Моделирование и системный анализ процессов причинения техногенного ущерба (стр. 22 )

где - вероятности появления (или устранения) ошибок персонала при выполнении им заданных функций в комфортных (R= 0) условиях рабочей среды, численно равные, например, параметрам P12(t), P21(t), Р31(t) и P5(t), уже рассмотренным выше (см. разд. 6.2); - время, необходимое персоналу для вы­полнения соответствующих действий в аналогичной обстановке;

5) корректировка вероятностей появления техногенных про­исшествий - путем замены в рассмотренных выше моделях «ком­фортныx» параметров на найденные по формуле (13.32), уточ­ненные значения , , M[?i]  ??iи проведения необхо­димых вычислений;

6) уточнение прогнозируемого ущерба от этих происшествий с учетом социального времени, утраченного персоналом вслед­ствие длительного воздействия вредных производственных фак­торов [30], - перемножением количества человеко-дней сокра­щения жизни (четвертая колонка табл. 13.5) на численность пер­сонала и продолжительность его работы.

Для учета одновременного влияния перечисленных факторов рабочей среды и неблагоприят­ного времени суток на безошибочность действий персонала долж­ны использоваться результаты дополнительных исследований. В ча­стности, совместное влияние шума и ночного времени примерно на одну треть снижает бдительность машиниста железнодорожного локомотива и вдвое увеличивает время реакции, что в итоге проявляется  более чем в двукратном росте числа его ошибок.

Все этосвидетельствует о необходимости принятия дополнительных мер, в том числе и оснащения рабочих мест персонала средствами за­щиты от опасных и вредных производственных факторов.

Модели и методы учета средств защиты персонала

До сих пор при моделировании и системном анализе опасных процессов в техносфере непосредственно не учитывалось ослаб­ление ее неблагоприятных факторов на человеко-машинные сис­темы. Точнее, необходимым и достаточным условием появления техногенных происшествий считалось воздействие опасных фак­торов на не защищенные от них части тела человека, техники или окружающей среды. При этом предполагалось, что потенциал та­ких факторов оказывался достаточным для необратимых там из­менений; в противном случае система как бы адаптировалась к неблагоприятному внешнему возмущению, поскольку пострадав­шие элементы восстанавливали свои функциональные свойства.

Однако на практике имеют место случаи, когда отрицательные последствия даже незначительных по величине воздействий могут накапливаться, что в определенных условиях приводит к нежела­тельным результатам. Наиболее известными из них являются уста­лостное разрушение конструкции техники или профессиональные заболевания персонала в результате продолжительного воздействия на них вредных факторов. В этой связи представляет интерес исследо­вание условий, при которых накопленный уровень вредных воздейст­вий превышает адаптационные возможности человекомашинной системы и используемых в ней средств защиты от таких факторов.

Учитывая, что условия разрушения технических устройств от накопленной усталости хорошо изучены, ограничимся моделиро­ванием процесса поражения человека по аналогичной причине. Дело в том, что он может сохранять работоспособность (без види­мого ущерба здоровью) в условиях действия на него лишь незна­чительных вредных факторов. Предельно допустимая продолжи­тельность такого воздействия определяется их мощностью, по­глощенной дозой и индивидуальными свойствами людей, а данные о допустимых значениях времени воздействия на человека ряда техногенных факторов приведены в табл. 13.6.

Представленные в ней данные свидетельствуют о широком интервале предельно допустимого времени, необходимого для накопления в организме различных неблагоприятных изменений  и роявляющихся затем в травмах или профессиональных заболе­ваниях. Следовательно, воздействие на человека таких факторов является лишь необходимым, но далеко не достаточным условием его поражения. Ведь даже при высоком потенциале поражающего фактора человек способен в течение некоторого времени сохранять работоспособность и продолжать выполнение постав­ленной задачи.

Человеку как компоненту человеко-машинной системы свойственны как внезапные, так и постепенные отказы. Например, первые характерны для электротока, воздействия которого скоротечны и завершаются несчастными случаями, тогда как вторые - ионизирующих излучений, чаще приводящих к появлению заболеваний через некоторое время.  Все это указывает на необ­ходимость учета в последующем моделировании таких особенностей рассматриваемого воздействия на людей, как его постоянство и эпизодичность.

При постоянно действующих вредных факторах безопасность персонала будет обеспечена в случаях, когда суммарная продол­жительность его работы,(t) не превысит времени 'е3, В течение которого соответствующие средства защиты сохранят стойкость к воздействию этих факторов. Математически это условие выража­ется таким неравенством:

?(t) = ,  (13.33)

где т - число случаев появления персонала в зоне действия вредныx факторов, парируемых имеющимися у него средствами защи­ты; 'tit) - продолжительность их работы в k-Mконкретном случае.

       

При эпизодическом характере и случайной длительности време­ни tпоявления рассматриваемых факторов безопасность людей со­храняется при условии своевременного использования соответству­ющих средств защиты, что эквивалентно таким соотношениям:

       

?k(t) ? ?h, k {l, 2  ...,m(t)},  (13.34)

где m(t) - число случаев воздействия вредного производственно­ фактора на человека, не задействовавшего защитные средства;

? h - временной предел переносимости им фактора данной ин­тенсивности.

Так, при постоянно действующих опасных или вредных произ­водственных факторах модель поражения ими человека вследствие отказа соответствующего средства защиты может быть представ­лена в виде случайного процесса утраты своих свойств. Это озна­чает, что каждое воздействие таких факторов в моменты времени t1= ?l, t2= ?1 + ?2 и t3= ?1 + ?2 + ?3 сопровождается соответствующими повреждениями данных объектов:

?1 = К з. с ?1(t1); ?2 = К з. с ?2(t2); ?k = К з. с ?k(tk);  ( 13.35)

где ?1, ?2, ?3 - случайные интервалы между моментами t1, t2, t3, ..., tkвоздействия опасного или вредного фактора на средство защиты; Кз. с - коэффициент, характеризующий скорость утраты им за­щитных свойств при данном уровне действующего производствен­ного фактора;  ?1(t1),  ?2(t2), ..., ?i (ti)...,  ?k(tk) - случайные дли­тельности воздействия этого неблагоприятного фактора на сред­ство защиты в конкретные моменты времени.

В предположении об аддитивности потери защитным средством стойкости из-за вредного воздействия конкретного производствен­ного фактора величина накопленного в нем повреждения за ка­лендарное время ?:

,  (13.36)

где т - число случаев воздействия рассматриваемого вредного фактора.                

Если число т>5-6, то независимо от вида закона распределения случайных величин ?(t) и ? значение ? и  величина суммарного времени ?(t) работы средств защиты образуют систему двух  асимптотических нормальных случайных величин (нормальный закон на плоскости). Координаты центра М[m], M[?] и дисперсии D[т], D[?] их совместного распределения могут быть выражены через аналогичные моменты случайных величин ? и ?

,  ,

,  (13.37)

где - математические ожидания интервала времени меж­ду отдельными воздействиями вредного фактора на средство защиты и величины вызванного им повреждения; - дисперсии оценок соответствующих случайных величин.

Поскольку условием надежной работы средств защиты является неравенство (13.34), то показателем безопасности использую­щего их человека может быть принята вероятность

       P?(?) = Prob[ ?(t) ? ?с. з]         (13.38)

или вероятность возникновения противоположного события ­отказа средства защиты, а значит, и поражения по этой причине человека опасным или вредным фактором: