Распределенная автоматизированная система управления (стр. 13 из 16)

6. Безопасность и экологичность проекта

В данном разделе рассмотрим экологичность и безопасность разработанной автоматизированной системы. Рассматриваемая АСУ, предназначена для автоматического управления технологическим процессом выращивания овощей в тепличных условиях. Участие человека в технологическом процессе подразумевает, работу оператора на персональном компьютере. С учетом данного аспекта и продолжим дальнейшее рассмотрение проблемы.

6.1. Анализ основных потенциально опасных факторов

Характер и организация трудовой деятельности оказывает существенное влияние на состояние организма человека. Поэтому организаторы производства должны обеспечить соответствие рабочего места оператора санитарно-гигиеническими требованиями.

Труд оператора характеризуется монотонностью и напряженностью, а также значительным снижением двигательной активности человека, что приводит к формированию сердечно-сосудистых патологий, длительная умственная нагрузка угнетает психику, ухудшаются функции внимания, снижается восприятие, возможно появление ошибок.

Существенное влияние на здоровье человека оказывает микроклимат в помещении. Микроклимат производственного помещения - это климат внутренней среды помещений, определяемый действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности, интенсивности теплового излучения и скорости движения воздуха. Весьма важным для сохранения здоровья, обеспечения хорошего самочувствия является поддержание оптимальных климатических параметров. Параметры микроклимата регламентируются ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ.

Так как деятельность оператора связана с работой электронных устройств, которые находятся под напряжением, то при понижении влажности в помещении возрастает риск поражения человека статическим электричеством. Кроме того, существует риск попадания человека под напряжение из-за вышедшей из строя изоляции или незапланированного повышения напряжения в сети.

6.2. Оценка факторов, влияющих на окружающую среду и оператора при работе с компьютером

1. Вентиляция. Температура в операторской поддерживается в холодный и переходный периоды при помощи батареи центрального отопления. Средняя температура составляет около 18 - 23 градуса Цельсия.

2. Освещение. На рабочих местах искусственное освещение (люминесцентные лампы). Тип освещения комбинированный. Освещение рабочего места осуществляется лампами дневного света ЛБ 40-1-40W и всего помещения лампами типа ЛБ. Коэффициент естественного освещения находится в пределах от 0.65 (для рабочих мест, расположенных в центре), до 0.83 (для рабочих мест, расположенных около окна). На боковой стене находится два окна 2х2 метра.

3. Шум. Шум, воздействуя на человека, создает дополнительную нагрузку на центральную нервную систему [13], ослабляет внимание, приводит к быстрому утомлению.

В лаборатории источниками шума являются системы воздушного охлаждения ЭВМ (встроенные вентиляторы) и печатающие устройства. Уровень шумов, создаваемых вычислительной техникой:

-дисковод - 10 дБА;

-устройство печати - 25 дБА.

Уровень шума системы вентиляции равен 10 дБА. Рассчитаем уровень звукового давления суммарного звука по формуле:

(6.1)

Этот уровень шума гораздо меньше допустимого по СанПиН 2.2.2.542-96 уровня шума на рабочих местах. Для защиты от поражения электрическим током предусмотрены следующие меры:

· ЭВМ питаются от сети однофазного переменного тока напряжением 220±22В с частотой 50±1Гц; устранение неисправности ЭВМ, осмотр элементов системы электропитания, смена сетевых предохранителей производится только после отключения электропитания. Рубильник расположен на видном месте;

· Токсические вещества, промышленная пыль, ультразвук, вибрация, инфракрасное излучение, лазерное излучение отсутствуют (из-за специфики работы);

Весьма важным для сохранения здоровья, обеспечения хорошего самочувствия является поддержание оптимальных метеорологических параметров (миктоклимата), оказывающих влияние на тепловое состояние организма человека – температуры, влажности, подвижности воздуха.

Неблагоприятные метеоусловия могут быть причиной угнетения защитных сил организма, возникновения предболезненных и болезненных состояний, усугубляя влияния других вредных и опасных факторов.

В таблице 8.1приведены основные санитарно-гигиенические факторы окружающей среды, которые влияют на оператора при работе с компьютером [13].

Таблица 6.1

Основные санитарно – гигиенические факторы окружающей среды

Параметр	Период года	Допустимое Значение	Фактическое значение
Температура, С	Холодный Теплый	19 – 2528	18 – 2020 – 25
Относительная влажность, %	Холодный Теплый	7565	7060
Скорость движения воздуха, м/с	Холодный Теплый	0.20.2 – 0.5	0.1 – 0.30.1 – 0.3

Самым негативным фактором при работе оператора с компьютером является излучение монитора.

При работе монитор, как и любой телевизор, испускает ряд излучений: рентгеновское и бета-излучение, идущее из кинескопа, и переменное электромагнитное поле, идущее от катушек строчной и кадровой развертки, силовых трансформаторов и катушек коррекции. Бета-излучение обнаруживается лишь в нескольких сантиметрах от экрана, рентгеновское - в 20-30 см, электромагнитное поле катушек распространяется во все стороны, особенно вбок и назад (спереди оно в некоторой степени ослабляется теневой маской и арматурой кинескопа) [13].

По последним данным, именно электромагнитное излучение низкой частоты представляет наибольшую опасность для здоровья, поэтому санитарные нормы развитых стран устанавливают минимальное расстояние от экрана до оператора около 50-70 см (длина вытянутой руки), а ближайших рабочих мест от боковой и задней стенок монитора - не менее 1.5 м. Клавиатура и руки оператора также должны быть расположены на максимально возможном расстоянии от монитора. Один из наиболее жестких стандартов на допустимые уровни электромагнитных излучений - MPR II (Швеция), устанавливающий условно безопасные уровни излучений на расстоянии 50 см от монитора; этому стандарту удовлетворяют практически все современные мониторы. Более жесткий стандарт TCO'99 устанавливает условно безопасные уровни на расстоянии 30 см от монитора. Минимально допустимой в настоящее время частотой смены кадров (регенерации изображения, Vertical Refresh Rate) считается 75 Гц, однако многие люди даже на такой частоте ощущают мерцание изображения, либо подсознательное ощущение дискомфорта от повышенного утомления глаз. Порогом, за которым мерцание практически не ощущается, принято считать частоту смены кадров 100 Гц, которую обеспечивают многие профессиональные мониторы.

Воздействие электростатических полей заключается в том, что положительные ионы, разгоняясь в электростатическом поле экрана, направляются навстречу лицу оператора.

Рис. 6.1 Взаимное расположение оператора и монитора.

Снизить воздействие рентгеновского излучения и электростатических полей можно, если установить на экран монитора специальный антистатический фильтр. Помимо этого для снижения негативного влияния излучений необходимо, чтобы оператор выполнял следующие требования:

· Расстояние между экраном и лицом должно быть не менее 50 cм.;

· Оператор должен находиться не ближе 1.5 м от задних и боковых поверхностей соседних мониторов;

6.3. Оценка интерфейса разрабатываемой программы и среды разработки

Для обеспечения эффективной работы оператора нужно учитывать его эмоциональные, психологические и физиологические особенности. Если оператор расстроен, раздражен или подавлен, то он не может работать плодотворно [13]. Элементом системы, который может оказать положительное или же отрицательное влияние на оператора, является интерфейс человек – компьютер, т. е. среда, через которую оператор взаимодействует с компьютером. Интерфейс человек – компьютер включает такие аспекты вычислительной системы, которые касаются непосредственно пользователя. Этот важный фактор, обеспечивающий успешную работу вычислительной системы, так как эргономические (как физические, так и психологические) характеристики интерфейса оказывают существенное влияние на производительность труда оператора.

Разработка программного продукта производилась при помощи SCADA системы TRACEMODE 5.11. Интерфейс данного продукта можно оценить как крайне привлекательный практически для любого разработчика программ под Windows 98/NT/XP, а также ОС LINUX. При разработки программного продукта, осуществляющим визуализацию технологического процесса были учтены воздействия цвета на функции органов и систем человека. Характеристика воздействий цвета на функции органов и систем представлены в табл. 6.3 [13].

Таблица 6.3. Цвета на функции органов и систем

Цвет		Характеристика воздействий цвета на функции органов и систем
Цвет		Давление крови	Пульс	Дыхание	Эмоциональное воздействие
Красный	Увеличивает		Ускоряет	учащает	Возбуждает
Оранжевый	Слегка Увеличивает		Слегка учащает	Слегка учащает	Стимулирует
Желтый	Не меняет		Не меняет	Не меняет	Уравновешивает
Зеленый	Слегка уменьшает		Слегка учащает	Слегка Успокаивает	Уравновешивает
Голубой	Уменьшает		Успокаивает	Успокаивает	Успокаивает
Синий	Уменьшает		Успокаивает	Замедляет	Затормаживает
Фиолетовый	Сильно уменьшает		Сильно уменьшает	Сильно замедляет	Подавляет

Можно добавить к сказанному, что интерфейс разрабатываемой программы и среды разработки отвечают одним и тем же требованиям и представляют собой стандартный графический интерфейс XWindowsSystem, поэтому будем рассматривать эти пункты вместе. Произведем оценку интерфейса согласно ГОСТ ИСО/МЭК 9126-93. По этому нормативному документу испытываются следующие параметры: