АВТОВАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ ОПОВІЩЕННЯ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ

Білоусов С.І., Швець О.В.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДЛЯ ЛАБОРОТОРНИХ РОБІТ

З ПИТАНЬ

АВТОВАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ ОПОВІЩЕННЯ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ

Для студентів усіх спеціальностей

Денної та заочної форми навчання

Зміст

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1. ВПЛИВ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ МОБІЛЬНОГО ЗВ'ЯЗКУ І РАДІОЕЛЕКТРОННИХ ЗАСОБІВ НА ЗДОРОВ'Я ЛЮДИНИ. ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ЇХ У СИСТЕМІ ОПОВІЩЕННЯ ЦИВІЛЬНОЇ ОБОРОНИ………………………………………………………………………………………….Ошибка! Закладка не определена.

1. Основні теоретичні положення………………………………………………………………...2

2.Принципи побудови і функціонування системи стільникового зв'язку та його функціонування в системі оповіщення цивільного захисту…………………………………….2

3. Державний санітарно-епідеміологічний нагляд за базовими станціями стільникового зв'язку……………………………………………………………………………………………….Ошибка! Закладка не определена.

4. Електромагнітні хвилі, механізм поширення і вплив на здоров'я людини…………………Ошибка! Закладка не определена.

5. Санітарно-гігієнічне нормування. огляд медичних досліджень……………………………..Ошибка! Закладка не определена.

6. Практичне завдання:Розрахунок очікуваної санітарно-захисної зони і зони обмеження забудови……………………………………………………………………………………………Ошибка! Закладка не определена.0

7. Контрольні питання…………………………………………………………………………….Ошибка! Закладка не определена.

8. Зміст звіту……………………………………………………………………………………….Ошибка! Закладка не определена.

9. Література……………………………………………………………………………………….Ошибка! Закладка не определена.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2.ДОСЛІДЖЕННЯ ПОКАЗНИКА НАДІЙНОСТІ АВТОМАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ ОПОВІЩЕННЯ…………………………………………...Ошибка! Закладка не определена.

1. Ключові положення…………………………………………………………………………….Ошибка! Закладка не определена.

2. Техніко-економічні показники АСО…………………………………………………………./Ошибка! Закладка не определена.

3. Попередня оцінка надійності автоматизованих систем оповіщення (АСО)………….18

3.1 Оцінка показників надійності АСО…………………......................................................18

3.2 Розрахунок показників надійності АСО………………………………….......................20

4. Контрольні питання………………………………………………………………………..…./Ошибка! Закладка не определена.

5. Лабораторне завдання……………………………………………………………………..…..25

6. Зміст звіту………………………………………………………………………………..……..Ошибка! Закладка не определена.

7. Література………………………………………………………………………………………Ошибка! Закладка не определена.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №1

ВПЛИВ ЕЛЕКТРОМАГНІТНОГО ВИПРОМІНЮВАННЯ МОБІЛЬНОГО ЗВ’ЯЗКУ ТА РАДІОЕЛЕКТРОННИХ ЗАСОБІВ НА ЗДОРОВ’Я ЛЮДИНИ. ОСОБЛИВОСТІ ВИКОРИСТАННЯ ЇХ В СИСТЕМІ ОПОВІЩЕННЯ ЦИВІЛЬНОГО ЗАХИСТУ

Мета роботи - знайомство з принципом побудови стільникового зв'язку та його використання в системі оповіщення цивільного захисту (ЦЗ). Вивчення санітарно-гігієнічних вимог та проведення дослідження впливу на здоров’я людини електромагнітних хвиль радіоелектронних засобів.

Основні теоретичні положення

Сьогодні важливим є використання мобільного зв’язку в системі оповіщення ЦЗ при загрозі або виникненні НС техногенного чи природного характеру. В той же час, необхідним забезпеченням належних умов життєдіяльності людини має стан електромагнітної ситуації в населених пунктах. У результаті індустріалізації та науково-технічного прогресу кількість і різноманітність джерел електромагнітного випромінювання швидко зростає. В Україні, як і в усьому світі, також спостерігається стрімке збільшення кількості таких джерел - щодня будуються та реконструюються базові станції стільникового зв'язку, дообладнуються та реконструюються телерадіопередавальні центри, об'єкти радіонавігації, радіолокаційні станції (РЛС), станції супутникового зв'язку, активно використовуються бездротові способи передачі даних у мережі Інтернет, а також в системі оповіщення ЦЗ. До того ж майже кожний мешканець щодня користуються стільниковими радіотелефонами та побутовими електроприладами.

Найбільшу стурбованість у населення викликають базові станції стільникового зв'язку (далі - БС), які будуються в безпосередній близькості до місць перебування людини (житлові та громадські будівлі, відкриті території тощо). Зви­чайно, кожну людину хвилюють питання: «А чи впливає робота мобільного зв’язку на здоров'я; що таке базова станція, які елементи базової станції випромінюють електромагнітну енергію; особливості використання мобільного зв’язку в системі оповіщення ЦЗ; кими документами регламентується та якими державними органами контролюється порядок будівництва й експлуатації радіотехнічних об'єктів взагалі та БС зокрема; які безпечні рівні електромагнітного випромінювання для населення прийняті в нашій державі та за кордоном; який принцип дії електромагнітного поля?» тощо.

З метою дослідження впливу електромагнітного випромінювання стільникового зв’язку на здоров’я людини відповідно до вимог Закону України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення» розглянемо наступні питання.

Електромагнітні хвилі, механізм розповсюдження та вплив на

Здоров’я людини

Рис.6 - Діапазони хвиль

Хвилі в різних діапазонах різним чином взаємодіють із фізичними тілами. Електромагнітні хвилі з найменшою частотою (або найбільшою довжиною хвилі) належать до радіодіапазону. Радіодіапазон використовується для передачі сигналів на відстань за допомогою радіо, телебачення, мобільних телефонів. У радіодіапазоні працює радіолокація. Радіодіапазон розподіляється на метровий, дециметровий, сантиметровий, міліметровий у залежності від довжини електромагнітної хвилі. Швидкість поширення радіохвиль у просторі становить 300000 км/с.

Електромагнітні хвилі з вищою частотою належать до інфрачервоного діапазону. В інфрачервоному діапазоні знаходиться теплове випромінювання нагрітих тіл. Інфрачервоні промені використовуються в приладах нічного бачення, а також для вивчення теплових коливань у тілах і допомагають встановити атомну структуру твердих тіл, газів та рідин.

Електромагнітне випромінювання з довжиною хвилі від 400 нм до 700 нм належить до діапазону видимого світла. В залежності від частоти й довжини хвилі видиме світло розрізняється за кольорами.

Хвилі з довжиною, меншою за 400 нм, називаються ультрафіолетовими. Людське око їх не розрізняє, хоча їхні властивості не дуже відрізняються від властивостей хвиль видимого діапазону. Більша частота, а отже, й енергія квантів такого світла призводить до більш руйнівної дії ультрафіолетових хвиль на біологічні об'єкти. Земна поверхня захищена від шкідливої дії ультрафіолетових хвиль озоновим шаром. Для додаткового захисту організму природа наділила людей темною шкірою. Також ультрафіолетові промені потрібні людині для продукування вітаміну D.

Електромагнітні хвилі ще вищої частоти належать до рентгенівського діапазону. Вони використовуються в медицині для рентгенівської флюорографії. Найвищу частоту й найменшу довжину мають γ-промені, які утворюються внаслідок ядерних реакцій.

Дуже часто радіохвилі порівнюються з так званою «радіацією». Однак таке порівняння помилкове, оскільки радіохвилі належать до спектру неіонізуючого випромінювання і можуть викликати нагрів тканин, а «радіація», радіоактивне випромінювання, належить до спектру іонізуючого випромінювання, яке спричиняє структурні зміни в тканинах та може завдавати суттєвої шкоди здоров'ю людини.

На сьогодні виділяють два види впливу електромагнітного випромінювання на організм людини - це тепловий та інформаційний.

Тепловий - спостерігається при відносно високих рівнях електромагнітного поля та пов'язаний із перетворенням поглинутої електромагнітної енергії в теплову. Зазвичай процеси терморегуляції в організмі розсіюють вироблене тепло, помітний нагрів тканин можливий за досить високого рівня напруженості електромагнітного поля.

