Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Дипломний проект - Спосіб оцінки впливу ЕМП, що збуджуються офісною технікою, на стан людини-оператора - файл 1.doc


Дипломний проект - Спосіб оцінки впливу ЕМП, що збуджуються офісною технікою, на стан людини-оператора
скачать (1580 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc1580kb.18.11.2011 15:49скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

1   2   3
Реклама MarketGid:
Загрузка...


Санітарні правила й норми регламентують гігієнічні вимоги більш докладно й у більше конкретних ситуаціях опромінення, а також до окремих видів продукції. По своїй структурі включають ті ж основні пункти, що й Державні стандарти, однак викладають їх більш докладно. Як правило, санітарні норми супроводжуються Методичними вказівками по проведенню контролю електромагнітної обстановки й проведенню захисних заходів.

Залежно від відношення впливу ЕМП, якому піддається людина до джерела випромінювання в умовах виробництва в стандартах України розрізняють два види впливу: професійне й непрофесійне. Для умов професійного впливу характерне різноманіття режимів генерації й варіантів впливу. Зокрема для опромінення в ближній зоні звичайно характерне поєднання загального й місцевого опромінення. Для непрофесійного опромінення типовим є загальне опромінення. ГДР для професійного й непрофесійного впливу різні.

Перелік Санітарних правилам і Норм України для різних категорій опромінення за станом на 1 червня 1999 р. наведений у таблицях 3.2 й 3.3.

^ Таблиця 3.2

Санітарні норми й правила для умов професійного опромінення електромагнітними полями



Позначення

Найменування

Примітка

СанПіН 2.2. 4/2.1.8.055-96

Санітарні правила й норми. Електромагнітні випромінювання радіочастотного діапазону (ЕМВ РЧ)

Затв.08.05.96.

ГКСЕН

СанПіН 2.2. 2.542-96

Гігієнічні вимоги до видеодисплейних терминалів, персональних електронно-обчислювальних машин і організації роботи

Затв.14.07.96.

ГКСЕН

ГН 2.1. 8./2.2.4.019-94

Гігієнічні нормативи. Тимчасові припустимі рівні (ТДР) впливу електромагнітних випромінювань, створюваних системами сотового звязку

Затв.27.12.94.

ГКСЕН

^ ВЗУВШИ № 5060-89

Орієнтовні безпечні рівні впливу змінних магнітних полів частотою 50Гц при провадженні робіт під напругою на повітрянних лініях (ПЛ) електропередач напругою 220-1150 кв

Затв.28.09.89.

МЗ СРСР

СН № 5802-91

Санітарні норми й правила виконання робіт в умовах впливу електричних полів промислової частоти (50 Гц)

Затв.31.06.91.

МЗ СРСР

СанПиН 2.2. 4.723-98

Змінні магнітні поля промислової частоти (50 Гц) у виробничих умовах

Затв.13.11.98.

МЗ РФ

ГДР № 3206-85

Гранично - допустимі рівні магнітних полів частотою 50 Гц

Затв.17.01.85.

МЗ СРСР

ГДР № 1742-77

Гранично - допустимі рівні впливу постійних магнітних полів при роботі з магнітними пристроями й магнітними матеріалами

Затв.16.08.77.

МЗ СРСР


^ Таблиця 3.3


Санітарні норми й правила для умов непрофесійного опромінення (населення)



Позначення

Найменування

Примітка

ГН 2.1. 8./2.2.4.019-94

Гігієнічні нормативи. Тимчасові припустимі рівні (ТДР) впливу електромагнітних випромінювань, створюваних системами сотового звязку

Затв.27.12.94.

ГКСЕН

СН № 2971-84

Санітарні норми й правила захисту населення від впливу електричного поля, створюваного повітряними лініями електропередач змінного струму промислової частоти

Затв.28.02.84.

МЗ СРСР

СанПіН 2.2. 2.542-96

Гігієнічні вимоги до відео дисплейних терміналів, персональних електронно-обчислювальних машин і організації роботи

Затв.14.07.96.

ГКСЕН

МСанПіН 001-96

Міждержавні санітарні норми припустимих рівнів фізичних факторів при застосуванні товарів народного використання у побутових умовах

Затв.19.01.96.

ГКСЕН

СанПіН

2.2. 4/2.1.8.055-96

Санітарні правила й норми. Електромагнітні випромінювання радіочастотного діапазону (ЕМВ РЧ)

Затв.08.05.96.

ГКСЕН

СН № 2666-83

Гранично припустимі рівні щільності потоку енергії, створюваної мікрохвильовими печами

1983 р.

СН № 2550-82

Гранично припустимі норми напруженості електромагнітного поля, створюваного індукційними побутовими печами, що працюють на частоті 20 - 22 кгц

1982 р.


В основі встановлення ГДР лежить принцип пороговості шкідливої дії ЕМП.

У якості ГДР ЕМП приймаються такі значення, які при щоденному опроміненні у властивому для даного джерела випромінювання режимах не викликає в населення без обмеження статі й віку захворювань або відхилень у стані здоров'я, що виявляють сучасними методами дослідження в період опромінення або у віддалений термін після його припинення.

Основний критерій визначення рівня впливу ЕМП як гранично припустимого - вплив не повинен викликати в людини навіть тимчасового порушення гомеостазу (включаючи репродуктивну функцію), а також напруги захисних й адаптаційно-компенсаторних механізмів ні в найближчому, ні у віддаленому періоді часу. Це означає, що в якості ГДР приймається дробова величина від мінімального рівня електромагнітного поля, здатного викликати будь - яку реакцію.

Залежно від місця знаходження людини щодо джерела ЕМП вона може піддаватися впливу електричної або магнітної складової поля або їхньому поєднанні, а у випадку перебування у хвильовій зоні - впливу сформованої електромагнітної хвилі. За цією ознакою визначається необхідний критерій контролю безпеки.

У частині вимог ДСТУ і СанПіН по проведенню контролю записано, що контроль рівнів ЕП здійснюється за значенням напруженості ЕП - Е, В/м. Контроль рівнів МП здійснюється за значенням напруженості МП - Н, А/м або значенню магнітної індукції - В, Тл. У зоні хвилі, що сформувалася, контроль здійснюється по щільності потоку енергії (ППЕ) , Вт/м2.


^ 3.2. Нормування ЕМП для населення


В Україні встановлені самі тверді у світі гранично припустимі рівні опромінення населення електромагнітними полями.

Система Санітарно-гігієнічного нормування ГДР ЕМП для населення України виходить із принципу введення обмежень для конкретних випадків опромінення.

Можна виділити наступні види умов опромінення, на які для населення встановлені спеціально розроблені Санітарно - гігієнічні норми: елементи систем стільникового зв’язку і інших видів мобільного зв'язку, всі типи стаціонарних радіотехнічних об'єктів (включаючи радіоцентри, радіо - і телевізійні станції, радіолокаційні і радіорелейні станції, земні станції супутникового зв’язку, об'єкти транспорту з базуванням мобільних передавальних радіотехнічних засобів при їхній роботі в штатному режимі в місцях базування), відео дисплейні термінали і монітори персональних комп’ютерів, НВЧ - печі і індукційні печі.

На інші умови опромінення, де як джерела виступає побутова споживча техніка, включаючи телевізори, у цей час використовуються міждержавні санітарні норми, що встановлюють вимоги тільки до електричної складової діапазону 50 Гц і рівня електростатичного поля.

При визначенні конкретного значення рівня ГДР розроблювачі керуються або результатами спеціально виконаних робіт ( печі НВЧ й індукційні печі), або результатами загальних медико - біологічних досліджень (системи стільникового зв'язку, радіотехнічні об'єкти, ПК).

У випадку відсутності на конкретний вид продукції окремого нормативу, санітарно-гігієнічні вимоги до цієї продукції пред'являються на основі ГДР, установленого в загальних стандартах.


^ 3.3.Санітарно-гігієнічне нормування ЕМП побутових приладів


Основним документом, що встановлює вимоги до ГДР ЕМП побутових приладів є "Міждержавні санітарні норми допустимих рівнів фізичних факторів при застосуванні товарів народного використання в побутових умовах", МСанПіН 001-96. Для окремих видів товарів установлені свої норми: "Гранично допустимі рівні густини потоку енергії , що створюється мікрохвильовими печами " СН № 2666-83, "Гранично допустимі норми напруженості електромагнітного поля, що створюється індукційними побутовими печами, що працюють на частоті 20-22 кГц " СН № 2550-82. Значення ГДР ЕМП для побутової техніки наведені в таблиці 3.4.


^ Таблиця 3.4.

