Разработка технического задания для системы автоматизированного управления противопожарной деятельностью в заповедниках федерального значения

выпускная квалификационная работа на тему: “Разработка технического задания для системы автоматизированного управления противопожарной деятельностью в заповедниках федерального значения” являясь частью более обширной работы по созданию указанной информационной системы является особенно актуальной в настоящее время, когда на активно охраняемой территории лесного фонда России ежегодно регистрируется от 10 до 35 тыс. лесных пожаров, охватывающих площади от 0,5 до 2,5 млн. га. С учетом горимости лесов на неохраняемых и эпизодически охраняемых территориях северных районов Сибири и Дальнего Востока общая величина пройденной огнем площади составляет от 2,0 до 5,5 млн. га. В результате сгорания органических материалов с этих площадей ежегодно выделяется от 14,0 до 40,0 тыс. т. углерода [5]. Указанные показатели однозначно демонстрируют актуальность темы, а ее выбор — обоснованным.

        Объектом исследования является деятельность по предотвращению и тушению природных пожаров в заповедниках федерального значения Российской Федерации, а предметом исследования — автоматизированная информационная система, автоматизирующая процессы противопожарной деятельности (далее — Система) в указанных заповедниках.

        Понятийный аппарат объекта и предмета исследования раскрыт в разделе «Глоссарий» настоящей работы, тогда как более детальное описание области автоматизации приведено уже в Приложении Б к ней.

Целью настоящей работы является формирование технического задания на систему управления противопожарной деятельностью в заповедниках федерального значения, в соответствии с требованиями ГОСТ 34.602-89 и РД 50-34.698-90, для чего необходимо решить следующие задачи:

–       провести анализ мирового опыта создания сходных систем, опубликованного в открытых источниках, а также информационных систем, автоматизирующих смежную деятельность с целью определения возможностей интеграции и типов получаемых/передаваемых данных;

–       разработать высокоуровневую архитектуру и модель данных;

–       проанализировать функциональные и нефункциональные требования к информационной системе, смоделировать высокоуровневую функциональную архитектуру;

–       разработать документ «Техническое задание для системы автоматизированного управления противопожарной деятельностью в заповедниках федерального значения» в соответствии с требованиями ГОСТ 34.602-89.

        Практическая значимость работы заключается в том, что работы по созданию и развитию подобных информационных систем проводятся во многих странах, а их внедрение, даже в минимальной функциональности однозначно демонстрирует существенно повышение эффективности при осуществлении противопожарной деятельности в заповедниках федерального значения.

ГЛОССАРИЙ.. 4

ВВЕДЕНИЕ. 5

ГЛАВА 1. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ПОЖАРНОЙ ОХРАНЕ ЗАПОВЕДНИКОВ И ЕЕ АВТОМАТИЗАЦИИ.. 9

1.1.       Введение в противопожарную деятельность заповедников федерального значения. 9

1.2.       Анализ мирового и отечественного опыта создания информационных систем управления противопожарной деятельностью.. 21

1.2.1.      Анализ мирового опыта в области создания ИС мониторинга предупреждения, обнаружения и ликвидации лесных пожаров. 21

1.2.2.      Анализ российского опыта в области создания ИС мониторинга, предупреждения, обнаружения и ликвидации лесных пожаров. 26

ГЛАВА 2. ПОДХОД И МЕТОДИКА АНАЛИЗА ТРЕБОВАНИЙ.. 37

2.1.      Описание подхода к созданию Системы.. 37

2.2.        Описание подхода (методики) моделирования архитектуры.. 38

2.2.1.      Архитектура деятельности. 39

2.2.2.     Архитектура приложений. 40

2.2.3.     Архитектура данных. 40

2.2.4.     Технологическая архитектура. 42

2.3.       Описание подхода к созданию и развитию САУ ПДЗ в целом. 43

ГЛАВА 3. АНАЛИЗ, АРХИТЕКТУРА И РЕКОМЕНДАЦИИ ПО ПОРЯДОКУ РЕАЛИЗАЦИИ САУ ПДЗ. 47

3.1.        Объект автоматизации. 47

3.1.1. Автоматизируемые процессы противопожарной деятельности в заповедниках федерального значения. 47

3.1.2. Классификация процессов деятельности. 48

3.2.      Анализ технологий, необходимых для автоматизации процессов. 51

3.2.1. Анализ технологий, используемых в аналогичных и смежных системах 51

3.2.2.          Анализ типовых технологий, используемых для автоматизации процессов деятельности. 52

3.3.       Описание архитектуры САУ ПДЗ. 52

3.3.1.      Общий подход к высокоуровневому проектированию САУ ПДЗ 52

3.3.2. Описание функциональной архитектуры САУ ПДЗ — программной архитектуры, автоматизирующей процессы Деятельности. 53

