Расчет информационной нагрузки программиста, оптимальное рабочее место с точки зрения эргономики, расчет вентиляции

11. ОХРАНА ТРУДА.

11.1. Вводная часть.

Охрана труда — это системазаконодательных актов, социаль-

но-экономических, организационных,технических, гигиенических и

лечебно-профилактических мероприятий и  средств, обеспечивающих

безопасность, сохранение  здоровья и работоспособности человека

в процессе труда.

Полностью безопасных и безвредныхпроизводственных процес-

сов не существует.  Задача охраны труда — свести к  минимальной

вероятность поражения или заболеванияработающего с одновремен-

ным обеспечением комфорта при  максимальной производительности

труда.

В данном разделе дипломного проектабудет произведен  рас-

чет информационной   нагрузки программиста и спроектировано оп-

тимальное рабочее место с точки зренияэргономики,  а также бу-

дет произведен расчет вентиляции.

Видеотерминалы становятся   все  более   распространенным

средством взаимодействия человека сЭВМ.  Таким образом, встает

важная задача:  сконструировать  рабочее место  оператора так,

чтобы взаимосвязи в системе«человек-машина»  былиоптимальными

со всех точек зрения.

Утомляемость операторов, работающих задисплейным термина-

лом представляет собой серьезную проблему.

Оценка информационной нагрузкизаключается  в  проверке и

предотвращении условий,  вызывающих информационную  перегрузку

пользователя видеотерминала.

.

11.2. Влияние  дисплеев на здоровье пользователей и борьба

с вредными воздействиями.

Работа у видеотерминалов включаетсамые  различные задачи,

которые объединяются такими общимифакторами,  как то,  что ра-

бота производится в сидячем положениии  требует внимательного,

непрерывного и иногда продолжительногонаблюдения.[   ]

Выделяются три группы основныхзадач,  которые решаются на

видеотерминалах.

1. задачи контроля и наблюдения;

2. диалог;

3. сбор информации.

Эти задачи различаются по длительностииспользования дисп-

лея и по степени внимания, которой онитребуют.

Весьма важен  вопрос о режиме труда и отдыха при работе с

видеотерминалами.

Выделяются 7 условий для того, чтобыдеятельность на рабо-

чем месте, оснащенном дисплеем, осуществлялась без жалоб и без

усталости.

1. Правильная установка рабочегостола:

— при фиксированной высоте — лучшаявысота — 72 см;

— должен обеспечиваться необходимыйпростор для рук по вы-

соте, ширине и глубине;

— в области сиденья не должно бытьящиков стола.

2. Правильная установка рабочегостула:

— высота должна регулироваться;

— конструкция должна быть вращающейся;

— правильная высота сиденья: площадьсиденья на 3 см ниже,

чем подколенная впадина.

3. Правильная установка приборов:  необходимо так  устано-

вить яркость знаков и яркость фонадисплея,  чтобы не существо-

вало слишком  большого различия  по   сравнению  с   яркостью

окружающей обстановки, но чтобы знаки четкоузнавались на расс-

тоянии чтения.

Не допускать:

— слишком большую яркость (вызываетмерцание);

— слишком слабую яркость (сильнаянагрузка на глаза);

— слишком черную фоновую яркостьдисплея (сильная нагрузка

на глаза).

4.Правильное выполнение работ:

— положение туловища прямое,ненапряженное;

— положение головы прямое, свободное,удобное;

— положение рук — согнуты чуть больше,чем под прямым уг-

лом;

— положение ног — согнуты чутьбольше,  чем под прямым уг-

лом;

— правильное расстояние для зрения,клавиатура и дисплей —

примерно на одинаковом расстоянии для  зрения: при  постоянных

работах — около 50 см, при случайныхработах — до 70 см.

5. Правильное освещение:

— освещение по возможности со стороны,слева;

— по возможности — равномерное  освещение всего  рабочего

пространства;

— приборы по возможности устанавливатьв местах, удаленных

от окон;

— выбирать непрямое освещениепомещения или укрывать  кор-

пуса светильников;

— поступающий через окна свет смягчатьс помощью штор;

— так организовать рабочее место,чтобы направление взгля-

да шло по возможности параллельно фронтуокон.

6. Правильное  применение вспомогательных средств:  подло-

котники использовать, если клавиатура выше1.5 см; подставку для

документов и опору для ног.

7. Правильный метод работы:

— предусматривать по возможностиперемену задач и нагрузок;

— соблюдать перерывы в работе:  5 минут через 1 час работы

на дисплее или 10 минут после 2-х часовработы на дисплее.

В создании благоприятных условий дляповышения  производи-

тельности и уменьшения напряжениязначительную роль играют фак-

торы, характеризующие состояние окружающей  среды: микроклимат

помещения, уровень шума и освещение.

Рекомендуемая величина относительнойвлажности  —  65-70%.

Рабочее место должно хорошовентилироваться.  В настоящее время

с точки зрения шумовой нагрузки  достигнут значительный  прог-

ресс. Уровень шума в зале (примерно 40 дб)не превышает уровень

шума в КБ, независимо от количестваиспользуемой аппаратуры. По

последним исследованиям  — работа за видеотерминалом не предс-

тавляет опасности с точки зрениярентгеновского излучения.

.

11.3. Оптимальное рабочее место.

Проектирование рабочих мест,  снабженных видеотерминалами,

относится к числу важнейших проблемэргономического  проектиро-

вания в области вычислительной техники.  Эргономическими аспек-

тами проектирования видеотерминальныхрабочих мест,  в частнос-

ти, являются:  высота рабочей поверхности, размерыпространства

для ног, требования к расположению документов на рабочем месте

( наличие и размеры подставки длядокументов,  возможность раз-

личного размещения документов,  расстояние от глаз пользователя

до экрана, документа, клавиатуры и т.д.), характеристики рабо-

чего кресла, требования к поверхностирабочего стола, регулиру-

емость рабочего места и его элементов.

Высота рабочей  поверхности  рекомендуется   в   пределах

680-760 мм. Высота рабочей поверхности, накоторую устанавлива-

ется клавиатура, должна быть 650 мм.

Большое значение  придается характеристикам рабочего крес-

ла. Так, рекомендуется высота сиденья над уровнем пола  должна

быть в пределах 420-550 мм.  Поверхностьсиденья рекомендуется

делать мягкой, передний край закругленным,а угол наклона спин-

ки рабочего кресла — регулируемым.

Необходимо предусматривать при  проектировании возможность

различного размещения документов: сбоку отвидеотерминала, меж-

ду монитором и клавиатурой и т.п.  Кроме того, в случаях, когда

видеотерминал имеет  низкое качество изображения,  например за-

метны мелькания,  расстояние от глаз до  экрана делают  больше

(около 700 мм),  чем расстояние от глаза додокумента (300-450

мм). Вообще при высоком качествеизображения  на видеотерминале

расстояние от глаз пользователя доэкрана,  документа и клавиа-

туры может быть равным.

Положение экрана определяется:

— расстоянием считывания (0.60 + 0.10м);

— углом считывания, направлениемвзгляда на 20  ниже гори-

зонтали к центру экрана,  причем экран  перпендикулярен  этому

направлению.

Должна предусматриваться возможностьрегулирования экрана:

— по высоте +3 см;

— по наклону от 10  до 20 относительно вертикали;

— в левом и правом направлениях.

Зрительный комфорт подчиняется двумосновным требованиям:

— четкости на экране, клавиатуре и вдокументах;

— освещенности и равномерностияркости  между  окружающими

условиями и различными участками рабочегоместа.

Большое значение также придаетсяправильной  рабочей  позе

пользователя. При неудобной рабочей поземогут появиться боли в

мышцах, суставах и сухожилиях.  Требования к рабочей позе поль-

зователя видеотерминала следующие: шея недолжна быть наклонена

более чем на 20 (между осью«голова-шея» и осью туловища), пле-

чи должны быть расслаблены,  локти — находиться под углом 80 —

100 , а предплечья и кисти рук — в горизонтальном  положении.

Причина неправильной  позы пользователей обусловлена следующими

факторами: нет хорошей подставки длядокументов, клавиатура на-

ходится слишком высоко, а документы — слишком низко, некуда по-

ложить руки и кисти, недостаточно пространстводля ног. В целях

преодоления указанных  недостатков даются  общие рекомендации:

лучше передвижная клавиатура,  чем встроенная; должны быть пре-

дусмотрены специальные  приспособления для регулирования высоты

стола, клавиатуры,  документов и экрана,  а также подставка для

рук.

Характеристики  используемого рабочего места:

— высота рабочей поверхности стола 750мм;

— высота пространства для ног 650 мм;

— высота сиденья над уровнем пола 450мм;

— поверхность сиденья мягкая сзакругленным передним  кра-

ем;

— предусмотрена возможность размещениядокументов справа и

слева;

— расстояние от глаза до экрана 700мм;

— расстояние от глаза до клавиатуры400 мм;

— расстояние от глаза до документов500 мм;

— возможно регулирование экрана повысоте,  по наклону,  в

левом и в правом направлениях.