Гранично допустимі рівні електромагнітного поля для споживчої продукції, що є джерелом ЕМП



Джерело

Діапазон

Значення ГДР

Примітка

Індукційні печі

20 - 22 кгц

500 В/м

4 А/м

Умови виміру:

відстань 0,3 м від корпуса

СВЧ печі

2,45 ГГц

10 мкВт/см2

Умови виміру:

відстань 0,50 ± 0,05 м від будь-якої крапки, при навантаженні 1 літр води

Відеодисплейний термінал ПЕОМ

5 Гц - 2 кгц

Егдр = 25 В/м

Вгдр = 250 нТл

Умови виміру:

відстань 0,5 м навколо монітора ПЕОМ
















Інша продукція










0,3 - 300 кГц

Е = 25 В/м

0,3 - 3 МГц

Е = 15 В/м

3 - 30 МГц

Е = 10 В/м

2 - 400 кгц

Егдр = 2,5 В/м

Вгдр = 25 нТл

поверхневий електростатичний потенціал

V = 500 В




50 Гц

Е = 500 В/м

Умови виміру:

відстань 0,5 м від корпуса виробу




Таблиця 3.5

^ Тимчасово припустимі рівні (ВДУ) впливу електромагнітних випромінювань, створюваних системами стільникового радіозв'язку, непрофесійний вплив


^ Категорія опромінення

Величина ВДУ ЕМВ

Примітка

Опромінення населення, що проживає на прилягаючій території, від антен базових станцій

ППЕгд = 10 мкВт/см2

 Умови виміру:

Виміри ППЕ варто робити на відстані від джерела ЕМВ, що відповідає розташуванню голови людини, що піддається опроміненню

Опромінення користувачів радіотелефонів

ППЕгдр = 100 мкВт/см2






Таблиця 3.6


^ Гранично припустимі рівні впливу ЕМП, створюваних радіотехнічними об'єктами для основного населення


Джерело

Діапазон частот

Значення ПДУ

Примітка

Радіотехнічні об’єкти

30 - 300 кГц

25 В/м

Для всіх випадків опромінення

0,3 - 3 МГц

15 В/м

3 - 30 МГц

10 В/м

30 - 300 МГц

3 В/м

300 МГц - 300 ГГц

10 кВт/см2

Радіотехнічні об’єкти м. Києва

30 кГц- 3МГц

15 В/м

Територія міста, жилі,службові,виробничі приміщення

3 - 30 МГц

10 В/м

30 - 300 МГц

3 В/м

300 МГц - 300 ГГц

3 мкВт/см2


Радіотехнічні об’єкти м. Києва

30 кГц- 3МГц

10 В/м

Жилі приміщення будь-якого виду; дитячі освітні і навчально- виховні заклади стаціонарного типу і їх територія; готелі;інші заклади, що призначені для цілодобового перебування людей


3 - 30 МГц

7 В/м

30 - 300 МГц

2 В/м

300 МГц - 300 ГГц

2 мкВт/см2



Таблиця 3.7.

^ Тимчасово допустимі рівні (ТДР) впливу ЕМВ, що створюються системами сотовогорадіозвязку, професійний вплив (діапазон 400-1200МГц)


Категорія

Величина ТДР ЕМВ

Примітка

Професійний вплив

ГПЕгдр=200/Т, де ГПЕгдр-гранично допустиме значення ГПЕ в мкВт/см2 для впливу певної тривалості Т в годинах;200 мкВт*г/см2-ГДР енергетичного навантаження за робочу зміну; максимально допустиме значення ГПЕгд=1000мкВт/см2

Умови виміру: вимірювання ГПЕ потрібно проводити на відстані від джерела ЕМВ, що відповідає розміщенню голови людини, що піддається опроміненню



^ 3.4.Санітарні норми й стандарти безпеки при використанні мікрохвильових печей

Часто задається питання щодо небезпеки мікрохвильових печей, тому інформацію про них приведемо окремо.

Для забезпечення безпеки при використанні печей у побуті в Україні діють санітарні норми, що обмежують граничну величину утічки НВЧ - випромінювання мікрохвильової печі. Називаються вони "Гранично допустимі рівні густини потоку енергії, що створюється мікрохвильовими печами " і мають позначення СН № 2666-83. Згідно цим санітарним нормам, величина щільності потоку енергії електромагнітного поля не повинна перевищувати 10 мкВт/см2 на відстані 50см від будь-якої точки корпуса печі при нагріванні 1 літра води. На практиці практично всі нові сучасні мікрохвильові печі витримують ці вимоги з більшим запасом. Проте, при покупці нової печі треба переконатися, що в сертифікаті відповідності зафіксована відповідність печі вимогам цих санітарних норм.

Треба пам'ятати, що згодом ступінь захисту може знижуватися, в основному через появу мікрощілин в ущільненні дверцят. Це може відбуватися як через потрапляння бруду, так і через механічні ушкодження. Тому дверцята і її ущільнення вимагають акуратності в обігу й ретельному догляді. Строк гарантованої стійкості захисту від утічок електромагнітного поля при нормальній експлуатації - кілька років. Через 5-6 років експлуатації доцільно перевірити якість захисту, для чого запросити фахівця зі спеціально акредитованої лабораторії з контролю електромагнітного поля.

Крім НВЧ – випромінювання , роботу мікрохвильової печі супроводжує інтенсивне магнітне поле, що створюється струмом промислової частоти 50 Гц, що протікає в системі електроживлення печі. При цьому мікрохвильова піч є одним з найбільш потужних джерел магнітного поля у квартирі. Для населення рівень магнітного поля промислової частоти в нашій країні дотепер не обмежений, незважаючи на його істотну дію на організм людини при тривалому опроміненні. У побутових умовах однократне короткочасне ввімкнення ( на кілька хвилин ) не зробить істотного впливу на здоров'я людини. Однак, зараз часто побутова мікрохвильова піч використовується для розігріву їжі в кафе й у подібних інших виробничих умовах. При цьому працююча з нею людина попадає в ситуацію хронічного опромінення магнітним полем промислової частоти. У такому випадку на робочому місці необхідний обов'язковий контроль магнітного поля промислової частоти й НВЧ – випромінювання.


^ 3.5.Санітарні норми й стандарти безпеки при використанні комп’ютерів


З метою забезпечення безпеки здоров'я користувачів в Україні діють Санітарні норми й правила "Гігієнічні вимоги до відеодисплейних терміналів, персональних електронно - обчислювальних машин і організації робіт " СанПіН 2.2.2.542-96.

Ціль Санітарних норм - визначити такі нормовані величини факторів впливу, щоб їхня шкода була мінімальною, а умови праці - комфортними. Гранично допустимі рівні електромагнітного поля, що генерується монітором й поверхневого електростатичного потенціалу встановлені СанПіН 2.2.2.542-96 і наведені в таблиці 3.8.

^ Таблиця 3.8


ПДУ електромагнітного поля й поверхневого електростатичного потенціалу монітора комп'ютера



Вид поля

Діапазон частот

^ Одиниця виміру

ГДР

магнітне поле

5Гц- 2кгц

нТл

250

магнітне поле

2- 400 кгц,

нТл

25

електричне поле

5Гц- 2кгц

В/м

25

електричне поле

2- 400 кгц

В/м

2,5

еквівалентний (поверхневий) електростатичний потенціал

В

500


Як технічні стандарти безпеки моніторів широко відомі шведські ТСО92/95/98 й MPR II. Ці документи визначають вимоги до монітора персонального комп'ютера по параметрах, здатним впливати на здоров'я користувача.

Найбільш жорсткі вимоги до монітора висуває ТСО 95. Він обмежує параметри випромінювання монітора, споживання електроенергії, візуальні параметри, так що робить монітор найбільш лояльним до здоров'я користувача. У частині випромінювальних параметрів йому відповідає й ТСО 92. Розроблено стандарт Шведською конфедерацією профспілок.

Стандарт MPR II менш жорсткий - установлює граничні рівні електромагнітного поля приблизно в 2,5 рази вище. Розроблений Інститутом захисту від випромінювань (Швеція) і рядом організацій, у тому числі найбільших виробників моніторів.

У частині електромагнітних полів стандарту MPR II відповідають російські санітарні норми СанПіНн 2.2.2.542-96 “Гігієнічні вимоги до відеодисплейних терміналів, персональних електронно-обчислювальних машин і організації робіт”.




^ 3.6.Засоби захисту користувачів від ЕМП


В основному із засобів захисту пропонуються захисні фільтри для екранів моніторів. Вони використовуються для обмеження дії на користувача шкідливих факторів з боку екрана монітору, поліпшує ергономічні параметри екрана монітору й знижує випромінювання монітора в напрямку користувача.

Представлені на ринку захисні фільтри для екранів моніторів по призначенню діляться на 2 основні групи:

  • захисні фільтри, що поліпшують ергономічні параметри дисплея й послаблюючі інфрачервоне, ультрафіолетове випромінювання, але не впливають на електромагнітні параметри;

  • захисні фільтри, що поліпшують ергономічні параметри дисплея, що послаблюють інфрачервоне, ультрафіолетове випромінювання, що послаблюють електростатичне поле й змінне електричне поле.

Монітори, що пройшли тестування на відповідність кожному зі шведських стандартів ТСО, не вимагають застосування додаткових засобів захисту (за умови дотримання правил підключення до електричної мережі).


3.7. Висновки

1. В Україні система стандартів по електромагнітній безпеці складається з Державних стандартів України (ДСТУ) і Санітарних правил і норм (СанПіН). Це взаємозалежні документи, що є обов'язковими для виконання на всій території України.

2. Основним документом, що встановлює вимоги до ГДР ЕМП побутових приладів є "Міждержавні санітарні норми допустимих рівнів фізичних факторів при застосуванні товарів народного використання в побутових умовах", МСанПіН 001-96.

