Рисунок 4.2.2.1 Классификация характеристик зрительного анализатора.

Энергетические характеристики зрительного анализатора определяются мощностью (интенсивностью) световых сигналов, воспринимаемых глазом. К ним относятся: диапазон яркостей, воспринимаемых глазом, контраст, цветоощущение.

Световой поток, излучаемый источником или отражаемый светящейся поверхностью, попадая в глаз наблюдателя, вызывает зрительное ощущение. Оно будет тем сильнее, чем больше плотность светового потока, излучаемого или отражаемого по направлению к глазу. Следовательно, источник света или освещенный предмет будет тем лучше виден, чем большую силу света излучает каждый элемент поверхности в направлении глаза. Яркостью предмета называется величина:

,

где - сила света, т.е. световой поток, излучаемый на единицу телесного угла; - величина светящейся поверхности; - угол, под которым рассматривается поверхность.

Единицей яркости является кандела на 1 кв.м. (кд/м2). Яркостью в 1 кд/м2 обладает равномерно светящаяся плоская поверхность, излучающая в перпендикулярном к ней направлении свет силой 1 кд на каждый квадратный метр. Яркость является основной характеристикой света. Величиной яркости определяется величина нервных импульсов, возникающих в сетчатке глаза.

В общем случае яркость предмета определяется двумя составляющими - яркостью излучения и яркостью за счет внешней засветки (яркостью отражения):

,

Яркость излучения определяется мощностью источника света и его светоотдачей. Вторая же составляющая формулы (4) определяется уровнем освещенности данной поверхности и ее отражающими свойствами:

,

где - освещенность поверхности (лк); - коэффициент отражения поверхности.

Коэффициент отражения во многом определяется цветом поверхности. Он показывает, какая часть падающего на поверхность светового потока отражается ею.

Так как в поле зрения оператора могут находиться предметы различной яркости, то в инженерной психологии вводится также понятие адаптирующей яркости. Под ней понимается та яркость, на которую адаптирован (настроен) в данный момент времени зрительный анализатор. Приближенно можно считать, что для изображений с прямым контрастом адаптирующая яркость равна яркости фона, а для изображений с обратным контрастом - яркости предмета.

Диапазон чувствительности зрительного анализатора весьма велик: он простирается от до кд/м2. Наилучшие же условия для работы будут при уровнях адаптирующей яркости, лежащей в пределах от нескольких десятков до нескольких сотен кд/м2.

Видимость предметов определяется также контрастом их по отношению к фону. Различают два вида контраста: прямой (предмет темнее фона) и обратный (предмет ярче фона). Количественно величина контраста оценивается как отношение разности в яркости предмета и фона к большей яркости:

,

где - соответственно яркость фона и предмета.

Оптимальная величина контраста считается равной 0,60 ч 0,95. Работа при прямом контрасте считается более благоприятной, чем работа при обратном контрасте.

Однако обеспечение требуемой величины контраста является только необходимым, но еще не достаточным условием нормальной видимости предметов. Нужно знать также, как этот контраст воспринимается в данных условиях. Для его оценки вводится понятие порогового контраста:

,

где - пороговая разность яркости, т.е. минимальная разность яркости предмета и фона, впервые обнаруживаемая глазом.

Величина определяется дифференциальным порогом различения. Для получения оперативного порога необходимо, чтобы фактическая величина разности яркости предмета и фона была в 10-15 раз больше пороговой. Это означает также, что для нормальной видимости величина контраста, рассчитанная по формулам (6), должна быть больше в 10-15 раз.

Величина порогового контраста зависит от яркости и размеров предметов (рисунок 4.2.2.2).

Рисунок 4.2.2.2 Зависимость порогового контраста от яркости адаптации и размеров предметов

Из рисунка видно, что предметы с большими размерами видны при меньших контрастах и что с увеличением яркости уменьшается значение порогового контраста.

Большое влияние на условия видимости предметов оказывает величина внешней освещенности. Однако это влияние различно при работе оператора с изображениями, имеющими прямой и обратный контраст. Увеличение освещенности при прямом контрасте приводит к улучшению условий видимости (величина увеличивается), при обратном - к ухудшению видимости (величина уменьшается). Эти закономерности можно проследить при анализе выражения (6). При увеличении освещенности величина увеличивается, т.к. яркость фона возрастает больше, чем яркость предмета (коэффициент отражения фона больше коэффициента отражения предмета). Величина при этом уменьшается, т.к. яркость предмета практически не меняется (предмет светится), а яркость фона увеличивается.

