Человек и технические системы

Размещено на http://allbest.ru

ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ СРЕДНЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ «САМАРСКИЙ ТЕХНИКУМ ГОРОДСКОГО ХОЗЯЙСТВА И СТРОИТЕЛЬНЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ИМ. П. МАЧНЕВА»

РЕФЕРАТ

По дисциплине: Безопасность жизнедеятельности

Человек и технические системы

Выполнил:

Студент 3 курса

группы № 1301

Лазарев И.С.

Проверил:

Николаев С.Д.

Самара 2014



Оглавление

Введение

1. Человек в технической системе

1.1 Проблема взаимоотношения человека и машины

2. Нормативные показатели безопасности технических систем

2.1 Методы повышения безопасности технических систем и технологических процессов

Заключение

Список литературы



Введение

Защищенность человека напрямую связана с безопасностью техники и сложных технических систем. Научно-технический прогресс вводит в городскую и бытовую сферы технические средства, удовлетворяющие разнообразные растущие потребности человека. Производственная среда насыщается все более мощными техническими системами и технологиями, которые делают труд человека более производительным и менее тяжелым физически. С увеличением мощности техники возросла сложность управления машинами и загрязнение природной среды. При этом сохраняет силу аксиома: потенциальная опасность является универсальным свойством взаимодействия человека со средой обитания и ее компонентами, все производственные процессы и технические средства потенциально опасны для человека. Научно-техническая революция выдвинула на передний план проблему применения техники нового типа.

Подобная техника - электронно-вычислительные машины (ЭВМ), автоматизированные системы управления (АСУ) - в наше проникла в самые разнообразные области народного хозяйства, науки. Следует отметить, что развитие техники шло не только по пути ее усложнения, но также и в направлении повышения ее качества и надежности работы. Однако здесь конструктра и другие специалисты, занимающиеся практическим использованием весьма сложной техники, неожиданно столкнулись с явлением, когда весьма совершенные с точки зрения техники устройства при их применении на производстве не давали ожидаемого эффекта. И непосредственной причиной этого было большое количество ошибок, которое допускали люди. В своем реферате, я бы хотел рассказать про основные проблемы при взаимодействии человека с техническими системами.



1. Человек в технической системе

Развитие техники в процессе научно-технического прогресса текущего столетия привело к появлению огромного разнообразия машин и оборудования, используемых в промышленности, на транспорте, в строительстве, сельском хозяйстве, геологии, медицине, научных исследованиях, а также в военных целях. С увеличением мощности техники возрастали сложность управления машинами и загрязнение природной среды. Стали возникать новые технические задачи, решение которых требует научного понимания того, как ведут себя люди в сложных системах управления техникой и какие ситуации могут быть в экосистемах биосферы в связи с все возрастающим их загрязнением антропогенными выбросами. Главной целью решения задач подобного рода было обеспечение безопасности жизнедеятельности человека. Сохранение жизнедеятельности и работоспособности человека, по существу, означает, что организм способен адекватно выполнять весь комплекс кибернетических и метаболических функций. В чем же состоят эти функции? Информационно-кибернетические функции предполагают:

а) восприятие важнейших факторов внешней среды;

б) поиск и выбор оптимальных форм поведения в соответствии со средой и в) выполнение их. Метаболические (от греч. metabole - перемена, обмен веществ в организмах) функции состоят в том, чтобы предоставить организму необходимые вещества и энергию, а также поддерживать целостность всех структур организма.

Раньше большинство задач, связанных с присутствием человека в технических системах, а также решение проблем изготовления и применения технических средств, их согласование со свойствами организма как управляющего органа осуществлялись эмпирически. Оператору (человеку) приходилось приспосабливаться к системам управления часто за счет преждевременного утомления, ошибок, а иногда и травм, что совершенно недопустимо в эргатических системах. Так возникла необходимость учитывать человеческий фактор при разработке систем, включающих взаимодействие человека и техники. Научное направление, изучающее влияние человеческого фактора (психофизиологии, антропометрии оператора) на производительность системы “человек - техника - среда”, появилось в последние десятилетия и получило название эргономики. Вместе с проблемой определения поведения человека-оператора в проектируемой системе возникла не менее важная проблема - установить, как будет влиять разрабатываемое техническое средство на окружающую среду и жизнедеятельность экологических систем.

Прогнозирование поведения человека-оператора, а также загрязнений природной среды необходимо вести методами, совместными с описанием действия машины, т.е. моделировать и прогнозировать поведение оператора и загрязнение окружающей среды как компонент системы “человек - техника - среда”. Применение подобных моделей несколько ограничено по той причине, что методы, например, используемые для описания действия человека, не охватывают действительного разнообразия его действий. Поэтому, чтобы приносить пользу, моделирование не обязательно должно предоставлять точные и подробные прогнозы. Если модели помогают инженеру осмыслить поведение людей и степень загрязнения окружающей среды и дают возможность выделить существенные факторы и разработать эксперимент или модель для решения насущных проблем, это уже полезные модели. Такое моделирование полезно и имеет большое значение для процесса обучения, а также в практической деятельности.

Взаимодействие систем организма и различных технических средств можно наблюдать повседневно во всех областях современной жизни. В общем случае все такие комплексы являются биотехническими и конструктор-разработчик технических средств должен согласовывать их характеристики с биологическими потребностями человека. Важнейшими проблемами систем “человек - техника” становятся проблемы охраны экологической среды от губительных последствий промышленного производства. В любом случае проектирование техники, выполнение гигиенических и эргономических требований (для обеспечения условий обитания человека) и экологических нормативов (для защиты среды) является обязательным условием оптимального решения задач конструирования. Отсюда вытекает необходимость проектирования и разработки систем, в которые входят как компоненты человек, технические средства и окружающая среда. Понятие "проектирование и разработка эргатических систем" в современном мире широко используется многими отраслями промышленности, в том числе в самолетостроении, кораблестроении, при строительстве космической техники, военными учреждениями и поставщиками военной продукции.

1.1 Проблема взаимоотношения человека и машины

Все те преимущества, которые были достигнуты благодаря техническому усовершенствованию машин, практически часто сводились на нет неточными, несвоевременными действиями человека. Первой реакцией на такое несоответствие была попытка исключить ошибки человека за счет еще большей автоматизации техники и замены в ней человека. В этот период происходило становление кибернетики, и вера в неограниченные возможности этой новой области науки порождала иллюзии, будто бы техника, доведенная до соответствующего уровня совершенства, сможет решать любые задачи, которые до этого решал человек. Однако от подобного подхода к разрешению возникшей проблемы вскоре пришлось отказаться, ибо практика показала, что техника способна замещать далеко не все функции человека. Даже там, где можно полностью заменить человека автоматом, делать это не всегда целесообразно. Другим, более реальным путем разрешения этой принципиальной проблемы был анализ причин столь большого числа ошибочных действий человека при управлении новой техникой и поиск возможностей его уменьшения. И первый вопрос, который, естественно, возникал при этом, заключался в следующем: почему эта проблема не возникла раньше? Изучение его позволило вскрыть чрезвычайно важную особенность новой техники: эта техника делала возможным решение принципиально новых задач, но при этом создавала для взаимодействующего с ней человека и принципиально новые условия труда. Присущие новой технике сложные быстротечные процессы с большим числом меняющихся параметров, которые нужно было контролировать и учитывать в ходе управления, требовали от человека такой скорости восприятия и переработки текущей информации, которая в некоторых случаях превышала его пропускную способность. Человек в процессе управления такими системами порой просто физически не мог справиться со всеми возникающими перед ним задачами.

Если к тому же учесть, что подобные задачи приходилось решать в необычных условиях жизнедеятельности (например, на самолете в условиях перегрузки, недостатка кислорода и пр.), в условиях высокой ответственности за успех работы, высокой цены ошибки, то станет очевидным, сколь существенно изменились условия жизнедеятельности человека в новых системах управления. Таким образом, с появлением новых, современных технических систем обнаружился диалектический скачок, приведший к возникновению качественно новых условий работы - условий, при которых человек уже не мог даже при мобилизации всех своих компенсаторных возможностей успешно решать возложенные на него задачи. Отсюда следовал важный вывод: причиной низкой эффективности новой техники являлся не человек, который своими ошибками препятствовал ее успешному применению, а сама техника, которая была создана без учета психофизиологических возможностей управляющего ею человека и фактически провоцировала его ошибки. Так возникла необходимость в специальном изучении психофизиологических особенностей деятельности человека и новых сложных технических системах, изучения его возможностей по разрешению возникающих в ней задач с целью учета этих данных при конструировании систем и подготовке операторов для управления ими. Так на грани психологической науки и техники возник целый комплекс специальных теоретических и прикладных проблем, без разрешения которых стало невозможно создание новых комбинированных систем «человек-машина», способных эффективно разрешать возложенных на них задачи. Для решения этого круга проблем и сформировалось новое научное направление в психологической науке, получившее название инженерной психологии. Интенсивное развитие вычислительной техники и ее широкое использование в автоматизированных системах управления (АСУ) различных уровней и назначения обусловили актуальность исследований и разработок, связанных с проблемой организации эффективного взаимодействия человека-оператора с ЭВМ.

При использовании ЭВМ человек выполняет самые разнообразные функции, начиная с технического обслуживания аппаратуры и кончая принятием ответственных решений на высших уровнях управления. Это порождает при инженерно-психологическом анализе АСУ комплекс весьма сложных задач. Здесь и задача организации взаимодействия человека и ЭВМ, где особая актуальность по-прежнему принадлежит вопросу о распределении функций, рациональном сопряжении ЭВМ и творческой деятельности человека. Актуальна и задача, связанная с поиском общего языка описания диалоговых систем «человек-ЭВМ», синхронизация их взаимодействия. Однако в настоящее время в связи со стремительным развитием компьютеризации особый интерес вызывает проблема последствий компьютеризации. Остановимся на ней более подробно. Выделяют функциональные, онтогенетические и исторические аспекты компьютеризации.

Под функциональными последствиями понимают преобразование шаблонных и творческих компонентов, происходящих в решении задач компьютерными средствами по сравнению с традиционными формами. Общие функциональные последствия компьютеризации состоят в редуцировании одних, сохранении и модификации других и появлении новых задач. Например, в учебно-научной деятельности редуцируются некоторые вычислительные задачи ввиду передачи их компьютеру, сохраняются задачи, традиционные для курсовых и дипломных работ, ряд учебно-научных задач модифицируется. В условиях компьютеризации появляются новые задачи. Например, на основе компьютерных данных формулируются новые гипотезы, проводятся новые экспериментальные или аналитические исследования. Аналогичные преобразования, рассматриваемые как функциональные последствия компьютеризации, происходят и в выполнении управленческой учетной деятельности.

