Основные положения по организаци охраны труда оператора компьютера

Видеотерминалы становятся все более распространенным средством взаимодействия чело­века с ЭВМ. Таким образом, встает важная задача: сконструировать рабочее место опратора так, чтобы взаимосвязи в системе "человек-машина" были оптимальными со всех точек зрения. Оценка информационной нагрузки заключается в проверке и предотвращении усло­вий, вызывающих информационную перегрузку пользователя видеотерминала. Работа у видеотерминалов включает самые различные задачи, которые объединяются такими об­щими факторами, как то, что работа производится в сидячем положении и требует внима­тельного, непрерывного и иногда продолжительного наблюдения. Выделяются три группы основных задач, которые решаются на видеотерминалах.

1. задачи контроля и наблюдения;

2. диалог;

3. сбор информации.

Эти задачи различаются по длительности использования диск лея и по степени внимания, которой они требуют. Весьма важен вопрос о режиме труда и отдыха при работе с видео­терминалами. Утомляемость операторов, работающих за дисплейным терминалом представляет собой серьезную проблему. Работа с видеотерминалом персонального компьютера (ПК) по сте­пени нарастания общего утомления оператора стоит в одном ряду с такими профессиями, как водитель городского автобуса. У пользователей ПК возникают частные жалобы на го­ловные боли, резь в глазах, боли в шейном и поясничном отделе позвоночника и др. Стати­ческие данные говорят о неблагоприятном течении беременности у женщин профессио­нально работающих за компьютером. Выделяются условия для того, чтобы деятелность на рабочем месте, оснащенном дисплеем, осуществлялась без жалоб и без усталости

Состояние здоровья оператора определяется тремя составляющими трудового процесса: ха­рактером работы, имеющимся оборудованием, состоянием окружающей среды

ХАРАКТЕР РАБОТЫ оператора ПК отличается:

1.повышенной нагрузкой на зрительный анализатор– продолжительная работа с объектами различения малого размера;

2. интеллектуальной нагрузкой– необходимость быстрого принятия решений, творческая деятельность, постоянное восприятие и оценка новой информации, высокая степень слож­ности задания;

3. эмоциональной нагрузкой – степень ответственности за выполняемое задание, дефицит времени, значимость ошибки;

4. монотонность трудового процесса – многократное повторение однообразных действий, длительность сосредоточенного наблюдения;

7. Правильный метод работы:

- предусматривать по возможности перемену задач и нагрузок;

- соблюдать перерывы в работе: 5 минут через 1 час работы на дисплее или 10 минут по­сле 2-х часов работы на дисплее.

5. гиподинамией – длительным пребыванием оператора в одной позе без активных движе­ний.

4. Правильное выполнение работ:

- положение туловища прямое, ненапряженное;

- положение головы прямое, свободное, удобное;

- положение рук - согнуты чуть больше, чем под прямым углом;

- положение ног - согнуты чуть больше, чем под прямым углом;

- правильное расстояние для зрения, клавиатура и дисплей - примерно наодинаковом расстоянии для зрения: при постоянных работах - около 50 см, при случайных работах - до 70 см

6. Правильное применение вспомогательных средств: подлокотники использовать, если клавиатура выше 1.5 см; подставку для документов и опору для ног.

Большое значение также придается правильной рабочей позе пользователя. При не­удобной рабочей позе могут появиться боли в мышцах, суставах и сухожилиях. Требования к рабочей позе пользователя видеотерминала следующие: шея не должна быть наклонена более чем на 20 (между осью "голова-шея" и осью туловища), плечи должны быть расслаб­лены, локти - находиться под углом 80 - 100^О, а предплечья и кисти рук - в горизонтальном положении.

ПРИМЕНЯЕМОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

1. видеодисплейный терминал (монитор)

Качество представляемой зрительной информации зависит от следующих параметров:

- яркость экрана;

- контраст объектов с фоном;

- отсутствие мерцаний, бликов, деформаций изображений.

Кроме того, в случаях, когда видеотерминал имеет низкое качество изображения, например заметны мелькания, расстояние от глаз до экрана делают больше (около 700 мм), чем рас­стояние от глаза до документа (300-450 мм). Вообще при высоком качестве изображения на видеотерминале расстояние от глаз пользователя до экрана, документа и клавиатуры может быть равным.

Положение экрана определяется:

- расстоянием считывания (0.60 + 0.10 м);

- углом считывания, направлением взгляда на 20 ниже горизонтали к центру экрана, при­чем экран перпендикулярен этому направлению.

Должна предусматриваться возможность регулирования экрана:

- по высоте +3 см;

- по наклону от 10^Одо 20^Оотносительно вертикали;

• в левом и правом направлениях.

Не допускать:

- слишком большую яркость (вызывает мерцание);

- слишком слабую яркость (сильная нагрузка на глаза);

- слишком черную фоновую яркость дисплея (сильная нагрузка на глаза).

Для создания благоприятных условий работы необходимо соответствие нормативам интен­сивности электромагнитных полей и рентгеновского излучения, заряда статического элек­тричества.

Условия безопасности должны обеспечиваться обеспечиваются наличием двойной электро­изоляции корпуса и мерами по исключению поражения человека стеклянными осколками при разрушении колбы электроннолучевой трубки. В последнее время для устранения ука­занной опасности широкое применение находят мониторы с экраном на жидких кристаллах.

2. Клавиатура, мышь и подставка для бумаг, располагаемые в

удобном для оператора месте и соответствующие требованиям эргономики.

3. Процессор, отвечающий требованиям электробезопасности.

4. Рабочая мебель:

- двухуровневый стол с основной столешницей и

площадкой для расположения клавиатуры;

- динамическое кресло, позволяющее регулировать положение оператора, в пространстве;

- подставка для ног способствующая снижения напряжения мышц ног и улучшению кровобращения.

Причина неправильной позы пользователей обусловлена следующими факторами: нет хо­рошей подставки для документов, клавиатура находится слишком высоко, а документы - слишком низко, некуда положить руки и кисти, недостаточно пространство для ног. В целях

преодоления указанных недостатков даются общие рекомендации: лучше передвижная клавиатура, чем встроенная; должны быть предусмотрены специальные приспособления для регулирования высоты стола, клавиатуры, документов и экрана, а также подставка для рук.

1. Правильная установка рабочего стола:

- при фиксированной высоте - лучшая высота - 72 см;

- должен обеспечиваться необходимый простор для рук по высоте, ширине и глубине;

- в области сиденья не должно быть ящиков стола.

2. Правильная установка рабочего стула:

- высота должна регулироваться;

- конструкция должна быть вращающейся;

- правильная высота сиденья: площадь сиденья на 3 см ниже, чем подколенная впадина.

3. Правильная установка приборов: необходимо так установить яркость знаков и яркость фона дисплея, чтобы не существовало слишком большого различия по сравнению с ярко­стью окружающей обстановки, но чтобы знаки четко узнавались на расстоянии чтения.

Оптимальное рабочее место.

Проектирование рабочих мест, снабженных видеотерминалами, относится к числу важ-нейших проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники. Эр­гономическими аспектами проектирования видеотерминальных рабочих мест, в частности, являются: высота рабочей поверхности, размеры пространства для ног, требования к распо­ложению документов на рабочем месте ( наличие и размеры подставки для документов, возможность различного размещения документов, расстояние от глаз пользователя до экрана, документа, клавиатуры и т.д.), характеристики рабочего кресла, требования к поверхности рабочего стола, регулируемость рабочего места и его элементов.

Высота рабочей поверхности рекомендуется в пределах 680-760 мм. Высота рабочей поверхности, на которую устанавливается клавиатура, должна быть 650 мм.

Большое значение придается характеристикам рабочего кресла. Так, рекомендуемая высота сиденья над уровнем пола должна быть в пределах 420-550 мм. Поверхность сиде­нья рекомендуется делать мягкой, передний край закругленным, а угол наклона спинки ра­бочего кресла - регулируемым.

Необходимо предусматривать при проектировании возможность различного размеще­ния документов: сбоку от видеотерминала, между монитором и клавиатурой и т.п.

Характеристики используемого рабочего места:

- высота рабочей поверхности стола 750 мм;

- высота пространства для ног 650 мм;

- высота сиденья над уровнем пола 450 мм;

- поверхность сиденья мягкая с закругленным передним краем;

- предусмотрена возможность размещения документов справа и слева;

- расстояние от глаза до экрана 700 мм;

- расстояние от глаза до клавиатуры 400 мм;

- расстояние от глаза до документов 500 мм;

- возможно регулирование экрана по высоте, по наклону, в левом и в правом направлениях.

СОСТОЯНИЕ ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

В создании благоприятных условий для повышения производительности и уменьше­ния напряжения значительную роль играют факторы, характеризующие состояние окружающей среды: микроклимат помещения, уровень шума и освещение. Рекомендуемая вели­чина относительной влажности - 65-70%. Рабочее место должно хорошо вентилироваться. В настоящее время с точки зрения шумовой нагрузки достигнут значительный прогресс. Уровень шума в зале (примерно 40 дб) не превышает уровень шума в КБ, независимо от ко­личества используемой аппаратуры. По последним исследованиям - работа за видеотерми­налом не представляет опасности с точки зрения рентгеновского излучения.

