Контакты
Подписка
МЕНЮ
Контакты
Подписка

Метрологическое обеспечение системы комплексной безопасности функционально опасного предприятия

В рубрику "Комплексные системы безопасности" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций

Метрологическое обеспечение системы комплексной безопасности функционально опасного предприятия

В.И. Василец
Руководитель службы информационной безопасности ОАО "ЗЭЛТА-ТВ"

Структуризация проблемы метрологического обеспечения системы комплексной безопасности и ее функциональных подсистем функционально опасного предприятия при разработке, изготовлении, испытаниях и эксплуатации - вот основная тема данной статьи

Контуры проблемы

В качестве системы комплексной безопасности (СКБ) функционально опасного предприятия (ФОП) рассматривается сложная комплексная система, обеспечивающая противостояние определенным видам угроз техногенного, криминального и террористического характера, которые соответственно могут повлечь за собой чрезвычайную ситуацию местного, локального или даже глобального действия.

Метрологическое обеспечение СКБ ФОП определяется в терминах Государственной системы обеспечения единства измерений (ГСИ) как установление и применение комплекса научных и организационных основ, направленных на достижение единства, требуемой точности измерений и повышение достоверности контроля технического состояния СКБ в заданных условиях применения.

Научной основой метрологического обеспечения СКБ (отождествляется со сложной организационно-технической системой) является свод правил метрологии, позволяющих учитывать специфику СКБ: наличие в ее составе разнородных по виду конструктивно независимых устройств (функциональных подсистем), соединенных между собой разветвленной сетью передачи информации, которая позволяет осуществлять контроль и управление функциональными подсистемами с центрального пульта управления СКБ.

Организационная и техническая основа метрологического обеспечения

Организационной основой метрологического обеспечения СКБ является Федеральный орган по метрологии и аккредитованные им территориальные метрологические подразделения, осуществляющие организационно-методические и научно-технические функции в соответствии со специализацией этих подразделений.

Техническую основу метрологического обеспечения СКБ составляют информационно-технологические и кадровые ресурсы ФОП (заказчик), разработчика и изготовителя СКБ Имеются в виду нормативно-технические документы по метрологическому обеспечению, методы и средства измерений, условия и подготовленность производственного персонала к проведению измерений основных параметров СКБ.

Правила и нормы метрологического обеспечения СКБ регламентируются в национальных стандартах ГСИ и других нормативно-технических документах по метрологии.

В настоящее время в сфере технического регулирования получают распространение определенные инновации (в рамках Федерального закона от 27.12.2002 г. № 184-ФЗ), в этой связи предпримем попытку сформулировать вариант структуризации проблемы метрологического обеспечения СКБ ФОП (см. рис. 1) на основе положений ГСИ, практики конструкторского проектирования и теории эксплуатации сложных технических систем.

Основные требования и задачи метрологического обеспечения СКБ ФОП

Основные требования к метрологическому обеспечению СКБ устанавливаются ФОП в техническом задании (ТЗ) на разработку СКБ. Перечень задач, необходимых для реализации указанных требований, определяется в процессе выполнения конкретных стадий разработки конструкторской документации СКБ, предусмотренных ТЗ.

Требования к метрологическому обеспечению СКБ

Руководствуясь вышеперечисленными научно-техническими основами метрологического обеспечения, укрупненная номенклатура основных требований к метрологическому обеспечению СКБ в общем случае должна содержать:

  1. определение варианта построения системы контроля технического состояния СКБ на различных этапах жизненного цикла с указанием степени ее автоматизации:
    • встроенная автоматизированная система контроля работоспособности, поиска неисправностей и прогнозирования технического состояния СКБ;
    • автономная внешняя автоматизированная система контроля работоспособности, поиска неисправностей и прогнозирования технического состояния СКБ;
    • комбинированная автоматизированная система контроля работоспособности, поиска неисправностей и прогнозирования технического состояния СКБ;
  2. требования кобеспечению контролепригодности СКБ и ее функциональных подсистем с учетом:
    • назначения средств измерений и контроля основных параметров СКБ;
    • специфики методов измерений и контроля параметров СКБ и методик их выполнения;
  3. требования к основным показателям эффективности средств измерений и контроля.