Інформаційний - цей вид впливу на сьогодні мало вивчений, однак вважається, що він спостерігається при впливі малоінтенсивних рівнів електромагнітного поля. Поняття інформаційного впливу означає формування біологічного ефекту за рахунок енергії самого організму, зовнішній вплив дає лише поштовх, «інформацію» для розвитку реакції організму.

Досліджень

З метою захисту здоров'я населення України від впливу електромагнітних випромінювань наказом Міністерства охорони здоров'я України №239 від 01.08.96 р. були розроблені та затверджені «Державні санітарні норми і правила захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань» (далі - Санітарні норми). Слід зазначити, що в Радянському Союзі ще в 1978 році були затверджені «Санитарные нормы и правила размещения радио-, телевизионных и радиолокационных станций» - це був перший у світі документ, що регламентував рівні електромагнітних полів у житловій забудові, умови розміщення радіотехнічних засобів у населених пунктах і тим самим забезпечував захист здоров'я населення від шкідливого впливу електромагнітного випромінювання.

Зазначені Санітарні норми разом із методичними вказівками до них дозволяють суворо регламентувати умови розміщення та експлуатації базових станцій мобільного стільникового зв'язку і тим самим забезпечити належний захист здоров'я населення від впливу електромагнітних полів, що виникають у навколишньому середовищі.

Відповідно до Санітарних норм, рівні електромагнітного поля, що створюються базовими станціями мобільного стільникового зв'язку на території, призначеній для забудови, у приміщеннях житлових і громадських будинків, лікувально - профілактичних, оздоровчих, дитячих дошкільних і шкільних закладів, у будинках інвалідів і людей похилого віку, зонах відпочинку, на дитячих і спортивних майданчиках тощо не повинні перевищувати гранично допустимий рівень (ГДР) - 2,5 мкВт. см² . Слід зазначити, що вказаний рівень набагато жорсткіший, ніж норми, встановлені іншими країнами Європи та Америки.

В Україні встановлені найжорсткіші норми електромагнітного випромінювання —2,5 мкВт/см²

Гранично допустимі рівні електромагнітного випромінювання в різних країнах.

До того ж, згідно з російськими санітарними правилами, взагалі не потрібно узгоджувати з держсанепідслужбою встановлення та введення в експлуатацію РТО з ефективною потужністю випромінювання до 10 Вт в діапазоні частот 30 МГц – З00 ГГц (діапазон частот, у якому працюють базові станції стільникового зв'язку) за умови розташування антени ззовні будівлі, В Україні ж встановлення будь-якого радіотехнічного об'єкта, що випромінює в навколишнє середовище електромагнітну енергію, повинно погоджуватися з державною санітарно-епідеміологічною службою.

Вивченням питань впливу електромагнітних випромінювань на здоров'я людини займається велика кількість державних і недержавних науково-дослідних установ, а також міжнародні організації, основні з яких - Всесвітня організація охорони здоров'я (ВООЗ) та Міжнародний комітет із неіонізуючого випромінювання.

Незважаючи на значну кількість проведених досліджень, на сьогодні відсутні достовірні дані, які б підтверджували, що малоінтенсивне електромагнітне випромінювання від базових станцій стільникового зв'язку, що розташовані та експлуатуються у відповідності до вимог санітарного законодавства, може завдавати шкоди здоров'ю людини.

Слід зазначити, що повідомлення в засобах масової інформації про виявлення випадків масового захворювання на рак населення, яке проживає поблизу місць встановлення базових станцій, викликали ряд протестів та сприяли зростанню соціальної напруги.

Однак на сьогодні жодні офіційні джерела не підтверджують такої інформації. Зокрема ВООЗ, до складу якої входить Міжнародна агенція з вивчення раку, що займається координацією та проведенням досліджень щодо визначення причин виникнення ракових захворювань у людей, вивченням механізмів канцерогенезу, а також розробкою наукових стратегій боротьби проти раку, до основних факторів ризику розвитку раку відносить:

- інфекції, викликані папіломавірусом людини (передається статевим шляхом) - призводить до 235 тис. випадків смерті від раку на рік;

- надлишкова вага, ожиріння чи адинамія - призводять до 274 тис. випадків смерті від раку в рік;

- зловживання алкоголем - призводить до 351 тис. випадків смерті від раку на рік; тютюнопаління - щорічно призводить до 1,8 млн. випадків смерті від раку (60 % цих випадків припадає на країни з середнім та низьким рівнем доходів);

- вплив канцерогенів у виробничих умовах - призводить до близько 125 тис. випадків смерті від раку на рік.

