Теория безопасности
Теория безопасности является современным, междисциплинарным направлением фундаментальной науки и изучает состояние защищенности жизненно важных интересов человека, общества и государства от ЧС природного и техногенного характера.В число основных объектов исследований входят:
- установление фундаментальных закономерностей перехода
естественных природных систем, объектов техногенной и
биологической сферы, социально-экономических структур от
нормальных (штатных) к аварийным и катастрофическим
состояниям;
- качественное и количественное описание сложных нелинейных
механизмов взаимодействия указанных систем, объектов и
структур на различных стадиях возникновения и развития
аварийных и катастрофических состояний и их последствий во
временной и пространственной кинетической постановке;
- создание научных основ диагностирования, мониторинга,
раннего предупреждения и предотвращения аварий и
катастроф, построение систем защиты и реабилитации.
В рамках теории безопасности используются законы, методы,
критерии и принципы естественных, технических и общественных
наук.
Методологические основы теории безопасности базируются на
достижениях:
- математики (методы математического системного анализа,
математическая статистика и теория вероятностей,
математическое моделирования, теория бифуркаций, теория
решения некорректных задач прикладной математики, теория
риска);
- физики (общая и прикладная физика элементарных частиц и
твердого тела, радиоэлектроника, спектроскопия, физика
атмосферы, физика земли, ядерная физика и ядерная
энергетика, теория лазеров);
- механики (механика жидкостей и газов, механика твердого
деформируемого тела);
- машиноведения (анализ и синтез технических систем,
кинематика и динамика машин и механизмов, надежность,
прочность и ресурс систем);
- информатики и управления (кибернетика, теория управления,
теория интегральных систем, теория автоматических систем и
роботов, теория принятия решений);
- химии (теория химических и физико-химических реакций,
химия процессов и материалов, органическая и неорганическая
химия, биохимия);
- биологии и физиологии (генетика, экология, нейрофизиология,
эволюционная морфология);
- геологии (комплексные методы геологии, геофизики и
геохимии, океанологии);
- обществоведения (основы государства и права, философии,
социологии, экономики).
В теории безопасности принята определенная система
классификации аварий и катастроф:
- по причинам и источникам возникновения (природные,
техногенные, социально-экономические, экологические,
военные);
- по масштабам их последствий (глобальные, национальные,
региональные, местные и объектовые);
- степени их определенности и предсказуемости (проектные,
запроектные, гипотетические).
Принципиальное значение в теории безопасности придается
установлению критериев и шкал измерений, позволяющих
количественно оценивать и измерять опасности, угрозы, степень
защищенности и повреждаемости. На этой основе формируются
количественные и качественные параметры принимаемых
управленческих решений, конструкторско-технологических и
эксплуатационных нормативно-технических документов,
заключений комиссий по анализу аварий и катастроф. Такие
параметры используются при формировании целей безопасности и
оценки эффективности мероприятий для достижений этих целей.
Фундаментальные исследования в области безопасности
человека, общества и государства позволяют:
- научно обосновать принципы, методы и системы защиты от
аварий и катастроф;
- сформировать российскую систему сил и действий при
возникновении чрезвычайных ситуаций (РСЧС), если аварии и
катастрофы не удалось предотвратить, и угрозы из
потенциальных перешли в реальные и реализованные.
Для количественного анализа и установления шкал измерения
состояния безопасности человека, общества и государства в рамках
развитой к настоящему времени теории безопасности в качестве
базовых критериев безопасности можно принять следующие:
- риски для жизни и жизнедеятельности;
- качество и продолжительность жизни.
Критерии рисков имеют выраженный вероятностный характер
и определяются вероятностью (или частотой) реализации угроз для
человека, общества и государства и величиной ущерба при этой
реализации. В ряде случаев под критериями рисков понимают
только вероятности или частоты неблагоприятных, опасных или
катастрофических явлений.
Общий анализ рисков от аварий и катастроф для государства
проводится на базе изучения рисков для каждой из катастроф и их
числа на заданном отрезке времени. Такой анализ позволяет
определять пути решения проблем безопасности и управления
рисками на государственном, региональном и объектовом уровне.
В теории безопасности при применении критериев риска целью
управления является общая минимизация ущербов и вероятностей
аварий и катастроф.
Таким образом, фундаментальные научные основы
регулирования безопасности, защиты человека, общества и
государства от аварий и катастроф состоят в выборе приоритетных
критериев безопасности и разработке комплексов первоочередных и
перспективных мероприятий по снижению рисков и повышению
качества и продолжительности жизни.
Последовательное освоение в практике системных методов
проектирования сложных технических систем и универсальных
принципов обеспечения безопасности позволят в основном решить
задачу предупреждения возникновения крупных аварий и
катастроф.
Учеными разработан ряд общерегулирующих принципов,
руководствоваться которыми необходимо в интересах обеспечения
безопасности технических систем.
Один из них – принцип глубокоэшелонированной защиты,
направленный на компенсацию потенциальных ошибок человека
или механических отказов оборудования, и реализующийся путем
создания серии барьеров, которым в принципе никогда и ничто не
угрожает, но которые, должны немедленно разрушиться,
предотвращая тем самым возможный ущерб человеку и
окружающей среде. Такие барьеры обладают способностью
удержания энергии или опасных веществ и могут служить как
целям эксплуатации, так и безопасности.
При проектировании инженерных систем по критериям
безопасности необходимо руководствоваться следующими научно
обоснованными принципами:
независимости и разнообразия, когда системы обеспечения
безопасности проектируются так, чтобы влияние дефектов, ошибок,
отказов на работоспособность системы было минимальным; (при
этом независимость достигается физическим, функциональным и
пространственным разнесением, а разнообразие – физической,
методической и аппаратной разнотипностью);
безопасности отказа, когда наиболее вероятные отказы систем
обеспечения безопасности сами содействуют ложному
срабатыванию системы, чем обнаруживается угроза аварии;
надежности и живучести, когда обеспечивается высокий уро-
вень надежности функционирования важнейших элементов;
естественной технической безопасности – реализуется путем
конструирования и применения автономных специальных средств
защиты, максимально упрощенной и надежной конструкцией
технической системы, минимизации уровня запасенной энергии и
вредных веществ, а также ошибок оператора на развитие аварийных
процессов.
В результате выполнения указанных работ создаются
технические системы предотвращения тяжелых аварий на объектах
авиации, космоса, железных дорог, гражданского строительства,
особенно тех, где аварии и разрушения непосредственно связаны с
опасностью для населения, ядерной энергетики, в том числе
связанных с переработкой, транспортировкой и захоронением
ядерного топлива и радиоактивных материалов.
В центре внимания ученых, специалистов находятся вопросы
создания различных форм сейсмозащиты, головных образцов
аппаратуры для диагностики состояний сложных технических
систем, контроля техногенных процессов, оперативного
мониторинга, способов активного тушения пожаров, в том числе – с
использованием направленного взрыва, систем безопасности при
утилизации и хранении средств ядерного, химического и других
видов вооружения, универсальных средств защиты и спасения при
чрезвычайных ситуациях и многое другое.
В частности, становится очевидным, что на данном этапе, когда
нормативно-законодательная основа решения проблем
безопасности в достаточной степени развита, следует сосредоточить
внимание на формировании единой национальной системы
управления и её элементов в данной области.
Не трудно спрогнозировать, что в ближайшем будущем на всех
уровнях управления государства и регионов, и в самой технической
сфере, сложится инфраструктура обеспечения природно-
техногенной безопасности, и сразу же возникнет проблема кадров,
необходимости организации последовательной работы по массовой
подготовке и переподготовке соответствующих специалистов и
руководителей. Полагаем, что на это следует своевременно
обратить внимание и сосредоточить усилия.
Механизмы управления. В комплексе намечаемых для решения
проблем безопасности на ближайшую перспективу
предусматривается:
- разработать трехуровневую государственную структуру
президентских, федеральных целевых и отраслевых научно-
технических программ;
- скоординировать региональные научно-технические
программы с государственными программами (в части
постановок задач, методов разработок, исполнителей и
источников финансирования).
В области инженерных решений по поддержанию и
повышению безопасности наиболее важных объектов
государственного и оборонного комплексов необходимо
сосредоточить усилия:
- на разработке, согласовании и введении в действие деклараций
по безопасности;
- на согласовании и принятии номенклатуры и перечня
потенциально опасных объектов федерального, регионального
и отраслевого подчинения;
- на разработке, применительно к потенциально опасным
объектам, инженерных мероприятий по повышению
безопасности;
- на создании и введении в эксплуатацию средств
функциональной защиты объектов от аварий и катастроф;
- на создании встроенных и мобильных систем оперативной
диагностики аварийных ситуаций.
В области защиты от природных и природно-техногенных
катастроф необходимо ввести в действие:
- методы, критерии и системы оценки риска природных и
природно-техногенных катастроф;
- геоинформационные системы многомасштабного анализа
природных опасностей (на государственном, региональном и
местном уровне);
- интегрирование системы защиты (контроль, мониторинг,
оповещение, эвакуация) при прогнозируемых, не
прогнозируемых стихийных бедствиях.
В области защиты от чрезвычайных ситуаций целесообразно
предусмотреть:
- создание систем и средств ликвидации чрезвычайных ситуаций
на первых и последующих стадиях их возникновения;
- разработку проектных решений для потенциально опасных
объектов, предусматривающих встроенные в них системы
предупреждения, контроля, локализации и ликвидации
аварийных и катастрофических ситуаций;
- создание специальных федеральных, региональных и
объектовых комплексов жизнеобеспечения при аварийных
ситуациях (тепло-энергообеспечение, спасение, экстренная
медицина, спец резервы продовольствия);
- создание принципиально новых систем эвакуации и доставки
спасателей и грузов в зонах чрезвычайных ситуаций
(амфибийные платформы, аэростатические системы,
мобильные мостовые конструкции, специальные ракетные
системы;
- создание новых информационных систем оповещения, анализа
информации и принятия решений с учетом комбинированных
воздействий от комплексов поражающих факторов.
В области подготовки специалистов особое значение будут
иметь:
- централизованные программы обучения и переподготовки для
специалистов по основным направлениям программы;
- региональные и отраслевые программы подготовки и
переподготовки специалистов по проблемам безопасности в
техногенной и природно-техногенной сфере;
- международные программы подготовки специалистов по
проблемам защиты от аварий и катастроф с глобальными
национальными и региональными последствиями.
В области фундаментальных и прикладных исследований
целесообразно предусмотреть:
- развитие обобщенных и специальных математических и
физических моделей возникновения и развития аварийных и
катастрофических ситуаций;
- развитие и применение единых критериев оценки безопасности
в детерминированной и вероятностной постановке для за
проектных и гипотетических аварийных ситуаций;
- постановка физических экспериментов для получения базовой
исходной информации при обосновании безопасности;
- развитие и применение единых методов и систем контроля,
диагностики и защиты.
В области международного сотрудничества предстоит:
- разработать комплексные программы и проекты в обоснование
безопасности с учетом трансграничных переносов;
- создать международные системы оповещения, спасения и
ликвидации последствий природных и техногенных катастроф;
- создать трехуровневую (космическую, авиационную и
наземную) систему контроля и наблюдения за наиболее опасными техническими системами и природными явлениями и за развитием наиболее тяжелых катастроф.