автореферат диссертации по транспорту, 05.22.14, диссертация на тему:Метод оценки и мониторинга электромагнитного излучения на авиационных предприятиях гражданской авиации

На правах рукописи

005536530

МЕРЗЛИКИН ИГОРЬ НИКОЛАЕВИЧ

Метод оценки и мониторинга электромагнитного излучения на авиационных предприятиях гражданской авиации

05.22.14 - Эксплуатация воздушного транспорта

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

31 иКГ 2013

Москва 2013

005536530

Работа выполнена на кафедре «Безопасности полетов и жизнедеятельности» Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования Московского государственного технического университета гражданской авиации.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор кафедры

безопасности полетов и жизнедеятельности МГТУ ГА Феоктистова Оксана Геннадьевна

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор кафедры

авиатопливообеспечения и ремонта летательных аппаратов МГТУ ГА Коняев Евгений Алексеевич

кандидат технических наук, доцент, заведующая заочным отделением Егорьевского

авиационного технического колледжа имени В.П.Чкалова Монахова Светлана Валерьевна

Ведущая организация: Московский авиационный институт

(технический университет) г. Москва

Защита диссертации состоится «<?/» ноября 2013 г. в 14.00 часов на заседании диссертационного совета Д 315.002.01 на базе Федерального государственного унитарного предприятия Государственный научно-исследовательский институт гражданской авиации (ФГУП ГосНИИ ГА)

по адресу:

125438, г. Москва, ул. Михалковская, д.67, корп.1.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУП ГосНИИ ГА

Автореферат разослан «5_/_» октября 2013 г.

Учёный секретарь

диссертационного совета Д 315.002.01 кандидат технических наук А.И. Плешаков

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Воздействие электромагнитного излучения (ЭМИ) на персонал является практически неизбежным побочным фактором, возникающим в процессе разработки, внедрения и эксплуатации оборудования, используемого на авиационных предприятиях (АП). Это воздействие, как правило, негативно, так как является реальной причиной возникновения различного рода отклонений в деятельности человеческого организма, провоцирующих серьезные заболевания. Следствием этих воздействий является высокая вероятность ущерба здоровью персонала на рабочих местах, опасность возникновения наследственных заболеваний и даже повышенная смертность.

В силу неуклонного роста технической оснащенности труда персонала авиационных эксплуатационных предприятий проблема сохранения здоровья и работоспособности повсеместно и неуклонно выдвигается на первый план. Пренебрежение названной проблемой влечет за собой серьезный рост расходов государства на оплату пособий по временной нетрудоспособности работника, подвергшегося вредному воздействию ЭМИ, и по его дальнейшей реабилитации. Поскольку продолжительность периода нетрудоспособности, как правило, зависит от совокупного времени контакта работника с приборами, излучающими ЭМИ, необходимо особо отметить, что в первую очередь ЭМИ выводят из строя кадровых работников, обладающих солидным профессиональным опытом. Указанное обстоятельство приводит к снижению качественного состава персонала, что отрицательно сказывается на результатах деятельности предприятия в целом.

Существующие на сегодняшний день российские стандарты, такие как СанПиН 2.2.4/2.1.8.005-96 и СанПиН 2.6.1.1192-03, СанПиН 2.2.4.1191-03 и др. содержат соответствующие требования к параметрам ЭМИ как на рабочих, так и в общественных местах. Для обеспечения их практической реализации принят ряд законодательных актов, например такие, как «О защите прав потребителей» и «О лицензировании отдельных видов деятельности», содержащихся в «Собрании законодательства РФ».

«Трудовой кодекс РФ» (десятый раздел) определяет обязанности работодателя и наемного работника по обеспечению безопасных условий и охраны труда. Но, тем не менее, не редки случаи, когда указанные требования не выполняются в полной мере, поскольку добросовестное следование им зачастую сопряжено со сложностью и трудоемкостью процесса оценки работ по обеспечению должного уровня безопасности труда оператора от воздействия ЭМИ.

Следовательно, разработка новых, менее трудоемких и более автоматизированных методов оценки уровня ЭМИ, исходящего от оборудования, является актуальной проблемой, имеющей важное практическое значение для обеспечения безопасности труда персонала на АП.

Степень разработанности вопроса. Вопросами защиты персонала производственных предприятий от воздействия электромагнитного излучения занимаются различные организации: ВОЗ, ГосНИИ ГА, РНКЗНИ, МГТУ ГА и другие. Данные организации, а так же труды таких ученых, как: Зубков Б.В., Прохоров A.B., Феоктистова О.Г., Монахова C.B. и др. внесли значительный вклад в решение вопросов по обеспечению авиационного персонала от воздействия электромагнитных излучений.

В выполненных в настоящее время исследованиях недостаточно разработаны методы, позволяющие оценить степень воздействия электромагнитных излучений на персонал АП и выявить необходимую зависимость для проведения количественной оценки уровня производственной безопасности. Указанный недостаток определил цель и задачи данного исследования.

Целью диссертационной работы является разработка метода оценки уровня воздействия ЭМИ от излучающего оборудования, а также средств мониторинга для повышения безопасности труда на АП гражданской авиации.

Задачи исследования

1. Анализ эффективности известных методов оценки уровня ЭМИ на авиационных предприятиях гражданской авиации.

2. Создание базы данных для написания компьютерной программы, позволяющей упростить анализ состояния ЭМИ на рабочем месте.

3. Разработка методов и средств мониторинга ЭМИ, исходящего от оборудования.

4. Анализ эффективности предложенных методов и средств мониторинга оценки уровня воздействия ЭМИ, исходящего от оборудования в условиях эксплуатации.

Объект исследования: системы и процессы обеспечения электромагнитной безопасности персонала при производстве и эксплуатации средств воздушного транспорта.

Предмет исследования: мониторинг ЭМИ и способы защиты персонала от них.

Методы исследования: системный анализ данных, теория планирования эксперимента, моделирование, теория принятия решений с привлечением психофизиологии и мониторинга анализа воздействия ЭМИ на человека, физика электромагнитного поля, атомная и ядерная физика, теория графов, теория алгоритмирования, абстрактная алгебра.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что в ней впервые:

1. Предложены пути совершенствования автоматизированной обработки и анализа данных воздействия ЭМИ на работника АП гражданской авиации.

2. Разработан метод, позволяющий осуществлять интегральную оценку воздействия ЭМИ посредством применения теории рисков.

3. Разработана компьютерная программа анализа воздействия ЭМИ.

4. Установлена взаимосвязь между вероятностными и статистическими показателями производственной безопасности, которая позволяет производить количественную оценку уровня производственной безопасности.

Достоверность результатов исследования подтверждается относительной сходимостью выполненных по разработанному методу прогнозов воздействия электромагнитных излучений с результатами других исследований и статистическими данными; непротиворечивостью разработанного метода используемой практике по защите персонала авиационных предприятий от негативного воздействия неионизирующих излучений.

Практическая значимость работы

Результаты исследования представляют собой методическую базу и компьютерную программу для повышения эффективности методов оценки уровня ЭМИ, оказывающего воздействие на операторов. Они позволяют:

1. Повысить скорость обработки информации по оценке уровня ЭМИ.

2. Снизить экономические затраты АП, связанные с реабилитацией и лечением персонала, работающего на АП.

3. Оптимизировать процесс своевременного контроля параметров ЭМИ на рабочих местах с целью улучшения условий труда персонала.

Реализация результатов работы. Разработанный метод оценки и мониторинга электромагнитных излучений реализован в качестве компьютерной программы «Мониторинг ЭМИ», внедренной и используемой на предприятии ОАО «ВАРЗ-400», а так же использован в виде методических рекомендаций, применяемых при обучении студентов различных специальностей в МГТУ ГА.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности. Диссертационное исследование выполнено в соответствии с позицией паспорта специальности 05.22.14 «Эксплуатация воздушного транспорта», п. 10 «Исследование проблем эргономики и обеспечения безопасности жизнедеятельности в системе эксплуатации воздушного транспорта».

На защиту выносятся следующие научные положения:

- математическая модель анализа состояния ЭМИ на рабочем месте;

- алгоритм оценки воздействия ЭМИ на персонал АП;

- метод оценки ЭМИ от излучающего оборудования;

- результаты экспериментального исследования метода оценки ЭМИ.

Апробация

Результаты исследования были изложены и получили положительную оценку на следующих научно-технических конференциях и семинарах:

- VIII Всероссийский молодежный форум по проблемам культурного наследия, экологии и безопасности жизнедеятельности «ЮНЭКО 2010» при содействии Управления делами Президента Российской Федерации;

- Академия Наук Российской Федерации. Секция экологии при Центральном Доме Ученых. Ноябрь. 20 Юг;

- IX Международная научно-практическая конференция «Экология и безопасность жизнедеятельности» 2009г;

- 2-я Всероссийская конференция ученых, молодых специалистов и студентов. «Информационные технологии в авиационной и космической технике» 2009г;

Международная научно-практическая конференция «Проблемы подготовки специалистов для гражданской авиации и повышения эффективности работы воздушного транспорта» 20 Юг;

XXXIV Международная молодежная научная конференция «Гагаринские чтения» 2008г;

- 7-я Международная конференция «Авиация и космонавтика 2008»;

- Научно - технические семинары МГТУ ГА, МАИ, МАТИ, МНИЦ ПГСХА 2008- 2011г.г.

Публикации результатов исследования. По материалам исследований, представленных в диссертации, написано и опубликовано 11 печатных работ, из них 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК России для опубликования материалов диссертационных работ на соискание ученой степени.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, 5-и глав, заключения, двух приложений, списка использованных источников. Основная часть работы изложена на 138 страницах текста, содержит 48 рисунков, 19 таблиц, список использованных источников, включающий 102 наименования.

Содержание работы

Во введении сформулирована проблема исследования, обоснована актуальность темы диссертации, определены цель работы и круг решаемых задач, отмечена практическая направленность и научная новизна, сформулированы положения, выносимые на защиту.

Первая глава посвящена анализу опасности воздействия ЭМИ на авиапредприятиях.

Определена зависимость количества авиакатастроф и наземных происшествий со средствами авиационного транспорта от влияния человеческого фактора.

Установлена причинно-следственная связь между утомляемостью, рассредоточенным вниманием и повышенным воздействием на персонал авиапредприятий ЭМИ, исходящего от оборудования.

Рассмотрен механизм патогенного воздействия ЭМИ и отмечено, что проводимые как в России, так и за рубежом исследования, свидетельствуют, что ЭМИ обладает выраженным негативным воздействием и, в зависимости от времени облучения, интенсивности, частоты и характера сигнала, вызывает существенные изменения в системах организма человека — как обратимые, так и достаточно стойкие, включая неустранимые.

Установлено, что травмирующий биологический эффект ЭМИ накапливается на всем протяжении времени его влияния, в результате чего возможно развитие отдаленных последствий, обычно заявляющих о себе по прошествии ряда лет. В результате возникают и развиваются различные заболевания вплоть до самых тяжелых.

Сравнительная характеристика санитарных требований, предъявляемых к электронной технике за рубежом и в России, показала, что Российские требования устанавливают более жесткие ограничения, чем нормы ВОЗ. Так же, существующие зарубежные стандарты учитывают только то, каким образом частота ЭМИ влияет на способность организма поглощать энергию от излучения и нагреваться. Отечественные специалисты, в отличие от западных, учитывают в СанПиНах не только тепловое воздействие, но и прочие факторы неионизирующего излучения, воздействующие на организм человека.

Для таксации уровня ЭМИ используются два метода: расчетный, который показывает распространение излучения на рабочем месте, и нелинейный, оценивающий степень воздействия уровня ЭМИ на человека.

Оба этих метода имеют свои недостатки, а именно - сложность процесса оценки влияния ЭМИ на человека и длительное время построения картины распространения излучения на рабочем месте, что в совокупности делает мониторинг воздействия ЭМИ трудоемкой задачей.

Разработанный в данной диссертации метод оценки ЭМИ позволяет эффективно справиться с упомянутой проблемой, возникающей в процессе мониторинга уровня ЭМИ и, как следствие, свести к минимуму возникновение ошибок по вине человеческого фактора.

Вторая глава посвящена существующим отечественным и зарубежным научным разработкам по проблеме защиты персонала от воздействия ЭМИ.

Методы защиты от ЭМИ подразделяются на три направления:

- защита временем;

- защита расстоянием;

- применение инженерно-технических средств коллективной и индивидуальной защиты.

Защита временем применяется в случае практической невозможности понизить интенсивность излучения в помещении до предельно допустимого уровня. В действующих ПДУ для подобных ситуаций предусматривается зависимость между временем облучения и интенсивностью плотности потока энергии.

Защита расстоянием основывается на падении интенсивности излучения, обратно пропорциональной квадрату расстояния. К такому способу защиты прибегают в случае невозможности ослабить ЭМИ другими мерами, в том числе указанной выше. Защита расстоянием применяется для маркировки зон нормирования излучений для определения разрыва между источниками ЭМИ и зданиями, служебными помещениями и т.п.

Для каждой установки, излучающей электромагнитную энергию, должны определяться санитарно-защитные зоны, в которых интенсивность ЭМИ

превышает ПДУ. Границы зон определяются расчетно для каждого конкретного случая размещения излучающей установки при работе их в режиме максимальной мощности излучения и контролируются с помощью приборов.

Одним из наиболее распространенных инженерно-технических способов защиты от воздействия электромагнитного излучения является экранирование, которое в свою очередь разделяется на два метода: экранирование источников ЭМИ от людей и экранирование людей от источников ЭМИ. Защитные свойства экранов основаны на эффекте ослабления напряженности и искажения электрического поля в пространстве вблизи заземленного металлического предмета.

Выбор материала для экрана проводится исходя из обеспечения требуемой эффективности экранирования в заданном диапазоне частот при определенных ограничениях. Эти ограничения связаны с массогабаритными характеристиками экрана, его влиянием на экранируемый объект, с механической прочностью и устойчивостью экрана против коррозии, с технологичностью его конструкции и другими факторами.

В сфере авиации проблема воздействия ЭМИ отмечена особой актуальностью. Негативному воздействию ЭМИ подвержены не только сотрудники авиапредприятий, сталкивающиеся в лабораториях по долгу службы с излучениями компьютеров, рентгеновскими волнами, инфракрасным и ультрафиолетовым излучением, но и диспетчеры управления воздушным движением, и пилоты воздушного судна.

Кабина пилота до суперкритического уровня насыщена излучающими приборами, длительное воздействие которых может привести к рассеянному вниманию и ухудшению самочувствия.

Профессиональная деятельность пилотов постановлением Министерства труда и социального развития РФ от 25.07.1999 г. N 22 признана «работой с вредными, опасными, напряженными и тяжелыми условиями труда, имеющего особый характер». То есть официально подтверждено, что помимо колоссальных психофизиологических нагрузок, пилоты также подвергаются воздействию электромагнитного излучения.

Кроме того, во второй главе проанализированы статистические данные по результатам исследования воздействия ЭМИ в различных странах. Результаты наблюдений зарубежных и отечественных ученых в различные периоды времени позволяют утверждать, что зависимость между воздействием ЭМИ и проблемами со здоровьем у персонала авиапредприятий и рядового населения прослеживается очень четко.

Третья глава посвящена разработке нового экономичного метода мониторинга ЭМИ от оборудования в целях повышения безопасности труда на авиапредприятиях.

Математическая модель анализа состояния ЭМИ представлена следующим образом:

Исследуемая система характеризуется вектором (безопасного) состояния А = (а,,...а„) в и — мерном пространстве (пространстве состояний). Здесь возможны два варианта:

1) Компоненты вектора - зависят не только от t, но и от г .

Например Я] - воздействие электростатического поля.

2) Компоненты вектора А — суть усредненные по некоторому объему величины.

Qf 1 / mm max \ -

= (А : at е (ai , a, J), / = 1,я - множество «приемлемых» значений вектора состояния, где множество приемлемых (допустимых) интервалов

г / min max \ и

x\ai ->ai )fi=i определяется нормативными документами. Ф = {(рк},к = \,К - множество известных способов нормализации электромагнитной обстановки Фь.

F = {fp)iP = hP - множество известных средств защиты от ЭМИ fр.

Ф сФ, Ф - совокупность известных способов нормализации

электромагнитной обстановки Фк, которые могут быть использованы для решения конкретной задачи по нормализации электромагнитной обстановки на конкретном рабочем месте.

{Ф} - множество всех возможных (удачных и неудачных) способов решения задачи.

{Ф*}- множество всех подмножеств множества Ф (т.е. алгебра множества Ф).

<7Ф- - стоимость мероприятий, входящих в Ф .

F сF, F' - множество известных средств защиты от ЭМИ f р, которые могут быть использованы для уменьшения интенсивности источников ЭМИ.

{F} - множество всех возможных (удачных и неудачных) использований средств защиты от ЭМИ.

{F } - алгебра, построенная на множестве F. Ч F- - стоимость мероприятий, входящих в F .

Динамические уравнения для вектора (безопасного) состояния будут иметь следующие виды:

А) Уравнение динамики безопасного состояния (без принятия

специальных мер защиты)

Q —» ——» -»-»

— A(r,t) = L(r,t)-A(r,t) + I(r,t)^ (1)

где L(r ,t) - некоторый линейный дифференциальный оператор;

/(Я,О - интенсивность пространственно распределенного источника

ЭМИ.

I — ах Цоу || - прямоугольная матрица, элементы которой показывают как X] - ^ый вид деятельности, приводящий к повышению ЭМИ, влияет на ь

_ т

ый параметр 0-ую компоненту вектора А ). ¡¡{г,?) = У. а, ,х,.

7-1

Действие некоторой последовательности из г защитных мероприятий может быть представлено в виде

Воздействие на источники ЭМИ можно представить в виде

-£/,<*> или 5 . (2)

т Р=1 J

Тогда уравнение динамики безопасного состояния с учетом выбранных групп принимаемых специальных мер можно записать следующим образом

= ф '[1(г,о^(г,/)]+а-Г(/(г,о). (3)

Б) Уравнение динамики безопасного состояния (без принятия специальных мер защиты)

^Л(0 = £(0-Д0 + 7(0, (4)

где К(1) - матричный оператор.

С учетом принятия защитных мер уравнение эволюции вектора безопасного состояния системы принимает конечный вид:

= (5)

В диссертации применен метод оценки вероятности, основанный на анализе причинно-следственных связей для оценки негативных явлений от излучающего оборудования на предприятиях ГА.

Управление безопасностью и риском осуществляется на основе системного подхода.

В полном соответствии с теорией сложных систем в предметной области управления безопасностью и риском выделяется ряд сложных организационно-технических систем, имеющих в своем составе различные технические, инженерно-технические, организационные и управленческие структуры.

С точки зрения оценки эффективности управления безопасностью и риском в качестве элементов целесообразно выбирать какой-либо организационно-технический элемент системы или совокупность таких элементов.

В методе анализа «дерево событий» рассматриваются события, влекущие за собой в конечном счете негативное явление и выделяется преобладающая последовательность этих событий. За начальную точку дерева событий берется исходное событие. Перечень исходных событий, которые могут явиться причиной развития негативного явления, устанавливается при проектировании объекта (рабочего места, оборудования, сооружения). Затем осуществляется логический перебор различных путей его развития и возможных последствий. С помощью дерева событий строится расчетная схема по оценке вероятности возникновения возможных негативных ситуаций.

Приведено описание разработанной в диссертации компьютерной программы, предназначенной для мониторинга состояния рабочего места при воздействии ЭМИ. Программа работает в формате Microsoft Windows с поддержкой Microsoft NET Framework 4, имеет удобный пользовательский интерфейс и графически визуализирует полученные результаты.

Разработана методика проведения анализа воздействия ЭМИ и приведен алгоритм работы компьютерной программы (рис. 1).

Опенка возлейстщтя 7 ЭМИ сверхвысоких частот / от вращающихся j (сканирующих) антенн /

I Итог I

Рис. 1. Алгоритм программы

Программа производит расчет уровня ЭМИ в трех направлениях:

1. В рабочих и офисных помещениях от ПК и бытовых приборов.

2. От производственного оборудования.

3. От вращающихся (сканирующих) антенн, работающих на сверхвысоких частотах.

При работе в первом режиме производится анализ магнитных, электрических и электростатических полей. Для проведения анализа в экран ввода данных необходимо ввести значения, полученные приборами ИМП-05, ИЭСП-05 или ИЭП-05 в четырех контрольных точках, вокруг исследуемого прибора/оборудования:

а) 10 — 15 см от задней стенки прибора/оборудования,

б) 10 - 15 см с правого бока от прибора/оборудования,

в) 10 — 15 см с левого бока от прибора/оборудования,

г) 60 - 70 см от передней стенки прибора/оборудования. Далее следует нажать кнопку «Расчет».

При расчете магнитных полей анализ ведется по формуле:

В = В

•К.

где

В..

П1

значение

(6)

плотности магнитного потока, высвеченное на

индикаторе [Тл];

К„ _

- частотно-зависимый поправочный коэффициент для контролируемой частоты, определяемый по корректировочным графикам. Далее система производит подбор коэффициента (рис. 2).

Рис. 2. Схема подбора коэффициента Ви

В результате появляется итоговый экран с построенной диаграммой распределения ЭМИ на рабочем месте и текстовые предостережения или рекомендации по нахождению на данном рабочем месте (рис 3).

\ '> Pdcnei ЭМИ рабочих помещений

I Ш * | Опрограмме ¡1

L

Г ' 1 J

ii =»

Показатель плотности магнитного потока находится в пределах норны. Опасность возникновения негативных последствий при работе сданным оборудованием мала, но необходимо помнить о времени проведения работ в электромагнитном поле. При работе свыше 4-6 часов возможно возникновения головных болей и сонливости

Рис. 3. Итоговый экран при замере магнитных полей

При расчете электростатических полей анализ производится по формуле:

иэ = ЕЬ-[ 1 + (7)

где Е - измеренная напряженность электростатического поля [кВ/м]; Ь - расстояние от поверхности до измерительной пластины (0,1 м); Б - размер поверхности по диагонали [м]. После проведения расчета появляется итоговый экран схематично сходный с рис. 3.

При расчете электрических полей анализ производится по формуле:

Еиш = Кпд ■ , (8)

где Етд - напряженность переменного электрического поля [В/м];

Кп - поправочный коэффициент для частот переменного электрического

поля.

Системно, выбор поправочного коэффициента представлен на рис. 4:

[6,6; 9,2] Гц [1501; 2000] Гц

[10,9; 1299] Гц;

-|Еие |- кп,

и

— 1,1

Кп3 43

Рис. 4. Схема подбора коэффициента Еш

В результате расчета появляется итоговый экран, графически идентичный

рис.3.

При работе во втором режиме производится расчет уровня ЭМИ от производственного оборудования и выбирается один из двух необходимых вариантов: анализ электромагнитных полей или оценка воздействия постоянного магнитного поля.

Анализ воздействия электромагнитных полей ведется по формулам:

(9)

где Т - допустимое время пребывания в ЭП при соответствующем уровне напряженности [ч];

Е - напряженность электромагнитного поля в контролируемой зоне

[кВ/м].

В свою очередь напряженность электромагнитного поля в контролируемой зоне определяется как:

£ _ ^ тах

и '

(10)

где итш - наибольшее рабочее напряжение электроустановки;

и - напряжение электроустановки при измерениях.

После ввода данных появляется текстовое окно с результатами оценки и рекомендациями к дальнейшим действиям.

С применением предложенной в диссертации программы оценка влияния на состояние организма работника постоянного магнитного поля может производиться при двух условиях воздействия - общем и локальном. После выбора измеряемого показателя и ввода данных программа соотносит полученные значения с нормативными, выводя на экран результаты оценки соответствующего типа воздействия.

Третьим режимом функционирования разработанной программы является оценка воздействия ЭМИ сверхвысоких частот(СВЧ), исходящих от вращающихся (сканирующих) антенн. Нормируемыми параметрами СВЧ облучения являются интенсивность, длительность воздействия и энергетическая нагрузка на организм человека.

При выборе данного режима на экран выводится текст с рекомендациями и таблица уровня плотности потока энергии (ППЭ) и санитарно-защитных зон для радиолокаторов (рис. 5).

'/ Расчет ЭМИ рабочих помещений ■■В

j <Ja J ф [ О программе ]

деятельности сердечно-сосудист Сверхвысокочастотные поля (СВ1 воздействие на половую функции онтологических заболеваний. Пр ЭМП наблюдается кумулятивный Облучение в сверхвысокочастоти приводит к изменению их свойст последствиями поглощения излу данного облучения различные тк Обозначение радиолокатора ой и эндокринной си< ^ оказывают отрицате о, способствуют возне ичем при многократж эффект. ном интенсивном полг в, которые связаны с ■ чения. При длительнс ани, содержащие кро ПДУ ППЭ мкВт/см2 :темах человека, й гльное 1кновению >м воздействии .1 г живых тканей тепловыми >м воздействии веносные сосуды, V Санитарно-защитная зона (ССЗ) м

Обзорный радиолокатор трассовый ОРЛ-T 1П lia 15 1600 - 2000

Моноимпульсный вторичный радиолокатор МРВЛ СБК 20 100

Вторичный радиолокатор трассовый БРЛ «Радуга» 20 100

Метеорологический радиолокатор МРЛ-5 (3-х сантиметровый канал) 10 800

Метеорологический радиолокатор МРЛ-5 (10-и сантиметровый канал) 20 800

Обзорный радиолокатор ОРЛ - А тип АРЛК - «Урал» 25 563

Трассовый радиолокационный комплекс ОРЛ - А тип ТРЛК «Утес» 25 744

Доплеровский метеорологический радиолокатор ДМРЛ 25 1454

Обзорный радиолокатор ОРЛ — А тип АРЛК-«Лира-А 10» 25 700

Первичный аэродромный радиолокатор STAR 2000-8 20 750

Доплеровский метеорологический радиолокатор ДМРЛ «Метеор -метеоячейка» 10 1454

Рис. 5. Экран программы при выборе режима «Оценка воздействия ЭМИ сверхвысоких частот, исходящих от вращающихся (сканирующих) антенн»

Следует отметить, что при работе с программой оператор имеет возможность произвести комплексный расчет, или расчет отдельного параметра ЭМИ. После ознакомления с результатами расчета предпринимаются соответствующие меры по устранению неблагоприятной ситуации.

В четвертой главе представлены экспериментальные доказательства возможности использования компьютерной программы. Разработанный в диссертации метод оценки ЭМИ апробирован в аудиториях МГТУ ГА. Проведен анализ рабочих мест на состояние электрических, электростатических и магнитных полей. Выявлено, что программа позволяет значительно снизить время, затрачиваемое на обработку данных и на поиск решения, необходимого для урегулирования проблемы воздействия ЭМИ.

В пятой главе разработана методика количественной оценки уровня ПБ с использованием вероятностных критериев.

Для количественной оценки уровня производственной безопасности на авиапредприятии необходима база данных, учитывающая такие параметры, как:

- причина несчастного случая (организационная, техническая, психофизическая);

- классификация несчастных случаев (со смертельным исходом, тяжелые, легкие);

- статистические данные за определенный период времени;

- нормируемые вероятностные показатели.

Цель количественной оценки уровня производственной безопасности -оценка риска. Все риски, связанные с идентифицируемыми опасностями, следует анализировать, оценивать и упорядочивать по приоритетам необходимости исключения или снижения риска. При этом следует рассматривать как нормальные условия функционирования производства, так и случаи отклонения в работе, связанные с происшествиями и возможными аварийными ситуациями. Оценке подвергают все виды деятельности. Риски, признанные неприемлемыми, используются как исходные данные для разработки целей и задач в области производственной безопасности.

Вероятности возникновения НС должны устанавливаться как средний риск на час работы (рис. 6).

Рис. 6. Классификация НС в АП

Определение этих вероятностей представляет известную трудность, поэтому представляет интерес рассмотрение вопросов статистической оценки вероятности возникновения НС, а также степени опасности НС.

Вероятность возникновения НС определяется по статическим данным (<2*) за каждый анализируемый период, на час производственного процесса, т.е.

(Г=п/Т, (П>

где п - количество НС;

Т- период времени [час].

Вероятности последствий (степени опасности) г определяют в соответствии с требованиями ФАЛ, при этом статистическую оценку степени опасности возникновения особой ситуации можно определить как:

г' = <Г/ч* , (12)

где q — вероятность появления НС;

г — степень опасности последствий НС.

Вероятность появления НС за заданное время I определяется по формуле (при условии экспоненциального распределения события):

<Г(0 = 1 - в~м, (13)

где X - интенсивность появления НС, [1/час];

I - средняя продолжительность производственного процесса, час.

Помимо вероятностей возникновения НС, определяется уровень производственной безопасности в авиапредприятии.

Под уровнем производственной безопасности (Рпб) понимаем не возникновение НС со смертельным исходом из-за появления неблагоприятного фактора.

Вероятность возникновения НС со смертельным исходом в соответствии с ФАП оценивается как практически невероятное событие, поэтому статистическая оценка ее в условиях эксплуатации затруднена. В связи с этим уровень ПБ рекомендуется оценивать по всем видам НС.

НС происходят по трем группам факторов: организационные Р0(г); технические Рт(1); психофизиологические Р„(Х).

Конкретная рабочая смена будет завершена благополучно, если:

- за смену не возникнет ни один опасный фактор, ведущий к НС;

- во время смены возник опасный фактор, но в системе ПБ предусмотрено парирование данного фактора.

Так как эти события можно считать независимыми, то в случае появления одного неблагоприятного фактора:

Рпв = ^ + чр, (14)

где Б - вероятность не появления во время рабочей смены неблагоприятного фактора;

Я - вероятность появления во время рабочей смены неблагоприятного фактора;

р - вероятность устранения во время рабочей смены неблагоприятного фактора.

В случае появления во время рабочей смены п неблагоприятных факторов:

Рпб = ПГ^: + щрд- (15)

С учетом этой формулы можно выделить частные показатели ПБ для НС со смертельным исходом, для тяжелых НС, для легких НС. При принятии следующих допущений:

- отсутствуют организационные факторы при наличии технических и психофизиологических;

- отсутствуют технические факторы при наличии организационных и психофизиологических;

отсутствуют психофизиологические факторы при наличии организационных и технических.

Вероятность не появления НС:

*ПБ = Р*РПРт, (16)

где Рд - вероятность безопасной смены, зависящей от безотказности организационных факторов;

Рт - вероятность безопасной смены, зависящей от безотказности технических факторов;

Р„ - вероятность безопасной смены, зависящей от безотказности психофизиологических факторов.

При известном значении интенсивности свершения НС вероятность благополучного завершения производственной схемы можно определить по формуле:

*ПБ = е_С'/Т0)> <17>

где: I - длительность смены [ч];

Т0 — средняя наработка на один НС [ч]. Так как г < Т„, то:

РП'Б*1-С/Г0. (18)

Если известны показатели ПБ Т0 и Р„Б, то вероятность совершения хотя бы одного НС, или уровень риска, можно оценить как:

<?5С = 1-^Б=«/Г0. (19)

В частном случае, для производственного процесса в 1 час, вероятность НС в одной рабочей смене будет равна интенсивности появления НС, т.е.:

<?пб = 1А,=Л. (20)

Используя формулу (17), можно получить связь вероятностных показателей со статистическими показателями, для случаев вероятностей завершения рабочей смены благополучно, без организационных, технических и психофизиологических факторов. На основании статистических показателей производственной безопасности можно рассчитать частоту НС по вышеперечисленным факторам. Отсюда можно получить влияние отдельных факторов на уровень ПБ:

'То р)_

(21)

(р* ПБор = е -С^/зЪр)

^ПВт- = е 1

1РПБп = е

Тогда общий уровень ПБ определяется:

р*в = е-(г/гор+с/гт+1/гп) (22)

Установленная взаимосвязь между вероятностными и статистическими показателями ПБ по формуле (22) позволяет производить количественную оценку УПБ:

1. Исследовать влияние на ПБ организационных, технических и психофизиологических факторов.

2. Определить степень опасности для отдельных причин НС и сравнить соответствие фактического уровня ПБ нормируемому.

3. Формировать требования к профессиональной подготовке инженерно-авиационного персонала, исходя из необходимости обеспечения заданного уровня ПБ.

4. Оценивать эффективность мероприятий, направленных на повышение ПБ еще до практической их реализации.

5. Анализировать статистические данные производственной безопасности для разработки оптимальных решений по повышению уровня ПБ.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Поставленная цель достигнута: разработан метод оценки и мониторинга электромагнитного излучения на авиационных предприятиях гражданской авиации, что имеет существенное значение для повышения эффективности и безопасности эксплуатации оборудования в авиационной отрасли России.

Получены следующие результаты:

1. Проведенный анализ статистических данных по исследованию воздействия ЭМИ в различных странах показал, чем и насколько опасны ЭМИ для здоровья человека.

2. На основании анализа данных, содержащихся в российских и зарубежных источниках, сделан вывод, что на современных АП имеет место недооценка опасности ЭМИ, и, соответственно, существующие методы защиты от ЭМИ недостаточны.

3. Разработана и предложена к внедрению в практику компьютерная программа, предназначенная для мониторинга состояния ЭМИ. Позволяя существенно сэкономить время, затрачиваемое в процессе контроля за состоянием уровня ЭМИ на обработку данных и на поиск решения для урегулирования проблемы, в итоге она дает реальную возможность свести к минимуму возникновение ошибок по вине человеческого фактора.

4. Использован метод оценки вероятности возникновения заболеваний при воздействии различных видов ЭМИ от оборудования, основанный на анализе причинно-следственных связей, что позволяет уменьшить количество негативных последствий путем принятия своевременных мер по предупреждению опасности ЭМИ.

5. Разработанный в диссертации метод оценки ЭМИ позволяет обеспечить систематический контроль за состоянием уровня ЭМИ на рабочем месте непосредственно пользователем, а так же существенно снизить затраты на проведение этого контроля.

6. Найдены пути вариативного решения задачи совершенствования автоматизации обработки данных по анализу воздействия уровня ЭМИ на работника АП- разработанная в диссертации компьютерная программа может корректироваться в соответствии с запросами использующей ее организации.

7. Выявлена наглядность внедряемого метода оценки ЭМИ на основании анализа электромагнитных характеристик учебных и рабочих мест в нескольких аудиториях МГТУ ГА.

8. Обоснована практическая необходимость применения предложенного в диссертационной работе нового экономичного метода совершенствования способов охраны труда на АП гражданской авиации.

9. Разработана методика количественной оценки уровня ПБ с использованием вероятностных критериев.

Основные результаты диссертационной работы содержатся в следующих публикациях:

Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК при Министерстве образования и науки Российской Федерации (4):

1. Мерзликин, И.Н. Решение проблем негативных воздействий при работе с ПК [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г. Феоктистова // Научный вестник МГТУ ГА. -2008.-№135.-С. 191-193.

2. Мерзликин, И.Н. Взаимосвязи и параллели воздействия электромагнитного излучения на персонал авиапредприятий [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г. Феоктистова // Научный вестник МГТУ ГА. - 2010. - № 160. - С. 159-163.

3. Мерзликин, И.Н. Анализ воздействия радиационного излучения на организм и разработка методов защиты от радиационного воздействия в целях повышения безопасности на авиапредприятиях [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г.Феоктистова // Научный вестник МГТУ ГА. - 2010. - № 162.-С. 66-69.

4. Мерзликин, И.Н. Электромагнитное излучение как сопутствующий фактор в процессе эксплуатации авиационной техники [Текст] / И.Н. Мерзликин // Научный вестник МГТУ ГА,- 2012.-№183.-С. 21-23.

Научные публикации в других изданиях (7):

5. Мерзликин, И.Н. Разработка методов защиты от электромагнитного излучения в целях повышения безопасности при работе с ПК на авиапредприятиях [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г. Феоктистова // 7-я международная конференция «Авиация и космонавтика 2008» / МАИ-ПРИНТ -М., 2008.-С. 129-131.

6. Мерзликин, И.Н. Разработка методики оценки электромагнитного излучения в целях повышения безопасности на авиапредприятиях [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г. Феоктистова // XXXIV международная молодежная научная конференция «Гагаринские чтения» / Типография издательского центра МАТИ -М„ 2008.-С. 36-37.

7. Мерзликин, И.Н. Методика защиты от электромагнитного излучения при работе с ПК на авиапредприятиях [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г. Феоктистова // 2-я Всероссийская конференция ученых, молодых специалистов и студентов «Информационные технологии в авиационной и космической технике 2009» / МАИ-ПРИНТ - М„ 2009. - С. 57-58.

8. Мерзликин, И.Н. Современные методы защиты от электромагнитных излучений, их структура и логическая организация [Текст] / И.Н. Мерзликин // Межвузовский сборник научных работ аспирантов и молодых ученых «Наука, техника, человек» / РИО МГТУ ГА-М., 2009. - С. 47-51.

9. Мерзликин, И.Н. Разработка методов защиты от радиационного воздействия на авиапредприятиях [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г. Феоктистова // IX Международная научно-практическая конференция «Экология и безопасность жизнедеятельности» / РИО ПСХА - Пенза, 2010. - С. 155-156.

10. Мерзликин, И.Н. Разработка методов защиты и обучения персонала авиапредприятий от электромагнитного излучения в целях повышения

безопасности при работе с ПК и техническим оборудованием [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г. Феоктистова // Международная научно-практическая конференция «Проблемы подготовки специалистов для гражданской авиации и повышения эффективности работы воздушного транспорта» / РИО УВАУ ГА - Ульяновск, 2010. - С. 47-50.

11. Мерзликин, И.Н. Анализ воздействия ЭМИ на человека и экологию, и разработка методики оценки ЭМИ на рабочих местах [Текст] / И.Н. Мерзликин, О.Г. Феоктистова // VIII Всероссийский молодежный форум «ЮНЭКО - 2010» / ООО Ноосфера - М., 2010. - С. 251.

Соискатель

Мерзликин И.Н.

Подписано в печать: 18.10.13 Заказ № 2847 Тираж: 100 экз.

Типография «ОПБ-Принт» ИНН 7715893757 107078, г. Москва, Мясницкий пр-д, д. 2/1 (495) 777 33 14 www.opb-print.ru

Московский государственный технический университет гражданской авиации

04201364881 на правах рукописи

Мерзликин Игорь Николаевич

Метод оценки и мониторинга электромагнитного излучения на авиационных предприятиях гражданской авиации

05.22.14. - Эксплуатация воздушного транспорта

Диссертация

на соискание ученой степени кандидата технических наук

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор Феоктистова О.Г.

Москва-2013

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

Глава 1. Анализ опасности воздействия ЭМИ на

авиапредприятиях........................................................................11

1.1. ЭМИ как негативный фактор производственной среды............11

1.2. Механизм патогенного энергетического воздействия ЭМИ......13

1.3. Международная и отечественная нормативные базы в области защиты от ЭМИ...............................................................15

1.4. Примеры методов оценки ЭМИ..........................................17

Выводы по первой главе...................................................22

Глава 2. Научные разработки по проблеме защиты персонала от воздействия ЭМИ.........................................................................23

2.1. Практические, аналитические, методические научные разработки по защите персонала от воздействия ЭМИ.............23

2.2. Негативное воздействие ЭМИ на человека как комплексная проблема.....................................................................29

2.3. Международный опыт исследования негативных воздействий

ЭМИ...........................................................................36

Выводы по второй главе...................................................46

Глава 3. Разработка метода оценки и мониторинга ЭМИ от оборудования в целях повышения безопасности труда на авиапредприятиях..................:.................................................47

3.1. Математическая модель системы обеспечения электромагнитной безопасности........................................47

3.2. Структурная оптимизация систем прогнозирования рисков на АП.........................................................................56

3.2.1. Оценка опасности и риска на АП...............................56

3.2.2. Управление безопасностью и риском на уровне организационно - технических систем на АП................59

3.2.3. Формализованное описание процесса управления безопасностью и риском..........................................68

3.2.4. Оценка негативных явлений от излучающего оборудования на АП................................................71

3.3. Разработка компьютерной программы по мониторингу ЭМИ на рабочем месте............................................................74

3.3.1. Теоретическая база для разработки компьютерной программы...........................................................74

3.3.2. Оценка уровня ЭМИ в офисных помещениях от ПК и бытовых приборов....................................................81

3.3.3. Оценка уровня ЭМИ от производственного оборудования.........................................................93

3.3.4. Оценка уровня ЭМИ сверхвысоких частот от вращающихся антенн..............................................104

Выводы по третьей главе.................................................107

Глава 4. Результаты практического применения разработанного метода......................................................................................108

4.1. Апробация компьютерной программы...............................108

4.2. Практическая значимость разработанного метода в связи со

спецификой труда работников АП............................................119

Выводы по четвертой главе..............................................121

Глава 5. Разработка обобщенного критерия уровня производственной безопасности в соответствии с международными требованиями..........122

5.1. Общие положения.........................................................122

5.2. Информационное обеспечение методики оценки производственной безопасности.......................................123

5.3. Приемлемые методы количественной оценки уровня производственной безопасности.......................................126

5.4. Определение уровня производственной безопасности в авиационном предприятии..............................................132

Выводы по пятой главе...................................................136

ЗАКЛЮЧЕНИЕ.............................................................................137

Список использованных источников.................................................139

Приложение 1 .............................................................................150

Приложение 2.............................................................................151

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы

Воздействие электромагнитного излучения (ЭМИ) на персонал является практически неизбежным побочным фактором, возникающим в процессе разработки, внедрения и эксплуатации оборудования, используемого на авиационных предприятиях (АП). Это воздействие, как правило, негативно, так как является реальной причиной возникновения различного рода отклонений в деятельности человеческого организма, провоцирующих серьезные заболевания. Следствием этих воздействий является высокая вероятность ущерба здоровью персонала на рабочих местах, опасность возникновения наследственных заболеваний и даже повышенная смертность.

В силу неуклонного роста технической оснащенности труда персонала авиационных эксплуатационных предприятий проблема сохранения здоровья и работоспособности повсеместно и неуклонно выдвигается на первый план. Пренебрежение названной проблемой влечет за собой серьезный рост расходов государства на оплату пособий по временной нетрудоспособности работника, подвергшегося вредному воздействию ЭМИ, и по его дальнейшей реабилитации. Поскольку продолжительность периода нетрудоспособности, как правило, зависит от совокупного времени контакта работника с приборами, излучающими ЭМИ, необходимо особо отметить, что в первую очередь ЭМИ выводят из строя кадровых работников, обладающих солидным профессиональным опытом. Указанное обстоятельство приводит к снижению качественного состава персонала, что отрицательно сказывается на результатах деятельности предприятия в целом.

Существующие на сегодняшний день российские стандарты, такие как СанПиН 2.2.4/2.1.8.005-96 и СанПиН 2.6.1.1192-03, СанПиН 2.2.4.1191-03 и др. [67,68,69] содержат соответствующие требования к параметрам ЭМИ как на рабочих, так и в общественных местах. Для обеспечения их практической

реализации принят ряд законодательных актов, например такие, как «О защите прав потребителей» и «О лицензировании отдельных видов деятельности», содержащихся в «Собрании законодательства РФ».

«Трудовой кодекс РФ» (десятый раздел) определяет обязанности работодателя и наемного работника по обеспечению безопасных условий и охраны труда. Но, тем не менее, не редки случаи, когда указанные требования не выполняются в полной мере, поскольку добросовестное следование им зачастую сопряжено со сложностью и трудоемкостью процесса оценки работ по обеспечению должного уровня безопасности труда оператора от воздействия ЭМИ.

Следовательно, разработка новых, менее трудоемких и более автоматизированных методов оценки уровня ЭМИ, исходящего от оборудования, является актуальной проблемой, имеющей важное практическое значение для обеспечения безопасности труда персонала на АЛ.

Степень разработанности вопроса.

Вопросами защиты персонала производственных предприятий от воздействия электромагнитного излучения занимаются различные организации: ВОЗ, ГосНИИ ГА, РНКЗНИ, МГТУ ГА и другие. Данные организации, а так же труды таких ученых, как: Зубков Б.В., Прохоров A.B., Феоктистова О.Г., Монахова C.B. и др. внесли значительный вклад в решение вопросов по обеспечению авиационного персонала от воздействия электромагнитных излучений.

В выполненных в настоящее время исследованиях недостаточно разработаны методы, позволяющие оценить степень воздействия электромагнитных излучений на персонал АП и выявить необходимую зависимость для проведения количественной оценки уровня производственной безопасности. Указанный недостаток определил цель и задачи данного исследования.

Цель работы

Целью диссертационной работы является разработка метода оценки уровня воздействия ЭМИ от излучающего оборудования, а также средств мониторинга для повышения безопасности труда на АП гражданской авиации.

Задачи исследования

1. Анализ эффективности известных методов оценки уровня ЭМИ на авиационных предприятиях гражданской авиации.

2. Создание базы данных для написания компьютерной программы, позволяющей упростить анализ состояния ЭМИ на рабочем месте.

3. Разработка методов и средств мониторинга ЭМИ, исходящего от оборудования.

4. Анализ эффективности предложенных методов и средств мониторинга оценки уровня воздействия ЭМИ, исходящего от оборудования в условиях эксплуатации.

Объект исследования: системы и процессы обеспечения электромагнитной безопасности персонала при производстве и эксплуатации средств воздушного транспорта.

Предмет исследования: мониторинг ЭМИ и способы защиты персонала от них.

Методы исследования: системный анализ данных, теория планирования эксперимента, моделирование, теория принятия решений с привлечением психофизиологии и мониторинга анализа воздействия ЭМИ на человека, физика электромагнитного поля, атомная и ядерная физика, теория графов, теория алгоритмирования, абстрактная алгебра.

Научная новизна диссертационной работы состоит в том, что в ней впервые:

1. Предложены пути совершенствования автоматизированной обработки и анализа данных воздействия ЭМИ на работника АП гражданской авиации.

2. Разработан метод, позволяющий осуществлять интегральную оценку воздействия ЭМИ посредством применения теории рисков.

3. Разработана компьютерная программа анализа воздействия ЭМИ.

4. Установлена взаимосвязь между вероятностными и статистическими показателями производственной безопасности, которая позволяет производить количественную оценку уровня производственной безопасности.

Достоверность результатов исследования подтверждается относительной сходимостью выполненных по разработанному методу прогнозов воздействия электромагнитных излучений с результатами других исследований и статистическими данными; непротиворечивостью разработанного метода используемой практике по защите персонала авиационных предприятий от негативного воздействия неионизирующих излучений.

Практическая значимость работы

Результаты исследования представляют собой методическую базу и компьютерную программу для повышения эффективности методов оценки уровня ЭМИ, оказывающего воздействие на операторов. Они позволяют:

1. Повысить скорость обработки информации по оценке уровня ЭМИ.

2. Снизить экономические затраты АП, связанные с реабилитацией и лечением операторов электронной техники, работающих на АП.

3. Оптимизировать процесс своевременного контроля параметров ЭМИ на рабочих местах с целью улучшения условий труда персонала.

Реализация результатов работы. Разработанный метод оценки и мониторинга электромагнитных излучений реализован в качестве компьютерной программы «Мониторинг ЭМИ», внедренной и используемой на предприятии ОАО «ВАРЗ-400», а так же в виде методических рекомендаций, используемых при обучении студентов различных специальностей в МГТУ ГА.

Соответствие диссертации паспорту научной специальности.

Диссертационное исследование выполнено в соответствии с позицией паспорта специальности 05.22.14 «Эксплуатация воздушного транспорта», п. 10 «Исследование проблем эргономики и обеспечения безопасности жизнедеятельности в системе эксплуатации воздушного транспорта».

На защиту выносятся следующие научные положения:

- математическая модель анализа состояния ЭМИ на рабочем месте;

- алгоритм оценки воздействия ЭМИ на персонал АП;

- метод оценки ЭМИ от излучающего оборудования;

- результаты экспериментального исследования метода оценки ЭМИ.

Апробация

Результаты исследования были изложены и получили положительную оценку на следующих научно-технических конференциях и семинарах:

- VIII Всероссийский молодежный форум по проблемам культурного наследия, экологии и безопасности жизнедеятельности «ЮНЭКО 2010» при содействии Управления делами Президента Российской Федерации;

- Академия Наук Российской Федерации. Секция экологии при Центральном Доме Ученых. Ноябрь. 201 Ог;

- IX Международная научно-практическая конференция «Экология и безопасность жизнедеятельности» 2009г;

- 2-я Всероссийская конференция ученых, молодых специалистов и студентов. «Информационные технологии в авиационной и космической технике» 2009г;

- Международная научно-практическая конференция «Проблемы подготовки специалистов для гражданской авиации и повышения эффективности работы воздушного транспорта» 20 Юг;

- XXXIV Международная молодежная научная конференция «Гагаринские чтения» 2008г;

- 7-я Международная конференция «Авиация и космонавтика 2008»;

- Научно - технические семинары МГТУ ГА, МАИ, МАТИ, МНИЦ ПГСХА 2008-2011г.г.

Публикации результатов исследования. По материалам исследований, представленных в диссертации, написано и опубликовано 11 печатных работ, из них 4 статьи в изданиях, рекомендованных ВАК России для опубликования материалов диссертационных работ на соискание ученой степени.

Структура работы

Диссертация состоит из введения, 5-и глав, заключения, двух приложений, списка использованных источников. Основная часть работы изложена на 138 страницах текста, содержит 48 рисунков, 19 таблиц, список использованных источников, включающий 102 наименования.

Глава 1. Анализ опасностей воздействия ЭМИ на авиапредприятиях

1.1. ЭМИ как негативный фактор производственной среды

Электромагнитное излучение (ЭМИ) - это электромагнитные волны различной длины. На авиапредприятиях (АП) источником ЭМИ могут являться практически все объекты: от станка для вытачивания детали авиационного двигателя (АД), до самого АД, от компьютера диспетчера в аэропорту, следящего за движением летательного аппарата (ЛА), до самого ЛА на любом этапе полета, и т.д. [8,9].

По статистике проекта А1г£Н8аз1ег [101], который является единой информационной базой по авиационным происшествиям, инцидентам и авиационным катастрофам с 2001 по 2008 гг. в России из 90 авиакатастроф, 54 произошли по причине человеческого фактора (табл. 1).

Таблица 1

Статистика авиакатастроф

Год Количество Катастрофы по Процентное

авиакатастроф причине соотношение,

человеческого %

фактора

2001 12 9 75

2002 10 7 70

2003 5 5 100

2004 11 7 64

2005 10 8 80

2006 9 7 78

2007 14 4 30

2008 19 10 53

Графически эту ситуацию можно представить в виде рис.1 :

20

2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008

Годы

—♦— количество авиакатастроф

—■— количество авиакатастроф по причине человеческого фактора

Рис. 1. Графическое отображение статистики авиакатастроф

Если же обратить внимание на происшествия, которые не имели тяжелых последствий, но при неудачном стечении обстоятельств могли привести к таковым, то их число настораживает не только авиакомпании, но и организации, призванные следить за безопасностью в авиационной отрасли. Наземные происшествия такого рода совсем не редкость.

В 2009г. в Женеве состоялась Европейская конференция, организованная Всемирным фондом безопасности полетов (Р8Р). Сквозной темой конференции была проблема человеческого фактора, где утверждалось, что причина авиационных происшествий и авиационных катастроф - аспект не только профессиональный, но и психологический [100]. Не подлежит сомнению тот факт, что значительное число психологических ошибок, которые совершает работник авиапредприятия, возникает вследствие утомляемости, рассеянного внимания, т.е. тех психофизиологических состояний человеческого организма, возникновение которых в значительной мере провоцируется воздействием на него ЭМИ.

1.2. Механизм патогенного энергетического воздействия ЭМИ

Несмотря на то, что проблема ЭМИ известна и разрабатываются методы защиты от излучений, на данный момент она отнюдь не решена.

Планета Земля как сложный многосоставный элемент структуры Солнечной системы имеет свои магнитные, гравитационные и прочие поля, на которые накладываются поля всей Солнечной системы. В течение 20-го века, благодаря техническому прогрессу, Земля стала источником мощнейшего ЭМИ в широком спектре частот. Бурная деятельность человечества видоизменяет электромагнитный фон всей солнечной системы вследствие неконтролируемого роста излучателей. Земля в радиочастотном диапазоне выглядит много ярче Солнца. Интенсивность излучений в мегагерцевом диапазоне над США выше, чем над Атлантикой, в 10-14 раз! В городах с населением более 1 млн. человек ЭМИ технического происхождения в 30-70 тысяч раз превышают естественное излучение. По сравнению с другими факторами внешней среды ЭМИ стремительно вышли на первое место по уровню интенсивности, а следовательно, по вредности для здоровья человека. Более 140 млн. мобильных телефонов, более 50 млн. компьютеров и телевизоров, а также базовые телевизионные, военные, космические и прочие станции сделали нашу жизнь опасной [26,36,38].

Учитывая всё это, необходимость защиты человека от техногенных воздействий электромагнитной природы становится очевидной, поэтому Всемирная Организация Здравоохранения (ВОЗ) считает проблему защиты человека от ЭМИ-воздействий первоочередной [37].

Для создания средств защиты от ЭМИ необходимо в первую очередь до