Ветошкин А.Г., Разживина Г.П. - Безопасность жизнедеятельности - Оценка производственной безопасности (1094346), страница 28

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 28)

Такое моделирование, менее чувствительное к неточности и нечеткости исходных данных, дает возможность одновременно учитывать десятки разрозненныхвходных параметров. В свою очередь, сама экспертная система позволяет снизить квалификационный уровень пользователя, а также уменьшить трудоемкость выполняемых оценочных работ.Разработана логико-лингвистическая (имитационная) модель процесса возникновения происшествия, которая является своего рода компромиссом между точностью получаемых количественных оценок и неопределенностью исходных данных.

Отличительныеособенности рассматриваемой модели:- имитация зарождения и обрыва причинной цепи предпосылок возникновения происшествия;- учет до 30 факторов, влияющих на безопасность человеко-машинных систем(табл.П3.1);- использование метода Монте-Карло для количественной оценки вероятности возникновения происшествия в человеко-машинной системе;147- возможность диагностирования таких состояний системы «человек-машинарабочая среда», как опасная и критическая ситуации, адаптация к неблагоприятным событиям.В основу идеи моделирования положен учет влияния психофизиологических свойствчеловека-оператора, факторов надежности машины (оборудования), комфортности рабочей среды и уровня технологии на качество выполнения человеком операторской деятельности (рис.

П.3.1). Ее основные этапы:- восприятие и дешифровка информации о ходе выполнения операции;- структурирование и стратификация полученных данных;- обнаружение отклонений процесса от требований технологии;- оценка необходимости и способов вмешательства в него человека;- сравнение альтернативных действий и выбор из них конкурентоспособных;- определение степени их приемлемости и эффективности;- принятие и реализация решения по корректировке операции при необходимости.В самом общем виде работу имитационной модели можно свести к нахождению точечного значения функциональной зависимости между оценками факторов опасности (см.табл.П.3.1) и вероятностью неблагоприятных событий в человеко-машинной системе Q,т.е.:Q = f (x1, x2,…, xk),где x1, x2,…, xk — формализованные оценки факторов опасности.Неявный вид этой зависимости определяется особенностями функционированияимитационной модели процесса возникновения происшествия в человеко-машинной системе, который характеризуется следующими основными моментами:1) производственная деятельность человека потенциально опасна, так как связана сэнергопотреблением (выработка, хранение, преобразование тепловой, механической,электрической, химической и других видов энергии).2) производственная опасность проявляется в результате несанкционированного илинеуправляемого выхода энергии, накопленной в технологическом оборудовании.148КатастрофаНесчастныйслучайПоломка,аварияКаскадныйэффектВысокийпотенциалВоздействие начеловекаНизкий потенциалКритическаяситуацияЗащитаотказалаАдаптацияТочнаяреакцияЗащитасработалаВоздействие натехникуОшибкачеловекаОпаснаяситуацияОпаснаяошибкаТочныедействияПолноеустранениеОшибочныедействияОпасныйотказБездействиечеловекаВозможноеповедениеПриемлемвозможныйОбучен нестандартным ситуациямСпособностьпрогнозированияпоследствийКачествомотивационнойустановкиУстранениеневозможноЧастичноеустранениеОпасное внешнее воздействиеАльтернативныеисходыКачествооперативногомышленияГемеостазисЗнаниепорядкадействийСостояниеИИПНарушениеравновесия всистемеСостояниеИИПСостояниеИИПСостояниеИИПВосприятие,дешифровкаинформацииОтказ средствиндикацииДействительнаяинформацияВзаимодействие впроцессе работыВозможный отказ техникиC(f)СредаH(f)ЧеловекСвойствасредыСвойствачеловекаОжидаемаяинформацияНеблагоприятное внешнеевоздействиеНавыки выполнения работыВозможное искажение информацииЗнание технологии работT(f)ТехнологииM(f)ТехникаСвойстватехнилогииСвойстватехники149ВнещняясредаТаблица П.3.1Оценки факторов опасностиКомпонентКодФактор опасности«Возмущения»РабочаясредаС01Комфортность по физико-химическим параметрамрабочей средыКачество информационной модели состояния средыВозможность внешних опасных воздействийВозможность внешних неблагоприятных воздействий0v1ЧеловекоператорН01Н02Н0ЗН04Н05Н06Н07Н08Н09H12H13H14М01М02Пригодность по физиологическим показателямТехнологическая дисциплинированностьКачество приема и декодирования информацииНавыки выполнения работыКачество мотивационной установкиЗнание технологии работЗнание физической сущности процессов в системеСпособность правильно оценивать информациюКачество принятия решенияСамообладание в экстремальных ситуацияхОбученность действиям в нештатных ситуацияхТочность корректирующих действийКачество конструкции рабочего места оператораСтепень учета особенностей работоспособности человекаОснащенность источниками опасных и вредных факторовБезотказность прочих элементовБезотказность других ответственных элементовДлительность действия опасных и вредных факторовУровень потенциала опасных и вредных факторовБезотказность приборов и устройств безопасностиУдобство подготовки и выполнения работУдобство технического обслуживания и ремонтаСложность алгоритмов оператораВозможность появления человека в опасной зонеВозможность появления других незащищенных элементов в опасной зонеНадежность технологических средств обеспечениябезопасности0v10v20v1v2v30v10v10v10v10v10v1v20v10v10v1v2МашинаоборудованиеТехнологияС02С03С04М03М04М05М06М07М08Т01Т02Т03Т04Т05Т060v22v01v00v10v22v00v10v21v01v00v10v10v21v01v01v00v13) возникновение происшествий - следствие развития причинной цепи предпосылок,инициаторами и составными частями которой являются ошибочные действия работающих, неисправности и отказы технологического оборудования, а также воздействующиена них внешние факторы.Реализация вышеприведенных принципов заложена в рассматриваемой имитационной модели.150В частности, «возмущениями» в модели служат ошибки, отказы и неблагоприятныевнешние воздействия, появление которых имитируется стохастическим выбросом в сетьопределенной для каждого фактора числовой информации (см.

