Модуль артериального давления диагностической системы магнитотерапевтического комплекса

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Сентября 2013 в 11:40, дипломная работа

Краткое описание

Суммарный эффект воздействия МП на живой организм описать в виде физической или математической модели на сегодняшний день не представляется возможным. Задача усложняется тем, что каждый пациент — это уникальный организм и лечить или оздоравливать его при помощи такого мощного инструмента с широким спектром действия, как искусственная полимагнитная система, представляется возможным лишь при достоверных измерениях и контроле соответствия параметров МП параметрам состояния пациента. Поэтому определить закон соответствия в настоящее время возможно только эмпирическим путем. В природе действует правило: чем острее, интенсивнее инструментарий воздействия, тем точнее, более выверенными должны быть действия по его использованию, т.е. информативнее должно быть измерение состояния объекта воздействия.

Содержание

Введение……………………………………….…………………………………..9
1. Технико-экономическое обоснование темы………………………………...13
2. Анализ известных методов и технических средств измерения артериального давления………………………………….………………….….15
2.1. Инвазивние методы измерения артериального давления………..……16
2.2. Неинвазивные методы измерения артериального давления……...…..17
2.2.1. Пальпаторный метод измерения АД……………………...……..18
2.2.2. Аускультативный метод измерения АД………………………...20
2.2.3. Осциллометрический метод измерения АД……………….……28
2.3. Методы оперативного измерения АД (от сокращения к сокращению сердца)……………………………………………………………………35
3. Выбор и обоснование метода, принимаемого в основу разработки……37
4. Разработка структурной схемы модуля артериального давления в составе диагностической системы……………………………………………..………..43
5. Описание и расчет функциональной схемы, описание работы модуля артериального давления……………………………………….……………….46
6. Разработка, расчет и описание принципиальной схемы модуля артериального давления, выбор и обоснование применяемой элементной базы………………………………………………………………………………48
6.1. Расчет канала артериального давления……………………...…………48
6.1.1. Расчет канала нормализации…………………………...………..48
6.1.2. Расчет тензометрического датчика……………………..……….50
6.1.3. Расчет предварительного усилителя……………………...……..51
6.1.4. Расчет фильтра высоких частот………………………..………..53
6.1.5. Расчет фильтра низких частот…………………………..……….54
6.2. Выбор блока питания………………………………………..…………..55
6.3. Выбор микроконтроллера……………………………………...………..58
7. Разработка алгоритма работы устройства………………………………..63
8. Анализ составляющих погрешности модуля артериального давления, расчет суммарной погрешности………………………………………………...66
9. Конструкторско-технологический раздел: разработка конструкции прибора, выбор и обоснование применяемых материалов и покрытий, разработка технологии изготовления печатной платы………………………..68
9.1. Методы создания печатной платы………………………….…………..68
9.2. Конструкционные материалы для производства печатных плат и их характеристики………………………………………………..………...69
9.3. Технологическая оснастка для производства печатных плат и особенности их изготовления…………………………………………..70
9.4. Механическая обработка печатных плат………………..……………..72
9.5. Разработка конструкции модуля артериального давления………...…72
9.6. Расчет печатной платы…………………………………………………..76
9.7. Разработка чертежа общего вида модуля артериального давления пациента диагностической системы МТК……………………………..77
10. Экономическая часть……………………………………………………….79
10.1. Расчет ленточного графика……………………………………………79
10.2. Составление сметы затрат на разработку………………….…………81
10.3. Расчет цены для НИР……………………………….………………….84
10.4. Функционально-стоимостной анализ…………………..……………..85
10.5. Выводы по эффективности предложений………………….…………89
11. Безопасность и экологичность проекта………………………….………..91
11.1. Анализ вредных факторов………………………………………..……92
11.1.1. Обеспечение электробезопасности……………………….……93
11.1.2. Микроклимат……………………………………………………94
11.1.3. Требования к условиям зрительной работы в помещениях с ПЭВМ……………………………………………..………………96
11.1.4. Требования к организации и оборудованию рабочих мест пользователей ПЭВМ……………...……………………………..98
11.1.5. Анализ психофизиологических нагрузок при обработке информации и их влияние на здоровье и работоспособность оператора ПЭВМ………………………………………………..100
11.1.6. Требования к условиям шума и вибрации на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ………………………………..………...104
11.2. Обеспечение пожарной безопасности……………………………….105
11.2.1. Описание рабочего помещения с точки зрения пожарной безопасности……………………………….……………………105
11.2.2. Способы и средства пожаротушения……………………..…..107
11.2.3. Мероприятия по профилактике……………………….………108
11.3. Экологичность проекта……………………………………….………108
Заключение……………………………………………………………………..110
Список используемой литературы………………………

Вложенные файлы: 1 файл

Оформляемый диплом.docx

— 2.29 Мб (Скачать файл)

Высота  рабочей поверхности стола для  взрослых пользователей должна регулироваться в пределах 680 – 800мм; при отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола должна составлять 725мм. Оптимальные размеры рабочей поверхности столешницы 1400´800мм.

Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600мм, шириной – не менее 500мм, глубиной на уровне колен – не менее 450мм и на уровне вытянутых ног – не менее 650мм.

Конструкция рабочего стула должна обеспечивать:

  • ширину и глубину поверхности сиденья не менее 400 мм;
  • поверхность сиденья с закругленным передним краем;
  • регулировку высоты поверхности сиденья в пределах 400 – 550мм и углам наклона вперед до 15 град, и назад до 5 град.;
  • высоту опорной поверхности спинки 300±20мм, ширину – не менее 380мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости – 400мм;
  • угол наклона спинки в вертикальной плоскости в пределах ±30 градусов;
  • регулировку расстояния спинки от переднего края сиденья в пределах 260 – 400мм;
  • стационарные или съемные подлокотники длиной не менее 250мм и шириной 50 – 70мм;

Рабочее место пользователя ПЭВМ следует  оборудовать подставкой для ног, имеющей ширину не менее 300мм, глубину не менее 400мм, регулировку по высоте в пределах до 150мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20 градусов. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю бортик высотой 10мм.

Клавиатуру  следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100 – 300мм от края, обращенного к пользователю или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы [26].

 

11.1.5 Анализ психофизиологических  нагрузок при обработке информации  и их влияние на здоровье и работоспособность оператора ПЭВМ

Основными опасными и вредными психофизиологическими  нагрузками, влияющими на оператора  ПЭВМ, согласно ССБТ являются: гиподинамия, монотония, утомление, рабочая поза, эмоциональные и умственные перегрузки, стресс, перенапряжение анализаторов.

1) Гиподинамия.

Гиподинамия – нарушение функций организма при ограничении двигательной активности, снижении сил сопротивления мышц. Профилактика гиподинамии предусматривает производственную гимнастику, изменение рабочей позы в процессе работы, общие меры по снижению утомляемости и монотонности труда.

2) Монотония.

Монотония – психическое состояние человека, вызванное восприятием однообразной информации. Признаки монотонии – перегрузка информацией при выполнении работы или ее недостаток, что накладывает на функциональное состояние определенный отпечаток: оператор теряет интерес к выполняемой работе. Монотонная работа вызывает переоценку длительности рабочего времени и отрицательно сказывается на эффективности работы оператора.

3) Утомление.

Под утомлением понимается процесс понижения работоспособности, временный упадок сил, возникающий  при выполнении определенной физической или умственной работы. Различают первичное утомление (быстроразвивающееся) и вторичное утомление (медленно развивающееся). Механизм утомления оператора ПЭВМ – вторичный. Признаком переутомления является пониженная работоспособность в начале рабочего дня, мало отличающаяся от уровня работоспособности в последний час работы в предыдущей смене. Первая степень переутомления характерна быстрым падением работоспособности в течение рабочего дня. Вторая характеризуется снижением работоспособности в первый час работы. Хроническое переутомление определяется ощущением утомления еще до начала работы, повышенной раздражительностью, снижением интереса к работе, ослаблением интереса к окружающим, снижением аппетита, потерей веса, нарушением сна, трудным засыпанием и пробуждением и т. д. При обнаружении признаков переутомления необходимо нормализовать режим труда и отдыха и провести оздоровление внешней среды на рабочих местах.

