Система автоматизованого контролю і управління санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища

Реферат: Система автоматизованого контролю та управління санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища містить сполучені між собою датчики температури, відносної вологості, швидкості руху повітря, рівня освітленості поверхні робочої зони, аналізатор шкідливих речовин в повітрі робочої зони, а також нормуючі перетворювачі, персональний комп'ютер, керуючий мікропроцесорний пристрій, підсилювачі сигналу, кондиціонер, зволожувач (осушувач) повітря, освітлювальні прилади, фільтри та заслінки фільтровентиляційної системи. Виходи датчиків температури, відносної вологості і рівня освітленості та аналізатора шкідливих речовин в повітрі робочої зони і швидкості руху повітря сполучені зі входами відповідних нормуючих перетворювачів, виходи яких сполучені з аналоговими входами керуючого мікропроцесорного пристрою, який сполучено з персональним комп'ютером. Дискретні виходи керуючого мікропроцесорного пристрою сполучені з входами підсилювачів сигналів, виходи яких сполучені з виконуючими пристроями. UA 93386 U (54) СИСТЕМА АВТОМАТИЗОВАНОГО КОНТРОЛЮ І УПРАВЛІННЯ САНІТАРНО-ГІГІЄНІЧНИМИ ПАРАМЕТРАМИ ВИРОБНИЧОГО СЕРЕДОВИЩА UA 93386 U UA 93386 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до всіх видів економічної діяльності. На теперішній час санітарно-гігієнічні параметри виробничого середовища контролюються (окремо кожний) за допомогою інструментальних вимірювань під час проведення атестації робочих місць, уповноваженими організаціями (не рідше ніж 1 раз на 5 років). На основі проведеної атестації розробляються та впроваджуються заходи і засоби щодо приведення параметрів до нормованих значень. З науково-технічної та патентної літератури заявнику не відомі системи комплексного автоматичного контролю і управління санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища. В основу корисної моделі поставлено задачу створити систему автоматичного контролю і управління санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища, яка дозволить удосконалити процес атестації робочих місць та зменшити витрати підприємства на його проведення; спостерігати за динамікою змін параметрів виробничого середовища; підтримувати нормовані санітарно-гігієнічні параметри виробничого середовища (освітленість поверхні, температуру, відносну вологість, чистоту та швидкість руху повітря робочої зони); оперативно контролювати та управляти санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища. Поставлена задача вирішена системою автоматизованого контролю і управління санітарногігієнічними параметрами виробничого середовища, що включає сполучені між собою датчики температури, відносної вологості, швидкості руху повітря, рівня освітленості поверхні робочої зони, аналізатор шкідливих речовин в повітрі робочої зони, а також нормуючі перетворювачі, персональний комп'ютер, керуючий мікропроцесорний пристрій (КМП), підсилювачі сигналу, кондиціонер, зволожувач (осушувач) повітря, освітлювальні прилади, фільтри та заслінки фільтровентиляційної системи, при цьому виходи датчиків температури, відносної вологості і рівня освітленості та аналізатора шкідливих речовин в повітрі робочої зони і швидкості руху повітря сполучені зі входами відповідних нормуючих перетворювачів, виходи яких сполучені з аналоговими входами керуючого мікропроцесорного пристрою, який сполучено з персональним комп'ютером, дискретні виходи керуючого мікропроцесорного пристрою сполучені з входами підсилювачів сигналів, виходи яких сполучені з виконуючими пристроями. Як виконуючі пристрої система містить кондиціонер, зволожувач (осушувач) повітря, освітлювальні прилади, фільтри та заслінки фільтровентиляційної системи. На кресленні зображена принципова схема системи автоматизованого контролю і управління санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища. Система автоматизованого контролю і управління санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища включає датчики температури 1, відносної вологості повітря 2, рівня освітленості поверхні робочої зони 3, аналізатор шкідливих речовин в повітрі робочої зони 4, швидкості руху повітря 5, а також нормуючі перетворювачі 6, 7, 8, 9, 10, персональний комп'ютер 11, керуючий мікропроцесорний пристрій (наприклад, Arduino Mega 2560) 12, підсилювачі сигналу 13, 14, 15, 16, 17 та виконуючі пристрої: кондиціонер 18, зволожувач (осушувач) повітря 19, освітлювальні прилади 20, фільтри 21 та заслінки фільтровентиляційної системи 22. Зазначені елементи системи поєднано між собою наступним чином: датчик температури 1 поєднано зі входом нормуючого перетворювача 6, датчик відносної вологості повітря 2 поєднано зі входом нормуючого перетворювача 7, датчик рівня освітленості робочої зони 3 поєднано зі входом нормуючого перетворювача 8, датчик аналізатор шкідливих речовин в повітрі 4 поєднано зі входом нормуючого перетворювача 9, датчик швидкості руху повітря 5, поєднано зі входом нормуючого перетворювача 10. Виходи нормуючих перетворювачів 6, 7, 8, 9, 10 сполучені з аналоговими входами керуючого мікропроцесорного пристрою 12, який, в свою чергу, сполучений зі входом та виходом персонального комп'ютера 11. Підсилювачі сигналу 13, 14, 15, 16, 17 підключені до дискретних виходів керуючого мікропроцесорного пристрою 12 та до відповідних виконуючих пристроїв 18, 19, 20, 21, 22. Система автоматизованого контролю і управління санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища працює наступним чином. Сигнали з датчиків 1, 2, 3, 4, 5, через аналогові входи 6, 7, 8, 9, 10, до яких вони підключені, надходять до аналого-цифрового перетворювача (АЦП). АЦП вбудовано в керуючий мікропроцесорний пристрій 12. Цифровий сигнал з виходу АЦП надходить до центрального процесорного пристрою КМП 12 та обробляється. Вихідний сигнал надходить до відповідного дискретного виходу КМП 12, проходить через підсилювач, наприклад 13, або всіх 13-17 та замикає/розмикає контакторні групи виконуючого пристрою, наприклад 18, або всіх 18-22, тим самим вмикаючи/вимикаючи його, або всіх 18-22. 1 UA 93386 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Одночасно з обробкою сигналів в керуючому мікропроцесорному пристрої 12, відбувається його взаємодія з персональним комп'ютером 11 через інтерфейс RS-232: - обробляються та представляються у графічному вигляді дані з датчиків 1-5; відображається інформація про режими роботи виконуючих пристроїв (ввімкнено/вимкнено) 18-22; - відправляються команди, щодо зміни режиму роботи виконуючого пристрою, наприклад 18, або всіх 18-22. Система постійно порівнює отримані з датчиків параметри, щодо показників температури, відносної вологості, швидкості руху та чистоти повітря робочої зони, а також рівня освітленості із заданими нормативними значеннями, та в разі відхилення від них вмикає/вимикає відповідні виконуючи пристрої. У разі необхідності зміни заданих режимів роботи, системою передбачено режим ручного керування, оператором персонального комп'ютера, виконуючих пристроїв. Робота системи ілюструється наступним прикладом. Система вмикається за 2 години до початку зміни (робочого дня). Датчики фіксують показники температури, відносної вологості, швидкості руху і чистоти повітря робочої зони, а також рівень освітленості робочої поверхні. Температура повітря в робочій зоні зафіксована на рівні +15 °C, що нижче ніж нормативне значення (+22 °C), вмикається спліт-система в режимі обігріву. Спліт-система працює до тих пір, поки датчик температури не зафіксує температуру в робочій зоні +22 °C. Освітленість робочої зони, зафіксована на рівні 150 лк, що нижче ніж задане нормативне значення (300 лк), вмикаються освітлювальні пристрої. Якщо протягом зміни рівень освітленості робочої поверхні перевищить нормативне значення, система автоматично відключить частково або повністю всі освітлювальні пристрої. Протягом обідньої перерви (з 13.00 до 14.00) система вимикає освітлювальні пристрої. Швидкість руху повітря зафіксована на рівні 0,1 м/с, що дорівнює нормативному значенню, відповідно система фільтровентиляції та заслінка працює в штатному режимі. Відносна вологість повітря зафіксована на рівні 30 %, що нижче ніж нормативне значення (40 %), вмикається зволожувач повітря, який працює доки датчик відносної вологості повітря не зафіксує показник відносної вологості на рівні 40 %. Датчик-аналізатор фіксує вміст шкідливих речовин в повітрі робочої зони на рівні, що не перевищує граничнодопустимої концентрації (ГДК). Фільтровентиляційна система працює в штатному режимі (без залучення фільтрів). Якщо протягом зміни вміст шкідливих речовин в повітрі перевищить ГДК, система почне працювати в режимі рециркуляції (із залученням фільтрів). За потреби оператор персонального комп'ютера в ручному режимі може вмикати або вимикати певні виконуючі пристрої. По закінченні робочої зміни система автоматично вимикається. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Система автоматизованого контролю та управління санітарно-гігієнічними параметрами виробничого середовища, що містить сполучені між собою датчики температури, відносної вологості, швидкості руху повітря, рівня освітленості поверхні робочої зони, аналізатор шкідливих речовин в повітрі робочої зони, а також нормуючі перетворювачі, персональний комп'ютер, керуючий мікропроцесорний пристрій, підсилювачі сигналу, кондиціонер, зволожувач (осушувач) повітря, освітлювальні прилади, фільтри та заслінки фільтровентиляційної системи, при цьому виходи датчиків температури, відносної вологості і рівня освітленості та аналізатора шкідливих речовин в повітрі робочої зони і швидкості руху повітря сполучені зі входами відповідних нормуючих перетворювачів, виходи яких сполучені з аналоговими входами керуючого мікропроцесорного пристрою, який сполучено з персональним комп'ютером, дискретні виходи керуючого мікропроцесорного пристрою сполучені з входами підсилювачів сигналів, виходи яких сполучені з виконуючими пристроями. 2. Система за п. 1, яка відрізняється тим, що як виконуючі пристрої система містить кондиціонер, зволожувач (осушувач) повітря, освітлювальні прилади, фільтри та заслінки фільтровентиляційної системи. 2 UA 93386 U Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3