МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА

 

 
"РОЛЬ ПРИРОДООБУСТРОЙСТВА В ОБЕСПЕЧЕНИИ УСТОЙЧИВОГО ФУНКЦИОНИРОВАНИЯ И РАЗВИТИЯ ЭКОСИСТЕМ "
 
(МАТЕРИАЛЫ МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ)
 
Москва 2006

УДК 626.923.2

ИНФОРМАЦИОННАЯ ПОДДЕРЖКА управленческих решений

по обеспечению безопасности гидротехнических  сооружений

 

И.Ф. Юрченко – докт. техн. наук

ГНУ Всероссийский научно-исследовательский институт гидротехники и мелиорации имени А.Н. Костякова Российской академии сельскохозяйственных наук

В соответствии с поручением Комиссии Правительства  Российской Федерации по вопросам агропромышленного и рыбохозяйственного комплекса Минсельхоз России выполняет разработку Программы по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений, находящихся в ведении Департамента мелиорации земель и технического обеспечения на территории Южного Федерального округа (далее по тексту Программы). Разработке подлежит комплекс мероприятий, обеспечивающий  снижение риска возникновения техногенных катастроф и безопасное функционирование гидротехнических сооружений (ГТС), повреждение которых может привести к чрезвычайным ситуациям (человеческие жертвы, ущерб здоровью людей и/или природной среде, значительные материальные потери и нарушение условий жизнедеятельности людей), то есть  потенциально опасных ГТС.

К потенциально опасным  ГТС отнесены сооружения, для  которых в соответствии с Законом РФ «О безопасности гидротехнических сооружений» от 21.07.97 г.  № 117-ФЗ необходимо наличие декларации (Монография).: плотины;  водосборные, водоспускные и водовыпускные сооружения; туннели, каналы (отдельные участки каналов), насосные станции; сооружения, предназначенные для защиты от наводнений и разрушений берегов водохранилищ, берегов и дна русел рек; устройства от размывов на каналах, а также другие сооружения, предназначенные для использования водных ресурсов и предотвращения вредного воздействия вод.

Разработка Программы по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений требует:

формирования системы показателей и критериев для оценки технического  состояния  и уровня безопасности потенциально опасных ГТС, перечня очередности выполнения планово предупредительных мероприятий;

определения  наличия  проектно сметной документации  на  реализацию мероприятий повышения безопасности ГТС  и необходимости ее разработки;

оценки необходимости в проведении специальных  исследований по надежности ГТС и риску возникновения чрезвычайных ситуаций и/или  потребности в выполнении научно исследовательских работ (НИР);

создания информационного  обеспечения  разработки мероприятий безопасности ГТС (алгоритмы, процедуры и компьютерная система для ввода, хранения, обработки и предоставления необходимой информации в удобной и привычной для пользователя форме).

В связи с этим в  составе комплекса мероприятий, реализуемого Программой, предусмотрена разработка компьютерной  базы данных для принятия управленческих решений по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений и системы управления базой.

Ниже излагаются методические, технологические и организационные аспекты разработки базы данных (БД) «Сооружения».

Цель работы – повышение информационного обеспечения специалистов службы эксплуатации мелиоративных систем и отдельно стоящих гидротехнических сооружений, а также качества принимаемых управленческих решений на федеральном и региональных уровнях по проведению планово предупредительных работ и планированию затрат на их проведение.

Автоматизация  процедур хранения, обработки и предоставления пользователю необходимой и достаточной информации должна повысить  производительность управленческого труда, освободить управленца от рутинной работы, предоставив большую возможность для непосредственных процедур принятия решений.

Разработке подлежали алгоритмы, процедуры и компьютерная технология для ввода, хранения, обработки и предоставления пользователю информации, необходимой для оценки технического состояния, потенциальной опасности вышеуказанных ГТС и назначения требующихся мероприятий по обеспечению их работоспособности,  в удобной и привычной для пользователя форме.   

База данных «Сооружения» и система  управления компьютерной базой данных для принятия решений по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений ориентированы:

на автоматизированное  формирование данных и перечня  потенциально опасных  ГТС на территории Южного федерального округа (ЮФО)  в целом по округу и по каждому, входящему в него субъекту федерации;

анализ и оценку технического состояния, уровня безопасности ГТС, а также учета наличия декларации безопасности для этих сооружений;

формирование перечня потенциально опасных ГТС, нуждающихся в  декларировании  безопасности, и сроков  его реализации; 

разработку системы  мероприятий  повышения безопасности потенциально опасных  ГТС,  включающей  проведение планово предупредительных работ,  разработку проектно сметной документации на их реализацию,  выполнение  научно- исследовательских  работ.

Результаты исследований предназначены для эксплуатирующей организации, органов исполнительной власти и надзора, обеспечивающих систему контроля (мониторинг) и безопасность гидротехнических сооружений в Южном федеральном округе. 

База данных  должна  найти  применение  соответствующими органами Минсельхоза в части:

планирования средств на проведение обследований и разработку деклараций безопасности ГТС;

определения очередности выделения средств на текущий ремонт, капремонт и реконструкцию потенциально опасных ГТС;

потребности в разработке проектно-сметной документации  и проведении НИР.

Структура базы данных для информационной  поддержки процедур принятия решений определялась в соответствии с функциональными  особенностями управленческой деятельности по обеспечению безопасности гидротехнических сооружений; целевыми установками лица, принимающего решение, а также принятыми  критериями необходимости и целесообразности включения потенциально опасных  ГТС в годовые и перспективные планы проведения планово-предупредительных мероприятий.

Наличие информационной технологии позволит:

вводить, хранить и просматривать данные о техническом состоянии ГТС, их надежности и готовности службы эксплуатации к проведению планово –  профилактических эксплуатационных мероприятий;

получать новые знания, обеспечивающие формирование планово-профилактических эксплуатационных мероприятий для ГТС, путём обработки исходных данных и формировать целевые установки для службы эксплуатации отдельно расположенных сооружений;

выполнять анализ технического состояния ГТС и готовить обосновывающие материалы для обеспечения должного бюджетного финансирования планово-профилакти-еских мероприятий повышения надежности отдельно расположенных ГТС федеральной собственности;

автоматизировать процедуры планирования годовых профилактических эксплуатационных мероприятий повышения надежности ГТС.

Разработка критериев  выбора объектов капремонта и реконструкции ГТС осуществлялась согласно следующим требованиям:

соответствия критериев ключевым показателям эффективности (КПЭ) службы эксплуатации, отражающих стратегические задачи сферы мелиорации и производственную специфику Департамента мелиорации и технического обеспечения Минсельхоза РФ;

полноты, обеспечивающей получение с их помощью необходимой и достаточной для принятия решений информации;

возможности выполнить на основе принятых критериев  формализацию процедуры формирования перечня объектов, подлежащих капремонту и реконструкции в зависимости от предпочтений лица, принимающего решение (ЛПР);

наличия надежных источников получения достоверных и доступных данных, обеспечивающих информационное наполнение критериев.

С учетом этого в качестве критериев включения потенциально опасных  ГТС в годовые и перспективные планы проведения планово-предупредительных мероприятий предлагаются:

1. Качественная характеристика уровня безопасности гидротехнического сооружения (ГТС), определяемая согласно рекомендациям инструкции о ведении Российского регистра ГТС, являющегося основным документом системы учета, регистрации, хранения и представления информации по ГТС Российской Федерации. Рассматривается четыре уровня безопасности:  нормальный, пониженный, неудовлетворительный и опасный.

2. Надежность, характеризуемая через произведение  показателя технического состояния сооружения и  вероятности его  безаварийной работы.

Интегральный показатель технического состояния ГТС определяется износом основных фондов как отношение остаточной стоимости основных фондов к первоначальной

3. Удельная стоимость предотвращенного ущерба от возможных аварий. 

Вместе с тем для повышения информационного обеспечения ЛПР определяются показатели технического перевооружения, которые позволяют в зависимости от складывающихся нормативно-правовых, производственно-финансовых и др. ситуаций более гибко определять пороговые значения критериев и/или их число за счет перевода показателя в критерии для включения ГТС в план предупредительных мероприятий.

К ним относятся:

1. Класс сооружений и назначение объекта – определяет важнейшие технические параметры и требования к проектированию и эксплуатации ГТС.

2. Год строительства – показатель срока службы сооружения и опосредованно его технического состояния, а также необходимости проведения технического перевооружения при изменении требований нормативно-правовых или других  условий.

 3. Дата (год проведения) последнего ремонта, реконструкции – несет информацию о периодичности проведения планово-предупредительных мероприятий (ППР) и соблюдении ремонтного цикла (промежутка времени между капитальными ремонтами).

4. Следующая группа показателей: общее количество ремонтов за последние 5 лет; объем средств, выделенных на ремонт за последние 5 лет; объем средств, выделенных на последний ремонт; общее количество реконструкций; объем средств, выделенных на реконструкцию; объем средств, выделенных на последнюю реконструкцию – свидетельствует об эффективности выполненных планово-предупредительных мероприятий по различным объектам,  различными эксплуатационными  организациями и в различных  регионах РФ.

5. Дата (год) последней аварийной  ситуации – показатель уровня эксплуатации, технического состояния ГТС и/или ошибок проектирования, который  необходимо знать при выборе мероприятий и/или объектов ППР;

6. Сведения о проектно сметной документации (ПСД), включающие данные о датах  и №№ утверждения задания на проектно-изыскательские работы, заключения экспертизы, стадийности ПСД, – необходимая информация о возможности включения объекта в перечень годовых планово-предупредительных мероприятий;

7. Знания о потребности в средствах на  разработку ПСД для ремонта и реконструкции  – источник информации  при  ежегодном планировании работ по подготовке проектно-сметной документации на выполнение капремонтов и реконструкции;

8. Данные  о наличии декларации безопасности ГТС или необходимости ее разработки являются обосновывающим материалом для ежегодного формирования планово-предупредительных мероприятий по обеспечению безопасности ГТС.

9. Потребность в проведении исследований по надежности ГТС и риска возникновения аварийных ситуаций – показатель должного уровня эксплуатации, обеспечивающий формирование мероприятий, упреждающих возникновение аварийных ситуаций.

База данных  «Сооружение» разработана на основе СУБД  ACCESS пакета Microsoft Office. Выбор этой СУБД обусловлен следующими обстоятельствами:

ACCESS является коммерческой СУБД, прошедшей достаточно широкую апробацию в среде пользователей  и зарекомендовавшей  себя с положительной стороны по своим функциональным возможностям и интерфейсу;

входит в пакет программ  Microsoft Offise, функционирующий  под управлением   операционной системы (ОС) WINDOWS, которая является  базовой практически для всех компьютеров в организациях сферы мелиораций. Пакет Microsoft Offise поставляется, как правило, совместно с ОС WINDOWS . Следовательно, не потребуется модернизация и/или  приобретение, а также освоение  нового программного обеспечения для СУБД.

При формировании  архитектуры  БД  «Сооружения» и организации хранения первичной исходной информации  потребовалось решение проблемы, связанной с пространственным распределением объектов и различиями  в их административно-территориальном подчинении,  что обусловливает  поступление исходной информации от различных  эксплуатирующих организаций.

Для ввода и хранения исходной информации разработаны  однотипные  базы данных для каждого из хозяйствующего субъекта федерации ЮФО.  Всего выделено 18 хозяйствующих субъектов, включая 8 республик: Адыгею, Дагестан, Ингушетию, Кабардино-Балкарию, Калмыкию, Карачаево-Черкессию, Северную Осетию, Чеченскую республику;

2 края: Краснодарский и Ставропольский; 3  области: Астраханскую, Волгоградскую, Ростовскую; 5 специализированных Управлений эксплуатации: ФГУ «УЭБСК», ФГУ «УЭ ГТС РКи П», ФГУ «УЭТКГ», ФГУ «УЭТКГи ЧВ», ФГУ «УЭММК».

Созданы  макеты  форм для ввода исходной информации в базу данных субъекта федерации, которые максимально приближены к традиционной табличной форме, и работа с которыми  не должна вызывать затруднения у пользователя.

В ряде случаев во  избежание  ошибок при идентификации входных параметров   ввод  данных осуществляется с помощью разворачивающегося «Меню» и полосы прокрутки  (см. рис. 1).

После ввода исходной информации  файл с  исходными  данными  каждой конкретной организации передается администратору БД «Сооружения» на машинных носителях (диск, дискета, флэш-память) или по сети Internet. Экспорт данных в БД «Сооружения» осуществляется по запросу из  базы исходных данных каждой эксплуатирующей организации.

 

 

Рис. 1. Использование разворачивающегося меню и полосы прокрутки для ввода данных

 

Рис. 2. «Меню»  главной формы БД Сооружения»

Специально разработанные запросы позволяют одновременную работу с данными всех  баз субъектов федерации  в БД «Сооружения», исключая  необходимость хранения в ней  первичной  информации. Предложенная  архитектура  базы данных «Сооружения»  обеспечит ЛПР возможность по предварительно созданным запросам  организовать широкий спектр выборок  и получать необходимую информацию в виде  отчетов в формате СУБД ACCESS.  

С целью повышения эффективности использования БД «Сооружения»  на первом этапе сформулированы «типовые» запросы на получение интересующих отчетов при подготовке  перечней первоочередных объектов для включения в годовые планы проведения профилактических мероприятий по повышению надежности ГТС.

Работа с базой данных осуществляется с помощью «меню» главной формы БД «Сооружения», оснащенного  системой «кнопок» для удобного создания отчетов пользователями, не владеющими навыками работы в среде СУБД ACCESS (см. рис 2). 

Каждой «кнопке» «меню» главной формы БД соответствует свой запрос, по  которому  выдается соответствующий отчет.  На начальном этапе сформированы запросы для получения следующих отчетов:

сводной ведомости потребности в планово – предупредительных мероприятиях для потенциально опасных  ГТС федеральной собственности по Южному федеральному округу  в целом;

ведомостей потребности в планово – предупредительных мероприятиях для потенциально опасных  ГТС федеральной собственности,  дифференцированной  по субъектам федерации, типам и/или  видам сооружений;

перечней  ГТС, ранжированные по величине потенциального ущерба от аварии  и\или уровням безопасности.

Общее количество отчетов, сформированных на первом этапе – 37.

Пример получения выходного отчета приведен на  рис 3.

 

 

Рис. 3.  Выходной отчет  «Сводная ведомость потребности в планово-предупредительных мероприятиях для потенциально опасных  ГТС федеральной собственности по Южному федеральному округу»

Специализированная прикладная программа БД «Сооружения» использует средства СУБД ACCESS из пакета Microsoft Office 2000 Pro.

Поставка Базы осуществляется на машинном носителе (компакт-диск CD-ROM) и требует объема порядка 30 МБ при отсутствии исходной информации в базах данных СУБД.

При  отладке программного комплекса  БД «Сооружения»  была введена  исходная информация о потенциально-опасных сооружениях ЮФО, дифференцированная  по принадлежности ГТС к   субъектам федерации  или   специализированным  эксплуатационным организациям округа

Для обеспечения надлежащего эффекта от использования БД в управленческой деятельности в составе «Программы обеспечения безопасности гидротехнических сооружений, находящихся в ведении Департамента мелиорации и технического обеспечения на территории Южного Федерального округа» предусматривается  разработка  мероприятий организационно-правового и финансового обеспечения процедур ведения  БД «Сооружения», включающих:

предложения по определению прав и обязанностей  собственника, держателя и  пользователей  БД;

решение вопроса о сроках, объемах  и способах представления держателем БД «Сооружения» информации о состоянии потенциально – опасных ГТС собственнику  БД «Сооружения»;

о периодичности обновления хозяйствующими субъектами  ЮФО, занимающихся эксплуатацией ГТС,  первичных данных и  способах их представления службе держателя БД;

структурные преобразования  службы  держателя БД «Сооружения»,  предусматривающие штатную единицу  администратора базы данных, который обеспечивает ее эксплуатацию и подготовку отчетов заинтересованным лицам и организациям;

введение в организациях, занимающихся эксплуатацией ГТС,  специалистов, ответственных за своевременную подготовку исходных данных должного качества и в должные сроки и представление их администратору БД;

дополнительное финансирование организации – держателя БД «Сооружение» с учетом материально – технических затрат, связанных с ведением БД.

В заключение следует отметить:

необходимость разработки «Программы обеспечения безопасности гидротехнических сооружений, находящихся в ведении Департамента мелиорации и технического обеспечения  Минсельхоза РФ на территории Южного Федерального округа», обусловлена  неудовлетворительным состоянием значительного  числа водоподпорных ГТС, в том числе комплексного назначения,  связанным с этим риском возникновения техногенных катастроф, а также отсутствием надлежащей эксплуатации ряда потенциально опасных ГТС;

планово-профилактические  мероприятия: текущий и капитальный ремонт,  реконструкция – важный фактор повышения надежности ГТС, изменившейся в процессе их эксплуатации. Как правило, потребность в планово-предупредительных мероприятиях превышает возможность  финансирования. Определение первоочередных объектов для включения в годовые планы капитального ремонта и реконструкции – важная задача службы эксплуатации, решение которой в значительной мере определяет эффективность тактического и стратегического уровней управления эксплуатацией мелиоративных объектов;

применение компьютерных технологий существенно меняет  организацию информационного процесса анализа хозяйственной деятельности. Решение управленческих задач на принципах автоматизированного банка данных (АБД) вносит свои коррективы в информационный процесс анализа хозяйственной деятельности. В условиях функционирования АБД  первичные аналитические данные комплектуются автоматизированным путем, практически исходные данные трансформируются сразу в аналитическую информацию. Формирование управленческих решений и их принятие в этом варианте аналогичны общей принципиальной схеме. Однако при наличии компьютерных технологий-рекомендаторов и технологий-диагностиков возникает предпосылка и для автоматизации процесса формирования решения.

 

Библиографический список

 

1.         Правила эксплуатационных мелиоративных систем и отдельно расположенных гидротехнических сооружений. ГП СНЦ «ГОСЭКОМЕЛИОВОД», 1998.

2.         Федеральный  закон от 21 июля 1997 года № 117-ФЗ «О безопасности гидротехнических сооружений».

3.         Федеральный закон РФ от 10 января  1996 года № 4 - ФЗ «О мелиорации земель».

4.   Robert S. Kaplan, David P. Norton. Strategy Maps. Converting Intangible Assets into Tangible Outcomes. Harvard Business School Press, 2004.