3. В якості ГДР ЕМП установлюються такі значення , які при щоденному опрміненні у властивому для данного джерела режимі, не викликають у населення ,без обмеження статі і віку, захворювань і відхилень у стані здоровя, що виявляються сучасними методами досліджень в період опромінення або у пізніший термін після його припинення. В основі встановлення ГДР лежить принцип пороговості шкідливого впливу ЕМП.

4. Як технічні стандарти безпеки моніторів широко відомі шведські ТСО92/95/98 й MPR II. Ці документи визначають вимоги до монітора персонального комп'ютера по параметрах, здатним впливати на здоров'я користувача. Найбільш жорсткі вимоги до монітора висуває ТСО 95. Він обмежує параметри випромінювання монітора, споживання електроенергії, візуальні параметри, так що робить монітор найбільш лояльним до здоров'я користувача.


^ РОЗДІЛ 4. МЕТОДИ ЛАБОРАТОРНИХ ТЕСТІВ СТІЙКОСТІ ЛЮДИНИ-ОПЕРАТОРА ДО ВПЛИВУ НА НЬОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ ШТУЧНОГО ПОХОДЖЕННЯ


4.1.Тест як метод діагностики


«Тест» з англійської значить «коротке випробування», «проба», їх застосовують для визначення здатностей людини й прогнозування його поводження дуже давно. Один з перших психологічних тестів описаний у Біблії , у книзі суддів. Військам полководця Гедеона , що втомилися після виснажливого переходу , була попереду важка битва з маданитянами. Щоб відібрати найбільш стійких бійців, полководець велів їм напитися із джерела. Частина утомлених бійців, ставши рачки, жадібно пили воду. Інші, не гублячи достоїнства, черпали її долонями. Вони й склали потім відбірний загін.

У минулому столітті англійський учений Ф.Гальтон уперше використав тести для виміру розумових здатностей людини. З тих пір було створено близько 10 тисяч тестів, за допомогою яких їхні автори сподівалися з'ясувати все що завгодно - від професійної придатності працівника до ступеня його щирості.

З позиції психічної надійності оператора в критичній ситуації особи з низьким рівнем тривожності розглядаються як схильні до недооцінки конкретної обстановки й дій із запізненням (відставлена реакція). Особи з високим рівнем тривожності звичайно реагують на зміну обстановки швидко, але надзвичайно бурхливо (афектно), що може вести до помилкових (панічних) дій і, отже, до аварії і травматизму. Особи з високим рівнем тривожності схильні до прояву стану сильного хвилювання в ситуаціях оцінки його компетентності, підготовленості, престижу. У процесі праці й виховної роботи з такими людьми рекомендується змістити акцент із зовнішньої вимогливості, категоричності й високої значимості в постановці завдань на змістовне осмислення діяльності й конкретне планування по завданнях, а також на формування почуття впевненості в успіху. Люди з низьким рівнем тривожності, навпаки, вимагають пробудження активності особистості, більшої уваги й мотивації діяльності, порушення зацікавленості й почуття відповідальності, акцентування суспільної й особистої значимості й необхідності вирішення тих або інших завдань.

Висловлені положення стосуються як саморегуляції, так і індивідуального підходу в керівництві іншими людьми.


^ 4.2.Особливості проведення лабораторних тестів


Стан ергатичної системи людина – оператор оцінюють за рядом прямих і непрямих показників, за якими здійснюється постійне спостереження. Сукупність показників визначає матеріальну інформаційну модель об’єкта. Взаємодіючи з цією матеріальною моделлю оператор здатний відновлювати сигнали на фоні завад. В складних ергатичних системах оператор приймає рішення на основі моделі більш складної, ніж інформаційна. При цьому він використовує знання, одержані раніше і додаткову інформацію про стан системи. Тому оператор здатний критично відноситися до показників приладів, виявляти хибну інформацію. В розумових центрах головного мозку оператора виникають образи і програються можливі результати прийнятих рішень, формується концептуальна модель, на основі якої приймається кінцеве рішення. Варто очікувати, що зовнішні умови, наприклад, електромагнітні поля, можуть вплинути на концептуальну модель, що формується в свідомості оператора. При цьому можливі додаткові помилки, які робить людина – оператор, приймаючи те чи інше рішення при виконанні розпоряджень. Надійність людини – оператора, як ланки ергатичної системи, знижується.

Для лабораторної перевірки впливу зовнішніх електромагнітних полів на працездатність людини – оператора можна використовувати ряд спеціальних тестів.

Концепція тестів повинна містити наступні моменти:

  1. В якості джерела інформації використовується системний блок і дисплей ПЕОМ.

  2. Зворотній зв'язок оператора з системою імітується клавіатурою і джойстиком (мишкою).

  3. Тести повинні дозволяти здійснювати фіксацію змін в реакціях людини – оператора на різні команди і випадкові події.

  4. Інформація пред’являється оператору у вигляді буквених і цифрових наборів, геометричних образів, що висвічуються на екрані дисплея, а також у вигляді звукових сигналів, що виробляються системним блоком.

  5. Варіанти можливої інформації в межах одного тесту для різних операторів формується на основі випадкових чисел.

  6. Всі помилки оператора повинні бути автоматично зафіксовані і піддані математичній обробці за спеціальною програмою.

  7. Тести повинні бути простими, тобто не розкладатися на елементи.

  8. Оскільки мінімальний патентний(прихований) період реакції людини на подразники складає τ=0.1с, то часова шкала появи і зміни подій може бути дискретною з кроком, кратним цьому періоду.

  9. Дослідження повинні проводитися в три наступних послідовних етапи, розділених певними часовими проміжками:

  • Робота з тестами при відсутності ЕВМ (опорна інформація);

  • Робота з тестами того ж рівня при наявності ЕВМ певного формату;

  • Робота з тестами після усунення ЕВМ , що раніше діяла(дослідження післядії).

10.В основу кількісної оцінки зміни працездатності оператора під впливом ЕВМ доцільно використовувати ймовірність безпомилкової роботи і розбіжностями між частотами появи помилок.


^ 4.3.Обладнання робочого місця


Проведення тестування здійснюється шляхом використання лабораторної установки, що складається з наступних елементів:

  • Генератор енергії ЕМП типу Г4-174 (частотний діапазон: від 10 до 3000МГц, вихідна напруга – 0.5В);

  • 2 логоперіодичні антени, що працюють в діапазоні частот від 100 МГц до 500МГц;

  • Вимірювач щільності потоку густини енергії ПЗ-33;

  • Персональний комп’ютер;

  • Проектор.

Відстань від першої логоперіодичної антени - джерела електромагнітного поля до робочого місця людини – оператора, що знаходиться перед проектором, складає 1.5м. Антена збуджується генератором. На робочому місці забезпечена напруженість електричного поля Е=0.1В. Значення напруженості поля контролюється приладом ПЗ-33.

Друга логоперіодична антена використовується лише на підготовчому етапі для контролювання рівня ЕМП, що збуджується.

Персональний комп’ютер розміщений у сусідній кімнаті для того, щоб не створювати додатковий вплив на досліджуваного як до початку експерименту,так і під час його проведення .У приміщенні , де проводиться експеримент знаходиться лише проектор,підключений до комп’ютера, на якому з'являються тестові завдання і клавіатура для досліджуваного,щоб вибрати варіант відповіді.

В діапазоні частот до 300МГц гранично допустиме енергетичне навантаження за робочий день (ЕН)=800В2ч/м2.

При напруженості поля Е=0.1В гранично допустимий час безперервного знаходження в ньому людини – оператора складає Тгд=80000 год (приблизно 9 років), що значно більше тривалості будь - якого експерименту. Крім того, напруженість поля, що створюється, в 30 разів менша гранично допустимого рівня, що дозволений для населення. Тому обладнання, що використовується для випробувань ЕМП повністю безпечне для здоров’я людини.


^ 4.4.Процедури тестування


Вплив ЕМП на помилки у рішеннях, що приймає людина – оператор, доцільно досліджувати на елементарних тестах, що реалізуються на комп’ютері. На першому етапі досліджень результати тестування не повинні залежати від рівня професійної підготовки досліджуваного. Тому тести повинні бути простими і орієнтованими на вільне їх сприйняття будь-якою людиною, незалежно від статі, віку, рівня користування комп’ютером.

При дослідженнях необхідно по кожній досліджуваній людині забезпечити можливість порівняння кінцевих результатів, одержаного при відсутності штучного створеного поля, і при наявності поля , напруженістю Е=0.1В.

Кожен експеримент блоку тестів повинен бути достатньо тривалим у часі для того, щоб людина, яку тестують могла активно витрачати внутрішню енергію організму, призначену для здійснення інтелектуальної діяльності. Крім того, кількість реалізації n кожного тесту повинна бути достатня для набору і обробки статистичних даних. Тому для кожного тесту назначимо кількість реалізацій (циклів) n≥100. При цьому кількість різних тестів або їх варіантів, що слідують один за одним, виберемо таким чином, щоб сеанс одного тестування був би не менше 45-60 хвилин.