Задачи метрологического обеспечения СКБ

Примерный перечень основных задач метрологического обеспечения СКБ, необходимых для решения сформулированных требований, предопределяется целевым назначением конкретного этапа жизненного цикла СКБ.

Этап 1. Разработка СКБ

  • выбор совокупности определяющих параметров СКБ, пригодных для отображения информации, характеризующей техническое состояние СКБ;
  • установление состава измеряемых параметров СКБ и норм точности их измерений с учетом реальных условий эксплуатации;
  • разработка методик выполнения измерений с учетом требований ГОСТ Р 8.563-96 "Государственная система измерений. Методика выполнения измерений" и выбор средств измерений, которые необходимы для технического диагностирования СКБ, технического обслуживания, выявления и устранения неисправностей;
  • выбор требуемых значений показателей достоверности, полноты и оперативности методов контроля технического состояния СКБ;
  • соблюдение требований национальных стандартов и действующих нормативно-технических документов по метрологическому обеспечению СКБ;
  • обеспечение полноты и правильности изложения вопросов метрологического обеспечения в эксплуатационной и ремонтной документации для СКБ.

Этап 2. Изготовление СКБ:

  • разработка программы метрологического обеспечения при подготовке и в процессе изготовления СКБ;
  • анализ заключения разработчика СКБ по метрологической экспертизе рабочей конструкторской документации на СКБ и специальные средства измерении;
  • уточнение требований к средствам измерений и методам измерений, предусмотренным технологическими процессами изготовления СКБ;
  • отработка технологической последовательности выполнения операций, предусмотренных методикой технического диагностирования СКБ, с целью установления ее пригодности для использования по назначению;
  • обеспечение готовности к работе средств измерений и контроля, предназначенных для использования при контроле параметров технологических процессов изготовления функциональных подсистем СКБ, а также для наладки и регулирования СКБ в условиях конкретного ФОП.

Этап 3. Испытания СКБ

  • уточнение состава измеряемых параметров СКБ и необходимых средств измерений и контроля с учетом реальных условий эксплуатации СКБ;
  • проверка возможности контроля нормированных метрологических характеристик при эксплуатации СКБ;
  • измерение параметров СКБ (функциональных подсистем) с помощью рекомендуемых разработчиком технических средств, прошедших метрологическую аттестацию и поверку в установленном порядке;
  • оценка приемлемости рекомендуемых разработчиком мер предосторожности при пользовании средствами измерений и контроля;
  • накопление измерительной информации, используемой для оценки фактического и прогнозируемого состояния СКБ.

Этап 4. Эксплуатация СКБ:

  • соблюдение требований эксплуатационных документов в части своевременности и полноты контроля технического состояния (технического диагностирования) СКБ, обслуживания и ремонта этой системы;
  • обеспечение правильности применения встроенных или внешних по отношению к СКБ контрольно-измерительных средств для периодической поверки точности показаний используемых средств контроля технического состояния СКБ;
  • обеспечение периодической поверки средств измерений и контроля в установленные сроки с учетом положений ГОСТ Р 8.568-97 "ГСИ. Аттестация испытательного оборудования. Основные положения".

Структура управления метрологическим обеспечением СКБ ФОП

Система правил управления метрологиче-ским обеспечением СКБ

Структура управления метрологическим обеспечением СКБ определяется системой правил, регламентирующих порядок реализации сформулированных выше задач и требований, включая изложенные в ГОСТ Р 8.596-2002 "Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения". В самом общем виде, отвечая сегодняшним и перспективным потребностям, метрологическое обеспечение СКБ может осуществляться.

  • на этапе разработки СКБ по техническому заданию заказчика - силами специализированной проектной организации (разработчик СКБ);
  • на этапе изготовления СКБ по рабочей конструкторской документации разработчика СКБ, при проведении лабораторных и производственных испытаний - силами и средствами предприятия-изготовителя СКБ;
  • на этапе испытаний СКБ при ее наладке и регулировании в условиях ФОП - силами и средствами предприятия-изготовителя с участием разработчика СКБ и метрологической службы ФОП;
  • на этапе эксплуатации ФОП - специализированными подразделениями (службами обеспечения безопасности) ФОП под методическим руководством и при непосредственном участии метрологической службы ФОП.

