6.3.3 Эргономика рабочего места
Эргономика изучает функциональные возможности человека в процессе деятельности с целью создания таких условий, которые делают деятельность эффективной и обеспечивают комфорт для человека. Т.е. речь идет о совместимостях характеристик человека и характеристик среды.
Под рабочим местом условно понимают зону, оснащенную необходимыми техническими средствами, где работник или группа работников постоянно или временно выполняют одну работу или операцию.
Производительность труда оператора ПК главным образом зависит от правильной организации рабочего места.
Организация рабочего места на каждой машине имеет свои специфические особенности, зависящие от модели машины, метода работы на ней, характера выполняемой работы, квалификации оператора.
Специфика труда оператора ПЭВМ заключается в больших зрительных нагрузках в сочетании с малой двигательной нагрузкой, монотонностью выполняемых операций, вынужденной рабочей позой.
Информационная совместимость обеспечивается интерактивным видом диалога оператора с ЭВМ, так как ЭВМ выполняет действия только после инициирования его оператором, а также требует подтверждения решения оператора в особо ответственных случаях. На рабочем месте оператора имеется специальный стул, позволяющий оператору выбрать наиболее удобное для него положение, а также конструкция стола обеспечивает необходимое расстояние между экраном дисплея и глазами оператора [20]. Для защиты глаз оператора применяются поляризационные экраны. ЭВМ выполнена в строгих формах обеспечивающих техническую эстетику [20].
Оценка эргономики рабочего места по размерам рабочего места включена в таблице 5.
Таблица 5. Размеры рабочего места
Нормируемая величина | Значение, мм | |
Необходимое | Фактическое | |
Высота рабочей поверхности | 680 - 750 | 680 |
Высота сидения | 430 | 400 |
Расстояние от сидения до нижнего края рабочей поверхности | 150 | 200 |
Размеры пространства для ног : - высота - ширина - глубина | 600 500 650 | 630 1090 710 |
На рабочем месте оператора достигается выполнение всех эргономических требований которые к нему предъявляет ГОСТ и СНиП [20].
Эргономические характеристики персональных компьютеров основаны на создании максимальных удобств оператору. Монитор лабораторного компьютера имеет размер диагонали видимой части экрана – 15 дюймов, что достаточно для комфортной работы. Подставка монитора позволяет менять угол ориентации экрана на необходимую величину. Клавиатура ПК имеет стандартную раскладку из 104 клавиш. Также имеется манипулятор типа «мышь», с его помощью можно эффективно работать в системах с графическим интерфейсом. Расположение системного блока на столе позволяет беспрепятственно производить смену дискет и компакт-дисков в дисководах.
Таким образом, рабочее место можно охарактеризовать, как удовлетворяющее всем эргономическим требованиям.
6.4 Экологичность рабочего местаРабочее место находилось в лаборатории “Мессбауэровской спектрометрии”, которая находится в здании Физико-технического факультета УГТУ-УПИ, расположенного в восточной части г. Екатеринбурга. Город лежит на восточных склонах Уральского горного хребта, в верховьях реки Исети.
6.4.1 Состояние воздушного бассейнаСостояние атмосферного воздуха в г.Екатеринбурге имеет большое значение в формировании комплекса факторов , оказывающих влияние на здоровье населения. В настоящее время ситуация с загрязнением атмосферного воздуха складывается следующим образом. Всего в атмосферу поступает более 80% тыс.тонн/год вредных веществ. На долю автотранспорта приходится - 65% , промпредприятий - 35%. Наблюдение за состоянием атмосферного воздуха осуществляется на 8 стационарных постах Уральского территориального управления по гидрометеорологии и мониторингу окружающей среды (УГМС), 1 ведомственном (РТИ).
По данным УГМС общий уровень загрязнения атмосферного воздуха за последние годы по ряду вредных веществ стабилизировался, оставаясь при этом повышенным. Однако отмечается рост загрязнения атмосферного воздуха по веществам , содержащимся в выбросах автотранспорта - диоксиду азота, аммиаку, акролеину, что связано с ростом автомобильного парка.
С учетом токсичности выбрасываемых веществ от стационарных источников наибольшую экологическую опасность представляют процессы сжигания топлива для производственных целей и , особенно, для отопления и горячего водоснабжения на крупнейших теплоэлектростанциях города: Свердловская ТЭЦ, Ново-Свердловская ТЭЦ, АО «Уралмаш», АО «ВИЗ», АО «Турбомоторный завод», АО «Уралэлектротяжмаш», «Шинный завод», АООТ «Резино-технических изделий», «Шабровский тальковый комбинат», «Шарташский каменно-щебеночный карьер».
6.4.2 Радиационная обстановкаОсновными факторами, определяющими радиационную обстановку на территории г. Екатеринбурга являются:
Наличие радиационно-опасных объектов (РОО): Белоярская АЭС и Свердловское ПЗРО «Радон».
Вторичная ветровая миграция радиоактивной пыли, образующейся на территориях, загрязненных в результате аварий на ПО «Маяк» в 1957 и 1967 гг.
Глобальные выпадения искусственных радионуклидов - результат медленного процесса выведения из стратосферы продуктов испытания ядерного оружия, проводившихся ранее в атмосфере на полигонах планеты.
Природный (естественный) радиационный фон, обусловленный естественными радионуклидами (U, Th, и продукты их распада; 40К, 14С, 3Н и другие радионуклиды; космическое излучение, γ-излучение почвы.)
Радиационная обстановка в городе в последние годы остается стабильной. Среднее значение радиационного фона местности составляет 10 мкР/час с колебанием в отдельные дни от 8 до 13 мкР/ч, что не превышает норм радиационной безопасности. Исследование содержания естественных радионуклидов (ЕРН) в строительных материалах и продукции, выпускаемой предприятиями стройиндустрии города, не выявили содержания ЕРН выше установленных норм.
Основными источниками шума на территории жилой застройки города являются автомобильный, железнодорожный и авиационный транспорт. Вклад промышленных предприятий в суммарную шумовую нагрузку на население незначителен.
6.4.3 Поверхностные водыПоверхностные воды на территории г. Екатеринбурга представлены стоком реки Исеть и озерами Шарташ, Шувакиш, Чусовское и др.
Река Исеть на протяжении ряда лет является одной из наиболее загрязненных рек на территории России. Качество воды в р.Исети остается крайне неудовлетворительным и принимает хронически опасный характер. Отмечается систематическое загрязнение соединениями азота, органическими веществами, нефтепродуктами, тяжелыми металлами. Характерным является последовательное увеличение содержания этих ингредиентов от фонового створа, расположенного выше города, к замыкающему, ниже города. Среднегодовые концентрации тяжелых металлов (меди, цинка, железа), нефтепродуктов превышают допустимую норму в десятки раз.
Качество воды ниже города ухудшается в результате поступления сточных вод предприятий, в том числе с загрязненными водами р.Патрушиха и стока с загрязненных почв поймы. В р.Патрушиха среднегодовое содержание меди превышает норму в 18 раз, цинка , железа, нефтепродуктов от 3 до 6 раз.
Общий сброс сточных вод в водные объекты города в 1999 г составил 257,3 млн.м3, в т.ч. недостаточно очищенных 239,4 млн.м3.
На формирование химического состава значительное влияние оказывает зарегулированность реки прудами и водохранилищами. Очевидно, что находящиеся на р. Исеть водоемы выполняют роль отстойников.
6.4.4 Промышленные и бытовые отходыВ городе отмечаются значительные объемы накопления (более 6 млн.т) отходов 4 класса опасности и нетоксичных промышленных отходов. Наибольшую опасность представляют из себя отходы 1, 2 классов опасности, которых ежегодно образуется более десяти тонн, а также отработанные ртутьсодержащие лампы (около 600 тыс.штук в год).
Отходы гальванических производств в течение многих десятков лет загрязняют тяжелыми металлами территорию города. В настоящее время ртутьсодержащие отходы обезвреживаются в муниципальном центре демеркуризации. Для большинства промышленных отходов разрабатываются технологии по утилизации их в цементном производстве (до 95%).
Согласно прогнозам к 2015 г ожидается увеличение количества образованных отходов на 10%.
Около 90% ТБО поступает на 2 полигона города; остальные, в основном, попадают на несанкционированные свалки.
К особому виду отходов относятся медицинские отходы. По предварительным данным, в лечебно-профилактических учреждениях г.Екатеринбурга образуется 7750 тонн отходов в год, в т.ч. :
- неопасные отходы - 76,69%;
- опасные и чрезвычайно опасные отходы - 13,1%;
- отходы, по своему составу близкие к промышленным - 10%;
- радиоактивные отходы - 0,01%.
На сегодняшний день в Екатеринбурге отсутствует план долгосрочной стратегии дальнейшего развития обращения с бытовыми отходами города, который может дать четкое представление на будущее: цели, задачи по улучшению услуг, согласованные меры по их достижению и выполнению, а также определение источников финансирования.
6.4.5 Анализ возможных чрезвычайных ситуацийВыброс радиоактивных веществ может произойти из-за аварии на Белоярской АЭС, вследствие чего произойдет радиационное загрязнение окружающей среды. В этом случае необходимо оповещение и эвакуация населения. Руководит ликвидацией последствий комиссия ЧС.
Опасность выброса отравляющих веществобусловлена наличием в районе УГТУ опасных в химическом отношении предприятий. При возникновении ЧС необходимо оповестить население. Способ защиты: эвакуация. Руководит ликвидацией последствий комиссия по ЧС.
Территория Среднего Урала является сейсмоопасной. Вследствие землятресения может произойти полное или частичное разрушение здания. При толчках и других признаках деформаций и разрушений необходимо немедленно покинуть здание, а при полной невозможности выхода - укрыться в дверных проемах или встать к капитальной стене.
На территории Свердловской области могут возникнуть ураганы, смерчи и наводнения. При приближении смерчей и ураганов люди могут укрыться в любых заглубленных помещениях (подполах, погребах, овощехранилищах и т.п.). При угрозе наводнения и затопления население эвакуируют в безопасные районы, а при непосредственной угрозе необходимо укрыться на верхних этажах зданий, крышах, деревьях и др. возвышениях.
6.5 Пожарная безопасностьПожар – это неконтролируемое горение вне специального очага, которое наносит материальный ущерб и создает угрозу жизни, здоровью людей.
Горение – быстропротекающая химическая реакция соединения горючего вещества с окислителем.
Опасными факторами пожара являются:
- открытый огонь и искры;
- повышенная температура воздуха и окружающих предметов;
- токсичные продукты горения;
- пониженная концентрация кислорода в воздухе;
- обрушение и повреждение зданий, сооружений, установок.
Для тушения пожаров на ранней стадии необходимо использовать огнетушители.
В современной экспериментальной технике и в ПК очень высока плотность размещения элементов электронных схем. В непосредственной близости друг от друга располагаются соединительные провода, коммуникационные соединения. При протекании по ним электрического тока, выделяется значительное количество теплоты, что может привести к повышению температуры отдельных узлов до 80-100°С. При этом возможно оглавление изоляции соединительных проводов, их оголение, и, как следствие, короткое замыкание, сопровождающееся искрением, которое ведет к недопустимым перегрузкам элементов электронных схем. Они, перегреваясь, сгорают, разбрызгивая искры, которые, в свою очередь, могут привести к возгоранию горючих материалов.
Помещение, в котором находится лаборатория мессбауэровской спектрометрии, по категории взрывопожарной опасности к категории Д и характеризуется наличием в помещении только несгораемых веществ и материалов в холодном состоянии [11]. Стены и перекрытия помещения выполнены из бетона и относятся к несгораемым. Противопожарная защита помещения обеспечивается применением автоматической установки пожарной сигнализации, наличием средств первичного пожаротушения (два порошковых огнетушителя ОП-2 модели 01).
При возникновении пожарной ситуации все сотрудники, находящиеся в лаборатории организованно согласно имеющемуся плану эвакуации должны покинуть помещение.
Организационно-технические мероприятия включают организацию обучения сотрудников лаборатории правилам пожарной безопасности.
В процессе выполнения данного дипломного проекта проведён анализ основных требований предъявляемых к системам накопления с позиции многомерной параметрической мессбауэровской спектрометрии, в результате чего была предложена функциональная и принципиальная схема модуля накопления.
Разработанный модуль позволяет накапливать и хранить мессбауэровские спектры от двух синхронизованных трактов регистрации. Данные накапливаются в виде 24-разрядных массивов, при этом может быть задано необходимое число каналов накопления.
Использование ПЛИС даёт возможность минимизировать количество корпусов микросхем необходимых для реализации готового устройства. Разработка дизайн-проекта ПЛИС осуществлена с помощью специализированной САПР. Проведено тестирование проекта.
Интерфейс модуля выполнен в стандарте ISA, что при соответствующем конструктивном исполнении позволит встраивать его в электронно-модульные системы с магистралью ISA.
Применение модуля накопления позволит значительно расширить экспериментальные возможности.
Назначение контактов разъема 8-разрядной шины ISA
Контакт | Цепь | I/O | Контакт | Цепь | I/O | |
A1 | -I/O CH CK | I | B1 | GND | - | |
A2 | CD7 | I/O | B2 | RESET DRV | O | |
A3 | CD6 | I/O | B3 | +5B | - | |
A4 | CD5 | I/O | B4 | IRQ9 (IRQ2) | I | |
A5 | CD4 | I/O | B5 | -5B | - | |
A6 | CD3 | I/O | B6 | DRQ2 | I | |
A7 | CD2 | I/O | B7 | -12B | - | |
A8 | CD1 | I/O | B8 | OWS | I | |
A9 | CD0 | I/O | B9 | +12B | - | |
A10 | I/O CH RDY | I | B10 | GND | - | |
A11 | AEN | O | B11 | -SMEMW | O | |
A12 | SA19 | I/O | B12 | -SMEMR | O | |
A13 | SA18 | I/O | B13 | -IOW | I/O | |
A14 | SA17 | I/O | B14 | -IOR | I/O | |
A15 | SA16 | I/O | B15 | -DACK3 | O | |
A16 | SA15 | I/O | B16 | DRQ3 | I | |
A17 | SA14 | I/O | B17 | DACK1 | O | |
A18 | SA13 | I/O | B18 | DRQ1 | I | |
A19 | SA12 | I/O | B19 | -REFRESH | I/O | |
A20 | SA11 | I/O | B20 | SYSCLK | O | |
A21 | SA10 | I/O | B21 | IRQ7 | I | |
A22 | SA9 | I/O | B22 | IRQ6 | I | |
A23 | SA8 | I/O | B23 | IRQ5 | I | |
A24 | SA7 | I/O | B24 | IRQ4 | I | |
A25 | SA6 | I/O | B25 | IRQ3 | I | |
A26 | SA5 | I/O | B26 | -DACK2 | O | |
A27 | SA4 | I/O | B27 | T/C | O | |
A28 | SA3 | I/O | B28 | BALE | O | |
A29 | SA2 | I/O | B29 | +5B | - | |
A30 | SA1 | I/O | B30 | OSC | O | |
A31 | SA0 | I/O | B31 | GND | - |
БЛОК-СХЕМА ПРОГРАММНОГО АЛГОРИТМА МИКРОКОНТРОЛЛЕРА
Позиция | Наименование | Кол | Примечание |
| |||||||||||
Конденсаторы |
| ||||||||||||||
С1 | К50-35-1А-М47-10мкФ±10% | 1 |
| ||||||||||||
С2,С3 | К10-17-1А-М47-30pФ±5% | 2 |
| ||||||||||||
С4,С5,С6,С7 | К10-17-1А-М47-0.1мкФ±5% | 4 |
| ||||||||||||
| |||||||||||||||
Микросхемы |
| ||||||||||||||
DA1 | ADM232A | 1 |
| ||||||||||||
DD1 | EPM7256SRC208-7 | 1 |
| ||||||||||||
DD2 – DD4 | UM6264-100 | 3 |
| ||||||||||||
DD5 | UM62256-100 | 1 |
| ||||||||||||
DD6 | AT89C51 | 1 |
| ||||||||||||
DD7 | КР1533ИР23 | 1 |
| ||||||||||||
DD8,DD9 | КР1533АП6 |
| |||||||||||||
| |||||||||||||||
Резисторы |
| ||||||||||||||
R1 | МЛТ – 0.125 – 8,2 кОм ±5% | 1 |
| ||||||||||||
R1 | МЛТ – 0.125 – 1 кОм ±5% | 1 |
| ||||||||||||
| |||||||||||||||
Прочее |
| ||||||||||||||
ZQ1 | Кварц. генератор Z544-47-20МHz | 1 |
| ||||||||||||
ZQ2 | Кварц 24 МHz | 1 |
| ||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
200.600 620000 006 СП |
| ||||||||||||||
| |||||||||||||||
| |||||||||||||||
Изм | Лист | № документа | Подпись | Дата |
| ||||||||||
Студент | Ивановских К.В. | Модуль накопления для задач многомерной мессбауэровской спектрометрии | Лит. | Лист | Листов | ||||||||||
Руковод. | Мильдер О.Б. | 1 | 1 | ||||||||||||
Консул. | Новиков Е.Г. | УГТУ кафедра экспериментальной физики |
| ||||||||||||
Н. контр | Асеев Н.И. |
| |||||||||||||
Зав.каф. | КружаловА.В |
| |||||||||||||
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ НА МИКРОСХЕМЫ СЕРИИ КР1533
Справочные данные на КР1533ИР23
Синхронный 8-разрядный регистр хранения информации.
Номинальное напряжение питания 5В
Выходное напряжение низкого уровня <0.5 В
Выходное напряжение высокого уровня >2.5 В
Ток потребления <0.85 мА
Время задержки <12 нс
Справочные данные на КР1533АП6
8-разрядный двунаправленный шинный формирователь с тремя состояниями на выходе.
Номинальное напряжение питания 5В
Выходное напряжение низкого уровня <0.5 В
Выходное напряжение высокого уровня >2.5 В
Ток потребления < 9 мА
Среднее время задержки – 15 нс
8-микроконтроллер выполненный по архитектуре MCS-51 фирмы Intel (США).
Основные характеристики:
- 111 базовых команд;
- 8-разрядное арифметико-логическое устройство на основе аккумуляторной архитектуры;
- 4 банка регистров, по 8 в каждом;
- встроенная память программ 4 Кбайт;
- внутреннее ОЗУ объёмом 128 байт;
- булевый процессор;
- два 16-разрядных таймера (счётчика);
- контроллер последовательного канала передачи данных;
- контроллер обработки 5 прерываний с 2 уровнями приоритетов;
- четыре 8-разрядных порта ввода-вывода, два из которых используются в качестве шины адреса/данных для доступа к внешней памяти программ и данных.
СПРАВОЧНЫЕ ДАННЫЕ НА ПЛИС EPM7256SRC208-7
Микросхема выполнена по архитектуре CPLD и относится к семейству ПЛИС МАХ7000S выпускаемых фирмой Altera. ПЛИС MAX7000S является дальнейшим развитием 5-вольтового MAX7000, с возможностью программирования в системе (ISP, In-system programmability) и периферийного сканирования (boundary scan) в соответствии со стандартом IEEE Std. 1194.1 JTAG.
Основные характеристики:
Параметр | Значение |
Логическая ёмкость, экв. вентилей | 5000 |
Число макроячеек | 256 |
Число логических блоков | 16 |
Число программируемых пользователем выводов | 164 |
Задержка распростронения сигнала вход-выход, нс | 7,5 |
Время установки глобального тактового сигнала, нс | 3,9 |
Задержка глобального тактового сигнала, нс | 3,0 |
Максимальная глобальная тактовая частота, МГц | 128,2 |
Комбинационная задержка не более, нс | 1 |
Регистровая задержка не более, нс | 1 |
Внутренняя задержка сигнала разрешения, нс | 3,0 |
1. Вертхейм Г.К. Эффект Мессбауэра / М. Мир, 1966, 172 с.
