автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.20, диссертация на тему:Аналитико-экспериментальное исследование деятельности оперативного персонала в автоматизированных системах управления технологическими процессами электрических станций

СЖЛ-ПЕГСРГУРГСлИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ЗЛШРОТЕШЧЕСКИЙ УШВЕРСИТЕТ ИМЕНИ В.И.УЛЬЯНОВА /ш,ш/

На правах рукописи тЕЦОТОВ Дювальд Кузьмич

АНАЛИШО-ЭКСПЕРК >ШГАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ОПЕРАТИВНОГО ПЕРСОНАЛА В АВТО ДТИЗИРОВАННЫХ СШ'ШАХ УПРАВЛЕНИЯ ТЕЖ0Л0Г;1Ч5С:-С.1,й ПРОЦЕССАМИ ЗЛЕКГРИЧЕСЯИХ СТАНЦИЙ

Специальность: 05.02.20 - Эргономика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Санкт-Петербург - 1955

Работа выполнена во Всероссийском дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехническом научно-исследовательском институте.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук профессор Кобзев З.В. доктор технических наук профессор,Миронов В.Д. доктор психологических наук професоор Суходольский Г.В.

Ведущая организация - Головная организация по эргономическим исследованиям в России "Эргоцентр". __

Защита диссертации состоится " |Ь " Д^уИ_Г2Р5

года в {р часов на заседания диссертационного совета Д 063.36.09 Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета имени В.И.Ульянова /Ленина/ по адресу: 197376, Санкт-Петерб5фг, ул.Проф.Попова, 5.

.С диссертацией «ожо ознакомиться з библиотеке униаерси-тета.

Автореферат разослан " ^ "

г.

Ученый секретарь диссертационного совета

Ейдашев 3.',!.

ОЕДАй ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Систелм, включающие человека, представляют собой широкий класс информационно-управляющих человеко-машинных систем /ЧТ/, в число которых входят и автоматизированные системы управления технологическими процессами /АСУ Ш/. С целью ускорения социально-экономического развития общества и интенсификации производства исследования и повышения э^ективности использования "человеческого фактора" в таких системах является безусловно актуальным.

Постоянный рост и усложнение функционирования указанных систем потребовало применение системных исследований трудовой деятельности и технических данных орудий и средств труда. Значительный вклад в развитие ЧМС внесен отечественными ученики Айэерманом М.А., Галактионовым А.Н., Губинским А.Й., Евгра!:о-знм З.Г., Зараковским Г.,.!., синченко З.П., Кобзевым З.В., Крыловым A.A., Ломовым E.i., Маньшиным Г.Г., Николаева В.!{., Павлович В.З., Суходольским Г.З., Фояинш 3.3., Шлаеном П.Л. и др., а также иностранными учеными Болтом Дк., Зигелем А., '¿онмолленом М., и др. В области совершенствования АСУ ТП в энергетике зачетный вклад внесли отечественные ученые 3ельцинский З.Я., Венда В.Ф., Гарбар С.Д., Дьяков А.5., Миронов В.Д., Чачко А.Г., Шалман '.'.Л. и др.

В результате исследований, проектирования и испытаний ЧМС получен обширный материал, например, по новым способам аналитических исследований, методологии проведения камеральных экспериментов определения оценок показателе.1 действий человека, со-веряенстзованию объема технических средств информации и управления.

Тем не менее, следует отметить, что для инженерно-технического проектирования ЧХ продолжают быть недостаточно решенными вопросы об'дэ'г теории кх 'акционирования, методов и способов их анализа я синтеза, практического отыскания достоверных исходных количественна* данных для их расчетов л другие аспекты проектиро вания.

Актуальность настонце;-; работы определяется направленностью ее результатов на повышение производительности л качества живо-

то труда при производстве электро- и тплоэнергии на электрических станциях /ЭС/. Объектом исследования являются АСУ ТП тепломеханического оборудования ЭС /на примере энергоблоков/, а предметом - деятельность в них опреаторов. В результате предложены способы анализа эффективности организационно-технических решений по совершенствованию деятельности оперативного персонала ЭС. Разработаны, исследованы и доведены до практического использования модели, математические описания и номенклатуры, показателей процессов управления человеком-оператором всех режимов работы энергоблоков, развиты существующее методы аналитического и экспериментального определения количественных значений их показателей, на совокупности применения которых впервые в отрасли создана информационная база достигнутых оценок показателей деятельности оперативного персонала по управлению энергоблоков.

Цель исследований. Разработка теоретических и практических решений по повышению эффективности деятельности оперативного персонала как в действующих, так и в проектируемых АСУ ТП энергоблоков электростанций. Теоретическая часть включает логико-математическую формализацию этих систем с конечным числом возмущающих воздействий и управляемых параметров. Практическая часть представлена методиками экспериментального отыскания оценок показателей деятельности операторов АСУ ТП и накопленной на основе их использования информационной базой справочных данных.

Методы исследования. При выполнении работы использовались теория автоматического управления, обобщенный структурный метод проф. Губинского А.И. исследования ЧЖ, методы теории вероятностей, исследования систем массового обслужииания, экспертных оценок и математическот; стати.-стики.

Автор защищает:

- комплекс теоретических, методологических и практических основ учета "человеческого" фактора в действующих и проектируемых АСУ ТП электрических станций, в том числе:

- теоретические модели деятельности оператора по управлению им всех наблюдаемых режимов эксплуатации энергооборудозания ЭС;

- методические рекомендации по экспериментальному определению оценок показателей деятельности операторов в действующих АСУ ТП и аналитическому - при их проектировании;

- совокупность полученных оценок показателей деятельности операторов, отражаюв^их ее современный уровень и представляющую информационную базу при проектных расчетах вновь создаваемых АСУ ТП.

Научной новизной работы является:

1. Математическая модель процесса деятельности оператора

по выполнению потока сложных неоднородных требований на обслуживание, в качестве которых выступают основной режим выработки тепло- и электроэнергии в пределах регулировочного диапазона, режиму простоя в оперативном резерве и на техническом обслуживании, режимч выхода из появляющихся нарушениях в работе оборудования.

2. Математическая модель процесса деятельности по выполнению оператором потока единичных однородных требований, в качестве которых выступает конечное число типовых законченных действий оператора в основном режиме и режиме оперативного рростоя в резерве.

3. .'¿атематическая модель выполнения оператором комплексных требований, з качестве которых выступают остановы и пуски, а также предписанные срокаводственными инструкциями последовательности действий по ликвидации появляющихся нарушений з работе энергоблоков.

4. Выявленная возможность характеризовать деятельность операторов одинаковых должностей их "средними" оценками при проектировании новых АСУ ТП.

Практическую часть работы определяют;

1. "Методика экспериментального определения оценок показателей деятельности оперативного персонала в АСУ ТП энергоблоков электростанций /РД-34.04.251-88/", утвержденная в качестве руководящего документа отрасли, а также широко распространенное на действующих DC "Методическое пособие по исследованиям, испытаниям и проектированию деятельности оперативного персонала ЕЩУ в АСУ ТП энергоблоков".

2. Кодалекс впервые полученных оценок интенсивностей потоков единичную и комплексных требований, тродоляительностей их выполнения, а также вероятностей их безошибочного л своевременного выполнения, интенсизностей допускаем;« ошибок и коэффициентов оперативной загруженности операторов в АСУ ГО газомазутных и пчлеутольных блоков моаностью 160-300 Ют тепловых /ТЭС/ и блоков 440 и Т000 !<(Вт атошых /АЗС/ электростанций.

' Б

3. ирганизадионно-технические предложения по повышения эффективности деятельности оперативного персонала в aCj Ii], в том числе:

- рекомендации по изменению организационно? структуры вахт /за счет добавления в них одного резервного малганиста/;

- по существенному /вдвое/ увеличению норм обслуживания машинистам газомазутннх энергоблоков мощноетъ» 160-300 МВт.

Апробация работы. Выпущено более 30 отчетов о научно-исследовательских работах по отдельным разделам диссертации, защищенных на научно-технических советах ВТИ. Кроме того, результаты исследования были доложены на У1,УП,УШ,1Х Всесоюзных симпозиумах по эффективности, качеству и наде-шостк систем "человек-техника" /г.Новгород,1581; г.Таллинн,1984; г.Тбилиси,1987; г.Воронеж, 1990/ и постоянно действующих семинарах по эффективности, качеству и надежности систем "человек-техника"/г.Севастополь, 1987,1988,1990 гг.; г.йгналина Литва, IS87,IS8ö,ISS9,ISS0,I. 31г./ и ряде других семинарах и симпозиумах.

Публикации по работе. Основные результаты работы опубликованы в 30 статьях в бывших союзных изданиях и двух монографиях.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, списка литературы, включающего 290 наименований. Основная часть работы изложена на 297 страницах машинописного текста. Работа содержит II рисунков и 41 таблицу.

сидарашк работы

Во ijBERüHHtl приводится обоснование актуальности исследований ЧМС, в том числе АСУ 'Ш ЭС, перечисляются основное нэучнче и практические результаты работы.

ПЕРВАЯ ГЛАВА содержит результат:-.; современного уровня исследований и проектирования Ч'ЛС, методологические к теоретические аспекты исследований деятельности операторов в АСУ "1"П электростанций, обосновывается цель настоящей работы и приняты'? подход к ее достижению.

Вопросам изучения взаимодействия человека и техники в промышленных системах уделяется все возрастающее внимание. Эргономика, как наука о взаимосвязях в ЧЖ, начинает занимать видное место в таких отраслях, как авиационная и автомобильная промьза-

ленность, морской и железнодорожный транспорт.

С целыэ выявления современного научно-технического уровня исследований ЧМС было проанализировано Ь5 диссертационных работ, в том иди ином аспекте исследовавших АСУ HI разного типа. Наиболее обобщающими среди них являются работы Пушкина, Венды, Крылова, отражающие исследования взаимосвязи между человеком-оператором и информационной моделью объекта в логических и психофизиологических структурах их описания, что свидетельствует о недостаточности моделей всей деятельности человека в АСУ ТП. оптимизации подвергаются единичные действия операторов, например, по времена!,! считывания и анализа информации. Наибольшее число из вышеназванных работ направлено на психофизиологические исследования характеристик оператора по выполнению отдельных де/.ствиЯ. Особенностью этих исследований является их проведение на моделях реальных АСУ 'ill, ин^орлационно-упразляющая деятельность в которых осуществляется случайными выборками людей из массива, например, студентов. Степень адекватности или достоверности полученных результатов для характеристики деятельности профессиональных операторов в конкретных АС* ill редко подвергается анализу.

Учет "человеческого Фактора" з отечественных АСУ Ш энергоблоков отмечается при соЕерлэнствовании элементов их комплекса технических средств и организации профессиональной подготовки оператипного персонала на тренажерах.

