Введение к работе
Актуальность темы. Интенсивное использование электромагнитной энергии в современном обществе привело к формированию нового фактора загрязнения окружающей среды - электромагнитного. Источники электромагнитных полей (ЭМП) получают все более широкое распространение, как в производственных, так и в бытовых условиях, создавая все большую опасность для здоровья людей. Поэтому возникает необходимость принятия защитных мер для обеспечения безопасности жизнедеятельности.
В настоящее время рядом нормативных документов установлены предельно допустимые уровни (ПДУ) электромагнитного излучения (ЭМИ), воздействующего на рабочий персонал и людей, профессионально связанных и не связанных с эксплуатацией и обслуживанием источников ЭМИ.
Как показывает анализ, значения ПДУ электромагнитных полей, возникающих при реализации некоторых электротехнологических процессов в АПК, могут быть существенно превышены.
Для обоснования мероприятий по обеспечению безопасности необходимо контролировать электромагнитную обстановку на объектах с источниками ЭМИ.
Известные способы контроля электромагнитной обстановки имеют узкую область применения и реализуют измерение только отдельных составляющих ЭМП. При этом отсутствует возможность получения полной картины опасности контролируемого пространства, так как для этого необходимо производить измерения во всех его точках для всех составляющих поля и возможных частот излучения.
Целью работы является повышение электромагнитной безопасности электротехнологий, используемых на объектах АПК.
Для достижения поставленной цели необходимо решение следующих задач:
анализ известных способов контроля электромагнитной обстановки;
выбор информативного критерия оценки опасности ЭМИ от нескольких источников и обоснование перспективного способа контроля состояния электромагнитной обстановки;
разработка методики оценки опасности электромагнитной обстановки в различных зонах исследуемого пространства;
обоснование требований к условиям практической реализации способа интегрированного контроля электромагнитных излучений;
выбор мероприятий для обеспечения электромагнитной безопасности по результатам интегрированного контроля ЭМИ.
Объект исследования. Электромагнитная обстановка электротехнологических процессов АПК.
Предмет исследования. Контроль параметров электромагнитных излучений для обоснования мероприятий по повышению электромагнитной безопасности.
Методы исследования. Теория электромагнитного поля, математическое, физическое и имитационное моделирование.
Научную новизну представляют:
новая концепция исследования электромагнитной обстановки на объектах АПК;
метод определения наиболее опасной составляющей электромагнитного поля по результатам оценки допустимого времени пребывания человека в контролируемой зоне;
методика компьютерного моделирования ЭМП для формирования пространственной картины опасности электромагнитных излучений;
способ интегрированного контроля электромагнитных излучений.
Практическую ценность работы представляют:
методика определения допустимого времени пребывания человека в различных зонах объекта с источниками ЭМИ;
метод оценки состояния электромагнитной обстановки с помощью пространственной картины опасности ЭМИ;
рекомендации по обоснованию мероприятий для повышения электромагнитной безопасности электротехнологических процессов АПК.
Работа выполнена в соответствии с Концепцией развития аграрной науки и научного обеспечения АПК России до 2025 года (МСХ РФ, приказ от 25 июня 2007 года № 342) и аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы» (2010-2012 годы).
Реализация и внедрение результатов работы.
Основные теоретические и практические результаты диссертации реализованы при выполнении проекта Министерства образования и науки РФ № 3453 «Создание комплексной системы техногенной безопасности образовательных учреждений» аналитической ведомственной целевой программы «Развитие научного потенциала высшей школы (2009-2012 годы)».
Научные положения, выводы и рекомендации использованы при разработке методических и практических рекомендаций «Обеспечение электромагнитной безопасности электротехнологических процессов на объектах АПК», принятых Главным управлением сельского хозяйства Алтайского края.
Результаты диссертационной работы представлены в монографии «Электромагнитная безопасность технологических процессов АПК», учебном пособии «Обеспечение безопасности технологических процессов с источниками электромагнитного излучения» для аспирантов специальности 05.20.02, а также включены в Образовательный стандарт учебной дисциплины «Электромагнитная безопасность» по направлению подготовки: 140400 «Электроэнергетика и электротехника» в АлтГТУ.
Апробация работы. Основные материалы и результаты работы представлялись и обсуждались на ежегодных научно-технических конференциях студентов, аспирантов и профессорско-преподавательского состава Алтайского государственного технического университета (Барнаул, 2009, 2010, 2011, 2012 гг.); XI Всероссийской научно-технической конференции «Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве» (Воронеж, 2011 г.); XI Международной научно-технической конференции «Автоматизація технологічних об'єктів та процесів. Пошук молодих» (Донецк, 2011 г.); Всероссийской студенческой конференции «Безопасность жизнедеятельности глазами молодежи» (Челябинск, 2011 г.); Международных научно- практических интернет-конференциях «Энерго- и ресурсосбережение - XXI век» (Орел, 2010, 2011, 2012 гг.).
На защиту выносятся следующие основные положения.
-
-
Повышение безопасности электротехнологических процессов АПК возможно на основе интегрированного контроля электромагнитных излучений.
-
В качестве критерия оценки опасности ЭМИ можно использовать наименьшее допустимое время пребывания человека в контролируемой зоне пространства, соответствующее наиболее опасной составляющей ЭМП.
-
Состояние электромагнитной обстановки на контролируемом объекте оценивается пространственной картиной электромагнитной опасности, представляющей собой карту допустимого времени пребывания человека в различных зонах исследуемого пространства, получаемую в результате выявления наиболее опасных составляющих электромагнитного излучения от различных источников в диапазоне исследуемых частот и последующего компьютерного моделирования электромагнитного поля.
-
Эффективность разработанного способа интегрированного контроля ЭМИ обусловлена упорядочением процесса оценки состояния электромагнитной обстановки. При этом не только снижается трудоемкость, но и повышается достоверность результатов контроля, а полученная пространственная картина опасности электромагнитных излучений позволяет обоснованно выбирать защитные мероприятия в условиях экономических и технических ограничений.
Публикации. По материалам диссертационных исследований опубликовано 15 печатных работ, в том числе, 6 - в изданиях по перечню ВАК, а также получено Решение Федеральной службы по интеллектуальной собственности (РОСПАТЕНТ) о выдаче патента на изобретение.
Структура и объем диссертации. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованных источников и приложений. Работа изложена на 125 страницах машинописного текста, содержит 28 рисунков, 33 таблицы, 5 приложений. Список литературы включает 124 наименования.
Похожие диссертации на Повышение безопасности электротехнологий АПК на основе интегрированного контроля электромагнитных излучений
-