2. Экспрессный мессбауэровский спектрометр МС1101Э: Описание и инструкция по эксплуатации / Ростов-на-Дону: MosTec, 1998. – 52с.
3. Иркаев С.М. Многомерная параметрическая мессбауэровская спектрометрия: Диссертация на соискание ученой степени доктора физико-математических наук / СПб.: ИАП РАН, 1994.-228 с.
4. Новиков Е.Г., Семёнкин В.А., Мильдер О.Б., Пикулев А.И. Трёхуровневая система накопления для мессбауэровской спектрометрии // Проблемы спектроскопии и спектрометрии: Межвузовский сборник научных трудов. Екатеринбург: УГТУ, 2001. Вып.6. С. 56-60.
5. Злобин Ю. Микроконтроллеры семейства 8051 / «Chip News» № 6-7 1998, с.57-65.
6. Новиков Ю.В., Калашников О.А., Гуляев С.Э. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBM PC. Под общей редакцией Новикова Ю.В.. Практ. пособие – М.:ЭКОМ., 2000 – 224 с.: ил.
7. Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника. – СПб.: БХВ-Петербург, 2001. – 528с.: ил.
8. Стешенко В.Б. ПЛИС фирмы ALTERA: проектирование устройств обработки сигналов. – М.: ДОДЭКА, 2000. – 128 с.: ил.
9. Логические ИС КР1533, КР1554. Справочник. В двух частях. / Петровский И.И., Прибыльский А.В. и др. – М.: ТОО "Бином". 1993. – 496 с.
10. Бирюков С.А. Применение цифровых микросхем серий ТТЛ и КМОП. – 2-е изд., стер. – М.; ДМК, 2000. – 240 с.; ил.
11. ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ. Шум. Общие требования безопасности. М. Издательство стандартов; 1983.
12. ГОСТ 12.1.004-85. Пожарная безопасность. М. Издательство стандартов; 1988.
13. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны. М. Издательство стандартов; 1988.
14. ГОСТ 12.1.019-79 ССБТ. Электробезопасность. Общие требования и номенклатура видов защиты. М. Издательство стандартов; 1986.
15. ГОСТ 12.1.038-82.ССБТ. Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновений и токов. - М., 1983. - 8 с.
16. ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. М. Издательство стандартов; 1983.
17. Минэнерго СССР. Правила устройства электроустановок. М. Энергоатомиздат; 1987.
18. ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны.
19. НПБ 105-95. Определение категорий помещений и зданий по взрывопожарной безопасности. М. Издательство стандартов; 1995.
20. СанПиН 2.2.2.542-96. Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. М. Госкомэпиднадзор России; 1996.
21. Сибиров Ю.Г., Сколотнев Н.Н., Васин В.К., Начинаев В.Н. Охрана труда в вычислительных центрах. Учебное пособие, М. Машиностроение; 1985.
22. СНиП 23-05-95. Естественное и искусственное освещение. М. Стройиздат; 1987.
23. Нормы радиационной безопасности (НРБ) СП 2.6.1.758-99. Гигиенические нормативы. М. Центр санитарно-эпидемиологического нормирования, гигиенической сертификации и экспертизы Минздрава России;1999.
24. ГОСТ 12.1.005-88. Воздух рабочей зоны. Общие санитарно-гигиенические требования. - М., 1988. - 75 с.
25. СНиП 11-4-79. Строительные нормы и правила. Нормы проектирования. Естественное и искусственное освещение. -М. Стройиздат, 1980.
26. СТП УГТУ-УПИ 1-96. Общие требования и правила оформления дипломных и курсовых проектов. – Екатеринбург. 1996. – 33с.
0 комментариев