Протягом останніх 15 років ВООЗ проводяться дослідження щодо потенційного взаємозв'язку між роботою радіочастотних передавачів та виникненням раку. Однаку результаті цих досліджень не було отримано фактичних даних, які підтверджують, що виплив радіочастотних сигналів призводить до збільшення ризику захворювання на рак.

Дослідження ВООЗ, які проводилися останні 15 років, не підтвердили, що вплив радіочастотних сигналів призводить до збільшення ризику захворювання на рак.

В інформаційному бюлетені «Електромагнітні поля та охорона громадського здоров'я. Базові станції і бездротові технології» ВООЗ повідомляє, що враховуючи дуже низький рівень впливу та отримані на сьогоднішній день результати досліджень, можна вважати, що нема будь-яких переконливих наукових даних, які свідчать, що малоінтенсивне електромагнітне випромінювання від базових станцій мобільного стільникового зв'язку та бездротових мереж призводить до негативних наслідків для здоров'я людини.

Практичне завдання

Зміст звіту

У звіті мають бути відображені такі питання:

- назва та мета роботи;

- основні теоретичні положення, які характеризують вплив мобільного зв'язку на здоров'я людини;

- вивчені Закони України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення», «Положення про державний санітарно - епідеміологічний нагляд в Україні» та «Державних санітарних норм і правил захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань»;

- практичне завдання;

- висновки, дата і підпис студента.

Література

1. Закон України «Про захист населення і територій від надзвичайних ситуацій техногенного та природного характеру» від 8 червня 2000 року.

2. Закон України «Про Цивільну оборону України» від 3 лютого 1993 року.

3. Закон України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення».

4. Постанова Кабінету Міністрів України від 15 лютого 1999 року № 192 «Про затвердження Положення про організацію оповіщення і зв’язку в надзвичайних ситуацій».

5. Наказ Міністерства охорони здоров’я України №239 від 01.08.96 «Державні санітарні норми і правила захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань

6. Закон України «Про забезпечення санітарного та епідемічного благополуччя населення».

7. Державні санітарні норми і правила захисту населення від впливу електромагнітних випромінювань. Наказ МОЗ України від 01.08.96 р. № 239.

ЛАБОРАТОРНА РОБОТА №2

Ключові положення

Під надійністю (Н^*) системи розуміють її здатність зберігати свої найбільш імовірні властивості на визначеному рівні протягом фіксованого інтервалу часу при заданих умовах експлуатації.

Крім того, оцінка надійності функціонування СО має ряд суттєвих особливостей порівняно з оцінкою надійності окремих радіотехнічних приладів.

Поняття Н^* характеризується трьома основними особливостями.

Перша особливість поняття Н^* – це внутрішня властивість системи, закладена у неї при проектуванні, виготовлені і яка проявляється під час експлуатації. Для кількісної оцінки Н^* системи необхідна та або інша величина, яка є її характеристикою.

Друга особливість поняття Н^* системи складається з того, як вона проявляє себе у часі. Якщо відсутнє спостереження за роботою системи , то неможливо зробити ніяких висновків про її надійність. Цим вона відрізняється від інших властивостей системи, які визначаються спеціальними вимірюваннями. Для визначення будь - яких показників Н^* необхідно провести спостереження за роботою системи протягом десятків тисяч годин. З цього можна сказати, що Н^* відображає стійкість у часі як початкової якості системи.

Третя особливість поняття Н^* системи це те, що вона по-різному проявляє себе у різних умовах експлуатації та режимах роботи, при зміні яких змінюються і показники, які характеризують надійність системи. Таким чином, для оцінки Н^* системи необхідно враховувати умови експлуатації та особливості режимів роботи елементів системи.

У подальшому при розрахунках оцінки Н^* системи будемо враховувати усі три особливості поняття Н^*, а при вирішенні питань проектної оцінки Н^* необхідно враховувати також особливості побудови АСО.

