автореферат диссертации по безопасности жизнедеятельности человека, 05.26.01, диссертация на тему:Пути повышения электробезопасности в технических вузах

пв од

ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ПУТЕЙ СООБЩЕНИЯ

ТИТОВА

Тамила Семеновна

На правах рукописи

УДК 614.825:658.011.8

ПУТИ ПОВЫШЕНИЯ ЭЛЕКТРОБЕЗОПАСНОСТИ В ТЕХНИЧЕСКИХ ВУЗАХ

Специальность 05.26.01 — Охрана труда и пожарная безопасность

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

САНКТ-ПЕТЕРБУРГ 1993

Работа выполнена на кафедре охраны труда Московского института инженеров железнодорожного транспорта.

Ведущая организация — Московский научно-исследовательский институт охраны труда.

Защита диссертации состоится « 7Л» . Г&. . 1993 г. в . /3. . час. . • мин. в ауд^-^^а заседании специализированного совета К 114.03.04 в Петербургском государственном университете путей сообщения по адресу: Санкт-Петербург, Московский пр., 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Научный руководитель —

доктор технических наук, профессор, академик АТР М. А. ШЕВАНДИН

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор

В. С. НЕМКОВ; кандидат технических наук, зав. лаб. Н. Я. ВЫШИНСКАЯ

Автореферат разослан

1993 г.

Ученый секретарь специализированного совета кандидат технических наук, доцент О. А. ПРОДОУС

ОЕцАЯ ХАРАЮ'КРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. За последние 2-3 десятилетия произошла заметная интенсификация учебного процесса. Широко применяются компьютеры, электрифицированное лабораторное оборудование, изшз-нилось техническое оснащение обаегдагий. Псо это повлекло за собой повышение уровня энерговооруженности еысеих учебных заведений. Более частые контакты персонала и студентов с электрооборудованием в сьою очередь повысили потенциальную опасность электротравм.

Следует отметить, что в настоящее время полная информация об электропоражениях в технических вузах отсутствует, так как расследованию подлежат лкиь несчастные случаи со смертельным и тяжелым исходом, легкие электротравмы выладавт из общей регистрации, хотя они не так безобидны и имеют отдаленныз последствия.

В этой связи необходимы исследования, направленные на сбор и обработку статистических данных об электротравматизмз в высзей иколе, на раскрытие закономерностей формирования факторов, являющихся источником электротравм. Дополнительного анализа требувт организация учебного процесса и научно-исследовательских работ, качество обучения персонала и студентов, разработка и внедрение более совершенных методик обучения, контроля знаний по электробезопасности.

Такие исследования должны основываться на применении высокоинформативных технологий обучения, учитывавдих как значимые факторы электротравмирования, так и личностные факторы обучаемого.

Целью данной работы является разработка методических, программных технических средств обеспечения электробезопасности в вузах.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Исслодовать состояние и тенденции элоктротравматнзма в технических вузах.

2. Йхявить основные факторы, влияющие на опасность поражений электрическим током.

3. Обосновать концептуальную модель обучения - контроля знаний по электробезсшасности с применением Эхи.

4. Осуществить программное обеспечение диалоговой аьтомати-. зированной системы обучения - контроля знаний.

Ь. Разработать методику использования автоматизированной контрольно-обучавдей систем по злектробезопасности.

0. Разработать технические средства контроля знаний.

котодологичоской основой исследования послужили риботы ведущих ученых в области электробезопасности: 0.11.Власова, 11.Л.Долина, Я.А.Зельвянского, А.И.Кисолова, Б.А.Князеьского, Ь.Й.Косарева, Ь.О.Ыинойлова, Ъ.Г.Оиборова, М.А.кевандина, ¿.И.цуцкого,

Б.Дудаева, А.И.Нкобса и других.

Методы исследования. Ь процессе исследования были ирпольэо-ваны методы анкетирования, математической статистики, моделирования. При проведении расчетов применялись персональные электронно-вычислительные машины. Достоверность результатов основывается на анализе статистического материала, характеризующего электротравматизм в 114 крупнейшлх технических вузах, а также на обобщении оценок достаточно большого числа (около 100) квалифицированных экспертов. Практическая пригодность разработанных методик подтверждается положительными результатами внедрения автоматизированной обучающей системы.

Научная новизна исследования заключается:

1. В разработке экспертной системы обеспечения электробезопасности в вузах, которая предполагает накопление в памяти <Ш информации о факторах погашенной опасности, позволяет производить

проверку соответствия учебных лабораторий требованиям нормативно-технической документации и далее на основе опыта квалифицированных экспертов - осулоствлять упрездоюлув корректировку действий персонала.

2, 13 обосновании концептуальной модели процесса обучения -контроля знаний, устанавливавшей функциональные и информационнее связи в процессе обучения.

3. И разработке новей методики обучения олектробезсппсности с применением позволяющей в реальном масштабе времени учитывать психофизиологические особенности персонала и на основа управления предъявлением информации достигать болое високого эффекта в обучении.

Практическая ценность работы выражается:

1. 3 оценке реального состояния злектратравматизма в вузах на основе проведенных исследований.

2. В обобщении эксперткък оценок травмоопасных (факторов с их качественно-количественной характеристикой.

3. 13 разработке и внедрении программ! обучения - контроля знаний по олектробезопасности на &!'!.

4. 3 разработке новях устройств, дсполнядак автоматизированную систему контроля знаний и позволяющих осуществлять ¡фиксация психофизиологического состояния (стресс, усталость и др.) и в зависимости от п-зго производить коррекции сложности заданий. (Заявка 5062914/24. Приоритет от 29.06.92, Устройство для контроля знаний (в соавторстве). Заявка £ 5062915/24. Приоритет от Й9,06.92. Устройство для контроля знаний (в соавторство)).

5. ¿3 разработке ноього устройства з;™">па сопротивления изоляции питагоцпх проводов и кабелей. (Заявка 5043438/21. Приоритет от 2о.05.92. Устройство для контроля состояния изоляции (в соавторстве)).

На защиту выносятся:

1. Концептуальная модель процесса обучения - контроля знаний по электробезопасности.

2. Методика автоматизированной контрольно-обучающей системы электробезопасности.

3. Программное обеспечение диалоговой системы обучения с применением ЭШ.

Апробация работы. Материалы диссертации доложены на научно-технической конференции "Повышение эффективности работ по охране труда в новых условиях хозяйствования", состоявшейся 5-6 февраля 1991 г. в Ленинграде; на научно-технической конференции "Пути улучшения условий труда и его безопасности на предприятиях и в организациях", проходившей в Ленинграде 9-10 октября 1991 г.; на всесоюзной научно-практической конференции "Проблемы безопасности железнодорожного транспорта", состоявшейся 23-24 сентября 1991 г. в Севастополе; на научно-практической конференции "Новое в правовом и нормативно-техническом обеспечении условий ц безопасности труда работающих на предприятиях и в организациях", состоявшейся 3-4 марта 1992 г. в Санкт-Петербурге, на городском семинаре преподавателей кафедр "Охрана труда" и "Безопасность жизнедеятельности", проходившем в ШИТе 25 марта 1993 г.

Реализация работы. Разработанная методика обучения и контроля знаний по электробезопасности с присвоением трех групп Ш-1У) по электробезопасности с использованием ЭЛУ внедрена в Петербургском институте инженеров Еелезнодорожного транспорта.

Публикации. Основные результаты исследования опубликованы в 7 печатных работах.

Объем и структура работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, эаклачения, списка литературы, включающего 143 наи-

менования, В приложений. В работе 130 страниц машинописного текста, 45 рисунков, таблиц.

ОСНОЫЮК ООДКРНАНИК РАЫЯЫ

Во введении обоснована актуальность работы, сформулирована цель исследования, дана об пая характеристика работы.

В первой главе в' контексте системного подхода были исследованы источники опасности поражений электрическим током и выявлены тенденции профилактики электротравматизма в вузах. Как показал анализ, в электроустановках напряжением до 1000 В учет этих явлений ведется сравнительно недавно (около 40 лат). В стране и сегодня нет сводных данных об электротравматизме. Сведения об электротравматизме в высших учебных заведениях отсутствует, так как в статистических сводках они но выделены в самостоятельные блоки.

Анализ данных показал, что в целом по России до конца 70-х годов наблюдалась тенденция к сшкению, а с 197В года, напротив, к возрастанию числа несчастных случаев на электроустановках напряжением до ЮООВ, куда входят электроустановки вузов.