В ряде случаев в поле зрения оператора могут также быть сигналы разной интенсивности. При этом сигналы с большей яркостью могут вызвать нежелательное состояние глаз - ослепленность. Слепящая яркость определяется размером светящейся поверхности и яркостью сигнала, а также уровнем адаптации глаза:

,

где - телесный угол, под которым оператору видна светящаяся поверхность (в стерадианах).

Следовательно, для создания оптимальных условий зрительного восприятия необходимо не только обеспечить требуемую яркость и контраст сигналов, но также и равномерность распределения яркостей в поле зрения.

Глаз человека воспринимает электромагнитные волны в диапазоне 380-760 нм, однако чувствительность глаза к волнам различной длины неодинакова. Наибольшую чувствительность глаз имеет по отношению к волнам в середине спектра видимого света (500-600 нм). Этот диапазон соответствует излучению желто-зеленого цвета. Важной характеристикой глаза является относительная видность:

,

где - ощущение, вызываемое источником излучения длиной 550 нм; - ощущение, вызываемое источником той же мощности длиной л.

Кривая относительной видности приведена на рисунке 4.2.2.3.

Рисунок 4.2.2.3 Чувствительность глаза к волнам различной длины

Из рисунка 4.2.2.3 видно, что для обеспечения одинакового зрительного ощущения необходимо, чтобы мощность синего излучения была в 16,6, а красного - в 9,3 раза больше мощности желто-зеленого излучения. По этой причине цветоощущение (относительная видность) условно также может быть отнесено к энергетическим характеристикам зрительного анализатора.

Основной информационной характеристикой зрительного анализатора является пропускная способность, т.е. то количество информации, которое анализатор способен принять в единицу времени. Зрительный анализатор можно представить в идее канала связи, состоящего из нескольких участков передачи информации. Очевидно, пропускная способность канала в целом будет определяться пропускной способностью того участка, для которого она минимальна.

Наибольшая пропускная способность (дв.ед/с) имеет место на уровне фото рецепторов (сетчатки). По мере продвижения к более высоким уровням приема информации пропускная способность уменьшается, составляя на корковом уровне лишь 20-70 дв.ед/с. Еще меньше пропускная способность для деятельности в целом (с учетом ответных действий человека). Здесь она составляет 2 ч 4 дв.ед/с.

4.2.3 Пространственные и временные характеристики зрительного анализатора

Пространственные характеристики зрительного анализатора определяются воспринимаемыми глазом размерами предметов и их месторасположением в пространстве. К ним относятся: острота зрения, поле зрения и объем зрительного восприятия.

Остротой зрения называется способность глаза различать мелкие детали предметов. Она определяется величиной, обратной тому минимальному размеру предмета, при котором он различим глазом. Угол зрения, равный 1ґ, соответствует единице остроты зрения. Острота зрения зависит от уровня освещенности, расстояния до рассматриваемого предмета и его положения относительно наблюдателя, возраста.

Размеры предметов выражаются в угловых величинах, которые связаны с линейными размерами (рисунок 4.2.3.1) следующим соотношением:

,

где и - соответственно линейный и угловой размеры предмета; - расстояние от глаза до предмета.

Рисунок 4.2.3.1 Зависимость между угловыми и линейными размерами предметов

Острота зрения характеризует абсолютный пространственный порог восприятия. Минимально же допустимые размеры элементов изображения, предъявляемого оператору, должны быть на уровне оперативного порога и составлять не менее 15ґ.

Важной характеристикой зрительного восприятия является его объем: число объектов, которые может охватить человек в течение одной зрительной фиксации, т. е. при симультанном восприятии. Обнаружено, что при предъявлении не связанных между собой объектов объем восприятия составляет 4-8 элементов. Последние исследования показывают, что объем воспроизведенного материала определяется не столько объемом восприятия, сколько объемом памяти. В зрительном образе может отражаться значительно большее число объектов, однако они не могут быть воспроизведены из-за ограниченного объема памяти. Следовательно, практически важно учитывать не столько объем восприятия, сколько объем памяти.

