14980

Разработка Алкотестера (алкометра)

Дипломная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Алкометр— средство измерений, предназначенное для измерения концентрации алкоголя в выдыхаемом человеком воздухе или в крови человека по выдыхаемому воздуху. Его погрешность нормирована, он подлежит метрологической поверке.

Русский

2014-03-24

818.16 KB

93 чел.

105

СОДЕРЖАНИЕ

ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ 8

ВВЕДЕНИЕ 9

1 АНАЛИЗ АНАЛОГИЧНЫХ УСТРОЙСТВ 12

1.1 Алкометры 12

1.2 Разрешительные документы 12

1.3 Классификация алкометров по типу датчика 15

1.4 Алкотестеры 18

1.5 Классификация алкотестеров 18

1.6 Сенсоры, Мундштуки, Калибровка 21

1.7 Оновные требования к алкометрам 22

1.8 Скорость реакции 27

1.9 Методика измерения скорости реакции 27

1.10 Общий обзор приборов для измерения времени реакций 28

1.11Статистика 32

2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ И АЛГОРИТМА 34

3 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ УСТРОЙСТВ 36

3.1 Алкотестер "Lion Alcolmeter SD-400P" 36

3.2 Алкотестер "LionAlcoblow" 37

3.3 Алкотестер "PRO - 100" 39

3.4 Алкотестер "Mark V" 40

3.5 Программно-аппаратный комплекс биоуправления “БОС-ПУЛЬС” 42

3.6 "Радио ZQ1" 42

3.7 "Прибор для измерения времени реакции человека" 45

4 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ. 49

5 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 51

5.1  Выбор микроконтроллера 51

5.2  Выбор датчика 53

5.3  Выбор устройства отображения информации 54

6 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 57

6.1 Расчет надежности 57

6.2 Разработка подпрограммы инициализации термодатчика 62

6.3 Разработка подпрограммы записи данных в термодатчик 63

6.4 Разработка программы инициализации индикатора 64

6.4 Разработка подпрограммы ожидания падения флага ЗАНЯТО 65

6.5 Разработка подпрограммы записи адреса в ОЗУ генератора символов 66

6.6 Разработка подпрограммы записи команды в ЖКИ 67

7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ 69

7.1 Расчет себестоимости и цены изделия 69

7.1.1 Состав элемента «Материальные расходы» 70

7.1.2 Расходы на оплату труда 71

7.1.3 Дополнительная заработная плата 71

7.1.4 Состав элемента “Отчисления на социальные мероприятия” 71

7.1.5 Амортизационные отчисления. В статье указываются амортизационные отчисления от оборудования 72

7.1.6 Затраты на оплату машинного времени: 72

7.1.7 Накладные расходы 73

7.2 Экономическая эффективность НИР 74

7.3 Выводы 77

8  ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ 78

8.1 Общие вопросы охраны труда и окружающей среды 78

8.2 Управление охраной труда 79

8.3 Производственная санитария 82

8.4 Шум 89

8.5 Защита от электромагнитного излучения 90

8.6 Электробезопасность 92

8.8 Охрана окружающей среды 94

Вывод: 95

9 ГРАЖДАНСКАЯ ЗАЩИТА 96

ЗАКЛЮЧЕНИЕ 102

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ 103


ПЕРЕЧЕНЬ ОБОЗНАЧЕНИЙ И СОКРАЩЕНИЙ

ИИТ - измерительно-информационная техника

МК-микроконтроллер

МС –мікросхема

НДС- налог на добавленную стоимость

ОУ – операционный усилитель

ОУ - углекислотный огнетушитель

ПК - персональный комп’ютер

ППЗУ – перепрограммируемое постоянное запоминающее устройство

РСЭО - расходы на содержание и эксплуатацию оборудования


ВВЕДЕНИЕ

Алкотестер — прибор для количественного определения алкоголя в организме человека, на основе анализа выдыхаемого им воздуха.

Первые образцы алкотестеров появились в начале 1930-х годов в США, и могли лишь показывать факт наличия алкоголя в крови, определять количество ещё был не в состоянии. Регулярно они начали использоваться полицией с 1939года, однако возможности их стали приближаться к современным только через несколько десятилетий.

Первая «дыхательная трубочка» была запатентована немецкой фирмой Dräger в 1953 году. Приборы широко используются для контроля трезвости на предприятиях с опасным производством и для предрейсовых проверок водителейПо типу датчика (устройство алкотестера) кроме упоминаемых полупроводниковых и электрохимических существуют также фотометрические и инфракрасные. Их точность со временем не снижается в отличие от первых двух. По типу выдоха - как работает алкотестер: безмундштучные, где продувание происходит свободным выдохом или засасывающим устройством. Прямое продувание через мундштук – для персональных алкотестеров более предпочтительное, так как их датчик менее точен. Да и вообще, процесс забора воздуха с мундштуком происходит с “меньшими потерями” и на него не влияет окружающая среда, угол наклона, расстояние до губ тестируемого и сила выдоха. По методу индикации: цифровой, светодиодной, стрелочной и дополнительно – звуковой (в некоторых моделях).

Принцип работы алкотестеров и алкометров в основном зависит от типа датчика (сенсора) и способа продувания. Отсюда также и все плюсы и минусы применения той или иной модели. Рассмотрим подробнее принцип действия датчиков в алкотестере, при контакте с которыми происходит преобразование паров этилового спирта в электрический сигнал. В электрохимическом датчике происходит реакция молекул этилового спирта и специального реагента. На другие химические вещества реагент не “ответит”. 

Полупроводниковый сенсор должен нагреться до сотен градусов. Поэтому его лучше использовать при комнатной температуре. Такие датчики избирательны к алкоголю - могут реагировать на различные маломолекулярные соединения, содержащиеся в организме (такие как альдегиды, кетоны и др.), что вызывает появление так называемого "физиологического фона". Пары спирта (и не только) на поверхности датчика сжигаются и результат процесса преображается в электронный сигнал. Принцип действия алкотестера и датчика теперь понятен.

Немного коснемся внешнего устройства, а точнее аксессуаров.

Мундштукиу алкотестеров бывают разными. Они являются одноразовыми, повторное использование может исказить результат тестирования, так как мундштук загрязняется. Конечно, у более дорогих алкотестеров или алкометров более функциональные мундштуки. Например, может присутствовать перегородка для того, чтобы слюна не попадала внутрь прибора, обратный клапан для того, чтобы через мундштук нельзя было вдохнуть воздух в себя.

Каждый день своей жизни мы реагируем на какие-либо события. Большая часть этих событий не требует быстрой реакции, но некоторые, такие как падающая со стола чашка, ключи от квартиры, которые вам кто-то неожиданно кинет или кулак, летящий вам в лоб — требуют немедленной и быстрой реакции. Или в играх, когда враг резко выпрыгивает из-за угла. Многие учёные мужи, в основном политологи, философы и прочие успокоители человеческих стад, прямо утверждают нам «все люди равны». При моральном и правовом равенстве, биологически люди не равны. Разница в наследственности, в питании, в окружающей обстановке, в тренировках, в детских хобби, в образе жизни — всё это накладывает свой отпечаток на такую простую штуку как скорость реакции.

В итоге отметим, что приборы для експрес-контроля состояния водителяможно выбирать, ориентируясь на весьма четкие основные функции и параметры соответственно личным потребностям.


1 АНАЛИЗ АНАЛОГИЧНЫХ УСТРОЙСТВ

1.1 Алкометры

Алкометр— средство измерений, предназначенное для измерения концентрации алкоголя в выдыхаемом человеком воздухе или в крови человека по выдыхаемому воздуху. Его погрешность нормирована, он подлежит метрологической поверке.

Алкометрия - это самостоятельное биотехническое направление, объединяющее в себе методы и средства количественного определения содержания алкоголя в организме человека.

Профессиональные алкометры используются в сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, а именно: при осуществлении деятельности в области здравоохранения и выполнении работ по обеспечению безопасных условий и охраны труда. Например, в обязательном порядке требуется проводить с помощью алкометра официальные процедуры освидетельствования на состояние алкогольного опьянения (проводится сотрудником ДПС на дороге) и медицинского освидетельствования на состояние опьянения (проводится медицинским работником в медицинском кабинете или передвижном пункте медицинского освидетельствования, оборудованном на базе автомобильного фургона). Также алкометры должны применяться при предрейсовых и предсменных осмотрах водителей транспортных средств в том случае, если нужно обеспечить доказательность результатов контроля трезвости водителей в суде.

1.2 Разрешительные документы

На каждый алкометр должны быть определённые разрешительные документы:

  1.  Сертификат соответствия или Сертификат безопасности

Сертификат соответствия или Сертификат безопасности говорит о том, что данное изделие безопасно, то есть при его эксплуатации нельзя получить удар электрическим током, его корпусные детали не производят раздражающего действия на кожные и слизистые покровы человека и этот прибор не создает электромагнитных помех для окружающей техники.

Сертификат соответствия может выдаваться на определённый срок или быть бессрочным. Во втором случае в графе «действителен по» будет стоять прочерк. Это означает, что была выбрана другая схема сертификации, когда исследовалась партия приборов определённого размера. В данном случае сертификат действителен на определённое количество приборов.

Главное, чтобы на момент покупки прибора сертификат соответствия был действителен. Если он действителен на момент покупки, значит по отношению к данному конкретному экземпляру прибора он будет действовать в течение всего периода его эксплуатации.

  1.  Регистрационное удостоверение службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития

Регистрационное удостоверение службы по надзору в сфере здравоохранения и социального развития выдаётся по результатам клинических испытаний и говорит о том, что данное изделие может применяться в медицинской практике на территории Украины.

До 2007 года Регистрационное удостоверение выдавалось сроком на десять лет. Начиная с 2007 года оно выдаётся без срока действия, и на нем так и написано — «бессрочное».

В отличие от Сертификата соответствия, если Регистрационное удостоверение было выдано на десять лет и закончило свой срок, а новые клинические испытания не проводились и новое Регистрационное удостоверение не оформлялось, то такой прибор нельзя больше применять в медицинских целях.

  1.  Сертификат или Свидетельство об утверждении типа средства измерений

Этот Сертификат подтверждает, что прибор измеряет именно ту величину, на которую он заявлен, причем с заданной погрешностью. Если это алкометр, то он измеряет именно содержание алкоголя, а не других органических веществ, причем с известной погрешностью.

Когда оформляется Сертификат об утверждении типа средства измерений, из всей партии выпускаемых приборов берется определённое количество, проводятся испытания и выдаётся сертификат с описанием, в котором утверждается, что этот алкометр измеряет содержание алкоголя с допустимой погрешностью, например, относительной погрешностью 10 %.

В соответствии с Кодексом об административных нарушениях Украины, нельзя использовать средства измерений неутвержденного типа, то есть если на них не оформлен такой сертификат. Таким образом, в суде в качестве доказательства могут рассматриваться только показания приборов, имеющих Сертификат или Свидетельство об утверждении типа средства измерений.

  1.  Свидетельство о метрологической поверке

В отличие от испытаний на утверждение типа средства измерений, поверка проводится по отношению к каждому конкретному экземпляру прибора. Перед продажей его проверяют на специальном оборудовании — образцовых генераторах воздушно-алкогольных смесей, — и государственный поверитель своей подписью и клеймом удостоверяет, что прибор измеряет содержание алкоголя и его погрешность соответствует тому описанию, которое приложено к Сертификату об утверждении типа средства измерений.

Каждый конкретный прибор проходит первичную (перед продажей, после ремонта или при ввозе по импорту) и периодическую (в эксплуатации или на хранении, через определённые межповерочные интервалы) метрологическую поверку, а не выборочно из партии. Первый межповерочный интервал устанавливается в описании типа средства измерений.

Свидетельство о метрологической поверке может существовать в двух видах. Если прибор новый, то в его паспорте ставится подпись госповерителя и его клеймо. Если прибор не первый раз предъявляется на поверку, то выдаётся Свидетельство о метрологической поверке на отдельном листе (там же ставится подпись и клеймо госповерителя).

В отличие от первых трёх документов, Свидетельство о метрологической поверке должно всегда присутствовать в оригинале. Копии не выдаются, и свидетельство не восстанавливается. Если Свидетельство о метрологической поверке утеряно, то другого способа получить Свидетельство, кроме как снова пройти поверку, нет.

В паспорте каждого алкометра написано, в течение какого срока действует на него поверка. Приборы ограниченного применения (приборы, имеющие Сертификаты соответствия, Регистрационные удостоверения Росздравнадзора, но не являющиеся средствами измерений) поверкуне проходят.

1.3 Классификация алкометров по типу датчика

Датчикалкоголя — конструктивно обособленный первичный измерительный преобразователь, воспринимающий внешнее воздействие, в рассматриваемом нами случае – присутствие молекул алкоголя в продуваемом через датчик воздухе, — и преобразующий его в сигнал измерительной информации, удобный для передачи, обработки или регистрации.

По типу встроенного в прибор датчика выделяют три группы алкометров:

  1.  Алкометры с полупроводниковыми датчиками
  2.  Алкометры с электрохимическими датчиками
  3.  Алкометры с инфракрасными датчиками

Алкометры с полупроводниковыми датчиками

Сразу же следует заметить, что данная группа алкометров крайне малочисленна ввиду нестабильности технических и метрологических характеристик приборов. В качестве примера можно привести прибор "АЛКОТЕСТ-203" для измерения концентрации паров алкоголя в выдыхаемом воздухе (производство Республики Беларусь).

Принцип работы полупроводникового датчика. Полупроводниковый датчик представляет собой вещество с пористой кристаллической структурой, которое подобрано так, что при продувании выдыхаемого воздуха через датчик молекулы алкоголя сорбируются объёмом датчика и меняют проводимость этого вещества. Меняется электрический ток через датчик, и внешне это выглядит как изменение цифры на дисплее прибора или отклонение стрелки, или свечение определённого индикатора. Недостаток этих датчиков в том, что кроме молекул алкоголя в их объёме могут сорбироваться другие маломолекулярные соединения органических веществ, похожие по структуре и размерам на молекулы алкоголя. Например, аммиак, сероводород, кетоновые тела.

Свойства полупроводникового датчика:

  1.  Низкая избирательность по отношению к этанолу;
  2.  Низкая стабильность (требует частой регулировки);
  3.  Показания сильно зависят от температуры окружающей среды;
  4.  Низкое быстродействие.

Алкометры с электрохимическими датчиками

Подавляющее большинство профессиональных алкометров сегодня относится именно к этой большой группе.

Принцип работы электрохимического датчика. Электрохимический датчик представляет собой электрохимическую ячейку с двумя платиновыми электродами, на аноде которой осажден катализатор, специфичный по отношению к этанолу. В присутствии этого катализатора именно алкоголь вступает в окислительно-восстановительную реакцию с выделением свободных электронов.

В отношении этих датчиков существует известное заблуждение, что они требуют замены с регулярностью в один год. Это не так. На самом деле, они исправно служат 5 – 7 лет, так как катализатор при реакции присутствует, но не затрачивается.

Свойства электрохимического датчика:

  1.  Высокая избирательность по отношению к этанолу. Специфичность; высокая чувствительность; точность;
  2.  Высокая стабильность. Большинство приборов с электрохимическими датчиками имеют межповерочный интервал не менее одного года;
  3.  Мало зависят от температуры окружающего воздуха;
  4.  Высокое быстродействие.

Алкометры с инфракрасными датчиками

Принцип работы инфракрасного датчика. Приборы используют принцип поглощения инфракрасного излучения парами алкоголя. Это спектрофотометры, настроенные на определённую длину волны поглощения. Современные приборы данного типа анализируют поглощение инфракрасного спектра сразу на двух волнах, что обеспечивает высокую точность измерений и хорошую селективность анализа.

Свойства инфракрасного датчика:

  1.  Абсолютная избирательность по отношению к этанолу;
  2.  Высокая стабильность;
  3.  Показания сильно зависят от температуры окружающей среды. Приборы с инфракрасными датчиками применяются в основном в лабораторных условиях, в крайнем случае в передвижном пункте медицинского освидетельствования, оборудованном на базе автомобильного фургона, потому что для него также установлены определённые требования к температуре окружающего воздуха;
  4.  Длительное время анализа. Это стационарный прибор для лабораторных условий. Прогрев перед началом работы длится порядка 20 минут. Затем каждая процедура измерения занимает до 10 минут.

1.4 Алкотестеры

Алкотестер — прибор для количественного определения алкоголя в организме человека, на основе анализа выдыхаемого им воздуха.

Первые образцы алкотестеров появились в начале 1930-х годов в США, и могли лишь показывать факт наличия алкоголя в крови, определять количество ещё был не в состоянии. Регулярно они начали использоваться полицией с 1939 года, однако возможности их стали приближаться к современным только через несколько десятилетий.

Первая «дыхательная трубочка» была запатентована немецкой фирмой Dräger в 1953 году. Приборы широко используются для контроля трезвости на предприятиях с опасным производством и для предрейсовых проверок водителей. Если алкометр имеет удостоверение Министерства здравоохранения, то это свидетельствует о том, что он может применяться в медицинской практике на территории Украины. Для того чтобы показания алкометра принимались в суде как доказательство, на него должен быть оформлен весь набор разрешительных документов, а именно: Сертификат соответствия, регистрационное удостоверение Министерства здравоохранения, а также Сертификат об утверждении типа средства измерений. Последний документ предполагает наличие действующего Свидетельства о поверке.

1.5 Классификация алкотестеров

Алкотестеры делятся (это подразделение идёт на основе количества ежедневных тестов, на которое рассчитан прибор) на четыре основные группы:

  1.  профессиональные;
  2.  специальные;
  3.  индивидуальные (персональные);
  4.  индикаторы;

Главное отличие алкотестера от индикатора, на котором есть просто лампочки - наличие дисплея, который показывает точность показания (в основном в цифровом отображении), более современные приборы способны отображать результат с точностью до сотых долей, без округлениядо целого числа.

 Профессиональные алкотестеры

Эти модели рассчитаны на 150 тестов в день минимум (обычно 250—300). У большинства профессиональных алкотестеров электрохимический сенсор или нанотехнологичный датчик основанный на оптико-физическом взаимодействии паров этанола с инфракрасным излучением (АКПЭ-01М). Погрешность определения 0,01 промилле. Используются такие приборы при проверке работников на крупных предприятиях или для контроля на дорогах. К ним обычно можно докупить специальный принтер, позволяющий выводить на бумаге результаты теста. Алкометр АКПЭ-01М в состоянии поставки имеет специальный принтер, который не нужно докупать. Основными производителями являются Dräger, ACS, Lion и НПФ МЕТА. В большинстве случаев такие приборы правильней называть алкометрами (хотя по сути алкотестер и алкометр это синонимы).

Специальные алкотестеры

Рассчитаны на чуть большее количество применений, нежели персональные модели (5-30 ежедневных тестов). Могут иметь как полупроводниковый, так и электрохимический сенсор. Обычно используются для контроля на малых предприятиях и в дорожной полиции ряда стран. Некоторые из моделей имеют регистрационное удостоверение, которое подтверждает, что данное изделие медицинского назначения (изделие медицинской техники) разрешено использовать в медицинской практике.

Клубные алкотестеры

Это стационарные приборы, по сути, являются профессиональными моделями, но относятся к разряду специальных. Популярны во многих странах мира и нашли широкое применение в барах, ресторанах, ночных клубах, казино, а также в других местах досуга и отдыха. Оплатив услугу (опустив монету или жетон в монетоприемник) и продув в отверстие прибора определенную порцию воздуха, можно узнать степень своего опьянения.

Для продувания применяются одноразовые мундштуки, что обеспечивает соблюдение гигиенических требований. Комплектуется мульти-монетоприемником, который может принимать монеты разного достоинства (дополнительно могут комплектоваться купюроприемником). Алкотестеры подобного типа размещаются в местах с хорошей посещаемостью, поэтому надёжно защищены металлическим корпусом, и также надёжно защитит подвыпивших клиентов развлекательного заведения от массы неприятностей, если только они проявят благоразумие и не сядут за руль при показаниях прибора больше допустимой нормы.

Индивидуальные алкотестеры

Этот класс приборов предназначен в первую очередь для самоконтроля. Если проводить в день более одного-двух тестов, то сенсор быстро выйдет из строя. Работают, как правило, только от батареек и не рассчитаны на работу в режиме продолжительного включения. В данной категории часто встречаются модели без мундштука, что может снизить точность показаний, зато более удобно для обычного человека.

Индикаторы

Это простейшие устройства с невысокой точностью для обнаружения алкоголя и следов употребления наркотических веществ в организме человека. Алкоголь определяется по выдыхаемому воздуху или по слюне, а наркотические вещества — по слюне и моче.

1.6Сенсоры, Мундштуки, Калибровка

Сенсоры для алкотестеров

Сенсор— это основная рабочая часть прибора, ответственная за точность и адекватность показаний. Именно с его износом связана необходимость калибровки алкотестера. Сенсоры бывают двух типов:

  1.  электрохимические;
  2.  полупроводниковые;

В профессиональных моделях используются только электрохимические и спектрофотометрические. Они наиболее точны и долговечны — служат на потоковой проверке от 6 месяцев до года без корректировки показаний.

Профессиональные алкотестеры в Украине

На вооружении ДПС состоят следующие модели алкометров, одобренные и имеющие Удостоверение - внесены в Реестр типа средств измерений (СИ): Алкотектор PRO-100 combi, Lion Alcolmeter SD-400P, Drager Alcotest 6810, Alert j4Xec, Drager Alcotest 7410 Plus, АКПЭ-01М. Общим для всех вышеуказанных приборов, является электрохимический датчик и принтер для распечатки результатов теста, за исключением нанотехнологичного алкометра АКПЭ-01М, который основан на оптико-физическом взаимодействии паров этанола с инфракрасным излучением.

Бытовые алкотестеры

Помимо профессиональных алкотестеров, состоящих на вооружении ДПС, имеется большое количество более доступных моделей. Так как профессиональные модели стоят более 10 тыс. грн., были разработаны их упрощенные модификации по низким ценам специально для самоконтроля автомобилистов. При стоимости от 300 грн они доступны людям с любым финансовым достатком. К сожалению, они не могут выступать в роли доказательства невиновности водителя, но позволяют сесть за руль со знанием того, что перед профессиональным алкотестером вы "чисты".

Мундштуки

Мундштук для алкотестера — это небольшая пластмассовая трубка, вставляющаяся в прибор. Именно в неё нужно дуть. Зачастую к прибору подходят только мундштуки фирмы-производителя самого алкотестера.

Калибровка алкотестера

В зависимости от модели, раз в определённый промежуток времени (обычно — через 200 использованный или от 3-х до 6 месяцев), все алкотестеры должны проходить процесс калибровки — настройки сенсора. Калибровка проводится на специальных приборах — калибраторах. Проводят её обычно в специализированных сервис-центрах. Персональные алкометры нужно калибровать раз в два-три месяца, для профессиональных эта цифра может быть увеличена до года.

1.7 Оновные требования к алкометрам

С 06 августа 2010 года утратило силу примечание, устанавливавшее количественный критерий состояния алкогольного опьянения.

Доказательность результатов измерения содержания алкоголя в выдыхаемом воздухе базируется на трех основных принципах:

  1.  достоверности,
  2.  документированности,
  3.  датированности,

В свою очередь каждый из этих принципов определяется своим набором показателей.

Достоверность результатов измерения обеспечивается следующими функциональными особенностями алкометров:

  1.  Точность измерений, которая достигается:
  2.  типом используемого датчика;

в алкометрах используются патентованные электрохимические датчики; они обеспечивают: специфичность (избирательность) к алкоголю и не реагируют на другие вещества (кетоны, ацетон, эфирные вещества и т.п.), содержащиеся в дыхании человека; высокую чувствительность, способность измерять малые концентрации алкоголя в дыхании (от 0.02 мг/литр); линейность характеристики в достаточно широком диапазоне измерения ̵ до 2.00 мг/литр или 4.00 промилле; малый временной дрейф параметров, высокую стабильность ̵ (0.02 мг/литр или 0.05 промилле за 6 месяцев); длительный срок работы датчика ̵ не менее 3 лет без замены;

  1.  обеспечением самоочистки датчика и средствами температурного контроля;  используется электронная схема «обнуления», т.е. приведения выходного сигнала датчика к исходному уровню после каждого теста, а также коррекция температурного дрейфа (при изменении наружной температуры от –5 до + 40 °С);
  2.  метрологическим обеспечением;

имеются методики и образцовые средства для периодической проверки и корректировки показаний приборов;

Анализ альвеолярного воздуха.

Известно, что концентрация алкоголя в верхних дыхательных путях меньше, чем в глубине легких, поэтому в процессе выдоха она меняется. В начале выдоха концентрация алкоголя на 35% меньше, чем в конце. Но именно концентрация алкоголя в альвеолярном воздухе из глубины легких наиболее точно соответствует содержанию алкоголя в крови. Поэтому в алкометрах используется специальная заборная система, которая отслеживает объем выдохнутого воздуха и при достижении заранее установленной величины (как правило, 1.0 ̵ 1.5 литра) автоматически отбирает и подает в датчик пробу близкого к альвеолярному воздуха в объеме 0.5 см³.

  1.  Противодействие фальсификации пробы.

Если обследуемый попытается втягивать в себя воздух вместо правильного выдоха, имеющийся в приборе датчик давления зафиксирует это, и отбор пробы не произойдет, на индикаторе прибора появится соответствующее сообщение. Если испытуемый прервет выдох до момента забора пробы, это также будет зафиксировано и отображено на дисплее.

  1.  Предварительный анализ окружающего воздуха. При включении алкометр позволяет произвести забор пробы внешнего воздуха для анализа на наличие в нем паров алкоголя.
  2.  Самодиагностика прибора (встроенный контроль). После включения прибор проводит самодиагностику подсистем питания, измерения и отображения. В случае наличия неисправностей на дисплее высветится код ошибки.
  3.  Соблюдение установленной процедуры и условий проведения теста. Для получения достоверных результатов необходимо соблюдать установленную процедуру проведения теста: обязательно использовать чистый мундштук, проводить тест как минимум по истечении 20 минут после приема алкоголя и не раньше 5 минут после курения, проводить повторное измерение через определенный интервал времени. Если результаты тестов, проведенных с интервалом в 2 ̵ 3 минуты значительно отличаются друг от друга (более 20%), то это может означать либо наличие остаточного (связанного) алкоголя в ротовой полости освидетельствуемого, либо то, что последний произвел гипервентиляцию легких.

Документированность результатов измерения имеет важнейшее значение для обеспечения доказательности, так как позволяет зафиксировать как сам факт проведения, так и результаты обследования для последующего рассмотрения. Для этого в приборах предусмотрено:

  1.  Cохранение результатов теста в памяти прибора. В алкометрах имеется встроенная память на 500 тестов c возможностью наращивания, позволяющая сохранять результаты тестов совместно с датой и временем их получения. В зависимости от выбранной опции после заполнения памяти прибор либо блокируется (до вывода результатов на распечатку или в компьютер), либо продолжает заносить следующие результаты, стирая предыдущие (501-ый стирает 1-ый и т.д.).
  2.  Возможность ввода информации в компьютер для хранения в базе данных. В алкометрах серии имеется специальный порт для соединения прибора с компьютером; поставляется специализированный кабель для ввода информации из памяти прибора в компьютер.
  3.  Защита результатов теста от несанкционированного доступа или искажения (уничтожения). Для алкометров имеется специальный ключ, без использования которого пользователь не может изменить параметры калибровки и настройки, уничтожить или исказить информацию, находящуюся в памяти алкометра.

Датированность результатов измерения:

Важность фиксации времени и места проведения освидетельствования для доказательности результатов объясняется тем, что концентрация алкоголя в организме человека не является величиной постоянной. Попав в желудок, алкоголь сначала всасывается в кровь, а потом выводится в процессе метаболизма. Поэтому его концентрация в крови (и, соответственно, в выдыхаемом воздухе) сначала возрастает, а потом уменьшается. Скорость этих процессов во многом индивидуальна, но в среднем ее можно оценить как 0, 15 промилле в час. Поэтому если водитель после освидетельствования на дороге не согласится с результатами теста и захочет пройти обследование в медицинской лаборатории, то очень важно, чтобы на распечатке с результатами освидетельствования фиксировалась дата и время их получения. Для обеспечения доказательности часто бывает полезной и автоматическая регистрация места проведения освидетельствования.

  1.  Фиксация результатов теста во времени.

В алкометрах имеются встроенные часы и календарь. Результаты каждого теста запоминаются совместно с датой и временем их получения.

  1.  Привязка результатов теста к месту проведения обследования. Алкометры могут оснащаться встроенными приемниками GPS, позволяющими получать данные о положении прибора (широту и долготу) в момент проведения теста.
  2.  Указание времени корректировки показаний и поверки прибора.

Являясь аттестованным средством измерения, прибор автоматически фиксирует в памяти дату последней корректировки показаний и дату последней поверки. Имеется возможность установки допустимого периода использования прибора до следующей обязательной корректировки показаний. При наступлении срока обязательной корректировки показаний прибор сигнализирует и автоматически блокируется (если установлена такая опция).

Кроме описанных выше свойств и функций современных алкометров, обеспечивающих доказательность получаемых результатов, следует отметить и другие важные эксплуатационные возможности: одна из них ̵ наличие активного и пассивного режимов забора пробы дыхания. Активный режим (с использованием мундштука или без него) предполагает сознательное участие обследуемого в процедуре отбора пробы (он должен дуть в течение необходимого времени). Пассивный режим не требует от обследуемого лица обеспечить выдох достаточного объема проба дыхания отбирается вручную при помощи нажатия на кнопку. Другая полезная особенность ̵ пониженное потребление тока электрохимическим датчиком, что позволяет проводить несколько сотен тестов с одним комплектом батарей. Правильное понимание и соблюдение описанных методических и технических принципов должно обеспечить доказательность результатов освидетельствования водителей на состояние опьянения.  

1.8 Скорость реакции

Каждый день своей жизни мы реагируем на какие-либо события. Большая часть этих событий не требует быстрой реакции, но некоторые, такие как падающая со стола чашка, ключи от квартиры, которые вам кто-то неожиданно кинет или кулак, летящий вам в лоб — требуют немедленной и быстрой реакции. Или в играх, когда враг резко выпрыгивает из-за угла. Многие учёные мужи, в основном политологи, философы и прочие успокоители человеческих стад, прямо утверждают нам «все люди равны». При моральном и правовом равенстве, биологически люди не равны. Разница в наследственности, в питании, в окружающей обстановке, в тренировках, в детских хобби, в образе жизни — всё это накладывает свой отпечаток на такую простую штуку как скорость реакции.

1.9 Методика измерения скорости реакции

Методика измерения времени реакции состоит в регистрации тем или иным  способом промежутка времени между началом действия раздражителя и моментом  осуществления ответной реакции. В качестве раздражителя обычно используются  зрительные сигналы (вспыхивание разноцветных лампочек, предъявление различных фигур, цифр и т. п.) или звуковые сигналы. Одновременно с подачей сигнала начинается отсчёт времени. Испытуемый своим ответным действием (напр. нажатием на кнопку) останавливает этот отсчёт и таким образом регистрируется время реакции.  Важным условием получения достоверных результатов при измерении времени реакции является изоляция испытуемого от посторонних раздражителей. Желательно, чтобы он находился в отдельной свето – и звуконепроницаемой камере, куда подаются только сигнальные раздражители.  Поскольку время реакции зависит от большого количества факторов (в том числе и  случайных), действующих в ходе эксперимента, оно подвержено заметным колебаниям и в  этом смысле является величиной статистической. Чтобы результаты эксперимента были  статистически надёжными, оценка времени реакции должна основываться на достаточно  большом количестве замеров при постоянных условиях эксперимента. Полученные в  каждой пробе единичные значения времени реакции подвергаются соответствующей  статистической обработке: вычисляются среднее арифметическое, среднее квадратическое  отклонение и, при необходимости, некоторые другие показатели.
Схема такая:

  1.  произошло действие;
  2.  изображение появилось на сетчатке глаз ;
  3.  по глазным нервам изображение было передано в мозг для распознавания;
  4.  мозг анализирует изображение, распознаёт его, принимает решение о действии;
  5.  от мозга по нервам передаётся команда мышцам руки;
  6.  мышцы руки сокращаются, палец давит на кнопку.

Пункты 2-6 прямо влияют на скорость вашей реакции. При этом разница бывает огромна — у разных людей время реакции может быть от 0,11 до 0,3 секунды и больше. Для тех, кто меряет всё в пинге — это как разница пинга в 200 (пинг тоже измеряется в милисекундах).

1.10Общий обзор приборов для измерения времени реакций

Исследователей, занимающихся изучением высшей нервной деятельности человека, чаще всего интересует вопрос, как быстро человек способен усвоить предъявленный ему сигнал, выделить его на фоне других сигналов, принять травильное решение и выполнить ответное действие. При этом наибольший интерес представляет так называемое время задержки. 
Оно складывается из скрытого периода реакции, называемого латентным, и времени "моторного" периода реакции. Латентный период - это время, прошедшее от начала появления сигнала до начала ответного действия. "Моторный" период - это время, затраченное человеком на выполнение ответного действия. Время этих компонентов и определяется при помощи приборов, называемых рефлексаметрами.

Рефлексометр обычно состоит из четырех основных элементов. Источника раздражения, воздействующего на органы чувств человека. В качестве раздражителей могут быть использованы свет, звук, прикосновение (тактильный), тепло, холод (температурный), боль, вращение (вестибулярный) и многие другие. Часто на человека воздействует одновременно несколько раздражителей, образующих сложный сигнал-команду, обусловливающий то или иное, но строго определенное ответное действие.

Схемы пуска рефлексометра, предназначенной для одновременного включения (выключения) раздражителя (группы раздражителей) и прибора, измеряющего время реакции. Работа измерителя Бремени и раздражителя синхронизируется при помощи электрических ключей или схем, собранных на электромагнитных или электронных реле. Хронометрической части, предназначенной для регистрации времени компонентов реакции.

В рефлексометрах применяются хронометры, имеющие электрические элементы пуска и остановки. В настоящее время используются электрические и электронные хронометры. Наиболее удобны электронные миллисекундомеры с кварцевыми генераторами (в качестве индикаторов в них применены электронные цифровые лампы непосредственного отсчета), а также электроцифровые печатающие хронографы. Однако вследствие большой стоимости электронных - приборов в отдельных случаях можно применять электросекундомеры, собираемые на элекгрических двигателях СД-60.

Органов управления, воспринимающих ответные действия человека, получившего сигнал-команду в виде раздражителя. При исследовании латентного периода реакции применяются контакты, размыкающиеся при начале ответного действия человека. Они могут быть смонтированы в ключах, кнопках, рычагах, штурвалах, рукоятках и т. п. В случае необходимости определения времени всего ответного действия (моторного компонента реакции) и отдельных элементов ответного действия используются несколько пар замыкающих или размыкающих контактных пружин или других органов управления.

Хроноэлектропериметр: В настоящее время существует ряд приборов для исследования времени зрительно-двигательных реакций, но, как правило, они предусматривают предъявление раздражителей на небольших экранах, ограничивающих поле зрения испытуемого. Эти приборы не позволяют изучать особенности реакций, связанных с включением периферических участков зрения.

Промышленностью выпускается электропроекционный периметр ПРП, позволяющий определять границы поля зрения перемещением светового пятна (луча) по экрану, выполненному в виде полуобруча, в пределах от 0 до 200°. Исследование границ поля зрения производится, на появление раздражителя (светового пятна) только по словесному ответу испытуемого "вижу", "не вижу" без выключения луча испытуемым, что делает прибор непригодным для определения скрытого периода и скорости реакции. 

В свою очередь существующие рефлексомегры позволяют измерить скрытый период реакции испытуемого на сигнал-раздражитель без учета градуировки сигнала по силе, по расстоянию до источника раздражения, по локализации на сетчатке глаза.

Совмещение возможностей рефлексометра и периметра позволяет выполнять следующие задачи:

а) исследование зрительно-двигательных реакций на световые раздражения любой точки сетчатки глаза испытуемого при точной топографии этих точек, точном учете интенсивности светового раздражителя и возможности сочетания его с другими раздражителями (звуковым, тактильным, электрическим);

б) получение временных характеристик реакций (быстрыми движениями рук или ног на различные по локализации и силе световые, звуковые и электрические раздражения, подаваемые, в различной последовательности);

в) определение границ поля зрения.

Предложенный автором в содружестве с профессором А. Б. Ган-дельоманом прибор, конструктивно выполненный .в двух вариантах (хроноэлектропериметр и сферорефлексометр), позволяет проводить исследования в объеме перечисленных требований.

Электросекундомеры собираются по схемам, предложенным С. И. Горшковым и K. H. Куликовым (авторские свидетельства № 133 169 и 140 164). Хроноэлектропериметр представляет собой комбинированную установку, в которой сочетаются свойства электропроекционного периметра ПРП с рефлексометром, позволяющим измерять время скрытого периода реакции на световой объект-раздражитель, проецируемый на экран в сочетании со звуковыми раздражителями.

Этот прибор неполностью отвечает запросам исследователей, так как при измерениях шриходится на виду у испытуемого перемещать обруч экрана на требуемый угол. Таким образом, испытуемый может заранее определить место на экране, на которое будет (проецироваться световое пятно, благодаря чему возникает предварительная ориентировочная реакция, мешающая проведению исследования. Однако такая установка проста по устройству и может представлять интерес для многих лабораторий, не располагающих до статочной технической базой. 

Для изготовления прибора по этой схеме в стойке электропериметра необходимо сделать только одно изменение - установку в вертикальной трубе дополнительной лампы Л2 освещения фиксационного объекта.

Дополнительные раздражители (на схеме отделены штриховой линией) могут быть выбраны и подключены произвольно.

Работа с установкой предельно тюоста. Испытуемый садится перед прибором (как при обычных исследованиях границ поля зрения) и нажимает "а ключ Кл. Экспериментатор включает выключателем лампу фиксационного объекта Л2, затем устанавливает на барабане Б электропроекционного периметра нужный угол и нажимает кнопку Кн. Одновременно включаются лампа Л1 (основной световой раздражитель), и электрохронометр (электросекундомер ЭС). 

Испытуемый реагирует на появление светового раздражителя отпусканием ключа, в результате чего лампа Л1 выключается и электрохронометр останавливается. Если испытуемый не видит светового пятна и не реагирует на раздражитель, то экспериментатор отпускает кнопку Кн и устанавливает на барабане другой угол. Если изготовить полусферу, то хроноэлектропериметр можно легко переоборудовать по этой же схеме в батарейный сферо-рефлексометр.

1.11Статистика

Среднее время реакции разнится — на звуковые раздражители оно одно, на визуальные — другое, но в среднем, это число стремится к 200 милисекундам. Мы не замечаем этого, потому что мы каждый день живём с этим. Даже то, что вы сейчас видите, фактически — снимок прошлого примерно 0,1с давности (глаз отснял и передал по нерву -> мозг распознал -> мозг осознал). Мы привыкаем к этому времени реакции и ожидаём её, считая нормальной. Некоторые отклонения для нас настолько малы, что мы их не замечаем — что нам сотые доли секунд, если сейчас мы меряем всё в минутах и часах.

Измеряется она элементарно — человек ждёт какого-либо действия и должен в нужный момент нажать на кнопку. Разница между «действием» и «нажатием на кнопку» и есть ваше время реакции, ваш «биологический пинг». Есть даже специальные приборы для измерения времени реакции.



2 РАЗРАБОТКА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ И АЛГОРИТМА

Основываясь на проведенном обзоре и анализе аналогичных устройств, была разработана структурная схема устройства, представленная на рисунке 2.1. Особенностью данной разработки является наличие расходомера для учета объема продуваемого воздуха через датчик.

Устройство содержит:

  1.  Микроконтроллер;
  2.  Датчик расхода;
  3.  Датчик наличия алкоголя, с усилителем;
  4.  Датчик температуры выдыхаемого воздуха;
  5.  Клавиатура;
  6.  Жидкокристаллический индикатор;
  7.  Схему звуковой сигнализации;
  8.  Стабилизированный источник питания +5В, +0.7В с гальваническими элементами.

Работают устройства по алгоритму, представленному на рисунке 2.2.

После включения питания происходит инициализация устройства,  эта подпрограмма производит начальную установку всех параметров контроллера , диагностику датчиков и устройств индикации. Если программно определена неисправность в каком-нибудь устройстве, на жидкокристаллический индикатор выводится соответствующая информация с подачей звукового сигнала, дальнейшая работа устройства может быть только после устранения неисправности. При нормальной работе происходит измерение температуры воздуха, с индикацией. Работа устройства начинается после продувания датчика. Количество прошедшего воздуха через расходомер должно быть больше, установленного, минимального значения, после чего подается звуковой сигнал. Измеряя содержание алкоголя, производится коррекция Qi от температуры, и выдаются результаты на жидкокристаллический индикатор, с подачей звукового сигнала. Результаты измерений можно повторить после сброса предыдущих значений.


3 ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ УСТРОЙСТВ

3.1 Алкотестер "Lion Alcolmeter SD-400P"

Алкотестер Lion AlcolmeterSD-400 - базовая модель, сочетающая функции скриннингового тестера и точного измерительного прибора в комплекте с принтером.

Особенности анализатора Lion Alcolmeter SD-400:

  1.  высокоизбирательный электрохимический датчик;
  2.  высокая специфичность и чувствительность по отношению к алкоголю;
  3.  нечувствительность к другим возможным примесям в выдыхаемом воздухе;
  4.  высокая точность измерений в области малых концентраций алкоголя;
  5.  полностью автоматизированное тестирование;
  6.  возможность работы в режимах скриннинга, точного измерения и комбинированного режима скриннинг-измерение;
  7.  корректировка показаний: один раз в 6 месяцев;
  8.  проходит поверку, межповерочный интервал — один год;
  9.  результаты измерений, полученные с помощью Lion Alcolmeter SD-400P, являются доказательными.
  10.  алкотестер SD-400P может поставляться с программным обеспечением для PC IBM.

Удобство использования алкометра Lion Alcolmeter SD-400P обеспечивается его функциональными особенностями:

  1.  результат и текстовые сообщения предъявляются на графическом жидкокристаллическом дисплее;
  2.  автоматический контроль длительности выдоха, если алкометр не получает необходимый объем пробы воздуха, отбор пробы прекращается, раздается звуковой сигнал;
  3.  предусмотрен отбор пробы воздуха в двух режимах: в активном и, в случае неспособности обследуемого лица обеспечить необходимый объем пробы воздуха, в пассивном (ручном) режиме;
  4.  внутренняя память на 500 тестов с возможностью расширения;
  5.  возможность подключения к компьютеру и ввода результатов в компьютерную базу данных из памяти прибора;
  6.  возможность вывода результатов на принтер;

Устройство имеет следующие технические характеристики: датчик для измерения массовой концентрации паров этанола в анализируемой пробе воздуха - электрохимический; пределы допускаемой основной погрешности для диапазона измерений от 0, 00 до 0, 48 мг/л ±0, 05 мг/л; режимы отбора пробыактивныйи пассивный; время автоматического отключения анализатора5 мин; элементы питания - перезаряжаемые Ni-MH аккумуляторы; число измерений на анализаторе без замены батарей питания - 3000.

3.2Алкотестер "LionAlcoblow"

Сигнализатор паров этанола пороговый Lion Alcoblow является высокочувствительным автоматическим сигнализатором наличия алкоголя в выдыхаемом воздухе. Алкотестер Lion Alcoblow рекомендуется для использования в ходе медицинского освидетельствования водителей на состояние опьянения, предрейсовых медицинских осмотров водителей транспортных средств, контроля персонала на опасном производстве.

Особенности алкотестера Lion Alcoblow

  1.  электрохимический датчик
  2.  высокая специфичность по отношению к алкоголю
  3.  нечувствительность к другим возможным примесям в выдыхаемом воздухе
  4.  высокая чувствительность в области малых концентраций
  5.  полная автоматизацияотборапробы
  6.  звуковые сигналы сопровождают все этапы теста
  7.  большой срок службы,
  8.   минимальные требования к обслуживанию
  9.  маленькая потребляемая мощность
  10.  высокая производительность — до 5 человек в минуту при нулевом результате
  11.  корректировка показаний: один раз в 6 месяцев
  12.  подлежит поверке, межповерочный интервал – один год
  13.  результаты измерений, полученные с помощью алкотестера Lion Alcoblow, являются доказательными

Удобство использования алкотестера Lion Alcoblow обеспечивается его функциональными достоинствами:

  1.  автоматический контроль длительности выдоха
  2.  алкотестер Lion Alcoblow не использует сменные мундштуки
  3.  предусмотрен отбор пробы в двух режимах: активный (тестируемый выдыхает воздух в воронку, активизируя работу прибора) и пассивный (после нажатия кнопки воздух засасывается прибором принудительно во время речи и дыхания тестируемого). В обоих случаях отсутствует физический контакт тестируемого с прибором

Устройство имеет следующие технические характеристики: датчик для измерения массовой концентрации паров этанола в анализируемой пробе воздуха - электрохимический;пределы допускаемой основной абсолютной погрешности срабатывания - второй порог срабатывания — 0, 1 мг/л (0, 21 промилле) - ±0, 025 мг/л (±0, 05 промилле); масса сигнализаторане более 300 г.

3.3 Алкотестер "PRO - 100"

Алкотектор PRO-100 рекомендуется инспекторам ДПС и другим лицам, осуществляющим контроль и надзор за безопасностью дорожного движения, в качестве технического средства измерения для освидетельствования на состояние алкогольного опьянения.

Алкотектор PRO-100 — современный профессиональный алкометр, обеспечивающий достоверность, датированность и документированность результата. Достоверность достигается применением электрохимического датчика алкоголя, дозированным отбором пробы, проверкой окружающего воздуха на содержание паров алкоголя; датированность — хранением результата в памяти вместе с данными о времени, дате и месте освидетельствования; документированность — возможностью распечатки результата на бумажном носителе сразу после анализа или из памяти прибора.

Алкотектор PRO-100 позволяет получить предварительный результат в режиме бесконтактного скрининга без затраты сменных мундштуков. Для бесконтактного отбора пробы предназначен специальный многоразовый мундштук-воронка. В режиме бесконтактного скрининга обследуемый делает выдох в воронку на расстоянии три сантиметра, а инспектор во время выдоха производит ручной забор пробы.

Для точного измерения содержания алкоголя Алкотектор PRO-100 combi следует использовать со сменными пластиковыми мундштуками. Мундштуки форми- руют поток воздуха, поступающий на датчик, и защищают датчик от конденсата.

В комплект поставки Алкотектора PRO-100 входит беспроводной миниатюрный термопринтер. Использование радиосвязи между прибором и принтером обеспечивает важное эксплуатационное преимущество — прибор и принтер не обязательно располагать на одной прямой, как в случае с оптической связью. Для распечатки используются стандартные рулоны термобумаги. Принтер позволяет распечатать результат анализа на бумажном носителе сразу после проведения освидетельствования или из памяти прибора.

Количество экземпляров распечатки может быть задано от 0 до 3. Пользователь может установить разное количество экземпляров в зависимости от превышения заранее установленного порога. Например, если результат превышает 0, 15 мг/л, распечатывается 2 экземпляра, если результат ниже порога – вывод на печать отменяется (количество копий – 0).

База данных «Статистика PRO-100» позволяет скачивать данные из памяти приборов Алкотектор PRO-100 combi и Алкотектор PRO-100 на ПК. Поля базы данных соответствуют пунктам распечатки результатов анализа. С помощью «Статистики PRO-100» Вы можете хранить, сортировать и анализировать данные и выводить их на печать.

Устройство имеет следующие технические характеристики: датчик для измерения массовой концентрации паров этанола в анализируемой пробе воздуха - электрохимический; диапазон измерений - от 0, 000 до 0, 950 мг/л; режимы отбора пробы - активный (заборная система анализатора активируется избыточным давлением, создаваемым выдохом обследуемого лица), пассивный, он же — ручной (заборная система анализатора активируется нажатием на кнопку); время прогрева анализатора при 20ºС - не более 20 с; питание анализатора - 4 щелочные батарейки типоразмера АА.

3.4 Алкотестер "Mark V"

Алкотестер Mark V рекомендуется для самоконтроля водителей. Наличие регистрационного удостоверения Укрздравнадзора позволяет применять его также при проведении предрейсовых медицинских осмотров водителей транспортных средств. Проанализировав содержание выдоха, Алкотектор Mark V покажет концентрацию алкоголя в миллиграммах на литр выдыхаемого воздуха, например: «0, 000 мг/л».

Анализатор паров этанола в выдыхаемом воздухе Алкотектор Mark V прошёл клинические испытания в Научно-учебно-методическом Центре по аналитической токсикологии и внесен в Государственный реестр изделий медицинского назначения и медицинской техники

Алкотестер MarkV предназначен в первую очередь для самоконтроля водителей. Благодаря чувствительному, избирательному по отношению к алкоголю электрохимическому датчику MarkV позволяет определять содержание алкоголя с гораздо большей точностью, чем многочисленные алкотестеры с полупроводниковыми датчиками.

При проведении самоконтроля мундштук вставляется в прибор со стороны передней панели.

При проведении предрейсового контроля мундштук вставляется в прибор со стороны задней панели, и инспектор видит дисплей алкотестера.

Устройство имеет следующие технические характеристики: датчик для измерения массовой концентрации паров этанола в анализируемой пробе воздуха - электрохимический; Диапазон показанийот 0, 000 до 2, 000 мг/л; Режимы отбора пробы - активный (нормальный) – обследуемый дует в мундштук сам, создавая избыточное давление и активируя тем самым систему забора пробы; — пассивный (ручной) – воздух забирается микрокомпрессором принудительно; Показания анализатора - результат отображается на дисплее в виде четырехзначного числа; Время выхода анализатора в режим отбора пробы при 20 0Сне более 17 сек.; Требования к выдоху - умеренный непрерывный выдох длительностью 5 сек.; Память - хранит результат одного последнего теста вплоть до проведения следующего теста.

3.5 Программно-аппаратный комплекс биоуправления “БОС-ПУЛЬС”

  Программно-аппаратный комплекс игрового биоуправления  «БОС-ПУЛЬС» (производство ГУ НИИ молекулярной биологии и биофизики СВ РАМН, г. Новосибирск, РФ). С его помощью реализуются методика  оценки психофизиологического состояния человека основана на анализе вариабельности сердечного ритма и тренинг релаксации, стрессоустойчивости, внимания.

Прибор представляет собой пластиковую коробочку размером с пачку сигарет с манжеткой, застегивающейся на пальце руки человека на застежку-«липучку».

Это фотоплетизмографический датчик, измеряющий пульс. Датчик с помощью провода подключается к USB-порту компьютера, на который установлено специальное программное обеспечение.

Возможности прибора:

  1.  Измерение среднего времени простой реакции и реакции выбора человека, для чего нужно его протестировать еще 5-10 минут с помощью других компьютерных программ, но тем же способом (сидя, с датчиком на руке).
  2.  Тренировка стрессоустойчивости, внимательности и повышение общих адаптационных ресурсов персонала с помощью биологической обратной связи по сердечному ритму. 15-30 минут в день два-три раза в неделю в игровой увлекательной форме производится обучение управлять своим сердечным ритмом, дыханием, концентрацией внимания.

3.6"Радио ZQ1"

В этом приборе микроконтроллер выполняет все основные функции, а именно, подаёт тестовые сигналы, измеряет время реакции, выводит информацию на буквенно-цифровой индикатор и хранит её в своей энергонезависимой памяти (EEPROM). Прибором управляют с помощью одной кнопки, нажатиями на которую последовательно переключают режимы работы. Нажатие сопровождается звуковым сигналом.

Тактовая частота микроконтроллера стабилизирована кварцевым резонатором ZQ1. Его частота (4,096 МГц) выбрана так, чтобы было удобно использовать её для измерения временных интервалов. К линии порта RA0 (вывод 17) микроконтроллера через токоограничивающий резистор R3 подключена кнопка SB1. Если её контакты разомкнуты, на этой линии порта присутствует низкий уровень, если замкнуты — высокий. Для отображения информации применён ЖКИ HG1 со встроенным контроллером. Он отображает две строки по шестнадцать символов в каждой и снабжён светодиодной подсветкой.

Управление индикатором осуществляет микроконтроллер DD1 по линиям RB0, RB1 и RB4—RB7, загрузка данных происходит полубайтами. Подборкой резистора R7 устанавливают желаемую контрастность изображения. На линии порта RB2 формируется сигнал управления полевым транзистором VT1, который включает (выключает) подсветку ЖКИ, резистор R6 — токоограничивающий. На линии порта RB3 формируется импульсный сигнал частотой 4 кГц, который через резистор R4 поступает на акустический излучатель НА1.

Питают устройство от внешнего источника постоянного или переменного напряжения 8... 12 В, потребляемый ток не превышает 130 мА. Диодный мост VD1 выпрямляет переменное напряжение или подводит постоянное напряжение к элементам устройства в требуемой полярности. Напряжение питания микроконтроллера и ЖКИ стабилизировано интегральным стабилизатором DA1, конденсаторы С1—СЗ, С6, С7 — сглаживающие. После подачи питающего напряжения происходит считывание данных из EEPROM микроконтроллера. Звучит короткий однократный звуковой сигнал и включается подсветка индикатора HG1. В его верхней строке появляется надпись "Record Рекорд" . Справа выводится лучший результат текущего сеанса — при первом включении это максимально возможный измеряемый временной интервал — 9,999 с. Слева — лучший результат за всё время работы прибора, при первом включении также 9,999 с.

До нажатия кнопки SB1 происходит генерация значения длительности предстартовой паузы. Она составляет от 1 до 8,2 с и носит случайный характер. После нажатия на кнопку SB1 и её отпускания начнётся отсчёт предстартовой паузы, сброс информации ЖКИ, отключение его подсветки. Затем акустический излучатель подаёт однократный звуковой сигнал. По истечении паузы наступает момент старта — включается подсветка ЖКИ, звучит звуковой сигнал (раздражители, на которые реагирует испытуемый) и начинается отсчёт времени. Прибор измеряет время реакции в интервале 0.001 ...9,999 с шагом 0,001 с.

Если испытуемый не нажимает на кнопку в течение 9,999 с, звуковой сигнал прекращается и прибор переходит в исходное состояние когда отображаются лучшие результаты. При нажатии на кнопку в течение указанного временного интервала происходит остановка счёта, звуковой сигнал отключается. На верхней строке ЖКИ появляется надпись "Reaction Реакция", на нижней слева — число измерений (максимум 255), справа — измеренное время реакции. Далее проводятся сравнения полученного результата с лучшими результатами за текущее и за всё время работы прибора. При фиксации нового рекорда происходит перезапись данных в EEPROM микроконтроллера. После нажатия на кнопку SB1 и её отпускания прибор переходит в исходное состояние. Если нажать на кнопку до момента старта (фальстарт), зазвучит двукратный звуковой сигнал, включится подсветка ЖКИ и в верхней строке появится надпись "F.start Ф. старт". Через несколько секунд прибор перейдёт в исходное состояние.

Элементы устройства монтируют на печатной плате из односторонне фольгированного стеклотекстолита. Применены резисторы МЛТ, С2-23, оксидные конденсаторы — импортные, остальные — К10-17. ЖКИ подойдёт любой из серии WH1602x со светодиодной подсветкой, но следует учесть, что нумерация выводов светодиодов подсветки может быть другой. Стабилизатор L7805ABV заменим стабилизатором 7805 или КР142ЕН5А. При напряжении питания более 10 В он может сильно разогреваться, если это так, его необходимо установить на теплоотвод площадью несколько квадратных сантиметров. Акустический излучатель — пьезокерамический РКМ22ЕРР-40 или аналогичный с резонансной частотой 4 кГц. Диодный мост можно заменить любым из серии 2Wxx, гнездо питания — DS-261B, кнопка — любая с самовозвратом, например, TS-A6PS-130, ПКн159, её устанавливают на отдельную печатную плату или крепят на корпусе устройства. ЖКИ крепят к плате втулками и винтами с гайками МЗ. Соединения проводят с помощью отрезков изолированных проводов. Налаживание устройства сводится к установке требуемой контрастности ЖКИ.

3.7"Прибор для измерения времени реакции человека"

Определить время реакции и человека на световой и звуковой сигналы можно прибором. Устройство позволяет измерять время как простых, так и сложных реакций, длительность которых не превышает 9,9 с. Прибор имеет два предела измерений — 0,99 с с дискретностью отсчета 0,01 и 9,9 с с дискретностью отсчета 0,1 с.

Питается прибор от сети переменного тока частотой 50 Гц через трансформаторный блок питания. Потребляемый ток не превышает 50 мА.Прибор состоит из двух пультов — пульта контролирующего и пульта измеряемого. Пульт контролирующего содержит трансформаторный блок питания с диодным мостом VD2—VD5 и стабилизатором напряжения на транзисторе VT1, формирователь импульсов на элементах DDU1, DD1.2, DD1.4, генератор звуковой частоты на элементах DD3.1, DD3.2, усилитель звукового сигнала на транзисторе VT2, узел выбора сигнала на переключателях SA2—SA5, инвертор DD1.3, узел управления работой счетчика на элементах DD2.1, DD2.2, трехдекадный двоично-десятичный счетчик на микросхемах DD4—DD6, двухдекадный двоично-десятичный дешифратор  на микросхемах DD7, DD8, лампы  HG1,HG2 цифровой индикации и лампы HL1 готовности измеряемого. На пульте измеряемого расположены кнопки готовности SB1, SB2, лампы светового сигнала HL2—HL4, громкоговоритель ВА1  и выключатели  SA6—SA9  сигналов.

При включении напряжения питания пульсирующее напряжение с частотой 100 Гц поступает на делитель напряжения R2R1, выход которого через резистор R3 подключен к первому элементу DD1.4 формирователя. Сигнал прямоугольной формы с выхода элемента DD1.2 через конденсатор С4 поступает на выходной элемент формирователя, где преобразуется в сигнал малой длительности, необходимый для исключения погрешности показаний прибора от дребезга контактов переключателей SA6—SA9.

Для   того   чтобы   положение   рук   у   всех   измеряемых   перед   включением сигнала было одинаково, применены кнопки SB1, SB2 готовности, одновременное нажатие на которые возможно только двумя руками. При этом на пульте контролирующего загорается лампа HL1.

После включения одного или нескольких переключателей SA2—SA5 загораются соответствующие лампы HL2—HL4 или включается громкоговоритель ВА1. Выходной сигнал с элемента DD1.4 через переключатели SA2—SA9 поступает на вход элемента DD1.3 и далее на вход счетчика. Если переключатель SA10 находится в положении, показанном на схеме, работают три декады счетчика, и он заполняется за 9,9 с. В другом положении переключателя SA10 работают две декады счетчика и время его заполнения равно 0,99 с.

При загорании ламп НL2—HL4 или появлении звукового сигнала измеряемый должен выключить соответствующие переключатели SA6—SA9, что прекращает поступление сигналов на вход счетчика. Если счетчик не выключен переключателями SA6—SA9, он останавливается с помощью элемента DD2.1 при заполнении. Этим исключается ошибка показаний, если выключение переключателей SA6—SA9 осуществить после истечения времени, установленного пределом измерения. Счетчик устанавливается на нуль при нажатии на кнопку SB3.

В приборе использованы микросхемы серии КД55, которые могут быть заменены аналогичными микросхемами серии К133. Диод VD1 на обратное напряжение 400 В, диоды VD2—VD6 на прямой ток 300—400 мА. Громкоговоритель ВА1 любого типа, например 0,25 ГД-1. Лампы HLl—HL4 на номинальное напряжение 9 В, ток не более 0,1 А. Лампу HL2 нужно окрасить в красный, HL3 —> в желтый, HL4 — в зеленый цвет. Цифровые индикаторы HG1, HG2— неоновые любого типа. При их подключении к микросхемам дешифраторов необходимо соблюдать соответствие выводов. Трансформатор Т1 намотан на магнитопроводе с поперечным сечением 4 см2. Его обмотки содержат: I — 2600 витков провода ПЭВ-2 0,1; II — 2300 витков провода ПЭВ-2 0,1; III — 190 витков провода ПЭВ-2 1,0.

Конструктивно измеритель времени реакции человека состоит из двух пультов, соединенных между собой кабелем. Если длина кабеля превышает 1 м, для устойчивой работы прибора сигнальные провода кабеля следует выполнить витой парой: два провода скручивают по спирали с шагом скрутки 1 см. Один провод используют как сигнальный, другой как экранный (соединяют его с общим проводом устройства). Кнопки SB1 и SB2 на пульте измеряемого нужно расположить на расстоянии не менее 300 мм. Если переключатели пульта измеряемого механически соединить с рычагами управления изучаемого механизма, можно определять время реакции на управление этим механизмом.

При налаживании прибора сначала необходимо проверить выходное напряжение стабилизатора, а затем подключать провод питания микросхем. Резистором R1 подбирают, при необходимости, режим формирователя, при котором его выходной сигнал имеет прямоуугольную форму Остальные узлы устройства при правильной сборке и использовании исправных элементов налаживать не требуется.

Прибор можно собрать и с автономным питанием. Для этого нужен источник постоянного тока напряжением 5 В. Кроме того, в устройство необходимо внести следующие изменения. Вместо формирователя импульсов на элементах DD1.1, DD1.2 следует собрать мультивибратор по схеме DD3.1, DD3.2, подобрав емкостью конденсатора С4 частоту переключений 100 Гц. Двоично-десятичные дешифраторы на микросхемах DD7 и DD8 необходимо заменить на двоично-сегментные дешифраторы, например, типа К514ИД1, подключив к ним светодиодные цифровые индикаторы АЛС314А.


4 ОПИСАНИЕ ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ.

На листе АП58.6050902.41.Э3 представлена принципиальная схема разрабатываемого устройства.

Схема содержит:

  1.  Датчик расхода газа DA1;
  2.  Схему контроля алкоголя, которая включает в себя: датчик наличия алкоголя DA2, усилитель выходного сигнала датчика DA4 с резисторами R1 – R4;
  3.  Датчик температурыDD1;
  4.  Микроконтроллер DD2, с резисторами R6 – R8, конденсаторами C3 – C8, кварцевым резонатором ZQ;
  5.  Жидкокристаллический индикатор DD3;
  6.  Звуковую сигнализацию R11, VT1, излучатель B;
  7.  Блок питания, который содержит: два гальванических элемента, выключатель питания S1, интегральный повышающий стабилизатор напряжения DA3, емкости фильтра C1 – C2, индуктивность L, диод VD1, а так же параметрический стабилизатор напряжения +0.7В который содержит: резистор R5, диод VD2, емкость C9.

Устройство работает по алгоритму рассмотренном во второй главе. После включения питания с помощью тумблера S1 от гальванического элемента, на выходе стабилизатора устанавливается напряжение +5В, а на выходе параметрического стабилизатора +0.7В. Происходит инициализация микроконтроллера. Начало работы устройства осуществляется после нажатия кнопки “Пуск” (S2). Через мундштук происходит продувание датчика DA2 выдыхаемой газовой смесью.

Особенностью данной разработки является наличие расходомера DA1, при этом через газовый датчик DA2 должно пройти определенное количество газовой смеси. При этом на выходе детектора DA2 с усилителем DA4 будет находиться напряжение пропорциональное наличию алкоголя в газовой смеси. После продувания определенного объема воздуха срабатывает звуковая сигнализация. Микроконтроллер вычисляет процентное содержание алкоголя с коррекцией результата в зависимости от температуры. Полученная информация выводится на жидкокристаллический индикатор. С помощью S3 происходит тест устройства с выводом на индикатор определенного числа.


5 ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ

Проектированный прибор предназначен для измерения алкогольного опьянения у испытуемого посредством выдоха. Поэтому основные требования к элементной базе прибора следующие: малое энергопотребление, небольшой вес и габариты, невысокая стоимость, то есть прибор должен быть сделан доступным в использовании, изготовлен в переносном варианте.

Данное устройство может эксплуатироваться в нормальных условиях: с нормальной влажностью и в температурном диапазоне от 0 до +30 . По этому, при выборе элементной базы основное внимание было уделено датчикам обнаружения алкоголя в газовой смеси.

Эти требования стали основой при выборе элементной базы.

5.1  Выбор микроконтроллера

Ядро нашего аппарата должно представлять собой мощное арифметическое устройство, с расширенными управляющими возможностями, иметь малое энергопотребление, поскольку проектируемый аппарат будет работать на автономных источниках питания. Для таких целей лучше всего подходит 8-ми разрядный КМОП RISCмикроконтроллер с внутрисистемным программируемым FlashПЗУ фирмы Atmel - ATmega8535.

Отличительные особенности данного микроконтроллера:

- AVRRISCархитектура- высокой производительности и малого потребления;

- 118 команд, большинство которых выполняется за один машинный цикл;

- 8 Кбайт FlashПЗУ программ, с возможностью внутрисистемного перепрограммирования и загрузке через SPIпоследовательный канал, 1000 циклов стирание/запись;

- 512 байтов ЭСППЗУ данных, с возможностью внутрисистемного перепрограммирования через SPIпоследовательный канал, 100000 циклов стирание/запись;

- 512 байтов встроенного СОЗУ;

- 32x8 бит регистра общего назначения;

- 32 программируемые линии ввода/вывода;

- 8-канальный 10-разрядный аналого-цифровой преобразователь;

- программируемый полный дуплексный UART;

- диапазон напряжений питания от 2,7 до 6,0В;

- полностью статический прибор - работает при тактовой частоте от 0 до 8 МГц;

- два 8-разрядных таймера/счетчика с режимом сравнения;

- 16-разрядный (с режимами сравнения и захвата) таймер/счетчик с отдельным прескалером;

- три ШИМ канала;

- внешние и внутренние источники сигналов прерывания;

- встроенные часы реального времени с собственным встроенным генератором и режимом счетчика;

- режимы энергосбережения;

- встроенная система сброса по подаче питания;

- диапазон рабочих температур 0..+70°С;

- 40-выводной PDIPи 44-выводные PLCCи TQFPкорпуса.

Поскольку большинство сигналов от датчиков - аналоговые, то аналогово-цифровой преобразователь просто необходим. Нас также интересует множество таймеров, при помощи которых будет происходить калибровка (тактирование) импульсов воздействия. Поскольку данный микроконтроллер выполнен по КМОП технологии и реализованы по RISCархитектуре (Гарвардская архитектура с раздельной памятью и раздельными шинами для памяти программ и данных), то максимальное потребление прибора в активном режиме составляет 3,0мА и в пассивном режиме 1,2мА. В стоповом режиме, при работающем сторожевом таймере, микроконтроллер потребляет 15мкА.

Встроенная Flashпамять программ и ЭСППЗУ данных могут перепрограммироваться непосредственно в системе посредством интерфейса SPI(в последовательном низковольтном режиме) или программироваться стандартными программаторами энергонезависимой памяти (в 12-вольтовом параллельном режиме). Нас больше всего интересует перепрограммирование в последовательном низковольтном режиме, когда микроконтроллер уже впаян на печатную плату, что позволяет отладить устройство на примере его работы. Программирование микроконтроллеров ведется побайтно.

Данный микроконтроллер очень удобен в своем использовании, имеет высокую гибкость и экономичность в использовании прибора в качестве встраиваемого микроконтроллера.

5.2  Выбор датчика

Для разработки данного прибора мы выбрали датчик газа фирмы Hanwei Electronics MQ - 303A. Который отличается: быстрым откликом, малым энергопотреблением, маленьким размером.

Структура: состоит из газочувствительного шарикового материала, катушки и электродной проволоки внедренной в элемент.Чувствительный элемент устанавливается в металлическом корпусе который состоит из двойной стальной сетки на пути газового потока.

Принцип работы: Изменение сопротивления датчика приводит к изменению выходного напряжения по фиксированному переменному резистору. Для получения лучшей производительности и следующие характеристики: величина напряжения накала, напряжения холостого хода, напряжения нагрузки, должна быть в пределах величин заданных при производстве. Датчик приходит к нормальной работе после нескольких минут прогрева, если подключить датчик к напряжению 2,2 В на 5 - 10 сек до измерений, датчик стабилизируется быстрее.

Основные технические характеристики: Типовой детектируемый газ - пары алкоголя; диапазон измерения - 10 - 1000 ppm; Чувствительность,
Rs воздух / Rs типовой газ - >3,0;  Время отклика - <30 c; Время восстановления <60 c; Сопротивление нагревателя - 3,8 Ом; Напряжение питания нагревателя - 1 В; Мощность потребления нагревателя - < 800 мВТ; напряжение питания сенсора - < 6 В; Стандартные рабочие условия - Tраб = -10…+50 °С, Относительная влажность воздуха: не более 95%, Концентрация кислорода: 21%

5.3  Выбор устройства отображения информации

Устройство отображение информации играет одну из самых важных ролей в разрабатываемом аппарате автоматического преодоления стресса - диалог машины и человека (пользователя).

Поскольку нам необходимо выводить много измеренных параметров, осуществлять установку импульсов воздействия, продолжительность процедуры, то для данного устройства важным параметром является большое поле выводимой информации, достаточное быстродействие, малое потребление в рабочем режиме (т.к. мы используем автономные источники питания) и возможность непосредственного подключение к выбранному микроконтроллеру.

В соответствии с вышеперечисленными требованиями был выбран матричный жидкокристаллический индикатор (в дальнейшем ЖКИ) фирмы Во1угтп - ВС1602А, на технических характеристиках которого остановимся подробнее.

Модель ВС1602А представляет собой знакосинтезирующий ЖКИ с числом символов в строке - 16, число строк - 2. Поставляется с контроллером К80066, который имеет 8-ми разрядную шину, с помощью которой можно не только адресоваться к прошитым ячейкам, но и программировать знакогенератор самому. Контроллер управляется при помощи любого микропроцессора, в нашем случае управление осуществляется с помощью микроконтроллера АТ9088535, что обеспечивает не только полную совместимость, но и решает проблему согласования (ЖКИ подсоединяется к портам микроконтроллера напрямую, минуя элементов согласования). Контроллер имеет также набор встроенных команд упрощающих программирование, например: очистка экрана, установка курсора и д.р. Имеется светодиодная подсветка. Версии встроенного знакогенератора стандартные, включая и кириллицу. Рабочий температурный диапазон стандартный (0..+50°С).

Как и все программно-управляемые устройства ЖКИ перед использованием их необходимо инициализировать. Пример 8-ми битной инициализацией приводится в алгоритме, приведенном на рисунке 5.1:

Рисунок 5.1 - Алгоритм последовательности инициализации ЖКИ

Данный алгоритм является стандартным для всех ЖКИ модулей и поставляется фирмой-изготовителем вместе с продукцией. Назначения битов состояния алгоритма:

  1.  S - 1: сопутствуемый дисплейный Shift;
  2.  N - 1: 2-я строка; 0: 1-я строка;
  3.  F- 1: изображение 5x10 точек; 0: изображение 5x7 точек;
  4.  BF- 1: дисплей занят; 0: дисплей может принимать данные;
  5.  DL- 1: длина слова 8 бит; 0: длина слова 4 бита;
  6.  R/L- 1: Shiftсправа; 0: Shiftслева;
  7.  S/C- 1: дисплейный Shift; 0: передвижение курсора.

Данные биты используются при программировании ЖКИ и могут стоять в любых местах приемного порта (подробнее о их применении смотрите в приложении «?» - таблица инструкций матричных ЖКИ).

Модуль ЖКИ намного медленнее микроконтроллера. Поэтому при его программировании необходимо учитывать временные диаграммы, которые приводятся ниже на рисунке 5.2:

Рисунок 5.2 - Временные диаграммы ЖКИ для записи и чтения

6 РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

6.1Расчет надежности

Цель расчета: рассчитать надежность устройства автоматической автомобильной сигнализации.

Исходные данные:

  1.  в таблице 6.1 дан перечень элементов и их интенсивность отказов  ();
  2.  коэффициент нагрузки (кн);
  3.  коэффициент эксплуатации;
  4.  температура окружающей среды  Тс р = 50С;
  5.  условия эксплуатации – полевые;
  6.  соединение элементов – основное.

Методика расчета:

Критерии надежности невосстанавливаемых элементов:

  1.  вероятность безотказной работы – P(t);
  2.  частота отказов - а(t);
  3.  интенсивность отказов - (t);
  4.  средняя наработка на отказ – Тср.

Вероятностью безотказной работы называется вероятность того, что при определенных  условиях эксплуатации в заданном интервале времени или в пределах заданной наработки не пройдет ни одного отказа. Согласно определению

P (t) = P (T>t),       (6.1)

где  t – время, в течение которого определяется вероятность безотказной работы; T – время  работы изделия от его включения до первого отказа.

Частотой отказов называется отношение числа отказавших изделий в единицу времени к первоначальному числу испытываемых элементов при условии, что все вышедшие из строя изделия не восстанавливаются.

,       (6.2)

где  n (t) -  число отказавших образцов в интервале времени  от   до    ,  N0  –  числоизделий в начале испытания.

Интенсивностью отказов называется отношение числа отказавших изделий в единицу времени к среднему числу изделий, исправно работающих в данный отрезок времени. Согласно определению

 ,      (6.3)

где  -    среднее число исправно работающих изделий  в интервале   t.

        (6.4)

       (6.5)

Средней наработкой до первого отказа называется математическое ожидание времени работы изделия до токаза.

      (6.6)

Если отказ технического устройства наступает при отказе одного из его элементов, то говорят, что такое устройство имеет основное соединение элементов. При расчете надежности таких устройств предполагают, что отказ элемента является событием случайным и независимым. Тогда вероятность безотказной работы технического устройства можно записать следующим образом:

    (6.7)

Это выражение наиболее общее. Оно позволяет определить  вероятность безотказной работы изделия до первого отказа при любом законе изменения интенсивности отказов во времени.

На практике наиболее часто интенсивность отказов устройств является величиной постоянной. При этом время возникновения отказов обычно подчинено экспоненциальному закону распределения, т.е. для нормального периода работы аппаратуры справедливо условие   =  const.

В этом случае выражение для количественных характеристик примут вид:

 ,       (6. 8)

       (6.9)

       (6.10)

Если все элементы данного типа равнонадежны, интенсивность системы  будет

 ,     (6.11)

где  Ni - число элементов  i-го типа, r - число типов элементов.

Допущения при расчете:

  1.  все элементы данного типа равнонадежны;
  2.  интенсивности отказов всех элементов не зависят от времени, т.е. в течение срока службы у элементов, входящих в изделие отсутствует старение и износ  =  const;
  3.  отказы элементов являются событиями случайными и независимыми;
  4.  устройство выходит из строя при отказе одного из элементов.

С учетом количества элементов i-го наименования, условий эксплуатации, режимов работы выражение дляс будет иметь вид:

,     (6.12)

где  Ni - количество элементов i-го наименования;

 ai- поправочный коэффициент, учитывающий режимы работы элементов;

кэi- коэффициент эксплуатации;

0i - интенсивность отказов элементов i-го наименования в лабораторных условиях;

M - количество типоразмеров.

Тогда выражение для определения вероятности безотказной работы системы примет вид:

 .     (6.13)

Коэффициент нагрузки для каждого элемента определяется по формулам:

  1.  для резисторов ,  где индексом  ф обозначается фактический параметр, а  ном. – номинальный параметр;
  2.  для конденсаторов ;
  3.  для диодов, разъемов, переключателей ;
  4.  для транзисторов ;

Для соответствующих коэффициентов нагрузки и температуры 50С находим поправочные коэффициенты ai. Данные сведены в таблицу  6.1.

Таблица 6.1 – Перечень элементов и их интенсивность отказов

Наименование итип элементов

ai

Ni

кэi

Микросхемы

0,05

0,1

0,8

1

36

5

9

18

144

Транзисторы

0,27

0,5

1,44

0,22

4

5

1,118

2,2

6,336

Диоды

0,021

0,2

0,452

1,05

8

5

0,88

8,8

1,9

Резисторы

0,004

0,04

0,4

0,3

19

5

0,11

1,1

11

Конденсаторы

0,003

0,035

0,513

0,7

4

5

0,042

0,5

7,18

Кнопки

0,003

0,05

0,1

0,2

2

5

0,006

0,1

0,2

Соединения паяные

0,0002

0,0004

0,005

1

1000

5

1

2

25

18,4

65,75

300

 

По (6.13) находим вероятности безотказной работы устройства для 0 min, 0ср, 0 maxпри  t = 1000.

Cогласно (6.10)

(час)

(час)

(час)

6.2 Разработка подпрограммы инициализации термодатчика

Вразделе описаны процессы, происходящие в термодатчике при начале работы с термодатчиком. В режиме ожидания термодатчик находится в "спящем" режиме, при котором от основных узлов отключено питание, а в активном режиме находятся только та часть термодатчика, которая при обращении способна активизировать работу устройства. Процедура активизации термодатчика жестко регламентирована во времени диаграммой, представленной на рис. 6.10. В разработанной подпрограмме INIT_TDпроводится проверка исправности термодатчика по соответствию временных параметров установленным нормам, так как время в данном случае является информационным параметром.

6.3 Разработка подпрограммы записи данных в термодатчик

Вследствие инициализции термодатчик приходит в активное состояние, из которого он может выполнять свои функциональные обязанности. После записи соответствующих команд микроконтроллер может читать оперативную память, записывать в неё данные, инициализировать начало преобразования. Требуемая команда загружается в термодатчик с помощью разработанной подпрограммы WR_IN_TD, которая код команды, предварительно записанный в регистр RES_H, в последовательном виде перегружает в термодатчик.

WRINTD:  ;подпрограмма записи байта данных в ТД,записываемый байт предварительно загружают в регистр ;

LDIRES_L,$08  ;задать число вводимых бит.

WR:

INTIMCH,DDRD для подачи на линии термодатчиков логических единиц

CBRTIMCH,$70  ориентировать соответствующие линии ;порта Dкак ВХОДЫ.

OUTDDRD,TIMCH подготовить подачу нулей (меток начала цикла /записи) налинии

LDIRES,$05  ТД,но ещё не передавать

RCALL DEL_T  ;пауза 5 мкс.

IN TIMCH,PORTD

CBR TIMCH,$70

. OUTPORTD,TIMCH ориентировать линии порта Dна ТД как ВЫХОДЫ

INVREM,DDRD  для подачи на ТД подготовленных нулей.

SBR VREM,$70

OUT DDRD,VREM

LDI RES,$05   ;пауза 5 мкс.

RCALLDEL_T

SBRCRES_H,0 /если в мл.разряде вводимого байта 0, то пропустить организацию

RJMPWR_1  подачи 1,а 0 уже готов.

RJMPWR_01

WR_1:

INTIMCH,DDRD /для подачи на ТД единиц ориентировать соответствующие линии порта Dкак ВХОДЫ.

CBR TIMCH,$70  

OUT DDRD,TIMCH

WR_01:

LDI RES,$40   /пауза 64 мкс.

RCALL DEL_T

RORRES_H подготовить к вводу следующий по старшинству бит. /

DEC RES_L

BRNE WR

IN TIMCH,DDRD

CBR TIMCH,$70

OUTDDRD,TIMCH

RET

6.4 Разработка программы инициализации индикатора

Ниже, на рисунке 6.1, приведен алгоритм инициализации жидко-кристаллического индикатора, который необходимо исполнить сразу же после подачи питания на индикатор, и который без каких-либо объяснений поставляется заводом- изготовителем индикатора. Инициализация устанавливает внутренние регистры индикатора в исходное состояние, задает формат изображаемых символов, очищает экран от случайно установившихся символов при подаче питания.

Этот фрагмент программы выполняет требования изготовителя дисплея по инициализации собственных контроллеров ЖКИ, которые приводятся в требованиях без каких-либо комментариев.

Рисунок 6.1

6.4 Разработка подпрограммы ожидания падения флага ЗАНЯТО

После очередного обращения к индикатору у него есть необходимость обработать полученную информацию от центрального процессора. В течение некоторого времени индикатор занят загрузкой полученной информации в собственные внутренние регистры и не способен в это время общаться с внешней средой. Для информирования об этом состоянии используется сигнал ЗАНЯТО. Ниже, на рисунке 6.2, мы видим реализацию данной подпрограммы.

Рисунок 6.2

6.5 Разработка подпрограммы записи адреса в ОЗУ генератора символов

Жидко-кристаллический индикатор имеет собственную библиотеку символов, которая записана при изготовлении индикатора в ПЗУ управляющего контроллера. Однако, у потребителя всегда может возникнуть необходимость в использовании символов, отcутствующих в стандартной библиотеке. Пользователь имеет возможность самостоятельно синтезировать восемь символов, которые не предусмотрены в стандартной библиотеке. Для указания адреса пикселя, который должен быть затемнён на поле символа, разработана программа WR_AD__CGдля указания этого адреса. Адрес должен быть превентивно записан в регистр GDE. Ниже, на рисунке 6.3, мы видим реализацию данной подпрограммы

Рисунок 6.3

6.6 Разработка подпрограммы записи команды в ЖКИ

Жидко-кристаллический индикатор различает следующие типы данных: адрес символа, код символа, код инструкции, код адреса символа собственного синтезирования и другие. По этой причине при записи информации в индикатор должен быть указан тип передаваемой информации. Специфика записи команды в индикатор отражена в подпрограмме WR_INSTR.Ниже, на рисунке 6.4, мы видим реализацию данной подпрограммы

Рисунок 6.4


7 ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЕ ОБОСНОВАНИЯ

Целью данного проекта является разработка прибора для експресс-контроля состояния водителя.Прибор для експресс-контроля состояния водителя предназначен для проведения определения количестов паров алкоголя в выдохе человека а так же для проверки реакции человека. Основным его достоинством является быстрое и точное измерение количества паров алкоголя в выдохе человека и сокрости реакции. Кроме того, рибор для експресс-контроля состояния водителя облегчает работу сотрудников ДПС, глав предприятий и тп .

7.1 Расчет себестоимости и цены изделия

Производственная себестоимость промышленной продукции (работ, услуг)- это выраженные в денежной форме текущие расходы предприятия на её производство. Это один из основных экономических показателей предприятия, и это обуславливает необходимость однозначного определения методики его расчета не зависимо от того, где будет использоваться показатель производственной себестоимости. В качестве такой методики являются «Методические указания по формированию себестоимости продукции (работ, услуг) в промышленности», утвержденной приказом №7 Госкомитета промышленной политики Украины от 2.02.2002г.

Цель планирования себестоимости является экономически обоснованное определение величины расходов необходимых в планируемом периоде для производства каждого вида и всей промышленной продукции предприятия, соответствующей требованиям по её качеству.

Целью учета себестоимости продукции является своевременное, полное и достоверное определение фактических расходов, связанных с производством продукции, исчисление фактической себестоимости отдельных видов и всей продукции, а так же контроль за использованием материальных, трудовых и денежных ресурсов.

Расходы, включаемые в себестоимость продукции (работ, услуг) группируются по следующим экономическим элементам

  1.  материальные расходы
  2.  расходы на оплату труда
  3.  отчисление на социальные мероприятия
  4.  амортизация
  5.  прочие операционные расходы

Статьи калькуляции показывают, как формируются эти расходы для определения себестоимости продукции – одни расходы показываются по их видам (элементам), другие – по комплексным статьям (включая несколько элементов). При этом один элемент расходов может присутствовать в нескольких статьях калькуляции.

7.1.1Состав элемента «Материальные расходы»

Включаются расходына сырье и материалы в производственной деятельности предприятия. При изготовлении продукции (работ, услуг) или для хозяйственных нужд, технических целей и содействия в производственном процессе.

Расчет ведется по формуле 7.1:

  (7.1)

где – норма расхода -го материала на единицу продукции;

– цена единицы -го материала;

–количество видов материала.

Расчеты приведены в табл. 7.1

Таблица 7.1 – Расчет стоимости сырья и материалов

Наименование материала

Норма расхода

Цена, грн.

Сумма, грн.

Диск DVD-RW, шт.

1

5,70

5,70

Бумага (А4), пачек.

1

32,00

32,00

Картридж для лазерного принтера (Samsung ML-2015), шт.

1

60,00

60,00

Суммарная стоимость, грн.

97,70

7.1.2 Расходы на оплату труда

Таблица 7.2 – Расчет затрат на основную заработную плату.

Должность

Оклад, грн./мес.

Количество месяцев

Долевое участие, %

Сумма, грн.

Руководитель темы

2500,00

3

20

1500,00

Инженер

1700,00

3

100

5100,00

Итого

6600,00

7.1.3 Дополнительная заработная плата

Дополнительная заработная плата включает в себя доплаты, надбавки, гарантийные и компенсационные выплаты, предусмотренные законодательством Украины, составляет в размере 10% от. Зосн

Здоп=Зосн·0,1=6600·0,1= 660,00 грн. (7.2)

7.1.4Состав элемента “Отчисления на социальные мероприятия”

- отчисления на обязательное государственное пенсионное страхование – 33,2% от (Зосндоп);

Зпенс=(Зосн+Здоп) ·0,332=(6600+660)·0,332=2410,32 грн. (7.3)

- отчисления на обязательное социальное страхование– 1,6% от ;

Зсоц.стр=(Зосн+Здоп) · 0,016=(6600+660) · 0,016=116,16 грн (7.4)

- отчисления на общеобязательное государственное социальное страхование на фонд занятости – 1,4% от ;

 Зфзп=(Зосн+Здоп) ·0,014=(6600+660) · 0,014=101,64 грн (7.5)

- отчисления на индивидуальное страхование персонала предприятия – 1% от.

Зинд.стр=(Зосн+Здоп) ·0,01=(6600+660) · 0,01=72,60 грн (7.6)

7.1.5 Амортизационные отчисления. В статье указываются амортизационные отчисления от оборудования

Таблица 7.3 – Расчет амортизационных отчислений

Наименование оборудования

Количество месяцев

Стоимость,

грн.

ЭВМ

2

6000,00

Принтер

1

700,00

Амортизационные отчисления рассчитываются по формуле 7.7:

,  (7.7)

где: Ц – цена оборудования,

На  – норма амортизации – 60%,

Кмес – количество месяцев эксплуатации.

По формуле 7.7 определяем:

  

  

7.1.6 Затраты на оплату машинного времени:

Определяются по формуле 7.8

Змаш = Кмес · Ддн·  tсм ·Счас ,  (7.8)

где: Кмес – количество месяцев работы,

Ддн – количество рабочих дней в месяце – 23дня,

tсм – время работы в день – 6часов,

Счас – стоимость 1 часа работы – 5гнр.

Змаш = 2·23·6·5=1380грн

7.1.7 Накладные расходы

К данной статье относятся общехозяйственные расходы, административные расходы, арендная плата, расходы на отопление, освещение, охрану труда и т.д., и составляет 40% от Зосн. научн. сотр.

Знакл= Зосн. научн. сотр. ∙ 0,05 = 6600·0,4=2400,00 грн (7.9)

По результатам произведенных расчетов составляем калькуляцию себестоимости, которая приведена в таблице 7.4.

Таблица 7.4 – Калькуляция НИР «Встраиваемый модуль защиты данных»

Наименование статей калькуляции

Сумма, грн

1. Сырье и материалы

3. Основная заработная плата

4. Дополнительная заработная плата

5. Отчисления на социальные мероприятия

- отчисления на обязательное государственное пенсионное

страхование

97,70

6600,00

660,00

2410,3

Наименование статей калькуляции

Сумма, грн

- отчисления на обязательное социальное страхование

- отчисления в фонд социальной занятости населения

- отчисления на индивидуальное страхование персонала

предприятия

6.Амортизационные отчисления

7. Затраты на машинное время

Накладные расходы

Полная себестоимость

Прибыль (47%)

Цена разработчика

НДС (20%)

Цена продажи

116,16

101,64

72,60

635,00

1380,00

2400,00

8000,82

6768,39

15069,21

4233,84

6058,05

7.2 Экономическая эффективность НИР

Специфической особенностью проведения экономической эффективности НИР является их прогнозный характер, а также наличие неопределенности в области применения и объемах использования результатов НИР, в уровне затрат па производство, в оценке влияния характеристик приборов на характеристики более сложных систем.

Определение экономической эффективности НИР базируется на общих методах расчета сравнительной экономической эффективности новой техники , представленных в методических указаниях по технико-экономическому обоснованию дипломных проектов.

Количественное определение экономической НИР возможно, если есть база для сравнения, известна область и объем промышленного использования результатов НИР. Однако специфика расчета экономической эффективности НИР заключается в том, что результаты НИР самостоятельного значения не имеют, а дают экономический эффект в народном хозяйстве только будучи опосредованными через длинную цепочку стадий технического прогресса. Поэтому экономическая эффективность НИР оценивается по долевому участию от экономической эффективности новой техники в целом согласно ГОСТ 20779-81 по формуле 7.10:

  (7.10)

Э – общин годовой экономический эффект от создания и внедрения новой техники или нового метода работ;

kΔi – коэффициент долевого участия i-ой организации или i-го этапа работ:

  (7.11)

где С3i – затраты на заработную i-ой организации или i-го этапа работ;  

к3i – коэффициент значимости i-го этапа;

i- число организаций  или этапов.

В действующих методических положениях о порядке образования, распределение и использования фондов экономического стимулирования технического прогресса рекомендуется относить на организации, выполняющие научно-исследовательские и опытно-конструктивные работы, от 30% до 50% экономического эффекта; на технологические работы от 20% до 30%; на освоение и организацию производства новой техники – от 25% до 40% экономического эффекта.

Экономическую эффективность некоторых поисковых и прикладных НИР рассчитать не удастся. В таком случае приводят качественное описание социально-экономической эффективности НИР по методике .

Сущность этой методики состоит в том, что на основе оценок работы  определяется коэффициент научно-технического эффекта НИОКР:

  (7.12)

где:ri – весовой коэффициент i-го признака научно-технического эффекта (табл.7.5);

ki – количественная оценка i-го признака научно-технического эффекта НИР.

Н=(0,6·7+0,4·6+0,2·(10+2))·100/12=75%

Степень приближения в процентах полученных значений научно-технического эффекта к максимально возможному рассчитана в таблице 7.5

Таблица 7.5. – степень приближения значений научно-технического эффекта.

Признак научно-технического эффекта НИОКР

Степень приближения

Уровень новизны

Теоретический уровень

Возможность реализации

0,6

0,4

0,2

Таблица 7.6 – классификатор признаков научной новизны

Уровень новизны разработки

Характеристика новизны

Баллы

Относительно новая

Результаты исследований систематизируют и обобщают имеющиеся сведения, определяют пути дальнейших исследований, впервые найдена связь (или найдена новая связь) между известными фактами, известными объектами, в результате чего найдено эффективное решение.

7

Таблица 7.7 – классификатор признаков теоретического уровня

Теоретический уровень полученных результатов

Баллы

Разработка способа (алгоритм, программа мероприятий, устройство, вещество и т.п.)

6

Таблица 7.8 – классификатор признаков времени и масштабов реализации

Время реализации

Баллы

В течение первых четырех лет

10

Масштабы реализации

Баллы

Одно или несколько предприятий

2

7.3 Выводы

Учитывая значения признаков научно-технического эффекта НИОКР можно сделать вывод об экономичности, конкурентоспособности и целесообразность разработки. Сметная стоимость составляет – 8000,82 грн, цена продажи – 6058,05грн, показатель научно-технического эффекта – 75%.


8ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

8.1Общие вопросы охраны труда и окружающей среды

Охранатруда является неотъемлемойсоставляющей работылюбого предприятия. Охранатруда – этосистемаправовых, социально-экономических, организационно-технических,санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, направленныхна сохранение здоровьяи работоспособностичеловекав процессе труда.Вопросы охранытруданапредприятииимеют огромное значениеирегулируются государством.

Правовымиосновамиохранытруда регулируютсяорганизация работы вобластиохранытруда в производственномпроцессе, планирование и финансирование мероприятий, структураслужбы, надзориконтроль, расследование иучетнесчастныхслучаев, компенсацияматериального ущерба, ответственностьза нарушениетребований охранытруда и т.д.

Требованияпо охранетруда определяютсязаконодательнымиактами, нормативно-технической документацией, правилами и инструкциями, выполнение которых обеспечиваетбезопасность труда.

ОхранатрудавУкраинеопределяется ЗакономУкраины«Про охорону праці» от21.11.2012года[13],системойстандартовбезопасности труда (ССБТ), санитарныминормамии правилами, специальнымимежотраслевыми иотраслевыминормами и стандартами, СНиП, ГОСТ.

Темадипломногопроекта-«Разработкаприбора експресс-контроля состояния водителя».Для выполнения работыиспользовалсякомпьютер.Во время работыза компьютеромчеловекподвержен воздействиюряда вредныхи опасныхфакторов, что связанос возможностью получениятравми профессиональныхзаболеваний, поэтомувопросы охраны трударассмотренопо обеспечениюздоровыхибезопасных условийэксплуатацииПЭВМоператором.

8.2Управление охраной труда

Управлениеохраной труда -это подготовка, принятие и реализациярешенийпоосуществлениюорганизационных, технических, санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий, направленныхна обеспечение здоровьяиработоспособности человекав процессе труда.Система управления охранойтруда (СУОТ) является составной частью общейсистемы управления предприятием.

Работодательобязансоздать в каждомструктурномподразделении инарабочем местеусловия труда в соответствиис требованияминормативныхактов, атакжеобеспечить соблюдениеправ работников, гарантированныхзаконодательством об охранетруда.

С этой целью работодатель обеспечивает функционирование системы управления охраной труда, а именно:

  1. создает соответствующие службы и назначает должностных лиц, обеспечивающих решение конкретных вопросов охраны труда, утверждает должностные инструкции, права и ответственность за выполнение возложенных на них обязанностей, а также контролирует их соблюдение;
  2. разрабатывает при участии сторон коллективный договор и реализует комплексные мероприятия для достижения установленных нормативов и повышения существующего уровня охраны труда;
  3. обеспечивает выполнение необходимых профилактических мер в соответствии с изменяющимися обстоятельствами;
  4. внедряет прогрессивные технологии, достижения науки и техники, средства механизации и автоматизации производства, требования эргономики, положительный опыт по охране труда и т.п.;
  5. обеспечивает надлежащее состояние зданий и сооружений, производственного оборудования, осуществляет контроль за их техническим состоянием;
  6. обеспечивает устранение причин, вызывающих несчастные случаи, профессиональные заболевания, осуществляет профилактические мероприятия по охране труда;
  7. организует проведение аудита охраны труда, лабораторных исследований условий труда, оценку технического состояния производственного оборудования, аттестаций рабочих мест на соответствие нормативно-правовым актам по охране труда в порядке и сроки, определяемые законодательством, и по их итогам принимает меры к устранению опасных и вредных для здоровья производственных факторов;
  8. разрабатывает и утверждает положения, инструкции, другие акты по охране труда, которые действуют в пределах предприятия, и устанавливающие правила выполнения работ и поведения работников на территории предприятия, в производственных помещениях, на строительных площадках, рабочих местах в соответствии с нормативно-правовыми актами по охране труда, обеспечивает бесплатно работников нормативно-правовыми актами по охране труда;
  9. осуществляет контроль за соблюдением работником технологических процессов, правил обращения с машинами, механизмами, оборудованием и другими средствами производства, использованием средств коллективной и индивидуальной защиты, выполнением работ в соответствии с требованиями охраны труда.

Работник обязан:

  1. знать и выполнять требования нормативных актов об охране труда, правила обращения с машинами, механизмами, оборудованием и другими средствами производства;
  2. пользоваться средствами коллективной и индивидуальной защиты;
  3. соблюдать обязательства по охране труда, предусмотренные коллективным договором (соглашением, трудовым договором) и правилами внутреннего трудового распорядка предприятия, учреждения, организации;
  4. проходить в установленном порядке предварительные и периодические медицинские осмотры;
  5. сотрудничать с собственником или уполномоченным им органом в деле организации безопасных и безвредных условий труда;
  6. лично принимать посильные меры по устранению любой производственной ситуации, создающей угрозу его жизни или здоровью либо окружающих его людей и окружающей природной среде, сообщать об опасности своему непосредственному руководителю или другому должностному лицу.

Для обеспеченияликвидациивредных иопасныхпроизводственныхфакторов,обязанностьдиректораучредитьструктуру управления охраной труда на предприятии.

Схема управления охраной труда на ДП АО «РАДМИРМЕД» приведена на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1 -Схема управления охраной труда на ДП АО «РАДМИРМЕД»

8.3Производственная санитария

Характеристика рабочего помещения, где выполнялась работа над проектом, приведена в таблице 8.1.

Таблица 8.1 – Характеристика рабочегопомещения

Наименование

показателя

Значение

показателя

Критерий

(обоснование) выбора значения показателя

Обозначения и
наименование
регламентирующего

документа

1.

Габаритные размеры помещения,

колличество

рабочих мест

Площадь

помещения

S = 50 м2,

10 рабочих мест с ПЭВМ

Комфортные условия труда

СНиП 2.09.04-87 [14]

2.

Класс
помещения по
опасности
поражения
электрическим током

Класс І –

помещения без

повышенной опасности

Безопасность условий труда

ПУЭ-2012 [15]

3.

Категория
помещения по
пожарной
опасности

Категория Д

Безопасность условий труда

НАПБ 03.002-2007 [16]

4.

Класс зоны
помещений по
пожарной
опасности

Пожаро-опасная зона класса П-ІІа

Безопасность условий труда

ДБН В.1.1-7-2002 [17]

Работа за компьютером, как и другие виды деятельности человека на производстве, связана с опасностью получения травм и профессиональных заболеваний. Перечень вредных и опасных производственных факторов будут приведены в таблице 8.2 соответственно с ГОСТ 12.0.00399 ССБТ [18].

Таблица 8.2 – Перечень вредных и опасных производственных факторов

з/н

Наименование

фактора

Источникиих

возникновения

Нормированный параметр

Обозначения и
наименование
регламентирующего
документа

1

Неудовлетворительные метео-условия

Недостаточное
отопления, состояние систем естественной и искусственной вентиляции

t = 22 - 24°C

ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ [20]

2

Неудовлетворительная
освещенность

Состояние систем естественного и искусственного освещения

КПО = 2,0

eN = 1,8 %

СНиП 23-05-95 [21]

ДБН В.2.5-28-2006 [22]

3

Повышенный
уровень шума

Шум, создаваемый обогревателями, вентиляторами, преобразователями напряжения ЭВМ и ее периферией

L = 65 дБА

ГОСТ 12.1.003-89 [23]

4

Электрический ток

Сеть переменного

тока

I = 0,6 мА

ГОСТ 14255-69 [24]

ГОСТ 14254-96 [25]

ГОСТ 12.1.030-87* [26]

ПУЕ-2006 [15]

5

Статическая
электрика

Высокое напряжение в ЭЛТ дисплея

E = 20 кВ/м

ГОСТ 12.1.045-84 [28]

6

Ультрафиолетовые
излучения

ПЭВМ

ППЗ = 10,0 Вт/м2

СанПиН 2.2.4.1294-03 [29]

7

Яркость экрана

Экран компьютера

B = 100 кДж/хв

НПАОП 0.00-1.31-99 [30]

Работа на персональной ЭВМ не требует физического напряжения, подъема и перемещения веса, выполняется сидя. Энергозатраты не превышают 120 ккал/ час., Поэтому эта работа, в соответствии с ГОСТ12.1.005-88[20], относится к категории тяжести – легкая физическая Iа(таблиця 8.3).

Таблица 8.3 – Оптимальные параметры микроклимата

Категорія робіт з важкості

Період року

Температура,

t, °C

Відносна

Вологість, %

Швидкість руху повітря, м/с, не більше

Легка Iа

Холодний

22 – 24

40 – 60

0,1

Теплий

23 – 25

40 – 60

0,1

Для создания необходимого микроклимата в помещениях с ЭВМ, в соответствии с требованиями СНиП 2.04.05-91 [20],в рабочем помещении установлены вентиляторы и обогреватели, которые автоматически поддерживают необходимые оптимальные параметры температуры, независимо от внешних условий, а также проводится естественное проветривание помещения. В холодный период года проводится отопление от центральной теплосети.

Освещение рабочего помещения в зданиях, построенных до 2006 года должно соответствовать требованиям СНиП 23-05-95 [21], а в новых или реконструированных зданиях - ДБНВ.2.5-28-2006 [22]. В рассматриваемом помещении естественное освещение в светлое время суток – боковое одностороннее, искусственное освещение в темное время – общее равномерное.

Для определения нормативного значения коэффициента естественного освещения (КЕО) для условий г.Харькова воспользуемся формулой:

,     (8.1)

где eн – значение КЕО с учетом характера зрительной работы;

mN –коэффициент светового климата, mN = 0,9.

Нормы естественного освещения для отдела представлены в таблице 8.4.

Таблица 8.4 – Нормы освещенности производственных помещений

Характеристика зрительнойработы

Минимальныйразмеробъекта различения, мм

Розряд, подрозрядзрительнойработы

Контраст объектаразличения сфоном

Характеристика фона

Искуственноеосвещение

Естественное

освещение

Вид освещения

минимальнаяосвещенность, Е, лк

Вид освещения

eн, %

eN, %

Высокой точности

0,3 – 0,5

III

Средний

Светлый

общее

300

боковое

2,0

1,8

Искусственное освещение создается электрическими источниками света. Минимальная освещенность при общем искусственном освещении составляет Emin = 300 лк. Искусственное освещение реализуется путем установления определенного количества светильников и мощности ламп.

Для расчета общего равномерного освещения при горизонтальной рабочей поверхности основным является метод коэффициента использования светового потока, учитывающий световой поток, отраженный от потолка и стен. Световой поток рассчитывается по формуле:

     (8.2)

где Emin – нормированная минимальная освещенность, лк;

 k – коэффициент запаса;

S – освещаемая площадь, м2;

Z – коэффициент минимальной освещенности (коэффициент неравномерности освещения);

N – число светильников;

n – число ламп в светильнике;

η – коэффициент использования светового потока в долях единицы.

С учетом разряда зрительных работ Emin= 300 лк

Освещаемая площадь S = 50 м2.

Коэффициент запаса k учитывает запыленность помещения, снижение светового потока ламп в процессе эксплуатации. Значение k = 1,2.

Коефіцієнт мінімальної освітленості Z характеризує нерівномірність освітлення. Для люмінесцентних ламп Z = 1,1.

Коэффициент минимальной освещенности Z характеризует неравномерность освещения. Для люминесцентных ламп Z = 1,1.

Для определения коэффициента использования светового потока ηнаходят индекс помещения іи предполагаемые коэффициенты отражения поверхностей помещения: потолка ρн, стен ρс, пола ρр (для светлых административно-конторских помещений: ρн = 70%, ρс = 50%, ρр = 30%), выбирают тип светильника.

Для освещения помещения применяются люминесцентные лампы как с гигиенической так и с экономической точек зрения. Для снижения пульсации люминесцентных ламп до нормальных величин следует использовать двухламповые светильники с лампами типа ЛБ, ЛТБ, ЛХБ, ЛТПЦ, ЛН.

Индекс помещения определяется по формуле:

      (8.3)

где A, B, h – длина, ширина и расчетная высота (высота подвеса светильника над рабочей поверхностью) помещения, м;

     (8.4)

где Н – геометрическая висота помещения;

hсв – свес светильника. hсв = 0,2 ~ 0,8 м;

hр – высота рабочей поверхности. hр = 0,8 ~ 1,0 м.

А = 10 м; В = 5 м; h = 3 – 0,2 – 0,8 = 2 м;

і = (10  5) / 2  (10 + 5) = 1,67.

На основании полученного значенияи коэффициента использования светового потока η = 54,0%.

Итак, световой поток, согласно формуле (8.2), равен:

В качестве источников света используются люминесцентные лампы мощностью 40 Вт или энергосберегающие мощностью 36 Вт типа ЛБ, ЛХБ, ЛДЦ как наиболее эффективные и принимаемые с точки зрения спектрального состава, цветовая температура излучения которых находится в диапазоне 3500 - 4200 К.

На основании рассчитанного значения светового потока подбирается ближайшая стандартная лампа, в данном случае этолюминесцентная лампа ЛДЦ 80 со значением светового потока Фл~ 3800 лм.

После этого рассчитывается необходимое количество светильников для рассматриваемого помещения:

В помещении нужно установить 5 светильников

Схема расположения светильников приведена на рисунке 8.1.

Рисунок 8.1-Схема расположения светильников

В рабочем помещении искусственное освещение выполняется системой общего равномерного освещения. Общее освещение выполнено в виде прерывистых линий светильников. Линии светильников расположены слева от рабочих мест. Количество светильников в линии равно двум. В каждом светильнике две лампы типа ЛДЦ 80. Коэффициент запаса светильников равен 2,0; коэффициент пульсации ламп – 5%, для чего расположенные рядом светильники подключены к разным фазам трехфазной сети. Таким образом, общее количество светильников равно 5, что соответствует расчетному значению количества светильников данного типа. Можно сделать вывод, что система искусственного освещения данного помещения удовлетворяет предъявленным требованиям.

8.4 Шум

Шум является одним из наиболее распространенных в производстве вредных факторов. Основными источниками шума и вибрации являются вентиляторы (кулеры), расположенные в системном блоке компьютера, а также принтер. ГОСТ 12.1.003-89 [23] в помещениях программистов вычислительных машин уровни звука и эквивалентные  уровни  звука не   должны превышать

 50 дБА. Согласно ГОСТ 12.1.012-90 [31] уровеньвиброскоростидлякатегории 3, типа«в», вусловиях«комфорта» не долженпревышать75дБ.

Для снижения шума применяют различные методы коллективной защиты: уменьшение уровня шума в источнике его возникновения; рациональное размещение оборудования; борьба с шумом на путях его распространения, в том числе изменение направленности излучения шума, использование средств звукоизоляции, звукопоглощение и установка глушителей шума, в том числе акустическая обработка поверхностей помещения.

Широкое применение получили методы снижения шума на пути его распространения посредством установки звукоизолирующих и звукопоглощающих преград в виде экранов, перегородок, кожухов, кабин и др. Хорошие звукопоглощающие свойства имеют легкие и пористые материалы (минеральный войлок, стекловата, поролон и т.п.).

Для борьбы с вибрацией машин и оборудования и защиты работающих от вибрации используют различные методы. Борьба с вибрацией в источнике ее возникновения связана с установлением причин появления механических колебаний и их устранением. Для снижения вибрации широко используют эффект вибродемпфирования – превращение энергии механических колебаний в другие виды энергии, чаще всего в тепловую. С этой целью в конструкции деталей, через которые передается вибрация, применяют материалы с большим внутренним трением: специальные сплавы, пластмассы, резины, вибродемпфирующие покрытия. Для предотвращения общей вибрации используют установку вибрирующих машин и оборудования на самостоятельные виброгасящие фундаменты.

Для ослабления передачи вибрации от источников ее возникновения полу, рабочему месту, сиденью, рукоятке и т.п. широко применяют методы виброизоляции в виде виброизоляторов из резины, пробки, войлока, асбеста, стальных пружин.

Виброгашением называется гашение вибрации за счет активных потерь или превращения колебательной энергии в другие ее виды, например, в тепловую, электрическую, электромагнитную. Виброгашение может быть реализовано в случаях, когда конструкция выполнена из материалов с большими внутренними потерями; на ее поверхность нанесены вибропоглощающие материалы; используется контактное трение двух материалов; элементы конструкции соединены сердечниками электромагнитов с замкнутой обмоткой и др.

8.5Защита от электромагнитного излучения

Источникамиэлектромагнитногоизлучения (ЭМИ), а такжерентгеновского, являетсяэлектронно-лучевые трубки(ЭЛТ). СогласноНПАОП 0.001.31 99 [30], мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения трубки в любой точке перед экраном на расстоянии 5 см от его поверхности не должна превышать 100 мкР/ час. Защита пользователей ЭВМ от рентгеновского излучения обеспечивается с помощьюэкранов из специального затемненного стекла, содержащего свинец.

В таблице 8.5 приведены нормы электромагнитного излучения. Переменное электрическое поле нормируется напряженностью электрического поля Е, В/м, а магнитное поле – напряженностью магнитного поля Н·А/м или магнитной индукцией Тл.

Таблиця 8.5 – Нормы электромагнитного излучения

Вид поля

ТСО ’99 [36]

ТСО’03 [36]

Переменное электрическое поле, Е, В/м

5-2000 Гц

2-400 кГц

10

1

10

1

Переменное магнитное поле, Н, мА/м (В, нТл)

5-2000 Гц

2-400 кГц

200(250)

20(25)

160(200)

20(25)

Основными принципами защиты от воздействия ЭМИ являются:

  1.  защита временем: продолжительность работы за компьютером не должна превышать 4 часов в день с технологическими перерывами через каждые 2 часа работы;
  2.  защита расстоянием: на один компьютер выделено не менее 6 м2, расстояние между боковыми стенками соседних компьютеров - 1,5 м.
  3.   внутреннее экранирование, что создано, позволяет снизить интенсивность излучения;
  4.  с целью предупреждения, ранней диагностики и лечения нарушений состояния здоровья человека, связанных с воздействием ЭМИ, пользователи должны проходить предварительные (при приеме на работу) и периодические медицинские осмотры в установленном порядке.

Статическое электричество накапливается на диэлектрических поверхностях   в  поле      высокого     напряжения на ЭЛТ.   Соответственно с 

ГОСТ 12.1.045-84 [28] допустимый уровень напряженности электростатических полей должен быть не более 20кВ/м.

В помещениях для предотвращения образования статического электричества и защиты от ее негативного воздействия необходимо:

  1.  применять многослойные экраны с токопроводящим покрытием;
  2.  использовать антистатическое покрытие для пола;
  3.  увлажнять воздух в помещении до 55 - 65%, для чего устанавливать промышленные увлажнители воздуха типа ИОН;
  4.  предусматривать функциональное заземление для стокастатического электричества;
  5.  пользователям использовать одежду из натуральных материалов;
  6.  переходить на жидкокристаллические мониторы

Следует отметить, что рентгеновское излучение и статическое электричество вызывают неудовлетворительную ионизацию воздуха, в результате которой в рабочей зоне происходит образование тяжелых положительных ионов, считающихся неблагоприятными для здоровья человека. Согласно санитарно-гигиеническим нормам содержание легких ионов обоих знаков должно составлять от 1500 до 5000 в 1см3 воздуха. Мероприятиями по созданию оптимального ионного состава воздуха являются следующие:

  1.  увлажнение воздуха в помещении до 60 - 65%;
  2.  использование ионизаторов воздуха;
  3.  принудительная местная вентиляция, что способствует движению воздуха параллельно плоскости экрана.

8.6Электробезопасность

Значения предельно допустимых уровней напряжения и токов устанавливаются в соответствии с ГОСТ 12.1.038-82 [27]. Рассматриваемое помещение относится к классу помещений без повышенной опасности поражения электрическим током, так как в данном помещении отсутствуют признаки повышенной или особой опасности (влажности, проводной пыли, токоведущих оснований (металлических, земляных), повышенной температуры и т.д.).

Источниками возможного поражения электрическим током для инженера-электроника при работе могут служить: компьютер, принтер и другая офисная техника, подключенная к электрической сети.

Согласно ПУЭ-2012 [15] помещения рабочего офиса относится к помещениям с повышенной опасностью, так как работник подвергается воздействию таких опасных факторов, как опасность поражения электрическим током, связанная с высоким напряжением в сети питания компьютеров, а также повышенный уровень статистического электричества на поверхности монитора.

Для обеспечения электробезопасности на предприятии и в отдельных помещениях обращаются к таким мерам:

  1.  защитное заземление корпусов персональных компьютеров, зануление, защитное отключение;
  2.  внедрение систем допусков при выполнении ремонтных работ;
  3.  ограждения, при необходимости, рабочих мест или токовых частей, остающихся под напряжением;
  4.  размещение в опасныхместах предупредительных знаков, плакатов, памяток.

8.7Пожарная безопасность

Помещение рабочего офиса согласно НАПББ 03.002-2007 [16] относится к категории В - помещения, в которых используют твердые, горючие материалы, способные при взаимодействии с кислородом, воздухом или друг с другом только гореть.

Для обеспечения пожарной безопасности особое внимание следует уделять наличию токоведущей проводки в помещении. Данная проводка должна быть выполнена в соответствии с требованиями ГОСТ 12.1.004-91[32].

Согласно ДБН 1.1-7-2002 [33] для уменьшения опасности образования в топливе среде источников зажигания предусмотрено:

  1.  Использование оборудования, которое соответствует классу пожароопасной зоны П-IIa, согласно ПУЭ - 2012 [15];
  2.  Молниеотвод зданий, сооружений и оборудования. Для города Харькова    установлена     ІІІ   категория   заземления   в    соответствии   с

ДСТУ Б В.2.5 38:2008 [34];

  1.  Обеспечение защиты от короткого замыкания (контроль изоляции, использования предохранителей), согласно ГОСТ 12.1.030-87 ССБТ [26].

Таблица 8.6 - Характеристика помещения по пожарной безопасности

Помещение

Площадь

помещения

Степень

огнеустойчивости

Первичные
средства
защиты от
пожара

Количествоогнетушителей

Рабочийофис

50 м2

ІІІ

Огнетушитель ВВК-5

1

Согласно нормам, в помещении на 20 кв.мнужно не менше 1 кг огнетушительного вещаства.

Противопожарная профилактика:

  1.  обучение производственного персонала противопожарным правилам;
  2.  издание необходимых инструкций, плана эвакуации персонала в случае пожара;
  3.  наличие ручных углекислотных огнетушителей.

8.8Охрана окружающей среды

Основным нормативным актом в области охраны окружающей среды является Закон Украины "Про охорону навколишнього природного середовища" [35], который регулирует отношения в области охраны, использования и воспроизводства природных ресурсов, предупреждает и ликвидирует негативное влияние хозяйственной деятельности на окружающую среду.

При массовом использовании мониторов и компьютеров нельзя не учитывать их воздействие на окружающую среду на всех стадиях: при изготовлении, эксплуатации и после окончания их срока службы. Сегодня действуют экологические стандарты, которые определяют требования к производству и материалам, использованным в конструкции приборов.

Утилизация бумаги на предприятии осуществляется путем шредировання, предусматривающее измельчение бумаги на полосы и фрагменты разного калибра. После этого измельченная бумага собирается в специальном месте и вывозится фирмой, которая занимается переработкой отходов.

Вывод:Значения освещенности в рассматриваемом помещении соответствуют нормам и для освещения 50 м2помещения необходимо пять светильников типа ЛДЦ-80, которые равномерно расположены по площади потолка и обеспечивают комфортные условия труда. Также в помещении в специально отведенном месте находится один огнетушительВВК-5. В аспекте проведенных расчетов параметров состояния производственных помещений предприятие руководствуется действующим законодательством Украины, действующими нормами и правилами в области охраны труда и окружающей среды, позволяет обеспечить здоровые и безопасные условия работы всех работников.


9 ГРАЖДАНСКАЯ ЗАЩИТА

Гражданская защита Украины - это функция государства, направленная на защиту населения, территорий, окружающей среды и имущества от чрезвычайных ситуаций путем предотвращения таких ситуаций , ликвидации их последствий и оказания помощи пострадавшим в мирное время и в особыйпериод[37].

В данном разделе дипломного проекта рассмотрен вопрос: « Эвакуация населения в чрезвычайных ситуациях».

В течение девяти месяцев 2013 года, по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, зафиксировано уменьшение общего количества ЧС (на 34 %). Уменьшение количества ЧС произошло по всем классам , а именно ЧС техногенного характера - почти на 43 % , ЧС природного характера - на 19 % и ЧС социального характера - почти на 38 %. Увеличилась масштабность ЧС , что подтверждается увеличением количества ЧС регионального уровня и увеличением объемов прямых материальных убытков , причиненных ЧС.Незначительный рост количества пострадавших в ЧС обусловлено ростом их доли в медико-биологических ЧС.   Несмотря на доминирование количества ЧС вследствие пожаров и взрывов, их количество по сравнению с аналогичным периодом прошлого года, уменьшилась на 37,3 % , а количество ЧС на транспорте уменьшилась на 27,6 %.Из статистики видно, что количество ЧС уменьшилось , однако данный вопрос остается  актуальным на сегодняшний день.

С этой целью принимаются меры для защиты объектов, мест постоянного пребывания людей, решаются вопросы рассредоточения или срочной эвакуации населения из опасной территории.
Содержание информации должны составлять сведения о чрезвычайных ситуациях, прогнозируемых или уже возникли, с определением их классификации, границ распространения и последствий, а также меры реагирования на них.

Эвакуация является одним из способов защиты населения в период стихийных бедствий, крупных промышленных аварий и катастроф.

Эвакуация заключается в организованном выводе (вывозе) населения из крупных городов, других населенных пунктов и размещение его в безопасных районах, а также выводе (вывозе) населения из зон возможного катастрофического затопления, землетрясения, районов, которым угрожают селевые потоки, снежные заносы, крупные пожары и другие стихийные бедствия.

Порядок проведения  эвакуации населения в чрезвычайных ситуациях определяется в соответствии Законом Украины от 07.06.2012г. «Об общегосударственной целевой программе защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций техногенного и природного характера на 2013 - 2017 годы» и  нового постановления Кабмина от 30.10.2013 г. № 841.

В соответствии с положениями документа Порядок определяет механизм осуществления организованного вывоза населения из зон действия поражающих факторов источников чрезвычайной ситуации в случае возникновения непосредственной угрозы жизни и причинения вреда здоровью населения, а также мероприятий по эвакуации материальных и культурных ценностей, если возникает угроза их повреждения или уничтожения. в зависимости от обстановки, сложившейся при чрезвычайной ситуации техногенного или природного характера, проводится общая либо частичная эвакуация населения временного или безвозвратного характера.

При этом обязательной эвакуации подлежит население в случае возникновения угрозы аварии с выбросами радиоактивных и опасных химических веществ, катастрофического затопления местности и землетрясений, массовых лесных и торфяных пожаров, сдвигов, других геологических и гидрогеологических явлений и процессов, вооруженных конфликтов.

Общая эвакуация населения осуществляется из зон радиоактивного и химического загрязнения, катастрофического затопления населенных пунктов в случае разрушения гидротехнических (гидрозащитных) сооружений, волна прорыва которых может достичь указанных населенных пунктов менее чем за четыре часа.

Частичная эвакуация населения проводится на основании решения местной госадминистрации или должностного лица, имеющего полномочия относительно принятия такого решения[38].

Проведение эвакуации обеспечивается путем:

- создание на региональном и местном уровне органов по эвакуации, а также органов по эвакуации на объектах хозяйствования;

- разработка плана эвакуации населения;

- определение безопасных районов, пригодных для размещения эвакуированного населения и материальных и культурных ценностей;
- организации оповещения руководителей субъектов хозяйствования и населения о начале эвакуации;

- организации управления эвакуацией;

- жизнеобеспечения эвакуированного населения в местах его безопасного размещения;
- участия в командно - штабных учениях и объектовых тренировках;
- обучение населения действиям при проведении эвакуации.

О начале эвакуации населению объявляет местная администрация органов самоуправления.

Получив извещение о начале эвакуации, каждый гражданин обязан: собрать все необходимые документы и вещи, паспорт, военный билет, документы об образовании и специальности, трудовую книжку, свидетельства о браке и рождении детей, страховые полисы, деньги, имеющиеся средства индивидуальной защиты, одежду и обувь приспособленные для защиты кожи, аптечку индивидуальную и другие лекарства, индивидуальный противохимический пакет, пакет перевязочный медицинский или другие перевязочные материалы, йод, комплект верхней одежды и обуви по сезону (в летнее время необходимо взять и теплые вещи), постельное белье и туалетные принадлежности, трехдневный запас продуктов.

Продукты и вещи сложить в чемоданы, рюкзаки, сумки или завернуть в свертки для удобства, переноски и транспортировки, к каждому переносимому предмету прикрепить бирку с указанием фамилии и инициалов, адреса проживания и конечного пункта эвакуации.

На одежде и белье детей дошкольного возраста должна быть сделана вышивка с указанием фамилии, имени, отчества ребенка, года рождения, места постоянного жительства и конечного пункта эвакуации.

Уходя из квартиры, необходимо выключить все осветительные и нагревательные приборы, закрыть краны водопроводной и газовой сети, окна и форточки. К установленному сроку прибыть на эвакуационный пункт для регистрации и отправки в загородную зону или безопасный район.

В пути следования необходимо соблюдать установленный порядок, неукоснительно выполнять распоряжения старшего команды, быстро и грамотно действовать по сигналам оповещения.

Эвакуируемые не имеют права самостоятельно, без разрешения местных эвакуационных органов, выбирать пункты и место жительства и перемещаться из одного района в другой. Они обязаны точно выполнять все указания местных органов власти. Все эвакуируемые должны оказывать друг другу помощь[39].

В случае ЧП (землетрясение, ураган, выброс ядовитых веществ, авария на АЭС и др.) большое значение для спасения имеет соблюдения необходимой последовательности действий в указанных ситуациях

Землетрясения : если первые толчки застали вас в доме, то жители первого этажа должны немедленно взять младших детей и с ними выбежать на улицу, а жители высших этажей, должны стать у дверных и балконных проходов, прижать к себе детей. После прекращения толчков немедленно покинуть помещение (не пользоваться лифтами). После первых толчков не заходить в дом (могут быть повторно и толчки). Не пользоваться зажигалками, спичками, свечами Если первые толчки застали вас на улице, нужно немедленно отойти от зданий и сооружений, высоких заборов и столбов - они могут разрушаться.

Ураган (шторм, смерч): после штормового предупреждения не выходить из помещений; не подходить к окнам чтобы не получить ранение стеклом. Стоит встать у простенка, выйти в коридор, для защиты можно использовать прочные мебель: письмунный стол, шкаф, парту. Не выходить на улицу сразу после ослабления ветра (стихия может повториться). Не касаться оборванных проводов - они могут быть под напряженим. Наиболее безопасными местамиесть подвалы, внутренние помещения первых этажей кирпичных домов.

Наводнение: детей, а затем и взрослое население отправляют домой или переводят в безопасные места; если этого не успели сделать, нужно подняться на верхние этажи домов, на чердаки, а в случае необходимости - на крыши, использовать вместо плавательных подручные средства (бочки, бревна, деревянные щиты, двери, обломки заборов, автомобильные камеры, другие предметы), держатся на поверхности воды. На них необходимо заходить по одному, ступать на середину поверхности, а при движении ни в коем случае нельзя меняться местами, садиться на борта, толкаться.

Выброс ядовитых веществ: если есть возможность, надо надеть противогаз и добраться до ближайшего хранилища, если такой возможности нет, нужно исходить из зоны заражения. При этом одеть головной убор, верхнюю одежду (лучше плащ) надеть резиновые сапоги, рот и нос прикрыть ватно-марлевой повязкой, смоченной в воде или в 5% растворе лимонной кислоты (при выбросе аммиака), 2% растворе питьевой соды (при выбросе хлора) и двигаться к выходу. Если вы не услышали, куда нужно двигаться, следует идти в направлении, перпендикулярном движению ветра. Ни в коем случае нельзя прятаться в подвалы, овраги. В случае невозможности добраться хранилища или выйти из зоны заражения, нужно оставаться в доме, но при этом плотно закрыть окна, двери, дымоходы, вентиляционные отверстия входные двери закрыть плотной тканью, щели в окнах заклеить при отравлении и нужно прекратить любые передвижения, ограничить движения и пить в большом количестве теплый чай, молоко, потом - обязательно обратиться к врачую

Авария на АЭС: если есть возможность, необходимо надеть респиратор (противогаз) и скрыться в защитном сооружениию Если такой возможности нет, нужно в первую очередь выполнить следующие действия: срочно закрыть окна, двери, форточки, вентиляционные отверстия, заклеить щели в окнах, на улицу выходить запретов нено; принимать пищу только в закрытых помещениях, руки мыть с мылом, рот полоскать 0,5% раствором питьевой содыю При невозможности покинуть загрязненную зону течение первых семи дней необходимо ежедневно принимать по 1 таблетке йодистого калия, а при его отсутствии - йодистую настойку. Перед выходом из дома необходимо одеваться как в случае с выбросом ядовитых веществ. По прибытии в безопасное район обязательно пройти полную санитарную обработку [40].

Такимобразомуспехзащиты населениябудет зависетьотдисциплинированности, своевременнойиповедения, строгого соблюдениярекомендаций и требованийоргановгражданской защиты.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В проекте представлены результаты разработки прибора для експрес-контроля состояния водителя, что позволяет проводить анализ наличия алкоголя в крови и скорости реакции испытуемого для обеспечения безопасности на дорогах и на опасных предприятиях.

На основе всех проведенных исследований можно сделать следующие выводы:

1 Рассмотрены функциональные возможности аппарата и его функций, на основании которых можно сделать вывод, что в настоящее время они нашли широкое применение у сотрудников ДПС, на опасных предприятиях, в клубах, в быту и тп, что способствовало уменьшению риска ДТП, травм и аварий на предприятиях, а так же широко используются в судебных процессах для доказательства алкогольного опьянение, у обвиняемого, в тот или иной момент времени.

2 Рассмотрены технические характеристики существующих аналогов, определены их достоинства и недостатки, показано, что в настоящее время целесообразна разработка такого устройства для определения алкоголя в выдохе и определения скорости реакции, которое было бы доступно для свободного приобретения, и при этом отличалось бы высокой точностью, простотой реализации и универсальностью.

3Разработана структурная схема аппарата, которая реализует поставленную задачу:

4Разработан алгоритм работы для программы управления прибором.

5Рассмотрены вопросы охраны труда и окружающей среды.

Таким образом, разработанное устройство отличается достаточной точностью и универсальностью при технической упрощенности, что в совокупности обеспечит возможность его широкого применения, и, как следствие, высокий спрос.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

  1.  Филатов В.В, Филатова Г.А.  «Расчет и конструирование деталей аппаратуры САУ.» Москва «Машиностроение» 1989г.
  2.  ШепелевН.А «Монтаж, наладка и эксплуатация специализированных изделий и систем» Москва «Машиностроение» 1989г.
  3.  Пирогова Е.В. «Проектирование и технология печатных плат» Москва «Форум» 2005г.
  4. Полупроводниковые БИС запоминающих устройств Гордонов А.Ю., Бекин Н.В. Москва, “Радио и связь” 1990 384 с.
  5. Микропроцессоры и микроЭВМ в системах автоматического управления С.Т.Хвощ, Н.Н. Варлинский, Е.А.Попов, Ленинград “Машиностроение”, 1987 640 с.
  6. Коффрон Дж. Технические средства МП систем “Мир”, 1983 344 c.
  7. Коффрон Дж., Лонг В., Расширение МП систем “Машиностроение”, 1987 354 с.
  8. Б.В. Шевкопляс Микропроцессорные структуры, инженерные решения. Москва “Радио и связь”, 1990, 512 с.
  9. Алексенко А.Г., Галицин А.А., Иванников А.Д. Проектирование радиоэлектронной аппаратуры на микропроцессорах. М.: Радио и связь, 1984.
  10.  Баранов В.М. «Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы.» Москва, «Додэка-XXI», 2004 г. – 288 с.
  11.  Рюмик С.М. «1000 и одна микроконтроллерная схема» Москва, «Додэка-XXI», 2010 г. – 356 с.
  12.  Анисимов В.И. Топологический расчет электронных схем. Л.: Энергия, 1977.

13 Закон Украины «Про охорону праці» от 21.11.2012 года.

  1.  СНиП 2.09.04-87 – «Административные и бытовые здания», утверждены постановлением Госстроя России от 31.03.94.
  2.  ПУЭ-2012 – «Правила улаштування електроустановок», утверждено приказом от  02.03.2012 г.
  3.  НАПБ 03.002-2007 – «Норми визначення категорій приміщень, будинків та зовнішніх установок за вибухопожежною та пожежною небезпекою», утверждено приказом МЧС от 03.12.2007 г.
  4.  ДБН В.1.1-7-2002 – «Пожежна безпека об’єктів будівництва», утверждено приказом Госстроя Украины от 03.12.2002 г.
  5.  ГОСТ 12.0.003-99 – ССБТ, «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация», - М.: Издательство стандартов, 2005.
  6.  ГОСТ 12.1.005-88 – ССБТ, «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны», введен 01.01.1989 г.
  7.  СНиП 2.04.05-91 - «Отопление, вентиляция и кондиционирование» введен 01.01.1992 г.
  8.  СНиП 23-05-95 – «Естественное и искусственное освещение», введен постановлением Минстроя России от02.08.1995 г.
  9.  ДБН В.2.5-28-2006 – «Природне і штучне освітлення», утверждены приказом Министерства строительства, архитектуры и жилищно-коммунального хозяйства Украины от 15.05.2006 г.
  10.  ГОСТ 12.1.003-89 – ССБТ, «Шум. Общие требования безопасности», введен 02.12.1989 г.
  11.  ГОСТ 14255-69 – «Аппараты электрические на напряжение до 1000 В. Оболочки. Степени защиты», введен 01.07.1969 г.
  12.  ГОСТ 14254-96 – «Степени защиты, обеспечиваемые оболочками (Код IP)» введен 12.04.1996 г.
  13.  ГОСТ 12.1.030-87 – ССБТ, «Электробезопасность. Защитное заземление, зануление», введен 15.04.1987 г.
  14.  ГОСТ 12.1.038-82 – ССБТ, «Электробезопасность. Предельно допустимые значения напряжений прикосновения и токов», утвержден и введен постановлением ГосКома СССР по стандартам 30.06.1982 г.
  15.  ГОСТ 12.1.045-84 – «Электрические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля», утвержден и введен постановлением ГосКома СССР по стандартам 17.09.1984 г.
  16.  СанПиН 2.2.4.1294-03 – «Санитарно-гигиенические нормы допустимих уровней ионизации воздуха», утверждены главным государственным санитарным врачем Российской Федерации 18.04.2003 г.
  17.  НПАОП 0.00-1.31-99 – «Правила охраны труда при эксплуатации электронно-вычислительных машин», введен 10.02.1999 г.
  18.  ГОСТ 12.1.012-90 – ССБТ, «Вибрационная безопасность. Общие требования», введен 07.01.1991 г
  19.  ГОСТ 12.1.004-91 – ССБТ, «Пожарная безопасность. Общие требования», введен 1.07.1992 г.
  20.  ДБН В. 1.1-7-2002 – «Пожежна безпека об’єктів будівництва», утвержден приказом Госстроя Украины от 03.12.2002 г.
  21.  ДСТУ Б В.2.5-38:2008 – «Улаштування блискавкозахисту будівель і споруд», принят и введен приказом Министерства регионального развития и строительства Украины от 27.06.2008 г.
  22.  Закон Украины “Про охорону навколишнього природного середовища” от 18.11.2012 г.
  23.  http://tcodevelopment.com/?s=specification
  24.   Кодекс цивільного захисту України ˗ВРУ № 5403-VI, від 2.10.2012р
  25.   Стеблюк М. Цивільна оборона: Підручник/ Микола Стеблюк,. - 2-е вид.  К.: Центр навчальної літератури, 2006. – 331-334 с.
  26.  Кулаков М. А., Ляпун В. О., Мягкий В.О., Пугач В.І. - Цивільна оборона. Навчальний посібник для студентів всіх спеціальностей та усіх форм навчання За редакцією проф. В.В.Березуцького., Харків: Факт, 2008 – 156-160 с.
  27.  http://www.mns.gov.ua


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

72058. Тактика ведення лактації при інтраамніальному інфікуванні 168 KB
  Мета та завдання дослідження. Метою дослідження було розробка тактики ведення лактації у жінок з різними формами і термінами перенесеної вірусної інфекції на основі вивчення в них медико-соціальних, мікробіологічних, біохімічних і функціональних особливостей...
72059. Методика навчання інформаційних технологій у позашкільних навчальних закладах 254.5 KB
  Вивчення наукових і методичних джерел засвідчило наявність широкого спектру досліджень з різних напрямів розвитку і застосування інформаційних технологій. Зокрема педагогічному потенціалу психологопедагогічним аспектам інформаційних...
72060. Роль блокування ренін-ангіотензин-альдостеронової системи в попередженні ремоделювання лівого шлуночка у хворих, що перенесли інфаркт міокарда з патологічним зубцем Q 446.5 KB
  В країнах що розвиваються у хворих які перенесли інфаркт міокарда ІМ з патологічним зубцем Q зміни структури і функції лівого шлуночка ЛШ серця що позначаються терміном постінфарктне ремоделювання ЛШ складають основу розвитку хронічної серцевої недостатності ХСН...
72061. ЛІНГВОКУЛЬТУРНИЙ КОНЦЕПТ MINNE/КОХАННЯ В НІМЕЦЬКІЙ ПОЕЗІЇ МІНЕЗАНГУ XII–XIV СТОЛІТЬ: СТРУКТУРНИЙ ТА СЕМАНТИЧНИЙ АСПЕКТИ 258 KB
  Сучасним є також залучення лінгвокультурологічного підходу до встановлення вербальних репрезентантів лінгвокультурного концепту minne кохання. Це дає можливість дослідити національно-культурну специфіку фрагмента концептуальної картини світу людини доби Середньовіччя установити...
72062. ЗМІСТ І ФОРМА ПРАВОЧИНУ В ЦИВІЛЬНОМУ ПРАВІ 160.5 KB
  Зміст і форма правочинів межує з численними аспектами які теж мають суттєве значення для правочинів: воля й волевиявлення суб’єктний склад правочину його мета та ін. Усі вони становлять собою суцільну єдність необхідну й достатню для її кваліфікації як правочину.
72063. ПРОГНОЗУВАННЯ ЗАЛИШКОВОЇ МІЦНОСТІ ТА ДОВГОВІЧНОСТІ ДІЛЯНОК НАФТОГАЗОПРОВОДІВ З ДЕФЕКТАМИ ЗА ЕКСПЛУАТАЦІЙНИХ УМОВ 13.42 MB
  Мета і задачі дослідження – розробка наукових основ визначення напруженого стану і прогнозування залишкової міцності та довговічності труб і зварних з’єднань з тріщиноподібними дефектами на базі розвитку існуючих і створення нових методів оцінки їх роботоздатності.
72064. РОЗВИТОК ЦІНОУТВОРЕННЯ НА ЗАСАДАХ МАРКЕТИНГОВИХ СТРАТЕГІЙ МАШИНОБУДІВНИХ ПІДПРИЄМСТВ 277.5 KB
  Однією із причин цього є те що планування діяльності підприємств і розрахунок їхніх основних показників особливо ціни продукції не здійснюються з позицій споживача попиту. Вважалося що в плановій економіці проблем обґрунтування попиту і збуту виготовленої продукції не існує хоча...
72065. ЛІНГВОКОМУНІКАТИВНИЙ АСПЕКТ УКРАЇНСЬКОГО МОВОЗНАВЧОГО ДИСКУРСУ 200 KB
  Мета дисертаційного дослідження – виявити й описати комунікативні й лінгвальні особливості сучасного українського мовознавчого дискурсу, окресливши ідіостильову специфіку наукового текстотворення. Лінгвістичний вимір дослідження передбачає аналіз мовностилістичних засобів творення мовознавчого...
72066. ЯВИЩА ГЕНЕРАЦІЇ І ПЕРЕНОСУ В НЕІДЕАЛЬНИХ ГЕТЕРОСТРУКТУРАХ І СТВОРЕННЯ НА ЇХ ОСНОВІ СЕНСОРІВ ЗОБРАЖЕНЬ НОВОГО ТИПУ 5.1 MB
  Застосування напівпровідникових елементів для створення різного роду датчиків електромагнітного випромінювання у тому числі сенсорів оптичного ультрафіолетового й рентгенівського зображення а також пристроїв для прямого перетворення сонячної енергії в електричну є однієї з найбільш перспективних областей...