3.3.3.      Описание обеспечивающей архитектуры САУ ПДЗ. 58

3.4.       Анализ функций компонентов САУ ПДЗ. 62

3.4.1.      Анализ функций обеспечивающих компонентов САУ ПДЗ. 62

3.4.2. Анализ функций компонентов, автоматизирующих процессы деятельности 67

3.5.      Идентификация сущностей САУ ПДЗ. 77

3.6.       Порядок реализации компонентов САУ ПДЗ. 78

3.6.1.      Функциональные компоненты, реализуемые в составе 1-й очереди работ по созданию Системы.. 79

3.6.2.      Обеспечивающие компоненты, реализуемые в составе 1-й очереди работ по созданию Системы.. 80

ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 84

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 89

ПРИЛОЖЕНИЕ А. Процессная модель деятельности. 95

ПРИЛОЖЕНИЕ Б. Техническое задание на САУ ПДЗ. 96

1.           Федеральный закон от 21.12.1994 №69-ФЗ «О пожарной безопасности»;

2.           Федеральный закон от 14.12.1995 №33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях»;

3.           Федеральный закон от 12.02.1998 №28-ФЗ «О гражданской обороне»;

4.           Федеральный закон от 10.01.2002 №7-ФЗ «Об охране окружающей среды»;

5.           Воробьев Ю. Л. Лесные пожары на территории России: Состояние и проблемы; Под общ. ред. Ю. Л. Воробьева; МЧС России. - М.: ДЭКС-ПРЕСС, 2004. — 312 с.

6.           US National Danger Fire Rating System (NDFRS2016) [Электронный ресурс]: содержит ключевые сведения о Единой информационной системе оценки пожароопасности США. 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: https://www.wfas.net/nfdrs2016 Загл. с экр., пер.

7.           Canadian Forest Fire Danger Rating System (CFFDRS) [Электронный ресурс]: содержит ключевые сведения о Канадской лесопожарной системе. 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://cwfis.cfs.nrcan.gc.ca/background/summary/fdr Загл. с экр., пер.

8.           Fire Risk an Coordination of Italy (RISICO) [Электронный ресурс]: содержит ключевые сведения об информационной система оценки рисков возникновения пожаров в лесах. 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://www.cimafoundation.org/en/cima-foundation/risico/ Загл. с экр., пер.

9.           National Danger Fire Rating System [Электронный ресурс]: содержит энциклопедическую статью о Единой информационной системе оценки пожароопасности США. 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: https://en.wikipedia.org/wiki/National_Fire_Danger_Rating_System Загл. с экр., пер.

10.      B. J. Stocks и др. Canadian Forest Fire Danger Rating System: An Overview [Электронный ресурс] Статья содержит первичные сведения о Канадской лесопожарной системе. 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://pubs.cif-ifc.org/doi/abs/10.5558/tfc65258-4 Загл. с экр.

11.      Информационная система дистанционного мониторинга (ИСДМ-Рослесхоз) [Электронный ресурс]: Интернет-портал ИСДМ-Рослесхоз 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: https://nffc.aviales.ru/main_pages/index.shtml Загл. с экр.

12.                       Система детектирования пожаров (СДП) [Электронный ресурс]: Содержит информацию о системе детектирования пожаров РФИ Минприроды России 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://rfimnr.ru/deyatelnost/sdp Загл. с экр.

13.                       ИС Прозрачный мир [Электронный ресурс]: Интернет-портал некоммерческого партнёрства «Прозрачный мир» 21.09.2017. http://www.transparentworld.ru/ru/environment/oopt/ Загл. с экр.

14.                       Cистема мониторинга лесных пожаров (ИАС «Лесоохранитель») [Электронный ресурс]: Интернет-портал системы дистанционного видеонаблюдения и мониторинга лесных пожаров «Лесоохранитель» 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: https://perm.lesohranitel.ru/ Загл. с экр.

15.                      ИАС «Лесные Пожары в Республике Коми» [Электронный ресурс]: Интернет-портал системы дистанционного мониторинга лесных пожаров на территории Республики Коми. 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://gis.rkomi.ru/fires Загл. с экр.

16.                      Лесной дозор [Электронный ресурс]: Общие сведения о программно-аппаратном комплексе обнаружения лесных пожаров «Лесной дозор». 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://lesdozor.ru/ru/sistemalesnoidozor/opisaniecomplecsa Загл. с экр.

17.                      Система обеспечения руководства Минприроды России оперативной информацией на базе Ситуационного центра Минприроды России, СООИ) [Электронное издание]: Общие сведения о СООИ. 21.09.2017. Электронный проспект. Режим доступа свободный: http://www.prognoz.ru/sites/default/files/min_prirody.pdf Загл. с экр.

18.                       ООПТ России [Электронный ресурс]: Общие сведения об ООПТ России 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://oopt.aari.ru/ Загл. с экр.

19.                      ООПТ России [Электронный ресурс]: Информационно-справочная система об ООПТ и заповедниках России 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://oopt.info/ Загл. с экр.

20.                       Особо охраняемые природные территории Российской Федерации [Электронный ресурс]: Информационно-справочная система об ООПТ и заповедниках России 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://www.zapoved.ru/ Загл. с экр.

21.                       Развитие системы особо охраняемых природных территорий [Электронный ресурс]: Информационно-справочная система об ООПТ и заповедниках России Фонда охраны дикой природы (WWF) 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: https://new.wwf.ru/what-we-do/bio/development-of-system-of-especially-protected-natural-territories/ Загл. с экр.

22.                      Земельный кодекс Российской Федерации от 25.10.2001 №136-ФЗ;

23.                      Лесной кодекс Российской Федерации от 04.12.2006 №200-ФЗ (в ред. от 13.07.2015, с изм. от 01.10.2015);

24.                      Федеральный закон от 21.12.1994 №68-ФЗ «О защите населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;

25.                      Федеральный закон от 21.12.1994 №69-ФЗ «О пожарной безопасности»;

26.                      Федеральный закон от 14.12.1995 №33-ФЗ «Об особо охраняемых природных территориях»;

27.                      Федеральный закон от 12.02.1998 №28-ФЗ «О гражданской обороне»;

28.                      Федеральный закон от 10.01.2002 №7-ФЗ «Об охране окружающей среды»;

29.                      Федеральный закон от 26.12.2008 №294-ФЗ «О защите прав юридических лиц и индивидуальных предпринимателей при осуществлении государственного контроля (надзора) и муниципального контроля»;

30.                      Федеральный закон от 04.05.2011 №99-ФЗ года «О лицензировании отдельных видов деятельности»;

31.                      Федеральный закон от 25.06.2012 №93-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам государственного контроля (надзора) и муниципального контроля»;

32.                      Федеральный закон от 05.04.2013 №44-ФЗ «О контрактной системе в сфере закупок товаров, работ, услуг для обеспечения государственных и муниципальных нужд»;

33.                      Федеральный закон от 12.03.2014 №27-ФЗ «О внесении изменений в отдельные законодательные акты Российской Федерации по вопросам осуществления федерального государственного лесного надзора (лесной охраны) и осуществления мероприятий по защите и воспроизводству лесов»;

34.                      Федеральный закон от 27.07.2006 № 149-ФЗ «Об информации, информационных технологиях и о защите информации»;

35.                      Федеральный закон от 23.08.1996 № 127-ФЗ «О науке и государственной научно-технической политике»;

36.                      Федеральный закон от 27.07.2006 № 152-ФЗ «О персональных данных»;

37.                      Федеральный закон от 06.04.2011 № 63-ФЗ «Об электронной подписи»;

38.                      Федеральный закон от 06.07.2003 № 126-ФЗ «О связи»;

39.                      Федеральный закон от 29.07.2004 № 98-ФЗ «О коммерческой тайне»;

40.                      Федеральный закон от 9.02.2009 № 8-ФЗ «Об обеспечении доступа к информации о деятельности государственных органов и органов местного самоуправления»;

41.                      Федеральный закон от 28,12.2010 № 390-ФЗ «О безопасности»;

42.                      Уголовный кодекс Российской Федерации от 13.06.1996 № 63-ФЗ Глава 28 «Преступления в сфере компьютерной информации»;

43.                      Указ Президента РФ от 11.07.2004 № 868 «Вопросы Министерства Российской Федерации по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий»;

44.                      Указ Президента РФ от 27.08.2010 № 1074 «О Федеральном агентстве лесного хозяйства»;

45.                      Указ Президента Российской Федерации от 20.01.1994 № 170 «Об основах государственной политики в сфере информатизации»;

46.                      Указ Президента РФ от 10.01.2000 № 24 «О Концепции национальной безопасности Российской Федерации»;

47.                      Указ Президента РФ от 17.03.2008 № 351 «О мерах по обеспечению информационной безопасности Российской Федерации при использовании информационно-телекоммуникационных сетей международного информационного обмена»;

48.                      Постановление правительства РФ от 24.03.1997 № 334 «О порядке сбора и обмена в РФ информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»;

49.                      Постановление Правительства РФ от 30.12.2003 № 794 «О единой государственной системе предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций»;

50.                      Постановление правительства РФ от 30.07.2004 № 400 «Об утверждении Положение о Федеральной службе по надзору в области природопользования»;

51.                      Постановление Правительства РФ от 12.05.2005 № 293 «Об утверждении положения о государственном надзоре за геологическим изучением, рациональным использованием и охраной недр»;

