Требования к мониторам

Знаете ли вы, какие требования к сертифицированию мониторов предъявляются сейчас в России; каким образом продаются мониторы, не прошедшие сертифицирование по последним требованиям? Многочисленными исследованиями российских и зарубежных специалистов доказано, что важнейшим условием безопасности человека перед экраном является правильный выбор визуальных параметров дисплея и светотехнических условий рабочего места. Работа с дисплеями — и это доказано однозначно — при неправильном выборе яркости и освещенности экрана, контрастности знаков, цветов знака и фона, при наличии бликов на экране, дрожании и мелькании изображения — приводит к зрительному утомлению, головным болям, к значительной физиологической и психической нагрузкам, к ухудшению зрения. Особенно серьезные последствия отмечаются у детей, часами играющих на компьютерах. В таблице 1 показана связь между нарушениями здоровья и потенциальными неблагоприятными эргономическими и эмиссионными факторами, имеющими отношение к работе мониторов.**Таблица 1. Связь между нарушениями здоровья и потенциальными неблагоприятными факторами, имеющими отношение к работе мониторов.** Обозначения: «–» — связи нет,«+» — связь есть,«?» — связь возможна. (По материалам Всемирной Организации Здравоохранения — ВОЗ № 99 «Видеодисплейные терминалы и здоровье пользователей», 1989 г., Женева, Швейцария.) Визуальные параметры и световой климат определяют зрительный дискомфорт, который может проявляться при использовании любых типов экранов дисплеев — на электроннолучевых трубках, жидкокристаллических, газоразрядных, электролюминесцентных панелях или на других физических принципах. В новых Государственных стандартах России (ГОСТ Р 50948-96. «Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности» и ГОСТ Р50949-96. «Средства отображения информации индивидуального пользования. Методы измерений и оценки эргономических параметров и параметров безопасности») и в утвержденных и введенных в действие санитарных правилах и нормах СанПиН 2.2.2.542-96. «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организация работы», гармонизированных с международным и европейским стандартами, установлены требования к двум группам визуальных параметров: Первая группа: яркость, контраст, освещенность, угловой размер знака и угол наблюдения; Вторая группа: неравномерность яркости, блики, мелькание, расстояние между знаками, словами, строками, геометрические, и нелинейные искажения, дрожание изображения и т. д. (всего более 20 параметров). Однако не только конкретное значение каждого из перечисленных параметров определяет эргономическую безопасность. Главное, совокупность определенных сочетаний значений основных визуальных параметров, отнесенных к первой группе. Можно утверждать, что каждому значению рабочей яркости соответствуют определенные значения освещенности, углового размера знака (расстояния наблюдения), угла наблюдения, обеспечивающие оптимальные условия работы. И так для каждого из этих визуальных параметров. Существенно влияет на зрительный дискомфорт выбор сочетаний цветов знака и фона, причем некоторые пары цветов не только утомляют зрение, но и могут привести к стрессу (например, зеленые буквы на красном фоне). Визуальные параметры дисплеев могут быть также улучшены путем установки специальных антибликовых контрастирующих фильтров. От значения коэффициента пропускания фильтра и коэффициента зеркального отражения зависит контрастность изображения, интенсивность бликов от внешних источников света и заметность мельканий, т. е., в конечном счете, зрительное утомление. В электронно-лучевых трубках передовые фирмы мира начали использовать с теми же целями темные стекла, чернение зазоров между ячейками люминофоров, антибликовые покрытия.Эмиссионные требования к мониторам При работе монитор, как и любой телевизор, испускает ряд излучений: Во-первых, от экрана трубки идет мягкое рентгеновское излучение, которое называется тормозным. Вызывается оно торможением электронного пучка. Понятно, что убрать его полностью невозможно, но уменьшить различными поглощающими слоями, прозрачными для видимых лучей, можно. Кстати, разгоняющее напряжение в монохромных мониторах в три раза меньше, чем в цветных (так как у них только одна электронная пушка), поэтому они гораздо безопаснее с этой точки зрения. Некоторое время назад с излучением боролись съемные защитные фильтры, задерживающие рентген, а заодно повышающие контрастность изображения. Затем стекло экрана монитора стало многослойным, и появился термин low radiation, то есть с низким уровнем излучения. Аналогичный смысл имеет менее распространенный термин low emission. Следует отметить, что в настоящее время все электронно-лучевые трубки выпускаются с условно безопасным уровнем рентгеновского излучения. Во-вторых, многочисленные катушки внутри монитора — катушки строчной и кадровой развертки, силовых трансформаторов и катушки коррекции — генерируют переменное электромагнитное излучение низкой частоты — поле с частотой 15–110 кГц, которое может вредно влиять на здоровье пользователя. Распространяется оно, в основном, в стороны и назад, поскольку экран ослабляет это излучение. Поэтому, кстати, есть определенные правила организации рабочих мест: монитор соседа должен находиться на достаточном удалении. Уменьшение низкочастотного излучения — это сложная инженерная задача, она решается при помощи тщательного экранирования и специальных дополнительных катушек внутри монитора. Выражение low ra-diation относится и к попыткам изготовителя уменьшить эту составляющую излучения монитора. И, в-третьих, используемое в электронно-лучевых трубках высокое напряжение приводит к появлению вне монитора электростатического поля, которое по своей природе аналогично создаваемому кинескопами телевизоров. Если в мониторе не применяются специальные технические решения (фильтры), обеспечивающие ослабление внешнего поля, то потенциал накопленного заряда достигает 10–30 кВ. Его можно почувствовать, поднеся руку к карману, — наличие статического электричества приводит к такому же потрескиванию, как при поглаживании кошки. Тело человека может зарядиться до напряжения в несколько киловольт. Уровень заряда зависит от одежды, материала покрытия кресла, волокон, из которых изготовлен ковер, относительно влажности воздуха в помещении и ряда других факторов. Под действием электростатического поля заряженные частицы в зависимости от их знака притягиваются или отталкиваются экраном, причем частицы с положительным зарядом могут попасть в пользователя. Для снятия электростатического заряда на экран наносят специальное антистатическое покрытие, а раньше применялись те защитные экраны. В таблице 2 перечислены основные составляющие компоненты монитора, которые при его включении формируют сложную электромагнитную обстановку.**Таблица 2. Основные компоненты монитора, создающие электромагнитные поля.** По данным российских и зарубежных (в основном шведских) специалистов излучения мониторов могут быть опасными для здоровья, поэтому санитарные нормы развитых стран устанавливают минимальное расстояние от экрана до оператора около 50–70 см (длина вытянутой руки), а ближайших рабочих мест от боковой и задней стенок монитора – не менее 1,5 м, клавиатура и руки оператора также должны быть расположены на максимально возможном расстоянии от монитора. Низко-частотные поля при продолжительном облучении сидящих у монитора людей могут привести к нарушениям самых различных физиологических процессов. К сожалению, сегодня не установлены конкретные количественные связи между уровнями, диапазонами частот излучений ПК и теми или иными заболеваниями. Можно лишь утверждать, что электростатические поля, неизменно существующие у дисплеев с ЭЛТ, безусловно, сказываются на здоровье человека из-за нарушения ионного состава воздуха. Излучения от 1 Гц до 2 кГц, включая электромагнитные, возникают вследствие работы трансформатора питания постоянного тока, а также из-за вертикальной развертки ЭЛТ. Поля от 2 кГц до 400 кГц возникают в основном из-за строчной развертки ЭЛТ. Процесс подавления электромагнитных полей, излучаемых монитором, реализуется путем экранирования таковых с использованием электропроводящих материалов. В течение 1994–1996 годов сотрудниками Центра электромагнитной безопасности при участии сотрудников Лаборатории измерения параметров электромагнитной совместимости ВНИИФТРИ и Лаборатории электромагнитных волн НИИ медицины труда РАМН проводились измерения электромагнитного поля непосредственно на рабочих местах пользователей. Всего были проведены измерения на 474 рабочих местах, оснащенных мониторами 72-х типов 1990–1996 годов выпуска.**Таблица 3. Максимальные зафиксированные на рабочем месте значения электромагнитных полей.** Примечание: нчп — ниже чувствительности прибора. В 1998 году Северо-западным научным центром гигиены и общественного здоровья Министерства здравоохранения выполнена работа по контролю соответствия уровней электромагнитных полей на рабочем месте пользователя требованиям гигиенических норм РФ. Данные о зафиксированных значениях поля при обследовании более 120 рабочих мест пользователей ПК приведены в таблице 4.**Таблица 4. Диапазон значений электромагнитных полей, измеренных на рабочих местах пользователей ПК.**Существует достаточное количество стандартов, регламентирующих уровень излучений монитора: MPR II; TCO; ГОСТ Р 50948-96.