Система автоматизированного мониторинга качества воздуха рабочей зоны предприятий лёгкой промышленности: на примере обувного производства тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.06, кандидат технических наук Ильинская, Александра Владимировна

• Ильинская, Александра Владимировна
• кандидат технических наук
• 2013

Оглавление диссертации кандидат технических наук Ильинская, Александра Владимировна

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

I. ВЫДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЛЁГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. НОРМИРОВАНИЕ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

1.1. Организация контроля качества воздуха рабочей зоны предприятий

1.2. Анализ технологического процесса с точки зрения выделения вредных веществ

1.2.1. Обувное производство

1.2.2. Кожевенное производство

1.2.3. Меховое производство

1.2.4. Швейная промышленность

1.3. Обзор нормативно-методических документов в области контроля качества воздуха рабочей зоны

1.3.1. Общие требования к методикам и приборам для проведения мониторинга качества воздуха рабочей зоны

1.3.2. Требования к метрологическим характеристикам автоматизированных газоанализаторов

1.4. Современные методы и средства мониторинга воздуха рабочей зоны предприятий

1.4.1. Электрохимические методы

1.4.2. Оптические методы

1.4.3. Ионизационные методы

1.4.4. Комбинированные методы

1.5. Анализ применяющихся методик и средств мониторинга воздуха

Таблица 1.5. Количественный анализ средств мониторинга воздуха

Таблица 1.6. Качественное сравнение эффективности методик

Выводы по главе 1

Требования к разрабатываемой системе

II. АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА МОНИТОРИНГА

ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ ПРЕДПРИЯТИЙ ЛЁГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ

2.1. Характеристика основных модулей системы

2.1.1. МД - Модуль Детекции

2.1.2. МСПД - Модуль Сбора и Передачи Данных

2.1.3. МПВИ - Модуль Приёма и Визуализации Информации

2.2. Характеристика возможных компоновочных решений системы

2.2.1. Сравнение объединенных реализаций БСИ и УП-ПрИ

2.2.2. УП-ПрД: методы связи и сравнение радиомодулен

2.3. Практическая реализация системы

2.3.1. МД - необходимые датчики

2.3.2. МСПД - аппаратная и программная реализация

2.3.3. МПВИ - программное обеспечение для визуализации

Выводы по главе 2

III. МОНИТОРИНГ ЗАГРЯЗНЕНИЯ АТМОСФЕРНОГО

ВОЗДУХА НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЛЁГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ АПРОБАЦИЯ СИСТЕМЫ

3.1. Отработка методики измерения

3.1.1. Датчик газа СА

3.1.2. Датчик БИТ

3.2. Производственная апробация МАБС

3.2.1. Постановка эксперимента

3.2.2. Результаты апробации МАБС

Выводы по главе 3

IV. ОПТИМИЗАЦИЯ АППАРАТНОГО СОСТАВА

АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ И ПРОГРАММНОГО

МОНИТОРИНГА

4.1. Оптимизация компонентного состава системы

4.1.1. Модуль Детекции

4.1.2. Модуль Сбора и Передачи Данных

4.2. Моделирование автоматической системы регулирования качества воздуха

4.2.1. Динамическое уравнение вентилируемого помещения

4.2.2. Моделирование переходных процессов

4.2.3. Релейная двухпозиционная АСР

4.3. Оценка экономической и гигиенической эффективности

внедрения системы

Выводы по главе 4

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ

БИБЛИОГРАФИЯ

Опубликованные работы по теме диссертации

Список литературы

ПРИЛОЖЕНИЯ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Система автоматизированного мониторинга качества воздуха рабочей зоны предприятий лёгкой промышленности: на примере обувного производства»

Введение

Актуальность работы

Автоматизация технологических процессов является важным современным направлением науки, имеет большую практическую значимость. Передача рутинной работы техническим средствам позволяет упростить, интенсифицировать, удешевить операции, уменьшить влияние человеческого фактора на производство, и вредное влияние рабочей среды на рабочих. Работа по автоматизации, компьютеризации контроля воздушной среды на технологическом производстве при интеграции с единой системой сбора, обработки данных и оперативного управления создаёт предпосылки для повышения защищённости рабочих, увеличения качества и эффективности производства на предприятиях лёгкой промышленности.

В результате научно-технического прогресса стало возможным применение в лёгкой промышленности синтетических материалов, химических методов крепления деталей обуви, одежды, физико-химических методов отделки изделий. Химизация лёгкой промышленности повышает эффективность производства, но в то же время приводит к увеличению выделения вредных веществ в воздух рабочей зоны предприятий. Например, в ходе современного обувного производства выбрасываются чрезвычайно опасные (гексаметилендиамин, диметилтерефталат, хлористый винил, хлоропрен), высокоопасные (акрилонитрил, формальдегид, хлор и другие), умеренно опасные (винилацетат, ксилол, стирол, этиленгликоль и другие) и малоопасные (аммиак, ацетон, бензин, окись углерода, этилацетат и другие) вещества. Эти химические соединения могут оказывать на человека токсическое, канцерогенное и мутагенное действие.

Работники предприятий, находясь в непосредственной близости

от источников выделения вредных веществ, подвергаются их воздействию каждый день. Контроль качества воздуха рабочей зоны необходим для уменьшения влияния химического фактора на здоровье рабочих.

Анализ современных методов и приборов мониторинга воздуха рабочей

зоны выявил их существенные недостатки. Применение точных

лабораторных методов затруднительно на практике из-за высокой цены,

5

больших габаритов, сложности обслуживания приборов. Необходимость пробоотбора замедляет получение результатов, не позволяет осуществлять непрерывный, удалённый, автоматизированный мониторинг.

Альтернативные методы также не позволяют решить проблему мониторинга воздуха рабочей зоны в полной мере. Относительно дешёвые портативные экспрессные газоанализаторы могут определять за одно измерение концентрацию газов только в одной точке и требуют присутствия оператора на месте анализа. Беспроводные системы мониторинга воздуха обеспечивают удалённый, автоматизированный, одновременный контроль качества воздуха на большой площади. Однако для их установки, использования требуется высококвалифицированный персонал, что усложняет применение этого метода.

Необходимо разработать новую высокоэффективную систему, которая объединит достаточную точность анализа, экономичность и будет автоматизированной. Совершенствование мониторинга воздуха рабочей зоны за счёт своевременного предупреждения о высокой концентрации вредных веществ в репрезентативных точках создаст основу для обеспечения безопасных условий труда, снижения травматизма, улучшения как здоровья рабочих, так и эффективности производства. Цель н задачи исследования

Цель работы - разработка высокоэффективной, мобильной, автоматизированной, беспроводной системы для быстрого, непрерывного, дистанционного и экономичного контроля качества воздуха рабочей зоны.

Для достижения поставленной цели в диссертации решены следующие задачи:

1. проанализированы технологические процессы производств предприятий лёгкой промышленности для определения уровня и источников выделений вредных веществ;

2. представлен обзор нормативно-методических документов в области

6

контроля качества воздуха рабочей зоны, в том числе методов и средств измерения концентраций вредных веществ;

3. проведён анализ отечественных и зарубежных систем мониторинга воздуха рабочей зоны предприятий;

4. сформулированы требования к разрабатываемой системе;

5. спроектирован блочно-модульный состав мобильной, автоматизированной, беспроводной системы контроля качества воздуха на предприятии;

6. проведён анализ рынка современной сенсорной, микроэлектронной техники;

7. разработана конструкция, собран прототип системы, осуществлено тестирование его работы;

8. разработан программный продукт для приема, хранения, статистической обработки и визуализации результатов измерений системы на диспетчерском компьютере;

9. выполнены калибровка системы по вредным газам, выделяемых на предприятиях лёгкой промышленности, поверка разработанного средства измерения;

Ю.проведена производственная апробация на обувном предприятии;

11.предложены мероприятия для дальнейшей оптимизации системы;

12.смоделирована автоматическая система управления качеством воздуха рабочей зоны.

Объект исследования - методы мониторинга воздуха на предприятиях

лёгкой промышленности.

Предмет исследования — технологические процессы производств лёгкой

промышленности как источник выделения вредных веществ.

Методы исследования и технические средства решения задач

Использовалось следующее программное обеспечение: интегрированная

среда разработки Агс1шпо 1.0 для программирования микроконтроллера

7

аппаратной вычислительной платформы, Windows HyperTerminal для формирования файла с данными, поступающими на СОМ-порт компьютера, интегрированная среда разработки Microsoft Visual Studio 2005 для разработки программы приёма, хранения, статистической обработки и визуализации результатов измерений. Для моделирования автоматической системы регулирования качества воздуха применялась программа Simulink MATLAB, MathCAD. Применены следующие технические средства: психрометр аспирационный механический MB 4-2-М; хроматограф Кристалл 5000.2 газовый (Хроматек); датчик для измерения относительной влажности и температуры воздуха DHT11 (DFRobot), датчики газов Analog Gas Sensor (DFRobot), TGS 2620 (Figaro); радиочастотные модули XBeeS2 (Digi International), плата расширения IO Shield, аппаратная микропроцессорная платформа Arduino Uno (Smart Projects), XBee-USB адаптер, персональный компьютер.

Научная новизна работы состоит в:

1. создании оригинальной системы автоматизированного мониторинга состава воздуха на основе современной сенсорной и микропроцессорной техники. Это совершенствует приборную базу методов контроля качества воздуха;

2. реализации аппаратно-программного комплекса для сбора, беспроводной передачи, статистической обработки, графической визуализации и хранения данных мониторинга качества воздуха рабочей зоны;

3. разработке методики измерения концентраций вредных веществ в воздушной среде предприятий, соответствующей требованиям нормативно-методических документов и учитывающей особенности собранной системы.

Практическая значимость исследования состоит в:

1. автоматизированном измерении концентраций вредных веществ, беспроводной приёмопередаче, хранении, статистической обработке и

8

графическом представлении результатов измерений, позволяющих контролировать качество воздуха в производственных цехах предприятий лёгкой промышленности;

2. применимости разработанной системы для учебно-методических и научно-практических задач, на предприятиях лёгкой промышленности для контроля качества воздушной среды, оценки эффективности инженерно-технических мероприятий, направленных на улучшение качества воздуха рабочей зоны;

3. обеспечении производственной безопасности, снижении травматизма за счёт своевременного оповещения о превышении ПДК вредных веществ в зоне дыхания рабочего;

4. повышении производительности труда за счет улучшения контроля химических факторов производственной среды.

Апробация и реализация результатов работы

Основные положения и результаты диссертации докладывались, обсуждались и получили положительную оценку на заседаниях кафедр Автоматики, «Промышленной Безопасности, Экологии и Строительного Проектирования» МГУДГ; всероссийской научно-практической конференции молодых ученых «Молодая наука» (Москва, 2010); научной конференции студентов и аспирантов «Молодые ученые - XXI веку» (Москва, 2010); всероссийской молодежной научной конференции III Всероссийские научные Зворыкинские чтения «Научный потенциал молодёжи - будущее России» (Муром, 2011).

Проведена апробация системы в производственном цехе Московской Обувной Фабрики «Парижская Коммуна». Показано, что при высокой экономичности, надежности и скорости работы результаты измерений разработанной системы согласуются с использующимися подходами.

Экспериментальный стенд внедрён в учебный процесс на кафедре автоматики МГУДТ в качестве установки для лабораторных работ студентов, для выполнения курсового и дипломного проектирования.

Публикации

Основные положения проведённых исследований опубликованы в семи печатных работах, в том числе четыре - в журналах, которые входят в список, утверждённый Высшей аттестационной комиссией. Структура и объём работы

По своей структуре диссертационная работа состоит из введения, четырёх глав, заключения, списка литературы, приложений. Объём диссертации составляют 147 страниц текста, включая рисунков и 16 таблиц. Список использованных источников содержит 116 наименований. Приложения приведены на 15 страницах.

Исследования проводились совместно с доц., к.т.н. Седляровым Олегом Ивановичем, который также консультировал аспиранта по диссертационной работе.

I. ВЫДЕЛЕНИЕ ВРЕДНЫХ ВЕЩЕСТВ НА ПРЕДПРИЯТИЯХ ЛЁГКОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ. НОРМИРОВАНИЕ И СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ МЕТОДОВ И СРЕДСТВ КОНТРОЛЯ КАЧЕСТВА ВОЗДУХА РАБОЧЕЙ ЗОНЫ

На предприятиях лёгкой промышленности присутствуют все вредные факторы рабочей среды - физический, химический, биологический, факторы трудового процесса. В результате применения различных химических веществ создаются некомфортные, вредные условия труда. Резкие запахи оказывают угнетающее действие на рабочих. Данное исследование посвящено изучению влияния химического фактора рабочей среды на здоровье работников предприятий.

В результате научно-технического прогресса стало возможным применение в лёгкой промышленности синтетических материалов, химических методов крепления деталей обуви, одежды, литьевого метода изготовления обуви, метода горячей вулканизации, физико-химических методов отделки изделий. На 2007 г. удельный вес химических волокон и нитей в объёме используемого в России текстильного сырья составил более 30% [1]. Химизация лёгкой промышленности увеличивает эффективность производства, но в то же время приводит к увеличению выделения вредных веществ. Например, в ходе современного обувного производства могут выбрасываться чрезвычайно опасные вещества (гексаметилендиамин, диметилтерефталат, хлористый винил, хлоропрен), высокоопасные вещества (акрилонитрил, формальдегид, хлор и другие); умеренно опасные вещества (винилацетат, ксилол, стирол, этиленгликоль и другие) и малоопасные токсичные вещества (аммиак, ацетон, бензин-растворитель, окись углерода, этилацетат и другие) [2]. Эти химические вещества могут оказывать на человека канцерогенное (акрилонитрил, формальдегид, эпихлоргидрин [3]), токсическое, в том числе остронаправленное (аммиак, бром, окись углерода, формальдегид, хлор [4]) действие.

Первая глава диссертационной работы посвящена анализу литературной

информации, касающейся загрязнения воздуха рабочей зоны предприятий лёгкой промышленности, государственных требований в области

мониторинга качества воздуха. Также освещены современные методы и средства контроля концентраций вредных веществ.

1.1. Организация контроля качества воздуха рабочей зоны предприятий

Система мониторинга воздуха должна накапливать, систематизировать и анализировать информацию о состоянии воздушной среды предприятия, причинах наблюдаемых и вероятных изменений качества воздуха (т.е. об источниках и факторах антропогенного воздействия). Также нужно оценивать допустимость изменений объёмов выделений, составлять прогноз ситуации.

Обычно расположение источников выбросов и их параметры известны или их можно определить. Часто выделения происходят из-за негерметичности оборудования, неэффективности работы аспирационных систем, местных отсосов. Мониторинг источников выделений вредных веществ позволяет контролировать их. Данные мониторинга используются при управлении качеством воздуха рабочей зоны.

В первую очередь следить за качеством воздуха нужно в рабочей зоне, так как там находятся источники выделения вредных веществ. Несмотря на проведение работ по механизации и автоматизации технологических процессов, на производстве необходимо присутствие рабочих. Они подвергаются действию вредных веществ на протяжении всей смены. Согласно нормативным документам [5] кратность воздухообмена должна устанавливаться так, чтобы средняя концентрация вредного вещества во всём объёме производственного цеха поддерживалась ниже предельно допустимой концентрации (ПДК). Однако рядом с источником выделения (на рабочем месте), а также в застойных зонах, где нарушена циркуляция воздуха, может происходить накопление вредного вещества выше ПДК. В таких зонах общая система вентиляции не обеспечивает безопасные условия труда.

Совершенствование мониторинга воздуха рабочей зоны за счёт своевременного предупреждения об опасном содержании вредных веществ в репрезентативных точках создаст основу для обеспечения безопасных условий труда, снижения травматизма, улучшения как здоровья рабочих, так и эффективности производства.

1.2. Анализ технологического процесса с точки зрения выделения вредных веществ

Собрана и систематизирована информация о вредных веществах, выделяющихся на обувном, кожевенном, меховом, швейном производствах. Подробно рассмотрены современные технологические процессы производства обуви как источник загрязнения воздушной среды производственных цехов.

В результате представленного обзора определены вредные вещества, концентрацию которых должна определять система мониторинга воздушной среды предприятий лёгкой промышленности. Выявлены технологические процессы, которые нужно контролировать.

Установлено, что концентрации вредных веществ в рабочей зоне не превышают предельно допустимого уровня. Однако опасное накопление вредных веществ может произойти из-за выхода из строя системы вентиляции. Кроме того, возможно неправильное определение необходимой кратности воздухообмена в производственных цехах по количеству выделяющихся вредных веществ, поскольку нормативно-методические документы (в частности, [5]) не учитывают технологических особенностей изготовления обуви.

Необходимый воздухообмен в помещении определяется по следующим факторам: по кратности, числу людей в помещении, избыточному теплу, выделению влаги и выделению вредных веществ [5, 6].

Воздухообмен по выделению вредных веществ определяется по формуле 1.1:

(1-1)

Чош Чт

где (7 - количество вредных веществ, выделяемых в помещении, мг/ч; цои1, - концентрации вредных веществ в вытяжном и приточном воздухе

Л

соответственно, мг/м .

Величину О можно определять по эмпирической формуле 1.2. [6]:

0 = м-Гр-САУ, (1.2.)

где: ¡л — коэффициент неорганизованного воздухообмена в помещении (обычно принимаемый за 2); Ур - объем помещения, м , Сду. - средне взвешиваемая концентрация вредных веществ в помещении, мг/м3.

Кратностью воздухообмена Ь называют отношение объема воздуха, подаваемого в помещение или удаляемого из него в течении одного часа, к объёму помещения (размерность 1/ч, формула 1.3.) [6]:

/

с1-3-)

у р

3 3

где: Ья - расчетный воздухообмен, м /ч, Ур - объём помещения, м .

Таким образом, необходимая кратность воздухообмена по выделению вредных веществ определяется по их средне взвешиваемой концентрации. Поэтому общая система вентиляции, производительность которой определяется кратностью воздухообмена, не будет реагировать на накопление вредных веществ, которое происходит в ходе обувного производства на рабочих местах и в зонах с нарушенной циркуляцией воздуха.

1.2.1. Обувное производство

В ходе некоторых операций (раскрой, спускание краёв деталей,

фрезерование уреза подошвы и других) в воздух рабочей зоны выделяется органическая пыль. Вредные газы (оксид углерода, ацетон, ацетаты натрия, калия, аммиак, формальдегид) выделяются в результате шлифования резиновых подошв, аппретирования, размягчения деталей обуви и клеевой затяжки.

Большую опасность представляет загрязнение воздуха рабочей зоны летучими органическими соединениями, которые содержатся в основном в составе растворителей. Выделение происходит преимущественно в ходе намазки клеевыми растворами деталей верха и низа обуви.

Для выявления характера и объема выбросов загрязняющих веществ от технологических процессов и оборудования были исследованы основные процессы и операции по всем видам обуви:

- клеенамазочные операции;

- операции затяжки обуви и загибки деталей верха;

- процесс галогенирования;

- отделка обуви (аппретирование, полирование, шлифование верха, окрашивание подошв);

- литье низа обуви из поливинилхлорида (ПВХ), термоэластопластов (ТЭП), полиуретана (ПУ);

- литье и окрашивание каблуков [7].

§ 1. Вредные вещества, выделяющиеся в ходе клеенамазочных операций

При производстве обуви широко применяются химические методы

крепления деталей изделий (склеивание). С этой целью используют

высокомолекулярные клеи, которые применяются в виде растворов, латексов

или расплавов. В первом случае клей представляет собой раствор

соответствующего полимера в растворителе или смеси растворителей с

некоторыми добавками структурирующих веществ, смол для повышения

адгезии, антистарителей и т.д. В латексах жидкой средой является вода, в

которой с участием эмульгатора диспергированы частицы полимера. Клеи в

виде расплавов позволяют обходиться без растворителей.

Клеи в виде растворов

Основными видами клеёв, применяющихся в настоящее время,

являются клеи на основе полихлоропренового и полиуретанового каучуков.

Клеи на базе полихлоропрена в качестве растворителей содержат бензин, этилацетат, трихлорэтилен, метиленхлорид, в состав полиуретановых клеёв входят этилацетат в паре с ацетоном. В композицию полихлоропренового клея кроме основного элемента входят вулканизирующие, галогенирующие агенты, адгезионно-активные смолы, стабилизаторы. Полиуретан -сильнополярный синтетический материал, для отвердения которого добавляют полиизоцианаты [8, 9].

Латексные клеи

Применение водных дисперсий полимеров позволяет экономить дорогостоящие растворители, снижает пожароопасность производства и токсичность клеев. Но при высушивании водных дисперсий в пары воды попадает от 0,02 до 0,05% мономера и продуктов его разложения, обладающих высокой токсичностью (изоционатов, хлорида водорода). Применяются в основном для второстепенного склеивания. Готовят добавлением в синтетические латексы загустителя (мездрового или казеинового клеёв), адгезионно-активных смол.

Клеи-расплавы

Согласно «Санитарным правилам по гигиене труда для обувных предприятий» СанПиН 5047-89 [2] «необходимо предусматривать сокращение применения клеев на органических растворителях с заменой их клеями других типов». Предпочтение должно быть отдано термопластическим клеям-расплавам, так как при их использовании применение растворителей исключено. Клеи-расплавы устраняют многие недостатки технологий, использующих растворы и дисперсии полимеров. Нет необходимости в долгой сушке, клеи обладают высокими адгезивными свойствами. Но применение высоких температур, необходимых для расплавления полимеров, часто вызывает их деструкцию, сопровождающуюся выделением токсичных продуктов (оксида углерода,

паров метилового спирта, формальдегида, углеводородов алифатического ряда). Кроме того, применение клеев-расплавов в настоящее время ограничено в связи с трудностью перехода на новую технологию, с отсутствием рецептур, обеспечивающих надежное водо- и термостойкое соединение [8].

§ 2. Загрязнение воздуха рабочей зоны при литье низа обуви

В процессе литья низа обуви из полиуретана наиболее интенсивное выделение вредных веществ происходит в зоне съема готовых изделий, при смазке пресс-форм и около смесительной головки подачи полиуретановой смеси [10]. Широкое использование других полимерных материалов для деталей обуви - поливинилхлорида, термоэластопласта - вызывает загрязнение воздуха различными химическими веществами, образующимися в результате испарения органических растворителей [11].

§ 3. Выделение вредных веществ в процессе отделки обуви

Кроме того, загрязнение воздушной среды может происходить от пыли, возникающей при механической обработке деталей обуви. Наиболее значительные пылевыделения наблюдаются в подготовительных, сборочных и отделочных цехах обувного производства при фрезеровании, шлифовании, спускании краев деталей верха, чистке изделий, при разрубе материалов для низа обуви и материалов с волосяным, ворсовым покровом, а также при изготовлении колодок и полировании фурнитуры.

В процессах отделки обуви также широко используются растворители (этиловый спирт, ацетон, бутилацетат, бутиловый спирт), пластификаторы (дибутилфталат, глицерин, ализариновое масло), а в качестве антистарителя -фенол. Суммарный объём выделений обувного приизводства представлен в Табл. 1.1 [12]. Другие вещества из числа тех, которые могут выделяться в воздух рабочих помещений обувных предприятий согласно Приложению 3 [2], применяются реже.

Таблица 1.1. Выделение вредных веществ в ходе обувного производства

Вредное вещество Объём выделений, мг/м3 « ¿В!* Технологический процесс

бензин (раствори тель) 15-290 300/100 Обувь клеевого метода крепления низа: приготовление клеев на растворителях; формование и клеевая затяжка носочно-пучковой и пяточной части заготовки обуви; промазка и приклеивание простилки; промазка клеем деталей низа, верха обуви; активация клеевой плёнки и приклеивание подошв; подсушка и сушка; ручная отделка верха и низа обуви

этил-ацетат 20-920 200/50 Обувь клеевого метода крепления низа: приготовление клеев на растворителях; формование и клеевая затяжка носочно-пучковой и пяточной части заготовки обуви; промазка и приклеивание простилки; размягчение подносков и задников из гранитоля; галогенирование подошв из термоэластопластов (ТЭП); промазка клеем деталей низа, верха обуви; активация клеевой плёнки и приклеивание подошв; подсушка и сушка; ручная отделка верха и низа обуви

бутил-ацетат 10-390 200/50 Нанесение полиуретанового покрытия и пигментированного грунта, сушка (получение кожи для верха обуви с полиуретановьш покрытием)

органичес кая пыль 1-18 -/2 Разруб деталей обуви из искусственного меха. Фрезерование уреза подошв, обработка деталей низа обуви, выравнивание деталей верха обуви и подкладки по толщине, спускание краёв деталей обуви, взъерошивание затяжной кромки заготовки кожаной обуви

ацетаты натрия, калия 130-220 5-10 Размягчение подносков и задников из гранитоля; аппретирование верха обуви и сушка; приготовление клеев на растворителях; приготовление аппретур

ацетон 20-50 800/200 Размягчение подносков и задников из гранитоля; аппретирование верха обуви и сушка; приготовление клеев на растворителях; приготовление аппретур

формаль 0.1-0.25 0.5 Формование и клеевая затяжка носочно-пучковой и пяточной части заготовки обуви

дегид

где ПДКм - максимальноразовая допустимая концентрация в рабочей зоне, ПДК_сс - среднесменная в рабочей зоне. Если в графе ПДК приведено два норматива, то в числителе стоит ПДК_м, а в знаменателе - ПДК_сс, прочерк в числителе означает, что норматив установлен в виде ПДК_сс. Если приведен один норматив, то это означает, что он установлен как ПДК_м. Уровни ПДК рабочей зоны взяты из [13].

Образующиеся при использовании химических материалов в технологическом процессе производства обуви вредные вещества выделяются в воздух рабочей зоны. Так как химизация обувного производства делает его более рентабельным, от неё нельзя полностью отказаться. Необходимо минимизировать выделение вредных веществ за счет замены токсичных химических материалов нетоксичными, механизации и автоматизации технологических операций, выполняемых с применением химических материалов. На современном этапе развития легкой промышленности нет возможности заменить все токсичные химические материалы нетоксичными. Проводятся работы по механизации и автоматизации технологических процессов, но еще достаточно велика доля ручного труда.

Для уменьшения выделений вредных веществ в воздушную среду предприятия при проектировании технологического процесса производства обуви нужно обеспечивать полный, репрезентативный контроль концентраций вредных веществ, оптимизировать систему управления состоянием воздуха рабочей зоны (главным образом систему кондиционирования и вентиляции).

1.2.2. Кожевенное производство

В настоящее время существуют три основных стадии кожевенного производства: отмочно-зольные процессы, подготовительные процессы и дубление, химическая отделка, красильно-жировальные процессы.

Кожевенное производство сопровождается выделением вредных веществ в воздух рабочей зоны. В ходе физико-химических процессов, проводимых в отмочно-зольных и дубильных цехах, в воздушную среду предприятия поступают различные вещества: пары аммиака, сероводорода, серной кислоты, сернистого и углекислого газов, фенолов, оксида хрома и др. Суммарное выделение вредных веществ на кожевенных предприятиях и их источники представлены в Табл. 1.2 [14].

В процессе производства кож воздух в производственных помещениях загрязняется газами и пылью, значительные выделения которой наблюдаются при двоении, строгании и покрывном крашении кожи. В отмочно-зольных цехах выделяются аммиак, сероводород, соединения фтора; в дубильных цехах - оксид серы (II), сероводород, оксид хрома (III), аэрозоль серной кислоты, фенола, оксидов азота, формальдегида и др.; в красильных, жировальных и отделочных цехах - аммиак, аэрозоль серной кислоты, пары анилина, соляной, муравьиной и уксусной кислот, формальдегида, нашатырного спирта, ацетона, эфиров акриловой кислоты, бутилацетата, этилового и бутилового спиртов, различные пыли; в цехах производства лаковых кож - пары скипидара, спиртов, эфиров, сажа; на химических станциях - аммиак, сероводород, диоксид хрома, оксид азота, аэрозоль серной кислоты, пары соляной и уксусной кислот, альдегидов и др.; на щелочных станциях - сероводород, пыль щелочей, известковая; в шерстомойках - сероводород, пыль от шерсти.

Все эти вредные вещества влияют на здоровье рабочих. Необходима их нейтрализация или введение в производственный цикл, используя принципы малоотходной и безотходной технологии.