52.                      Постановление Правительства РФ от 24.04.07 № 246 «Об утверждении Положения о подготовке лесного плана субъекта Российской Федерации»;

53.                      Постановление Правительства Российской Федерации № 304 от 21.05.2007 «О классификации чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера»

54.                      Постановление Правительства РФ от 22.06.2007 № 394 «Об утверждении положения об осуществлении федерального государственного лесного надзора (лесной охраны)»

55.                      Постановление Правительства РФ от 29.06.2007 № 414 «Об утверждении правил санитарной безопасности в лесах»

56.                      Постановление Правительства РФ от 30.06.2007 № 417 (в ред. Постановлений Правительства РФ от 05.05.2011 № 343, от 26.01.2012 № 26, от 01.11.2012 №1128, от 14.04.2014 №292) «Об утверждении Правил пожарной безопасности в лесах Российской Федерации»;

57.                      Постановление Правительства РФ от 29.05.2008 № 404 «О Министерстве природных ресурсов и экологии Российской Федерации»;

58.                      Постановление Правительства РФ от 23.09.2010 № 736 «Об утверждении Положения о Федеральном агентстве лесного хозяйств»;

59.                      Постановление Правительства РФ от 16.04.2011 № 281 «О мерах противопожарного обустройства лесов»;

60.                      Постановление Правительства РФ от 17.05.2011 № 376 «О чрезвычайных ситуациях в лесах, возникших вследствие лесных пожаров»;

61.                      Постановление Правительства РФ от 17.05.2011 № 377 (ред. от 01.11.2012) «Об утверждении Правил разработки и утверждения плана тушения лесных пожаров и его формы»;

62.                      Постановление Правительства РФ от 18.05.2011 № 378 «Об утверждении Правил разработки сводного плана тушения лесных пожаров на территории субъекта Российской Федерации»;

63.                      Постановление Правительства РФ от 18.08.2011 № 687 «Об утверждении Правил осуществления контроля за достоверностью сведений о пожарной опасности в лесах и лесных пожарах»;

64.                      Постановление Правительства РФ от 31.01.2012 № 69 «О лицензировании деятельности по тушению пожаров в населенных пунктах, на производственных объектах и объектах инфраструктуры»;

65.                      Постановление Правительства РФ от 06.03.2012 № 194 (ред. от 23.01.2014) «Об утверждении критериев оценки эффективности деятельности органов государственной власти субъектов Российской Федерации по осуществлению переданных полномочий Российской Федерации в области лесных отношений»;

66.                      Постановление Правительства РФ от 25.04.2012 № 390 «О противопожарном режиме»;

67.                      Постановление Правительства РФ от 05.06.2013 № 476 «Об утверждении Положения о федеральном государственном пожарном надзоре в лесах»;

68.                      Постановление Правительства РФ от 15.04.2014 № 326 «Об утверждении государственной программы РФ «Охрана окружающей среды» на 2012—2020 годы»

69.                      Постановление Правительства РФ от 08.05.2014 № 426 «Об утверждении Положения о федеральном экологическом надзоре»;

70.                      Постановление Правительства РФ от 11.11.2015 № 1219 «Об утверждении Положения о Министерстве природных ресурсов и экологии Российской Федерации»;

71.                      Постановление Правительства РФ от 22.12.2011 № 2322-р «Об утверждении Концепции развития системы особо охраняемых природных территорий федерального значения на период до 2020 года»;

72.                      Постановление Правительства Российской Федерации от 26.06.1995 № 608 «О сертификации средств защиты информации»;

73.                      Распоряжение Правительства РФ от 26.09.2013 № 1724-р «Об утверждении Основ государственной политики в области использования, охраны, защиты и воспроизводства лесов в РФ на период до 2030 года»;

74.                       The Open Group. Welcome To TOGAF Version 9.1, The Oren Group Standard [Электронный ресурс]: Интернет-портал содержит описание стандарта архитектуры TOGAF9. 21.09.2017. Открытый интернет-ресурс. Режим доступа свободный: http://pubs.opengroup.org/architecture/togaf9-doc/arch/ Загл. с экр.

75.                      Данилин А., Слюсаренко А. Архитектура и стратегия. «Инь» и «Янь» информационных технологий предприятия. — М.: Интернет-университет информационных технологий, 2005. — 504 с. — ISBN 5-9556-0045-0.

76.                      Советов Б.Я., Дубенецкий В.А. Цехановский В.В. Архитектура информационных систем. — М.: Издательский центр «Академия», 2012. — 288 с. — ISBN 978-5-7695-8827-3.

Леоненков А.В. Самоучитель UML2. — СПБ.: БХВ, 2007. — 576 с. — ISBN978-5-94157-878-8.