Процедура тестування заключається в наступному. На протязі дня досліджуваний піддається тестуванню двічі з деякими перервами між сеансами. При першому сеансі здійснюється тестування при відсутності ЕМП на робочому місці. Результати тестування (частота помилкових рішень Р, середній час між прийняттям рішень Т, середньоквадратичне відхилення від середнього часу G і коефіцієнт кроскореляції V між P і T) для кожного тесту фіксуються в банку даних. По закінченні першого сеансу вмикається джерело ЕМП, а досліджуваному дається 12-хвилинний відпочинок, під час якого він може займатися будь-якою справою, але в зоні дії ЕМП. В цей час в його організмі вже починаються процеси, пов’язані з витратами енергії на компенсацію дії пондеромоторних сил. Після перерви починається другий сеанс тестування за програмою попереднього сеансу. За результатами порівняння робляться висновки про залежність чи незалежність інтелектуальної діяльності і реакцій людини на наявність на його робочому місці ЕМП низької інтенсивності.

Для зменшення систематичної похибки випробувань, обумовленої природними явищами втоми, що проявляються на другому сеансі, дослідження однієї людини доцільно проводити в два різні дні. На перший (другий) день здійснюються два сеанси тестування, але обидва без участі ЕМП. Результати порівнюються між собою за яким-небудь критерієм, наприклад, за їх розходженням, тобто дивергенцією

(4.1)

(4.2)

В цих формулах перший індекс – номер сеансу, другий – номер дня.

На другий день здійснюються аналогічні випробування , але другий сеанс - за участі ЕМП. Оцінюються

(4.3)

(4.4)

Поява знака «мінус» при розрахунках за формулами (4.1)- (4.4) буде свідчити про те, що статистичні результати другого сеансу виявляються гірше результатів першого сеансу.

Потім значення (4.1)порівнюють із значеннями (4.4), а значення (4.2) – зі значеннями за методикою визначення відносної похибки

(4.5)

(4.6)

Із співвідношень (4.5) і (4.6) випливає, що збільшення ∆Р і ∆Т- показник залежності результатів професійної діяльності людини від наявності на його робочому місці низько інтенсивного ЕМП.

Повне тестування людини в полі одного формату розтягується на два дні - приблизно по 2.5 години в кожен з них. Кількість днів збільшується пропорційно кількості частотних діапазонів, в яких бажано провести дослідження, видам модуляції поля, рівням його інтенсивності. Для набору задовільної статистики необхідно дослідити не менше сотні людей. Тому при наявності лише одного робочого місця повномасштабний експеримент може продовжуватися приблизно два роки.

Практика організації цього експерименту показує, що надзвичайно важко знайти достатню кількість ентузіастів – добровольців, що бажають витратити п’ять годин і більше свого особистого часу на участь в тестуванні в ЕМП навіть низької інтенсивності. Потрібна почасова оплата осіб, що приймають участь в експерименті.

В зв’язку зі складностями вказаного характеру, що виникли, експеримент був здійснений лише за участі чотирьох осіб за скороченою програмою – програмою другого дня випробувань. При цьому характеризувалось частотою 300 МГц при Е=0.1В.

Метою досліджень, що проводяться в даній дипломній роботі, є підготовка до експериментальної перевірки гіпотези про підтвердження або спростування впливу ЕМП різних частотних діапазонів і спектрального складу (не модульованих і модульованих) на помилки, що допускаються людиною – оператором при прийнятті рішень у відношенні простих подій, що повторюються випадковим чином.

До таких подій можна віднести:

  • Випадкова зміна кольору геометричних фігур;

  • Співставлення габаритних розмірів різних геометричних фігур;

  • Фіксацію найпростішої інформації, що швидко змінюється;

  • Здійснення найпростіших обчислювальних процедур.

^ 4.5.Змістова частина тестових завдань


4.5.1. Тест «Світлофор».

На дисплеї висвічується наступний текст


Вам пропонується тест, що перевіряє швидкість реакції. Зараз на білому фоні будуть з’являтися кола трьох різних кольорів. При появі червоного кола якомога швидше натисніть клавішу К(R), при появі зеленого – З(P), при появі жовтого –Ж(:).Будьте уважні. Натиснення невідповідної клавіші або випадкове натиснення будь – якої іншої клавіші реєструється як Ваша помилка. Час зміни кадру після натиснення клавіші складає 0.05с.

Дайте відповіді на питання, що пропонуються, кожна відповідь фіксується натисненням клавіші Enter.


Введіть прізвище (код):

Приклад

Ваша стать (0- чоловіча, 1- жіноча):

0

Ваш вік (в роках):

22

Введіть кількість циклів:

100

Для запуску тесту натисніть будь – яку клавішу…



Рис.4.1. Тест «Світлофор»

На екрані з’являються круги, швидкість зміни кольору яких змінюється через задані проміжки часу однакової тривалості або тривалість цих проміжків змінюється за законом випадкових чисел.

В результаті тестування досліджується вплив ЕМП на адаптацію людини до швидкої зміни кольору фігур і її реакцію на події, що змінюються.


^ 4.5.2. Тест «Математик».

На дисплеї висвічується наступний тест.


Вам пропонується тест, що перевіряє увагу і швидкість реакції. Зараз на білому фоні буде з’являтися таблиця, в першому рядку якої висвітяться порядкові номери чисел, а в другому – їх значення. З вибраними числами(їх номери будуть вказані нижче) необхідно зробити вказані операції (додавання або віднімання). Результат введіть якомога швидше і натисніть Enter. Будьте уважні. Натиснення невідповідної клавіші або випадкове натиснення будь – якої іншої клавіші реєструється як Ваша помилка.

Дайте відповіді на питання, що пропонуються, кожна відповідь фіксується натисненням клавіші Enter.

Введіть прізвище (код):

Приклад

Ваша стать (0- чоловіча, 1- жіноча):

0

Ваш вік (в роках):

22

Введіть кількість циклів:

100

Для запуску тесту натисніть будь – яку клавішу…


Візуально інформація представлена у вигляді таблиці і найпростішої математичної операції. Після відповіді на питання всі дані таблиці замінюються на нові, визначені генератором випадкових чисел.

Тест призначений для виявлення впливу ЕМП на здатність людини ідентифікувати інформацію і групувати її за заданим алгоритмом.

Рис.4.2. Тест «Математик»


^ 4.5.3. Тест «Габарити».

На дисплеї висвічується наступний текст


Вам пропонується тест, що перевіряє увагу і швидкість реакції. Зараз на білому фоні буде з’являтися таблиця, в першому рядку якої висвітяться порядкові номери чисел, а в другому – їх значення. З вибраними числами(їх номери будуть вказані нижче) необхідно зробити вказані операції (додавання або віднімання). Результат введіть якомога швидше і натисніть Enter. Будьте уважні. Натиснення невідповідної клавіші або випадкове натиснення будь – якої іншої клавіші реєструється як Ваша помилка.

Дайте відповіді на питання, що пропонуються, кожна відповідь фіксується натисненням клавіші Enter.


Введіть прізвище (код):

Приклад

Ваша стать (0- чоловіча, 1- жіноча):

0

Ваш вік (в роках):

22

Введіть кількість циклів:

100

Для запуску тесту натисніть будь – яку клавішу…


Геометричні фігури, що зіставляються, габарити і взаємне розташування яких змінюються за законом випадкових чисел після відповіді на поставлене питання, приведені на рис 4.3



Рис 4.3. Тест «Габарити»

Тест призначений для виявлення впливу ЕМП на здатність людини порівнювати геометричні розміри об’єктів і швидкість прийняття рішень.


^ 4.5.4.Тест «Код».


На дисплеї висвічується наступ ний текст


Вам пропонується тест, що перевіряє швидкість реакції. Зараз на білому фоні будуть з’являтися одно-, двох- або трьох розрядні цифри. За 2.0 секунди Ви повинні повторити цифрову комбінацію, натискаючи відповідні цифрові клавіші. Будьте уважні. Натиснення нецифрової клавіші(висвічується символ ?) або випадкове натиснення невідповідної цифри реєструється як Ваша помилка.

Дайте відповіді на питання, що пропонуються, кожна відповідь фіксується натисненням клавіші Enter.

Введіть прізвище (код):

Приклад

Ваша стать (0- чоловіча, 1- жіноча):

0

Ваш вік (в роках):

22

Введіть кількість циклів:

100

Для запуску тесту натисніть будь – яку клавішу…


Комбінація цифр, що задається, висвічується послідовно в непарних стовпчиках. В парних стовпцях висвічуються підтвердження цієї комбінації людиною – оператором(Рис 4.4). Інтервали часу між попередньою і наступною комбінаціями можна змінювати в межах від 2 до 4 сек з кроком 0.5сек.




Рис 4.4. Тест «Код»

Тест призначений для виявлення впливу ЕМП на уважність оператора і його професійні навики.


4.6. Висновки


  1. В цьому розділі розглянуті основні особливості проведення лабораторних тестів для виявлення ефекту впливу низько інтенсивного ЕМП на достовірність рішень, що приймаються.

  2. Результати тестування не повинні залежати від рівня професійної підготовки оператора. Тому тести повинні бути прості і орієнтовані на вільне сприйняття будь - якою людиною, незалежно від статі, віку, рівнем користування комп’ютером.

