Принципы контроля систем электропитания на железных дорогах устройствами АПК-ДК

Таблица 5.3 - Описание датчиков ДГА

№	Комментарий
1	Низкое напряжение генератора (1)
2	Превышение генерируемого напряжения (1)
3	Чередование фаз (1)
4	Низкая частота генератора (1)
5	Превышение частоты генератора (1)
6	Превышение мощности нагрузки (1)
7	Аварийная остановка (1)
8	Работа вразнос (1)
9	Самопроизвольная остановка (частота вращения меньше минимальной) (1)
10	Неисправность зарядного генератора (1)
11	Высокая температура ДГА (1)
12	Аварийное давление масла (1)
13	Аварийный уровень топлива (1)
14	Сработал автомат защиты (1)
15	Предаварийная температура (1)
16	Предаварийное давление масла (1)
17	Предаварийный уровень топлива (1)
18	Неудачный старт (1)
19	Низкое напряжение АКБ (1)
20	Неуспешная остановка (1)
21	Внешняя авария (1)
22	ДГА работает (1)
23	ДГА не работает (1)
24	Задержка перед стартом (1)
26	Стартер включен (1)
27	Остывание двигателя (1)
28	Неудачный старт (1)
29	Топливо перекрыто (1)
31	Пауза перед повторным стартом (1)
32	Неудачная остановка (1)
33	Управление от монитора (1)
34	Местное управление (1)
35	Перегрев (1 - вход в 1)
36	Аварийное давление (1 - вход в 1)
37	Низкий уровень топлива (1 - вход в 1)
38	Авария (1 - вход в 1)
39	Автомат защиты (1 - вход в 1)
40	В ручном режиме СТАРТ (1) / СТОП (0)
41	В дистанционном режиме СТАРТ (1) / СТОП (0)
42	Аварийная остановка нажата (1) / отпущена (0)
43	Сброс нажата (1) / отпущена (0)
44	Режим ручной (1) / дистанционный (0)
45	Сигнализация включена (1) / выключена (0)
46	Стартер включен (1) / выключен (0)
47	Топливный клапан открыт (1) / закрыт (0)
48	ДГА готов к приему нагрузки да (1)/ нет (0)
49	Сброс выдан (1) / не выдан (0)
50	Лампа ДГА работает горит (1) / не горит (0)
51	Лампа Авария горит (1) / не горит (0)
52	Лампа Несостоявшийся пуск горит (1) / не горит (0)
53	Лампа Аварийное давление горит (1) / не горит (0)
54	Лампа Низкий уровень топлива горит (1) / не горит (0)
55	Лампа Неисправность контроллера горит (1) / не горит (0)
56	Лампа Аварийная температура горит (1) / не горит (0)
57	Лампа Авария мигает (1)/ не мигает (0) Мигание соответствует неуспешной остановке
58	Лампа Аварийное давление мигает (1)/ не мигает (0) Мигание соответствует предаварийному состоянию
59	Лампа Низкий уровень топлива мигает (1)/ не мигает (0) Мигание соответствует предаварийному состоянию
60	Лампа Аварийная температура мигает (1)/ не мигает (0) Мигание соответствует предаварийному состоянию
61	Лампа Неисправность контроллера мигает (1)/ не мигает (0) Мигание соответствует инициализации контроллера
62	Произошел старт от АВР да (1)/ нет (0)

6. Оценка экономического эффекта при оборудовании участка контролем АПК-ДК

6.1 Общие положения

Технико-экономический расчет выполнен по методике «Методические указания по проектированию устройств автоматики телемеханики и связи на железнодорожном транспорте. И-352-01. Система АПК-ДК.»

Внедрение АПК-ДК преследует две основные цели:

обеспечение оперативного персонала управления движением поездов расширенной информацией о поездном положении и состоянии устройств СЦБ на участке контроля;

обеспечение оперативной и достоверной информацией о состоянии устройств СЦБ, включая работоспособное, предотказное и отказ, оперативного персонала дистанции сигнализации, централизации и блокировки.

Основным назначением АПК-ДК является своевременное обеспечение поездного диспетчера и других пользователей ЛВС отделения дороги полной и достоверной информацией о показаниях сигналов, положении стрелок, маршрутов приема и отправления поездов, состоянии устройств и действиях эксплуатационного штата на станциях и перегонах с целью улучшения диспетчерского руководства эксплуатационной и оперативной работой. Устройства диспетчерского контроля АПК-ДК показывают поездному диспетчеру установленное направление движения, занятость блок-участков, главных и приемоотправочных путей на промежуточных станциях, а также повторяют показания входных и выходных светофоров. Кроме того, АПК-ДК предназначен для обеспечения первичной информацией о поездном положении и состояниях устройств других пользователей, посредством функционирования в ЛВС или СПД.

Дополнительными функциями АПК-ДК являются:

анализ эксплуатационных действий оперативного и диспетчерского персонала по управлению движением поездов;

анализ качества работы устройств;

своевременное выявление предотказного состояния устройств;

восстановление, с целью анализа, действительного состояния устройств ЖАТС и поездного положения за прошедшие периоды времени;

прогнозирование состояния устройств;

оптимизация процесса поиска и устранения отказов;

создание информационной базы для частичной автоматизации технического обслуживания устройств ЖАТС;

повышение безопасности, надежности и ритмичности эксплуатационной работы в хозяйстве сигнализации, централизации и блокировки;

повышение безопасности движения поездов;

повышение уровня квалификации эксплуатационного штата;

сокращение времени поиска и устранения отказов устройств СЦБ, за счет повышения квалификации эксплуатационного штата;

сокращение эксплуатационных расходов;

повышение роста производительности труда.

Важнейшие составляющие образуемого эффекта от внедрения АПК-ДК взяты на основе эксплуатации опытного участка железной дороги и представлены в таблице 6.1.

Таблица 6.1 - Составляющие экономического эффекта от внедрения АПК-ДК

Технико-эксплуатационные показатели работы объекта, на котором предполагается внедрение АПК-ДК, приведены в таблице 6.2.

Таблица 6.2 - Технико-экплуатационные показатели работы участка

Род тяги	Электротяга постоянного тока
Протяженность участка, км	Lуч = 150 км
Среднесуточные за год размеры движения поездов, пары поездов	Nгр = 35 Nпасс = 24
Среднее число вагонов в поезде	Мв = 54
Количество отказов устройств СЦБ за год, из них привело к задержкам поездов	Nотк = 790 Nотк-ЗП = 237
Экономия поездо-часов при уменьшении времени устранения отказа на 20%	ДТп = 0,48
Сокращение кол-ва задержанных поездов при уменьшении времени устранения отказа на 20%	ДNЗП = 2,1
Приведенные затраты, связанные с одной остановкой поезда	СОП = 167,45
Стоимость одного часа простоя грузового поезда, руб	СПГП = 1244,26
Стоимость одного часа простоя пассажирского поезда, руб	СППП = 3907
Количество задержек поездов за год по опытному участку: до внедрения АПК-ДК после внедрения АПК-ДК	82 (15ч 38мин) 13 (1ч 52мин)

АПК-ДК применяется взамен устаревших и выработавших свой ресурс систем ДК, а также при новом строительстве участков жлелезных дорог. Внедрение системы АПК-ДК позволяет повысить качественные показатели работы железной дороги.

Эффект от внедрения получается за счет:

повышения безопасности движения поездов;

социального эффекта от внедрения системы АПК-ДК;

сокращения количества штрафных баллов за счет получения своевременной, полной и достоверной информации об устройствах ЖАТ;

повышения надежности работы устройств, за счет своевременного выявления предотказных состояний;

сокращения эксплуатационных расходов;

сокращения эксплуатационного штата дистанции сигнализации, централизации и блокировки.

Численный расчет экономического эффекта за счет повышения безопасности движения поездов без специальных исследований и привлечения специалистов сделать не представляется возможным.

Социальный эффект от внедрения АПК-ДК заключается в улучшении условий труда диспетчерского аппарата, за счет комплексного решения вопросов управления движением поездов, и эксплуатационного штата дистанции сигнализации и связи.

6.2 Расчет экономии за счет сокращения времени простоя поездов при сокращении времени поиска отказов в устройствах СЦБ

Имеющиеся статистические данные, а также оценки экспертов показывают, что при использовании АПК-ДК время на обнаружение и устранение отказов уменьшается не менее чем на 20%.

Для определения годовой экономии используются данные, приведенные в таблице 6.2.

Экономия за счет сокращения времени простоя поездов при сокращении времени поиска отказов в устройствах СЦБ составит (на один отказ):

(6.3)

Таким образом, экономия за год составит:

(6.4)

6.3 Экономия эксплуатационных расходов за счет сокращения оперативного персонала дистанции сигнализации, централизации и блокировки

При внедрении АПК-ДК обеспечивается возможность эксплуатации устройств СЦБ на станциях и перегонах меньшим количеством электромехаников. При внедрении АПК-ДК на участке из 12 электромехаников будет сокращено четверо. При средней заработной плате 12 000 руб. экономия за год составит:

(6.5)

6.4 Суммарный эффект от внедрения на участке АПК-ДК за год

(6.6)

6.5 Расчет капитальных вложений на оборудование участка системой диспетчерского контроля АПК-ДК

Капитальные вложения при оборудовании участка системой АПК-ДК включают в себя затраты на закупку оборудования, а также затраты на разработку проекта, проведение строительно-монтажных и пуско-наладочных работ. Оборудование включает в себя низовые контроллеры сбора информации с контролируемых объектов, концентраторы диспетчерского контроля линейных пунктов, аппаратуру связи (модемы) и аппаратуру АРМа ШЧД

Результаты расчетов капитальных вложений при оборудовании участка системой АПК-ДК сведены в таблицы 6.3 и 6.4.

Таблица 6.3 - Затраты на оборудование АПК-ДК на участке дистанции сигнализации, централизации и блокировки

Примечание: за счет многозадачности ПЭВМ рабочего места ДНЦ рекомендуется использовать имеющееся оборудование, установив программное обеспечение АПК-ДК.

Таблица 6.4 - Затраты на проектировочные, строительные и пуско-наладочные работы

Таким образом, капитальные вложения при оборудовании участка дистанции сигнализации и связи системой диспетчерского контроля АПК-ДК составят:

(6.7)

Выводы

Оборудование системой диспетчерского контроля АПК-ДК оправдывает себя экономически, что подтверждают приведенные в данной главе расчёты. Экономический эффект достигнут благодаря сокращению времени неплановых перерывов движения, времени на восстановление устройств, сокращением задержек и простоев поездов, сокращением численности оперативного персонала дистанции сигнализации и связи.

7. Мероприятия по охране труда, примени-тельно к автоматизированному рабочему месту инженера дистанции сигнализации, централизации и блокировки

7.1 Введение

Система диспетчерского контроля АПК-ДК предназначена для централизованного контроля и диагностики технического состояния устройств автоматики и телемеханики, а также организации управления движением поездов в пределах диспетчерского круга. АПК-ДК позволяет осуществлять сбор, обработку, хранение и отображение информации о состоянии объектов в реальном масштабе времени. Комплекс образует вычислительную сеть для обеспечения оперативной информацией диспетчерского аппарата отделения дороги, Управления дороги и линейных предприятий, в частности, дистанций сигнализации, централизации и блокировки.

АПК-ДК выполняет задачи контроля и диагностики технического состояния устройств автоматики на перегоне (АБ, АПС) и станции (ЭЦ, ДЦ, ДИСК). Собранная информация о состоянии устройств СЦБ передается инженеру дистанции сигнализации на АРМ-ШЧД.

АРМ-ШЧД является подсистемой верхнего уровня аппаратно-программного комплекса диспетчерского контроля АПК-ДК. АРМ обеспечивает контроль технического состояния и планирование технического обслуживания устройств СЦБ и связи участка. Он предназначен для автоматизации функций диспетчера дистанции сигнализации, централизации и блокировки и формирования баз данных, необходимых для долгосрочных задач. Внедрение АРМ-ШЧД позволяет создать более благоприятные условия труда инженера за счет предоставления ему полной, точной и оперативной информации о состоянии устройств СЦБ в пределах участка контроля, автоматизации процесса ведения и просмотра архивов за предыдущие периоды времени, уменьшения работы с бумажными документами и т.д.

7.2 Характеристика опасных и вредных производственных факторов и их допустимые значения при эксплуатации АРМ-ШЧД

Требования к помещению, в котором расположен АРМ-ШЧД

АРМ-ШЧД расположен в здании дистанции сигнализации, централизации и блокировки в кабинете сменного инженера дистанции. Поэтому требования к уровню опасных и вредных производственных факторов (ОВПФ) должны предъявляться не только к АРМ-ШЧД, представляющему собой персональный компьютер, но и к помещению, в котором он расположен. Площадь помещения должна составлять не менее 6 м2, а объем не менее 20 м3. При входе необходимо предусмотреть встроенные шкафы и полки для хранения верхней одежды (если в здании нет гардероба), сумок и т.д. Для внутренней отделки интерьера помещения должны использоваться диффузионно отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка - (0,7 0,8), для стен - (0,5 0,6), для пола - (0,3 0,5). Для стен рекомендуется использовать отделочные материалы в розово-серых или оливковых тонах с насыщенностью тона не более 40%.

Полимерные материалы, используемые для внутренней отделки, должны быть разрешены к применению органами и учреждениями Государственного Санитарно-Эпидемиологического надзора. Запрещается применение полимерных материалов (древесностружечных плит, слоеных бумажных пластин, линолеума и ковровых покрытий), выделяющих в воздух вредные химические вещества.

Поверхность пола в помещении должна быть ровной, без выбоин, нескользкой, удобной для очистки и влажной уборки, обладающей антистатическими свойствами.

Помещение, в котором располагается кабинет сменного инженера, не должно граничить с помещениями, в которых уровень шума и вибрации превышает нормируемое значение (механический цех, мастерские и т.д.).

В кабинете должна быть предусмотрена система отопления и кондиционирования и эффективной приточно-вытяжной вентиляции. Расчет теплообмена и воздухообмена следует производить по теплоизбыткам от ЭВМ, людей, солнечного тепла и искусственного освещения, и они должны соответствовать нормируемым параметрам микроклимата, ионного состава воздуха и содержания вредных веществ.

В помещении должно быть как искусственное, так и естественное освещение. Окна, по возможности, должны выходить на север и северо-восток и обеспечивать коэффициент освещенности (КЕО) не ниже 1,65%.

Помимо требований к помещению, в котором располагается
АРМ-ШЧД, для создания благоприятных условий труда, необходимо рассмотреть требования к освещению, микроклимату, шуму, вибрации и
различным излучениям, непосредственно на рабочем месте.

Требования к системе освещения в кабинете инженера

К системам освещения автоматизированных рабочих мест предъявляются следующие требования:

соответствие уровня освещенности рабочего места характеру выполняемой зрительной работы;

достаточно равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях в окружающем пространстве;

отсутствие резких теней и бликов, вызывающих ослепление;

постоянство освещенности во времени;

оптимальная направленность светового потока;

долговечность, экономичность, электро- и пожаробезопасность, удобство и простота эксплуатации.

Окна в помещении снабжаются полупрозрачными занавесками или жалюзи, для уменьшения ослепления дневным светом. Предпочтительным является размещение окон слева от рабочего места. Наряду с естественным освещением от окон, в помещении сменного инженера используется и искусственное освещение комбинированного типа.

Искусственное освещение бывает рабочим и аварийным. Для рабочего освещения рекомендуется использовать светильники рассеянного типа с люминисцентными лампами типа ЛБ. Для уменьшения пульсаций светового потока предпочтительно применение светильников с высокочастотной пульсорегулирующей аппаратурой (ВЧ ПРА). Освещенность на высоте рабочей поверхности при работе с документами не должна быть ниже 300 лк. Хотя при работе с компьютером предпочтительна более низкая освещенность. Для этого в помещении для каждой группы светильников рекомендуется иметь отдельный выключатель.

Светильники местного освещения предназначены для подсветки документов. Местное освещение не должно создавать бликов поверхности экранов мониторов и увеличивать их освещенность не более чем на 300 лк.

Аварийное освещение предусматривают на случай внезапного (при аварии) отключения рабочего освещения. Оно должно создавать освещенность не менее 5% от нормируемого для данного рабочего помещения.

Все светильники должны иметь рассеиватели и экранирующие решетки. Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещении, где расположен компьютер, следует проводить чистку сметкой оконных рам и светильников не менее двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

Требования к микроклимату в помещении инженера дистанции

С целью создания нормальных условий для работы инженера установлены нормы производственного микроклимата (ГОСТ.12.1.005-88). Эти нормы устанавливают оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны помещения, с учетом избытков теплоты, тяжести выполняемой работы и сезонов года.

Под оптимальными микроклиматическими параметрами принято понимать такие, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального и функционального состояния организма без напряжения реакции терморегуляции (комфортное состояние).

Допустимые микроклиматические параметры могут вызывать переходящие и быстро нормализующиеся изменения теплового и функционального состояния организма, напряжение реакции терморегуляции, не выходящее за физиологические нормы организма (ухудшение самочувствия, уменьшение работоспособности).

Рабочей зоной помещения с АРМ-ШЧД называют пространство высотой 2 метра над уровнем пола, на котором находятся постоянные места пребывания сотрудников (50% рабочего времени, более 2 часов непрерывно).

Оптимальные и допустимые нормы микроклимата (температуры, относительной влажности и скорости воздуха) в рабочей зоне АРМ-ШЧД согласно ГОСТ.12.1.005-88 представлены в таблице 

Таблица 7.1 - Оптимальные и допустимые нормы микроклимата

К категории Iа относятся работы, производимые сидя и не требующие физического напряжения при котором расход энергии составляет более 120 ккал/ч; к категории Iб относятся работы, проводимые сидя, стоя, или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторыми физическими напряжениями, при которых расход энергии составляет от 120 до 150 ккал/ч. Атмосферное давление должно составлять 1013,25 266 кПа.

Требования к отоплению и вентиляции в помещении АРМ инженера дистанции

В помещении, в котором находится АРМ-ШЧД необходимо предусмотреть систему отопления. Она должна обеспечивать достаточно постоянное и равномерное нагревание воздуха в помещении в холодный период года, а также безопасность в отношении пожара и взрыва. При этом колебание температуры в течение суток не должно превышать 23 °С.

Также в помещение необходимо обеспечить приток свежего воздуха, количество которого определяется технико-экономическими расчетами и выбором схемы системы вентиляции. Минимальный расход воздуха определяется из расчета 5060 м3/ч на одного человека, и не менее двух циклов воздухообмена в час.

Требования к производственному шуму в помещении АРМ ШЧД

Характеристикой производственного шума на рабочих местах являются уровни звукового давления в децибелах, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000; 8000 Гц. Допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот, уровни звука и эквивалентные уровни звука приведены в таблице 7.2 в соответствии с ГОСТ.12.1.003-83. Шум. Общие требования безопасности.

Таблица 7.2 - Допустимые уровни звукового давления

Для тонального импульсного шума допустимые уровни должны быть на 5 дБ меньше значений, приведенных в таблице 7.2; для шума, создаваемого устройствами кондиционирования воздуха, вентиляции и воздушного отопления на 5 дБ меньше фактических уровней шумов в жилых помещениях.

Так как в помещении инженера дистанции предусматривается установка автономного кондиционера, являющимся источником шума, то необходимо предусмотреть меры защиты, обеспечивающие снижение уровня звукового давления до допустимого. В качестве меры защиты от шума выберем облицовку поверхностей ограждающих конструкций помещения инженера, в котором установлен АРМ-ШЧД, звукопоглощающим материалом. Необходимое количество звукопоглотителя и фактическое снижение уровня звукового давления определяется на основании расчёта. Эскизы облицовки и помещения показаны на рисунках 7.1 и 7.2

Рисунок 7.1 - Эскиз облицовки

Рисунок 7.2 - Эскиз помещения

Характеристика помещения и данные, необходимые для расчета звукопоглощения, сведены в таблицу 7.3.

План помещения показан на рисунке 7.3.

Таблица 7.3 - Характеристика помещения

Рисунок 7.3 - Общий план комнаты инженера дистанции

Определение требуемого снижения шума по октавным полосам ?Lтр, дБ. Результаты расчеты сведены в таблицу 7.4.

Таблица 7.4 - Снижение шума по октавным полосам

В таблице:

Lдоп - допустимые уровни звукового давления в октавных частота;

Lрт - спектр шума источника, измеренный в расчетной точке;

ДLтр - требуемое снижение уровней звукового давления в расчетной точке, определяется по формуле (7.1).

(7.1)

Расчет среднего коэффициента звукопоглощения в помещении до его облицовки звукопоглотителем производится по формуле (7.2).

(7.2),

где: б1, б2, … , бn - коэффициенты поглощения ограждающих конструкций помещения;

S1, S2, … , Sn - площади поверхностей этих конструкций (таблица 7.3).

Результаты расчета представлены в таблице 7.5:

Таблица 7.5 - Результаты расчета

Расчет требуемой площади звукопоглощающего материала производится по формуле (7.3).

(7.3),

где, бобл - коэффициент поглощения облицовочного материала;

ДAтр - требуемое дополнительное поглощение, необходимое для снижения шума до нормативных значений.

Результаты расчета тр

ебуемой площади звукопоглощающего материала сведены в таблицу 7.6.

Таблица 7.6 - Результаты расчета площади звукопоглощающего материала

Принимаем в качестве площади облицовки звукопоглощающим материалом Sобл = 30 м2

Расчет фактического снижение шума по каждой октавной частоте по формуле (7.4)

(7.4)

где, B - постоянная помещения до облицовки звукопоглощающим материалом, определяется по формуле (7.5);

B1 - постоянная помещения после облицовки звукопоглощающим материалом, определяется по формуле (7.6).

(7.5)

где, - средний коэффициент звукопоглощения в помещении до его облицовки звукопоглотителем (из формулы (7.2) );

Sобщ - общая площадь ограждающих помещение конструкций;

(7.6)

где, ДAтр - требуемое дополнительное поглощение для принятотй площади звукопоглощающего материала (Sобл = 30 м2);

(7.7)

- средний коэффициент звукопоглощения в помещении после его облицовки звукопоглотителем.

(7.8)

Результаты расчетов фактического снижения шума сведены в таблицу 7.7

Таблица 7.7 - Результаты расчетов фактического снижения шума

Вывод: из расчета следует, что для всех частот фактическое снижение шума, которое достигнуто применением звукопоглощающего облицовочного материала, превосходит требуемое (ДL > ДLтр). Следовательно, данный метод приведения уровней звукового давления к установленной норме применим для рабочей комнаты инженера дистанции.

Требования к ионизирующим и неионизирующим излучениям от монитора компьютера

[7.2.6]Мощность экспозиционной дозы излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса монитора при любых положениях регулировочных устройств не должно превышать 100 мкР/час. Электрический потенциал экрана дисплея не должен быть выше 500 В.

Параметры неионизирующих электромагнитных излучений и полей должны соответствовать значениям, приведенным в таблице 7.8.

Таблица 7.8 - Параметры неионизирующих излучений и полей

Допустимые уровни химических опасных и вредных производственных факторов в помещении АРМ-ШЧД

Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны не должно превышать предельно допустимые концентрации (ПДК), используемых при проектировании производственных зданий, технологических процессов оборудования, вентиляции, для контроля за качеством производственной среды и профилактики неблагоприятного воздействия на здоровье работающих. В зависимости от опасности для человека ГОСТ 12.1.005-88 для каждого вещества установлены ПДК, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе в течении 8 часов или при другой продолжительности (но не более 41 часа в неделю), в течении всего рабочего стажа не могут вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья, обнаруживаемых современными методами исследования в процессе работы или в отдельные сроки жизни настоящего и последующего поколений. Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны подлежит систематическому контролю для предупреждения возможности превышения среднесменных ПДК. В таблице 7.9 приведены среднесменные ПДК вредных веществ, выделяющихся из корпуса компьютера, монитора и при работе лазерного принтера, являющимися составными частями АРМ-ШЧД.

Таблица 7.9 - Среднесменные ПДК вредных веществ

Характеристики психофизиологических ОВПФ, действующих на инженера в связи с внедрением АРМ-ШЧД

Инженер дистанции, работающий с АРМ-ШЧД, постоянно получает визуальное отображение работы станционных и перегонных устройств СЦБ, а также информацию о поездном положении на участке. Он не только следит за работой устройств, но и принимает ответственные решения по результатам получаемой анализа информации. Таким образом, инженер постоянно находится под воздействием психофизиологических ОВПФ, в частности нервно-психических перегрузок.

Среди них можно выделить:

умственное перенапряжение, определяемое степенью сложности решаемых задач, оперативной памятью (определяется числом элементов, которые необходимо удерживать в памяти в течении двух часов) и степенью внимания;

перенапряжение анализаторных систем, вызванное необходимостью различать на экране монитора довольно мелкие объекты: буквы, условные обозначения;

эмоциональные перегрузки, обусловленные степенью ответственности за результаты трудовой деятельности.

В связи с вышеуказанным, необходимо предъявить высокие требования как к помещению, в котором трудится человек, так и к самому рабочему месту инженера - столу, креслу и т.д. Это необходимо для создания максимально комфортных условий труда.

7.3 Требования к рабочему месту инженера дистанции

Рабочее место должно обеспечивать инженеру возможность удобного выполнения работ, как с компьютером, так и с документами, в положении сидя и не создавать перегрузок костно-мышечной системы.

Основными элементами рабочего места сменного инженера, как и любого пользователя персонального компьютера (ПК) являются: рабочий стол, рабочий стул (кресло), монитор, клавиатура и мышь.

Требования к рабочему столу

Конструкция рабочего стола должна обеспечивать на рабочей поверхности необходимого комплекса оборудования и документов с учетом характера выполняемой работы. Рабочие столы по конструктивному исполнению разделяют на регулируемые и нерегулируемые по высоте рабочей поверхности.

Регулируемая высота рабочей поверхности должна изменяться от 680 до 800 мм. Механизм регулировки должен быть легко доступным в положении сидя, быть простым в управлении и иметь надежную фиксацию. Высота рабочей поверхности нерегулируемого стола составляет 725 мм.

Размеры рабочей поверхности стола: глубина не менее 600 мм (предпочтительно 800 мм) ширина не менее 1200 мм (предпочтительно 1600 мм). Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной не менее 500 мм, глубиной на уровне колен не менее 450 мм, на уровне вытянутых ног не менее 650 мм.

Рабочая поверхность стола не должна иметь острых углов и краев. Поверхность стола должна быть выполнена из диффузионно отталкивающего материала с коэффициентом отталкивания 0,450,50.

Требования к рабочему стулу (креслу)

Рабочий стул должен обеспечивать поддержку физиологически рациональной рабочей позы инженера в процессе трудовой деятельности. Создавать условия для изменения позы с целью снижения напряжения мышц шейно-плечевой области и спины, а также исключения ухудшения циркуляции крови в нижних конечностях.

Рабочий стул должен быть поворотным и оснащаться устройствами регулировки по высоте, углу наклона сиденья и спинки, а также расстояния от спинки до переднего края сиденья.

С целью снижения перенапряжения мышц рук рекомендуется использовать стационарные или съемные подлокотники, регулируемые по высоте над уровнем сиденья и по расстоянию между подлокотниками.

Регулировка каждого положения должна быть независима, проста в обращении, иметь надежную фиксацию.

Поверхность сидения должна иметь ширину и глубину не менее 400 мм. Должна быть предусмотрена возможность изменения угла наклона поверхности сидения от 150 вперед до 50 назад. Высота поверхности сидения должна регулироваться в пределах от 400 до 550 мм над уровнем пола.

Высота поверхности спинки стула должна иметь высоту (30020) мм, ширину не менее 380мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости 400 мм. Угол наклона спинки в вертикальной плоскости должен регулироваться в пределах 030° от вертикального положения. Расстояние спинки от переднего края сидения должно регулироваться в пределах от 260 до 400 мм.

Подлокотники должны иметь длину не менее 250 мм, ширину 5070 мм, иметь возможность регулирования по высоте над сидением в пределах (23030) мм. Расстояние между ними должно регулироваться в пределах от 350 до 500 мм.

Требования к монитору

Монитор выступает в качестве главного элемента отображения собираемой АРМ-ШЧД информации для инженера дистанции. В течении всего своего рабочего времени инженер должен следить за информацией на экране. Поэтому к монитору АРМ-ШЧД предъявляются особые требования:

по уровням излучений монитор должен удовлетворять требованиям, изложенным в пункте 7.2.6;

диагональ монитора должна составлять не менее 19” (рекомендуется 21”);

частота вертикальной развертки должна составлять не менее 65 Гц (рекомендуется 75 Гц);

монитор должен располагаться так, чтобы изображение в любой его части было различимо без необходимости поднять или опустить голову;

угол наблюдения экрана относительно горизонтальной линии взгляда не должен превышать 60°.

Требования к клавиатуре и мыши

Клавиатура и мышь выступают в качестве средств управления элементами отображения (окнами) АРМ-ШЧД и для ввода информации инженером в АРМ. При этом, с учетом использования многооконного интерфейса, главным средством управления элементами графического интерфейса служит мышь. Клавиатура используется для ввода текстовой и числовой информации.

Клавиатура на рабочем месте инженера должна иметь возможность свободного перемещения. Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии от 100 до 300 мм от переднего края, обращенного к оператору, или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

Мышь располагается справа от клавиатуры на поверхности стола или на дополнительной рабочей поверхности. На рабочей поверхности должно быть достаточно свободного места для работы с мышью. Для удобства работы рекомендуется использовать специальный коврик для мыши, который выполняется из антистатического материала и обеспечивает хорошее сцепление поверхности с подвижным элементом мыши. Если пространства для работы с мышью недостаточно, то необходимо использовать трекбол.

7.4 Меры пожарной безопасности

Пожарная профилактика - комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, на предотвращение пожара, ограничение его распространения и создания условий для успешного его тушения.

Основными факторами пожара являются открытый огонь и искры, повышенная температура воздуха и окружающих предметов, токсичные продукты горения, дым, уменьшение концентрации кислорода в воздухе, обрушение и повреждение зданий и установок. Согласно СНиП 2.09.05-85 по пожарной опасности помещения, в которых находятся компьютеры, относятся к категории «В», так как используется изоляция из горючих материалов. При высокой плотности размещения компьютеров в помещении соединительные провода и кабели располагаются в непосредственной близости друг от друга. При протекании тока происходит нагрев проводов, что может привести к сплавлению изоляции, короткому замыканию, возгоранию и разбрызгиванию искр и, как следствие, пожару.

Для отвода избыточного тепла от ПК служат системы вентиляции. Однако мощные вентиляционные системы сами могут представлять дополнительную пожароопасность.

Не реже одного раза в квартал необходимо производить очистку от пыли узлов компьютеров, кабельных каналов и межканального пространства.

Кабели в помещении с ПЭВМ прокладываются в металлических трубках, либо под технологическими съемными полами, которые выполняются из трудно горючих материалов с пределом огнестойкости 0,5 часа. В таких помещениях допускается установка подвесных потолков, конструкция которых должна быть выполнена по СНиП 2.01.02-85. Необходимо предусматривать в помещении автоматическую пожарную сигнализацию, а при наличии настенной электропроводки - систему автоматического пожаротушения. В помещениях и коридорах должно быть предусмотрено дымоудаление на случай пожара в соответствии со СНиП 2.04.05-86

Помещения с ПК оборудуются либо углекислотными огнетушителями ОУ-5, так как они позволяет тушить электроустановки, находящихся под напряжением, либо порошковыми огнетушителями типа АВСЕ. Огнетушители должны размещаться на расстоянии не более 30 м от возможного очага пожара. Размещение огнетушителей в коридорах не должно препятствовать безопасной эвакуации, их следует располагать на видных местах, вблизи выходов из помещения на высоте не более 1,5 м. На случай пожара предусмотрена возможность эвакуации обслуживающего персонала дистанции сигнализации, связи и вычислительной техники.

7.5 Выводы

Соблюдение всех вышеизложенных условий по охране труда способствует обеспечению безопасности трудовой деятельности инженера дистанции, уменьшает риск влияния опасных и вредных факторов, повышает производительность труда, качество выполняемой работы и снижает потери рабочего времени.

8. Безопасность жизнедеятельности в чрезвычайных ситуациях

8.1 Подготовка объекта к защите производственного персонала от воздействия ионизирующих излучений (ИИ)

Исходные данные:

Удаление объекта от РОО - 80 км.

Разрушение ядерного реактора (выход активности - 50%).

Установленная доза облучения за первые 10 суток Ду - 40 мГр.

Категория устойчивости атмосферы - Д

Скорость ветра Vв = 4 м/с

Направление ветра - в сторону объекта.

Требуется:

дать характеристику объекта и его возможного радиоактивного загрязнения при аварии на РОО;

выявить и оценить возможную радиационную обстановку на объекте;

разработать мероприятия по подготовке к защите производственного персонала объекта.

8.2 Характеристика объекта и его возможного радиоактивного загрязнения при аварии на РОО

Рассматриваемый объект представляет собой группу из трех зданий:

административное здание ШЧ-7;

пост ЭЦ станции «Рыбацкое»;

гараж дежурной машины ОАО «РЖД»

Наибольшая работающая смена: 73 человека.

Радиоактивное заражение местности может затруднить, а иногда сделать невозможной производственную деятельность. Чтобы избежать радиационного поражения рабочих, служащих и пассажиров в условиях радиоактивного заражения местности, осуществляется комплекс защитных мероприятий, объем и характер которых определяются радиационной обстановкой.

Оценка радиационной обстановки состоит в решении задач по различным вариантам действий на заражённой местности, анализе полученных результатов, выборе наиболее целесообразных вариантов действий, обеспечивающих наименьшее облучение людей.

Выявить и оценить радиационную обстановку можно на основе прогнозирования или по данным радиационной разведки.

Радиоактивное заражение местности имеет следующие особенности:

Длительный выброс РВ после аварии.

Мелкозернистый состав выброшенных аэрозолей

загрязнение огромных территорий

опасность внутреннего аэрозольного загрязнений

Малые уровни загрязнений огромных территорий

Длительный спад радиации

Неравномерное пятнистое загрязнение местности

Зависимость радиационной обстановки от времени, прошедшего после аварии, а также от времени работы реактора

При разрушении ядерного реактора происходит длительный выброс РВ. Компоненты выброса РВ не пропорциональны наработанному составу продуктов ядерного деления (ПЯД). В реакторе остаются тяжёлые элементы, а в атмосферу выбрасываются в основном высоколетучие элементы с мелкозернистым составом размерами менее 0,3-0,5 микрона (при ядерном взрыве 50мкр и более).

Вследствие выброса мелкозернистых аэрозолей происходит их перенос на большие расстояния и загрязнение огромных территорий. По той же причине увеличивается опасность внутреннего аэрозольного облучения людей через дыхательные пути (при ядерном взрыве наибольшую опасность представляет внешнее облучение).

Непосредственно в районе аварии выброшенные радиоактивные конструкции реактора могут значительно повысить МДИ. В то же время за пределами санитарно-защитной зоны АЭС МДИ существенно падает.

В связи с длительными выбросами РВ, сложным составом выбрасываемых аэрозолей и изменчивостью метеоусловий происходит неравномерное, пятнистое загрязнение местности, отсутствует ярко выраженный радиоактивный след. Это затрудняет прогноз возможной радиационной обстановки.

Радиоактивное загрязнение местности, предметов и воздействие аварийных выбросов на человека во многом зависит от времени, прошедшем с момента аварии. Это время до нормализации обстановки на загрязнённой местности принято делить на три стадии: раннюю, промежуточную и восстановительную. Их характеристики представлены в таблице 8.1.

Таблица 8.1 - Характеристика стадий радиоактивного заражения местности

8.3 Выявление и оценка возможной радиационной обстановки на объекте

Таблица 8.2 - Характеристика прогнозируемых зон радиоактивного заражения

Рисунок 8.1 - Схема распределения зон радиоактивного заражения

Определение значения МДИ на ОЖДТ через 1 час после аварии

Объект находится в зоне А. МДИ через 1 час после аварии на внешних границах зон Б и А соответственно равны:

МДИ на ОЖДТ через 1 час после аварии определяется путем интерполяции:

(8.1),

где, LОЖДТ - расстояние от РОО до ОЖДТ, км

LБ и LА - длины зон Б и А, км

Определение значений МДИ на ОЖДТ через различное время

Мощность дозы излучения по истечении заданного времени определяется по формуле (8.2):

(8.2),

где, Кt - коэффициент, учитывающий спад радиации за время t.

Время начала радиоактивного заражения объекта после аварии определяется по формуле (8.3):

(8.3),

где, VВ - скорость ветра.

Результаты расчетов сведем в таблицу 8.3:

Таблица 8.3 - Результаты расчетов МДИ на 10 суток после аварии

Характер спада МДИ определяется путем построения графика Дt = f(t). График представлен на рисунке 8.2. Он позволяет определить МДИ на ОЖДТ за первые 10 суток после аварии.

Рисунок 8.2 - Характер спада МДИ

Определение ожидаемых доз облучения персонала ОЖДТ в течение первых 10 суток и построение графика ожидаемых (накапливаемых) доз

Применяем графоаналитический метод решения задачи, в основу которого положены расчеты с использованием зависимости:

(8.4),

где, - ожидаемая доза облучения за i-й период времени, мГр;

- средняя МДИ в i-м интервале времени, мГр/ч;

Ti - продолжительность i-го интервала времени, ч;

Ссут - суточный коэффициент защищенности персонала.

Деление десятисуточного периода на пять интервалов времени:

Определение МДИ в начале и в конце каждого интервала времени.

Расчет уже произведен, берем данные из таблицы 8.3.

Определение средней МДИ в каждом интервале времени:

(8.5),

где, - МДИ соответственно в начале и в конце каждого i-го интервала.

Определение доз облучения на открытой местности в каждом интервале времени:

(8.6)

Определение накапливаемых доз на открытой местности и ожидаемых доз облучения.

 (8.7), (8.8)

Суточный коэффициент защищенности персонала, работающего в административном здании, примем равным 5.

Суточный коэффициент защищенности персонала, работающего преимущественно на открытой местности, примем равным 2,5.

Результаты расчетов приведены в таблице 8.4 и проиллюстрированы графиком на рисунке 8.3:

Таблица 8.4 - Ожидаемые дозы облучения в течение первых 10 суток после аварии

Рисунок 8.3 - Накапливаемые дозы за первые 10 суток

8.4 Разработка мероприятий по подготовке объекта к защите

Основные мероприятия по подготовке объекта к защите от радиационной опасности выбираются на основе сравнения ожидаемых доз облучения Дож с критериями выбора мер защиты. Решение по выбору мер защиты принимается с учетом примечаний к таблице 8.5.

- для работников административного здания;

- для персонала, работающего большую часть времени на открытой местности.

Примечания к таблице 8.5:

Если ожидаемая доза за первые 10 суток не превосходит нижний уровень А, нет необходимости в выполнении мер защиты, связанных с нарушением нормального функционирования ОЖДТ и жизнедеятельности населения.

Если ожидаемая доза за первые 10суток превосходит нижний уровень А, но не достигает уровня Б, решение о выполнении мер защиты принимается исходя из конкретной обстановки и местных условий.

Если ожидаемая доза за первые 10 суток достигает и превосходит уровень Б, необходимо обязательное выполнение мер защиты, даже если они связаны с нарушением нормального функционирования объекта и жизнедеятельности населения.

Срочное обязательное проведение мер защиты также производится, если прогнозируемая ожидаемая доза за двое суток равна или превысит дозу 1 Гр.

Таблица 8.5 - Выбор мер защиты

Необходимое количество технических средств оповещения о радиационной опасности

Оповещение о радиационной опасности должно быть своевременным и объективным. Для привлечения внимания, перед оповещением должны быть включены сирены и гудки на предприятиях и транспортных средствах, а также другие сигнальные средства.

Сирены и прерывистые гудки означают предупредительный сигнал «Внимание всем». За ним следует сообщение по сетям проводного вещания (через квартирные радиоточки и наружные громкоговорители), а также через местные радиовещательные станции и по телевидению о возникновении опасности и рекомендации по действию населения в условиях радиоактивного заражения.

Необходимое количество технических средств оповещения о радиационной аварии определяется исходя из их радиуса действия: R = 800м для электросирен и R = 400м для громкоговорителей. Длина территотрии объекта составляет 600 м, в связи с этим потребуется:

электросирены: 600 м / 800 м = 1 шт.

громкоговорители: 600 м / 400 м = 1 шт

Потребность в защитных сооружениях

Рассчитывается исходя из обеспечения ими наибольшей работающей смены.

Особо актуально в момент прохождения радиоактивного облака и выпадения осадков РВ.

В помещениях для укрываемых, норма площади пола на одного укрываемого составляет 1,5мІ.

(8.9),

где, N = 73 - наибольшая рабочая смена

В связи с отсутствием на территории объекта защитных сооружений, необходимо иметь возможность использования имеющихся помещений в качестве укрытий

Для уменьшения попадания радиоактивной пыли через дверные и оконные проёмы необходимо их герметизировать. На территории объекта имеется 3 здания. Количество оконных проемов - 124 (площадь каждого оконного проема 2 мІ). Количество дверных проемов- 6 (площадь каждого дверного проема 3 мІ). Для герметизации проёмы лучше всего закрывать полиэтиленовой плёнкой. Всего необходимо 266 мІ пленки для герметизации помещений.

Следует отметить, что гамма-лучи, выделяемые при распаде радиоактивной пыли, имеют большую проникающую способность. Коэффициент ослабления Косл определяется по формуле:

(8.10),

где, b - толщина защитного слоя, см;

dпол - слой половинного ослабления ИИ, см.

Административное здание ШЧ-7 построено из бетона, слой половинного ослабления которого составляет 10 см. Толщина бетонных плит составляет 20 см, таким образом:

Использование средств индивидуальной защиты

Средства индивидуальной защиты (СИЗ) предназначены для защиты человека от попадания внутрь организма, на кожные покровы и повседневную одежду радиоактивных веществ (РВ). Отравляющих веществ (ОВ) и бактериальных средств (БС).

В первую очередь СИЗ обеспечивается личный состав, выполняющий производственную задачу на открытой местности и занятый на ликвидации последствий радиоактивного загрязнения.

Классификация СИЗ показана на рисунке 8.4.

Рисунок 8.4 - Классификация средств индивидуальной защиты

В качестве средств защиты органов дыхания, глаз и лица используем фильтрующие противогазы ГП-5 в количестве 73 шт.

Потребность в йодистых препаратах

Для экстренной йодной профилактики одним человеком определяется из расчета приема 5% настойки йода 1 раз в день по 44 капли на 0,5 стакана воды (кефира, молока). 4 капли йода составляют 0,1 мл.

Произведем расчет количества йодной настойки, необходимого для организации профилактики в течение 10 суток:

Ввод в действие режимов радиационной защиты.

Под режимом радиационной защиты (РРЗ) понимается порядок действий людей, применение средств и способов защиты в зонах радиоактивного заражения, предусматривающий максимальное снижение возможных доз облучения.

РРЗ включает время нахождения людей в защитных сооружениях, зданиях, транспортных средствах, использование СИЗ, ограничение пребывания на открытой местности. Соблюдение режима должно исключать облучение людей сверх допустимых норм. Эффективная защита достигается комплексным применением различных мер защиты.

РРЗ определяют по типовым режимам или суточным установленным (заданным) дозам облучения.

Потребность в приборах радиационного контроля

Потребность в приборах радиационного контроля определяется: один прибор на 50000мІ площади объекта.

Дозиметрические приборы предназначены для обнаружения радиоактивного заражения местности и предметов; определения МДИ на местности и уровней радиоактивного загрязнения поверхностей предметов; определения полученных людьми доз облучения за определенный период времени. Для дозиметрического контроля - один индивидуальный дозиметр ДКП-50 на 12-15 человек - 6 шт.

Для измерения мощности экспозиционной дозы ионизирующих излучений наиболее широкое применение имеют дозиметры мощности дозы ДП-3Б и ДП-5В.

ДП-3Б предназначен для измерения мощности дозы гамма-радиации на местности при ведении радиационной разведки. Он позволяет производить измерения дистанционно, т.е. не выходя из помещения или из машины и на ходу машины.

ДП-5В предназначен для измерения мощности экспозиционной дозы (уровней) гамма-радиации и радиоактивной зараженности различных предметов по гамма-излучению. Кроме того, прибор позволяет обнаружить зараженность по бета-излучению. С помощью ДП-5В можно измерить уровни радиации и степени радиоактивной зараженности, т.е. он функционирует как рентгенметр и как радиометр.

Измерение степени заражения поверхностей различных объектов производится в местах, где внешний гамма-фон (мощность дозы на местности) не превышает предельно допустимого заражения объекта более чем в 3 раза. Гамма-фон измеряют на расстоянии 15-20 м от зараженных объектов.

Дезактивация

Дезактивация заключается в удалении радиоактивных веществ с заражённых объектов до допустимых норм заражённости, исключающих поражение людей. Как правило, оно достигается в результате механического удаления.

Для дезактивации РЗ поверхностей чаще всего применяется вода, но наиболее эффективны специальные дезактивирующие растворы - растворы жирового мыла, растворы синтетических поверхностно-активных веществ (ПАВ).

Водные растворы ПАВ по сравнению с растворами мыла обладают некоторыми преимуществами: лучше дезактивируют заражённые поверхности, сохраняют высокое моющее действие в жёсткой и морской воде, могут применяться при пониженных температурах, в слабощелочной, кислотной и нейтральных средах, не разрушают и не влияют на окраску дезактивируемых тканей. Дезактивирующие растворы на основе ПАВ применяют путем орошения поверхности с одновременным протиранием щетками, что способствует извлечению загрязнений с поверхности и удалению их вместе с отработавшим дезактивирующим раствором и снижению расхода раствора.

В таблице 8.6 приведены основные технические средства дезактивации.

Таблица 8.6 - Технические средства дезактивации

№ п/п	Способ дезактивации	Объекты дезактивации	Технические средства
			специальные	многоцелевые и обычные
1	Струей газа	Техника, оборудование, дороги	ТСМ-65 ТСМ-65 - тепловая специальная машина ТСМ-65м	Отработавшие срок реактивные двигатели,компрессоры
2	Пылеотсасыванием	Здания, помещения, оборудование, техника одежда, дороги	ДК-4К ДК-4К - дегазационный комплект ДК-4Д	Бытовые и промышленные пылесосы, подметально- и тротуароуборочные машины
3	Снятие загрязненного слоя	Местность, грунтовые дороги, окрашенные здания, строительные материалы, здания, помещения.		Бульдозеры, скреперы, грейдеры, землеройная техника, снегоочистители и снегопогрузчики, пескоструйные, абразивные аппараты, химические реагенты, скребки и щетки
4	Изоляцией загрязненной поверхности	Местность ,дороги, территория населенных пунктов, здания и помещения		Краны для укладки бетонных плит, асфальтоукладчики, самосвалы, песко- и жижерасбрасыватели, плуги и др. техника для перепахивания, земснаряды
5	Струей воды под давлением	Техника, транспортные средства, дороги, здания, помещения, СИЗ	АРС АРС - авторазливочная станция ТСМ-65	Мотопомпы, пожарные машины, поливомоечные машины, растворонасосы
6	Дезактивирующими растворами	То же	АРС ДК-4	Краскопульты, сельскохозяйственные опрыскиватели, поливо-моечные машины
7	Использование сорбентов	Водоемы, здания, помещения и другие объекты		Пескоразбрызгиватели , устройства для распыла порошком

Для дезактивации могут использоваться: растворы моющих порошков ОП-7(10), дихлорэтан, бензин, керосин, дизтопливо.

Дезактивацию территории объекта можно произвести двумя способами:

путем полива дезактивируемой поверхности водой грунтовых площадок значительных размеров или площадок с твердым покрытием;

путем срезания зараженного грунта на глубину 5-10 см и удаления его в сторону.

При удалении зараженного грунта на расстояние до 35 м уровень радиации снижается в 5 раз, а на расстояние до 90 м - в 10 раз.

При дезактивации зданий и сооружений скалывание, соскабливание или сострагивание каменных, кирпичных или деревянных поверхностей на 0,5-1 см приводит к полной ликвидации радиоактивного заражения. Для выполнения этих работ можно использовать электрифицированные и пневматические инструменты, а также пескоструйные аппараты.

Для проведения дезактивации территории объекта, вагонов, оборудования и зданий формируются две команды с привлечением персонала объекта: