Коммутатор цифровых каналов системы передачи

Коммутатор цифровых каналов системы передачи

ГЛАВА 8

МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОХРАНЕ ТРУДА ПРИ РАБОТЕ С ЭВМ ПРИ РАЗРАБОТКЕ

ТОПОЛОГИИ БАЗОВЫХ ЯЧЕЕК ЭЛЕМЕНТОВ ПРОЕКТИРУЕМОЙ БИС

9.1 ПРЕДИСЛОВИЕ.

Компьютеры все шире входят во все сферы нашей жизни. Компьютер стал

привычным не только в производственных цехах и научных лабораториях, но и в

студенческих аудиториях и школьных классах. Непрерывно растет число

специалистов, работающих с персональным компьютером, который становится их

основным рабочим инструментом. Небывалая скорость получения визуальной

информации и ее передачи адресату, а, следовательно, возможность наиболее

эффективного практического использования этой информации - вот основные

причины всеобщей компьютеризации.

Однако длительное пребывание у экрана компьютера без соблюдения

необходимых правил небезвредно для здоровья операторов. В первую очередь

они отмечают нарушение зрения, утомление мышц рук и позвоночника, общую

слабость. Основные факторы вредного влияния компьютера на организм - это

электромагнитные поля и излучения, электронная развертка изображения и его

мелькание на экране, длительная неподвижность позы оператора. Предупредить

воздействие этих факторов, - значит, сохранить здоровье.

9.2 ДИСПЛЕЙ – РИСК ДЛЯ ЗДОРОВЬЯ.

Средства отображения визуальной информации, обеспечивающие эффективное

информационное взаимодействие человека с компьютером, получают широкое

распространение в различных автоматизированных системах управления и

проектирования. Получение информации, ее хранение, обработка и передача

адресату происходят в сотни и тысячи раз быстрее, чем это сделал бы человек

с помощью обычных средств связи. Системы отображения быстро

совершенствуются, расширяется их номенклатура, создаются компактные и

универсальные средства, легко приспосабливаемые к различным условиям

применения.

Число специальных вычислительных комплексов и промышленных систем

управления производственными процессами, как и число операторов ЭВМ,

постоянно увеличивается. Ежедневно в течение нескольких часов операторы

находятся перед экранами электронных дисплеев, что при несоблюдении

санитарно-гигиенических норм и правил может повлечь за собой развитие

некоторых профессиональных заболеваний. На состояние здоровья оператора

дисплея могут влиять такие вредные факторы, как длительное неизменное

положение тела, вызывающее мышечно-скелетные нарушения; постоянное

напряжение глаз; воздействие радиации (излучение от высоковольтных

элементов схемы дисплея и электронно-лучевой трубки); влияние

электростатических и электромагнитных полей, что может приводить к кожным

заболеваниям, появлению головных болей и дисфункции ряда органов. Все эти

проблемы серьезно изучаются и обсуждаются во всем мире.

За последнее время привлекает к себе внимание такое явление, как

техностресс. Дело в том, что с внедрением видеодисплеев работающие с ними

пытаются получить ответ на следующие вопросы: является ли силовой

трансформатор видеодисплея опасным с точки зрения излучения? Создает ли

видеодисплей другие опасные излучения? Возможны ли иные проблемы со

здоровьем? Даже в случае отрицательного ответа на эти вопросы остаются

некоторая неопределенность и ощущение тревоги, что может привести к плохому

самочувствию и даже развитию фобии - боязни дисплея. Поэтому психическое

состояние человека, находящегося перед экраном дисплея, - одна из важнейших

проблем, над решением которой работают тысячи специалистов.

Становится все более очевидной тесная взаимосвязь между эргономикой

(т.е. научной организацией) рабочего места, уровнем психологических

расстройств операторов видеодисплеев и нарушениями здоровья. При разработке

методов управления такими факторами необходимо принимать во внимание

эффекты обратной связи, что требует подробного анализа всех элементов

функционирующей системы.

Исследования взаимосвязи условий работы и здоровья служащих включают:

- медицинское обследование (офтальмологическое, ортопедическое,

аллергологическое и др.);

- анализ рабочих задач, уровня умственной нагрузки и нагрузки на

зрительный аппарат;

- количественную оценку времени, требуемого для выполнения

поставленных задач;

- анализ гигиенических условий - изменение качественных параметров

воздуха;

- проверку правильности работы и эффективности системы

кондиционирования;

- анализ окружающего шума;

- анализ светотехнических условий (освещение, яркость, контрастность).