  3. Для проведення тестування використовується лабораторна установка, що складається з таких елементів: генератор енергії ЕМП типу Г4-151; логоперіодична антена, що працює в діапазоні частот від 100 МГц до 500МГц; селективний мілівольтметр SMV-85; персональний комп’ютер.

  4. В цьому розділі запропоновано чотири тести, що спрямовані на визначення основних характеристик ефективності роботи людини - оператора – швидкості реакції, уваги і просторової орієнтації.

  5. Практика організації цього експерименту показує, що надзвичайно важко знайти достатню кількість ентузіастів – добровольців, що бажають витратити свій особистий час на участь в тестуванні в ЕМП навіть низької інтенсивності. В зв’язку зі складностями вказаного характеру, що виникли, експеримент був здійснений лише за участі чотирьох осіб за скороченою програмою – програмою другого дня випробувань.



^ РОЗДІЛ 5. МЕТОДИКИ КІЛЬКІСНОЇ ОЦІНКИ СТІЙКОСТІ ЛЮДИНИ-ОПЕРАТОРАДО ВПЛИВУ НА НЬОГО ЕЛЕКТРОМАГНІТНИХ ПОЛІВ ШТУЧНОГО ПОХОДЖЕННЯ


    1. Модель надійності людини – оператора


Одним з основних понять теорії надійності є поняття відмови. Відмовою технічного пристрою називається втрата таких його властивостей, без яких пристрій не може виконувати покладені на нього функції. Відмова людини-оператора полягає в його дії або бездіяльності, що спричиняє відхилення вихідних параметрів системи за припустимі межі.

Помилка оператора не приведе до відмови, якщо вона буде вчасно виявлена й виправлена. Відмова людини-оператора можна розглядати як його велику помилку, що веде до припинення діяльності.

Деякі поняття теорії технічної надійності можуть бути перенесені безпосередньо на людину-оператора. У теорії надійності розглядається типова крива інтенсивності відмов технічного пристрою залежно від часу експлуатації.

Важливим показником стану організму є працездатність, що залежить від віку, стану здоров'я, моральних і матеріальних стимулів. Протягом робочого дня вона міняється, маючи три періоди (рис. 5.1)




Рис 5.1. Зміна працездатності людини протягом робочого дня

1 - період вробляння, або входження в роботу, (0,5 - 1,5 години), має низькі показники працездатності.

2 - період стійкого збереження працездатності (2 - 2,5 години).

3 - період зниження працездатності в результаті стомлення.

Надійність людини-оператора в загальному випадку обумовлена трьома основними факторами:

  • Ступенем інженерно-психологічного узгодження техніки з психофізіологічними можливостями оператора для виішення задач, що вникають;

  • Рівнем обученості і натренованості оператора при виконанні цих задач;

  • Його фізіологічними даними, в особливості нервової системи, станом здоровя, порогами чутливості, а також психічними особливостями його осоистості.

При дослідженні проблеми надійності людини-оператора неминуче виникає питання: наскільки людина, з її даними психічними й фізіологічними якостями, потенційно здатна надійно діяти в екстремальній ситуації?

Дослідження свідчать про те, що потенційні можливості оператора до надійної роботи визначаються двома групами якостей, що розрізняються ступенем їхньої стійкості. Перша група поєднує  типологічні властивості нервової системи, що характеризують протікання нервових процесів порушення й гальмування. До цих властивостей ставляться сила (або слабість) нервової системи, рухливість (або інертність), лабільність, що характеризує швидкість виникнення й припинення нервових процесів, і динамічність, що характеризує швидкість і легкість пристосування нервової системи до нових умов. Властивості нервової системи відрізняються високою консервативністю, вони майже не піддаються зміні, вихованню в процесі діяльності.

Властивості нервової системи самі по собі не є ні «позитивними», ні «негативними». Наприклад, слабість  виражається, з одного боку, у малій витривалості нервової системи, але, з іншої, пов'язана з підвищеною чутливістю до впливів малої інтенсивності (для сильної нервової системи – навпаки). Зрозуміло, що залежно від конкретної обстановки прояву сили або слабості нервової системи можуть сприяти або перешкоджати успішній діяльності.

Другу групу якостей становлять властивості особистості, які менш стійкі, чим властивості нервової системи: сумлінність, вольові якості, самовладання, інтерес до діяльності, уміння швидко зауважувати й поправляти помилки, уміння не давати заважати собі працювати. Цю групу якостей можна формувати за допомогою навчання, виховання, тренувань.

Однак у практичній діяльності надійність оператора звичайно значною мірою залежить від характеру розв'язуваного завдання, умов роботи, особливостей техніки й т.п. Потрібно мати на увазі значні компенсаторні можливості особистості людини-оператора, що дозволяють у даному конкретному виді діяльності заповнити недоліки одних якостей за рахунок інших. Наприклад, оператор, що відрізняється нестійкістю уваги, неуважністю, компенсує ці недоліки придбанням навички педантично витримувати заучену програму дій, не покладаючись на здатність до мимовільного спостереження.


^ 5.2.Специфічні характеристики людини – оператора


Специфічні характеристики людини – оператора визначаються поняттям «людського фактора» - сукупності властивостей людини, що впливають на ефективність ергатичної системи. Управляючи системою, оператор повинен реагувати на сигнал або відразу у відповідності з якою не будь інструкцією, або приймати рішення в умовах певної невизначеності. При цьому оператору необхідно зберегти інформацію на декілька секунд, або на відносний період. Тому в оператора проявляється три види пам’яті:

  • Короткотривалої пам'ять, об’єм якої визначається числом елементів, які необхідно відтворити негайно, а після одноразового їх пред’явлення, про них можна забути (стерти в пам’яті);

  • Оперативна пам'ять, що зберігає інформацію лише на той час, який потрібний для досягнення мети;

  • Довготривала пам'ять, визначається відношенням кількості елементів інформації, які оператор здатний запам’ятовувати , до кількості необхідних для цього пред’явлень.

Об’єм короткотривалої пам’яті визначається числом символів, що запам’ятовуються і мало залежить від їх інформаційної змістовності.

Об’єм довготривалої пам’яті залежить від інформаційного стану.

Той або інший вид пам’яті приймає участь в процесі прийому і оцінки інформації.

Оператор, як елемент ергатичної системи, відрізняється від звичайної технічної підсистеми. Будь яка інформація, яка поступає в його мозок від рецепторів (первинних датчиків), перекодовується. Після перекодування виробляється управляючий вплив. Пропускна здатність аналізатора відрізняється від пропускної здатності звичайної лінії зв’язку і визначає час реакції відповіді людини – оператора. Час реакції знаходиться в логарифмічній залежності від кількості інформації, що сприймається, що вимірюється в бітах. При цьому спостерігається лінійна залежність часу реакції tp від кількості інформації .

,

Де n – число біт.

Пропускна здатність людини – оператора залежить від таких факторів, як:

  • Довжина алфавіту, ступінь складності вибору, ймовірності появи сигналу;

  • Кількості елементарних дій, необхідних при переробці інформації, що поступила, розмірності сигналу;

  • Просторового розташування органів управління системою;

  • Рівня тренованості оператора;

  • Значимості сигналу.



^ 5.2.1. Моторні властивості людини - оператора


Людина – оператора не тільки сприймає інформацію про стан системи і оточуючого середовища, але в свою чергу передає інформацію про систему і здійснює моторні управляючі впливи. Вихідні сигнали оператора передаю -ться комп’ютеру через впливи на органи управління або голосом. Моторні (механічні) дії оператора можуть мати просторові, часові і силові характеристики.

Просторові характеристики визначаються амплітудою рухів окремих органів по відношенню до тіла по різноманітним траєкторіям. Так, наприклад, кисть руки, по відношенню до плечового поясу має 7 ступенів свободи, кінчик пальця по відношенню до грудної клітини – 16 ступенів свободи, а по відношенню до стопи ніг-30.

Часові характеристики характеризуються широким діапазоном. Так , наприклад, швидкість руху руки знаходиться в межах від 0.01 См/с до 3000 См/с (швидкість кисті при метанні).

При виробничих операціях цей діапазон лежить в межах від 5 до 800 См/с.

Час рухової реакції людини-оператора включає декілька фаз:

  • Час просування перших імпульсів від рецептора до окремих центрів нервової системи;

  • Час обробки інформації і формування реакції відповіді;

  • Час руху (динамічні і стабілізуючі компоненти).

Тривалість акту руху скорочується за рахунок тренувань людини-оператора.


^ 5.2.2. Час реакції людини -оператора.


Час реакції людини на зовнішні подразники є важливим показником його як оператора. Він характеризує такі його показники як працездатність, ступінь втоми , можливість навчання, тренованість і т.д.

При цьому розрізняють:

  • А-реакції, що визначаються часу від моменту появи одного сигналу до початку дії відповіді (моторної);

  • В-реакції, що визначають можливість розрізнення одного або більше сигналів і вибору однієї відповіді з декількох можливих;

  • С – реакції, що заключаються в необхідності відповісти лише на один сигнал при пред'явленні декількох сигналів (вибір).

Найбільш суттєвими є В і С реакції, так як з А реакціями справляється автомат.

Особливе значення приймають реакції оператора на об’єкти , що рухаються. Час реакції людини - оператора можна оцінити за формулою:

,|

Де - швидкість мети,
,

.

N- кількість тренувальних випробувань людини-оператора




^ 5.3.Ймовірнісний підхід до кількісної оцінки працездатності людини-оператора.


Працездатність людини-оператора визначається станом її фізіологічних і психічних функцій ,що дозволяє виконувати певну діяльність з необхідною якістю на протязі певного часу [2] . Кількісним показником працездатності оператора може служити коефіцієнт оперативно готовності Pог , що визначається як імовірність того, що людина – оператор виявиться в працездатному стані в заданий момент часу t0 і, починаючи з цього моменту, буде працювати без помилок на протязі заданого інтервалу часу ∆ t.

Очевидно, що

Pг=kг P (5.1)

Де kг – коефіцієнт готовності людини – оператора,

P0 –ймовірність її безпомилкової роботи на протязі часу ∆ t.
Коефіцієнт готовності kг (введений по аналогії з технічними системами) – ймовірність того, що до моменту часу t0 людина – оператор буде в стані, що дозволяє їй займатися професійною діяльністю, тобто вона буде атестована як спеціаліст. Будемо вважати, що kг≈1.

Ймовірність безпомилкової роботи людини – оператора P0 – ймовірність того, що на інтервалі часу ∆ t, що знаходиться всередині інтервалу Т>>∆ t, оператор виконає необхідні дії по управлінню системою без помилок.

Інтервал часу ^ Т-чистий час для управління системою оператором між почерговими його атестаціями (в експерименті можна вважати, що Т- тривалість робочої зміни оператора). Нехай також τ- мінімальний час, на протязі якого оператор не може прийняти більше одного помилкового рішення або здійснити більше однієї моторної дії. (Можна вважати τ=0.1с).Будемо вважати, що ∆ t- заданий час безпомилкової роботи оператора. Очевидно, що τ≤∆ tТ.

У відповідності з [3] ймовірність безпомилкової роботи оператора може бути визначена співвідношенням

P0= , (5.2)


де k- кількість помилок, що допустив оператор за час Т.

Використовуючи відомий перехід від степеневої функції до показникової, можна встановити, що співвідношення (5.2) еквівалентне співвідношенню

P0=, (5.3)

Де λ- інтенсивність помилок, що допускає людина – оператор.

λ=, (5.4)

Інтенсивність помилок може слугувати самостійним критерієм надійності оператора як ланки ергатичної системи.

В співвідношеннях (5.2) і (5.4) різниця (Т-kτ)- час безпомилкової роботи людини – оператора. При цьому середній наробіток на помилку

Тk=, (5.5)

При цьому співвідношення (5.2) можна записати як:

(5.6)

а інтенсивність помилок (5.4)

(5.7)

Наробіток на помилку (5.5) можна визначити за заданою ймовірністю Р0 як:

(5.8)

Співставляючи (5.5) і (5.8) можна знайти максимальну кількість некатастрофічних помилок, які може допустити оператор при заданій ймовірності

(5.9)

Так ,наприклад, при Т= 6 год=21600с,

t=0.1Т=2160с, τ=0.1с і k=1:

Tk=21599 c=6 год – на основі (5.5)

Р0=0.9 – на основі (5.6)

λ = 4.7*10-6 - на основі (5.7)

Кдоп=1- на основі (5.9)

Кдоп/ Кдоп=0.9

Таким чином співвідношення (5.5) і (5.8) можуть бути використані для кількісної оцінки надійності людини – оператора як ланки ергатичної системи.


^ 5.4.Результати експериментів і їх кількісна оцінка


Результати досліджень по тестам, що приведені у попередньому розділі, ілюструються нижче приведеними таблицями, складеними на основі банку даних. В дужках вказані дані, одержані при наявності ЕМП на робочому місці людини ,що тестується.

Таблиця5.1


^ Тест «Світлофор»



Порядковий номер людини, що тестується

Частота(ймовірність) виникнення помилки,P(Pп)

Середній час реакції на події,с

Т(Тп)

Розходження

div Pп

Розходження

div Тп

1

0.03(0.01)

1.069(0.985)

9.54*10-3

2.98*10-3

2

0.01 (0.01)

0.819 (0.907)

0

-3.9*10-3

3

0.00 (0.01)

0.686 (0.742)

-∞

-1.78*10-3

4

0.01 (0.01)

0.825(0.887)

0

7.07*10-4


На основі даних табл. 5.1 можна зробити наступні висновки:

  • Ймовірність помилок при підтвердженні кольору фігур у більшості тестованих (1,2,4) не залежить від наявності ЕМП;

  • реакція тестованих на зміну кольору при наявності ЕМП уповільнюється у більшості тестованих (2,3,4). Тому тесту цілком несприйнятливим до ЕМП виявився лише тестований №1.

Табл. 5.2


Тест «Математик»


Порядковий номер людини, що тестується

Частота(ймовірність) виникнення помилки,P(Pп)

Середній час реакції на події,с

Т(Тп)

Розходження

div Pп

Розходження

div Тп

1

0.04(0.05)

7.524 (7.259)

-9.7*10-4

4.126*10-3

2

0.03 (0.05)

5.69 (6.81)

-4.44*10-3

-8.74*10-2

3

0.001 (0.013)

4.335 (3.620)

-3.42*10-3

5.6*10-2

4

0.031 (0.02)

6.189 (7.333)

2.1*10-2

-8.43*10-2


На основі даних табл.5.2. можна зробити наступні висновки:

  • при ідентифікації числових значень і здійснення найпростішої операції над ними ймовірність помилок при наявності ЕМП зростає у більшості тестованих (1,2,3);

  • середній час,необхідний для відповіді на завдання, зростає у половини досліджуваних (2,4);

  • особи, абсолютно не сприйнятливі до дії ЕМП за цим тестом не виявлені.

Табл.5.3


Тест «Габарити»


Порядковий номер людини, що тестується

Частота(ймовірність) виникнення помилки,P(Pп)

Середній час реакції на події,с

Т(Тп)

Розходження

div Pп

Розходження

div Тп

1

0.09(0.15)

6.415 (5.901)

-1.33*10-2

1.86*10-2

2

0.00 (0.01)

4.906 (4.925)

-∞

-1.35 *10-2

3

0.05 (0.08)

4.195 (3.727)

-6.12*10-3

2.4*10-2

4

0.038 (0.05)

5.411 (6.107)

6.12*10-3

-3.66*10-2


На основі даних табл.5.3 можна зробити висновки:

  • ймовірність помилок при порівняльній оцінці розмірів геометричних фігур у більшості тестованих (1,2,3) залежать від наявності ЕМП;

  • час, необхідний для прийняття рішення, залежить від ЕМП в половині досліджуваних випадків (2,4);

  • особи, абсолютно не сприйнятливі до дії ЕМП,за цим тестом не виявлені.

Табл. 5.4

Тест «Код»


Порядковий номер людини, що тестується

Частота(ймовірність) виникнення помилки,P(Pп)

Середній час реакції на події,с

Т(Тп)

Розходження

div Pп

Розходження

div Тп

1

0.66(0.25)

0.66(0.75)

1.2*10-2

-0.5*10-3

2

0.09 (0.07)

0.91 (0.93)

2.18*10-3

-1.89*10-4

3

0.11 (0.17)

0.89 (0.83)

-1.13*10-2

1.2*10-3

4

0.28 (0.3)

0.72 (0.70)

-6.0*10-2

2.45*10-4


На основі даних табл.5.4 можна зробити висновки про те, що при наявності ЕМП результати тестування погіршуються в половині випадків.

З аналізу даних , приведених в таблицях ,випливає, що існує тенденція збільшення кількості помилок у рішеннях людини – оператора під впливом ЕМП низької інтенсивності.

Простежується і тенденція збільшення часу реакції людини – оператора на події, що змінюються.

Узагальнюючи дані вище приведених таблиць, можна прийти до висновку про те, що при професіональному відборі осіб, що є ланкою ергатичної системи надзвичайної важливості, необхідно провести їх багаторазове тестування на сприйнятливість до ЕМП низької інтенсивності.

Варто відмітити, що за тією мізерною кількістю випробувань, результати яких містяться у таблицях, не можна робити яких не будь висновків, що опираються на статистику. Але , використовуючи принцип мажоритарності (висновок за більшістю результатів одного класу) у відношенні кількості позитивних і негативних знаків при оцінці div Pп можна стверджувати, що несприятливий вплив ЕМП на якість функціонування людини – оператора в ергатичній системі є встановленим фактом.

Припускаємо, що для операторів, що управляють ергатичними системами надзвичайної важливості, необхідно здійснювати формування ергатичного навантаження, що здійснюється електромагнітним полем, метою встановлення її гранично допустимого добового рівня.


^ 5.4. Проблеми оцінки впливу електромагнітних полів на показники надійності ергатичних систем


Будь-яка система, зокрема ергатична, створюється для задоволення потреб споживача як засіб досягнення певної мети А з ймовірністю РА, яка повинна бути не нижче заданої ймовірності РAS. Збільшення РAS при інших рівних умовах підвищує конкурентну спроможність системи. Імовірнісну міру РА можна розглядати як узагальнений фактор її надійності. При цьому в категорії узагальнених характеристик надійності доцільно виділити і кількісно оцінювати систему в двох аспектах. Перший з них випливає із необхідності забезпечення неперервного обслуговування споживача результатами використання системи по призначенню в заздалегідь обумовлений проміжок часу. Цей аспект пов`язаний з фізичною надійністю системи як матеріального об`єкта. Другий аспект узагальненої характеристики надійності системи пов`язаний з забезпеченням вірогідності оцінки результатів, які характеризують близькість досягнення мети А, тому він висвітлює надійність інформації, що постачається споживачу системою.

Згідно з рекомендаціями IKAO, цими двома аспектами визначають такі поняття, як неперервність (безвідмовність) обслуговування і цілісність (вірогідність) системи [1, 2]. Імовірнісні показники неперервності обслуговування PU і цілісності PW є парціальними складовими факторами PA. Ці нормовані показники вперше були введені ICAO для оцінки надійності функціонування таких складних технічних систем, якими є інструментальні системи посадки літаків і супутникові навігаційні системи GPS (США) та “Глонасс” (Росія). Існує тенденція поширення нормованих показників неперервності обслуговування і цілісності на інші види складних систем надзвичайної відповідальності. До нинішнього часу розроблені окремі часткові методики кількісних оцінок імовірнісних показників PU та PW стосовно до технічних систем, що знаходяться в режимі експлуатації [3, 4, 5]. Проте ці методики непридатні для узагальненої оцінки надійності ергатичних систем, тобто систем, в контур керування якими вводиться людина-оператор. На рис.5.1 в вигляді структурної схеми зображені можливі взаємозв`язки між окремими показниками ергатичної системи, що визначають узагальнений характер її надійності. Ці взаємозв`язки при досліджені конкретних задач можуть бути представлені в формі композиції функціональних операторів, які мають ключові властивості.





Рис.5.2. Основні показники ергатичної системи, які впливають на узагальнений показник її надійності.


В пресі висвітлена статистика катастроф, аварій та передумов до них для низки систем надзвичайної відповідальності. Із цієї статистики випливає, що більша частина їх виникає з вини людини (не менше 60%), а не з вини техніки (біля 14%). Тому виникає проблема підвищення надійності людини-оператора, як особливої підсистеми в генеральній ергатичній системі.

Можливий стан людини-оператора (пілота, диспетчера, керівника польотів, оператора АЕС і т.п.) залежить від багатьох обставин і факторів довкілля. Дослідження, які проводилися в багатьох країнах, зокрема в Україні, свідчать про те, що до впливових факторів необхідно зарахувати і неіонізуючі електромагнітні поля (ЕМП) різних частотних діапазонів [6, 7]. Сукупність ЕМП технічного походження визначає не фонову електромагнітну обстановку (ЕМО), в якій функціонують електронне та радіоелектронне обладнання будь-якої системи і людина-оператор. При цьому виникають дві проблеми, пов`язані з наявністю ЕМП. Одна з них відома як задача електромагнітної сумісності (ЕМС) технічних засобів, які здатні випромінювати і сприймати енергію електромагнітних хвиль. Розв`язки цієї задачі в загальних рисах визначені й розроблені конкретні методики, які дають можливість знаходити точні відповіді на питання, що стосуються окремих аспектів першої проблеми.

Друга проблема відноситься до досліджень впливу ЕМП на людину й інші біологічні об`єкти. В межах цієї проблеми розв`язана лише частина задачі, пов`язаної з виявленням впливу ЕМП на здоров`я людини. На основі отриманих результатів створенні науково обґрунтовані санітарні норми на гранично допустимі рівні (ГДР) неіонізуючих ЕМП. Цими нормами керуються розробники систем, забезпечуючи на робочому місці людини-оператора умови, які не шкідливі для здоров`я [8, 9]. Але при встановленні безпечних рівнів випромінювання практично не досліджувалися питання впливу малопотужних ЕМП, рівні яких значно нижчі гранично допустимих, на ефективність професіональної діяльності людини-оператора, введеного в контур керування системою надзвичайної відповідальності.

Якщо вважати, що головною функцією людини-оператора є аналіз ситуації і прийняття відповідних рішень, то ефективність його дій можемо оцінити ймовірністю відсутності в них помилок першого та другого роду (по типу хибної і невиявленої відмови системи).

Використовуючи об`єктивні передумови, обґрунтуємо припущення про можливий вплив малопотужних неіонізуючих ЕМП на зниження якості професіональної діяльності людини-оператора.

Природа захистила низку життєво важливих органів людини від будь-яких зовнішніх механічних впливів кістяними оболонками в вигляді черепної коробки, трубчатих кісток, грудної клітки. Але для ЕМП такий захист виявився неефективним. ЕМП, проникаючи крізь кісткову оболонку взаємодіє з судинами і капілярами, наприклад головного мозку, що наповнені фізіологічними рідинами, як з провідниками другого роду. Згідно з законами фізики ці провідники зазнають дії механічних сил, які обумовлені наявністю ЕМП і які звуться пондеромоторними силами.

Розрахунок пондеромоторних сил, що діють на одиницю об`єму провідника, можемо виконати за допомогою відношення, яке приведене у розділі 1. Це відношення має шість складових. Перша пара складових визначає силу Лоренца, під дією якої провідний об`єм змінює просторове положення. Дві наступні складові характеризують напруженість (тиск), який зазнає поверхня елемента об`єму під впливом ЕМП. Остання пара складових визначає зусилля, які спрямовані на зміну форми провідника (електро- та магнітострикція). Через дії пондеромоторних сил людина-оператор може відчувати почуття внутрішнього дискомфорту.

В дійсності жоден з викладених вище механічних ефектів в організмі людини не спостерігається. Підставою для того твердження є та обставина, що ніхто з дослідників-фізіологів впливу електромагнітних полів на живі організми не зафіксував таких явищ. Пояснення цього полягає в тому, що органи живого біоорганізму нейтралізують дії всіх компонентів пондеромоторних сил, втрачаючи при цьому певну кількість внутрішньої енергії W. Додаткові витрати енергії, спрямовані на компенсацію дій пондеромоторних сил, супроводжуються непередбаченим зменшенням загальної кількості внутрішньої енергії організму, зокрема, тієї відносно невеликої її частини, яка відведена для здійснення інтелектуальної діяльності. Дефіцит енергії, що створюється при цьому, призводить до зниження рівня інтелектуальної діяльності, внаслідок чого з плином часу виникає загроза появи додаткових помилок в роботі людини-оператора. Очевидно, що кількість енергії W, яка витрачається на нейтралізацію негативної дії пондеромоторних сил, пропорціональна добутку потужності ЕМП технічного походження, які існують на робочому місці людини-оператора і тривалості їх впливу на людину. Тому навіть малопотужні поля, рівні яких нижчі ГДР, після деякого рубіжного інтервалу часу, індивідуального для кожної людини, неминуче приведуть до збільшення кількості помилок, що з`являться в прийнятих рішеннях. При цьому не виникають фізіологічні зміни в організмі і не завдається шкода здоров`ю людини.

Збільшення неперервного стану роботи в умовах ЕМП приводить до того, що в організмі людини перерозподіляється загальний запас енергії, призначеної для забезпечення його життєвих функцій. Цей перерозподіл обумовлений необхідністю поповнення частини енергії W, яка витрачається на нейтралізацію дії пондеромоторних сил, з метою збереження необхідного рівня інтелектуальної діяльності. При природному старінні організму загальний запас його енергії знижується. При цьому зменшується і та його частина, яка виділяється організмом для компенсації дії пондемоторних сил. В цих умовах погіршуються якісні показники діяльності людини оператора.

Для підтвердження викладених положень було здійснено тестування невеликої кількості людей по спеціально розробленій методиці. Результати тестування підтвердили наявність стійкої тенденції до збільшення кількості помилок, які виникають в процесі прийняття рішень людиною-оператором в присутності на робочому місці малопотужних ЕМП.

В зв`язку з викладеним вище, згідно зі схемою, зображеною на рис.5.1, виникає задача оцінювання імовірнісних показників PU та PW ергатичних систем. Розв`язання цієї задачі неможливо без упорядкованого дослідження питань, що визначають проблему біологічної електромагнітної сумісності (БіоЕМС) в ергатичних системах. Під БіоЕМС в подальшому будемо розуміти властивість організму людини виконувати притаманні йому біологічні функції і здійснювати інтелектуальну діяльність в присутності неіонізуючих ЕМП технічного походження.

В основу концепції БіоЕМС можна покласти структурну схему, зображену на рис.5.2., яка представляє можливу модель процесу взаємовпливів таких фізичних об`єктів як ЕМП і людина оператор, що розглядаються на рівні підсистем ергатичної системи.

