22 сентября 2014

Кризис предупреждения чрезвычайных ситуаций и пути его преодоления. Часть 9. Система непрерывного мониторинга ситуаций на объектах и территориях Российской Федерации «Интегра-Планета-4D»

Т.Г. Габричидзе,
генерал-майор запаса, руководитель МЧС России
по Удмуртской Республике и Самарской области
в 1994-2009гг., доктор технических наук

В.А. Куделькин,
Президент Консорциума «Интегра-С»,
Академик, Действительный член Всемирной
Академии Наук Комплексной Безопасности,
Главный конструктор Национального центра
управления в кризисных ситуациях,
Председатель ПК-125 национального комитета
по стандартизации РФ ТК-22 «Информационные
Технологии»

В.Ф. Денисов,
Консультант по управлению проектами,
Ответственный секретарь ПК-125 «Взаимосвязь
оборудования для информационных технологий»
национального комитета по стандартизации
ТК-МТК-22 «Информационные технологии»

 

 

ИНТЕГРИРОВАННАЯ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНАЯ СИСТЕМА БЕЗОПАСНОСТИ — программный комплекс, предназначенный для сбора, хранения, обработки, отображения комплексной аналитической информации, для принятия решений по предупреждению, локализации и ликвидации чрезвычайных ситуаций.

Целью создания системы является:

• Обеспечение мониторинга территориально распределенных муниципальных образований и субъектов федерации (интеллектуальное видеонаблюдение уязвимых элементов, обнаружение опасных веществ, контроль транспортной и инженерной инфраструктуры, систем обеспечения жизнедеятельности, метеорологической и экологической обстановки, их сопряжения с ДДС объектов, ЕДДС муниципальных образований и ЦУКС всех уровней);
• Автоматическое получение, сбор, передача информации (отображения) для контроля за текущей обстановкой, на объектах её изменения, прогнозирования для органов управления и реагированию на них;
• Автоматизированная выработка рекомендаций по организации и реализации комплекса оперативных, контрольно-проверочных, силовых, режимных и других мер в случаях возникновения событий и ситуаций, требующих вмешательства со стороны ДДС объектов, ЕДДС муниципальных образований и ЦУКС всех уровней;
• Автоматизированная информационно-аналитическая поддержка деятельности лиц органов при управлении всех уровней мероприятий защиты населения и территории;
• Создание единого информационного пространства интегрированной интеллектуальной системы безопасности на территории опасных объектов, в муниципальных образованиях и субъектах Российской Федерации.

Требования к программному обеспечению:

• Все программные компоненты ИИСБ должны быть кроссплатформенными и работать под управлением операционных систем с открытым исходным кодом.
• ИИСБ должна иметь возможность импорта картографических данных их общепринятых обменных форматов.
• Объекты должны отображаться на 2D- или 3D-плане местности в ЗD-изображении самого объекта с размещением всех систем безопасности и контроля с привязкой к географическим координатам.
• Объединение всех подсистем безопасности в единую 4D-геоинформационную систему, представляющую ситуационный анализ территорий и объектов на многослойных 3D-картах с возможностью отображения инцидентов.
• ИИСБ должна обеспечивать доступ уполномоченному лицу к разрешенной информации, защищенным электронной подписью и механизмом шифрации, с терминала, имеющего доступ к сети Internet.
• Доступ к ресурсам ИИСБ и права получения информации с объектов должны быть защищены электронной подписью.
• Для подтверждения достоверности, все данные и видеофайлы, при хранении на сервере и при передаче, должны быть защищены электронной подписью.
• ИИСБ должна разрабатываться на основе принципов открытых систем, с целью упрощения интеграции с другими системами. ИИСБ должна содержать открытые программные интерфейсы для интеграции с источниками информации и внешними информационными системами [Распоряжение ПРАВИТЕЛЬСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ от 17 декабря 2010 г. № 2299-р и по ГОСТ Р 22.1.12-2005 п.5.1 ].

ИНТЕГРА-ПЛАНЕТА-4D позволяет в режиме онлайн осуществлять централизованный контроль и вести наблюдение за территориально удаленными объектами Государства. Система позволяет контролировать в виртуальном мире реальные объекты:

• здания, сооружения и территории;
• подвижный транспорт;
• подземные и наземные коммуникации;
• оборудование систем безопасности;
• технологические процессы.

