Реферат: Разработка алгоритмов контроля и диагностики системы управления ориентацией космического аппарата

Необратимые изменения в материалах вызываются нарушения­ми структуры кристаллической решетки вещества вследствие воз­никновении дефектов (в неорганических и полупроводниковых ма­териалах), а также в результате прохождения различных физико-химических процессов. Такими процессами являются: радиацион­ный нагрев, происходящий вследствие преобразования поглощен­ной энергии проникающей радиации в тепловую; окислительные химические реакции, приводящие к окислению контактов и по­верхностей электродов; деструкция и «сшивание» молекул в поли­мерных материалах, приводящие к изменению физико-механиче­ских и электрических параметров; газовыделения и образование пылеобразных продуктов, которые могут вызвать вторичные фак­торы воздействия (взрывы в замкнутых объемах, запыление отдель­ных деталей приборов и т. д.). В результате радиационного захвата нейтронов возможно образование примесей радиоактивных веществ. В процессе распада образовавшихся радиоактивных ядер происхо­дит радиационное излучение, которое может оказывать воздействие на электрические параметры элементов и схем, а также затруднять ремонт и эксплуатацию аппаратуры. Наиболее опасны по вторично­му излучению изделия, изготовленные из материалов, содержащих бор, марганец, кадмий, индий, серебро и др [31, 32].

Обратимые изменения, как правило, являются следствием ионизации материалов и окружающей среды. Они проявляются в увеличении концентрации носителей тока, что приводит к возрастанию утечки тока, снижению сопротивления в изоляционных, полупроводниковых, проводящих материалах и газовых промежутках. Обратимые изменения в материалах, элементах и аппаратуре в целом могут возникать при мощностях экспозиционных доз 1000 Р/с, Проводимость воздушных промежутков и диэлектрических мате­риалов начинает существенно увеличиваться при мощностях доз 10000 Р/с и более [31].

Проникающая радиация, проходя через различные среды (мате­риалы), ослабляется. Степень ослабления зависит от свойств мате­риалов и толщины защитного слоя. Нейтроны ослабляются в ос­новном за счет столкновения с ядрами атомов. Вероятность процессов взаимодействия нейтронов с ядрами количественно характеризуется эффективным сечением взаимодействия и зависит главным образом от энергии нейтронов и природы ядер мишени.

Энергия гамма-квантов при прохождении их через вещества расходуется в основном на взаимодействие с электронами атомов. Поэтому степень их ослабления практически обратно пропорциональна плотности материала.

Защитные свойства материала характеризу­ются слоем половинного ослабления, при прохождении которою интенсивность гамма-лучей или нейтронов уменьшается в два раза [32].

Если защитная преграда состоит из нескольких слоев различ­ных материалов, например грунта, бетона и дерева, то подсчитывают степень ослабления для каждого слоя в отдельности и результаты перемножают:

где К — коэффициент ослабления одного защитного слоя преграды (материала); Косл — общий коэффициент защиты преграды, со­стоящей из  n-го количества слоев различных материалов; h — толщина (высота) слоя материала, см; dпол — толщина слоя материала, ослабляющего излучение в два раза.

Толщина слоя половинного ослабления для нейтронного излуче­ния определяется по справочным данным, для гамма-излучения может быть вычислена по плотности материала: dпол — 23/р, где р – плотность       материала, г/см3; 23 см. — слой воды (плотность 1 г/см3), ослабляющей гамма-излучение ядерного взрыва в два раза [31].

Защитные сооружения гражданской обороны надежно обеспечивают защиту людей от проникающей радиации. Расчет защитных свойств этих сооруже­ний производится по гамма-излучению, так как доза гамма-излучения значительно выше дозы нейтронного излучения, а слои половинного ослабления для строительных материалов приблизительно одинаковы.

На объектах, оснащенных электронной, электротехнической и оптической аппаратурой, следует предусматривать меры по защите этой аппаратуры от воздействия проникающей радиации. Повышение радиационной стойкости аппаратуры может быть достигнуто путем [32]:

-  применения радиационностойких материалов и элементов;

- создания   схем   малокритичных   к   изменениям   электрических параметров элементов, компенсирующих .и отводящих дополнитель­ные токи, выключающих отдельные блоки и элементы на период воздействия ионизирующих излучений;

- увеличения расстояний между элементами, нахо­дящимися под электричес­кой нагрузкой, снижения рабочих напряжений на них;

-  регулирования тепло­вых, электрических и дру­гих нагрузок;

- применения различного рода заливок, не проводя­щих ток при облучении;

- размещения   на   объек­тах   специальных   защит­ных экранов или использования   элементов конструкций  объекта для   ослабления   действий   ионизирующих   излучений    на    менее радиационностойкие детали.

Заключение. Гражданская оборона несет непосред­ственную ответственность за защиту населения и экономики страны от оружия массового поражения и других средств нападения про­тивника, а также за проведение спасательных и неотложных ава­рийно-восстановительных работ при ликвидации последствий напа­дения противника [32].

В организационном отношении гражданская оборона построена так, чтобы при не­обходимости она обеспечивала использование в своих интересах людских и материальных ресурсов, предусматривала успешное ре­шение задач с наименьшим отрывом людей от их производственной деятельности.

Гражданская оборона, является одним из важнейших и основных средств защиты населения при военных действиях и стихийных бедствиях. Необходимость развития и усовершенствования гражданской обороны - повышается с каждым днем, в связи с ухудшением экологического состояния Украины, и Земли в целом. Интенсивное развитие ядерного и химического оружия, обуславливает разработку новых средств защиты для населения и государственных объектов стратегического значения [31, 32].

8 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ  СРЕДЫ

8.1 Общие вопросы охраны труда

Охрана труда представляет собой систему законодательных актов, социально-экономических, организационных, технических, санитарно-гигиенических и лечебно-профилактических мероприятий и средств, обеспечивающих безопасность, сохранение здоровья и работоспособности человека в процессе труда. Этот закон определяет основные положения по реализации конституционного права граждан на труд, охрану труда, охрану их жизни и здоровья, регулирует взаимоотношения между работниками и администрацией по вопросам охраны труда и распространяется на все виды деятельности. В Украине законодательство по охране труда состоит из Закона “Об охране труда”, Кодекса законов о труде и других нормативных актов. В таблице 8.1 приведены законы и нормативные документы, которые использованы в разделе.

Таблица 8.1 – Законы и нормативные документы, которые использованы в разделе

Улучшение условий труда, повышение его безопасности влияет на производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции, а также приводит к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся и одновременно приводит к уменьшению затрат на оплату льгот и компенсаций за работу в неблагоприятных условиях, на лечение. Труд человека в современном производстве представляет собой процесс взаимодействия человека и машины, сопровождающийся исключительной, в большинстве случаев непроизвольной мобилизацией психологических и физических функций человека, приводящей в последствии к снижению работоспособности. Поэтому важным является соблюдение оператором режима труда и отдыха. Одним из важных средств охраны труда, обеспечивающим необходимые санитарно-гигиенические условия, сохраняющим здоровье трудящихся на производстве, способствующим высокой производительности труда является производственная санитария. К числу решаемых ею задач относят обеспечение в рабочей зоне микроклимата, требуемого для нормального самочувствия работающего, допустимых уровней шума и доз электромагнитного излучения.

Разработка программных продуктов (прикладных программ, алгоритмов) предполагает использование в качестве аппаратного обеспечения ПЭВМ, дополнительные средства графического вывода (принтер, сканер), а также бытовую технику в виде кондиционера для облегчения работы и поддержания необходимой температуры в помещении.

В таблице 8.2 приведен перечень опасных и вредных производственных факторов, а также источники их возникновения, имеющихся в условиях эксплуатации вышеперечисленного аппаратного обеспечения в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74*.

Таблица 8.2 – Перечень вредных и опасных производственных факторов

8.2 Производственная санитария

Разработанное программное обеспечение будет эксплуатироваться пользователем с использованием необходимых аппаратных средств, которые в свою очередь могут являться источниками каких-либо вредных факторов, то произведем анализ возникновения вредных факторов для пользователя и окружающей среды, используя для этого перечень вредных и опасных производственных факторов приведенных в таблице 8.2.

Научно – исследовательская работа относится к легким физическим работам, но характеризуется напряженным умственным трудом, то руководствуясь ГОСТ 12.1.005-88, относят к категории Ia (легкой), так как работа исследователя производится сидя, не требует систематического физического напряжения или поднятия и переноса тяжестей (расход энергии при выполнении работы до 139 Вт).

Допустимые и оптимальные значения параметров метеорологических условий в соответствии с категорией работ и в зависимости от периода года приведены в таблице 8.3.

Таблица 8.3 – Допустимые и оптимальные значения параметров микроклимата

Обеспечение условий, приведенных в таблице 8.3, в теплый период года должно выполняться при помощи кондиционера. В холодный период года обмен воздуха осуществляется с помощью кондиционера и централизованного водяного отопления согласно СНиП 2.04.05.-93 [33].

Задачей вентиляции и проветривания помещения является обеспечение чистоты воздуха и заданных метеорологических условий в производственных помещениях.

Состояние освещения производственных, служебных и вспомогательных помещений регламентируется СНиП ІІ–4–79 [34]. В светлое время используется боковое одностороннее естественное освещение, а в темное время суток – искусственное. Искусственное освещение по функциональному значению – рабочее, по способу расположения источников света – общее равномерное, так как светильники расположены в верхней зоне помещения равномерно.

Для создания комфортных условий зрительной работы средней точности необходимы следующие данные по нормам освещения,  приведеные  в  таблице 8.4

Таблица 8.4 - Освещенность в производственном помещении

Согласно СНиП II-4-79 [34] для выбранного объекта различения, фона и контраста объекта различения с фоном минимальное значение освещенности будет равно 300 лк.

Естественное освещение рабочих мест – боковое, значение коэффициента естественной освещенности (КЕО):         .

При пересчете КЕО для условий города Харькова (IV пояс светового климата) воспользуемся формулой:

где    m — коэффициент светового климата;

c — коэффициент солнечного климата.

Для IV светового пояса выбираем m = 0.9. Исходя из ориентации окон по сторонам света c = 0.85. Тогда .

В соответствие с ДНАОП 0.00-1.31-99 нормативный показатель КЕО должен быть не менее 1,5%.

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

Для освещения помещения применяются светильники серии ЛС004 с металлической экранирующей решеткой и непрозрачными боковинами.

Шум является одним из наиболее распространенных в производстве вредных факторов. При длительном воздействии шума человек быстро устает, раздражается, происходит перенапряжение слуховых анализаторов. В соответствии с ГОСТ 12.1.003-89 и ДНАОП 0.03-3.14-85 в вычислительных центрах эквивалентные уровни звука не должны превышать 50 дБА. Согласно ГОСТ 12.1.012-90 уровень вибрации для категории II, тип в, в условиях «комфорта» не должна превышать 75 дБ. Для уменьшения уровня звука и вибрации применяются демпфирующие материалы (отсек принтера с печатающей головкой закрывается крышкой, используется резиновая прокладка между принтером и столом).

Основным источником электромагнитного излучения, в том числе рентгеновского, в помещении являются электронно-лучевые трубки (ЭЛТ) мониторов. Согласно ДНАОП 0.00-0.31-99 мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения трубки в  любой точке перед экраном на расстоянии 5 см от его поверхности не должна превышать 100 мкР/ч. Защита пользователей ЭВМ от ЭМИ и рентгеновского излучения обеспечивается с помощью экранов из специального затемненного стекла.  Нормы  ЭМИ  для  диапазона  частот  15-25 кГц по электрической составляющей Е не должны превышать 50В/м, по магнитной составляющей Н – 5А/м.

Однако требования ТСО’95 более жесткие. Например, нормы Е и Н в том же диапазоне частот равны значениям 1 В/м и 20 мА/м.

Допустимые уровни напряженности электростатического поля на рабочем месте оператора, согласно ГОСТ 12.1.045-84,  не должны превышать 20 кВ на метр. В помещениях для предотвращения образования статического электричества и защиты от него должны иметься нейтрализаторы и увлажнители воздуха, пол должен иметь антистатическое покрытие, а также необходимо делать заземление экрана дисплея.

Рентгеновское излучение и статическое электричество вызывает ионизацию воздуха с образованием положительных ионов, считающихся неблагоприятными для человека. Норма содержания легких аэроионов обоих знаков от 1500 до 5000 в 1 см3 воздуха ДНАОП 0.00-1.31-99. Мероприятиями по снижению количества ионов в воздухе являются увлажнение воздуха и проветривание помещения.

Для уменьшения воздействия рентгеновского излучения и ЭМИ экран снабжен специальным покрытием, снижающим уровень этого излучения. Также снижение интенсивности электромагнитного и рентгеновского излучений достигается сокращением времени облучения: общее время работы не должно превышать 4 часа за смену, длительность перерыва для отдыха должна составлять от 5 до 15 минут. Общий перерыв через 4 часа. Дополнительный перерыв через 3 часа и за 2 часа до окончания работы.

8.3 Техника безопасности

Эксплуатируемый персональный компьютер IBM PC не является источником механических и тепловых опасностей, но является потребителем электроэнергии. Поэтому, при рассмотрении вопросов техники безопасности ограничиваемся электробезопасностью.

Согласно ДНАОП 0.00 – 1.31 –99 при проектировании систем электроснабжения, при монтаже силового электрооборудования и электрического освещения и в зданиях и помещениях для ЭВМ необходимо придерживаться требований нормативно-технической документации.

ПЭВМ является однофазным потребителем электроэнергии, питающейся переменным током напряжением 220В и частотой 50Гц, от сети с заземленной нейтралью. По способу защиты человека от поражения электрическим током ЭВМ должно соответствовать первому классу защиты согласно ГОСТ 12.2.007.0-75. Защиту от случайного прикосновения к токоведущим частям обеспечивают конструктивные, схемно-конструктивные и эксплуатационные меры защиты. Комплекс необходимых мер по электробезопасности определяется, исходя из видов электроустановки, ее номинального напряжения, условий среды, типа помещения и доступности электрооборудования.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10