CC BY
13
The problem of developing a robocar speed control system with elements of the fuzzy logic apparatus is considered.
Key words: control system, robocar, fuzzy controller, fuzzy logic, artificial intelligence.
Lieberman Yakov Lvovich, candidate of technical sciences, docent, Ya-kov_Liberman@List.ru, Russia, Yekaterinburg, Ural Federal University,
Gorbunova Lyubov Nikolaevna, candidate of technical sciences, docent, Lubov202055@yandex.ru, Russia, Krasnoyarsk, Siberian Federal University
УДК 004.94; 331.45
DOI: 10.24412/2071-6168-2021-9-250-252
СРАВНИТЕЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ДАННЫХ ДЛЯ УЛУЧШЕНИЯ УСЛОВИЙ ТРУДА
А.А. Шишкина
Представлены результаты математического моделирования и последующего анализа полученных данных о влиянии открытых окон на помещение и безопасность труда в рассматриваемой комнате. Получены и приведены распределения скоростей ветра, полученные с помощью компьютерного моделирования.
Ключевые слова: сравнительный анализ, обработка информации, программное обеспечение, математическое моделирование, условия труда, охрана труда.
Вопрос перемещения воздушных масс является весьма актуальным, особенно если речь идет о сохранении жизни, здоровья и материальных ресурсов. Так, открытое окно способно не только привести к болезням, но и навредить имуществу. Сам по себе ветер не является возбудителем болезни, однако понижение температуры тела снижает иммунитет, что дает вирусам, бактериям и грибкам преимущество. Помимо этого, ветер способен принести разрушительные последствия, как для зданий, так и для имущества внутри него, если, например, не закрыть окно.
В ряде случаев, например, при высокой температуре окружающей среды, при нахождении в замкнутом помещении без притока свежего воздуха, при неработающем кондиционирующем оборудовании возникает необходимость в проветривании помещения. Проветривание зачастую осуществляется с помощью открытого окна, но если за окном скорость ветра значительна, то в этом случае снижение температуры тела человека может произойти за короткий промежуток времени (в зависимости от скорости ветра, влажности воздуха, индивидуальных особенностей организма, степени попадания ветра на кожу), что может привести к различным последствиям, а в конечном счете и к нарушению условий охраны труда. Поэтому встает вопрос о влиянии открытого окна на микроклимат в помещении. В данном случае будет рассмотрен вариант воздействия ветра на помещение в зависимости от полного или частичного открытия окна.
Материалы и методы. Ранее было проведено моделирование климатического оборудования и установлено его влияние на условия труда [1-3]. В настоящей работе с помощью программного обеспечения Ansys [4-6] было промоделировано воздействие ветра на помещение через полностью открытое окно, и через окно, открытое наполовину. Данный анализ позволит не только узнать какой из вариантов более предпочтительный для различных ситуаций, но и позволит повысить безопасность труда за счет правильной расстановки мебели.
Анализ результатов. На рис. 1 и 2 представлена скорость движения воздуха в помещении с открытым окном (рис. 1, а) и с частично открытым окном (рис. 1, б).
250
Системный анализ, управление и обработка информации
Рис. 1. Скорость перемещения воздушных масс в помещении
Стоит отметить, что в моделировании ветер на улице составлял 15 м/с, и направлен по нормали к наружной стене здания, и соответственно к окну. В качестве единственного источника притока воздуха в помещении является открытое окно, а в качестве точки выхода выступает открытая дверь. Считается, что ветер дует насквозь через помещение. Температура воздуха составляет 21 градус. Использовался метод конечных элементов.
Velocity Plane 1
1,5Э7е+02
1.198е+02
- 7.984е+01
3.992е+01
0.000е+00 [m sn-1]
б
Velocity Plane 1
2.116е+02
1.5876+02
1.058е+02
5.289е+01
0.000е+00 [ms"-1]
в г
Рис. 2. Скорости в сечениях: а и в - на расстоянии 1 м от пола; б и г - на расстоянии 2 м
от пола
а
Выводы. Как видно из рисунков, при открытии окна полностью, из-за его симметричного расположения воздушные массы распределяются равномерно по всему объему помещения. При этом на пути движения от окна к двери наблюдается максимальная скорость ветра, которая составляет около 10 м/с для полностью открытого окна и 13 м/с для частично открыто-
го окна. Такая скорость ветра может перевернуть мебель и незакрепленные предметы. Если длительное время находится в таких условиях труда, то неминуемо снижение температуры тела и соответственно иммунитета.
Если окно открыто частично, то около дальней от окна стены лучше располагать столы для персонала, что позволит им работать при открытом наполовину окне без вреда для здоровья, так как скорость ветра составляет около 2-3 м/с. Однако продолжительное время находится в таких условиях не является благоприятным.
Таким образом, математическое моделирование с помощью конечных элементов и последующая обработка и систематизирование данных позволяет улучшить условия труда на производстве.
Список литературы
1. Шишкина А.А. Применение программно-математических комплексов для улучшения условий труда на производстве // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 11. С. 327-330.
2. Шишкина А.А. Аналитический метод выбора климатического оборудования в помещении промышленного назначения // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 329-332.
3. Шишкина П.А. Математическое моделирование и сравнительный анализ работы оборудования для обеспечения комфортной температуры в производственном помещении // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 10. С. 276-279.
4. Чубова Е.В. Анализ этапов внедрения системы управления охраной труда // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 7. 272-278.
5. Газаров А.Р. Применение метода конечных элементов для исследования аэродинамики зданий // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2020. Вып. 12. С. 282-284.
6. Вайцель А.А., Сиренко Е.Р., Гаврюхина А.В. Анализ программного комплекса для расчёта гидродинамических процессов в водоснабжении // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2019. Вып. 3. С. 102-105.
Шишкина Анастасия Андреевна, студент, shishkina5ap@,yandex. ru, Россия, Тула, Тульский государственный университет
COMPARATIVE DATA ANALYSIS TO IMPROVE WORKING CONDITIONS
A.A. Shishkina
The results of mathematical modeling and subsequent analysis of data on the effect of open windows on labor safety in the room under consideration are presented. The distributions of wind speeds obtained by means of computer simulation are obtained and presented.
Key words: comparative analysis, information processing, software, mathematical modeling, working conditions, labor protection.
Shishkina Anastasia Andreevna, student, shishkina5ap@,yandex. ru, Russia, Tula, Tula State University
