Воздействие указанных неблагоприятных факторов приводит к снижению работоспособности, вызванной развивающимся утомлением. Появление и разви­тие утомления связано с изменениями, возникающими в процессе работы в цен­тральной нервной системе, с тормозными процессами в коре головного мозга. Так при длительной работе за видеомонитором, у человека возникает повышенная утомляемость и головная боль. Длительное нахождение человека в зоне комби­нированного воздействия различных неблагоприятных факторов может привести к профессиональным заболеваниям, например, ухудшение зрения, бессонница.

12.2 Мероприятия по уменьшению и устранению вредных и опасных факторов

12.2.1 Шум на рабочем месте

В соответствии с ГОСТ  12.1.003 – 83 /2/ допустимые значения уровней звукового давления и уровней звука, создаваемого ПЭВМ не должны превышать значений, представленных в таблице 12.1:

Таблица 12.1 – Уровни звукового давления

Шум создается вентиляционной системой ПЭВМ и печатающим устройством.

Сократить время работы на принтере невозможно по двум причинам:

-     сократить количество выходной документации не представляется возможным;

-     сокращение работы принтера ведет к неэффективному использованию  дорогостоящего оборудования.

Поэтому необходимо либо применить малошумящее оборудование, либо произвести облицовку помещения звукопоглощающим материалом.

12.2.2 Организация рабочего места.

Производственные здания и помещения должны обеспечивать наиболее благоприятную производственную обстановку и устранять пожарную опасность.

Пространственная организация рабочего места должна обеспечивать следующие требования:

1.            Cоблюдение санитарно-гигиенических требований и требований безопасности;

2.            Соответствие пространственных соотношений между элементами рабочего места и биомеханическими, физиологическими и физическими возможностями работающего;

3.            Возможность выполнения основных и вспомогательных операций в рабочем положении, соответствующем специфике трудового процесса, в рациональной рабочей позе с применением наиболее эффективных приёмов труда;

4.            Свободное перемещение рабочего по оптимальной траектории;

5.            Достаточную площадь для размещения оборудования, инструментов и средств контроля.

В соответствии с СН 245 – 71 ("Санитарные нормы проектирования промышленных предприятий"), СанПиН 2.2.2.542 – 96 /18/ объём помещений должен быть таким, чтобы на каждого работающего приходилось не менее 15 м 3, а площадь - не менее 4,5 м 2; в помещениях оборудованных ЭВМ необходимый объём помещений должен быть таким, чтобы на каждого работающего приходилось не менее 20 м 3, а площадь - не менее 6 м 2.

Так как проектирование устройства проводилось в помещении оборудованном ЭВМ, то должны использоваться последние данные (V = 20 м3, S = 6 м 2).

Схема размещения рабочих мест с ПЭВМ должна учитывать расстояния между мониторами:

-              в направлении тыла одного и экрана другого монитора - 2 м;

-              между боковыми поверхностями - 1,2 м.

Дверь должна открываться наружу, чтобы в случае массового движения из помещения двери не являлись препятствием для выхода.

Помещение (площадь, объём) должно соответствовать количеству работающих и размещённому в них комплексу технических средств.

В лаборатории одновременно работают четыре человека в смену. В лаборатории размещены пять столов, четыре стула,  четыре системных блока и монитора и один принтер. План помещения с разме­щенным в нем оборудованием приведен на рисунке 12.1.

Рисунок 12.1 – План помещения с размещенным оборудованием

Принимая во внимание, что приведенное оборудование с мебелью занимает объем примерно:

V = 4 · 1,5 · 0,8 · 1 + 4 · 0,5 · 0,5 · 0,5 + 4 · 0,5 · 0,5 · 0,7 + 1 · 1 ·1+ 0,8 · 0,5 · 0,З = 7,12 м3   и площадь:

S = 4 · 1,5 · 1 + 4 · 0,5· 0,5 + 1 · 1 = 8 м2,

размер помещения выбран 6x6x4.