4) Рабочая поза.

Основными положениями человека являются позы «стоя» и «сидя». Это следует учитывать  при проектировании рабочего места  и рабочей позы, отвечающих данному  виду работ. Необходимо стремиться к  тому, чтобы рабочая поза была как  можно ближе к естественной позе человека. Для оператора ПЭВМ основная рабочая поза – «сидя». Эта физиологически неоправданная фиксированная поза приводит к нарушениям кровообращения в нижних конечностях и органах тазовой области. Поскольку оператор работает сидя, необходимо спроектировать конструкцию кресла так, чтобы равномерно распределить давление тела на площадь опоры. Это возможно, когда кресло в наибольшей степени соответствует анатомическому строению человека.

5) Эмоциональные и умственные перегрузки.

При умственной работе, как и при физической, изменяются обменные процессы. При  этом повышение общего обмена незначительно, оно не превышает 10-15%. При умственной работе происходит сужение сосудов конечностей и расширение сосудов внутренних органов, пульс изменяется незначительно. Для умственной работы требуется значительное нервно-эмоциональное напряжение, возможны значительные изменения кровяного давления, пульса, уровня сахара в крови. Длительная работа такого рода может привести к сердечно-сосудистым заболеваниям.

6) Стресс.

Стресс – реакция адаптации к чрезвычайным, экстремальным психическим и физиологическим условиям. Операторы ПЭВМ подвержены технострессу.

7) Перенапряжение анализаторов.

Центральная нервная система получает информацию о внешнем мире с помощью чувствительных аппаратов, воспринимающих сигналы  – анализаторов. Основная характеристика анализаторов – высокая чувствительность, хотя не всякий раздражитель, действующий на анализатор, вызывает раздражение. Чтобы ощущение появилось, необходима определённая интенсивность раздражителя. Всякое воздействие, превышающее предел интенсивности, вызывает боль и нарушение деятельности анализаторов. Задача правильной организации рабочего процесса – не допускать перенапряжения анализаторов, ведущего к стрессам [25].

Таким образом, психофизиологические перегрузки являются следствием информационного взаимодействия в системе «разработчик – ПЭВМ». Они обусловлены неудовлетворительными условиями зрительного восприятия изображения, несогласованностью параметров информационных технологий с психофизиологическими возможностями человека, необходимостью постоянного наблюдения за информационными символами и быстрого анализа динамично меняющейся информации, принятия на его основе адекватных решений и реализации соответствующих корректирующих воздействий.

При умственной работе изменяются обменные процессы. При этом повышение общего обмена незначительно, оно не превышает 10-15%. При умственной работе происходит сужение  сосудов конечностей и расширение сосудов внутренних органов, пульс  изменяется незначительно. Вместе с  тем, если для умственной работы требуется  значительное нервно-эмоциональное  напряжение, возможны значительные изменения  кровяного давления, пульса, уровня сахара в крови. Длительная работа такого рода может привести к сердечно –  сосудистым заболеваниям.

Требования  к организации режимов труда  и отдыха при работе с ПЭВМ устанавливаются  СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ  должны организовываться в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. Виды трудовой деятельности подразделяются на 3 группы:

-группа А – работа по считыванию информации с экрана дисплея с предварительным запросом;

-группа Б – работа по вводу информации;

-группа В – творческая работа в режиме диалога с ЭВМ.

Для видов  трудовой деятельности устанавливаются 3 категории тяжести и напряженности  работы с ПЭВМ.

Трудовая  деятельность пользователя ПЭВМ относится  к группе «В», уровень нагрузки составляет до 6 часов, имеем III категорию работ. В результате получаем, что суммарное время регламентированных перерывов при 8 – часовой рабочей смене должно составлять 70 мин.

Продолжительность непрерывной работы с ПЭВМ без  регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов. При 8-ми часовой рабочей  смене и работе на ПЭВМ регламентированные перерывы для III категории работ следует устанавливать через 1.5 – 2 часа от начала рабочей смены и через 1.5 – 2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 20 минут каждый или продолжительностью 15 минут через каждый час работы.

 

11.1.6 Требования к уровням шума  и вибрации на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Шумом называют всякий неблагоприятный, действующий  на человека звук. Действие шума на человека зависит от его интенсивности, звукового  давления и частотного диапазона. Кроме  непосредственного воздействия  на орган слуха, шум влияет на различные  отделы головного мозга, что приводит к повышенной утомляемости, раздражительности [26].

Шум на рабочих  местах и в помещениях с ПЭВМ создается  внутренними источниками шума: техническими средствами ПЭВМ, установками кондиционирования  воздуха и др. оборудованием, а  также источниками шума, расположенными вне помещения.

Чем сильнее  шум и длительнее его воздействие, тем ниже производительность труда  и больше количество ошибок в работе оператора. Шум с уровнем 100-120дБ на низких частотах (16-1000Гц) и 80-90дБ на средних и высоких (1000-20000Гц) может вызвать необратимые изменения и привести к понижению слуха, а в дальнейшем к развитию тугоухости.

С целью  обеспечения нормальной работы пользователя ПЭВМ уровень шума нормируется. Нормируемыми параметрами шума на рабочих местах являются: уровни среднеквадратических звуковых давлений (дБ), в октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000,4000 и 8000 Гц, а также уровень звука (дБА).

Нормирование  осуществляется в соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 ССБТ «Шум. Общие требования безопасности» и СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки».

В помещениях операторов ПЭВМ уровень звука не должен превышать 50дБА.

Одной из самых простых и эффективных  мер борьбы с шумом является акустическая обработка помещений. Она представляет собой увеличение эквивалентной  площади звукопоглощения помещения  путем размещения на его внутренних поверхностях звукопоглощающих облицовок, в частности акустической плитки ПА/О и матов ВТ-4с [26].

 

11.2 Обеспечение пожарной безопасности

Пожарная  безопасность – это состояние  объекта, при котором исключается  возможность пожара, а в случае его возникновения предотвращается  воздействие на людей опасных  факторов пожара и обеспечивается защита материальных ценностей (ГОСТ 12.1.004-85*).

 

11.2.1 Описание рабочего помещения с точки зрения пожарной безопасности.

Помещение площадью 15 м2, в которой имеются:

– 2 деревянных стола;

– два  деревянных стула с сиденьями, обтянутыми кожзаменителем;

– компьютер (системный блок, монитор, клавиатура и мышь);

– стены  обклеены бумажными обоями;

– на полу поливинилхлоридный линолеум;

– деревянная дверь;

– деревянные плинтуса;

– окно с деревянной рамой.

Возникновение пожара как на производстве, так и в быту может быть вследствие причин неэлектрического и электрического характера.

К причинам неэлектрического характера относятся следующие:

- неисправность  оборудования;

- курение,  неосторожное обращение с открытым  огнем;

- неправильное  устройство и неисправность вентиляционной  системы;

- самовоспламенение  или самовозгорание веществ.

К причинам электрического характера относятся:

- короткие  замыкания, перегрузки, большие переходные  сопротивления, искрение и электрические  дуги, статическое электричество;     

- применение  электрооборудования, не соответствующего  категориям помещений по пожарной  безопасности.

Ещё одной  важной характеристикой любого рабочего помещения является категория рабочего помещения по пожарной взрывоопасности. В таблице 11.1 представлено разделение помещений на категории В1-В4 осуществляющееся путём сравнения максимального значения удельной временной пожарной нагрузки в помещении с величиной удельной пожарной нагрузки.

       Таблица 11.1 – разделение на категории В1-В4.

Категория помещения

В1

В2

В3

В4

Удельная пожарная нагрузка g, МДж*м-2

Более 2200

1401-2200

181-1400

1-180


 

Пожарная  опасность помещения зависит  от величины его пожарной нагрузки Q (МДж), которая включает в себя различные сочетания горючих и трудногорючих веществ, материалов и жидкостей. Пожарная нагрузка определяется следующим образом:

                                                                                                                (11.1)

Информация о работе Модуль артериального давления диагностической системы магнитотерапевтического комплекса