Устройство дистанционного контроля параметров условий труда, учитывающее частоту сердечного ритма Российский патент 2020 года по МПК G05D27/02 

Изобретение относится к области контроля параметров условий труда, в частности к контролю и управлению фактическими уровнями факторов условий труда, таких как температура, освещенность и шум.

Известно устройство для регулирования температуры и относительной влажности воздуха [А.с. 691812, МПК⁸ G05D 27/02. Устройство для регулирования температуры и относительной влажности воздуха в помещении / П.Н. Гротов. - Опубл. в БИ 38, 1979], содержащее блок контроля, преобразователи, датчики температуры и влажности, каждый из которых соединен отдельной трехпроводной линией связи с блоком контроля.

Недостатками его является низкая точность контроля фактического уровня физических факторов производственной среды.

Известно устройство дистанционного контроля параметров условий труда [Пат. РФ 2335794, МПК⁸ G05D 27/02. Устройство дистанционного контроля параметров условий труда / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, В.Г. Павпертов, О.Н. Хаустова, Р.В. Соколовский, Г.В. Павпертов. ТулГУ. - Опубл. в БИ 28, 2008], содержащее блок контроля, датчики температуры концентрации химического вещества с преобразователями сигналов, задатчики максимальных и минимальных значений температуры и задатчик концентрации химического вещества, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений параметров температуры и концентрации химического вещества, логические элементы максимальных и минимальных значений температур и максимальных значений концентрации химического вещества, постоянные запоминающие устройства, сдвиговые регистры, счетчики максимальных и минимальных значений температуры и максимальных значений концентрации химического вещества, блок управления и генератор.

Недостатками этого устройства является ограниченное количество параметров контроля фактического уровня условий труда, и в частности отсутствие коррекции в соответствии с реальным влиянием на организм человека.

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является выбранное в качестве прототипа устройство дистанционного контроля параметров производственной среды [Пат. РФ 2279704, МПК⁸ G05D 27/02. Устройство дистанционного контроля параметров производственной среды / Э.М. Соколов, В.М. Панарин, Д.В. Дергунов, Г.В. Павпертов, Е.А. Шурыгина, Т.А. Короткова. ТулГУ. - Опубл. в БИ 19, 2006 (прототип)], содержащее блок контроля, датчики температуры, преобразователи сигналов с датчика температуры, задатчики максимальных и минимальных значений температуры, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров, логические элементы на каждый контролируемый фактор, постоянные запоминающие устройства максимальных и минимальных значений температуры, сдвиговые регистры, соединенные с блоком управления и генератор.

Недостатком устройства является ограниченность контроля параметров условий труда по вредным факторам действия на организм человека, в частности не учитывается физиологическое состояние человека, а также отсутствует коррекция данных в соответствии с реальным влиянием на организм человека, что снижает качество работы устройства в целом.

Задачей данного технического решения является повышение функциональных возможностей устройства за счет учета физиологического состояние человека, а также коррекции данных в соответствии с реальным влиянием на организм человека.

Это достигается тем, что в устройство дистанционного контроля параметров условий труда учитывающее частоту сердечного ритма, содержащее блок контроля, преобразователи сигналов, датчик температуры, датчик шума и датчик освещенности, преобразователи сигналов шума и освещенности на каждый датчик, задатчики максимальных и минимальных значений температуры, задатчик предельно допустимого уровня шума, задатчик предельно допустимого уровня освещенности, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров температуры, шума, освещенности, логический элемент предельных значений высоких температур, логический элемент предельных значений низких температур, логический элемент предельных значений уровня шума, логический элемент предельных значений низкой освещенности, постоянное запоминающее устройство предельных значений высокой температуры, постоянное запоминающее устройство предельных значений низкой температуры, постоянное запоминающее устройство уровней шума, постоянное запоминающее устройство уровней освещенности, четыре сдвиговых регистра, счетчик предельных значений высокой температуры, счетчик предельных значений низкой температуры, счетчик предельных значений уровня шума, счетчик предельных значений низкой освещенности, блок управления и генератор, отличающееся тем, что в него введены датчик пульса с преобразователем, задатчики предельных значений высокого и низкого пульса, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров пульса, логический элемент предельных значений высокого пульса, логический элемент предельных значений низкого пульса, постоянное запоминающее устройство предельных значений высокого пульса, постоянное запоминающее устройство предельных значений низкого пульса, два сдвиговых регистра, счетчик предельных значений высокого пульса, счетчик предельных значений низкого пульса, корректоры предельных значений высокой и низкой температуры, корректор предельно значения уровня шума, корректор предельно допустимого уровня освещенности, задатчики предельной границы корректировки предельных значений высокой и низкой температуры, задатчик предельной границы корректировки предельных значений уровня шума, задатчик предельной границы корректировки предельных значений низкой освещенности, компаратор на каждый задатчик предельной границы корректировки значений измеряемых параметров температуры, шума, освещенности, два элемента ИЛИ, два таймера и два коммутатора,

причем вход блока контроля соединен с выходами шести сдвиговых регистров, первые входы сдвиговых регистров соединены с выходами шести постоянных запоминающих устройств и вторые входы шести сдвиговых регистров соединены с выходами счетчиков предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности, предельных значений высокого пульса, предельных значений низкого пульса к первым входам которых присоединены выходы логического элемента предельных значений высоких температур, логического элемента предельных значений низких температур, логического элемента предельно допустимых значений уровня шума, логического элемента предельно допустимых значений низкой освещенности, логического элемента предельных значений высокого пульса, логического элемента предельных значений низкого пульса, а на входы шести логических элементов присоединены выходы шести компараторов, в свою очередь, все логические элементы соединены между собой и с первым выходом генератора, второй выход которого соединен со входом блока управления, выходы последнего соединены с третьими входами шести сдвиговых регистров, со вторыми входами счетчиков предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности, предельных значений высокого пульса, предельных значений низкого пульса с входами постоянных запоминающих устройств предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности, предельных значений высокого пульса, предельных значений низкого пульса; выход датчика температуры соединен с входом преобразователя, выход датчика шума с входом преобразователя, выход датчика освещенности с входом преобразователя, выход датчика пульса соединен с входом преобразователя, а выходы преобразователей соединены с первыми входами соответствующих компараторов; со вторыми входами компараторов соединены выходы задатчиков, а именно, выход задатчика предельных высокой значений температуры, выход задатчика предельных значений низкой температуры, выход задатчика предельных значений уровня шума, выход задатчика предельных значений низкой освещенности, выход задатчика предельных значений высокого пульса, выход задатчика предельных значений низкого пульса; с первыми входами задатчиков предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности выходы четырех компараторов, соединены выходы задатчиков предельной границы корректировки предельных значений высокой и низкой температуры, задатчик предельной границы корректировки предельного уровня шума, задатчик предельной границы корректировки предельного уровня низкой освещенности; со входами задатчиков предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности выходы четырех компараторов соответственно; с первыми входами которых соединены выходы задатчиков предельной границы корректировки предельных значений высокой и низкой температуры, задатчик предельной границы корректировки предельного уровня шума, задатчик предельной границы корректировки предельного уровня низкой освещенности; со вторыми входами которых соединены выходы корректоров предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности соответственно, к первому входу корректоров предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности выходы коммутаторов предельных значений высокого пульса, ко второму входу корректоров предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности выходы коммутаторов предельных значений низкого пульса, к первому входу коммутаторов выходы компараторов предельных значений высокого и низкого пульса соответственно, ко второму входу коммутаторов предельных значений высокого и низкого пульса через таймер выход элемента ИЛИ, вход элемента ИЛИ соединен с выходами компараторов предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности.

Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором приведена структурная схема устройства дистанционного контроля параметров условий труда в условиях загазованности.

