Решение проблемы ошибочных действий в процессе оперативного обслуживания электроустановок

Электроэнергетическая отрасль — сфера, где цена ошибки чрезвычайно высока. Одно неверное действие при выполнении оперативных переключений в электроустановках может привести к серьезным экономическим потерям и даже к угрозе для жизни и здоровья персонала. Несмотря на применяемый сегодня комплекс мер, проблема так называемого человеческого фактора остается актуальной. Переход на полностью автоматизированные решения затруднен высокой стоимостью, сложностью интеграции в действующую инфраструктуру и длительностью реализации проектов. Настоящая статья рассматривает подход, при котором в руках у человека оказывается инструмент, снимающий с него часть рутинных процессов и позволяющий сфокусироваться на деталях. Представленное решение — помощник персонала SMARTGUIDE от ООО «Энергоконтроль» — опирается на современные достижения в области цифровых технологий, обеспечивая строгую верификацию объектов и заданную последовательность действий. Результаты пилотных испытаний в реальных условиях подтверждают его эффективность и работоспособность.

Латыпов А.Р., директор ООО «Энергоконтроль»
Максимов В.В., к.т.н., заведующий кафедрой ЭСиС ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет»
Воркунов О.В., к.т.н., доцент кафедры ЭСиС ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет»
Куракина О.Е., к.т.н., доцент кафедры ЭСиС ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет»
Гильфанова А.В., ассистент кафедры ЭСиС ФГБОУ ВО «Казанский государственный энергетический университет»

Выполнение часто повторяющихся операций нередко приводит персонал к «автоматическому» режиму работы. Исследования показывают, что операторы подвержены переходу к шаблонному поведению, игнорируя изменения условий или неправильно интерпретируя поступающую информацию [1]. Типичными примерами ошибок являются:

• шаблонная ошибка (действие по привычке без учета изменившейся обстановки);
• сенсорная ошибка (неверная интерпретация поступающей информации);
• когнитивная перегрузка (сложность удержания в памяти последовательности переключений, приводящая к неправильным действиям).

Статистика подтверждает распространенность этих проблем. По данным [2], около 42% ошибочных действий оперативного персонала электросетевой компании связаны с нарушением правильной последовательности операций или неверным выбором объекта воздействия. Аналогичные проблемы зафиксированы в атомной энергетике: более половины ошибок приходится на неадекватную оценку ситуации, неверные решения и их некорректное исполнение [1].

ОТ ТРАДИЦИОННЫХ МЕТОДОВ ПРЕДОТВРАЩЕНИЯ ОШИБОК К ГИБРИДНЫМ РЕШЕНИЯМ

Вопрос предотвращения ошибок в процессе переключений остается актуальным. Наиболее распространенные методы борьбы с этой проблемой включают привлечение контролирующих лиц, использование бланков переключений и применение блокировочных устройств. Однако, как показывает практика, эти меры оказываются недостаточными.

Во-первых, несмотря на усилия по обеспечению двойного контроля, человеческий фактор не исключается, и все равно сохраняется вероятность ошибочных действий [3]. Во-вторых, существует недоверие к блокировочным устройствам — конструктивные недостатки и низкая надежность элементов ведут к игнорированию сигналов запрета [2]. В-третьих, блокировки часто устанавливаются только на органы механического управления, оставляя другие органы управления незащищенными. Наконец, ошибки при ручном заполнении бланков, такие как опечатки и пропуски операций, неизбежны.

Полная автоматизация может показаться очевидным решением, однако она сопряжена с высокими затратами, необходимостью остановки технологических процессов для интеграции новых систем, а также длительными сроками реализации.

С учетом поставленной задачи по существенному уменьшению вероятности ошибок в процессе переключений и достижению в этом направлении оптимальной экономической эффективности компанией ООО «Энергоконтроль» разработано решение, исключающее влияние человеческого фактора и сочетающее преимущества автоматизации с гибкостью и адаптивностью к существующим условиям.

Продукт, получивший название SMARTGUIDE, предназначен для использования оперативным персоналом при выполнении переключений в электроустановках. Данное решение не стремится заменить человека, а ставит целью минимизировать риск ошибок, сохранив при этом управляемость и гибкость.

Ключевые компоненты SMARTGUIDE:

• приложение SMARTGUIDE для смартфона (программный модуль для составления и выполнения электронных бланков переключений);
• метки с уникальными кодами (каждая метка закреплена на локере или объекте воздействия и связана с ним в базе данных);
• локер (физическое устройство, ограничивающее доступ к объекту и выполняющее роль маркера; метка размещается внутри локера и считывается после его открытия);
• база данных объектов воздействия (содержит идентификаторы объектов и допустимые для них операции).

АЛГОРИТМ РАБОТЫ SMARTGUIDE

1. Инициализация процесса. Перед началом переключений пользователь запускает созданный самостоятельно или загруженный в приложение SMARTGUIDE электронный бланк переключений.
2. Инициализация бланка. Приложение выводит на экран информацию об объекте воздействия, соответствующее текущему пункту бланка переключений.
3. Поиск объекта. Пользователь проводит поиск и находит соответствующий объект воздействия в электроустановке.
4. Идентификация объекта. Пользователь подходит к объекту воздействия и открывает крышку локера. При этом открывается доступ к метке и объекту воздействия. При отсутствии локера действия с ним не выполняются.
5. Считывание метки. Смартфон считывает уникальный код с метки выбранного объекта воздействия.
6. Сопоставление данных. Приложение сверяет считанный код с соответствующим текущему пункту бланка переключений объектом воздействия.
7. Верификация. При совпадении приложение подтверждает правильность выбора объекта воздействия и открывает доступ к информации о действии, которое требуется совершить с данным объектом воздействия согласно текущему пункту бланка переключений.
8. Выполнение операции и переход к следующему шагу. После подтверждения факта выполнения соответствующей операции приложение открывает информацию о следующем пункте бланка переключений.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ SMARTGUIDE

Верификация объекта воздействия. Эта функция гарантирует, что оператор точно выберет необходимый орган управления для выполнения операции. Например, в электроустановках, где множество переключателей и кнопок выглядят одинаково, важно, чтобы оператор мог удостовериться в правильности своего выбора. В алгоритмах SMARTGUIDE верификация осуществляется через метки, закрепленные на локере или объекте воздействия, что позволяет снизить риски ошибок.

Управление последовательностью операций. Этот механизм обеспечивает выполнение действий в строго заданном порядке. При этом для снижения риска когнитивной перегрузки в процессе производства переключений SMARTGUIDE демонстрирует информацию только по текущему пункту бланка переключений, не перегружая оператора избыточными сведениями. Подобный подход сохраняет фокус на решаемой задаче, что минимизирует вероятность аварий.

Управление процессом передачи информации. До прохождения процедуры верификации объекта воздействия оператору не выводится информация о действии, которое требуется выполнить, что предотвращает несанкционированные или преждевременные операции.

РОЛЬ ЛОКЕРА

Локер играет важную роль в процессе верификации объекта воздействия, особенно в условиях, где похожие органы управления находятся в тесной близости друг к другу. Его наличие позволяет значительно снизить вероятность ошибок при переключениях, особенно когда речь идет о системах со множеством схожих элементов, таких как панели управления и ячейки с близко расположенными кнопками, ключами или приводами.

Главная функция локера заключается в том, что он своим открытым состоянием физически выделяет выбранный объект воздействия среди других объектов, у которых локеры закрыты. Это препятствует случайному воздействию на соседние элементы, что особенно актуально в условиях отвлекающих факторов.

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ И ОРГАНИЗАЦИОННАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ

Внедрение SMARTGUIDE на энергетических предприятиях обеспечивает достижение организационной и, как результат, экономической эффективности.

