Научная статья на тему 'Определение эффективности обучения персонала энергетических объектов путем количественного учета человеческого фактора'

Определение эффективности обучения персонала энергетических объектов путем количественного учета человеческого фактора Текст научной статьи по специальности «Прочие технологии»

CC BY
41
12
Читать
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Глобальная энергия
ВАК
Область наук
Ключевые слова
ФЕНОТИПИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ / ОБУЧЕНИЕ / ТРЕНАЖЕРЫ / ЧРЕЗВЫЧАЙНАЯ СИТУАЦИЯ / ОБЪЕКТЫ ЭНЕРГЕТИКИ

Аннотация научной статьи по прочим технологиям, автор научной работы — Гуменюк Василий Иванович, Доброборский Борис Самуилович, Федосовский Михаил Евгеньевич

Статья посвящена анализу процессов фенотипической адаптации работников энергетических объектов и их способности к работе в чрезвычайных ситуациях в результате обучения и тренировок на тренажерах.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по прочим технологиям , автор научной работы — Гуменюк Василий Иванович, Доброборский Борис Самуилович, Федосовский Михаил Евгеньевич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
Предварительный просмотр
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

This article analyzes the process of phenotypic adaptation of workers and their energy facilities sposobnostb to work in emergency situations as a result of education and training at the gym.

Текст научной работы на тему «Определение эффективности обучения персонала энергетических объектов путем количественного учета человеческого фактора»

УДК 621.039.566

В.И. Гуменюк,Б.С. Доброборский ,М.Е. Федосовский

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОБУЧЕНИЯ ПЕРСОНАЛА ЭНЕРГЕТИЧЕСКИХ ОБЪЕКТОВ ПУТЕМ КОЛИЧЕСТВЕННОГО УЧЕТА ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО ФАКТОРА

Аварии на энергетических объектах зачастую приводят к значительному материальному ущербу, а иногда и к человеческим жертвам.

Поэтому на персонал энергетических объектов возлагается высокая, вплоть до уголовной, ответственность за нарушения требований обеспечения безопасности этих объектов, а правила оперативно-диспетчерского управления в электроэнергетике утверждены правительством РФ.

При возникновении предпосылок для возможного наступления чрезвычайных ситуаций от персонала требуется выполнение грамотных и оперативных действий, направленных на предотвращение наступления этих ситуаций и минимизации последствий в случае их наступления в соответствии с действующими правилами и инструкциями.

Однако указанные действия персоналу приходится выполнять в условиях исключительно высокого нервного напряжения, часто приводящего к стрессу, неадекватному поведению, принятию заведомо ошибочных решений и совершению ошибочных действий. Физиологическая причина такого поведения персонала — недостаточная фенотипическая адаптация к этим условиям.

Для решения названных проблем учебными программами предусматриваются проведение специальных тренировок, в частности с использованием специальных тренажеров производства ЗАО «ТЭСТ», с помощью которых производится обучение персонала электрических станций (ТЭЦ, ГРЭС, ГЭС, АЭС) и сетевых предприятий (тепловых и электрических).

В номенклатуру оборудования, производимого и поставляемого ЗАО «ТЭСТ», входят все-режимные полномасштабные (щитовые) и компьютерные тренажеры, оснащенные развитым учебно-методическим обеспечением, а также автоматизированные учебные курсы по всему парку теплотехнического, электротехнического и водоподготовительного оборудования, изго-

тавливаемого как российскими, так и зарубежными заводами.

Система подготовки персонала с использованием тренажеров ЗАО «ТЭСТ» включает две ступени:

изучение оборудования и технологических процессов (получение знаний) с помощью специально разработанных компьютерных программ и экзаменаторов;

обучение навыкам ведения штатных, нештатных и аварийных режимов (получение навыков и умений) на специально разработанных тренажерах, адекватно имитирующих как технологические процессы, так и рабочее место оператора.

Такой подход к решению проблемы повышения надежности функционирования персонала в определенной степени обеспечивает навыки работы в перечисленных ситуациях (аналогичный подход широко применяется и в других отраслях — при обучении авиадиспетчеров, водителей автотранспорта и некоторых других).