Устройство содержит блок контроля 1, к входу которого присоединены выходы сдвиговых регистров 2, 3, 4, 5, 6, 7 к сдвиговым регистрам подсоединены элементы: к входу сдвигового регистра 2 - выход счетчика предельных значений высокой температуры 9 и выход постоянного запоминающего устройства 8, к входу сдвигового регистра 3 - выход счетчика предельных значений низкой температуры 11 и выход постоянного запоминающего устройства 10, к входу сдвигового регистра 4 - выход счетчика предельных значений шума 13 и выход постоянного запоминающего устройства 12, к входу сдвигового регистра 5 - выход счетчика предельных значений низкой освещенности для 15 и выход постоянного запоминающего устройства 14, к входу сдвигового регистра 6 - выход счетчика предельных значений низкого пульса 17 и выход постоянного запоминающего устройства 16, к входу сдвигового регистра 7 - выход счетчика предельных значений высокого пульса 19 и выход постоянного запоминающего устройства 18; к входам счетчиков значений факторов производственной среды присоединены выходы следующих элементов: к входу счетчика 9 присоединен выход логического элемента предельных значений высокой температуры 20, к входу счетчика 11 присоединен выход логического элемента предельных значений низкой температуры 21, к счетчику 13 - логический элемент предельных значений уровня шума 22, к счетчику 15 - логический элемент предельных значений низкой освещения 23, к счетчику 17 - логический элемент предельных значений низкого пульса 24, к счетчику 19 - логический элемент предельных значений высокого пульса 25, входы счетчиков соединены проводными линиями с выходом блока управления 26, к входу которого присоединен генератор сигналов 27, логические элементы 20, 21, 22, 23, 24, 25 объединены между собой и присоединены к генератору 26 и также к ним присоединены следующие элементы: выход компаратора 28 - на вход логического элемента предельных значений высокой температуры 20, выход компаратора 29 - на вход логического элемента предельных значений низкой температуры 21, выход компаратора 30 - на вход логического элемента предельных значений уровня шума 22, выход компаратора 31 - на вход логического элемента предельных значений низкой освещенности 23, выход компаратора 32 - на вход логического элемента предельных значений высокого пульса 25, выход компаратора 33 - на вход логического элемента предельных значений низкого пульса 24, так же выходы компараторов 28, 29, 30, 31 соединены с входами элементов ИЛИ 65 и 39, выход элемента ИЛИ 65 через таймер 61 соединен со вторым входом коммутатора 63, выход элемента ИЛИ 39 через таймер 62 соединен со вторым входом коммутатора 64, выход компаратора 32 соединен с первым входом коммутатора 64, выход компаратора 33 соединен с первым входом коммутатора 63, выход коммутатора 64 соединен с входами: корректора предельных значений высокой температуры 49, корректора предельных значений низкой температуры 50, корректора предельных значений уровня шума 51, корректора предельных значений низкой освещенности 52; выходы корректоров предельных значений высокой температуры 49, предельных значений низкой температуры 50, предельных значений уровня шума 51, предельных значений низкой освещенности 52, соединены с первыми входами компараторов 53, 54, 55 и 56 соответственно;

К входам компараторов присоединены: к первому входу компаратора 28 - выход задатчика предельных значений высокой температуры 34 к первому входу компаратора 29 - выход задатчика предельных значений низкой температуры 35 ко вторым входам компараторов 28, 29 присоединен датчик температуры 45, посредством преобразователя сигнала 40, к первому входу компаратора 30 - выход задатчика предельных значений уровня шума 36, ко второму входу компаратора 30, присоединен датчик шума 46, посредством преобразователя сигнала 41, к первому входу компаратора 31 - выход задатчика предельных значений низкой освещенности 37, ко второму входу компаратора 31 присоединен датчик освещенности 47, посредством преобразователя сигнала 42, к первому входу компаратора 32 - выход задатчика предельных значений высокого пульса 43, к первому входу компаратора 33 - выход задатчика предельных значений низкого пульса 44, ко вторым входам компараторов 32, 33, присоединен датчик пульса 48, посредством преобразователя сигнала 38, к первому входу компаратора 53 - выход задатчика предельной границы корректировки предельных значений высокой температуры 57, к первому входу компаратора 54 - выход задатчика предельной границы корректировки предельных значений низкой температуры 58, к первому входу компаратора 55 - выход задатчика предельной границы корректировки предельных значений уровня шума 59, к первому входу компаратора 56 - выход задатчика предельной границы корректировки предельных значений низкой освещенности 60.

Сигнал с выходов датчиков 45, 46, 47, 48 передается на соответствующие входы преобразователей сигналов 38, 40, 41, 42.

Устройство дистанционного контроля параметров условий труда работает следующим образом: после подачи питания генератор 26 начинает генерировать электрические сигналы, датчик температуры 45, датчик шума 46, освещенности 47, пульса 48, начинают измерять фактический уровень факторов условий труда и физиологическое состояние человека.

От них измерительная информация поступает на преобразователи сигналов 38, 40, 41, 42.

Через определенный интервал времени на выходе преобразователей сигналов с входов датчиков появится цифровой код, соответствующий величине сигнала, считанного с датчиков. В этот момент компараторы 28, 29, 30, 31, 32, 33 сравнивают сигналы, полученные с первичных преобразователей сигнала, и информацию с задатчиков критических значений воздействия измеряемых факторов: предельных значения высокой температуры 34, предельных значения низкой температуры 35, предельных значения уровня шума 36, предельных значений низкой освещенности 37, предельных значений высокого пульса 43, предельных значений низкого пульса 44.

Контроль параметров условий труда учитывающий частоту сердечного ритма производится посредством подачи сигнала от компараторов 32, 33 предельных значений высокого пульса и предельных значений низкого пульса, на первый вход коммутатора 64, 63 соответственно, на второй вход которых поступает сигнал от элементов ИЛИ 39, 65 через таймеры 62, 61 соответственно.

От коммутаторов 62, 61 сигнал идет на первый и второй входы корректоров предельных значений высокой температуры 49, предельных значений низкой температуры 50, предельных значений уровня шума 51, предельных значений освещенности 52 соответственно, получая сигнал от одного из двух коммутаторов корректоры предельных значений высокой температуры 49, предельных значений низкой температуры 50, предельных значений уровня шума 51, предельных значений освещенности 52 передают сигнал на первый вход компараторов 53, 54, 55, 56 на второй вход которых поступает сигнал от задатчиков предельной границы корректировки предельных значений высокой температуры 57, предельной границы корректировки предельных значений низкой температуры 58, предельной границы корректировки предельных значений уровня шума 59, предельной границы корректировки предельных значений низкой освещенности 60 соответственно, таким образом при каждом случае фиксации устройством предельных значений высокого пульса или предельных значений низкого пульса повышается порог чувствительности устройства на вредные факторы условий труда, причем снижение происходит до тех пор, пока значения корректора предельных значений фактора условий труда не сравняются со значением задатчиков предельной границы корректировки предельных значений фактора условий труда

В случае срабатывания компараторов 57, 58, 59, 60 сигналы передаются на соответствующие задатчики предельных значений высокой температуры 34, предельных значений низкой температуры 35, предельных значений уровня шума 36, предельных значения низкой освещенности 37.

В случае срабатывания компараторов, сигналы передаются на соответствующие логические элементы 20, 21, 22, 23, 24, 25. Если фактические значения факторов находятся в допустимых пределах, то компараторы не срабатывают и сигналы не передается.

С компараторов 28, 29, 30, 31 сигнал дублируется и поступает на элементы ИЛИ, таким образом корректировка задатчиков предельных значений условий труда запускается только в случае, когда нарушается физиологическое состояние человека (высокий или низкий пульс), а факторы условий труда остаются в нормальном состоянии. В случае же, когда и факторы условий труда и физиологическое состояние человека выходят за пределы нормы - корректировка предельных значений условий труда не требуется.

Сигналы, поступающие с логических элементов, считываются счетчиками 9, 11, 13, 15, 17, 19. По сигналу управления от блока управления 26 сигналы от постоянных запоминающих устройств 8, 10, 12, 14, 16, 18 и счетчиков 9, 11, 13, 15, 17, 19 передаются в соответствующие сдвиговые регистры 2, 3, 4, 5, 6, 7 которые кодируют данные и передают их по линиям связи в блок контроля 1. После окончания передачи данных сдвиговые регистры переходят в режим ожидания.

Таким образом, устройство дистанционного контроля параметров условий труда учитывающее частоту сердечного ритма обеспечивает учета физиологического состояние человека, а также коррекции данных в соответствии с реальным влиянием на организм человека, что повышает повышение функциональных возможности устройства и качество контроля параметров условий труда и работы устройства в целом.

Изобретение относится к приборостроению, к области контроля параметров условий труда, и может быть использовано для контроля и управления уровнями факторов производственной среды. Устройство содержит блок контроля, преобразователи сигналов, датчик температуры, датчик шума, датчик освещенности, датчик пульса, задатчики граничных значений на каждый контролируемый фактор, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров, корректоры предельных значений высокой и низкой температуры, корректор предельного значения уровня шума, корректор предельно допустимого уровня освещенности, задатчики предельной границы корректировки предельных значений высокой и низкой температуры, задатчик предельной границы корректировки предельных значений уровня шума, задатчик предельной границы корректировки предельных значений низкой освещенности, компаратор на каждый задатчик предельной границы корректировки значений измеряемых параметров температуры, шума, освещенности, два элемента ИЛИ, два таймера и два коммутатора. Повышается точность контроля фактического уровня физических факторов производственной среды. 1 ил.

Устройство дистанционного контроля параметров условий труда, учитывающее частоту сердечного ритма, содержащее блок контроля, преобразователи сигналов, датчик температуры, датчик шума и датчик освещенности, преобразователи сигналов шума и освещенности на каждый датчик, задатчики максимальных и минимальных значений температуры, задатчик предельно допустимого уровня шума, задатчик предельно допустимого уровня освещенности, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров температуры, шума, освещенности, логический элемент предельных значений высоких температур, логический элемент предельных значений низких температур, логический элемент предельных значений уровня шума, логический элемент предельных значений низкой освещенности, постоянное запоминающее устройство предельных значений высокой температуры, постоянное запоминающее устройство предельных значений низкой температуры, постоянное запоминающее устройство уровней шума, постоянное запоминающее устройство уровней освещенности, четыре сдвиговых регистра, счетчик предельных значений высокой температуры, счетчик предельных значений низкой температуры, счетчик предельных значений уровня шума, счетчик предельных значений низкой освещенности, блок управления и генератор, отличающееся тем, что в него введены датчик пульса с преобразователем, задатчики предельных значений высокого и низкого пульса, компаратор на каждый задатчик предельно допустимых значений измеряемых параметров пульса, логический элемент предельных значений высокого пульса, логический элемент предельных значений низкого пульса, постоянное запоминающее устройство предельных значений высокого пульса, постоянное запоминающее устройство предельных значений низкого пульса, два сдвиговых регистра, счетчик предельных значений высокого пульса, счетчик предельных значений низкого пульса, корректоры предельных значений высокой и низкой температуры, корректор предельного значения уровня шума, корректор предельно допустимого уровня освещенности, задатчики предельной границы корректировки предельных значений высокой и низкой температуры, задатчик предельной границы корректировки предельных значений уровня шума, задатчик предельной границы корректировки предельных значений низкой освещенности, компаратор на каждый задатчик предельной границы корректировки значений измеряемых параметров температуры, шума, освещенности, два элемента ИЛИ, два таймера и два коммутатора, причем вход блока контроля соединен с выходами шести сдвиговых регистров, первые входы сдвиговых регистров соединены с выходами шести постоянных запоминающих устройств и вторые входы шести сдвиговых регистров соединены с выходами счетчиков предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности, предельных значений высокого пульса, предельных значений низкого пульса, к первым входам которых присоединены выходы логического элемента предельных значений высоких температур, логического элемента предельных значений низких температур, логического элемента предельно допустимых значений уровня шума, логического элемента предельно допустимых значений низкой освещенности, логического элемента предельных значений высокого пульса, логического элемента предельных значений низкого пульса, а на входы шести логических элементов присоединены выходы шести компараторов, в свою очередь, все логические элементы соединены между собой и с первым выходом генератора, второй выход которого соединен со входом блока управления, выходы последнего соединены с третьими входами шести сдвиговых регистров, со вторыми входами счетчиков предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности, предельных значений высокого пульса, предельных значений низкого пульса, с входами постоянных запоминающих устройств предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности, предельных значений высокого пульса, предельных значений низкого пульса; выход датчика температуры соединен с входом преобразователя, выход датчика шума с входом преобразователя, выход датчика освещенности с входом преобразователя, выход датчика пульса соединен с входом преобразователя, а выходы преобразователей соединены с первыми входами соответствующих компараторов, со вторыми входами компараторов соединены выходы задатчиков, а именно выход задатчика предельных значений высокой температуры, выход задатчика предельных значений низкой температуры, выход задатчика предельных значений уровня шума, выход задатчика предельных значений низкой освещенности, выход задатчика предельных значений высокого пульса, выход задатчика предельных значений низкого пульса; с первыми входами задатчиков предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности выходы четырех компараторов соединены выходы задатчиков предельной границы корректировки предельных значений высокой и низкой температуры, задатчик предельной границы корректировки предельного уровня шума, задатчик предельной границы корректировки предельного уровня низкой освещенности; со входами задатчиков предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности - выходы четырех компараторов соответственно, с первыми входами которых соединены выходы задатчиков предельной границы корректировки предельных значений высокой и низкой температуры, задатчик предельной границы корректировки предельного уровня шума, задатчик предельной границы корректировки предельного уровня низкой освещенности, со вторыми входами которых соединены выходы корректоров предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности соответственно, к первому входу корректоров предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности - выходы коммутаторов предельных значений высокого пульса, ко второму входу корректоров предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности - выходы коммутаторов предельных значений низкого пульса, к первому входу коммутаторов предельных значений высокого и низкого пульса - выходы компараторов предельных значений высокого и низкого пульса соответственно, ко второму входу коммутаторов предельных значений высокого и низкого пульса через таймер - выход элемента ИЛИ, вход элемента ИЛИ соединен с выходами компараторов предельных значений высокой температуры, предельных значений низкой температуры, предельных значений уровня шума, предельных значений низкой освещенности.