- •Харківський національний університет радіоелектроніки
- •Дипломний проект пояснювальна записка
- •Допускається до захисту
- •Харківський національний університет радіоелектроніки
- •Завдання на дипломний проект (роботу)
- •Календарний план
- •1 Анализ состояния вопросов управления роботами и постановка задач проектирования
- •2 Разработка аппаратной части микроконтроллерной системы управления
- •3 Разработка программного обеспечения микроконтроллерной системы
- •4 Охрана труда и безопасность в чрезвычайных ситуациях
- •5 Экономическая часть
4 Охрана труда и безопасность в чрезвычайных ситуациях
4.1 Анализ условий труда на рабочем месте
Помещение для которого выполняется раздел – лаборатория, размерами 4,6 х4х 3м, в которой работает два человека над исследованием методов структуризации моделей знаний в технологии Semantic Web. Лаборатория находится на 3-м этаже 6-ти этажного здания. В помещении лаборатории имеется окно, ориентированное на север. В лаборатории имеются два полноценных рабочих места. Функциональная схема взаимодействия оборудования представлена на рис. 4.1. На каждом рабочем месте имеется компьютер с LED-монитором, процессором Intel Pentium 1,8 GHz, ОЗУ 4 Gb, HDD 500 Gb, потребляемая мощность 0,5 кВт. Питание оборудования осуществляется от стандартной трехфазной 4-х проводной электросети переменного тока напряжением 380/220 В, частотой 50 Гц, с глухозаземленной нейтралью.
Согласно НПАОП 0.00-1.28-10 площадь на одно рабочее место должна составлять не менее чем 6,0 м2, а объем не менее чем 20,0 м3. В нашем случае помещение отвечает требованиям НПАОП 0.00-1.28-10.
Рисунок 4.1 - Функциональная схема взаимодействия оборудования
Рассмотрим систему «Человек – Машина – Среда» (Ч-М-С), которая позволит выявить опасные и вредные производственные факторы, см. рис. 4.2.
Элемент «Человек» состоит из:
Ч1 – программист;
Ч2 – человек, который рассматривается с точки зрения его воздействия на производственную среду (за счет тепло- и влаговыделения, потребления кислорода);
Ч3 – человек, который рассматривается с точки зрения его психофизиологического состояния под воздействием факторов среды и трудового процесса.
Элемент «Машина» тоже состоит из трех функциональных частей:
М1 – элемент, выполняющий основную технологическую функцию (вычислительные операции, хранение и передача информации, ее отображение на мониторе,);
М2 – элемент машины, который выполняет функцию аварийной защиты (зануление, аварийное отключение при КЗ и утечке тока);
М3 – элемент машины, влияющий на состояние производственной среды и человека - (влияние, обусловленное вредными производственными факторами);
ПТ - предмет труда, программный продукт;
С – производственная среда.
В системе Ч-М-С образуются следующие связи:
Рисунок 4.2 – Схема системы «Человек-Машина-Среда»
Таблица 4.1 Описание связей в системе Ч-М-С
№ связи |
Связь |
Описание связи |
1 |
М3 - С |
Влияние машины на производственную среду (изменение параметров микроклимата) |
2 |
Ч1-Ч3 |
Влияние работы человека на его психофизиологическое состояние (удовлетворение от результатов работы) |
3 |
ВС-Ч1 |
Информация, поступающая к человеку из внешней системы и от других людей, в том числе от начальника отдела в виде заданий, инструкций, распоряжений. |
Продолжение таблицы 4.1
№ связи |
Связь |
Описание связи |
4 |
М2-Ч3 |
Влияние функций аварийной защиты на психофизиологическое состояние человека. Отсутствие аварийной защиты может привести к заболеваниям, травмам и смерти человека |
5 |
Ч3 – Ч2 |
Влияние психофизиологического состояния на степень интенсивности обмена веществ между организмом, средой и тепловыделением человека |
7 |
ПТ-Ч1 |
Влияние предмета труда на человека (отлаживает программу или выполняет иное действие; но, если человек уставший, то качество предмета труда падает) |
8 |
Ч2 - С |
Влияние человека как биологического объекта на производственную среду (потребление кислорода, тепло и влаговыделение) |
9 |
Ч1 - М1 |
Влияние человека на основное технологическое оборудование (выполнение операций, обработка информации) |
10 |
М1 - ПТ |
Влияние машины на предмет труда (основная технологическая функция, выполняемая ПК) |
11 |
М2 - М1 |
Аварийное управляющее воздействие (срабатывание аварийной защиты, в результате неисправности ПК, отключение при КЗ или утечке тока на землю) |
