История электротехники

Наиболее эффективны такие средства обучения, как специализированный тренажер-советчик при плановом изменении состояния, эксплуатационном обслуживании и обеспечении безаварийной и экономичной работы оборудования, а также комплексный (КТ) и специализированный (СТ) тренажеры при ведении режимов работы оборудования на всем протяжении технологических процессов.

Программно-технические комплексы (ПТК) специализированных тренажеров-советчиков, КТ и СТ используются как средства отработки навыков и как автоматизированные обучающие системы (АОС) для получения и углубления теоретических знаний.

Энергосистемы России имеют многообразную программную продукцию для тренинга персонала на базе ПЭВМ. На предприятиях создаются условия для реализации и функционирования системы подготовки персонала с использованием АОС и, в первую очередь, ПЭВМ.

Реализуется отраслевая система подготовки эксплуатационного персонала. По программе методологического и материального обеспечения планируется четырехуровневая система подготовки персонала на производстве: отраслевой тренажерный центр; региональные тренажерные центры; центры тренажерной подготовки и учебно-курсовые комбинаты энергообъединений; пункты тренажерной подготовки при энергопредприятиях.

Основные законы трансформаций и эволюции структур систем человек — машина — среда:

Первый закон взаимной адаптации (коадаптики) утверждает, что синтез и динамика развития любой системы есть процесс взаимной адаптации компонентов системы между собой и системы с внешней средой.

Для обозначения процесса повышения степени взаимной адаптации внутренних компонентов системы человек — машина — среда (СЧМС) целесообразно применять термин конвергенция, а для высокой степени — синхронизация. Обратные процессы — дивиргенция, десинхронизация. Состав системы, ее структура и стратегия относительны. Стратегия — это внешнее функциональное проявление закономерности процессов взаимной адаптации внутренних компонентов системы (структуры) при взаимной адаптации системы с внешней средой.

Второй закон определяет существование и развитие живой системы как процессы взаимной опережающей многоуровневой адаптации компонентов системы между собой и системы с внешней средой.

Применительно к СЧМС, если возникает динамика среды (изменяются процессы взаимной адаптации человека с машиной и средой), человек формирует прогноз и на его основе осуществляет процесс многоуровневой адаптации — внутренней и внешней.

Стратегия деятельности человека-оператора в СЧМС может быть выражена закономерной зависимостью показателей его взаимной адаптации с машиной и средой, имеющими динамические параметры.

Исследованиями Т.Б. Шеридана, У.Р. Феррела, А.Ф. Дьякова, В.Ф. Венды и др. установлено, что основная причина низкой эффективности деятельности оператора при авариях не задержка в опознании аварийных сигналов, а включение под действием стресса в число аварийных многих второстепенных и случайных сигналов, не относящихся к аварии. Возможности оператора взаимно адаптироваться с машиной и средой характеризуются его чувствительностью (сенсорный фактор), способностью прогнозировать (интеллектуальный фактор) и его пластичностью (трансформационный фактор).

Перечисленные факторы взаимосвязаны. Поэтому можно ожидать, что показатели деятельности оператора с СЧМС будут оптимальными и устойчивыми при условии такой взаимной адаптации между факторами, при которой они составили бы структуру, обеспечивающую требуемую стратегию.

Необходимо исследовать не динамику человека, машины и среды, а параметры процессов взаимной адаптации между ними, т.е. в СЧМС процесс взаимной адаптации человека с машиной и средой должен оцениваться только по интегральным оценкам (критериям оптимизации) этих процессов, ибо и показатели работы оператора, и показатели функционирования СЧМС неразрывно связаны с общими затратами ресурсов на отбор и обучение персонала, проектирование, создание и освоение технических средств.

Третий закон можно характеризовать как закон дискретных рядов структур-стратегий, сложных систем. Любая сложная система может быть реализована посредством одной из дискретного ряда ее возможных структур.

Человек в процессе адаптации с машиной и средой реализует структуру-стратегию из набора возможных для него структур-стратегий.

Каждая структура-стратегия S_i (рис. 5.13) имеет свои характеристические кривые Qi(Fj), где Qi — эффективность системы при i-й структуре-стратегии; F_j — j-й фактор процесса взаимной адаптации человека с машиной и средой.

Правило инвариантности интегральной эффективности системы: при постоянном составе компонентов и их активности интегральная эффективность системы при всех ее возможных структурах-стратегиях постоянна:

т.е. площади под кривыми S_a, S_b, S_c с учетом дисперсии равны.

Четвертый закон (закон трансформаций) утверждает, что трансформация одной структуры-стратегии системы в другую может происходить только через общее для обеих структур-стратегий состояние системы.

При рассмотрении закона трансформаций следует учесть, что состав компонентов системы при изменении ее структуры сохраняется. Новая структура возникает только на базе предыдущей путем ее частичной дезадаптации. Такая декомпозиция должна быть достаточной для получения дополнительных, необходимых для постройки новой структуры степеней свободы компонентов системы. При этом сохраняется достигнутая при прежней структуре взаимная адаптация части компонентов, соответствующая новой структуре.

Пятый закон (закон базовых дивергентных структур-стратегий) отражает способность живой системы формировать и реализовывать базовую дивергентную структуру-стратегию для сохранения жизнеспособности и подготовки к значительным трансформациям своей конвергентной структуры-стратегии в неадекватно возникших условиях.

В искусственных системах подобные структуры могут быть выполнены как модульные, агрегатные и блочные конструкции, а также гибкие автоматизированные производственные системы, перестраивающиеся через базовые дивиргентные к новым специализированным структурам.

По определению Международной эргономической ассоциации человеческий фактор есть комплекс психофизических, психологических и физиологических особенностей поведения человека в производственной среде (в частности, в системе управления).

Наиболее распространенная причина ошибок операторов — неадекватное обеспечение их информацией: сигналов поступает либо слишком мало, либо слишком много. При этом оператор теряется в них, не может сосредоточиться на главном, т.е. оказывается перегруженным информацией. Таким образом, необходимы регулирование, оптимизация интенсивности потока сигналов, поступающих к оператору, с целью индивидуальной адаптации их числа к реальным возможностям конкретного человека.

Задача комплексного управления энергосистемой в том, чтобы не только в нормальном, но и в аварийном состоянии принимались рациональные методы и алгоритмы управления, обеспечивающие заданное качество электроэнергии при минимальном ущербе у потребителей. При этом особое значение имеет применение компьютерных моделей для исследования и прогнозирования динамики технико-экономических показателей работы энергетических объектов и систем в широком спектре условий при качественном изменении технологических параметров. Компьютерные модели важно использовать и при модернизации оборудования и систем автоматического управления, и при обучении и переподготовке оперативного персонала.