Повышение организационной эффективности достигается за счет использования базы данных объектов и операций, а также применения интуитивно понятного интерфейса, что сокращает время на подготовку бланков переключений до 48%. Возможность копирования и корректировки типовых и ранее успешно отработанных бланков дополнительно повышает скорость и точность подготовки нового бланка.

Экономическая эффективность от внедрения может быть достигнута за счет автоматизации процесса управления переключениями, что позволяет сократить длительность, выполняемых двумя лицами, на 29% и высвободить одного из работников, задействованного при выполнении оперативных переключений, поскольку, согласно отраслевым правилам, при переключениях, не относящихся к категории сложных, при наличии исправной оперативной блокировки допускается выполнение оперативных переключений единолично (без участия контролирующего)¹.

Такое решение может быть принято техническим руководителем владельца объекта электроэнергетики (его филиала) с учетом местных особенностей. При этом высвободившиеся работники с соответствующей квалификацией могут быть использованы для равномерного распределения нагрузки на оперативный персонал и направлены на другие объекты для производства переключений.

¹ Приказ Минэнерго России от 13.09.2018 № 757 «Об утверждении Правил переключений в электроустановках»

БЕЗОПАСНОСТЬ И НАДЕЖНОСТЬ

Алгоритмы и условия применения SMARTGUIDE соответствуют действующим нормативным требованиям правил переключений в электроустановках. Система формирует отчеты и логи, обеспечивая полную прослеживаемость и аудит действий.

SMARTGUIDE может полноценно функционировать в режиме офлайн, используя локальную базу данных. Таким образом, оперативный персонал не будет зависеть от качества связи, попадая в зоны со слабым сигналом или его полным отсутствием.

SMARTGUIDE обеспечивает высокий уровень безопасности, что особенно важно для критически значимых объектов электроэнергетики. Локальная база данных мобильного приложения хранится на устройстве в закодированном виде, и это гарантирует ее недоступность даже при физическом доступе к устройству. Взаимодействие клиентских приложений с сервером происходит по протоколу HTTPS, что защищает данные от перехвата и изменений. После авторизации для клиента создается закодированный JWT-токен с конечным сроком действия, что сокращает количество передаваемых данных в запросах и не позволяет его расшифровать и применить до момента как токен станет недействительным.

ПРАКТИЧЕСКОЕ ПОДТВЕРЖДЕНИЕ ЭФФЕКТИВНОСТИ

Пилотные испытания, проведенные на подстанции 110/35/10 кВ «Учебная» Казанского государственного энергетического университета, продемонстрировали работоспособность и результативность SMARTGUIDE. Опытные испытания выявили основные преимущества решения:

• повышение безопасности и снижение вероятности аварий;
• сокращение расходов, связанных с простоями и восстановительными работами;
• адаптивность к существующим процессам и оборудованию;
• ускоренное и упрощенное внедрение;
• существенное уменьшение трудоемкости.

Цифровая трансформация процессов оперативных переключений из опции становится насущной необходимостью для повышения надежности и эффективности электроэнергетических объектов. Решение SMARTGUIDE представляет собой научно обоснованный, практически проверенный инструмент, способный оптимизировать деятельность оперативного персонала. Его внедрение обеспечивает логичный, экономически и организационно оправданный шаг в направлении повышения безопасности и эффективности эксплуатации электроэнергетических установок.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Башлыков А.А., Еремеев А.П. Основы конструирования интеллектуальных систем поддержки принятия решений в атомной энергетике. М.: Инфра-М, 2017. 351 с.
2. Алекин Д.Ю., Яговкин Г.Н. Анализ причин ошибочных действий оперативного персонала при переключении в процессе эксплуатации электроустановок // Безопасность и охрана труда, 2017, № 2(71). С. 76–79.
3. Васьков М., Шамсутдинов И. Факторы, влияющие на принятие решений оперативным персоналом при управлении электроустановками. Основные причины ошибок // Ежеквартальный спецвыпуск «Россети» журнала «ЭЛЕКТРОЭНЕРГИЯ. Передача и распределение», 2022, № 4(27). С. 45–48.