До такої моделі можна застосовувати всі принципи і постулати схемотехніки, які сформульовані в [11]. Згідно з принципом цілеспрямованості будь-яка система мусить бути орієнтована на досягнення і утримування певного стану з низки можливих. Цей стан є цільова функція системи А. Цільова функція є багатокритеріальною і залежить від композиції параметрів що задаються в вигляді переліку тактико-технічних вимог, які висуваються до системи в цілому. На основі постулатів цілісності, доповняльності і автономності система дає можливість виділити в ній m підсистем. При цьому цільова функція А визначається композицією власних Aii і взаємних Aij цільових функцій підсистем (тут ij=1,2,…, m).





На основі запропонованої концепції можна розробляти обгрунтовані стратегії розв`язання проблеми БіоЕМС. Серед них – заходи по зниженню залежності фактора надійності PA систем надзвичайної відповідальності від ергатичних показників, які визначаються станом людини-оператора при зміні характеристик ЕМО на робочому місці.


5.5.Висновки.

  1. В даному розділі було доведено, що кількісна оцінка надійності людини – оператора повинна проводитися на кожному етапі для кожного з представлених оператору тестів з наступним порівнянням оцінок.

  2. Відмінності схожих оцінок для одного оператора, що досліджується, буде свідчити про його сприйнятливість (несприйнятливість) до дії електромагнітного поля і періоду реабілітації після вимкнення джерела електромагнітного випромінювання.

  3. Одним з основних завдань дослідження, що проектується в даній дипломній роботі ,є встановлення порогу сприйнятливості оператора (опосередкованого по представленій вибірці) до електромагнітного випромінювання і співставлення цього порогу з граничнодопустимими рівнями неіонізуючого випромінювання.



    ^ РОЗДІЛ 6. ОХОРОНА НАВКОЛИШНЬОГО СЕРЕДОВИЩА




      6.1. Ступінь екологічної небезпеки при роботі за комп’ютером людини-оператора.

Будь-який технологічний процес у тій або іншій мірі впливає на навколишнє середовище, забруднюючи його. При внесені в середовище нових, не характерних для нього фізичних, хімічних і біологічних елементів, або перевищення природньої концентрації цих елементів у середовищі називається забрудненням.

У зв'язку з автоматизацією процесів виробництва і керування, розвитком обчислювальної техніки і розробкою систем автоматизації проектних, дослідницьких і технологічних робіт широке поширення одержали ПЕОМ.

При створенні ефективної комп`ютерної системи оцінювання параметрів, експлуатації програмного й апаратного комплексу накопичення, опрацювання і збереження інформації відбувається активна взаємодія з навколишнім середовищем.

Основний збиток завдається навколишньому середовищу від витрат на вироблення електроенергії, що є невід`ємною частиною використання сучасних обчислювальних засобів. Також значний збиток завдається і в наслідок витрат матеріалів на виготовлення системи, її утилізацію.

Для зменшення впливу на навколишнє середовище шкідливих забруднюючих речовин необхідно проводити природоохоронні заходи.

^ Характеристика ПК як джерела забруднення

До основних факторів негативного впливу роботи комп`ютера можна віднести наступні:

  • ЕМП монітора в діапазоні частот 20 Гц – 1000 МГц;

  • статичний електричний заряд на екрані монітора (відсутній при використанні РК монітора);

  • ультрафіолетове випромінювання в діапазоні 200 – 400 нм (відсутнє при використанні РК монітора);

  • інфрачервоне випромінювання в діапазоні 1050 нм – 1 мм;

  • рентгенівське випромінювання > 1.2 кеВ (відсутнє при використанні РК монітора).

Дані зведено в таблицю 6.1.


^ Таблиця 6.1


ПЕОМ як джерело електромагнітного поля


Джерело

Діапазон частот (перша гармоніка)

Монітор

(Мережний трансформатор блоку живлення)

50 Гц

Статичний перетворювач напруги в імпульсному блоці живлення

20 – 100 кГц

Блок кадрової розгортки та синхронізації

48 – 160 Гц

Блок рядкової розгортки та синхронізації

15 – 110 кГц

Системний блок (процесор)

50 – 3060 МГц

Пристрої вводу/виводу інформації

50 Гц

Джерела безперебійного живлення

50 Гц, 20 – 100 кГц


ЕМП, що створює ПК, має складний спектральний склад у діапазоні частот від 0 Гц до 1000 МГц. ЕМП має електричну (Е) і магнітну (Н) складові, взаємозв’язок яких досить складний, тому оцінка Е і Н виконується окремо.

Дія комп’ютера, в основному, стосується людини.

^ Комп’ютер як джерело електростатичного поля

Помітний внесок у загальне електростатичне поле вносить клавіатура, що електризується від тертя поверхні, і миша. Експерименти показують, що навіть після роботи з клавіатурою, електростатичне поле швидко зростає від 2 до 12 кВ/м. На окремих робочих місцях в області рук реєструвалися напруженості статичних електричних полів більше 20 мВ/м (при використанні РК монітора немає електростатики).

^ Комп’ютер як джерело шуму

Основним джерелом шуму в приміщеннях є принтери, копіювальна техніка й устаткування для кондиціювання повітря, у самих ПЕОМ – вентилятори систем охолодження і трансформатори. Рівень шуму в таких приміщеннях досягає 85 дБ.


      ^ 6.2. Еколого - економічне обґрунтування



Використання системи контролю і управління доступом, яка працюватиме за допомогою комп’ютерного регулювання та контролю є споживання електроенергії, що завдає шкоди навколишньому середовищу.

Витрату електроенергії при використанні ПЕОМ визначимо за формулою:

WПЕОМ = М·Ф ·Кз Ко/(h··Кв)

де М – загальні витрати електроенергії, кВт·г; Ф – дійсний фонд часу, г; Кз – коефіцієнт завантаження ПЕОМ; Ко – коефіцієнт оновлення; h - коефіцієнт корисної дії; Кв – коефіцієнт втрат у ланцюгах.

Виберемо вихідні дані для розрахунку:

М1 = 0,1 кВт для комп’ютера типу IBM PC/AT;

М1 = 0,045 кВт для комп’ютера типу Notebook;

Ф = 1500 г; Кз = 0,75; Ко = 0,85; h = 0,85; Кв = 0,95.

Отже:

WПЕОМ = 0,1·1500·0,75·0,85·(0,85·0,95) =77.22 кВт·г.

Витрата електроенергії на освітлення:

Wо = (P·F·Ф·К)/1000

де Р = 15 Вт – питома витрата електроенергії на 1 м2 площі; F = 15 м2 – площа ділянки; Ф = 312 г – кількість годин горіння освітлення; К = 1,05 – коефіцієнт втрат.

Загальні витрати електроенергії на освітлення:

Wо = (15·15·312·1.05)/1000=73.71 кВт·г.

Таким чином, збиток навколишньому середовищу визначимо за формулою:

З =WПЕОМ·У+Wо·У

Отже, економічний збиток:

З = 77.22·0,37+73,71·0,37 = 28.57+27.27=55,84 грн.

При використанні комп’ютеру типу Notebook:

WПЕОМ = 0,045·1500·0,75·0,85·(0,85·0,95) = 34,75 кВт·г.

Економічний збиток в цьому випадку:

З = 34,75·0.37+73,71·0,37 = 13.97+27.27=41,24 грн.

Отже , при використанні Notebook економічні збитки менше на

Δ=55,84-41,24=14,60 грн.

Тобто збитки зменшились на 26%.


      ^ 6.3. Заходи щодо зменшення впливу на навколишнє середовище



Необхідність у запобіганні забруднення навколишнього середовища з кожним днем стає усе гостріше і гостріше. Тому у всіх галузях народного господарства на стадіях розробок нових технологій і їх впровадження, необхідно здійснювати всілякі заходи щодо запобігання забруднення навколишнього середовища.

Основний принцип захисту навколишнього середовища від забруднення, у тому числі й атмосферного повітря, полягає в розробці комплексу заходів щодо обмеження або виключення надходжень забруднень у навколишнє середовище – це технологічні, планувальні і екологічні заходи.

Зберігання чистоти навколишнього середовища – велика соціальна проблема, пов`язана з оздоровленням умов життя людей. У той же час вона поєднується з важливою економічною задачею, поверненням у виробництво значної кількості цінних продуктів сировини і матеріалів.

Вчасна ліквідація відходів, утримання в чистоті робочої території, є найважливішим заходом в комплексі робіт по захисту навколишнього середовища.


6.4.Висновки


  1. Враховуючи великий шкідливий вплив комп’ютерів на навколишнє середовище, слід враховувати при використанні ПЕОМ вимоги екологічної безпеки.

  2. При подальшої модернізації систем контролю і управлінням доступом необхідно враховувати екологічні вимоги і нормативи.

Підсумувавши усе вищесказане в даному розділі, можна сказати, що діяльність підприємства завдає значної шкоди навколишньому середовищу. Має місце забруднення атмосферного повітря.

Щоб зменшити вплив шкідливих факторів на навколишнє середовище, варто впроваджувати заходи щодо його захисту.

Також доцільніше використовувати комп’ютери новіших моделей,ноутбуки, так як їх енергозатрати значно нижчі,ніж у випадку комп’ютерів більш старіших моделей, побудованих на основі ЕПТ. Зниження енергозатрат дозволяє зменшити економічний збиток на 26%.


1   2   3



Скачать файл (1580 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru