Применение автоматизированных компьютерных обучающих систем для предприятий критической инфраструктуры

Общетехнические и социальные проблемы

УДК 004.021

297

И. Л. Строганов

ПРИМЕНЕНИЕ АВТОМАТИЗИРОВАННЫХ КОМПЬЮТЕРНЫХ ОБУЧАЮЩИХ СИСТЕМ ДЛЯ ПРЕДПРИЯТИЙ КРИТИЧЕСКОЙ ИНФРАСТРУКТУРЫ

Рассмотрен вариант обучения сотрудников предприятий критической инфраструктуры на основе применения автоматизированного обучения. Раскрыто применение учебно-тренажерного комплекса технических средств охраны объектов для обучения сотрудников службы безопасности ГУП «Водоканал СПб». Представлены варианты тренажёрных макетов, системы проверки знаний.

автоматизированные обучающие системы, тренажёрная подготовка, дистанционное обучение.

Введение

Глобализация и информатизация экономики, возрастающая

конкуренция как на внутреннем, так и на международном рынке заставляют успешно работающие предприятия пересматривать отношение к кадровому потенциалу. Востребованными на рынке труда становятся прежде всего специалисты, обладающие не только обширными знаниями, но уже развитыми инженерными способностями и навыками. Традиционные методы обучения не позволяют в сжатые сроки вузовской подготовки накопить достаточный опыт решения сложных проектных задач. Одним из эффективных путей решения данной проблемы признанно считается внедрение в учебный процесс автоматизированных

компьютерных обучающих систем.

Современное состояние рынка компьютерных обучающих программ характеризуется тем, что, с одной стороны, имеются программы, в которых с максимальной полнотой реализуются дидактические возможности компьютера, с другой - растет число примитивных обучающих систем, которые не только не повышают эффективность обучения, но нередко дают отрицательный результат.

При оценке роли компьютера в перестройке образования следует учитывать, какие обучающие функции следует ему передать, помня при этом, что компьютер не более чем помощник преподавателя, а не его замена.

Прежде всего пора переходить к созданию и внедрению интеллектуальных обучающих систем. Они должны стать частью учебного

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Общетехнические и социальные проблемы

процесса, органически войти в его состав и найти применение для всех традиционных форм обучения - практических и лабораторных занятий, контроля знаний, самостоятельной работы учащихся. Такой подход предъявляет качественно новые требования к организации учебного процесса, его технической и методической поддержки.

Тренажерная подготовка специалистов давно нашла применение в железнодорожной автоматике и телемеханике, системах авиации, службах безопасности, топливо-энергетических и пожарных ведомствах, т. е. в тех областях, где обучение на натурном объекте связано с большими затратами, а подчас и с опасностью возникновения аварийных ситуаций. На данных предприятиях критической инфраструктуры ошибки в эксплуатации объектов могут привести к катастрофическим последствиям и гибели обслуживающего персонала. Данные обстоятельства требуют определенных подходов при разработке тренажерной техники исходя из постепенности изучения и освоения процессов эксплуатации и совершенствования навыков в соответствии с усложнением задач эксплуатации на каждом последовательном уровне.

1 Постановка задачи на разработку тренажёрного комплекса

Одним из первых предприятий, понимающих всю глубину проблемы обучения обслуживающего персонала, стал «Водоканал Санкт-Петербурга». Разработка специализированного стенда для проведения тренажёрной подготовки давно привлекала специалистов данного предприятия. Необходимость этого обусловлена рядом причин:

во-первых, недостаточной технической подготовленностью персонала службы безопасности ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга», связанного с эксплуатацией сложных технических систем охраны;

во-вторых, невозможностью обучения на реально функционирующих объектах практическим действиям, связанным с реагированием на поступающие тревожные сигналы.

В связи с этим организация обучения сотрудников службы безопасности - операторов постов охраны - на базе учебнотренировочного комплекса является актуальным и практически значимым направлением развития и совершенствования существующей системы безопасности ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга».

В рамках действовавшего в прошлом году договора при заявке ГУП «Водоканал Санкт-Петербурга» на ЗАО «ТЕЛРОС» было возложено проектирование и монтаж учебно-тренировочного стенда для обучения персонала службы безопасности на базе существующего ИОЦ.

В целях повышения квалификации руководителей и специалистов «ГУП Водоканал СПб», а в последующем и множества других предприятий критической инфраструктуры в феврале 2006 г. компанией

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Общетехнические и социальные проблемы

299

«ТЕЛРОС» было учреждено Негосударственное образовательное учреждение дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская академия безопасности» (НОУ ДПО САБ), одной из основных задач которого является удовлетворение потребностей специалистов в получении новых знаний о передовом отечественном и зарубежном опыте в области безопасности, телекоммуникаций и автоматизированных систем управления.

2 Программы обучения

В ходе организации образовательного процесса в НОУ ДПО «Санкт-Петербургская академия безопасности» был разработан ряд программ дополнительного профессионального образования (повышения квалификации), имеющих целью формирование и совершенствование знаний и умений руководителей и специалистов, связанных с эксплуатацией систем, средств и комплексов обеспечения физической безопасности, пожаро- и взрывобезопасности критически важных объектов предприятия.

Отличительной особенностью данных образовательных программ по безопасности является то, что они не носят общетеоретического характера, связанного только с вопросами организации защиты объектов техническими средствами охраны. Предлагаемые программы имеют глубокую практическую направленность. Они обеспечивают подготовку операторов, техников, руководящего состава службы безопасности в вопросах использования аппаратных средств и программного обеспечения систем безопасности, непосредственно применяемых на различных предприятиях страны и ближнего зарубежья.

Как известно, качество образовательного процесса зависит от двух основных составляющих: наличия соответствующей учебно-материальной базы и подготовленного преподавательского состава. В этом случае необходимо отметить, что формирование необходимых практических навыков и умений осуществляется под руководством высококвалифицированного преподавательского состава на базе современного учебно-тренажерного комплекса, моделирующего функционирование автоматизированных рабочих мест персонала службы безопасности в условиях реальной объектовой обстановки.

3 Проектирование и монтаж учебно-тренировочного стенда

В данном учебном классе развернуты основные образцы оборудования технических систем безопасности, установленных на объектах нашей страны, а именно:

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Общетехнические и социальные проблемы

интегрированная система безопасности «Рубеж-08» (рекомендованная РД МВД России), представляющая собой многофункциональный автоматизированный комплекс, включающая в свой состав следующие системы:

охранной сигнализации зданий и сооружений; охранной сигнализации периметров; пожарной сигнализации; контроля и управления доступом; автоматического пожаротушения;

контроля и управления инженерным оборудованием (лифтами, вентиляцией, освещением),

а также 10 удаленных автоматизированных рабочих мест операторов службы безопасности;

системы охранного телевидения «DigiNet» и «Inspector+»;

система оповещения и управление эвакуацией «Jedia»;

средства пожаротушения, включая огнетушители и макет внутреннего пожарного водопровода;

средства служебной радиосвязи.

Таким образом, в учебной аудитории удалось развернуть 29 учебных мест. Перечислим и кратко охарактеризуем их:

10 учебных мест по изучению программных средств управления отдельными вышеупомянутыми системами ИСБ «Рубеж-08» с помощью ПО «Рубеж-Монитор»;

10 учебных мест по изучению программных средств управления системой охранного телевидения «DigiNet»;

2 учебных места по изучению аппаратных средств управления ИСБ «Рубеж-08» с помощью ПУ-02;

1 учебное место по изучению возможностей СОУЭ «Jedia»;

2 учебных места по изучению возможностей программного обеспечения СКУД АРМ «Фотоидентификация»;

2 учебных места по изучению возможностей программного обеспечения автоматизированной системы учета автотранспорта «Автоинспектор»;

1 учебное место по изучению правил применения средств пожаротушения;

1 учебное место по изучению возможностей средств служебной радиосвязи.

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Общетехнические и социальные проблемы

301

Рис. 1. Учебный класс

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Общетехнические и социальные проблемы

4 Учебный процесс

Основными видами занятий в ходе обучения должны являться лекции, групповые и практические занятия.

На лекциях и групповых занятиях будут изучаться характеристики и возможности различных технических средств охраны, а также порядок и правила использования оборудования постов охраны в повседневной служебной деятельности.

На практических занятиях под руководством преподавателей формируются умения самостоятельного использования соответствующих технических систем охраны по целевому предназначению.

Для достижения поставленных целей планируется организовать обучение в виде четырех циклов занятий:

1- й цикл - теоретический (7 часов);

2- й - цикл практических занятий по изучению правил использования отдельных технических систем безопасности (20 часов);

3- й цикл - тактико-специальное учение (5 часов);

4- й цикл - сдача зачета (2 часа).

При этом в ходе 1-го (теоретического) цикла будут изучаться тактикотехнические характеристики установленных на объектах предприятия технических систем безопасности, включая их состав, назначение элементов, их характеристики и порядок функционирования.

В ходе цикла практических занятий слушателями будут изучены аппаратные и программные средства управления отдельными техническими системами безопасности, представленными в учебном классе.

Наконец, в ходе тактико-специальных учений слушателями в роли должностных лиц дежурной смены, а именно в роли оператора поста централизованной охраны (ПЦО) здания, оператора ПЦО периметра, оператора КПП по пропуску людей, оператора КПП по пропуску автотранспорта и старшего дежурной смены, будут отработаны вопросы комплексного применения установленных ТСО с учетом специфики соответствующего поста.

Для достижения учебных целей были спроектированы и смонтированы 10 автоматизированных рабочих мест операторов службы безопасности, каждый из которых представляет собой типовой пост охраны объекта. При этом на каждом рабочем месте представлены аппаратнопрограммные средства мониторинга и управления системой охраннопожарной сигнализации, системой контроля и управления доступа на базе ППКОП «Рубеж-08» и системой видеонаблюдения, выполненной на базе видеорегистратора DigiNet 3416.

Кроме того, в классе на демонстрационных стендах размещены действующие образцы охранно-пожарных извещателей, фрагменты

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Общетехнические и социальные проблемы 303

периметральной и объектовой охранной сигнализации, пожарной сигнализации, системы контроля и управления доступом, подключенные к реально функционирующему центральному процессорному блоку прибора «Рубеж-08».

Для моделирования реальной обстановки на охраняемом объекте и отработки практических действий операторов при различных тревожных событиях учебно-тренажерный комплекс оборудован имитатором тревожных событий, выполненным на базе специализированного аппаратно-программного комплекса.

Имитатор тревожных событий, подключенный к прибору «Рубеж-08», в соответствии с заданным алгоритмом формирует необходимые сигналы, которые воспринимаются центральным процессорным блоком «Рубеж-08» как различные тревожные и технические события, обрабатываются им и отображаются на экране монитора оператора СБ как реально произошедшие события на объекте.

Рис. 2. Имитация тревожного события

В ходе практических занятий с обучаемыми будут отрабатываться следующие практические вопросы, связанные с использованием программных и аппаратных средств прибора «Рубеж -08» (слайд):

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Общетехнические и социальные проблемы

действия оператора по ПОСТАНОВКЕ объектов на охранную сигнализацию и СНЯТИЮ объектов с охраны;

действия оператора при получении сообщения ТРЕВОГА (срабатывание датчиков охранной сигнализации);

действия оператора при получении сообщения ТРЕВОГА от системы контроля и управления доступом (в случае взлома двери);

действия оператора при поступлении сообщения ВНИМАНИЕ и ПОЖАР (при срабатывании пожарной сигнализации);

действия оператора при поступлении от технических средств охраны сообщения НЕИСПРАВНОСТЬ (при обрыве одного из периметровых датчиков или коротком замыкании (сработка КЗ);

действия оператора по управлению системой контроля и управления доступом с целью блокирования/разблокирования дверей;

действия оператора по дистанционному контролю охранных извещателей (например, при приеме дежурства);

работа оператора с панелью протоколов, поиск и просмотр событий.

Кроме того, все перечисленные действия будут отрабатываться обучаемыми с использованием пульта ПУ-02, расположенного на демонстрационном стенде.

С операторами службы безопасности будут отрабатываться вопросы практического использования программного интерфейса системы видеонаблюдения DigiNet 3416, а именно (слайд):

наблюдение за объектом с использованием управляемой камеры, работа в мультиэкранном и полноэкранном режимах;

дистанционный визуальный контроль обстановки на объекте в случае срабатывания периметральных извещателей; просмотр видеоархива;

сохранение отдельных событий видеоархива в выделенном месте жесткого диска компьютера;

запись отдельных событий видеоархива на различные носители; настройка детектора движения.