Таблица 1.2. Выбросы вредных веществ при производстве кож

Вредное вещество Объём выделений, мг/м3 Ъ о «5, W Технологический процесс

аммиак 0.3-40 20 Промывка, отмока, золение, сгонка волоса, мездрение, чистка лицевой поверхности голья, двоение голья, обеззоливание, мягчение голья и промывка, чистка лицевой поверхности голья, дубление, крашение, пикелевание, жирование, сушка, нанесение пигментированного грунта и покрывной краски с промежуточной подсушкой и прессованием (получение всех видов кож, кожа хромового метода дубления для верха обуви и юфть обувная). Нанесение пропитывающего грунта, пролёжка, подсушка, прессование (отделка коме для верха обуви с естественной и облагороженной лицевой поверхностью поливом)

акролеин 1.0-5.0 0.2 Нанесение пропитывающего и пигментированного грунтов и покрытий, подсушка, прессование, сушка (отделка кож поливом)

циклогекс анон 5-100 30/10 Крашение, второе закрепление покрытия на коже (получение всех видов кож). Закрепление покрытия на коже и прессование (отделка кож поливом, кожа хромового дубления для верха обуви).Нанесение полиуретанового покрытия, пигментированного грунта и сушка ( кожа для верха обуви с полиуретановым покрытием)

бутанол-1 250 - 300 30/10 Крашение, второе закрепление покрытия на коже (получение всех видов кож) Закрепление покрытия на коже (отделка кож поливом)

бутанол 50-200 30/10 Закрепление покрытия на коже и прессование (отделка кож для верха обуви поливом, кожа хромового дубления для верха обуви)

этанол 200- 500 2000/10 00 Крашение, второе закрепление покрытия на коже (получение всех видов кож); Закрепление покрытия на коже (кожа хромового дубления для верха обуви) Нанесение пропитывающего грунта, пролежка или подсушка, прессование (кожи для верха обуви с естественной и облагороженной лицевой

поверхностью)

ксилол 10- 60 150/50 Крашение, второе закрепление покрытия на коже (получение всех видов кож); Закрепление покрытия на коже и прессование (кожа хромового дубления для верха обуви, отделка кож для верха обуви поливом)

толуол 5-100 150/50 Крашение, второе закрепление покрытия на коже (получение всех видов кож); Закрепление покрытия на коже и прессование (отделка кож для верха обуви поливом, кожа хромового дубления для верха обуви)

формальд егид 0,3 - 5,6 0.5 Первое закрепление покрытия на коже, прессование, пикелевание, дубление (кожа хромового дубления для верха обуви с естественной и облагороженной лицевой поверхностью); Второе закрепление покрытия на коже, сушка (получение всех видов кож); Пикелевание, дубление, закрепление покрытия на коже (кожа хромового дубления для верха обуви)

пыль органичес кая 1,0- 55 -/2 Второе закрепление покрытия на коже, шлифование, обеспыливание (получение всех видов кож); нанесение пигментированного грунта и покрытий, подсушка, прессование, сушка, закрепление покрытия на коже, жирование и наполнение (отделка кож для верха обуви поливом); тяжка (кожа хромового метода дубления для верха обуви, юфть обувная); Нанесение покрывной краски с промежуточной подсушкой и прессованием (кожа хромового дубления для верха обуви); Закрепление покрытия на коже (кожа хромового дубления для верха обуви поливом)

бутилацет ат 10-390 200/50 Нанесение полиуретанового покрытия и пигментированного грунта, сушка (получение кожи для верха обуви с полиуретановым покрытием); Закрепление покрытия на коже и прессование (отделка кож для верха обуви поливом, кожа хромового дубления для верха обуви); Второе закрепление покрытия на коже (все виды кож); Крашение (все виды кож)

1.2.3. Меховое производство

Выделение в воздух рабочей зоны вредных веществ на меховых предприятиях происходит за счет неэффективной работы местных отсосов и негерметичного технологического оборудования. Уровень загрязнения разными веществами на всех стадиях производства дан в Табл. 1.3 [15, 16]. Таблица 1.3. Выделение вредных веществ на меховом производстве

Вредное вещество Объём выделений, мг/м3 « о «От Технологический процесс

уксусная (этановая) кислота 19 5 Пикелевание,пикелевание-дубление-жирование

аэрозоль серной кислоты 5 1 Пикелевание-дубление-жирование; протравление

аммиак 373 20 Нейтрализация, крашение, уморение; откатка

пыль животного происхож дения 101000 -/2 Откатка; потряхивание, колочение; сушка; разбивка, разбивка-подчистка; стрижка; расчёсывание, чёска; шлифование, подчистка кожевой ткани; глажение; мятьё; обеспыливание, чистка-обеспыливание; сортировка; наборка, комплектование мехового полуфабриката; раскрой мехового полуфабриката на изделия; сшивание; натопка

скипидар 1125 600/ 300 Откатка

этиловый спирт 2445 2000/10 00 Откатка; намазывание; глажение

формальд егид 9 0.5 Намазывание; глажение

Операции выделки и окраски сырья выполняются с помощью разных химических веществ, поэтому при пикелевании, пикелевании-дублении-

25

жировании выбрасываются пары уксусной и других кислот, аэрозоль серной кислоты; при протравливании - аэрозоль серной кислоты. При нейтрализации, крашении и уморении в результате химических реакций выделяется аммиак.

Все процессы, проходящие в отделочных цехах меховых производств, сопровождаются выбросом большого количества меховой пыли, которая пожаро- и взрывоопасна. Наибольшие пылевыделения происходят при проведении операций откатки, разбивки, разбивки-подчистки, стрижки, расчесывания, чёски, шлифования, колочения, протряхивания, мятья и натопки.

В процессе откатки и сушки мехового сырья в атмосферный воздух выбрасываются пары аммиака, этилового спирта, скипидара и частицы пыли.

Нанесение растворов и красок перед глажением (люстрированием) сопровождается выделением формальдегида. В процессе глажения выделяется этиловый спирт и формальдегид.

Кроме вредных веществ, указанных в Табл. 1.З., в рабочую зону меховых фабрик могут попадать пары муравьиной кислоты, нафталина, аэрозолей бихроматов, некоторых красителей, например, антрахиноновых, летучие продукты в виде паров формальдегидных смол, аминосмол, органических растворителей, мономеров и полимеров, применяемых при пленочном покрытии кожевой ткани некоторых видов полуфабриката [17].

1.2.4. Швейная промышленность

Работа на швейном производстве происходит в трех основных цехах:

подготовительном, раскройном, швейном. Основной выброс вредных газов происходит в зоне хранения материалов, промера и разбраковки; настила и раскроя ткани; запуска кроя, стачивания деталей кроя, дублирования, влажно-тепловой обработки, контроля, маркировки, упаковки готовых изделий. Данные об основных выделениях приведены в Табл. 1.4. [18 - 20].

Для производства тканей с полиэфирными волокнами (лавсан, терилен, дакрон), хлопчатобумажных тканей в смеси с лавсаном основным сырьем является диметилтерефталат (ДМТ) - токсичное вещество. При производстве тканей с полиакрилонитрильными волокнами (нитрон, орлон и др.) выделяется метилакрилат. Также в текстильной промышленности выбрасываются окись этилена и этиленгликоль.

Таблица 1.4. Выделение вредных веществ швейным производством

Вредное вещество Объём выделений, ш/м3 ьГ Л, О « Технологический процесс

Акрилонит рил 0.3-1.8 (нитрон - 4.7) 0.5 Производство тканей с полиакрилонитрильными (нитрон, орлон и др.) волокнами; искусственного меха.

Акролеин 1-10 0.2 Сушка и термофиксация

Аммиак 1-16| 1-5 20 Производство тканей с полиэфирными (лавсан, терилен, дакрон) и с полиакрилонитрильными (нитрон, орлон и др.) волокнами; дублированных материалов типа «Джерси»; тканей с нанесённым вспененным латексом типа «Пелакс»; искусственного меха; нетканых клеевых прокладочных материалов; хлопчатобумажных тканей в смеси с лавсаном, сушка, зреление после печати сушка, зреление после печати | отварка, крашение

Ацетаты 100-1300 5-10 Заключительная водоотделка (водоупорная) производство нетканых клеевых прокладочных материалов.

Кислота уксусная 1-30 5 Крашение производство хлопчатобумажных тканей в смеси с лавсаном.

Кислота серная 2-10 1 Печатание ворсовые ткани - бархат из натуральных и химических нитей

Окись углерода (СО) 30-80| 1-10| 1-3 20 Опаливание | сушка, зреление после печати | сушка и термофиксация

пыль 1-11 -12 Промер и разбраковка ткани; настил и раскрой ткани маркировка деталей кроя, удаление

отходов кроя обмеловка; запуск кроя, обработка деталей кроя на краеобметочных и стачивающе-обметочных машинах, обработка изделий на стегальных машинах, осноровка изделий

Сернистый ангидрид 1-7 10 Отварка ткани из искусственных нитей, в сочетании с другими волокнами

Формальдегид 0.06-3 0.5 искусственное волокно: заключительная отделка (мелоусадочная), производство тканей с полиэфирными (лавсан, терилен, дакрон) волокнами; дублированных материалов типа «Джерси»; тканей с нанесённым вспененным латексом типа «Пелакс»; искусственного меха; нетканых клеевых прокладочных материалов; хлопчатобумажных тканей в смеси с лавсаном.

1.3. Обзор нормативно-методических документов в области контроля качества воздуха рабочей зоны

Чтобы разработать прибор, удовлетворяющий государственным требованиям, проведён обзор нормативно-методических документов в области контроля качества воздуха рабочей зоны, в том числе методик и средств измерения концентраций вредных веществ.

Данная диссертационная работа посвящена оценке и контролю концентрации вредных веществ, выделяющихся на производствах лёгкой промышленности. Химический фактор очень опасен для здоровья, так как согласно ГОСТ 12.0.003-74 «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» [21], химически активные вещества, в том числе некоторые вещества биологической природы (антибиотики, витамины, гормоны, ферменты, белковые препараты), могут оказывать на человека токсическое, канцерогенное, аллергическое, тератогенное и мутагенное действие, влиять на репродуктивную функцию. Поэтому необходимо улучшение качества и доступности средств мониторинга воздушной среды производственных помещений.

1.3.1. Общие требования к методикам и приборам для проведения мониторинга качества воздуха рабочей зоны Задачи мониторинга

Планирование стратегии отбора проб начинается с определения задач, решение которых предусматривается при проведении исследования (п. 1.3 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» Р 2.2.2006-05 [4]). Среднесменные концентрации определяют для характеристики уровней воздействия вещества в течение смены, расчета индивидуальной экспозиции, выявления связи изменений состояния здоровья работника с условиями труда (при этом учитывается верхний предел колебаний концентраций -максимальные концентрации).

Для раздражающих и остронаправленных веществ оценку связи выявленных нарушений состояния здоровья с условиями труда проводят с использованием максимальных концентраций. Информация о максимальных концентрациях необходима, прежде всего, для проведения инспекционного и производственного контроля за условиями труда, выявления неблагоприятных гигиенических ситуаций, решения вопроса о необходимости использования средств индивидуальной защиты, оценки технологического процесса, оборудования, санитарно-технических устройств.

Диапазон измерения и условия труда

В [4] устанавливается, что класс условий труда «Допустимый» может быть присвоен конкретному производству при концентрации вредных веществ в воздухе рабочей зоны меньшей либо равной их предельно допустимым значениям - максимально разовыми (ПДК_м) и среднесменными (ПДК_сс) нормативами. Поэтому для применения системы мониторинга на предприятиях она должна измерять концентрации ниже ПДК вредных веществ.

Кроме того, ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ "Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны" [22] устанавливает оптимальные величины показателей микроклимата в производственных помещениях (температура воздуха 22-24°С, относительная влажность 60-40 %, скорости движения воздуха не более 0.1 м/с). При соблюдении оптимального микроклимата повышается эффективность производственной деятельности работника, уменьшается риск профессиональных заболеваний. Для того, чтобы обеспечивать безопасность рабочих, необходимо следить не только за загрязнением воздуха вредными веществами, но и за поддержанием климатических норм.

Выбор предельно допустимых значений: ПДК_сс или ПДК_м

Согласно п. 5.1.3. Р 2.2.2006-05 [4] для веществ с остронаправленным

механизмом действия (опасных для развития острого отравления при

кратковременном воздействии вследствие выраженных особенностей

механизма действия на жизненно важные системы организма), для

аллергенов определяющим является сравнение фактических концентраций с

ПДК_м, для высококумулятивных веществ, канцерогенов - с ПДК_сс. В тех

случаях, когда указанные вещества имеют два норматива, воздух рабочей

зоны оценивают как по среднесменным, так и по максимальным

концентрациям, при этом в итоге класс условий труда устанавливают по

более высокой степени вредности.

Уровни ПДК рабочей зоны установлены в ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно

допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны»

[13], в дополнениях к нему.

Учёт синергии веществ

При одновременном присутствии в воздухе рабочей зоны нескольких

вредных веществ однонаправленного действия с эффектом суммации исходят

из расчета суммы отношений фактических концентраций каждого вещества

к его ПДК. Полученная величина не должна превышать единицу

(допустимый предел для комбинации), что соответствует допустимым

условиям труда (п. 5.1.4. [4]).

Контроль соответствия максимальным ПДК

Концентрация вредного вещества для сравнения с ПДК_м (п. 2. [4])

измеряют при выполнении операций (или на этапах технологического

процесса), сопровождающихся максимальным выделением вещества в воздух

рабочей зоны, усредняя значение по результатам непрерывного или

дискретного отбора проб воздуха за 15 мин для химических веществ и 30 мин

для аэрозолей преимущественно фиброгенного действия (АПФД). Для

веществ с остронаправленным механизмом действия концентрацию

31

определяют из результатов проб, отобранных за возможно более короткий промежуток времени, насколько это позволяет метод определения вещества. Контроль соблюдения среднесменной ПДК

Среднесменная концентрация - это концентрация, усредненная за восьмичасовую рабочую смену. Контроль соблюдения среднесменной ПДК проводится применительно к конкретному работнику или экспозиционной группе (п. 3. [4]). Экспозиционная группа должна представлять работников, которые подвергаются изучаемым видам воздействия на организм от одного и того же источника и которые объединены выполнением общих трудовых операций в одной и той же зоне с идентичным набором используемых материалов. Для характеристики экспозиционной группы в зависимости от ее численности среднесменную концентрацию рекомендуется определять не менее чем у 10-30% работников.

Измерение среднесменной концентрации приборами индивидуального контроля проводится при непрерывном или последовательном отборе проб в течение всей смены или не менее 75% ее продолжительности, при условии охвата всех основных рабочих операций, включая перерывы (нерегламентированные), пребывание в операторных и др. При этом количество отобранных за смену проб зависит от концентрации вещества в воздухе и определяется методом анализа.

На основе отдельных измерений среднесменная концентрация рассчитывается как концентрация средневзвешенная во времени смены или определяется на основе вероятностной обработки результатов отбора проб. Для достоверной характеристики воздушной среды необходимо получить данные не менее чем по трем сменам.

Расчётный метод определения среднесменной концентрации заключается в следующем (п. 3.3. [4]). Определяется перечень и длительность этапов (операций) технологического процесса. Во время каждого этапа процесса

производятся замеры, записываются концентрации К^ и время измерений 11.

32

Определяется средняя концентрация для каждой операции (К0) по формуле 1.4.:

N

; (1.4.)

1=1

где i - номер измерения, N - количество замеров за одну технологическую операцию.

По средним концентрациям за операцию (K0j) и длительности операции (Toj) рассчитывают среднесменную концентрацию (К_сс) как средневзвешенную величину за смену по формуле 1.5.:

и

Y,K0j 'Т0 J

= ^--(1.5.)

м

где j - номер технологической операции, М - количество технологических операций за технологический процесс. Место отбора воздуха

Согласно общим требованиям, п. 1.8. [4], а также п. 4.1.1. ГОСТ 12.1.005-88 [22], для контроля воздуха рабочей зоны отбор проб воздуха проводят в зоне дыхания работника, либо с максимальным приближением к ней воздухозаборного устройства (на высоте 1.5 м от пола/рабочей площадки при работе стоя и 1 м - при работе сидя). Если рабочее место непостоянное, отбор проб проводят в точках рабочей зоны, в которых работник находится в течение смены. Такое расположение обеспечивает непосредственный контроль вдыхаемого рабочим воздуха. Условия проведения контроля воздуха

Согласно п. 1.7. [4], п. 4.1.1. [22] контроль воздуха осуществляют при характерных производственных условиях (ведение производственного процесса в соответствии с технологическим регламентом). Необходимо

следить за температурой и давлением внутри помещения, т.к. п. 5.5 [22] требует, чтобы результаты измерений концентраций вредных веществ в воздухе приводились к условиям: температуре 293 К (20 °С) и давлению 101,3 кПа (760 мм рт. ст.).

Периодичность контроля. Непрерывность анализа.

Автоматизированность

Пункт 4.2.5. [22], п. 2.7. [4] устанавливают периодичность контроля в зависимости от класса опасности вредного вещества: для I класса - не реже 1 раза в 10 дней, II класса - не реже 1 раза в месяц, III и IV классов - не реже 1 раза в квартал. При возможном поступлении в воздух рабочей зоны вредных веществ с остронаправленным механизмом действия (на предприятиях лёгкой промышленности это аммиак, бром, окись углерода, формальдегид, хлор) должен быть обеспечен непрерывный контроль с сигнализацией о превышении ПДК (п. 4.2.4. [22], п. 2.6. [4]).

Согласно п. 5.7* [22] для автоматического непрерывного контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны должны быть использованы автоматические газоанализаторы и газоаналитические комплексы утвержденных типов, соответствующие требованиям ГОСТ 13320-81 [23] и обеспечивающие измерение с допустимой погрешностью.

1.3.2. Требования к метрологическим характеристикам автоматизированных газоанализаторов

Согласно п. 2.7.1. ГОСТ «Газоанализаторы промышленные

автоматические. Общие технические условия» ГОСТ 13320-81 [23] следует контролировать следующие метрологические характеристики:

1. диапазон измерений;

2. основную погрешность;

3. вариацию выходного сигнала (показаний);

4. изменение выходного сигнала (показаний) за регламентированный интервал времени;

5. функции влияния или дополнительные погрешности, вызванные изменением влияющей величины в пределах рабочих условий;

6. время установления выходного сигнала (показаний).

Согласно п. 2.7.7. ГОСТ 13320-81 [23] нормируемые метрологические характеристики устанавливают в стандартах или технических условиях на газоанализаторы конкретных типов в зависимости от назначения и области применения по п. 2.7.10. [23] с указанием нормальных и рабочих условий применения и условий поверки по ГОСТ «Государственная система обеспечения единства измерений. Классы точности средств измерений. Общие требования» ГОСТ 8.401-80 [24].

Должна проводиться поверка разработанного средства измерения в соответствии с [23, 24], «Правилами по метрологии Государственная система обеспечения единства измерений. Правила проведения поверки средств измерения» ПР 50.2.006-94 [25]. Допустимая погрешность

Согласно п. 1.10. Р 2.2.2006-05 [4] методы и аппаратура, используемые для определения концентраций вредных веществ, должны обеспечивать определение концентрации вещества на уровне 0.5 ПДК с относительной стандартной погрешностью не более ±40% при 95% доверительной вероятности, на уровне ПДК - с погрешностью не более ±25%. Анализируемые вещества

Прибор для мониторинга качества воздуха рабочей зоны на предприятиях лёгкой промышленности должен детектировать вредные вещества, которые могут на них выделяться. Они перечислены в Санитарных правилах по гигиене труда для обувных предприятий [2], Санитарных правилах для швейного производства СанПиН 5182-90 [26], Санитарные правила по устройству и содержанию предприятий кожевенной промышленности СанПиН 1889-78 [27], Канцерогенных факторах и

основных требованиях к профилактике канцерогенной опасности СанПиН 1.2.2353-08 [3].

Время прогрева и инерционность

Время прогрева газоанализатора, отсчитываемое от момента его включения в сеть до момента установления показаний (выходного сигнала), должно быть менее 10 минут, чтобы он мог быть отнесён к группе приборов, практически не требующих прогрева (п. 2.8.1. [23]).

Чтобы автоматизированное средство измерения можно было назвать малоинерционным, его времени установления выходного сигнала (постоянная времени) должна быть не более 30 секунд, согласно классификации п. 2.7.17. [23]. Селективность детекции

Необходимо избирательное измерение концентрации вредного вещества в присутствии сопутствующих компонентов на уровне меньшем или равном 0.5 ПДК (согласно п. 5.3. [22]). Мобильность

В зависимости от возможности перемещения в процессе эксплуатации газоанализаторы подразделяют на стационарные, передвижные, переносные, носимые (индивидуальные) (п. 1.6. [23]). Мобильность, то есть малые габариты и автономный источник питания, позволяет решать широкий круг задач мониторинга, в том числе определение индивидуальной экспозиции рабочего. Надёжность

Для газоанализаторов одним из показателей надежности служит средняя наработка на отказ, которая для переносных приборов должна быть не менее 15000 ч (1 года 9 месяцев), согласно требованиям п. 2.9.1. [23]. При этом время безотказной работы (соответствия метрологических показателей стандартам) должно быть не менее 1500 ч (10% от срока средней наработки на отказ).

1.4. Современные методы и средства мониторинга воздуха рабочей зоны предприятий

Множество анализируемых веществ и широкий диапазон измеряемых концентраций обусловили возникновение многочисленных и чрезвычайно разнообразных методов, основанных на использовании различных физико-химических явлений и свойств вещества. Ниже рассмотрены некоторые, наиболее распространенные методы анализа веществ и соответствующие средства измерений, которые в зависимости от принципа работы разделяются на электрохимические, оптические, ионизационные и комбинированные.

1.4.1. Электрохимические методы

Электрохимические датчики подходят лучше всего для выполнения непрерывной детекции загрязняющих, в частности токсичных газов.

§ 1. Электрохимический метод

Принцип действия электрохимического датчика основан на протекании специфичной химической реакции, вызывающей появление электрического тока интенсивностью, пропорциональной концентрации газа -электрохимическом эффекте [28].

Сенсоры с жидким электролитом могут использоваться в переносных устройствах с электропитанием от батареек или аккумуляторов достаточно долго, т.к. не содержат нагревательного элемента. Электрохимические сенсоры имеют практически линейные выходные характеристики, удовлетворительную селективность, высокие точность, чувствительность и

4 3

широкий диапазон детекции (1^-5-10 мг/м ). Быстродействие электрохимических сенсоров составляет 30-50 с. Они стабильно работают в диапазоне рабочих температур от -30 до 40°С. Такие сенсоры имеют низкий уровень потребления электроэнергии (1Вт), малые размеры и массу. Поскольку чувствительное к газу химическое вещество, содержащееся в

датчиках, в процессе работы расходуется медленно, они характеризуются продолжительным сроком действия (более 10 лет) [43].

§ 2. Полярографический метод

Полярографический метод анализа основан на расшифровке вольтамперных кривых (полярограмм), отображающих процесс окисления или восстановлении анализируемых веществ.

Полярографированию поддаются практически все катионы металлов, многие анионы, неорганические и органические вещества, способные к электрохимическому окислению или восстановлению. Высокая чувствительность метода сочетается с достаточной точностью. Быстрота выполнения анализа, объективность получаемых результатов в сочетании с хорошей воспроизводимостью, выгодно выделяют полярографический метод среди других физико-химических методов исследования.

Один из недостатков классической полярографии - недостаточно высокая чувствительность (Ю-6-Ю-5 М, т.е. (для веществ с молярной массой 100 г/моль) 102-103 мг/м3), обусловленная ёмкостными токами. Увеличить соотношение фарадеевского и ёмкостного токов можно, налагая на электроды переменное или пульсирующее напряжение. Соответствующие методы называются переменнотоковой (предел обнаружения до 10 М) и импульсной полярографией (500 М).

Среди используемых в отечественном практическом анализе и исследованиях присутствуют российские полярографы ПУ-1, ПУ-2, ПЛС-1; ДН-7, «Раделкис», Венгрия; РА-4, Чехия; анализаторы вольт-амперометрические «АКВ-07МК», «ТА», «ABA», «ABC», «Экотест-ВА», Россия.

Характеризуются сравнительно быстрым анализом, высокой чувствительностью и широким спектром определяемых веществ. Достоинство метода - избирательность, так как можно подобрать потенциал,

при котором в электрохимической реакции участвует только одно вещество из многокомпонентной смеси. Отбор проб воздуха при анализе газо- и парообразных примесей осуществляется за счет концентрирования -протягивания воздуха через специальные твердые или жидкие поглотители, в которых газовая примесь конденсируется либо адсорбируется [44, 45].

§ 3. Капиллярный электрофорез

Капиллярный электрофорез используется для разделения ионов по заряду и размеру в тонком капилляре, заполненном электролитом, под действием электрического поля [29].

Достоинства приборов «КАПЕЛЬ» - высокая эффективность разделения (сотни тысяч теоретических тарелок), а значит селективность, малый расход реактивов (микролитры), простая пробоподготовка (в основном фильтрация и дегазирование). Позволяет за один ввод пробы идентифицировать и количественно определить несколько компонентов смеси. Необходимо концентрирование. Благодаря наличию источника высокого напряжения переключаемой полярности, возможен анализ как положительно, так и отрицательно заряженных ионов или частиц, незаряженные компоненты также могут быть определены методом мицеллярной электрокинетической хроматографии (МЭКХ). [46-49].

Заключение диссертации по теме «Автоматизация и управление технологическими процессами и производствами (по отраслям)», Ильинская, Александра Владимировна

Основные выводы и результаты

Собранный прототип Мобильной Автоматизированной Беспроводной Системы (МАБС) для непрерывной дистанционной оценки качества воздуха рабочей зоны удовлетворяет разработанным требованиям: погрешность -около 40% при концентрации менее 0.5 ПДК, автоматизированное^, непрерывность измерения, экономичность (цена около 8 ООО руб.), надежность (срок службы не менее 5 лет). Система имеет компактные размеры (Модуль Детекции вместе с Модулем Сбора и Передачи Данных -68.6x53.3x22 мм, Модуль Приёма и Визуализации Информации - 40x26x10 мм), небольшой вес (менее 200 г.). Беспроводная связь между модулями, малые габариты и низкое электропотребление делают спроектированную систему мобильной. Модульное построение выгодно возможностью замены компонентов для улучшения функциональности при изменении, расширении области применения системы. Блочное построение МАБС также упрощает замену вышедших из строя компонентов. Избирательная детекция многих вредных веществ может быть достигнута за счёт подключения селективных датчиков или использованием метода температурной модуляции. Инерционность также может быть уменьшена заменой сенсоров.

МАБС - это оригинальная разработка для качественного и экономичного анализа состава воздуха. Её применение создаст основу для обеспечения безопасных условий труда на предприятиях лёгкой промышленности.

Достигнуты результаты:

1. Определены вредные вещества и технологические процессы производств лёгкой промышленности, которые нужно контролировать для поддержания безопасных условий труда. Анализ технологических процессов показал, что на обувном производстве это главным образом летучие органические вещества, выделяющиеся на операциях с применением растворителей.

2. Систематизированы требования нормативно-методических документов в области контроля качества воздуха рабочей зоны (расположение точек мониторинга состава воздуха, допустимая погрешность, селективность, непрерывность, инерционность измерений, надёжность приборов).

3. Проведён анализ отечественных и зарубежных систем мониторинга воздуха рабочей зоны производств. Предложено построить альтернативную систему на основе датчиков газов и беспроводных радиочастотных приёмопередатчиков.

4. Спроектирован блочно-модульный состав системы, позволяющий измерять концентрации вредных веществ, осуществлять сбор, аналого-цифровое преобразование, беспроводную приёмопередачу, хранение, конечную обработку сигнала диспетчером по данным, отображаемым на персональном компьютере.

5. Проанализирован рынок современной сенсорной, микроэлектронной техники, определён компонентный состав системы, обеспечивающий необходимую функциональность. В качестве системы сбора данных использовались сенсоры и аппаратная вычислительная платформа Arduino Uno, для беспроводной приёмопередачи информации применялись модули ХВее S2.

6. Произведена сборка модулей системы, их работа протестирована. Модули объединены в прототип беспроводной системы мониторинга воздуха, показана согласованность их общей работы.

7. Разработан программный продукт для приёма, хранения, непрерывной визуализации результатов измерений системы на диспетчерском компьютере. Программа выдаёт текстовое и звуковое предупреждение о превышении уровней ПДК рабочей зоны, способствуя принятию решения.

8. Проведена калибровка датчиков по вредным веществам, выделяемым предприятиями лёгкой промышленности, отработана методика измерений, проверена работоспособность системы в лаборатории.

9. Выполнено экспериментальное исследование качества воздуха конкретного предприятия лёгкой промышленности - обувной компании

118

Парижская коммуна». Верификация достоверности измерений МАБС проведена сравнением с замерами газоанализатора ГАНК-4, термогигрометра ИВТМ-7, соответствующих стандартам ИСО 9001 и предназначенных для аттестации рабочих мест. Система успешно апробирована.

Ю.Предложены направления оптимизации системы. Качество измерений улучшится за счёт применения селективных датчиков или реализации метода температурной модуляции. Усовершенствование МАБС с практической стороны возможно при применении электрохимических сенсоров (экономия электроэнергии), заменой платформы Arduino Uno на Freeduino (уменьшение цены).

11 .Разработана модель автоматической системы регулирования качества воздуха. МАБС используется в ней для измерения концентрации вредных веществ. Проведён теоретический анализ состава воздуха с вредными включениями в цехе обувного предприятия: выведены основные динамические уравнения, проведено моделирование переходных процессов. Оценен экономический и гигиенический эффект внедрения АСР.

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Ильинская, Александра Владимировна, 2013 год

Список литературы

1. Прохоров В.Т. Современные подходы по обеспечению спроса на продукцию обувных предприятий Южного федерального округа: монография [Текст]. ГОУ ВПО «Южно-Рос. гос. ун-т экономики и сервиса». - Шахты : ГОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2009. - 449 с.

2. СанПиН 5047-89. Санитарные правила по гигиене труда для обувных предприятий. -М.: Минздрав СССР, 1989.

3. СанПиН 1.2.2353-08 Канцерогенные факторы и основные требования к профилактике канцерогенной опасности. - М.: Минздрав России, 1978.

4. Р 2.2.2006-05 «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» [Текст]. - М.: ГУ НИИ медицины труда РАМН, 2005. - 130с.

5. СНиП 41-01-2003 Отопление, вентиляция и кондиционирование [Текст]. - М: Госстрой России, 2004. - 116с.

6. Егель А.Э., Савченкова Е.Э., Корчагина С.Х. Расчет необходимого воздухообмена в производственных помещениях: методические указания к выполнению раздела «Безопасность труда» в дипломных проектах [Текст]. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004.

7. Свищев Г. А., Седляров О. И., Тихонова Н. С., Денисов Н. Е. Исследование особенностей экологической безопасности в легкой промышленности [Текст] // Вестник МГУДТ. - 2005. - № 3. - С. 75 - 81.

