Введение
Глава 1. Комплексный анализ обеспечения пожарной безопасности и определение принципов совершенствования системы противопожарной защиты объектов нефтеперерабатывающего комплекса с применением видеотехнологий 20
1.1. Статистический анализ пожаровзрывоопасности объектов нефтепереработки 20
1.2. Анализ пожарной опасности современного нефтеперерабатывающего предприятия на примере Киришского комплекса гидрокрекинга 29
1.2.1. Структура и основные характеристики предприятия 29
1.2.2. Основные пожароопасные технологии производства 30
1.2.3. Исследование взрывопожарной опасности технологических процессов комплекса гидрокрекинга 34
1.3. Принципы обеспечения пожарной безопасности технического, технико-экономического и организационно- технического характера на предприятиях нефтепереработки... 44
1.3.1. Общие принципы обеспечения пожарной безопасности 44
1.3.2. Предупреждение возможности образования горючей среды . 47
1.3.3. Предупреждение условий возникновения горения 54
1.3.4. Основные принципы обнаружения и тушения пожара на пожароопасных объектах 57
1.3.5. Технико-экономическое обоснование противопожарных мероприятий 60
1.3.6. Отступления от требований нормативных документов по пожарной безопасности 60
1 А. Перспективные направления оценки уровня пожарной опасности объектов нефтеперерабатывающей отрасли 64
1.4.1. Пожарные риски 64
1.4.2. Противопожарное страхование 66
1.5. Экспертная оценка проблемы эффективного применения систем пожарной автоматики в России 69
1.5.1. Эволюционный процесс развития систем пожарной автоматики в России 69
1.5.2. Эффективность систем пожарной автоматики на действующих предприятиях 78
1.5.3. Особенности проектирования систем противопожарной защиты новых нефтеперерабатывающих заводов 85
1.6. Анализ мировых тенденций совершенствования систем пожарной автоматики 86
1.6.1. Структура, состав и тенденции развития систем пожарной сигнализации 86
1.6.2. Патентный анализ систем обнаружения пожара и других элементов пожарной автоматики 94
1.7. Разработка предпосылок для создания интегрированных систем противопожарной защиты с применением видеотехнологий 99
Выводы по главе 1 107
Глава 2. Теоретические основы возникновения и способы обнаружения пожара на технологических установках повышенной пожарной опасности ПО
2.1. Исследование процесса образования взрывоопасных зон в емкостных технологических аппаратах с нефтепродуктом 110
2.1.1. Теоретические предпосылки по оценке пожарной опасности емкостных технологических аппаратов ПО
2.1.2. Процесс испарения жидкости и кинетика образования взрывоопасных паровоздушных концентраций 115
2.1.3. Теоретическая модель автоматического обнаружения пожара
на емкостном оборудовании с нефтепродуктом 127
2.2. Теоретический анализ современных мировых технологий
обнаружения пожара для защиты пожароопасных
технологических объектов 130
2.2.1. Современные способы обнаружения пожара на промышленных объектах 130
2.2.2. Линейные дымовые и тепловые извещатели 133
2.2.3. Оптическая и ионизационная технология обнаружения дыма.. 134
2.2.4. Комбинированные пожарные извещатели 136
2.2.5. Извещатели пламени 137
2.2.6. Аспирационные системы и лазерный извещатель 138
2.3. Анализ особенностей применения систем пожарной автоматики на предприятиях нефтепереработки 139
2.3.1. Объекты с повышенным электромагнитным фоном 140
2.3.2. Объекты с возможным появлением "черных дымов" 142
2.3.3. Взрывоопасные зоны 143
2.3.4. Объекты с постоянным наличием конденсата 145
2.3.5. Объекты, подверженные вибрации 145
2.3.6. Объекты с повышенным содержанием пыли 146
2.3.7. Защита контроллерных и серверных 147
2.3.8. Промышленные помещения большой площади 148
2.4. Разработка пожарного извещателя с визуальным подтверждением факта срабатывания для защиты резервуарного парка 149
2.4.1. Применение извещателей пламени для обнаружения пожаров на открытых технологических установках 149
2.4.2. Применение тепловизионных методов для обнаружения пожаров на открытых технологических установках 157
2.4.3. Устройство обнаружения пожара с визуальным
подтверждением факта срабатывания 166
Выводы по главе 2 170
Глава 3. Разработка методов и технических средств обнаружения пожара на основе видеотехнологий 172
3.1. Обобщенная структура системы замкнутого телевидения для целей обнаружения пожара 172
3.1.1. Анализ нормативно-технических требований для систем охранного телевидения 172
3.1.2. Структурный анализ системы замкнутого телевидения 175
3.1.3. Функциональная структура системы пожарного телевидения.. 181
3.2. Анализ принципов и алгоритмов видеодетекции 182
3.2.1. Обнаружители движения 183
3.2.2. Идентификация объекта 186
3.2.3. Системы распознавания образов 188
3.3. Методологический анализ систем обнаружения пожара на
основе цифровых видеотехнологий 194
3.3.1. Метод определения прозрачности окружающей среды по видеоизображению 195
3.3.2. Метод обнаружения пожаров "Сравнением образов" 199
3.3.3. Метод раннего обнаружения загорания по видеоизображению 202
3.4. Оценка достоверности обнаружения пожара по сигналам пожарных видеодетекторов 209
3.5. Разработка видеодетектора пожара 217
3.5.1. Опасные факторы пожара, как носители информации для регистрации видеометодами 217
3.5.2. Алгоритмическая структура пожарного видеоизвещателя 220
3.5.3. Принципы построения видеоизвещателея пожарной сигнализации с использованием нескольких информационных признаков 221
3.6. Комбинированный пожарный видеоизвещатель 229
Выводы по главе 3 236
Глава 4. Основы концептуального проектирования автоматизированной системы противопожарной защиты с применением видеотехнологий для защиты пожароопасных объектов нефтеперерабатывающего завода 237
4.1. Технико-экономические принципы разработки концепции противопожарной защиты нефтеперерабатывающего завода 237
4.2. Способы противопожарной защиты основных пожароопасных объектов нефтеперерабатывающего завода 243
4.2.1. Общая типизация объектов противопожарной защиты 244
4.2.2. Способы противопожарной защиты резервуаров с защитной стенкой 251
4.3 Автоматизированная система управления противопожарной защитой пожароопасных объектов нефтеперерабатывающего завода на примере резервуарного парка сырой нефти 259
4.3.1. Алгоритмическая схема автоматизированной системы противопожарной защиты с применением новых устройств обнаружения пожара на основе видеотехнологий 259
4.3.2. Структура и состав автоматизированной системы управления противопожарной защитой пожароопасных объектов нефтеперерабатывающего завода 262
4.3.3. Функциональное назначение автоматизированной системы управления противопожарной защитой пожароопасных установок и резервуарных парков нефтеперерабатывающего завода 269
4.3.4. Автоматизированное рабочее место оператора с интегрированной функцией видеомониторинга 272
4.4. Разработка автоматизированной системы управления противопожарной защитой для обеспечения безопасности людей при пожаре на основе видеотехнологий 280
Выводы по главе 4 288
Глава 5. Оценка эффективности автоматизированных систем противопожарной защиты предприятий нефтеперерабатывающего комплекса с использованием видеотехнологий 290
5.1. Выбор и обоснование методов оценки эффективности автоматизированной систем противопожарной защиты с использованием видеотехнологий 290
5.1.1. Основные положения теории эффективности 290
5.1.2. Иерархия показателей эффективности автоматизированных систем противопожарной защиты с использованием видеотехнологий 291
5.1.3. Классификация и выбор методов оценки эффективности автоматизированных систем противопожарной защиты с использованием видеотехнологий 293
5.2. Теоретические основы и методика применения метода анализа иерархий для оценки эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты предприятий нефтеперерабатывающего комплекса 296
5.2.1. Задача согласования мнений экспертов об относительных весах параметров 296
5.2.2. Выбор шкалы сравнений . 298
5.2.3. Определение весов элементов системы 300
5.2.4. Определение степени согласованности суждений эксперта 303
5.2.5. Алгоритм определения весов элементов системы с учетом необходимости согласования мнений экспертов 303
5.2.6. Формирование модели иерархической системы 306
5.2.7. Оценка влияния элементов на эффективность функционирования иерархической системы 309
5.3. Оценка влияния комбинированных видеоизвещателей на эффективность системы автоматической пожарной сигнализации 311
5.4. Оценка эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты с применением видеотехнологий 320
5.4.1. Оценка влияния частных параметров Sj на вероятностно-временные показатели системы 323
5.4.2. Оценка влияния вероятностно-временных показателей системы на параметр S фактора пожарозащиты 330
5.4.3. Оценка влияния частных параметров S; на уровень пожароопасности объекта 332
5.5. Оценка экономической эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты с применением видеотехнологий 335
5.5.1. Выбор и обоснование метода оценки экономической эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты с применением видеотехнологий 335
5.5.2. Оценка экономической эффективности автоматизированной системы противопожарной защиты предприятия нефтеперерабатывающего комплекса с использованием видеотехнологий 338
Выводы по главе 5 345
Заключение
