Разработка мероприятий по защите производственного персонала от ЭМИ ПЧ и РЧ-диапазонов, при эксплуатации информационных систем.

В основе каждой из них лежат организационные и инженерно-технические мероприятия. Краткая характеристика способов защиты от воздействия ЭМИ ПЧ и РЧ приведена в таблице 9.Таблица 9Характеристика способов защиты от ЭМИ ПЧ и РЧ в серверном помещенииНаименование мер защиты Коллективная защита Индивидуальная защита 1 2 3 Организационные меры защитыЛечебно-профилактические мероприятияПрименение средств наглядного предупреждения о наличии ЭМП. Вывешивание плакатов, памяток с перечнем основных мер предосторожности Проведение медицинского освидетельствования при приеме на работу Периодические медицинские обследования и врачебные наблюдения за персоналом Объективная информация об уровне интенсивностей на рабочем месте и четкое представление об их возможном влиянии на состояние здоровья работающих Продолжение таблицы 9Проведение лекций по безопасности труда при работе с источниками ЭМП и профилактике облучений от их воздействия снижение уровня воздействия сопутствующих производственных факторовПроведение инструктажа по правилам техники безопасности при работе в условиях воздействия ЭМИМероприятия по защите «временем»Разработка оптимального режима труда и отдыха коллектива с организацией рабочего времени с минимально возможным контактом по времени с ЭМИНахождение в контакте с ЭМИ только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действийМероприятия по защите за счет рационального размещения объектовРациональное размещение облучающих и облучаемых объектов: увеличение расстояний между ними, подъем антенн или диаграмм направленности и т.д.Организация рабочего места с целью создания условий с минимальными уровнями воздействующих ЭМИИнженерно-техническиемеры защитыСекторное блокирование направлений излученийЭкранирование отдельных рабочих мест радиоотражающими или радиопоглощающими материаламЭкранирование объемов облученияРадиоотра-жающие материалы, радиопогло-щающие материалы, строительные материалы, лесонасажденияИндивидуальные средства тотальной защиты в комплекте со средствами локальной защитыКостюмы, комбинезоныЭкранирование радиоизлучающих источниковПоглощающие нагрузки, эквиваленты антенн, поглотители мощности, аттенюаторыИндивидуальные средства локальной защитыРадиозащитные халаты, перчатки, шлемы, щитки, очки и т.д.Организационные меры защиты направлены на обеспечение оптимальных вариантов расположения объектов, являющихся источниками излучения, и объектов, оказывающихся в зоне воздействия, организацию труда и отдыха персонала с целью снизить до минимума время пребывания в условиях воздействия, предупреждение возможности попадания в зоны с интенсивностями излучения, превышающими ПДУ, т.е. осуществление защиты «временем». К организационным мерам следует отнести также применение средств наглядного предупреждения о наличии того или иного излучения, вывешиваниеплакатов с перечнем основных мер предосторожности, проведение инструктажей, лекций по безопасности труда при работе с источниками излучений и профилактике их неблагоприятного и вредного воздействия. Защита «временем» предусматривает нахождение в контакте с излучением только по служебной необходимости с четкой регламентацией по времени и пространству совершаемых действий; автоматизацию работ; уменьшение времени настроечных работ и т.д. В зависимости от воздействующих уровней (инструментальный и расчетный методы оценки) время контакта с ними определяется в соответствии с действующими нормативными документами. Защита рациональным (оптимальным) размещением подразумевает определение санитарно-защитных зон, зон недопустимого пребывания на этапах проектирования. В этих случаях для определения степени снижения воздействия в каком-то пространственном объеме используют специальные расчетные, графоаналитические, инструментальные (стадия экспериментальной эксплуатации) методы. Инженерно-технические меры защиты применяются в тех случаях, когда исчерпана эффективность организационных мер. 3.2 Расчет допустимого времени работы при воздействии ЭМП ПЧ и РЧОпределим предельно-допустимое время работы для IT-специалиста, обслуживающего серверное помещение, с учетом воздействия на него ЭМП ПЧ от силового электрооборудования и ЭМИ РЧ от устройств беспроводной связи, установленных в серверном помещении.Принимаем источником ЭМИ РЧ оборудование – Wi-Fiмаршрутизатор, работающий по стандарту 802.11g на частоте 2,4 ГГЦ. Устройство находится на расстоянии 0,5 м от работающего.Мощность карты роутера P = 20 дБм, коэффициент усиления антенны всторону пользователяKу = 5 дБи.Рис. 6.Wi-FiроутерTP-LinkСогласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы»временные допустимые уровни ЭМП,создаваемых ПЭВМ на рабочих местах составляют [9]:Таблица 10Наименование параметровВДУНапряженность электрического поляв диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц25 В/мв диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц2,5 В/мПлотность магнитного потокав диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц250 нТлв диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц25 нТлНапряженность электростатического поля15 кВ/мНормативные значения параметров ЭМИ ПЧ и РЧ для рабочих мест пользователей ПК и других видов ИКТ также устанавливаются СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах», таблица 11 [12].Таблица 11ПДУ электромагнитных полей на рабочих местах пользователей ПК и другими средствами ИКТНормируемые параметрыПДУНапряженность электрического поля 5 Гц - < 2 кГц25 В/м2 кГц - < 400 кГц2,5 В/мНапряженность магнитного поля 5 Гц - < 2 кГц250 нТл2 кГц - < 400 кГц25 нТлПлотность потока энергии 300 МГц - 300 ГГц10 мкВт/см2Для ЭМП радиочастотного диапазона 300 МГц – 300 ГГц предельно-допустимая плотность потока энергии равна 10 мкВт/см2. Максимальная энергетическая экспозиция за 8 часовой рабочий день составляет 200 (мкВт/см2) · ч.Определим мощность картыWi-Fi роутера: 20дБм (1)отсюда Р=0,1 ВтРасчет плотности потока энергии проведем по методике [20]. Максимальная плотность потока энергии от антенны на расстоянии r=0,5 м от ПК (примем расстояние от ПК до жизненно важных органов пользователя 0,5 м – ПК стоит столе перед пользователем):Вт/м2= 15,9 мкВт/см2 (2)где Р – мощность антенны, Вт; Ку – коэффициент усиления антенны; r– расстояние до рабочего места. Допустимую продолжительность пребывания в зоне воздействия ЭМП радиочастотного диапазона определяем с учетом пункта 7.2.6 СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах» [12].Отсюда найдем допустимое время работы с компьютером:ч (3)Вывод: допустимая продолжительность работы с ноутбуком с работающей картой Wi-Fi составляет 12,6 часа без защитной одежды и 15,8часа в защитной одежде при условии, что излучающая антенна роутера будет находится не ближе 0,5 м от работника.При воздействии ЭМП ПЧ допустимая продолжительность работы составляет 8 часов, если напряженность электрического поля не превышает 500 В/м.Принимаем допустимое время работы в серверной не более 8 часов.3.3 Расчет эффективности экранирования ЭМПРассчитаем параметры экранирования рабочего места IT-специалиста, обслуживающего серверное помещение в офисном здании.Расчет проведен по методике, имеющейся в специальной литературе [19, 20]Определим необходимую величину ослабления ЭМП в децибелах: дБ (4)Определим толщину металлического листа, обеспечивающего данный уровень ослабления (для защиты от ЭМП применим алюминий):, (5)где μ – магнитная проницаемость алюминия; σ – проводимость алюминия, σ = 3,82·107 См/м. μ=μ·μ0=1,000023·1,26·10-6=1,26·10-6Гн/ммЭкранирование электромагнитного излучения защитной одеждой определим по формуле:Кэ=,(6)где ППЭ1 – плотность потока энергии без использования защитной одежды, ППЭ2 – плотность потока энергии при использовании защитной одежды.дБ, Отсюда ППЭ2=10 мкВт/см2Следовательно, допустимое время работы в защитной одежде составит:ч (7)Далее выбираем конструкцию вентиляционного патрубка. Для частот 1000 – 10000 МГц рекомендованы следующие поперечные размеры волноводов, обеспечивающих эффективное затухание ЭМ волн:м (8)где λ – длина волны ЭМИ. В данном случае: λ = (9)Принимаем для расчетов а=0,04 м. Для обеспечения лучшей эффективности экранирования патрубок изготавливаем в сотовом исполнении с числом сот n=16.Рис.7. Фрагмент конструкции защитного экрана с вентиляционным патрубком и поглощающим покрытием1 – сотовая конструкция вентиляционного патрубка; 2 – одиночный патрубок; 3 – поглощающее покрытие ХВ-3 или В2Ф3; 4 – алюминиевый экранирующий листДополнительное ослабление Lд, создаваемое сотовой конструкцией патрубка рассчитаем по формуле: дБ (10)Удельное ослабление для патрубков прямоугольного сечения:дБ/м (11)Длину патрубка определим по формуле:м (12)Дополнительно для снижения отраженной составляющей электромагнитных волн в помещении, на внешней части защитного кожуха применим поглощающее покрытие типа ХВ-3 (магнитодиэлектрические пластины толщиной 1 – 3 мм) или В2Ф3 (резиновые коврики толщиной 11 – 14 мм с шипами), которые обеспечивают поглощение 98% падающего ЭМИ с длиной волны 0,125 м.Внешний вид экранированного рабочего места для IT-специалиста, обслуживающего серверное помещение показан на рисунке 8.Рис. 8 Экранированное рабочее место в серверном помещенииЭффективность электромагнитногоэкранирования достигается при помощи сотовых отверстий (волноводных фильтров).Система воздухообмена осуществляется кондиционером, внутренний блок которогодолжен размещаться вне помещения и путем воздуховодов осуществляется охлаждениевоздуха. В экран помещения воздуховоды подсоединяются через диэлектрическуювставку и волноводный фильтр. Все линии электропитания, пожарной и охраннойсигнализации фильтруются, разводка по помещению осуществляется в трубах илиэкранированной оплетке. Все линии локальной сети заводятся в металлических трубах, наконцах труб устанавливаются специальные фильтры с радиопоглощающим материалом.Силовые и информационные вводы в помещение осуществляются через специальныефильтры.ВыводВ курсовой работе проведен подробный анализ вредных и опасных производственных факторов в серверном помещении при эксплуатации телекоммуникационного оборудования.Рассмотрены защиты персонала, непосредственно обслуживающего серверное оборудование, а также остального персонала офисного здания от воздействия электромагнитных полей промышленной частоты и радиочастотного диапазона, источником которого является оборудование серверного помещенияВыполнен расчет параметров экранирования рабочего места специалиста, обслуживающего серверное помещение от электромагнитных полей промышленной частоты и радиочастотного диапазона.Списокиспользованной литературы:Безопасность жизнедеятельности: учеб. для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; под общ. ред. С.В. Белова. – М.: Высш. шк., 2007. – 616 с.СН 512-78 (с изм. 1 1989, 2 2000) «Инструкция по проектированию зданий и помещений для электронно-вычислительных машин»;ANSI/TIA/EIA-569-A «Стандарттелекоммуникационныхтрассипространствкоммерческихзданий (Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces)»ГОСТ 34.003-90 «Информационная технология. Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Термины и определения»;ГОСТ 34.601-90 Комплекс стандартов на автоматизированные системы. Автоматизированные системы. Стадии создания;ГОСТ 34.603-92 Информационная технология. Виды испытания автоматизированных систем;ГОСТ Р 53315-2009 «Кабельные изделия. Требования пожарной безопасности»;СП 5.13130.2009 «Системы противопожарной защиты».СанПин 2.2.2/2.4.1340-03 «Гигиенические требования к персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы»СП 52.13330.2011 «Естественное и искусственное освещение»ГОСТ 12.0.003-74* «Система стандартов безопасности труда. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация».СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования к физическим факторам на рабочих местах»Аполлонский С.М. Безопасность жизнедеятельности в электромагнитных полях / С.М. Аполлонский, Т.В. Каляда, Б.Е. Синдалловский. – СПб: Политехника, 2006. – 263 с.Утепов Е.Б. Методы снижения электромагнитного излучения / Е.Б. Утепов. – Алматы: КазНТУ, 2014. – 126 с.Методы и средства защиты человека от опасных и вредных производственных факторов: уч. пос. / И.М. Башлыков, О.В. Бердышев, Л.М. Веденеева, С.Н. Костарев [и др.]; под ред. В.А. Трефилова. – Пермь: Изд-во Перм. гос. техн. ун-та, 2007. – 346 с.Средства защиты в машиностроении. Расчет и проектирование: справочник / С.В. Белов [и др.]; под ред. С. В. Белова. – М.: Машиностроение, 1989 . – 365 с.Глебова,Е.В. Производственная санитария и гигиена труда: учеб. пособие для вузов / Е.В. Глебова. – М.: Высш. шк., 2007. – 382 с.Девисилов,В.А. Охрана труда / В.А. Девисилов. – М.: ФОРУМ-ИНФРА–М, 2008. – 447 с.Усачев В.П. Исследование электромагнитных экранов / В.П. Усачев, В.П. Григорьев, В.Г. Костиков. – Москва, МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2008. – 12 с.Нор, Е.В.Защита от электромагнитного излучения [Текст]: метод. указания к выполнению практической работы по дисциплине «Производственная санитария и гигиена труда» для студентов специальности 280102 «Безопасность технологических процессов и производств» / Е.В. Нор, О.А. Колесник. – Ухта: УГТУ, 2008. – 29 с.