CodeArs |

Компьютерные тренажеры предназначены для подготовки оперативного персонала:

• к пуску технологического процесса;
• к работе в предусмотренных регламентом режимах;
• к плановой и аварийной остановке процесса;
• к управлению процессом в предаварийных и аварийных режимах;
• к выполнению действий по локализации аварий.

Компьютерный тренажер представляет программно-аппаратный комплекс, который создается для конкретного технологического объекта на основе анализа опасности.
Результаты анализа используются разработчиком для создания баз знаний и конструирования тренажерного комплекса при помощи специального программного средства «Дизайнер».
Компьютерный тренажер создается для каждого технологического объекта и позволяет организовать обучение и тренировку персонала технологической установки в две стадии:

• обучение и тренировка логике действий по локализации и ликвидации аварий по технологическим схемам (рис.1 слева);
• обучение, выработка моторных навыков действий операторов и их взаимодействия в случае аварии в реальном пространстве эксплуатируемого объекта, которое имитируется компьютером (рис. 1 справа).

Рис.1. Тренажер по технологическим схемам и в пространстве установки с использованием видео

Каждая стадия имеет следующие режимы обучения и тренировки (см. рис 2):

• индивидуальное изучение действий для заданной аварийной ситуации в режиме «обучение с подсказкой»;

• индивидуальное изучение действий для заданной аварийной ситуации в режиме «обучение без подсказки»;

• коллективная тренировка (зачет).

Рис. 2. Выбор режима обучения и тренировки

После изучения установки, стадии, узла по описаниям и технологическим схемам оператор может перейти к обучению с использованием компьтерного тренажера. Перед тренировкой он имеет возможность, при помощи функции «Демонстрация», изучить действия в режиме учебного фильма. В окне «Демонстрация», отмечается заданная инструктором или выбранная обучаемым самостоятельно аварийная ситуация.
При запуске программа демонстрирует «идеальную последовательность действий», которая создается и записывается разработчиками тренажера и может редактироваться инструктором (в рамках созданных при конструировании тренажера баз знаний о сценариях возникновения и развития аварий и аварийных ситуаций и действиях персонала).

Проигрывание идеальной последовательности происходит без вмешательства обучаемого. В зависимости от задания демонстрация может проводиться как по технологическим схемам, так и по имитированному в компьютере видео пространству. Практически происходит просмотр «фильма», спроектированного на основе баз знаний тренажера.

На технологических схемах и в виртуальном пространстве выделены те элементы управления и отображения, которые используются при ликвидации аварии. Текущие объекты воздействия обозначаются миганием и выделяются рамкой. Под ними появляется меню с набором действий, при этом правильное действие выделено. Фильм сопровождается звуковыми комментариями разработчика. Диктор дает информацию об опознавательных признаках выбранной аварийной или технологической ситуации, излагает последовательность действий, поясняя причину, почему необходимо и правильно выполнить именно эту операцию или действие. Обучаемый оператор может остановить «проигрывание», вернуться к предыдущему кадру, продолжить просмотр, т.е. управлять демонстрацией.
Индивидуальное обучение может проводиться как по должностям с учетом зоны обслуживания, так и в режиме анонимной тренировки с выполнением одним оператором последовательно всех действий для решения стоящей задачи.
Существует два режима коллективной тренировки:

• тренировка заранее определенным коллективом операторов, при этом каждый член «команды» выполняет закрепленные за ним в соответствии с его должностью и зоной обслуживания действий;

• тренировка в режиме «свободный коллектив», когда недоукомплектованная команда должна выполнить все необходимые действия.

Коллективная тренировка может проводиться в специально оборудованном компьтерном классе либо на отдельных компьютерах. В последнем случае предусмотрена система обмена голосовыми сообщениями между участниками тренировки для координации действий (рис.3).

Рис. 3. Класс для коллективной тренировки

Если выполняется коллективная тренировка, то один из операторов на своем компьютере задает при помощи пункта меню «Новая игра» начало тренировки по аварийной ситуации, заданной ранее в окне «Установка параметров». Этот компьютер становится сервером, появляется окно «Подключены». В окне указаны фамилии подключившихся к данной тренировке операторов, их должности и наименование схемы узла, по которому они начинают действия или точка начального размещения в видеопространстве. Остальные операторы для того, чтобы принять участие в коллективной тренировке, должны активизировать в меню пункт «Присоединение к игре». По мере подключения к тренировке их фамилии будут появляться в окне сервера. Как только оператор на сервере убедиться, что все участники в тренировки подключены, он активизирует пункт меню «Старт игры». После этого начинается тренировка в установленном режиме. В тех случаях, когда кто-либо из обучаемых операторов отсутствует (не подключился к игре), после активизации пункта меню «Старт игры» и начала тренировки компьютер выполняет действия отсутствующих операторов, а участвующие в тренировке выполняют только свои собственные действия в соответствии со своими обязанностями. Можно выбрать режим «свободный коллектив». В этом случае присутствующие операторы должны выполнить все необходимые в возникшей ситуации действия, в том числе и отсутствующих операторов.

Если на каком-то этапе необходимо прервать обучение или тренировку по заданной аварийной ситуации, то это делается при помощи пункта меню «Стоп игры». При помощи пункта меню «Пауза» можно приостановить игру на некоторое время и потом продолжить ее.

Действий во время обучения или тренировки операторы могут производить как в виртуальном пространстве со щита управления (рис. 4 а), так и на "экране компьютера" (рис. 4б). Т.е. возможно моделирование управляющей программы используемой на производстве. Таким образом персонал получает возможность обуться на тренажере максимально похожем на реальную программу управления техпроцессом.

Рис.4. Управление может производиться как со щита (а), так и с монитора компьютера (б)

Если действие не связано с воздействием на объекты (оповещение, приказ, передача голосовой информации в процессе ликвидации аварии), оно осуществляется с использованием доски приказов (рис.5).

Рис.5. Доска «приказов»

Имеющаяся в окне «Установка параметров» страничка аварийных ситуаций позволяет выбрать из базы данных аварийную ситуацию, для которой оператору или коллективу операторов необходимо пройти обучение или тренировку (рис 6). В этом случае после включения пункта меню «Новая игра» обучаемый или коллектив обучаемых могут пройти тренировку по выбранной аварийной ситуации.

Рис. 6. Выбор технологической или аварийной ситуации для обучения или тренировки

Если инструктор или обучаемый включат флажок «Случайный выбор аварийной ситуации» и выключат флажок «Сообщать о начале аварийной ситуации» (рис.7), то во время тренировки в виртуальном пространстве операторы должны самостоятельно по визуальным и звуковым признакам (показания приборов, наблюдение выбросов или загораний, сигнализация, хлопки, стуки) определить возникшую ситуацию и принять решение о соответствующих возникшей ситуации действиях. Это позволяет внести элемент неожиданности и вырабатывать навыки принятия решений в экстремальных условиях.

Рис. 7. Случайный выбор технологической или аварийной ситуации для тренировки

Закладка «Тренирующийся» позволяет устанавливать фамилии и должности тренирующихся операторов и их расположение на установке в момент аварии. Инструктор на своем компьютере может выбрать флажок «режим наблюдателя» (рис.8). В этом случае он во время тренировки может перемещаться в компьютерном пространстве и наблюдать действия того или иного из участников тренировки и при желании поправлять их.

Рис. 8 Выбор инструктором режима наблюдения

Обучаемый может установить флажок «режим анонимной тренировки» (рис.9). В этом случае он может изучать и выполнять не только собственные действия, определяемые должностью и своими задачами во время аварии, а изучать и выполнять все действия, необходимые в заданной или случайно возникшей аварийной ситуации.

Рис.9. Выбор режима анонимной тренировки

В тех случаях, когда тренажер создается для сложных технологических систем, в состав которых входит несколько технологических блоков, отделений или установок в строке «Наименование объекта тренировки» инструктор указывает наименование того технологического блока или другого элемента технологической системы, для которого в соответствии с программой обучения будет проводиться тренировка. В зависимости от режима и уровня подготовки обучаемого инструктор может задать или отменить ограничение времени на выполнение действий при обучении и тренировке. Для необученного или мало подготовленного оператора время может быть отключено. Оно может быть также отключено при коллективной тренировке на ранних стадиях обучения, когда взаимодействие между операторами еще не достигнуто. После определенного уровня подготовки инструктор может включить флажок «Учитывать время при обучении».

Перемещаясь по видеопространству установки, оператор может:

• определять текущие значения параметров процесса по элементам отображения (показания приборов установленных по месту, на щите управления или на мониторе компьютера, положение рубильников или рычагов, световая сигнализация и т.п.);
• воспринимать визуально изменения в системе (истечение струи жидкости или газа, наличие проливов, пожары и загорания и т.п.);
• воспринимать звуковые опознавательные признаки (звуковая сигнализация, сирена, звук истекающей струи, характерные стуки или отклонения в работе машин и механизмов, гул пожара, хлопки, взрывы и т.п.).

На рисунке 10 приведен пример визуального наблюдения выброса при порыве трубы (а) и пожара пролива (б).

Рис.10а. Имитация истечения струи горючей жидкости

Рис. 10б. Имитация пожара пролива.

Если во время ликвидации аварии допускается ошибка или время выполнения действий превышает допустимое, авария будет переходить на другую стадию по сценарию ее развития. В этом случае обучаемый оператор или коллектив операторов должен выявить вновь сложившуюся аварийную ситуацию по опознавательным признакам визуально и/или по характерным звукам, принять решения по ее ликвидации и приступить к их реализации.

В случае тренировки может быть задан режим «запись игры». Это позволяет по результату тренировки произвести анализ допущенных ошибочных действий. На основании этой записи инструктор может разобрать вместе с операторами, какие и когда ошибочные действия были допущены, а в случаях коллективной тренировки определить, кем они были допущены.

Рис. 11. Журнал обучения и тренировок

Для учета проведенных учебных занятий и тренировок ведется специальный журнал (рис. 11). В этом журнале инструктор ведет регистрацию оперативного персонала установки, который должен пройти обучение. Записывается фамилия имя отчество и должность. Проведенные тренировки и их результаты для данной должности и конкретного исполнителя фиксируются компьютером в журнале. В нижнем списке окна для выбранной в верхнем списке должности можно определить, по каким аварийным ситуациям проведены обучение и тренировки. При проведении тренировки ее результаты заносятся в журнал автоматически.

По завершению обучения или тренировки их результаты фиксируются (рис. 12). Указывается наименование возникшей аварийной ситуации, ликвидирована она или не ликвидирована, фамилии участников, количество выполненных ими действий, из них количество правильных действий и процент ошибок. Фиксируется время, затраченное оператором или операторами на ликвидацию аварийной ситуации. Результаты запоминаются и заносятся в журнал.

Рис.12. Фиксирование результатов тренировки