последнюю колонку втабл.П.3.1) с распределениями, зависящими от первоначальных оценок факторов x1, x2,…,xk. Такие «возмущения» в соответствии с логикой сети выстраиваются в причинную цепьпредпосылок, которая может, как обрываться (сработала защита, оператор устранилошибку - умножение на ноль), так и приводить к «модельному» происшествию (достижение узлов «несчастный случай», «катастрофа», «поломка», «авария»). Число благоприятных и неблагоприятных исходов моделирования фиксируется, затем вычисляется частотавозникновения происшествия.Для формализации исходных данных по факторам опасности использована системабалльных оценок, опирающаяся на универсальную лингвистическую шкалу («очень низко», «низко», «средне», «хорошо» ...

- всего 11 разрядов-оттенков), что позволяет унифицировать как качественные, так и количественные исходные данные. Этот подход находитвсе большее применение при решении вопросов анализа риска.Экспертная система при оценке факторов опасности позволяет выдавать пользователю необходимые разъяснения с опорой на действующие стандарты и нормативные документы. Например, для оценки фактора С01 «Комфортность по физико-химическим параметрам рабочей среды» используется следующий набор правил:ЕСЛИ Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны = 2,1-4,0 ПДКИ Эквивалентный уровень шума на рабочем месте = Превышение ПДУ до 10 дБИ Электрические поля промышленной частоты = < ПДУ (для всего рабочего дня)И Уровень общей вибрации = ДопустимоИ Параметры световой среды = Вредно (1-я степень)И Показатели микроклимата = ДопустимоТО Комфортность по физико-химическим параметрам рабочей среды = Средняя.Заключительная лингвистическая оценка фактора С01 «Комфортность по физикохимическим параметрам рабочей среды» для конкретного опасного производственногообъекта определяется с помощью Р 2.2.755-99 «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса» и сводной табл.П.3.2.151Таблица П.3.2Лингвистическая оценка условий трудаОценка условий трудаФактические условия трудапо Р2.2.755-99по Р2.2.755-99лингвистическаяБолее 1 фактора 4.04.01 фактор 4.0, более 1 фактора 3.44.0Очень, оченьнизкаяОчень низкая1 фактор 3.4, более 1 фактора 3.33.4Низкая1 фактор 3.3, более 1 фактора 3.23.3Ниже среднего1 фактор 3.2, более 2 фактора 3.13.2Средняя2 фактора 3.13.1Выше среднего1.

фактор 3.13.1ХорошаяБолее 10 факторов 2.02.0Очень хорошаяДо 10 факторов 2.02.0ВысокаяВсе факторы 1.01.0Очень высокаяОтметим, что не все факторы опасности поддаются подобной однозначной лингвистической оценке. В табл.П.3.3 представлен пример балльной оценки фактора опасностиМ07 «Уровень потенциала опасных и вредных факторов» для конкретного опасного производственного объекта — изотермического хранилища жидкого аммиака.Балльные и лингвистические оценки каждой составляющей фактора опасности (см.табл. П.3.3) выбираются в соответствии с нормативными документами. Например, составляющая «Объем запасенного аммиака» оценивается согласно Федеральному закону «Опромышленной безопасности опасных производственных объектов» от 21.07.97 № 116-ФЗи табл.

П.3.4, в которой приводится балльная и лингвистическая оценка запаса опасныхвеществ.После процедур оценки исходных факторов опасности и определения с помощьюимитационной модели вероятности возникновения происшествия на опасном производственном объекте возможна постановка задачи оптимизационного выбора предполагаемогокомплекса мер безопасности на рассматриваемом объекте. Исходя из практического опыта, выделяются две возможные цели оптимизации:А) при фиксированных ресурсах выбрать такой набор мер безопасности, чтобы снижение величины вероятности возникновения происшествия на опасном производствен-152ном объекте было максимальным.В) выбрать такой комплекс мер безопасности, чтобы уменьшить величину вероятности возникновения происшествия до допустимого уровня при минимальных затратах.Таблица П.3.3Балльная и лингвистическая оценка по факторам опасностиСоставляющиефактораопасности М07Значимость(0-1,0)Объем запасенного аммиакаОценка составляющейбалльная(0-1)лингвистическаясредневзвешенная0,39Чрезвычайно большой(8000 т)2,7Класс опасности аммиака0,154Опасный (IV степень)0,6Рабочее напряжениеэлектроустановок0,18Высокое (380 В)0,8Рабочее давление сжатых газов0,14Среднее (до 1,5 МПа)0,6Перепад высот0,17Очень большой(до 25 м)0,7Механическая энергияподвижных элементов0,16Большая0,6Взрыво-, пожароопасность0,152Низкая0,3∑=1,0–Большой6,3Итого по М07Для решения вышеприведенных оптимизационных задач при их высокой вычислительной емкости в экспертной системе используются алгоритмы динамического программирования.С помощью базы данных экспертной системы можно скорректировать функциональную зависимость Q = f(x1, x2,…, xk), что позволит настраивать и применять имитационную модель для различных типов опасных промышленных объектов (емкости с опасными веществами/ баллоны под давлением/ грузоподъемные машины и т.д.) на различныхэтапах их жизненного цикла.153Таблица П.3.4Балльная и лингвистическая оценка запаса опасных веществОценка запасаПредельное количество опасных веществбалльнаяОтсутствует0Менее 0,00031Пренебрежительно малый0,0003-0,0012Очень малый0,001-0,0033Малый0.003-0,014Ниже среднего0,01-0,35Средний0,3-16Выше среднего1-37Большой3-108Очень большой10-309Чрезвычайно большой(огромный)Более 3010Катастрофически большойлингвистическаяОтсутствуетВ настоящее время концепция описанной выше экспертной системы реализована ввиде программного комплекса «technoHAZARD 2.0» который разработан в рамках федеральной целевой научно-технической подпрограммы «Безопасность населения и народнохозяйственных объектов с учетом риска возникновения природных и техногенных катастроф».

Характеристики

Список файлов книги