Требования к энергосбережению Сам по себе монитор потребляет немного, однако в силу того, что число мониторов в мире растет, и работают они постоянно, суммарные энергозатраты достаточно велики. Еще одна причина, по которой необходимо снижение энергозатрат, это неминуемое выделение тепла, что в больших учреждениях ведет к существенному локальному нагреванию воздуха. Благодаря затемнению экрана энергия экономится лишь незначительно — примерно на 20%. Функции управления расходом мощности гарантируют отключение питания долго не используемого монитора, который можно «разбудить» нажатием клавиши на клавиатуре или движением мыши. Существует ряд нормативных документов в области экономии энергии. Среди них разработанный в США Energy Star и шведский Nutek. Эти стандарты устанавливают максимальные уровни мощности, потребляемой монитором в режиме экономии энергии. Energy Star — это программа сертификации энергосберегающих изделий, созданная агентством по защите окружающей среды при правительстве США (EPA) и министерством энергетики США (DOE). Вот как EPA разъясняет, зачем была создана программа Energy Star: _«Каждый раз, когда мы, отходя от компьютера, оставляем его включенным, мы тратим электричество и загрязняем атмосферу. Почему? Большая часть потребляемой электроэнергии производится путем сжигания ископаемого топлива, сопровождаемого выбросом в атмосферу тонн загрязняющих веществ. Такие загрязнения могут вызывать болезни респиративного характера, смог, и кислотный дождь. Другое загрязняющее вещество — углекислый газ — способствует глобальному изменению атмосферы. Так как офисное оборудование — это один из самых быстрорастущих секторов в области повышения потребления электроэнергии, то покупка товара, помеченного знаком Energy Star, может сделать важный вклад в дело защиты окружающей среды._ По оценке Агентства по защите окружающей среды США, в случае, если все офисное электронное оборудование, купленное в мире до 2010 г., будет соответствовать спецификации Energy Star, то предотвращенное ежегодное загрязнение будет эквивалентно загрязнению от 6,5 миллионов автомобилей за год. На офисное оборудование, часто не выключаемое 24 часа в день, расходуются как деньги, так и энергия. Обслуживание типичного компьютера, монитора, принтера, факса, и копировального устройства обходится в среднем около $185 в год (не включая стоимости бумаги). Аналогичное оборудование, соответствующее спецификации Energy Star обходится уже в $97. Выключение оборудования вечером также сокращает издержки на электроэнергию». В настоящее время программа Energy Star позволяет сэкономить почти 1 млрд. долларов в год. В развитых странах на офисное оборудование приходится от 5 до 10% общего потребления электроэнергии, причем, согласно исследованиям EPA, по крайней мере, 40% этой доли тратится впустую. Уменьшение потребления энергии даже на 1–2% существенно снизило бы расходы. Поэтому изготовители ПК стараются подчеркнуть соответствие своих изделий требованиям Energy Star. Сегодня уже примерно 90% мониторов, используемых в США, удовлетворяют стандартам EPA. Система управления энергопотреблением монитора, основанная на спецификации Energy Star, позволяет снизить энергопотребление системы в режиме бездействия на 60–80%, по сравнению с тем, сколько монитор потребляет энергии при работе в высоком разрешении и при большой глубине представления цвета. Логотип Energy Star знаком всем владельцам компьютеров, и он указывает на то, что при разработке какого-либо продукта или компонента (например, монитора) производитель следовал рекомендациям EPA. Управление энергопотреблением происходит автоматически, после включения режима энергосбережения. Вы можете снизить уровень потребления энергии вплоть до 5 Вт в режиме полного отключения, хотя при работе монитор потребляет в среднем 80–90 Вт. В режиме Standby, т. е. временного переключения в режим ожидания, монитор потребляет менее 30 Вт. Кроме экономии энергии, использование режимов энергосбережения позволяет снизить тепловое излучение от работающего монитора. Любое действие — перемещение мыши, нажатие клавиши клавиатуры, поступление сообщения по факсу или электронной почте, распечатка документа — реанимирует оборудование. Ниже представлена таблица с рекомендациями EPA по энергопотреблению мониторов.**Таблица 5. Энергопотребление по программе Energy Star.** * Суммарное время включения для обоих режимов энергосбережения устанавливаемое по умолчанию не должно превышать 70 минут. Далее приведена таблица, в которой показаны режимы энергопотребления монитора, соответствующего спецификации EPA, при использовании видеоадаптера, соответствующего стандарту VESA DMPS.**Таблица 6. Энергопотребление по стандарту VESA DMPS.** В режиме Standby происходит гашение экрана, в режиме Suspend — снижение температуры накала катодов CRT. Некоторые мониторы трактуют режим Standby так же, как и режим Suspend.DPMS (Display Power Management Signaling) — это стандарт консорциума VESA. DPMS определяет режимы управления энергопотреблением, которые могут быть использованы, когда монитор бездействует, при этом можно выбрать один из трех режимов, которые показаны в таблице выше: «Standby», «Suspend» и «Off» («Shut down»). Но использовать эти режимы можно только в том случае, если и компьютер, и видеоадаптер, и операционная система поддерживают спецификацию DPMS, рекомендованную VESA.Шведская спецификация Nutek (The National Board for Industrial and Technical Development in Sweden — Национальный совет индустриального и технического развития Швеции) требует, чтобы переход монитора в первый режим сохранения энергии («Standby») происходил в том случае, если мышь или клавиатура не использовались более 5 минут (но менее часа); при этом вернуться в нормальное состояние монитор может за 3 секунды. В этом режиме величина мощности должна обязательно быть меньше 30 Вт, а желательно — меньше 15 Вт. Через 70 минут мощность, потребляемая монитором, должна быть обязательно снижена до уровня менее 8 Вт, а желательно — до уровня менее 5 Вт. Время выхода из второго режима («Off») не определено. Уровни экономного потребления энергии, определенные Nutek, были включены в аттестационные системы TCO'92 и TCO'95.Также на территории Швеции действуют нормативы по снижению потребления тока у мониторов в режиме «Off». Допустимые значения в соответствии с требованиями Е-2000 приведены в таблице 7.**Таблица 7. Энергопотребление по различным спецификациям (EPA, NUTEK, Energy 2000).** Некоторые пользователи, всецело полагаясь на эти функции, вообще перестают отключать свои мониторы от сети, забывая, что те расходуют 3–15 Вт мощности даже в режиме Power Off. Таким образом, благодаря автоматике энергосбережения у пользователя зачастую создается обманчивая иллюзия экономии электроэнергии, вследствие человеческой лени оборачивающаяся расточительностью. Электрическая безопасность мониторов Электронно-лучевая трубка монитора является потенциальным источником рентгеновского излучения, однако уровень излучения очень низок из-за поглощения лучей стеклом, расположенным в передней части электронно-лучевой трубки монитора; они контролируются правилами безопасности, например, германским постановлением о рентгеновском излучении. До сих пор не обнаружено никакого влияния рентгеновского излучения экрана на здоровье. Все мониторы, соответствующие требованиям безопасности, снабжаются специальной схемой защиты пользователя в случае неисправности. Если напряжение на аноде становится слишком высоким, уровень рентгеновского излучения может повыситься. Поэтому мониторы снабжаются разрядниками, которые обеспечивают стекание энергии на землю в том случае, если напряжение становится избыточным. Иногда, особенно в условиях влажности, эта схема самопроизвольно срабатывает и вызывает помехи. Это проявляется как мгновенное «сворачивание» и последующее восстановление изображения. Это явление не должно Вас беспокоить, но, если так происходит регулярно, Вам следует обсудить эту проблему с Вашим поставщиком.Европейским стандартом по электрической безопасности оборудования, используемого в информационных технологиях, является EN60950:1992 (IEC950). Он включает в себя специальные требования к мониторам. Вся продукция производителей, выпускаемая солидными компаниями, соответствует этому стандарту. С 1 января 1996 года вся электрическая и электронная продукция, продаваемая в ЕС, должна иметь метку CE. Метка CE подтверждает, что продукция была аттестована производителем как соответствующая требованиям ЕС по электромагнитной совместимости. Выпущенные после 01.01.97 мониторы, имеющие знак CE, должны соответствовать также требованиям директивы ЕС по низким напряжениям (1989/336), что для мониторов означает обычно соответствие требованиям EN60950. Наряду с другими стандартами, продукция со знаком CE должна удовлетворять требованиям EN55022 по радиоизлучениям и EN50081-1 и EN50082-1 по устойчивости к интерференции. К стандартам по электрической безопасности также относятся FCC Class B, UL, CSA, DHHS, CE, SEMKO, DEMKO, NEMKO, FIMKO и ряд других. Экологические требования к мониторам Необходимость введения экологических параметров была обусловлена, прежде всего, тем, что «цикл жизни» монитора — это не только его эксплуатация, но и его производство и его утилизация. Фактически на пользователя, даже при самых низких эмиссионных и самых лучших эргономических стандартах, способны воздействовать факторы производства, которое может располагаться на соседней улице. И эти вещества, канцерогенность которых давно доказана, могут принести значительно больший вред, чем еще не доказанное влияние электромагнитных полей. К защитным мерам следует причислить производство без FCKW (фтористо-хлористого углеводорода), отказ от бромосодержащих средств защиты от возгорания, а также четкое определение состава применяемых для изготовления корпуса пластмасс. Наибольшее количество экологических требований к мониторам предъявляет стандарт TCO'99.