Способ оценки эффективности технических средств безопасности транспортно-технологического оборудования Текст научной статьи по специальности «Химические технологии»

УДК 658.382.2 А.А. Ильященко

СПОСОБ ОЦЕНКИ ЭФФЕКТИВНОСТИ ТЕХНИЧЕСКИХ СРЕДСТВ БЕЗОПАСНОСТИ ТРАНСПОРТНО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ОБОРУДОВАНИЯ

Приведен способ оценки эффективности технических средств безопасности, основанный на хронометражных наблюдениях и нормальном законе распределения количества попадания операторов транспортно-технологического оборудования в опасные зоны по интервалам времени.

Снижение риска травмирования операторов транспортно-технологических систем в АПК относится к числу сложных проблем, требующих первоочередного решения. Несмотря на непрерывное совершенствование средств обеспечения безопасности, не удается полностью исключить воздействие на операторов опасных и вредных производственных факторов. Одной из причин этого является разработка технических средств безопасности (ТСБ) без учета вероятности принятия оператором ошибочных решений в аварийных ситуациях. Например, в результате несвоевременного отключения приводного механизма транспортнотехнологического оборудования (ТТО) при перегрузках существует опасность травмирования оператора от вращающихся и движущихся деталей ТТО во время устранения причин перегрузок.

Для предупреждения травматизма операторов в данных ситуациях эффективными являются ТСБ, при разработке которых руководствуются принципом защиты временем. То есть, ТСБ должны срабатывать за такой период времени, за который оператор не успевает попасть в опасные зоны ТТО для устранения перегрузок или других технологических отказов. Для осуществления данного принципа в современных требованиях к ТСБ указывается, что они должны срабатывать автоматически с минимальным запаздыванием в случае выхода контролируемого технологического параметра за пределы допустимого. Но реализация такого требования иногда приводит к необоснованно частому отключению привода ТТО, что резко снижает эффективность ТСБ и делает его несовместимым с ТТО. То есть, ТСБ должны обладать обоснованной технологией инерционностью и вместе с тем срабатывать в течение периода времени, за которое оператор ТТО не успевает попасть в опасную зону. Соблюдение этих условий обеспечивает реализацию принципа защиты временем и повышает эффективность ТСБ.

В работе предлагается способ оценки эффективности защиты временем операторов ТТО на примере транспортно-технологических процессов кормораздачи и пометоудаления в промышленном птицеводстве. Предлагаемый способ основан на хронометражных наблюдениях и нормальном законе распределения количества попадания операторов ТТО в опасные зоны по интервалам времени.

По результатам хронометрирования была произведена статистическая оценка времени, необходимого для попадания оператора птицеводства в опасную зону привода механизма кормораздачи-пометоудаления клеточной батареи КБУ-3 из всех точек его возможного нахождения при проведении кормо-раздачи и пометоудаления. Хронометрирование проводилось с группами слесарей-операторов в количестве 40 человек при пятикратной повторности [1].

Полученная статистическая совокупность была сведена в статистический ряд, в соответствии с рекомендациями [2,3], который представлен в таблице и на рисунке 1.

Вариационный ряд значений ц - времени, необходимого для попадания оператора птицеводства в опасные зоны привода механизма кормораздачи-пометоудаления клеточной батареи КБУ-3

Показатель Результаты хронометрирования по интервалам

Интервал, с 2-4 4-6 6-8 8-10 10-12 12-14 14-16 16-18 18-20 20-22

Количество наблюдений в интервале 1 4 16 29 46 44 33 19 6 2

Середина интервала 3 5 7 9 11 13 15 17 19 21

Статистическая вероятность 0,005 0,02 0,08 0,145 0,23 0,22 0,165 0,95 0,03 0,01

Рис. 1. Гистограмма распределения параметра т

По данным, приведенным в таблице, была проведена проверка соответствия полученного распределения частости попадания операторов в определенный разряд времени в опасную зону механизма нормальному закону распределения по Я -критерию Колмогорова. Для данного распределения Я =0,14. Ближайшее табличное значение Я =0,3 при Р(Я) =1. То есть, проверяемое соответствие не отвергается. Следовательно, плотность распределения в рассматриваемом случае может быть аппроксимирована выражением [2,3]:

1

ехр

п - 10 )2 28}

(1)

где ?0 - математическое ожидание п ; 8 - среднее квадратическое отклонение от нормального

распределения.

Подставляя в (1) вместо ?0 и 8 рассчитанные количественные их значения ?0 = 12,24 и 8 = 11,22,

получим:

/ (1) = 0,1191ехр

(>п -12,24)2 22,44

(2)

По данным таблицы построим статистическую функцию распределения времени попадания оператора в опасную зону привода механизма кормораздачи-пометоудаления, показанную на рисунке 2. Если заменить временем срабатывания ^ ТСБ, то функция распределения ¥ (?) будет соответствовать вероятности попадания оператора в опасную зону р . Полученный график в этом случае можно использовать для оценки эффективности ТСБ.

Р(1)

ОЛ

од

о

6

10

1 п

Рис. 2. Статистическая функция распределения количества попадания операторов в опасную зону привода ТТО

Полагая, что ^ =22 с соответствует максимальной вероятности Ро =1 того, что произойдет п несчастных случаев, причем п равно среднестатистическому количеству несчастных случаев за год, получим искомую зависимость Ра = / ), показанную на рисунке 3.

"Сер------*— С

Рис. 3. График зависимости Р0 = / (^) для оценки эффективности защиты временем операторов птицеводства при обслуживании клеточных батарей КБУ-3

По графику (рис. 3) находим, что при ^ =4 с Ро « 0,022, то есть надежность защиты операторов соН ~

ставляет Нд =0,98. При < 2с ТСБ исключает попадание операторов в опасную зону, значит 3 ~ 1, что

соответствует максимальной эффективности ТСБ.

Выводы

1. Предлагаемый метод оценки эффективности ТСБ может быть использован для различных видов ТТО только после проведения дополнительных хронометражных наблюдений.

2. Значение Ц или Н является отправным элементом при обосновании применения того или иного вида ТСБ.

Литература

1. Шкрабак, В.С. Безопасность механизированных процессов птицеводства (сертификация, техническое обеспечение): моногр. / В.С. Шкрабак [и др.] // Деп. в НИИТЭИ агропром. №141 ВС-95. - М., 1995. - 143 с.

2. Вентцель, Е.С. Теория случайных процессов и их инженерные приложения / Е.С. Вентцель, Л.А. Овчаров. - М.: Наука, 1991. - 384 с.

3. Гмурман, В.Е. Теория вероятностей и математическая статистика: учеб. пособие для вузов / В.Е. Гмур-ман. - Изд. 7-е, стер. - М.: Высш. шк., 2001. - 479 с.

УДК 629.45 И.А. Худоногов, Е.Г. Худоногова

СРЕДСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ УПРАВЛЯЮЩЕЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ МАШИНИСТА ЛОКОМОТИВА

В статье представлены результаты по разработке технологии получения и применения оздоровительного чая для повышения эффективности управляющей деятельности машинистов.

Как показывает опыт эксплуатации электроподвижной состав (ЭПС), проезды запрещающих сигналов практически полностью определяются управляющей деятельностью машиниста, т.е. его профессиональной подготовкой, психофизиологическим состоянием, режимом труда и отдыха. На основании обработки статистических данных по проезду запрещающих сигналов, аварий и крушений на сети дорог было выявлено, что из-за отказов техники произошло 5% нарушений, а по вине человека - 95%. В подавляющем большинстве нарушение машинистом ПТЭ происходит из-за неудовлетворительного психофизиологического состояния, которое во время поездок усугубляется влиянием вибраций и сильных электромагнитных полей. С целью повышения безопасности движения поездов в современных условиях путем повышения эффективности управляющей деятельности машиниста целесообразно применять методы и средства по снятию психофизиологического напряжения, влияния вибраций и сильных электромагнитных полей в деятельности человека, которые создают в организме машиниста «дремотное состояние». Технические средства по устранению этого состояния эффекта не дают.

Проблема управления состоянием здоровья локомотивных бригад по своей значимости в настоящее время занимает ведущее положение в ОАО «РЖД». Об этом свидетельствуют многочисленные материалы, представленные на страницах журнала «Локомотив» в разделе «Безопасность движения». Следует также признать, что проблема эта не является чисто медицинской. Тем более известно, что медицина в основном борется с болезнями, но не очень заботится о здоровье человека и о его долголетии. Об этом неоднократно говорил Николай Михайлович Амосов [1].

В Московском государственном университете путей сообщения на Международной научнопрактической конференции были обсуждены проблемы по охране здоровья локомотивных бригад (журнал «Локомотив». - 2004. - №8). В конференции приняли участие специалисты различных направлений. По данным ВНИИЖГ, при анонимном анкетировании машинистов 29% признали, что сонливость у них наступает практически в каждой ночной поездке. Психические состояния, которые могут развиваться у машинистов при воздействии некоторых специфических присущих данному виду деятельности факторов, достаточно хорошо изучены медициной. Это связано с монотонностью обстановки, с пониженным притоком сигналов. Такие условия работы присущи для функционирования не только железнодорожного, но и всех других видов транспорта в ночное время, для операторов, имеющих дело со считыванием информации с моноэкранных установок при редкой переключаемости внимания на другие приборы и особенно в автоматизированных системах управления транспортным средством. При этом возникают условия для развития дремотных состояний. Начальной стадией развития дремотных состояний является общее снижение уровня бодрствования, сопровождающееся замедлением процессов восприятия и переработки приборной информации, а также снижением скорости двигательных реакций. За этим могут следовать моменты более или менее выраженного снижения бдительности, а иногда и кратковременное сонное состояние. Наличие этих условий в ночное время