Однако нерешенной проблемой в вопросе подготовки персонала энергетических объектов является объективная количественная оценка физиологического состояния работников энергетических объектов и их способности к работе в чрезвычайных ситуациях, которая зависит от целого ряда факторов внешней среды и внутреннего состояния человека-оператора.

Основные факторы внешней среды — это физиологические и психологические нагрузки.

К основным физиологическим факторам внешней среды относят такие, как физические нагрузки, вибрация и шум, освещение, влажность и многие другие. К основным психологическим нагрузкам следует относить степень ответственности за принимаемые решения и степень опасности при выполнении работ.

По всем этим параметрам разработаны и действуют соответствующие нормативные до-

Вопросы образования

кументы: стандарты, санитарные нормы и правила, гигиенические нормативы, правила техники безопасности и др.

Требования этих документов на энергетических объектах безусловно выполняются, чем в определенной степени гарантируется безопасность труда оперативного персонала.

Однако при наступлении чрезвычайных ситуаций (пожар, авария, катастрофа) и их ликвидации условия окружающей среды часто опасны для жизни. Несмотря на это, оперативные работники обязаны принимать правильные решения.

Человеку свойственно ошибаться при любых условиях, как в нормальной рабочей обстановке, так и при чрезвычайных ситуациях.

Изменение вероятности отказов человека в нормальных условиях в течение рабочей смены подчиняется законам термодинамики биологических систем и закону действующих масс.

График изменения вероятности отказов человека в течение рабочей смены представлен на рис. 1.

Как видно из графика, в самом начале смены имеется повышенная, но быстро уменьшающаяся вероятность отказов, связанная с необходимостью оперативной фенотипической адаптации к производственной обстановке. Затем на протяжении нескольких часов происходит процесс постепенного накопления утомления и сопряженного с ним увеличения вероятности отказов, который переходит в конечном итоге к значительному утомлению и значительному увеличению вероятности отказов.

Особенность этих процессов — в том, что они являются следствием биохимических реакций, объем ингредиентов которых жестко ограничен, в связи с чем время функционирования организма человека в состояниях бодрствования и сна также жестко ограничено. Эти функции не имеют способностей к фенотипической адаптации, поэтому человека невозможно в результате тренировок научить жить в ритме, значительно отличающемся от суточного.

Поэтому физиологическое состояние организма человека в значительной степени зависит от того, в какую смену он работает — первую, вторую или третью. Причем периодическое изменение рабочих смен и связанная с этим необходимость оперативной фенотипической

Рис. 1. График зависимости вероятности отказов человека от времени работы.

адаптации к этим изменениям значительно усугубляет напряженность труда.

Динамика этих процессов, текущее (мгновенное) физиологическое состояние работников энергетических объектов и их способность к работе в чрезвычайных ситуациях могут быть количественно оценены путем определения времени восстановления функциональных сдвигов, вызванных их работой.

В результате проведенного нами анализа процессов фенотипической адаптации работников энергетических объектов и их способности к работе в чрезвычайных ситуациях в результате их обучения и тренировок на тренажерах установлено, что величина реакций (функциональные сдвиги) их организма на те или иные команды либо на необходимость принятия того или иного решения изменяется по закону, близкому к экспоненциальному, представленному на рис. 2 (кривая 1).

При достижении значения уровня реакций ниже некоторого критического в случае наступления чрезвычайной ситуации у работников энергетических объектов может не произойти

Рис. 2. Изменение функциональных сдвигов и в зависимости от времени тренировок I

адекватной реакции на эту ситуацию, в результате чего не будут приняты необходимые меры для ее устранения.

При большом перерыве между тренировками выработанная фенотипическая адаптация утрачивается и начинает возвращаться к исходному уровню.

Поэтому тренировки персонала должны иметь периодический характер, в результате которого их фенотипическая адаптация должна находиться вблизи порогового уровня, но не ниже его.

Значение порогового уровня зависит от характера работы и психофизиологического состояния человека и должно определяться персонально. В соответствии с этим должна определяться длительность и периодичность тренировок.

Перечень физиологических параметров, подлежащих контролю, определяется содержанием и условиями работы и, как правило, ограничивается измерениями частоты сердечных сокращений, артериального давления, моторными реакциями на свет и звук и психологическими тестами.

При чрезвычайных ситуациях длительность работы в таких условиях обычно невелика, но требует от людей предельного физического и психологического напряжения.

Поэтому в процессе тренировок должны создаваться такие условия внешней среды, в результате которых благодаря фенотипической адаптации у личного состава были бы выработаны навыки работы в подобных условиях.

На рис. 3 показан процесс изменений функциональных сдвигов в результате фенотипической адаптации к работе в особых условиях.

Как видно из рис. 3, при постоянной работе и жизнедеятельности в нормальных условиях для организма человека существуют три зоны: комфорта, повышенной опасности и непереносимости. При этом организм человека в основном функционирует в зоне комфорта и может испытывать незначительные перегрузки в зоне повышенной опасности, практически не влияющие на его здоровье.

Однако при наступлении чрезвычайных ситуаций организм человека должен быть готов к значительным нагрузкам, которые недопустимы при нормальной работе, так как могут угрожать жизни человека.

Выполнение специальных тренировок, направленных на адаптацию организма к возможным перегрузкам при наступлении чрезвычайных ситуаций, позволяет значительно увеличить допускаемые нагрузки без угрозы жизни и здоровью человека.

График и содержание таких тренировок могут быть разработаны с помощью специальной компьютерной программы «Loqus 2003.1Бп».

Эта программа по специальному алгоритму рассчитывает характер изменений функциональных сдвигов организма человека при воздействии различных нагрузок и процесс их восстановления после действия нагрузок, во время отдыха.

Особенностью этой программы является то, что в ней в качестве критерия изменения функциональных сдвигов используется время их восстановления.

Такой подход позволил решить не только проблему объективной качественной оценки воздействия нагрузок на организм человека, но и соизмеримость между собой как различных

Зона непереносимости

Зона непереносимости

Рис. 3. Процесс изменений функциональных сдвигов в результате фенотипической адаптации к работе в особых условиях

I

Вопросы образования

г #■ Loqus 2003.1 En [Loqus 2003.1 En The protocol of tests] 00®

gl File _ & X

□ H # I A] 4É a

Reg № I32765409

1

2

3

4

5

Result

Initial

6

7

8 Э

10 11 12

13

14

15

To enter

Surname

Name

занов ¡Сергей

Physiological parameters

Before work

1 Puis [ ADD I ADS Г Tem I I

60 1 80 I 1231 36.6 I

65 1 78 I 1191 36.6

62 1 791 121 36.6

1 1 1 1

1 1 1 1

162,333 1 791 121 I 36,6 I I

After work

1 5 15 15 20 Г I

145 1 103 I 152 I 37.1 I

100 I 901 130 I 36.8

82 I 851 1281 36.7

701 821 1251 36.6

70 I 80 I 1201

80 I 1201

SO I 1201

K1 I K2 I КЗ I K4 K5 K6 I

Distrib

Sex Date of birth The order Ns Date of reg

[m~~ 128.11.92 [TTi |11.02.06

Ergoemcost

1 2 3 4 5 6 7 8

| 151 2l"| 21~) 12| 0| 0| 131 15

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Distribution, %

115,463 )21,649 121,649 112,371 | o| 0|l3,402 115,463

Working time, mines.

60

Specific Ergoemcost

Ers I 12,6

The additional information

Atten Stabil I 13| 15 To enter K7 1 K8 I

Исследования при разборе завалов в результате

прорыва дамбы Виц работ: ручная загрузка бетонным блоков массой 120 кг на платформы

Loqus 2003.1,En The main protocol

Status

20.09.2012

19:17

Рис. 4. Протокол исследований физиологического состояния рабочего при выполнении работ по ручному разбору завалов в результате прорыва дамбы

физиологических параметров, так и различных видов нагрузок.

Применение такой программы при исследованиях воздействия различных нагрузок, особенно в условиях чрезвычайной ситуации, позволяет не только определить оптимальные нагрузки при тренировках и их график, но и определить, какие из испытываемых нагрузок — наиболее тяжелые и определяющие работоспособность человека в экстремальных условиях.

Ниже представлен пример расчетов и распределения нагрузок в экстремальной ситуации с помощью этой программы. На рис. 4 показан протокол исследований физиологического состояния рабочего при выполнении работ по ручному разбору завалов в результате прорыва дам-

бы. Как видно из рис. 4, при исследованиях измерялись физиологические параметры: пульс, диастолическое и систолическое давления крови, температура тела, а так же психологические параметры (таблицы Шульте).

Измерения проводились до начала работы и после окончания работы. Длительность работы составляла 60 мин. Периодичность измерений: пульс — 5 мин; артериальное давление — 15 мин; температура тела — 20 мин.

Как видно из протокола, при отдыхе из физиологических параметров самое короткое условное время восстановления — у пульса (минимальная эргоемкость) — 15, 463. Дольше всех (максимальная эргоемкость) восстанавливается артериальное давление — 21,649. Психологическая нагрузка (таблицы Шульте

«Внимание» и «Стабильность») имеет незначительное время восстановления: соответственно 13,402 и 15,463.

Значение удельной эргоемкости (12,6), величина которой зависит как от значений эрго-емкостей функциональных сдвигов, так и от времени работы, при необходимости позволяет

произвести сравнительную количественную оценку различных видов работ между собой.

Таким образом, с помощью компьютерной программы могут быть количественно оценены как общие результаты тренировок, так и отдельные параметры физиологической и психологической подготовки.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Доброборский, Б.С. Безопасность машин и человеческий фактор. [Текст]: Монография / Под ред. док-ра техн. наук, проф. С.А. Волкова / Б.С. Доброборский / СПбГАСУ.— СПб., 2011.- 114 с.

2. Патент РФ №2519576. Способ оценки величины воздействия на организм человека различных на-

грузок [Текст] / Б.С. Доброборский, Е.Н. Кадыски-на.— 2000. Бюлл. № 33.

3. Музыка, Л.П. Энергобезопасность и современный подход к тренажерной подготовке оперативного персонала [Текст] / Л.П. Музыка, С.И. Магид // Надежность и безопасность энергетики.— 2008. № 3.

УДК 387.147:514

И.Б. Афанасьева, Л.И. Димент, О.В. Меркулова

ФОРМИРОВАНИЕ ПРОСТРАНСТВЕННЫХ ПРЕДСТАВЛЕНИЙ СТУДЕНТОВ В ОБУЧЕНИИ НАЧЕРТАТЕЛЬНОЙ ГЕОМЕТРИИ

Высшее образование в условиях необходимости постоянного самосовершенствования специалистов направлено на формирование профессионально-активной личности, обладающей целостной системой знаний и практико-ориен-тированных методов в своей области деятельности. Поэтому на систему образования возлагается большая ответственность за организацию образовательного процесса, обеспечивающего личностное, деятельностное и интеллектуальное развитие учащихся (И.А. Зимняя, В.В. Сериков, А.И. Сурыгин, В.И. Панов, Ю.Г. Фокин, М.А. Холодная, А.В. Хуторской и др.). Специфические черты прикладной геометрии как науки и как учебной дисциплины определяют ее особое положение в ряду базисных направлений развития личности.

Овладение системой научных знаний, эффективная работа во многих видах теоретической и практической деятельности человека неразрывно связаны с умением оперировать пространственными образами, т. е. с развитыми интеллектуальными умениями [1, 2].

М.А. Холодная рассматривает интеллект как общую когнитивную способность [7]. Согласно

Л. Терстоуну, пространственные способности, или пространственный интеллект, пространственный фактор (space factor) — способность оперировать мысленными пространственными образами, схемами, моделями реальности. Она включает в себя два подфактора: скорость и точность распознавания двухмерных объектов; мысленное вращение и преобразование образов в трехмерном пространстве.

В.В. Дружининым в результате анализа соотношений между вербальным (смысловым), пространственным и знаково-символическим факторами в структуре интеллекта был сделан вывод о существовании иерархии в формировании этих факторов в онтогенезе: первая ступень — вербальный интеллект, связанный с усвоением языка, на его основе складывается пространственный интеллект и, наконец, последним по времени проявляется формальный (или знако-во-символический) интеллект [4].

Пространственный интеллект рассматривается учеными как неотъемлемая часть математического мышления, математических способностей. Изучению этих способностей посвящены труды математиков А.Н. Колмогорова, А.Д. Алек-

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.