Содержание к диссертации
Введение
1. Анализ состояния вопроса и задачи исследования 8
1.1. Формы и методы обучения и. контроля знаний по электробезопасности персонала, занятого на работах в действующих электроустановках 8
1.2. Методы эффективного обучения персонала действующих электроустановок 19
1.3. Задачи исследования 26
2. Определение скорости забывания информации по правилам охраны труда электротехническим персоналом 27
2.1. Разработка методики определения скорости забывания информации 27
2.2. Апробация методики определения скорости забывания информации на студентах ЮУрГУ 33
2.3. Организация эксперимента и анализ полученных результатов 36
2.3.1.Выделение групп лиц с близкими индивидуальными характеристиками скорости забывания информации 36
2.3.2. Определение коэффициентов в законе изменения информации в памяти во времени 46
2.4. Выводы 63
3. Обоснование и построение системы аттестации электротехнического персонала 65
3.1. Обоснование необходимости изменения системы аттестации электротехнического персонала 65
3.2. Система аттестации, основанная на индивидуальных арактеристиках работников 70
3.3. Программа «Аттестация» 72
3.4. Апробация разработанной системы аттестации 73
3.4.1. Апробация методики определения даты последующей аттестации в цехе сетей и подстанций ОАО ЧЭМК ...74
3.4.2. Апробация методики определения даты последующей аттестации в магистральных электрических сетях 78
3.5. Повышение уровня безопасности при применении предлагаемой методики организации аттестации электротехнического персонала..85
3.6. Выводы 88
Заключение 90
Литература 92
- Методы эффективного обучения персонала действующих электроустановок
- Апробация методики определения скорости забывания информации на студентах ЮУрГУ
- Определение коэффициентов в законе изменения информации в памяти во времени
- Система аттестации, основанная на индивидуальных арактеристиках работников
Введение к работе
Актуальность работы. Уровень квалификации персонала (объем его знаний, навыков и умений) во многом определяет степень его защищенности от опасных и вредных производственных факторов в любой сфере, в том числе и в электроэнергетике.
Несмотря на значительное внимание, уделяемое вопросам безопасности, статистика причин электротравматизма говорит о преобладании организационных факторов (до-70%), в частности, нарушений инструкций и правил по технике безопасности (более 20%), что ставит под сомнение эффективность существующей системы подготовки электротехнического персонала.
Аналогичная картина наблюдалась и ранее. Статистика причин несчастных случаев начала прошлого столетия показывает, что основной являлось нарушение правил безопасности (около 60%). Следует отметить, что в то время не существовало ни системы инструктажей, ни ежегодной аттестации персонала. Все это также подтверждает низкую эффективность системы подготовки.
Ретроспективное изучение нормативной литературы показало, что выбор периодичности аттестации носил административный характер, не учитывающий каких-либо индивидуальных качеств аттестуемых. Такой подход, несомненно, не мог обеспечить надлежащего уровня по электробезопасности, результатом чего имеется сложившаяся на сегодня структура электротравматизма.
Необходимо обосновать периодичность аттестации в зависимости от таких индивидуальных характеристик, как уровень знаний в момент сдачи экзамена, группа по электробезопасности, возраст, пол, стаж работы, образование.
Тема диссертационной работы соответствует также «Приоритетным направлениям развития науки, технологий и техники на период до 2010 г.»
Цель работы - повышение уровня безопасности при эксплуатации электроустановок за счет уменьшения вероятности возникновения электроопасных ситуаций, обусловленных нарушением норм и правил охраны труда.
Идея работы - определение даты последующей аттестации на основе результатов текущей с учетом индивидуальных характеристик работника. Научные положения и результаты, выносимые на защиту:
Уровень остаточных знаний электротехнического персонала по охране труда зависит от группы по электробезопасности, образования, пола. Влияние же возраста и стажа на этот уровень наблюдается только у персонала с высшим образованием.
Скорость забывания правил по охране труда электротехническим персоналом можно характеризовать коэффициентом т, величина которого в общем случае представляется в виде нечеткого числа с треугольным заданием функции принадлежности.
Методика определения даты последующей аттестации по электробезопасности по результатам текущей и индивидуальных характеристик работника (группа по электробезопасности, образование, пол), основанная на предварительном определении скорости забывания правил по охране труда.
Обоснованность и достоверность научных положений, выводов и рекомендаций подтверждаются аргументированностью исходных посылок, большим объемом экспериментальных данных (более 800 экспериментов), корректным применением математической статистики и теории нечетких множеств.
Значение работы. Научное значение работы заключается в том, что
— установлена зависимость уровня знаний правил по охране труда электротехнического персонала от индивидуальных характеристик (группа по электробезопасности, образование, пол, возраст, стаж);
-для электротехнического персонала получено значение коэффициента т, представленного в виде нечеткого числа с треугольным заданием функции принадлежности, на основании чего выделены четыре группы лиц с подобными индивидуальными характеристиками скорости забывания информации:
электротехнический персонал мужского пола с 5 группой по электробезопасности;
оперативный персонал женского пола с 3, 4, 5 группой по электробезопасности;
— оперативный, оперативно-ремонтный, административно-
технический персонал мужского пола с 3, 4 группой по электробезопас
ности;
— ремонтный персонал мужского пола с 3, 4 группой по электробезо
пасности.
Практическое значение работы заключается в следующем:
разработана методика определения даты последующей аттестации по электробезопасности, учитывающая результаты текущей аттестации и индивидуальные характеристики работников;
разработана программа «Аттестация», позволяющая обрабатывать результаты текущей аттестации и выводить дату последующей, а также накапливать данные о результатах аттестации.
Реализация выводов и рекомендаций работы:
— методика определения даты последующей аттестации по электробезопасности
передана в отдел производственного контроля и охраны труда ОАО ЧЭМК, филиал
ОАО «ФСК ЕЭС» Челябинское Предприятие Магистральные Электрические Сети;
— тесты по межотраслевым правилам по охране труда переданы Южно-
Уральскому государственному университету для применения при аттестации на груп
пу по электробезопасности студентов специальности 330100 (Безопасность жизнедея
тельности в техносфере).
Апробация работы. Основные материалы и результаты диссертационной работы были доложены, рассмотрены и одобрены:
— на Российской научно-практической конференции с международным
участием (Пермь, 1998 г.);
— на Второй Всероссийской научно-практической конференции «Безо
пасность жизнедеятельности в третьем тысячелетии»(Челябинск, 2003 г.);
- на ежегодных научно-технических конференциях Южно-Уральского
государственного университета (1997-2003 гг.).
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, трех глав и заключения, изложенных на 100 странице машинописного текста, содержит 24 рисунка, 14 таблиц, список использованной литературы из 96 наименований и 3 приложения.
Методы эффективного обучения персонала действующих электроустановок
Обучение персонала технике безопасности в настоящее время проводится, как правило, инженерно-техническими работниками предприятий в форме лекций, часто без привлечения технических средств обучения. Отсутствие семинарских занятий с использованием реальных технических средств делает такой метод обучения малоэффективным, поскольку не прививает практических навыков.
На ряде предприятий используется метод обучения, основанный на применении тренажеров [1, 10, 11, 13, 17,21, 24, 47, 69, 71, 78, 85, 86]. На тренажерах каждый работник во время обучения выполняет все так же, как это положено делать в практической деятельности. При этом у работников вырабатываются определенный стиль, навыки и привычки, которые затем в практической деятельности, на действующем оборудовании, не нарушаются.
Известны два типа тренажеров: аппаратные и программируемые. Достоинства аппаратных тренажеров - простота их изготовления и невысокая стоимость. Однако аппаратные тренажеры имеют целый ряд недостатков, к таким недостаткам относятся: возможность реализации в тренажере ограниченного числа схем распределительных устройств, сложности изменения тренажера при изменениях в первичной схеме сети, отсутствие удобного диалога между обучаемым и тренажером, "жесткий" сценарий тренировки, не допускающий никаких отклонений, невозможность автоматического протоколирования действий диспетчера [10].
Использование ЭВМ позволяет получить ряд существенных преимуществ. Прежде всего - это индивидуальный процесс обучения, при котором человек сам задает темп своего обучения. При этом ЭВМ требует ответа в активной форме и незамедлительно дает подтверждение его правильности, а если ответ неправильный - объясняет ошибку. ЭВМ позволяет оперативно изучать и дополнять обучающие программы, обновлять материал тренировок, регистрировать текущий уровень подготовки персонала.
Программируемые тренажеры можно условно разделить на два основных класса: с "жесткой" логикой и универсальные. Тренажеры с "жесткой" логикой характеризуются набором схем энергообъектов, причем для каждой из этих схем разработан соответствующий пакет программ-сценариев. Сценарий тренировки определяет задание и жесткую последовательность операций.
При создании универсальных программируемых тренажеров используется другой подход. Универсальный тренажер должен содержать модель общих формализованных правил производства оперативных переключений на энергообъекте (базу умений) и набор конкретных схем распределительных устройств (базу знаний). В базу умений включены правила, применяемые практически для любых схем. Для увеличения числа схем распределительных устройств, используемых в тренажере, требуется лишь ввести их топологию в базу знаний и подготовить формы отображения этих схем на экране дисплея. В ходе трени ровки любое действие обучаемого проверяется на допустимость и достаточность. Если предусмотренные в базе умений правила соблюдаются, то процедура управления выполняется, в противном случае процедура запрещается и на экране дисплея выдается сообщение о том, какое именно правило оперативных переключений нарушено [10].
Современный уровень создания и использования средств профессиональной подготовки, организации и проведения соревнований профессионального мастерства приводит к необходимости выработки общих требований к программным средствам подготовки персонала. Под руководством ДГИЭС РАО «ЕЭС России» открытым акционерным обществом «ГВЦ Энергетики», РП «Южэнергонадзор» и рядом других организаций впервые в отраслевой практике разработаны и используются «Нормы годности программных средств подготовки персонала энергетики» (РД 153-34.0-12.-305-99) [60, 61].
Одесское предприятие "Одессэнерго" создало следующие аппаратные тренажеры [24]: 1. тренажер для персонала, эксплуатирующего городские и сельские воздушные электрические сети 0,4-6—10 кВ; 2. тренажер "наряд - допуск" для работы в электроустановках; 3. тренажер для персонала, эксплуатирующего районные понижающие подстанции 110/35/6-10 кВ. Их особенностью является то, что на них проигрывается ряд наиболее часто встречающихся в повседневной жизни заданий, которые можно выполнить в строгом соответствии с требованиями ПТБ, ПТЭ и местных инструкций. Нарушение хотя бы одного из требований этих правил вызывает загорание табло "Нарушение правила" в сопровождении звукового сигнала.
Тренажеры работают на релейной аппаратуре с уплотнением цепей управления и сигнализации за счет применения полупроводниковых аппаратов. В основу положен принцип запрета выполнения операций при невыполненных предыдущих операциях. Сигнализация изготовлена с применением табло, сиг нальных ламп и светодиодов.
В учебно-тренировочном пункте электроснабжения Чернореченского ПО Корунд им. М.И. Калинина [1] введен в эксплуатацию разработанный Горь-ковким отделением ГПИ Электропроект тренажер-экзаменатор, предназначенный для обучения, тренировки и приема экзаменов у электротехнического персонала по оперативным переключениям и ликвидации аварийных ситуаций в электроустановках.
Тренажер-экзаменатор представляет собой электронное устройство на интегральных микросхемах, в котором запрограммировано более 200 заданий для выполнения в строго установленной последовательности. Тренажер состоит из двухместного пульта управления и расположенных перед ним (на стене) четырех мнемосхем, каждая из которых соединяется с пультом управления жгутом проводов с разъемами.
