Дипломная работа: Система контроля доступа мобильных пользователей на основе технологии Bluetooth

Существование между различными слоями тела слоев с малой диэлектрической проницаемостью приводит к возникновению резонансов - стоячих волн большой амплитуды, которые приводят к так называемым микронагревам.

Перераспределение тепловой энергии между соседними тканями через кровь наряду с конвенционной отдачей энергии теплоиспусканием в окружающее пространство во многом определяет температуру нагреваемых участков тела. Именно из-за ухудшенной системы отвода тепла от некоторых сред (глаза и ткани семенников - в них очень мало кровеносных сосудов). Эти органы тела наиболее уязвимы для облучения. Критическим для глаз считается повышение температуры на 10оС. Высокая чувствительность семенников к облучению связана с известным фактом, что при нагревании их всего на 1оС возникает частичная или полная временная стерилизация.

Кроме теплового действия радиоволн СВЧ на живой организм, на организм оказывает и специфическое действие.

Наиболее общим эффектом действия радиоволн на организм человека электромагнитных излучений малых уровней является дезадонтация - нарушение функций механизма, регулирующих приспособительные реакции организма к изменениям условий внешней среды (к теплу, холоду, шуму, психологическим травмам т. п.), т. е. СВЧ поле является типичным стрессом.

К специфическим эффектам воздействия поля также относятся:

-   Кумуляция - приводит к тому, что при воздействии прерывистого облучения суммарных эффект накапливается и зависит от величины эффекта с самого начала воздействия.

-   Сенсибилизация - заключается в повышении чувствительности организма после слабого радиооблучения к последующим воздействиям.

-   Стимуляция - улучшение под влиянием поля общего состояния организма или чувствительности его органов.

При плотности мощности СВЧ поглощаемой телом (П) больше 5-10 мВт/cм и хроническом действии полей меньшей интенсивности наблюдается, как правило, отрицательное влияние облучения, появляется повышенная утомляемость, слабость, вялость, разбитость, раздражительность, головокружение. Иногда наблюдается приливы крови к голове, чувство жара, половая слабость, приступы тошноты, потемнения в глазах.

6.4 Методы и средства защиты от ЭМИ

Мероприятия по защите от электромагнитных излучений должны обеспечить полную безопасность членов экипажей судов. Оценка электромагнитной обстановки, осуществляемая в процессе предупредительного и текущего санитарного надзора, требует от специалистов умения пользоваться соответствующими расчетными и инструментальными методами.

Разработка защитных мероприятий основана на прогнозе интенсивности ЭМИ на открытых палубах и надстройках судна в период предупредительного санитарного надзора, который осуществляется расчетным методом. Его значение в том, что имеется возможность предвидеть опасность ЭМИ еще до ввода в строй радиотехнических средств. Метод основан на предварительном определении зоны (ближняя, промежуточная, дальняя).

Защита людей от ЭМИ может быть коллективной и индивидуальной. Меры коллективной защиты в зависимости от их характера делят на организационные и инженерно-технические.

К важнейшим организационным мероприятиям относятся:

§  проведение санитарно-просветительной работы среди моряков об опасности электромагнитных излучений, в том числе разработка инструкций по технике безопасности;

§  определение перечня должностей, исполняя которые моряки считаются занятыми на работах с ЭМИ;

§  определение опасных зон на палубах, надстройках и допустимого времени пребывания в них моряков;

§  учет времени пребывания людей под электромагнитным облучением, что определяется методом хронометража суточной  (рабочей) деятельности отдельных судовых специалистов или их групп;

§  своевременное оповещение членов экипажей о необходимости покинуть районы судна, нахождение в которых в период работы радиотехнических средств на излучение является небезопасным, в том числе с использованием предупреждающих звуковых или световых табло;

§  установление запрета на работу в секторах на излучение в направлении мест пребывания людей, в том числе соседних судов, а также в направлении берега;

§  запрещение работ при частично или полностью неэкранированной радиотехнической аппаратуре без средств индивидуальной защиты;

§  учет лиц, несущих вахту на верхней палубе, надстройках и подвергающихся комбинированному воздействию ЭМИ повышенных уровней (в пределах ПДУ и выше) от антенн различных радиотехнических средств с последующим медицинским контролем за состоянием их здоровья.

К инженерно-техническим мероприятиям, контроль за проведением которых осуществляется, как правило, в период предупредительного санитарного надзора, относятся установка металлических защитных экранов (сплошные или ячеистые в зависимости от длины волн), леерных ограждений, использование защитных возможностей надстроек для создания «радиотени», рациональное размещение антенн, покрытие иллюминаторов радиозащитным слоем и др.

Комплекс мер по защите от ЭМИ должен разрабатываться в соответствии со следующими основными требованиями:

§  все излучающие элементы радиопередатчиков и передающая система радиолокационных станций должна размещаться в специальных изолированных помещениях, достаточных по площади для эксплуатации, ремонта и наладки;

§  радиопередатчики, фидерные и волноводные тракты, коммутирующие и согласующие устройства должны быть полностью экранированы;

§  радиопередающие антенны по высоте должны быть не менее 1,8 м, что обеспечивает формирование электромагнитного поля выше роста человека;

§  антенны РЛС должны устанавливаться на максимально возможном удалении от возможных мест нахождения людей.

Индивидуальная защита обеспечивается защитными костюмам из специальной ткани, в основу которой положено использование густой металлической сетки. Изготавливаются 2 вида тканей: с внешней и внутренней металлизацией. Последняя более удобна и представляет собой хлопчатобумажную ткань с вплетенной внутри нее тонкой медной микропроволокой, для защиты глаз используются специальные очки  типа  ОРЗ-5.

На всех судах, оснащенных средствами радиосвязи и радиолокации, а также при вводе в действие новых и реконструкции существующих средств необходимо не реже одного раза в год производить измерение интенсивностей электромагнитных полей СВЧ-, УВЧ- и ВЧ-диапазонов. Полученные данные должны использоваться при разработке соответствующих инженерно-технических и организационных мер защиты.

Испытание установок с излучением на антенну при использовании штатных мощных передатчиков должно проводиться на специальных полигонах. При необходимости проведения указанных испытаний в помещениях цехов или на территории предприятия должны быть приняты меры, исключающие превышение ПДУ ЭМИ РЧ за пределами цеха (территории) и на рабочих местах предприятия. В период работы установок с излучением на антенну необходимо предусматривать звуковую и световую сигнализацию.

Экранирование источников ЭМИ РЧ или рабочих мест осуществляется с помощью отражающих или поглощающих экранов (стационарных или переносных). Отражающие экраны выполняются из металлических листов, сетки, ткани с микропроводом и др. В поглощающих экранах используются специальные материалы, обеспечивающие поглощение излучения соответствующей длины волны. В зависимости от излучаемой мощности и взаимного расположения источника и рабочих мест конструктивное решение экрана может быть различным (замкнутая камера, щит, чехол, штора и т. д.).

При изготовлении экрана в виде замкнутой камеры вводы волноводов, коаксиальных фидеров, воды, воздуха, выводы ручек управления и элементов настройки не должны нарушать экранирующих свойств камеры. Экранирование смотровых окон, приборных панелей проводится с помощью радиозащитного стекла. Для уменьшения просачивания электромагнитной энергии через вентиляционные жалюзи последние экранируются металлической сеткой, либо выполняются в виде запредельных волноводов.

Уменьшение утечек энергии из фланцевых сочленений волноводов достигается путем применения "дроссельных фланцев", уплотнения сочленений с помощью прокладок из проводящих (фосфористая бронза, медь, алюминий, свинец и другие металлы) и поглощающих материалов, осуществления дополнительного экранирования.

Средства индивидуальной защиты следует использовать в случаях, когда снижение уровней ЭМИ РЧ с помощью общей защиты технически невозможно. Если защитная одежда изготовлена из материала, содержащего в своей структуре металлический провод, она может использоваться только в условиях, исключающих прикосновение к открытым токоведущим частям установок.

При работе внутри экранированных помещений (камер) стены, пол и потолок эти помещений должны быть покрыты радиопоглощающими материалами. В случае направленного излучения допускается применение поглощающих покрытий только на соответствующих участках стен, потолка, пола. В тех случаях, когда уровни ЭМИ РЧ на рабочих местах внутри экранированного помещения превышают ПДУ, персонал должен выводиться за пределы камер с организацией дистанционного управления аппаратурой. Служебные помещения следует размещать преимущественно в зоне "радиотени" с ориентацией окон и дверей в сторону, противоположную от источников ЭМИ РЧ.

Маршруты движения персонала должны устанавливаться таким образом, чтобы исключалась возможность облучения людей при уровнях, превышающих предельно допустимые. Зоны с уровнями ЭМИ РЧ выше допустимых должны быть обозначены специальными предупреждающими знаками и надписями.

6.5 Нормирование ЭМИ

В основу гигиенического нормирования взято количество падающей энергии. Согласно принципу Гроттгауза, только та часть энергии излучения может вызвать изменения в веществе, которая им поглощается. Отраженная или проходящая энергия не оказывает никакого биологического действия. Биологический эффект прерывистого облучения примерно в 5 раз меньше постоянного. Поскольку индивидуальный биологический порог может колебаться в значительных пределах и уменьшается с увеличением популяции, при гигиеническом нормировании электромагнитных излучений учитывают коэффициент «запаса», равный 10.

Нормируемыми параметрами диапазона частот 300 МГц — 300 ГГц являются ППЭ излучения и энергетическая нагрузка (ЭН) — суммарный поток энергии, проходящий через единицу облучаемой поверхности за время действия и представляющий собой произведение величины оказываемого воздействия (ППЭ падающего излучения) и времени его действия в течение рабочего времени. Предельные уровни ППЭ диапазона СВЧ на рабочих местах персонала определяются исходя из допустимой энергетической нагрузки на организм с учетом времени воздействия (ГОСТ 12.1.006-84 ССБТ. Электромагнитные поля радиочастот. М., 1984):

(7.4)

где ППЭПДУ — предельно допустимое значение ППЭ, Вт/м2; ЭНПДУ — нормативная величина за рабочий день, равная 2 Вт • ч/м2 — для всех случаев облучения, исключая от вращающихся и сканирующих антенн; 20 Вт • ч/м — для случаев облучения от вращающихся и сканирующих антенн с частотой вращения или сканирования не более 1 Гц и скважностью не менее 40; Т — длительность пребывания в зоне воздействия, ч.

Максимальное значение ППЭПДУ не должно превышать 10 Вт/м2. 

В диапазоне частот 0,06—30 МГц нормируемыми параметрами являются напряженность электрического поля (В/м) и энергетическая нагрузка, представляющая собой произведение квадрата напряженности электрического поля на время его воздействия:

(7.5)

Предельно допустимые напряженности электрического поля в зависимости от времени воздействия рассчитываются по формуле:

(7.6)

где ЕПДУ — предельно допустимая напряженность электрического поля, В/м; ЭНПДУ — предельно допустимая энергетическая нагрузка, (В/м)2 • ч; Т — длительность воздействия, ч.

Предельно допустимые уровни ЭМП на палубах, надстройках и других открытых местах возможного нахождения моряков не должны превышать значений, приведенных в таблице 7.4.

Таблица 6.4

В настоящее время в качестве определяющего параметра при оценке влияния поля как электрического, так и магнитного частотой до 10-30 кГц принято использовать плотность индуктированного в организме электрического тока. Считается, что плотность тока проводимости до 0,1 мкА/см2, индуктированного внешним полем, не влияет на работу мозга, так как импульсные биотоки, протекающие в мозгу, имеют большие значения. В таблице 7.5 представлены возможные эффекты в зависимости от плотности тока, наведенного переменным полем в теле человека.

Оценку опасности для здоровья человека выводят из связи между значением плотности тока, наведенного в тканях, и характеристиками ЭМП. Плотность тока, индуктированного магнитным полем, определяется из выражения: I = dyfB, где В — магнитная индукция, Тл; f — частота, Гц; у — удельная проводимость, См/м.

Для удельной проводимости мозга принимают: у = 0,2 См/м, для сердечной мышцы у = 0,25 См/м. Если принять радиус d = 7,5 см для головы и 6 см для сердца, произведение dу получается одинаковым в обоих случаях. При таком подходе безопасная для здоровья магнитная индукция получается равной около 0,4 мТл при 50 или 60 Гц, что эквивалентно напряженности магнитного поля Н < 300 А/м.

Плотность тока, индуцированного в теле человека электрическим полем, оценивают по формуле: I = kfЕ, с различными коэффициентами k для области мозга и сердца. Для ориентировочных расчетов принято k = 3 х 10-3 См/Гц м.

В области частот от 30 до 100 кГц механизм воздействия полей через возбуждение нервных и мышечных клеток уступает место тепловому воздействию и в качестве определяющего фактора принимается удельная мощность поглощения. 

Таблица 6.5

В диапазоне частот от 100 МГц до 3 ГГц следует учитывать резонансные эффекты в теле и в области головы, на что при нормировании должна быть сделана поправка.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8