У зв’язку з цим, за основний показник оцінки Н^* функціонування системи зв’язку та оповіщення прийнята імовірність W(t) безвідмовної передачі повідомлень (команд), визначена як:

, (1)

де: R_m(t) – ймовірність безвідмовної роботи технічних засобів CO:

та ,

де: q – показники якості обслуговування в системі з абсолютно надійними елементами;

– імовірність безвідмовного виконання функцій протягом заданого часу.

Таким чином, імовірність безвідмовної роботи елементів системи може бути визначена із виразу:

, (2)

де: К_г - коефіцієнт готовності обладнання;

t – безперервний час виконання завдання;

T – середній наробіток на відмову обладнання.

Коефіцієнт готовності (К_г) в ряду випадків може визначатися як імовірність застати обладнання системи в працездатному стані в любий момент часу (в період експлуатації) :

, (3)

де: - середня тривалість відновлення системи до виконання функцій після відмови.

На даний час існує декілька методів оцінки Н^* функціонування системи зв’язку та оповіщення. Розглянемо один із них.

Оцінка Н^* функціонування СО, як правило, проводиться по вхідним в систему напрямкам зв’язку (оповіщення). Для кожного напрямку задається їх склад і типи вхідних елементів, а також параметри кожної складової даної гілки напрямку. Кожна гілка напрямку задається числом та типами ліній (каналів) зв’язку,які характеризуються імовірністю їх безвідмовної роботи (параметри К_г, t, ), а також нормативною (отриманою статично) величиною втрат р_m.

Імовірність безвідмовної роботи в i - гілці , яка складається із декількох паралельно підключених ліній (каналів) зв’язку, визначається за формулою:

, (4)

При використанні гілки напрямку з однією лінією (каналом) зв’язку імовірність безвідмовного передачі повідомлень (команд) на i- гільці напрямку визначається як

.(5)

Розрахунок імовірності безвідмовної передачі повідомлень (команд) в СО, яка складається із незалежних напрямків, представлених у вигляді паралельно – послідовного графа (рис.1.), визначається за формулою:

, (6)

де l_k - число ліній (каналів) зв’язку в К-му напрямку; - число незалежних напрямків в розглянутому напрямі зв’язку (оповіщення).

Рисунок 1 - Розрахунок імовірності безвідмовної передачі повідомлень (команд) в системах оповіщення.

Лабораторне завдання

Розробити логічну модель схеми згідно варіанту та визначити коефіцієнт готовності КТЗ АСО.

Схеми СО згідно варіанту:

1. Схема організації системи оповіщення;

2. Радіокерована система оповіщення;

3. Об’єктова АСО на базі радіозв’язку;

4. Об’єктова АСО на базі проводового зв’язку;

5. Локальна АСО на базі радіозв’язку;

6. Локальна АСО на базі проводового зв’язку;

7. Спеціальна АСО для продуктопроводів;

8. Спеціальна АСО для АЕС;

9. Спеціальна АСО для ГЕС;

10. Схема радіокерованого метеокомплексу МСА-Р.

Зміст звіту

У звіті мають бути відображені такі питання:

- назва та мета роботи;

- основні теоретичні положення;

- лабораторне завдання;

- висновки, дата і підпис студента.

Література

1.Білоусов С.І. Системи оповіщення цивільного захисту. Частина І. Регіональні системи оповіщення цивільного захисту // П.П. Воробієнко, С.І. Білоусов // Навчальний посібник / Одеса 2012.

2.Білоусов С.І. Системи оповіщення цивільного захисту. Частина ІІ. Регіональні системи оповіщення цивільного захисту // С.І. Білоусов // Навчальний посібник / Одеса 2013.

3.Білоусов С.І. Методичні вказівки для практичних занять з питань цивільного захисту // С.І. Білоусов, О.В. Ошаровська // Одеса 2012.

Білоусов С.І., Швець О.В.

МЕТОДИЧНІ ВКАЗІВКИ

ДЛЯ ЛАБОРОТОРНИХ РОБІТ

З ПИТАНЬ

АВТОВАТИЗОВАНИХ СИСТЕМ ОПОВІЩЕННЯ НАДЗВИЧАЙНИХ СИТУАЦІЙ

Для студентів усіх спеціальностей