Функциональные последствия компьютеризации могут быть как осознаваемыми, так и неосознаваемыми. Например, при редуцировании и передаче компьютеру вычислительных операций у человека сохраняются традиционные навыки, знания, отношения, которые вступают в новые связи с выполнением компьютерных операций, оказывают влияние на формирование психологической готовности или психологического барьера к взаимодействию с компьютером. Как показал анализ, таковыми являются «эврологизации», т.е. приобретение компьютеризированной деятельностью творческого характера по сравнению с традиционной, эффект «паритета», т.е. примерно равного соотношения творческих и шаблонных компонентов как в компьютеризированной, так и в традиционной деятельности; эффект «деэврологизации», т.е. преобладание шаблонных компонентов по сравнению с традиционной; «неопределенный» эффект, проявляющийся в размытом, неосознаваемом, неустойчивом соотношении шаблонных и творческих компонентов в компьютеризированной деятельности по сравнению с традиционной. Такое разнообразие специфических форм функциональных последствий компьютеризации у разных пользователей приводит к тому, что в деятельности одних могут преобладать творческие компоненты, других - шаблонные, а у третьих может быть примерно равное их соотношение при отличии их качественного состава по сравнению с традиционными. Функциональные последствия компьютеризации можно дифференцировать также на реальные, т.е. непосредственно включенные в решение компьютеризированной задачи, и потенциальные, проявляющиеся как тенденция, как возможный путь развития мышления. Например, начинающие пользователи рассматривают работу с компьютером как интересную, отличающуюся новизной по сравнению с деятельностью традиционной. Вместе с тем, опытные пользователи знают, что многократное повторение взаимодействий с компьютером ввиду их унифицированности с высокой вероятностью будет приводит к монотонии и шаблонности деятельности. В связи с этим они вводят в компьютерные программы шутки для предупреждения этих нежелательных явлений. Однако, как они отмечают, даже шутки со временем надоедают. Это приводит к снижению познавательного интереса к работе с компьютером и к ошибкам в решении компьютерных задач.

Соотношение позитивных и негативных функциональных последствий в различных типах компьютеризированных систем зависит от конкретных условий: типов решаемых профессиональных задач, подготовки пользователей, от качества работы компьютера и организации работы в дисплейном классе. Таким образом, функциональные последствия компьютеризации, выделяемые и классифицируемые по разным основаниям, могут состоять в увеличении и уменьшении творческих и/или шаблонных компонентов, либо в неизменности их соотношения по сравнению с традиционными при разном качественном их составе. Последствия могут быть также осознаваемыми и неосознаваемыми, достаточно или недостаточно определенными, разной степени выраженности, сходными и различными у субъектов деятельности, характеризоваться как реальные и потенциальные, адекватные и неадекватные, оптимальные и неоптимальные, позитивные и негативные для достижения продуктивной цели компьютеризации.

В онтогенетическом плане рассматривается личностное развитие, которое претерпевает изменения под влиянием компьютеризации. К позитивным личностными преобразованиям относятся: усиление интеллекта человека за счет вовлечения его в решение более сложных задач в условиях компьютеризации; развитие логического, прогностического и оперативного мышления, обусловленное тем, что, готовя предварительно задачу для компьютера, пользователь вначале логически продумывает ее, составляет ее алгоритм и тем в определенной мере прогнозирует процесс ее решения, которое осуществляется затем оперативно во взаимодействии с компьютером. К позитивным результатам можно отнести такое развитие у пользователей адекватной специализации познавательных процессов - восприятия, мышления, памяти, формирования специализированной по предметному содержанию деловой мотивации применения компьютера для решения профессиональных задач, включая появление престижных, статусных, экономических и других сопутствующих мотивов, подкрепляющих деловую мотивацию.

Успешное применение компьютеров, получение с их помощью более продуктивных результатов повышает самооценку человека, его уверенность в способности решать профессиональные задачи. Из позитивного отношения к различным сторонам работы с компьютером складывается удовлетворенность пользователя. Все это приводит к формированию у некоторых пользователей позитивных личностных черт, таких, например, как деловая направленность, точность, аккуратность, уверенность в себе, которые переносятся и в другие области жизнедеятельности.

К негативным личностным преобразованиям относятся: снижение интеллектуальных способностей человека при упрощении решения задач с помощью компьютера, редуцировании их смысловой стороны, сведении процессов решения к формально-логическом компонентам. Происходящая в результате объемной и постоянной работы с компьютером чрезмерная специализация познавательных процессов, а также мотивации снижает их гибкость и тем самым возможности переноса в решение более широкого круга задач, требующих другой их специализации. В связи с формирующиеся черты личности, вначале позитивные, например, такие, как точность и аккуратность, могут по мере увеличения длительности компьютеризированной деятельности и ее сложности перерасти в такие негативные черты, как педантизм, чрезмерная пунктуальность и ригидность. Чрезмерная психическая вовлеченность в работу с компьютером при решении с ним особо сложных задач в динамически меняющихся условиях может обострять невротические черты личности, что при выраженной ее неуравновешенности может приводить человека к болезненному состоянию. Например, известное явление «хаккеризма», когда чрезмерная увлеченность пользователя изучение вычислительных методов и возможностей компьютера может привести к однобокому личностному развитию, чрезмерной связанности его предметного содержания с определенной компьютерной специализацией, затрудняющей адаптацию личности к другим необходимым сферам деятельности. Все эти закономерности преобразования личностных свойств субъекта выявляют сложный, неоднозначный характер его онтогенетического развития, происходящего под влиянием компьютеризации, и показывают зависимость его не только от особенностей профессиональной деятельности и типа компьютеризации, но и от самого субъекта, от его исходных устойчивых психических свойств.

В историческом развитии человека компьютер может рассматриваться как новое сложное орудие, опосредствующее умственную деятельность человека, которой передаются исполнительные интеллектуальные функции. В относительно элементарных видах умственной деятельности, имеющих преимущественно шаблонный характер, компьютер может замещать человека, вытесняя его из выполнения этих видов деятельности; при этом компьютеру могут передаваться компоненты творческого процесса. В более сложных, динамически меняющихся видах умственной деятельности, характеризующихся возникновением новых проблемных ситуаций, компьютеру интеллектуальные функции передаются лишь частично и функции решения задач распределяются между человеком и компьютером. Орудийное компьютерное опосредствование представляет собой динамический процесс, связанный с изменением типов компьютеров, их программ, языков программирования, что ведет к изменению характера передаваемых ему исполнительских функций и компонентов деятельности, оставшихся за человеком, активизируя, делая меняющимся в историческом плане и сам процесс преобразования психических процессов и свойств человека. Передавая интеллектуальные функции компьютеру, составляя для него программу, человек на этапе подготовки работы компьютера как орудия играет ведущую роль.

На следующем этапе при функциональном выполнении компьютеризированной деятельности человек по отношению к компьютеру как орудию может выполнять подчиненную или ведущую роль либо динамически менять эти роль в процессе длительной работы с ним. Таким образом, сейчас уже очевидно, что компьютеризация может привести не только к позитивным, прогрессивным изменениям в жизни человека, но и спровоцировать негативные изменения, например, такие как уменьшение интеллектуальной активности человека, сокращение в его деятельности творческих компонентов и усиление шаблонности. Впереди изучение многовариантных форм преобразований деятельности человека в связи с появлением новых типов компьютеров. Сейчас очевидно, что темпы развития компьютерной техники явно опережают исследование и рассмотрение проблем, связанных с ее эксплуатацией.



2. Нормативные показатели безопасности технических систем

здоровье безопасность труд электрозащита

Анализ причин появления опасности для человека при его взаимодействии с техническими системами позволяет выделить причины - организационные и технические. Для устранения организационных причин совершенствуются технологический процесс. При этом техническая система рассматривается как замкнутая система, взаимодействующая с окружающей средой. В этом случае под окружающей средой понимается комплекс условий на каждом этапе жизненного цикла системы. В комплекс условий включаются все возможные факторы, воздействующие на систему, в том числе профессионализм конструкторов, технологические факторы производственного процесса изготовления, режимы эксплуатации (электрические, тепловые и др.). Объективной закономерностью является то, что при переходе от этапа к этапу в жизненном цикле технической системы количество воздействующих на систему факторов возрастает, увеличивается и степень жесткости их влияния. Это ведет к уменьшению надежности и увеличению опасности в цепочке «человек - техническая система - окружающая среда», что делает задачу обеспечения безопасности технических систем чрезвычайно сложной.

На практике необходимый уровень безопасности технических средств и технологических процессов устанавливается системой государственных стандартов безопасности труда (ССБТ) с помощью соответствующих показателей. Стандарты формулируют общие требования безопасности, а также требования безопасности к различным группам оборудования, производственных процессов, требования к средствам обеспечения безопасности труда.

Нормативные показатели безопасности во всех сферах труда разрабатываются в соответствии с санитарными нормами и вводятся посредством соответствующих государственных стандартов (ГОСТ). Так, например, внедрение новой техники увеличило интенсивность шума и вибрации и расширило диапазон частот в ультра и инфразвуковых частях спектра колебаний. Это вызвало необходимость разработки и включения в ГОСТ нормативов допустимых уровней ультра- и инфразвука на производстве.

Соответствующие нормативы, гарантирующие безопасное взаимодействие человека с техническими системами и технологическими процессами, установлены для электромагнитных полей, электрического напряжения и тока, излучений оптического диапазона, ионизирующих излучений, химических, биологических и психофизических опасных и вредных факторов. При разработке технических средств и технологий применяются все возможные меры для снижения опасных и вредных факторов ниже предельно допустимого уровня. Для каждого технического средства разрабатываются правила эксплуатации, гарантирующие безопасность при их выполнении. Для каждой технологической операции также разрабатываются правила техники безопасности.

Технические системы и технологии представляют опасность для человека своим опосредованным действием, так как современное производство сопровождается загрязнением окружающей среды, во взаимодействии с которой человек живет. Проблемы охраны окружающей среды требуют государственного законодательного регулирования, контроля на региональном уровне с участием общественности. Это связано с тем, что однозначное определение источников и размеров экологического ущерба в каждом конкретном случае представляет значительные трудности. Кроме того, обеспечение экологической безопасности производственных процессов и технических средств требует расходов, повышающих их стоимость, и может быть экономически целесообразным только при адекватном возмещении виновниками экологического ущерба, нанесенного окружающей среде.

Организационно-правовой формой предупредительного контроля является экологическая экспертиза.

Государственная экологическая экспертиза представляет собой рассмотрение и оценку проектной документации, а также новой техники, технологии, материалов с позиции их соответствия экологическим нормативам, проводимое государственными органами и экспертными комиссиями. Государственная экологическая экспертиза является обязательной мерой охраной окружающей природной среды, предшествующей принятию хозяйственного решения, осуществление которого может оказать вредное воздействие на окружающую природную среду. Помимо государственной, в ряде случаев проводится общественная экологическая экспертиза научными коллективами, общественными организациями по их инициативе. Задачей общественной экспертизы является привлечение внимания государственных органов к определенному объекту, широкое распространение научно обоснованной информации о его потенциальной экологической опасности. Заключение общественной экологической экспертизы носит рекомендательный, информационный характер. После утверждения органами государственной экологической экспертизы заключение становится юридически обязательным. В общественную экспертную комиссию могут входить представители общественности, ученые, деятели культуры.

