Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки




Скачать 244.21 Kb.
НазваниеРеализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки
Дата09.11.2012
Размер244.21 Kb.
ТипДокументы
РЕАЛИЗАЦИЯ IT-ТРЕНАЖЕРОВ ДЛЯ ПОДГОТОВКИ ПЕРСОНАЛА ЭНЕРГОПОТРЕБЛЯЮЩИХ ПРЕДПРИЯТИЙ CОВРЕМЕННОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ. НОВЫЕ РАЗРАБОТКИ.


Д.т.н., профессор Магид С.И. (TEST UNESCO); к.т.н. АРХИПОВА Е.Н.; инж. КУДИНОВ В.В. (ЗАО "ТЭСТ"); инж. БОГАЧЕВ О.А. (МГУП «Мосводоканал»)


Возникновение новых экономических отношений в электроэнергетике, необходимость долгосрочного обеспечения безопасности электроснабжения, решение задач сохранения надежности и живучести систем в критических условиях, введение новых инструментов управления технологическими и рыночными рисками требует новых подходов к реализации механизмов управления надежностью, в том числе и человеческим потенциалом.

Участники современного электроэнергетического комплекса должны обеспечивать системную надежность отрасли по следующим составляющим [1]:

  • генерирующие компании – обеспечивают надежность производства энергии, электрическую и технологическую живучесть и участие в управлении режимами;

  • сетевые компании – обеспечивают надежность схем передачи мощности и присоединения нагрузки, а также готовность сети к выполнению графиков генерации и потребления электроэнергии;

  • системный оператор – обеспечивает надежность режимов, планирование и координацию ремонтов;

  • потребители – обеспечивают устойчивость своих объектов к внешним возмущениям, а также их электрическую и технологическую живучесть.

Если три первых участника комплекса, представляющие производительную, распределительную и диспетчерскую части электроэнергетики в какой-то степени обеспечиваются техническими средствами подготовки персонала, то последний участник-потребитель, являющийся целью производства электрической энергии и тепла в настоящее время фактически лишен указанных средств.

С целью ликвидации диспропорции в развитии человеческого потенциала составляющих современной промышленной инфраструктуры фирма ЗАО «ТЭСТ» проводит в последнее время определенные работы в этом направлении в части внедрения технических средств обучения – тренажеров, обучающих и контролирующих программ в процесс подготовки персонала энергопотребляющих предприятий: нефтегазового комплекса, угледобычи, транспорта, водоканала и др.

Одним из примеров разработки и внедрения в процесс подготовки персонала предприятий – потребителей электроэнергии являются тренажеры и учебно-методическое обеспечение для Московского государственного унитарного предприятия (МГУП) «Мосводоканал».

Разработаны два тренажера:

  • комплексный тренажер для подготовки оперативного персонала Северной водопроводной станции (СВС);

  • полномасштабный специализированный тренажер для подготовки оперативного персонала в Учебном центре Мосводоканала.


Комплексный тренажер Северной водопроводной станции.


Северная водопроводная станция (СВС) расположена на севере Москвы и предназначена для снабжения части города питьевой водой. В состав СВС входят шесть насосных станций. Первые три относятся к первому подъему, вторые три ко второму. Насосные станции №1 и №2 установлены на берегу Учинского водохранилища, насосная станция №3 на берегу Клязьминского водохранилища.

Электроснабжение насосных станций 1-го и 2-го подъема осуществляется с шести сравнительно небольших распределительных пунктов (РП) напряжением 6 и 10 кВ, объединенных кабельными линиями. По терминологии Мосводоканала эти РП называются Насосными Станциями (НС). Особенности данного проекта заключаются в следующем (рис. №1).





Рис. №1. Общая схема электроснабжения Северной водопроводной станции.


Электроснабжение каждой НС осуществляется от двух и более независимых источников с автоматическим включением резерва в случае отключения основного питания.

Помимо насосных станций в электрической схеме имеется 12 трансформаторных подстанций. На каждой из этих ТП установлено по два трансформатора напряжением 6/0,4 кВ, мощностью от 250 до 1600 кВА. Питание подстанций осуществляется по радиальной схеме с большим количеством перемычек, как от распределительных устройств насосных станций, так и непосредственно от питающих центров.

На насосных станциях установлены насосные агрегаты (НА) мощностью до 2000 кВт с синхронными и асинхронными электродвигателями, регуляторы частоты большой мощности. Агрегаты оборудованы устройствами АВР.

Технологическое оборудование НС оснащено достаточно сложными системами контроля и управления, для работы которых требуется надежное электроснабжение.

Таким образом, построение электрической схемы объекта нацелено в первую очередь на выполнение главной задачи, а именно, на обеспечение надежности и непрерывности технологического процесса.

В чем заключаются трудности обслуживания электрического хозяйства водопроводной станции?

Первое, что надо отметить, это большое количество независимых источников питания и устройств АВР. Внешние схемы соединений питающих центров персоналу СВС неизвестны, но, по определению, независимыми источниками являются или разные подстанции глубокого ввода или разные секции подстанций и электростанций. То есть напряжения на питающих центрах, в общем случае, могут отличаться друг от друга.

При таких условиях включение секционных выключателей или перемычек в схеме СВС может привести к возникновению больших уравнительных токов и к аварии. С другой стороны, если питающие центры соединены во внешней схеме, то аварии не произойдет, по крайней мере, до тех пор, пока не будут выполнены соответствующие переключения. Для оперативного персонала СВС это означает следующее:

  • одни и те же ошибочные действия персонала в одном случае могут привести к аварии, а в другом нет;

  • последствия выполнения неправильных переключений могут проявиться не сразу, а спустя длительное время, при переключениях или аварии во внешней схеме электроснабжения;

  • наличие недопустимых связей в схеме СВС может привести к неожиданным для персонала последствиям в случае короткого замыкания, при этом отключатся элементы, на первый взгляд, не связанные с местом повреждения;

  • персонал должен быть особо внимателен при производстве переключений на трансформаторных подстанциях 6/0,4 кВ;

  • помимо питающих центров, имеющих мощные связи с насосными станциями, напряжение на шины может быть подано через ТП 6/0,4 кВ, по кабелям малого сечения. Невнимательность персонала в этом случае приведет к аварии при пуске мощного агрегата. Вероятность возникновения такой ситуации мала, однако ее нельзя исключать, особенно если персонал будет действовать в условиях ликвидации аварии.

Принципиальной основой создания комплексного тренажера Северной водопроводной станции являлось то, что тренажер, как обучающее устройство, должен удовлетворять целевой функции человеко-машинной системы для подготовки персонала, а методология разработки тренажера должна соответствовать системно-эргономическому подходу. На основании указанных требований производился анализ и синтез структур тренажера, как программно-технического комплекса, и практическое решение задач моделирования энергообъекта-прототипа [2].

Целевая функция человеко-машинной системы при обучении оператора на тренажере, определяющая принципиальные требования к тренажеру, состоит в следующем:

  • обеспечение человеку-оператору адекватной информационной модели прототипа объекта управления;

  • обеспечение возможности качественного и количественного анализа информации и принятия решений;

  • формирование и совершенствование у оператора профессиональных навыков и умений при заранее заданных отклонениях (смещениях) модели относительно моделируемого прототипа, то есть погрешности моделирования, обеспечивающих необходимую эффективность обучения.

Системно-эргономический подход означает воспроизведение в имитируемом объекте результирующих функций, а также внешних и внутренних связей, соответствующих исходному объекту с такой точностью, которая достаточна для решения поставленных задач в необходимом объеме, при этом отличие результата от требуемого допуска должно лежать в поле назначенного допуска и обеспечивать:

  • адекватность целей и условий;

  • адекватность интерфейса (рабочих мест операторов энергообъектов);

  • адекватность информационных потоков;

  • адекватность математического моделирования;

  • эргономическую адекватность;

  • психологическую адекватность.

Только такая системная адекватность тренажера объекту-прототипу позволяет сконструировать дидактически совершенный тренажер, обеспечивающий правильное формирование у операторов навыков и умений.

Неадекватность любой составляющей приводит к несоответствию между получаемой на тренажере информацией и ее истинным смыслом на реальном энергообъекте, созданию ошибочных иллюзий и неверных реакций.

Практическая реализация решения задач моделирования объекта управления, анализа и синтеза подсистем тренажера определялась системными принципами единства функционально-целевых и причинно-следственных отношений модели и объекта с целью создания системы моделей и представлений, единых для разработчика тренажера и пользователя.

Причем принцип единства функционально-целевых отношений модели и объекта-прототипа означает реализацию целевой функции человеко-машинной системы – тренажера, а именно, обеспечение возможности обучения человека-оператора.

Принцип единства причинно-следственных отношений модели и объекта характеризует методологию разработки тренажера, а именно, системно-эргономический подход, обеспечивающий системную адекватность тренажера объекту-прототипу.

Принцип единства представлений означает возможность формирования у пользователя концептуальной модели объекта-прототипа адекватной модели, заложенной в проект разработчиком тренажера.

Таким образом, только реализация в тренажере трех системных принципов единства отношений: модели, объекта и представлений позволяет сконструировать дидактический совершенный тренажер, обеспечивающий формирование у обучаемых адекватных объекту моделирования и процессов в нем: знаний, навыков и умений [3].

При проектировании тренажера был реализован новый матрично-модульный метод компонент-ориентированной разработки моделей электротехнических объектов с применением современных интерактивных WEB – приложений [4].

На указанный метод в Роспатенте РФ фирме «ТЭСТ», как правообладателю, было выдано авторское Свидетельство №2004611820 с приоритетом от 30 июля 2004 года.

Реализация вышеприведенных требований к модели объекта-прототипа и методологических принципов разработки тренажеров, а также запатентованного способа моделирования и была осуществлена в проекте комплексного тренажера Северной водопроводной станции МГУП «Мосводоканал».

Комплексный тренажер Северной водопроводной станции как программно-техническое средство профессиональной подготовки персонала, таким образом, реализует адекватные модели рабочего места оператора и энергообъекта, оснащен учебно-методическим обеспечением процесса обучения и предназначен для формирования и совершенствования у обучаемых навыков и умений по управлению энергообъектом в штатных и аварийных ситуациях с гарантированным уровнем его безопасности.

Задачи, решаемые на тренажере:

  • допуск к работе на энергообъекте лиц, удовлетворяющих соответствующим квалификационным требованиям;

  • отработка основных приемов ведения стационарных и нестационарных режимов;

  • обеспечение проведения подготовки и аттестации работников в области промышленной безопасности;

  • анализ причин возникновения инцидентов, принятие мер по устранению выявленных причин и профилактике подобных аварий;

  • проведение технического расследования по каждому факту возникновения аварии;

  • планирование и осуществление мероприятий по локализации и ликвидации аварий на энергообъекте;

  • обучение работников действиям в случае аварии или инцидента.

Комплексный тренажер Северной водопроводной станции как программно-техническое средство включает в себя четыре компонента:

  • математическую модель энергообъекта;

  • операторские станции - рабочие места пользователей на базе персональных компьютеров;

  • инструкторская станция – рабочее место инструктора, с которого осуществляется управление работой тренажера;

  • учебно-методическое обеспечение (УМО) – набор специальных программ, служащих для расширения дидактических возможностей тренажера.

Математическая модель.

Позволяет вести непрерывный расчет параметров энергообъекта в реальном, замедленном и ускоренном масштабе времени. Моделируются все системы Северной водопроводной станции как гидравлические, так и электрические. Общее количество структурных элементов моделируемого оборудования ~1800, количество расчетных параметров ~6400, шаг квантования по времени 1/10с.

В моделировании используются современные эксклюзивные (авторские) быстродействующие программы расчета гидравлических и электротехнических процессов в структурных элементах оборудования и линиях связи.

В объем моделирования входят все режимы нормальной эксплуатации оборудования, а также аварийные ситуации, включающие короткие замыкания и отсутствие напряжения.

Операторские станции.

Моделируются все операции, выполняемые со щитов и мнемосхем насосных станций, а также средства контроля и управления: ключи, кнопки, информационные табло, приборы, сигнализацию состояния объекта, арматуру, выключателей, разъединителей и т.п.

Модель энергообъекта в каждом цикле обмена информацией передает операторской станции текущее значение параметров и сигналов и получает от нее сигналы управления. Эта динамическая информация фиксируется на экране операторской станции как показания приборов и сигнальных лампочек щита насосной станции.

Управление и контроль моделируются при помощи информационно-управляющих динамических экранных изображений. Такие изображения имеются двух типов: натурные изображения структурных элементов (ячеек, выключателей, разъединителей и т.п.) или щитов управления насосных станций, либо изображение технологической схемы.

Во всех случаях управление осуществляется мышью через мишень на экране.

Все аварийные предупредительные табло сигнализации в реальной текстовой форме (блинкеры) высвечиваются в специальном окне сигнализации.

Операторские станции помимо своих основных функций могут также осуществлять контроль параметров в графическом виде, которые, можно задавать с мнемосхемы на экране дисплея.

Инструкторская станция (пульт инструктора).

Управляет работой модели, осуществляя запуск из любого заданного начального состояния, останов моделирования, фотографирование и запоминание любого текущего состояния.

Начальные состояния могут быть двух видов:

  • стандартные, заранее полученные и неизменяемые состояния;

  • зафиксированное (остановленное) инструктором, текущее состояние объекта регулирования.

Производится контроль, мониторинг и автоматическая запись, в цифровой и графической форме всех параметров в ходе моделирования, а также действий оператора с возможностью последующего ретроспективного просмотра.

Процесс моделирования может быть замедлен (в 10 раз) или ускорен (до 100 раз).

Одна из основных функций инструкторской станции это формирование рабочего задания на тренировку и создание аварийных ситуаций.

Инструкторская станция имеет развитые средства формирования сценариев учебно-тренировочных занятий и автоматизация контроля за обучением (см. ниже).




Рис.№2. Комплексный тренажер Северной водопроводной станции. Щит 6 НС.

Комплектация и программно-техническое обеспечение тренажера: процессор Pentium/Celeron IV с частотой 2400 МГц; 512 Мб оперативной памяти; 500 Мб свободной дисковой памяти; привод CD ROM; видеокарта с внутренней памятью не менее 64 Мб; монитор SVGA (1024 Ч 768 Ч True Color) 17’’; звуковая карта, колонки (для звукового сопровождения тренажера); клавиатура, мышь; операционная система MS Windows XP/2003; браузер MS Internet Explorer 5.0/5.5/6.0 (подключение к сети Интернет необязательно); сетевая карта и настроенный протокол ТСР/IР; станция для пульта инструктора и отдельных рабочих мест той же комплектации.

Мнемосхемы комплексного тренажера (рис №2), активирующиеся с помощью всережимной математической модели, представляют собой шесть схем насосных станций, одну общую схему связи всех шести насосных станций и питающих центров

рис.№1, а также мнемосхемы щитов управления НС№4, НС№6 (Рис.№2). С помощью кнопок в верхнем левом углу окна можно мгновенно переключаться между схемами и мнемосхемами щитов управления.

Первые шесть активных мнемосхем представляют собой совокупность электрической и гидравлической части каждой станции в отдельности и взаимосвязь между ними. Общая схема связи является структурной для каждой станции в отдельности и отображает линии электрических связей между ними и питающими их центрами, а также линиями взаиморезервирования.

Кроме того в тренажере представлены активные центральные щиты управления двумя НС, на которых расположены органы управления насосными агрегатами, коммутационными аппаратами, измерительные приборы. Все элементы тренажера являются управляемыми. В соответствии с действиями оператора адекватная математическая модель тренажера отображает на экране изменения положения коммутационных аппаратов, изменения электрических и технологических параметров (рис.№2).

Как было показано, важное значение в работе оперативного персонала имеет знание схем соединений электроустановок, понимание последствий неправильных действий и умение составить правильный алгоритм переключений. Исходя из этого строится процесс обучения. Основное внимание в подготовке персонала обращается на выполнение оперативных переключений.

Для этих целей в программе тренажера заложены четыре автоматизированных сценария типовых оперативных переключений:

  • вывод в ремонт первой секции КРУ-6кВ (рис.№3);

  • вывод в ремонт электродвигателя агрегата №2 НС №2;

  • вывод в ремонт трансформатора СН№1-6/0,4 кВ НС №1;

  • пуск электродвигателя агрегата №6 НС №6.





Рис.№3. Автоматизированный сценарий типовых оперативных переключений.


Поскольку в тренажере отображается достаточно большое количество элементов и связей между элементами, то предусмотреть все возможные варианты исходного состояния схемы и все алгоритмы действий оператора практически невозможно. В такой ситуации важная роль отводится инструктору, для которого в тренажере предусмотрено специальное рабочее место-пульт инструктора.

Полноценная подготовка персонала достигается, таким образом, только в процессе его непрерывного обучения под руководством опытного инструктора. Важное место при обучении занимает анализ аварийных ситуаций (см. ниже).

Одной из функций комплексного тренажера является тренировка персонала непосредственно перед выполнением сложных переключений.

Для оперативного электротехнического персонала СВС, помимо знания электрических схем объекта имеет важное значение знание основ работы технологического оборудования. В этом плане комплексный тренажер также имеет большие возможности для подготовки персонала.

Мнемосхемы щитов управления полностью повторяют внешний вид и функциональное назначение своих оригиналов.

С помощью наглядного и удобного интерфейса можно загружать и запоминать различные режимы работы как объекта в целом, так и отдельных его частей.

Различные варианты заданий и алгоритмы их выполнения позволяют одновременно тренироваться и осуществлять самоконтроль над своими действиями.

Всережимность обеспечивает максимальное приближение к реальным ситуациям, которые возможны в процессе эксплуатации, в том числе и аварийных. Данный тренажер призван решать широкий спектр задач подготовки персонала разной квалификации. Подробная детализация (полномасштабность) позволяет готовить электромонтеров по оперативным переключениям, наличие гидравлической части, функционально связанной с электрической, - операторов и сменных инженеров, а общая электрическая схема всей водопроводной станции необходима для диспетчеров и административно-технического персонала.

Помимо вывода оборудования в ремонт и ввода в работу, тренажер позволяет отрабатывать ведение диспетчерского графика и ликвидацию аварийных ситуаций.

Разработано четыре сценария противоаварийных тренировок:

  • междуфазное КЗ в кабеле насосного агрегата №2 НС №1;

  • КЗ на землю в кабеле насосного агрегата №5 НС №5;

  • исчезновение напряжения на второй секции 6 кВ НС №1;

  • КЗ в обмотке трансформатора собственных нужд – ТМ №2 НС №1.

Автоматическое ведение протокола фиксирует каждое действие тренирующегося с последующей возможностью анализа и выявления ошибок.

Звуковая и красочная световая сигнализация, дублирующая штатную, позволяет лучше и быстрее реагировать на те или иные создавшиеся ситуации.

Тренажер предназначен как для вновь обучающихся работников, так и для действующих специалистов с целью поддержания их профессиональных навыков.


Полномасштабный специализированный тренажер Учебного центра Мосводоканала.


С помощью полномасштабного специализированного тренажера в Учебном центре Мосводоканала производится первоначальное обучение, аттестация и переподготовка персонала.

Полномасштабный специализированный тренажер состоит из двух базовых составляющих: полномасштабный полигон и компьютерная часть. Полигон представляет из себя пять реально действующих ячеек типа КСО-298, рассчитанных на напряжение 10,5 кВ (рис.№4). Ячейки оборудованы самым современным на сегодняшним день коммутационным оборудованием и устройствами защит.

Каждая ячейка имеет определенное назначение: вводная, трансформатор собственных нужд, насосный агрегат, трансформатор напряжения.





Рис.№4. Общий вид полигона полномасштабного специализированного тренажера учебного центра МГУП «Мосводоканал».


Во время занятий на реальном оборудовании полномасштабного тренажера (полигоне) изучаются: конструкция оборудования, действия защит и блокировок. На полигоне также отрабатываются навыки применения защитных средств, и, пожалуй, самое главное, моторные навыки выполнения оперативных переключений.

Занятия такого рода, несомненно, имеют важное значение для подготовки оперативного персонала, однако необходимо учитывать, что закрепление навыков и знаний достигается путем многократного повторения.

Работа дежурных электромонтеров имеет ряд особенностей. Оперативные переключения в электроустановках производятся или при выводе в ремонт электрооборудования или при ликвидации аварийных ситуаций. Регулярность выполнения переключений в разных организациях отличается, но, как правило, основную

часть рабочего времени оперативного персонала занимают осмотры оборудования, контроль за его работой, выполнение ремонтных работ в порядке текущей эксплуатации. Кроме того, производственная нагрузка персонала дежурных смен распределяется неравномерно. Ситуация может сложиться таким образом, что персоналу одной смены придется несколько раз в течение месяца выполнять сложные переключения, а у персонала других смен такой возможности не будет.

Таким образом, необходимо учитывать, что без постоянной самоподготовки знания и навыки оперативного персонала неизбежно теряются.

Правилами безопасности, Типовой инструкцией по переключениям в электроустановках, другими нормативными документами и производственными инструкциями устанавливается строгая последовательность выполнения оперативных переключений, а также необходимый объем мероприятий. Например, после отключения коммутационного аппарата необходимо убедиться в его отключении, затем принять меры против его самопроизвольного включения, вывесить запрещающие плакаты, при выводе электроустановки в ремонт заземления должны быть установлены со всех сторон, откуда может быть подано напряжение и так далее. Соблюдение указанных требований практически исключает возможность несчастных случаев.

В действительности, не секрет, что работники допускают нарушения правил. Пренебрегают проверкой указателя напряжения, и даже проверкой отсутствия напряжения перед наложением заземления, не всегда вывешивают необходимые плакаты. В большинстве случаев такие нарушения не приводят к трагическим последствиям, и это порождает опасную тенденцию в работе персонала. Особенно опасно, если такие порочные навыки передаются от опытных работников новичкам. Нарушения тогда становятся нормой и, рано или поздно, приводят к гибели людей.

В Учебном центре Мосводоканала занятия на полигоне дополняются многократным повторением тех же операций на компьютерной части полномасштабного тренажера (рис.№5,6). Естественно, что если группа состоит, допустим, из десяти человек, то не каждый из них сможет получить достаточно навыков работы на реальном оборудовании. Кроме того, надо учитывать, что многие электроустановки и их схемы отличаются от условий полигона. Цель обучения состоит не только в получении навыков работы на данном типе оборудования, но в закреплении знаний и навыков, общих для всех электроустановок.

Еще одно свойство полномасштабных компьютерных тренажеров состоит в том, что они позволяют продемонстрировать последствия ошибочных действий персонала. При подготовке оперативного персонала анализу ошибок всегда уделяется много внимания, однако объяснить их наглядно и доказательно можно только на компьютерной части полномасштабного тренажера. В данном случае тренажер позволяет проанализировать практически любые ошибки персонала: включение заземляющих ножей под напряжением, отключение цепей защиты и управления, вывод защит и блокировок, коммутация токов нагрузки при помощи разъединителей и т.п.

Комплектация и программно-техническое обеспечение тренажера: процессор Pentium/Celeron IV с частотой 2400 МГц; 512 Мб оперативной памяти; 500 Мб свободной дисковой памяти; привод CD ROM; видеокарта с внутренней памятью не менее 64 Мб; монитор SVGA (1024 Ч 768 Ч True Color) 17’’; звуковая карта, колонки (для звукового сопровождения тренажера); клавиатура, мышь; операционная система MS Windows XP/2003; браузер MS Internet Explorer 5.0/5.5/6.0 (подключение к сети Интернет необязательно); сетевая карта и настроенный протокол ТСР/IР; станция для пульта инструктора и отдельных рабочих мест той же комплектации.

На рисунке №5 представлено одно из интерактивных объектных отображений тренажера.



Рис. №5. Компьютерная реализация полномасштабного специализированного тренажера УЦ МГУП «Мосводоканал».


Всережимная математическая модель и программное обеспечение реализуют одну секцию КРУ (комплектного распределительного устройства), состоящую из пяти ячеек типа КСО-298 с невыкатными элементами одностороннего обслуживания и одностороннего питания. Присоединения ячеек отражают наиболее типичное и распространенное оборудование комплектных распределительных устройств 6-10 кВ.

Схемы релейной защиты и сигнализации в соответствии со всережимной математической моделью автоматически отключают коммутационную аппаратуру и извещают об этом при ошибочных действиях персонала, приведших к аварийной ситуации и возникновению токов короткого замыкания или исчезновению напряжения на шинах секции.

Несмотря на комплектность распределительного устройства, все ячейки имеют конструктивные различия, требующие индивидуального подхода при производстве переключений на каждой из них.

С помощью удобного и наглядного меню программного обеспечения можно задавать задания по переключениям под автоматическое ведение протокола с последующим разбором ошибочных действий. Если у тренирующегося возникают трудности с порядком переключений, он имеет возможность воспользоваться программой поддержки оператора, в которой представлена последовательность операций.

Все действия тренирующегося направлены на вывод в ремонт и ввод в работу как всей секции в целом, так и каждой ее ячейки, и присоединения этой ячейки в отдельности (рис.№6).





Рис.№6. Интерактивные объектные окна ячеек КРУ на дисплее тренажера.


Тренажер предназначен для вновь обучающихся работников для подготовки перед работой на реальном оборудовании.

Как это видно, тренажер во всех деталях отображает конструкцию и внешний вид ячеек, в нижней части экрана (рис.№5) представлена электрическая схема установки. Модель тренажера адекватно реагирует на все действия обучаемого.

Работа на тренажере проводится в двух вариантах.

Первый вариант, выполнение задания в соответствии с заложенным в тренажер «сценарием правильных действий». Сценарий в терминологии оперативного персонала является «бланком переключений». Для данного тренажера разработано пять сценариев:

  • вывод в ремонт первой секции КРУ-6 кВ;

  • ввод в работу первой секции КРУ-6 кВ;

  • ввод в работу насосного агрегата №1;

  • вывод в ремонт насосного агрегата №1;

  • вывод в ремонт выключателя насосного агрегата №2

Кроме того, разработано четыре сценария противоаварийных тренировок;

  • короткое замыкание за линейным разъединителем ячейки №2;

  • короткое замыкание в выключателе нагрузки в ячейки №3;

  • КЗ за линейным разъединителем ячейки №4;

  • КЗ в кабельной воронке в ячейки №5.

Очевидно, что многократное повторение заданий позволяет выработать у обучаемых стойкие навыки правильного выполнения операций. Поскольку каждый из сценариев содержит небольшое количество понятных по смыслу операций, то на конечном этапе обучения можно требовать безошибочного выполнения заданий по памяти.

Второй вариант, это выполнение задания инструктора в свободной форме. Обучаемый должен самостоятельно разработать алгоритм действий на основании полученных им знаний и реализовать его на тренажере. Работу в таком режиме полезно проводить на конечном этапе обучения, а также при проверке знаний.


Дидактические расширения учебно-методического обеспечения тренажеров.


Приведенные выше принципиальные соображения, касающиеся методологии разработки тренажера, определяют методы анализа и синтеза структур программно-технического комплекса тренажера в соответствии с системно - эргономическими требованиями. Тем не менее, реализация более общей целевой функции тренажера, как обучающего устройства, требует расширения его дидактических свойств, то есть разработки специального учебно-методического обеспечения.

С этой целью, для более глубокой подготовки персонала, тренажеры имеют дополнительные дидактические расширения, включающие в себя набор сценариев тренировок, набор аварийных ситуаций, и сопровождающие их контролирующие программы.

Набор сценариев тренировок представляет собой дополнительные программы, позволяющие обучать персонал по бланкам переключений, а так же по основным операциям по управлению оборудованием (вывод в ремонт, ввод а работу, включение электродвигателей и т.п.).

Программа поддержки оператора содержит инструктивные сведения, в процессе выполнения задания оператор может обратиться к указанной программе за подсказкой.

Набор аварийных ситуаций представляет собой дополнительные программы, позволяющие вводить в математическую модель внутренние и внешние возмущения, приводящие к возникновению аварийных ситуаций (например: короткие замыкания, исчезновение напряжения и т.п.).

Благодаря всережимности и полномасштабности математической модели достигается высокая степень реалистичности развития ситуаций, позволяющих проводить тренировки обучаемых в экстремальных условиях аварий.

Тренажер комплектуется пультом инструктора, подключаемого через локальную сеть, и, позволяющим неожиданно для обучаемого вводить аварийные ситуации.

Дополнительная контролирующая программа отслеживает, специфические ошибки обучаемого и автоматически оценивает его действия.

В соответствующих протоколах фиксируются все действия обучаемого, допущенные им ошибки, а также срабатывание сигнализации, защит и блокировок.

Каждый тренажер позволяет проводить обучение в ускоренном и замедленном масштабе времени.

Кроме того, отслеживаются зависимости основных параметров управляемого объекта от времени с возможностью их представления в виде графиков. Осуществлен механизм добавления контролируемой зависимости прямо с мнемосхемы. Это позволяет отследить изменения не только параметров энергообъекта, но и изменение состояния выключателей, разъединителей и механизмов.

Базовая, компьютерная часть тренажера - активные динамические мнемосхемы в плане дидактики создаются таким образом, чтобы максимально соответствовать реальным оперативным и электрическим схемам энергооборудования. Количество мнемосхем определяется, прежде всего, разделением энергообъекта на отдельные технологические участки и является оптимальным для каждого энергообъекта. В сочетании с целесообразной системой навигации по мнемосхемам это создает для оператора удобную рабочую среду.

Таким образом, сценарии тренировок, программа поддержки оператора, набор аварийных ситуаций, контролирующие программы, протоколы и графические зависимости позволяют значительно расширить дидактические возможности тренажера, более детально рассматривать действия обучаемого, качественно анализировать его ошибки и их причины.


Выводы:


1. С целью обеспечения системной надежности современного электроэнергетического комплекса в части развития человеческого потенциала энергопотребляющих предприятий разработаны и внедрены в процесс обучения оперативного персонала тренажеры для Московского унитарного предприятия «Мосводоканал»:

  • комплексный компьютерный тренажер Северной водопроводной станции;

  • полномасштабный специализированный тренажер Учебного центра Мосводоканала.

2. Практическая реализация решения задач моделирования объектов управления, анализа и синтеза подсистем тренажеров определялась системными принципами единства функционально-целевых и причинно-следственных отношений модели и объекта с целью создания системы моделей и представлений, обеспечивающих формирование у обучающихся правильных навыков и умений.

3.Разработан и внедрен новый матрично-модульный метод компонент-ориентированного моделирования электротехнических объектов с применением современных интерактивных WEB- приложений.

4.Разработано дидактическое расширение учебно-методического обеспечения, позволяющее качественно улучшить процесс обучения оперативного и обслуживающего электротехнического персонала МГУП «Мосводоканал».


Литература:


1. «Концепция обеспечения надежности в электроэнергетике» РАО «ЕЭС России»; Москва, 2005г.

2. Магид С.И. Человеческий фактор и энергобезопасность на современном этапе реформирования электроэнергетики. «Оперативное управление в электроэнергетике. Подготовка персонала и поддержание его квалификации». 2006г. №2.

3. Магид С.И., Загретдинов И.Ш., Львов М.Ю., Мищеряков С.В., Музыка Л.П., Архипова Е.Н. Нормативно технические требования и современная реализация тренажеров для обеспечения надежности оперативного персонала электроэнергетических объектов. «Сборник статей под редакцией д.т.н., профессора Магида С.И «Энергобезопасность и человеческий фактор». Краснодар – Москва 2006г.

4.Свидетельство №2004611820 Федеральной службы по интеллектуальной собственности, патентам и товарным знакам: «Программное обеспечение автоматизированной анкетированной системы всережимного комплексного тренажера адресных энергообъектов электрических сетей на базе универсального матрично-модульного принципа». Правообладатель: Закрытое акционерное общество «Тренажеры электрических станций и сетей» («ТЭСТ») (RU), приоритет от 30 июля 2004 года.

Похожие:

Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconМатематическое и программное обеспечение для разработки специализированных вычислительных систем мобильных тренажеров
Специальность 05. 13. 18 Математическое моделирование, численные методы и комплексы программ
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconИнструкция по эксплуатации воздушных линий электропередачи напряжением 35-800 кв
Инструкция предназначена для руководителей энергоуправлений (объединений), предприятий (районов, участков) электрических сетей, а...
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconСогласованы приказом Комитета по государственному контролю за чрезвычайными ситуациями и промышленной безопасностью Республики Казахстан от «4» декабря 2008
Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий с подземным способом разработки
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconСогласованы приказом Комитета по государственному контролю за чрезвычайными ситуациями и промышленной безопасностью Республики Казахстан от «4» декабря 2008
Нормы технологического проектирования горнодобывающих предприятий с подземным способом разработки
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconЗаявки, представленные на конкурс грантов Губернатора области
Разработка и реализация программы подготовки специалистов в области антикризисного управления для предприятий Тюменской области
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconРоссийской Федерации Руководящий нормативный документ
Инструкция предназначена для персонала электростанций, предприятий электрических сетей, ремонтных предприятий и организаций Минэнерго...
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconЭкзаменационные билеты для электротехнического персонала по правилам безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей
При отсутствии профессиональной подготовки такие работники должны быть обучены (до допуска к самостоятельной работе) в специализированных...
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconРабочая программа учебной дисциплины «численные методы моделирования процессов и аппаратов промышленной теплоэнергетики»
Профили подготовки: по магистерской программе «Эффективные теплоэнергетические системы предприятий и жкх»
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconИспользуемые нормативные документы и литература
Вопросы для электротехнического (электротехнологического) персонала предприятий и организаций
Реализация it-тренажеров для подготовки персонала энергопотребляющих предприятий cовременной промышленной инфраструктуры. Новые разработки iconГрафик проведения предаттестационной подготовки и аттестации по Правилам Промышленной безопасности для руководителей и специалистов на ОАО «нзсп» в 2009 году
Общие Правила пб для организаций, осуществляющих деятельность в области промышленной безопасности опасных производственных объектов...
Разместите кнопку на своём сайте:
Библиотека


База данных защищена авторским правом ©lib.znate.ru 2014
обратиться к администрации
Библиотека
Главная страница