Актуальность темы. Большое влияние на организм человека и на качество готовой продукции оказывает микроклимат производственных помещений. Под микроклиматом производственных помещений подразумевается совокупность физических факторов производственной среды (температура, влажность, подвижность воздуха и тепловое излучение от окружающих поверхностей), оказывающих влияние на тепловое состояние организма. На состояние производственного микроклимата могут оказывать влияние характер технологического процесса, условия воздухообмена в помещении, метеорологические условия внешней среды, период года, суток. Производственный микроклимат отличается большой вариабельностью составляющих его факторов и различным сочетанием их уровней.
Высокая температура способствует быстрому утомлению работника, может привести к перегреву, тепловому удару и даже при длительном воздействии к профзаболеванию. Наоборот, низкая температура может стать причиной простудного заболевания или обморожения, т.к. может вызывать местное или общее охлаждение организма.
Высокая относительная влажность при высокой температуре способствует перегреву организма. При низкой температуре – усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению организма. Низкая влажность вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей работника.
Движение воздуха, измеренное в метрах в секунду, создается в результате разности температур в смежных участках помещения, проникновения в помещение холодных потоков воздуха извне при работе вентиляционной системы и др., может обуславливаться особенностями технологического процесса, перемещения машин, агрегатов, людей. Подвижность воздуха эффективно способствует теплоотдаче организма человека и положительно проявляется при высоких температурах, но отрицательно при низких. На многих предприятиях по технологическому процессу требуется «обеспыливание» помещений. Например, при покраске изделий пыль может вызвать такой дефект как «зернистость». С устранением этого дефекта справляется микроклимат.
Сегодня для обеспечения работы систем микроклимата используется множество разнообразных подсистем инженерного оборудования, которые, в свою очередь, характеризуются достаточно большим набором технологических параметров и сигналов управления, требующих круглосуточного контроля. Все эти подсистемы в совокупности образуют систему управления климатической установкой.
В большинстве предприятий используются два вида систем микроклимата: с ручной регулировкой и автоматической. Каждый вид имеет свои преимущества и недостатки. Для системы микроклимата с ручной настройки основными плюсом является низкая цена, минусом длительное время регулировки, а для системы с автоматической настройкой наоборот быстрая настройка, но высокая цена. Не каждое предприятие способно приобрести дорогостоящую систему микроклимата с автоматической регулировкой. Достаточно долгая настройка микроклимата может негативно сказаться на здоровье сотрудников цеха. Основное время настройки системы составляет:
1. Снятие замеров текущих параметров микроклимата с использованием стандартных ручных приборов измерения.
2. Инженерный расчет необходимых для каждого участка цеха индивидуальных климатических характеристик (температура, влажность, скорость потока воздуха в вентиляционных магистралях).
Решением данной проблемы является разработка информационно-измерительной системы контроля параметров микроклимата производственных помещений, которая значительно сократит время регулировки системы и значительно снизит риск возникновения заболеваний у работников.
В частности, такая задача актуальна для инструментального цеха АО «Рязанский Радиозавод».
Целью выпускной квалификационной работы является повышение стабильности поддержания параметров микроклимата за счет оперативного опроса датчиков, установленных в приточно-вытяжную систему, в любой выбранный момент времени.
Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи.
1. Показать возможность и целесообразность использования информационно-измерительной системы в составе существующей системы приточно-вытяжной вентиляции для повышения оперативности регулирования микроклимата в производственных помещениях цеха.
2. Разработать алгоритмы обмена информацией между удаленными датчиками и диспетчерским пунктом.
3. Разработать процедуру расчета параметров воздействия на регулирующие элементы системы микроклимата.
4. Провести экспериментальную проверку возможности реализации результатов теоретических исследований.
Решение этих задач позволит получить:
1. Значительную экономию денежных средств по сравнению центральными промышленными кондиционерами, т.к. не требуется закупка дорогостоящих систем, а обслуживание предложенной системы не дороже существующей.
2. Существенное сокращение времени на регулировку приточно-вытяжной системы за счет оперативного опроса датчиков и предварительно рассчитанных характеристик микроклимата для инструментального участка.
3. Возможность архивации всех полученных данных с приточно-вытяжной системы для последующего анализа её работы.
Методы исследования
Для решения поставленных задач в работе использовались методы математического моделирования, схемотехнического моделирования, натурного моделирования.
Научная новизна
В выпускной квалификационной работе получены следующие новые научные результаты:
1. Обоснована возможность применения информационно измерительной системы в составе приточно-вытяжной вентиляционной системы для ускоренного регулирования микроклимата в производственных помещениях цеха.
2. Разработаны алгоритмы обмена информацией между удаленными датчиками и диспетчерским пунктом.
Основные положения, выносимые на защиту:
1. Структурная схема информационно-измерительной системы в составе приточно-вытяжной системы с датчиками измерения микроклимата производственного помещения.
2. Процедура расчёта параметров микроклимата инструментального участка АО «Рязанский Радиозавод».
3. Алгоритмы обмена информацией между удаленными датчиками и диспетчерским пунктом.
4. Результаты экспериментальной проверки предложенных решений.
Практическая значимость работы
При практическом применении предложенных решений обеспечивается повышение эффективности работы приточно-вытяжной вентиляции по поддержанию заданных параметров микроклимата, высокая информативность и простота в управлении климатической системы, удобство в обслуживании при финансовой экономии на монтаже и изготовлении воздушных магистралей.
Разработанные рекомендации позволят настроить работу микроклимата производственного цеха более тонко и за короткий промежуток времени.
|
