Исследование движения центра масс межпланетных космических аппаратов
связи с возросшим культурным уровнем современного персонала, предъявляюшего
повышенные требования к содержанию и условиям труда на рабочем месте (РМ).
Под рабочим местом в эргатических системах (ЭС) согласно ГОСТ 26387-84
понимается «часть пространства в системе человек-машина (СЧМ), оснащенная
средствами отображения информации, органами управления, вспомогательным
оборудованием и предназначенная для осуществления деятельности оператора
СЧМ». Соответственно среда на РМ определяется этим же ГОСТом как
«совокупность физических, химических и психологических факторов,
воздействующих на оператора СЧМ, на его РМ в ходе его деятельности».
4.2. АНАЛИЗ ВРЕДНЫХ ФАКТОРОВ
Нормальная и безопасная работа инженера-программиста за экраном дисплея
во многом зависит от того, в какой мере условия его работы соответствуют
оптимальным. При этом под условиями работы подразумевают комплекс
физических, химических, биологических и психофизических факторов,
установленных стандартами по безопасности труда (ССТБ).
К физическим факторам относятся:
- вибрация и шум из-за движущихся машин, механизмов и их элементов,
запыленность и загазованность воздуха, температура поверхностей
оборудования, материалов и воздуха;
- плотность воздуха, ее резкое изменение, подвижность и ионизация
воздуха;
- ионизирующие и электромагнитные излучения, статические заряды и
повышение напряжения в цепи, электрические и магнитные поля;
- отсутствие или недостаток естественного света, повышенная или
пониженная освещенность, яркость и контрастность, блесткость поверхности,
пульсация светового потока;
- ультрафиолетовое или инфракрасное излучение.
К химическим факторам относятся:
- общетоксические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные,
мутагенные;
- действующие через дыхательные пути, пищеварительную систему, кожный
покров.
К биологическим факторам относятся:
- микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы и т.д.);
- макроорганизмы (растения и животные).
К психофизическим факторам относятся перегрузки:
- физические (статические, динамические, гиподинамия);
- нервно-психические (умственное перенапряжение, монотонность труда,
эмоциональные перегрузки).
При проектировании рабочего места инженера-программиста необходимо
учитывать и нормировать все указанные группы факторов, поскольку при
определенных условиях они могут вызвать нежелательные функциональные сдвиги
в организме оператора, снизить качество и эффективность его работы, оказать
отрицательное влияние на его здоровье.
Наиболее значительным фактором является микроклимат, особенно температура
и влажность воздуха. Исследования показывают, что высокая температура в
сочетании с высокой влажностью воздуха оказывают большое влияние на
работоспособность человека. Резко увеличивается время сенсорных и моторных
реакций, нарушается координация движений, увеличивается количество ошибок.
Высокая температура отрицательно сказывается и на ряде
психологических функций человека. Уменьшается объем оперативной памяти,
резко суживается способность к ассоциациям. При +110С начинается окоченение
конечностей, такая температура минимально допустима. Наиболее благоприятный
диапазон температур в летнее время от +180С до +240С, в зимнее время от
+170 до +220С.
Движение воздуха позволяет увеличить рабочий диапазон температур. Так при
скорости движения воздуха 0.1, 0.5, 0.9 м/с верхняя допустимая граница
рабочего диапазона сдвигается соответственно до +220, +240, +260С при
интенсивном расходе энергии человеком порядка 1000 Дж/ч.
Атмосферное давление в пределах 80-106 кПа легко переносимо человеком.
При давлениях, выходящих за эти пределы, человеку требуется предварительная
акклиматизация.
Результаты работы инженера-программмиста в большой степени зависят и от
освещенности рабочего места. Чтобы правильно спланировать рациональную
систему освещения, необходимо учитывать яркость источников света, их
расположение в помещении, яркостной контраст между устройствами ЭВМ и
фоном, блесткость поверхностей, качество и цвет светильников и
поверхностей. Для малой и средней контрастности поверхностей ЭВМ при темном
фоне наименьший уровень освещенности должен быть 150 лк. Для большой
контрастности при светлом или темном фоне наименьший уровень освещенности
100 лк.
В помещениях, где эксплуатируют ЭВМ, необходимо предусматривать систему
искусственного освещения из люминисцентных ламп дневного света или ламп
накаливания. Существуют прямая, отраженная и диффузная системы
искусственного освещения. При прямом освещении свет попадает на объект
непосредственно от источников света. При этом 90-100% мощности светильника
направлено на рабочую поверхность, что вызывает яркостные контрасты, резкие
тени и блесткость (свойство ярко освещенной поверхности вызывать ослепление
или дезадаптацию наблюдателя). При освещении отраженным светом 90-100%
света направляется на потолок и верхнюю часть стен, от которых свет более
или менее равномерно отражается по всему помещению. При этом достигается
равная освещенность без теней и блесткости. Диффузное освещение
обеспечивает рассеянный свет, одинаково распределенный по всем
направлениям. Такая система освещения требует меньшей мощности, чем две
предыдущие, но вызывает частичное образоование теней и блесткости.
Кроме освещенности, большое влияние на деятельность человека оказывает
цвет окраски помещения и спектральные характеристики используемого цвета.
Рекомендуется, чтобы потолок отражал 80-90%, стены - 50-60%, панели - 15-
20%, а пол - 15-30% падающего на них света. Кроме того, цвет обладает
некоторым психологическим и физиологическим действием. Так, например,
применение тонов теплой гаммы (красный, оранжевый, желтый) создает
впечатление бодрости, возбуждения и замедленного течения времени. Эти же
цвета вызывают у человека ощущение тепла.
Большое влияние на деятельность инженера-программиста оказывает и
уровень акустического шума. Шум резко снижает производительность труда и
увеличивает травматизм. Физиологически шум воздействует на органы зрения и
слуха, повышает кровяное давление, при этом притупляется внимание.
Шум оказывает также и эмоциональное воздействие: он является причиной
возникновения таких отрицательных эмоций, как досада, раздражение. Особенно
неприятны высокочастотные и прерывистые шумы.
Основным из механических факторов производственной среды являются
вибрации. Они не только вредно воздействуют на организм, но и мешают
человеку выполнять как мыслительные так и двигательные операции. Под
действием вибраций ухудшается зрительное восприятие, в осообенности на
частотах между 25 и 40 Гц и между 60 и 90 Гц. Наиболее опасна вибрация с
частотой 6-8 Гц, так как в этом диапазоне лежит собственная резонансная
частота тела, головы и брюшной полости человека.
К числу неблагоприятных факторов относятся злектромагнитные поля (ЭМП)
высоких частот. Их воздействие на человека может вызвать функциональные
сдвиги в организме: быструю утомляемость, головные боли, нарушение сна,
раздражительность, утомление зрения и т.п.
Предельно допустимые уровни ЭМП следующие:
- в СВЧ-диапазоне - мкВт/см;
- в диапазоне до 300 МГц по электрической составляющей - 5 В/м, по
магнитной составляющей - 5 А/м. С учетом этого стандарта было исследовано
свыше 150 мониторов различных типов.
На жизнедеятельность человека большое влияние оказывает газовый состав
воздуха. Здесь обычно исследуется две группы факторов: изменение обычного
состава воздуха (кислорода и углекислого газа) и посторонние добавки к нему
в результате работы техники.
Благоприятными условиями газового состава воздуха считается содержание
кислорода 19-20%, углекислого газа около 1%; допустимые значения, при
которых не происходит выраженного снижения работоспособности составляют:
кислорода - 18-29%, углекислого газа - 1-2%. Снижение содержания кислорода
ниже 16% и повышение содержания углекислого газа выше 3% являются
недопустимыми и могут привести к нежелательным последствиям. Важнейшим
способом борьбы с неблагоприятным воздействием на человека химических
факторов является соблюдение их предельно допустимых концентраций в
производственных помещениях. Предельно допустимыми считаются такие
максимальные концентрации вредных веществ, которые при ежедневной работе не
могут вызывать у работающих заболевания или отклонения в состоянии
здоровья. Такими концентрациями считаются, например, для аммиака - 20 мг/м,
анилина - 3 мг/м, ацетона - 200 мг/м, бензола - 5 мг/м, бензина - 100 мг/м,
серной кислоты - 1 мг/м.
При выполнении данной дипломной работы используются следующие элементы
вычислительной техники:
персональный компьютер IBM PC 486DX;
струйный принтер Canon Bubble Jet.
Персональный компьютер питается напряжением 220В/50Гц, которое превышает
безопасный предел 42 В. Следовательно возникает опасность поражения
электрическим током.
Воздействие на человека электрического тока приводит к общим травмам
(электроудары) и местным (ожоги, металлизация кожи, электрические знаки,
электроофтальмия, механические повреждения).
Возникновение рентгеновского излучения обусловлено наличием на аноде
электронно-лучевой трубки дисплея напряжения до 30 кВ (а при напряжении 3-
500 кВ присутствует рентгеновское излучение различной жесткости).
Пользователь попадает в зону мягкого рентгеновского излучения.
При воздействии рентгеновского излучения на организм человека происходит:
образование чужеродных соединений молекул белка, обладающих даже
токсическими свойствами;
изменение внутренней структуры веществ в организме, приводящее к развитию
малокровия, образованию злокачественных опухолей, катаракты глаз.
При работе за экраном электронно-лучевой трубки дисплея пользователь
попадает под воздействие ультрафиолетового излучения с длинами волн < 320
нм. Также при образовании строчной и кадровой разверток дисплея возникает
излучение электромагнитных полей частотой до 100 кГц. Это может являться
причиной возникновения следующих заболеваний:
обострение некоторых заболеваний кожи (угревая сыпь, себорроидная экзема,
розовый лишай, рак кожи и др.);
нарушение в протекании беременности;
увеличение в 2 раза вероятности выкидышей у беременных женщин;
нарушение репродуктивной функции и возникновение рака;
нарушение режима терморегуляции организма;
изменения в нервной системе (потеря порога чувствительности);
понижение/повышение артериального давления.
При работе на персональном компьютере человек попадает под воздействие
статического электричества. Под действием статических электрических полей
дисплея пыль помещения электризуется и переносится на лицо пользователя,
что приводит к заболеваниям (раздражению) кожи (дерматит, угри).
При работе за персональным компьютером для вывода информации на бумажный
носитель применяется принтер. Принтер Canon Bubble Jet имеет уровень звука
на расстоянии 1 метр от корпуса 49 дБ (используется 1 час в течении смены),
что соответствует норме. Следовательно, вредного воздействия по звуку на
пользователя не оказывается.
Таким образом пользователь, работающий с персональным компьютером
подвергается воздействию следующих опасных и вредных факторов:
поражение электрическим током;
воздействие рентгеновского излучения;
ультрафиолетовое излучение и излучение электромагнитных полей
радиочастот;
воздействие статического электричества.
4.3. ТРЕБОВАНИЯ К ВИДЕОТЕРМИНАЛЬНЫМ УСТРОЙСТВАМ
Основными поражающими факторами, при работе с компьютером, являются
вредные излучения видеотерминального устройства.
Видеотерминальное устройство должно соответствовать следующим
требованиям:
яркость свечения экрана не менее 100 кд/м2;
минимальный размер светящейся точки не более 0,4 мм для монохромного
дисплея и не более 0,6 мм для цветного;
контрастность изображения знака не менее 0,8;
частота регенерации изображения при работе с позитивным контрастом в
режиме обработки текста не менее 72 Гц;
количество точек на экране не менее 640;
экран должен иметь антибликовое покрытие;
размер экрана должен быть не менее 31 см по диагонали, а высота символов
не менее 3,8 мм, при этом расстояние от экрана до глаз оператора должно
быть 40–80 см.
При работе с текстовой информацией наиболее предпочтительным является
предъявление чёрных знаков на светлом (белом) фоне.
|Максимальные значения напряженности магнитного поля, измеренные на|
|расстоянии 50 см от экранов наиболее распространённых мониторов. |
|Полоса частот |Магнитное поле, |Нормы BGA |
| |А/м | |
|5 - 1000 Гц |0,2 |160 - 0,8 |
|10 - 150 кГц |0,17 |0,8 - 0,6 |
|150 - 300 кГц |- |0,6 - 0,42 |
|0,3 - 30 Мгц |0,00000066 |0,42 - 0,73 |
|30 - 300 Мгц |0,00000066 |0,73 |
Максимальная напряженность электрического поля, допускаемая нормами BGA,
равна 2,5 кВ/м. Это значение установлено из расчёта того, чтобы при
прикосновении к заряженной проводящей поверхности электрический разряд не
стал причиной шока.
|Максимальные значения напряженности электрического поля, |
|измеренные на расстоянии 50 см от экранов наиболее |
|распространённых мониторов. |
|Полоса частот |Электрическое поле, |Нормы BGA |
| |В/м | |
|5 - 1000 Гц |4,8 |2500 - 177 |
|10 - 150 кГц |4,8 |87 |
|150 - 300 кГц |0,48 |87 |
|0,3 - 30 Мгц |0,0024 |87 - 27,5 |
|30 - 300 Мгц |0,0024 |27,5 |
Измерения BGA показывают, что напряженность электростатического поля
около монитора может превысить 7 кВ/м. Согласно полученным SSI и SEMKO
(Швеция) данным, эти значения для некоторых устройств достигают 50 кВ/м.
В России нормирование электромагнитных полей осуществляется в
соответствии с ГОСТ 12.1.006-84 и санитарными нормами СНиП2963-84.
В зоне индукции нормируется напряженность электрического и магнитного
поля в зависимости от частоты. В зоне излучения нормируется плотность
потока энергии в зависимости от времени пребывания.
|Нормир. |Частота f, МГц |
|велич. |0.06-1.5|1.5-3.0 |3.0-30 |30-50 |50-300 |300-3*10|
| | | | | | |5 |
|Е, В/м |50 |50 |20 |10 |5 |нет |
|Н, В/м |5.0 |– |– |0.3 |– |нет |
|I, Вб/м2|– |– |– |– |– |I0 = (/T|
Электромагнитные поля нормируются следующим образом:
электрические: E = 6/(T; 1 ( T ( 9, где Т- время воздействия;
магнитные: Hn ( 8 кА/м в течение рабочего дня; ( = 2 (Вт r/м2) –
энергетическая нагрузка на организм.
4.4. РАСЧЕТ ВРЕДНЫХ ИЗЛУЧЕНИЙ ВИДЕОДИСПЛЕЯ
Время работы на персональном компьютере по санитарным нормам не должно
превышать 4 часа.Большинство используемых в России мониторов не
соответствуют шведскому стандарту защита пользователя от излучений и имеют
на расстоянии 5 см от экрана дисплея имеют мощность дозы рентгеновского
излучения 100 мкР/час. Рассчитаем, какую дозу рентгеновского излучения
получит пользователь на различном расстоянии от экрана дисплея.
Pr = P0e-(r, где
Pr - мощность дозы рентгеновского излучения на расстоянии r, мкР/час;
P0 - уровень мощности дозы рентгеновского излучения на расстоянии 5 см от
экрана дисплея, мкР/ч.
( - линейный коэффициент ослабления рентгеновского излучения воздухом, см-
1;
r - расстояние от экрана дисплея, см;
Возьмем ( = 3.14*10-2 см-1.
|r, см |5 |10 |20 |30 |40 |50 |60 |70 |80 |90 |100 |
|P, мкР/ч|100 |73 |53 |39 |28 |21 |15 |11 |8 |6 |4 |
Среднестатистический пользователь располагается на расстоянии 50 см от
экрана дисплея. Рассчитаем дозу облучения, которую получит пользователь за
смену, за неделю, за год.
|За смену |4 часа |4*21 |84 мкР/ч |
|За неделю |5 дней |5*84 |420 мкР/ч |
|За год |44 рабочие недели |44*420 |18480 мкР/ч |
4.5. РАЦИОНАЛЬНАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОЧЕГО МЕСТА
Для повышения производительности труда при работе за компьютером
необходимо создать на рабочем месте наиболее благоприятные условия с точки
зрения эргономики и эстетики.
Разработка мероприятий по рациональной организации рабочего места
инженера-программиста и инженера-разработчика может идти в следующих
направлениях:
устранение неблагоприятных факторов:
снижение шума в помещении;
правильный выбор источников освещения;
устранение запылённости и загазованности.
оптимизация условий труда на рабочем месте:
эргономические требования;
психологические требования.
создание комфортных условий отдыха в течение рабочего дня.
Производственные помещения вычислительного центра должны проектироваться
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5
|