• достаточная площадь и объем помещения, где установлен компьютер (площадь не ме­нее 6 м², объем помещения не менее 20-24 м³)

• показатели микроклимата рабочего помещения:

- температура воздуха 23-25⁰С,

- относительная влажность 40-60 %,

- подвижность воздушной среды ≤0,2 м/с

• параметры световой среды рабочего места и рабочей поверхности:

- наличие естественного и искусственного освещения;

- освещенность экрана монитора 100-200 лк,

- освещенность горизонтальной поверхности стола 300-500 лк;

-отсутствие прямой и отраженной слепящей блескости источников света;

-отсутствие пульсации освещенности;

5. Правильное освещение:

- освещение по возможности со стороны, слева;

- по возможности - равномерное освещение всего рабочего пространства;

- приборы по возможности устанавливать в местах, удаленных от окон;

- выбирать непрямое освещение помещения или укрывать корпуса светильников;

- поступающий через окна свет смягчать с помощью штор;

- так организовать рабочее место, чтобы направление взгляда шло по возможности парал­лельно фронту окон.

• уровень шума и вибрации рабочих мест в пределах норм (уровень звука ≤40 дБА);

• отсутствие в воздухе рабочей зоны вредных веществ достаточное количество аэроио­нов (1500-5000 пар ионов на 1см³)

ЗРИТЕЛЬНАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ

Зрительный комфорт подчиняется двум основным требованиям:

- четкости на экране, клавиатуре и в документах;

- освещенности и равномерности яркости между окружающими условиями и различными участками рабочего места.

Для повышения работоспособности человека, в первую очередь, необходимо обеспечить комфортные условия для работы глаз, т.к. основной поток информации о внешнем мире по­ступает через зрение (~ 90%).

Восприятие информации для пользователя ПК с экрана дисплея отличается от привычного чтения с бумаги по нижеследующим причинам:

1. При работе с дисплеем пользователь во многом зависит от положения дисплея в про­странстве, тогда как при чтении печатного текста легко найти положение листа для наибо­лее комфортного восприятия информации.

2. Экран, выполнен из стекла, обладает зеркальным иил смешанным отражением, является источником света и считается прибором активного контраста. При чтении с листа бумаги мы имеем дело с диффузно отраженным текстом, т.е. с пассивным контрастом, который в малой степени зависит от интенсивности освещения и угла падения потока света на бумагу;

3. Текст на бумаге является неизменным, а текст на экране периодически обновляется в процессе сканирования электронного луча по поверхности экрана. Достаточно низкая час­тота обновления (f<60 Гц) вызывает мерцание изображений. При частоте обновления пре­вышающей 80 Гц операторы не замечают мерцания, однако, зрительная система человека испытывает повышенную нагрузку.

РЕКОМЕНДАЦИИ

Чтобы условия труда оператора были благоприятными, снизились нагрузки на зрение, пле­чевой пояс и позвоночник

рабочее место должно соответствовать требованиям:

• оптимальным является строго вертикальное или слегка

наклоненное расположение дисплея, при этом уменьшаются блики на экране;

• самая верхняя используемая строка на экране должна

располагаться на горизонтальной линии взгляда, так снижается напряженность шейных мышц;

• подставка для ног и подлокотники кресла способствуют

меньшему напряжению мышц ног и рук и создают условия для лучшего кровообращения.

При работе с текстовой информацией наиболее благоприятным для зрительной работы оператора являются нижеследующие условия:

• стиль шрифта

В обычных случаях рекомендуется, как правило, прямой шрифт. Курсив может быть ис­пользован для выделения отдельных мест. Надписи, спецификации, инструкции и т.д. могут быть выполнены готическим, спартанским, каллиграфическим шрифтами (узкие, средние и полужирные варианты).

• размер шрифта

Кегль (высота шрифта) 10 пунктов предпочтительнее, но допустимы кегли от 9 до 12 пунк­тов (1 пункт = 0,376 мм)

• расстояние между строками

Не менее высоты шрифта

• для многоцветного представления информациирекомендуется использовать одно­временно не более 6 цветов. При этом цвет символов и цвет фона не должны быть дополнительными цветами (пары дополнительных цветов: красный-зеленый, синий-оранжевый, желтый –фиолетовый).

ОЦЕНКА ЗРИТЕЛЬНОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ

Количественная оценка зрительной работоспособности операторов ПК при различных ус­ловиях может проводиться при помощи тестовых исследований (таблицы Анфимова).

Тесты представляют собой последовательные ряды букв по 40 в каждом. В процессе иссле­дований необходимо вычеркивать ил подчеркивать буквы в определенной последовательно­сти. Например, при чтении каждой строчки в тексте: “ букву А вычеркивайте, а стоящую рядом Б подчеркивайте”.

Чтобы исключить привыкание каждый раз дается разное задание.

Комплексная оценка общей обстановки на рабочем месте, квалификации пользователя про­водится по коэффициенту работоспособности R и скорости различения V.

Коэффициент работоспособности характеризует общий объем проделанной работы за фик­сированное время (2 минуты) с учетом качества ее выполнения и наличия ошибок. Скорость различения оценивается количеством переработанной информации за единицу времени – 1 секунду.

Для расчета этих показателей необходимо:

Д – общее количество всех просмотренных букв;

а – количество правильно проверенных букв;

в – количество пропущенных букв;

с – количество допущенных ошибок ( неправильно отмеченных букв).

Коэффициент точности: Т=а-(в+с)/(а+в);

Коэффициент работоспособности: R=Т*Д;

Скорость различения: v=Д/120,

при условии выполнения теста в течение двух минут

Компьютерная программа позволяет автоматически рассчитывать показатели по окончании работы с очередным тестом.

Расчет информационной нагрузки программиста.

Программист, в зависимости от подготовки и опыта, решает задачи разной сложности, но в общем случае работа программиста строится по следующему алгоритму:

1. Постановка задачи.

2. Изучение материалов.

3. Определение метода решения задачи.

4. Составление алгоритма решения задачи

5. Программирование.

6. Подготовка к отладке.

7. Отладка.

Данный алгоритм отражает общие действия программиста при решении поставленной за­дачи независимо от ее сложности. Все операции, производимые программистом, можно разбить на три группы: афферентные (операции без воздействия), эфферентные (опе рации по управле­нию) и логические условия (информационная единица образа,понятия, суждения). Подсчитаем количество членов алгоритма и их частоту (вероятность) относительно общего числа, принятого за единицу. Вероятность повторения i-той ситуации определяется по формуле: Pi=k/n , (11.1)

где k - количество повторений каждого элемента одного типа;

n - суммарное количество повторений от источника информации одного типа.

Результаты расчета для алгоритма сведены в таблицу 1.

Таблица 1 - Количественные характеристики алгоритма.

Ист. инф.	Член алгоритма	Кол-во членов	Частота Pi	Энтропия Hj,б/сиг
1.	Афферентные - всего (n),в том числе (k):	9	1.00	0.92
	- изучение технической документации и литературы	3	0.33	0.53
	- наблюдение полученных результатов	6	0.67	0.39
2.	Эфферентные - всего,в том числе:	30	1.00	2.01
	- уточнение и согласование полученных материалов	5	0.17	0.44
	- выбор наилучшего варианта	9	0.30	0.30
	- исправление ошибок	4	0.13	0.38
	- анализ полученных результатов	8	0.27	0.51
	- выполнение механичкеских действий	4	0.13	0.38
3.	Логические условия - всего, в том числе:	18	1.00	1.53
	- принятие решения на основе изученной литературы	6	0.33	0.53
	- графического материала	4	0.22	0.48
	- полученного текста	8	0.45	0.52
	Всего:	57		4.46

Количественные характеристики алгоритма позволяют рассчитать информационную на­грузку программиста. Энтропия информации элементов каждого источника информации рассчи­тывается по формуле:

Hj = - · log Pi (11.2)

где: i = 1

m - число однотипных членов алгоритма рассматриваемого источника информации. Затем определяется общая энтропия информации, бит/сигн: H = H + H + H = 4.46 , (11.3)

где; Нi - энтропия информации афферентных, эфферентных элементов и логических условий соответственно.

Определяем поток информационной нагрузки, бит/мин,

(11.4)

где N - суммарное число всех членов алгоритма;

t - длительность выполнения всей работы ( t=180 мин ).

Рассчитанная информационная нагрузка удовлетворяет условиям нормальной работы:

0.8 < Фрасч < 3.2 , бит/мин.

Расчет вентиляции.

Вентиляционные установки - устройства, обеспечивающие в помещении такое сос тояние воздушной среды,при котором человек чувствует себя нормально и микроклимат помещений не оказывает неблагопричтного действия на его здоровье. Для обеспечения требуемого по санитар­ным нормам качества воздушной среды необходима постоянная смена воздуха в помещении; вместо удаляемого вводится свежий, после соответствующей обработки, воздух. Общеобменная вентиляция - система, в которой воздухообмен, найденный из условий борьбы с вредностью,осуществляется путем подачи и вытяжки воздуха из всего помещения. Количество вентиляционного воздуха определяется по формуле

(11.5)

где: Qизб - выделение в помещении явного тепла, Вт;

C - теплоемкость воздуха (C = 10 Дж/кг);

ρ - удельная плотность воздуха ( ρ = 1.3 кг/м³);

tух и tпр - температура удаляемого и приточного воздуха, град.

Температура удаляемого воздуха определяется из формулы: tух = tрз + d(h - 2), (11.6)

где tрз - температура воздуха в рабочей зоне (tрз = 20 град);

d - коэффициент нарастания температуры на каждый метр высоты (d=1.5 град/м);

h - высота помещения (h=4 м).

Отсюда tух = 23 град.

Количество избыточного тепла определяется из теплового баланса, как разница между теп­лом, поступающим в помещение и теплом, удаляемым из помещения и поглощаемым в нем. Qизб = Qприх - Qрасх. (11.7)

Поступающее в помещение тепло определяется по формуле:

Qприх = Qобор + Qл + Qосв + Qрад, (11.8)

где: Qобор - тепло от работы оборудования;

Qл - тепло, поступающее от людей;

Qосв - тепло от источников освещения;

Qрад - тепло от солнечной радиации через окна.

Qобор = q · Pуст = 0,15 · 14520 = 2178 Вт, (11.9)

где: q - доля энергии, переходящей в тепло;

Pуст - мощность установки.

Qл = n · q = 5 · 90 = 450 Вт, (11.10)

где: n - количество человек в зале (n = 5);

q - количество тепла, выделяемое человеком (q = 90 Вт).

Qосв = φ · Pосв = 0,4 · 2000 = 800 Вт, (11.11)

где: φ = 0,4 для люминесцентных ламп;

Pосв - мощность осветительной установки.

Qрад = А · k · S · m = 180 · 3 · 3 · 0,8 = 1296 Вт, (11.12)

где: А - теплопоступление в помещение с 1 кв.м стекла (127-234 Вт/м );

S - площадь окна (S = 3 м²);

m - количество окон (m = 3);

k - коэффициент, учитывающий характер остекления (k = 0,8).

Из формулы (11.8) получаем

Qприх = 4724 Вт.

Qрасх = 0,1 · Qприх = 472.4 Вт (11.13)

Отсюда по формуле (11.7) Qизб = 4251.6 Вт.

Находим необходимый воздухообмен:

3600 · 4251,6

Vвент = ------------------ = 5886,83 м³/ч.

10 · 1,3 · 2

Определяем необходимую кратность воздухообмена: Vвент

K = --------- (11.14)

Vпом

где: Vпом = n · Sчел · h , (11.15)

n = 5 - число людей в помещении;

Sчел - площадь производственного помещения, приходящаяся на 1 человека (по нормам для умственного труда (Sчел = 4 м );

h = 4 м - высота помещения.

Кратность воздухообмена: 5886,83

K = ----------- = 42

140

Произведем подбор вентилятора по аэродинамическим характеристикам и специальным номо­граммам, составленным на основе стендовых испытаний различных видов вентиляторов. Исход­ными данными для выбора вентилятора являются:

- расчетная производительность вентиляторa:

Vрасч = 1.1 · Vвент = 1,1 · 5886,83 = 6475,5 м³/ч, (11.16)

где 1.1 - коэффициент, учитывающий утечки и подсосы воздуха.

- напор (полное давление), обеспечиваемый вентилятором:

v ·ρ

Hв = -----, (11.17)

2

где ρ = 1,3 кг/м³- плотность воздуха,

v - окружная скорость вентилятора; ограничивается предельно допустимым уровнем шума в помещении.

Для центробежных вентиляторов низкого давления в помещениях с малым шумом v должна быть не более 35 м/с. Для расчета примем v = 25 м/с, тoгда Hв = 406 Па.

По исходным данным выбираем центробежный вентилятор низкого давления Ц4-70N5. По но­мограммам определяем его характеристики:

- число оборотов - 1000 oб/мин; КПД вентилятора - 0.8.

Необходимая установочная мощность электродвигателя:

Vрасч · Hв 6475,5 · 406

N = --------------- = ---------------- = 912,87 Вт, (11.18)

3600·в 3600 · 0,8

где в - кпд вентилятора.

Из приведенных в данном разделе расчетов следует, что используемое рабочее место, оснащен­ное видеотерминальным устройством (ПЭВМ), удовлетворяет допустимым нормам с точки зре­ния эргономики,а рассчитанная информационная нагрузка составляет 1,41 бит/мин и удовлетво­ряет условиям нормальной работы.