11.4. Расчет информационной нагрузкипрограммиста.

Программист, в  зависимости от подготовки и опыта,  решает

задачи разной сложности,  но в общем случае работа программиста

строится по следующему алгоритму:

1. Постановка задачи.

2. Изучение материалов.

3. Определение метода решения задачи.

4. Составление алгоритма решениязадачи.

5. Программирование.

6. Подготовка к отладке.

7. Отладка.

Данный алгоритм  отражает общие действия программиста при

решении поставленной задачи независимо отее сложности.[   ]

Все операции, производимыепрограммистом, можно разбить на

три группы: афферентные (операции безвоздействия), эфферентные

(операции по  управлению) и логические условия (информационная

единица образа, понятия, суждения).

Подсчитаем количество членов алгоритмаи их частоту (веро-

ятность) относительно общего числа,принятого за единицу.

Вероятность повторения i-той ситуацииопределяется по фор-

муле:

Pi=k/n ,       (11.1)

где k — количество повторений каждогоэлемента одного типа;

n — суммарное количество повторений отисточника информации

одного типа.

Результаты расчета для алгоритмасведены в таблицу 11.1.

.

Таблица 11.1.

Количественные характеристикиалгоритма.

Ист.        Член алгоритма         Кол-во  Частота Энтропия

инф.                                членов    Pi    Hj, б/сиг

1.    Афферентные — всего (n),     9       1.00     0.92

в том числе (k):

— изучение технической доку-

ментации и литературы         3      0.33     0.53

— наблюдение полученных

результатов                   6       0.67    0.39

2.    Эфферентные — всего,         30      1.00     2.01

в том числе:

— уточнение и согласование

полученных материалов         5      0.17     0.44

— выбор наилучшего варианта     9      0.30     0.30

— исправление ошибок            4       0.13    0.38

— анализ полученных рез-тов     8      0.27     0.51

— выполнение механичкеских

действий                      4       0.13    0.38

3.    Логические условия — всего,  18      1.00     1.53

в том числе:

— принятие решения на основе

изученной литературы          6       0.33    0.53

— графического материала        4      0.22     0.48

— полученного текста            8       0.45    0.52

Всего:                     57               4.46

.

Количественные характеристики  алгоритма позволяют рассчи-

тать информационную нагрузкупрограммиста.  Энтропия информации

элементов каждого источника информациирассчитывается по форму-

ле:                m

Hj = —     Pi*log Pi       (11.2)

i=1

где m — число однотипных членов алгоритма рассматриваемого ис-

точника информации.

Затем определяется общая энтропияинформации, бит/сигн:

H = H + H + H  = 4.46 ,             (11.3)

где Нi — энтропия информации афферентных, эфферентных элемен-

тов и логических условий соответственно.

Определяем поток информационнойнагрузки, бит/мин,

Н * N     4.46 * 57

Ф = ———  = — = 1.41     (11.4)

t          180

где N — суммарное число всех членовалгоритма;

t — длительность выполнения всей работы( t=180 мин ).

Рассчитанная информационная нагрузкаудовлетворяет услови-

ям нормальной работы:

0.8

11.5. Расчет вентиляции.

Вентиляционные установки —  устройства, обеспечивающие  в

помещении такое  состояние воздушной среды, при котором человек

чувствует себя нормально и микроклиматпомещений  не  оказывает

неблагопричтного действия на егоздоровье.[   ]

Для обеспечения требуемого посанитарным  нормам  качества

воздушной среды  необходима постоянная смена воздуха в помеще-

.

нии; вместо удаляемого вводитсясвежий,  после  соответствующей

обработки, воздух.

В данном подразделе будетпроизведен  расчет  общеобменной

вентиляции от избытков тепла.

Общеобменная вентиляция — система, вкоторой воздухообмен,

найденный из условий борьбы свредностью,  осуществляется путем

подачи и вытяжки воздуха из всегопомещения.

Количество вентиляционного воздухаопределяется по формуле

3600 * Qизб

Vвент =——————,        (11.5)

C *   * (tух-tпр)

где Qизб — выделение в помещении явного тепла, Вт;

C   — теплоемкость воздуха (C=10 Дж/кг);

— удельная плотность воздуха(  =1.3 кг/м );

tух и tпр  — температура удаляемого иприточного воздуха,

град.

Температура удаляемого воздухаопределяется из формулы:

tух = tрз + d(h — 2),             (11.6)

где tрз — температура воздуха в рабочей зоне (tрз=20 град);

d — коэффициент нарастания температуры на каждый метр вы-

соты (d=1.5 град/м);

h — высота помещения (h=4 м).

Отсюда tух = 23 град.

Количество избыточного  тепла определяется  из  теплового

баланса, как разница между теплом,  поступающимв помещение  и

теплом, удаляемым из помещения ипоглощаемым в нем.

Qизб = Qприх — Qрасх.           (11.7)

Поступающее в помещение теплоопределяется по формуле:

Qприх = Qобор + Qл + Qосв +Qрад,  (11.8)

где  Qобор — тепло от работыоборудования;

Qл — тепло, поступающее от людей;

Qосв — тепло от источников освещения;

.

Qрад — тепло от солнечной радиациичерез окна.

Qобор =  * Pуст = 0.15*14520 = 2178 Вт,  (11.9)

где   — доля энергии, переходящей в тепло;

Pуст — мощность установки.

Qл = n * q = 5*90 = 450  Вт,             (11.10)

где n — количество человек в зале (n=5);

q — количество тепла, выделяемоечеловеком (q=90 Вт).

Qосв =  * Pосв = 0.4*2000 = 800 Вт,      (11.11)

где  = 0.4 для люминесцентных ламп;

Pосв — мощность осветительнойустановки.

Qрад = А * k * S * m = 180*3*3*0.8= 1296 Вт, (11.12)

где А — теплопоступление в помещение с 1 кв.м  стекла (127-234

Вт/м );

S — площадь окна (S=3 м );

m — количество окон (m=3);

k — коэффициент, учитывающий характеростекления (k=0.8).

Из формулы (11.8) получаем

Qприх = 4724 Вт.

Qрасх = 0.1 * Qприх =472.4 Вт        (11.13)

Отсюда по формуле (11.7) Qизб = 4251.6Вт.

Находим необходимый воздухообмен:

3600*4251.6

Vвент =  — = 5886.83 м /ч.

10 *1.3*2

Определяем необходимую кратностьвоздухообмена:

Vвент

K = ——,            (11.14)

Vпом

где Vпом = n * Sчел * h ,         (11.15)

n=5 — число людей в помещении;

.

Sчел — площадь производственного  помещения, приходящаяся

на 1 человека (по нормам дляумственного труда

Sчел=4 м );

h=4 м — высота помещения.

Кратность воздухообмена:

5886.83

K = — = 42

140

Произведем подбор вентилятора поаэродинамическим характе-

ристикам и специальным  номограммам,  составленным на  основе

стендовых испытаний различных видов вентиляторов.[    ]

Исходными данными для выборавентилятора являются:

— расчетная производительностьвентиляторо:

Vрасч = 1.1 * Vвент = 1.1*5886.83 =6475.5 м /ч, (11.16)

где 1.1 — коэффициент, учитывающий утечкии подсосы воздуха.

— напор (полное давление),обеспечиваемый вентилятором:

v

Hв = — *  в ,       (11.17)

2

где  в=1.3 кг/м  — плотность воздуха,

v — окружная скорость вентилятора; ограничивается предель-

но допустимым уровнем шума в помещении.

Для центробежных вентиляторов низкогодавления в помещени-

ях с малым шумом v должна быть неболее  35 м/с.  Для  расчета

примем v=25 м/с.

Тогда Hв=406 Па.

По исходным данным выбираемцентробежный вентилятор низко-

го давления Ц4-70N5.  По номограммам определяем его характерис-

тики:

— число оборотов — 1000 щб/мин;

— КПД вентилятора — 0.8.

Необходимая установочная мощностьэлектродвигателя:

.

Vрасч * Hв    6475.5*406

N = — = — =912.87 Вт,   (11.18)

3600 *   в   3600*0.8

где  в — Rпд вентилятора.

11.6. Заключение.

Из приведенных в данном разделерасчетов следует,  что ис-

пользуемое рабочее место, оснащенноевидеотерминальным устройс-

твом (ПЭВМ), удовлетворяет допустимымнормам с точки зрения эр-

гономики, а рассчитанная  информационная  нагрузка составляет

1.41 бит/мин и  удовлетворяет условиям нормальной работы.

В данном  разделе также был произведен расчет системывен-

тиляции.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.