12 |
С-М1 |
Влияние среды на работу машины (при несоблюдении оптимальных параметров среды возможен сбой при работе ПК: повышенная температура или влажность воздуха, пыль и т.д.) |
Продолжение таблицы 4.1
№ связи |
Связь |
Описание связи |
13 |
М3 - Ч3 |
Влияние вредных факторов, которые производит ПК, на психофизиологическое состояние программиста: повышенный уровень шума создает значительную нагрузку на нервную систему |
14 |
С - Ч3 |
Влияние среды на психофизиологическое состояние организма: повышенная температура воздуха в помещении вызывает раздражение, быструю утомляемость и в результате снижение работоспособности; недостаточное освещение влияет на функционирование зрительного аппарата, на эмоциональное состояние, вызывает усталость центральной нервной системы. |
Согласно ГОСТ 12.0.003-74 в данной системе "ЧМС" имеют место физические и психофизиологические опасные и вредные производственные факторы, химические и биологические факторы отсутствуют.
Физические опасные и вредные факторы: повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека; повышенный уровень шума; повышенный уровень электромагнитного излучения; повышенная или пониженная температура в помещении; повышенная или пониженная относительная влажность; недостаток или отсутствие естественного освещения; недостаточное освещение рабочего места.
К психофизиологическим факторам относятся: нервные и эмоциональные перегрузки; перенапряжение зрительных и слуховых анализаторов; умственное перенапряжение.
Для определения вредных и опасных факторов произведена оценка факторов производственной среды и трудового процесса представленная в таблице 4.2.
Таблица 4.2 Оценка факторов производственной среды и трудового процесса
Факторы производственной среды и трудового процесса |
Значение фактора (ПДК, ПДУ) |
3 класс – опасные и вредные условия, характер труда |
Продолжительность действия фактора, в % за смену |
|||
Норма |
Факт. |
1 ст |
2 ст |
3 ст |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
1. Шум, дБ(А) |
50 |
50 |
|
|
|
90 |
2. Неионизирующие излучения: - промышленной частоты,В/м |
25 |
10 |
|
|
|
90 |
- радиочастотного диапазона, В/м |
2,5 |
1 |
|
|
|
90 |
3. Рентгеновское излучение, мкР/ч |
100 |
18 |
|
|
|
90 |
4. Микроклимат: - температура воздуха, 0С |
23-25 |
28 |
+ |
|
|
|
- скорость движения воздуха, м/с |
≤0,1 |
0,1 |
|
|
|
|
- относительная влажность, % |
40-60 |
48,1 |
|
|
|
|
5.Атмосферное давление, мм рт.ст. |
760±30 |
763 |
|
|
|
|
Продолжение таблицы 4.2
Факторы производственной среды и трудового процесса |
Значение фактора (ПДК, ПДУ) |
3 класс – опасные и вредные условия, характер труда |
Продолжительность действия фактора, в % за смену |
|||||
Норма |
Факт. |
1 ст |
2 ст |
3 ст |
||||
6. Освещение: - естественное, % |
≥1,5 |
1,5 |
|
|
|
90 |
||
- искусственное, Лк |
300-500 |
200 |
|
|
|
90 |
||
7. Тяжесть труда: - мелкие стереотипные движения кистей и пальцев рук (количество за смену) |
40000 |
30000 |
|
|
|
90 |
||
- рабочая поза (пребывание в наклонном положении в течении смены) |
до 25% |
свобод ная |
|
|
|
90 |
||
- наклоны корпуса (раз за смену) |
до 75 |
произвольные |
|
|
|
В течении смены |
||
- перемещение в пространстве, км |
до 4км |
0,25 |
|
|
|
В течении смены |
||
8.Напряженность труда а) внимание: - продолжительность сосредоточения (в % от продолжительности смены) |
25-50 |
55 |
+
|
|
|
55 |
||
Продолжение таблицы 4.2
Факторы производственной среды и трудового процесса |
Значение фактора (ПДК, ПДУ) |
3 класс – опасные и вредные условия, характер труда |
Продолжительность действия фактора, в % за смену |
|||||
Норма |
Факт. |
1 ст |
2 ст |
3 ст |
||||
- плотность сигналов в среднем за час |
50-175 |
160 |
|
|
|
90 |
||
б) напряженность анализаторов: - зрение (категория работ) |
точная |
высокой точности |
+ |
|
|
55 |
||
- слух (разборчивость, %) |
90-70% |
75% |
|
|
|
90 |
||
в) монотонность труда: - количество элементов и повторяющихся операций |
10-4 |
10 |
|
|
|
90 |
||
- время наблюдения за ходом производственного процесса без активных действий (в % от продолжительности смены) |
25 |
25 |
|
|
|
25 |
||
9 . Сменность |
1 |
1 |
|
|
|
|
||
Общее количество факторов |
9 |
9 |
3 |
1 |
- |
|
||
В результате проделанного анализа видим, доминирующим вредным фактором является недостаточное освещение рабочего места.
4.2 Промышленная безопасность
По степени опасности поражения электрическим током согласно НПАОП 40.1-1.21-98 данное помещение относится к категории «без повышенной опасности». Помещение сухое, влажность воздуха до 65%, токопроводящая пыль отсутствует, отсутствуют высокие температуры и возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлоконструкциям здания и к металлическим корпусам электрооборудования.
Для уменьшения напряжения при пробое фазы на корпус ПК выполнено зануление согласно НПАОП 40.1-1.32.01.
Дополнительно применяется повторное заземление нулевого провода с целью снижения потенциала зануленных корпусов и напряжения прикосновения в случаях обрыва нулевого провода (НПАОП 40.1-1.21-98). Согласно этим правилам, сопротивление повторного заземлителя не должно превышать 30 Ом, а сопротивление всех повторных заземлителей не превышает 10 Ом. Также для обеспечения безопасности проводится контроль изоляции не реже 1 раза в год согласно НПАОП 40.1-1.21-98. Быстрое отключение устройств вычислительной машины в случае аварии или несчастного случая при осмотрах и ремонтах выполняется на щите, который расположен возле выхода. В помещении имеется электрощит, на котором установлено устройство максимальной токовой защиты.
Предусмотрены организационные мероприятия по технике безопасности, а именно, проведение инструктажей по вопросам охраны труда, т.е. детальное ознакомление и обучение правилам безопасных приемов и методов работы, применению средств защиты, оказанию первой помощи пострадавшим.
Согласно требованиям НПАОП 0.00-4.12-05 предусмотрено проведение следующих инструктажей:
вводный (проводится инженером по охране труда со всеми работниками независимо от образования и стажа работы. Данный инструктаж включает в себя ознакомление с режимом труда и отдыха данного предприятия, а также с правилами промышленной и пожарной безопасности);
первичный на рабочем месте (проводится в начале производственной деятельности руководителем структурного подразделения. Включает в себя ознакомление с опасными и вредными факторами, которые могут возникать на данном рабочем месте, с индивидуальными средствами защиты, применяемыми на рабочем месте, с безопасными приемами работы);
повторный (проводится один раз в полугодие со всеми работниками по программе первичного инструктажа), а при необходимости – внеплановый (проводится при замене и модернизации оборудования, при изменении технологического процесса, при введении в действие новых стандартов и правил по охране труда. Включает в себя ознакомление с новым оборудованием и повторением правил промышленной безопасности, если произошел несчастный случай на производстве);
целевой (проводится при выполнении разовых работ, не связанных с основным видом деятельности, при ликвидации аварий, чрезвычайных ситуаций, катастроф).
Содержание всех инструктажей соответствует требованиям
НПАОП 0.00-4.12-05. Факт проведения инструктажа фиксируется в соответствующем журнале с росписью лица, проводившего инструктаж и росписью инструктируемого.
4.3 Производственная санитария
Согласно ДСН 3.3.6.042-99. «Санітарні норми мікроклімату», категория работ по энергозатратам организма в данных условиях - Iа (легкие работы, которые проводятся сидя и сопровождаются незначительными физическими напряжениями, энергозатраты до 120 ккал/ч).
