|
|
4. ПРОМЫШЛЕННАЯ ЭКОЛОГИЯ И БЕЗОПАСНОСТЬ
4.1. ВВЕДЕНИЕ
В результате развития производственных сил общества возникла проблема взаимодействия человека и машины. Охрана труда и эргономика позволяют с научной точки зрения подойти к этой проблеме, способствуют изучению влияния окружающей среды на человека, который непосредственно контактирует с ЭВМ, определению вредных и опасных производственных факторов, разрабатывают организационно-технические мероприятия, направленные на профилактику профессиональных заболеваний, создавая здоровые и безопасные условия труда для работающего.
Предметом исследования эргономики в этой области стало согласование психо-физических возможностей человека со свойствами современных технических систем. Только в этом случае можно рассчитывать на высокое качество и эффективность его труда. Особую актуальность эта проблема приобретает в 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,
А/м
Нормы BGA
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,
В/м
Нормы BGA
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*105
Е, В/м
50
50
20
10
5
нет
Н, В/м
5.0
–
–
0.3
–
нет
I, Вб/м2
–
–
–
–
–
I0 = e/T
Электромагнитные поля нормируются следующим образом:
электрические: E = 6/ÖT; 1 £ T £ 9, где Т- время воздействия;
магнитные: Hn £ 8 кА/м в течение рабочего дня; e = 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-mr, 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.
m - линейный коэффициент ослабления рентгеновского излучения воздухом, см-1;
r - расстояние от экрана дисплея, см;
Возьмем m = 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 в соответствии с требованиями СНиП 2.03.04-87 – “Административные и бытовые здания и помещения производственных предприятий”.
 |
||
| НОВОСТИ |  |
|
|
||
| ВХОД | |
|
|
|||||
Рефераты бесплатно, реферат бесплатно, рефераты на тему, сочинения, курсовые работы, реферат, доклады, рефераты, рефераты скачать, курсовые, дипломы, научные работы и многое другое. |
||
При использовании материалов - ссылка на сайт обязательна. |
||
