ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЖД

Основные понятия и определения дисциплины

Вся совокупность человеческой активности образует понятие деятель-ности. Деятельность – это необходимое условие существования человече-ского общества. В БСЭ дано следующее определение: «Деятельность – это специфически человеческая форма активного отношения человека к окру-жающему миру, содержание которой составляет его целесообразное пре-образование» /24, 30/. Поиск пищи, построение жилища, отдых, воспитание детей и др. - все это деятельность. Формы деятельности многообразны, они охватывают практические, интеллектуальные, духовные процессы, процессы, протекающие в быту, в производственной, культурной, научной и других сферах. Даже ночью, когда человек спит, в его мозгу протекают процессы упорядочивания собранной информации. Одна из особенностей любого вида деятельности состоит в том, что всякая деятельность потенциально опасна, т е. в процессе деятельности появляются скрытые силы, которые представля-ют опасность для человека.

Модель процесса деятельности представлена на рисунке 1.1, из кото-рого видно, что человек и окружающая его среда находятся во взаимодейст-вии.

Человек                                     Среда

Нежелательные последствия

Рисунок 1.1 - Модель процесса деятельности

Человек в процессе деятельности действует на среду, добиваясь полу-чения какой-либо выгоды: защиты от холода (рубит лес), получения пищи (охота, рыбалка), приобретение одежды (засевая поля хлопчатником) и др. Среда, в свою очередь, положительно действует на человека, предоставляя ему необходимое – это обратная положительная связь. Но вырубая лес, че-ловек наносит вред природе – вместо леса будет, например, болото и по-гибнут жители леса (зайцы, медведи, лоси). Среда также негативно действу-ет на человека – нет диких зверей – не на кого охотиться, может наступить голод, а за ним болезни и смерть человека – это обратная отрицательная связь.

Поэтому модель «Человек – Среда» по отношению к человеку является двухцелевой: одна цель состоит в достижении человеком посредством дея-тельности определенного эффекта, например, в удовлетворении его в пище, вторая – в исключении возникающих при этом нежелательных последствий деятельности. К нежелательным последствиям относятся: ущерб здоро-вью и жизни человека, аварии, катастрофы и др. Явления, вызывающие эти последствия, называются опасностями. Различают скрытые (потенциаль-ные) и реальные опасности. Чтобы потенциальная опасность реализовалась необходимы определенные условия, называемые причинами. Большинство опасностей характеризуются априорными (предвестники) и апостериорны-ми (следы) признаками, например, предвестником опасности является запах газа в помещении, опасность – взрыв газа, последствия – разрушения от взрыва.

Например, человек идет по мосту со сломанным пролетом. Если неис-правность видна – это реальная опасность, которую человек может избежать, перешагнув сломанный пролет. Если поломки не видно, то это                      скрытая опасность. В этом случае можно определить                          вероятность возникновения опасности – вероятность того, что человек наступит на сломанный пролет. Но и этой опасности можно избежать, если проверять каждую доску всякого моста.

Опыт свидетельствует, что любая деятельность человека потенци-ально опасна, но уровнем опасности можно управлять. В качестве критерия

8

опасности (безопасности) введено понятие риска - вероятность возникнове-ния негативного воздействия в зоне пребывания человека /1/. Величину риска определяют по формуле:

R = NS N0,

где R – риск; NS – число изучаемых негативных событий в год; N0 – общее число событий в год. Т.е. риск - отношение неблагоприятных результатов к их возможному числу за определенный период времени (чаще за год). Абсо-лютной безопасности не существует. Всегда и везде есть некоторая опас-ность возникновения аварии, пожара и т.д. Например, по мнению ученых /2/, есть даже некоторая вероятность столкновения Земли с каким-либо небес-ным телом. Но эта вероятность ничтожно мала и составляет около 10-15. По-этому подобная ситуация считается практически невозможной.

Чтобы условно провести грань между опасностью и безопасностью, введено понятие                   социально-приемлемый риск . Социально-приемлемый риск– это риск, к которому общество должно стремиться. В настоящее время в качестве такой величины принято значение 10-6 : это намного ниже реально существующих рисков.

Таблица 1.1 - Статистические данные по России за 1989-1991 годы /2/

Принято, что неприемлемый риск имеет вероятность реализации негативно-го воздействия более 10-3, приемлемый – менее 10-6. Диапазон рисков

10-6<R<10-3 определили как переходный. В таблице 1.2. приведены харак-терные значения риска смерти человека от воздействия некоторых естест-венных и антропогенных факторов.

9

Таблица 1.2. – Вероятность смерти человека от негативных факторов /1/

БЖД как научная дисциплина имеет свою теорию, методологию и ме-тоды. Она базируется на таких дисциплинах, как инженерная психология, охрана труда, физиология человека, экология, экономика и эргономика и др. Методологической базой БЖД является системный анализ.

Центральное понятие БЖД - опасность

Под опасностью понимают те явления, процессы или объекты, которые спо-собны при определенных условиях наносить ущерб здоровью человека непосредст-венно или косвенно, т.е. вызывать нежелательные последствия /24/ .

Совершенная, достаточно полная таксономия (классификация) опасно-стей еще не разработана. Ниже приводится фрагмент таксономии опасностей, наиболее проработанный в настоящее время учеными.

По природе происхождения опасностей можно выделить: - техногенные,

- природные,

- антропогенные, - социальные

- смешанные опасности.

По времени проявления негативных последствий: - импульсные,

- кумулятивные.

По вызываемым последствиям: - утомление,

10

- заболевание, - авария,

- пожар,

- летальный исход и др. По приносимому ущербу:

– социальный, – технический,

– экологический,

– экономический и др.

По сфере проявления опасностей: – бытовая,

– спортивная,

– дорожно-транспортная, – производственная,

– военная.

По характеру воздействия на человека: – активные

– пассивные.

К пассивным относятся опасности, активизирующиеся за счет энергии, носителем которой является сам человек: неровности дороги (запнулся – упал), острые, колющие или режущие неподвижные предметы (наткнулся на ветку – поранился) и др.

По признаку непосредственного действия на организм человека:

- физические: электрический ток, шум, вибрация, ЭМ излучение, ме-ханические воздействия и др.;

- химические: оказывают сенсибилизирующее, канцерогенное, токси-ческое и др. действия;

- биологические: микро- и макроорганизмы, вызывающие заболева-ния;

- психофизиологические : перенапряжение организма или отдельных органов.

Негативные воздействия , присущие среде обитания, существуют столько, сколько существует МИР. На протяжении многих веков среда оби-тания человека медленно меняла свой облик, медленно же и изменялись уровни негативных воздействий. На человека негативно влияли, в основном, естественные факторы планеты: повышенная и пониженная температуры; дикие звери, грозы, наводнения и др. В современном мире к опасным и вред-ным факторам естественного происхождения, которые были всегда, приба-вились многочисленные факторы антропогенного происхождения (шумы, вибрация, повышенная концентрация токсичных веществ, электромагнитные поля, ионизирующее излучение и др.). Антропогенные – это факторы, свя-занные с деятельностью человека. Этому изменению способствовали сле-дующие процессы:

11

1. высокие темпы роста численности населения и его урбанизации; 2. рост потребления энергетических ресурсов;

3. интенсивное развитие производства;

4. массовое использование средств транспорта; 5. рост затрат на военные цели.

Рост численности населения Планеты ( так называемый «демографи-ческий взрыв»), можно увидеть из графика на рисунке 1.2. Этому во многом способствуют достижения медицины, повышение комфортности быта, рост продуктивности промышленного производства и сельского хозяйства. Одно-временно с ростом продолжительности жизни в ряде стран продолжает оста-ваться высокой рождаемость: Индия, Китай, Восточная Азия, Африка, Цен-тральная Америка.

Существует два прогноза дальнейшего изменения численности населе-ния на Планете:

• неустойчивое развитие – к началу ХХ1 века численность дойдет до 30 млрд. человек; Земля будет не в состоянии прокормить такое количество людей, начнутся голод, болезни, вымирание людей;

• устойчивое развитие – численность населения необходимо стаби-лизировать на уровне 10 млрд. человек; при существующем уровне развития технологий жизнеобеспечения это соответствует нормальному развитию че

ловечества.

Одновременно на Земле наблюдается процесс урбанизации: отток на-селения из сельской местности в города. К концу 1990 года в США урбани-зировано 70% населения; в России – 76%. Интенсивно растут крупные и сверхкрупные города. Самые крупные мегаполисы Планеты (млн. человек) /1/ : Токио (Япония) – 26.5; Нью-Йорк (США) – 16.6; Сан-Паулу (Бразилия) –

12

16.1; Мехико (Мексика) – 15.5; Шанхай (Китай) – 14.7; Бомбей (Индия) – 14.5; Лос - Анджелос (США) – 12.2; Пекин (Китай)- 12.0; Калькутта (Индия) – 11.5; Сеул(Корея) –11.5. Москва занимает только 21 место с числом жите-лей 9.2 млрд. человек. Урбанизация ухудшает условия жизни в регионе и, нередко, уничтожает вокруг природную среду. В атмосферном воздухе горо-да (по сравнению с деревней) содержится в 50 раз больше оксида углерода, в 150 раз – окислов азота и в 2000 раз - летучих углеводородов.

Рост численности жителей Земли стимулирует рост энергетики , транспорта, промышленности, причем прирост потребления материаль-ных ресурсов имеет более высокие темпы роста, чем прирост населения. По статистическим данным население США /1/ в 1970 году составляли всего 7% от населения Планеты, а использовали 1/3 часть всей мировой электроэнер-гии. Во многих странах развитие энергетики достигалось (и достигается) за счет сжигания угля, мазута и природного газа – это более губительно для биосферы, чем использование энергии ветра, воды и атомной энергии. На-пример, в России в 1985 году: на долю ТЭС приходилось 74.5% произведен-ной энергии; на долю ГЭС – 13.5%; на долю АЭС – 12%.

Развитие промышленности сопровождалось не только увеличением выбросов загрязняющих веществ в атмосферу, но и вовлечением в производ-ство и быт новых химических элементов. В настоящее время в окружающей среде накопилось около 50 тысяч видов химических соединений, не разру-шаемых деструкторами экосистем ( отходы пластмасс, полиэтиленовая плен-ка, изоляция и др.).

Человек всегда стремился к обеспечению личной безопасности и со-хранению своего здоровья на всех этапах своего развития. Это стремление стало мотивацией многих его поступков, но каждое деяние влекло за собой новые опасности: создание надежного жилища – это стремление защитить себя и свою семью от непогоды и животных. Но! С появлением жилища поя-вились новые опасности и вредности: жилье может обрушиться (пример: упавшая на спящих курсантов кровля в казарме училища связи), загореться (пример: взрыв газа и пожар в жилом доме в Хабаровске), задымиться и др.

Наличие в современных жилищах бытовых приборов облегчает быт, делает его комфортным. Но одновременно это вносит целый комплекс опас-ностей: электромагнитные поля, повышенный уровень радиации, контакт с токсичными веществами и др.

Аналогично развиваются процессы и в производственной среде. Тех-ническая революция внесла целый букет опасностей: создание двигателя внутреннего сгорания привело к повышению травматизма на автодорогах, потребовало защитить человека от действия отработанных газов, масел, про-дуктов износа шин и др.

Энергетический уровень естественных опасностей и вредностей практически стабилен. Антропогенные же факторы непрерывно повышают свои энергетические показатели.

13

Ряд чрезвычайных опасных ситуаций создают военные ведомства. К ним относятся повышенный радиационный и химический фон, загрязнения компонент окружающей среды ядовитыми отравляющими веществами.

Выводы из вышесказанного

Опасности существуют везде и всегда. Они многолики. Проявление их неожиданно и внезапно. Опасности можно предупредить, но этому нужно учиться. Изучению опасностей и методов защиты от них посвящен курс БЖД. Безопасность – понятие относительное. Абсолютной безопасности не бывает. Чтобы провести грань между опасностью и безопасностью, ученые ввели по-нятие социально-приемлемый риск. Это риск, к которому общество должно стремиться. Человечество ни в одном виде своей деятельности не достигло того, что принято считать безопасностью.

1.2. Последовательность изучения опасности

Предотвращение любой опасности базируется на знании их причин. Между реализованными опасностями и причинами существует причинно-следственная связь: опасность – есть следствие некоторой (некоторых ) причины, которая, в свою очередь, является следствием другой причины. Та-ким образом причины и опасности образуют цепные структуры, которые, будучи изображенными графически, напоминают деревья. Поэтому введены понятия «дерево опасностей», «дерево причин и опасностей» /24/.

Процесс ветвления многоэтапный, степень детализации диктуется только це-лесообразностью.

Стадия 1. Предварительный анализ опасности: Шаг 1. Выявление всех источников опасности

Шаг 2. Определение частей системы, которые могут вызвать эти опасности

Шаг 3. Внесение ограничений в систему, т.е. исключение опасно-стей, которые не могут случиться

Стадия 2. Выявление последовательности опасных ситуаций, по-строение дерева событий и опасностей.

Стадия 3. Анализ последствий, расчет риска.

14

Рисунок 1.3 - Дерево опасностей для анализа причин смерти космонавта

Пример: построение дерева опасности для анализа причин возможной смер-ти космонавта. Заштрихованные блоки дерева – маловероятные события, ко-торыми при анализе можно пренебречь.

1.3. Принципы обеспечения безопасности

Основное желаемое состояние объектов – безопасное. Состояние безо-пасности достигается при условии, что действующие на объект опасности сведены до предельно допустимого минимума.

Существует четыре основных группы принципов обеспечения безо-пасности: ориентирующие, технические, организационные и управленческие. А) ориентирующие:

- активность оператора;

- гуманность деятельности; - замена оператора;

- ликвидация причин опасности; - снижение опасности.

Б) технические:

- блокировки; - герметизаци;

- защита расстоянием;

- введение слабого звена; - категоризации;

- экранирования. В) организационные:

- информации;

15

- резервирования; - нормирования;

- подбора кадров;

- эргонометричности. Г) управленческие:

- адекватности; - контроля;

- обратной связи; - ответственности; - плановости;

- стимулирования.

Рассмотрим более подробно некоторые из принципов /1,24/.

Принцип нормирования ( заключается в установлении таких пара-метров системы, соблюдение которых обеспечивает защиту человека от со-ответствующей опасности); Примерами являются установление ПДК, ПДС, ограничения продолжительности трудовой деятельности и др.

Принцип слабого звена ( в систему вводится элемент, который устро-ен так, что реагирует на изменение некоторого параметра, предотвращая опасность), например, плавкие вставки, предохранительные клапаны и др.

Принцип информирования ( заключается в передаче и усвоении персоналом сведений, выполнение которых обеспечит соответствующий уровень безопасности): инструктаж, предупреждающие и запрещающие зна-ки, сигналы светофора и др.

Принцип категорирования ( состоит в делении объектов на классы или категории по признакам, связанным с опасностью); например, введено четыре класса вредных веществ.

Эргонометрические принципы. Эргономика - одна из наук, на кото-рую опирается дисциплина БЖД. Эргономика – наука о комфортных усло-виях труда и быта или о совместимости характеристик человека и характе-ристик окружающей среды. Специалистами выделено 5 видов эргонометри-ческих совместимостей:

1)      Информационная совместимость. В системе «Человек- Техни-ка- Среда» оператор часто не управляет системой непосредственно. Объекты управления могут быть невидимы и неосязаемы, а оператор видит лишь по-казания приборов, т.е. средства отображения информации. Управление осуществляется посредством рычагов, кнопок – сенсомоторные устройст-ва. Сенсомоторные устройства + средства отображения информации = ин-формационная модель системы.

Информационная модель должна адекватно отображать реальную систему.

2)      Биофизическая совместимость. Подразумевается создание та-кой окружающей среды, которая обеспечивает приемлемую работоспо-собность и нормальное физиологическое состояние оператора. Для многих факторов законодательно приняты значения характеристик, на-пример, концентрация фенола в питьевой воде не должна превышать 0.001 мг/л.

16

3)      Энергетическая совместимость. Предусматривает согласование органов управления с оптимальными возможностями оператора в от-ношении скорости, прилагаемых усилий, мощности.

4)      Пространственно    -    антропометрическая    совместимость. Предполагает учет размеров тела человека, возможности обзора про-странства и др. Например, регламентируется расстояние от пульта управления до оператора.

5)      Технико-эстетическая совместимость. Заключается в обеспе-чении удовлетворенности оператора от общения с системой.

Контрольные вопросы к теме 1:

1. Нарисовать и пояснить функционирование модели деятельности человека 2. Привести примеры потенциальных и реальных опасностей

3. Привести примеры природных, антропогенных, техногенных, спортив-ных, социальных, военных опасностей .

4. Определить величину риска смерти человека в 1991 году от несчастного случая, сравнить результат с величиной социально-приемлемого риска.

5. Нарисовать дерево опасности для анализа возможной смерти оператора ЭВМ на рабочем месте.

6. Назвать основные группы принципов, на которых основывается организа-ция безопасности жизнедеятельности

7. К какому принципу обеспечения безопасности жизнедеятельности отно-сится введение курса БЖД?

8. Назвать основные эргонометрические совместимости.

9. Какую основную эргонометрическую совместимость необходимо учиты-вать в работе программиста?

10.На каких принципах основаны системы обеспечения безопасности в ком-пьютере?

11.Приведите реальные примеры   положительной и отрицательной связи элементов, изображенных на рисунке 1.2 стрелками.

21