Система дистанционного контроля акустического окружения (шумомер) - Радиоэлектроника - Скачать бесплатно
само
джерелом високочастотних шумів може бути електронна частина ЕОМ і
периферійного встаткування.
Тривалий вплив інтенсивного шуму може привести до патологічного стану
слухового органа, до його стомлення й виникнення професійного захворювання
- приглухуватості, тобто до втрати слуху. Шум викликає зміни у серцево-
судинній системі, супроводжувані порушенням тонусу й ритму серцевих
скорочень, змінюється артеріальний тиск, приводить до порушення нормальної
функції шлунка. Особливо піддається впливу центральна нервова система.
Відзначається зміна органів зору, вестибулярного апарата, збільшення
внутрічерепного тиску, порушення обмінних процесів організму.
5.3 Психофізіологічно небезпечні й шкідливі фактори.
Статичні фізичні перевантаження. При роботі з ЕОМ застосовують
клавішний ввід. Робочі цикли при роботі на клавішних апаратах, як правило,
багаторазово повторюються. Велике їхнє число за робочу зміну приводить до
нервово-м'язового стомлення, що може бути основним етиологічниим фактором
м'язової перенапруги й виникнення професійних захворювань рук.
При статичних фізичних перевантаженнях ніг, плечей, шиї й рук
довгостроково прибувають у стані скорочення. У них погіршується кровообіг.
Живильні речовини надходять у м'язи недостатньо швидко, у тканинах
накопичуються продукти розпаду, у результаті чого можуть виникнути
хворобливі відчуття.
Оскільки кожне натискання на клавішу сполучене зі скороченням
м'язів, сухожилля безупинно сковзають уздовж костей і стикаються із
тканинами.
Внаслідок чого можуть виникнути запальні процеси. Розпухлі внаслідок
повторюваних рухів, оболонки сухожиль можуть здавити нерв. Виникає
зап'ястний синдром.
Нервовопсихічні перевантаження. Нервова перенапруга обумовлена
напругою уваги. Часта й тривала перенапруга може служити джерелом ряду
захворювань серцево-судинної, нервової, зорової й іншої систем організму.
Розумова перенапруга. Розумова діяльність - це діяльність,
насамперед, центральної нервової системи, її вищого відділу кори головного
мозку.
При розумовій роботі відбувається звуження судин кінцівок і
розширення судин внутрішніх органів.
Низький рівень загального обміну при розумовій діяльності не є
показником малої інтенсивності обмінних процесів, навпаки, споживання кисню
збільшується в 15-20 разів у порівнянні з фізичною роботою. Можливі значні
зміни кров'яного тиску, пульсу, підвищення цукру в крові. Тривала розумова
робота може привести до серцево-судинних захворювань.
Перенапруга аналізаторів. Центральна нервова система одержує
інформацію від зовнішнього середовища за допомогою чутливих апаратів, що
сприймають сигнали. Ці апарати академіком И.П.Павловим названі
аналізаторами.
Основна характеристика аналізаторів – висока чутливість. При роботі з
дисплеєм, яскравість сигналів значно перевищує мінімальний рівень
світлового впливу. Верхня межа інтенсивності світлового сигналу, при якому
ще не порушується робота аналізаторів, становить 10.000 кд/м2. Але крайні
значення стомлюючі для очей. Так ознакою ненормально великої яскравості
зображення на сітківці є виникнення послідовних образів. Зорова система має
властивість оцінювати сприйману яскравість сигналу.
Зорова робота вимагає частого перемикання з однієї поверхні на іншу,
що відбувається на тлі нерівномірних яскравостей. Результати досліджень
показують, що робота в умовах постійної переадаптації до яскравостей, що
розрізняються приблизно в 10 разів, викликає почуття дискомфорту вже в
перші години роботи, а потім й явну перевтому. Особливо несприятливі такі
перепади яскравості, які викликають сліпучий ефект. Від сліпучої дії світла
спочатку найбільше всього погіршується контрастна чутливість ока, а потім
гострота зору. При незадовільному розподілі яскравості в освітленому
просторі виникає відчуття зорового дискомфорту.
Дискомфортні умови для роботи ока можуть виникнути не тільки в
результаті більших яскравостей у полі зору, але й внаслідок недостатньої
освітленості поля зору. Психофізіологічні досвіди показали, що різна
чутливість ока досягає максимуму при освітленості білої поверхні більше 200
лк і зберігає його аж до 3000 лк. Сталість гостроти зору протягом роботи
(стійкість ясного бачення) досягає максимуму приблизно при освітленості
білої поверхні більше 200 лк.
5.4 Міри захисту від небезпечних і шкідливих виробничих факторів.
Основним способом захисту від статичної електрики є заземлення
периферійного встаткування, а також зволоження навколишнього повітря.
При відсутності природного освітлення використається штучне. Для
загального освітлення використаються лампи денного світла, тому що їхній
спектр близький до природного.
Зниження рівня шуму можна домогтися, застосовуючи демпфірування,
звукоізоляцію, поглинання. Демпфірування - покриття поверхні демпферними
матеріалами, що мають велике внутрішнє тертя (мастики, спеціальні види
повсті, лінолеум). Звукоізоляція - зниження виробничого шуму на шляху його
поширення. За допомогою звукових перегородок легко знизити рівень шуму на
30-40 дБ. Звукопоглинання - застосування звуковбирних матеріалів при
обладнанні кімнати.
Для запобігання виникнення шкідливих наслідків від статичних фізичних
перевантажень, необхідно обладнати місце так, щоб виключити незручні пози,
тривалі напруги. Дисплей повинен бути встановлений на такій висоті й під
таким кутом, щоб шия працівника не була зігнута й утримувалася в такому
стані напруженими м'язами. Клавіатура повинна розташовуватися так, щоб до
її не потрібно було тягтися, руки не повинні бути у висячому положенні або
перенапружені. Не можна довго перебувати в одній позі. Щогодини протягом 15
хв. необхідно займатися якою-небудь справою, зробити розминку.
Для запобігання перенапруги аналізаторів необхідно визначити режим
яскравості. Для цього потрібно встановити рівень яскравості, співвідношення
рівнів яскравості в полі зору, рівень контрасту. Оптимальною вважається
така яскравість, при якій проявляється контрастна чутливість ока, гострота
зору й швидкість розрізнення сигналів. Нижньою комфортною границею рівня
яскравості світних сигналів можна вважати 30 кд/м2, верхня комфортна
границя визначається значенням сліпучої яскравості. Яскравість об'єктів на
екрані повинна бути погоджена з яскравістю фону екрана й навколишнім
освітленням. При зворотному контрасті контраст яскравості повинен
перебувати в межах 85-90% з можливістю регулювання яскравості об'єктів, а
при прямому контрасті 75-80% з можливістю регулювання яскравості фону.
Прямий контраст переважніше зворотного. Оптимальне співвідношення
яскравостей між екраном, його найближчим оточенням і далеким оточенням
становить 5:2:1. Відстань зчитування інформації з екрана може бути від
400мм і більше.
5.5 Розрахунок виробничого освітлення
Недостатня освітленість робочої зони оператора, усувається введенням
комбінованого штучного освітлення. Для розрахунку освітлення необхідно
знати розміри приміщення. Для даного виду діяльності (дистанційний контроль
виробничого процесу на екрані комп'ютера) може використовуватися, будь-яка
доступна площа, як правило, це закрите приміщення без доступу світла. Для
розрахунку візьмемо приміщення площею 10Ч3Ч3 (довжина А = 10 м, ширина В =
3 м, висота С = 3 м) з повною відсутністю природного освітлення.
Розрахуємо освітлення. Для організації освітлення робочих місць
скористаємося світильниками з люмінесцентними лампами. Знайдемо висоту
підвісу над робочою площиною Н. З рис. 5.1., представленого нижче, видно,
що висота робочої площини (стола) над підлогою дорівнює 0,85 м. Отже, з
огляду на відстань від стелі до світильника (0,15 м), відстань від робочої
площини до світильника буде приблизно дорівнювати 2 м.
[pic]
Рисунок 5.1 – Габарити приміщення
Знайдемо відстань між центрами світильників l. Для люмінесцентних
світильників
[pic] (5.1)
При такому значенні l можливо реалізувати тільки один ряд світильників
уздовж довгої стіни.
Відстань світильників від стін дорівнює
[pic] (5.2)
Кількість світильників визначається за формулою
[pic] (5.3)
Розташування світильників умовно показане на рис. 5.2. Крапками
позначені центри світильників.
[pic]
Рисунок 5.2 – Розташування світильників
Для знаходження необхідного світлового потоку одного джерела необхідно
попередньо знайти деякі параметри.
Коефіцієнт запасу, що враховує старіння ламп і забруднення
світильників, дорівнює
[pic],
тому що в даному приміщенні виділення пилу низьке.
Площа освітлюваного приміщення
[pic] (5.4)
Коефіцієнт мінімальної освітленості для люмінесцентних ламп
[pic]
Визначимо індекс приміщення
[pic] (5.5)
Коефіцієнт відбиття стелі (свіжа побілка)
[pic]
Коефіцієнт відбиття стін (голубий колір)
[pic]
Коефіцієнт відбиття підлоги (коричневий колір)
[pic] .
З огляду на те, що застосовується світильник ЛСПО2, даним коефіцієнтам
відбиття й індексу приміщення відповідає коефіцієнт використання світлового
потоку
[pic]
Знаючи тепер всі необхідні значення параметрів, обчислимо необхідний
світловий потік одного джерела світла
[pic] (5.7)
Найближча по світловому потоці лампа ЛБ80-4 (6220 лм), Відхилення
світлового потоку цієї лампи від розрахованого становить -5,5 %. Відхилення
повинне лежати в межах (-10% - +20%), по цьому критерію лампа підходить.
6. Електробезпечність
Для захисту від електротравм у приміщенні слід використовувати
сховану, добре ізольовану електропроводку. Розподіл енергії здійснюється за
допомогою розподільного щита з ізольованими кабелями і розетками, що
виключають можливість короткого замикання. Розподільний щит має
запобіжники, що спрацьовують при критичному режимі роботи. Персонал, що
обслуговує ЕОМ, зобов'язаний пройти навчання безпечним методам роботи на
робочому місці і перевірку знань правил техніки безпеки.
У мережі нейтраль джерела струму слід приєднати до заземлення за
допомогою заземлюючого провідника . Цей заземлювач розташовується поблизу
джерела живлення (в окремих випадках) біля стіни будинку, у якому він
знаходиться. Ефективним заходом захисту в даному випадку є захисне
занулення.
Захисне занулення - це навмисне електричне з'єднання з нульовим
захисним провідником металевих неструмоведучих частин, що можуть виявитися
під напругою (ГОСТ 12.1.009-76). Захисна дія занулення здійснюється тим, що
при замиканні однієї з фаз на занулений корпус у колі цієї фази виникає
струм короткого замикання, що впливає на струмовий захист (плавкий
запобіжник, автомат), у результаті чого відбувається відключення аварійної
ділянки від кола. Таким чином, занулення зменшує напругу дотику й обмежує
час, протягом якого людина, торкнувшись до корпуса, може потрапити під дію
напруги.
ГОСТ 12.1.038-82 установлює гранично припустимі рівні напруг дотику
(В), і струмів (мА), що протікають через тіло людини, призначені для
проектування способів і засобів захисту людей при взаємодії з
електроустановками виробничого і побутового призначення постійного і
змінного струму частотою 50 і 400 Гц.
На підставі ПУЭ-85 дане приміщення по ступені небезпеки поразки
електричним струмом відноситься до класу приміщень без підвищеної небезпеки
поразки електричним струмом, так як умови, що створюють підвищену небезпеку
поразки електричним струмом ( вологість, струмоведучий пил, висока
температура, можливість одночасного торкання до струмоведучих частин і
заземлення) відсутні .
Електропроводка в приміщенні схованого типу, тому випадкове торкання
проводів з напругою 220 В виключено, за умови дотримання правил техніки
безпеки. Вимикачі штучного освітлення ізольовані струмонепровідним
облицюванням.
Поразка електричним струмом може відбутися в результаті несправних
розеток і вилок ЕОМ, а також пристроїв місцевого освітлення, короткого
замикання.
5.7 Пожежна безпека
При гасінні пожеж найбільше поширення одержали наступні принципи
припинення горіння:
. ізоляція вогнища горіння від повітря чи зниження шляхом
розведення повітря непальними газами концентрації кисню до
значення, при якому не може відбуватися горіння;
. охолодження вогнища горіння нижче визначених температур;
. інтенсивне гальмування швидкості хімічної реакції в
полум'ї;
. механічний зрив полум'я в результаті впливу на нього
сильного струменя газу чи води;
. створення умов вогнеперешкодження, тобто таких умов,
при яких полум'я поширюється через вузькі канали
Приміщення, де виробляється монтаж друкованих плат відноситься по
пожежній безпеці до категорії В по ОНТП 24-86 і зоні П-I по ПУЭ.
Категорія В – пожежнонебезпечні; до цієї категорії відносяться
приміщення, у яких застосовуються рідини з температурою спалаху вище 61ОС і
горючі пили чи волокна, нижня межа запалення яких більш 65 г/м3, тверді
спаленні речовини і матеріали, здатні тільки горіти, але не вибухати при
контакті з повітрям, чи водою один з одним.
Пожежа при монтажі може виникнути в результаті короткого замикання.
Джерелами запалювання можуть стати джерела місцевого освітлення, а також
розігрітий паяльник у результаті наявності пальних речовин, таких як
спиртобензинова суміш, ацетон. Причини виникнення пожежі наступні:
. порушення режимних вимог;
. несправність і неправильна експлуатація електропаяльників і
пристроїв місцевого освітлення;
. порушення працюючими технологічних інструкцій.
Весь обслуговуючий персонал проходить періодичний інструктаж з техніки
безпеки. На випадок пожежі в приміщенні обов'язкова наявність запасних
евакуаційних виходів. У таких приміщеннях не можна застосовувати для
гасіння пожежі воду, так як вода має значну електропровідність. У цьому
випадку застосовують вуглекислі вогнегасники ОУ-8. У якості пожежних
сповіщателів використовуються теплові (ДТЛ, ДПС-ОЗ8 і ін.). для оповіщення
про пожежу в приміщенні мається телефон загального користування і табличка
з номерами телефонів.
У коридорі установлюється внутрішній пожежний кран для гасіння пожежі
за допомогою води.
5.8 Висновки
У даному розділі дипломної роботи проведений аналіз необхідних умов
для роботи оператора, і фактори, що діють на нього в процесі роботи при
максимально невідповідних умовах праці, а також рекомендації до усунення
або зменшення небезпечних і шкідливих виробничих факторів. Приводяться
рекомендації зі зменшення пожежонебезпеки приміщення.
Даний вид діяльності оператора (відео спостереження) є досить
розповсюдженим і використається досить часто в багатьох сферах
обслуговування, і тому не передбачає якихось конкретних умов на вибір і
використання приміщення.
ВИСНОВКИ
У рамках даної роботи був розроблений цифровий аналізатор акустичних
сигналів, або шумомір. Ця розробка має дуже велике значення, тому що в
Україні немає аналогів запропонованому пристрою. Ті шумоміри, які
застосовуються в нас на сьогоднішній день або імпортні, а тому дуже дорогі,
або вітчизняного виробництва, і, відповідно, безнадійно застарілі.
Основний упор у роботі робився на універсальність та зниження вартості
кінцевого продукту. Саме тому для індикації були обрані світлодіодні
індикатори, а не рідинокристалічні, застосований убудований у
мікроконтролер АЦП, а не зовнішній.
Розроблений пристрій може застосовуватись для вимірювання рівня шуму
на підприємствах з метою попередження негативного впливу шуму на організм
людини, для неперервного акустичного контролю приміщення у режимі
інтелектуального датчика, а також може використовуватись працівниками
міліції та органів Внутрішніх справ з метою фіксування порушень норм щодо
максимально припустимого рівня шуму, що визначається відповідними
законодавчими актами [5].
ЛІТЕРАТУРА
1. ГОСТ 17187-71. Шумомеры. Общие технические требования и методы
испытаний.
2. Енс Трампе Брох. Применение измерительных систем фирмы «Брюль и Къер»
для измерений акустического шума, Дания, 1971 г. – 224 с.
3. Дідковський В.С., Маркелов П.О. Шум і вібрація: Підручник. – К.: Вища
школа., 1995. – 263с.
4. Дідковський В.С., Якименко В.Я., Запорожець О.І., Савін В.Г., Токарев
В.І. Основи акустичної екології: Навчальний посібник.
5. Зельднн Е.А. Децибелы. Изд. 2-е, доп. М., «Энергия», 1977г. 64с. с ил.
6. http://kilm.by.ru/im/inter/rs485/index.html. RS-485 для чайников.
Описание RS-485 на русском,.
7. http://rada.gov.ua. Закон України «Про внесення змін до деяких
законодавчих актів щодо захисту населенні від впливу шуму» від
03.06.2004,
8. http://rada.gov.ua. «Санитарные нормы допустимого шума в помещениях
жилых и общественных зданий и на территории жилой застройки» от
03.08.1984.
9. http://www1.rql.net.ua/library/16/3.htm. Интерфейсы модемов.
10. http://www.ciklon.ru/pribor/prod.htm.
11. http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/interface/rs232/index.htm. Правильная
разводка сетей RS-232.
12. http://www.microchip.com. Bonnie C. Baker, «Comparing Digital
Potentiometers to Mechanical Potentiometers», - 6 с.
13. http://www.microchip.com. Microchip Technology, Inc., «Single/Dual
potentiometers with SPI interface», - 36 с
14. http://www.microchip.com. Microchip Technology, Inc., «PIC18FXX8
datasheet», - 380 с.
15. http://www.microchip.com. Microchip Technology, Inc., «PIC16F87X
datasheet», - 218 с.
16. http://www.motorola.com. Motorola, «MC34063A/MC33063A datasheet», - 12
с.
17. http://www.onsemi.com. Jade Alberkrack, «Theory and Applications of
the MC34063 Switching Regulator Control Circuits», - 40 с.
18. http://www.rosteh.ru/production.shtml
Технічне завдання
1. Найменування й область застосування проектованого пристрою.
Найменування розробки: система дистанційного контролю акустичного
оточення.
2. Підстава для розробки.
Робота проводиться на підставі завдання на дипломне проектування
відповідно до наказу по інституту № від
3. Мета і призначення розробки.
Метою розробки є проектування універсальної системи для аналізу
акустичного оточення, оволодіння методикою проектування електронної
апаратури і правилами оформлення технічної документації.
4. Технічні вимоги.
Пристрій має забезпечувати вимірювання у другому класі (технічні
вимірювання), має відображати значення виміру і режим роботи на індикаторі.
Пристрій має працювати у автономному режимі і у режимі
інтелектуального датчика.
Пристрій повинен мати можливість заміни програмного забезпечення за
допомогою ЕОМ.
Живлення пристрою має здійснюватись від елементу живлення „крона” або
по дроту у режимі інтелектуального датчика.
Діапазон частот не вуже 20...8000 Гц.
Максимальна відстань від приладу до ЕОМ 1200 м.
Максимальна кількість приладів, під'єднаних до мережі - 32.
Погрішність вимірювання не більше ±1 дБ.
Динамічний діапазон вимірювання 20 дБ – 120 дБ.
Напруга живлення 6 – 20 В.
Діапазон температур 10 оС – 50 оС.
5. Вимоги до технологічності.
Пристрій повинен бути виконаний на елементній базі широкого
застосування і містити мінімум спеціалізованих елементів. Можливе
використання закордонної елементної бази. Конструкція пристрою повинна
передбачати можливість багаторазової заміни елементів і забезпечувати
високу механічну міцність друкованого монтажу.
6. Вимоги до рівня уніфікації.
У розроблювальній конструкції необхідно прагнути до максимального
використання стандартних компонентів і уніфікованих виробів, а також
запозичених складальних одиниць і деталей.
7. Вимоги до безпеки.
Розроблений пристрій повинен відповідати вимогам ДСТ 12.2.006
і забезпечувати електробезпечність, пожежобезпечність та інші вимоги при
монтажі, експлуатації, обслуговуванні і ремонті.
8. Економічні показники.
Розроблювальний пристрій повинен бути ефективний з економічної точки
зору. Схемні рішення повинні мати мінімальну вартість при реалізації.
9. Стадії й етапи розробки.
Розробка виконується в один етап. Початок розробки –
Закінчення розробки.
|