Основными экологическими нормативными показателями предприятий, технических средств, технологий являются предельно допустимые выбросы и предельно допустимые сбросы.

Предельно допустимый выброс (ПДВ) в атмосферу устанавливают для каждого источника загрязнения атмосферы при условии, что выбросы вредных веществ от данного источника с учетом рассеивания вредных веществ в атмосфере, не создадут приземную концентрацию, превышающую их предельно допустимые концентрации (ПДК) для населения, растительного и животного мира.

Для атмосферного воздуха населенных мест нормируются максимально разовая и среднесуточная ПДК (список № 3086-84). При отсутствии данных о загрязняющих веществах в этом списке нормирование производится по ориентировочному безопасному уровню воздействия (ОБУВ) загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест (список № 4417-87).

Максимально разовая ПДК является основной характеристикой опасности вредных веществ , не обладающих кумулятивным вредным действием. В случаях, когда в воздухе находится одновременно несколько вредных веществ, ПДК устанавливают с учетом того, что некоторые из них оказывают взаимоусиливающее действие: ацетон и фенол, диоксид серы и фенол, диоксид азота и формальдегид, диоксид серы и диоксид азота, диоксид серы и сероводород, циклогексан и бензол и др.

При выбросах вредных веществ, претерпевающих полностью или частично химические превращения в атмосфере в более токсичные вещества, расчеты необходимо производить с учетом образования новых токсичных веществ.

В соответствии с CH 369-74 наибольшая концентрация каждого вредного вещества в мг/мі в приземном слое атмосферы не должна превышать максимально разовой предельно допустимой концентрации данного вредного вещества, установленной CH 245-71. при одновременном совместном присутствии в атмосфере нескольких вредных веществ, обладающих суммацией действия, их безмерная концентрация не должна превышать единицы.

Максимальная приземленная концентрация вредных веществ при неблагоприятных метеорологических условиях достигается на оси факела выброса по направлению среднего ветра. При этом существуют значения опасной скорости ветра, когда возможно накопление вредных веществ на некотором расстоянии от источника выброса. Концентрация примесей в воздухе тем меньше, чем выше источник выброса (устье заводской трубы) над уровнем земли и больше разность температур выбрасываемых аэрозолей и окружающей среды, чем лучше условия вертикального и горизонтального рассеивания вредных веществ в атмосферном воздухе. Эти обстоятельства определяют вид формулы для расчета ПДВ от конкретных источников загрязнений. Если в воздухе городов и других населенных пунктов концентрации вредных веществ превышают ПДК, а значения ПДВ по причинам объективного характера в настоящее время не могут быть достигнуты, вводится поэтапное снижение выбросов от действующих предприятий до значений, обеспечивающих соблюдение ПДК или полного предотвращения выбросов.

На каждом этапе до обеспечения величин ПДВ устанавливают временно согласительные выбросы вредных веществ (ВСВ) на уровне выбросов предприятий с наилучшей достигнутой технологией и технологическими процессами.

При установлении ПДВ (ВСВ) учитывается перспектива развития предприятия, физико-географические и климатические условия местности, взаимное расположение промышленных и жилых зон. Пересматриваются ПДВ каждые 5 лет.

Если возможно устранить или существенно уменьшить выбросы вредных веществ от отдельных объектов, в территориально-ведомственных планах должны предусматриваться сроки вывода этих объектов из жилых зон городов, изменение профиля производства этих объектов или организация для них санитарно-защитных зон.

Предельно-допустимы сброс (ПДС) вещества в водный объект - это масса вещества в сточных водах, максимально допустимая к отведению с установленным режимом в данном пункте водного объекта в единицу времени с целью обеспечения норм качества воды в контрольном пункте. Нормы устанавливаются с учетом ПДК веществ в местах водопользования, ассимилирующей способности водного объекта и оптимального распределения массы сбрасываемых веществ между водопользователями. ПДК веществ в водных объектах - это такая концентрация веществ в воде мг/л, выше которой она становится непригодной для пользования. Правилами охраны поверхностных вод от загрязнения запрещено сбрасывать в водные объекты сточные воды, содержащие вещества, для которых ПДК не установлены. В этих случаях необходимо обеспечить исследования для изучения степени вредности и обоснования ПДК вредных веществ. ПДК может быть разной в зависимости от назначения водных объектов хозяйственно-питьевого и культурно-бытового назначения и водных объектов, используемых для рыбохозяйственных целей.

Постановлением правительства 1937 г. «О санитарной охране водопроводов и источников водоснабжения» предусматривается образование зон санитарной охраны источников водоснабжения. Для охраны и улучшения гидрологического режима, благоустройства рек, озер, водохранилищ и их прибрежных территорий, устанавливается специальный режим охраны вод от загрязнения. Размер зоны зависит от протяженности русла реки и колеблется от 100 до 500 м.

В качестве критериев оценки загрязненности почв предусмотрено установление нормативов предельно допустимых концентраций вредных химических, бактериальных, паразитарно-бактериальных и радиоактивных веществ в почве. Миграция вредных веществ в почве осуществляется в основном в результате диффузии или массопереноса. ПДК загрязняющих веществ в почве выражается в мг/кг.

Например, ПДК для свинца составляет 30 мг/кг, для ртути 2,1 мг/кг.

В тех случаях, когда предприятия проводят работы, связанные с нарушением земель, они обязаны обеспечить снятие, использование и сохранение плодородного слоя почвы, а по окончании работ провести рекультивацию нарушенных земель, восстановление их плодородия и других полезных свойств земли.

Острой экологической проблемой является размещение быстро растущего количества отходов и очистка старых свалок. Решить проблему может только снижение количества производимых отходов, внедрение безотходных технологий.

В США захоронение и сжигание отходов оказывается в 3 раза дороже, чем переработка отходов и восстановление вторичных материалов - утилизация. Так, одна бутылка может быть употреблена до 30 раз.

Задачу утилизации облегчает раздельный сбор отходов. Одной из проблем захоронения отходов является образование попутных газов - метана и двуокиси углерода, которые могут приводить к взрывам и пожарам и требуют специального отвода.

Комплексные экологические требования применительно к каждому отдельному предприятию конкретизируются в его экологическом паспорте. Экологический паспорт промышленного предприятия - это нормативно-технический документ, включающий данные по использованию предприятием ресурсов (природных, вторичных и др.) и определению влияния его производства на окружающую среду.

Экологический паспорт разрабатывается предприятием и согласуется с территориальными органами.

Основой для разработки экологического паспорта являются основные показатели производства, проекты расчетов ПДВ, нормы ПДС, разрешение на природопользование, паспорта газо- и водоочистительных сооружений и установок по утилизации и использованию отходов, формы государственной статистической отчетности.

В экологический паспорт включаются общие сведения о предприятии, об объеме промышленного производства и о технологическом регламенте, то есть о расходе сырья и вспомогательных материалов по видам продукции, и о характере готовой продукции. Такие данные позволяют объективно оценить содержание выбросов предприятия и предлагаемое количество отходов. Информация о выбросах и сбросах, об отходах, образующихся на предприятиях, а также характеристика полигонов и накопителей отходов дается в виде приложения к экологическому паспорту. Экологический паспорт содержит сведения об использовании земельных ресурсов, данные баланса водопотребления и водоотведения, расчет платежей за загрязнение окружающей среды. Данные о полученных разрешениях на содержание загрязнений в выбросах и сбросах должны быть в экологическом паспорте. В случае загрязнения природной среды без надлежащего оформления вся масса загрязняющих веществ рассматривается как сверхнормативная и плата за загрязнение определяется по нормативам платы за превышение допустимых выбросов загрязняющих веществ.

2.1 Методы повышения безопасности технических систем и технологических процессов

Общие направления повышения безопасности технических систем и технологических процессов установлены санитарными нормами и предусматривают:

· замену вредных веществ безвредными или менее вредными;

· замену сухих способов переработки и транспортировки пылящих материалов мокрыми;

· замену технологических операций, связанных с возникновением шума, вибраций и других вредных факторов, процессами или операциями, при которых обеспечены отсутствие или меньшая интенсивность этих факторов;

· замену пламенного нагрева электрическим, твердого и жидкого топлива газообразным;

· герметизацию оборудования и аппаратуры;

· полное улавливание и очистку технологических выбросов, очистку промышленных стоков от загрязнения;

· тепловую изоляцию нагретых поверхностей и применение средств защиты от лучистого тепла.

Важным направлением в защите окружающей среды является разработка малоотходных и безотходных технологий. Такой переход к малоотходным технологиям позволяет осуществлять проектирование и выпуск технологического оборудования с замкнутыми циклами движения жидких и газообразных веществ. Технологии с рециркуляцией газов внедрены, например, в производстве удобрений, это резко сокращает выбросы вредных веществ в атмосферу.

Все технические средства при вводе в эксплуатацию и ежегодно в период эксплуатации проверяют на соответствие предъявляемым к ним требований, контрольно-измерительная аппаратура ежегодно проверяется в специальных лабораториях. Техническое средство, не соответствующее данным технического паспорта и требованиям безопасности, а также не прошедшее своевременную проверку, не допускается к эксплуатации, подлежит ремонту, модернизации или замене и обязательному контролю.

Важным средством повышения надежности и безопасности технических систем в процессе эксплуатации является функциональная диагностика. Системы функционального диагностирования дают возможность контролировать объект в процессе выполнения им рабочих функций и реагировать на отказ в момент его возникновения. Эти системы проектируются и изготавливаются вместе с контролируемым объектом.

Процесс диагностирования представляет собой подачу в техническую систему последовательности входных проверочных воздействий (тестовых сигналов), получение и анализ ответных реакций. Системы диагностирования применяются на этапе производства, в процессе эксплуатации объекта и позволяют немедленно реагировать на нарушения в работе объекта, подключать резервные узлы взамен неисправных, переходить на другие режимы работы. Назначение системы диагностирования еще и в имитации функционирования объекта при его проверке и наладке. В частности, системы функционального диагностирования встраиваются во все ЭВМ. Программа самопроверки записывается в постоянной памяти машины. После каждого включения последовательно опрашиваются все узлы ЭВМ. В ответ на запрос выдаются сигналы «да» (в исправном состоянии) и «нет» (в неисправном) готовности к работе, итоговая информация о готовности высвечивается на экране после окончания диагностирования.

В свою очередь, ЭВМ могут входить в системы диагностирования самых разнообразных технических (производственных, транспортных, космических и др.) систем. В технологических установках и комплексах устанавливаются датчики давления, температуры, частоты, размеров и других параметров производственных процессов. Электрические сигналы от датчиков, воспринимаются и анализируются ЭВМ. Это позволяет поддерживать режимы работы технических систем в заданных пределах и предупреждать аварийные ситуации.

Для обеспечения экологической безопасности технических систем и технологий используется экобиозащитная техника. Экобиозащитная техника - это средства защиты человека и природной среды от опасных и вредных факторов.

Защита атмосферы от вредных веществ производится с помощью очистки производственных воздушных выбросов от пыли, тумана, вредных газов и паров. Для очистки от пыли сухими методами используется пылеуловители, работающие на основе гравитационных, инерционных, центробежных или электростатических механизмов осаждения, а также различные фильтры. Для очистки от пыли мокрыми методами используются газопромыватели-скрубберы, в которых пыль осаждается на капли, газовые пузырьки или пленку жидкости при контакте с ней.

Очистка тумана производится электрофильтрами и фильтрами из различных материалов (волокна, ткань, керамика и др.). в адсорберах осуществляется поглощение вредных газов пористыми материалами абсорбентами. При абсорбции примеси вытягиваются в воду, растворы или в органические растворители, в зависимости от растворимости вредных газов в той или иной жидкости без химического взаимодействия с нею. Для нерастворимых вредных газов используются реакторы, в которых газы нейтрализуются путем химических превращений, а также печи для дожигания остаточных газов.

Очистка паров осуществляется путем их концентрации в конденсаторах.

Защита гидросферы осуществляется с помощью очистки сточных вод от загрязняющих их примесей. Рекуперационные методы предусматривают извлечение из сточных вод всех ценных веществ и их переработку. Деструктивные методы позволяют проводить разрушение вредных веществ окислением или восстановлением, затем удалением их в виде газов и осадков. Последовательно сточные воды очищаются сначала механическими методами: отстаиванием, фильтрованием, удалением частиц центробежными силами. Затем сточные воды подвергаются воздействию комплекса физико-химических методов. При коагуляции происходит укрупнение дисперсных частиц примеси для ускорения их осаждения добавлением специальных веществ-коагулянтов, в результате образуются хлопья, оседающие на дно. При флотации жидкость взбалтывается и примеси захватываются пузырьками воздуха. Используется также адсорбция примесей на угле, золе, шлаке, опилках и т.п., экстракция масел, фенолов, ионов металлов из воды путем смешивания ее с нерастворимыми в воде органическими растворителями, которые отделяются затем вместе с примесями.

При дезодорации удаляются дурно пахнущие вещества, при дегазации удаляются агрессивные газы (например, аммиак удаляется продувкой воздуха).

Используются электрохимические и химические методы - нейтрализация, окисление хлором. При этом удаляются фенолы, сероводород, цианиды и др. Высокая окислительная способность озона используется для озонирования. В процессе озонирования вода обесцвечивается, устраняются привкусы, запахи, производится обеззараживание воды.

На завершающей стадии применяются биохимические методы. Процесс биохимической очистки основан на способности микроорганизмов использовать для питания в процессе жизнедеятельности загрязняющие воду органические и некоторые неорганические вещества, превращаю их в биомассу и летучие газы. Ускорить процесс биохимического окисления помогают ферменты.

Для реализации указанных методов используются очистные сооружения, через которые должны пропускаться все сточные воды промышленных предприятий и городской канализации.

Для защиты человека в условиях производства, а также при взаимодействии с техническими средствами вне производства применяются разнообразные средства, не допускающие или снижающие до допустимого уровня воздействие опасных и вредных факторов.

Электрические установки должны иметь защитное заземление - соединение корпуса установки с проводником, находящимся под нулевым потенциалом «земли». Для той части электрооборудования, которая может оказаться под напряжением вследствие нарушения изоляции, должен быть обеспечен надежный контакт с заземляющим устройством, либо с заземленными конструкциями, на которых оно установлено. Защитное заземление снижает напряжение прикосновения и величину тока ниже предельно допустимого уровня.

Применяется зануление электроустановок - электрическое соединение с глухо-заземленной нейтралью источника тока металлических частей, которые могут оказаться под напряжением. Для снижения опасности поражения током применяется разделение сети и подача на рабочие места малых напряжений (питание электроинструмента и др). В некоторых случаях применяется защитное отключение - быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении в ней опасности поражения человека электрическим током.

Для защиты от вредных веществ на рабочем месте - например, при пайке, работе с клеями, красками, лазерной обработке материалов - применяется местная вытяжная вентиляция.

Оградительные устройства служат для ограждения движущихся частей машин, станков и механизмов, мест вылета частиц обрабатываемого материала, зон воздействия высоких температур и вредных излучений.

Вибродемпферы, виброизоляторы предохраняют человека от вредного воздействия вибрации. Примером вибродемпфера являются автомобильные и вагонные рессоры. Для виброизоляции компрессоров применяются резинометаллические амортизаторы, стальные пружины и резиновые опорные прокладки, которые снижают низкочастотную вибрацию основания. Высокочастотную вибрацию снижают прокладки из губчатой резины.

Звукоизоляцию повышают сплошные панели из вибродемпфированного материала (например, випонит). Звукопоглощающий материал, (например, винипор) наклеивается изнутри на корпус источника шума, различные пневмоглушители (например, из пористого полиэтилена) снижают шумы всасывания воздуха и выхлопа.

К средствам индивидуальной защиты человека относятся средства защиты головы (каски, шлемы). Глаз (защитные очки), лица(щитки и маски), органов дыхания (респираторы, противогазы), органов слуха (наушники, вкладыши «Беруши»), а также спецодежда и спецобувь.

Основные усилия при создании экобиозащитной техники направлены на локализацию источников негативного воздействия, снижение уровня энергетического воздействия факторов на человека и окружающую среду.



Заключение

В заключение отметим, что без человека, оператора, технические системы не могут работать, т.е. не могут выполнять свою функцию. Точно так же четыре колеса, кузов и капот не могут ничего никуда перевезти... Даже полностью укомплектованный новенький автомобиль, заправленный, с ключами в замке зажигания, - это не Техническая Система, а просто «система технических объектов». Вот сядет на свое место оператор, в просторечии, шофер, возьмется за баранку, и сразу же автомобиль станет Технической Системой. И все другие технические объекты и системы становятся полными ТС и работают только и исключительно вместе с человеком, оператором. Оператор может сидеть внутри «системы технических объектов». Может стоять возле нее, подальше или поближе. Может вообще запрограммировать действие Технической Системы, включить ее и уйти. Но в любом случае - оператор должен участвовать в управлении ТС. Присутствие человека в ТС и создает опасность как для себя, так и для общества в целом. Оператору приходится приспосабливаться к системам управления часто за счет преждевременного утомления, ошибок, а иногда и травм, возникают аварийные ситуации. Так возникла необходимость учитывать человеческий фактор при разработке систем, включающих взаимодействие человека и техники.

В вопросе о взаимоотношении человека с технической системой , сложно сопоставить человека и ТС, также как поставить на один уровень человека и колодочный тормоз. Несомненно, что человек, как часть техносферы, имеет самое прямое отношение к любой ТС и может быть по отношению к ней в следующих ролевых ситуациях:

В надсистеме:

1. Пользователем.

2. Разработчиком.

3. Изготовителем технических объектов системы.

4. Лицом, обеспечивающим техническое обслуживание, ремонт и утилизацию технических объектов системы.

В системе:

1. Оператором, главным элементом системы управления.

2. Источником энергии.

3. Двигателем.

4. Трансмиссией.

5. Рабочим органом.

6. Обрабатываемым объектом.

В окружающей среде:

Элементом окружающей среды. Человек может выполнять несколько ролей одновременно. Например, водитель собственного автомобиля или человек, пользующийся ингалятором. Или велосипедист. Он - элемент почти всех систем велосипеда, кроме рабочего органа (сидения) и трансмиссии (колес и рамы велосипеда).

Все-таки, получается так, что человек - обязательная часть Технической Системы. Казалось бы, какая разница. Ведь как дойдет до дела, до решения реальных инженерных задач, то человек быстро уходит за скобки проблемы и работать приходится на уровне подсистем. Да, но только в тех местах, где согласование и проход энергии осуществляются между подсистемами, никак не связанными с оператором. А стоит нам подойти поближе к системе управления, как проблема взаимодействия человека и технических объектов встает в полный рост. Взять, к примеру, автомобиль. Свой нынешний облик автомобиль приобрел уже к концу 70-х годов, когда были изобретены подушки безопасности и надежная автоматическая коробка передач. Большинство усовершенствований с той поры направлены только на то, чтобы улучшить управление, безопасность, удобство обслуживания и ремонта, - т.е., на взаимодействие человека, главной части ТС, с ее остальными частями. Грузовик 40- 50-х годов имел рулевое колесо диаметром 80 см. Водитель должен быть очень сильным, чтобы управлять таким автомобилем. А в авиации... Сейчас оператор с помощью усилителей может управлять гораздо более нагруженными механизмами. Казалось бы, проблема решена. А нет, опять часто забывают про человека... Дело в том, что усилители не всегда позволяют оператору в полной мере чувствовать поведение управляемого механизма. Иногда это приводит к авариям. Например, проблема безопасности движения автомобиля или более «монотонного» в управлении локомотива. Здесь очень важно, чтобы оператор всегда находился в бодром, работоспособном состоянии. Проблема эта решается и в надсистеме - устраняются причины засыпания за рулем, проводится медицинский контроль, повышается ответственность водителя-оператора. Но все чаще это решается непосредственно в Технической Системе. Прямо в кабине. Если машинист вовремя не выключит сигнальную лампочку, остановится двигатель, и поезд остановится. Или в автомобиле: не поедешь, пока не пристегнешься. Т.е., идет нормальная обратная связь так же, как и между всеми остальными элементами ТС.

В общем, разработчик попадает в сложную психологическую ситуацию. Человек - разработчик нового - по праву ощущает себя творцом. Он не может до конца прочувствовать того, что такой же человек может быть еще и оператором, двигателем или рабочим органом - частью механизма, машины, Технической Системы. Хорошо еще, если это широко используемая ТС, тесно взаимодействующая с человеком, например, автомобиль. Здесь человек может являться и разработчиком, и оператором, и пользователем одновременно. А другие ТС, стоящие, на первый взгляд, далеко от человека.... Имя им легион. Здесь зачастую и мысль в голову не приходит, что человек - это часть Технической Системы.

А ведь при разработке любой из них необходимо анализировать взаимодействие составляющих элементов с учетом возможностей человеческого тела и разума. Иногда это не выполняется. Не правильно взаимоотношение человека и ТС пагубно влияют на людей, вплоть до массовой гибели: падают авиалайнеры, сталкиваются корабли, происходят техногенные катастрофы, загрязняется атмосфера, гидросфера, литосфера.



Список литературы

1. Т.А. Хван, П.А. Хван «Безопасность жизнедеятельности», серия «Высшее образование»,2004 г., 416 с.

2. А.А. Раздорожный «Безопасность производственной деятельности», Москва, Инфра-М, 2003, 44-49 с.

3. В.Н. Новиков, А.А. Башкиров, С.И. Чернявин «Безопасность жизнедеятельности», Манускрипт, 2005, 496 с.

4. В.Ю. Микрюков «Обеспечение безопасности жизнедеятельности», серия «Высшая школа», 2004, 333с.

5. Безопасность жизнедеятельности. Лобачев А.И. 2-е изд., испр. и доп. - М.: 2008. - 367 с.

...