Условно все поле зрения можно разбить на три зоны: центрального зрения (?4°), где возможно наиболее четкое различение деталей; ясного видения (30-35°), где при неподвижном глазе можно опознать предмет без различных мелких деталей; периферического зрения (75-90°), где предметы обнаруживаются, но не опознаются. Зона периферического зрения играет большую роль при ориентации во внешней обстановке. Объекты, находящиеся в этой зоне, легко и быстро могут быть перемещены в зону ясного видения с помощью установочных движений (скачков) глаз.

Большую роль в процессе зрительного восприятия играют движения глаз. Они делятся на два больших класса: поисковые (установочные) и гностические (познавательные).

С помощью поисковых движений осуществляется поиск заданного объекта, установка глаза в исходную позицию и корректировка этой позиции. Длительность поисковых движений определяется углом, на который перемещается взор:

,

где - угол перемещения взора (град.); - время перемещения взора (сек.).

К гностическим относятся движения, участвующие в обследовании объекта, в его опознании и различении его деталей. Основную информацию глаз получает во время фиксации, т.е. во время относительно неподвижного положения глаза, когда взор пристально устремлен на объект. Во время скачка глаз не получает почти никакой информации. Общее время фиксации составляет 90-95 % от общего времени восприятия.

Фиксации неотделимы от микродвижений глаз. В ряде опытов при помощи специального устройства изображение объекта стабилизировалось относительно сетчатки глаза, т. е. изображение не перемещалось по сетчатке. Уже через 2-3 с после стабилизации человек переставал видеть объект. Следовательно, движения глаз являются необходимым условием зрительного восприятия.

Временные характеристики зрительного анализатора определяются временем, необходимым для возникновения зрительного ощущения при тех или иных условиях работы оператора. К ним относятся: латентный (скрытый) период зрительной реакции, длительность инерции ощущения, критическая частота мельканий, время адаптации, длительность информационного поиска.

Латентным периодом называется промежуток времени от момента подачи сигнала до момента возникновения ощущения. Это время зависит от интенсивности сигнала (так называемый закон силы: чем сильнее раздражитель, тем реакция на него короче), его значимости (реакция на значимый для оператора сигнал короче; чем на сигналы, не имеющие значения для оператора), сложности работы оператора (чем сложнее выбор нужного сигнала среди остальных, тем реакция на него будет больше), возраста и других индивидуальных особенностей человека. В среднем для большинства людей латентный период зрительной реакции лежит в пределах 160-240 млс.

Если же возникает необходимость в последовательном реагировании оператора на дискретно появляющиеся сигналы, то период их следования должен быть не меньше времени сохранения ощущения, равного 0,2-0,5 с. В противном случае будут замедляться точность и скорость реагирования, поскольку во время прихода нового сигнала в зрительной системе оператора еще будет оставаться образ предыдущего сигнала.

Критической частотой мельканий (КЧМ) называется та минимальная частота проблесков, при которой возникает их слитное восприятие. Эта частота зависит от яркости, размеров и конфигурации знаков (рисунок 4.2.3.2). Зависимость КЧМ от яркости подчинена основному психофизическому закону:

,

где и - константы, зависящие от размеров и конфигурации знаков, а также от спектрального состава мелькающего изображения.

Рисунок 4.2.3.2. Зависимость критической частоты мельканий: а - от яркости; б - от размеров и конфигурации знаков (1,2,3 - знаки соответственно сложной, средней и простой конфигурации)

Из формулы (12) и рисунка 4.2.3.2. видно, что снижение величины , если это необходимо по каким-либо техническим причинам, может быть достигнуто путем уменьшения яркости знака, сокращения его размеров или упрощения конфигурации. При обычных условиях наблюдения величина КЧМ лежит в пределах 15-25 Гц. При зрительном утомлении она несколько понижается.

К временным характеристикам зрительного анализатора относится и время адаптации. В процессе адаптации в значительной степени (до 10 раз) меняется чувствительность зрительного анализатора. Различают две формы адаптации: темновую (при переходе от света к темноте) и светловую (при обратном переходе). Время адаптации зависит от ее вида, и составляет десятки минут при темновой адаптации и единицы и даже доли минут при светловой.

