- TImage *curMap - текущая карта;

- Audience *optPath, *audi - оптимальный путь;

- int myfloor, char mymash - текущий этаж и масштаб;

- bool fldraw - переменная, принимающая положительное значение непосредственно в процессе вывода оптимального маршрута на экран.

Опишем основные методы класса Map.

Функция загрузки планов текущего этажа LoadPicture (). Для установки и получения текущего этажа введены функции setFloor (int _floor) и getFloor ().

Функции масштабирования/перемещения карты - ResizeAllPicture (int k), setMash (char m, TComboBox *mbox) и MovAllPicture (int dx, int dy). Начальные параметры карты высчитываются исходя из разрешения монитора, при этом определяется, какая из сторон является главной, чтобы изображение полностью поместилось в область вывода формы. Это связано с различными коэффициентами соотношения сторон монитора. В дальнейшем, масштабирование карты происходит таким образом, чтобы пропорции изображения оставались неизменным.

Стоит учитывать, что в совокупности планы образуют единую карту, поэтому масштабирование и перемещение всех частей должно осуществляться одновременно. При увеличении или уменьшении изображения недостаточно только изменения масштаба - после произведения данных действий должна осуществляться "привязка" планов друг к другу, чтобы сохранить целостность изображения.

Функция "выстраивания" всех планов относительно центральной точки BuildCentrPicture (int top, int left, int height, int width). Параметрами, передаваемыми в функцию, являются координаты центральной точки, ширина и высота изображения. Исходя из них, высчитываются координаты top и left всех частей так, чтобы сохранялось целостное восприятие плана всего этажа здания.

Функция отображения аудитории на плане showAudi () (см. листинг 2.2). Запрашиваемая аудитория, если она найдена, отмечается на плане крестиком красного цвета и все изображение центрируется относительно ее координат. Одновременно может быть отмечена только одна аудитория. Номер этой аудитории автоматически отображается в строке состояния программы в формате: Аудитория: Номер аудитории

Функция отображения найденного пути drawPath (). Запрашиваемый путь, если он найден, рисуется кривой линией от начальной аудитории до конечной. Изображение при этом так же центрируется. Для корректного отображения введено несколько дополнительных условных пунктов. Такими пунктами являются стыки между планами, точки возле лестниц для перехода по этажам, различные повороты в процессе передвижения.

Переменная curMap типа TImage необходима для определения текущей части плана, на которой стоит рисовать маршрут и переопределяется при продвижении от одной аудитории до другой. Для облегчения восприятия при отображении пути карта постоянно перемещается, чтобы процесс рисования пути постоянно был на экране. Если оптимальный маршрут проходит через несколько этажей, то при переходе на следующий этаж появляется информационное сообщение, после чего отображается карта следующего этажа. Для того чтобы визуально отличать начальную и конечную аудитории, последняя отмечается крестиком. Одновременно на карте может быть изображен только один маршрут. Этот маршрут (начальная и конечная аудитория) автоматически отображается в строке состояния программы в формате:

Маршрут: Начальная аудитория - > Конечная аудитория.

Листинг 2.2 - Функция отображения найденного пути

void drawPath () {

fldraw = true;

отмечаем аудиторию на карте

Audience *p = optPath;

if (p == NULL) return;

setImage (p->plan);

{ Задаем параметы рисования }

// определяем на каком плане находится текущая аудитория

int n = StrToInt (AnsiString (AnsiString (p->plan). c_str () [2])) - 1;

int m = StrToInt (AnsiString (AnsiString (p->plan). c_str () [3])) - 1;

// увеличиваем карту для рисования пути

ResizeAllPicture (ImWidth*getMash () /100. - map11->Width);

// перемещаем так, чтобы рисовать от центра

int t = map11->Height*1.5; int l = map11->Width*2;

BuildCentrPicture (t-n*map11->Height, l-m*map11->Width,

map11->Height, map11->Width);

MovAllPicture (myForm->PanelKarta->Width/2-p->x,

myForm->PanelKarta->Height/2-p->y);

int sx, sy; // текущии координаты х и у

while (p! = NULL) {

curMap->Canvas->MoveTo (p->x,p->y);

if (p->next! = NULL) {

if (планы соседних аудиторий совпадают) {

sx = p->x; sy = p->y; p = p->next;

if (текущая координата х меньше

координаты х следующей аудитории в пути) {

увеличиваем текущую координату х

while (текущая координата х меньше

координаты х следующей аудитории в пути) {

перемещаем карту, рисуем участок пути,

увеличиваем текущую координату х

MovAllPicture (-4, 0);

curMap->Canvas->LineTo (sx,sy);

myForm->Refresh (); Sleep (10);

sx += 5;

}

} else if (текущ. х > х следующей аудитории в пути) {

уменьшаем текущую координату

while (sx>p->x) {

аналогично.