Обследования служащих, работающих в учреждениях Северной Америки и

Европы, показали, что раздражение слизистой оболочки глаз и носоглотки,

головная боль, аллергическое состояние, респираторные затруднения,

раздражения кожи, объединяемые общим термином "синдром заболевания", часто

наблюдаются у работающих в кондиционированных помещениях. Обычно такие

нарушения связывают с плохим состоянием воздуха внутри рабочего

помещения, однако в некоторых исследованиях была установлена связь с

профессиональными факторами, такими, как продолжительность пользования

видеодисплеем, степень стрессового воздействия и удовлетворение работой.

Исследовалась взаимосвязь между индивидуальными и профессиональными

факторами и восприимчивостью к качеству воздуха у служащих офисов. При

анализе воздуха определялись содержание в нем окиси углерода, двуокиси

углерода, формальдегида, никотина, взвешенных частиц, а также температура и

относительная влажность. В пыли, взятой с экранов видеодисплеев, были

обнаружены минеральные волокна, что дало основание сделать вывод об

электростатическом влиянии видеодисплеев на микроклимат рабочего места.

Неионизирующее электромагнитное излучение в неоптическом диапазоне

частот может нанести вред здоровью, при этом имеют значение напряженность

поля, диапазон частот, вид излучения (импульсное или непрерывное) и время

воздействия. В некоторых рабочих помещениях видеодисплеи являются сильными

источниками неионизирующих электромагнитных, оптических и субоптических

излучений (рис. 9.1).

Были проведены также измерения излучений дисплеев в диапазоне от 20

Гц до 2 МГц. Измерения показали, что максимальная напряженность

электрического поля составляет 430 В/м, а магнитного — 8 А/м. Данные

значения не представляют большой опасности для здоровья оператора

видеодисплея. Хотя случаи эритемы (покраснения кожи) у операторов

встречаются чаще, чем у других работников, четкой связи между эритемой и

работой с дисплеями установить не удалось. Большая рабочая нагрузка может

вызвать некоторые симптомы кожных заболеваний, но нельзя с уверенностью

утверждать, что это следствие воздействия видеодисплеев.

Затруднения зрительного восприятия можно объяснить следующими

факторами:

- резкими контрастом между яркостью экрана компьютера и освещенностью

помещения (предпочтительным является средний контраст);

- недостаточной освещенностью рабочего места (наиболее оптимальна

освещенность 600—400 лк).

Рис. 9.1 Зоны компьютерного излучения А - вид сверху; Б - вид сбоку.

Цифрами обозначены зоны и даны величины напряженности электромагнитных

полей в них.

Как показали исследования конвергенции глаз в зависимости от частоты

мельканий экрана дисплея, точка конвергенции смещается тем дальше, чем

меньше частота мельканий. Частота сердцебиений и ее нестабильность являются

надежными индикаторами умственной нагрузки. Наиболее оптимальное расстояние

наблюдения - 50 - 80 см. Крупный шрифт читается лучше при одинаковых

угловых размерах.

Мелькание и дрожание экрана и изображения, резкое падение контраста

при внешней засветке отмечаются при работе на дисплеях с вакуумными

трубками. Альтернативными технологиями являются плоские плазменные,

электролюминесцентные и новейшие жидкокристаллические (ЖК) экраны.

Плазменная технология практически исключает мелькание.

Электролюминесцентные дисплеи требуют высоких напряжений, что существенно

удорожает схемы управления. Наибольшей экономичностью обладают ЖК-дисплеи,

как для переносных, так и для стационарных компьютеров. Внедрение дисплеев

в разных странах сопровождается реализацией широких программ.

9.3 ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ИЗЛУЧЕНИЯ.

Дисплеи с электроннолучевыми трубками (ЭЛТ) являются потенциальными

источниками мягкого рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного,

видимого, радиочастотного, сверх- и низкочастотного электромагнитного

излучения (ЭМИ). С конца 70-х годов предметом дискуссий и исследований стал

вопрос о возможном влиянии комплекса ЭМИ или отдельных его видов на

возникновение кожной сыпи, катаракт глаза, самопроизвольных абортов.

Источниками ЭМИ радиочастотного и низкочастотного диапазонов могут

являться система горизонтального отклонения луча электронно-лучевой трубки

(ЭЛТ) дисплея, работающего на частотах 15 - 53 кГц, блок модуляции луча ЭЛТ

– 5 - 10 МГц, система вертикального отклонения и модуляции луча ЭЛТ – 50 -

81 Гц. Электромагнитное поле (ЭМП) имеет электрическую и магнитную

составляющие, причем взаимосвязь их достаточно сложна. На расстоянии от

видеотерминалов до оператора электрическая и магнитная составляющие поля

оцениваются раздельно. Большинство опубликованных результатов измерений

касается излучения, исходящего от видеотерминалов, тогда как стандарты

разрабатываются применительно к воздействию излучения на организм человека.

Широкий спектр частот электромагнитных сигналов создает существенные

сложности для измерений и комплексной оценки. В настоящее время еще нет

обоснованных рекомендаций по метрологии ЭМИ дисплеев, а опубликованные

сведения об уровнях ЭМП противоречивы.

Результаты гигиенических и клинико-физиологических исследований,

осуществленных специалистами Российского НИИ профессиональных заболеваний,

послужили основанием для разработки проекта санитарных норм и правил для

тех, кто работает с видеотерминалами. С учетом широкополосности спектра ЭМИ

видеотерминала предложен самый широкий норматив - в диапазоне частот 0,06 -

300 МГц - 10,0 В/м по электрической составляющей и 0,3 А/м по магнитной

составляющей.

9.4 ЗРЕНИЕ И КОМПЬЮТЕР.

Современный служащий, работающий на компьютере, читает не отраженные

тексты, как при обычной работе с бумагой и письменными принадлежностями, а

смотрит на источник света - дисплей. Его глаза перебегают с бумаги на экран

и обратно. Сотни, тысячи раз в день глаза должны перестраиваться с одного

способа чтения на другой. Поэтому предупреждение заболеваний глаз у

операторов дисплея - одна из ведущих проблем, касающихся их здоровья.

9.4.1 АНАТОМИЯ ГЛАЗА.

Орган зрения человека состоит из глазного яблока, зрительных нервов и

зрительных центров в головном мозгу.

В глазном яблоке расположены оптическая система и светочувствительный

слой - сетчатка. Оптическая система глаза включает роговицу, переднюю и

заднюю камеры, наполненные водянистой влагой, хрусталик и захрусталиковое

пространство, заполненное стекловидным телом. Изменение фокусного

расстояния оптической системы глаза достигается тем, что под действием так

называемых цилиарных мышц меняется кривизна поверхности хрусталика.

Хрусталик имеет неоднородное слоистое строение. Светочувствительным

элементом глаза является сетчатая оболочка (сетчатка), выстилающая дно

глазного яблока. Сетчатка состоит из различных клеток и сложного

переплетения нервных волокон. На сетчатой оболочке имеется особый участок -

желтое пятно диаметром 0,6 мм, в середине которого расположено центральное

углубление, называемое фовеальным центром. Детали предмета, которые

необходимо рассмотреть наиболее подробно, соответствующими поворотами

глаза направляются на центральное углубление сетчатки, где относительная

острота - зрения максимальна.

Человеческий глаз обладает различной световой чувствительностью к

разным длинам волн монохроматических излучений в диапазоне 380 - 700 нм.

Инфракрасных и ультрафиолетовых лучей человеческий глаз не видит.

Наибольшая чувствительность глаза днем соответствует максимуму спектральной

характеристики излучения Солнца (550 нм) и, очевидно, является результатом

длительного приспособления зрения человека к рассеянному солнечному

освещению. Очень важным свойством глаза является его приспосабливаемость к

интенсивности света (адаптация), которая достигается изменением диаметра

зрачка, а также изменением фотохимической чувствительности рецепторов

сетчатки и рядом центральных нервных процессов.

9.4.2 ФОРМИРОВАНИЕ ИЗОБРАЖЕНИЯ НА ЭКРАНЕ ДИСПЛЕЯ.

С одной стороны, изображения видеодисплея, если они статические,

должны восприниматься так же стабильно, как отпечатки на бумаге; с другой

стороны, изображения часто изменяются, при этом новое изображение должно

появляться быстро и быть четким. Иногда видеодисплеи воспроизводят

движущееся изображение, в этом случае оно также должно быть четким.

Чтобы удовлетворить этим двум требованиям, большинство видеодисплеев

формируют изображения, которые не являются неизменными. Частота коррекции

изображений (т.е. частота, с которой изображения заменяются) является

достаточно высокой, при этом изображение кажется неизменным, несмотря на

то, что фактически яркость любой точки изображения бывает прерывистой.

Эффект неизменного изображения является результатом учета двух факторов:

инерционности зрения человека и инерционности экрана видеодисплея.

Фактическую чувствительность к изменениям яркости во времени определяет ряд

факторов: средний уровень яркости (яркость адаптации), частота смены

изображений, величина изменения яркости, размер площади, на которой

изменяется яркость, и часть площади сетчатки глаза, на которую это

изображение попадает.

Представим себе свет, яркость которого увеличивается, а затем

уменьшается, и это происходит циклически во времени. Если скорость

изменений мала, то источник света кажется сначала все более ярким, а затем

тусклым и снова ярким и т.д. Если частота повторений увеличивается, то

источник света воспринимается как имеющий некую среднюю яркость, на которую

наложена компонента, изменяющаяся во времени. Эта переменная компонента

является разностью между пиковым значением яркости и постоянной яркостью

дисплея за время одного кадра. При дальнейшем возрастании частоты средняя

яркость воспринимается как постоянная. Восприятие мельканий с увеличением

частоты снижается, хотя переменная компонента остается неизменной. Начиная

с определенной критической частоты слития мельканий (КЧСМ) - различимость

мельканий пропадает, и яркость источника кажется постоянной. На частотах,

близких к КЧСМ, восприятие мельканий зависит в первую очередь от величины

переменной компоненты. КЧСМ не является постоянной частотой. У разных людей

величина КЧСМ при одних и тех же условиях различна. Имеется определенное

статистическое распределение КЧСМ. При конструировании дисплеев в качестве

КЧСМ принимают значение, которое имеет определенный процент людей. Обычно

видеодисплеи рассчитывают так, чтобы при предлагаемой средней яркости

частота смены кадров была равна или превышала КЧСМ для 90 % операторов.

Видеодисплей с заложенными в нем средней яркостью, частотой смены кадров и

типом люминофора имеет переменную компоненту, частота которой (частота

мельканий) не воспринимается определенным процентом операторов.

Чтобы управлять частотой мельканий, разработчик имеет в своем

распоряжении возможность изменить три фактора, оказывающие влияние на

временную чувствительность зрительного аппарата: частоту смены кадров, тип

люминофора ЭЛТ и среднюю яркость дисплея (размер экрана, который также

влияет на чувствительность к частоте мельканий, обычно диктуется рабочими

условиями). Из этих трех факторов частота смены кадров оказывает наибольшее

влияние на восприятие мельканий.

Большинство видеодисплеев формируют изображения, яркость которых

меняется во времени. Наиболее ярким примером является растровый дисплей на

электронно-лучевой трубке (ЭЛТ). ЭЛТ создает изображение путем сканирования

светового луча. Любая точка растра имеет максимальную яркость только в один

момент времени за период кадра. Частота кадров обычно составляет от 40 до

100 Гц. Таким образом, каждая точка экрана вспыхивает с интервалом от 1/40

с (25 мс) до 1/100 с (10 мс). Послесвечение изображения, частота смены

кадров и средняя яркость определяют переменную компоненту яркости.

Большинство люминофоров имеет некоторую инерционность, т.е. яркость их

свечения спадает плавно, обычно по экспоненциальному закону. Инерционность

люминофоров влияет на величину переменной составляющей яркости при данных

значениях частоты кадров и средней яркости. Представим себе видеодисплей,

имеющий люминофор с малым послесвечением, т.е. яркость люминофора после

каждого возбуждения быстро спадает. Чтобы получить заданную среднюю

яркость, максимальная яркость такого люминофора должна быть очень высокой.

Минимальная яркость люминофора с большим послесвечением сравнительно

Страницы: 1, 2