Средства отображения информации

Средства отображения информации (СОИ) предназначены для предъявления оператору данных, характеризующих объект управления, ход технологического процесса, энергетические ресурсы, состояние средств автоматизации, каналов связи и др. Эти данные они предъявляют оператору в качественной и количественной форме. Они являются основным источником информации об управляемом объекте, а также материальной базой для реализации информа­ционной модели, с которой работают операторы.

Информационная модель - это организованная по определенным правилам совокупность информации о состоянии и функцио­нировании объекта управления и внешней среды - своеобразный имитатор существенно важных для управления свойств реальных объектов, т. е. тот источник информации, на основе которого оператор формирует образ реальной обстановки, анализирует и оценивает сложившуюся ситуацию, принимает решения обеспечивающие эффективную работу системы, а также оценивает результаты их реализации.

Существует несколько особенностей работы оператора с информационной моделью:

Ø соотнесение сведений, получаемых с помощью СОИ, с реальными параметрами, которые отображают эти СОИ;

Ø декодирование в процессе полученной приборной инфор­мации;

Ø реконструирование дополнительной информации о параметрах системы, не получивших отражение в этой модели;

Ø возможность предвидеть изменения состояния управляемого объекта на основе знания динамичной взаимосвязи между параметрами управляемого объекта;

Ø способность к подпомеховой деятельности.

Таким образом, информационная модель позволяет оператору создавать представление о текущем состояние управляемого объекта как по содержащейся в модели, так и по реконструируемой из нее информации, что дает возможность осуществить анализ этого сос­тояния с предвидением динамики его развития, выбирать способы управляющих воздействий и контролировать их реализацию.

Создавая информационные модели, необходимо руководст­воваться следующими эргономическими требованиями:

■ к содержанию - адекватное отображение объекта управления, внешней среды;

■ к количеству информации - оптимальный баланс без дефицита или избытка;

■ к форме и композиции - соответствие задачам технологического процесса, их временной последовательности и возможностям человека по восприятию информации.

Все процессы управления в системах "человек-машина" базируются на информации, но скорость обработки информации машиной нельзя сравнить с человеческой. Поэтому проводятся огромное количество исследование о возможностях человека - оператора по приему и переработке информации.

Человек-оператор работает с машиной и предает ей 90% информации в виде слов и символов, и 10% - в виде движения. Машина отвечает оператору - 95% визуальной, 4% - слуховой и 1% - прочей информацией.

Проблема передачи информации включает три основных аспекта:

ü психофизический аспект - выбор физического алфавита сигналов, адресуемых человеку (задача: обеспечить оптимальную различимость сигналов);

ü теоретико-информационный аспект - оценка предельного количества информации, которое может быть принято и переработано за единицу времени (задача: определение оптимальной длины алфавита сигналов; "насыщение" сигналов информацией; оценка числа их измерений (признаков) необходимых для передачи данного количества информации; распределение поступающих сигналов во времени и т.д.);

ü психологический аспект - изучение тех психических про­цессов, посредством которых человек принимает и перерабатыва­ет информацию (задача: формирование субъективного образа сигнала и декодирование поступающей информации).

Сигналы делятся на:

· сигналы-изображения, которые воспроизводят свойства объекта;

· сигналы-символы, которые обозначают свойства объекта.

Условия согласования потока информации, поступающего на СОИ J_тс и перерабатываемого человеком J_общ:

J_тс ≤ J_общ (5.1)

Общее количество информации, которое воспринимает и пе­рерабатывает оператор:

J_общ=J_тс+ J_доп+ J_реч+ J_письм+J_пот (5.2)

где J_доп - дополнительная информация, которая использует­ся оператором при принятии решения (запоминания, вычисления, проверка логических условий);

J_реч - речевая информация, воспринимаемая и передавае­мая оператором по телефону, селектору, радиосвя­зи;

J_письм - письменная информация;

J _пот - потери информации, вызванные помехами.

При J_тс больше, чем J_общ оператор пропускает сигналы и признаки, искажает их, задерживает передачу сигналов.

Важной эргономической характеристикой человека - оператора, связанной с приемом и переработкой информации, является пропускная способность оператора. Она зависит от следующих факторов:

• типа решаемой задачи;

• степени участия оператора в работе системы;

• объема выводимой на СОИ информации;

• яркости символов, их контрастности и размеров и т.п.

Если при считывании информации вероятности поступления любых символов равны, то пропускная способность может быть определена из следующей зависимости:

(5.3)

где п - число правильно опознанных символов;

N - длина алфавита - число символов, принятых для ото­бражения информации в данной системе;

Т_от - время отображения информации оператору;

log₂ - количество информации, содержавшейся в одном символе.

В реальных системах пропускная способность оператора, в зависимости от вышеуказанных факторов, колеблется от несколь­ких тысяч до десятых долей бит/сек. Оптимальная скорость прие­ма и переработки информации находится в пределах от 0.8 до 10 бит/сек. Понижение частоты поступления сигналов снижает ак­тивность оператора и так же увеличивает его ошибки, как и по­вышение поступающей в систему информации.

В эргономике при проектирование операторской деятельно­сти с информационными моделями используют понятие потока информации, который определяется:

(5.4)

где Т_см - продолжительность смены, в течение которой рабо­тает оператор, ч.

Поэтому при разработке СОИ и организации рабочих мест должны соблюдаться условия согласования потока информации и пропускной способности человека:

F_инф ≤ С - 1-й закон эргономики. (5.5)

Если неравенство не выполняется, оператор допускает ошиб­ки, пропускает адресованные ему сигналы, задерживает перера­ботку сигналов, и, в конечном счете, отказывается решать задачу. Чтобы условие (5.5) выполнялось, необходимо либо понизить ко­личество информации, поступающей в заданный временной ин­тервал, либо повысить скорость переработки оператором инфор­мации (тренировка).

Приняв поступающую информацию, оператор так или иначе её анализирует и преобразует. В процессе переработки решающая роль принадлежит памяти. Память - это процесс запечатления, хранения и воспроизводства информации от ранее полученных сигналов.

По времени хранения информации различают кратковремен­ную (секунды и минуты) и долговременную (часы, дни, года) па­мять. Кратковременная память, в свою очередь, подразделяется на непосредственную и оперативную.

В непосредственной хранится почти вся информация, посту­пившая в какой то момент времени на органы чувств, но недолго (фотография объекта).

Оперативная - способность человека сохранить текущую ин­формацию, необходима для исполнения того или иного действия, на период времени, который требуется для решения задачи.

Соотношение между формами памяти зависит от решаемых в СЧМ задач и от структуры деятельности оператора.

В эргономике большое внимание уделяется оперативной па­мяти, так как она в значительной степени влияет на надежность и эффективность действий оператора. Человек способен после од­нократного предъявления информации удерживать в памяти: 8 десятичных цифр, 7 букв алфавита и 5 односложных слов.

Оперативная память ориентированна не на смысл, а на внеш­нюю характеристику информации. Она используется оператором для фиксации сведений, их восприятия, т.е. для ориентировки в ситуации.

Долговременная память используется для сохранения инфор­мации на будущее, т.е. для прогнозирования ситуации и ориенти­рована на смысловое содержание.

Таким образом, учитывая характеристику оперативной памя­ти, в основу проектирования и организации оперативной деятель­ности должна быть положена следующая закономерность:

V_n≤ 8ц/7б/5c - 2-й закон эргономики, (5.6)

где V_n - объем цифровой, буквенной и словесной информа­ции, поступающей в оперативную память оператора.

Таким образом:

■ количество информации поступающей к оператору, долж­но соответствовать объему его оперативной памяти, а интервал между подачей информации должен быть не меньше времени, необходимого для перекодирования сигналов;

■ повышение скорости и надежности запоминания сигналов, а также объемов памяти операторов возможно путем объединения информации в такие структуры, которые легко поддаются раско­дированию;

■ необходимо принимать меры к своевременному освобож­дению оперативной памяти от ненужной информации (оператор иногда допускает ошибки не потому, что не запомнил необходи­мую информацию, а потому, что не забыл ненужную, уже исполь­зованную).

Объем оперативной памяти зависит от того, в какой мере запо­минаемый материал поддается быстрой логической обработке. Такая обработка выражается прежде всего в группировка сигналов и перекодировке групп, т.е. в формировании более крупных еди­ниц.

Преобразование запоминаемого материала осуществляется двумя основными способами:

• за счет обнаружения его организации;

• путем внесения организации на основе соотношения объ­ектов по выбранным испытуемым параметрам.

На объем оперативной памяти влияет система кодирования материала. Полное запоминание обеспечивается при оперирова­ние цифровым кодом. При других системах кодирования могут наблюдаться ошибки в ответах на распознавание информации:

■ при буквенном коде - 15% ошибочных ответов.

■ при цветовом коде - 25% ошибочных ответов.

■ при кодирование геометрическими фигурами - 37.5%.

■ при кодировании геометрическими конфигурациями - 62.5%.

При решение различных задач по-разному складываются взаимоотношения психических функций. В одних случаях веду­щую роль играют процессы восприятия, в других - оперативная память, в третьих - мыслительные процессы. Код оптимальный для одного процесса, может оказаться неоптимальным для друго­го.

Известно, что характеристики эргатической системы управ­ления определяются характеристиками составляющих её звеньев. Наибольшее значение имеют динамические характеристики чело­века и техники. Для одноконтурной системы управления они оп­ределяются циклом регулирования - временем перевода объекта управления из исходного состояния в заданное:

Тц=Т_м+Т_ч, (5.7)

где Т _м - время задержки сигнала в машинных звеньях сис­темы;

Т_ч - время реакции человека.

В свою очередь:

Т_ч=Т_пр+Т_р, (5.8)

где Т_пр - время получения информации человеком и его моторно­го ответа;

Т_р - время принятия решения, зависящее от числа решаемых задач, алгоритмов, обученности оператора, его психо­физиологических особенностей.

В общем случае время задержки информации в человеческом звене всегда больше времени задержки её в машинном звене. Главным образом это связанно с временем полной реакции:

Т_пр=t_л +t_дв ⁺t_сх, (5.9)

где t_Д - латентный, или скрытый период реакции;

t_дв - время движения оператора к органу управления;

t_cx - время, необходимое для преодоления свободного хода органа управления.

Человек с возможной для него максимальной скоростью вы­полняет то или иное движение (нажимает на кнопку, перемещает рычаг) в ответ на заранее известный, но внезапно появляющийся сигнал. Время реакции в этом случае складывается из латентного периода и времени моторного ответа.

Латентный - это скрытый период реакции, или интервал, от­деляющий реакцию человека-оператора от момента подачи сигна­ла до начала действия. Латентный период зависит от модальности сигнала. Например значения латентного периода при воздействии на человека таких раздражителей, как:

• тактильный (прикосновение, вибрация) – 0,009÷0,22с;

• слуховой – 0,12÷0,18 с;

• температурный – 0,28÷1,6 с;

• болевой -0,13÷0,89 с.

Таким образом, подбирая модальный сигнал, можно управ­лять временем реакции оператора.

На время реакции человека в производственных условиях существенно влияют: тип раздражителя, пол и возраст оператора, интенсивность сигнала, периодичность его появления и информа­ционное содержание, психофизиологическое состояние человека и степень его тренированности. Время реакции подвержено су­точным колебаниям и также зависит от действия помех, фарма­кологических и отравляющих веществ. Например, алкоголь вна­чале немного уменьшает время реакции, а затем, через некоторое время, увеличивает его на 50÷70%.

