WWW.DISSERS.RU

БЕСПЛАТНАЯ ЭЛЕКТРОННАЯ БИБЛИОТЕКА

загрузка...
   Добро пожаловать!

Pages:     | 1 || 3 |

Функция 1 в соответствии с принципом мультипликативности разнородных загрязнителей в различных средах должна удовлетворять следующим условиям:

и обеспечивать независимость влияния отдельных составляющих на характеристики прямого риска.

Простейшей функцией, удовлетворяющей этим условиям, является

,

где,, – весовые коэффициенты соответствующих составляющих прямого риска (> 0, > 0, > 0). Значения безразмерных параметров всех составляющих рисков (,,,,,) находятся путем сопоставления количества аварийных выбросов или воздействий с пр6едельно допустимыми концентрациями или дозами. Например,

,

где – возможная при аварийном выбросе концентрация i-го вредного вещества в атмосфере данной территории; – предельно допустимая концентрация этого вещества; n – число различных вредных веществ, содержащихся в выбросах, Nтер – плотность населения, проживающего на рассматриваемой аварийной территории; Nстр – средняя плотность населения страны.

Значения весовых коэффициентов составляющих,, находятся следующим образом:

=, =, =,

где Рав = + +.

Аналогичным образом определяются параметры косвенного риска

Для удобства расчётов примем следующее условие нормировки весовых коэффициентов риска РR.пр + РR.косв = 1.

В случае заметного влияния природной среды (модель равнозначных факторов) РR.пр = РR.косв = 0,5.

В случае слабого влияния природной среды (модель выделенных факторов) РR.пр : РR.косв = 9 : 1.

Тогда формула для расчёта относительного показателя риска:

Rоп = (Rпр + 1)0.9(Rкосв + 1)0.1 1.

Для анализа экологического состояния населения и окружающей среды и проведения соответствующих природоохранных мероприятий введено понятие интегрального относительного коэффициента экологической безопасности КБ:

,

где КБ – коэффициент экологической безопасности; Rоп – риск экологической опасности, Kзащ – коэффициент защищенности населения и окружающей среды.

,

где Еест – эффективность естественных (природных) механизмов защиты биосферы от отрицательных техногенных воздействий; Еиск – эффективность технических устройств и организационно-технологических мероприятий, снижающих уровень экологической опасности и повышающих защищенность людей и окружающей природной среды от отрицательного техногенного воздействия. В том случае, если относительная эффективность применяемых средств и систем экологической защиты очень мала (Еиск /Еест << 1), значение Кзащ принимает минимальное значение (Кзащ 1).

В зависимости от степени экологического риска и эффективности защитных средств значение коэффициента экологической безопасности КБ изменяется в пределах от 0 до 1 (рис. 3).

В третьей главе определены принципы управления риском; показана взаимосвязь между оценкой и управлением риском; рассматривается понятие социально приемлемого риска и его значение на данном этапе развития общества. Представлен метод оптимизации социально-экономического риска, т.е. обеспечение максимально возможной социальной выгоды при приемлемом (минимальном) риске.

При постановке задачи управления безопасностью в качестве цели управления принято состояние общественного здоровья, а в качестве целевой функции — средняя продолжительность жизни человека Т или общий коэффициент смертности Rоб=1/Т.

На современном этапе развития человечества социально-экономический риск смерти Rсэ определяется не только природными факторами, но и уровнем развития экономики, и социальными отношениями в обществе.

Техногенный риск смерти Rт, возникающий в процессе производственной деятельности (особенно при аварийных ситуациях), является функцией ряда показателей: величины материальных ресурсов (инвестиции) на защиту от техногенных факторов Dт и уровня загрязнения окружающей среды Z.

Таким образом, уровень безопасности населения в современном обществе характеризуется величиной общего коэффициента смертности Rоб, который представляет собой и функцию показателей социально-экономического развития, и функцию техногенного загрязнения окружающей среды

Rоб = Rсэ + Rт.

Задача управления безопасностью сводится к определению такого значения инвестиций на защиту от техногенных факторов Dт, при котором достигается минимум целевой функции Rоб и соответственно максимум продолжительности жизни T. Очевидно, что оптимальные значения Dт, соответствующие минимуму целевой функции, зависят от уровня развития социально-экономической системы. Этот уровень определяется материальным уровнем жизни М, питания F, сервиса S, загрязнения окружающей среды Z и т.п.

Для упрощенного решения задачи управления безопасностью сложной системы использовался принцип максимума Понтрягина, который широко применяется для решения задач оптимального управления.

В соответствии с этим принципом условие минимальности целевой функции можно представить в виде

или.

При этом функциональную зависимость техногенного Rt и социально-экономического Rсэ. рисков от соответствующих затрат Dсэ и Dт можно найти с помощью опытных данных, полученных из практической деятельности.

Таким образом, оптимальное управление безопасностью и риском осуществляется с помощью механизма распределения материальных ресурсов между системами, обеспечивающими безопасность населения от социально-экономического риска Rсэ, и техногенного риска Rt. При этом условие оптимальности уровня безопасности (минимальное значение коэффициента общей смертности или максимальная продолжительность жизни) будет достигнуто, если предельные затраты на снижение техногенного риска будут равноценны предельным затратам на снижение социально-экономического риска (рис. 4). Здесь I — область, в которой из-за недостаточности затрат на снижение техногенного риска RT этот риск неприемлемо высок; II — область, в которой затраты на снижение техногенного риска обеспечивают приемлемый уровень общего риска Rоб; III — область чрезмерных затрат на снижение техногенного риска, ведущих к неприемлемо высокому уровню социально-экономического риска Rсэ.

Решена задача оптимизации безопасности экосистемы, т.е. нахождения оптимальных значений экологического риска при различных экономических факторах, включающих и материальную, и субъективную (загрязнение рек, озер, воздуха) составляющие. Ожидаемый ущерб экосистемам от разнообразных опасных воздействий или экологический риск R обратно пропорционален проектным расходам на защиту природы D:

.

Величина необходимых финансовых ресурсов на компенсацию возникающего экологического ущерба (риска) H тем больше, чем выше риск:

Полная стоимость обеспечения безопасности экосистем З, равная сумме проектных расходов D и компенсации ущерба H, при определенном значении риска R0 должна иметь минимум:

З = D + H min.

Условием минимума полных затрат должно быть равенство нулю ее производной dЗ/dR = 0.

Таким образом, минимум полных затрат реализуется при значении экологического риска:

(рис. 5).

Анализ кривых на рис. 5 позволяет найти оптимальное значение расходов на защитные средства (D = Dопт).

В четвертой главе рассмотрена роль человеческого фактора в обеспечении безопасности технических систем, дана классификация технических средств надежности и безопасности и их характеристик. Описано применение защитных средств и природоохранных технологий.

Вводится понятие надежности человеческой деятельности для его количественного учета. Описана актуальность проблемы анализа надежности персонала. Анализ надежности персонала является важным элементом вероятностного анализа безопасности, широко применяемой в настоящее время процедурой для получения реальной оценки безопасности объекта. Это попытка моделирования взаимодействия в человеко-машинных системах и предсказания влияния такого взаимодействия на безопасность и надежность системы.

Представлена модель поведения оператора при нарушении нормальной эксплуатации объекта (рис. 6), которое может быть рассмотрено на трех уровнях: поведение, основанное на навыках; поведение, основанное на правилах; поведение, основанное на знаниях. Выявлены и проанализированы факторы и их составляющие, с которыми связаны соответствующие каждому уровню ошибки опреатора. В целом, поведение оператора и эффективность его действий зависит от трех групп факторов. Первая группа факторов характеризует готовность оператора к действиям в нештатной ситуации, вторая группа — показывает напряженность данной ситуации и третья — оценивает личные качества оператора.

Все перечисленные группы факторов, действуя в определенной комбинации и последовательности, определяют поведение оператора и надежность его деятельности, которая в инженерной психологии характеризуется понятием отказа.

Выявлены ошибки, допускаемых человеком на различных стадиях взаимодействия в системе «человек – машина», и проанализированы причины, приводящие к ошибочным действиям.

Статистический анализ ошибок операторов АЭС показал, что больше всего совершается ошибок по незнанию (35%) и меньше всего случайных ошибок (4%). Оказался достаточно большим процент ошибок, связанных с эргономикой (19%).

Показана важность выявления психологических качеств личности для снижения ошибок персонала (метод характерологии). Рассмотрено характерное поведение различных типов личностей в критических ситуациях, определены их положительные и отрицательные черты, которые должны играть сдерживающую и направляющую роль для руководителей АЭС.

Определены факторы, воздействующие на человека, управляющего техникой и основные составляющие культуры безопасности на опасных предприятиях, в частности атомных станциях.

Повышение культуры безопасности может существенно снизить вероятность так называемых «организационных аварий», обусловленых двумя причинами: неправильными действиями (промахи, оплошности, ошибки, нарушения, неадекватные действия операторов пульта управления и обслуживающего персонала), которые могут оказать немедленное влияние на целостность систем, и латентными (скрытыми) состояниями, которые представляют собой следствия отложенного действия принятых на верхнем уровне решений. Латентные условия могут скрытно присутствовать в течение долгого времени до того момента, когда они скомбинируются с локальными спусковыми механизмами и неправильными действиями, что приведет к аварийным ситуациям.

Основой безопасности энергоблоков атомных станций является автоматизированное управление технологическими процессами.

Управляющие системы должны разрабатываться в соответствии с принятыми принципами и критериями безопасности, а также с учетом особенностей, которые определяются возможностями человека-оператора.

При исследовании возможности безопасного и надежного функционирования сложных человеко-машинных систем при управлении потенциально опасными объектами, рассмотрены три способа распределения функций между человеком и автоматикой:

1. Человеку-оператору передается главная роль в управлении техникой и обеспечения надежности функционирования объекта. Однако из-за сложности процессов, большого числа параметров и дефицита времени даже очень опытный оператор допускает ошибки и не может принимать правильное решение.

2. Проблема безопасности и надежности функционирования объекта решается средствами автоматики, а оператору отводится второстепенная роль. Однако при «всемогуществе» автоматики и компьютерной техники препятствием является наличие множества неопределенностей в межсистемном взаимодействии, а также возникновение непредвиденных ситуаций.

3. Реализация так называемого равнозначного подхода. Его суть заключается в том, что человек-оператор и автоматика взаимно резервируют друг друга. Автоматика резервирует действия человека-оператора при превышении допустимого диапазона сложности субъективной деятельности, а оператор резервирует автоматику при возникновении не устраняемых автоматически отказов или «запроектных» ситуаций путем перехода на полуавтоматический или даже ручной режим управления.

При реализации третьего подхода необходимо выполнение условия, имеющего большое практическое значение: оператор должен постоянно функционировать как ключевой элемент безопасности сложной системы.

В соответствии с этим предложена замена ныне существующей двухзонной структуры управления на трехзонную. При двухзонной структуре управления система отображения информации делится на две подсистемы: «аварийную зону» и «норму». Как правило, возвращение системы из «аварийной зоны» в «норму» является исключительной прерогативой автоматики. При такой структуре оператор в лучшем случае отслеживает действия автоматических систем, а зачастую просто бездействует. При трехзонной структуре управления область отображения информации делится на три зоны: «аварийную зону», «оперативную зону» и «норму». Такая структура предусматривает активные действия оператора при попадании систем в «оперативную зону» с целью возвращения ее в «норму». Автоматические системы подключаются лишь в случае выхода системы в «аварийную зону», т. е. когда оператор по каким-либо причинам не смог сам вернуть систему в норму.

При существенном уменьшении за последние годы количества инцидентов на АЭС, вызванных отказами оборудования, примерно половина всех возникающих аварийных ситуаций связана с ошибками человека-оператора. Поэтому улучшение взаимодействия в системе «человек-машина» становится даже более важными, чем технические усовершенствования оборудования.

В завершающей части четвертой главы рассмотрено применение наноустройств (нанодатчиков, мультисенсорных устройств) и элементов нанотехнологий в системах и методах исследования и контроля продуктов и отходов различных химических производств, анализа экологического состояния окружающей среды, надежного обеспечения ее защиты.

ВЫВОДЫ

1. Проведен комплексный анализ вредного воздействия энергетики на окружающую природную среду, обоснована необходимость разработки методов анализа и управления риском с целью повышения безопасности энергетических объектов.

2. Разработана эколого-экономическая модель функционирования опасных технических систем, включающая распределение финансовых и информационных потоков между различными компонентами системы. На основе этой модели выявлены экологически приемлемые условия создания и эксплуатации опасных систем.

3. Выполнен всесторонний анализ характеристик и методов расчета техногенного риска, показана его сущность как неизбежного фактора научно-технического процесса.

4. Разработан метод расчета безразмерного показателя полного риска, состоящего из двух составляющих: прямого и косвенного рисков, которые учитывают разные виды химического и радиационного воздействия в различных средах (воздух, вода, почва).

Pages:     | 1 || 3 |






© 2011 www.dissers.ru - «Бесплатная электронная библиотека»