Подразумевается, что все работы на этапах разработки, изготовления и ввода в действие СКБ, выполненной в соответствии с проектом, проводятся по договорам с ФОП (заказчик). Ответственность за сохранение метрологических свойств СКБ в течение гарантированного срока службы несет руководитель организации, от имени которой декларируется соответствие СКБ техническому заданию на разработку.

Ситуационный план метрологического обеспечения СКБ

Обобщенный вариант ситуационного плана метрологического обеспечения работ по реализации задач и требований, предъявляемых к СКБ на этапах разработки, изготовления, испытаний и эксплуатации, приведен в табл. 1

Метрологическая экспертиза СКБ (функциональных подсистем) предусматривает экспертный анализ и оценку правильности технических решений по метрологическому обеспечению СКБ, принятых при ее разработке и изготовлении.

Система метрологического обеспечения СКБ ФОП

Определение вида технического состояния СКБ - исправность (неисправность), работоспособность (неработоспособность), правильность функционирования - производится в рамках системы метрологического обеспечения (СМО), в которой предусматривается определенный порядок технического диагностирования СКБ, его информационного, методического и технического обеспечения.

Подразумевается, что техническое состояние СКБ может быть определено в терминах всего множества определяющих параметров, описывающих поведение СКБ в данный момент времени.

  • Информационное обеспечение технического диагностирования СКБ - это совокупность документов, в том числе на материальных носителях, содержащих описание стандартных и типовых процедур, решений и массивов данных
  • Методическое обеспечение - это совокупность документов, устанавливающих состав, правила отбора и эксплуатации средств, обеспечивающих заданный уровень объективного отображения результатами контроля действительного технического состояния СКБ
  • Техническое обеспечение - это совокупность взаимоувязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения процедуры контроля технического состояния СКБ.

Принципы рационального построения системы

Принимая во внимание, что техническое диагностирование СКБ на стадиях ее жизненного цикла может проводиться в самых различных условиях (лабораторных, производственных, полевых и т.д.), основным требованием, предъявляемым к СКБ, следует считать обеспечение оперативности и полноты контроля, достоверности и сопоставимости результатов.

Построение СМО, отвечающей перечисленным требованиям, целесообразно базировать на общих принципах, приведенных в табл. 2. Реализация указанных принципов предполагает удовлетворение требований, относящихся к обеспечению контролепригодности СКБ и внедрению автоматизированных систем технического диагностирования СКБ Контролепригодность СКБ является практически единственным способом, обеспечивающим получение оперативной оценки фактического состояния СКБ.

Автоматизированные системы контроля позволяют, благодаря своему быстродействию, за приемлемое время выполнить такое количество операций, которые могут обеспечить необходимую достоверность результата.

Контролепригодность СКБ и средств технического диагностирования

Контролепригодность СКБ (функциональных подсистем) может быть определена как свойство системы, характеризующее ее приспособленность к проведению контроля (технического диагностирования) заданными средствами. Контролепригодность СКБ обеспечивается (по аналогии с практикой конструирования сложных технических систем) на стадиях разработки и изготовления СКБ. При этом проводится взаимное согласование характеристик разрабатываемой СКБ и средств ее технического диагностирования.

Обеспечение контролепригодности СКБ заключается в последовательном выполнении следующих этапов:

  • удовлетворение требований к исполнению СКБ при конструировании и проектировании;
  • удовлетворение требований по выбору совокупности основных параметров СКБ, методов и средств контроля (технического диагностирования) СКБ;
  • формирование требований к контролепригодности средств технического диагностирования.

Требования к конструктивному исполнению СКБ

Требования к конструктивному исполнению СКБ предусматривают возможность подключения встроенных или внешних по отношению к СКБ средств диагностирования стандартным образом (без демонтажа) со страховкой в целях безопасности от неправильных соединений, а также доступность устройств сопряжения СКБ и средств диагностирования, устанавливаемых исходя из необходимости обеспечения заданной трудоемкости подготовки СКБ к диагностированию с минимальными затратами на демонтаж.

Выбор совокупности основных параметров СКБ

Требования к выбору совокупности основных параметров СКБ обусловливаются следующими практическими соображениями:

  • выбор параметров осуществляется с учетом специфики задач контроля и свойств СКБ, а также предполагает необходимость исключения параметров, имеющих взаимную функциональную или корреляционную связь;
  • параметры функционирования с заданными допусками, выход за пределы которых является проявлением явных дефектов, как правило, могут иметь малое диагностическое разрешение;
  • параметры, выбираемые при установлении факта и при анализе причин отказов СКБ, должны иметь максимальное диагностическое разрешение, что позволяет выявлять скрытые дефекты методами неразрушающего контроля.

Выбор методов контроля

Требования к выбору методов контроля (технического диагностирования) СКБ предусматривают:

  • выбор алгоритма диагностирования, определяющего полноту и продолжительность контроля, глубину поиска дефектов, прогнозирование состояния СКБ;
  • выбор соответствующего критерия эффективности диагностирования, оценка значения этого критерия для типовых операций контроля и поиск локальных экстремумов функции эффективности или глобального экстремума (то есть совместной оптимизации выбора средств контроля и последовательности их применения), обусловленных определенной целевой функцией.

Существенно, что требования к контролепригодности СКБ являются основанием для формирования требований к проектируемым средствам технического диагностирования СКБ. Принципиально важно также утверждение экспертов о том, что определение необходимых видов контроля технического состояния СКБ, обеспечивающих заданный уровень надежности и эффективности СКБ, а также выбор минимальной совокупности основных параметров, необходимой и достаточной для выполнения установленных видов контроля, должны осуществляться параллельно с созданием средств технического диагностирования.

Требования к средствам технического диагностирования

Средства контроля (технического диагностирования) СКБ должны соответствовать заданным (указанным в технических условиях) нормированным показателям надежности и методам их контроля, требованиям нормативно-технических документов, результатам расчетов и периодичности поверки.

Вневедомственный надзор и корпоративный контроль за состоянием метрологического обеспечения СКБ ФОП

Вневедомственный надзор за состоянием метрологического обеспечения СКБ при эксплуатации в условиях конкретного ФОП осуществляют территориальные метрологические подразделения (в пределах их компетенции). Такой надзор предусматривает проведение целевых проверок состояния и применения в ФОП средств измерений и контроля по номенклатуре, используемой для целей противопожарной и радиационной защиты Корпоративный контроль за состоянием метрологического обеспечения СКБ при эксплуатации осуществляет метрологическая служба ФОП путем периодической проверки:

  • правильности применения табельных средств измерений и контроля в подразделениях ФОП и соответствия условий их применения нормированным для них условиям эксплуатации;
  • своевременности представления средств измерений и контроля на метрологическую аттестацию (при необходимости) и периодическую поверку.

Заключение

Метрологическое обеспечение СКБ ФОП, осуществляемое на основе положений Государственной системы обеспечения единства измерений, является залогом:

  • обеспечения оперативности, достоверности и полноты инструментального контроля основных параметров СКБ, позволяющих оценить техническое состояние СКБ;
  • формирования по результатам контроля параметров СКБ мероприятий, направленных на поддержание СКБ в рабочем состоянии в заданных условиях применения в течение гарантированного срока службы;
  • определения показателей безопасности методов и средств измерений (технического диагностирования), применяемых при проведении технического обслуживания СКБ.

Содержательное описание указанных сторон метрологического обеспечения СКБ на стадиях жизненного цикла сформулировано в рамках принятой в статье схемы структуризации анализируемой проблемы.

Опубликовано: Журнал "Системы безопасности" #1, 2008
Посещений: 17151

  Автор

Василец В. И.

Василец В. И.

Руководитель службы информационной безопасности ОАО "ЗЭЛТА-ТВ"

Всего статей:  5

В рубрику "Комплексные системы безопасности" | К списку рубрик  |  К списку авторов  |  К списку публикаций