Разработка и применение информационных систем обеспечения производственного контроля на примере объектов нефтегазового комплекса

Одним из приоритетных направлений государственной политики в области создания условий для устойчивого социально-экономического развития Российской Федерации, является обеспечение защищенности личности и общества от техногенных аварий и их последствий. Ключевую роль при достижении этой цели играет эффективное управление промышленной безопасностью (далее — ПБ) опасных производственных объектов (далееОПО), как со стороны государства — через установление федерального государственного надзора в области промышленной безопасности, осуществляемого Федеральной службой по экологическому, технологическому и атомному надзору [1] (далее — Ростехнадзор), так и через производственный контроль, проводимый эксплуатирующими организациями. От эффективности производственного контроля зависит уровень ПБ, который определяется в числе различных факторов, показателями аварийности и травматизма на ОПО.

Согласно ежегодным отчетам Ростехнадзора за период 2005;2012 гг. [2−9] на объектах нефтегазодобычи, магистрального трубопроводного транспорта, газораспределения и газопотребления, нефтехимической и нефтеперерабатывающей промышленности произошло 812 аварий и зарегистрировано 333 несчастных случая со смертельным исходом. Расследование технических причин аварий показало, что основными из них являются: недостаточный контроль со стороны технических служб организаций за состоянием оборудованиянеудовлетворительная организация работ повышенной опасностинесоблюдение исполнителями технологии производства работ, ошибки, совершаемые персоналом при их выполнениииспользование оборудования, не соответствующего проектным решениям и требованиям ПБприменение во взрывоопасных зонах приборов без взрывозащиты.

Все перечисленные причины обусловлены отсутствием или низкой эффективностью производственного контроля за соблюдением требований ПБ, который, в соответствии с Федеральным законом «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [10] (далее — Закон), должен осуществляться во всех организациях, эксплуатирующих ОПО, и включать контроль за соблюдением организационных требований ПБ, в том числе проведение обучения и инструктажей персонала, а так же контроль за соблюдением технических требований ПБ (внутренний контроль, технический аудит [11−12]).

Одним из способов повышения действенности производственного контроля и, как следствие, снижения уровня аварийности и травматизма, может стать применение информационных систем для проведения внутреннего контроля и инструктажей персонала для допуска к выполнению работ на ОПО.

Актуальность диссертационного исследования обусловлена необходимостью повышения уровня ПБ в организациях нефтяной и газовой промышленности за счет повышения действенности производственного контроля за соблюдением требований ПБ.

Актуальность разработки методики проведения внутреннего контроля за соблюдением требований ПБ на ОПО, основанной на применении информационных систем, обусловлена низким качеством проверок, проводимых службами производственного контроля, определенным следующими факторами: недостаток квалификации специалистов, либо необъективность или формализм при проведении проверкипроведение проверок по недостаточно подробным программам внутреннего контроля, либо при полном отсутствии таковыхвысокие трудозатраты на фоне ограниченных трудовых ресурсов.

Актуальность разработки подходов к проведению инструктажей для допуска персонала к работе на ОПО, основанных на применении информационных систем, обусловлена наличием следующих проблем, возникающих при проведении инструктажей: сложность ведения графика проведения инструктажей при учете перемещений работников между участками, смене профессий, временном отсутствии или нетрудоспособности, отпусков, командировок и т. п.- несоблюдение предусмотренных нормативными правовыми актами Российской Федерации процедур проведения инструктажей по ПБприменение не актуализированных нормативных документов, знание которых требуется для прохождении инструктажа.

Предмет исследования — методики и подходы к проведению внутреннего контроля за соблюдением требований ПБ и инструктажей для допуска персонала к выполнению работ на ОПО, основанные на применении информационных систем.

Цель работы — повышение качества осуществления производственного контроля за счет применения информационных систем, в части проведения внутреннего контроля за соблюдением требований ПБ на ОПО и инструктажей по ПБ на примере объектов нефтяной и газовой промышленности.

Для достижения поставленной цели решались следующие основные задачи: анализ основных проблем при осуществлении производственного контроля на объектах нефтегазового комплекса в части блоков внутреннего контроля и инструктажей персонала для допуска к выполнению работ на ОПОразработка методики проведения внутреннего контроля за соблюдением требований ПБ на ОПО с использованием информационных системразработка методических и организационных подходов проведения инструктажей для допуска персонала к работе на ОПО.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использованы методы описания, системного анализа, математической статистики, теории графов и теории принятия решений, искусственного интеллекта, в частности — искусственных нейронных сетей. При разработке и проектировании информационных систем использованы методы объектно-ориентированного проектирования и программирования, теория алгоритмов, элементы теории сложности.

Основу исследования составили труды ученых и специалистов в области регулирования и обеспечения промышленной безопасности, в числе которых: В. И. Сидоров, A.C. Печеркин, Е. В. Кловач, М. В. Лисанов, Ю.Ф. Ка-рабанов, А. Ф. Гонтаренко, Е. В. Глебова, A.A. Агапов, М. Ю. Елизарьева, А. Г. Цицин, а так же в области искусственного интеллекта, искусственных нейронных сетей, принятия решений, к которым относятся: В. Н. Вапник, С. Д. Кулик, А. Н. Колмогоров, С. Хайкин, Дж. Мак, Дж. Платт.

Нормативную базу исследования составили: Федеральный закон «О промышленной безопасности опасных производственных объектов» [10], Приказ Министерства энергетики Российской Федерации от 17 июня 2003 г. № 255 «Об утверждении Правил работы с персоналом в организациях нефте-продуктообеспечения Российской Федерации» [13], Положение об организации обучения и проверки знаний рабочих организаций, поднадзорных Федеральной службе по экологическому, технологическому и атомному надзору (РД 03−20−2007) [14], Правила промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09−563−03) [15], Правила безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ 08−624−03) [16], Постановление Правительства Российской Федерации от 10.03.1999 г. № 263 «Об организации и осуществлении производственного контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на опасном производственном объекте» [17], а так же другие нормативно-правовые акты и нормативные документы.

Эмпирическую основу работы составили официальные данные ежегодных отчетов Ростехнадзора, акты расследования аварий, предписания, выдаваемые при осуществлении федерального государственного надзора в области промышленной безопасности, существующие информационные системы, используемые в близких областях и для аналогичных целей.

Научная новизна. По итогам диссертационной работы, по двум рассматриваемым блокам производственного контроля, — внутреннего контроля и инструктажей для допуска персонала к выполнению работ на ОПО, — получены следующие результаты:

1. Предложена и научно обоснована методика осуществления внутреннего контроля за соблюдением требований ПБ на ОПО, основанная на применении информационных систем.

2. В целях планирования устранения нарушений требований ПБ, выявляемых в ходе внутренних проверок, проводимых с применением информационных систем, впервые использованы методы искусственного интеллекта.

3. Разработаны алгоритмы проведения внутреннего контроля на примере объектов нефтегазового комплекса, описанные средствами опросных графов.

4. Разработаны методические и организационные подходы применения информационных систем для планирования, проведения и оформления результатов инструктажей по ПБ.

Практическая ценность. Результаты диссертационной работы позволяют оптимизировать процедуры проведения внутреннего контроля за соблюдением требований ПБ на ОПО и инструктажей по ПБ и повысить их качество.

Разработанная методика, реализующая ее информационная система ACTA и опросные графы, составленные по: Правилам устройства и безопасной эксплуатации сосудов, работающих под давлением (ПБ 03−576−03) [18]- Общим правилам взрывобезопасности для взрывопожароопасных химических, нефтехимических и нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09−54 003) [19]- Правилам безопасности в нефтяной и газовой промышленности (ПБ.

08−624−03) [16] и Правилам промышленной безопасности для нефтеперерабатывающих производств (ПБ 09−563−03) [15], были использованы при проведении внутреннего контроля на объектах ОАО «Роснефть» и ООО «Газфлот».

Разработанная информационная система ACTA является на сегодняшний день единственной информационной системой, непосредственно предназначенной для автоматизации проведения и подготовки внутреннего контроля за соблюдением требований ПБ на ОПО. В рамках разработанной методике, система позволяет снизить трудозатраты на проведение внутреннего контроля наряду с требованиями к квалификации проводящих его специалистов, обеспечить необходимую степень подробности и объективности проводимых проверок.

Разработанные методические и организационные подходы, а так же реализующие их информационные системы, позволяют обеспечить соблюдение предусмотренных нормативными правовыми актами Российской Федерации процедур проведения инструктажей по ПБ, отслеживать актуальность нормативных документов, используемых в рамках программ инструктажей, упростить ведение графика проведения инструктажей. Данные подходы и системы опробованы на объектах ОАО «Роснефть» и ООО «Газфлот».

Апробация работы. Материалы работы докладывались на следующих конференциях, выставках и прочих мероприятиях: XIX международная конференция «Информатизация и информационная безопасность правоохранительных органов» (май 2010 г.) — IX Всероссийская научная конференция «Нейрокомпьютеры и их применение» НКП-2011 (март 2011 г.) — Научная сессия НИЯУ МИФИ-2010, Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011, Научная сессия НИЯУ МИФИ-2012 (2010;2012г.) — 3-я Международная научно-практическая конференция «Теория и практика судебной экспертизы в современных условиях» (январь 2011 г.) — VIII заседание Комитета по промышленной безопасности Общественной Общероссийской организации «Деловая Россия» (март 2013 г.), посвященное вопросам повышения уровня промышленной безопасности на опасных производственных объектахIV Международная выставка и конференция по безопасности и охране труда в ТЭК «8АРЕ-2013» (апрель 2013 г.).

Публикации. Основные результаты исследований изложены в 6 печатных работах, среди которых: 3 статьи в ведущих рецензируемых журналах из перечня ВАК, и одна монография, состоящая из трех томов.

Структура и объем работы. Работа состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы из 93 наименований, двух приложений, содержит 145 страниц текста, включая 6 таблиц и 55 рисунков.

3.4. Выводы к главе 3.

1. Разработанные методические и организационные подходы, а так же реализующая их система АРМ ИПБ для проведения инструктажей работников для допуска к выполнению работ на ОПО частично или полностью устраняют перечисленные в выводах к главе 1 проблемы и позволяют повысить результативность данных мероприятий, как с точки зрения трудозатрат, так и, в первую очередь, с точки зрения снижения показателей аварийности и травматизма на объекте, в рамках которого применяется система, что является одной из основных целей проведения инструктажей как таковых.

2. Приведена общая концепция построения системы для подготовки, проведения и оформления результатов инструктажей по ПБ. Сформулированы архитектурные особенности таких систем и описан алгоритм их применения при регулярном проведении инструктажей по ПБ.

Заключение

.

По результатам диссертационной работы решены актуальные задачи разработки методик и подходов к проведению внутреннего контроля за соблюдением требований ПБ и инструктажей для допуска персонала к выполнению работ на ОПО, основанные на применении информационных систем.

В соответствии с целью данной работы, заключающейся в повышении качества осуществления производственного контроля за счет применения информационных систем, в части проведения внутреннего контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на ОПО и инструктажей по промышленной безопасности на примере объектов нефтяной и газовой промышленности, были решены следующие поставленные задачи:

1. На основании опыта проведения внутреннего контроля за соблюдением требований промышленной безопасности ОПО в области промышленной безопасности, сравнения существующих информационных систем, применяемых для осуществления различных видов аудита, автором выявлены и описаны основные проблемы, заключающиеся в отсутствии специализированных систем данного назначения и отсутствии методики проведения внутреннего контроля, позволяющей получать достоверные и полные результаты проверки всех необходимых требований промышленной безопасности.

2. Разработаны методика проведения и оформления результатов внутреннего контроля за соблюдением требований промышленной безопасности на ОПО, основанная на применении информационных систем, и реализующая ее информационная система ACTA, которая позволяет сократить время проведения внутреннего контроля, получать объективную оценку состояния промышленной безопасности ОПО и приоритезировать порядок устранения выявленных нарушений требований промышленной безопасности. Для приоритезации устранения выявленных нарушений впервые использованы методы искусственного интеллекта.

3. На основании анализа опыта проведения инструктажей по ПБ, выявлены и систематизированы основные проблемы, состоящие в сложности ведения графиков проведения инструктажей, обусловленной кадровыми вопросами, несоблюдении предусмотренных законодательством Российской Федерации процедур, либо халатном отношении к их исполнению, применении неактуализированных материалов инструктажей.

4. С учетом результатов проведенного анализа разработаны организационные и методические подходы к планированию, проведению и оформлению результатов инструктажей по ПБ, основанные на применении информационных систем, а так же информационная система АРМ ИПБ, реализующая данные подходы, позволяющая повысить действенность инструктажей за счет сокращения трудовых и временных затрат на ведение графика и журнала проведения инструктажей, применения процедур проведения инструктажей, направленных на осложнение фальсификации результатов, автоматизированного контроля знаний инструктируемых перед формированием журнала прохождения.