Безопасность жизнедеятельности

Размещено на http://www.allbest.ru

1. Безопасность жизнедеятельности как научно-техническая дисциплина. Цель изучения курса БЖД, его комплексный характер

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) как научно-техническая дисциплина изучает опасности, угрожающие человеку в среде обитания, закономерности их проявления в целях разработки комплексной системы мер по защите человека и среды обитания от природных опасностей или формируемых в процессе деятельности человека.

В научной теории БЖД, таким образом, ключевыми понятиями являются среда обитания, деятельность, опасность, риск и безопасность.

Среда обитания - окружающая человека среда, обусловленная в данный момент совокупностью факторов, способных оказывать прямое или косвенное, немедленное или отдаленное воздействие на деятельность человека, его здоровье и потомство.

здоровье - это состояние полного физического, духовного и социального благополучия, а не только отсутствие болезней или физических дефектов (преамбула Устава Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ).

Деятельность - активное (сознательное) взаимодействие человека со средой обитания, результатом которого должна быть ее полезность для существования человека в этой среде.

БЖД - система знаний, направленных на обеспечение безопасности и сохранение здоровья человека в производственной и непроизводственной среде с учетом влияния человека на среду обитания.

«Безопасность жизнедеятельности», таким образом, является комплексной дисциплиной, опирающейся на достижения как фундаментальных, так и прикладных научных и научно-технических дисциплин. безопасность жизнедеятельность опасность риск

Для обеспечения безопасности должны быть выполнены три задачи БЖД.

идентификация (распознавание) опасностей - детальный анализ опасностей, формируемых в изучаемой деятельности. Последовательность проведения анализа следующая:

· вначале устанавливаются элементы среды обитания как источники опасности;

· затем проводится оценка имеющихся в рассматриваемой деятельности опасностей по качественным, количественным, пространственным и временным показателям (x, y, z, t).

защита человека и среды обитания от выявленных опасностей на основе сопоставления затрат с выгодами. защита базируется на определенных принципах, методах и средствах.

Защита от остаточного риска данной деятельности, поскольку обеспечить абсолютную безопасность невозможно: изучение закономерностей и построение моделей развития чрезвычайных ситуаций; принципы, методы, приемы и средства их прогнозирования и ликвидации.

В структуре курса БЖД выделены следующие разделы:

· теоретические основы БЖД;

· безопасность в бытовой и производственной среде;

· безопасность в окружающей природной среде;

· безопасность при чрезвычайных ситуациях.

Бытовая среда - это вся сумма факторов, воздействующих на человека в быту. Реакцию организма на бытовые факторы изучают такие разделы науки, как коммунальная гигиена, гигиена питания, гигиена детей и подростов.

Производственная среда - это совокупность факторов, воздействующих на человека в процессе трудовой деятельности.

Безопасность в природной среде - это одна из отраслей экологии. Экология изучает закономерности взаимодействия живой и неживой природы на атомно-молекулярном уровне.



2. Понятие опасности. Аксиома о потенциальной опасности деятельности

Любая деятельность потенциально опасна.

Аксиома о потенциальной опасности деятельности - основополагающий постулат - положена в основу научной проблемы обеспечения безопасности человека. Эта аксиома имеет, по меньшей мере, два важных вывода, необходимых для формирования системы безопасности:

· невозможно разработать (найти) абсолютно безопасный вид деятельности человека, разработать абсолютно безопасную технику;

· ни один вид деятельности не может обеспечить абсолютную безопасность для человека (нулевой риск).

Опасности - это процессы, явления, предметы, оказывающие негативное воздействие на жизнь и здоровье человека.

Опасности, создаваемые деятельностью человека, имеют два важных для практики качества:

· потенциальный характер опасностей - т.е. опасности могут быть, но не приносить вреда и проявляться при определенных, зачастую трудно предсказуемых, условиях;

· ограниченная зона влияния (зона действия опасности).

Источники формирования опасностей в конкретной деятельности:

· сам человек как сложная система «организм - личность», в которой неблагоприятная для здоровья человека наследственность, физиологические ограничения возможностей организма, психологические расстройства и антропометрические показатели непригодны для реализации конкретной деятельности - внутренние источники;

· процессы взаимодействия человека и элементов среды обитания - внешние источники.

Безопасность - это деятельность человека, в процессе которой с определенной вероятностью исключаются потенциальные опасности, влияющие на его здоровье.

Интегральным показателем безопасности жизнедеятельности является продолжительность жизни.