Первое направление характеризуется постулирован и е м необходимости внедрения новьге АСУ Ш. Так, отмечаемый, например, переход от индивидуальных приборов к применению вычислительно? техники не носит научных и инженерных доказательств необходимости такого процесса для оператора.

Ьторое направление отражают работы, посвященные в основном техническим средстпэм подготовки оперативного персонала ня тренажера^, что обълснлется недостаточно полно'; моделью деятельности оператора е реальных АСУ "ill энергоблоков.

а отечественной практике наблюдаются и эргономические работы по ксслеповэгог? и о .рнке -'оигзателе.1* деятельности операторов в АСУ ill, з том числе работы ¿¡ельцинского, Дьякова, Дерепянкина, Магашника, Лятенко, Чачко. Их результаты решают важные задачи

отыскания оценок отдельных действий оперативного персонала и в то ><е время недостаточно полно описывают ее в целом.

Анализ зарубежной информации об учете "человеческого "актора" свидетельствует, что для тепловых электростанция он носит тот те характер, что и по отечественным AW ill. Например, ия 41 работы, посвященной Aiy ill 'ГЭС, 33 отображают прогресс в рапзитш технических средств и b работ рассматривают вопросы конструирования тренажеров. Мя атомных электростанций создание и совершенствование aujt ill определяется улучшением взаимоде;\стзил оператора с техническими средствами управления, например, из 03 работ, посвященных совершенствованию aill АЭи, все в той или иной мере отракавт это направление, но в то ке время не содержат инженерно? доказательности.

Как следует из вышеизложенного, существует в теоретических и практических аспектах необходимость изучения и проектирования деятельности огераторов в AUY ifl энергоблоков тепловых и атомных электростанций с целью ее рационализации, теоретическая част! заключается в недостаточности формального описания, оценке и оптимизации деятельности операторов в АСз ifl. Практическая часть обусловлена недостаточноотьв практических способов отыскания достоверных исходных данных для определения оценок натурной функциональной деятельности профессиональных операторов Ми ifl SC.

настоящая работа представляет собой систематическое исследование, включающее разработку моделей и номенклатуры показателей выполнения операторами отдельных действий и всей их деятельности в Алл Ш сС, а такте разработки методов отыскания оченок этих показателей в натурных условиях ''ункг'ионирооания энергооборудования и создание информационной базы этих оценок для использования их в качестве основы при расчетах совершенствования деГ:стзуг:цих или создание новых AUj ill.

3 т о з ■?. глав а посшг'еяп. ра:'огботка>л математических моделей ура-ления операторами асек ретк\:ов я--сглуятал,ии энергоблоков и ортимизя '(ионннх у.оделе'"' деятельности в них операторов.

Автоматизированная система ураляения течяояогпчеакят процессами энергоблоков включает з себ1: те:тические средства управления и серзтирнн!*' персонал, ичевидно, что все частя системы могут г-унгг.'ионипотть ее; ,осто*теяьно. иддаяо только утстие че-

пов?ка-оперотора г ре '.определяет целесообразность '-ункционирования системы в целом.

3 '¡.СУ 7П зч?ргоблод'ом все события, требу.сщие как сенсорной, г°к и моторной, деятельности оператора, носят, как правило, слу-ч?'W я>рв-г*ер но вре^ня. изменение ретомоз работы энергоблоков обусловлено р.'-дом слушанных событий по изменению нагрузок потреби-глей и струлурн генерирующих .-дочиостеЯ, нарушению рабо-

гос-тособности механических, гидравлических, электрических и других устроГств энергоблока. Для энергоблоков характерны длительны"; оснолно* ре:»и выработки заданной монргости в пределах тех-глчеот возможного диапазона ее изменения; рении простоя в резер-зе, реяям простоя на техобслуживании, а таюке нарушения в работе энергоблоков.

Временная последовательность режимов энергоблока и граф его гостопни": илластриру-от рис.1,2.

Вероятность нахождения энергоблока в одном иг состояний в утуч* г,ныР момент зремени определяется интенсизностями потоков :обкти'% пере.чодащих блок и:' одного состояния в другое, ч интен-:ивносты> потоков чремен нахождения в ча^ом из состояний и ¡пись'вается системой алгебраических уравнений Колмогорова.

ор-нр

-те Р- вероятность соотяетствумцих состояний.

Рис.1. Временная последовательность состояний энергоблока:

-- основной режим выработка заданной нагрузки;

И - останов в оперативный резерв и пуск из него; /г4 - останов на техобслуживание (ремонт) и пуск после него;

$ \ - вынужденный останов и пуск после устранения причин останова;

лТ /£¿£г реализации времена простоя в оперативном резерве; 1' 2> Э

на техобслуживании и ремонте для ликвидации причин вынужденного останова; реализации наработок времени мезду однородными состояниями.

Лнр-р

НР Дор-нр ■ ОР Дор-р Р

л УИнр и Лор-то .нр-тоЧ -1 /А-р Дто-р/у "та/Л / / Др •то

Рис.2

Граф состояний энергоблока: ОР - выработки энергии (основной режим); Р - простоя в резерве; ТО - технического обслуживания и ремонта; НР - нарушений в работе; Л - интенсивности потоков состояний;

- интенсивности продолжительности состояний.

Представляется целесообразным Формализовать систему АСУ ТП -энергоблок системой массового обслуживания /С'!0/ неоднородных требований без потерь, ибо ни один из режимов /требований/ не может быть не обслужен.

Основной режим представлен отдельными своими реализациями и не имеет алгоритмизированной последовательности действий в них оператора. Остальные режимы содержат в себе жесткую последовательность действий оператора по останову и пуску блока.

В АСУ 'Ш основным режимом реализации повторяющихся однородных действий оператора по контролю и управлению описывается математической моделью системы массового обслуживания потока единичных требований.

Экспериментальные исследования свидетельствуют о простейшем характере потока требований в основном режиме работы энергоблоков тепловых и атомных электростанций, который характеризуется интенсивностью потока, т.е.числом выполняемых требований в единицу времени. Требования характеризуются временами и вероятностями безошибочного и своевременного их выполнения, а их совокупности-коэффициентом оперативной загруженности персонала.

В математическом плане действия оператора по управлению простоя в оперативном резерве представлены одним комплексным требованием по останову блока в резерв, выполнением потока единичных требований в собственно режиме простоя блока и одним комплексным требованием по пуску блока из резерва. Комплексные требования по останову и пуску энергоблока состоят из жесткой последовательности единичных требований и характеризуются теми же показателями, что и единичные требования.

Состояния появления нарушений в работе энергоблока, которые часто называют "аварийными" режимами, определяется знезапнкм отказом узлов оборудования, ложной и правильной работок технологических защит, ошибками оперативного, обслуживающего и ремонтного персоналов электростанции. И математическом описании действия оператора в этом режиме предста¡злены одним комплексны«: требованием по останову блока, выполнению потока единичн?« требований во время поиска и устранению причины останова, одним комплексна требованием по пуску блока или переводу его з ог.зерв, -»тли на техническое обслуживание и характеризуются теми же гоглзателями,

что и управленческая Деятельность з режиме перевода блока в резерв.

В психологии, ттаенерноГг психологии, педагогике, медицине и других науках о человеке под оптжеизацие:"! понимается, как правило, рационализация живого труда, улучшение услозий труда или отдельных показателей деятельности. В работе приведены инженерные оптимизационные модели деятельности оператора, которые предусматривает использование экстремальных значений оценок ее технических показателей и оптимизационная экономическая модель, которая характеризуется интегральным показателем, представляющем сумму выраженных в денежных измерениях оценок рассмотренных натуральных показателей. Необходимо отметить, что отыскание стоимостных эквивалентов натуральных показателей представляется самостоятельно?": сложной научной задачей и не рассматривается в настоящей работе.

Третья глава посвящена разработкам практических методик отыскания оценок принятой номенклатуры показателей деятельности оперативного персонала, иснозу комплекса положений по практическому нахождения оценок огределяет ряд принципов, достоверность использования которых доказана рядом исследований, в том числе и автора настоящей работы.

Первым является принцип лестного структурирования действий человека-оператора по контролю и управлению технологическими процессами управляемого /обслуживаемого/ им оборудования /машины/. Алгоритм структуры действия позволяет применить математически:': аппарат теории надежности к аналитическому расчету оценок собственно деГстзиГ:.

Ьторым используется принцип определения оценок действий оператора в условиях натурного эксперимента, т.е. определения оценок деятельности операторов энергоблоков непосредственно на блочных '.^'тах управления электростанций.

третьим принят принцип инвариантности /не учета/ индивидуальных эргоноумческих-качеств единичных средств отображения информации и дистанционного управления, что позволяет требования одной структуры свести к конечному числу типовых требований.

четверти,! положен принцип инвариантности /не учета/ индивидуальных особенностей личностей отдельных операторов при зы-

юлнении шли одинаковых действий в течение всего времени смены, jto позволяет совокупности операторов одинаковых должностей характеризовать оценками "среднего" оператора.

С целью выявления финальных вероятностей режимов работы энергоблоков разработаны методические указания и инструментарий ю сбору и обработке первичных данных, по которым рассчитываются Д и р . Предлагается методика факторного анализа причин и календарных данных остановов и пусков энергоблоков, зафиксированных в оперативных журналах начальников смен котло-турбинннх це-сов электростанций и оперативных журналах отдельных энергоблоков.

Оценки показателей управления основным режимом определяются экспериментально и инструментально по разработанным азтором методическим материалам, которые имеют статус отраслевых руководящих документов, все требования сводятся к четырем типам по контролю и четырем типам по управлению. На рис.а приведена иллюстрация модели управления оператором основным режимом работы энергоблока, а на рис.4- структуры типовых требований по контролю.

иценки продолжительности и безошибочности выполнения требований рассчитываются по массиву экспериментально полученных их реализаций, Нормирование которого определяется разработанными методическими подходами.

Оценки интенсивностей потока единичных требований, выполненных операторами в основном режиме и режиме собственно простоя в резерве - определяются по массиву зафиксированных в результате эксперимента их реализаций, Нормирование которого таете определяется разработанными методическими материалами.

Оценки управления режимами простоя в резерве и технического обслуживания определяются глазные образом комплексными требованиями по пуску и останову энергоблоков, :;оторые аналогично рассмотренным вше типознм единичным требованиям сводятся к дзум типам остановов и трем типам пусков.

Массив реализация комплексных требований в рамках указанных типов Нормируется следующим образом. Испытатель сопровождает действия оператора по выполнению последним пуска или останова блока и фиксирует в специальном бланке первичные сведения, определяющие в последствии оценки по его выполнению. Методики и инструментарий формирования массива и его обработка приведены в диссертации.

у1 у4

у2 ы1 уз ь1 у1 у4 ы2 у2

уз ы1

у1

к1 к! к1 к4к1 к1к1 кзк1 к1 к4 к1 к4 кз м к4 к1к2к1 к1 к1 к1 к2 к1 к1 кз к! к1 кз к4 к2 к1 кгк4к|к2к2 к1 к2 кз к1 к2 кз к| к1 к1 кз к2 к! к| к2

Рйс.З. Математическая модель управления операторами режимом выработки заданной мощности энергоблоком: ^ Ч ' ' н ~ твловые "ре£3°вания по контролю и управлению.

Рис .4, Структуры выполнения операторами типовых требований по контролю о помощью а) индивидуального прибора (К1); б) прибора по вызову (К2); в) многоточечного регистрирующего прибора (КЗ); г) устройств токнолоигюскоП сигнализации (К4); -С р - оценки продолжительности и вероятности безошибочного выполнения блоков операции; Э - объединении а эквивалентные блоки операций.

Оценки показателей управления при нарушениях работы энерго-блокоз обусловлены случайным характером появленк т таких ситуаций по времени и их неопределенностью по содержанию, что не позволяет применить к их исследованию методы активного натурного эксперимента. Они могут быть определены по результатам противоаварий-ных тренкровокк оперативного персонала, методика таких исследований разработана и приведена в диссертации. Тренировочные задания разрабатываются на основе прогнозируемых к имеющихся на практике реальных видах нарушений в работе элементов энергоблока. Такие нарушения тщательно анализируются и по ним составляются технические алгоритмы правильного выхода из них, то есть по ним можно построить итруктуру действий персонала и аналитически рассчитать времена и вероятности безошибочного и своевременного их выполнения.

В четвертой главе приведены экспериментальные и расчетные оценки показателей деятельности операторов по управлению режимами энергоблоков и ряд примеров по определению повышения ее эффективности от внедрения некоторых мероприятий по АСУ И1.

Разработанные математическая модель деятельности операторов в АСУ 'Щ энергоблоков, номенклатура показателей этой деятельности и предложенные способы отыскания оценок показателей были основой проведения многочисленных натурных экспериментов с целью выявления оценок показателей управления режимами энергоблоков действующих 1ЭС.Натурные эксперименты, организованные автором и проведенные при его непосредственном участии, осуществлялись на Березовской, Лукомльской»Приднепровской, Трипольской, Ирик-линской, Запорожской, Ставропольской, Костромской,Рефтинской, Киришской, Литовской, Старобешевской, Добротворской ГРЭС.

шли исследованы характеристики режимов наиболее маневренных блоков, по которым рассчитаны их вероятности на основе обработки приведенного объема статистических данных:

Показатель Блоки 160 МВт /газомазутные/ Блоки 300 М Вт /газомазутные/ Блоки 200 МВт /пылеуголъ-ные/

1 2 ¿5 ' " 4 1'

Число реализаций з расчете на один блох:

основного режима 470

оперативного резерва 135

т ех о бел ухл в алия 20

вынужденного простоя 15

Ь65 505 Р2

441 244 115 83

Средние оценки вероятностей ре*и.-юз блоков:

исношого рети.га - 0,87-0,85

Простоя в оперативном резерве - 0,015-0,005 Простоя на техобслуживании и

ремонте - 0,114-0,113

Вынужденного простоя - 0,1)01

Обобщенные оценки показателе:'' операторского управления основным ре~имом энергоблоков мощностью 300 Ше

Показатель

Оценка, показателе*"'

■лашиннст котла пч-леугольного блока

'латинист турбины пшеуголь-ного блока

1.!шзинист гас.о«а:-;;т-ного блока

Вреи выполнения требования, с

Вероятность своевременного заполнения тре5ова-ни.:

.Вероятность безошибочного выполнение требозан/и /Гнтенсивность потока вы-

полненных требовали';';, ч' Интенсивность пото.;а ,цо-

пус-;ае:.:чх ояк-1ок, ч"-'-коз - >" яциент оперчт 1 твио-'-загруженности

■1

10,0 1

0,Ы5 IV/, О 1У.1

о.го

и, 5

I 0 07, и

0,То

У,3 1

и,«з 1ь0,0 «о

0,37

•.сслодованы р'':!ульт?.ты лроткпоааар!'"лнх трзн:гоо>:0'? о"<?ра-тчзнк'.? персоналом трех 1РЭС, количественные опенкл готорт- приведены ч'.гке.

QfioóneHHHe oqsbkb ynpaaieaaff onepatopaHa

Qocasanjoi ynpaassaas ——————————

HefooiHoa oOopyxoBaBaie

Hamsafft 2-x koixob baaraact 2-x xypáfB

oetaaoB nyc* npoetot oc raaos nyCK npOOTOl

Bpeiag busojraaboa coKuescBoro (iub) m eausnaoro (a ) tpado- nflggl^ 21,0 71,5 7,0 23,0 70,0 7,0

Bepogtaoc*» oosspeieBBaro Bimnimnmuf TpedaaaHsfi I 0,54 I I 0,43 I

Bpras gpamnnBfrgg, uaa 0,0 8,0 0.0 0,0 13,0 0,0

BSPORHOO» ásaonaCciHaro bvhoji-BNBU 0,07 0,08 0,98 0,00 0,00 0,98

HkteBcaaBecn aonycsaemx osa-Oca, as. «o-i 2,0 1.5 0,02 4.0 5,5 0,02

HHTeHc*aHOcr» norata B¡mox-mamu TpaócÉusft, w1 _x) - 43,2 - _ 32,0

KoaümMBT ocap&MtBHol sarpysBBOon, 1,0 1.0 0,08 1.0 X.o 0,17

*txx praniaa as «cnozwyarc*

**h mbícmoctí ot icxosaoro ra na ob oro eoctomaa

режимами оперативного резерва энергоойорудования

дшвм дтшаялгЯ_

Гаэсаазутныв анврго- В&леугшпши яввргойюхя ыссшостьо 160-300 КВт йдом мощностью

ЙО-ЗЮ НИ_

шаввваст блока Ыашияле* котла (котлов) Петита* турбяны (турбин)

оставов пуск сростов сставов пуск просто! останов пуск дростоД

80.0 хх) 8,3 60,0 XX) 10,0 60,0 XX) 8,3

I 0,08 I I 0,4 I I 0,22 I

0,0 26,0 0,0 0,0 44,0 0,0 0,0 80,0 0,0

0,00 0,00 0,98 0,00 0,00 0,96 0,00 0,00 0,96

6,0 10,0 0,02 3,0 3,5 0,02 5,0 6,5 0,02

- - 80.0 - - 45,0 - - 53,0

1,0 Х.о 0,18 1,0 1,0 0,12 1.0 1,0 0,12

Оценки выполнение стартами чаиинкста-ли и ь'чшияистами энергоблоков заданий проти.юавари '««х тренировок

ГРЭС Всего Отлично Хоропо ¿'дочлет- Неудовлет-

ворительно зрительно ___ _ .

ЗС-о ГШ 2

се 4

1»00 3и1 с

н качестве нарушений выступали та.-гае события, как пожа.р в конвективно? шахте котла, пожар на маслосгстеме турбины, ¿оари-":-ное снижение частоты з системе и доугде подобные тяжелые наоу-аения в работе блоков.

Вероятность невылалнени:: указанны* заданий, то есть^вероятность перерастания ситуации з авярда составляет 0,40*10"", что свидетельствует о высоко"; надежности деГстви*"' оперативного персонала по ликвидации нарушений в ррботе блоков.

Л я т а я глава содержит результаты эксаерихектаяь-ных исследований интенсивности потокоз выполненных единичных требований и коэффициентов оперятияно."' ьргру-енности в основном режиме оперативного персонала дЗц и оценки безошибочности его действий во вреди Заполнения тренкро^'очн-гс заданий.

должность ш"1р-1иии шэр-440

Оператор ре'-гторного цеха 1/и,":' 3::.,-1/и,1

Таш-нист -тровкх турбин <К,и/0,1И Ш,Ч/О,23

имеет размерность

1 уЗи г 58»

2 445 По всем 1764

1^>ултк 'опе- ицен::и иг^е: ■ногти /с :е.тлт?лънп.\5и штерв-?лг>т/

р вероятность --¡ечоятность ■еоо^тность

персонала безошибочного выполнен::.- с незцполиени:

ькгголнвни » ош: ;б ш

I ~ л

1 - • £

(;т-жерн 0,УЗ/0,У..-0,57/ и, уч/0Л5-и. 1Г/ Ц, 13/0.14-0,1

0,он/и,пу-и,4' / 0,1С/О,1ЧМ),Ш/ и,'с?/и,;-!с-0,1

Квалкфици- u.ae/O.vs-u, и/ и.^/и.^у-ол!/ 0,13/и,з4-и,оо/

и,а0/и,ю-и,",0/ 0,оа/и,оо-и,45/ 0,17/0,:«-0,ио/

совокупность ит73/и.у«-и,ьа/ 0,15/0."3-0.ОТ/ 0.1^/utc0-0,04/

обеих групп U>4y/Ufô3.u>43/ и,35/0,41-0,^9/ и,Г//и,:'4-и,Ю/

х числитель- опенки выполнения задач нормальной энсплуг.таиии, знаменатель- ликвидации аварийных: еобьтгп: ерем? и беиошибочность выполнения единичных требокяни": операторами АЭС оказались одинаковым с аналогичными, толученннте на. гас.

ЗАКлЮЧйпка

Основные результаты работ» свод-стоя к следуя1",ему:

1. системно исследована .¡'.элтельность операторов по упряв-лэнm тегяологичеекчми процесс?.' :к .«чработки эл?ктоо- :*. тепло-эчергии нэ энергоблоках тепло-.кх и атомных электростанций в составе автоматизированных систем их упрлдления. Осно зное внимание уделено экспериментальному и дналиткчесг-о.гу анализу это:': деятельности, на основе которого реко¡ендовэны к тспользоватга р.д практических мероприятий по новшенюа эфЯектигкости прое.ггмруе-шх у. де:";стзугагрх АСУ 1П энергоблоков тепловых и атомных электростанций.

2. ^изкческал деятельность онерэтисного персонала в АСУ ТП ■т ор :ализуетс.х розного типа системами массового оЗсл;—хвалп:-:. Показателя ш операторского упрэзлени.; выступа: :т лродаттлтель-ность, вероятности безошибочного и СЕое«ре..:енного выполнения кон:>ретн:-1х требовани:':, интенсивность допусяае.г": .три stom ошибок рэгного рода, спериор.-:р.тш'На-1 продолжительность впполнения требован-л ¿, интенсивность лот о:-?, выполненных требовани":, коэффициент оперптигпо"' загруженности.

П. Разработок:.; м -роила широкую пре.янческузя аггообв'дап ле-тодические •г.тсри^лгг по я доггера :ентельнь- î и як^л::ткЧч!с:ая{ способам определенна оценок почпптглег у-ргмления порсонало* ре-:■:■;:•; :ое :.нэрго5лэ;-ов, "е-волл^цие проводить объективные сразивши;

вариантов, а также отдельных мероприятий по совершенствовании действующих АСУ ТП.

Аналитические методы основывается на принципе представления законченного требования жесткой алгоритмизированной последовательностью отдельных психофизиологических операций.

Экспериментальные метода используют отдельные известные способы хронометрирования действий операторов* но в основном носят оригинальный характер применительно к натурным условиям профессиональной деятельности оперативного персонала, а- тагеке сбору и обработке отчетной статистической информации электростанций.

4. На основе разработанной модели и методических материалов по практическому отысканию оценок показателей управления проведен комплекс экспериментальных исследований деятельности оперативного персонала энергоблоков ТЭС и АЭС, результаты которых позволили считать близкими физическую и предложенную Математическую модель деятельности оперативного персонала в АСУ 1П и получить массив ее оценок.

Деятельность оперативного персонала характеризуется следующими оценками:

- при работе энергоблоков в регулировочном диапазоне по нагрузке время выполнения единичного требования составляет 5,0-20,и сек; вероятность безошибочного выполнения 0,5Ь5-0,850; вероятность своевременного выполнения 1,0; интенсивность допускаемых ошибок в расчете на одно выполненное требование 0,0160,200; интенсивность потока выполненных требований 30,0-220,0 час"*; коэффициент оперативной загруженности 0,15-0,37;

- при пусках энергоблоков вероятность безошибочного их выполнения составляет 0,иии; вероятность своевременного выполнения и,Ц0-0,б0; интенсивность ошибок в расчете на один пуск 5,0-7,0; время превышения продолжительности режима сверх нормативного 0,5-2,0 час;

- при нарушениях работы энергоблоков вероятность безошибочного алгоритма действий персонала по ликвидации последствий составляет 0,85-0,£5; интенсивность ошибок 3,0-5,0 на одно нарушение.

5. Создан математически? аппарат и практические способы отыскания инженерных данных для количественной оценки эффектив-

ности предлагаемых мероприятий по совершенствований АСУ 1П энергоблоков, например:

- по изменению объема, структуры, надежности и точности работы подсистем автоматического регулирования технологических параметров ;

- по изменения объема, структуры, вида и надежности отдельных элементов средств отображения информации и дистанционного управления;

- по изменению объема и надежности работы технологических за'цкт, блокировок и систем дискретного автоматического управления;

- по внедрению новых автоматических подсистем, например, по по автоматизации ¡травления пуском и остановом энергоблока;

- по внедрения новых технологий пусков, оетанозов, процессов разгоугтенил и нагрунения йнергоблоков;

- по внедрению новых' организаций оперативного обслуживания в вахтах электростанций.

Ь. Обоснован ряд конкретных технических рекомендаций по совершенствовании дСУ 'Ш энергоблоков 130 и АЭС, в том числе:

- по достаточности существующего типового объема подсистемы автаматического регулирования;

- по су ;ес-г генному сокращению числа средств отображения информации на Ы!фГ;

- по поздаегоЬ надетдаости и экономичности реализации пусков л остановов энергоблоков за счет увеличения состава оперативной эахты на одного оператора в вечерние и ночные смены.

у. В цел ал результаты настоящей работы расширили теорети-{ескую и методологическую основу совершенствования деятельности етерятизного персонала в проектируемых и дегствую-дах АОУ 'Ш. Ь •о ле вое'-а следует ответить, что рассматриваемая проблема весъна яо'-иа и настоящая работа является только одним из конкретных юдходов к ее решении.

ОЛЖЖ ОЗНО.ЗН'А' 1ГЯЖВДЙ -О ТКМК ДЧССКЮ'АЦИИ

. Федотов Л.К. Влияние авточатнаации на надежность работы оперативного персонала//Сб.тезисов докладов совещания "Повышение

уровня эксплуатации.."-tptt.'I. ,F75. с. 21-22.

2.Федотов ,П.К..,Мельник Л.Н. Экспериментальное исследование''оперативной загрузки машиниста энергоблока //Электрические станции, IS 76, 2 7, с.35-38.

3.Федотов Д.К. Характеристики надешоста к э^ектизности оператора по управлению энергоблоком в основно-.! ретиме его работы // Теплоэнергетика, 1С76, II, с.42-44.

4. Федотов Д.К. Модель деятельности оператора в АСУ энергооборудованием //Сб.тезисов докладов совещания "Автоматизация теплоэнергетических процессов в энергоблоках",-Челябинск, К77, с.ЗС.

5. Федотов Д.К. Эффективность действий оперативного персонала в автоматизированной системе упразленид энергоблоком.Обзор. Серия: Управление и экономика эксплуата:;ии зле-строетанци" и сетей.-!.\,Ин"-ормэнерго /сПО 0Р1'РЭС/,Е77, 47с.

6. Ринкус Э.К.»Федотов Д.К. и др. Оценка технико-экономического эффекта АСУ двум.-: энергоблоками с различными уровнями автоматизации //Электрические станции, 1S77, Р 7, с. It;-22.

7. Федотов К.,Ринкус З.К.,.Метлицки"; Ю.Н. Характеристики на-дегшости и эффективности оператора по управлению энергооборудованием в маневренных режимах его работы //Теплоэнергетика, К '77, Г I', с. 10-22.

