Краткая характеристика сенсорных систем с точки зрения безопасности.

БЖД

Концепция приемлемого риска.

Сущность концепции приемлемого (допустимого) риска состоит в стремлении создать такую малую опасность, которую воспримет общество в данное время, исходя из уровня жизни, социально-политического и экономического положения, развития науки и техники,

Приемлемый риск объединяет технические, экономические, социальные и политические аспекты и является определенным компромиссом между уровнем безопасности и возможностями его достижения. Размер приемлемого риска можно определить, используя затратный механизм бюджета, который позволяет распределить затраты общества на достижение заданного уровня безопасности между природной, техногенной и социальной сферами. Необходимо поддерживать соответствующее соотношение затрат в указанных сферах, поскольку нарушение баланса в пользу одной из них может послужить причиной резкого увеличения риска и его уровень выйдет за пределы приемлемых значений.

С увеличением затрат на обеспечение безопасности технических систем технический риск уменьшается, но возрастает социально-экономический. Тратя чрезмерные средства на повышение безопасности технических систем, в условиях ограниченности средств, можно нанести ущерб социальной сфере, например, ухудшить медицинскую помощь.

Суммарный риск имеет минимум при оптимальном соотношении инвестиций в техническую и социальную сферы. Это обстоятельство нужно учитывать при выборе риска, с которым общество пока что вынуждено мириться.

Максимально приемлемым уровнем индивидуального риска гибели людей обычно считается риск, который равняется 10^-6на год. Малым считается индивидуальный риск гибели людей, который равняется 10^-8на год.

Концепция приемлемого риска может быть эффективно применена для любой сферы деятельности, отрасли производства, предприятий, организаций, учреждений.

Бесспорно, не существует абсолютной безопасности, всегда будет существовать некоторый уровень остаточного риска.

Насколько риск есть приемлемым или неприемлемым, решает
руководство государства и конкретного предприятия, учреждения и организации. Результат этого решения будет влиять на много входных
данных и соображений, среди которых не последнее место занимает стоимость риска, поскольку главной задачей управления есть и всегда будет определение стоимости риска.

Краткая характеристика сенсорных систем с точки зрения безопасности.

ЗРИТЕЛЬНАЯ СИСТЕМА

Важнейшей предпосылкой правильной ориентации человека в окружающей среде является зрение. Зрительный анализа­тор позволяет получить представление о предмете, его цвете, форме, величине, о том, находится ли предмет в движении или покое, о рас­стоянии его от нас, потенциальной опасности, которую он несет. Та­ким образом, около 80% всей информации человек получает в резуль­тате реакции на визуальное раздражение.

Восприятие визуальной информации ограничено пределами так называемого поля зрения. Поле зрения — это пространство, обозре­ваемое человеком при неподвижном состоянии глаз и головы, это та сфера, электромагнитные волны в которой возбуждают визуальные ощущения. В пределах угла зрения в 30...40° условия для видения оптимальны. В этом секторе целесообразно помещать основные носи­тели информации, так как в нем воспринимаются и движения, и рез­кие контрасты.

Для переработки световых сигналов любого вида важно, чтобы зри­тельный анализатор обладал способностью приспосабливаться к внеш­ним условиям. Поэтому главной особенностью человеческого глаза является способность к аккомодации (способность зрения приспосаб­ливаться к расстоянию до обозреваемого предмета) и адаптации (спо­собность зрения приспосабливаться к световым условиям окружаю­щей среды). Способность зрительного аппарата к приспособлению обеспечивает остроту зрения (способность глаза различать наимень­шие детали предмета), контрастную чувствительность (способность глаза различать минимальную разность яркостей рассматриваемого предмета и фона), скорость узнавания (наименьшее время, необходи­мое для различения деталей предмета).

Ощущение, вызванное световым сигналом, сохраняется в глазу в течение некоторого времени несмотря на исчезновение сигнала. Эта инерция зрения, как показывают исследования, находится в пределах от 0,1 до 0,3 с. Благодаря инерции зрения при определен­ной частоте мелькающий сигнал начинает восприниматься как по­стоянно светящийся источник. Такую частоту называют критической частотой слияния мельканий. Если мелькания света используются в качестве сигнала, частота слияния должна быть оптимальной — 3...10ГЦ.

Инерция зрения обусловливает стробоскопический эффект. Если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени гашения зрительного образа, то наблюдение субъективно ощущается как непрерывное. При этом эффекте возможна иллюзия движения при прерывистом наблюдении отдельных объектов, иллюзия неподвиж­ности (замедления движения), возникающая, когда движущийся предмет периодически занимает прежнее положение, иллюзия вра­щения в противоположную от реального направления сторону, ко­гда частота вспышек света больше числа оборотов вращающегося предмета.

В диапазоне воспринимаемого зрением спектра (длина волн 380...760 нм) происходит качественная оценка зрительного ощуще­ния, обусловленного цветом. Цвет — это результат аналитической оцен­ки зрением светового потока. Ощущение цвета возникает, когда спектр отклоняется от нейтрального или бесцветного (дневного) света и в нем возникают участки различного спектрального состава (с определен­ной длиной волн) или доминируют волны определенной длины. У людей наблюдаются отклонения от нормального восприятия цвета. К этим отклонениям относятся: цветовая слепота (человек восприни­мает все цвета как серые), дальтонизм (человек не различает отдель­ные цвета, обычно красный и зеленый), «куриная слепота» (человек с наступлением темноты теряет зрение).

Глаз, обеспечивая безопасность человека, и сам снабжен естествен­ной защитой. Рефлекторно закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу от механических воздействий. Слез­ная жидкость смывает с поверхности глаз и век пылинки, убивает мик­робы благодаря наличию в ней лизоцима. Защитную функцию вы­полняют и ресницы. Однако, несмотря на совершенство, естественная защита для глаз оказывается недостаточной. Поэтому при опасных для глаз условиях следует обязательно применять искусственные средст­ва защиты.

Зрительное восприятие цвета, переработка получаемой зрительной информации в большой мере зависят от освещения. Поэтому необходи­мо уделять особое внимание формированию светового климата.

СЛУХОВАЯ СИСТЕМА

Мир наполнен звуками. Они доставляют человеку многочислен­ную информацию. Одни звуки приятны, другие отрицательно влияют на здоровье человека. Некоторые звуки выполняют роль сигналов, предупреждая об опасности. Оценить мир звуков человек может с по­мощью органа слуха.

Ухо человека состоит из трех «основных» частей: наружного уха, среднего уха и внутреннего уха. Звуковые волны направляются в слуховую систему через наружное ухо к барабанной перепонке, ко­лебания которой механическим путем через среднее ухо передаются внутреннему уху, где колебания барабанной перепонки преобразу­ются в колебания со значительно меньшей амплитудой, но более вы­сокого давления. Возбуждение нервных окончаний слухового нерва доходит до коры головного мозга и вызывает восприятие звука. Ме­ханические колебания создают слуховое восприятие, когда их часто­та лежит в области 16...20000 Гц. Слуховое восприятие изображает­ся на диаграмме кривой порога слышимости с помощью нанесения величин звукового давления, при которых на каждой частоте возни­кает ощущение звука. Кривая зависит от индивидуальных особен­ностей, возраста людей.

Слуховой анализатор обладает высокой чувствительностью, позво­ляет человеку воспринимать широкий диапазон звуков окружающей среды и анализировать их по силе, высоте тона, окраске, отмечать из­менения по интенсивности и частотному составу, определять направ­ление прихода звука.

Рассмотрим лишь одну из замечательных особенностей слуховой сенсорной системы, имеющей прямое отношение к безопасности — ее способность распознавать местонахождение источника звука. Это явление называется бинауралъным эффектом. Физическая основа та­кой способности в том, что распространяясь с конечной скоростью, звук достигает более удаленного уха позже и с меньшей силой, а слу­ховая система способна выявить ее разницу в двух ушах уже при уровне 1 дБ и при запаздывании 0,0006 с. Бинауральный слух имеет и иную, более важную, чем ориентация в пространстве, функцию: он помогает анализировать акустическую информацию в присутствии посторон­них шумов. «Межушные» различия в интенсивности и направленно­сти поступления сигналов используются центральной нервной систе­мой для подавления фонового шума и выделения полезных звуков (например, позволяют сосредоточиться на нужном разговоре в много­людном собрании).

ВЕСТИБУЛЯРНАЯ СИСТЕМА

Данная система обеспечивает поддержание нужного положения тела и соответствующие глазодвигательные реакции. Равновесие под­держивается рефлекторно, без принципиального участия в этом соз­нания.

Выделяют статические и статокинетические рефлексы. Статиче­ские рефлексы обеспечивают адекватное взаиморасположение конеч­ностей, а также устойчивую ориентацию тела в пространстве, то есть позные рефлексы. Статокинетические рефлексы — это реакции на двигательные стимулы, самовыражающиеся в движениях, например, движения человека, восстанавливающего равновесие после того, как он споткнулся.

Сильные раздражения вестибулярного аппарата часто вызывают неприятные ощущения: головокружение, рвоту, усиленное потоотде­ление, тахикардию и т. д. Скорее всего, это результат воздействия не­обычных для организма раздражений: вращательного ускорения или расхождения между зрительными и вестибулярными сигналами. Воз­никающие вследствие этого сенсорные иллюзии часто приводят к ава­риям. Например, пилот перестает замечать вращение или его останов­ку, неправильно воспринимает его направление и соответственно не­адекватно реагирует.

У современных людей статокинетическая устойчивость снижает­ся вследствие изменения структуры их труда. Труд современного че­ловека становится все более умственным, а физическая его доля не­удержимо уменьшается. Человек стал значительно меньше активно передвигаться в пространстве. В этих условиях статокинетическая ус­тойчивость у современных людей снижается и актуальными стано­вятся такие явления, как гиподинамия и гипокинезия.

При нарушении функций вестибулярного аппарата в той или иной мере снижается работоспособность человека, а следовательно, снижа­ется и безопасность движения, если речь идет о водительском составе (пилоты, водители, моряки, космонавты). Если речь идет о пассажи­рах, то это состояние лишает их комфорта, а при наличии у них забо­леваний, особенно сердечно-сосудистой системы, может привести к тяжелым осложнениям.

ТАКТИЛЬНАЯ, ТЕМПЕРАТУРНАЯ, БОЛЕВАЯ СИСТЕМЫ

Кожа является тем органом, который отделяет внутреннюю среду человека от внешней, надежно охраняя ее постоянство. Ощущения, обес­печиваемые кожей, создают связь с внешним миром. Посредством ося­зания (тактильных ощущений) мы узнаем о трехмерных особенностях нашего окружения; с помощью терморецепции воспринимаем тепло и холод; с помощью ноцицепции (процесс восприятия повреждения) ощу­щаем боль, распознаем потенциально опасные стимулы.

Снаружи кожа покрыта тонким слоем покровной ткани — эпи­дермисом, состоящим из нескольких слоев довольно мелких клеток, постоянно обновляемых. За эпидермисом следует собственно кожа — дерма. Здесь находятся многочисленные рецепторы, воспринимающие давление (прикосновение), холод и тепло, боль.

Первая функция кожи — механическая. Она предохраняет лежа­щие глубже ткани от повреждений, высыхания, физических, химиче­ских и биологических воздействий и, как уже отмечалось, выполняет барьерную функцию.

Вторая функция кожи связана с процессами терморегуляции, бла­годаря которым сохраняется постоянная температура тела. В коже че­ловека находятся два вида анализаторов: одни реагируют только на холод (около 250 тысяч), другие — только на тепло (около 30 тысяч). Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков. Продолжительное ощущение тепла при темпера­туре кожи выше 36°С тем сильнее, чем выше эта температура. При температуре около 45°С чувство тепла сменяется болью от горячего. Когда обширные области тела охлаждаются до температуры ниже 30°С, возникает ощущение холода. Боль от холода возникает при темпера­туре кожи 17°С и ниже. Если охлаждение идет очень медленно, чело­век может не заметить, как обширные участки кожи стали совсем хо­лодными (при одновременной потере тепла телом), особенно, если его внимание отвлечено чем-то другим. Предположительно этот фактор действует, когда человек простужается.

Под тактильной чувствительностью понимают ощущение прикос­новения и давления. В среднем на 1 см² кожи находится около 25 ре­цепторов. Абсолютный порог тактильной чувствительности определя­ется по тому минимальному давлению предмета на кожную поверхность, при котором наблюдается едва заметное ощущение прикосновения. Наиболее развита чувствительность на дистальных частях тела (наи­более удаленных от оси тела).

Характерной особенностью тактильного анализатора является бы­строе развитие адаптации, то есть исчезновение чувства прикоснове­ния или давления. Благодаря адаптации мы не чувствуем прикосно­вения одежды к телу.

Ощущение боли воспринимается специальными рецепторами. Они рассеяны по всему нашему телу, на 1 см² кожи находится около 100 та­ких рецепторов. Чувство боли возникает в результате раздражения не только кожи, но и ряда внутренних органов. Часто единственным сиг­налом, предупреждающим о неблагополучии в состоянии того или дру­гого внутреннего органа, является боль.

В отличие от других сенсорных систем боль дает мало сведений об окружающем нас мире, а скорее сообщает о внешних или внут­ренних опасностях, грозящих нашему телу. Тем самым она защи­щает нас от долговременного вреда и поэтому необходима для нор­мальной жизнедеятельности. Если бы боль не предостерегала, уже при самых обыденных действиях мы часто наносили бы себе повре­ждения.

Биологический смысл боли в том, что являясь сигналом опасно­сти, она мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влия­нием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность.