Автоматизированная система обучения персонала районных электрических сетей

Введение

Даже в промышленно развитых странах тяжесть последствий производственных травм и их частота на предприятиях электроэнергетики являются одними из самых высоких среди всех видов производств, потенциально опасных с точки зрения возникновения травматизма различной степени, включая и гибель персонала [1]. В электроэнергетике это связано с характером производственной деятельности работников энергетических предприятий, а также значительной долей рабочих операций с энергооборудованием, составные элементы которого работают с высокими значениями напряжения электрических цепей, давления и температур различных газовых и жидких сред. Среди таких опасных производственных факторов, сопровождающих деятельность персонала в энергетике, наиболее опасными являются прикосновение к частям электроустановок, находящихся под напряжением [2].

Поэтому проблемам электробезопасности, в том числе и в электроэнергетике, уделяется большое внимание в наше время. Так, по данным, приведенным в докладе Ю. И. Жукова на международной конференции по безопасности и охране труда в энергетике SAPE 2010, в российской энергетике за десятилетие, предшествующее этой конференции, ежегодно в среднем возникало 66,2 тыс. электротравм, из которых около 49% заканчивались смертельным исходом и 25% этих травм приводили к серьезным последствиям для персонала, получавшего электротравмы [3].

Объекты и методы исследования

Данные цифры травматизма показывают остроту проблемы подготовки и обучения электротехнического персонала для обеспечения безопасности проведения работ в электроустановках. С момента проведения этой конференции прошло уже довольно много времени, но острота данной проблемы не снизилась. Согласно информации, приведенной на сайте Минэнерго России, за 1 квартал 2019 года на предприятиях электроэнергетической отрасли произошло 33 несчастных случая с числом пострадавших 34 человека [4].

Статистика данных несчастных случаев, показывает, что из общего количества у 38% работников причина травм – падение с высоты или же при нахождении на поверхности, а у 11% работников причина травм – поражение электрическим током при попадании под напряжение [4]. При этом на данном сайте отмечается, что в сравнении с 2017 и 2018 годами основные причины возникновения травм в электроэнергетическом производстве остались неизменными.

Согласно информации из различных источников, в том числе и [4], среди организационно-технических причин возникновения электротравматизма следует выделить:

– ошибочное выполнение операций отключения электроустановок от электрической сети (отключаются другие электроустановки, но не те, на которых должны осуществляться запланированные работы; неполное отключение от электрической сети, при котором электроустановка оказывается отключенной не от всех возможных источников напряжения);

– подача напряжения из-за ошибочного включения электрических аппаратов на место производства работ персоналом в электроустановках и соответственно попадание под напряжение;

– неполная установка необходимых защитных ограждений и вывешивание плакатов безопасности на местах проведения работ;

– допуск ремонтных бригад на рабочие места в электроустановках без выполнения проверки отсутствия напряжения на токоведущих частях;

– нарушение правильного порядка наложения перед началом работ и снятия после окончания работ переносных заземлений и операций с заземляющими ножами.

Результаты и их обсуждение

Существуют и другие причины возникновения электротравм у персонала электроэнергетических предприятий, кроме отмеченных выше. Известно, что в Российской Федерации от 40 до 45% всего количества электротравм возникают из-за неполного выполнения требований нормативных документов при эксплуатации электрооборудования, из-за чего происходит снижение величины электрического сопротивления изоляции электрооборудования и появление напряжения на металлических элементах оборудования, в нормальном режиме работы не находящихся под напряжением [5].

Также немало электротравм, от 25 до 30%, происходит по причинам, связанным с неудовлетворительной подготовкой и организацией рабочих мест для персонала и невыполнением в ходе подготовки и непосредственного проведения работ требований нормативных документов различного уровня. Примерно 30–35% электротравм возникает по причинам несоответствия конструкции и выполнения монтажа электрооборудования требованиям нормативных документов, среди которых следует выделить:

– наличие в электроустановках открытых (неизолированных) токоведущих частей, прикосновение к которым ограничивается в недостаточной мере;

– меньшая, чем требуемая по нормативным документам, величина расстояния между открытыми токоведущими частями, на которых может быть напряжение, с одной стороны, и металлическими элементами электрооборудования, находящимися в контакте с землей, с другой стороны;

– отсутствие в электроустановках необходимых сигнальных элементов, например, сигнальных ламп положения коммутационных электрических аппаратов, устройств блокировки ошибочных действий персонала с коммутационными аппаратами и т. д.

Также на количество электротравм влияют и субъективные факторы. Известно, что большее количество производственных травм возникает у людей моложе 25 лет. Это явление называется первым пиком травматизма. Но при этом следует учитывать влияние на количество травм не только возраста производственного персонала, но и стажа его работы, опыта и объема знаний.

Второй пик травматизма проявляется при длительности стажа работы персонала около пяти лет. Главная причина этого пика состоит в привыкании к опасности поражения электрическим током, а также появление беспечности (раз до этого не было травм, значит, и дальше не будет) и излишней уверенности в своих силах у работников, в том числе и в электроэнергетике.

Приобретение профессиональных навыков и знаний, имеющийся опыт работы без травматизма, в том числе и коллег по работе, во многом способствует созданию излишней уверенности работника в своей подготовке. Это приводит к снижению внимания при работе в электроустановках и появлению возможностей для попадания под напряжение из-за совершения ошибочных действий.

Такая причина увеличения травматизма, в том числе и поражения электрическим током, получила следующее название – вторичная беспечность. Считается, что для устранения данной причины возрастания количества травм необходимо усиливать контроль в процессах обучения, аттестации по знанию требований правил охраны труды, контроля во время проведения работ тех работников, у которых производственный стаж превышает значение в пять лет.