Оптимальные нормы микроклимата согласно НПАОП 0.00-1.28-10 и ДСН 3.3.6.042-99:
температура: 22–24°С (при температуре наружного воздуха ниже +10°С) и 23–25°С (при температуре наружного воздуха выше +10°С);
относительная влажность: 40–60%;
скорость движения воздуха: не более 0.1 м/с.
Помещение имеет совмещенное (естественное и искусственное) освещение и тем самым соответствует требованиям НПАОП 0.00-1.28-10.
Согласно требованиям ДБН В.2.5-28-2006 – нормы коэффициента естественного освещения КЕО = 1,5%, искусственного – 300-500 лк. Фактическая освещенность помещения равна 200 лк, что не удовлетворяет нормативным значениям, следовательно, нужно произвести расчет количества светильников, которые бы обеспечивали освещенность не ниже нормативной, Ен = 300-500 лк. Расчет искусственного освещения проводится методом коэффициента использования светового потока.
Коэффициент использования светового потока ламп зависит от типа светильников, коэффициентов отражения светового потока от стен, потолка, пола, а также индекса помещения i:
(4.1)
где А – длина помещения, м;
В – ширина помещения, м;
H – высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.
(4.2)
где Н – высота помещения, м;
Нсв – высота свеса светильника, м;
Нрз – высота рабочей поверхности над полом, м.
Определяем
коэффициент использования светового
потока. Принимаем для данного помещения
коэффициенты отражения светового потока
от стен, потолка, пола ρс = 30%,оклеены
светлыми обоями, ρпт = 70 %,
свежепобеленный, ρп = 10%, темный
линолеум. Зная индекс помещения, находим
=
0,73.
Размещение светильников определяем по формуле:
L = λ∙ h = 1,1 ∙ 1,9 = 2,09, (4.3)
где λ - наивыгоднейшее расстояние между светильниками.
L- расстояние между рядами светильников.
Расстояние L1 от стены до первого ряда светильников выбирают
L1= (0,4 ÷ 0,5) L= 0,5∙2,09= 1,04 м.
Расстояние между крайними рядами светильников по ширине (Lш) и длине (Lд) помещения определяется по формулам:
Lш = В - 2 L1= 4,5-2∙1,04 = 2,4 м,
Lд = А - 2 L1= 4,7 - 2∙1,04= 2,6 м
Количество рядов светильников в помещении рассчитывается по формуле:
n ряд = В/L = 4,5/2,09 ≈ 2
где В = 4,5 м –ширина помещения,
Количество светильников в ряде определяется по формуле:
n св = (А – l св) / L = (4,7- 1,237)/2,09 = 2,5 ≈ 2 шт.
где n св - количество светильников в ряде;
А – длина помещения;
l св – длина светильника.
Определяем общее количество рядов светильников по ширине (nш) и длине (nд) помещения.
где Lш - расстояние между крайними рядами светильников по ширине,
L - расстояние между светильниками.
где Lд - расстояние между крайними рядами светильников по длине.
Общее количество светильников находится по формуле:
,
N – общее количество светильников в помещении.
N = 2 ∙ 2 = 4 шт .
Рассчитаем суммарный световой поток всех ламп искусственного освещения методом коэффициента использования светового потока. Основная расчетная формула метода коэффициента использования светового потока:
(4.4)
где Еф – нормируемая минимальная освещенность, лк;
S - площадь освещаемого помещения, м2;
z - коэффициент минимальной освещенности, z= 1,1;
kЗ -коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источников запаса света в процессе эксплуатации. Для помещения, освещаемого люминесцентными лампами и при условии чистки светильников не реже двух раз в год kЗ = 1,4 – 1,5;
N - число светильников;
- коэффициент затенения, =0,9;
n-число ламп в светильнике;
h- коэффициент использования светового потока ламп.
Световой поток, приходящийся на одну лампу находится по формуле:
где n – количество ламп в светильнике;
N – общее количество светильников в помещении (N = 4).
Для освещения помещения выбираем светильники ЛСП 06 с двумя лампами ЛБ-30, имеющую световой поток 2100 лм. Таким образом, нормативную освещенность в 300 лк нам обеспечат 4 ЛСП 06 светильника с 2-мя лампами ЛБ-30.
Схема размещения светильников приведена на рис. 4.2.
Рисунок 4.3 - Схема размещения светильников
Общий уровень шума в помещении равен 50 дБА, что соответствует требованиям НПАОП 0.00-1.28-10, ДСН 3.3.6.037-99.
Организация каждого рабочего места обеспечивает соответствие всех его элементов и их размещения эргономическим требованиям ГОСТ 12.2.032-78 «ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования»; характеру и особенностями трудовой деятельности. Конструкция рабочего места пользователя с ПЭВМ (при работе сидя) согласно требованиям ГОСТ 12.2.032-78 имеет следующие характеристики: размеры стола: высота - 725 мм, ширина 1000 мм, глубина - 800мм. Рабочее сиденье снабжено стационарными подлокотниками, имеет подъемно-поворотный механизм, регулируется по высоте, углу наклона сидения и спинки.
Клавиатура расположена на столе, расстояние до монитора 60 – 70 см, чем снижается перегрузка зрительных анализаторов.
Схема расположения рабочих мест показана на рис. 4.4.
В соответствии с ДСан ПиН 3.3.2-007-98. «Гігієнічні вімоги до організації роботи з візуальними дісплейними терміналами електронно-обчислбвальних машин», работа в данных условиях относится к группе В. Категория работ - I (творческая работа в режиме диалога с ПК, время работы с видеотерминалом - до двух часов). Поэтому предлагается установить регламентированные перерывы через 2 часа от начала рабочей смены и через 2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 15 минут каждый. В течение этих перерывов персоналу рекомендуется делать расслабляющие упражнения для глаз.
Рисунок 4.4 - Схема размещения рабочих мест и схема эвакуации при пожаре
4.4 Безопасность в чрезвычайных ситуациях
Согласно Кодексу гражданской защиты Украины на объектах хозяйственной деятельности (ОХД) создаётся система гражданской защиты (ГЗ). На систему гражданской защиты ОХД возложены следующие основные задания: оповещение сотрудников ОХД о ЧС или угрозе её возникновения; обеспечение сотрудников коллективными и индивидуальными средствами защиты; планирование и осуществление специальных мероприятий по обеспечению устойчивого функционирования в условиях ЧС; создание, подготовка и поддержание в постоянной готовности к применению специальных сил ГЗ, оснащение их специальными средствами. Начальником системы гражданской защиты на ОХД является руководитель его администрации.
Основной причиной возникновения чрезвычайной ситуации в лаборатории является возникновение пожара. Поэтому в данном подразделе будут подробно рассмотрены вопросы пожарной профилактики. В рассматриваемом помещении находятся ПЭВМ, которые представляют собой пожарную опасность, т.к. при повышении температуры отдельных узлов возможно оплавление изоляции соединительных проводов, которое ведет к короткому замыканию, сопровождающееся, в свою очередь, искрением.
В помещении используются твёрдые горючие материалы, поэтому по взрывопожарной и пожарной опасности данное помещение следует отнести к категории В, согласно НАПБ Б.03.002-2007. По пожароопасным зонам помещение относится к классу П–IIа, согласно НПАОП 40.1-1.01-97. Лаборатория расположена в здании, выполненном из строительных конструкций II степени огнестойкости (железобетон) по ДБН В.1.1.7-2002.
Согласно ДБН В.2.5.-56-2010 в помещении установлен точечный дымовой пожарный извещатель ДИП-1, один извещатель контролирует площадь до 86 м2.
Согласно НАПБ Б.03.001-2004 в помещении размещены первичные средства пожаротушения - углекислотные огнетушители ВВК-1,4 из расчета 1 огнетушитель на 3 ПК, но не менее 1 на помещение. В нашей лаборатории 2 ПК, значит, потребуется 1 огнетушитель ВВК-1,4.
Организационные мероприятия по пожарной безопасности:
проводится инструктаж персонала по пожарной безопасности;
разработаны мероприятия по действиям администрации на случай возникновения пожара;
на видном месте помещена схема эвакуации при пожаре (рис.4.3).
