Дерево отказов при эксплуатации системы

Многообразие причин аварийности и травматизма позволяет утверждать, что самыми подходящими для исследования производственных опасностей являются модели, представляющие процесс появления и развития цепи предпосылок (причин) в виде диаграмм. Наибольшее распространение в последнее время получили диаграммы в виде ветвящихся структур — деревьев.

Причины образуют так называемую иерархическую структуру, при которой одна причина подчинена другой, переходит в другую или в несколько других причин. Графическое изображение таких зависимостей чем-то напоминает ветвящееся дерево, поэтому и используются термины «дерево причин», «дерево отказов», «дерево опасностей», «дерево событий». Поскольку в строящихся деревьях, как правило, имеются ветви причин и ветви опасностей, точнее называть полученные графические изображения «деревьями причин и опасностей» .

Такие диаграммы включают одно нежелательное (головное) событие, которое размещается вверху и соединяется с другими событиями (причинами) логическими знаками. Построение «деревьев» является эффективной процедурой выявления причин различных нежелательных событий (аварий, травм, пожаров и т. п.). Многоэтапный процесс ветвления «дерева» требует введения ограничений с целью определения его пределов. Эти ограничения целиком зависят от целей исследования. Границы ветвления определяются логической целесообразностью. Однако следует учитывать, что если система чрезмерно ограничена, то появится возможность получения разрозненных несистематизированных профилактических мер, некоторые опасные факторы могут остаться без внимания, но если система слишком обширна, то результаты анализа могут оказаться крайне неопределенными.

Таким образом, определим и разделим события, которые должны быть предотвращены при работе с информационной системой управления учебной деятельностью в средней общеобразовательной школе на несовместные группы по одинаковым причинам возникновения:

• 1. Некорректные действия оператора:
  • — ошибки вследствие переутомления;
  • — ошибки из-за нервного напряжения;
  • — ошибки вследствие недостаточной квалификации пользователя.
• 2. Программные ошибки:
  • — сбой операционной системы (ОС);
  • — ошибки проектирования;
  • — ошибки программ.
• 3. Сбой в работе сети:
  • — отключение системы питания;
  • — выход из строя системы оборудования.
• 4. Возникновение пожара:
  • — присутствие горючих материалов;
  • — появление искры или огня.

Основными достоинствами моделирования опасностей с помощью дерева опасностей (причин) являются простота, наглядность и легкость математической алгоритмизации исследуемых процессов с помощью ЭВМ. Дерево отказов при эксплуатации информационной системы, на котором указаны описанные выше события, представлено на рисунке 7.1.

Некорректные действия оператора возможны при переутомлении или нервном напряжении (первая категория монотонных работ). Переутомление является результатом нарушений режима труда и отдыха или организации рабочего места с нарушением эргономических требований. Нервное напряжение происходит из-за воздействия шума (для конструкторских бюро 50 дБА) или различных излучений (в любой точке на расстоянии 5 см от корпуса не выше 5,55 мкР/с) и электрической напряженности (внутри помещения до 0,5 кВ/м). Также возникновение ошибок может быть следствием недостаточной подготовленности, квалификации пользователя.

Неверные действия пользователя приводят к отказу в процессе функционирования системы, который связан с неправильными действиями пользователя в диалоге с ЭВМ.

Отказ системы вследствие программных ошибок происходит из-за сбоя ОС, ошибок проектирования либо ошибок в коде программы. Сбой в ОС происходит вследствие некорректной установки ОС или при возникновении программ-вирусов. Возникновение вирусов происходит, если отсутствуют антивирусные базы или если они устарели. Ошибки проектирования влекут за собой кардинальные изменения всей разрабатываемой системы. Учесть такие ошибки возможно только при моделировании и глубоком, детальном анализе создаваемых проектов.

Сбой в сети приводит к разрыву соединения с базой данных, что в итоге приводит к неработоспособности системы. Происходит данное событие при выходе из строя отдельных элементов сети или при отключении системы питания.

Возникновение пожара происходит, когда имеются горючие материалы (способные воспламеняться от кратковременного (до 30 с) воздействия источника зажигания) и наличие искры, огня (при использовании дополнительных электрических приборов). Появление искры или огня возможны при плохом контакте или при воспламенении электроприборов или элементов системы электропитания. Воспламенение происходит при перегреве оборудования или если система электропитания перегружена. Перегрев оборудования происходит при нарушении изоляции или неисправности оборудования.

Рис. 7.1 Дерево отказов при эксплуатации информационной системы