Визуализация инженерных и научных расчетов (стр. 11 из 12)
Для тушения пожара должны применяться ручные огнетушители и переносные установки. Электросети и электроустановки, которые находятся под напряжением, тушить водой нельзя ни в коем случае, т.к. через струю воды может произойти поражение электрическим током. Именно поэтому для тушения пожара, который возник из-за неисправности электроприборов, применяют только пенные огнетушители.
Возможность быстрой ликвидации пожара во многом зависит от своевременного оповещения о пожаре. Обычно на предприятиях электронной промышленности весьма распространенным средством оповещения является телефонная связь.
4.5 Защита от шума и вибрации
Шум - это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности.
Шум на рабочих местах в помещениях, где приходится работать программистам, создается внутренними источниками: техническими средствами, установками кондиционирования воздуха и другим оборудованием.
Допустимые шумовые характеристики рабочих мест регламентируются ГОСТ 12.1.003-83.
Мероприятия, проводимые для снижения уровня шума определяются ГОСТ 12.1.029-80 "ССБТ. Средства и методы защиты от шума. Классификация".
Снижение уровня производственных шумов в машинных залах достигается ослаблением шумов самих источников и специальными архитектурно-планировочными мероприятиями, такими как:
- облицовка стен и колонн звукопоглощающими перфорированными плитами с прокладкой из пористых поглотителей шума;
- уменьшение площади стеклянных ограждений и оконных проемов;
- установка особо шумящих устройств на упругие (резиновые, войлочные и т.п.) прокладки;
- применение на рабочих местах звукогасящих экранов;
- отделение помещений с высоким уровнем шума от других помещений звукоизолирующими перегородками.
Колебания тел с частотой, меньшей 16 Гц, воспринимаются организмом человека только как вибрация. Сопровождающие шум механические вибрации не только вредно воздействуют на организм, но и мешают человеку выполнять как мыслительные, так и двигательные операции. Зрительное восприятие также ухудшается под воздействием вибрации.
Нормируются параметры вибрации в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.012-78 "ССБТ. Вибрация. Общие требования безопасности".
Для ограничения распространения вибрации по материалу жестких конструкций рекомендуется применение изолирующих прокладок (резина, иногда войлок), или пружин, на которые опираются вибрирующие механизмы или их узлы.
4.6 Психофизиологические опасные и вредные производственные факторы
Психофизиологические факторы в зависимости от характера действия делятся на следующие группы: физические перегрузки (статические, динамические) и нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).
Монотонность или монотония - психическое состояние человека, вызванное однообразием восприятий или действий.
Под утомлением понимается процесс понижения работоспособности, временный упадок сил, возникающий при выполнении определенной физической или умственной работы.
Для уменьшения влияния этих факторов необходимо применять оптимальные режимы труда и отдыха в течении рабочего дня:
- общее время работы за дисплеем не должно превышать 50% всего рабочего времени программиста;
- при обычной работе за компьютером необходимо делать 15-минутные перерывы через каждые два часа, а при интенсивной работе - через каждый час;
- не следует превышать темп работы порядка 10 тысяч нажатий клавиш в час (примерно 1500 слов);
- предпочтительнее использовать дисплеи с высокой разрешающей способностью (разрешением) и удобным размером экрана (лучше не применять CGA и EGA-мониторы и малоразмерные, менее 15" по диагонали, экраны);
- лучше выбирать видеоадаптеры с высоким разрешением и, по возможности (если есть на рынке и цена приемлемая), частотой обновления экранного изображения не менее 70-72 Гц;
- обязательно ставить на дисплеи экранные, в частности, поляризационные, фильтры, в несколько раз снижающие утомляемость глаз;
- наконец, при вводе данных с клавиатуры рекомендуется не зажимать телефонную трубку между плечом и ухом.
Рабочая поза оказывает значительное влияние на эффективность работы человека. Основные требования к рабочим местам при выполнении работы сидя приведены в ГОСТ 12.2.033-78 "ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования".
При организации рабочего места программиста необходимо придерживаться следующих рекомендаций:
- рабочее место должно быть оборудовано так, чтобы исключать неудобные позы и длительные статические напряжения тела;
- поскольку найти такое идеальное положение для тела, в котором можно было бы пребывать в течении всего дня, вряд ли возможно, для большинства людей комфортабельным может быть рабочее место, которое можно приспособить, как минимум, для двух позиций (при этом положение оборудования должно соответствовать выполняемой работе и привычкам пользователя).
К обслуживанию и работе на ПК допускаются лица прошедшие медосмотр при поступлении на работу. Последующий медосмотр проводится раз в два года.
Также необходимо соблюдать ограничения на работу с персональными компьютерами для служащих, страдающих заболеваниями опорно-двигательного аппарата, глаз (или нарушениями зрения), кожи, а также для беременных женщин (во всех случаях лучше получить консультацию у врача).
4.7 Расчет воздухообмена
Одним из основных параметров по оптимизации микроклимата и состава воздуха в помещении является обеспечение надлежащего воздухообмена.
Санитарными нормами установлено, что объем производственных помещений на одного работающего должен составлять не менее 15 кубометров, а площадь помещения - не менее 4.5 кв.м.
В производственных помещениях объемом до 20 кубометров на одного работающего при отсутствии загрязнения воздуха производственными вредностями вентиляция должна обеспечивать подачу наружного воздуха в количестве не менее 30 куб.м/час на одного работника, а в помещениях объемом 20 - 40 кубометров на одного работающего - не менее 20 куб.м/час. Во всех указанных случаях при этом должны быть выдержаны нормы по температуре и влажности воздуха.
Помещение, где располагается рабочее место программиста, имеет площадь 24.5 кв.м и объем 81 кубометр. Учитывая вышеприведенные
требования найдем допустимое количество одновременно работающих человек:
а) N < 24.5 / 4.5 = 5.5
б) N < 81 / 15 = 5.4
Получаем, что для выполнения указанных требований в данном помещении могут работать не более пяти человек.
Произведем расчет воздухообмена.
Исходные данные:
1. норма температуры в рабочей зоне для помещений, характеризуемых избытком [>23 Вт/м3] теплоты для легкой работы t = 20 - 22 °C ;
2. Объем помещения: 81 кубометр.
3. Количество аппаратуры и выделяемая ей мощность:
Монитор SK-3142 - K1=4 шт. - W1=150 Вт
ЭВМ IBM PC/AT - K2=4 шт. - W2=250 Вт
5. Количество работающих: n = 4.
При расчете будем исходить из требований санитарно-профилактических норм, предъявляемых к помещениям типа дисплейного класса.
Для одного человека необходимо L'=30м3/ч воздуха. Для удаления тепла выделенного аппаратурой тоже необходим воздухообмен.
Исходя из количества работающих, необходим следующий воздухообмен
L1 = n * L' = 4 * 20 = 120 м3/ч.
Для расчета воздухообмена по теплоизбыткам используется следующая формула:
 |
где:
Qя - явно выделяемое тепло в помещении в Дж/ч;
p - плотность воздуха - 1,2 кг/м3;
c - теплоемкость воздуха - 1 кДж/кг К;
tух - температура воздуха, уходящего из помещения;
tпр - температура воздуха, подаваемого в помещение.
tух обычно определяется по следующей формуле:
tух=tрз + t(H-L) ,
где
tрз - температура в рабочей зоне;
H - высота от пола до центра вытяжного отверстия;
t - температурный градиент (0,5 - 1,5 °C/м);
L - высота от пола до рабочей зоны.
Избыточное тепло выделяемое аппаратурой:
Qа = 3600*(W1*K1 + W2*K2) =
= 3600*(4*150+4*250) =
= 3600*1600 Дж/ч = 5760 кДж/ч
Избыточное тепло выделяемое людьми:
Qл = 4 чел * 355 кДж/ч = 1420 кДж/ч.
Явно выделяющееся избыточное тепло:
Qя = Qа + Qл = 5760 + 1420 = 7180 кДж/ч.
Температура удаляемого воздуха:
tух = 22 oC+1.5 ( 2.2-1 ) = 24 °C.
Пусть температура поступающего воздуха
tп=20 °C.
Тогда
 |
Таким образом получаем, что система воздухообмена должна обеспечивать собственную производительность 1496 м3/ч для поддержания нормального микроклимата, при обеспечении кондиционером температура поступающего воздуха не более 20 °С.
Заключение
В данном разделе проведен анализ нормативов по освещенности, защите от шума и вибрации, электро и пожаробезопасности, защите от излучений, психофизиологических факторов при работе с персональными компьютерами, нормативов помещений дисплейных классов. Так же произведен расчет воздухообмена для дисплейного класса кафедры, который показал что при работе четырех человек в помещении объемом 81 кубометр необходим воздухообмен примерно 1500м3/ч.
Выводы по дипломному проекту
В процессе дипломного проектирования была создана программа – расширение для визуализатора инженерных и научных расчетов CompaqArrayVisualizer. Эта программа написана на языке Фортран и рассчитана на визуализацию расчетов полупроводниковых приборов, хотя может быть использована для визуализации любых инженерных и научных расчетов. Программа согласуется с инженерными программами на языках C++ и Fortran и может быть использована как на этапе отладки, так и на этапе демонстрации. Режим сценариев (скриптов) позволяет проводить презентации.