Общая площадь пола: F = 6 · 6 = 36 м2.

Общий объем помещения: V=6 · 6 · 4=144 м3 .

Тогда на каждого человека будет приходиться площади помещения:

м2,

А объем помещения:

м3.

Из расчетов видно, что выбранные габариты помещения соответствуют нормам.

Для обеспечения естественного освещения предусмотрено наличие двух окон. Для предотвращения поступления в помещение лишнего тепла и попадания прямых солнечных лучей на экраны монитора, окна должны выходить на север, либо на восток, В соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96 /18/, стены и потолок окраше­ны в светлые тона матовой и полуматовой фактуры.

12.2.3 Микроклимат на рабочем месте

Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного груда является обеспечение чистоты воздуха и нормальных метеорологических условий в рабочей зоне помещений.

Метеорологические условия, или микроклимат, в производственных условиях определяются следующими факторами:

1.          Температурой воздуха – t;

2.          Относительной влажностью – j;

3.          Скоростью движения воздуха на рабочем месте – v.

4.          Интенсивность теплового облучения.

В помещении лаборатории на рабочих местах параметры микроклимата, согласно ГОСТ 12.1.005-88 /3/ для категории работ 1а устанавливают оптимальные нормы температуры - в холодные периоды года +22 ¸ +24 °С, в теплые периоды времени года +23 ¸ +25 °С, температура воздуха может колебаться в пределах от 20 до 24 °С в холодные периоды года и от 22 до 26 °С в теплые периоды; относи­тельной влажности воздуха 40 ¸ 60 % и скорости движения воздуха не более 0,1 м/с.

Поскольку, в лаборатории происходит небольшое выделение тепла от рабо­тающего оборудования, предусмотрено наличие естественной вентиляции. В по­мещении лаборатории имеются два окна по 2 м высотой на расстоянии 0,8 м от пола. В каждом имеется форточка размером 0,3 ´ 0,6 м.

Для создания благоприятных микроклиматических условий в холодный период года помещение оборудовано батареями парового отопления.

Расход воздуха для проветривания помещения:

,                                         (12.1)

где L – объем приточного воздуха, м3/ч;

с – теплоемкость воздуха, принимается 1,005 кДж/кг°С;

rн – плотность приточного воздуха, принимается 1,2 кг/ м3;

ty, tп – температура уходящего и приходящего воздуха, °С;

Qизб – теплоизбытки, кДж/ч.

В помещении лаборатории имеются избытки:

Qизб = Qоб + Qл + Qосв + Qрад,                                  (12.2)

где Qоб – выделение теплоты от оборудования;

Qл – поступление тепла от людей;

Qосв - поступление тепла от электрического освещения;

Qрад - поступление тепла от солнечной радиации.

Выделение тепла от оборудования:

Qоб = 3600 · N · ψ1 · ψ2,                                       (12.3)

где ψ1 – коэффициент использования установочной мощности, принимается 0,7;

ψ2 – коэффициент одновременности работы, принят 0,85;

N – суммарная установочная мощность оборудования.

Для данной лаборатории суммарная установочная мощность оборудования, равна сумме установочной мощности четырех ПЭВМ и одного принтера:

N = 250 · 4 + 200 = 1200 Вт или 1,2 кВт.

Qоб = 3600 · 1,2 · 0,7 · 0,85 = 2570,4 кДж/ч.

Поступление тепла от людей:

Qл = n ·q,                                                                                         (12.4)

где n – количество людей, работающих в помещении;

q – количество тепла, выделяемого одним человеком, принимается 120 ккал/ч (502,8 кДж/ч).

Qл = 4 · 503 = 2012 кДж.

Тепловыделения от электрического освещения:

Qосв = 3600 · N · К1 · К2,                                     (12.5)

где N – суммарная мощность светильников, кВт;

К1 – коэффициент, учитывающий способ установки светильников, принят 0,35;

К2 - коэффициент, учитывающий особенности светильников, принят 1,3.

Qосв = 3600 · 0,6 · 0,35 · 1,3 = 968 кДж/ч.

Тепло поступающее от солнечной радиации:

Qрад = g · F · C · К1 · К2,                                     (12.6)

где g – количество тепла, выделяемое промышленным и солнечным светом на широте 56°, при времени работы с 8 до 19 часов, равно 35 ккал/(ч·м2) или 146,65 кДж/(ч·м2);

F – суммарная площадь окон в помещении, для данного помещения 8 м2;

С – коэффициент отражения стекла, принимается равным 0,8;

К1 – коэффициент загрязнения атмосферы, принимается равным 0,7;

К2 – коэффициент загрязнения стекла, принимается равным 0,8.

Qрад = 147 · 8 · 0,8 · 0,7 · 0,8 = 525,6 кДж/ч.

Таким образом, в соответствии с формулами расход воздуха:

м3/ч.

12.2.4 Освещение рабочего места

гСистематическое использование мониторов и одновременная работа с документами, а так же ввод данных в ЭВМ, требует значение освещенности 300– 500 лк. В качестве источников общего освещения должны использоваться люминесцентные лампы типа ЛБ-40, а светильники общего освещения следует распола­гать над рабочими поверхностями в равномерно-прямоугольном порядке. Пульсация используемых люминесцентных светильников не должна превышать 5 % Высота от нижней части светильника до рабочей поверхности:

h = 4-0,8 = 3,2 м.

 Индекс помещения, учитывающий геометрию помещения:

,                                                        (12.7)

где a и b – длина и ширина помещения, м;

h – высота подвеса над рабочей поверхностью, м.

.

 В лаборатории, согласно СанПиН 2.2.2.542-96 /18/, обеспечиваются следующие величины коэффициентов отражения рn, рс, рр:

–                                                   для потолка (рn) 70 %;

–                                                   для стен (рс) 30 %;

–                                                   для рабочей поверхности (рр) 10%.

Так как высота подвеса h достаточно высока, выбираем светильник с кривой силой света (КСС) М типа ЛПО-36 с лампами типа ЛБ-40.

Коэффициент светового потока определяется индексом помещения, коэф­фициентами отражения, типом КСС источника света, и в соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96 /18/, h = 0,4.

Необходимый поток каждого светильника:

,                                              (12.8)

где Е - нормативное значение освещенности, лк;

S - площадь помещения, м2 ;

К3 - коэффициент запаса;

N - число светильников в ряду;

n - число рядов;

h - коэффициент использования светового потока.

Согласно СанПиН 2.2.2.542-96 /18/ К3 = 1,5; Z =1,1 и для светильника ЛПО– 36, состоящего из двух ламп ЛБ - 40 Фс = 6240 лм.

Из формулы (12.8) число светильников в ряду:

Для светильников ЛПО-36 оптимальный коэффициент равномерности освещения Z = 1,1, тогда расстояние между рядами светильников:

L = Z · h = 1,1 · 3,2 = 3,5 м.

Расстояние между стенами и крайними рядами светильников:

l = (0,3...0,5) · L = 0,4 · 3 = 1,25.

Следовательно, количество рядов светильников:

.

Расположение светильников показано на рисунке 12.2

Рисунок 12.2 – Расположение светильников в лаборатории

12.2.5 Требования к организации и оборудованию рабочих мест

Основными составляющими рабочего места пользователя является рабочий стол и рабочий стул.

Одноместный стол, которым оборудовано помещение, изготовлен из пластика, поверхность которого имеет матовый цвет и не создает бликов. Согласно требованию СанПиН 2.2.2.542-96 /18/ – не регулируемая высота рабочей поверхности стола составляет 725 мм;

–   размеры рабочей поверхности стола: длина 1400 мм, ширина 800 мм;

–   пространство для ног высотой 600 мм, шириной – 500 мм, глубиной на уровне колен – 450 мм и на уровне вытянутых ног – 650 мм.

Стул оборудован подъемно-поворотным механизмом по высоте и углам на­клона сиденья и спинки.

Конструкция стула обеспечивает:

–   ширину и глубину поверхности сиденья 420 мм;

–   поверхность сиденья с закругленным передним краем;

–     высоту поверхности сиденья регулировать в пределах 400 – 500 мм и угол наклона вперед до 15 градусов и назад до 5 градусов;

–     высоту опорной поверхности спинки 320 мм, ширину 400 мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости – 400 мм;

–     угол наклона спинки в вертикальной плоскости в пределах 0±30 градусов;

–     регулировку расстояния спинки от переднего края сиденья в пределах 260 – 400 мм;

–     стационарные подлокотники длиной 260 мм и шириной 70 мм;

–     регулировка подлокотников по высоте над сиденьем в пределах 200 – 260 мм и внутреннего расстояния между подлокотниками в пределах 350 –  500 мм.

Для обеспечения безопасности и эргономичности ПЭВМ большое значение имеет видеомонитор, который отвечает следующим требованиям. Размер экрана 35 см по диагонали, расстояние от глаз оператора до экрана около 60 см. Мони­тор поддерживает частоту кадровой развертки не ниже 85 Гц, что устраняет мер­цание, ведущее к усталости глаз.

Видеомонитор оборудован поворотной площадкой, позволяющей перемещать ВДТ в горизонтальной и вертикальной плоскостях в пределах 130 – 220 мм и изменять угол наклона экрана в пределах 10 – 15°. Эти показатели удовлетворяют СанПиН 2.2.2.542-96 /18/.

12.2.6 Обеспечение электробезопасности

Производственное помещение, оборудованное ПЭВМ, относится к помещениям без повышенной опасности в соответствии с ПУЭ, так как это сухое, с нормальной температурой воздуха помещение, с токонепроводящими полами и отсутствием возможности одновременного прикосновения к корпусу ПЭВМ и металлическим конструкциям, имеющим соединение с землей. ЭВМ можно отне­сти к первому классу электротехнических изделий по способу защиты человека от поражения электрическим током, т.к. ее корпус сделан из токонепроводящей пластмассы, а ЭВМ имеет вилку с заземляющим контактом.

Оборудование в помещении питается от трехфазной сети переменного тока напряжением 220/380 В частотой 50 Гц.

Для обеспечения безопасности обслуживающего персонала и нормальной работы ПЭВМ должно быть предусмотрено защитное заземление. Произведем расчет искусственных заземлителей, размещенных в однородной земле.

Грунт вокруг здания, где расположена лаборатория - суглинок. Зда­ние расположено во второй климатической зоне.

Согласно ПУЭ наибольшее допустимое значение сопротивления заземляющего устройства для данного случая составляет Rдоп = 4 Ом. Удельное элек­трическое сопротивление грунта r на участке, где будут расположены заземлители, для суглинка r = 100 Ом·м.

Для заземления стационарных электроустановок наибольшее распростра­нение получили групповые искусственные заземлители, размещённые в земле на определённой глубине. Они представляют собой систему вертикальных электро­дов, параллельно соединённых между собой горизонтальным проводником связи.

Определим сопротивление одиночного вертикального электрода (стальной стержень диаметром 12 мм) по формуле:

,              (12.9)

где rl - расчетное удельное сопротивление;

 - длина вертикального электрода, примем =3 м;

 t - расстояние от поверхности земли до центра электрода, определяет­ся как t=t0+/2, при t0 = 0,7 м t = 2,2 м.

Расчетное удельное сопротивление определяется как

rl = r · ψ,                                                (12.10)

где r - удельное электрическое сопротивление земли, для суглинка r = 100 Ом · м;

ψ - коэффициент сезонности, при длине вертикального электрода 3 м ψ = 1,5;

rl =100 · 1,5=150 Ом · м.

Тогда сопротивление одиночного вертикального электрода

Ом.

Ориентировочное количество n вертикальных электродов определим следующим образом. Найдем произведение коэффициента использования верти­кальных электродов hв на их количество n по формуле hвn = Rв/ Rдоп = 53/4 = 13,25. При отношении расстояния между соседними электродами к их длине, а/=2 при расположении электродов в ряд необходимое количество электродов n = 17, коэф­фициент использования hв =0,69.

Рассчитаем длину горизонтального проводника связи по формуле:

L = 1,05 · (n-1) · a = 1,05 · (17-1) · 6 = 101 м.

Сопротивление горизонтального проводника связи в виде стальной полосы шириной b = 0,04 м, соединяющего верхние концы электродов, определим по формуле:

,                                                      (12.11)

где r2 = r · ψ = 100 · 3 = 300 Ом · м,

Ом.

Результирующее сопротивление искусственного группового заземления рассчитаем по формуле:

,                                           (12.12)

где hг – коэффициент использования электрода hг = 0,6.

Ом.

Данное значение сопротивления RИ соответствует требованиям ПУЭ (3,2<4Ом).

12.2.7 Электромагнитное излучение на рабочем месте

В соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96 /18/ временные уровни электромагнитных полей, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах пользователей не должны превышать значений, указанных в таблице 12.2:

Таблица 12.2 – Уровни электромагнитных полей

12.3 Пожарная безопасность в помещениях с вычислительной техникой.

В современных ЭВМ, которыми оборудованы рабочие места в лаборатории, очень высока плотность размещения элементов электронных микросхем. В непосредственной близости друг от друга располагаются соединительные провода, коммутационные кабели. При протекании по ним электрического тока выделяется значительное количество теплоты, что может привести к повышению температуры отдельных узлов до 80 ¸ 100 °С. При этом возможно оплавление изоляции соединительных проводов, их оголение, и как следствие, короткое замыкание, которое сопровождается искрением, ведет к недопустимым перегрузкам элементов электронных схем. Последние, перегреваясь, сгорают с разбрызгиванием искр. Напряжение к электроустановкам подается по кабельным линиям, которые представляют собой особую пожарную опасность. Наличие горючего изоляционного материала, вероятных источников возгорания в виде электрических искр и дуг, разветвленность и труднодоступность, делает кабельные линии местом наиболее вероятного возникновения и развития пожара.

Здание, в котором размещается проектно-конструкторская лаборатория, в соответствии с НПБ 105-95 /12/ относится к категории пожарной опасности Д и имеет степень огнестойкости II.

Процесс горения прекращается, если: 1) очаг горения изолируется от воз­духа; 2) концентрация кислорода снижается до предельного значения (для боль­шинства веществ до 12-15 %); 3) горящие вещества охлаждаются ниже темпера-тур самовоспламенения, воспламенения; 4) осуществляется интенсивное ингиби-рование (торможение скорости химической реакции в пламени) и в некоторых других случаях.

Различают первичные, стационарные и передвижные средства пожаротушения.

К первичным средствам пожаротушения относятся огнетушители. Огнету­шители бывают химические пенные (ОХП-10, ОХПВ-10 и другие), углекислотные (ОУ-2, ОУ-5, ОУ-8), углекислотно-бромэтиловые (ОУБ-3, ОУБ-7), порошковые (ОПС-6, ОПС-10). В данном помещении применяются углекислотные и порошковые огнетушители.

Помещение лаборатории оснащено пожарной сигнализацией ПС – Л1 на базе автоматических тепловых извещателей РИД – 1.

12.4 Охрана окружающей среды

В процессе работы в данном помещении лаборатории никаких вредных веществ, сточных вод не выделяется, поэтому мероприятия по охране окружающей среды не проводятся.

Заключение

В данном дипломном проекте рассматривались вопросы разработки пульта входного контроля аппаратуры электронной и приемника излучения.

Проведен анализ существующего способа проверки АЭ и ПИ.

Разработана структурная и функциональная схемы проверки.

Приведено краткое описание принципа формирования сигналов управления ракетой.

Разработаны электрические принципиальные схемы пульта проверки и ЦАП. Рассчитаны электрические параметры в схеме датчика крена и цифро-аналового преобразователя.

Приведена методика проверки АЭ и ПИ.

Проведена  разработка печатных плат пульта проверки и ЦАП на персональном компьютере с использованием системы автоматизированного проектирования P – CAD 2001. Приведены общие сведения о программе. Представлены этапы проектирования печатной платы.

Описан процесс изготовления печатной платы.

Приведено описание сборочного чертежа пульта проверки.

В результате проделанной работы был спроектирован пульт входного контроля АЭ и ПИ, полностью соответствующий техническому заданию.

Список используемой литературы

1.                             Аппаратура электронная. Технические условия. ПБА3.031.082 ТУ. 

2.                             ГОСТ 12.1.003 – 83. Шум. Общие требования.

3.                             ГОСТ 12.1.005 – 88. Общие санитарные требования к воздействиям рабочей зоны.

4.                             ГОСТ 23587 – 96. Монтаж электрический радиоэлектронной аппаратуры и приборов. Технические требования к разделке монтажных проводов и креплению жил.

5.                             ГОСТ 23751 – 86. Платы печатные. Основные параметры конструкции.

6.                             ГОСТ 29137 – 91 Формовка выводов и установка изделий электронной техники на печатные платы. Общие требования и нормы конструирования.

7.                             Игумнов Д.В., Королев Г.В., Громов И.С. Основы микроэлектроники - М.: Высш. шк., 1991. – 254 с.: ил.

8.                             Интегральные микросхемы: Справочник / Б.В. Тарабрин, Л.Ф. Лунин, Ю.Н. Смирнов и др.; Под ред. Б.В. Тарабрина. – М.: Радио и связь, 1983. – 528 с.

9.                             Исакин Методический вариант выполнения дипломного проектирования. – Тула.: ТулГУ.

10.                         КПА. Паспорт. 15С01 – 9М133.000 ПС.

11.                         Мальцева Л.А. и др. Основы цифровой техники. – М.: Радио и связь, 1986. – 128 с.

12.                         НПБ 105-95. Определение категорий помещений по взрывоопасности и пожароопасности.

13.                         ОСТ 4.010.030 – 81. Установка элементов.

14.                         ОСТ 92 – 1725 – 81. Провода ленточные. Технические требования при монтаже в соединители и на печатные платы.

15.                         Охрана труда в машиностроении: Учебник для машиностроительных ВУЗов/ Е.Я. Юдин, С.В. Белов, С. К. Баланцев и др. Под ред. Е.Я. Юдина, С.В. Белова – 2-е изд. перераб. и доп., 1983. – 72 с.

16.                         Полупроводниковые приборы: Диоды, тиристоры, оптоэлектронные приборы. Справочник/ А.В. Баюков, А.Б. Гитцевич, А.А. Зайцев и др.; Под общ. ред. Н.Н. Горюнова. – М.: Энергоиздат, 1982. – 744 с., ил.

17.                         Приемник излучения. Технические условия. ПИ ПБА2.029.001 ТУ.

18.                         СанПиН 2.2.2.542 – 96. Санитарные правила и нормы.

19.                         СНИП 31-03-2001. Производственные здания.

20.                         Средства защиты в машиностроении: Расчет и проектирование: Справочник/ С.В. Белов, А.Ф. Козьяков, О.Ф. Партолин и др. Под ред. С.В. Белова. – М.: Машиностроение, 1989. – 368с.: ил.

21.                         Хорвиц П., Хилл У. Основы схемотехники. – М.: Мир, 1986. – 342 с.

22.                         Четвертков И.И. и др. Конденсаторы: Справочник. – М.: Радио и связь, 1993. – 392 с.

23.                         Цифровые и аналоговые интегральные микросхемы: Справочник / С.В. Якубовский, Л.И. Ниссельсон, В. И. Кулешова и др.; Под ред. С.В. Якубовского. – М.: Радио и связь, 1990. – 496 с.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8