Апробация методики определения скорости забывания информации на студентах ЮУрГУ
Для апробации изложенной выше методики было проведено тестирование студентов 3-его курса одного из факультетов Южно—Уральского Государственного Университета на забывание несвязанных слов и фраз. Полученные результаты приведены в табл.2.2.
Для определения коэффициентов в законе изменения информации в памяти во времени необходимо найти значения 1» и Т. Зададим несколько значений їоо=0;0,3;0,6, тогда найдем по экспериментальным данным для каждого значения I,» свое значение Т. Однако методика забывания несвязанных слов и фраз, как показала предварительная проверка, оказалась неприемлемой для электротехнического персонала, поскольку уже через месяц все выученные слова и фразы были забыты. Это можно объяснить отсутствием заинтересованности в удержании в памяти данной ненужной информации. Поэтому была использована методика забывания изученного ранее материала, а именно, соответствующих Правил охраны труда.
Для определения коэффициентов в законе изменения информации в памяти во времени проводился эксперимент среди электротехнического персонала по приведенной выше методике на предприятиях следующих отраслей промышленности: энергетика (подстанция 500 кВ), машиностроение (ОАО "Станкомаш"), металлургия (Челябинский электрометаллургический комбинат), и были получены следующие результаты.
В течение года проводился эксперимент по определению скорости стирания информации в памяти среди ремонтного персонала одной из подстанций 500 кВ. В эксперименте участвовало 7 человек, из которых четыре имели среднее профессиональное образование, один высшее, один начальное профессиональное и один неполное среднее (табл. 2.3). Стаж работы в электроустановках варьировался от 1 до 9 лет, работники имели 3 и 4 группу по электробезопасности, возраст от 20 до 37 лет (табл. 2.3.). Полученные изменения уровня знаний работников в течение года также приведены в табл. 2.3.
Проводился эксперимент среди оперативного и ремонтного электротехнического персонала ОАО "Станкомаш". Всего опрашивалось 20 человек. Стаж работы от нескольких месяцев до 52 лет, группа по электробезопасности 2-5, возраст от 19 до 68 лет. В течение года проводился эксперимент по определению скорости стирания информации в памяти среди электротехнического персонала цеха сетей и подстанций Челябинского электрометаллургического комбината. Тестировался как оперативный, так и ремонтный персонал со стажем работы от 1 года до 45 лет, возрастом от 19 до 69 лет, группой по электробезопасности 2-5, образованием - от неполного среднего до высшего. Всего опрашивалось 75 человек.
Положительные результаты (высокий уровень знаний) получены у 48 работников. У 25 человек (табл. 2.5) знания по охране труда остаются на одинаково высоком уровне в течение всего года. Это говорит о том, что аттестацию для них можно проводить реже, чем раз в год. Из этих работников 8 мужчин и 17 женщин. Трое мужчин имеют 5 группу по электробезопасности и занимают руководящие должности. Женщины - оперативный персонал подстанций.
Следует отметить, что все женщины, за исключением нескольких, не занимающихся оперативными переключениями, показывают высокие результаты. Средний уровень остаточных знаний у женщин 0,83, мужчин - 0,74[74].
Отрицательные результаты (низкий уровень знаний) получены у 27 работников (табл. 2.6). При этом уровень их знаний, оцениваемый в течение всего года, ниже допустимого. В основном, это мужчины, занимающиеся ремонтными работами.
Среднее значение уровня остаточных знаний работников с высшим образованием - 0,81, неполным высшим - 0,71, средним профессиональным - 0,74, начальным профессиональным — 0,53, средним — 0,69, неполным средним - 0,66. На рис.2.1 показана зависимость уровня остаточных знаний от образования. Неполное среднее образование обозначено цифрой 10, среднее цифрой 20, начальное профессиональное-30, среднее профессиональное - 40, неполное высшее - 50, высшее - 60. Наблюдается нелинейная зависимость уровня остаточных знаний от образования, чем оно выше — тем лучше результаты. Коэффициент корреляции равен 0,58.
Если говорить о влиянии возраста на уровень остаточных знаний, то корреляционная связь практически отсутствует. Коэффициент корреляции равен 0,049[71].
Что касается стажа, то положительные результаты получены у работников со стажем 0,5-44 года, отрицательные - от 1 года до 45 лет. Корреляционная связь между стажем и уровнем остаточных знаний практически отсутствует. Коэффициент корреляции равен 0,028[74].
Определение коэффициентов в законе изменения информации в памяти во времени
Результаты экспоненциальной аппроксимации экспериментальных данных по стиранию информации в памяти работников приведены в табл. 2.8. (аппроксимация проводилась в программе MS Excel 2002). При дальнейшей обработке данных использован аппарат нечетких множеств.
В случае, когда о составляющих математической модели информации недостаточно, или она неполная, учесть неопределенность описаний можно с помощью ЕІЄЧЄТКОГО множества, которое представляет собой совокупность пар вида [34, 92, 95, 96]: А={(х///(х))}, где х- элемент множества, //(х)- функция принадлежности, которая может принимать значения [0; 1] и показывает степень уверенности, с которой элемент х может быть отнесен к этому множеству. Если функция //(х)=0, то данный элемент множеству не принадлежит. Если //(х) = 1, то х полностью принадлежит данному множеству. Пусть получено п оценок некоторого количественного показателя.
Мами выделены группы лиц с подобными индивидуальными характеристиками скорости стирания информации в памяти, которые приведены в табл. 2.8. Для каждой группы посчитаем точечную оценку коэффициента т и представим его в виде нечеткого числа с треугольным заданием функции принадлежности. 1) Электротехнический персонал с пятой группа по электробезопасности, образование высшее, пол - мужской А={0,0067/1; 0,086/1 ;0,0314/1} 0 а 1 , 0,0067 + 0,0086 + 0,0314 ЛЛ1С А„ = = 0,0156 Точечная оценка рассматриваемого показателя: і F(A)= Jo,0156-da = 0,0156 о Найденное значение т может быть представлено в виде нечеткого числа с треугольным заданием функции принадлежности [34]: к=0,0156=156 10-4 к є Цо x=rq 10=60 Р(х)= Р(60) 10! 2=((0,357-0,00163 60) 60)/10=1,6 к =156-1,6=154,4 к"=156+1,6=157,6 Р = (0,0154;0,0156;0,01576) 2) электротехнический персонал с пятой группой по электробезопасности, образование среднее профессиональное, пол - мужской А={0,0139/,/2 ;0286//2; 0,0334/,,0,0334/,} 0 сс 1/2 0,0139 + 0,0286 + 0,0334 + 0,0334 Л.__, А„ = = 0,0276 1/2 а 1 0,0334 + 0,0334 2 Точечная оценка рассматриваемого показателя: 1/2 I , F(A)= 0,0276-da+ Jo,0334 da =-(0,0276 + 0,0334) = 0,0305 0 1/2 Найденное значение х может быть представлено в виде нечеткого числа с треугольным заданием функции принадлежности: к=305 10"4 кєц2 x=rq 10=50 УВД = /?( )10 -2 =В1= 24 = 2,4 10 =305-2,4=302,6 k"=305+2,4=307,4 = (O,0303;0,0305;0,0307) 3) Электротехнический персонал с четвертой группой по электробезо пасности, образование высшее, пол- мужской Л={0,0036/1/2; 0,0148/,;0,0148/,} 0 а 1/2 , 0,0036 + 0,0148 + 0,0148 ЛП11 Аа = = U,U1 1 1/2 а 1 А =0 0И8 + 0,0148 = Точечная оценка рассматриваемого показателя: 1/2 I F(A)= J0,011-dotH- Jo,0148-da = -(0,011 + 0,0148) = 0,00129 0 1/2 Найденное значение т может быть представлено в виде нечеткого числа с треугольным заданием функции принадлежности: к= 129 10"4 к є f.lo x=rq 10=90 ). ).,0- 2).(0,357-0,00163.90).90 10 =129-1,89=127,11 k"=129+l,89=130,89 / = (0,0127;0,0129;0,0131) 4) Электротехнический персонал с четвертой группой по электробезо пасности, образование высшее, пол - женский Л={0,0024/,; 0,0138/,;0,0225/,} 0 а 1 . 0,0024 + 0,0138 + 0,0225 ..,__ 3
Для групп лиц, показывающих высокий уровень знаний (работники с 5 группой по электробезопасности, женщины с 5, 4 и 3 группой по электробезопасности) целесообразно выбрать наименьшее значение т=0,0129.
Система аттестации, основанная на индивидуальных арактеристиках работников
Предлагаемая система аттестации включает в себя следующие положения. 1) Проверка знаний правил, должностных и производственных инструкций производится путем тестирования персонала по тестам II уровия[3]. Тесты составляются с учетом группы по электробезопасности и выполняемой работы [37]. 2) Результаты тестирования обрабатываются следующим образом. Тест состоит из задания на деятельность данного уровня и эталона, то есть образца полного и правильного выполнения действия. По эталону легко определяется число (р) существенных операций, ведущих к решению задания теста усвоения. Сравнение ответа учащегося с эталоном по числу правильно выполненных учащимся операций (а) теста из всех необходимых (р) дает возможность определения коэффициента усвоения ка[3].
Рассчитывается дата следующей аттестации по формуле (3.2). Начальный уровень знаний 1(0) приравнивается коэффициенту усвоения, т посчитано нами для каждой из групп. Для определения даты следующей аттестации необходимо к текущей дате прибавить найденной по формуле (3.2) значение t. 5) Проведение тестирования, а также расчет даты следующей аттеста ции удобнее всего производить, используя вычислительную технику. 3.3. Программа «Аттестация» Программа «Аттестация» разработана с целью расчета рекомендуемой даты последующей аттестации по результатам текущей и индивидуальных характеристик работников, а также накопления данных о результатах аттестации.
С целью определения работоспособности методики была проведена ее апробация с участием электротехнического персонала цеха сетей и подстанций ОАО ЧЭМК [73] а также магистральных электрических сетей. 3.4.1. Апробация методики определения даты последующей аттестации в цехе сетей н подстанций ОАО ЧЭМК
Всего в тестировании на знания межотраслевых правил по охране труда участвовало 14 человек, из них два инженерно-технических работника с 5 группой по электробезопасности, двенадцать человек - оперативный, ремонтный персонал с 3, 4 группой. Среди них было 4 женщины и 1 мужчина, занимающихся оперативными переключениями, 7 человек ремонтного персонала.
Данные о результатах тестирования (фамилия, имя, отчество, группа по электробезопасности, род выполняемой работы, образование, дата тестирования, % правильных ответов) были занесены в программу «Аттестация», которая автоматически разделила работников на группы с подобными индивидуальными характеристиками скорости забывания информации [76] и посчитала рекомендуемую дату последующей аттестации. Результаты приведены на рис.3.3.-3.7 [73]. Зависимость даты последующей аттестации от группы по электробезопасности приведена на рис.3.8.
Для работников мужского пола с 5 группой по электробезопасности (первая группа) рекомендуемая дата последующей аттестации 14-15 месяцев, что превышает установленный нормативными документами 1 год. Для оперативного персонала женского пола (вторая группа) рекомендуемая дата следующей аттестации 14-21 месяц, что также превышает установленный норматив. Для оперативного персонала мужского пола (третья группа) рекомендуемая дата следующей аттестации -13 месяцев, что также превышает норматив. Однако для ремонтного персонала (четвертая группа) рекомендуемая дата следующей аттестации 4-8 месяцев, что значительно меньше установленного норматива. Двое мужчин, относящихся к ремонтному персоналу, не смогли справиться с тестом, им требуется немедленная дополнительная подготовка по правилам охраны труда и внеочередная аттестация.
