Устройство для управления режимом работы при трудовой деятельности

980. 11 РАВ 1 Е 1 ИЯ ТРУ,10 ВО 1 медицине,ретенияпения межся кизоб оотцо нием ргацизм 1 ГОСУДАРСТВЕННЫИ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР ПИСАНИЕ(7) В. , йинститут гигиены де(57) Изобретение относит конкретнее к гигиене. 11 егь достижение оптимального с ду функ)иональцым состоя 1505500 А 1 и нс,ичицой фи ической цсгретцки в процессс р;сс)вой дсятельности школьника. Уст. ройство содсржи ддтчики 1, стансвленные цд биообгьекте 2, блок 3 псрничцой об. рдбогки, 6 лс)к 4 усре;пения и запомниния, коммутдтор 5. блок 6 индикации, ин грумент 7 со встроенным преобразовдтлси усигий, усилитель 8, блок 9 управн,ения. 6 лск 10 выработки индиви,удльцои 1;ссгги сс)1 цопеци 5 физиологичс сии параметров и нагрузки, блоксигндли. зд)сии о прекращении работы, блок 12 сигнд. ,)изаиии о возобновлении работы. Устройс 1. во обеспечивдст управление прекращением и вообновенисее работы на основе индиви,удльцой модели соотцопения физиологически.с параметров биообьектд и ндрузки.3 л. 1 табл.Изобретение отн)сится к медицине и локет использоваться при гигиенической рс.аментации трудовой деятельности школь. пиков путем регламентации рсж(л труда и отдыха по оптимальным критериял, д также при проведении исследований по профессиоцдльночу отбору уцац 1 ихся.Пегьк изо 6 ретеция является достижение Оптичзльцого соотцопеня между функциональным сстоянием оргдцизмд и величиной физической нагрузки в процессе трудоВой деятельности шко. НикаНа фиГ. 1 пр1"ц 1 н.ен 3 фхикц 10 Н,1 ьцзя схечз устройсгвз; ца фиг. 2 функциональная схема 6 лока усред(еия-:3)полицдния; нд фиг. 3 - функциональнаяхем;1 6)локд Выр(360 тки нди)идл дльцой ъп)дели соотношения физиологических пдрачетров и нагрузки.Устройт 30 дл я управления режи чом раннты при тру;10 вой деятельности содержит соединенные последовдтльцо датчикифииологицеских шраметров, устдно 35 снье цд биои)ъекте 2, 6 лок 3 первичной 06 рдботки, 6 лок 4 усреднения-.)дпомипация и коччутзтор 5, 6 лок 6 индикации, сосдицеццые Носедо 31 те.Нно ицстручент 7 с Встроецныл ире 06 р)зовте,1 ел Гс 1.3 ии, уси,3 ит(Г 1 ь 8, Зыхо.1 кгорого соединен с вторыч входом коччу- ГТора 5 и ц 1 м Входом Олокд 4 Р(ДНЕЦ 1 Я- (310)13 Ц)НИ 53, ВЫХОД КОТОРОГО 10:1- ,лнчец к 6 локу 6 индикации.1;кжеОсдН ццьц пос,едовдт льцо 6 лок ,) лир)в,ни 51, 6,10 к 10 Выра 60 тки иц;1 и ВИДУ,),ЬПИ ЧОДЕЛИ СООТЦОПЗЕНИЯ фИЗИОЛОГческ 1 х иср;л)сров13 арузки, 6,Оксигцд,Издции 0 п)н крашении р 60 ты, Вылид коОрого подклюцц к третьечу входу ком)л )тор О, 6 Ок 12и гид)з 1 ииВО)- 3 онов, нии р 101, Вход которогоОедиц и с цх 0.10) 6,Ика 1 сигнализации 0 ирекриВнии р(огы, а вылкд с четв ртым 3 ходол кочлу 1;Ор 3 5, второй входВ 6 лок; 10 Выр;160 тки индивидуальной лОдеи снт(опения физиологических дрдмег ров и нрх.ки с(н.и)ц и с пс р)ыл В,одом 610 к 1 4 хс)н 1 цеци 53-зпочиндни 51, трети и вход когорого соединен с Вторьл выходом 6 локд 9рз и. ц и и я.Нз фиг 2 пред тдвлецд функциоцальцдя схема 6 локд 4 усреднения-(дполИндция, содерждп 1 его 1+1 интеграторы 13, нклк)цен. Ц 11 ПР.1,1 Е,1 ЬК) И.Р )1 ЕХ 1 ПИ 1 КИ СВ 51- :3 ц н ые пере кл юч д тел и 14.Нз фиг. 3 представлена фуцк 1 иоцдльная .хема 6 локд 10 выработки индивидуальной чо,1 ели с(нтношения физиологических пдрачетров и нагрузки, который состоит и соосгвец 10 чодели 6 локд 15 церечнже;ия (6111), сучматор; 16 (л 1), 6 локд7 пер чцожения (511 2), 6,Окд8 вычисления упрд В, 1 яемого коэффициента чодели (В 11 3), контактов реле хР), интегратора )с) (У 2), црицеч управление )хР прои Води тс и (п 0,1 к;1 ) у пр, В, 1 еци В резульгдте целой серии исследованийИ) изучению колицественной закономерностимежду состоянием организма и величинойнагрузки эмпирически найдена математическая зависимость, выражающаяся следуюцим уравнениеч:я, х-3- г. х + -)- х х - ) лл = ,де х .х.физиологические параметры организма, выраженные в вольтах;ч,ч- коэффициенты физиологических параметров при определенных виддх трудовой деятельности;коэффици цт величины нагруз 15 ки при Определенных видахтр) 51030 Й деятельности;хл величина нагрузки, выражеццдя В вольтах;Кли инз расс(цлдсовдция меж,у физиологическим состоя 20цич организма и нагрузкой,выраженная в Вольта.,число физиологических пара.лс ров.)хоэ(р(рицс нты я ирассчитывают.ся ц;1 ицигхдгьцо для каждого школьникаи Вид; 1 рудовой деятельности.1 н)ок Вырдботки индивидуальной модели ОотцоиОпия физиологических параметров и ндгруки реализует предложеннуючо;1 ель. Б,ияпие трлдовой деятельности30 ца Ордцизч Нкольников адекватно оцениваетя ца Основ учета показателей сома Ицеских и Ве етдтивных функций и показтлсй нагрузки. Минимальный ца 6 ор фи.ОгО Исних параметров, позволяк)шийиучдгь и.лсццие функционального состоя 35 ция Орг;ци л 1 школьников это частотаер,Очных сокр)п 1 ий, частота дыхания и6 иоэ,ектриц кдя активность мышц.Хстра(сВО работает следу ющич образомервыи этап. Определение иц;1 ивидуаль 40 ных кОэффипи(. нтОВ и зндении пороГОВыхЦД ГРХ Зок.1 Пкольцик Иоо) ьект 2) начинает выполцяь трудовую Опердцию инструментом 7 с всро(. шым преобразователем усилий (не пока.)ди). (.иН,)лы с датчиков 1 физиолои(еских параметров поступают нд блок 3 первичной о 6 работки физиологических параметров. Одновременно с выхода усилите,я 8 сигнал, пропорциональный величине нагрузки, поступает на второй вход комму тдтора 5 и на второй вход блока 4 усреднения-запоминания, где усредняется за кзждье 30 с из 1 мин, запоминается, д 11)г м поступает на блок 6 индикации.ЛцасОгич 30 с выхода блока 3 первичной о 6 рдботки физиологических параметров фи 55 иологицские параметры х), х)) поступк)1 на первый вход блока 10 вырд 6 отки индивидуальной модели соотнопения фи(по,ц)гицеских параметров и наХ(111) Х ( 1 ) мчч Х,(111)к 33 Х, (1) нин Ф 34 Х (1) 1. (1). Х (11) макс. Х(1 Ч) макс ФХ, (1 1)чн грузки и на первый вход блока 4 усреднения-запоминания, где усредняются за каждые ЗО с из 1 мин, запоминаются, а затем поступают на блок 6 индикации. По этим данным составляется таблица. Информация, посту паюшая на второй вход коммутатора 5 и первый вход блока 10 выработки индивидуальной модели соотношения физиологических параметров и нагрузки, на первом этапе не используется. Информация, поступающая на первый и второй входы блока 4 усреднения-запоминания, используется только на первом и втором этапах, а на остальных этапа не используется. Этот этап длится 44 мин (длиКнартии ьомер Х,п/и о этой таблице определяются мини. мальные и максимальные значения каждого физиологического параметра и нагрузки, находящиеся во 11 и 111 квартилях, исходя из предложения, что эти значения близки к оптимальным. Из этой же таблицы находим коэффициенты изменения физиологических показателей (К), характеризующие функциональное состояние организма школьника до возникновения его ухудше- ния Х, (111)макс сХ (11)минКХ,(П)н Х, (111) , -Х, (11)Х (11,1 минКХ(111)нкс -Хн (11) ноч Вычисляется сумма всех коэффициентов 5= К+ К.+ + К.Вычисляем коэффициенты а, яяс, определяющие вклад каждого физиологичестельность урока за вычетом минутного инструктажа). В таблицу заносятся лан.ныс об изменении нагружаемых физиоло.гических параметров, т. е. тех физиологических параметров, которые изменяются в зависимости от данного вида трудовой деятельности.Затем в этой таблице каждый, физиологический параметр и величина нагрузки располагаются в порядке возрастания.10Потом каждый ряд этих показателенразбивается на квартили, где величины всех физиологических параметров и нагрузки, попавшие во 11 и 111 квартили, рассматриваются в качестве статистической 15 нормы кого параметра в обцее физиологическое40 с 5состояние я= - , а 2= - я= - .Затем, зная коэффициенты я, я.яи значения х (1)", х. (1). х(1)чч,в (1)., из таблицы и принимая величи 45 ну =О, нахолим коэффициент .- коэффициент величины нагрузкипри определенных видах трудовой деятель.ности и минимальных значениях физиологических параметров и нагрузки. Он необхолим лля определения пороговых величин Г и:Ях (1)ччч+Я х(1)ччч,се( ндхц.Ил ц,иНны 1, и 1; иц формулегле коэффициент (: может быть Вы 6 рдн Н ЭО И 3 ВО.1 Ь Н 0, ЦЛ Н 3 К 0 . Ц(,1 Ь Ю У Н Р 0 1 ПЕ Н И 53 мдтем(3 тичских нр.)06 р(3 лцн 31(ии Он Вьи)ирдется равныч О,5, тоглд1(=О,5 (1).; 1: =:О.)( )гле 11 и 1 Нроговые величины зн)- чений 1, вырдж.нные и шльтдх.Второй э дп. Ирслесе(ие ндрдчт)н)в чолели.111 кольник " начин;(л Вынцднять тру цВчк) онердцик) инс)рлл.цгцм 7 ( встроенным ире 06 р,.30(д ге,ц ч усилий. при эгцч информация 6 усилиях ц(сту идет ч(ред усилитель 8 и,) Второй вход 6 локз 4 чсрелнен 351-.3;)нцл и н(1 н 35 и на второй Вхц д кочмутдторд 5,(ьхцл(3 которого инфорчдция об усилиях ш)сгунает нд второй Вход 6,10 к(3 1 О )ыр(16 цтки И 13 дивидч(3,1 ьнци чодели соотнццения физиологических пдрдчетров и нагрузки. 05130)рел)ен 30 с цдчд. лом работы включается 6 лцк 9 управ,е- НИЯ. ( 1(ГН 1,1 Ь 1 С Дд 11 ИКОВфИЛИО,101 И- ч(.ски х н)р(1 л 11 трцв нцстл нк)т на 6.1 Ок первичной цсрд 6 гки физиологических дрдметров, д с егц выхо (д - нд нрВыи Вход 6.1 цк;3 4 лсре,Иия-,)зицлнн(я и нервый вхц. ц,окд О выработки инливилудльнцй чцл(ли сцотцон)ен(я физио,огиче(ких ирл). грцн и нагрузки.Ь,Ок 1 О Вырд 60 тки ицливидуальной модели соотношения фиэицл(н ических параметров и н)грЛ.(ки Вычнс,5(ег кцэффи(3 Инт ис Х ЦЛ 53 И 3 )С,10 3 И Й Л И Н И Ч (1.1 Ы(О П) М (.ТЦ,10 М нд(скорейшс 3 ц с)ускд иэ уравнения = - (7.х 3а х)о Вычиссение нардл)етрд ) и роисллли г двточдтически В те ение первых 2 мии. 1(рез 2 чин рд 60 ты блок 9 упрдв.Сниц выдает сигнал и вычисленное эна ц ниОхд)яется на интеграторе и Н)лдегся на блок перемножения (це пкдздц). Одновременно иэ 6,ока 9 управления в блок 4 усредненияздпоминдния ы.дется сигнал и в неч дпоминает я ) срс.(ценная велич,нз усилий Вд 2 миц р(36 цть.Третий этдн. Рд 6 цтд.Работа цс) пестнляется при условии, что О,5"=1)(13 со(лдсно уравнению чх 3+ +я.х +-)-чх)1 лс=.При этом В бгн)ке 10 Вырдбц(к 3 индивидуальной молели соотношения физиологических ирдлс гров и нагрузки сцх. раняется вычисленный ца Втором эгдц коэффициент ) и цд его Входы ицлк)тся значения фи иц.огических пардчегр(в и нагрузки. Четвертый эгд( 11 рекращение рабо ы 1 рекращение 1)д 6 оты происходит при условии О,5 =1 -.) . 1 ри превышении величиной 1 значения 11 Включается блок 12 сцгцдлизации ц возобновлении работы, школьник 2 нрекрдидет рз 6 оту, сиги,)л с 30 35 40 45 50 55 6 лцкд 1сигнализации 0 прекрацении работы нолдетс 5 Нд кол)л)чтатор 5, который нцдклкчает к 6,нку 1 О выработки инди. ви.(уальной молели соотношения физиологических параметр)в и нагрузки вместо текущих )ндчений лл (1) значение ъ . Во Время цтлыхд икольника 2 модель работдет В ннгветствии с вьрджециемях) х + +).) хи лянри лслцвии, чгц О,5 ч.= - 1:)1:,1 ягый этап. Возо 6 новление рдботы.Вц(06 нц 3.3ц)(е р 36 цты ироисходит нрилцнии О,5- - 1 ( . 11 ри условии 1 (Е 1)к. Иц ч(3((я 6 л цк) (1 н(3,из(1 ци и ц ВО нн) нов,(и и и р 60 1 Ь 1, И 1 кц.1 Вник 2 ВОобнов,яср(3 нтл, сиг дл с блока 2 сигна(ц циишгянн 1 л(нии р;ннг(, Ицл;3(тся нз кол(мл тагор ), к) )црь(и пцдклк)чает к 6,1 цкчО дыр 360 кн ин,1 ивнл дльнци мол(,и (,.)нон(ец(я физио,н) ически.( царал(етрцв и:);)ру(ки вчелц значения ъ; текуИее зндчсчИ( л . Р;160 д (существляется со(,1;(снц уранненик) х 3 х 3+я.х)юх()ч -=" при усл)вии О,5" -= - 1)(1).,),дгее нц хц,(у )кснер(л(ен(д з(и этапы чередуются.Л ст ройс) Вц 06 ес ис)и(деГ формирОВзни (игнд (3 0 р(кр;)иСниц н водо 6 нов;(.Нии р(360 ть) н 3 основ( индивидуальной модели сюгицнения физицлцгиче(ких параметров 6 ион)ьектд и игру 3 ки. Ф.)щ.и и:30 р.гни(Устройство лля управления режичоч рзогы цри грулоИй ле 53 е)Ьност 3, сцлержд . Е С О ЕИ Н Е Н Н Ы ( 13 ОС, Е,Ц) В 53 Т Е. 1 Ь)10 .Д Т Ч И К И физ 30(10 ги еских нзрдчетров, блок первично 06 р,)6 огки, 6,цк уср(.лце 3(я-эзОм 33 дния и кцл)лттор, 6 лцк инликдции, соелинсины( н)слелцвательнц инсгрумент с встрк нныч преобразователем усилий, усилигель, Выход которого соелинен с вторым вхолоч коммутатора и Вторым входоч блцкд усреднен(я-даном 3 ан(я, выхол кото. рого подключен к блоку инликации, отли)(ици(е ся тем, что, с целью достижения цнгимдльцогц соотшнн(ния между функцио. цдлыыч состоянием оргднизча и Величиной фи иЧе.кой нагрузки В процессе труловой л(яте,)ьностц, в него введены соединенные н(нл(,(ователы(0 блок управления, блок 31,р;(н ки ицдивилуальной модели соотно. Иния физиологических параметров и (агрузки, 6,цк сигцдлизации с) прекращении рдцо) Ь 1, Выход которого подключен к третьечу вхолу комл(утдзцрд, блок сигнализа;(ии ц ш) и 6 ОВ)(нии работы, вход которцгц соединен с Влндом блока сигнали д(ии о прекращении работы, а выход с четвертым )холол( коммутатора, Вгцрой )хцд блока вырд 6 отки индивидуальной мцлели соотш)пения физиологических нарам(тров и нагрузки соединен с первым влн)лоч 6 локд усрелне 35(я-даном 3 на(ия, т 1 н гий 3 хол которого соелинен с вторым )ьхц.Ол 6 лока лирдвл(ния.)н.,ил(ор (. 1 кор 1 и к; ) , ,1 ир бре иинч и отРи; ги(кии ниб акит. г Уж 111111111 Гк) иргтн(онй) коит( тн но ии11303 ГЧослвд, Ж Зб, рокно.(итнеино.издтол,ский колбин)т оррнктор 1 1)иг лило.(ииг нкрьтин) ириК 11 Т (.(.(,1л 4 боро.(, 1 л 1рин ,