diplom/end/bgd.tex

\pagebreak
\section{Безопасность работы в офисе}

\subsection{Актуальность работы}

Охрана труда --- это система законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий  и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда \cite{ssvn}. Применение в работе электронно-вычислительных систем, персональных компьютеров связано с предъявлением новых, повышенных требований к организму человека. Невнимание к роли человеческого фактора при проектировании и создании вычислительных центров неизбежно отражается на качественных и количественных показателях деятельности работников, в том числе, приводит к замедлению или ошибкам в процессе принятия решений.

Работа современных программистов заключается в разработке математического обеспечения для ЭВМ, составлении и отладке программ (нахождении и исправлении ошибок путем решения на ЭВМ контрольных задач). Основная работа состоит в приеме и вводе информации, наблюдении и корректировке решения задач, в своевременном принятии мер при сбоях или остановке машины. В задачу инженерно-технического персонала входит обеспечение точной и бесперебойной работы ЭВМ, поиск причин ошибок, сбоев, остановок машин, что требует напряженного умственного анализа многочисленных вариантов, выбора различных альтернатив. Таким образом, труд работников вычислительных центров (математиков-программистов, операторов ЭВМ, инженерно-технических работников) при решении задач сопровождается необходимостью активизации внимания и других высших психологических функций.

В процессе работы сотрудники вычислительных центров подвергаются воздействию электромагнитных и электростатических полей, шума, недостаточно удовлетворительных климатических условия и, в ряде случаев, недостаточной освещенности. Это, в свою очередь, может привести к психоэмоциональному напряжению и нарушению физиологических функций организма. Особенности характера труда, значительное умственное напряжение и другие нагрузки приводят к изменению у работников ВЦ функционального состояния центральной нервной системы, органов зрения, а также нервно-мышечного аппарата рук. При длительной работе за экраном дисплея появляются жалобы на неудовлетворенность работой, головные боли, раздражительность, усталость и болезненные ощущения в глазах.

В связи с этим на рабочем месте должны быть предусмотрены меры защиты от возможного воздействия этих неблагоприятных факторов, уровни которых не должны превышать предельных значений, оговоренных правовыми, техническими и санитарно-техническими нормами, что в свою очередь требует комплексного решения проблем эргономики, гигиены и организации труда, регламентации режимов труда и отдыха.

\pagebreak
\subsection{Опасные и вредные факторы при работе в офисе}

Обеспечение безопасной жизнедеятельности человека в значительной степени зависит от правильной оценки опасных, вредных производственных факторов. Одинаковые по тяжести изменения в организме человека могут быть вызваны различными причинами. Это могут быть какие-либо факторы производственной среды, чрезмерная физическая и умственная нагрузка, нервно-эмоциональное напряжение, а также разное сочетание этих причин. В настоящее время компьютерная техника широко применяется во всех областях деятельности человека. Опасные и вредные производственные факторы по природе возникновения делятся на четыре основные группы: физические, химические, психофизиологические и биологические.

При работе в помещении вычислительного центра на инженера-программиста могут негативно действовать следующие физические факторы:

\begin{enumerate}
\item чрезмерная или недостаточная освещенность рабочего места;
\item превышающий допустимые нормы шум;
\item повышенный уровень электромагнитных полей;
\item опасность поражения электрическим током.
\end{enumerate}

К химически опасным факторам, постоянно действующим на программиста можно отнести возникновение, в результате ионизации воздуха при работе компьютера, активных частиц. Биологически вредные производственные факторы в помещении вычислительного центра отсутствуют. К психологически вредным факторам, воздействующим на инженера-программиста в течение его рабочей смены, можно отнести следующие:

\begin{enumerate}
\item нервно-эмоциональные перегрузки;
\item умственное напряжение и перенапряжение зрительного анализатора.
\end{enumerate}

Кроме того, важное значение имеет рациональная конструкция и расположение элементов рабочего места, что важно для поддержания оптимальной рабочей позы человека-оператора. В процессе работы с компьютером необходимо соблюдать правильный режим труда и отдыха. В противном случае у персонала отмечаются значительное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб на неудовлетворенность работой, головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и руках.

\pagebreak
\subsection{Анализ опасных и вредных факторов}

\subsubsection{Источники воздействия опасных и вредных факторов}

\begin{enumerate}
\item Чрезмерная или недостаточная освещенность рабочего места.

Может возникать при недостаточном естественном или искусственном освещении, расположении рабочих мест в цокольных или подвальных помещениях, использовании отделочных материалов с низким или очень высоким коэффициентом отражения.

\item Превышающий допустимые нормы шум.

Источниками шума могут служить вентиляторы, а также НЖМД, находящиеся внутри системного блока ПЭВМ, принтеры, сканеры. Также источником шума может служить другое помещение, которое граничит с рабочим местом и уровень шума в котором превышает норму (механические цеха, мастерские, гимнастические залы и т.п.).

\item Повышенный уровень электромагнитных полей.

Источникам электромагнитного излучения могут быть мониторы, а также провода под напряжением. Облучение может произойти при превышении времени прибывания в помещении с повышенным уровнем излучения.

\item Опасность поражения электрическим током.

Источником воздействия электрического тока могут служить электрические установки, к которым относится практически все оборудование ЭВМ. Они представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведения профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. Специфическая опасность электроустановок: токоведущие проводники, корпуса стоек ЭВМ и прочего оборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения (пробоя) изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые предупреждали бы человека об опасности. Так же источником опасности поражения электрическим током может стать неисправная проводка, электрические осветительные приборы, кондиционеры и прочее оборудование.
\end{enumerate}

\subsubsection{Виды воздействия опасных и вредных факторов}
\begin{enumerate}
\item Свет оказывает существенное влияние на жизнедеятельность человека и результаты выполняемой им работы. Около 90\% всех сведений об окружающем мире человек получает за счет зрения. Существующие условия производства вызывают повышенное напряжение зрительного анализатора человека. На организм человека воздействует как пониженная освещённость, так и слишком яркий свет, так же желательно избежать мерцания света, которое недопустимо для некоторых видов работ.
Понижение освещенности ведет к снижению производительности труда, причем не только ручного, но и умственного, требующего напряжения памяти, логического мышления. Например, снижение освещенности на величину до 50\% от нормативного значения может привести к зрительному утомлению и снижению производительности труда на $3\dots10$\% с одновременным ростом брака продукции. 

\item Превышающий допустимые нормы шум ухудшает условия труда, оказывая вредное воздействие на организм человека. Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т. д. Такие нарушения в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативные изменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых. Под воздействием шума снижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышенными энергетическими затратами и нервно-психическим напряжением, ухудшается речевая коммутация. Все это снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Длительное воздействие интенсивного шума (выше 80 дБ(А)) на слух человека приводит к его частичной или полной потере.

\item Повышенный уровень электромагнитных полей. Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, режима его генерации (импульсное, непрерывное), длительности воздействия. Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Чем короче длина волны, тем большей энергией она обладает. Высокочастотные излучения могут ионизировать атомы или молекулы в соматических клетках --- и т.о. нарушать идущие в них процессы. А электромагнитные колебания длинноволнового спектра хоть и не выбивают электроны из внешних оболочек атомов и молекул, но способны нагревать органику, приводить молекулы в тепловое движение. Причем тепло это внутреннее --- находящиеся на коже чувствительные датчики его не регистрируют. Чем меньше тело, тем лучше оно воспринимает коротковолновое излучение, чем больше --- тем лучше воспринимает длинноволновое. 
Большинство ученых считают, что как кратковременное, так и длительное воздействие всех видов излучения от экрана монитора не опасно для здоровья персонала, обслуживающего компьютеры. Однако исчерпывающих данных относительно опасности воздействия излучения от мониторов на работающих с компьютерами не существует и исследования в этом направлении продолжаются.
Люди, работающие под чрезмерным электромагнитным излучением, обычно быстро утомляются, жалуются на головные боли, общую слабость, боли в области сердца. У них увеличивается потливость, повышается раздражительность, становится тревожным сон. У отдельных лиц при длительном облучении появляются судороги, наблюдается снижение памяти, отмечаются трофические явления (выпадение волос, ломкость ногтей и т. д.).

\item Поражение электрическим током. Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, вызывая термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие. Термическое действие тока проявляется в ожогах отдельных участков тела, нагреве тканей и биологических сред, что вызывает в них функциональные расстройства. Электролитическое действие тока выражается в разложении органической жидкости, крови и проявляется в изменении их физико-химического состава. Механическое действие тока приводит к разрыву мышечных тканей. Биологическое действие тока заключается в способности тока раздражать и возбуждать живые ткани организма.
Любое из перечисленных воздействий тока может привести к электрической травме, т. е. к повреждению организма, вызванному воздействием электрического тока или электрической дуги (ГОСТ~12.1.009-76).
Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протекании последнего через тело человека.
\end{enumerate}

\subsubsection{Предупреждение воздействия вредных факторов}
\begin{enumerate}
\item Чрезмерная или недостаточная освещенность рабочего места.
Естественное освещение --- освещение помещений дневным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях помещений. Естественное освещение характеризуется тем, что меняется в широких пределах в зависимости от времени  дня, времени года, характера области и ряда других факторов.

Искусственное освещение применяется при работе в темное время суток и днем, когда не удается обеспечить нормированные значения коэффициента естественного освещения (пасмурная погода, короткий световой день). Освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным, называется совмещенным освещением. Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное. Рабочее освещение, в свою очередь, может быть общим или комбинированным. Общее освещение --- освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования. Комбинированное --- освещение, при котором к общему добавляется местное освещение. Согласно СНиП II-4-79 в помещений вычислительных центров необходимо применить систему комбинированного освещения.

Помещения, в которых находятся рабочие места, должны иметь естественное и искусственное освещение. Естественное освещение должно осуществляться через светопроемы, ориентированные, преимущественно, на север и северо-восток, и обеспечивать коэффициент естественной освещенности (КЕО) не ниже 1.2\% в зонах с устойчивым снежным покровом и не ниже 1.5\% на остальной территории. Указаные значения КЕО нормируются для зданий, расположеннных в III световом климатическом поясе. Расчет КЕО для других поясов светового климата проводится по общепринятой методике согласно СНиП "Естественное и искусственное освещение".

Не допускается расположение рабочих мест в цокольных и подвальных помещениях. В случаях производственной необходимости, эксплуатация ВДТ и ПЭВМ в помещениях без естественного освещения может проводиться только по согласованию с органами и учреждениями Госсанэпидемнадзора.

Для внутренней отделки интерьера помещений с ВДТ и ПЭВМ должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентами отражения: для потолка --- 0,7~--~0,8; стен --- 0,5~--~0,6 и пола --- 0,3~--~0,5.

При выполнении работ категории высокой зрительной точности (наименьший размер объекта различения $0,3\dots0,5$~мм) величина коэффициента естественного освещения (КЕО) должна быть не ниже 1,5\%, а при зрительной работе средней точности (наименьший размер объекта различения $0,5\dots1,0$~мм) КЕО должен быть не ниже 1,0\%. В качестве источников искусственного освещения обычно используются люминесцентные лампы типа ЛБ или ДРЛ, которые попарно объединяются в светильники, которые должны располагаться над рабочими поверхностями равномерно \cite{ssvn}.

Требования к освещенности в помещениях, где установлены компьютеры, следующие: при выполнении зрительных работ высокой точности общая освещенность должна составлять 300~лк, а комбинированная --- 750~лк; аналогичные требования при выполнении работ средней точности --- 200 и 300~лк соответственно. Кроме того все поле зрения должно быть освещено достаточно равномерно --- это основное гигиеническое требование.

В табл. \ref{time} представлены сведения о регламентированных перерывах, которые необходимо делать при работе на компьютере, в зависимости от продолжительности рабочей смены, видов и категорий трудовой деятельности с ВДТ (видеодисплейный терминал) и ПЭВМ (в соответствии с СанПиН 2.2.2 542-96 "Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работ").

% Таблица 5
\begin{table}[!h]
\footnotesize{
\caption{Время регламентированных перерывов при работе на компьютере}
\label{time}
\begin{tabular}{|c|c|c|c|c|c|}
\hline
Категория работы &
\multicolumn{3}{|c|}{Уровень нагрузки за рабочую смену при}&
\multicolumn{2}{|c|}{Суммарное время}\\
с ВДТ или ПЭВМ &
\multicolumn{3}{|c|}{видах работы с ВДТ}&
\multicolumn{2}{|c|}{регламентированных перерывов, мин}\\
\cline{2-6}
& Группа А, & Группа Б, & Группа В, & При 8-часовой & При 12-часовой\\ 
& кол-во знаков & кол-во знаков & часов & смене & смене\\
\hline
I & до 20000 & до 15000 & до 2,0 & 30 & 70\\
\hline
II & до 40000 & до 30000 & до 4,0 & 50 & 90\\
\hline
III & до 60000 & до 40000 & до 6,0 & 70 & 120\\
\hline
\end{tabular}
}
\end{table}
% Конец таблицы 5

Примечание. Время перерывов дано при соблюдении указанных Санитарных правил и норм. При несоответствии фактических условий труда требованиям Санитарных правил и норм время регламентированных перерывов следует увеличить на 30\%. В соответствии со СанПиН 2.2.2 546-96 все виды трудовой деятельности, связанные с использованием компьютера, разделяются на три группы:

\begin{enumerate}
\item группа А: работа по считыванию информации с экрана ВДТ или ПЭВМ с предварительным запросом;
\item группа Б: работа по вводу информации;
\item группа В: творческая работа в режиме диалога с ЭВМ.
\end{enumerate}

\item Превышающий допустимые нормы шум.

Производственные помещения, в которых для работы используются преимущественно ВДТ и ПЭВМ (диспетчерские, операторские, расчетные и др.), и учебные помещения (аудитории вычислительной техники, дисплейные классы, кабинеты и др.) не должны граничить с помещениями, в которых уровни шума и вибрации превышают нормируемые значения (механические цеха, мастерские, гимнастические залы и т.п.). Звукоизоляция ограждающих конструкций помещений с рабочим местом должна отвечать гигиеническим требованиям и обеспечивать нормируемые параметры шума согласно требованиям раздела 6 СанПин.

% Таблица 3
\begin{table}[!h]
\small{
\caption{Предельные уровни звука, дБ, на рабочих местах}
\label{urzv}
\begin{tabular}{|l|c|c|c|c|}
\hline
Категория&
\multicolumn{4}{|c|}{Категория тяжести труда}\\
\cline{2-5}
напряженности труда & I. Легкая & II. Средняя & III. Тяжелая & IV. Очень тяжелая\\
\hline
I. Мало напряженный & 80 & 80 & 75 & 75\\
II. Умеренно напряженный & 70 & 70 & 65 & 65\\
III. Напряженный & 60 & 60 & -- & --\\
IV. Очень напряженный & 50 & 50 & -- & --\\
\hline
\end{tabular}
}
\end{table}
% Конец таблицы 3

В табл.~\ref{urzv} указаны предельные уровни звука в зависимости от категории тяжести и напряженности труда, являющиеся безопасными в отношении сохранения здоровья и работоспособности. Уровень шума на рабочем месте математиков-программистов и операторов видеоматериалов не должен превышать 50~дБА, а в залах обработки информации на вычислительных машинах --- 65~дБА.

\item Повышенный уровень электромагнитных полей.

Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений от монитора компьютера представлены в табл.~\ref{izl}. Максимальный уровень рентгеновского излучения на рабочем месте оператора компьютера обычно не превышает 10~мкбэр/ч, а интенсивность ультрафиолетового и инфракрасного излучений от экрана монитора лежит в пределах $10\dots100$~мВт/м2.

% Таблица 4
\begin{table}[!h]
\small{
\caption{Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений (в соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96)}
\label{izl}
\begin{tabular}{|l|c|}
\hline
Наименование параметра & Допустимые значения\\
\hline
Напряженность электрической составляющей электромагнитного & 10~В/м\\
поля на расстоянии 50см от поверхности видеомонитора&\\
\hline
Напряженность магнитной составляющей электромагнитного & 0,3~А/м\\
поля на расстоянии 50см от поверхности видеомонитора&\\
\hline
Напряженность электростатического поля не должна превышать:&\\
\qquad для взрослых пользователей; & 20~кВ/м\\
\qquad средних специальных и высших учебных заведений. & 15~кВ/м\\
\hline
\end{tabular}
}
\end{table}
% Конец таблицы 5

Для снижения воздействия этих видов излучения рекомендуется применять мониторы с пониженным уровнем излучения (MPR-II, TCO-92, TCO-99), устанавливать защитные экраны, а также соблюдать регламентированные режимы.

\item Опасность поражения электрическим током.

Исключительно важное значение для предотвращения электротравматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электроустановок ВЦ, проведение ремонтных, монтажных и профилактических работ. При этом под правильной организацией понимается строгое выполнение ряда организационных и технических мероприятий и средств, установленных действующими "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей и правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей" (ПТЭ и ПТБ потребителей) и "Правилами устройства электроустановок" (ПУЭ).
\end{enumerate}

\subsubsection{Защита от воздействия вредных факторов}

\begin{enumerate}
\item Чрезмерная или недостаточная освещенность

Защитных мер от пониженного освещения не существует.

От слишком яркого технологического излучения необходимо защищаться с помощью светофильтров, снижающих интенсивность излучения и изменяющих его спектральный состав.

\item Повышенный уровень шума

Для защиты от повышенного уровня шума применяются индивидуальные средства защиты: противошумные наушники ПАС - 80, ВЦНИИОТ - 2М, ВЦНИИОТ - А1, ВЦНИИОТ - 4А, противошумные шлемы, вкладыши.
Защита от шума в офисе зачастую нецелесообразна, так как уровень шума достаточно мал.

\item Электромагнитные излучения 

Для защиты глаз от ЭМИ предназначены защитные очки с металлизированными стеклами типа ЗП5-80 (ГОСТ 12.4.013-75). Поверхность однослойных стекол, обращенная с глазу, покрыта бесцветной прозрачной пленкой двуокиси олова, которая дает ослабление электромагнитной энергии до 30 дБ при светопропускании не ниже 75\%.

\item Электрический ток.

Защита от воздействия

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, я рекомендую применять защитное заземление, зануление, защитное отключение. 

Защитное заземление --- это преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей электроустановки, которые могут оказаться под напряжением. Заземление корпуса ЭВМ обеспечено подведением заземляющей жилы к питающим розеткам. Сопротивление заземления 4~Ом, согласно (ПУЭ) для электроустановок с напряжением до 1000~В.

Зануление --- это преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением.

Защитное отключение --- это быстродействующая защита, обеспечивающая автоматическое отключение электроустановки при возникновении опасности поражения током.

При проведении ремонтных работ электрикам необходимо применять: диэлектрические галоши, диэлектрические коврики, переносные заземления, изолирующие подставки и накладки, оградительные устройства, плакаты и знаки безопасности.

\end{enumerate}

\pagebreak
\subsection{Расчет уровня шума на рабочем месте}

Одним из неблагоприятных факторов производственной среды в ИВЦ является высокий уровень шума, создаваемый печатными устройствами, оборудованием для кондиционирования воздуха, вентиляторами систем охлаждения в самих ЭВМ. Для решения вопросов о необходимости и целесообразности снижения шума необходимо знать уровни шума на рабочем месте оператора. Уровень шума, возникающий от нескольких некогерентных источников, работающих одновременно, подсчитывается на основании принципа энергетического суммирования излучений отдельных источников \cite{sn4088}:

$$
L=10\lg\sum_{i=1}^n 10^{0.1L_i},
$$

\noindent где: $L_i$ --- уровень звукового давления i-го источника шума; $n$ --- количество источников шума.

% Таблица 6
\begin{table}[!h]
\small{
\caption{Уровни звукового давления различных источников}
\label{zvuk}
\begin{tabular}{|l|c|}
\hline
Источник шума & Уровень шума, дБ\\
\hline
Жесткий диск & 40\\
\hline
Вентилятор & 45\\
\hline
Монитор & 17\\
\hline
Клавиатура & 10\\
\hline
Принтер & 45\\
\hline
Сканер & 42\\
\hline
\end{tabular}
}
\end{table}
% Конец таблицы 6

Полученные результаты расчета сравнивается с допустимым значением уровня шума для данного рабочего места. Если результаты расчета выше допустимого значения уровня шума, то необходимы специальные меры по снижению шума. К ним относятся: облицовка стен и потолка зала звукопоглощающими материалами, снижение шума в источнике, правильная планировка оборудования и рациональная организация рабочего места оператора. Уровни звукового давления источников шума, действующих на оператора на его рабочем месте представлены в табл. \ref{zvuk}.

Обычно рабочее место оператора оснащено следующим оборудованием: винчестер в системном блоке, вентилятор(ы) систем охлаждения ПК, монитор, клавиатура, принтер и сканер. Подставив значения уровня звукового давления для каждого вида оборудования в формулу, получим: $L_\sum=49.5$~дБ. Полученное значение не превышает допустимый уровень шума для рабочего места оператора, равный 65~дБ (ГОСТ 12.1.003-83). И если учесть, что вряд ли такие периферийные устройства как сканер и принтер будут использоваться одновременно, то эта цифра будет еще ниже. Кроме того, при работе принтера непосредственное присутствие оператора необязательно, т.к. принтер снабжен механизмом автоподачи листов.

\pagebreak
\subsection{Выводы по разделу}

В этой части дипломной работы были изложены требования к рабочему месту программиста (пользователя). Созданные условия должны обеспечивать комфортную работу. На основании изученной литературы по данной проблеме, были указаны оптимальные размеры рабочего стола и кресла, рабочей поверхности, а также проведен выбор системы, расчет оптимального освещения производственного помещения и расчет уровня шума на рабочем месте инженера-программиста. Соблюдение условий, определяющих оптимальную организацию рабочего места программиста, позволит сохранить хорошую работоспособность в течение всего рабочего дня, повысит, как в количественном, так и в качественном отношениях производительность труда программиста.