1. Теоретические основы безопасности жизнедеятельности

Наука – выработка и теоретическая систематизация объективных знаний о действительности.

Безопасность жизнедеятельности как всякая научная дисциплина имеет свои научные, теоретические основы. В основе данной науки лежит диалектический подход к научным проблемам, который заключа­ет в себе изучение всех сторон безопасности в неразрывной связи с общественной жизнью, со способом производства, с развитием техники, с диалектическими процессами происходящими в ми­ре. Совокупность принципов, методов и средств, взглядов и убеждений определяющих мировоззренческое значение научных основ дисциплины сводится к выяс­нению основ межгосударственных отношений, методов эксплуатации техники, их диалектической связи с изменением способов и форм производства, анализ изменения элементов "человек-техни­ка-среда" при постоянном совершенствовании производственных комплексов и развитии методов безопасной эксплуатации, выяснения влияния пси­хологической подготовки и моральной закалки в условиях рыночных отношений, влияние специальной подготовки обслуживающего персонала, на бе­зопасность жизнедеятельности.

В теории безопасности диалектический метод реализуется через отдельные, частные методы, составляющие научную, теоретическую ос­нову. В целом научный фундамент, ее теоретическую основу состав­ляют математические методы исследования операций, теория надеж­ности, физика, химия, механика, электротехника, эргономи­ка и теория сложных систем, предметом которой является анализ и синтез целенаправленной деятельности коллективов людей и функцио­нирования техники, управляемой людьми, а также взаимодействие лю­дей и техники с окружающей средой.

Основополагающую роль в научном, теоретическом аспекте игра­ют модели безопасности, которые служат основой для рассмотрения большинства задач по проблемам обеспечения безопасности в целом. Решение сложных проблем обеспечения безопасности жизнедеятельнос­ти основывается на едином методологическом подходе - системном анализе таких систем как "человек-техника-среда".

Структурные элементы системы ЧТС находятся в сложной зависи­мости, а ее функционирование представляет собой динамический про­цесс, характеризующийся в каждый отдельный момент времени опреде­ленным состоянием.

Само моделирование условий безопасности представляют в двух частях - статическом и динамическом. Статическая часть модели носит описа­тельный характер, в котором описывают отношения между элементами системы, причинно-следственные связи опасных и аварийных ситуа­ции, опасные и вредные факторы и их уровень.

Аналитическая часть модели учитывает характер, действующий уровень и интенсивность потока опасных и аварийных ситуаций, ди­намику интенсивности и объем потока в процессе функционирования системы ЧТС.

Рассматривая, функционирование системы с точки зрения безо­пасности человека исходят из того, что травмирование человека происходит при таких состояниях системы, когда параметры опасных и вредных факторов превышают его физиологические возможности. Та­кие состояния считают состоянием происшествия.

Выявление таких состояний, разработка управляющих воздейс­твии, исключающих воздействие на персонал опасных и вредных фак­торов, поддержание системы ЧТС в безопасном состоянии и будет яв­ляться целью обеспечения безопасности. Разработка и создание мо­делей безопасности предшествует изучение и обработка большого объема, статистического материала.

Теоретической основой безопасности является наличие в ее арсенале большого количества, методов анализа, безопасности, позво­ляющих решить проблему обеспечения безопасности проектирования и изготовления новых производственных комплексов, агрегатов и систем. В этом случае выполнение анализа проводят в несколько этапов научной деятельности:

- идентификация и описание зон воздействия опасностей техносферы и отдельных ее элементов (предприятия, машины, приборы и т.д.);

- разработка и реализация наиболее эффективных систем и методов защиты от опасности;

- формирование систем контроля опасностей и управления состоянием безопасности техносферы;

- разработка и реализация мер по ликвидации последствий проявления опасностей;

- организация обучения персонала основам безопасности и подготовки специалистов по безопасности жизнедеятельности.

Решение задач по обеспечению безопасности тех­ники на этапах проектирования и эксплуатации сводится к тому, чтобы обеспечить такой уровень безопасности, который удовлетворял бы заданным нормативно-техническим требованиям. При отсутствии таких норм решаются задачи по отысканию максимального уровня безопас­ности или задачи по сведению к минимуму количества опасных и вредных факторов, обеспечивая тем самым безопасность эксплуатаци­онных процессов.

При такой постановке имеют место экстремальные задачи, реше­ние которых сводится к поиску оптимума в допустимых границах.

Объем и сложность решения таких задач обусловлены тем, что составляющие целевой функции, являющиеся компонентами векторного критерия, могут вступать в процесс оптимизации в противоречия.

В противоречия вступают организационные и технические мероп­риятия, уровень безопасности и надежности, задачи управления и средства и т.д.

В большинстве своем такие задачи решаются с помощью статис­тических методов планирования экстремальных экспериментов, опира­ющиеся на ряд результатов из теории вероятностей, математической статистики (дисперсионный и регрессионный анализ), высшей алгебры и др. разделов математики.

При постановке экстремальных экспериментов, задачи формули­руются с учетом анализа безопасности, критериев и норм безопас­ности, оценки уровня безопасности, степени защиты, количества опасных и вредных факторов.

Наиболее сложными вопросами научно-теоретического аспекта являются вопросы обоснования норм безопасности для отдельных эле­ментов и сложных систем в целом. Определение и обоснование норм безопасности проводится различными методами, в основе которых ле­жит модельный поиск, а оценка уровня безопасности по методикам оценки. Их использование имеет большую важность в том, что позво­ляет оценивать степень достижения принятой системой безопасности требуемого уровня на протяжении всего жизненного цикла производственного комплекса, сравнивать с подобными, действующими производственными комплексами и управлять бе­зопасностью.

В качестве объекта исследования в теории безопасности ис­пользуется следующие системы:

- эргатические (человек-машина) безопасность работы которых определяется действиями человека и надежностью машины;

- биотехнические (человек-машина-животное) безопасность работы определяется действиями человека, поведением животных и надежностью машины;

- технические (человек-техника-среда) безопасность работы определяется действиями человека, надежностью машин и условиями труда.

Наиболее полно условия безопасности труда при эксплуатации производственных комплексов отражаются системой человек-техника-среда. Рассмотрим кратко элементы этой системы.

Человек – обслуживающий персонал, воздействующий на технику при работе, при техническом обслуживании, устранении неисправностей и ремонте, а также при хранении. Среди опасных и вредных производственных факторов, к человеческому фактору относятся возможные неправильные действия обслуживающего персонала, возможность неправильной установки и сочленения разъемов, блоков, узлов, деталей, электрических, пнев­матических, гидравлических соединений, возможность ошибочного включения органов управления при обслуживании и устранении неисп­равностей.

Установлено что неправильные действия обслуживающего персонала сос­тавляют до 70% общих причин травматизма при проведении различных видов работ на производстве и технике. Очевидно, что число ошибок и неправильных действий будет тем меньше, чем выше квалификация обслуживающего персонала, лучше знание техники и прочнее навыки в работе. Однако высокая квалификация в обеспечении безопасности не всегда играет положительную роль. Постоянное общение с техникой притуп­ляет у человека чувство опасности, он адаптируется не только к опасностям, но и к нарушениям правил и мер безопасности, т.к. да­леко не каждое нарушение правил влечет за собой несчастный случай.

Уменьшить влияние квалификации обслуживающего персонала на безопас­ность эксплуатации техники можно:

- автоматизацией работ систем без вмешательства обслуживающего персонала;

- сокращением числа органов управления;

- применением систем обеспечения безопасности (защиты), исключающих влияние ошибочных действий;

- автоматизацией контроля параметров систем и параметров защиты;

- автоматизацией обслуживания поиска неисправностей.

Техника - технические устройства, агрегаты и системы, вклю­чая и те которые создают и поддерживают условия для нормальной их эксплуатации и деятельности обслуживающего персонала.

В понятие техника входят агрегаты, машины, технологическое оборудование, технические системы, системы энергоснабжения, уп­равления и связи, системы охраны, пункты управления и сооружения с организованными на ней рабочими местами для ведения производственных процессов.

Организация рабочего места заключается в выборе рабочей по­зы, определении рабочих зон, размещение органов управления, конт­рольно- измерительных приборов и эксплуатационно-технической документации.

Наличие опасных и вредных производственных факторов присущих конкретному виду техники определяется её конструкцией и техноло­гичностью эксплуатационных процессов.

Среда – среда, окружающая технику и людей, включая и природную. Следует различать такие понятия как микросреда и общая или внеш­няя среда. Термин микросреда применим для описания среды, окружа­ющей данный объект и введен по аналогии с микроклиматом, который составляет климат ограниченной области, например рабочей зоной. Микросреда является всегда искусственной средой, т.к. её измене­ния ограничены рабочей зоной одного или влиянием других объектов.

Внешняя среда - это естественная, природная среда, характе­ризующаяся климатическими и природными явлениями.

Основные факторы, которые существуют в естественной и искусс­твенной среде идентичны. Различие между ними заключается в том, что некоторые факторы искусственной среды поддаются управлению по величине и длительности воздействия. Иначе говоря, различие между двумя классами сред определяется целиком величиной их параметров и способом их изменений. Для управления искусственной средой при­меняются дополнительные системы обеспечения безопасности, такие как система отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха и др.

Система ЧТС, как видно из краткой характеристики её элемен­тов, относится к классу сложных динамических систем, состоящих из взаимосвязанных элементов различной природы и характеризующихся изменением во времени состава структуры и взаимосвязей. Характер­ными свойствами подобных сложных структур являются:

1.Большая масштабность (по составу, функциям, задачам).

2.Разветвленность структуры и сложный характер взаимных связей между элементами.

3.Разнообразие природы элементов.

4.Наличие определенной свободы действий отдельных элемен­тов, перестраиваемость их структуры и связей.

5.Наличие общей цели.

6.Наличие и разнообразие производственных факторов включая опасные и вредные.

7.Наличие неопределенности во взаимодействии подсистем различных уровней.

Для исследования и изучения безопасности и эксплуатации по­добного рода структур целесообразно использовать принципы систем­ного подхода. Суть их сводится к следующему.

Возможно более полное и точное определение назначения системы, её общих и отдельных целей и задач. Определение возмож­ности их осуществления и требуемых для этого средств и ресурсов. Определение показателей эффективности и целе­вой функции системы ЧТС.

Исследование структуры системы и, прежде всего состава входящих в неё компонентов, характера межкомпонентных связей и связей с внешней средой, пространственно - временной организации компонентов системы и их связей, границ системы, её изменчивости и особенностей на различных стадиях существования (жизненного цикла).

Последовательное изучение характера функционирования системы, в том числе: всей системы в целом, отдельных подсистем в пределах целого, изменчивости функций и их особенностей на разных стадиях существования систем.

Рассмотрение системы в динамике на различных стадиях жизненного цикла.

Ориентируясь на принципы системного подхода, представим сис­тему ЧТС в виде теоретико-множественной модели, путем введения множества состояний функционирования.

Для этого используется информация о структуре системы, усло­виях функционирования и эксплуатации объектов системы и внешних воздействиях характеризующих нарушения правил и условий эксплуа­тации объектов, ошибки обслуживающего персонала, недопустимые изменения параметров опасных и вредных производственных факторов.

Покажем систему ЧТС как семейство множеств с различными по составу элементами, установим связи между элементами (см. рис.1).

Рис.1 Связь между элементами ЧТС

Тогда семейство множеств образуется, как декартово произведе­ние множеств М_j (j= 1,g), т.е.

, причем

где g – число элементов системы.

Введем условия непустоты пересечений множеств:

.

На прямом произведении множеств зададим множество отношений R_j между множествами М_j. Обозначим М_j, исходя из названия элеме­нтов системы ЧТС.

- множество личного состава;

- множество техники;

- множество элементов внешней среды.

Сущность отношений R_j очень разнообразны. Это, в общем слу­чае, могут быть отношения порядка уровня функциональные или ста­тистические зависимости и другие. Отношения отражают взаимосвязи системы ЧТС. Отношения между элементами запишем в виде совокуп­ности двухместных отношений:

АR₁L; LR₄А; LR₂Е; ЕR₅L; ЕR₃А; АR₆Е.

Система отношений R₁ – R₆ показывает, что элементы множеств М_j находятся в отношениях с элементами М_j+l и каждое из них име­ет свое физическое содержание и требует отдельного анализа.

Например, отношение обслуживающего персонала с техникой R₄ можно выра­зить в виде правильных действий, в виде нарушений мер и правил безопасности, в виде ошибочных действий и т.д.

Функционирование системы человек-техника-среда с точки зрения безопасности определяется ее состоянием.

Состояние элементов системы ЧТС зависит от их свойств, которые в процессе функционирования изменяются во времени: