В условиях стремительного развития технологических процессов, роста производственной сложности и усиления требований к промышленной безопасности особую актуальность приобретает внедрение инновационных мер противодействия чрезвычайным ситуациям на предприятиях. Настоящая статья посвящена анализу современных подходов к обеспечению безопасности, сформировавшихся в период 2020–2025 гг. в рамках концепции «Безопасность 4.0». Рассмотрены ключевые направления инноваций, среди которых особое внимание уделено применению систем прогнозной аналитики на основе искусственного интеллекта и машинного обучения для раннего выявления предаварийных состояний, широкому использованию интернета вещей для непрерывного мониторинга критически важных параметров производственной среды, разработке и применению цифровых двойников технологических процессов для моделирования сценариев развития аварийных ситуаций и поддержки оперативного принятия решений. Подробно проанализированы возможности виртуальной и дополненной реальности в процессе подготовки персонала к действиям в условиях
аварий и катастроф, а также описано использование носимых электронных устройств для контроля состояния работников и окружающей среды в режиме реального времени. Отдельное внимание уделено перспективам применения робототехнических комплексов и беспилотных летательных аппаратов для реагирования на аварийные ситуации в условиях, опасных для человека. Приведены примеры успешного внедрения указанных технологий в зарубежной и российской практике, что позволяет сделать вывод о глобальной тенденции перехода от реактивного к проактивному управлению промышленной безопасностью. Отмечены основные вызовы на пути интеграции инновационных решений, включая необходимость обеспечения кибербезопасности, совершенствования нормативной правовой базы, стандартизации данных и подготовки высококвалифицированного персонала нового типа (Оператор 4.0). Статья направлена на формирование целостного представления о современном состоянии и перспективах развития системы противодействия чрезвычайным ситуациям на предприятиях с использованием цифровых и интеллектуальных технологий, демонстрируя важность комплексного междисциплинарного подхода к решению задач обеспечения безопасности в условиях цифровизации промышленности.
Безопасность в чрезвычайных ситуациях
В рамках исследования разработан алгоритм автоматизированного детектирования и анализа пожарной обстановки по данным дистанционного зондирования Земли со спутниковых сенсоров MODIS (Moderate Resolution Imaging Spectroradiometer). Предложенный подход обеспечивает непрерывный процесс идентификации термальных аномалий, характерных для очагов открытого горения, с последующей оценкой их ключевых параметров (координаты, площадь, динамика распространения). Генерируемая информация систематизируется для анализа пространственно-временных закономерностей развития пожаров. Результаты обработки предназначены для интеграции в системы поддержки принятия решений, обеспечивая органы управления актуальными и объективными данными для планирования мероприятий по предотвращению и ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций, связанных с пожарами природного и техногенного характера. Таким образом, внедрение данного алгоритма способствует обеспечению безопасности в чрезвычайных ситуациях за счет оперативного предоставления критически важной аналитической информации.
Статья посвящена апробации многопараметрической модели, предназначенной для оптимизации стратегий переработки отходов и организации мониторинга на промышленных объектах. Модель объединяет показатели остаточного ущерба, затраты на переработку отходов и мониторинг полигонов, а также возможную прибыль от утилизации в единую целевую функцию совокупных потерь. Ее применение направлено на формализацию выбора управленческих решений в условиях ограниченного бюджета. В качестве примеров рассмотрены твердые коммунальные отходы и органическая составляющая отходов металлургических предприятий, для которых исходные параметры заданы по литературным источникам и экспертным данным. Проведенные расчеты позволили определить оптимальную долю переработки отходов для различных технологий, а также оценить влияние объема выделяемого бюджета на распределение ресурсов между переработкой и мониторингом. Модель продемонстрировала способность количественно оценивать совокупные потери, остаточный ущерб и эффективность альтернативных стратегий управления. Результаты показывают, что интеграция переработки и мониторинга в рамках риск-ориентированного подхода позволяет минимизировать общий ущерб и повысить устойчивость производственных систем. Практическая значимость работы заключается в возможности использования модели при технико-экономическом обосновании решений и разработке программ управления техногенной безопасностью промышленных предприятий.
Объекты техносферы могут подвергаться различным негативным внешним воздействиям, в том числе и со стороны опасностей природного характера. Опасные и неблагоприятные природные процессы и явления способны стать как прямой, так и косвенной причиной чрезвычайных ситуаций (ЧС) на технологических или инфраструктурных объектах. В обоих случаях это приводит к авариям на них или нарушению режима их нормального функционирования. Возникающие ЧС характеризуются как природно-техногенные. Цель данного исследования — проанализировать особенности природных воздействий на техносферу, проследить их возможные последствия, приводящие к формированию ЧС. Это важно для планирования мероприятий по повышению защищенности техносферных объектов от таких внешних воздействий и предотвращению нежелательных последствий. Основным методом исследования является мониторинг природно-техногенных ЧС, происходящих на территории России, путем фиксации этих событий в авторской электронной базе данных с последующим их анализом. Более 90 % всех зарегистрированных в БД природно-техногенных событий было обусловлено воздействием опасных гидрометеорологических процессов и явлений. Проведена группировка субъектов РФ по уровню риска возникновения природно-техногенных ЧС, выделены регионы наибольшего риска. Работа выполнена по теме 1.7 «Опасность и риск природных процессов и явлений» государственного задания Московского государственного университета имени М. В. Ломоносова № АААА-А21-121051300175-4.
В статье представлена постановка задачи выбора рационального набора мероприятий по снижению рисков чрезвычайных ситуаций (ЧС) на объектах топливно-энергетического комплекса (ТЭК). Разработана математическая модель оптимизации защитных мероприятий с интеграцией вероятностных, экономических и энтропийных критериев. Проведен численный эксперимент, подтверждающий корректность алгоритма и практическую применимость предложенного подхода для объектов ТЭК. Обоснована актуальность учета информационной неопределенности при анализе редких, но катастрофически значимых сценариев ЧС, для чего в модель введен энтропийный критерий. Предложен алгоритм оптимизации, учитывающий ограничения по бюджету, количеству мероприятий, допустимому уровню остаточного риска и уровня неопределенности. В демонстрационном примере с одним сценарием проанализирована работа алгоритма, подтверждена корректность модели. Установлено, что интеграция энтропии необходима для многосценарных задач, перспективных для практического применения. Полученные результаты могут быть использованы для повышения обоснованности и адаптивности решений в системах управления промышленной безопасностью объектов ТЭК в условиях высокой неопределенности и ограниченных ресурсов. Работа ориентирована на внедрение в процессы проектного управления рисками ЧС на уровне промышленного объекта и может служить основой для создания интеллектуальных инструментов поддержки принятия решений.
В статье рассматривается подход к формированию аналитического вида показателя защищенности опасных производственных объектов от селевых потоков, а также факторы, влияющие на его величину. Представлен анализ физических, техногенных, организационно-управленческих и экономических аспектов, определяющих уровень риска. Предложена модель интегрального показателя, включающая параметры инженерной и организационной защиты, вероятность возникновения селевых процессов и влияние антропогенных факторов. Особый приоритет отдается анализу и учету не выявленных ранее опасных обстоятельств, позволяющий повышать точность итоговой оценки. Результаты могут использоваться для сравнительного анализа объектов и принятия решений по приоритетному финансированию противоселевых мероприятий. Предложенный подход направлен на повышение точности прогнозов, оптимизацию распределения ресурсов и снижение потенциального ущерба, что поспособствует повышению готовности органов управлений объектов к реагированию на чрезвычайные ситуации в виде селевых явлений. Разработано и приведено обоснование аналитического вида интегрального показателя защищенности опасных производственных объектов от поражающих факторов селевых потоков, аккумулирующего множество разнородных параметров. В ходе исследования применялся системный анализ и синтез существующих подходов к оценке рисков. В основу формирования показателя положен метод функционального моделирования. Его применение обусловлено необходимостью комплексного учета четырех ключевых групп факторов: физико-географических, техногенных, организационно-управленческих, экономических. Для факторов экономической группы отдельно оценивается эффективность инженерно-технических и организационно-управленческих мероприятий, при этом модель интегрирует такие переменные, как вероятность возникновения селевого события и степень влияния антропогенной деятельности.
В данной статье представлены результаты испытаний опытного образца мобильного средства, предназначенного для локализации разливов нефти и нефтепродуктов на сухопутных объектах их добычи, транспортировки, перевалки, хранения и переработки. Работа выполнена в развитие предыдущих теоретических исследований, в которых были обоснованы конструктивные и геометрические параметры мобильного средства локализации разливов нефти и нефтепродуктов, а также определены основные факторы, влияющие на устойчивость его конструкции при воздействии распределенной нагрузки, эквивалентной давлению слоя нефти и нефтепродуктов. Целью испытаний являлось получение экспериментальных данных, необходимых для оценки устойчивости конструкции мобильного средства локализации на различных типах подстилающей поверхности. Проведено сравнение поведения конструкции при изменении распределенной нагрузки и характеристик подстилающей поверхности, определены зависимости, отражающие общие закономерности взаимодействия мобильного средства локализации с подстилающей поверхностью. Полученные данные позволяют рассматривать результаты испытаний в качестве основы для дальнейшего уточнения расчетных моделей, совершенствования проектных решений и разработки практических рекомендаций по применению мобильных средств при локализации и ликвидации последствий аварийных разливов нефти и нефтепродуктов в различных природных бедствиях и техногенных авариях на объектах промышленности, транспорта и инфраструктуры.
Статья посвящена разработке многопараметрической модели оптимизации стратегии обращения с отходами и организации мониторинга на промышленных объектах в условиях ограниченного бюджета. Актуальность исследования обусловлена необходимостью снижения техногенных рисков при одновременной ограниченности финансовых, технических и организационных ресурсов, что требует поиска рациональных решений в области промышленной и экологической безопасности. В работе отмечено, что традиционная раздельная реализация мероприятий по переработке отходов и мониторингу технологических процессов приводит к неэффективному использованию ресурсов и не обеспечивает достаточного снижения риска. Для преодоления этого противоречия предложена многопараметрическая модель, включающая в себя остаточный ущерб, затраты на переработку и мониторинг, а также возможную прибыль от утилизации. Научная новизна заключается в формализации взаимосвязи между долей переработанных отходов, уровнем охвата мониторингом и ресурсными ограничениями, что позволяет перейти от фрагментарного подхода к целостной системе риск-ориентированного управления. Модель создает методологическую основу для обоснования стратегий переработки и мониторинга, а также для разработки практических решений, направленных на минимизацию совокупного ущерба. В качестве примера применения модели рассмотрены стратегии переработки нефтешламов на промышленных объектах, что позволило продемонстрировать возможность определения оптимальной доли переработки, обеспечивающей баланс между затратами и снижением остаточного ущерба.