В соответствии с представленным тематическим планом в ходе практических занятий обучаемые также изучат:

порядок проверки технических средств охраны при заступлении на дежурство;

порядок использования технических средств системы оповещения и управления эвакуацией при срабатывании пожарных извещателей;

действия оператора при возникновении неисправностей технических средств системы оповещения и управления эвакуацией в случае возникновения пожара или других ЧС;

правила использования технических средств автоматических систем пожаротушения, огнетушителей, внутреннего пожарного водопровода;

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Общетехнические и социальные проблемы

305

порядок использования объектовых средств связи, правила ведения служебных переговоров на средствах радиосвязи (радиостанциях); порядок использования дежурного и охранного освещения; действия операторов при возникновении неисправностей технических средств комплексной системы безопасности объекта; другие вопросы повседневной служебной деятельности.

Схема размещения оборудования учебного класса для проведения цикла практических занятий представлена на рисунке 3, порядок перемещения слушателей по учебным местам - на рисунке 4.

Итоговая отчётность по курсу предусмотрена в форме контрольного практического занятия, которое будет включать две части: теоретическую и практическую.

Теоретическая часть будет проводиться в виде компьютерного теста с использованием программы контроля знаний по данной теме, в ходе которого экзаменуемыми будет осуществляться автоматизированный выбор правильных ответов на выдаваемые программой контрольные вопросы.

Практическая часть будет проводиться с использованием программы контроля практических навыков, обеспечивающей оценку как быстроты, так и правильности реакции (действий) оператора при возникновении тревожных событий.

Кроме того, необходимо отметить, что использование технических возможностей данного класса позволяет проводить обучение операторов не только по курсу «Основы применения технических и программных средств обеспечения безопасности объектов», но и по другим курсам: «Комплексное применение технических и программных средств обеспечения безопасности объектов» и «Современные технологии безопасности».

При этом назначением курса «Комплексное применение технических и программных средств обеспечения безопасности объектов» является дополнительное проведение тренажей персонала с целью укрепления практических навыков эксплуатации технических систем охраны при возникновении тревожных и чрезвычайных ситуаций на объектах предприятий, а также с целью формирования практических навыков эксплуатации систем охраны в случаях незначительных локальных изменений в программном обеспечении или в составе оборудования объектов.

Целью подготовки по курсу «Современные технологии безопасности» является повышение квалификации специалистов в вопросах использования новых образцов технических систем охраны, впервые устанавливаемых на объектах предприятия (например, «Биометрические системы», «Технические средства охраны», предназначенные для

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

ЕШщетехнические и социальные проблемы

оперативного развертывания рубежей охраны), а также в приобретении практических навыков использования модернизированных или дооборудованных существующих интегрированных систем безопасности объектов предприятия.

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Схема размещения оборудования учебного класса для проведения цикла практических занятий

УМ №6

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ № 5

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ №7

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ №4

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ №8

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ №3

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ №9

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ №2

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ № 10

Аппаратно- Аппаратно-

программные программные

средства средства

управления управления

системами системой

ППКОПУ безопасности

«Рубеж-08» «Инспектор +»

УМ № 1

Аппаратно-

программные

средства

управления

системами

ППКОПУ

«Рубеж-08»

УМ № 11 УМ № 12 УМ № 13 УМ № 14 УМ № 15 УМ № 16

Аппаратные средства управления ППКОПУ «Рубеж-08

Демонстрационный

стенд

«Система автоматического пожаротушения»

Демонстрационный

стенд

«Система автоматической пожарной сигнализации»

Демонстрационный

стенд

«Система периметровой охранной сигнализации»

Демонстрационный

стенд

«Система контроля и управления доступом»

Рабочее место преподавателя

Аппаратно- Аппаратно-

программные программные

средства средства

управления управления

системами системой

ППКОПУ безопасности

«Рубеж-08» «Инспектор +»

Рис. 3. Размещение оборудования учебного класса

Общетехнические и социальные проблемы 307

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Схема перемещения слушателей по учебным местам

Рис. 4. Порядок перемещения слушателей по учебным местам

ЕШдетехнические и социальные проблемы

Общетехнические и социальные проблемы

309

В результате изучения программ обучаемые будут знать:

назначение, классификацию и основные характеристики технических средств, комплексов и систем обеспечения безопасности объектов;

общие требования основных законодательных и руководящих документов в области обеспечения безопасности объектов;

особенности тактики применения современных технических средств, комплексов и систем обеспечения безопасности объектов, а также на практике уметь:

использовать аппаратно-программные средства постов охраны для обеспечения безопасности объектов предприятия;

осуществлять грамотное оперативное решение задач по пресечению несанкционированного проникновения нарушителей на охраняемый объект в объеме должностных инструкций;

осуществлять оперативное решение указанных в должностных инструкциях задач, связанных со случаями возникновения пожара или других чрезвычайных ситуаций на охраняемом объекте, а также со случаями возникновения технической неисправности отдельных элементов системы охраны объекта.

Заключение

Представленный в данной аудитории учебно-тренажерный комплекс имеет возможность дальнейшего развития и совершенствования за счет интегрирования в свой состав новых образцов современных и перспективных технических систем охраны, что является особенно важным в организации обучения по приобретению практических навыков использования модернизированных или дооборудованных интегрированных систем безопасности объектов предприятия.

В заключение хотелось бы отметить, что существующие в Санкт-Петербурге образовательные учреждения, проводящие обучение по аналогичным направлениям обеспечения безопасности, предлагают осуществить повышение квалификации лишь руководителям служб безопасности. При этом занятия в данных образовательных учреждениях носят в большей степени общетеоретический характер, связанный с изучением теоретических основ обеспечения безопасности объектов техническими средствами охраны, во-первых, ввиду отсутствия соответствующей современной учебно-материальной базы, во-вторых, ввиду отсутствия у преподавательского состава практического опыта участия в строительстве и эксплуатации технических систем безопасности объектов.

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1

Обцетехнические и социальные проблемы

Таким образом, впервые в Санкт-Петербурге начинает действовать образовательное учреждение в сфере безопасности, располагающее современным компьютерным учебно-тренажерным комплексом, моделирующим функционирование автоматизированных рабочих мест персонала службы безопасности в условиях обстановки реального объекта. Библиографический список

Разработка автоматизированной обучающей системы для дистанций сигнализации и связи : отчет по НИР / А. В. Гриненко, В. В. Нестеров, В. Л. Лабецкий, М. В. Долгов, Л. Ф. Кондратенко, Б. Н. Елкин. - СПб. : ПГУПС, 1993. - 48 с.

Технология игры в обучении и развитии / П. И. Пидкасистый, Ж. С. Хайдаров. -М. : МПУ, 1996.

Анализ показателей эффективности обучающих программ / В. В. Афанасьев,

О. Б. Тыщенко, И. В. Афанасьева // I Всероссийская научно-техническая конференция "Компьютерные технологии в науке, проектировании и производстве" : тезисы докладов. Ч. V. - Нижний Новгород, 1999.

УДК 691.699.8

А. В. Хитров, Д. И. Дробышев

ПОЛУЧЕНИЕ АВТОКЛАВНОГО ПЕНОБЕТОНА ПО РЕЗАТЕЛЬНОЙ ТЕХНОЛОГИИ С УЧЕТОМ СВОЙСТВ ВВОДИМОЙ ПЕНЫ

Представлена классификация и основные свойства различных пенообразователей. Показаны основные критерии управления процессами пенообразования строительной пены с учетом ее природы и возможности прогнозирования технологий получения, а также свойств пеноматериалов. Приводятся основные особенности технологии получения автоклавного пенобетона по резательной технологии.

автоклавный пенобетон, резательная технология, строительная пена, молекулярная масса.

Введение

Тема работы определена необходимостью получения теплозащитных материалов для строительства, отличающихся пониженным коэффициентом теплопроводности, и одновременного решения экологических задач, связанных с экономией топлива и природных ресурсов. В этой связи пеноматериалы на неорганической матрице оказываются одними из перспективных по своим механо- и

ISSN 1815-588 X. Известия ПГУПС 2008/1