Значимость информации определяется, в зависимости от ее содержательной нагрузки, относительной важности и полезности в каждом конкретном случае. Рассмотрим формальную процедуру оценки значимости информации и оптимизации ее представления оператору. В ходе эксплуатации энергоблок АЭС может достигать определенных состояний, подразумевающих выполнение операторами некоторых действий. Определим пару «состояние блока - реакция оператора» как ситуацию. Тогда процесс функционирования и управления ЭБ АЭС можно представить как множество (пространство) ситуаций G=SUxQ, образующееся в результате прямого произведения множества состояний ЭБ АЭС (SU) и множества реакций оператора (Q).
Среди множества ситуаций G существуют такие, которые вообще не требуют реакции со стороны оператора. Некоторые ситуации предполагают идентичную реакцию, либо отличающуюся незначительными деталями (например, входом в одну и ту же процедуру через разные точки) - такие ситуации будем считать схожими.
Представим ЭБ АЭС как совокупность оборудования и технологических систем, взаимодействующих друг с другом посредством функциональных (например, включение одного насоса приводит к выключению другого), конструкционных (два насоса смонтированы и установлены на одном основании), структурных (насос является частью системы подпитки), технологических или средовых (через насос и ПГ циркулирует один и тот же теплоноситель) и других взаимосвязей.
Рис. 4.13. СОИ БЩУ ЭБ АЭС:
а, б - приборы синхронизации и рассогласования; в - самописец; г - прибор с линейной шкалой; д - указатель положения; е, ж, к, л - стрелочные приборы с круговыми и секторными шкалами; и - прибор с цифровыми семисегментными индикаторами; з - сигнализация
Очевидно, что состояние энергоблока зависит как от состояния оборудования, так и от состояния взаимосвязей между ним. Однако одно и то же сочетание этих состояний может считаться нормальным для одного режима эксплуатации блока (например, для пускового) и ненормальным для другого (например, для работы на мощности). Следовательно, множество состояний энергоблока необходимо рассматривать как отношение:
где SR - множество состояний оборудования; SC - множество состояний взаимосвязей; VU - множество эксплуатационных режимов энергоблока.
Состояние оборудования, в свою очередь, рассматривается как отношение, построенное на множестве технологических параметров X и множестве режимов работы оборудования
Значения X составляют оперативную информацию, V - априорную. Используя введенные обозначения, задачу оптимизации информационного обеспечения оператора можно сформулировать следующим образом: на множествах G и X построить функциональное отображение f: G→X*, G=G0±ε такое, что каждой ситуации из множества G ставится в соответствие некоторое минимальное подмножество технологических параметров Х*Х, позволяющее идентифицировать данную ситуацию с точностью Go±ε до схожих. Формирование множества X* для различных ситуаций выполняется в следующей последовательности.
- Выполняется нечеткая классификация параметров по частоте их использования в различных ситуациях. Процедура классификации предполагает оценивание экспертом «коэффициента соответствия» параметра х - ситуации
О - параметр вообще не используется в данной ситуации;
0,4 - параметр используется редко, либо служит косвенным показателем ситуации;
0,7 - параметр используется достаточно часто;
0,9 - параметр используется всегда, но не является основным в данной ситуации;
1 — параметр является одним из основных, идентифицирующих данную ситуацию.
Результаты классификации сводятся в матрицу М, строки которой соответствуют технологическим параметрам х, а столбцы - ситуациям gj. Сумма строки характеризует общую семантическую нагрузку параметра, а число ненулевых элементов столбца (обозначим его L - информационную нагрузку ситуации.
- Выполняется оценка относительной важности параметров Для различных ситуаций.
Процедура оценки предполагает выполнение экспертом парных сравнений параметров х. ... xk, используемых в ситуации друг с другом. Результат сравнения параметра xi с параметром
3 - i-й параметр намного важнее, чем k-й;
2 - i-й параметр более важен, чем k-й;
1 - i-й параметр чуть более важен, чем k-й;
0 - важность обоих параметров в данной ситуации одинакова;
-1-3 - i-й параметр менее важен, чем k-й.
Относительная важность параметра xi для ситуации gj вычисляется следующим образом:
Значение относительной важности рассматривается в нескольких интервалах:
[0; 0,5 [ - параметр менее значим большинства других;
[0,5; 0,7[ - значимость параметра выше средней;
[0,7; 0,9 [ - параметр имеет очень высокую относительную важность в данной ситуации;
[0,9; 1] - параметр служит важнейшим показателем ситуации.
- Вычисляется значимость параметров в различных ситуациях
wе[0; 0,2 [ - параметр практически не используется в данной ситуации и не подлежит представлению;
wе[0,2; 0,5[ - параметр участвует в идентификации ситуации, однако его значимость не столь высока, чтобы включать его в подмножество наиболее ответственных параметров;
[0,5; 0,8 [ - параметр является чрезвычайно ответственным и постоянно используется в качестве одного из основных идентификаторов ситуации;
we [0,8; 1,0] - параметр напрямую идентифицирует ситуацию.
- Устраняется избыточность информации путем выявления (с помощью корреляционного, факторного и других видов анализа) взаимозависимых в данной ситуации параметров.
Достоверность информации
Достоверность информации, в отличие от значимости - общая, редко зависящая от ситуации проблема для датчиков, измерительных приборов, линий связи и СОИ определенных типов. Исключение составляют лишь ситуации, непосредственно затрагивающие средства измерения - пожар в кабельных шахтах, обесточение БЩУ и пр. Рассмотрим проблемы достоверности информации на примерах, приведенных в работе [139].
Выход из строя ламп накаливания - не редкость из-за их большого числа и невысокой надежности. Из-за того, что оператор не всегда имеет возможность проверки целостности ламп, это чревато для него заблуждениями и трудностями в определении, является ли наблюдаемое состояние следствием сгоревшей лампочки или же оно вызвано другими причинами.
Сгоревшие индикационные лампочки, встроенные в мнемосхему и приборы, очень трудно заменить. Вследствие этого зачастую приборы длительное время работают без сигнальной индикации, порождаемой этими лампочками, а операторам приходится по показанию прибора судить о том, находится ли параметр в нормальном диапазоне. Наиболее эффективным способом избавления от этого недостатка является замена индикационных ламп накаливания более экономичными и надежными светодиодами.
Различные самописцы могут требовать бумагу одинакового размера, но с различными цифровыми сетками. Если бумага с нужной сеткой заканчивается, операторы могут вставить в самописец бумагу, предназначенную для других диаграмм. Такая замена не затормозит обнаружение трендов информации, так как рисуемая на диаграмме линия будет выглядеть так же, независимо от сетки. Однако, если, полагаясь на сетку, прочитать точное значение параметра, оно будет ошибочным. Другая проблема самописцев - неподходящие медленно высыхающие чернила, которые «текут», загрязняя бумагу.
Некоторые приборы спроектированы так, что вследствие отказа их показания совпадают с нижним значением шкалы; в других приборах стрелка останавливается в той позиции, в которой она была до отказа. И в том, и в другом случаях оператору нужно приложить усилия, чтобы обнаружить отказ и отличить показания отказавшего прибора от достоверного показания. Чтобы соответствующим образом интерпретировать показания приборов, оператору приходится знать их внутреннее устройство и возможные пути выхода из строя.
Существует проблема точности показаний и масштабирования шкал приборов, вынуждающая операторов в точных и «нервных» операциях пользоваться слишком грубыми приблизительными оценками значений параметров.
Проблемы с достоверностью информации учат операторов избегать немедленной реакции на аномальную сигнализацию в тех случаях, когда это возможно. Вместо этого опытный оператор справится о дополнительной избыточной информации на панели, попросит обходчиков проверить обстановку на месте или подождет, пока проблема исчезнет сама собой. Это позволяет операторам избежать реагирования на ложную индикацию, которое может привести к остановке блока и значительным экономическим потерям.