Цель создания системы — снижение до минимального уровня риска воздействия на объекты и территории государства факторов террористического, техногенного и природного характера.

4D-измерение: 3D — использование трехмерных моделей объектов с привязкой к географическим координатам на местности; 4D — время. В результате, мы получаем продукт, который создан для задач визуализации изменений местности, объектов и состояния оборудования по времени, с возможностью, как и просмотра произошедших ранее событий в различном временном масштабе, так и прогнозированием будущих.

Подсистема отображения представляет собой кроссплатформенное приложение, ключевой особенностью которого является единый, бесшовный виртуальный, четырехмерный мир, охватывающий всю планету, эффективно интегрируя, управляя и анализируя пространственно-временные данные от различных систем.

 

 

Ключевая особенность — система может быть использована для работы как с небольшими объектами, например одиночными зданиями, так и с территориально протяженными объектами.

Система представляет собой управляющую среду, объединяющую все подсистемы безопасности:

• цифровое видеонаблюдение;
• охранно-пожарную сигнализацию;
• радиационный и химический контроля;
• подсистемы безопасности производственных процессов;
• контроль и управление доступом;
• детекция и отслеживание целей различного типа;
• жизнеобеспечение объекта.

 

 

 

Использование лидарных комплексов позволяет проводить дистанционное определение физического и химического состояния состава атмосферы (до 15 км) с целью своевременного принятия мер защиты для населения и территории.

 

Источники данных ИСБ

Технические средства мониторинга в реальном времени:

• Системы периметральной сигнализации
• Стационарные и мобильные системы видеонаблюдения
• Беспилотные летательные аппараты
• Системы охранно-пожарной сигнализации
• Системы контроля доступа
• Системы спутниковой навигации транспорта и личного состава
• Системы SCADA управления технологическими процессами и жизнеобеспечения зданий
• Радиолокационные и АИС данные о морских, наземных и воздушных целях
• Системы контроля людских и транспортных пунктов пропуска

• Любые другие системы поставщики аналитической информации, могут быть интегрированы в ИИСБ через интерфейс прикладного программирования (ИПП) и систему подключаемых модулей (СПМ)

Информационные и аналитические системы:

• Системы аналитики и принятия решений
• Системы паспортного контроля
• Системы контроля автотранспорта
• Прочие системы

 

 

В подсистеме отображения реализована технология дополненной виртуальной реальности (ДВР). ДВР представляет собой видеоизображение «наложенное» на объекты трехмерного виртуального мира, что позволяет более полно воспринимать информацию (видеть одновременно расположение видеокамеры в трехмерном пространстве и поступающее с нее видеоизображение). Все объекты размещаемые в таком виртуальном мире имеют географическую привязку и отображаются в масштабе.

 

 

ПРИМЕР НАЛОЖЕНИЯ ВИДЕО ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ТРЕХМЕРНЫЙ ПЛАН ОБЪЕКТА

 

Подсистема отображения позволяет добавлять, отображать и контролировать в виртуальном мире различные объекты, такие как здания и сооружения, подземные и наземные коммуникации, датчики интегрированных в ИИМ систем, объекты систем спутниковой навигации и т. д.

 

 

Объекты виртуального мира могут иметь различную степень детализации, например здания могут иметь только фасад и крышу или могут быть точной копией реального прототипа со всеми внутренними перекрытиями, стенами, дверями и т. д.

 

ОХРАННО-ПОЖАРНАЯ СИГНАЛИЗАЦИЯ

Охранно-пожарная сигнализация позволяет осуществлять постоянное наблюдение над объектом и проводить технический мониторинг исправности датчиков и шлейфов и управление устройствами.

 

 

Наблюдение и анализ

• Система собирает показания датчиков, анализирует их и определяет их соответствие установленным нормам.
• Система регулярно осуществляет технический мониторинг исправности датчиков и шлейфов.

Реакция на тревожное событие

• При срабатывании охранного или пожарного датчика на рабочем месте охраны выводится сигнал тревоги и видеоизображение с места события с указанием на плане объекта.
• Система контролирует реакцию оператора в соответствии с заданными вариантами поведения.