И. Федотов Д.К. Качество и эффективность функционирования AW энергоблоков в части действий з ней оператора //Сб.аннотаций сообщений УП всесоюзного совещания по -роблемам управления. -Мине к, ii77, с.-и.

. Федотов Д.Л. Режимы работы энергоблока и оперативная загрузка машинистов //Электрические станции, 5,Е-7ъ, с.1о-1у.

10. Федотов АСУ '1П как систем; "челозек-техннза"//Сб. "Опит обработки я внедрения интогрированнтс систем управления тепло«:}! олехтростпнцяяли ЦН/'йТЗприборозтро^Н'/я". - *

с.'<>ч:-.

11. Федотов Д.К. -л др. Определение технико-экономнчесзой эффективности асу 'ш IPC /там ке/, с. 4-6-47.

12. аедотов Д.к. ,Ркнкус Н.к. ,£&балн Д. <1. Эконо -'--:чес::ая эффективность действий оператора а асу энергооборудовашы //Сб. тезисов до .-ладов у Всесоюзного симпозиума по эффективности,

:слчеству'и чаде ности слоте.; "человек-техника".-Л.,Г..'/Ь,с.ЭЗ. Федотов д.н..Ринкус Э.К. Качество к эг'ектквность труда оперативного персонала чотлотурбингшх цехов цСи //Сб.тезисов докладов на воесазэнон семинаре "Коллле^снгл система упр°.*л?ня-; качество.! энергетического производства на предприятиях Минэнерго СССР''. СПО "Сочзгехэнерго", -с.ЬЬ-Ехз.

14. Федотов Д.к. Практическая сначи гость обобщенного структурного летода //Сб.тезисов »окладов У Г Всесоюзного сиг.шогжут "Зффектиеность, качество и надечность эрготехнических систем".--!., В81, с.с4-35.

15. Федотов Д.к.. Оценка упрэвйяще::: делтельности операторов в совре :=зннкх АСУ 'Ш 'ГЭС //Сб."(кит »недренил и эксплуатации АСУ '1П телло'-нх электростан .Ш1®'гЭИприборостроенй?.

, Г: «У, С.17.

ю. и повгаении эффективности труда гдашинг'стов энергоблоков/ Федотов .Пальцев iJ.ll. ,к.олеснлноза А.И.,Зубов Л.И., -".изинцев в. 1!.//Теплоэнергетика, 10, с. .у- и.

17. Эффективность АСУ тешгоэнсргетическгг-:и процессгли /Под ред. н.орелкого А.и. м Рпнкуса З.К.- '. ,Снерго?.то глздат, г. у-1, с.¿¡''О. ' '

1У. Пальцев г.п.,Колесников \.и., Федотов /..К. "ссле ю.-ание *уяяс/.ояалягого состояния организма к качества ^'прг.вля'оше" делтельности операторов энергоблоков при рчэл!5Чно;: интенсив-нозтг -:ро*оссионпльного труда//Гиг:!ена труда " про^са^оле-в?.н.чГ' 1с0-4, "а, с. 17-11..

1У. .чолеснпкога А.а., Палы ев дотов .¡.л. Состо шие

сердечно-сосуд кстосисте'тч у опзраторов-энергетккон. -я., чиняправ Р>€Р, Г е 1, с.1Уи-13±.

":0. По=спзгтвли и о.;енки де'ствил рператоров по упр;-влошго эяер-Цоблсо:: о яВСР-ХОоО з основной! речиче его работы/ Седотов д,.4.., А.'-.,, Кузнецова с.Н., лол--л".ин ,\.Е. < Ско-

/ в.\.//те-тяоян-'ргетика, " ъ, 1 со, с.ЗЬ-ЗУ.

1. Федотов Д.Ч. Оценка роли, оператора игл оксплутл ',ии хП энергоблоков Теплоэнергетика, 1. «7, ь, .

Федотов д.к. Теоретические л практические основ:,: о-генкм и оптимизации ли* ш твштоэнспгеткчесного обору-.о-л?нн. эл^к-

тростян //сб.тезисов догладов и вс-со; .зного сшпозку. ta "¿Эффективность, качество и надежность систем ''человек-техника'1.- Тбилиси, 19«7, с Л"-?.

43. Федотов »Деревянкин а.а. акспертнне оценки эааимопе"ст-BH.i операторов с техническими соэцствами упр?члена; в TTI энергоблоков тепловых и атомных электростанций //Теплоэнергетика, КВ7, ^ 10, с.57-58.

24. Федотов Д.К. Экономическая целесообразность автоматизации пусков энергоблоков тепловых электростанций Теплоэнергетика, 198«, г 7, с.61-64.

25. Федотов Д.К. Действие оператора при нарушениях режимов работы энергоблоков 'ГЭС Теплоэнергетика, Г?£9, "" 8,с.51-54.

26. Федотов Д.К. Статистические оценки пусковых режимов энергоблоков ТЭС Теплоэнергетика, I9d9, Vя 5, с. 'Ю-12.

27. Федотов Д.К. 'Лоделк деятельности операторов з АСУ 'Ш энергоблока Теплоэнергетика, 1990, Р 2, с.46-48.

2В. ©едотов Д.К. Методическое пособие по исследовани.ш, испытаниям и проектированию деятельности оперативного персонала Eli^ з АСУ ТП энергоблоков.-У.,ВГЛ 1991, с.125.

РТ ВТИ

Подл, к печати я в свет 26.10.94

уч.изд.л. - 1,2.

Заказ № { Тираж -{00