Особенно стабильно электростатический эффект наблюдается у компьютеров, которые находятся в помещении с полами, покрытыми синтетическими коврами.

При повышении напряженности поля Е>15 кВ/м, статическое электричество может вывести из строя компьютер.

ВЫВОД:

Из анализа воздействий опасных и вредных факторов на организм человека следует необходимость защиты от них.

3.2 Способы защиты пользователей от воздействия на них опасных и вредных факторов.

3.2.1. Методы и средства защиты от поражения электрическим током

В помещении вычислительного центра существует опасность прикосновения одновременно к предметам, имеющим соединения с землей, и металлическому корпусу электрооборудования.

Как основной способ борьбы с опасностью поражения электрическим током (от поражения напряжением прикосновения) используется зануление.

Зануление - это преднамеренное соединение нетоковедущих металлических частей, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, с нулевым защитным проводником (применяется в трехфазных сетях с заземленной нейтралью в установках до 1000 вольт). Для защиты используется нулевой защитный провод. В сеть включается автомат.

Схема защитного зануления представлена на Рис. 11.

Рис. 11. Защитное зануление

НЗП - нулевой защитный проводник.

Принцип защиты пользователей при занулении заключается в отключении ПЭВМ за счет тока короткого замыкания, который вызывает отключение его и сети.

При нормальном режиме работы сети ток, текущий через человека, можно рассчитать как:

I_ч = U_ф/ (R_ч+r₀) , где

I_ч - ток, протекающий через человека [А];

U_ф - фазовое напряжение (U_ф = 220 В), [В];

R_ч - сопротивление тела человека (R_ч= 1000 Ом), [Ом];

r₀ - сопротивление заземлителя (или сопротивление обуви порядка

10 Ом), [Ом];

Так как r₀<< R_ч - следовательно сопротивление заземлителя можно в расчет не брать.

Получается, что практически все U_фприменено к телу человека и, следовательно, получается:

I_ч = U_ф / R_ч

I_ч = 220 / 1000 = 0,22 А

Допустимые значения приложенного напряжения и протекающего через человека тока соответственно равны 36 В и 0,006 А. Полученные же при расчете цифры гораздо превосходят эти значения (220 В и 0,22 А).

Рассчитаем ток короткого замыкания (I_кз) по заданным параметрам.

, где

U_ф – фазное напряжение сети питания (U_ф = 220 В), [В];

r_Т – паспортная величина сопротивления обмотки трансформатора,

(r_Т = 0,312 Ом), [Ом].

R_общ = r₁ + r₂ + r₃ , где

ρ – удельное сопротивление проводников (для меди ρ = 0,0175 Ом·м), [Ом·м];

l - длина проводника, [м];

S – площадь поперечного сечения проводников (S = 1 мм²), [мм²].

Возьмем l₁ = 700 м, l₂ = 100 м, l₃= 50 м;

r₁ = 0,0175·700/1 = 12,25 Ом

r₁ = 0,0175·100/1 = 1,75 Ом

r₁ = 0,0175·50/1 = 0,875 Ом

R_общ = 12,25 Ом + 1,75 Ом + 0,875 Ом = 14,875 Ом

По величине I_кз определим, с каким I_ном необходимо в цепь питания ПЭВМ включать автомат.

следовательно

, где

k – коэффициент, указывающий тип защитного устройства

(в зависимости от типа автомата: k=3 для автомата с электромагнитным расщепителем).

I_ном = 14,69 А / 3 = 4,9 А

ВЫВОД:

Для отключения ПЭВМ от сети в случае короткого замыкания или других неисправностей в цепь питания ПЭВМ необходимо ставить автомат с I_ном = 5 А.

3.2.2. Методы и средства защиты от рентгеновского излучения

Существует 3 основных способа защиты от рентгеновского излучения:

- время (работа не более 4 часов);

- расстояние (не менее 50 см от экрана);

- экранирование.

Необходимо придерживаться строгого графика работы - время работы за компьютером не должно превышать половины рабочей смены (4 часа).

Для рентгеновского излучения - предельно допустимая доза для людей, которые постоянно или временно работают непосредственно с источником ионизирующих излучений не должна превышать D = 0,5 бэр/год в год.

Определим уровень мощности дозы на различных расстояниях от экрана монитора по формуле:

Р_ri = Р₀·е-m·r , где

Р₀ – мощность дозы излучения на расстоянии 5 см от экрана, мкР/ч;

r – расстояние от экрана, см;

m – коэффициент ослабления воздухом рентгеновских лучей, см-1.

Для расчета возьмем m = 3,14·10-2 см-1, см-1.

Таблица 3

r, см	5	10	30	40	50	60
Р_rj, мкР/ч	100	73	53	39	28	21

Зависимость уровня мощности дозы от расстояния до источника

где:

r – расстояние от экрана (см);

P_rj– уровень мощности рентгеновского излучения на заданном расстоянии (микрорентген в час).

Принимая среднее расстояние между пользователем и монитором за 60 см и зная, что годовая доза рентгеновского излучения опасная для здоровья равна 0,5Р - можно рассчитать реальную дозу радиации получаемую пользователем за год:

D_r = D_i· n · n₁· n₂

D_r– доза радиации за год;

n – нормируемое ежедневное время работы за монитором равное 4ч;

n₁ – количество рабочих дней в неделю (5 дней);

n₂ – количество рабочих недель в году (в среднем 43 недели);

D_i– мощность дозы рентгеновского излучения на расстоянии 60 cм;

D_r = 15,2 · 4 · 5 · 43=0,013Р (бэр).

0,013Р < 0,5Р (предельно допустимая доза 0,5Р значительно превосходит полученное значение дозы).

ВЫВОД:

Оператору рекомендуется находиться от монитора на расстоянии не менее 60 см.

3.2.3. Методы и средства защиты от ультрафиолетового излучения

Для защиты от ультрафиолетового излучения:

- защитный фильтр или специальные очки (толщина стекол 2 мм, насыщенных свинцом);

- одежда из фланели и поплина;

- побелка стен и потолка (ослабляет на 45-50%).

3.2.4. Методы и средства защиты от электромагнитных полей низкой частоты.

Защита от электромагнитных излучений осуществляется временем, расстоянием, экранированием:

- время работы - не более 4 часов;

- расстояние - не менее 50 см от источника;

- экранирование.

Относительно электромагнитных излучений низкой частоты можно отметить, что в современных мониторах нижний предел спектра смещен в сторону высоких частот посредством увеличения частоты кадровой развертки до 90-120Гц и значительно превышает наиболее опасную частоту - 60Гц.

Чтобы уменьшить опасность надо:

- не работать с открытой ПЭВМ;

- соблюдать расстояния между соседними ПЭВМ ( не < 1,5м )

- исключить пребывание сбоку от монитора (≥ 1,2 м).

3.2.5. Методы и средства защиты от статического электричества

Электростатические поля вызывают скопление пыли, попадающей на лицо и глаза оператора.

Норма : 15 кВ/м.

Защита от статического электричества и вызванных им явлений осуществляется следующими способами:

- наличие контурного заземления;

- использование нейтрализаторов статического электричества;

- скорость подвижного воздуха в помещении должна быть не более 0,2 м/с;

- отсутствие синтетических покрытий;

- ежедневная влажная уборка помещения вычислительного центра для уменьшения количества пыли;

- проветривание без присутствия пользователя.

ВЫВОД:

Выбранные методы и способы защиты от опасных и вредных факторов обеспечивают защиту пользователей, работающих с вычислительной техникой.

4. Заключение

В ходе дипломного проектирования были решены следующие задачи:

1. Осуществлен выбор функций для программной реализации типовых интерактивных действий обучаемого при работе с интерактивным тренажером

2. Проанализирована роль интерактивных информационных моделей

3. Осуществлена программная реализация основных интерактивных действий с моделями сцен при помощи визуального программирования