Системный метод

Символы событий и логические операторы

При построении структурных схем используют символы событий и логические операторы (вентили):

Рис. 1.8.1. Символы событий:

а - прямоугольник, событие, вводимое логическим элементом (СВЛЭ); б - круг, исходное событие, обеспеченное достаточными данными (ИСОДД); в - пятиугольник, событие, которое может случиться или не случиться (СМСИН).

Логический оператор "И"

Перед тем как произойдёт событие А должны произойти оба события Б и В.

Вероятность совершения события А равна произведению вероятностей Б и В:

(1.8.2)

Логический оператор "ИЛИ"

Для того чтобы произошло событие Г должно произойти событие Д или Е или оба события вместе.

Вероятность возникновения события Г равна:

(1.8.3)

Логический оператор "ДИ"

Оператор "ДИ" указывает, что независимые события имеют два взаимно исключающих друг друга исхода.

Событие С₁ будет противоположным событию С:

(1.8.4)

Тема 1.9. Управление безопасностью

Под управлением БЖД понимают организованное воздействие на систему "человек-среда" с целью обеспечения безопасности для человека с заданной степенью вероятности.

Управлять БЖД - означает осознанно переводить объект (систему) из одного состояния (опасного) в другое (менее опасное).
Управление безопасностью включает в себя комплекс следующих мероприятий:
- выявление (идентификацию) существующих опасностей и механизмов их реализации.
- прогнозирование последствий несчастных случаев, аварий, катастроф и стихийных бедствий;

- нормативно-правовое регулирование (обеспечение) вопросов безопасности.
- осуществление надзора и контроля в области обеспечения безопасности;
- планирование мероприятий по предупреждению несчастных случаев, аварий, катастроф и стихийных бедствий;
- планирование действий органов управления и сил в ЧС;
- планирование мероприятий по жизнеобеспечению населения, пострадавшего от аварий, катастроф и стихийных бедствий;
- организация управления силами и средствами на всех уровнях;
- создание резервных фондов (запасов) материальных и финансовых средств;
- обеспечение целенаправленной налоговой политики;
.

При построении схемы управления должны соблюдаться условия экономической и технической целесообразности.

Рис. 1.9.1. Схема управления БЖД

Описание схемы управления БЖД.

1. Управляющая система начинает функционировать по плану или заданию на основе нормативно-правовых требований.

2. Управляющая система по каналам прямой связи (КПС) оказывает воздействие на управляемую систему.

3. Объект среды делится на элементы, строится "дерево" причин возникновения опасности, определяется вероятность возникновения опасных ситуаций, разрабатываются средства защиты человека.

4. Производится обучение и инструктаж человека.

5. По каналам обратной связи (КОС) управляющая система получает информацию от управляемой системы и корректирует свои действия.

6. Осуществляется внутренний контроль за работой управляемой системы.

7. Производится внешний контроль надзорными организациями.

8. Выдаётся внешняя информация о работе системы.

Тема 1.10. Страхование

Работодатель обязан отчислять единый социальный налог, составляющий 35,6% от фонда заработной платы (28% - пенсионный фонд, 4% - фонд обязательного социального страхования, 3,6% - фонд обязательного медицинского страхования).

Тема 2.1. Характеристика нервной системы человека. Основные понятия

Нервная система включает центральную нервную систему (ЦНС), в которую входят спинной и головной мозг и периферическую нервную систему (ПНС), состоящую из нервных волокон и узлов. Деятельность нервной системы в сильно упрощённом виде может быть представлена следующей схемой:

Рис.3.1.1. Схема деятельности нервной системы человека

Раздражители - причина всех процессов в организме человека. Раздражители действуют непосредственно на человеческие органы или через сенсорные системы или анализаторы, состоящие из рецептора, проводящих путей и мозгового окончания.

Нервная система организма человека обеспечивает его ответную реакцию (рефлексию) на внешние и внутренние раздражители (опасности).

Рефлекс - ответная реакция организма на раздражители.

Различают два вида рефлексов:

- безусловные рефлексы, заложенные в генетическом коде человека (врожденные). Эти рефлексы, как правило, не исчезают на протяжении всей жизни данного человека.

- условные рефлексы, приобретаемые человеком в течении жизни. В тех случаях, когда рефлексы этого вида у человека не получают подтверждения, они могут постепенно ослабевать и даже исчезнуть совсем, что снижает защитные возможности данного человека.

Человеческий организм обладает следующими рецепторами и соответствующими анализаторами:

1. Зрительный (зрение).

2. Звуковой (слух)

3. Вестибулярный.

4. Запаховый (обоняние).

5. Вкусовой (вкус).

6. Тактильные (осязание).

7. Температурные.

8. Вибрационный.

9. Проприорецепторные (мышечное чувство).

10. Внутренние (гомеостазные) анализаторы.

Тема 2.2. Анализаторы человеческого организма и их характеристики

Как было отмечено ранее (см. Тема 2.1.), человеческий организм обладает следующими анализаторами, воспринимающими и перерабатывающими внутренние и внешние сигналы - раздражители.

1.

Зрительный (зрение).

2. Звуковой (слух) и вестибулярный.

3. Запаховый (обоняние).

4. Вкусовой (вкус).

5. Тактильный (осязание).

6. Температурные.

7. Вибрационный.

8. Проприорецепторные (мышечное чувство).

9. Внутренние (гомеостазные) анализаторы.

Рис. 2.2.1. Схема основных рецепторов человеческого организма

Основными характеристиками анализаторов являются пороги чувствительности. Различают: абсолютные, дифференциальный и оперативный пороги чувствительности.

Абсолютные пороги чувствительности:

1. Нижний порог - минимальная величина раздражителя (опасности), вызывающая едва заметные ощущения. Сигналы, имеющие силу, меньшую, чем нижний порог чувствительности, организмом не ощущаются.

2. Верхний порог (болевой порог) - максимальная величина раздражителя (опасности), вызывающая максимально допустимое ощущение. Сигналы, величина которых превышает верхний порог, могут привести к разрушению рецепторов (анализаторов) и, как правило, сопровождаются болью.

В зависимости от модальности раздражителя абсолютные пороги измеряют в единицах энергии, температуры, давления, количества или концентрации вещества и т.п.

Интервал между нижним и верхним порогами представляет собой диапазон чувствительности анализатора.

Дифференциальный порог (dI) - это минимальное различие между двумя сигналами (раздражителями), либо между двумя состояниями одного и того же раздражителя, вызывающее едва заметное различие ощущений.

Например: Человеческое ухо, воспринимает приращение давления, происходящее при подъёме от поверхности земли на высоту в 8 см.

Различают абсолютные дифференциальные пороги, характеризуемые значением dI, и относительные, выражаемые в процентах: dI/I∙100%, где I - исходная интенсивность.

Экспериментально было установлено, что отношение дифференциального порога (dI) конкретного анализатора к исходной величине раздражителя (I) является для данного анализатора величиной постоянной, т.е.:

dI/I =const =К

. (2.2.1)

Соотношение (2.2.1) получило название закона Вебера (~1830г.), а константа К - константы Вебера.

Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений. Время, проходящее от начала воздействия до появления ответного действия (сенсорно-моторной реакции) на сигнал, называют латентным периодом.

При разработке сложных технических систем (пультов управления, ЭВМ и т.п.) необходимо знать не предельные возможности анализатора, которые характеризуются дифференциальным порогом, а оперативную различимость сигналов. Оперативная различимость сигналов характеризуется оперативным порогом различения.

Оперативный порог различения - минимальное различие величины двух сигналов, при которой точность и скорость различения достигают максимальных значений.

Обычно оперативный порог в 10-15 раз больше дифференциального порога.

Каждому типу анализаторов присущи такие характеристики, как адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувствительности), которые характеризуются временем.

Функционирование разных анализаторов существенно изменяется под влиянием неблагоприятных для человека условий. Низкие и высокие температуры, вибрации, перегрузки, невесомость, слишком интенсивные потоки информации, ведущие к дефициту времени, и ее недостаток, утомление, вызванное длительной работой или неблагоприятными условиями, состояние стресса - все эти факторы вызывают различные изменения характеристик анализаторов.

Тема 2.2.1. Зрительный анализатор

Более 80% информации, поступающей в центральную нервную систему человека, поступает в неё через зрительный анализатор, рецептором которого является глаз. Зрение - главный "информатор" человека. Кроме того, световое излучение оказывает воздействие на весь организм: оно может вызвать изменение частоты пульса, оказывает влияние на общее нервно-психическое состояние.

Хорошие световые условия оказывают благоприятное действие на работающих:

• улучшаются условия зрительной работы;
• снижается утомление;
• повышаются производительность и качество деятельности;
• повышается безопасность деятельности.

Зрительный анализатор – воспринимает и преобразует зрительную информацию в световом диапазоне 380—760 нанометров (1нм=10^-9 м). Раздражителем зрительного анализатора является световая энергия, а рецептором – глаз. Зрение позволяет человеку воспринимать форму, цвет, яркость и движение предметов. Зрительный анализатор характеризуется следующими параметрами:

- Острота зрения - минимальный угол, под которым две точки ещё воспринимаются, как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов. При оптимальной освещенности (100...700 лк) порог разрешения составляет от 1 до 5 угл. мин. При уменьшении контрастности острота зрения снижается.

При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение.

- Бинокулярное поле зрения. Имеет следующие угловые размеры: по горизонтали - 120 - 180^о; по вертикали - вверх от направления взгляда 55 - 60^о, вниз от направления взгляда 65 - 72^о. В поле бинокулярного зрения предметы не распознаются, но обнаруживаются.

- Зона оптимальной видимости. Имеет следующие угловые размеры: по горизонтали - 64^о; по вертикали - вниз от направления взгляда - 35^о, вверх от направления взгляда - 25^о. В этой зоне возможно опознание взаимного расположения, форм объектов. Точное восприятие зрительных сигналов и четкое различение деталей возможно только в центральной части поля зрения (фовеальная зона размером 3° от оси во все стороны).

- Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка восприятия абсолютной удаленности составляет 12 % при дистанции 30 м. Восприятие пространства - формы, объема, величины и взаимного расположения объектов, их рельефа, удаленности и направления, в котором они находятся, достигается за счет бинокулярного зрения двумя глазами.
Информация об удалении предметов достигается за счет конвергенции - сведений зрительных осей на объекте восприятия, благодаря чему возникают мышечные двигательные ощущения, которые и дают информацию.

Указанные параметры необходимо учитывать при проектировании пультов управления, ЭВМ и рабочих мест операторов.

Тема 2.2.2. Звуковой и вестибулярный анализаторы

Приемником звуковых сигналов у человека является ухо. С помощью звуковых сигналов человек получает до 10 % информации.

Человеческое ухо состоит из трёх основных частей:

- Наружное ухо представлено ушной раковиной и слуховым проходом;

- Среднее ухо состоит из барабанной перепонки и мельчайших косточек (молоточек, наковальня, стремечко);

- Внутреннее ухо. Заполнено жидкостью с двумя органами - слуха и вестибулярным аппаратом. Вестибулярный аппарат – воспринимает действие сил тяжести, инерции, вращения. Смещение жидкости в вестибулярном аппарате раздражает рецепторы и вызывает рефлекторный ответ мышц.

Характерными особенностями слухового анализатора являются:
- способность быть готовым к приему информации в любой момент времени;
- способность воспринимать звуки в широком диапазоне частот и выделять необходимые;
- способность устанавливать со значительной точностью месторасположение источника звука за счёт бинаурального эффекта.

В связи с этим слуховое представление информации осуществляется в тех случаях, когда оказывается возможным использовать указанные свойства слухового анализатора. Наиболее часто слуховые сигналы применяются для сосредоточенного внимания человека - оператора (предупредительные сигналы и сигналы опасности), для передачи информации человеку-оператору, находящемуся в положении, не обеспечивающим ему достаточной для работы видимости объекта управления, приборной панели и т.п., а также для разгрузки зрительной системы. С физической точки зрения звуки представляют собой распространяющиеся механические колебательные движения упругой среды в звуковом диапазоне - от 16 Гц до 20 кГц. Звуки частотой ниже 16 Гц называют инфразвуками, а выше 20 кГц – ультразвуками.

Основные параметры (характеристики) звуковых сигналов (колебаний):
- интенсивность (амплитуда),
- частота и форма, которые отражаются в таких звуковых ощущениях как громкость, высота и тембр.

Громкость - характеристика слухового ощущения, наиболее тесно связанная с интенсивностью звука. Уровень громкости выражается в фонах; фон численно равен уровню звукового давления в дБ для чистого тона частотой 1000 Гц. Дифференциальная чувствительность к изменению громкости - К= (ΔI/I) наблюдается в диапазоне частот 500...1000 Гц. С характеристикой громкости тесно связана характеристика раздражающего действия звука. Ощущение неприятности звуков возрастает с увеличением их громкости и частоты.

Тема 2.2.3. Запаховый анализатор

Запаховый (обонятельный) анализатор предназначен для восприятия человеком различных запахов (их диапазон охватывает до 400 наименований).

Запаховый рецептор – представлен в виде большого числа нервных клеток (около 60 млн.), расположенных на участке площадью около 2,5 см² слизистой оболочки, покрывающей внутреннюю стенку верхней носовой раковины и соседнюю боковую стенку носовой перегородки. Клетки покрыты волосками длиной 300-400 нанометров, общая площадь поверхности которых составляет 5-7 м².

Чувствительность обонятельного анализатора зависит от вида пахучего вещества, температуры, влажности, скорости движения воздуха, длительности воздействия, концентрации вещества и других факторов

Тема 2.2.4. Вкусовой, тактильный и температурный анализатор

Вкусовой анализатор (вкус) – представлен четырьмя типами клеток, различающих кислый, сладкий, горький и солёный вкусы. Несколько тысяч вкусовых рецепторов (луковиц), располагаются в полости рта. Часто именно вкусовой анализатор препятствует попаданию несъедобных, вредных веществ в организм человека через органы пищеварения. У большинства людей дифференциальный порог вкусовой чувствительности слишком высок. Однако, иногда в опасные вещества, не обладающие вкусом, добавляют вещества с сильным неприятным вкусом.

Тактильный анализатор (осязание) – около 500 тысяч нервных окончаний неравномерно расположенных в кожном покрове. Они реагируют на малейшее прикосновение, механическое давление, уколы. Наиболее чувствительны тактильные рецепторы, расположенные па дистальных частях тела. Это используется при конструировании пультов управления (клавиатуры, тумблеры, кнопки), что позволяет оператору совершать верные управляющие действия без зрительного контроля. Порог тактильной чувствительности определяется по минимальному давлению предмета на поверхность кожи, которое производит едва заметное ощущение прикосновения. Для кончиков пальцев эта величина составляет 3 г/мм².