Закономерности, связанные с реакцией человека на железно­дорожные сигнальные огни, можно установить с помощью специ­ального аппарата. От испытуемого требуется положить руку на контакт и при появления сигнального огня как можно скорее вы­ключить его поворотом тумблера. Два электросекундомера вклю­чаются одновременно с включением сигнальной лампы. Первый включается в момент снятия руки с рукоятки контакта, второй прекращает работу при повороте тумблера, давая возможность измерить полное время реакции на данный сигнал. Статический анализ таких измерений представлен в таблице 5.1.

Закон статического распределения времени реакции человека на сигнальные железнодорожные огни отличаются от нормального.

Практика работы СЧМ показала, что цикл управления отли­чается от теоретического на некоторое время – t_рез (резервное).

Наличие резервного времени вызвано занятостью оператора дру­гими задачами, неготовностью к восприятию информации и т.д. Резервное время определяет ту границу, в пределах которой эти задержки допускаются.

Таким образом, СЧМ может надежно выполнять свои функции только при следующем условии:

Т_теор ≤ Т_прак - 3-й закон эргономики, (5.10)

Где Т_теор и Т_прак соответственно теоретическая и практи­ческая продолжительность цикла управ­ления в СЧМ.

Таблица 5.1 - Латентный период реакции на цветные железнодорожные сигнальные огни

Сигнал	Математическое ожидание, с	Среднеквадратическое отклонение, с
Синий	0,43	0,13
Зеленый	0,39	0,12
Молочно-белый	0,38	0,11
Лунно-белый	0,38	0,11
Желтый	0,37	0,10
Желтый с красным	0,35	0,09
Красный	0,34	0,08

 

На железнодорожном транспорте, особенно в связи с внедре­нием автоматизированных рабочих мест, все большее распростра­нение получают такие средства отображения информации, как дисплеи, печатающие устройства, графопостроители. Дисплеи - индикаторы, выполненные на основе электронно-лучевой трубки, - предназначены для отображения сигнальной, графической, буквенно-цифровой, символьной информации высвечиванием. Их применяют в автоматизированных системах управления, информационно-справочных системах и в системах передачи данных. Дисплеи - наиболее универсальное и совершенное средство ото­бражения информации. С помощью клавиатуры или светового пера можно не только вводить изменения в информацию, отобра­жаемую на экране, редактировать ее, но и вызывать хранящуюся в памяти, передавать в память ЭВМ и на другие средства отображе­ния, преобразовывать информацию и выполнять ряд других опе­раций, обеспечивающих оператору более полное использование. Конструировать дисплеи следует в соответствии со следующими эргономическими требованиями:

·частота мельканий изображений 40÷50 Гц; для пе­ремещающихся изображений ее целесообразно увеличивать в 2-3 раза. Критическая частота мельканий в цветных дисплеях не ме­нее 27 Гц;

·оптимальные цвета для высвечивания знаков на экранах - участок спектра с длинами волн от 500 до 570 нм, т.е. желто - зеленые. Эти цвета характеризуются малой насыщенностью, максимальной видимостью и наименьшей утомляемостью для глаз;

·высота клавиатуры дисплея от нижнего ее ряда не более 50 мм, оптимальная высота 30 мм; расстояние между столов и средним рядом клавиатуры не более 60 мм, угол наклона 5÷1 5°;

·сила удара, необходимая для нажатия клавиш, не выше 1.5 и не ниже 0.25 Н; амплитуда движения 0.8÷4.8 мм;

·окраска клавиш матовая с минимумом отражения;

·функциональные клавиши отличаются от остальных цветом, формой, положением или расстоянием между ними;

·символьные обозначения на функциональных клавишах должны соответствовать символике обозначений на обычных пишущих машинках.

Печатающие устройства применяют для записи количественных данных. Печатная информация должна быть пригодной для использования с минимальной потребностью в декодировании, перемещении или интерполяции. Эти устройства нужно конструи­ровать так, чтобы обеспечить простое и быстрое введение и снятие печатных материалов. Следует предусмотреть надежную индикацию расходуемого материала.

Графопостроители записывают непрерывные графические данные. Вычерчиваемые штрихи не должны закрываться пером или его рычагом. Контраст между вычерчиваемой линией и фоном не менее 50%. Для выходящего из графопостроителя бланка с вычер­ченными данными предусмотрено специальное приемное уст­ройство. Вспомогательные средства для интерпретации графических данных не должны затемнять или искажать последние. При необходимости графопостроитель следует располагать так, чтобы в вычерченной информации можно было делать соответствующие записи и пометки, не снимая бланки.

Создание центров автоматизированного управления движением поездов потребовало разработки СОИ коллективного пользования - крупноформатных индикационных устройств (60-90 м²) для одновременного представления информации группе операторов. Их используют для коллективного просмотра обстановки; одно­временного анализа многих вариантов возможных решений; организации обмена мнениями и координации работы персонала; принятия решения и определения порядка управляющих воздейст­вий. Оптимальная организация отображения на СОИ коллективного пользования должна предусматривать:

· хранение, накопление и возможность воспроизведения ситуаций, предшествовавших текущим событиям;

· предвидение критических ситуаций с учетом общих тенденций развития событий и динамики изменений;

· возможность интерполяции, экстраполяции и моделирования будущей ситуации, проигрываемой по запросу ЭВМ;

· оперативный выбор информации по временному, пространствен­ному и другим признакам;

· возможность сопоставления текущих и предшествующих событий, накопленных и хранимых в памяти ЭВМ;

· возможность видоизменять и частично дополнять имеющуюся информацию.

Традиционные и наиболее распространенные на железнодорож­ном транспорте средства отображения информации - индикаторы и мнемосхемы. К индикаторам предъявляются следующие требования:

· должны позволять считывать информацию с требуемой точ­ностью;

· должны исключать потерю информации из-за отражения внешнего освещения от поверхности индикатора;

· выход из строя или неисправность индикатора немедленно должны становиться очевидными для оператора.

Мнемонические (от греческого mneme - память) схемы, или мнемосхемы - являются условным изображением технической или функциональной структуры управляемого объекта, представленного на панели пульта оператора с помощью символов или параметров на шкалах индикаторов. Мнемосхемы используются, когда объем информации высок, а связи между параметрами сложны и неод­нозначны.

Являясь упрощенными моделями управления, мнемосхемы разгружают память оператора от запоминания всех необходимых элементов и связей.

Классификация мнемосхем:

Ø по функции оператора

• операторские: различаются степенью детализации операций и масштабностью охвата деятельности;

• диспетчерские;

Ø по форме предъявляемой информации:

• дискретные (лампочки, табло);

• непрерывные (стрелки индикатора и т.д.);

• непрерывно-дискретные;

Ø по способу кодирования информации:

• абстрактные (знаки, не сходные с отображаемыми элемен­тами);

• ассоциативные;

Ø по изменению информации:

• постоянные;

• сменные;

Ø по возможному воздействию на информацию:

• управляемые;

• неуправляемые;

Ø по конструктивному выполнению:

• плоские;

• рельефные;

• объемные.

Требования к мнемосхемам:

§ должна быть максимально лаконичной - содержать только минимум элементов и связей;

§ должны быть четко выделены элементы контроля, управления, наиболее ответственные участки и узлы;

§ отдельные участки схемы, соответственно автономно дейст­вующие и контролируемые объектом, должны быть обособленны и расположены согласно их пространственному размещению;

§ все символы, используемые в мнемосхеме, должны относится к единому алфавиту; их форма должна соответствовать содержа­нию передаваемого сигнала и хорошо распознаваться; соеди­няющие их линии должны быть прямыми и четко различаться одна от другой.

Пример. Определить характеристики информационной деятельности человека - оператора если за 12-часовую смену общее количество информации, поступающей на СОИ, равно 90000 бит, речевой (воспринимаемой и передаваемой по телефону, селектору, радиосвязи) - 20000 бит, письменной - 9000 бит, дополнительной - 10000 бит; потери информации, вызванные помехами, - 600 бит. Из 42 символов алфавита, принятых для отображения информации в данной системе за 1 минуту оператор правильно опознает 40.

Решение. Общее количество информации, которое воспринимает и пере­рабатывает оператор (формула 5.2):

J общ = 90000 +10000 + 20000 + 9000 + 600 = 129600 бит.

Условие согласования потока информации, поступающего на СОИ и перерабатываемого человеком-оператором (формула 5.1):

90000 <129600.

Пропускная способность оператора определяется по формуле (5.3):

Величина потока информации рассчитывается по формуле (5.4):

Условие согласования потока информации и пропускной способности человека-оператора (формула 5.5):

3 < 3.6.

 

Органы управления

Значительное место в эргономике занимают исследования формирования средств труда или органов управления машинами и механизмами. Они должны быть:

• надежны в работе;

• удобны в обслуживании;

• спроектированы так, чтобы могли предотвращать аварии и трав­мы при перегрузках или ошибочных действиях человека.

Удобство обслуживания оценивается минимальными затратами времени на выполнение операций и физических сил на манипу­лирование органами управления, рациональным расположением их, избавляющим человека от напряжения памяти и внимания.

Органы управления предназначены для передачи управляющих воздействий от оператора машине и играют роль связующего звена между ними. Поэтому на их выбор влияют:

• структура и особенности деятельности оператора;

• антропометрические, психофизиологические характеристики человека;

• управляющие действия, которые должен выполнять оператор;

• рабочее положение его тела;

• динамические характеристики рабочих движений (усилия, точность, траектория и др.);

• технические характеристики объекта управления;

• место расположения органа управления (на панелях пульта или вне его);

• у словия производственной среды (освещенность, вибрация, помехи).

Таблица 5.2 - Классификация органов управления

Назначение	Ручные, ножные
Время и частота использования	постоянного действия, периодического действия, эпизодического действия
Степень важности	основные, вспомогательные, аварийные
Вид воздействия на орган управления	дискретные, непрерывные
Характер управ­ляющих движений	поступательные, поворотные, вращательные, смешанные
Конструктивное использование	кнопки, клавиши, поворотные переклю­чатели, маховики, штурвалы, рычаги управления, педали

 

Предпочтение отдается ручным органам, поскольку руками можно управлять множеством их различного типа, а для каждой ноги могут быть предназначены не более двух. Ручные органы рекомендуется использовать, если важны точность их установки в определенное положение, скорость манипулирования, а также когда нет необходимости в непрерывном или продолжительном приложении усилий в 90 Н и более. Характеристика применения органов управления в СЧМ приведена в таблице 5.3.

Ножные органы управления целесообразны при непрерыв­ном выполнении операций управления, не требующих усилий более 90 Н, или если руки оператора перегружены операциями.

Факторы, которые необходимо учитывать при размещении органов управления:

§ структура деятельности оператора;

§ частота и точность движений;

§ величина прилагаемых усилий;

§ рабочая поза;

§ размер моторного пространства;

§ условия поиска и различения органов управления;

§ условия идентификации функций органов управления.

Таблица 5.3 - Рациональное применение органов управления в системе "Человек-машина"

Тип операции	Требования к усилиям	Органы управления	Примечания
Операции "включить - выключить"	Требуются незначитель­ные усилия	Тумблеры, кнопки	Хороший зритель­ный контроль их положения
Часто повторяю­щиеся операции ударного типа	Незначитель­ные усилия, высокая ско­рость	Клавиши	-
Ступенчатые пе­реключатели и плавное дина­мичное регулирование	Средние и большие усилия	Рычаги	-

 

Требования к размещению органов управления:

Ø органы управления должны быть сгруппированы в моторном пространстве рабочего места;

Ø органы управления постоянного действия, часто используе­мые и аварийные должны быть размещены в пределах оптимальных границ, справа, на уровне локтя;

Ø органы управления должны отстоять от передней поверх­ности тела оператора не менее чем на 150 мм, но находится в зоне обзора;

Ø некоторое сопротивление перемещению органов управления заметно повышает точность управления;

Ø число органов управления должно бать минимально необ­ходимым для выполнения задачи;

Ø независимо от типа, органы управления должны быть логи­чески сгруппированы с учетом: функционального назначения, пос­ледовательного использования в зависимости от алгоритма, дея­тельности оператора, времени использования, характера режима работы системы, значимости для работы системы;

Ø функциональные взаимосвязанные органы управления и СОИ должны быть сгруппированы, их следует снабжать одинако­выми надписями или условными обозначениями;

Ø различные по форме и размерам органы управления пони­жают опасность ошибок, позволяют находить орган управления всле­пую;

Ø при проектирование направления движения органов управле­ния необходимо учитывать, что движения от себя и на себя осуществлять легче, чем движения в сторону.

Производственная среда

Находясь в динамическом равновесии с производственной средой, человек подвергается воздействию её многочисленных факторов. Производственная среда влияет на состояние его психофизиологических параметров.

Эргономические требования к производственной среде заклю­чаются в обеспечение наиболее благоприятных условий для работаю­щего человека. Необходимо знать и учитывать факторы среды оби­тания. Опасные и вредные факторы производственной среды, дейст­вующие на человека на рабочем месте, подразделяются по своей природе на:

Ø физические;

Ø химические;

Ø биологические;

Ø психофизиологические.

Группа физических факторов в свою очередь делится на под­группы:

■ температура поверхностей оборудования, материалов;

■ температура, влажность и подвижность воздуха, его иони­зация, запыленность, загазованность;

■ уровень шума, вибрации, звуковых колебаний, ультразвука, статических колебаний, электромагнитных излучений;

■ напряженность электрического и магнитного полей;

■ уровень напряжения в электрической цепи, замыкание кото­рой может пройти через тело человека;

■ естественная и искусственная освещенность;

■ пульсация светового потока;

■ контрастность;

■ уровень ультрафиолетовой и инфракрасной радиации.

Химические факторы по характеру воздействия на организм

человека подразделяются на:

■ обще токсичные;

■ раздражающие;

■ аллергенные;

■ канцерогенные и др.

По пути проникновения в организм химические факторы делятся на попадающие через:

■ дыхательные пути;

■ пищеварительную систему;

■ кожный покров.

Группа биологических факторов включает биологические объек­ты, воздействие которых на работающих вызывает травмы и забо­левания. К ним относятся:

■ микроорганизмы:

• бактерии;

• вирусы;

• спирохеты;

• грибы;

• простейшие и др.;

■ макроорганизмы:

• растения;

• животные.

Психофизиологические факторы по характеру действия делятся на:

■ физические перегрузки (статические, динамические);

■ гиподинамию;

■ нервно-психические перегрузки (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки).

Многие из этих факторов, особенно биологические и психофи­зиологические, не имеют четких предельно допустимых выражений, а нормы других нуждаются в уточнении. Следует помнить, что если фактор не обусловлен технологически, то его показатели на рабочем месте должны быть в пределах оптимальных.

Воздух рабочей среды. В качестве эргономической характеристики рассматривают санитарно-гигиенические требования к микроклимату и содержанию вредных веществ в воздухе рабочей зоны. Микроклимат - это комплекс физических характеристик метеорологических факторов в исследуемом ограниченном пространстве, определяющий тепловой обмен между телом человека и внешней средой на рабочем месте, температура воздуха, его влажность и подвижность, а также температура окружающих предметов.

Рекомендуется создавать динамичный климат с определенными перепадами показателей, тренирующий терморегуляционный аппарат и тонизирующий нервную систему человека. Щадящий температурный комфорт может вызывать заторможенное состояние. Температура воздуха у поверхности пола и на уровне головы не долж­на различаться более чем на 5 градусов Цельсия. Отклонение темпе­ратуры воздуха от нормативов на 1 градус соответствует снижению производительности на 1%.

Группа химических факторов в воздухе рабочей зоны представ­лена вредными веществами и аэрозолями. Объем минимально необ­ходимого свободного воздушного пространства, приходящегося на одного работника, с учетом минимальной, повышенной и макси­мально допустимой концентрации вредных веществ соответст­венно 13, 20, и 30 куб.метров.

Вредные вещества однонаправленного действия близки по хими­ческому строению и характеру биологического действия на орга­низм человека. Если в воздухе рабочей зоны присутствует несколько вредных веществ однонаправленного действия, то сумма отношений фактической концентрации каждого из ник к предельно допустимой концентрации не должна превышать 1:

(5.11)

где К₁,К2,…,K_n - уровень концентрации вредных веществ 1,2,...,я типов в воздухе рабочей зоны;

ПДК₁,ПДК₂,...,ПДК_п - предельныай уровень концентрации вредных веществ 1,2,...,и типов в воздухе рабочей зоны;

Освещенность. Оптимальные условия световой среды на производстве по эргономическим показателям должны удовле­творять трем группам требований:

Ø оптимальные функциональные характеристики зрения;

Ø оптимальное физиологическое воздействие света на орга­низм человека;

Ø положительная субъективная оценка комфортности и эс­тетичности среды (светоцветовое решение).

В производственных помещениях используют три вида осве­щения:

■ естественное;

■ искусственное;

■ смешанное.

Нормы искусственного освещения на рабочих местах должны соответствовать разряду зрительной работы и контрастности объ­екта различия по сравнению с фоном. Для эффективной работы зрительного анализатора необходимо соблюдать нормы общей освещенности в помещениях и освещенности рабочих мест, пра­вильно размещать светильники в рабочей зоне, оптимально раз­мещать предметы труда и средства индикации информации. Не­обходимо следить за тем, чтобы источник освещения не мешал работающему.

Общие требования к светоцветовому решению рабочих мест:

Ø психофизиологический комфорт, где учитывается воздей­ствие цвета на организм человека (в поле зрения работающего используют цвета средневолновой части спектра - желтый, зеле­ный, голубой, синий - средней насыщенности);

Ø хорошая ориентация в производственной обстановке;

Ø эстетически завершенная светоцветовая композиция.

На выбор цветового решения влияет характер зоны, в которой наблюдается цвет. В эргономике принято выбирать три характер­ные зоны:

• рабочее место;

• рабочую зону;

• рабочее помещение.

Рабочее место - табло и пульт управления, на которых ото­бражены СОИ и органы управления. Эта зона насыщенна наибо­лее яркими по цвету и контрасту элементами, в ней больше всего деталей с предохранительными цветами.

Рабочая зона включает в себя часть пространства помещения, которое непосредственно примыкает к рабочему месту. Здесь, кроме предохранительных и вспомогательных цветов, несущую определенную информативную нагрузку, используют оптималь­ные полунасыщенные цвета.

Рабочее помещение в целом окрашивают в цвета, соответст­вующие специфике данного производственного или бытового по­мещения.

Шум. По характеру спектра шумы подразделяются на:

· широкополосные;

· тональные.

По временным характеристикам:

• постоянные;

• непостоянные.

Самое вредное воздействие на человека оказывает шум высо­кого тона. Непостоянный хаотичный шум более вреден, чем по­стоянный. Неожиданно возникающие шум и звук весьма опасны и значительно влияют на производительность труда. Они снижают способность быстро и точно выполнять координированные дви­жения. Сильный шум вызывает трудности в оценке расстояния и времени, распознавании цветовых сигналов, снижает быстроту восприятия цвета, остроту зрения, зрительную реакцию в ночное время, нарушает восприятие визуальной информации.

Вибрация. Как фактор производственной сферы, способ пе­редачи энергии и воздействия на обрабатываемый объект или со­путствующий фактор передвижных и стационарных механизмов, работающих на о