Весьма тесно связано с временными характеристиками зрительного анализатора и восприятие движущихся объектов. Минимальная скорость движения, которая может быть замечена глазом, зависит от наличия в поле зрения фиксированной точки отсчета. При наличии такой точки абсолютный порог восприятия скорости равен 1-2 угл.мин/с, без нее - 15-30 угл.мин/с. Эти данные получены в условиях, когда время предъявления не ограничено и составляет не менее 10-15 с.

Для некоторых видов операторской деятельности процесс восприятия сводится к информационному поиску - нахождению на устройстве отображения объекта с заданными признаками. Такими признаками может быть проблесковое свечение, особая форма или цвет объекта, отклонение стрелки прибора за допустимое значение и т.д. Задача оператора заключается в нахождении такого объекта и характеризуется временем, затраченным на поиск.

Общее время информационного поиска равно:

,

- - соответственно время i-ого перемещения взора и i-ой фиксации;

- n - число шагов поиска (число фиксаций), затраченных для нахождения нужного объекта.

Время перемещения определяется углом скачка взора, а время фиксации зависит от целого ряда факторов: свойств информационного поля, способа деятельности наблюдателя, степени сложности искомых элементов. Однако в условиях конкретного информационного поля (особенно при однородности его элементов) и конкретной задачи величина времени фиксации относительно постоянна и является характеристикой данных условий работы.

Объем зрительного восприятия ограничен, с одной стороны, объемом оперативной памяти (4-8 элементов), а с другой. стороны, пространственными характеристиками зрения (размерами зоны ясного видения). Следует, однако, иметь в виду, ЧТО в процессе поиска размеры зоны ясного видения составляют примерно 10°. В итоге под объемом восприятия в данном случае следует считать то количество предметов (но не более 4-8), которое одновременно попадает в зону, ограниченную углом 10° в горизонтальной и вертикальной плоскостях.

Таким образом, можно определить основные требования к организации информационного поля с точки зрения минимизации времени поиска:

- элементы поля следует располагать так, чтобы в объем фиксации, ограниченный зоной 10°, попадало не более чем 4-8 объектов;

- следует по возможности уменьшить объем поля, не допуская нахождения в нем ненужных элементов;

- искомые элементы следует выделять таким образом, чтобы обеспечить наименьшее время фиксации. Наилучшим является выделение искомого элемента другим цветом с помощью светового маркера, более плохие результаты получаются при его выделении проблесковым свечением или изменением размера и яркости (хотя эти способы более просты с точки зрения их технической реализации).

Таким образом, представление информации на экране монитора является наиболее каверзной частью эргономического обеспечения ПЭВМ, поскольку оно связано с построением так называемой информационной модели. А это как раз в настоящее время самая быстро изменяемая отрасль информационного мира, создаваемого ПЭВМ. Конечно, и «железо» постоянно совершенствуется, но за темпами изменениями программного обеспечения ему не угнаться.

Изучение характеристик зрительного восприятия информации человеком-оператором является актуальной задачей эргономики. В свою очередь эргономика обладает универсальными инструментами для установления требований к взаимодействию человека и машины. Основными объектами здесь выступают: объем представляемой информации, темп ее предъявления, очередность, расположение знаков и символов, принципы их построения.

4.3 Производственное освещение

4.3.1 Общие сведения и основные технические характеристики

Освещение - использование световой энергии солнца и искусственных источников света для обеспечения зрительного восприятия окружающего мира.

Свет является естественным условием жизни человека, необходимым для здоровья и высокой производительности труда, основанной на работе зрительного анализатора, самого тонкого и универсального органа чувств. Обеспечивая непосредственную связь организма с окружающим миром, свет является сигнальным раздражителем для органа зрения и организма в целом: достаточное освещение действует тонизирующе, улучшает протекание основных процессов высшей нервной деятельности, стимулирует обменные и иммунобиологические процессы, оказывает влияние на формирование суточного ритма физиологических функций человека. Основная информация об окружающем мире - около 90% - поступает через зрительное восприятие. Именно поэтому гигиенически рациональное производственное освещение имеет огромное положительное значение.

С точки зрения физики свет - это видимые глазом электромагнитные волны оптического диапазона длиной 380-760 нм, воспринимаемые сетчатой оболочкой зрительного анализатора. Лучше всего глазом воспринимаются лучи с длиной волны 555 нм (желто-зеленого цвета). Свет имеет различные физические характеристики:

- световой поток - мощность лучистой энергии по производимому ею зрительному ощущению, измеряется в люменах [лм] (1 лм - это световой поток, испускаемый точечным источником в телесном угле в 1 стерадиан (телесный угол, вырезающий на поверхности сферы площадь, равную квадрату ее радиуса) при силе света 1 кандела);

- сила света - световой поток, распространяющийся внутри телесного угла, равного 1 стерадиану, измеряется в канделах [кд];

- освещенность - распределение светового потока на поверхности:

,

где Ф - световой поток; S - площадь поверхности - измеряется в люксах (1 лк - это освещенность поверхности площадью 1 м2 световым потоком в 1 лм).

Так как световой поток может отражаться или поглощаться поверхностью, либо пропускаться ею, то световые свойства поверхности характеризуются не только падающим световым потоком, но и коэффициентами отражения (q), пропускания (r) и поглощения (a), причем q + r + a =1.

4.3.2 Виды производственного освещения

Выделяют 3 вида освещения:

- естественное (источник - Солнце) - ЕО;

- искусственное (только искусственные источники) - ИО;

- смешанное (ЕО+ИО).

ЕО - освещение помещений светом неба прямым или отраженным, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях. Создается прямыми солнечными лучами и диффузным светом неба (солнечные лучи, рассеянные атмосферой).

ЕО - биологически наиболее ценный вид освещения, к которому максимально приспособлен глаз человека. Оно обладает высокой интенсивностью светового потока и благоприятным спектральным составом, сочетающим равномерное распределение энергии в области видимого, ультрафиолетового и инфракрасного видов излучений. Такое освещение благоприятно влияет на психофизиологическое состояние человека.

В помещениях используют:

- боковое ЕО - через световые проемы в наружных стенах;

- верхнее ЕО - через фонари, световые проемы в стенах в местах перепада высот здания;

- комбинированное - верхнее ЕО + боковое ЕО.

Оценка ЕО производится в относительных показателях коэффициента естественной освещенности (КЕО) - отношение ЕО в рассматриваемой точке внутри помещения () к одновременному значению наружной горизонтальной освещенности без прямого солнечного света:

На величину КЕО влияют размер и конфигурация помещения, размеры и расположение светопроемов, отражающая способность внутренних поверхностей помещения и затеняющих его объектов.

ЕО верхним или комбинированным светом обеспечивает большую равномерность уровня освещенности, чем боковое (т.к. в глубине помещения может быть недостаток света). Однако во многих случаях применение только ЕО недопустимо (снижение ЕО из-за загрязнения воздуха, облачности, природных явлений). Поэтому используют совмещенное освещение - сочетание ИО и ЕО. ИО в системе совмещенного может функционировать постоянно или включаться с наступлением сумерек.

ИО осуществляется лампами накаливания и газоразрядными, в современных городах в связи с теснотой застроек оно является преобладающим, а в безоконных помещениях единственным. В настоящее время разработаны осветительные установки, которые по яркости, характеру, спектру излучаемого света приближаются к дневному, что позволяет дополнять недостаток ЕО искусственным “дневным” светом.

На производстве применяют общее и местное освещение. Общее освещение - освещение, при котором светильники располагаются в верхней зоне помещения равномерно (общее равномерное освещение) или применительно к расположению оборудования (общее локализованное освещение). Местное освещение - дополнительное к общему, создаваемое светильником, концентрирующим световой поток непосредственно на рабочих местах; местное освещение без общего не применяется.

4.3.3 Требования к производственному освещению

С точки зрения гигиены труда особое значение имеет освещенность, т.к. по ней нормируются условия освещения в производственных помещениях и рассчитываются осветительные установки. Как показали научные исследования, при повышении освещенности рабочих мест от 100 лк до 1000 лк происходит рост производительности труда для работы средней трудности на 5-6%, а при очень трудной зрительной работе - на 15%.

Большое влияние на психологическое состояние человека, работающего с компьютером, оказывает спектральный состав излучений искусственных источников света. Принято различать теплые цвета (красный, оранжевый, желтый) и холодные (голубой, синий и фиолетовый).

В физиологии зрительного восприятия важен также уровень яркости освещаемых производственных и других объектов, которая отражается от освещаемой поверхности в направлении глаза. Яркость зависит от их световых свойств, степени освещенности и угла, под которым поверхность рассматривается (измеряется в нитах [нт]). Частые изменения уровней яркости приводят к снижению зрительных функций, развитию переутомления вследствие переадаптации глаза, а зрительное утомление приводит к снижению зрительной и общей работоспособности.

