его свойства в автоматическом режиме и под управлением оператора; средства мультимедиа и встроенные экспертные системы, обеспечивающие диагностирование оборудования и технологической системы в целом.

Принцип многоуровневой организации. Система мониторинга должна предусматривать возможность работы с ней специалистов разных уровней квалификации и ответственности.

От специалистов начального уровня квалификации (машинисты, слесари) не следует требовать иных знаний и умений при работе с системой, кроме способности посредством простого действия (например, нажатием одной клавиши), принять сообщения системы об изменении в техническом состоянии оборудования и указаний по его эксплуатации.

От персонала второго уровня квалификации (механики, инженерно-технические работники) требуется выполнение операций по управлению опциями меню для рассмотрения трендов процессов и результатов анализа сигналов, в том числе спектрального. На этом уровне работают также диагносты отделов и цехов технического надзора за состоянием оборудования.

Наличие сетевой поддержки позволяет объединить системы мониторинга разных цехов в систему мониторинга предприятия, к которой подключены компьютеры диагностов технического надзора и пользователей-руководителей - от заместителей и начальников цехов до главных механиков и инженеров производств и предприятия в целом. Такой многоуровневый контроль обеспечивает эффективное управление техническим состоянием оборудования и его безопасную эксплуатацию. Автоматизированная система мониторинга в рамках всего предприятия или компании должна предусматривать накопление данных о техническом состоянии оборудования и диагностических признаках, что обеспечивает постоянное совершенствование системы.

Принцип интеграции в производственную исполнительную систему предприятия (MES-систему). Реализация данного принципа обеспечивает автоматический ввод в систему планирования ресурсов предприятия информации о состоянии оборудования, поставленной системой мониторинга, планах его ремонта и т.д., обеспечивая техническое обслуживание и ремонт оборудования по фактическому техническому состоянию.

Структурная схема системы мониторинга. Общая структурная схема системы мониторинга показана на рисунке 1.

Рис.1 - Общая структурная схема системы мониторинга

1 - агрегат; 2 - диагностируемый узел; 3 - канал распространения; 4 - система мониторинга; 5 - датчик; 6 - блок согласования; 7 - тракт управления; 8 - тракт распознавания; 9 - анализатор; 10 - блок формирования диагностических признаков; 11 – блок принятия решения; 12 – блок оповещения, отображения и регистрации; 13 – блок сетевых интерфейсов (Intranet/Internet); 14 - информационные базы данных и знаний; 15 - блок управления и синхронизации

Объект мониторинга представляет собой совокупность N агрегатов, каждый из которых содержит до т узлов, подлежащих диагностированию. К таким узлам относят те, которые ограничивают надежность и ресурс агрегатов и опасных производств в целом.

Генерируемые в узлах физические процессы (например, колебания) через систему механических и иных связей (каналы распространения) достигают мест, где они воспринимаются системой из п датчиков разного типа (в зависимости от применяемого метода диагностирования или неразрушающего контроля).

Анализатор сигналов и блок формирования диагностических признаков осуществляют преобразование массива входных сигналов в массив диагностических признаков, связанных с техническим состоянием объектов, посредством алгоритмов цифровой обработки сигналов.

Блок принятия решения на основании входного массива диагностических признаков и эксплуатационных данных, хранящихся в информационной базе данных и знаний, определяет техническое состояние объектов и выдает требуемую диагностическую информацию и/или указания по приведению объекта в нормальное состояние.

Блок оповещения, отображения и регистрации доводит информацию о состоянии оборудования до персонала с использованием различных каналов: визуального (дисплей системы), звукового, печати (распечатка протоколов на принтере).

Посредством блока сетевых интерфейсов информация о состоянии оборудования передается внешним заинтересованным службам по выделенным линиям локальной сети (Ethernet), каналам последовательной передачи данных (RS-232/485), телефонным линиям с использованием модемов.

Информационная база данных и знаний содержит:

- базы данных конфигурации диагностируемого оборудования, конфигурации системы мониторинга, базы данных значений диагностических признаков, сигналов, трендов, журналов и других данных, необходимых для работы системы мониторинга;

- базы знаний, необходимые для работы экспертной системы.

Блок управления и синхронизации осуществляет общее управление всей системой мониторинга по определенному алгоритму и/или набору адаптивных алгоритмов.

Классификация систем мониторинга. Устанавливается классификация систем мониторинга по 13 факторам, каждому из которых соответствует значение показателя Ri, i = 1, 2,..., 13.

1. Классификация по количеству и виду методов контроля состояния (методов неразрушающего контроля) (R1).

Устанавливаются следующие группы систем:

- комплексные системы (R1 = 1);

- специализированные системы (R1 = 2).

Специализированные системы используют один метод контроля.

Комплексные системы используют набор различных методов контроля.

2. Классификация по типу экспертной системы (R2)

Устанавливаются следующие группы систем:

- системы поддержки принятия решений (R2 = 1);

- диагностические (R2 = 2);

- системы индикации состояния (R2 = 3).

Системы индикации состояния осуществляют только определение вида технического состояния объекта (например, исправен/не исправен) без указаний на причину неисправности.

Диагностические системы наряду с определением технического состояния должны указывать одну или несколько причин неисправного состояния объекта.

Системы поддержки принятия решений включают в себя свойства диагностических систем и должны выдавать предписания персоналу для предотвращения опасного состояния объекта и приведения его в нормальное состояние.

3. Классификация по объему выявляемых неисправностей (R3)

Устанавливаются следующие группы систем:

- широкого класса (R3 = 1);

- узкого класса (R3 = 2).

Системы узкого класса выявляют неисправности только одного узла агрегата, например подшипника.

Системы широкого класса должны выявлять неисправности различных узлов агрегата, а также неисправности в его работе по технологической схеме агрегата.

4. Классификация по вероятности ошибки статического распознавания состояния оборудования (R4)

Устанавливаются следующие группы систем:

- малой вероятности ошибки (R4 = 1);

- средней вероятности ошибки (R4 = 2);

- большой вероятности ошибки (R4 = 3).

Системы малой вероятности ошибки должны обеспечивать вероятность ошибки менее 5%. Системы средней вероятности ошибки должны обеспечивать вероятность ошибки не более 30%. Системы большой вероятности ошибки допускают вероятность ошибки более 30%.

5. Классификация по вероятности ошибки динамического распознавания состояния оборудования (R5)

Устанавливаются следующие группы систем:

- малой вероятности ошибки (R5 = 1);

- средней вероятности ошибки (R5 = 2);

- большой вероятности ошибки (R5 = 3).

Системы малой вероятности ошибки должны обеспечивать вероятность ошибки менее 5%. Системы средней вероятности ошибки должны обеспечивать вероятность ошибки не более 30%. Системы большой вероятности ошибки допускают вероятность ошибки более 30%.

6. Классификация по риску пропуска внезапного отказа (R6)

Устанавливаются следующие группы систем:

- низкого риска пропуска (R6 = 1);

- среднего риска пропуска (R6 = 2);

- высокого риска пропуска (R6 = 3).

Системы низкого риска пропуска должны обеспечивать риск пропуска внезапного отказа менее 5%. Системы среднего риска пропуска должны обеспечивать риск пропуска внезапного отказа не более 30%.

Системы высокого риска пропуска допускают риск пропуска внезапного отказа более 30%.

7. Классификация по числу измерительных каналов системы (R7)

Устанавливаются следующие группы систем:

- многоканальные (R7 = 1).

- одноканальные (R7 = 2).

8. Классификация по способу опроса датчиков (R8)

Устанавливаются следующие группы систем:

- универсальные (параллельно-последовательные) (R8 = 1);

- параллельные (R8 = 2);

- последовательные (R8 = 3).

Последовательные системы осуществляют поочередное измерение сигналов и их обработку. Последовательные измерения могут проводиться как автоматически, так и человеком-оператором (переносные системы).

Параллельные системы осуществляют одновременное измерение сигналов и их последующую обработку.

Универсальные (параллельно-последовательные) системы имеют смешанную структуру: устанавливают группы каналов, внутри каждой группы сигналы измеряются последовательно, а затем осуществляется параллельная обработка выходных сигналов групп и/или наоборот.

9. Классификация по архитектуре (R9)

Устанавливаются следующие группы систем:

- распределенные (R9 = 1);

- сосредоточенные (R9 = 2).

Вся аппаратура сосредоточенной системы (за исключением датчиков) размещается в одном месте, как правило, на удалении от объекта мониторинга.

Аппаратура распределенной системы может размещаться непосредственно на объекте мониторинга.

10. Классификация по типу анализатора сигналов (R10)

Устанавливаются следующие группы систем:

- векторные (R10 = 1);

- скалярные (R10 = 2).

В скалярных системах результатом работы анализатора сигналов являются одночисловые значения (общего уровня вибрации, температуры и т.д.).

Векторные системы в результате обработки информации наряду с одночисловыми значениями должны выдавать одномерные и многомерные массивы данных, производить спектральную, корреляционную и другую математическую обработку.

11. Классификация по типу индикатора состояния (R11)

Устанавливаются следующие группы систем:

- комплексные (R11 = 1);

- многоуровневые (R11 = 2);

- простые (R11 = 3).

Простые индикаторы состояния имеют только функцию отображения состояния объекта.

Многоуровневые индикаторы состояния наряду с отображением состояния объекта должны иметь функции отображения состояний и параметров его различных составных частей.

Комплексные индикаторы состояния включают в себя функции многоуровневых индикаторов и должны отображать: даты пуска/останова систем и агрегатов, их наработки на разные виды отказа, прогноз остаточного ресурса, а также выводят информацию по следующим каналам: звуковому, печати протоколов, передачи данных по сети (публикация на Web-сервере).

12. Классификация по наличию и уровню диагностической сети (R12)

Устанавливаются следующие группы систем:

- автоматическая диагностическая сеть (R12 = 1);

- ручная диагностическая сеть, интегрированная с переносными системами мониторинга (R12 = 2);

- ручная диагностическая сеть (R12 = 3);

- диагностическая сеть отсутствует (R12 = 4).

Ручная диагностическая сеть обеспечивает доступ к данным стационарных систем мониторинга и диагностики с компьютеров удаленных пользователей путем ручных операций по манипуляции с адресами, через поиск нужных файлов, режимы их просмотра и регистрации.

Ручная диагностическая сеть, интегрированная с переносными (персональными) системами должна обеспечивать посредством ручных операций доступ удаленных пользователей к данным как стационарных систем мониторинга, так и переносных средств диагностирования.

Автоматическая диагностическая сеть должна при однократном обращении к сети обеспечивать автоматическое представление на компьютерах удаленных пользователей полной информации о состоянии оборудования, полученной как автоматическими стационарными системами мониторинга, так и переносными (персональными) устройствами. При этом представление информации на дисплее пользователя должно совпадать с представлением информации на дисплеях стационарных и переносных устройств. Передача информации производится посредством выделенных и коммутируемых телефонных каналов, проводных и оптических линий Ethernet, радиоканалов.

13. Классификация по типу управления (R13)

Устанавливаются следующие группы систем:

- автоматические (R13 = 1);

- автоматизированные (R13 = 2);

- ручные (R13 = 3).

Ручные системы выполняют большинство функций мониторинга под управлением человека-оператора.

Автоматизированные системы должны выполнять основные функции мониторинга автоматически, а вспомогательные - под управлением человека-оператора.

Автоматические системы мониторинга должны выполнять все функции мониторинга автоматически. Человек в автоматических системах может использоваться как звено управления для выдачи управляющих воздействий на объект.

Система мониторинга и прогнозирования ЧС состоит из следующих основных элементов:

- организационной структуры;

- общей модели системы, включая объекты мониторинга;

- комплекса технических средств;

- моделей ситуации (моделей развития ситуаций);

- методов наблюдений, обработки данных, анализа ситуаций и прогнозирования;

- информационной системы.

Общая модель системы мониторинга отражает возможность развития следующих ЧС:

- природных чрезвычайных ситуаций, источником которых являются природные процессы и явления;

- биолого-социальных чрезвычайных ситуаций;

- техногенных чрезвычайных ситуаций;

- чрезвычайных ситуаций в результате применения современных средств поражения: ядерного, бактериологического, химического оружия и других специальных средств поражения.

Организационная структура в общем случае включает в себя:

- орган управления системы мониторинга соответствующего уровня;

- службу наблюдения и контроля (совокупность постов, станций наблюдения и контроля);

- службу сбора и обработки информации и выработки рекомендаций по комплексу мероприятий, направленных на предупреждение возникновения ЧС или уменьшения их вредного воздействия на окружающую среду и человека;

- службу технического обеспечения деятельности системы.

Комплекс технических средств должен удовлетворять целям наблюдения и контроля:

- обеспечивать осуществление измерения требуемых параметров;

- обладать необходимой для оценки состояния окружающей среды точностью, достоверностью, оперативностью, уровнем автоматизации (в соответствии с моделью ЧС).

Модели ЧС (модели развития ситуаций) должны содержать:

- общее описание ситуаций в зависимости от процесса его проявления;

- комплекс характеристик, входных измеряемых параметров состояния окружающей среды, позволяющих идентифицировать ситуацию в целом и отдельные этапы ее развития;

- критерии принятия решений.

Примечание - При наличии взаимосвязанных источников ЧС модель должна содержать также перечет- источников ЧС и механизм их взаимодействия.

Методы наблюдения и контроля должны содержать:

- описание наблюдаемых процессов, явлений и перечень наблюдаемых параметров;

- значения наблюдаемых параметров, принятых в качестве нормальных, допустимых и критических;

- режим наблюдений - непрерывный или периодический;

- точность измерений наблюдаемых параметров;

- правила (алгоритм) обработки результатов наблюдений и форму их представления.

Методы прогнозирования ЧС включают:

- описание прогнозируемых процессов, явлений;

- перечень исходных данных для прогнозирования;

- правила оценки репрезентативности исходных данных;

- алгоритм прогноза (включая оценку достоверности результатов) и требования к программному и техническому обеспечению;

- перечень выходных данных.

Информационная система мониторинга представляет собой распределенную автоматизированную систему оперативного обмена информацией и содержит сеть центров коммутации и абонентских пунктов, обеспечивающую обмен данными, подготовку, сбор, хранение, обработку, анализ и рассылку информации.

Система должна строиться в соответствии с базовой эталонной моделью взаимодействия открытых систем и иметь унифицированный интерфейс для связи с различными прикладными задачами. Система должна обеспечивать безопасность и конфиденциальность информации, а также свободный доступ абонентам. Информационная система мониторинга должна иметь организационное, программное, техническое, математическое, методическое, лингвистическое, метрологическое и правовое обеспечение.

Система наблюдения и оценки состояния опасностей, их влияния на человека и природу весьма многообразна. Она включает в себя следующие элементы.

− мониторинг окружающей среды (глобальный, государ­ственный, региональный, локальный, фоновый);

− мониторинг источников опасностей (объектовый, аэро­космический), контроль безопасности оборудования и про­дукции, неразрушающий технический контроль:

− мониторинг здоровья работающих и населения (атте­стация рабочих мест, контроль воздействия на человека опас­ных факторов техносферы, таких, как вибрация, шум, ЭМП и ЭМИ, радиация и др.).

Дата добавления: 2014-01-06