8. Прохоров В.Т. Технология изготовления обуви с использованием клеев-расплавов повышенной экологичности [Текст]. - Шахты: ФГБОУ ВПО «ЮРГУЭС», 2012. - 169 с.

9. Рецептура клеев, отделочных и вспомогательных материалов. Технология производства обуви. Часть VII. [Текст]. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1978.

Ю.Кузьмин В. В., Кузьмин В. И., Ханчадаров И. Г. Повышение безопасности труда в производстве обуви [Текст] // Тезисы докладов. — М.: ЦНИИТЭНЛегпром, 1989.

П.Губанова Л. И., Шпетный О. А., Абрамкина Т. В. Разработка удельных нормативов выбросов вредных веществ от использования химического сырья в обувном производстве [Текст]. Тезисы докладов. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1990.

12.Инструкция по контролю установленных величин ПДВ (ВСВ) и инвентаризации источников выбросов в атмосферу на предприятиях обувной промышленности СССР [Текст]. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1989.

13.ГН 2.2.5.1313-03 "Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны" [Текст]. - 2003.

М.Инструкция по контролю установленных величин ПДВ (ВСВ) и инвентаризации источников выбросов в атмосферу на предприятиях кожевенной промышленности Москва [Текст]. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1988.

15.Квашнин И.М. Промышленные выбросы в атмосферу. Инженерные расчеты и инвентаризация [Текст]. - М.: АВОК-ПРЕСС, 2005. - 392 с.

16.Инструкция по контролю установленных величин ПДВ (ВСВ) и инвентаризации источников выбросов в атмосферу на предприятиях меховой промышленности [Текст]. -М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1988.

17.Буянов A.A., Есина Г.Ф., Соболевская Е.А. Охрана труда в меховой промышленности [Текст]. -М.: Легпромбытиздат, 1990. - 175 с.

18.Санитарные правила № 5182-90 для швейного производства [Текст]. -М.: Министерство здравоохранения СССР, 1991.

19.Инструкция по контролю установленных величин ПДВ (ВСВ) и инвентаризации источников выбросов в атмосферу на предприятиях шелковой отрасли МинЛегПрома СССР [Текст]. - М.: ЦНИИТЭИлегпром, 1989.

20.Акрилонитрил [Электрон. ресурс] // (ЬНр.7Лох1.dyndns.org/base/Nitrily_Izonitrily/Akrilonitril.htrn)

21.ГОСТ 12.0.003-74 Опасные и вредные производственные факторы классификации. [Текст]. - М.: Госстандарт СССР: Изд-во стандартов, 1974.

22.ГОСТ 12.1.005-88 ССБТ. Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны [Текст]. - М.: Госстандарт СССР: Издательство стандартов. 1988.-44 с.

23 .ГОСТ 13320-81 Газоанализаторы промышленные автоматические. Общие технические условия [Текст]. - М.: Госстандарт СССР: Издательство стандартов. 1983. -33 с.

24.ГОСТ 8.401-80 Государственная система обеспечения единства измерений. Классы точности средств измерений. Общие требования [Текст]. -М.: Госстандарт СССР: Издательство стандартов. 1983. - 13 с.

25.ПР 50.2.006-94 Правила по метрологии Государственная система обеспечения единства измерений. Правила проведения поверки средств измерения [Текст]. - М.: Госстандарт России: Издательство стандартов. 1994.-8 с.

26.СанПиН 5182-90. Санитарные правила для швейного производства. - М.: Минздрав СССР, 1990.

27.СанПиН 1889-78. Санитарные правила по устройству и содержанию предприятий кожевенной промышленности. - М.: Минздрав СССР, 1978.

28.Электрохимический датчик - общая информация. ООО «СЕНС-ОПТИК» [Электрон, ресурс] // (http://www.ecmoptec.ru/index.php?device&cat_device ^=182)

29.Ягов Г.В. Элементы метода капиллярного электрофореза [Электрон, ресурс] // (http://www.novedu.ru/2001/forez.htm)

30.Хемилюминесценция. ЗАО «ОПТЭК» [Электрон, ресурс] // (http://www.optec.i-u/hem.html)

31 .Хемилюминесцентные датчики N02, S02, 03. ООО «СЕНС-ОПТЖ» [Электрон, ресурс] // (http://www.ecmoptec.ru/index.php?device&cat_device _id=160&PHPSESSID=eea83987a87482d5dba8ecb4ca9d43d9)

32.Атомно-эмиссионная спектроскопия [Электрон. ресурс] // (http://ru.wikipedia.org/wiki/Aтoмнo-эмиccиoннaя_cпeктpocкoпия)

33.Методы газового анализа [Электрон, ресурс] // (http://kipia.by/stat52_17.ht ml)

34.ИК спектрометрия [Электрон, ресурс] // (http://www.eurolab.ru/ikspektrom etriya)

35.Куклев Ю.И. Физическая экология [Текст]. — М.: Высшая школа, 2003. -357 с.

36.Мецлер Д. Биохимия [Текст]. -М.: Мир, 1980.

37.Рубин А.Б. Биофизика [Текст]. -М.: Высшая школа, 1987.

38.Волькенштейн М.В. Биофизика [Текст]. - М.: Наука, 1981.

39.Средства контроля воздушной и других газообразных сред [Электрон, ресурс] // (http://ecodelo.org/node/9509)

40.Грузнов В.М., Филоненко В.Г., Балдин М.Н., Шишмарев А.Т. Портативные экспрессные газоаналитические приборы для определения следовых количеств веществ [Текст] // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2002. - т. XLVI - № 4. - С. 100 - 108.

41.Гиошон Ж., Гийемен K.M. Количественная газовая хроматография для лабораторных анализов и промышленного контроля. В 2-х частях, ч. II: Пер. с англ. [Текст]. - М.: Мир, 1991. - 375 с.

42.Gross J.H. Mass Spectrometry [Text]. - Springer, 2004. - PP. 5 - 17.

43.Коваль Ю. Датчики газа FIGARO [Текст] // Мир Автоматизации. - 2006. - №4. - С. 18-23.

44.Полярограф универсальный «ПУ-1» [Электрон. ресурсы] // (http ://www.tehno.com/product.phtml?uid=BOO 120038368; http://www.measurement.ru/gk/sostav/04/097.htm)

45.Якунина И.В., Попов Н.С. Методы и приборы контроля окружающей среды. Экологический мониторинг [Текст]. - Тамбов: Изд-во Тамб. гос. техн. ун-та, 2009. - С. 80-81.

46.Капиллярный электрофорез [Электрон, ресурс] // (http://www.bourevestni k-td.ru/modules.php?open= 126&ord=&C А= 127&IDU=20120325215205&na me=La_boutique&file=prod_liste&mots=&debut=0)

47.Система капиллярного электрофореза КАПЕЛЬ [Электрон, ресурс] // (http://www.lumex.ru/catalog.php)

48.Система капиллярного электрофореза Капель-105М [Электрон, ресурсы] // (http://www.novolab.ru/catalog/kapel/kapel-105m/)

49. Калач A.B. и др. Применение зонного капиллярного электрофореза для определения сапонинов в водных растворах [Текст] // Химия растительного сырья. - 2006. - №4. - С. 39 - 43.

50.Н-320 газоанализатор аммиака в атмосферном воздухе хемилюминесцентный стационарный [Электрон, ресурс] // (http://www.a nalitpribors.ru/N-320.html; http://novohim.com/product_info.php7product s_id=T756)

51.Атомно-эмиссионные ИСП спектрометры Horiba Jobin-Yvon [Электрон, ресурс] // (http://www.solarlaser.com/isp_ru.html; http://www.anchem.ru/equi pment/device/028.asp; http://www.horiba.com/fileadmin/uploads/Scientific/ Documents/Emission/ULTIMA2.pdf; http://www.td-str.ru/file.aspx?id=9227)

52.Спектрофотометр СФ-46 [Электрон. ресурс] // (http://vesalians.ru/magazin?folder_id=82261401 &mode=folder)

53.Найденко В.В., Губанов Л.Н., Косариков А.Н., Афанасьева И.М., Иванов A.B. Эколого-экономический мониторинг окружающей среды. Учебное пособие [Текст]. - Нижний Новгород: Нижегородский государственный архитектурно-строительный университет, 2003. - 186 с.

54.Инфракрасный Фурье-спектрометр «ИнфраЛЮМ ФТ-02» [Электрон, ресурс] // (http://www.lumex.ru/equipment.php?id=:37)

55.Ультрафиолетовый трассовый газоанализатор ДОАС М1 Назначение и краткое техническое описание [Электрон. ресурс] // (http://eridan.rnega.ru/Documents/doas_ml_descr_ru.pdf)

56.ДОАС-4Р газоанализаторы ультрафиолетовые трассовые [Электрон, ресурс] // (http://www.tdconcord.ru/items/006830.html)

57.Каталог оборудования [Электрон, ресурс] // (www.pribor-bd.ru/img/fefl/kat alogckp.pdf)

5 8.МногоВолновой Лидар [Электрон. ресурс] //

(http://eridan.mega.ru/Documents/mwl60_descr_ru.pdQ

59.Муртазов А.К. Экологический мониторинг. Методы и средства. Учебное пособие. Часть I [Текст]. - Рязань: Рязанский государственный университет имени С.А. Есенина, 2008. - С. 30-34.

60.Газоанализатор УГ-2 [Электрон, ресурс] // (http://www.kostip-gaz.ru/market3/vozduha_i_gazovyh_vybrosovl/portativnye_gazoanalizatory_ vozduha/kolorimetriya_i_aspiratory/ug-2/; http://www.labotech.ru/catalog/ind ex.phtml?cat=l3&id=257; http://revolution.allbest.ru/ecology/00135224_0.ht ml; http://gr-obor.narod.ru/p0762.htm)

61.Методы контроля и приборы для измерения концентрации газообразных примесей в атмосфере. [Электрон, ресурс] // (http://www.studarhiv.ni/dir/c atl 9/subj28/file 1913/viewl 913 .html)

62.Буряков И.А., Коломиец Ю.Н., Луппу В.Б. Обнаружение паров взрывчатых веществ в воздухе с помощью спектрометра нелинейности дрейфа ионов [Текст] // Ж. аналит. химии. - 2001. - т. 55 - № 4. -С. 381—385.

63.Портативный детектор паров взрывчатых веществ "ШЕЛЬФ ДС" [Электрон, ресурс] // (http://www.bnti.ru/des.asp?itm=2444&tbl=02.07.01.)

64.Пилот-М Газоанализатор ВВ (Дрейфспектрометр) [Электрон, ресурс] // (http://www.5fort.ru/tekhnika_antiterrora/ustrojjstva_obnaruzlienija_vzryvchat ykh_veshhestv/documentl39/)

65.Кихтенко A.B., Елисеев K.B. Обнаружение взрывоопасных объектов: аппаратурное обеспечение антитеррористических служб [Текст] // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2005. - т. XLIX - № 4.-С. 132- 137.

66.Котковский Г.Е., Сычев A.B. , Тугаенко A.B., Чистяков A.A. Лазерный спектрометр приращения ионной подвижности [Текст] // Приборы и техника эксперимента. - 2011. - №2. - С. 119 - 125.

67.Платонов И.А., Арутюнов Ю.И. Хроматографический анализ примесей: учебное пособие [Текст]. - Самара : Изд-во «Универс-групп», 2006. — 59 с.

68.Хроматографы [Электрон, ресурс] // (http://www.techob.ru/?act=analize)

69."ЭХО-В" Хроматограф [Электрон. ресурс] // (www.sbras.nsc.iu/expo/expo/doc/021 .pdf; http://www.tmking.ru/iterns/00532 8.html)

70.Хроматографический анализ эфирных масел. [Электрон, ресурс] // (http://viness.narod.ru/chrom_analys.htm)

71.DFS Хромато-масс-спектрометр [Электрон. ресурс] // (http ://www. textronica.com/gcline/dfs/dfs. html)

72.Масс-спектрометрия [Электрон, ресурс] // (http://ru.wikipedia.org/wiki/ Масс-спектрометрия)

73 .Масс-спектрометры JIIOMAC [Электрон, ресурс] // (http://www.lumass.ru/ faq/)

74.Физические основы получения информации. Измерение концентрации [Электрон, ресурс] // (http://www.studfiles.ru/dir/cat32/subj 1349/filel4458/v iew149376/page3 .html)

75. Thermo Scientific TSQ QUANTUM XLS [Электрон, ресурс] // (http://www.textronica.com/gcline/tsq/quantum_gc.html)

76.Клюев H.A., Бродский E.C. Современные методы масс-спектрометрического анализа органических соединений [Текст] // Рос.

хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2002. - т. XLVI - № 4.-С. 57-63.

77.Щербакова Л.Ф., Шантроха A.B., Егоров И.В., Щербаков A.A. Сенсорные системы для экспресс определения токсичных химикатов [Текст] // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2007. -т. LI - № 2. - С. 127-131.

78. Девятко Г.А. и др. Проблемы создания многокомпонентных газоанализаторов индивидуального пользования Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2003. - №4. - С. 53 - 56.

79.АНКАТ-7664М, МИКРО, 7645 [Электрон. ресурс] // (http://www.analitpribor-smolensk.ru/?idc=9&idp=5; http://www.measureme nt.ru/gk/sostav/04/05.htm; http://www.postavka-kip.ru/items/001850.html; http://www.cpkl00.ru/catalog/furniture/gazoanalizatory/ankat-7664mikro— gazoanalizator_pjerjenosnoj_mnogokomponjentnyj/)

80.Предложение компании UbiTEL Сенсорная сеть [Электрон, ресурс] // (www.ubitel.ru/files/sensor network.pdf)

81. Алтухов A.A., Митягин А.Ю., Шустров A.B. Детектирующие малогабаритные устройства типа «электронный нос» для обнаружения и распознавания запахов [Текст] // Chip News. - 2008. - №1. - С. 52 - 56.

82.Алтухов A.A., Митягин А.Ю., Шустров A.B. «Электронный нос», основанный на матрице элементарных полупроводниковых сенсоров резистивного типа [Текст] // Технология и конструирование в электронной аппаратуре. - 2007. - №4. - С. 16-18.

83.Власов Ю.Г., Легин A.B., Рудницкая A.M. Электронный язык — системы химических сенсоров для анализа водных сред [Текст] // Рос. хим. ж. (Ж. Рос. хим. об-ва им. Д.И. Менделеева). - 2008. - т. LII - № 2. - С. 101 -112.

84.Грачева И.Е., Мошников В.А. Возмущающее электрическое воздействие с переменной частотой как новая перспектива для увеличения чувствительности и селективности в системах типа «электронный

129

нос» [Текст] // Известия Российского государственного педагогического университета им. А.И. Герцена. Естественные и точные науки. Физика. - 2009. - № 11 (79).-С. 100-107.

85.Varchola М. Zigbee based home automation wireless sensor network [Text] // Acta Electrotechnica et Informática. - 2007. - No. 4. - Vol. 7. - PP. 1-8.

86.Johnson M. et al. A Comparative Review of Wireless Sensor. Network Mote Technologies [Text] // IEEE SENSORS Conference. - 2009. - PP. 14391442.

87.ZigBee [Электрон, ресурс] // (http://rn.wikipedia.org/wiki/ZigBee)

88.ZigBee в вопросах и ответах [Электрон. ресурс] // (www.contrel.ru/pdf/zigbee faq.pdf)

89.ХВее ZigBee/Mesh RF Modules Product datasheet [Electron, resource] // (http://www.sparkfun.com/datasheets/Wireless/Zigbee/XBee-2.5-Datasheet.pdf)

90.CuteDigi BMX Bluetooth [Electron. resource] // (http://www.scmdigi.com/download/BMX_Bluetooth.pdf)

91.Igoe Tom Making Things Talk [Text]. - USA.: O'Relly Media, 2007. - 427 pp.

92.ATmega328P [Electron. resource] //

(http://www.atmel.com/devices/atmega328p.aspx)

93.10 Expansion Shield For Arduino(V5) [Electron, resource] // (http://www.dfrobot.com/wiki/index.php?title=IO_Expansion_Shield_For_Ar duino(V5)_(SKU:_DFR0088))

94.Arduino [Электрон, ресурс] // (http://ru.wikipedia.org/wiki/Arduino)

95.Arduino Uno [Электрон, ресурс] // (http://amperka.rLi/collection/bestsellers/ product/Arduino-Uno)

96.Seeeduino V2.2 [Electron, resource] // (http://www.seeedstudio.com/wiki/ Seeeduino_V2.2)

97.Freeduino2009 [Электрон, ресурс] // (http://ireeduino.ru/arduino/ireeduino 2009.html)

98.CraftDuino [Электрон, ресурс] // (http://robocraft.ru/shop/index.php7route =product/product&product_id=49)

99.DuinOS [Электрон, ресурсы] //(http://robotgroup.com.ar/duinos/wiki/index .php?title=Main_Page; http://code.google.eom/p/duinos/)

100. Language Reference [Electron. resource] // (http://arduino.cc/en/Reference/HomePage)

101.amperka / dht [Electron, resources] // (https://github.com/amperka/dht: on the base on http://sheepdogguides.com/arduino/ar3nelhumDHTll.htm, optimization and few fixes by Amperka Team http://amperka.ru)

102. XBee®/XBee-PRO® ZB RF Modules [Electron, resource] // (ftp://ftpl.digi.com/support/documentation/90000976_G.pdf)

103. Коршунов В. Беспроводные решения DIGI International [Текст] // Беспроводные технологии. - 2010. - №3. - С. 24 - 27.

104. Using the ЕМ250 ADC [Electron. resource] // (http://www.silabs.com/Support%20Documents/TechnicalDocs/AN705-UsingADC.pdf)

105. Страуструп Б. Программирование: принципы и практика использования С++. [Текст] - М.: ООО «И.Д. Вильяме», 2011. - 1248 с.

106. Обувная компания Парижская Коммуна - обувь оптом, производство обуви [Электрон, ресурс] // (http://www.parcom.ru/)

107. Жуков Ю.В. Итоги работы легкой промышленности в I полугодии 2010 г. [Текст] Кожевенно-обувная промышленность. - 2010. - № 5. - С. 3 -13.

108. DHT11 Humidity&Temperature Sensor. Техническая спецификация датчика, 2010 [Electron. resource] // (http://www.electronshik.ru/pdf/DFROBOT/DFR0067.pdf)

109. Денисов Н.Е., Дашкевич И.П., Гуторова Н.В. Методические указания к лабораторным работам и практикуму по курсу «Основы современной экологии» [Текст]. -М.: МГУДТ, 2008.

110. TGS2444, датчик аммиака [Электрон. ресурс] // (http://www.platan.m/cgi-bin/qwery.pl/id=645924253&group:=9969)

111. Wei-Ming Zhang Detection of VOCs and their concentrations by a single Sn02 sensor using kinetic information [Text] // Sensors and Actuators - 2007. -№123.-PP. 454-460.

112. Bluetooh Bee [Electron, resource] // (http://www.dfrobot.com/wiki/index.ph p?title=BLUETOOH_BEE_(SKU:TEL0023); http://amperka.ru/product/mo dul-bluetooth-bee )

ПЗ.Цыпкин Я.З. Вынужденные колебания в релейных системах автоматического регулирования [Текст] // Автоматика и телемеханика. -1952.-т. 13.- №5.-С. 510-524.

114. СанПиН 2.2.4.548-96 «Гигиеническим требованиям к микроклимату производственных помещений» [Текст]. - М.: Минздрав России, 1996.

115. Оценка влияния условий труда на его производительность и эффективность производства: Межотраслевые методические рекомендации [Текст]. - М.: НИИ труда, 1984. - 55 с.

116. Воронова В.М., Егель А.Э. Определение категории тяжести труда. [Текст] // Методические указания. - Оренбург: ГОУ ОГУ, 2004. -18 с.