По результатам анализа причин случившихся электротравм можно определить, что в значительном количестве подобных событий персоналом не выполнялись в полной мере требования должностных инструкций и других нормативных документов. Поэтому можно сделать следующий вывод – электротравмы в таких случаях были получены по субъективным причинам, связанным с неправильными действиями персонала.

Недостаточное выполнение персоналом требований правил техники безопасности и других документов может иметь следующие факторы возникновения, среди которых следует выделить наиболее главные:

– несоответствие уровня подготовки работников требованиям нормативных документов к производству работ в тех или иных электроустановках различного класса напряжения;

– неполные знания или их отсутствие у работников энергетических предприятий по выполнению необходимых действий в сложных производственных ситуациях, сопровождающихся стрессом различного уровня.

Наличие таких факторов указывает на существование достаточно глубоких проблем с профессиональной подготовкой персонала, в том числе и получения необходимых знаний в области техники безопасности. Но существует следующая противоречивая ситуация – расследование случаев травматизма на энергетических предприятиях приводит к выводам, что с формальной точки зрения требования к систематическому обучению персонала выполнялись, в том числе и проведение учебы по дополнительным программам подготовки или переподготовки.

Поэтому напрашивается следующий критический вывод, о том, что в действительности имеет место по тем или иным причинам низкая требовательность к присвоению электротехническому персоналу необоснованно высоких групп допуска по электробезопасности, чем того требует действительный уровень их профессиональной подготовки. В этих случаях не учитывается, насколько такие работники соответствуют требованиям, изложенным в нормативных и руководящих документах, присваиваемой им группе, а также имеют необходимые навыки обеспечения безопасности производства работ в электроустановках.

Следовательно, существует в настоящее время актуальная проблема повышения качества подготовки персонала, для решения которой недостаточно использования классических, известных способов обучения электротехнического персонала. Необходимо дополнительно к ним использовать новейшие способы обучения, основанные на применение современных инновационных обучающих технологий, что позволит значительно повысить качество обучения персонала и в особенности объективность контроля полученных им знаний.

К одному из таких способов относится создание для целей обучения автоматизированной системы. Коренное отличие такой автоматизированной системы обучения состоит в том, что процессы проведения учебных занятий и контроль правильности выполнения учебно-тренировочных заданий становится объективным. Для этой цели на учебном полигоне устанавливается программно-аппаратный комплекс, являющийся частью такой системы.

Аппаратная часть комплекса, устанавливаемая на существующее электротехническое оборудование полигонов, включая средства индивидуальной защиты персонала и рабочий инструмент, состоит из датчиков и другого технического оборудования, в том числе и средства видеонаблюдения. Это позволит осуществлять объективный и независимый контроль различных действий персонала районных электрических сетей в процессе выполнения учебно-тренировочных сценариев.

Поступающие данные с датчиков и других технических средств при работе обучающихся на полигоне будут автоматически обрабатываться специализированным блоком контроллеров и передаваться в программный комплекс с помощью современных технологий, например RFID-меток, виртуальной реальности и других подобных, для последующей обработки и автоматического принятия решений о соответствии действий обучаемого технологической карте или другой документации.

Программный комплекс обеспечивает в ходе занятий протоколирование хода выполнения учебно-тренировочного сценария и выставление итоговой оценки. Информация о ходе прохождения персоналом учебно-тренировочных сценариев будет храниться на сервере с возможностью последующего просмотра, в том числе удаленно, вышестоящим руководством.

Во время обучения и выполнения операций на оборудовании полигона система может предоставлять консультационную поддержку (визуальную и голосовую) обучаемому персоналу для более эффективной отработки действий. При этом система может обеспечивать проведение оценки правильности выполняемых персоналом действий на оборудовании учебного полигона без обязательного присутствия оценивающего сотрудника на полигоне (дистанционный контроль, в том числе и со стороны вышестоящих уровней непосредственно во время проведения занятий).

Заключение

Таким образом, автоматизированная система обучения позволит проверять правильность действия персонала, начиная с выбора средств защиты и рабочего инструмента, подготовку рабочего места на том или ином электрооборудовании учебного полигона, последовательность и качество выполнения технологических операций и окончание работ. Эта проверка будет объективной и итоговая оценка действий персонала не будет иметь субъективного характера, что должно повысить качество подготовки персонала и своевременно выявлять слабые места в знаниях и навыках работников районных электрических сетей.

Внедрение автоматизированной системы обучения обслуживающего персонала органов управления районными электрическими сетями позволяет повысить безопасность электротехнического персонала при проведении работ в электроустановках за счет качественной подготовки во время занятий на учебных полигонах, обеспечиваемой объективными средствами контроля выполнения учебных задач на полигонах, в том числе и путем удаленного доступа и контроля руководящими работниками различного уровня энергетических предприятий как во время проведения учебных занятий, так и к их результатам, сформированным этой системой.

Кроме этого, данная система позволит контролировать персонал подразделений электрических сетей, не находящийся на учебных полигонах в дни проведения учебных занятий. Все это обеспечит повышение интенсивности и качества обучения персонала, в том числе и контроля результатов. Таким образом, создается основа для снижения электротравматизма из-за неправильных действий персонала, выполняющего работы в электроустановках.

Также внедрение этой системы повысит подготовку персонала и соответственно качество проведения контроля технического состояния энергетического оборудования, например, масляных трансформаторов, что в свою очередь, обеспечит своевременное обнаружение потенциально опасных для окружающей среды дефектов, в том числе утечек трансформаторного масла. Это позволит снизить воздействие на окружающую среду со стороны энергетического оборудования.

Благодарности

Публикация выполнена при финансовой поддержке государственного задания Министерства высшего образования и науки Российской Федерации, проект № 0851-2020-0032 «Исследование алгоритмов, моделей и методов повышения эффективности функционирования сложных технических систем».