5.1 Эргономические и психологические требования к рабочему месту

В данной дипломной работе были рассмотрены вопросы применения и функционирования информационной системы. Следовательно, выбор мероприятий по охране труда производится исходя из характера трудовой деятельности пользователя ПЭВМ.

Внедрение вычислительной техники на производстве дает положительный социально-экономический эффект, который выражается в росте производительности, снижении доли рутинного, монотонного труда, повышения скорости расчетов, скорости обмена информацией.

Отрицательное воздействие на человека вычислительной техники менее выражено, сглажено многими положительными моментами. Однако у людей длительно использующих ПЭВМ могут быть отмечены такие реакции как нарушение функции зрения, быстрое общее утомление, неврозы. Для того чтобы избежать вредного воздействия при работе с вычислительной техникой необходимо соблюдать соответствующие меры безопасности, правильно планировать рабочее место, режим работы и оптимизировать работу зрительного аппарата.

5.2 Меры безопасности при работе ПЭВМ

1) освещенность рабочего места должна быть порядка 210-540 лк;

2) правильное расположение дисплеев по отношению к окнам и осветительным приборам;

3) продолжительность работы с дисплеем без перерыва не более 1 часа, продолжительность перерыва не менее 15 минут;

4) нагрузка на работающего с клавиатурой не более 10-12 тысяч ударов (примерно 1700 слов) в час;

5) применение удобной мебели, рациональная рабочая поза;

6) расстояние от работающего дисплея - не менее 1,2 м от боковых и задних поверхностей соседних дисплеев;

7) применение дисплеев с антибликовым, антирадиационным покрытием или защитных экранов;

8) периодическое расслабление работающего и движение в целях стимуляции движения крови в организме;

9) продолжительность пребывания беременных женщин у дисплеев или в помещениях с работающими дисплеями не должна превышать 20 час. в неделю.

По мнению многих специалистов, работа с дисплеем не связана с вредным радиобиологическим воздействием. Допустимая мощность дозы рентгеновского излучения перед экраном на расстоянии 5 см от его поверхности равна 0,5 мр/ч. Интенсивность излучения экрана дисплея не достигает предельно допустимой дозы радиации и, следовательно, условия труда можно отнести к безопасным. Однако желательно принимать следующие меры предосторожности: ограничить дневную продолжительность рабочей деятельности перед экраном, не размещать дисплеи концентрировано в рабочей зоне, применять защитные экраны для дисплеев.

Результаты исследований показали, что в наибольшей степени отрицательное физиологическое воздействие на операторов ПЭВМ связано с дискомфортными зрительными условиями из-за неправильно спроектированного освещения: прямая и отраженная от экранов блеклость, вуализирующее отражение, неблагоприятное распределение яркости в поле зрения, неверная ориентация рабочего места относительно светопроемов.

Располагать оборудованное дисплеем рабочее место необходимо таким образом, чтобы в поле зрения оператора попадали окна или осветительные приборы; они не должны находиться и непосредственно за спиной оператора. Следует добиваться уменьшения отражений на экране от различных источников искусственного и дневного света. Когда искусственный свет смешивается с естественным, рекомендуется использовать лампы, по спектральному составу наиболее близкие к солнечному свету. Соотношение яркости экрана и непосредственно ближайшего окружения не должно превышать 3:1.

Значительного эффекта в ослаблении вредных воздействий можно добиться применением для дисплеев защитных фильтров. Для примера можно привести данные из рекламного проспекта защитных экранов шотландской фирмы «Ocli», прошедших европейские стандартные испытания MIL STD 285:

- небьющееся стекло;

- увеличение контрастности и четкости изображения;

- абсолютное устранение бликов и мерцания экрана;

- подавление электростатического поля на 99%;

- подавление электромагнитного поля на 98%;

- уменьшение рассеянного отражения на 99,5%;

- устойчивость к парам ацетона, напиткам, косметике.

Оптимальные значения температуры воздуха в помещении должны составлять 19-20 С. Рекомендуемая относительная влажность воздуха 55%. Скорость движения воздуха не более 0,1 м/с.

5.3 Планировка и оснащение рабочего места

Эргонометрический анализ и оценка системы человек - дисплей на всех стадиях их исследований, разработок и эксплуатации невозможен без анализа и оценки факторов, определяющих качество изображений на экране дисплейных устройств, которые во многом обусловливают условия и характер зрительной работы человека, составляющей важнейшую часть его трудовой деятельности. Одна часть факторов связана с характеристиками человека, строением и функциональными возможностями его зрительной системы, восприятием памятью и т.д., а другая с параметрами и характеристиками изображения. То есть с машинными средствами (средствами отображения информации, органами управления, вспомогательным оборудованием) пространство, где осуществляется деятельность исполнителя (или группы исполнителей). Организацией рабочего места (РМ) называется система мероприятий по оснащению РМ средствами и предметами труда и размещению их в определенном порядке. Совершенствование организации РМ является одним из условий, способствующих повышению производительности труда, поэтому вопросам организации РМ в настоящее время уделяется большое значение. При правильной организации РМ производительность труда машинисток возрастает на 3040 %, а операторов ЭВМ от 8 до 20 %.

Организация РМ включает учет антропометрических и биологических характеристик человека, выбор физиологически правильного рабочего положения и рабочих мест, учет факторов внешней среды, в том числе социокультурный аспект.

Прямое влияние шума заключается в создании помех при организации речевой связи между операторами, при применении акустических сигналов, при организации речевого ввода-вывода информации. Шум оказывает также прямое влияние на слуховой анализатор человека, приводя к снижению остроты слуха.

Результатом косвенного влияния шума является снижение концентрации внимания. Он оказывает также эмоциональное влияние. Возникают отрицательные эмоции, такие как досада, раздражение; под воздействием шума снижается творческий уровень работы.

Для защиты от шума предполагается покрыть стены помещений шумопоглощающим материалом или простой тканью. Эргонометрический анализ и оценка системы человек-дисплей на всех стадиях их исследований, разработок и эксплуатации невозможен без анализа и оценки факторов, определяющих качество изображений на экране дисплейных устройств, которые во многом обусловливают условия и характер зрительной работы человека, составляющей важнейшую часть его трудовой деятельности. Одна часть факторов связана с характеристиками человека, строением и функциональными возможностями его зрительной системы, восприятием памятью, а другая с параметрами и характеристиками изображения. То есть с машиной. Большое внимание уделяют индивидуальным мерам защиты органов слуха оператора.

Для организации РМ нужно придерживаться мер безопасности:

- освещенность рабочего места должна быть порядка 210540 лм;

- положение дисплея по отношению к окнам, осветительным приборам;

- продолжительность работы с дисплеем без перерыва не более часа, продолжительность перерыва не менее 15 минут;

- нагрузка на работающего с клавиатурой не более 1012 тысяч ударов;

- применение удобной мебели, рациональная поза для работы;

- расстояние от работающего до дисплея не менее 70 см от своего и не менее 1,2 м от боковых и задних поверхностей соседних дисплеев;

- применение удобных оригиналодержателей;

- применение оконных штор во избежание бликов на экране;

- использование в помещении экранов во избежание засветки;

- применение четких шрифтов оптимальных размеров на письменных и печатных оригиналах, а также на экранах дисплеев.

Для пользователей ПК на рабочем месте были выделены пространственные параметры, которые иллюстрируют таблица и рисунок.

Таблица 5 - Пространственные параметры

5.4 Расчет освещенности рабочего места

Расчет систем освещения сводится к выбору вида освещения, определению типа и числа светильников. Проведем расчет системы освещения по методу использования потока. Нормируемая минимальная освещенность:

Е_min=F_лпz/к, лм

где F_л - световой поток одной лампы, лм;

п - число ламп в помещении;

- коэффициент использование светового потока;

z - коэффициент неравномерности освещения;

= АВ - площадь поля освещаемого помещения, м²;

к - коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности в процессе эксплуатации систем освещения (загрязнение светильников, старение ламп).

Из приведенного выше соотношения видно, что:

F_лп=Е_minк/z

то есть, задаваясь числом ламп мы можем определить потребность в световом потоке от одной лампы, число ламп и выбрать тип лампы

п=Е_minк/zF_л

Нормирующую освещенность Е_min на рабочих местах выбираем Е_min=100 лм при комбинировании освещения с применением люминесцентных ламп.

Считаем, что помещении сравнительно малы выделение, загрязняющие светильники, поэтому при расчете можно принять к=1,5 для люминесцентных ламп. Поскольку нормируется минимальная освещенность рабочей поверхности, то при расчетах выводится коэффициент неравномерности освещения z, z=0,9.

Значение коэффициента _{п ,} а также показателя помещения

=АВ/Н_р(А+В)

где Н_р- высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, Н_р=3 м.

В нашем случае для производственной лаборатории:

_п.л.=6 х 6/3 х (6+6)=1,

здесь считаем, что =А х В=6 х 6=36 м².

Коэффициент отражения принимается при цвете поверхности:

светлая-0,5, белая-0,7.

По значениям _с, _п и определяем : =0,43.

Данные приведены для люминесцентных ламп типа ШОД 80 х 2, КПД 83% и F_л=3680 лм.

Таким образом, определяем число светильников:

п=100 х 36 х 1,5/0,9 х 0,43 х 3680=4 шт.

Светильники должны размещаться симметрично, в соответствии с расположением оборудования.

Над рабочим местом норма освещенности составляет 210540 лм. Для дополнительного освещения рабочих мест предусмотрим штепсельные розетки на 220В. Они располагаются согласно технологического чертежа.

5.5 Оптимизация зрительной работы

Исходные данные - структура алфавитно-цифровой информации, циркулирующей в «Ч-Д»:

1) русский язык -70%;

2) английский язык-5%;

3) цифровая информация-25%.

Работа проводится с применением файла АВС.ехе, внешний вид панели которого имеет вид:

Рисунок 12 - Виртуальная панель АВС.ехе

Процедура определения оптимальных условий зрительной работы разбита на 3 этапа.

На первом этапе оценивается качество работы оператора при различных видах предъявляемых сигналов:

1) символы (русский и латинский шрифты, цифры);

2) размер кегли(8,12,14,18).

Качество работы оператора оценивается отрезком времени t₀, необходимым для безошибочной идентификации студентом предъявляемых сигналов; t₀ отсчитывается с момента появления сигнала на экране до нажатия студентом последней клавиши, соответствующей этому сигналу. Условия работы оператора в соответствии с действующими санитарными нормами и правилами (СанПиН 2.2.2.542-96): рабочая поза - спина наклонена назад (угол наклона по отношению к вертикали-3⁰…4⁰), руки расслаблены свободно опущены, предплечья ориентированны параллельно поверхности стола; кисти рук находятся на рабочей поверхности, у клавиатуры; верхняя часть экрана находится на уровне глаз, оптимальное расстояние от глаз до экрана - 60 см.

Алгоритм выполнения первого этапа:

1) В пункте «Вид информации» устанавливаем русский алфавит, стандартный шрифт, количество предъявляемых символов 1. В пункте «Размер шрифта» устанавливаем размер кегли 8. В пункте «Цвета» устанавливаем белый фон и черные буквы. Установим максимальное время предъявления сигнала. При проведении этапа будут проделаны 20 измерений времени, и среднее значение внесятся в таблицу 5.

2) Далее необходимо провести измерения изменяя лишь один параметр- размер кегли, будем последовательно устанавливать его равным -8,12,14,18.

3) Далее измерения будут производиться по пункту 1 и 2 при условии: фон черный, буквы белые.

После этого необходимо провести измерения по пунктам 1, 2, 3, при предъявлении одновременно 2 и 3 символов. Представим результаты в табличном виде.

Таблица 5 - Результаты измерения при предъявлении 1 сигнала

Оптимальные значения при разных количествах символов получились для белого фона и черного текста, размеров шрифта 12 и 14 кеглей.

Проведем аналогичные испытания, но при тексте курсивом (таблица 8).

Таблица 6 - Результаты измерения при предъявлении 2 сигналов

Оптимальные значения при разных количествах символов и при тексте курсивом получились для белого фона и черного текста, шрифт - 12 и 14 кегль.

5) Проведем теперь аналогичные испытания для латинского шрифта.

Таблица 7 - Результаты измерения при предъявлении 3 сигналов

Оптимальные значения при разных количествах символов получились для белого фона и черного текста, размеров шрифта 12 и 14 кеглей. Проведем аналогичные испытания для этих же значений, но при тексте курсивом.

Таблица 8 - Результаты измерения при тексте курсивом

Оптимальные значения при разных количествах символов и при тексте курсивом получились для белого фона и черного текста, шрифт - 12 и 14 кегль.

6) Теперь проведем аналогичные испытания для цифрового сигнала.

Оптимальные значения при разных количествах символов и тексте курсивом получились для белого фона и черного текста, шрифт - 12 и 14 кегль.

Оптимальны значения при количествах символов 1 и 2 получили для белого фона и черного текста, размеров шрифта 12 и 14 кеглей, а при количестве символов 3 - при черном фоне и белом тексте и размере шрифта 18.

Таблица 9 - Результаты измерения при предъявлении цифрового сигнала

Проведем испытания для этих же значений, но при тексте курсивом.

Таблица 24 - Результаты измерения при предъявлении цифрового сигнала курсивом.

Оптимальные значения при тексте курсивом получили при размере 12 кеглей и количестве символов 1, при размере 14 кеглей и количестве символов 2, при размере 18 кеглей и количестве символов 3.

На втором этапе необходимо оценить качество работы оператора при различной яркости фона и объекта (сигнала) и постоянном размере кегли. Размер кегли выберем таким, чтобы получить наименьшее значение t_0ср. Учитывая результаты первого этапа, размер кегли нужно взять 14, так как минимум значения t _0ср при различных экспериментах в среднем было около этого размера. Проведем измерения t ₀ и t _0ср при сером фоне (яркость фона в два раза меньше чем у белого фона) для 1, 2, 3-х символьных сигналов (русский латинский алфавит, цифры; шрифт стандартный, курсив; а так же при инверсии сигнала). Данные измерений поместим в таблицы 10 и 11.

Таблица 10 - Результаты измерений без инверсии

Таблица 11 - Результаты измерений с инверсией

Теперь (этап 3) необходимо изучить влияние времени предъявления сигнала на восприятие человеком алфавитно-цифровой информации.

По результатам 1 и 2 этапов определим оптимальные условия восприятия информации. Установим размер кегли 14 и фон серый. Выберем время предъявления сигнала t_и =0,1 сек.(повторно сигнал на экране появиться через 5 сек., количество повторений не более 3). Необходимо идентифицировать сигнал. Если при трехкратном предъявлении сигнала не было точной идентификации сигнала, то t _0ср не вычисляется. Количество измерений равно 10 для каждого из сигналов (од...