3. Опасные и вредные производственные факторы

физические факторы:

a. климатические параметры (температура, влажность, подвижность воздуха, температура поверхностей, тепловое излучение, атмосферное давление);

b. электромагнитные поля различного волнового диапазона (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное - тепловое, лазерное, микроволновое, радиочастотное, низкочастотное) статическое, электрическое и магнитное поля;

c. ионизирующие излучения

d. шум

e. вибрация

f. ультразвук

g. инфразвук

h. аэрозоли преимущественно фиброгенного действия (АПФД);

i. освещенность (отсутствие естественного освещения, недостаточная освещенность);

j. аэроионизация

химические факторы: вредные вещества, в том числе биологической природы (антибиотики, витамины, гормоны, ферменты);

биологические факторы: патогенные микроорганизмы, микроорганизмы-продуценты, препараты, содержащие живые клетки и споры микроорганизмов, белковые препараты.



4. Таксономия (классификация) опасностей

Таксономия - теория классификации и систематизации сложных явлений, понятий, объектов. Поскольку опасность является понятием сложным, иерархическим, имеющим много признаков, таксономирование их важно как с точки зрения организации научного знания в области безопасности жизнедеятельности, так и при реализации практических целей. Совершенная, достаточно полная таксономия опасностей пока не разработана.

· По происхождению различают 6 групп опасностей: природные, техногенные, антропогенные, экологические, социальные, биологические.

· Согласно официальному стандарту опасности делятся на физические, химические, биологические, психофизические.

· По времени проявления отрицательных последствий опасности делятся на импульсивные и кумулятивные.

· По локализации: связанные с литосферой, гидросферой, атмосферой, космосом.

· По вызываемым последствиям: утомление, заболевания, травмы, летальные исходы и т. д.

· По приносимому ущербу: социальный, экономический, технический, экологический и т.п.

· Сферы проявления опасностей: бытовая, спортивная, дорожно-транспортная, производственная, военная и др.

· По структуре (строению) опасности делятся на простые и производные, порождаемые взаимодействием простых.

· По характеру воздействия на человека опасности можно разделить на активные и пассивные. К пассивным относятся опасности, активизирующиеся за счет энергии, носителем которой является сам человек. Это острые (колющие и режущие) неподвижные элементы; неровности поверхности, по которой перемещается человек; уклоны, подъемы, незначительное трение между соприкасающимися поверхностями и др.

· Различают априорные (предвестники) признаки опасности и апостериорные (следы) признаки опасностей.

5. Стадии изучения опасностей. Априорный и апостериорный анализ опасности

Изучение опасностей рекомендуется проводить в следующем порядке:

Стадия 1. Предварительный анализ опасности (ПАО). Эта стадия осуществляется в три этапа.

I этап. Выявление источников опасности: взрыв, пожар, выброс токсичных или радиоактивных продуктов и т.п.

II этап. Определение частей системы, которые могут вызвать эти опасности (реакторы, трубопроводы и пр.).

III этап. Введение ограничений на анализ, т. е. исключение опасностей, которые не будут изучаться (диверсии, землетрясения и т. д.).

Стадия 2. Выявление последовательности опасных ситуаций, построение дерева причин и опасностей - эти методы будут описаны далее.

Стадия 3. Анализ последствий: выброс химических веществ, отравление людей, радиоактивное загрязнение местности и коллективная доза ионизирующего излучения, полученная населением, ударная волна, разрушение зданий и сооружений, поражение людей в результате взрыва и т.д.

Анализ эксплуатационной безопасности системы осуществляется априорно или апостериорно, т.е. до или после возникновения нежелательного события. В обоих случаях используемый метод может быть прямым или обратным.

· Априорный анализ. Исследователь выбирает такие нежелательные события, которые являются потенциально возможными для данной системы, и пытается составить набор различных ситуаций, приводящих к их появлению.

· Апостериорный анализ. Выполняется после того, как нежелательное событие уже произошло. Цель такого анализа - разработка рекомендаций на будущее.

Один вид анализа дополняет другой. Предпочтительность метода зависит от сложности анализируемой системы и от того, что уже известно по изучаемой проблеме. При изучении системы, характеристики которой могут быть четко определены (например, машина или производственная установка), предшествующий опыт позволяет осуществить весьма детализированный априорный анализ. При дополнении априорного анализа данными апостериорного, основанного на исследовании событий, имевших место во время функционирования системы, анализ становится более полным и ценным.

Кроме того, апостериорный анализ может стать базой для последующего априорного анализа, т. к. исследователь делает выводы, выходящие за рамки единичного процесса, последствием которого стало нежелательное событие. Он одновременно анализирует различные события, которые могли бы привести к такому или подобным нежелательным событиям.

Логическая последовательность событий может быть проанализирована прямым и обратным методом. При использовании прямого (индуктивного) метода анализируются причины, чтобы предвидеть последствия. При обратном методе анализируются последствия, чтобы определить причины. Обратным методом пользуются после возникновения нежелательного события, аварии, иди несчастного случая, исходя из которых исследователь ведет анализ в обратном направлении к тем событиям, которые имели место раньше и появление которых необходимо исключить, поскольку они могут быть причиной неблагоприятных последствий в будущем. Конечная цель всегда одна - предотвращение нежелательных событий.

6. Построение дерева причин и опасностей

Любая опасность реализуется, принося ущерб, как следствие какой-то причины или нескольких причин, поэтому предотвращение опасностей или защита от них возможны только при выявлении причин. Между реализовавшимися опасностями и причинами существует причинно-следственная связь: опасность есть следствие некоторой причины, которая, в свою очередь, является следствием другой причины и т. д. Таким образом, причины и опасности образуют иерархические, цепные структуры, или системы. Графическое изображение таких зависимостей напоминает ветвящееся дерево, поэтому в литературе, анализирующей безопасность объектов, используются такие термины, как «дерево причин», «дерево отказов», «дерево событий» и др. В строящихся деревьях имеются ветви причин и ветви опасностей, что отражает диалектический характер причинно-следственных связей. Разделение этих ветвей нецелесообразно, а иногда и невозможно, поэтому полученные в процессе анализа безопасности объектов графические изображения называют «деревьями причин и опасностей».

Построение «деревьев» является эффективной процедурой выявления причин различных нежелательных событий (аварий, травм, пожаров, ДТП и т.п.). Границы ветвления определяются логической целесообразностью получения новых ветвей и определяют разрешающую способность дерева.

7. Принципы обеспечения безопасности; ориентирующие, технические, организационные, управленческие

Принципы обеспечения безопасности, исходя из их реализации, условно можно разделить на четыре класса (табл. 3).

1. ориентирующие - это основополагающие идеи, определяющие направление поиска безопасных решений и служащие методологической и информационной базой.

2. технические - основаны на использовании физических законов и направлены на непосредственное предотвращение действия опасных факторов.

3. управленческие - определяют взаимосвязь и отношения между отдельными стадиями и этапами обеспечения безопасности.

4. организационные - направлены на реализацию положений научной организации деятельности в целях безопасности.

Классификация принципов обеспечения безопасности

Ориентирующие	Технические	Организационные	Управленческие
Активности оператора Гуманизации деятельности Деструкции Замены оператора Классификации Ликвидации опасности Системности Снижения опасности	Блокировки Вакуумирования Герметизации Защиты расстоянием компрессии Недоступности Прочности Слабого звена Флегматизации Экранирования	Защиты временем Информации Несовместимости Нормирования Подбора кадров Последовательности Резервирования Эргономичности	Адекватности Компенсации Контроля Обратной связи Ответственности Плановости Стимулирования Управления Эффективности

Некоторые принципы относятся к нескольким классам одновременно. В то же время каждый принцип обладает относительной самостоятельностью.

Рассмотрим детальнее некоторые принципы и примеры их реализации.

8. Методы и средства обеспечения безопасности. Гомосфера и ноксосфера

Выбор методов и средств защиты работающих определяется характером производственной деятельности, зависит от используемых производственных технологий, состояния производственного оборудования, зданий и сооружений и регламентируется соответствующими правилами, инструкциями и другими нормативными документами.

Основные методы обеспечения безопасности

1. Пространственное и (или) временное разделение гомосферы и ноксосферы. Данный метод реализуется путем рациональной организации деятельности и инженерных решений: дистанционное управление, автоматизация, роботизация и др.

2. Адаптация производственной среды к характеристикам человека. Данный метод реализуется следующими способами:

- устранение опасности в источнике (использование безопасных технологий, исправного инструмента и оборудования, соблюдение оптимальных параметров производственных процессов и режимов работы оборудования, своевременное обслуживание и уход за оборудованием, зданиями и сооружениями, использование устройств защиты и т.д.);

- устранение опасности на пути распространения (очистка и нейтрализация вредных выбросов, экранирование, ограждение и изоляция и т.п.);

- использование средств коллективной защиты.

3. Адаптация человека к окружающей среде и повышение его защищенности. Данный метод реализуется путем профотбора и обучения персонала, лечебно-профилактического и медицинского обслуживания, использования средств индивидуальной защиты.

В реальных условиях реализуется комбинация различных методов.

средства обеспечения безопасности

Средства обеспечения безопасности делятся на средства коллективной (СКЗ) и индивидуальной защиты (СИЗ).

В свою очередь СКЗ и СИЗ делятся на группы в зависимости от характера опасностей, конструктивного исполнения, области применения и т.д.

В широком понимании к средствам безопасности следует относить все то, что способствует защищенности человека от опасности, а именно: воспитание, образование, укрепление здоровья, дисциплинированность, здравоохранение, государственные органы управления и т. п.

9. Основные положения теории риска. Методические подходы определения риска

Опасности могут быть реализованы в форме травм или заболеваний только в том случае, если зона формирования опасностей (ноксосфера) пересекается с зоной деятельности человека (гомосфера). В производственных условиях - это рабочая зона и источник опасности как один из элементов производственной среды.

Рис.1. Схема формирования области действия опасности на человека

Риск - количественная характеристика действия опасностей, формируемых конкретной деятельностью человека, т.е. отношение числа неблагоприятных проявлений опасности к их возможному числу за определенный промежуток времени (частота реализации опасности).



,

где R - риск (1/год);

n - число неблагоприятных проявлений опасности за определенный промежуток времени (год);

N - возможное число проявлений опасности за тот же период.

Пример. Согласно статистическим данным [4] в настоящее время ежегодно в России в авариях и катастрофах гибнет около 50 тысяч человек. определим риск гибели человека в аварии или катастрофе, 1/год:

(N = 148 млн чел. - численность населения России).

В производственных условиях различают индивидуальный и групповой (социальный) риск. Индивидуальный риск характеризует реализацию опасности определенного вида деятельности для конкретного индивидуума.

Используемые в России показатели производственного травматизма и профессиональной заболеваемости, такие как частота несчастных случаев и профессиональных заболеваний, являются выражением индивидуального производственного риска.

Групповой, или социальный, риск представляет собой зависимость между частотой происшествий (аварий, катастроф, стихийных бедствий) и числом пострадавших в них людей (рис. 2).



Рис. 2. Пример определения группового риска [11]:

1 - 100 АЭС США; 2 - пожары (США); 3 - пожары (Англия); 4 - авиакатастрофы (США); 5 - авиакатастрофы (Англия)

Различают также прямой и косвенный риск.

· Прямой риск связан с непосредственным действием на человека той или иной опасности, например подвижных частей оборудования.

· Загрязняя окружающую среду отходами своей деятельности, человек подвергает себя косвенному риску, поскольку измененная человеком среда может в конечном счете стать непригодной для его существования в ней.

Использование риска в качестве универсального показателя при оценке действия различных негативных факторов на человека в настоящее время начинает применяться для сравнения безопасности различных отраслей экономики и типов работ, обоснования социальных преимуществ и льгот для определенной категории лиц.

Пример. Рассчитано, что при массовых рентгенологических обследованиях населения по диагностике рака желудка для лиц моложе 40 лет радиационный риск превышает пользу от возможного выявления рака. Предложено уменьшить частоту рентгеновских облучений до 1 раза в 3 года и обследовать население только старше 40 лет.

10. Концепция приемлемого (допустимого) риска. Пути управления риском

Концепция приемлемого риска

Приемлемый (допустимый) риск - это такая минимальная величина риска, которая достижима по техническим, экономическим и технологическим возможностям.

Таким образом, приемлемый риск сочетает в себе технические, экономические, социальные и политические аспекты и представляет собой некоторый компромисс между уровнем безопасности и возможностями ее достижения.

Пример определения приемлемого риска представлен на рис. 3. При увеличении затрат на повышение безопасности технологий и совершенствование оборудования технический риск снижается, но растет социальный. Суммарный риск имеет минимум при определенном соотношении между инвестициями в техническую и социальную сферу.



Рис. 3. Определение приемлемого риска

затраты на безопасность технических систем

Зависимость риска от экономической стратегии носит статистический, усредненный характер. Поэтому нужно исходить не из минимального риска (нижней точки суммарной кривой), а из некоторого максимального допустимого уровня, расположенного чуть выше. В промежутке между этими двумя значениями и лежит область, в которой у человека остается свобода выбора.

Мотивированный (обоснованный) и немотивированный (необоснованный) риск. В случае производственных аварий, пожаров, в целях спасения людей и материальных ценностей человеку приходится идти на риск, превышающий приемлемый. В этом случае риск считается обоснованным (мотивированным). Для ряда опасных факторов, например возникающих в случае радиационных аварий, установлены величины мотивированного риска, превышающего приемлемый риск, - «планируемое повышенное облучение», допускаемое в исключительных случаях для лиц, участвующих в ликвидации последствий радиационных аварий.

немотивированным (необоснованным) риском называют риск, превышающий приемлемый и возникающий в результате нежелания работников на производстве соблюдать требования безопасности, использовать средства защиты и т.д., что, как правило, приводит к травмам и формирует предпосылки аварий на производстве.

Помимо коллективной приемлемости существует также и индивидуальная приемлемость, установленная для себя сознательно или неосознанно и являющаяся балансом между риском и выгодой. В определённых случаях люди готовы добровольно идти на риск, в 1000 раз больший, чем приемлемый. Решающая роль в принятии такого решения лежит в психологии человека.

Пути управления риском

Затраты на снижение риска аварий можно вкладывать в технические системы безопасности, в подготовку персонала или в совершенствование управления при чрезвычайных ситуациях. В первых двух случаях средства расходуются на снижение вероятности аварии, в третьем - на уменьшение ее масштабов, если она произойдет. Анализ эффективности капиталовложений показывает, что во многих случаях можно сильней снизить риск для населения, если больше внимания уделять действиям в случае аварии, чем техническим системам ее предотвращения, которые все равно абсолютных гарантий не дают.

Обобщая все сказанное выше, можно определить пути управления риском:

· совершенствование технических систем безопасности;

· подготовка и обучение персонала;

· совершенствование управления при чрезвычайных ситуациях.

Для правильного определения соотношения инвестиций по каждому направлению необходим специальный анализ с использованием конкретных данных и условий.

Технические, организационные, административные методы управления риском дополняются экономическими методами. К ним относятся: страхование, денежная компенсация ущерба, платежи за риск и др. В основе управления риском лежит методика сравнения затрат и получаемых выгод от снижения риска. Сочетание качественного и количественного анализа на разных стадиях проектирования и эксплуатации дает в результате оценку общего риска.

11. Анализаторы человека: структура, основные характеристики. Закон восприятия Вебера-Фехнера

Структура и общие характеристики анализаторов

Общая функциональная схема анализатора показана на рис. 11.

Рис.11. Общая функциональная схема анализатора

Центральной частью анализатора является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть - рецепторы - находится на поверхности тела для приема внешней информации либо размещается во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии. Внешние рецепторы обычно называют органами чувств. Морфологически рецепторы представляют собой клетку, снабженную подвижными волосками или ресничками, обеспечивающими чувствительность рецепторов. Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга.

1. Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала (абсолютный порог ощущения по интенсивности) характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. Абсолютный порог определяется в единицах измерения раздражителя. Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.

Психофизиологическими опытами установлено, что реакция организма прямо пропорциональна относительному приращению раздражителя:

, (9)

где dJ - элементарное ощущение организма;

dE - элементарное приращение раздражителя.

Приняв а = 10 lgе и интегрируя (9) в пределах от E₀ до E, можно получить

, (10)

или в более привычной форме

J = K•lgE + C , (11)

где К и С - константы, определяемые данной сенсорной системой.

закон Вебера -Фехнера (закон восприятия): величина ощущения изменяется медленнее, чем сила раздражителя, т.е. при линейном увеличении интенсивности раздражителя (E) интенсивность ощущения (J) растет логарифмически.

2. Предельно допустимая интенсивность сигнала. Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности.

3. Диапазон чувствительности к интенсивности включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога.

4. Дифференциальная чувствительность к изменению интенсивности сигнала - это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком. Различают абсолютные дифференциальные пороги (ДJ) и относительные , где J - исходная интенсивность.

5. Дифференциальная чувствительность к изменению частоты сигнала - это минимальное изменение частоты F сигнала, ощущаемое человеком. Измеряется либо в абсолютных единицах ДF, либо в относительных - .

6. Границы (диапазон) спектральной чувствительности определяются для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (слуховой, зрительный и т.п.).

7. Пространственные характеристики чувствительности специфичны для каждого анализатора.

8. Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений.

Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ответного действия на сигнал (сенсомоторная реакция), называют латентным периодом.

9. Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувствительности) характеризуются временем и присущи каждому типу анализаторов.



12. Эргономика. Организация рабочего места

Эргономика - это научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности в современном производстве. Эргономика занимается разработкой оборудования, рабочих мест, направленной на приспособление их к возможностям человека с учетом его антропометрических и психологических особенностей. Объект исследования эргономики - система «человек - машина - среда обитания». Человек в системах безопасности выполняет троякую роль: является объектом защиты; выступает средством обеспечения безопасности; сам может быть источником опасностей. Антропометрическая совместимость - учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения (позы) оператора в процессе работы. Рабочая поза «стоя» (а) - большие энергозатраты и менее устойчива из-за поднятого центра тяжести - быстро наступает утомление. Рабочая поза «сидя» (б) - резко понижается высота центра тяжести, возрастает устойчивость тела, сокращаются энергозатраты - является менее утомительной. Прямая поза «сидя» мышечная работа = 1, прямая поза «стоя» мышечная работа = 1.6, наклонная поза «сидя» (г) = 4, наклонная поза «стоя» (в) = 10. Правильная Рабочая поза - проекция центра тяжести лежит в пределах площади опоры, органы управления в пределах оптимальных зон достижения рук и зоны контроля взглядом, информация в оптимальном поле зрения. При работе небольшой группы мышц - предпочтительнее поза «сидя», При работе задействована большая группа мышц - предпочтение поза «стоя».



13. Зоны размещения органов управления

В процессе управления человек обязательно должен прилагать некоторые усилия, так как отсутствие их (что может быть, например, при кнопочном управлении) дезориентирует человека, лишает его уверенности в правильности своих действий, а излишние усилия приводят к биомеханической перегрузке.

Например, для предотвращения дрожания руки и повышения точности движений требуется момент сопротивления рукоятки в пределах З...16,7 Н•м.

Форма и размеры органов управления должны быть согласованы с размерами и биомеханическими особенностями руки оператора. Органы управления могут быть ручными и ножными. Ножные органы управления используют тогда, когда требуются большие усилия и небольшая точность: включение -- выключение, грубая регулировка напряжения или тока и т.п. При ручном управлении максимальные усилия прилагаются к рычагам, которые захватываются стоящим оператором на уровне плеча, а сидящим -- на уровне локтя (рис. 15), поэтому органы управления, которые используются наиболее часто, следует располагать на высоте между локтем и плечом.

. а б

Рис. 15. Зона размещения органов управления: а - поза «стоя»; б - поза «сидя»

Оптимальные усилия на органы управления:

· для рукояток 20...40 Н (100 Н --максимальное);

· для кнопок, тумблеров, переключателей легкого типа 1400...1600 мН, тяжелого - 6...12 Н;

· для ножных педалей управления от 20...50 (используемых часто) до 300 Н (используемых редко);

· для рычажного управления от 20...40 (используемых часто) до 120... 160 Н (используемых редко).

Диапазон скоростей, развиваемых движущимися руками человека, находится в пределах 0,01...8000 см/с. Наиболее часто используются скорости порядка 5...800 см/с. Следует иметь в виду, что движения руки к себе более быстрые, но менее точные, тогда как от себя -- более точные, но менее быстрые. Скорость движения в вертикальной плоскости больше, чем в горизонтальной; сверху вниз больше, чем снизу вверх; вперед-назад больше, чем вправо-влево; слева направо для правой руки больше, чем справа налево для левой. Вращательные движения в 1,5 раза быстрее поступательных.

МОТОРНОЕ ПОЛЕ -- пространство рабочего места оператора, где размещены органы управления и осуществляется (оператором) управление системой «человек -- машина». Зона 1- для точных и мелких сборочных работ, в ней работают обе руки и хорошо осуществляется зрительный контроль. Зоны 2 и 3 хорошо доступны для одной и мало доступны для другой руки, а зрительный контроль осложнен. В этих зонах удобно размещать органы управления, зрительный контроль за которыми не требуется постоянно.Зона 4 - труднодоступная. В ней могут быть размещены инструменты и материалы, которые не поместились в зонах 2 и 3. Зона 5 (6) доступна только для правой (левой) руки - здесь можно разместить органы управления, которыми пользуются «не глядя». Оптимальная высота рабочей поверхности:

14. Статическая работа, феномен Лингарда. Динамическая работа

статическая работа

динамическая работа



15. Оценка работоспособности. Показатель внешней механичеcкой работы

,

где PWC - экстраполируемая мощность работы при частоте сердечных сокращений 170 ударов/мин; W1, W2 - мощности заданных нагрузок, Вт; F1, F2 - частота сердечных сокращений при заданных нагрузках.

16. Работоспособность и ее динамика

Работоспособность проявляется в поддержании заданного уровня деятельности в течение определенного времени и обусловливается двумя основными группами факторов - внешними и внутренними. Внешние - информационная структура сигналов, в частности количество и форма представления информации, характеристика рабочей среды - удобство рабочего места, освещенность, температура и т.п., взаимоотношения в коллективе.

Внутренние - уровень подготовки, тренированность, эмоциональная устойчивость. Предел работоспособности - величина переменная. изменение ее во времени называют динамикой работоспособности.

Кривая работоспособности представлена на рис. 21. На ней выделено несколько фаз, которые характеризуются определенным функциональным состоянием органов и систем организма. Применительно к деятельности человека-оператора их называют функциональными состояниями оператора (ФСО).



Рис. 21. Кривые работоспособности человека в течение рабочего дня:

1 - при наличии перерывов на активный отдых; 2 - без перерывов; t₁ и t₂ - перерывы в работе

В начале рабочего дня человеку необходимо время, чтобы войти в работу, мобилизовать свой организм (фазы I и II).

Фаза I - фаза мобилизации организма, субъективно выражается в обду-мывании предстоящей работы, вызывает определенные предрабочие сдвиги в нервно-мышечной системе, соответствующие характеру предстоящей нагрузки.

Вслед за этой фазой может следовать кратковременное незначительное снижение почти всех показателей функционального состояния (фаза первичной реакции). Физиологический механизм этой фазы связан с внешним торможением, возникающим в результате изменения характера раздражителей, поступающих в ЦНС.

фаза II является продолжением первой фазы и носит название фаза гиперкомпенсации - это фаза врабатывания, или стадия нарастающей работоспособности, т.е. период, в течение которого совершается переход от состояния покоя к рабочему, преодолевается инертность покоя системы и налаживается координация между участвующими в деятельности системами организма. Длительность периода врабатываемости может быть значительной. Например, утром после сна все характеристики сенсомоторных реакций значительно ниже, чем в дневные часы. Производительность труда в эти часы ниже. Период может занять от нескольких минут до двух-трех часов. На длительность влияют интенсивность работы, возраст, опыт, тренированность, отношение к работе.

Фаза III - фаза максимальной эффективности, длится от 2 до 3 ч в зависимости от тяжести труда. Организм человека нормально компенсирует рабочую нагрузку, поэтому этот период иначе называется фазой компенсации: показатели состояния систем и органов человека стабильны, деятельность осуществляется в режиме «динамического стереотипа»; пик работоспособности бывает между 2 и 3 ч работы.

При отсутствии перерывов и пауз для отдыха работоспособность начинает резко убывать после своего пика примерно на третьем часу работы (кривая 2).

Фаза IV - фаза субкомпенсации. В этот период нарастает утомление, которое компенсируется за счет нагрузки на внутренние органы.

фаза V - фаза декомпенсации, т.к. появляются ошибки в работе, функциональные нарушения и утомление.

фаза VI - фаза срыва. Происходит динамическое рассогласование организма и внешних условий, появляются ошибки и выполняются неверные действия.

Введение пауз и перерывов в работе радикально изменяет кривую работоспособности, существенно удлиняя период устойчивой эффективности работы (кривая 1, рис. 21). Рассмотрим распределение времени на активный отдых в течение рабочего дня, обеспечивающее сохранение работоспособности человека. Суммарное время на активный отдых рекомендуется выделять в процентах от длительности смены: при физической работе 4…20 %, а при напряженном умственном труде и повышенном напряжении внимания и зрения - 14…25 %.

При работе нормальной тяжести первую паузу на отдых рекомендуется делать не ранее 2,5…3 ч от начала рабочего дня. При тяжелом физическом труде относительно короткие, но частые паузы на отдых эффективнее снимают утомление, чем длинная пауза той же общей продолжительности. При умственном труде эффективны длительные перерывы с переключением на физическую работу. Нерегулярные перерывы, т.е. осуществляемые по усмотрению самого работающего, мало полезны, случайные же простои не могут считаться отдыхом, так как они нарушают ритм работы.

Обеденный перерыв удобно планировать между второй и последней третью времени смены, так как физиологические затраты на выполнение работы в эти часы возрастают. Перерыв в середине смены не является оптимальным.

После обеденного перерыва цикл фаз повторяется, но уровень работоспособности не достигает дообеденного. Перед окончанием работы возможно специфическое состояние, называемое стадией конечного порыва: срочно мобилизуются резервные силы организма, и работоспособность либо сохраняется на высоком уровне, либо повышается. Длительность этой стадии зависит от чувства ответственности, сознания важности задачи и некоторых других факторов.

При организации трудового процесса необходимо учитывать характер работы. Для многих современных профессий характерен малоподвижный и монотонный труд. Малоподвижность и монотонность оказывают неблагоприятное влияние, усыпляют человека, способствуют заболеванию сердечно-сосудистой системы. Для предупреждения этих симптомов трудовой процесс организуют с учетом чередования различных видов трудовой деятельности человека и их интенсивности. При этом наилучший результат достигается, если чередовать умственную работу и физический труд с участием различных групп мышц, а также включать и отключать органы зрения и слуха, менять сложность и интенсивность трудовых процессов.



17. Классификация основных видов трудовой деятельности человека

Физический труд - требует значительной мышечной активности.

Умственный труд - связан с приемом и переработкой информации и требует напряжения внимания, памяти, активизации процессов мышления, связан с повышенной эмоциональной нагрузкой.

18. Классификация условий труда по степени тяжести и напряженности

1-й - оптимальны класс - сохраняется здоровье и создаются условия для высокой работоспособности.

2-й - допустимый класс - изменения функционального состояния организма проходят за время перерывов на отдых и не оказывают неблагоприятного воздействия на состояние здоровья;

3-й - вредный класс - возможно появление профессиональных заболеваний:

3.1. - компенсируется сокращением рабочего времени и дополнит перерывами в работе. 3.2. - вызывают стойкие функциональные расстройства и рост заболеваемости,

3.3. - развиваются легкие формы профессиональных заболеваний

19. Классификация условий труда по факторам производственной среды



1-й - оптимальны класс - сохраняется здоровье и создаются условия для высокой работоспособности.

2-й - допустимый класс - изменения функционального состояния организма проходят за время перерывов на отдых и не оказывают неблагоприятного воздействия на состояние здоровья;

3-й - вредный класс - возможно появление профессиональных заболеваний:

3.1. - компенсируется сокращением рабочего времени и дополнит перерывами в работе. 3.2. - вызывают стойкие функциональные расстройства и рост заболеваемости,

3.3. - развиваются легкие формы профессиональных заболеваний

20. Утомление. Основные пути снижения утомления

Утомление - состояние, сопровождающееся чувством усталости, снижением работоспособности, вызванное интенсивной или длительной деятельностью, выражающееся в ухудшении количественных или качественных показателей работы.

Многочисленные психофизиологические исследования показали, что утомление - целостный процесс, протекающий под контролем центральной нервной системы (ЦНС), но общепризнанной единой теории утомления, объясняющей это явление во всем его многообразии, не существует.

Полагают, что торможение, возникающее при утомлении в ЦНС и ограничивающее работоспособность мозга, тем самым охраняет нервные клетки от перенапряжения и гибели.

Умственное и физическое утомление влияют друг на друга. Например, после тяжелого физического труда умственная работа малопродуктивна, и наоборот.

Однако при умственном утомлении отмечены более выраженные функциональные расстройства внимания, ухудшения памяти и мышления, ослабление координации движений.

Возобновление работы на фоне медленно развивающегося утомления приводит к тому, что функциональные изменения в организме накапливаются. Утомление переходит в переутомление, характеризующееся головной болью, вялостью, рассеянностью, снижением памяти, внимания, нарушением сна. В зависимости от степени выраженности функциональных изменений в организме различают четыре стадии переутомления (табл. 6).

При появлении симптомов начальной стадии переутомления следует упорядочить режим работы и отдыха, усилить двигательную активность, отвлечься.

При второй (легкой) стадии переутомления перечисленных мер уже недостаточно - требуется рационально организованный длительный отдых.

Стадии переутомления

№ п/п	Симптомы	Стадии переутомления
		I начальная	II легкая	III средняя	IV тяжелая
1	Снижение работоспособности	Нет	Слабо выражено	Достаточно выражено	Резко выражено
2	Появление чувства усталости	Заметно только при больших нагрузках	Заметно при обычной нагрузке	Выражено при обычной нагрузке	Выражено и без нагрузки
3	Компенсация снижения работоспособности волевым усилием	-	Возможна	Возможна частично	Невозможна
4	Эмоциональные сдвиги	Временное уменьшение интереса	Временами неустойчивое настроение	Раздражительность	Угнетенное состояние либо раздражительность
5	Расстройство сна	Трудно засыпать и просыпаться	То же, выражено резко	Сонливость днем	Бессонница
6	Снижение умственной работоспособности	Нет	Труднее сосредоточиться	Временами забывчивость	Нарушение функций внимания и т.д.

Появление симптомов третьей стадии переутомления свидетельствует о необходимости уменьшения нагрузки.

При четвертой стадии переутомления требуется медицинское вмешательство.

Пути снижения утомления:

1. Оптимальная поза человека в процессе труда.

2. Соответствие оборудования эргономическим требованиям.

3. Оптимальная высота рабочей поверхности, в которой совершаются трудовые движения.

4. Упражнения и тренировка в процессе обучения, труда и творчества.

5. Организация рационального режима труда и отдыха.

6. Использование производственной гимнастики.

7. Использование функциональной музыки и комнат психологической разгрузки.

8. Внедрение производственной эстетики: рациональная окраска и освещение помещений, музыка, оформление интерьера, хороший дизайн орудий труда.

Размещено на Allbest.ru