5 Безопасность и экологичность проекта

5.1 Характеристика условий труда программиста

При работе с компьютером человек подвергается воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов:

-электромагнитных полей (диапазон радиочастот: ВЧ, УВЧ и СВЧ. Источники излучения – монитор и системный блок компьютера);

-шума и вибрации;

-нервно-психические перегрузки (перенапряжение органов зрения при работе за компьютером);

-физические перегрузки (продолжительная работа за компьютером в неизменной позе);

-опасность поражения электрическим током (все оборудование, необходимое для функционирования системы, питается от сети переменного тока в 220В, частотой 50-60 Гц. благодаря чему существует опасность поражения электрическим током и опасность возгорания).

Работа с компьютером характеризуется значительным умственным напряжением и нервно-эмоциональной нагрузкой оператора, высокой напряженностью зрительной работы и нагрузкой на мышцы рук при работе с клавиатурой ЭВМ. Поэтому, большое значение имеет рациональная конструкция и расположение элементов рабочего места, что важно для поддержания оптимальной рабочей позы человека-оператора.

В процессе работы с компьютером необходимо соблюдать правильный режим труда и отдыха.

Лист

5.2 Требования к производственным помещениям 5.2.1 Световая среда

Окраска помещений и мебели должна способствовать созданию благоприятных условий для зрительного восприятия и хорошего настроения. Цветовую гамму необходимо выдерживать в спокойных, светлых тонах.

Источники света, такие как светильники и окна, при неправильном расположении могут давать блики на поверхности экрана, что значительно ухудшает видимость и повышает зрительную нагрузку. Отражение, должно быть сведено к минимуму. Для защиты от избыточной яркости окон могут быть применены шторы, а для защиты экрана от бликов, специальные экраны.

В помещениях, где находится компьютер, необходимо обеспечить следующие величины коэффициента отражения: для потолка: 60…70%, для стен: 40…50%, для пола: около 30%. Для других поверхностей и рабочей мебели: 30…40%.

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на рабочего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Лист

Существует три вида освещения - естественное, искусственное и совмещенное (естественное и искусственное вместе).

При выполнении работ категории высокой зрительной точности (наименьший размер объекта различения 0,3…0,5 мм) величина коэффициента естественного освещения (КЕО) должна быть не ниже 1,5%, а при зрительной работе средней точности (наименьший размер объекта различения 0,5…1,0 мм) КЕО должен быть не ниже 1,0%. В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ. При устройстве отраженного освещения в помещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт. Так же допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения. Светильники должны располагаться над рабочими поверхностями равномерно.

Требования к освещенности в помещениях, где установлены компьютеры, следующие: при выполнении зрительных работ высокой точности общая освещенность должна составлять 300 лк, а комбинированная - 450 лк; аналогичные требования при выполнении работ средней точности - 200 и 300 лк соответственно.

Кроме того, все поле зрения должно быть освещено достаточно равномерно. То есть, степень освещения помещения и яркость экрана компьютера должны быть примерно одинаковыми, т.к. яркий свет в районе периферийного зрения значительно увеличивает напряженность глаз и, как следствие, приводит к их быстрой утомляемости.

Расчет освещенности рабочего места программиста.

Расчет сводится к выбору системы освещения, определению необходимого числа светильников, их типа и размещения. Исходя из этого, рассчитываться будут параметры искусственного освещения.

Лист

Обычно искусственное освещение выполняется посредством электрических источников света двух видов: ламп накаливания и люминесцентных ламп. Будем использовать люминесцентные лампы, которые по сравнению с лампами накаливания имеют ряд существенных преимуществ:

-по спектральному составу света они близки к дневному, естественному свету;

-обладают более высоким КПД (в 1,5-2 раза выше, чем КПД ламп накаливания);

-обладают повышенной светоотдачей (в 3-4 раза выше, чем у ламп накаливания);

-более длительный срок службы.

Расчет освещения производится для комнаты площадью 9м2 , ширина которой 3м, длинна 3м, высота – 3,2 м. Воспользуемся методом светового потока.

Для определения количества светильников определим световой поток, падающий на поверхность по формуле:

F = E K S Z , n

где F - рассчитываемый световой поток, Лм;

Е - нормированная минимальная освещенность, Лк. Работу программиста можно отнести к разряду точных работ, следовательно, минимальная освещенность будет Е=300 Лк;

S - площадь освещаемого помещения (в нашем случае S = 9м2); Z - отношение средней освещенности к минимальной (обычно

принимается равным 1,1…1,2 , Z = 1,1);

К - коэффициент запаса, учитывающий уменьшение светового потока лампы в результате загрязнения светильников в процессе эксплуатации (его

Лист

значение зависит от типа помещения и характера проводимых в нем работ и в данном случае К = 1,4);

n - коэффициент использования, (выражается отношением светового потока, падающего на расчетную поверхность, к суммарному потоку всех ламп и исчисляется в долях единицы; зависит от характеристик светильника, размеров помещения, окраски стен и потолка, характеризуемых коэффициентами отражения от стен (РС) и потолка (РП)), значение коэффициентов РС и РП были указаны выше: РС = 40%, РП = 60%. Значение n определим по таблице коэффициентов использования различных светильников. Для этого вычислим индекс помещения по формуле (СНиП 23- 5-95):

где S - площадь помещения, S=9 м2;

h - расчетная высота подвеса, учитывая подвесной потолок h=3 м; A - ширина помещения, А=3м;

В - длина помещения, В=3 м.

I =3 (39+3) =0,5

Зная индекс помещения I, по таблице 1 СНиП 23-05-95 n=0,25. Световой поток F:

F =300 1,4 9 1,1 =16632 Лм. 0,25

Для освещения используются люминесцентные лампы типа ЛБ, мощностью 40 Вт, напряжением 220 В, световой поток которых Fл = 3000 Лм.

Необходимое количество ламп:

N = F ,

Fл

где N - определяемое число ламп;

Лист

F - световой поток, F = 16632 Лм;

Fл- световой поток лампы, Fл = 3000 Лм.

N =166323000 ≈6 шт.

При выборе осветительных приборов используем светильники типа ОД. Каждый светильник комплектуется тремя лампами.

5.2.2 Электробезопасность

Электробезопасность – система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Проходя через организм, электрический ток оказывает термическое, электролитическое и биологическое действия.

Термические действия выражаются в ожогах отдельных участков тела, нагреве кровеносных сосудов, нервов и других тканей. Электролитическое действие выражается в разложении крови и других органических жидкостей, что вызывает значительные нарушения их физико-химических составов. Биологическое действие является особым специфическим процессом свойственным лишь живой материи. Оно выражается в раздражении и возбуждении живых тканей организма (что сопровождается непроизвольными судорожными сокращениями мышц), а также в нарушении внутренних биоэлектрических процессов, протекающих в нормально действующем организме и теснейшим образом связанных с его жизненными функциями. Раздражающее

Лист

действие тока на ткани организма может быть прямым, когда ток проходит непосредственно по этим тканям, и рефлекторным, т.е. через центральную нервную систему, когда путь тока лежит вне этих тканей.

Заземление выполняет две основные электрозащитные функции. Первая заключается в создании необходимых условий для быстрого отключения и замыкания на землю. Вторая - уменьшение до требуемых пределов возможного напряжения прикосновения. (Под напряжением прикосновения понимается напряжение, приложенное непосредственно к телу человека на пути "руки - ноги").

Защитному заземлению подлежат металлические части ЭВМ, доступные для прикосновения человека и не имеющие других видов защиты, обеспечивающих электробезопасность.

Всоответствии с ГОСТ 12.1.030-81 "Электробезопасность. Защитное заземление, зануление" защитное заземление должно обеспечивать защиту людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Защитное заземление выполняется преднамеренным электрическим соединением металлических частей электроустановок с "землей" или ее эквивалентом.

Материал, конструкция и размеры заземлителей, заземляющих и нулевых защитных проводников должны обеспечивать устойчивость к механическим, химическим и термическим воздействиям на весь период эксплуатации.

Вэлектроустановках напряжением до 1000В в сетях с изолированной нейтралью или изолированными выводами однофазного источника питания электроэнергией сопротивление заземляющего устройства в стационарных сетях должно быть не более 4 Ом.

Лист

Целью данного расчета является определение основных параметров заземления (число, размеры и размещение одиночных заземлителей и заземляющих проводников).

При этом расчет производится для размещения заземлителя в однородной земле. Схема защитного заземления приведена на рисунке 5.1.

Тр П1...П3

электроды

Рисунок 5.1 − Функциональная схема защитного заземления.

Где 1 – компьютер, 2 – принтер, 3 – плоттер, 4 – сканер.

Выбираем с учетом всех требований значение сопротивления защитного заземления Rдоп = 4 Ом (Rдоп должно быть равно 4 Ом для электроустановок напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью.)

Согласно справочной литературе задаемся удельным сопротивлением грунта ρ = 30 Ом*м (чернозем).

Выбираем групповой контурный заземлитель (уголок) длиной 3 м.

Определяем сопротивление одиночного заземлителя по формуле:

Лист

Из справочной литературы определяем значения: коэффициента использования вертикальных стержневых заземлителей без учета влияния полосы связи NS = 0,83; коэффициента использования горизонтального полосового заземлителя, соединяющего вертикальные стержневые заземлители NP = 0,89.

Определяем сопротивление растекания тока полосы связи по формуле:

где bi – расстояние от поверхности земли до середины вертикального зазелителя, равное 0,5 м;

hi - расстояние от поверхности земли до оси горизонтальной полосы, равное 0,52 м.

Определяем уточненное число заземлителей по формуле:

n = RN RC − Rдоп. NP RC

Rдоп. NS RC

n =10 8.3−4 0,89 10 = 2 шт. 4 0,83 10

Снова располагаем заземлители на плане объекта (рисунок 5.3):

Лист

Такие нарушения в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативные изменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых состояний. Под воздействием шума снижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышенными энергетическими затратами и нервно-психическим напряжением, ухудшается речевая коммутация. Все это снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБ(А)) на слух человека приводит к его частичной или полной потере.

Уровень шума на рабочем месте математиков-программистов не должен превышать 50 дБА, а в залах обработки информации на вычислительных машинах - 65 дБА. Для снижения уровня шума стены и потолок

помещений, где установлены компьютеры, облицовываются звукопоглощающими материалами. Уровень вибрации в помещениях вычислительных центров снижается путем установки оборудования на специальные виброизоляторы.

Расчет уровня шума.

Уровни звукового давления источников шума, действующих на оператора на его рабочем месте, представлены в таблице 5.1.

Таблица 5 . 1 - Уровни звуковой мощности различных источников.

Лист

Уровень шума, возникающий от нескольких некогерентных источников, работающих одновременно, рассчитывается по формуле:

L= 10 lg ∑n 10 0,1Li ,

i=1

где Li – уровень звукового давления i-го источника шума; n – количество источников шума.

L= 10·lg (10 2,5+ 10 2,9+ 10 0,7+ 10 1+ 10 6 , 3 + 10 3,8 + 103,6) = 6 3 , 0 3 дБА

Полученное значение не превышает допустимый уровень шума для рабочего места оператора, равный 65 дБА. И если учесть, что вряд ли такие периферийные устройства как сканер и принтер будут использоваться одновременно, то эта цифра будет еще ниже. Кроме того, при работе принтера непосредственное присутствие оператора необязательно.

5.2.5 Электромагнитное, ионизирующее излучения

Максимальный уровень рентгеновского излучения на рабочем месте оператора компьютера обычно не превышает 10 мкбэр/ч, а интенсивность ультрафиолетового и инфракрасного излучений от экрана монитора лежит в пределах 10…100 мВт/м2.

Для снижения воздействия этих видов излучения применяются мониторы с пониженным уровнем излучения (MPR-II, TCO-92, TCO-99), устанавливаются защитные экраны, а также соблюдаются регламентированные режимы труда и отдыха.

5.3 Эргономические требования к рабочему месту

Проектирование рабочих мест, снабженных видеотерминалами, относится к числу важных проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники.

Лист

Рабочее место и взаимное расположение всех его элементов должно соответствовать антропометрическим, физическим и психологическим требованиям. При организации рабочего места программиста соблюдаются следующие основные условия: оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места и достаточное рабочее пространство, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения.

Эргономическими аспектами проектирования видеотерминальных рабочих мест, в частности, являются: высота рабочей поверхности, размеры пространства для ног, требования к расположению документов на рабочем месте (наличие и размеры подставки для документов, возможность различного размещения документов, расстояние от глаз пользователя до экрана, документа, клавиатуры и т.д.), характеристики рабочего кресла, требования к поверхности рабочего стола, регулируемость элементов рабочего места.

Главными элементами рабочего места программиста являются стол и кресло. Основным рабочим положением является положение сидя.

Рабочая поза сидя вызывает минимальное утомление программиста. Рациональная планировка рабочего места предусматривает четкий порядок и постоянство размещения предметов, средств труда и документации. То, что требуется для выполнения работ чаще, должно быть расположено в зоне легкой досягаемости рабочего пространства.

Для комфортной работы стол должен удовлетворять следующим условиям:

-высота стола должна быть выбрана с учетом возможности сидеть свободно, в удобной позе, при необходимости опираясь на подлокотники;

-нижняя часть стола должна быть сконструирована так, чтобы программист мог удобно сидеть, не был вынужден поджимать ноги;

-поверхность стола должна обладать свойствами, исключающими появление бликов в поле зрения программиста;

Лист

-конструкция стола должна предусматривать наличие выдвижных ящиков (не менее 3 для хранения документации, листингов, канцелярских принадлежностей).

-высота рабочей поверхности рекомендуется в пределах 680-760 мм. Высота поверхности, на которую устанавливается клавиатура, должна быть около 650 мм.

Большое значение придается характеристикам рабочего кресла. Так, рекомендуемая высота сиденья над уровнем пола находится в пределах 420550 мм. Поверхность сиденья мягкая, передний край закругленный, а угол наклона спинки - регулируемый.

Положение экрана определяется:

-расстоянием считывания (0,6…0,7 м);

-углом считывания, направлением взгляда на 20° ниже горизонтали к центру экрана, причем экран перпендикулярен этому направлению.

Должна также предусматриваться возможность регулирования экрана:

-по высоте +3 см;

-по наклону от -10° до +20° относительно вертикали;

-в левом и правом направлениях.

Большое значение также придается правильной рабочей позе пользователя. При неудобной рабочей позе могут появиться боли в мышцах, суставах и сухожилиях. Требования к рабочей позе пользователя видеотерминала следующие:

-голова не должна быть наклонена более чем на 20°;

-плечи должны быть расслаблены;

-локти - под углом 80°…100°;

-предплечья и кисти рук - в горизонтальном положении.

Причина неправильной позы пользователей обусловлена следующими факторами: нет хорошей подставки для документов, клавиатура находится

Лист

слишком высоко, а документы - низко, некуда положить руки и кисти, недостаточно пространство для ног.

Расстояние додисплея должно быть 50-60 см от глаз. Верхняя часть дисплея должна быть на уровне глаз или чуть ниже. Когда человек смотрит прямо перед собой, его глаза открываются шире, чем когда он смотрит вниз. За счет этого площадь обзора значительно увеличивается, вызывая обезвоживание глаз. К тому же если экран установлен высоко, а глаза широко открыты, нарушается функция моргания. Это значит, что глаза не закрываются полностью, не омываются слезной жидкостью, не получают достаточного увлажнения, что приводит к их быстрой утомляемости.

Создание благоприятных условий труда и правильное оформление рабочих мест на производстве имеет большое значение, как для облегчения труда, так и для повышения его производительности.

5.4 Чрезвычайные ситуации

Пожар может возникнуть в любом помещении. Для тушения пожара, а также для обеспечения безопасности работников на предприятиях, должны быть предусмотрены определенные средства пожаротушения.

Аппараты пожаротушения подразделяют на стационарные установки и огнетушители (ручные до 10 л. и передвижные или стационарные объемом свыше 25 л.).

Стационарные установки предназначены для тушения пожаров в начальной стадии их возникновения без участия людей. Их монтируют в зданиях и сооружениях, а также для защиты наружных технологических установок. По применяемым огнетушащим средствам их подразделяют на водные, пенные, газовые, порошковые и паровые. Стационарные установки могут быть автоматическими и ручными с дистанционным пуском.

Лист

В качестве средства пожаротушения можно выбрать химический ОХП-10 и углекислотные ОУ-2, ОУ-3 ОУ-5, ОУ-8 огнетушители, которые применяются для тушения пожаров электроустановок, находящихся под напряжением.

5 . 5 Заключение

В данном разделе дипломной работы были изложены требования к рабочему месту программиста. Созданные условия должны обеспечивать комфортную работу. Были указаны оптимальные размеры рабочего стола и кресла, рабочей поверхности, проведен выбор системы и расчет оптимального освещения производственного помещения, а также расчет уровня шума на рабочем месте. Произведен расчет защитного заземления, от поражения электрическим током. Соблюдение условий, определяющих оптимальную организацию рабочего места инженера - программиста, позволит сохранить хорошую работоспособность в течение всего рабочего дня, повысит как в количественном, так и в качественном отношениях производительность труда программиста. А это будет способствовать быстрой разработке и отладке программного продукта.

Лист