В последние годы рост мощностей технологического оборудования на химически опасных объектах УИС, усложнение производственных систем, процессы внедрения новых технических средств становятся причиной возникновения аварий на потенциально опасных производствах и могут приводить к массовой гибели, отравлению людей и животных, нанесению существенного вреда здоровью, тяжелым экологическим последствиям, существенному экономическому ущербу для городского хозяйства. Обострение проблем промышленной безопасности на объектах УИС связано с ростом крупномасштабных химических производств в непосредственной близости к месту проживания людей, увеличением содержания опасных веществ в технологических аппаратах и в том числе, ростом техногенных угроз, реализация которых может приводить к взрывам, пожарам, сопровождающимся токсическими выбросами и иными разрушительными явлениями. Обеспечение высокого уровня надежности технических устройств, средств противоаварийной защиты, эффективная и своевременная организация планово-предупредительных мероприятий, связанных с управлением надежностью технологического оборудования на химически опасных объектах, является крайне актуальной задачей, от успешного решения которой зависит возможность снижения уровня техногенных угроз и вероятности негативных последствий, связанных с их реализацией. В настоящее время существует потребность в разработке математических моделей управления надежностью технических систем в ходе их эксплуатации. В работе рассматривается актуальная и практически значимая задача управления надежностью техническими системами потенциально опасных объектов. Предложена модель оптимального управления техническим средством химически опасного объекта, сформулированы необходимые условия оптимальности для решения рассматриваемой оптимизационной задачи. Разработан алгоритм численного решения сформулированной задачи оптимального управления, приведены результаты апробации реализованного алгоритма. Итогом данного исследования является разработанный подход к определению оптимальной стратегии управления обслуживанием технических устройств в целях обеспечения производственной безопасности на химически опасных объектах УИС. Предложен алгоритм решения задачи численными методами, обеспечивающий оперативное получение оптимального решения в широком диапазоне параметров.
In recent years, the increase in the capacity of technological equipment at chemically hazardous of the Penal System facilities, the complication of production systems, the processes of introducing new technical means are causing accidents at potentially dangerous industries and can lead to mass death, poisoning of people and animals, causing significant harm to health, severe environmental consequences, significant economic damage to urban economy. The aggravation of industrial safety problems at the Penal System facilities is associated with the growth of large-scale chemical production in close proximity to the place of residence of people, an increase in the content of hazardous substances in technological devices, including the growth of man-made threats, the implementation of which can lead to explosions, fires, accompanied by toxic emissions and other destructive phenomena. Ensuring a high level of reliability of technical devices, means of emergency protection, effective and timely organization of planned preventive measures related to the reliability management of technological equipment at chemically hazardous facilities is an extremely urgent task, on the successful solution of which depends the possibility of reducing the level of man-made threats and the likelihood of negative consequences associated with their implementation. Currently, there is a need to develop mathematical models for managing the reliability of technical systems during their operation. The paper considers the actual and practically significant task of reliability management of technical systems of potentially dangerous objects. A model of optimal control of the technical means of a chemically hazardous object is proposed, the necessary optimality conditions for solving the optimization problem under consideration are formulated. The algorithm of numerical solution of the formulated optimal control problem is developed, the results of testing of the implemented algorithm are presented. The result of this study is a developed approach to determining the optimal strategy for managing the maintenance of technical devices in order to ensure industrial safety at chemically hazardous facilities of the Penal System. An algorithm for solving the problem by numerical methods is proposed, which ensures prompt obtaining of the optimal solution in a wide range of parameters.