Системы мониторинга и предупреждения безопасности зданий и сооружений. Состояние. Направления развития.
А. И. Запорожец, директор «Учебно-консультационного центра
ГОЧС «БАЗИС», ктн, доцент
В.И. Клецин, генеральный директор «Инжинирингового
центра ГОЧС «БАЗИС», ктн, доцент
О.С. Волков, вице-президент, исполнительный директор НП
«Объединение ОРСКБ»
Вопросы обеспечения безопасности касаются каждого человека. Они всегда были и будут в центре внимания органов законодательной и исполнительной власти, а также организаций, обеспечивающих реализацию мер предупреждения чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Аварии вообще и, так называемые, постиндустриальные риски все больше волнуют общество, специалистов различных отраслей. У всех свежа в памяти трагедия, произошедшая 17 августа на Саяно-Шушенской ГЭС, когда стихия жестоко наказала людей за безответственность. Возможность техногенных чрезвычайных ситуаций существует как на новых объектах, так и давно функционирующих. Примеры – разрушение «Аквапарка» и «Бауманского рынка» в Москве. Опасность для общества кроется в значительных людских и материальных потерях, в появляющемся многолетнем синдроме, негативно сказывающемся на психологии населения, персонала потенциально опасных объектов (ПОО). Пример – синдром Чернобыльской аварии, с трудом, еще не до конца преодоленный в наше время.
Анализ катастроф, аварий, крупных пожаров свидетельствует, что многих из них можно было бы избежать путем создания и эксплуатации на потенциально опасных объектах систем мониторинга и предупреждения аварий, пожаров, чрезвычайных ситуаций, а также обеспечения принятия оперативных мер со стороны служб эксплуатации и органов надзора по данным автоматического в режиме реального времени мониторинга важных для безопасности сигналов, параметров технологических процессов, инженерных систем жизнеобеспечения и безопасности, состояния инженерно-технических, несущих конструкций объектов.
Развитию систем мониторинга и предупреждения ЧС в последние годы уделяется все большее внимание. В настоящее время наиболее широкое распространение получило оснащение объектов структурированными системами мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений – СМИС. Организации, занимающиеся вопросами автоматизации зданий и сооружений, все чаще сталкиваются с задачами выполнения требований по обеспечению сопряжения проектируемых ими инженерных систем со СМИС.
С момента своего создания МЧС России постоянно уделяет внимание развитию систем мониторинга и предупреждения ЧС. 27 октября 2009 года Министром по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий С.К. Шойгу был подписан Приказ №612 «О совершенствовании нормативной базы по организации систем наблюдения и контроля (мониторинга) параметров состояния зданий и сооружений и оборудования потенциально опасных объектов».
3 ноября 2009 года проблемы совершенствования законодательства, нормативной технической базы создания систем мониторинга и предупреждения ЧС обсуждались с Президентом России Д.А. Медведевым во время посещения Национального центра управления в кризисных ситуациях МЧС. Во время показа структурированной системы мониторинга и управления инженерными системами, зданий и сооружений (СМИС) Президент рекомендовал Министру Шойгу С.К. подготовить предложения для внесения необходимых изменений в Градостроительный кодекс.
19 ноября под председательством заместителя Председателя Совета Федерации Ю.Л. Воробьева состоялся Экспертный совет МЧС России, который, по предложению Министра, провел анализ нормативной базы создания и функционирования систем мониторинга ПОО, подготовил рекомендации по ее совершенствованию, дал предложения по совершенствованию вопросов создания систем мониторинга на ПОО. На совете по результатам обсуждения доклада начальника ФГУ ВНИИ ГОЧС Акимова В.А. были приняты предложения руководству МЧС России по внесению изменений в законодательную базу, по проектированию и установке современных систем предупреждения возникновения ЧС на объектах и оповещения персонала объектов и населения о возникших угрозах, по обучению специалистов различных служб действиям в условиях ЧС. В частности, экспертный совет рекомендовал следующее:
• пункт 14 статьи 48 Градостроительного кодекса РФ в следующей редакции: «Проектная документация объектов использования атомной энергии (в том числе ядерных установок, пунктов хранения ядерных материалов и радиоактивных веществ), опасных производственных объектов, определяемых в соответствии с законодательством Российской Федерации, особо опасных, технически сложных, уникальных объектов, объектов обороны и безопасности также должна содержать разделы «Мероприятия по гражданской обороне», «Мероприятия по предупреждению чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера».
• внести изменения в технические регламенты в части обязательности выполнения требования о том, что проектирование и установка автоматизированных технологических систем, систем предупреждения, оповещения и ликвидации последствий ЧС осуществляется только организациями, обладающими соответствующей квалификацией.
• оснастить критически важные и потенциально опасные объекты структурированными системами мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений и обеспечить автоматическую передачу необходимой информации о состоянии контролируемых объектов и параметрах чрезвычайной ситуации по установленной форме в дежурную службу объекта, единую дежурно-диспетчерскую службу муниципального образования и Ростехнадзор.
На экспертном совете было признано, что наиболее проработанной и перспективной технологией создания систем мониторинга и предупреждения ЧС на настоящий момент является технология создания СМИС. Существует комплекс мероприятий и требований по разработке, внедрению, функционированию СМИС, подготовке обслуживающего персонала.
Технологии СМИС основываются на нормативных правовых и технических документах. Основным нормативным техническим документом по СМИС является национальный стандарт ГОСТ P 22.1.12-2005 «Безопасность в ЧС. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования». Настоящий стандарт устанавливает: категории объектов, подлежащих оснащению СМИС; основные требования к построению СМИС; перечень функций СМИС, обеспечивающих решение задач безопасности объектов; порядок информационного сопряжения данных от СМИС с ЕДДС города, района; порядок проведения испытаний и приемки в эксплуатацию СМИС. Объектами контроля СМИС, а в ряде случаев и управления, являются технологические процессы, подсистемы жизнеобеспечения и безопасности: теплоснабжение, вентиляция и кондиционирование, водоснабжение и канализация, электроснабжение, газоснабжение, инженерно-технический комплекс пожарной безопасности объекта, лифтовое оборудование, система оповещения, системы охранной сигнализации и видеонаблюдения, системы обнаружения повышенного уровня радиации, аварийных химически-опасных веществ, биологически- опасных веществ, значительной концентрации токсичных и взрывоопасных концентраций газовоздушных смесей и др. Объектами контроля также являются инженерно-технические конструкции (конструктивные элементы) объектов.
Для обеспечения реализации СМИС разработаны методики:
- Методика оценки систем безопасности и жизнеобеспечения на потенциально-опасных объектах (ПОО), зданиях и сооружениях. Методика аттестована и рекомендована Правительственной комиссией по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций и обеспечению пожарной безопасности (Протокол от 19.12.03 г. №9) к использованию в качестве практического пособия при проведении экспертизы проектных решений и проверки систем безопасности и жизнеобеспечения на потенциально опасных объектах, в зданиях и сооружениях. Методика определяет: последовательность создания комплекса структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами потенциально-опасных объектов, зданий и сооружений; правила сопряжения СМИС с ЕДДС; способы анализа диагностической информации СМИС для определения технического состояния систем безопасности и систем жизнеобеспечения контролируемых объектов.
- Методика оценки и сертификации инженерной безопасности зданий и сооружений. Методика аттестована Правительственной комиссией по предупреждению и ликвидации ЧС и обеспечению пожарной безопасности, протокол от 25.02.03 г. №1.
- Методика мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений. Общие положения и требования. Методика аттестована Правительственной комиссией по предупреждению и ликвидации ЧС и обеспечению пожарной безопасности, протокол от 18.03.09 г. №3.
Однако существующая нормативная база не в полной мере соответствует современным требованиям, предъявляемым к системам мониторинга ПОО, и требует дальнейшего развития. В 2010 г. планируется утвердить подготовленный МЧС России проект федерального закона (технический регламент) «Общие требования к продукции, обеспечивающие защиту населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера». Технический регламент, в частности, установит обязательные для исполнения требования, обеспечивающие защиту от ЧС, к следующей продукции: технические средства мониторинга и прогнозирования ЧС (технические средства защиты от ЧС).
В ближайшей перспективе к разрабатываемому техническому регламенту будут подготовлены следующие нормативные документы:
- Новая редакция свода правил (СП 11-107-98) «Порядок разработки и состав раздела «Перечень мероприятий по гражданской обороне и мероприятий по предупреждению чрезвычайных ситуаций» проектов строительства». В новой редакции будут отражены требования по проектированию СМИС;
- Свод правил «Технические требования к системам мониторинга потенциально опасных объектов»;
- Национальный стандарт «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Технические средства мониторинга чрезвычайных ситуаций. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Методы испытаний» установит требования по подтверждению соответствия СМИС нормам, установленным в техническом регламенте.
В конечном итоге, по результатам реализации всех мероприятий нормативная база обеспечения создания, функционирования и эксплуатации систем мониторинга ПОО, с учетом планируемых к разработке документов, при условии включения в них требований по созданию СМИС, в целом позволит, как мы считаем, обеспечить приемлемый уровень безопасности контролируемых зданий и сооружений.
В настоящее время разработаны проекты создания СМИС более чем на ста критически важных и потенциально опасных объектах, включая Богучанскую ГЭС. Системы мониторинга и предупреждения ЧС введены и функционируют в режиме опытной эксплуатации на следующих объектах:
• Дворец спорта «Мегаспорт» г. Москва (2007-2009 гг.): структурированная система мониторинга и управления инженерными системами (СМИС), система мониторинга состояния инженерно-технических, несущих конструкций (СМИК);
• Распределительная тепловая станция (РТС) Чертаново, тоннельный комплекс Лефортово (2008-2009 гг.): пилотный проект единой системы мониторинга критически важных и потенциально опасных объектов Москвы (ЕСМ КВ и ПОО Москвы);
• Административное здание с офисными зданиями и подземным паркингом на земельном участке, г. Санкт-Петербург (2008-2009 гг.): автоматизированная система мониторинга деформационного состояния конструкций на этапе строительства (СМИК - С);
• Комплекс зданий и сооружений морского пассажирского терминала, г. Санкт-Петербург (2009 г.): СМИС, СМИК;
• Промышленный комплекс ОАО «КУЙБЫШЕВАЗОТ» (2009 г.): СМИС.
В ходе эксплуатации указанные системы в режиме реального времени автоматически осуществляют передачу предупреждающих сообщений на основе данных мониторинга параметров состояния зданий и сооружений, оборудования систем жизнеобеспечения и безопасности, а также от систем оповещения о пожаре, о химической опасности, о загазованности и др.
Функционирование систем мониторинга состояния зданий и сооружений и оборудования потенциально опасных объектов осуществляется независимо от служб эксплуатации. Получателями информации являются дежурно-диспетчерские службы объектов и пунктов ЕДДС органов повседневного управления РСЧС. При этом автоматически регистрируются в базах данных объекта и ЕДДС инциденты, происходящие с объектами и на объектах. При выявлении нарушений осуществляется автоматическое информирование ЕДДС муниципального образования, руководящего состава объекта. Системы мониторинга, кроме передачи текстовых сообщений, обеспечивают передачу видеоинформации с места нарушения в режиме реального времени.
Действия органов муниципального и объектового уровня РСЧС, их взаимодействие при получении сообщений от объектовых систем мониторинга регламентируются согласованными ГУ МЧС России регламентами. Регламентами предусмотрено проведение мероприятий, обеспечивающих предотвращение возможного развития техногенной ЧС, аварии, пожара. В случае поступления от систем мониторинга объекта предупредительной информации свидетельствующей о нарушении нормальной эксплуатации, предаварийном изменении состояния инженерно-технических, несущих конструкций регламентами предусматривается проведение соответствующих мероприятий по устранению причин нарушений и/или обследованию конструкций с выдачей заключений об их техническом состоянии и предложений по их усилению.
Все эксплуатируемые в настоящее время объекты были спроектированы и реализованы специально подготовленными организациями по разработанной под эгидой МЧС России технологии создания СМИС в соответствии с требованиями ГОСТ P 22.1.12-2005 и исходными данными и требованиями ГУ МЧС России. На всех анализируемых системах мониторинга для обеспечения информационного взаимодействия СМИС объекта с ЕДДС используется Программный комплекс информационного взаимодействия СМИС (ПК ИВ СМИС). ПК ИВ СМИС имеет сертификат соответствия требованиям ГОСТ P 22.1.12-2005 г. «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования» Системы добровольной сертификации аварийно-спасательных средств МЧС России №РОСС RU/00103 ЭЧ16.Н 0071.
В номенклатуру системного программного обеспечения систем мониторинга включены:
• операционные системы: Microsoft Windows Server 2008 Standard Edition Win32/Win64 English, Windows ХP Professional SP2b Russian;
• система управления базами данных Microsoft SQL Server 2008 Standard Edition;
• офисный пакет Microsoft Office 2007 Professional RUS;
• антивирус Kaspersky Internet Security 9.0 Russian Edition. 10-Desktop 1 year Base Licence Pack.
На всех объектах мониторинга используется единая система классификации и кодирования автоматизированной информационно-управляющей системы единой государственной системы предупреждения чрезвычайных ситуаций (АИУС РСЧС). В состав информационного обеспечения проанализированных систем мониторинга включены:
• перечень, описания и декларации разметки XML, SMS-сообщений СМИС;
• описания экранных форм результатов выполнения функций (решения задач);
• перечень, описание входных сигналов (сообщений) от сопрягаемых со СМИС технологических систем, систем жизнеобеспечения и безопасности объекта;
• классификатор угроз (инцидентов, аварий, пожаров, террористических проявлений) при формировании сообщений СМИС.
Основой СМИС является программно-аппаратный комплекс «ПТК СМИС/СМИК». В 2009 году программно-аппаратный комплекс «ПТК СМИС/СМИК» был признан победителем открытого конкурса «Программно-технический комплекс мониторинга, передачи информации, решения прикладных задач для центров управления в кризисных ситуациях, дежурно-диспетчерских служб федерального, регионального, муниципального и объектового уровней РСЧС», проводимого ФГУ ВНИИГОЧС (ФЦ), МЧС России.
Разработчиком ПТК «СМИС/СМИК» является ЗАО «Инжиниринговый центр ГОЧС «БАЗИС», являющийся также одним из разработчиков ГОСТ P 22.1.12-2005 г. «Безопасность в чрезвычайных ситуациях. Структурированная система мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений. Общие требования», участником разработки МГСН 4.19-2005 г., «Методики мониторинга несущих конструкций зданий, сооружений. Общие положения и требования» (МЧС России, 2008 г.), «Методики оценки систем безопасности и жизнеобеспечения на потенциально опасных объектах, зданиях и сооружениях» (МЧС России, 2003 г.).
Закрытое акционерное общество «Инжиниринговый центр ГО ЧС «БАЗИС» образовано в целях создания и совершенствования инженерных систем безопасности, направленных на прогнозирование, предупреждение и ликвидацию чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Основным направлением деятельности организации является реализация положений ГОСТ P 22.1.12-2005 в части разработки и внедрения структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений (СМИС) на уникальных и технически сложных объектах
Направления деятельности инжинирингового центра:
1. Разработка:
- СТУ на создание СМИС;
- ТУ на информационно-техническое сопряжение СМИС объектов и пунктов управления ЕДДС;
- Разделов проектов («П», «РД») объектов капитального строительства:
- обеспечение комплексной безопасности и антитеррористической защищенности объектов;
- инженерно-технические мероприятия ГОЧС;
- СМИС объектов включая подсистемы:
- мониторинга и управления инженерными системами зданий, сооружений;
- мониторинга состояния инженерно-технических, несущих конструкций (СМИК) объектов;
- связи и управления в кризисных ситуациях (СУКС).
2. Ввод в действие (СМР, ПНР):
- Систем обеспечение комплексной безопасности и антитеррористической защищенности объектов;
- СМИС объектов включая подсистемы:
- мониторинга и управления инженерными системами зданий, сооружений;
- мониторинга состояния инженерно-технических, несущих конструкций (СМИК) объектов;
- связи и управления в кризисных ситуациях (СУКС).
3. Техническое обслуживание на стадии эксплуатации: СМИС, СМИК, СУКС.
Работы ведутся в сотрудничестве с ведущими Российскими научными институтами и учреждениями в области инженерной безопасности, такими как ФГУ ВНИИ ГО ЧС (ФЦ), МГСУ, ЦНИИС, РАСС, НИИОСП, Южно-Уральский Государственный университет и др. Применяются современные технологии сбора, передачи и обработки информации. Разрабатываются аппаратно-программные комплексы, адаптированные под цели прогнозирования и предупреждения развития чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера. Важной составляющей обеспечения мониторинга ПОО является подготовка персонала для обслуживания ДДС объектов и ЕДДС муниципальных образований. Для решения этой задачи был создан учебно–консультационный центр «БАЗИС» (УКЦ «Базис»).
Кроме обучения УКЦ «Базис» занимается разработкой:
• специальных технических условий на создание СМИС объектов;
• разделов проектов:
• «Обеспечение комплексной безопасности и антитеррористической защищенности объектов;
• «ИТМ ГОЧС».
• технических условий на информационно-техническое сопряжение СМИС с ЕДДС (ЕСОДУ) муниципальных образований;
• эксплуатационной документации по СМИС, СМИК;
• регламентов действий ДДС объектов, взаимодействия с ЕДДС (ЕСОДУ) при получении информации от СМИС;
• нормативно-методических документов, проектов стандартов и сводов правил, проектов технических регламентов;
• организационно-распорядительной документации.
УКЦ «Базис» проводит обучение в соответствии с программой, утвержденной Директором Департамента предупреждения чрезвычайных ситуаций МЧС России: «Системы безопасности, жизнеобеспечения структурированные системы мониторинга и управления инженерными системами (СМИС) критически важных для национальной безопасности и потенциально опасных объектов, зданий и сооружений. Взаимодействие СМИС с оперативными службами предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций». Обучение рассчитано на следующую категорию слушателей:
• сотрудников МЧС;
• сотрудников ЕДДС (ЕСОДУ);
• сотрудников дежурно-диспетчерских служб (ДДС) объектов;
• специалистов организаций занимающихся проектными, строительно-монтажными, пусконаладочными работами при создании СМИС;
• специалистов организаций, занимающихся эксплуатацией СМИС-объектов.
В настоящее время в УКЦ «БАЗИС» осуществляет и планирует проведение обучения по программам:
• Системы безопасности и жизнеобеспечения. Структурированные системы мониторинга и управления инженерными системами критически важных для национальной безопасности и потенциально опасных объектов, зданий и сооружений.
• Комплексная безопасность критически важных для национальной безопасности и потенциально опасных объектов, зданий и сооружений. Взаимодействие оперативных служб обеспечения безопасности.
• Создание и эксплуатация систем мониторинга состояния инженерно-технических несущих конструкций зданий и сооружений особо опасных, технически сложных и уникальных объектов.
• Взаимодействие структурированных систем мониторинга и управления инженерными системами зданий и сооружений с дежурно-диспетчерскими службами и центрами управления в кризисных ситуациях единой государственной системы предупреждения и ликвидации ЧС (РСЧС).
• Периодический мониторинг объектов оснащенных системами мониторинга состояния несущих конструкций зданий и сооружений (СМИК).
ИЦ ГОЧС «БАЗИС» и УКЦ «Базис» входят в состав Федерального центра науки и высоких технологий «Всероссийский научно-исследовательский институт по проблемам гражданской обороны и чрезвычайных ситуаций» (ФГУ ВНИИ ГОЧС (ФЦ) и Некоммерческого партнерства «Объединение разработчиков систем комплексной безопасности».
Самостоятельно и в содружестве с партнерами ИЦ ГОЧС «БАЗИС» и УКЦ «Базис» проводят активную работу по развитию технологий СМИС. Развитие технологии СМИС осуществляется по следующим направлениям:
• мониторинг угроз технологических, инженерных систем, конструкций объектов, в том числе:
• определение критичности параметров состояния несущих конструкций, анализ их изменения при изменении технического состояния зданий и сооружений;
• анализ последствий при выходе контролируемых параметров инженерных систем за предельно допустимые значения;
• разработка сценариев развития возможных аварий, ЧС;
• разработка рациональных алгоритмов реагирования на возможные аварии, ЧС;
• мониторинг современных методов и технологий мониторинга;
• решение прикладных задач по обеспечению функционирования инженерных систем зданий и сооружений;
• научно-исследовательские и опытно-конструкторские работы.
В рамках научно-исследовательской деятельности для обеспечения мониторинга инженерно-технических, несущих конструкций объекта разработаны подходы к построению физических моделей объектов, вибродиагностике физических моделей и реальных конструкций объекта, рекомендации по разработке динамических паспортов объектов; совершенствуется последовательность проведения работ по методическому обеспечению создания СМИК. Осуществляется разработка наиболее вероятных сценариев потери несущей способности зданий и сооружений.
Отработка сценариев производится на компьютерных моделях, откалиброванных на физической модели.
Весь комплекс мер, упомянутых выше, направлен на решение единой задачи – обеспечение безопасности человека – и полностью отвечает требованиям политики государства в области безопасности.
Таким образом, можно констатировать, что в настоящее время, сформирован и реализуется на практике системный подход к осуществлению деятельности по созданию и эксплуатации систем мониторинга ПОО:
• разработана и постоянно совершенствуется нормативно-правовая база;
• разработаны, апробированы и постоянно совершенствуются технологии мониторинга ПОО;
• разработаны и постоянно совершенствуются аппаратные средства и программные комплексы для мониторинга ПОО;
• с целью координации деятельности по созданию, использованию и совершенствованию нормативной базы и технологий мониторинга объединены в некоммерческое партнерство НП «Объединение ОРСКБ» компании, обладающие соответствующими компетенциями и ресурсами для создания и эксплуатации систем мониторинга ПОО;
• создана и развивается система подготовки кадров для разработки и эксплуатации систем мониторинга ПОО.
Анализ функционирования СМИС, представленный экспертному совету, позволяет сделать вывод о соответствии систем в целом предъявляемым к ним требованиям, а также о целесообразности для обеспечения безопасности развития и внедрения систем мониторинга и предупреждения ЧС на потенциально-опасных объектах.
Несомненно, что разработчики систем автоматизации потенциально опасных зданий и сооружений должны в проектных решениях учитывать требования по обеспечению сопряжения проектируемых ими систем со СМИС в соответствии со специальными техническими условиями на создание СМИС объектов капитального строительства.