XVI Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2024

Введение. Во время работы в рабочем пространстве существенное влияние на состояние организма работника и его работоспособность оказывает микроклимат (метеорологические условия). Всемирная организация здоровья (ВОЗ) выдвигает достаточно жесткие требования к соблюдению нормированных показателей микроклимата в производственных помещениях [1]. Особое внимание уделяется таким параметрам как температура и уровень концентрации отрицательных аэроионов. Не соблюдение нормированных параметров воздушной среды в производственном помещении приводит к ухудшению самочувствия работающих: у них может наблюдаться сонливость, быстрая утомляемость, раздражительность, ослабление иммунитета и т.д., что, в свою очередь, снижает производительность труда как отдельного рабочего, так и всего предприятия в целом. Для обеспечения нормированных параметров микроклимата применяются специализированные средства. Для поддержки температурного режима применяется обогревательное и охлаждающее оборудования, для насыщения помещения отрицательными аэроионами - аэроионизаторы. Для постоянного контроля и регулирования состояния указанных параметров в производственном помещении целесообразно внедрение системы автоматизированной поддержки оптимального микроклимата, которая функционировала бы на базе соответствующего программного обеспечения.

Цель исследования. Предлагается на основе результатов исследования систем автоматизированного управления температурным режимом спроектировать систему автоматизированной поддержки оптимальных параметров микроклимата в производственном помещении, которое позволило бы контролировать температурный и аэроионизационные режим в производственном помещении и вырабатывать управляющие воздействия на средства обеспечения микроклимата в соответствии с принятыми критериями управления.

Материал и методы исследования. В последнее время огромное внимание уделяется исследованиям распределения концентрации аэроионов от искусственных источников аэроионизации [2,3]. Результаты данных исследований могут быть применены при разработке систем автоматизированной поддержки оптимальных параметров микроклимата в производственном помещении. Контроль температуры и уровня концентрации отрицательных аэроионов в системах автоматизированного управления микроклиматом производится с помощью датчиков температуры и ионометров, сигнал от которых передается на устройство управления, которое в свою очередь выдает соответствующие управляющие сигналы на исполнительные устройства [4]. Обеспечение нормированных показателей аэроионизационных и температурных режимов в помещениях базируется на применении результатов со стороны геометрических, математических и других исследований [2,3].

Результаты исследования и их обсуждение

Система автоматизированного управления микроклиматом производственного помещения выполняет следующие функции: информационную, управляющую, вспомогательную. Информационная функция системы состоит в сборе, хранении и выдаче информации о состоянии параметров воздушной среды рабочего производственного помещения. Управляющая функция обеспечивает формирование управляющих воздействий на технические средства обеспечения параметров микроклимата. К вспомогательным функциям относятся обеспечение заданного алгоритма функционирования, контроль состояния и т.д.

Система систему автоматизированной поддержки оптимальных параметров микроклимата в производственном помещении состоит из двух модулей: расчетного модуля аэроионизации и собственно самой системы (рис. 1).

Рисунок 1 – Функциональная схема системы

Модуль аэроионизации отвечает за расчет количества ионизаторов, которые необходимо установить в заданном производственном помещении или в рабочей зоне. Измерительный блок отвечает за измерение параметров микроклимата производственного помещения – температуры и концентрации отрицательных аэроионов. Данные на измерительный блок поступают от измерительных устройств: датчика температуры и ионометра. Информация от измерительного блока поступает на блок управления, выдающего управляющие сигналы на блок выполнения. В состав блока выполнения входят кондиционер и ионизатор воздуха.

Принцип работы системы заключается в следующем. С измерительных приборов данные об уровне концентрации аэроионов и температуры в производственном помещении поступают на блок управления. Полученные данные в блоке управления обрабатываются специализированным программным обеспечением, на основании данной обработки принимается решение для выдачи/не выдачи управляющих воздействий на исполнительные механизмы. Если уровень измеренных показателей микроклимата ниже нормированных значений, выдается сигнал на включение соответствующих устройств (обогревателя и/или аэроионизатора). При этом, если один аэроионизатор не состоянии насытить воздух рабочей зоны необходимым количеством отрицательных аэроионов за заданный отрезок времени, подается сигнал на включение еще одного аэроионизатора и т.д.

Выводы или заключение Предложенная в статье система автоматизированного управления микроклиматом производственного помещения позволяет поддерживать температурные и аэроионизационные показатели воздуха в пределах, определенных Государственным Санитарными Нормами [1]. Особенностью предлагаемой системы есть возможность регулирования не только величины температуры воздуха, но и величины концентрации отрицательных аэроионов.

Список литературы

1. Санитарно-гигиенические нормы допустимых уровней ионизации воздуха. «Гигиенические требования к аэроионному составу воздуха производственных и общественных помещений»: СанПиН 22.2.4.1294-03. М.: Минюст РФ. 2003. 10 с.

2. Строкань О.В. Новая технология управления аэроионным режимом в помещениях с искусственной средой обитания // Университетская Наука. University Science. «Вопросы науки, технологии, экономики, педагогики и права: теоретико-практический аспект». Минеральные Воды: СКФ БГТУ им. В. Г. Шухова. 2022. №2(14) С. 194-197.

3. Беляев Н.Н., Цыганкова С.Г. CFD моделирование аэроионного режима в рабочих зонах в условиях искусственной ионизации воздуха // Наука и прогресс транспорта. Вестник Днепропетровского национального университета железнодорожного транспорта. 2016. №1(61). С. 56-60.

4. Сердцева А.В. Развитие автоматизированных систем управления технологическими процессами.// Вестник Ульяновского государственного технического университета. 2016. № 3 (75). С. 58-61.