4 Охрана труда

4.1 Анализ условий труда на рабочем месте

Моделирование рабочей среды мобильного робота проводилось в помещении, размер которого 7×5,6×2,6 м. В данном помещение работают два сотрудника.

Согласно ДСанПин 3.3.2–007–98, площадь одного рабочего места должна быть не менее 6 м² , а его объем – не менее 20 м³ . Исходя из размеров помещения, его площадь равна 39,2 м² , а объем – 101,92 м³. Следовательно, на одного работника приходится 19,6 м² площади и 50,96 м³ объема. Помещение удовлетворяет государственным санитарным нормам как по площади, так и по объему, для двух рабочих мест.

Схематическое представление системы «Человек-Машина-Среда» (рис. 4.1) позволяет проанализировать влияние вредных факторов на организм человека.

Элементы системы можно разделить на такие части:

«Человек»:

Ч1 – человек, который управляет «машиной», моделирует рабочую среду мобильного робота;

Ч2 – человек, как биологический объект, который рассматривается с точки зрения непосредственного влияния на окружающую среду (изменения температуры за счет собственного тепла, потребления кислорода);

Ч3 – человек, который рассматривается с позиции влияния на него психофизиологических факторов во время рабочего процесса.

«Машина»:

М1 – машина, как элемент исполняющий основную технологическую функцию (ПЭВМ);

М2 – машина, как элемент выполняющий функцию аварийной защиты;

М3 – машина, как элемент влияния на окружающую среду.

Рисунок 4.1– Структурная схема системы «Человек–Машина–Среда»

Таблица 4.1 – Характеристики связей в системе «Ч–М–С»

№	1	2
	Направление связи	Описание связи
1	Ч1– М1	Воздействие человека на машину (включение ПЭВМ, моделирование среды, работа за ПЭВМ).
2	Ч2 – среда	Воздействие человека как биологического объекта на среду(потребление кислорода, изменение влажности воздуха, изменение температуры за счет использования электроприборов).
3	Ч3 – Ч1	Влияние психофизиологического состояния человека на состояние другого (влияние людей друг на друга).
4	Среда – Ч3	Воздействие среды на психофизиологическое состояние человека (изменение функциональных возможностей организма при изменении температуры, влажности, атмосферного состава, освещенности, уровня электромагнитного поля).
5	М3 – среда	Воздействие машины на среду (шум от системного блока, повышенная температура, электромагнитное излучение).

Продолжение таблицы 4.1

№	1	2
6	М1 – Ч1	Воздействие вредных факторов, которые вырабатывает машина, на психофизиологическое состояние человека.
7	Ч1 – М2	Воздействие человека на функции аварийной защиты (применение методов защиты от воздействия опасных производственных факторов).
8	М1 – М2	Информация, необходимая для выработки аварийных управляющих влияний (повышенный уровень ионизирующих излучений в рабочей зоне, повышенное значение статического электричества).
9	Ч3 – Ч2	Влияние психофизиологического состояния на степень интенсивности обмена веществ между организмом и средой и энерговыделения человека (физические перегрузки, нервно-психические перегрузки).
10	Среда – М1	Влияние среды на работу машины (изменение температуры, влажности, напряжения сети, что может привести к повышенному значению статического электричества, повышенной запыленности и загазованность воздуха в рабочей зоне)
11	М2 – М1	Аварийное управляющее воздействие.
12	М1 – Предмет труда	Влияние машины на предмет труда (разработка программного обеспечения для робота)
13	Внешняя система управления – Ч1	Управляющая информация про технологический процесс поступающая из внешней системы управления.

Возникающие связи между элементами системы приводят к появлению опасных и вредных производственных факторов. Согласно ГОСТ 12.0.003-74 они делятся на четыре категории: физические, химические, психофизиологические, биологические:

– физические (повышенное напряжение в электрической сети, резкая перемена температуры в помещении, повышенный уровень шума, недостаточная освещенность, повышенная запыленность воздуха рабочей зоны, недостаточное количествo природного освещения, высокая яркость искусственного освещения);

– психофизиологические (перегрузка организма работника, перенапряжение зрительных анализаторов, частичная монотонность труда, умственное и эмоциональное перенапряжение).

