Класифікаційні суспільства та їх роль у забезпеченні безпеки мореплавства (стр. 31 из 37)
4. Спонтанная отвлекаемость также представляет собой свойство внимания. Однако в данном случае речь идет об отвлечении не в результате помех, а в результате спонтанных колебаний внимания, особенно в условиях монотонной работы. Это приводит к проблеме бдительности, под которой понимают готовность осуществлять нужную работу в режиме пассивного наблюдения.
5. Реакция на непредвиденные раздражители. В случае непредвиденного сигнала иногда наблюдается период "психической рефракторности", когда восприятие сужается и концентрируется лишь на источнике этого раздражителя, не замечая другие важные сигналы.
6. Переключаемость внимания. Сокращение времени на "вхождение" в деятельность по выполнению новой задачи.
7. Устойчивость к действию факторов среды (температуре, давлению, влажности, вибрации, шуму, ускорению и т.п.).
Важное значение в обеспечении надежности работы имеет эмоциональная устойчивость оператора, представляющая собой способность человека критически мыслить и принимать правильные решения в экстремальных условиях. Дело в том, что одной из основных характеристик надежности системы является способность сохранять свои функции в условиях определенных перегрузок. У человека это свойство проявляется в эмоциональной устойчивости.
С этой проблемой мы познакомились раньше. Данная характеристика, как известно, может быть выявлена в экспериментальных условиях. Критерием надежности по указанному фактору является, с одной стороны, сравнение работы оператора в обычных условиях и при наличии эмоциональных факторов. С другой стороны, предлагается анализировать отдельные компоненты деятельности, а затем, выявив их весовые коэффициенты, определить общий показатель надежности. Например, в условиях слежения за целью анализируется соотношение времени успешного выполнения задания и общего времени. Тогда коэффициент слежения r можно определить следующим образом:
Гдеt - время совпадения следящей системы с целью;
Т - общее время выполнения программы.
В дальнейшем сопоставляется коэффициент управления в нормальных условиях с коэффициентом в экстремальных условиях. Коэффициент надежности по данной функции определяется из выражения
бГдеrэ - коэффициент слежения в экстремальных условиях;
rо - коэффициент слежения в оптимальных условиях.
На основе величины R устанавливают оценку в баллах уровня квалификации w.
Общая оценка уровня квалификации (по критерию надежности, связанной с эмоциональной устойчивостью) определяется из соотношения
,ГдеWop - общая оценка квалификации в баллах;
k1, k2, … , kn - веса основных функций структуры;
ν10, ν20, … , νn0 - оценка в баллах эффективности выполнения каждой из функций;
n - количество функций.
В основном были рассмотрены качественные критерии надежности оператора Важное значение имеют и количественные критерии, которые могут дать результаты, сопоставимые с количественными методами оценки технических звеньев и всей системы в целом.
Количественно вероятность отказа технического устройства до момента t можно выразить функцией
Тогда функция надежности, описывающая вероятность безотказной работы как противоположное событие можно определить по выражению
Пример вычисления надёжности показан на рисунке 3.3., на котором приведены экспериментальные данные для элемента, рассчитанного на работу в течение 50 ч. Испытывалось 500 элементов. Регистрировалось число отказов и количество исправных элементов, работающих в течение каждого часа. Рассматривая надежность как долю времени, в течение которого работает каждый из них, ее можно выразить следующим образом:
ГдеF(t) - функция надежности;
S - число исправных элементов в данный промежуток времени;
N - общее число элементов.
На основе экспериментальных значений надежности можно построить эмпирическую кривую зависимости надежности от времени работы. Кривая имеет экспоненциальную форму и проходит очень близко от теоретической кривой, описываемой выражением (рис. 3.3.б)
Гдеl(t) - интенсивность отказов.
Полученное выражение называется общим законом надежности (экспоненциальный закон надежности).
Функция l(t), определенная по результатам испытаний принимает вид:
ГдеDn - число устройств, отказавших за время Dt;
n(t) - среднее число устройств, проработавших время Dt.
По данным таблицы (рис. 3.3.а) вычислим интенсивность отказов l(t), т.е. долю элементов, вышедших из строя за единицу времени. Для этого необходимо определить среднюю численность проработанных за определенный промежуток времени элементов.
Например
, тогда 
Полученные показатели позволяют построить кривую интенсивности отказов (рис. 3.3.в) как функцию времени работы.
Из графика видно, что на первых порах интенсивность отказов больше. Однако в результате приработочных отказов она убывает. На втором этапе интенсивность отказов невелика и относительно постоянна. Элементы выходят из строя случайным образом до конца службы (50ч). Дальше, вследствие старения, появляются износовые отказы.
Для многих практических случаев, в частности для второго периода (см. рис. 3.3.б), можно считать интенсивность отказов постоянной величиной:
В этом случае формула экспоненциального закона надежности принимает вид
Зная интенсивность отказов λ, с помощью данной формулы можно подсчитать вероятность безотказной работы устройства за тот или иной период времени.
Экспоненциальный закон надежности обладает одним важным свойством. Вероятность безотказной работы на данном интервале (t, t+t) зависит не от времени предшествующей работы t1, а только от длины интервала t. Иными словами, если известно, что элемент исправен, то будущее его поведение не зависит от прошлого. Если это свойство соблюдается, то закон будет обязательно экспоненциальным.
Ввиду того что человек в системе управления оказывается подверженным случайностям, так же как и машина, к нему применим общий метод подхода, принятый в теории надежности. В этих случаях интенсивность отказа рассматривается как отношение числа отказов оператора Dn за время Dt к числу опытов N за данный промежуток времени. Обращает на себя внимание тот факт, что три периода интенсивностей отказов совпадают в определенной мере с тремя фазами работоспособности. Зная интенсивность отказов оператора, можно определить вероятность безотказной работы его за время t.
Если оператор выполняет разнообразные операции и предыдущие ошибки существенно не сказываются на появлении ошибок в последующих операциях, то, считая их распределенными по биноминальному закону, получим вероятность р(х) их появления из выражения
где n - число повторений данной операции;
k - число допущенных при этом ошибок;
b - вероятность, которая при достаточно большом числе опытов может быть принята
Показателем надежности отказов иногда берут среднее время безотказной работы Тp.
Если работают одновременно m операторов и опера тор i за время ti допускает ki. отказов, статистическая частота f*i(t) его отказов будет
Тогда время Dti между отказами оператора i получается
а среднее время безотказной работы Тp всех m опера торов определится
Необходимо отметить, что для оператора характерно не только отказывать, но и устранять отказы технических звеньев. Имитируя определенные отказы, можно подсчитать вероятность парированных отказов отдельных технических звеньев. Это позволяет подсчитать надежность системы с учетом возможностей оператора своевременно обнаруживать и парировать отказы в системе.
4. Системы автоматического замера регистрации и управления сбросом нефтесодержащих льяльных вод судов
САЗРИУС льяльных вод машинно-котельных отделений судов валовой вместимостью более 10 тыс. peг. т,. оборудованных сепараторами с очистной способностью до 100 млн.-1, измеряют и непрерывно регистрируют концентрацию нефти в сливаемых с судов после сепарации льяльных водах, дату и время сброса, а также выдают световой, звуковой и управляющий сигналы на прекращение сброса при концентрации свыше 100 млн.-1.
Они состоят из концентратомера и устройства регистрации (самописца).