Управление исполнительными устройствами

• Вы можете ставить и снимать с охраны не только каждый датчик в отдельности, но сразу группу помещений, этаж, здание и т. д.

Регистрация и поиск в архиве

• Вся информация о срабатываниях датчиков, изменениях параметров системы, постановках и снятиях с охраны записывается в специальные архивы.

Радиационный и химический мониторинг обеспечивает:

• сбор и хранение поступающей от точек контроля информации, оперативную обработку, регистрацию и предоставление информации об измеренных значениях концентрации вредных веществ в воздухе (далее КВ) во всех точках контроля зоны наблюдения на АРМ оператора и АРМ СЦ;
• синхронизацию работы всех точек контроля и АРМ оператора по времени;
• информирует оператора АРМ объекта и оператора АРМ СЦ о превышении предупредительных и аварийных уровнях КВ;
• цветовую сигнализацию о состоянии контролируемых параметров относительно аварийно-предупредительных уровнях на АРМ;
• отображение схемы расположения точек контроля на картографическом изображении местности схемах ХОО или РОО и текущие значения КВ в каждой эксплуатируемой точке контроля с целью получения полной картины химической обстановки зоны наблюдения;
• обработку, хранение и отображение измерительной информации в виде графиков изменения величин во времени (трендов) и таблиц;
• обработку, хранение и отображение событий, привязанных к измерительным каналам, происходящих в АСКХО и АСКРО (неисправности, отключения связи, превышения уставок);
• хранение измеряемой информации в СУБД Oracle, формирование отчётов на основе этой информации.

 

 

МОБИЛЬНЫЕ ЛИДАРНЫЕ КОМПЛЕКСЫ

Лидарный комплекс предназначен для оперативного дистанционного (до 15 км) определения физического и химического состава атмосферы.

Комплекс позволяет решить следующие задачи:

• определять местоположение и отслеживать эволюцию естественных и искусственных аэрозольных образований в атмосфере; исследовать физическую структуру аэрозоля (капли жидкости, твердые кристаллические частицы и т. п.) и оценивать интегральный размер частиц;
• дистанционно измерять концентрацию газов в атмосфере, линии поглощения которых совпадают с диапазоном излучения лазеров;
• дистанционно определять скорость и направление ветра на различных высотах;
• прогноз опасных ситуаций.

 

 

СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ДОСТУПА

 

ДЕТЕКЦИЯ И ОТСЛЕЖИВАНИЕ ЦЕЛЕЙ РАЗЛИЧНОГО ТИПА

 

 

ВИЗУАЛЬНЫЙ КОНТРОЛЬ

Система предназначена для организации видеонаблюдения при отсутствии приспособленного помещения или для временной охраны любых объектов.

Наблюдение производится на любом компьютере, имеющего соединение с интернет и обладающего соответствующими правами доступа и паролями.

Возможна организация ЛВС на отдельном объекте с использованием любых технологий — UTP, оптоволокно, Wi-Fi Wi- Max и т. п.

 

 

СИСТЕМА ТРЕКИНГА

Система трекинга позволяет осуществлять слежение за объектами, в частности персоналом, на территории охраняемого объекта, отображать на плане или карте местности местоположение лиц, следить за их перемещениями, а на картинке с камеры отделять «своих» лиц (т. е. имеющих трекер) от «чужих» (не имеющих трекер)).

 

 

КОНТРОЛЬ ДОРОЖНОГО ДВИЖЕНИЯ

1. Пользовательское меню
2. — Статистика за последние 20 мин
3. — Окна с информацией о транспортном средстве
4. — Цифры — кол-во автотр. ср-в, на данной полосе в течение суток
5. — Скорость — максимальная скорость движения этого автотранспорта
6. — Сигнал светофора зеленая – отсутствие нарушения; желтая — проверка не завершена; красная — с нарушением.
7. — Стрелка — направление движения (на камеру/ от камеры)
8. — Отчеты — результаты после проверки. Пользователь может в этом окне (8) задать отображение всех зафиксированных номеров — с нарушениями и без, а так же может вывести еще панель, в которой будут отображаться только нарушения Время/Полоса/Гос. номер/Направление движения/Наличие замечания/можно добавить в отчеты/+ Макс.скорость/+ Дата
9. — Подсветка а/м-номеров в текущем окне — конкретизирует вид нарушения (превышение скорости, проезд на красный свет, пересечение сплошной линии и т. д. отражено в инструкции на ПО)

 

 

Комплексная система безопасности позволяет принимать и представлять информацию с разрозненных объектах, объединяя их в единую систему для обеспечения автоматизированного выявления опасных ситуаций, с целью оперативного реагирования на них.

 

 

Система мониторинга выявляет потенциально опасные ситуации, привлекает к ним внимание оператора или службы безопасности (на карте объекта появляются тревожные сигналы, а именно выделяются наблюдаемые зоны как на карте, так и в списке зон). Это обеспечивает оперативный контроль над состоянием объектах для привлечения сил и средств различного уровня (объектных, муниципальных, субъектных, региональных и федеральных).

 

 

МОНИТОРИНГ И ОБСЛУЖИВАНИЕ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ СИСТЕМ БЕЗОПАСНОСТИ

Мониторинг состояния компонентов системы предназначен для унификации работы с любым типом оборудования и построения распределенной архитектуры взаимодействия компонентов, обеспечивающей работу с физическими устройствами удаленно.

Система автоматически, по графикам проведения ТО, формирует карту регламентных работ — ежемесячную, квартальную или годовую. По результатам работы системы мониторинга оборудования, возможен внеплановый запрос на соответствующее техническое обслуживание.

Для камер, после регулировки фокусировки и зоны обзора, тройным жестом смахивания справа налево в объектив, системе формируется сигнал окончания проверки. В БД регламента заносятся фото до и после обслуживания, и затем по результатам анализа изображений определяется балльная оценка операции.

Для серверного оборудования после обслуживания должно фиксироваться уменьшение температуры компонентов, оборотов вентиляторов, стабилизация питающих напряжений.

В результате такого подхода невозможно выполнение фиктивных регламентных работ, без выезда на объект и реального обслуживания приборов

 

 

НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР УПРАВЛЕНИЯ В КРИЗИСНЫХ СИТУАЦИЯХ

В апреле 2008 года в соответствии с поручением Президента РФ в структуре МЧС России начал функционировать Национальный центр управления в кризисных ситуациях (НЦУКС). В национальном центре осуществляется оперативное управление государством в случае угрозы и возникновения чрезвычайных ситуаций, природного, техногенного и террористического характера.

 

 

СИТУАЦИОННЫЕ ЦЕНТРЫ

Самая современная форма реализации системы поддержки принятия решений — Ситуационный центр (СЦ).

 

ЗАЩИТА ИНФОРМАЦИИ

Система оснащена шифрацией каналов связи и имеет соответствующие сертификаты ФСБ, а также обеспечивает доступ посредством электронной подписи. Это позволяет разграничить единую систему мониторинга на сектора и ограничить доступ к информации и системам управления лиц без соответствующих прав доступа.

На вышестоящий уровень передается только необходимая информация, фильтруемая по степеням важности специальными алгоритмами.

Уполномоченное лицо с любого терминала (компьютер, планшет, смартфон) имеет доступ к разрешенным ресурсам системы, которые надежно защищены электронной подписью и механизмом шифрации, сертифицированным ФСБ и ФСТЭК России.

 

 

СИСТЕМА УДАЛЕННОГО МОНИТОРИНГА И УПРАВЛЕНИЯ С МОБИЛЬНОГО УСТРОЙСТВА

Мониторинг и управление системы может осуществляться с любого мобильного устройства: ноутбук, смартфон, планшет.

 

СТРУКТУРИРОВАНИЕ ИНФОРМАЦИИ В ГИС

ГИС обеспечивает интеграцию локальных систем мониторинга безопасности и жизнеобеспечения (ЛСБ) и создание структур любой сложности с подключением неограниченного числа пользователей, объектов, подсистем безопасности и жизнеобеспечения.

Из подсистем мониторинга (видеоаналитики, технологических процессов, сетей связи и т. д.), локальных систем жизнеобеспечения объектов в геоинформационную систему поступает постоянно только необходимая информация, сопровождаемая цветовыми оценками состояния объектов: «зеленый» (0) — нормальное состояние; «желтый» (1) — ненормальная работа (сбои, отказы устройств, наладка); «оранжевый» (2) — опасность первого уровня (устраняемая на региональном уровне); «красный» (3) — глобальная опасность.