}

}

{ То же самое повторяем для координаты у }

curMap->Canvas->LineTo (p->x,p->y);

} else {

if (две соседние аудитории находятся в одном корпусе) {

if (если соседние аудитории на разных этажах) {

отмечаем это на карте

if (если следующая аудитория этажом ниже) {

Сообщение "Спуститесь на этаж ниже;

myfloor--;

} else {

Сообщение "Поднимитесь на этаж выше";

myfloor++;

}

загружаем карты в соответствии с текущим этажом

переходим на следующую аудиторию

отмечаем соответствующим знаком на плане то,

что "пришли" с другого этажа

p = p->next;

setImage (p->plan);

задаем параметы рисования

отмечаем соответствующим знаком на плане то,

что "пришли" с другого этажа

} else {

p = p->next;

задаем параметы рисования

}

}

}

} else {

curMap->Canvas->MoveTo (p->x-6,p->y-6);

curMap->Canvas->LineTo (p->x+6,p->y+6);

curMap->Canvas->MoveTo (p->x-6,p->y+6);

curMap->Canvas->LineTo (p->x+6,p->y-6);

p = p->next;

}

}

repaint ();

}

Функция перерисовки repaint (). Происходит перерисовка присутствующих на карте объектов. Совмещает в себе две предыдущие функции, но отличается тем, что путь рисуется "мгновенно". Она необходима для сохранения нарисованного маршрута и/или аудитории при перемещении по этажам, так как в этот момент происходит загрузка новых планов.

Функция удаления маршрута delPath (), аудитории delAudi () и всех объектов, отмеченных на карте delAll (). При их вызове происходит удаление соответствующих объектов, обновление планов и перерисовка оставшихся объектов (для первых двух) с помощью функции repaint ().

Таким образом, режим карты работы позволяет просматривать план-схемы Магнитогорского государственного технического университета и осуществлять навигацию по ним. Его преимуществом является возможность наглядно оценить свое местоположение относительно интересующих объектов.

3.2.3.2 Реализация фоторежима

Вторым режимом представления пользователю запрашиваемой информации является фоторежим. Для его работы необходим набор фотографий ВУЗа. Название каждой фотографии должно соответствовать определенным правилам:

- если это фотография коридора между двумя аудиториями, то ее название состоит из двух частей - номеров этих аудиторий;

- если это фотография аудитории, то ее название - номер аудитории.

- если это фотографии лестницы, то ее название - условный номер лестницы.

Для перемещения по зданию необходимо прописать связи между всеми фотографиями в файле, каждая строка которого соответствует номеру фотографии и содержит следующие поля:

- номер текущей фотографии;

- номер фотографии для отображения при перемещении вперед;

- номер фотографии для отображения при повороте направо;

- номер фотографии для отображения при повороте налево.

Эта часть компонента визуализации реализована в виде класса Photo.

Атрибуты класса Photo:

- ImAudi *audbeg, *audend - список фотографий аудиторий;

- char optbeg [10], optend [10] - номера начальной и конечной аудиторий в оптимальном маршруте;

- ImAudi *curr - номер текущей фотографии;

- Audience *optPath - список аудиторий, образующих оптимальный маршрут;

- ImAudi *optImPath - список фотографий, необходимых для отображения оптимального маршрута;

- bool fldraw - переменная, принимающая положительное значение непосредственно в процессе вывода оптимального маршрута на экран.

Опишем основные методы класса Photo.

Функция получения информации о связях между фотографиями getData (). Данные читаются из файла, для удобной работы с ними объекты имеют тип ImAudi с соответствующими полями.

struct ImAudi {

char number [10]; // номер фотографии

ImAudi *next; // следующая фотография

char nxt_num [10]; // фотография при движении вперед

char right_num [10]; // фотография при повороте направо

char left_num [10]; // фотография при повороте налево

};

Функция поиска оптимального пути, состоящего из фотографий findImPath (). При вызове функции происходит не новый поиск пути, а по уже найденному оптимальному маршруту составляется последовательность из фотографий.

Функция отображения найденного пути drawImPath (TImage *image). Запрашиваемый путь, если он найден, отображается в виде последовательной смены фотографий. Начальная и конечная аудитории отмечаются флажком зеленого цвета, все промежуточные - оранжевого. При этом также используются и введенные ранее дополнительные условные пункты, описанные выше. Переменная curr типа ImAudi необходима для определения текущей фотографии плана.

Функция установки текущей фотографии setCurr (char* n) и вывода ее на экран drawCurr ().

Функция переопределения текущей фотографии drawNext (int n). Следующая текущая фотография определяется в зависимости от направления движения.

Данная функция позволяет осуществить перемещение по всему зданию с помощью мыши: колесо мыши - движение вперед, правая и левая кнопки мыши - поворот в соответствующую сторону. Если в каком-либо направлении есть незначимые объекты (стена или окно), то поворот в эту сторону невозможен. Возможность движения определяется связями между аудиториями.

При поиске аудитории в данном режиме на экране отображается фотография запрашиваемой аудитории. Несмотря на то, что при таком поиске невозможно быстро оценить местоположение, появляется возможность переместиться в любое место ВУЗа. Инструменты для работы с картой, за исключением тех, которые отвечают за перемещение по этажам и между корпусами, становятся недоступными.

Основным достоинством фоторежима является возможность более реалистичного представления окружающих объектов, так как пользователь видит на экране фотографию, а не нарисованную карту.

3.2.4 Компонент предоставления справочной информации

Компонент предоставления справочной информации обеспечивает вывод более подробной информации об аудиториях, о кафедрах, о деканатах и других объектах ВУЗа.

Все аудитории можно разделить на следующие типы:

1. Аудитория

2. Класс ЭВМ

3. Чертежный зал

4. Кабинет иностранного языка

5. Лаборатория / Исследовательская

6. Препараторская / Методический кабинет

7. Аспирантская

8. Кафедра / Преподавательская

9. Деканат

10. Ректорат

11. Кабинет

12. Отдел / Управление

13. Библиотека МГТУ

14. Прочее

Для всех типов выводится номер аудитории, ее местоположение и название. Остальная предоставляемая информация определяется типом аудитории:

- Лаборатория / Исследовательская, Препараторская / Методический кабинет, Аспирантская - телефон.

- Кафедра / Преподавательская - заведующий кафедрой, его фотография, телефон кафедры, почта, сайт, общие сведения и история кафедры, состав.

- Деканат - декан факультета, его фотография, телефон деканата, почта, сайт, общие сведения и история, сотрудники деканата, кафедры, специальности.

- Ректорат - занимаемая должность, ФИО, общие сведения;

- Кабинет - занимаемая должность, ФИО, фотография, телефон.

- Отдел / Управление - начальник, его фотография, телефон, общие сведения.

- Библиотека МГТУ - телефон, почта, сайт, общие сведения, залы и график работы.

Компонент предоставления справочной информации реализован в виде класса Information. В данном классе описан ряд функций, позволяющих получить информацию об аудиториях из базы данных. Пользователю эта информация предоставляется как на отдельной вкладке, так и при щелчке правой кнопкой мыши на интересуемом объекте. Для корректного поиска и отображения в первом случае необходимо, чтобы записи в файле были упорядочены по алфавиту. Во втором случае вначале происходит поиск номера аудитории, которой принадлежат "выбранные" координаты, а затем уже по этому номеру в базе данных ищется информация для отображения.

При получении справочной информации на отдельной вкладке существует возможность тут же найти эту аудиторию на карте.

Атрибуты класса Information:

- int type, pos - тип аудитории и ее позиция в списке;

- AnsiString korpus, etazh, audi, nazv, imya, prof, tel, post, www, folder - корпус, этаж, номер аудитории, ее название, ФИО, телефон, почта, сайт и папка с дополнительной информацией;

- Audience *spaudi - список аудиторий.

Опишем основные методы класса Information.

Функция заполнения объекта типа TComboBox. Для предоставления справочной информации о каком-либо объекте пользователю предлагается выбрать тип аудитории, ее номер или название.

Функции выбора информации из файла базы данных void selectInfo () и void getAllInfo (char *, int). Первая отвечает за определение общей для всех аудитории информации, а вторая - дополнительной для конкретных типов.

Функция int helpInfo (int, int, int), отвечающая за предоставление справочной информации непосредственно при работе с картой.

Помимо методов класса, предназначенных для получения информации, существует рад функций, отвечающих за представление этой информации пользователю.

3.4 Разработка интерфейса программного продукта

3.4.1 Эргономика и техническая эстетика

Взаимодействие пользователей с программой осуществляется посредством визуального графического интерфейса (GUI). Интерфейс соответствует современным эргономическим требованиям и обеспечивает удобный доступ к основным функциям и операциям программы. Навигационные элементы выполнены в удобной для пользователя форме. Ввод-вывод данных, прием управляющих команд и отображение результатов их исполнения должны выполняются в интерактивном режиме.

Интерфейс рассчитан на преимущественное использование манипулятора типа "мышь". Клавиатурный режим ввода должен используется главным образом при заполнении и/или редактировании текстовых и числовых полей экранных форм.

Все надписи экранных форм, а также сообщения, выдаваемые пользователю на русском языке.

В случае ошибок, вызванных неверными действиями пользователей, неверным форматом или недопустимыми значениями входных данных, пользователю выдаются соответствующие сообщения, после чего программа возвращаться в рабочее состояние, предшествовавшее неверной команде или некорректному вводу данных.

Экранные формы проектировались с учетом требований унификации:

- все экранные формы пользовательского интерфейса выполнены в едином графическом дизайне, с одинаковым расположением основных элементов управления и навигации;

- внешнее поведение сходных элементов интерфейса (реакция на наведение указателя "мыши", переключение фокуса, нажатие кнопки) реализовываны одинаково для однотипных элементов.

3.4.2 Формы программы

Для удобства использования данной программы было разработаны несколько форм, каждая из которых предназначена для отображения и редактирования информации.

3.4.2.1 Главная форма программы

При запуске программы пользователю появляется главная форма программы, которая представлена на рисунке 7.

Рисунок 7 - Вид главной формы программы

Меню главной формы состоит из следующих пунктов:

1. Главное меню:

1.1. Поиск:

1.1.1. Маршрут - вызов формы вода данных для поиска маршрута.

1.1.2. Аудитория - вызов формы ввода данных для поиска аудитории.

1.2. Удалить:

1.2.1. Маршрут - удаление отображенного маршрута с карты.

1.2.2. Аудитория - удаление отметки аудитории с карты.

1.3. Очистить - удаление с карты отображенных объектов.

2. Режим карты - выбор режима отображения запрашиваемой информации:

2.1. Обычный режим - вывод плана ВУЗа в виде карты.

2.2. Фоторежим - вывод плана ВУЗа в виде фотографии коридоров ВУЗа.

3. Справка:

3.1. Вызов справки - вызов справки о программе.

3.2. Показать помощника - вызов помощника.

3.3. О программе - отображение краткой информации о программе.

Помимо меню главная форма содержит две вкладки: "Карта" и "Справочная информация".

Вкладка "Карта"

При работе в обычном режиме вкладка Карта позволяет просматривать план-схемы Магнитогорского государственного технического университета и осуществлять навигацию по ним. Преимуществом такого режима является возможность наглядно оценить свое местоположение относительно интересующих объектов. Вид вкладки при работе в обычном режиме представлен на рисунке 8.

Рисунок 8 - Вид главной формы программы с выбранной вкладкой "Карта", обычный режим

На данной вкладке на панель быстрого доступа вынесены основные пункты главного меню: Поиск маршрута и Поиск аудитории. Кроме того, на панели быстрого доступа присутствует набор инструментов для работы с картой (рисунок 9).

Рисунок 9 - Панель быстрого доступа

В таблице 3.1 описаны способы применения данных инструментов.

Таблица 3.1 - Инструменты для работы с картой

Инструмент	Описание
	Инструмент Выбор участка карты позволяет выбрать необходимый участок на этаже какого-либо корпуса и отобразить его в увеличенном виде. Выберите данный инструмент и щелкните на нужный участок карты.
	Инструмент Перемещение позволяет перемещать карту. Выберите данный инструмент и, нажав левой клавишей мыши на область карты, перетащите указатель в нужном направлении.
	Инструмент Уменьшить масштаб позволяет уменьшить область карты.
	Инструмент Масштаб позволяет увеличить или уменьшить область карты. Из раскрывающегося списка выберите множитель для увеличения/уменьшения размера карты.
	Инструмент Увеличить масштаб позволяет увеличить область карты.
	Инструмент Выбор корпуса позволяет отобразить на карте нужный корпус. По умолчанию появляется карта первого этажа выбранного корпуса.
	Инструмент На этаж ниже позволяет отобразить карту текущего корпуса этажом ниже.
	Инструмент На этаж выше позволяет отобразить карту текущего корпуса этажом выше.

При работе в фоторежиме вкладка "Карта" позволяет просматривать фотографии коридоров и аудиторий Магнитогорского государственного технического университета и осуществлять навигацию по ним. Вид вкладки при работе в фоторежиме представлен на рисунке 10.

Рисунок 10 - Вид главной формы программы с выбранной вкладкой "Карта", фоторежим

Перемещение по всему зданию осуществляется с помощью мыши следующим образом: колесо мыши - движение вперед, правая и левая кнопки мыши - поворот в соответствующую сторону. Если в каком-либо направлении есть незначимые объекты (стена или окно), то поворот в эту сторону невозможен. Возможность движения определяется связями между аудиториями.

В данном режиме отображение маршрута происходит подобно экскурсии, при этом начальная и конечная аудитории отмечаются зелеными флажками, все промежуточные - оранжевыми. В результате поиска аудитории на экране отображается запрашиваемая аудитория.

Инструменты для работы с картой становятся недоступными, за исключением тех, которые отвечают за перемещение по этажам и между корпусами.

Основным достоинством фоторежима является возможность более реалистичного представления окружающих объектов, так как пользователь видит на экране фотографию, а не нарисованную карту.

Вкладка "Справочная информация"

Вкладка Справочная информация помогает получить справочную информацию по основным организационно-учебным объектам МГТУ. Предоставление расширенной справки об объектах (кафедрах, деканатах, кабинетах, отделах) предполагает, что для любой аудитории пользователь сможет узнать ее номер, местоположение, название и другую информацию (телефон, ФИО декана/заведующего кафедрой/начальника, контактные координаты и пр.). Вид главной формы программы с выбранной вкладкой Справочная информация показан на рисунке 11.

Для удобства работы осуществлена возможность, не прибегая к пунктам меню, показать выбранную аудиторию на карте.

Рисунок - 11 Главная форма программы. Вкладка "Справочная информация"

3.4.2.2 Форма Справочная информация

Для удобства работы в обычном режиме реализована возможность отображения информационного окна при клике правой кнопкой мыши в области аудитории.

Вид такого окна, содержащего справочные данные по аудитории номер 283 приведен на рисунке 12.

Рисунок 12 - Вид окна, содержащего справочные данные по аудитории номер 283

3.4.2.3 Форма Поиск маршрута

Вид формы ввода данных для поиска маршрута представлен на рисунке 13.

Рисунок 13 - Вид формы Поиск маршрута

3.4.2.4 Форма Поиск аудитории

Вид формы ввода данных для поиска аудитории представлен на рисунке 14.

Рисунок 14 - Вид формы Поиск аудитории

3.5 Создание справочной системы и помощника

Для помощи пользователям была создана справочная система. Для создания справочной системы использовалась программа Htm2chm. Эта программа позволяет преобразовывать как отдельные HTML страницы с рисунками, так и целые сайты (например, скачанные offline браузерами) в один CHM файл (открывается стандартными средствами Windows) для того, чтобы их было удобней хранить. Конвертер автоматически сжимает файлы в процессе компиляции.

Окно с содержанием справки показано на рисунке 15.