Основными причинами электротравматизма ы установках напряжением до 1000 В, являются: неблагоприятные технические характеристики и условия эксплуатации электроустановок; недостаточно высокий уровень подготовки персонала, обслуживающего электроустановки; низкий уровень организации производственного процесса; недостатки в обучении электробезопасности. Последняя причина является основной.

Специфическими факторами электротраьматпзма в вузах являмтся: низкая оснаденность средствами зацкты от электропоражения; скученность лабораторного оборудования; относительно низкая квалификация персонала (с точки зрения обслуживания электроустановок); психоэ-

- ь -

моциональный настрой обучающихся, направленный, главным образом, на получение положительных оценок и зачетов; относительно большое количество обучающихся, приходящихся на одного преподавателя и АР-

Анализ эмпирических данных показал, что проблема обеспечения электробезопасности в вузах может быть решена лишь на основе комплексного исследования в системе "человек-электроустановка-окру-жоющая среда", зависяцая от совокупности ряда факторов. Она предполагает необходимость системного подхода к исследованию. В контексте позиций системного подхода профилактика злектротравматиз-ма б вузах зависит от направленного воздействия на персонал вузов, и особенно от организации управления его обучением.

Во второй главе проведен анализ электротравматизма, выявлены электроопасные факторы, а также дана характеристика уровня знаний по электробезопасности различных категорий персонала.

Анализ электротравматизма в технических вузах, выполненный на основе сбора статистических данных, показал относительно высокую частоту электропоражений. Электротравмы в вузах происходят преимущественно с лицами, имеющими неоконченное высшее образование (45,1$). Среди лиц с высшим образованием - их 21,2%, со среднетехническим - 24,2$.

Как показывают донные, в вузах повсеместно наблюдается ха-латноо отноаение к инструктадам, отсутствуют эффективные обучающие системы, формален контроль знаний. Крайне мало квалифицированных кадров, способных обучить и проконтролировать знания по электробезопасности. Указом, для примера, что в обследуемых институтах инженеров железнодорожного транспорта лишь преподавателей, проводящих лабораторные работы, имеют группу по электробезопасности.

Исследование показало также, что более трети пострадавших /36,4%/ вообще не проходили обучение безопасным навыкам работы в электроустановках, почти ь половине случаев /42,4%/ это обучение проводилось несвоевременно.

Подавляющее большинство несчастных случаев происходит днем /36,4%/ на 4-м часу работы в учебных /21,2%/ и научно-исследовательских /27,3%/ лабораториях. Значительная доля травм /33,3%/ приходится на студенческие общежития - в основном в вечернее и ночное время суток. 18,2% несчастных случаев происходит в студенческих строительных и сельскохозяйственных отрадах, как правило, вне помещений. При этом погибает 30,3% пострадавших, тяжело травмируются 18,2% и 51,5% получают легкие электротрав™.

Наиболее характерными видами работ, при выполнении которых произошли несчастные случаи, являются: включение (выключение) электрооборудования /34,3%/, хозяйственно-бытовые работы /20%/, лабораторные работы /11,4%/, а также самовольные, не предусмотренные технологией обучения, действия /11,4.%/. От непосредственного воздействия электрического тока пострадало более половины травмированных /51,5%/, от ожогов электрической дугой - 45,5%, от других факторов - 3%. Основные причины - это короткие замыкания в электрических сетях /21,2%/, короткие замыкания между элементами оборудования /11,2%/, нарушения изоляции проводов, кабелей /11,2%/, замыкания на корпус и нарушения работы из-за ошибок монтажа • /11,2%/. Опасные действия пострадавши заключались в вырывании (выдергивании) элементов оборудования /20%/, в использовании опасного оборудования /20%/, в касании токоведуцих частей электрооборудования из-за потери внимания /22,9%/ и др.

В процессе исследования травматизм изучался в зависимости ст вида установок, а также от рода тока и напряжения. Данные показывают, что больше всего несчастных случаев в вузах происходит на

- b -

установках переменного тока промышленной частоты, из них основная часть на установках напряжением ¿kü В /74,i^/ и ЗЬО В /19,4%/, что соответствует показателям в промышленности. Наибольшую опасность представляют токопроводы и электробытоше приборы. В совокупности на их доли приходится почти половина об aero количества травм. Характерно, что основная часть электроустановок /ЪЧ,ь%/ расположена в помещениях Соз повышенной опасности, а работы, при выполнении которых произошли электротравмы, в большинство своем но связаны с обслуживанием электроустановок /Ь9,4'/У.

Ьегатииные условия работ, а именно: большое количество студентов на одного преподавателя, скученность людей возле лабораторной установки, несоответствие помещений эргономическим требованиям - увеличивает потенциальную опасность поранения электрическим током. Полученные данные были подвергнуты качественной экспертизе.

С этой целью были сформированы две группы экспертов из числа профессорско-преподавательского состава со стажем не менее 1Ь лет (14 чол.) и эаведуюцих лабораториями со стажем не менее ,10 лет (16 чел.). Согласованно мнений двух групп экспертов осуществлялось посредством коэффициента ранговой корреляции, который был рассчитан по формула:

Анализируя результаты совместных ранжирований, можно констатировать, что эксперты, в первую очередь, обращают внимание на активизацию субъективных факторов. В вузах имеет место неоднород-

г

где

2,с11г - сумма квадратов разностей между итоговыми рангами для каждого фактора; П - количество электроопасных факторов.

ность персонала (преподаватели, студенты, ИТР, вспомогательный персонал), квалификация которого в большинстве своем не соответствует уровню работ, связанных с эксплуатацией и обслуживанием электрооборудования. Это требует неоднозначного подхода к вопросам обучения и проверки знаний по электробезопасности. В этой связи представляется целесообразным разработка комплекса дифференцированных контрольно-обучающих программ для всех категорий персонала вуза с обязательной последующей аттестацией на (1-1У) группы по электробезопасности.

На второе место эксперты поставили "нарушение Правил и инструкций по ТБ", обусловленные искхачительно вопросами порядка и самодисциплины работающих на электроустановках. Необходимо разработать мероприятия по предупреждению этих нарушений. К ним, в частности, могут относиться более целэнаправленниэ инструктажи и разработка методик, учитывающих влияние личностного фактора на . процесс обучения в вуза.

Следующим фактором, обозначенным экспертам!, является "нарушение изоляции питающих проводов и кабелей". Устранение этих недостатков требует разработки специальных безопасных устройств для замера изоляции с целью своевременного обнаружения дефектов проводов, кабелей и пускорегулирутаей аппаратуры.

На последнее место среди наиболее важных факторов субъективного порядка эксперты поставили "отсутствие надзора со стороны администрации". Они связывают это с большим количеством студентов, приходящийся на одного преподавателя, несоответствие помещений эргономическим показателям, одновременным выполнением в одной лаборатории работ различной тематики и т.п. Этот фактор требует от администрации вузов персонифицировать ответственность за наблюдением и контролем во время производства работ, повышение квалификации б вопросах электробезопасности, соблюдение нормативных

документов, касающихся вопросов расстановки электрооборудования ь учебных лабораториях, численности персонала и т.д.

К объективным факторам эксперты отнесли "недостаточную оснащенность и несовершенство средств зациты" от случайного прикосновения к токоведулим частям, находящимся под напряжением, а также использование в лабораториях самодельного неаттестованного электрооборудования, что требует создания доступных для вузов объективных электрозацитных средств и ввода в эксплуатацию оборудования, аттестованного ¿Энергонадзором.

За всеми электропоражениями просматривается низкий уровень знаний пострадавших по электробезопасности, шборочная проверка знаний у различных категорий персонала технических вузов показала, что -наиболее высок, хотя, впрочем, не вполне достаточен, уровень знаний у преподавателей, на втором месте стоят студенты, на третьем - ИТР, на четвертом - вспомогательный персонал.

Основной причиной электротравматизма является отсутствие эффективных обучающих систем, способствующих повышению знаний, умений и навыков в области электробезопасности и прежде всего среди вспомогательного персонала, ИТР и студентив вузов.

а третьей главе разработана и обоснована концептуальная модель процесса обучения - контроля знаний по электробезопасности на ЭаМ, а также методика использования автоматизированной контрольно-обучающей системы электробезописности.

Концептуальная модель процесса обучения - контроля знаний по электробезопасности основывается на переработке современных подходов педагогики применительно к системе требований и управлению обучением и включает установление исходного состояния управляемого процесса и определение программы воздействий: обеспечение систематической обратной связи, переработку информации, полученной по каналу обратной связи и выработку корректирующих воздействий.

13 данной работе для обучения и контроля знаний по электробезопасности сделана попытка использования об:цих качественных положений рассмотренной концептуальной модели деятельности обучаемого.

Система вклюиает в себя два основных контура: контур идентификации (диагностики) и контур управления, й первом контуре решается задача получения сведений о целях и состоянии знаний и умений обучаемого. Во втором - задача выбора подцелей и планирования обучаю них действий.

Концептуальная модель процесса автоматизировашого обучения предполагает обязательное програ.мю-методичэскоэ обеспечение систег/п управления учебными действиями; разработку семиотической модели знаний по предмету деятельности; программу стимулирования, творческой активности обучающихся и систему контрольного среза. Причем весь процесс обучения и контроля замыкается на преподавателе, место которого рассматривается в концептуальной модели как ключевое.

Цетодика использования автоматизирован!!!!* контрольно-обуча-оцих систем электробезопасности малоэффективна без досконального исследования психофизиологических особенностей обучаю-лихся. Установлено, что активизация учебно-познавательной деятельности обучающихся достигается при возрастании физической, психической и жтеллектуальней активности, за счет развития элементов самостоятельности, самоуправления и самоконтроля. Ь свои очередь оти качества формируется развитием олул'ения, восприятия, памяти, кцало-ния, с одной стороны, и знаний, умений и навыков, с другой.

К более слс:па,:м ступеням пскхическкх процесссз, которые необходимо отслаивать в процессе работы на АОС, относятся восприятие, логическое мхпление, обобщение, абстрагировачие, заломлка-ние.

- гг -

Исследования показывают, что эффективность процесса обучения может существенно повыситься за счет обог&цения, более глубокого и полного раскрытия психофизиологических составлявших лишь при услоьии высокого мотивационного контроля. И здесь недуцая роль принадлежит преподавателю, создающему комфортные условия для взаимодействия студентов с обучающей системой.

Однако даже при самых благоприятных условиях интенсивная работа б режиме обучения несомненно приводит к физическому, психическому и интеллектуальному утомлению обучающихся. С целью снятия усталости и стабилизации учебного процесса предполагается введение автоматической диагностики состояния и ирограмчшй переход к рекреиционным паузим, включающим звучание функциональной музыки, введение игровых сюжетов, элементов гимнастических упражнений и др. Эти мероприятия помогут не только снять психофизиологические перегрузки у студентов, но и сформировать положительную мотивации на использование автоматизированных обучаюцих систем в процессе обучения злектробезопасностп.

Ьместе с тем обозначенные выше процессы "работают" относительно каждого отдельно взятого обучаемого, т.е. индивидуально. 13 этой связи ь работе рассмотрено влиянио личностного фактора на процесс обучения. Личностный фактор как совокупность свойств и качеств человека определяет его характер, установки и индивидуальные отличия от других, а. в совокупности с социальным фактором имеет важнейшее значение для формирования ценностных ориентации человека и, соответственно, линии его поведения, ¡.апбслее значимыми для соблюдения техники безопасности являются такие качества личности, как склонность к риску, мотивация, темперамент, уровень субъективного контроля, показатель асоциальное ы. -Зсе вместе со-стаичяет уровень самодисциплины о.1)} чаемого, занс-ряемсй с г.сми^ьп специальной методики, включит ей основные показатели, характер;!-

эуодие личность с точки зрения ее индивидуальной защищенности от опасности и способности объективно оценивать свои возможности и соотносить их с реальной обстановкой. Применение методики, разработанной совместно с Е.В.Тихоновой, позволяет учесть требования, предъявляемые к личности обучаемых не только в режиме AQC, но и при выполнении лабораторных работ.

На основе концептуальной модели процесса обучения - контроля знаний по электробезопасности на ЭВМ с учетом психофизиологических особенностей, сориентированных на индивидуальный подход в обучении, осуществлено программное обеспечение диалоговой системы ЛОС-ВУЗ-ОСКАР. Программа предназначена для аттестации студентов и персонала технических вузов в объеме нормативных документов с последующим присвоением соответствующей (П, Ш и 1У) группы по электробезопасности в установках до 1000 В. Блок-схема алгоритма программы представлена на рис.1.

Каядая из подпрограмм содержит банк вопросов, услоянятаихся по мера повышения квалификационной группы.

Содержательная часть каядой из подпрограмм разделена условно на 3 раздела:

1. Организация безопасной эксплуатации электроустановок.

2. Защита от поражения электрическим током.

3. Действие электрического тока на организм человека.

Разработанная в рамках АОС-ВУЗ-ССКАР программа с присвоением

группы по электробезопасности позволяет контролировать периодичность аттестации, повивает качество контроля знаний и объективность аттестации, повышает мотивация к приобретению знаний, умений и навыков при работе с электрооборудованием.

Четвертая, заключительная, глава посвящена разработке технических средств для контроля знаний, рекомендаций по применению, экспертной систе-и электробеэспасности, а так.г.е описывается уст-

,_ï-_

/ВхЬод резу/т/ /hamsS опроса/

Конго,

P;ic.I. Ьюк-схо.-ла алгоритма программ "Элоктробезопасность"

ройство для контроля состояния изоляции.

Контрольно-обучавшая система по злантробезопасности предполагает коррекция полученных знаний. В этой связи разработано устройство контроля знаний (рис.2), позволявшее учитывать психофизиологические факторы субъектов контроля и управлять процессом обучо-ния.

Устройство имеет три резина работы: релтм работы контроля гнений (обучения), региы релаксации и режим отклзчгния.

При работо с устройство:! I контролируется психофизиологическое состояние обучаемого прл помочи блока 3, которое фнксируот три состояния: утомления, нормальной работоспособности и стресса. Если обучаешй находится в 1-м состоянии, т.о. в состоянии утомления, то пераклвчателем регнма работы 6 в ¡сличается блок релаксации 7, каздое включение которого фиксируется счзтчнкоу образекиП к релаксации 9. Посла этого в работу вклз'&дтсл блок коррекции сложности задач б, который прообразовывает входнуэ югформацла к виду, удобному для восприятия в соответствии о блоком кодов заданий 2. Если обучаемый находится в состоянии стрэсса, а тоже если счетчиком обращений к релаксации 9 зафиксировано больезэ количество обрашений, чзм установлено преподавателем, то устройство I автоматически отключается. Обучаемый отстраняется от экзамена. И рейке нормальной работоспособности устройство функционирует по заданной программе.

Настоящее устройство обеспечивает, по сравнении с известишь, возможность контроля психофизиологического состояния обучаемого непосредственно в процессе обучения и контроля знаний; позволяет снимать психологическую копря^чнность в процессе автоматизированного контроля знаний; производить корректировку сложности задач; обладает широкими функциональным! и дидактичзскг.ми возможностям.

т ¿и —

= 2.

, 1

БЛ. ОТКЛ.

Дисплей. ;:компвм>-тера

Рис.2. Устройство для контроля знаний

Стремительнее развитие вычислительной техники позволяет ставить вопрос о применении экспертных систем (X) искусственного интеллекта (ИИ) для поеызсння уровня электробезопасности в технических вузах. й денной робота представлена такая с.чстсмл, реализованная на персональной скЗМ. Ео логическая структура условно состоит из набора узлов. КадцыЯ узел моделирует работу номинационного цифрового автомата (рнс.З). Компонентам:! входного вектора дгип-мс, характериз^-изего наянчг.з или отсутсте::о пригнахоз опасности, служат волищэшХ1Д2,.. /ХП Выходная величжа 1)1 характеризуемая возмсгяшй исход (несчастный случай, спаснул ситуации), прэдетавллэт собой последовательность входасс переданных:

У1=х1лхгд...дд:п (I)

Входкыо кемленентн формируют выходной вектор:

(2)

Согласно методам «итецисшого коделирозЕШЯ, желательно гаэть о экспортноЯ система блоки - представители частей реального процосса. При построении ЭО "Электробэзопасность в вузе" применено пять таких блок-узлов (рио.4). Ка первый узел поданы факторы "окруаажзей среды", во втором узла учтены свойства электроустановок, третий угол отобраяаот свойства человека. Четвертый узел вводит эорэгпегрированжэ происшествия, Обработка информации в первых четырех узлах составляет так называемую прямую задачу анализа.

Обратная задача по синтезу выводов и рекомендаций решается в последнем пятом узла. Субъективные оценки первых трех услоэ и результаты анализа объективных данных четвертого узла сочетаются здесь на оснозе знаний, личного опыта, интуиции специалиста по

XI «1

хг. у?,

яп

Рис.3. Логическая схема узла

Анализ '_л Рантез /

Рис.4. Структурная схема взаимодействия узлов

технике безопасности, который настраивает и обучает экспертную систему.

В работе определены предметные области применения экспертной системы, как одного из путей повышения электробеэопасности в вузах:

1) оценка уровня безопасности работ в электроустановках и целесообразные мероприятия по их повышении;

2) поиск причин несчастных случаев и рекомендаций по их предотвращении;

3) проверка знаний Правил техники безопасности персоналом и необходимое обучение.

Следует отметить, что возмо.тяоети экспертных систем являются доступным, наиболее эффективным и сравнительно недорогим средством обеспечения электробезопасностн в вузах.

При разработке выделенных экспертами частных путей снижения электротравматизма в технических вузах разработано устройство контроля состояния изоляции электроустановок (рис.5). Устройство имеет два режима работы: контроля изоляции и контроля целостности электрической цепи.

Устройство содержит генератор I, подключенный через усилитель 2 к повызаютему трансформатору 3, нагруженному на фильтр 4 с конденсатором 5, параллельно'конденсатору 5 подключен делитель, состояний из резисторов 6, 7 и 8, к резистору б и 8 подключен измерительный блок 9 и через фронтовой контакт 10 - контролируемая нагрузка II. Средняя точка резисторов 7 и в делителя подключена к ¡:хсду элемента "Ьг," 12, выход которого подключен к одному входу элемента "ШДО-НЕ" 13, другой вход которого связан с тыловым контактом 14 первой контактной группы роле нагрузки, нейтральный ,-<э контакт связан с еыходом 0, „ 1\5 триггера 15, сход 5 которого связан с фронтовцм контактен 16 третьей кентакткей группы

Рис.5. Устройство для контроля состояния изоляции

реле нагрузки к входу Я этого триггера через нормально замкнутые контакты 17 кнопки "ПУСК" подключена плюсовая шина питания. Выход элемента "ИЛИ-НЕ" 13 подключен'к одному входу элемента "И" 1Ь, выход которого подключен к входу транзисторного ключа 19 к коллектору которого подключена обмотка реле нагрузки 20. Второй вход элемента "И" 16 связан через элемент "НЕ" 21 с выходом элемента "НЕ"21, вход которого подключен к средней точке делителя напряжения на резисторе 23 и двуханодном стабилитроне 24, средняя точка делителя подключена также к тыловому контакту 10 второй контактной группы реле нагрузки 20. Выход элемента "НЕ" 22 подключен к входу элемента.."И" 25, другой вход которого подключен к тыловому контакту кнопки "ПУСК" 17 через интегрирующую цепочку 26 с постоянной времени, равной X . Элементы индикации: пробоя изоляции 27, опасной ситуации 28 и контроля целостности цепи 29 подключены соответственно к тыловому контакту реле нагрузки 14, выходу элемента "И" 25 и выходу элемента "НЕ" 22.

Настоящее устройство обеспечивает по сравнению с известными: более высокий уровень защиты от поражения электрическим током; исключает длительную работу схем при пробое изоляции; исключает подачу высокого напряжения при неправильном подключении; обладает сирокими функциональными в озмож остями.

.ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В диссертационной работе получено новое решение актуальной задачи повышения уровня электробезопасности в технических вузах путем формирования методических, программных и технических средств, позволяющих снизить число пострадавЕих от воздействия электрического тока.

Основные результаты работы заключаются в следующем:

1. На основа проведенных исследований осуществлена оценка реального состояния электротравматизма в вузах. Анализ показал относительно высокую частоту электропорааений (в двух из трех вузов в течение 6-ти лот). Наиболее часто электротраЕмы происходят со студентами - 45,5% и с ИТР - 27,3%.

2. Проведена экспертная оценка травмоопасных факторов с их количественно-качественной характеристикой. В результате получено следующее ранжирование:

1) недостатки в обучении по электробезопасности;

2) нарушение Правил и инструкций;

3) нарушение изоляции питаэдих проводов и кабелей и другие.

3. Обоснована концептуальная модель обучения - контроля знаний по электробезопаснссти с применением ЭЩ и разработана методика использования автоматизированной кентрольно-обучавдей системы электробезопасности. Установлено, что автоматизированный процесс обучения обусловлен рядом переменных. Это этапы процесса обучения; характеристики учебного материала; характеристики обучаемых; характеристики преподавателя; среда, в которой осуществляется обучение.

4. Осуществлено программное обеспечение диалоговой автоматизированной системы обучения - контроля знаний. Програ\а;а для аттестации персонала на П, 1Д и 17 группы по электробезопасности внедрена в Санкт-Петербургском институте тренеров железнодороя:-ного транспорта.

5. Разработаны новые устройства для контроля знаний, допол-няэдие автоматизировшшую систему обучения - контроля знаний, которые позволяют осуществлять фиксацию психофизиологического состояния человека, коррекцию сложности задач в зависимости от состояния (стресс, усталость и др.). (Заявка !>» 5062914/24. Приоритет

от 29.06.92, Устройство для контроля знаний (в соавторстве). Заявка № 5262915/24. Приоритет от 29.06.92. Устройство для контроля знаний (в соавторстве)).

6. Разработана экспертная система оценки обеспечения электробезопасности в вузах и определены ее предметные области:

- поиск причин несчастных случаев и рекомендаций по их предотвращения;

- оценка урогнл безопасности работ в электроустеновках и целесообразные мероприятия по их повыаениа;

- проверка знаний Правил техники безопасности персоналом и необходимое обучение.

7. Разработано устройство для замера сопротивления изоляции питающих проводов к кабелей, которое имеет ДЕа реяима работы: контроля изоляции и контроля целостности электрической цепи. Предлагаемое устройство отличаэтся более высоким уровнем защиты от пораяения электрическим током; исключает длительную работу схем при пробое изоляции; исключает подачу высокого напряжения при неправильном подключении. (Заявка № 5043438/21. Приоритет от 26. 05.92. Устройство для контроля состояния изоляции (в соавторстве)).

В. Внедрение результатов настоящей работы в организацию эксплуатации электрохозяйства и в учебный процесс технических вузов позволяет получать социальный и экономический эффекты, выраженные в улучшении условий труда вспомогательного персонала, ИТР, преподавательского состава и студентов; в снижении уровня электротравматизма.

Основныэ положения диссертации шубликорвды в следующих работах:

I. Обучение правилам техники безог юности и технической эк-

сплуатации электроустановок потребителей: Ыетод.указания/Сост. Т.С.Титова, ¡и.БЛшсовский. - J1.: ШШ, 1990. - 52 с.

2. Аттестация по электробезопасности на квалификационную группу с применением ЭВМ: Иетод.указания/Сост. Т.С.Титова, Е.И.Кузнецова. - Л.: JJfflHT, 1990. - 6 с.

3. Титова Т.С; i Лисовский Ю.Б. Испытание инженерно-технического персонала по электробезопасности//Повышение эффективности работ по охране труда в новых условиях хозяйствования: Тез. дэкл. научно-технической конф. - Л. - 1991. - с.71-73.

4. Ыевандин м.А., Зельвянский Я.А., Титова Т.О. Повышение уровня знаний по электробезопасности студентов технических ву-зов//Лроблемы безопасности железнодорожного транспорта: Тез., докл. Всесоззной научно-технической конф. - Севастополь. -IS9I. - с.Ь2-ЬЗ.

5. Титова Т.С. Экспертная система электробезопасности для технических вузов//Неделя науки - 92: Тез. докл* пятьдесят второй студенческой научно-технической конференции с участием молодых ученых и специалистов. - СПб.: ШИТ, 1992. - с.19.

6. Иевандин М.А., Иванов H.A., Титова Т.С., Шахова А.Н. Экспертная система электробезоласности для транспортных вузов// Безопасность труда б промышленности. - 1992. - № 4. - с.48-51.

7. кевандин ¿i.A., Зельвянский Я.А., Титова Т.С. Электротрав-'' матизм в технических вузах//Еезопасность труда в промышленности. -1992. - Ji I. - c.27-2b.

Подписано к печати Z2. С4.93г. Усл. печ. л. 1,5

Печать офсетная, бумага для множит.апп. Формат 60x84 I/I6

_'Г/.р;1т._1ьи экз.___Заказ_.5"^^____Ьесплатно.___._____

Г,:п. ПГУЙС IWA,3J, Сан,«-Петербург, ьосковскиЯ пр. ,9