Анохин А.Н., Острейковский В.А. Вопросы эргономики в ядерной энергетике. - Москва: Энергоатомиздат, 2001.
Атомная станция (АЭС) рассмотрена как сложная человеко-машинная система. Обсуждаются основные аспекты обеспечения деятельности оперативного персонала АЭС, а именно: человеко-машинный интерфейс, рабочая среда, процедуры, обучение и тренировка, средства автоматизации управления АЭС. Систематизированы основные понятия надежности оператора, выполнен обзор операторских ошибок и их влияния на безопасность АЭС. Изложены методы моделирования и анализа деятельности оператора. Приведены результаты системного анализа деятельности операторов энергоблока АЭС с ВВЭР-1000.
Для научных и инженерно-технических работников, специалистов в области человеческого фактора и безопасности в ядерной энергетике и других отраслях промышленности.
ПРЕДИСЛОВИЕ
Сегодня практически во всем мире эргономика переживает очередной бурный подъем: крупнейшие научные издательства (такие как Taylor & Francis, Elsevier) ежегодно выпускают огромное количество фундаментальной научной и учебной эргономической литературы; действует Международная эргономическая ассоциация, объединяющая более 16000 эргономистов из 29 национальных ассоциаций по всему миру; по эргономике и смежным тематикам в год проводится несколько десятков крупных международных научных конференций; большинство крупных зарубежных технических университетов выпускают специалистов по эргономике и человеческому фактору.
Наметившаяся в нашей стране ко второй половине 80-х гг. аналогичная тенденция по известным причинам пришла в упадок. Вот уже несколько лет в широкой печати не появлялись сколь-нибудь значительные издания, а коллег-эргономистов сегодня можно встретить лишь на зарубежных научных форумах в связи с отсутствием таковых в России. Сегодня образовавшуюся пустоту призвана заполнить Межрегиональная эргономическая ассоциация (президент академик П.Я. Шлаен), ставшая правопреемницей Советской эргономической ассоциации и объединившая с 1996 г. эргономистов Москвы, Петербурга, Твери, Обнинска и других регионов.
Современная эргономика объединяет широкий спектр исследований, направленных на взаимную адаптацию человека и объектов его труда и жизнедеятельности. Особую роль в этих исследованиях играет проблема повышения качества, эффективности и надежности человека-оператора, занятого управлением сложными техническими системами. Актуальность данной проблематики подчеркивает серия крупных техногенных аварий и катастроф конца двадцатого столетия, происшедших непосредственно или косвенно по вине человека, допустившего ошибку при принятии решения. Ядерная энергетика, к сожалению, не стала исключением в этом ряду.
После известных катастроф на АЭС «Three Mile Island - Π» и Чернобыльской АЭС - IV, сделанных руками человека, резко возросло число работ и публикаций, посвященных проблеме человеческого фактора в ядерной энергетике. Особое место заняла тематика создания систем интеллектуальной поддержки оператора, систем представления параметров безопасности, разработки полномасштабных тренажеров и эффективных методик обучения операторов, моделирования тяжелых аварий, моделирования операторской деятельности в сложных условиях и др. Наиболее значимыми теоретическими работами в этих областях являются монографии А.Г. Чачко [92], С.А. Чачко [93], В.В. Зверкова [31], И.В. Прангишвили и А.А. Амбарцумяна [72], В.Н. Абрамовой и др. [73]. Важную роль сыграли также переводные зарубежные издания, такие как энциклопедический многотомник по человеческому фактору [94].
Обзор этих и других работ показывает, что в области человеческого фактора в ядерной энергетике к настоящему времени еще не решен ряд фундаментальных задач:
- отсутствует общесистемный взгляд на деятельность оперативного персонала атомных станций (АЭС), охватывающий технологические, эргономические, психологические, психофизиологические и другие аспекты работы операторов;
- не разработана единая теория эргономического обеспечения деятельности оператора АЭС;
- существующие методики анализа операторской деятельности (в том числе, анализа ошибок) разрозненны и зачастую противоречат друг другу;
- процессы анализа и проектирования деятельности операторов АЭС не подкреплены необходимым информационно-справочным обеспечением;
- отсутствуют модели, позволяющие прогнозировать качество, эффективность и надежность деятельности операторов АЭС в критических ситуациях.
Поэтому основными целями данной книги являются:
- обзор отечественных и зарубежных работ в области человеческого фактора в ядерной энергетике и систематизация основных понятий и знаний, накопленных в данной области;
- разработка антропоцентрической модели деятельности оператора АЭС, объединяющей с позиций теории систем различные аспекты функционирования оперативного персонала;
- идентификация, классификация и систематическое описание факторов, оказывающих влияние на деятельность оперативного персонала АЭС;
- демонстрация возможностей системного анализа деятельности операторов АЭС на примере ряда исследований.
Рассматриваемые в книге вопросы эргономики в ядерной энергетике можно разделить на две категории: теоретико-методологические вопросы и практические вопросы.
Теоретико-методологическим вопросам посвящены гл. 1, 5 и § 2.1, в которых: рассмотрены основные понятия, определения и дисциплинарный строй эргономики; сделан обзор методов анализа операторской деятельности; выполнена классификация АЭС как эргатической (человеко-машинной) системы; предложена теоретическая база анализа и проектирования операторской деятельности; проанализированы и систематизированы основные понятия надежности оперативного персонала АЭС; приведены справочные и статистические данные о надежности оператора. В гл. 2-4 изложены практические аспекты организации работы оперативного персонала на АЭС, а именно: организационная и социально-психологическая среда на АЭС; обучение, тренировка и работа операторов; процедуры, инструкции и эксплуатационная документация; человеко-машинный интерфейс на АЭС, в составе которого функционируют автоматические и автоматизированные системы, регуляторы, щиты и пульты управления, системы интеллектуальной поддержки. В гл. 6 представлены методики и результаты ряда экспериментальных исследований, проведенных авторами в разные годы. Гл. 1, 6, §§ 2.1, 3.3, 4.2 и 5.5 написаны А.Н. Анохиным, §§ 2.2, 3.2 и общее научное редактирование - В.А. Острейковским, остальной материал написан совместно А.Н. Анохиным и В.А. Острейковским.
В книге нашел отражение многолетний опыт чтения авторами лекций студентам и слушателям курсов повышения квалификации Обнинского института атомной энергетики, материалы собственных научных исследований, материалы последних конференций и рабочих встреч по проблеме человеческого фактора в ядерной энергетике.
Авторы выражают искреннюю благодарность президенту Межрегиональной эргономической ассоциации П.Я. Шлаену, доценту А.В. Менькову и инструктору УТЛ Калининской АЭС В.А. Черепанову, прочитавшим рукопись и давшим немало ценных советов и замечаний, профессору В.Н. Абрамовой, любезно предоставившей материалы по организационным факторам на АЭС, подготовленные с ее участием рабочей комиссией АЯЭ ОЭСР, А.А. Бугаеву, В.А. Левченко и Л.В. Пучкову, оказавшим помощь в сборе материала по компоновке БЩУ Калининской АЭС, Д.А. Крылову за подробные беседы и информацию об операторском опыте.
Авторы
ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АЗ - аварийная защита
АЭС - атомная станция
АСУ ТП - автоматизированная система управления технологическими процессами
АЯЭ ОЭСР - Агентство по ядерной энергии Организации экономического сотрудничества и развития
БЩУ - блочный щит управления
ВИУР - ведущий инженер по управлению реактором
ВИУТ - ведущий инженер по управлению турбиной
ГЦН - главный циркуляционный насос
ДИ - должностная инструкция
ИВС - информационно-вычислительная система
ИЭ - инструкция по эксплуатации
КИП - контрольно-измерительные приборы
МАГАТЭ - Международное агентство по атомной энергии
МКУ - минимально-контролируемый уровень мощности
НСАЭС - начальник смены атомной электростанции
НСБ - начальник смены блока
НСРЦ - начальник смены реакторного цеха
НСТЦ - начальник смены турбинного цеха
НСЦТАИ - начальник цеха тепловой автоматики и измерений
НСЭЦ - начальник смены электрического цеха
ОПБ - общие положения обеспечения безопасности
ОУ - орган управления
ПГ - парогенератор
ПМТ - полномасштабный тренажер
ПОРП - правила организации работы с персоналом
САР (У) - система автоматического регулирования (управления)
СОИ - средство отображения информации
СПО - система поддержки оператора
СУЗ - система управления и защиты реактора
СЧМ - система “человек-машина”
ТГ - турбогенератор
ТОУ - технологический объект управления
ТПН - питательный турбонасос
ТФЕ(С) - типовая функциональная единица (структура)
УТП(Ц) - учебно-тренировочный пункт (центр)
ЧМИ - человеко-машинный интерфейс
ЭБ АЭС - энергоблок атомной станции
ЭС - экспертная система