Химических и биологических опасных факторов в помещении не наблюдается.

В результате анализа, доминирующим опасным или вредным производственным фактором определена усталость, так как в помещении принимаются меры по обеспечению звукоизоляции, освещения, вентиляции, электробезопасности, теплообмена и чистоты помещения. Для улучшения и поддержания всех этих факторов, необходимо принимать различные меры безопасности, дополнительное оснащение.

4.2 Промышленная безопасность в лаборатории

Характеристика сети питания:

– напряжение: 220 В;

– частота тока: 50 Гц;

– режим нейтрали: глухозаземленная.

Согласно НПАОП 40.1-1.21-98 помещение приемной предприятия относится к помещениям без повышенного уровня опасности поражения человека электрическим током. В помещении есть электрощит, на котором установлено устройство токовой защиты (согласно НПАОП 40.1-1.32-01 этажный щиток должен устанавливаться в этажном коридоре или на лестничной площадке на расстоянии не больше 3 м по длине электропроводки до стояка питания). Согласно НПАОП 0.00-4.12-05 с сотрудниками проводятся инструктажи по охране труда. Ежегодно, в качестве профилактических защитных средств, проводится контроль изоляции электросети (согласно НПАОП 40.1-1.21-98 норма сопротивления изоляции не менее 0,5 МОм). Помещение имеет УЗО (устройство защитного отключения электросети) типа «А», которые реагируют как на переменные, так и на пульсирующие токи повреждений, или «АС», которые реагируют только на переменный ток утечки (НПАОП 40.1-1.32-01).

4.3 Производственная санитария в компьютерной лаборатории

Работы в помещении производятся сидя и не требуют систематического физического напряжения. Работа относится к категории легкой Iа (энергозатраты до 120 ккал/ч). Для создания нормальных условий труда установлены следующие нормы микроклимата, в соответствии сДСН 3.3.6.042-99, приведенные в таблице 4.2.

Таблица 4.2 – Оптимальные параметры микроклимата

Время года	Температура воздуха, град. С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха,м/с
Холодное	22-24	40-60	до 0.1
Теплое	23-25	40-60	до 0.1

На микроклимат влияют такие источники тепла: ЭВМ, люди, находящиеся в помещении, искусственное освещение, солнечная радиация, тепло, передаваемое через стены. Анализируя нормативные и фактические значения микроклимата, можно сказать, что температура воздуха превышает допустимые значения. Обеспечение условий, приведенных в таблице 4.2, в теплый период года осуществляется с помощью приточной вентиляции (устанавливаются кондиционеры); в холодный и переходной период – с помощью вентиляции и отопления, предусматривается также естественная вентиляция.

При проектировании искусственного освещения в помещениях, необходимо руководствоваться требованиями ДБН В.2.5-28-2006. Согласно тому, что в нашем помещении характеристика работы зрения можно отнести к высокой точности, третьего разряда, контраст объекта с фоном средний, а характеристика фона тоже средняя, то общая освещенность не должна превышать 200 лк. Искусственное освещение в нерабочей поверхности, при относительной длительности работе зрения в направлении на рабочую поверхность составляет не менее 70%, освещенность соответствует 300 лк.

В случае превышения уровня звукового давления в помещении, сравнительно нормам ДСН 3.3.6.037-99, принимаются меры для улучшения шумового режима: экранирования, облицовку стен и стен с звукопоглощающим материалом. Санитарные нормы распространяются на шум, инфразвук и ультразвук. Эти нормы отвечают за классификацию производственных акустических колебаний, методы гигиенической оценки производственного шума, требования к измерениям на рабочих местах, а также параметры, которые нормируются и их допустимые величины.

Расчет кондиционирования. Цель проверочного расчета – выбор кондиционера, который обеспечит оптимальные значения микроклиматических параметров в помещении.

Вначале необходимо определить общее выделение теплоты в помещении

,

где – тепло, выделяемое оборудованием;

–тепло, выделяемое людьми;

–тепло, излучаемое освещением;

–тепло, выделяемое за счет солнечной радиации;

–тепло, проходящее через ограждающие конструкции.

где – суммарная мощность установленного оборудования;

–коэффициент использования мощностей, ;

–коэффициент одновременности работы оборудования, .

,

где – количество людей в помещении,;

- количество тепла, выделяемого одним человеком,

.

где – теплопроводность,;

–освещенность помещения, ;

–площадь помещения, .

где – удельное количество тепла, получаемого через еденицу площади окна,

–поправочный коэффициент, зависит от географической полосы, для Харькова ;

–площадь всех окон, ;

–коэффициент, учитывающий уменьшение солнечной радиации за счет применения затемнения, .

.

Для кирпича .

Требуемый воздухообмен

(1)

где с - удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении, ;

р - удельный вес воздуха в помещении, кг/м³ (при нормальных условиях 1,29 кг/м³);

- температура удаляемого воздуха, ;

- температура приточного воздуха,.

.

Требуемая производительность по холоду будет равна

где – наружная температура,.

.

По полученному значению выбираем кондиционер из списка существующего оборудования.

4.4 Пожарная безопасность компьютерной лаборатории

Согласно нормам НАПБ Б.03.002-2007 по степени пожаровзрывоопасности данное производство относится к категории В. Согласно ДБН В.1.1.7-2002 здание относится к II степени огнестойкости. Согласно НПАОП 40.1-1.01-97 помещение по пожароопасности относится к классу П-IIа.

Причиной пожара в помещении могут быть короткое замыкание электропроводки, неисправность электрооборудования, нагревание проводников, курение в непредназначенных для этого местах, нарушение правил пожарной безопасности, а также повышенная температура внутри помещения.

Для предупреждения пожаров предлагается проводить обязательный инструктаж по пожарной безопасности, следить за доступностью и сроком годности средств пожаротушения, исполнять установленный режим эксплуатации электрических сетей и оборудования, не курить в помещениях.

Согласно НАПБ Б.03.001-2004в помещении расположены первичные приспособления пожаротушения - два углекислотных огнетушителя ВВК-1, 4 из расчета 1 огнетушитель на 3 ПК, но не меньше 1 на помещение. Их использование обусловлено необходимостью тушения электроустановок, которые находятся под напряжением не более 1000В, расположенных в помещении. Также в комнате необходим один дымовой анализатор в соответствии с ДБН В.2.5-56:2010. Около выхода из комнаты расположен план эвакуации на случай экстренной ситуации.

ВЫВОДЫ

В ходе выполнения бакалаврской аттестационной работы было выяснено, что платформа Microsoft Robotics Studio (MSRS) – это пакет разработчика для робототехники, ориентированный на программистов разных уровней который состоит из двух основных составляющих:

• Visual Programming Language (VPL) – графическая среда разработки, использующая каталог сервисов и действий которые могут быть связаны графическим способом позволяющая генерировать код новых «макро»-сервисов на основе диаграмм, созданных пользователями. Также в VPL возможна простая настройка сервисов для различных аппаратных элементов;

• Visual Simulation Environment – среда симуляции 3D в MRDS, которая позволяет симулировать поведение роботов в виртуальном мире, используя технологию NVIDIA PhysX, что позволяет использовать продвинутую физическую модель.

В результате выполнения бакалаврской аттестационной работы были решены такие задачи:

• проведен анализ литературы по теме дипломирования;

• смоделирована модель рабочего пространства робота;

• созданы программы управления робота джойстиком и движения робота по кругу в виртуальной среде;

• созданы графические 3D объекты средствами Autodesk 3ds Max;

• изучены основных функции и свойства программной среды Microsoft Robotic Studio;

• Создана системы Ч-М-С и определены параметров вредных производственных факторов.

ПЕРЕЧЕНЬ ССЫЛОК

1. Юревич, Е. И. Основы робототехники [Текст] : / Е. И. Юревич. – СПб.: БХВ-Петербург, 2005. – 416 с.

2. Попов, Е.П. Основы робототехники: введение в специальность [Текст] / Г.В. Письменный, Е. П. Попов.− М.: Высшая школа, 1990. − 286 с.

3. Тимофеев, А. В. Адаптивные робототехнические комплексы [Текст] /А. В. Тимофеев . - СПб.: Машиностроение, 1988. - 332с.

4. Майер, Р.В. Компьютерное моделирование: Моделирование как метод научного познания. Компьютерные модели и их виды [Текст] / Р. В. Майер. – Киров: ВятГГУ, 2012. – 23 с.

5. Тарасевич, Ю. Ю. Математическое и компьютерное моделирование [Текст] : учеб. / Ю. Ю. Тарасевич. — М.: Едиториал УРСС, 2004. — 152 с.

6. \Бронников, А. И. Моделирование рабочего пространства и сенсорных систем робота / А. И. Бронников // Системи обробки інформації. - 2012. – №9. – С. 10-14.

7. Kyle Johns Professional Microsoft Robotics Developer Studio [Text] / Johns Kyle, Taylor Trevor. – Indianapolis.: Whiley Publish, 2008. – 826 p.

8. Гай, В. Е. Microsoft Robotics Developer Studio. Программирование алгоритмов управления роботами [Текст] / В.Е. Гай. – М.: ЭКОМ Паблишерз, 2012. — 184 с.

9. Методичні вказівки до виконання розділу «Охорона праці» у випускних роботах ОКР «бакалавр» усіх форм навчання / Упоряд.: Б.В.Дзюндзюк, В.А.Айвазов, Т.Є.Стиценко. – Харків: ХНУРЕ, 2012. – 28 с.

10. Методичні вказівки до випускної кваліфікаційної роботи рівня «Бакалавр» для студентів усіх форм навчання спеціально­сті 8.091402 “Гнучкі комп’ютеризовані системи та робототехніка” / Упоряд.: Є.І. Литвинова, О.М. Цимбал - Харків: ХНУРЕ. – 2008. – 48 с.

11. Сибаров Ю.Г. и др. Охрана труда в вычислительных центрах / Ю.Г. Сибаров. – М.: Машиностроение, 1985. – 185 с.

12. ГОСТ 34.601-90 - Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания. – К.: Держстандарт України, 1990.

13. Державний стандарт України 3008–95. Документація. Звіти у сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення. – К.: Держстандарт України, 1995.

14. ДСТУ ГОСТ 7.1:2006. Система стандартов по информации, библиотечному и издательскому делу. БИБЛИОГРАФИЧЕСКАЯ ЗАПИСЬ. БИБЛИОГРАФИЧЕСКОЕ ОПИСАНИЕ. Общие требования и правила составления. – К.: Держстандарт України, 2006.

15. Загальні методичні вказівки з дипломного проектування в університеті / Упоряд.: П.С. Ковтун, З.В. Дудар, В.Я. Журавльов, О.С. Шкіль. – Харків: ХНУРЕ, 2002. – 44 с.

16. ДСТУ 3008-95. Документація. Звіти в сфері науки і техніки. Структура і правила оформлення [Текст]. – К. : Держстандарт України, 1995. – 36 с.

17. ГОСТ 7.1–2003. Бібліографічний запис. Бібліографічний опис. Загальні відомості та правила складання [Текст]. – Держспоживстандарт України, 2007.– 47с.

18. Дзюндзюк, Б. В. Методичні вказівки до виконання розділу «Охорона праці» у випускних роботах ОКР «бакалавр» усіх форм навчання [Текст] / Упоряд.: Б.В.Дзюндзюк, В.А.Айвазов, Т.Є.Стиценко. – Харків: ХНУРЕ, 2012. – 28 с.

19. Цимбал, О.М. Методичні вказівки до випускної кваліфікаційної роботи рівня «Бакалавр» для студентів усіх форм навчання спеціальності 8.091402 “Гнучкі комп’ютеризовані системи та робототехніка” [Текст] / Упоряд.: О.М. Цимбал - Харків: ХНУРЕ, - 2012. - 48 с.

Приложение А

Демонстрационный материал