 

 

В основу архитектуры ГИС положена доменная (кластерная) структура, состоящая из центрального (корневого) и периферийных информационных доменов, представленная на рисунке.

Каждый кластер более низкого иерархического уровня связан с одним из доменов более высокого уровня.

 

 

Функции fij(X) реализуют интегральную оценку безопасности кластера предыдущего иерархического уровня.

Уменьшение потоков передаваемой информации обусловлено применением интеллектуальных локальных систем, работающих по своим алгоритмам обеспечения взаимодействия подсистем (заданным сценариям) или выполнения специализированных функций (например, при регулировании процессов жизнеобеспечения объектов, технологических процессов), как представлено на рисунке.

Решаемые задачи:

• сбор, обобщение и анализ информации о состоянии и событиях на объектах в режиме реального времени;
• обеспечение уполномоченных лиц системы безопасности всеми необходимыми данными, имеющимися в базах данных системы и базах данных спецслужб;
• выдача рекомендаций уполномоченным лицам по действиям в сложившейся обстановке;
• создание электронных паспортов объектов, которые позволят всем заинтересованным службам дистанционно получить исчерпывающую информацию о состоянии объекта, о наличии в нём людей, путях эвакуации и наличии внутренней системы безопасности с её конфигурацией;
• разработка и внедрения программного обеспечения для оснащения Ситуационного Центра.

 

ВЫВОДЫ И ПРЕДЛОЖЕНИЯ

Необходимо коренным образом изменить подход к оценке деятельности руководящего состава муниципальных образований и регионов, их комиссий по предупреждению чрезвычайных ситуаций и организации пожарной безопасности, а также МЧС России в центре и на местах.

Полагаю, что в первую очередь надо спрашивать с соответствующих должностных лиц всех уровней за конкретную работу, а именно по предупреждению ЧС на основе широкого внедрения новых технологий комплексной безопасности, позволяющих избежать или минимизировать гибель людей и причинение невосполнимого урона окружающей природной среде.

В ходе организации работ по предупреждению ЧС в обязательном порядке надлежит учитывать наличие обстоятельств, а также настоятельную необходимость выполнения мероприятий, приведенных нами ниже.

1. В качестве главного направления работы по защите населения и территорий избрать предупреждение ЧС различного характера. При этом особое внимание уделять обучению руководящего состава всех звеньев и уровней РСЧС.

Вернуться к опыту проводимых ранее (до 2005 г.) комплексных проверок по гражданской обороне и защите населения и территории от ЧС, которые зарекомендовали себя с положительной стороны, так как благоприятно сказывались на процессе обучения руководящего состава органов управления и формирований РСЧС.

2. Выполнение мероприятий по предотвращению ЧС возможно только при условии создания многоступенчатой системы мониторинга как на опасных объектах, в муниципальных образованиях, так и в целом в регионе. При этом необходимо провести сопряжение системы мониторинга опасных объектов, их ДДС с ЕДДС муниципальных образований, а при необходимости и с ЦУКС субъектов (регионов), с системами информирования (оповещения), силами реагирования на ЧС различного характера. Надзорным органам (Ростехнадзору, Росприроднадзору, Роспотребнадзору, Пожнадзору и др.) более ответственно подходить к работе по предупреждению ЧС, как к главному и основному направлению в повседневной деятельности.

Все это позволит упростить сбор мониторинговой информации от надзорных органов, опасных объектов, производящих, использующих и транспортирующих опасные вещества и продукты на территориях муниципальных образований и регионов. При этом имеется возможность доработки и внедрения реально действующих систем сбора, обработки информации, оценки обстановки и предупреждения населения о возможных ЧС с использованием лидарных (лазерных) систем зондирования атмосферы в реальном режиме времени, с уточнением (детализацией) информации на основе видео фотосъемки, производимой с беспилотных летательных аппаратов.

3. Проведенный системный анализ аварийных ситуаций, катастрофических последствий ЧС показывает природу их возникновения, которая зависит от двух факторов:

во-первых, от внешних факторов, таких как, например:

• ураганы, смерчи, землетрясения, удары молний;
• падение метеоритов, летательных аппаратов;
• обильное выпадение осадков (дождя, снега), засухи, сильные морозы;
• аварии и катастрофы на транспорте;
• пожары, обстрелы (нападения) на территориях;

во-вторых, от внутренних факторов, в основе которых лежит так называемый «человеческий фактор», включающий в себя:

• ошибки, небрежность, корысть, глупость, растерянность, нерешительность, попытки сокрытия истинного положения с целью ликвидации ЧС своими силами;
• отказы технологического оборудования в связи с несвоевременным регламентным обслуживанием в ходе эксплуатации объектов.

Все это наглядно демонстрирует необходимость проведения оценки риска возникновения ЧС различного характера на опасных объектах, в муниципальных образованиях и регионах в качестве обязательных и первостепенных элементов новых стратегий, таких как, например, Концепция приемлемого риска опасного объекта — основа безопасности муниципального образования и региона, разработанная автором настоящего пособия в порядке личной инициативы.

4. Изучить опыт создания и функционирования комплексных многоступенчатых систем безопасности на объектах уничтожения химического оружия на территории России, нормативно-правовые акты, связанные с созданием и функционированием систем безопасности на КВО (ПОО), практику проведения учений на объектах хранения и уничтожения химического оружия в Удмуртской Республике.
5. Все это будет способствовать принятию постановления (распоряжения) Правительства РФ о создании комплексных многоступенчатых систем безопасности на КВО (ПОО), объектах с массовым пребыванием людей. В нем в обязательном порядке должны быть прописаны требования к системам мониторинга, их сопряжения с дежурно-диспетчерскими службами, системами информирования (оповещения), силами реагирования всех уровней (в звене: опасный объект — муниципальное образование - регион — субъект) на ЧС различного характера, а также ответственность руководителей всех уровней за подчиненные им объекты и территории.
6. Контроль над созданием комплексных систем безопасности в целом по стране и вопросы координации этой работы возложить на МЧС России при активном участии надзорных органов, а в субъектах РФ, муниципальных образованиях и на опасных объектах — на КЧС и ОПБ, председателями которых в обязательном порядке должны назначаться соответствующие руководители.
7. Повсеместно широко использовать современные технические средства выявления угроз возникновения ЧС различного характера с использованием лидарных комплексов зондирования атмосферы окружающей среды (как стационарного, так и мобильного исполнения), а также возможности сбора, обработки, передачи информации (детализации) с применением БПЛА.
8. Произвести передачу в распоряжение глав муниципальных образований и регионов ЕДДС и ЦУКС, систем информирования (оповещения), сил реагирования на ЧС различного характера с соответствующим финансовым, материально-техническим обеспечением.

Предложенные изменения позволят: а) повысить ответственность за своевременным выявлением угроз возникновения ЧС различного характера в звене: опасный объект — муниципальное образование — регион — субъект; б) оперативно реагировать и своевременно оповещать население и силы реагирования при угрозе возникновения ЧС.

Создание и внедрение комплексных многоступенчатых систем безопасности предоставит возможность управлять рисками возникновения ЧС, создавать и внедрять взаимосогласованные программы снижения рисков возникновения всевозможных ЧС, локализации и ликвидации их последствий на объектовом, муниципальном, межмуниципальном, региональном, межрегиональном и федеральном уровнях.

Внедрение данных предложений по созданию комплексных систем безопасности является наиболее оптимальным для решения задач защиты населения и территорий от всевозможных ЧС, что в конечном итоге позволит перейти от «культуры реагирования на ЧС» к «культуре их предупреждения», которой всем нам сегодня так не хватает.

 

Опубликовано в «Кризис предупреждения чрезвычайных ситуаций и пути его преодоления : учебно-практическое пособие» / Т. Г. Габричидзе, В. А. Куделькин, В. Ф. Денисов. — Самара: Изд-во СамНЦ РАН, 2013

Просмотров: 1062

Ваши комментарии:

Для того, чтобы оставлять коментарии, Вам нужно авторизоваться на Sec.Ru. Если У Вас еще нет аккаунта, пройдите процедуру регистрации.