Рисунок 15 - Вид окна справочной системы

Для помощи будущим пользователям в программу был добавлен персонаж MS Agent, выполняющий функцию помощника. Такие персонажи воплощают в себе идею человеческого общения пользователя с компьютером. Интерфейс MS Agent устроен таким образом, что позволяет управлять поведением анимированных персонажей, а также вводом и выводом информации. Сами персонажи отображаются в собственных прозрачных окнах, что обеспечивает максимальное удобство работы с ними на фоне других программ, запущенных на компьютере. Персонажи MS Agent обладают способностью говорить через динамики и распознавать команды через микрофон.

MS Agent ничем не отличается от других ActiveX-компонентов, поэтому работать с ним можно точно так же, как и с ними.

Помощник, используемый в программе "Гид по МГТУ" изображен на рисунке 16. Для того чтобы его включить в меню Справка следует выбрать команду Показать помощника.

Рисунок 16 - Помощник

3.6 Пример работы программы

Для поиска маршрута в обоих режимах необходимо выбрать пункт меню Главное меню - > Поиск - > Маршрут или соответствующую кнопку на панели быстрого доступа.

Для поиска аудитории в обоих режимах необходимо выбрать пункт меню Главное меню - > Поиск - > Аудитория или соответствующую кнопку на панели быстрого доступа.

Выбранные объекты отображаются в строке состояния. Если маршрут проходит через несколько этажей, то при переходе на следующий этаж появляется информационное сообщение, после чего на экране отображается карта следующего этажа. Результат поиска маршрута из аудитории 282 в аудиторию 245 и результат поиска аудитории 243 в режиме карты изображены на рисунке 17. Процесс отображения маршрута в фоторежиме показан на рисунке 18.

Рисунок 17 - Результат поиска маршрута из аудитории 282 в аудиторию 245 и результат поиска аудитории 243 в режиме карты

Рисунок 18 - Процесс отображения маршрута в фоторежиме

3.7 Выводы по главе 3

В процессе разработки программного обеспечения для Интерактивного гида по ГОУ ВПО "МГТУ им.Г.И. Носова" была проделана следующая работа:

- Создана база данных, содержащая информацию об аудиториях, связях между ними, планы и фотографии ВУЗа.

- Реализован поиск оптимального пути с использованием теории графов. Для отображения результата предусмотрено два режима: режим карты и фоторежим.

- Реализована возможность получения справочной информации по основным объектам и ВУЗу в целом.

- Разработан пользовательский интерфейс.

4. Безопасность и экологичность

4.1 Анализ опасных и вредных факторов на рабочем месте пользователя ПЭВМ

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности человека в среде обитания, сохранения его здоровья, разработку методов и средств защиты путем снижения влияния вредных и опасных факторов до допустимых значений, выработку мер по ограничению ущерба в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

В настоящее время компьютеры стали незаменимы на столько, что практически никто не может обойтись без них. Пользователь персонального компьютера является работником умственного труда. Он не перемещает тяжести, не вдыхает угольную пыль в шахте, не обезвоживается, работая у сталеплавильных печей, и не испытывает вибрации, как шоферы или проводники в поездах. Однако он, так же как и работники труда физического, подвергается воздействию вредных факторов, обусловленных особенностями производственного процесса. Длительная фиксация взгляда на плоскости монитора, электромагнитные поля, не удобное положение кистей рук на клавиатуре и мыши - все это издержки интенсивного использования компьютера. Но главная проблема пользователя ПК - гипокинезия (малоподвижность). Гипокинезия способствует развитию таких болезней как остеохондроз позвоночника, ожирение, геморрой. Риск этих заболеваний стремительно возрастает при снижении уровня физической активности, характерного для "сидячего" образа жизни. Даже после не слишком продолжительной работы за компьютером многие сталкиваются с такими ощущениями, как:

- затуманивание зрения (снижение остроты зрения);

- замедленная перефокусировка с ближних предметов на дальние и обратно;

- ощущения песка в глазах, жжение, покалывание;

- боли в спине;

- боли в запястьях, пальцах рук, головные боли и т.д.

К опасным и вредным производственным факторам при работе с ЭВМ относятся:

- ЭВМ как непосредственный источник электромагнитного излучения и электростатических полей, а в некоторых случаях и рентгеновского излучения;

- негативные факторы, возникающие при восприятии и отображении информации с экрана монитора и воздействующие на зрение;

- несоответствие окружающей среды (освещение, микроклимат, окраска помещения, избыточный шум, вибрация и т.п.) физиологическим потребностям человеческого организма;

- несоответствие рабочего места антропометрическим данным оператора ЭВМ, монотонность труда.

К ним также можно отнести и психологическое воздействие, связанное с особенностью работы компьютера и программного обеспечения, установленного на нем.

Одной из самых вредных частей компьютера считается монитор. Он служит источником различного рода излучений (особенно мониторы с электронно-лучевой трубкой). Но поскольку монитор не единственная часть компьютера, которая испускает излучения, то были разработаны требования, которые касаются всех компонент компьютера.

Мощность экспозиционной дозы мягкого рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса ВДТ (видеодисплейного терминала) и ПЭВМ при любых положениях регулировочных устройств не должна превышать 100 мкР/час.

Существуют два вида полей, излучаемых компьютером:

1. Электромагнитные поля. Медицинские исследования показывают, что воздействие таких полей вызывает изменение обмена веществ на клеточном уровне. Переменные электромагнитные поля вызывают колебания ионов в человеческом организме, что тоже имеет определенные последствия.

2. Электростатические поля. Во время работы экран монитора заряжается до потенциала в десятки тысяч вольт. Сильное электростатическое поле опасно для человеческого организма. Правда, на расстоянии от экрана (50-60 см) его влияние значительно убывает. При работе монитора электризуется не только его экран, но и воздух в помещении, приобретая положительный заряд. Положительно наэлектризованная молекула кислорода не воспринимается организмом как кислород. В помещении может быть сколько угодно свежего воздуха, но если он имеет положительный заряд - это все равно, что его нет. Человек в буквальном смысле начинает задыхаться.

В таблице 4.1 показаны временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах.

Таблица 4.1 - Временные допустимые уровни ЭМП

Наименование параметров	ВДУ
Напряженность электрического поля	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	25 В/м
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	2,5 В/м
Плотность магнитного потока	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	250 Тл
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	25 нТл
Напряженность электростатического поля	15 кВ/м

Большинство пользователей при длительной работе с монитором испытывают ряд неприятных симптомов. Глаза болят, слезятся, раздражаются и краснеют, а после многочасовой работы за монитором возможно "затуманивание" зрения. Данные характерные нежелательные последствия проявляются у значительного процента пользователей персональных ЭВМ и зависят как от времени непрерывной работы за экраном, так и от ее характера.

4.1.1 Уровень звука на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Шум является одним из наиболее распространенных в производстве вредных факторов. Проявление вредного воздействия шума на организм человека разнообразно: так шум с уровнем 80 дБ затрудняет разборчивость речи, вызывает снижение работоспособности и мешает нормальному отдыху, длительное воздействие шума с уровнем 100-120 дБ на низких частотах и 80 - 90 дБ на средних и высоких частотах может вызывать необратимые потери слуха (тугоухость), характеризуемые постоянным изменением порога слышимости, а шум с уровнем 120-140 дБ способен вызвать механическое повреждение органов слуха.

Кроме того, шум на рабочем месте может быть причиной стресса и вызывать лишнее напряжение мышц, что в свою очередь повышает утомляемость организма и снижает работоспособность.

Согласно Санитарным правилам и нормам (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03), в помещениях операторов ЭВМ (без дисплеев) уровень звука не должен превышать 50 дБА. Шумящее оборудование (печатающие устройства, серверы и т.п.), уровни шума которого превышают нормативные, должно размещаться вне помещений с ПЭВМ.

В таблице 4.2 указаны предельные уровни звука в зависимости от категории тяжести и напряженности труда, являющиеся безопасными в отношении сохранения здоровья и работоспособности.

Таблица 4.2 - Предельные уровни звука, дБ, на рабочих местах

Категория напряженности труда	Категория тяжести труда
	Легкая	Средняя	Тяжелая	Очень тяжелая
Мало напряженный	80	80	75	75
Умеренно напряженный	70	70	65	65
Напряженный	60	60	-	-
Очень напряженный	50	50	-	-

4.1.2 Параметры микроклимата

Под метеорологическими условиями производственной среды понимают сочетания температуры, относительной влажности, скорости движения и запылённости воздуха. Перечисленные параметры оказывают огромное влияние на функциональную деятельность человека, его самочувствие и здоровье и на надёжность работы средств вычислительной техники.

Около 80% информации человек получает через зрительный канал. Качество поступающей информации во многом зависит от освещения: неудовлетворительное количественно или качественно оно утомляет не только зрение, но и вызывает утомление организма в целом. Неправильное освещение может также явиться причиной травматизма: плохо освещенные опасные зоны, слепящие лампы и блики от них, резкие тени ухудшают или вызывают полную потерю ориентации работником.

Санитарными нормами проектирования промышленных предприятий установлены нормативы метеорологических условий производственных помещений. Оптимальные и допустимые температуры, относительная влажность и скорость воздуха на рабочих местах и допустимая температура воздуха вне рабочих мест нормированы в зависимости от времени года (холодного и летнего периодов).

Работа на ЭВМ или ВДТ приводит к снижению концентрации кислорода, повышению озона, концентрации которого могут превышать предельно допустимые для атмосферного воздуха. Нарушается ионный состав воздуха. В помещении без людей с включенным видеомонитором увеличивается количество отрицательных ионов пропорционально времени их включения, а при наличии людей происходит увеличение положительных ионов. При этом количество отрицательных и положительных ионов может значительно превышать допустимые величины, что способствует ухудшению самочувствия людей, появлению головной боли, снижению работоспособности и пр. В таблице 4.3 указаны допустимые уровни ионизации воздуха, а в таблице 4.4 - оптимальные параметры микроклимата помещений с использованием ЭВМ.

Таблица 4.3 - Допустимые уровни ионизации воздуха по СанПин 2.2.2/2.4.1340-03

Уровни	Число ионов в 1см3 воздуха
	n+	n-
Минимально необходимые	400	600
Оптимальные	1500-3000	3000-5000
Максимально допустимые	50000	50000

Таблица 4.4 - Оптимальные параметры микроклимата помещений с использованием ЭВМ по СанПин 2.2.2/2.4.1340-03

Температура,°С	Относительная влажность, %	Абсолютная влажность	Скорость движения воздуха, м/с
19	62	10	<0,1
20	58	10	<0,1
21	55	10	<0,1

4.1.3 Напряжение прикосновения и токи

Электрические установки, к которым относится практически всё оборудование ЭВМ, представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведения профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, вызывая термическое, электролитическое, механическое и биологическое действие. Любое из перечисленных воздействий тока может привести к электрической травме.

В ВЦ разрядные токи статического электричества чаще всего возникают при прикосновении обслуживающего персонала к любому из элементов ЭВМ. Такие разряды опасности для человека не представляют, однако, кроме неприятных ощущений, могут привести к выходу из строя ЭВМ.

Предельно допустимые уровни напряжения прикосновения и токов установлены ГОСТ 12.1.038-88. Данные приведены в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - Напряжение прикосновения и токи, протекающие через тело человека при нормальном режиме электроустановки

Род тока	U, В I, mA
Переменный, 50 Гц Переменный, 400 Гц Постоянный	2,0 3,0 8,0	0,3 0,4 1,0

4.1.4 Освещение на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Для создания благоприятных условий труда особое значение имеет рациональное освещение. Неудовлетворительное освещение затрудняет проведение работ, ведет к снижению производительности труда и работоспособности глаз и может явиться причиной несчастных случаев и заболеваний. Освещенность в помещении должна быть такой, чтобы работающий длительное время мог вести наблюдение за всеми операциями без напряжения и утомления зрения, и при этом сохранялась нормальная работоспособность глаз.

Рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы видеодисплейные терминалы были ориентированы боковой стороной к световым проемам, чтобы искусственный свет падал преимущественно слева.

Искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В производственных помещениях, в случаях преимущественной работы с документами, следует применять системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения).

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк. Освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана. Освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк (по СанПин 23-05-95, "Естественное и искусственное освещение").

Следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/м².

Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд/м² и яркость потолка не должна превышать 200 кд/м².

Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20.

Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50 до 90 градусов с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/м², защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов.

Светильники местного освещения должны иметь непросвечивающий отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3: 1 - 5: 1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10: 1.

В качестве источников света при искусственном освещении следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). При устройстве отраженного освещения в производственных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп. В светильниках местного освещения допускается применение ламп накаливания, в том числе галогенные.

Для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными компьютерными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей. Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается. При отсутствии светильников с ЭПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети. Общее освещение при использовании люминесцентных светильников следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении видеодисплейных терминалов. При периметральном расположении компьютеров линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю, обращенному к оператору.

Коэффициент запаса (К_з) для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4. Коэффициент пульсации не должен превышать 5%.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях для использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

4.2 Мероприятия по улучшению условий труда и техники безопасности на рабочем месте пользователя ЭВМ

В целях защиты от электромагнитных и электростатических полей допускается применение экранных фильтров, которые частично поглощают магнитное поле, экранируют его и уменьшают статические поля. На сегодняшний день практически все мониторы выпускаются со встроенными экранными фильтрами, позволяющими в достаточной степени снизить излучение.

На практике современные мониторы, которые сейчас имеются в продаже, соответствуют одному их трех стандартов эргономики - MPRII, TCO'95 и TCO'99, которые были разработаны в Швеции. Каждый из последующих стандартов предъявляет более жесткие требования к характеристикам мониторов, а, начиная со стандарта TCO'95, эти требования распространяются на весь персональный компьютер, включая периферийную и офисную технику (принтеры, факсы и т.д.).

Менее нагрузочной считается считывание информации с экрана дисплея, более нагрузочной - ее ввод, а наибольшее общее утомление вызывает работа в диалоговом режиме, творческая работа. Особую нагрузку на зрение представляет собой компьютерная графика - выполнение и корректирование рабочих чертежей с помощью ЭВМ.

Визуальные эргономические параметры мониторов являются параметрами безопасности, и их неправильный выбор приводит к ухудшению здоровья пользователей. Предельно допустимые значения визуальных параметров ВДТ, контролируемые на рабочих местах, представлены в таблице 4.6.

Таблица 4.6 - Визуальные параметры ВДТ, контролируемые на рабочих местах

Параметры	Допустимые значения
Яркость белого поля	Не менее 35 кд/м2
Неравномерность яркости рабочего поля	Не более +/ - 20%
Контрастность (для монохромного режима)	Не менее 3: 1
Временная нестабильность изображения)	Не должна фиксироваться

Конструкция монитора должна обеспечивать возможность фронтального наблюдения экрана путем поворота корпуса в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси в пределах 30 градусов и в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси в пределах 30 градусов с фиксацией в заданном положении. Дизайн монитора должен предусматривать окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус монитора, клавиатуры и других блоков и устройств персональных ЭВМ должны иметь матовую поверхность одного цвета с коэффициентом отражения 0,4-0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.

Для обеспечения надежного считывания информации при соответствующей степени комфортности ее восприятия должны быть определены оптимальные и допустимые диапазоны визуальных эргономических параметров. Оптимальным диапазоном значений визуального эргономического параметра называется диапазон, в пределах которого обеспечивается безошибочное считывание информации при времени реакции человека-оператора, превышающем минимальное, установленное экспериментально для данного типа ВДТ, не более чем в 1,2 раза.

Допустимым диапазоном значений визуального эргономического параметра называется диапазон, при котором обеспечивается безошибочное считывание информации, а время реакции человека-оператора превышает минимальное, установленное экспериментально для данного типа ВДТ, не более чем в 1,5 раза.

Помимо описанных выше параметров, на восприятие оператором ЭВМ изображения большое влияние оказывает такой параметр, как частота развертки или регенерации. После ряда экспериментов было установлено, что комфортные для зрения частоты развертки монитора начинаются с 75 Гц, а согласно стандарту ТСО'99, частота регенерации должна составлять не менее 85 Гц.

Работа с монитором, как и любая утомительная работа для глаз, требует коротких, но частых перерывов (от 30 секунд до 2 минут).

Естественное освещение должно осуществляться через световые проемы, ориентированные преимущественно на север и северо-восток и обеспечивать коэффициент естественной освещенности (КЕО) не ниже 1,5% на остальной территории.

Помещения с ЭВМ следует оборудовать системами отопления, кондиционирования воздуха или эффективной приточно-вытяжной вентиляций. В помещениях ежедневно должна проводиться влажная уборка.

Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электронно-лучевой трубки (ЭЛТ) должна составлять не менее 6 м², в помещениях культурно-развлекательных учреждений и с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) - 4,5 м².

При использовании ПВЭМ с ВДТ на базе ЭЛТ (без вспомогательных устройств - принтер, сканер и др.), отвечающих требованиям международных стандартов безопасности компьютеров, с продолжительностью работы менее 4-х часов в день допускается минимальная площадь 4,5 м² на одно рабочее место пользователя (взрослого и учащегося высшего профессионального образования). Желательно, чтобы объем рабочего места составлял не менее 20 м³. Стол следует поставить сбоку от окна так, чтобы свет падал слева.

Расстояние между рабочими столами с мониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора) должно быть не менее 2 метров, а расстояние между боковыми поверхностями мониторов - не менее 1,2 м. При выполнении творческой работы, требующей значительного умственного напряжения или высокой концентрации внимания, рабочие места следует изолировать друг от друга перегородками высотой 1,5-2 метра.

Конструкция рабочего стула должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины. Стул должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также расстоянию спинки от переднего края сиденья. Поверхность сиденья, спинки и других элементов стула должна быть полумягкой, с нескользящим, неэлектризующимся и воздухопроницаемым покрытием.

Правильное освещение в помещении и на рабочем столе вместе с установкой удобной яркости экрана снижают напряжение и утомляемость глаз. Освещенность рабочего места не должна быть очень яркой, она должна быть меньше, чем при работе с бумагами.

Общее освещение при использовании люминесцентных светильников следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении видеодисплейных терминалов. При периметральном расположении компьютеров линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю, обращенному к оператору.

Для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными компьютерными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пускорегулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей.

Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается.

Рабочее место должно быть оснащено хорошей вентиляцией. С одной стороны это важно для охлаждения разных частей компьютера, который выделяют тепло в процессе работы (системный блок, монитор, принтер и т.п.), а с другой стороны приток свежего воздуха в достаточной мере снабжает организм кислородом.

Для поддержания состава воздуха соответствующим нормам, в помещениях с ЭВМ необходимо обеспечивать хорошее кондиционирование воздуха и вентиляцию, а также чаще проветривать помещение.

Допускается использование негромкого музыкального сопровождение в качестве фона, для того чтобы замаскировать шум вентиляторов, винчестеров, принтера и т.п.

Неправильная организация рабочего места может вызвать ненужную нагрузку на мышцы. Исследования показывают, что примерно 20% нарушений здоровья, связанных с работой за компьютером, вызваны не "вредностью" компьютера как такового, а незнанием основных правил работы с ним, а также неправильной организацией рабочего места.

Поэтому, чтобы предотвратить заболевания, связанные с повторяющимися травмирующими воздействиями, необходимо правильно организовать рабочее место за компьютером, постоянно следить за осанкой, а также регулярно делать перерывы на отдых и выполнять физические упражнения. Суммарное время непосредственной работы с ПК - не более 6 часов за смену. На протяжении рабочего дня должны устанавливаться регламентированные перерывы. Продолжительность перерывов 10-20 минут. Продолжительность непрерывной работы с ПК без перерыва не должна превышать 2 часов.

Для того чтобы сохранять правильную осанку в течение всего рабочего дня необходимо правильно выбрать рабочий стол и стул, параметры, которых должны определяться согласно росту конкретного человека.

На рабочем столе должны свободно помещаться монитор, клавиатура, мышь и другое компьютерное оборудование, а также документы, книги и бумаги. Высота рабочей поверхности стола для взрослых пользователей должна регулироваться в пределах 680-800 мм, а при отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм. Стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной - не менее 500 мм, глубиной на уровне колен - не менее 450 мм и на уровне вытянутых ног - не менее 650 мм.

Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100-300 мм от края, обращенного к пользователю, или на специальной регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

Монитор следует размещать на столе прямо перед собой, на расстоянии не менее 700 мм, так, чтобы верхняя граница монитора находилась на уровне глаз или ниже не более чем на 15 сантиметров.