Итак, выделим основные гигиенические требования:

- равномерное распределение яркостей в поле зрения и ограничение теней;

- ограничение прямой и отраженной блескости (от источников света и зеркальных поверхностей);

- ограничение или устранение колебаний светового потока.

Особенно опасны для зрения движущиеся тени, которые заставляют глаз часто переадаптироваться, что ведет к утомлению и последующему ухудшению зрения.

В конце 80-х годов в гигиене освещения возникло новое направление - динамическое освещение в течение рабочего дня. Такой вид освещения, меняющийся по показателям интенсивности или спектра - эффективный способ профилактики утомления. Его эффективно использовать в помещениях с недостаточным естественным освещением, при напряженных зрительно - эмоциональных и монотонных работах.

В настоящее время в производстве чаще используют люминесцентные лампы, т.к. по спектру излучения они ближе к естественному освещению. Однако при местном освещении рабочих мест при работе с компьютером применяются лампы накаливания, т.к. пульсация в излучении люминесцентных ламп приводит к появлению так называемого стробоскопического эффекта, искажающего восприятие движущихся предметов и информацию на экране монитора.

При работе с видеоэкранами также необходимо свести к минимуму отражения, включая отражения от вторичных источников света. Особое внимание также необходимо уделять проблеме уменьшения скачков яркости при смене поля зрения. Наиболее важным является соотношение яркостей при нормальных условиях работы, т.е.:

- освещенность на рабочем месте около 300 лк,

- средняя плотность заполнения видеоэкрана.

Для защиты от избыточной яркости окон применяют занавеси, шторы и экраны. Использование дополнительного освещения рабочего стола, например, для освещения документов с нечетким шрифтом, увеличивает соотношение яркостей между документацией и экраном и является нежелательным без соответствующей регулировки яркости экрана.

4.4 Расчет системы общего освещения в помещении

4.4.1 Постановка задачи, исходные данные

Основная задача освещения на производстве - создание наилучших условий для видения. Эту задачу возможно решить только с помощью выбора оптимальной осветительной системы.

Будем считать, что значительная часть выполняемых работ проводится на компьютере. В помещении, где находится рабочее место оператора, используется смешанное освещение, т.е. сочетание естественного и искусственного освещений. В качестве естественного - боковое освещение через окна. При недостаточном естественном используется общее искусственное освещение. Необходимо произвести нормирование при следующих условиях:

- наименьший размер различения 1-10 мм - это соответствует средней точности зрительной работ;

- - нормированная минимальная освещенность - 300 лк;

- - площадь освещенного помещения, = 21 м2 (А В = 7м 3м);

- - коэффициент, учитывающий старение ламп и загрязнение светильников (=1,5);

- - коэффициент, учитывающий неравномерность освещения помещения (=1,1);

- - коэффициент отражения побеленного потолка (=70%);

- - коэффициент отражения от стен, окрашенных в светлую краску (=50%);

- - коэффициент отражения покрытого линолеумом темного цвета пола (=10%);

- - высота источников освещения над рабочей поверхностью (=2,3м).

В качестве источника света будем использовать люминесцентные лампы типа ЛБ40, для которых:

- световой поток = 2810 лм

- мощность одной лампы = 40 Вт.

В качестве светильников выбираем ПВЛ-1, 240 Вт

4.4.2 Расчет

При расчете искусственного освещения воспользуемся методом светового потока, который позволяет считать общее равномерное освещение при горизонтальной рабочей поверхности. Этот метод учитывает световой поток, отраженный от потолка и стен.

Общий (необходимый) световой поток рассчитывается по формуле:

.

При заданных геометрических параметрах найдем индекс помещения по следующей формуле:

.

При заданных , , и по таблице выберем коэффициент использования светового потока:

Подставив полученные числа, найдем общий световой поток:

лм

Рассчитаем количество ламп, необходимое для организации общего освещения:

Суммарная мощность всей системы искусственного освещения:

Вт

В итоге получили, что для организации общего освещения необходимо использование 6 светильников ПВЛ-1 по две лампы ЛБ40 в каждом, что обеспечит общую мощность системы в 440 Вт и общий световой поток в 30574 лм.

4.5 Эргономические требования, предъявляемые стандартами

Все эргономические требования представляют собой некую систему стандартов, которые приводятся в ГОСТах (государственных стандартах) и СНиПах (санитарных и строительных нормах и правилах). Рассмотрим некоторые из них.

4.5.1 Требования к организации и оборудованию рабочего места сотрудника ВЦ

Данные требования приведены в ГОСТ 12.2.032_78. Отметим следующие из них:

- высота рабочей поверхности стола для пользователей должна регулироваться в пределах 680-800 мм; при отсутствии таковой возможности высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм;

- модульными размерами рабочей поверхности стола для ПЭВМ, на основании которых должны рассчитываться конструктивные размеры, следует считать: ширину 800, 1200, 1400мм, глубину 800 и 1000 мм при нерегулируемой высоте, равной 725 мм;

- рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной - не менее 500 мм, глубиной на уровне колен - не менее 450 мм и на уровне вытянутых ног - не менее 650 мм;

- рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки;

- рабочее место необходимо оборудовать подставкой для ног, имеющей ширину не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте в пределах до 150 мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20 градусов. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю бортик высотой 10 мм;

- клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100-300 мм от края, обращенного к пользователю, или на специальной регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

4.5.2 Требования к параметрам микроклимата

В соответствии с ГОСТ 12.1.005-88, к нормируемым показателям микроклимата рабочей зоны относятся:

- температура;

- влажность;

- скорость движения воздуха;

- газовый состав воздуха.

Условия, при которых сочетание количественных показателей микроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма, сопровождающееся напряжением механизмов терморегуляции, не выходящим за пределы физиологических приспособительных возможностей, называются допустимыми микроклиматическими условиями. А оптимальными являются условия, когда сохранение нормального функционального и теплового состояния организма при длительном воздействии обеспечивается без напряжения механизмов терморегуляции.

Для поддержания параметров микроклимата можно использовать кондиционирование и вентилирование. Однако, необходимо помнить, что организация воздухообмена должна соответствовать требованиям СНиП 2.04.05-86 «Отопление, вентиляция и кондиционирование», а также микроклиматические параметры должны соответствовать ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ «Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования». Данные требования приведены в Таблице 18.

Таблица 18 Оптимальные и допустимые значения показателей микроклимата в рабочей зоне производственных помещений

Период года	Категория работ	Температура, С	Влажность, %	Скорость воздуха, м/с
		Опт	Доп	Опт	Доп	Опт	Доп
Холодный	Лёгкая 1а	22-24	21-25	40-60	75	0,1	0,1
Тёплый	Лёгкая 1а	23-35	22-28	40-60	55	0,1	0,1

4.5.3 Требования к допустимому уровню шума на рабочем месте

Допустимые уровни звукового давления, уровни шума и эквивалентные уровни звука на рабочих местах и в помещениях регламентируются в ГОСТ 12.1.003-83. Выдержка из данного ГОСТа приведена в Таблице 19.

Таблица 19 Допустимые уровни шума для помещений программистов ЭВМ.

Уровни звукового давления (дБ) в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Уровни шума и эквивалентные уровни звука
63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
71	61	54	49	45	42	40	38	50дБа

4.5.4 Требования к освещению помещений и рабочих мест с ПЭВМ

Данные требования описаны в санитарных нормах и правилах (СНиП) для работников вычислительных центров от 23.05.95г. Приведем выдержки из них:

- искусственное освещение в помещениях эксплуатации ПЭВМ осуществляется системой общего равномерного освещения;

- в производственных и административно-общественных помещениях, в случаях преимущественной работы с документами, разрешено применение системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов);

- освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк, также допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов, но с таким условием, чтобы оно не создавало бликов на поверхности экрана и не увеличивало освещенность экрана более чем на 300 лк;

- в качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ. При устройстве отраженного освещения в административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250 Вт. Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения;

- общее освещение следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении ПЭВМ, при периметральном расположении компьютеров линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом, ближе к его переднему краю, обращенному к оператору;

- для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

4.5.5 Допустимые параметры неионизирующих электромагнитных излучений

Таблица 20

Наименование параметров	Допустимое значение
Напряженность электромагнитного поля по электрической составляющей на расстоянии 50 см от видеомонитора	10 В/м
Напряженность электромагнитного поля по магнитной составляющей на расстоянии 50см от поверхности видеомонитора	0,3 А/м
Напряженность электростатического поля не должна превышать: - для взрослых пользователей - для детей дошкольных учреждений и учащихся средних специальных и высших учебных заведений	20 кВ/м 15 кВ/м
Наименование параметров с 01.01.97	Допустимое значение
Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц - в диапазоне частот 2 - 400 кГц	25 В/м 2,5 В/м
Плотность магнитного потока должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц - в диапазоне частот 2 - 400 кГц	250 нТл 25 нТл
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать	500 В

4.5.6 Уровни ионизации воздуха помещений при работе на ВДТ

Таблица 21

Уровни	Число ионов в 1 см куб. Воздуха
	n+	n-
Минимально необходимые	400	600
Оптимальные	1500 - 3000	30000 - 50000
Максимально допустимые	50000	50000

4.6 Выводы

На страницах раздела промышленной экологии были приведены и описаны некоторые эргономические требования. Особое внимание было уделено проблеме освещенности рабочего места, применительно к оператору ЭВМ. Были приведены рекомендации по организации системы общего освещения.

Нельзя забывать о том, что рост масштабов производственной деятельности, расширение области применения технических систем, повсеместная автоматизация и собственно технических прогресс ставят все новые и новые задачи для эргономики по обеспечению комфортных и безопасных условий труда, а значит, постоянно изменяются и дополняются соответствующие требования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

За период проектирования автоматизированной информационной системы поиска вакансий и найма на работу для была проведена большая теоретическая и практическая работа и были получены следующие результаты:

- проведено внешнее проектирование системы, на основании результатов которого и с учетом требований заказчика, разработана архитектура системы;

- разработана аналитическая модель системы с принятой архитектурой, произведены расчеты параметров функционирования системы;

- проведено кодирование выделенных модулей системы;

- разработан комплект технической документации;

- проработаны и нашли свое отражение в соответствующих разделах расчетно-пояснительной записки проектно-конструкторские, технологические, экономические и эргономические вопросы;

- разработана графическая часть конструкторской документации в составе десяти плакатов и чертежей формата А1.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

В процессе выполнения дипломного проекта были использованы следующие источники:

1. Томас Коннолли, Каролин Бегг Базы данных. Проектирование, реализация и сопровождение. Теория и практика. Издательский дом «Вильямс», 2003.

2. Горев А., Ахаян Р., Макашарипов С. Эффективная работа с СУБД. СПб.: Питер, 1997. Дейт К. Дж. «Введение в системы баз данных» : Пер. с англ. - 6-е изд. - К.: Диалектика, 1998. - 784 с.: ил. - Парал. тит. англ.

3. Григорьев Ю.А. Ревунков Г. И., Банки данных, изд. МГТУ им. Н.Э. Баумана.

4. Четвериков В.Н., Ревунков Г.И., Самохвалов Э.Н. Базы и банки данных и знаний. "Высшая школа", М., 1993.

5. Григорьев Ю.А. Курс лекций по дисциплине «Методология общесистемного проектирования РСОД».

6. С.В. Маклаков «Bpwin и Erwin. Case-средства разработки информационных систем» - М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 2004г.

7. Соломонов Л.А., Филиппович Ю.Н.. «Методические указания по выполнению дипломного проекта по специальности «Автоматизированные системы обработки информации и управления», М., МГТУ им. Н.Э. Баумана, каф. ИУ5, 2007г.

8. Алексеева Е.В. Курс лекций по дисциплине «Организация и планирование машиностроительного производства».

9. Справочник по технике безопасности/ П.А.Долин.- М.: Энергоиздат, 1982.- 800с.

10. Справочная книга для проектирования электрического освещения / Под ред. Г.М. Кнорринга. -Л.: Энергия, 1976.

11. Справочная книга по светотехнике / Под ред. Ю.Б.Айзенберга. - М.: Энергоатомиздат., 1983.

12. Постников В.М. Курс лекций по дисциплине «Эксплуатация АСОИУ»

13. Дейт К. Дж. «Введение в системы баз данных» : Пер. с англ. - 6-е изд. - К.: Диалектика, 1998. - 784 с.: ил. - Парал. тит. Англ

Размещено на Allbest.ru

...