Wykaz Projektów
Streszczenie

Opracowanie mobilnej aplikacji komputerowej do oceny zagrożenia pracowników promieniowaniem optycznym emitowanym przez źródła światła nowej generacji (LED)

Kierownik projektu: mgr inż. Andrzej Pawlak

Streszczenie projektu:

Podstawowym celem zadania było opracowanie mobilnej aplikacji komputerowej do oceny zagrożenia pracowników promieniowaniem optycznym emitowanym przez źródła światła nowej generacji (LED).

W trakcie realizacji całego zadania wykonano badania bezpieczeństwa fotobiologicznego 64 źródeł LED przeznaczonych do stosowania w ogólnych celach oświetleniowych, 6 tub LED oraz 12 opraw oświetleniowych z tubami LED i zintegrowanymi ze źródłami LED. Do spektroradiometrycznych badań bezpieczeństwa fotobiologicznego wykorzystano źródła LED będące zamiennikami najbardziej popularnych żarówek głównego szeregu o mocach: 60 W, 75 W i 100 W, źródła typu reflektorowego (PAR), typu retrofit, filament, kuliste, o mocy 150 W, zamienniki żarówek halogenowych – liniowych oraz typu kapsułka, zamienniki świetlówek kompaktowych niezintegrowanych. Na podstawie wykonanych badań poszczególnych parametrów promieniowania optycznego mających na celu określenie grupy ryzyka wszystkie badane źródła zakwalifikowano do grupy wolnej od ryzyka. W związku z tym źródła te są bezpieczne i nie stwarzają zagrożenia fotobiologicznego.

Otrzymane na podstawie pomiarów spektroradiometrycznych wyniki poszczególnych zagrożeń zostały zamieszczone w opracowanej w 2. etapie bazie danych zawierającej parametry emisji promieniowania optycznego do oceny bezpieczeństwa fotobiologicznego oczu i skóry. Baza danych obsługiwana jest przez opracowany program służący do jej administrowania.

Opracowany algorytm obliczeniowy do wyznaczania grup ryzyka źródeł światła ze względu na bezpieczeństwo fotobiologiczne uwzględnia wszystkie przypadki potencjalnych zagrożeń, zestawienia granic ekspozycji na powierzchni skóry i dla rogówki oka oraz na siatkówce oka, a także granice ekspozycji dla grup ryzyka źródeł światła. Algorytm ten dotyczy wyznaczania zagrożenia fotobiologicznego źródeł światła użytkowanych w oświetleniu ogólnym i o działaniu ciągłym. Został on wykorzystany, w ramach zadania, do opracowania metody przeznaczonej do oceny zagrożenia pracowników promieniowaniem optycznym na podstawie wyznaczonych grup ryzyka źródeł LED ze względu na zagrożenie fotobiologiczne.

Baza danych wraz z opracowaną metodą do oceny zagrożenia zdrowia pracowników promieniowaniem optycznym została wykorzystana do opracowania mobilnej aplikacji komputerowej przeznaczonej do oceny zagrożenia zdrowia pracowników promieniowaniem optycznym emitowanym przez źródła światła nowej generacji (LED). Wykorzystując opracowaną mobilną aplikację komputerową, można przeliczyć otrzymane z pomiarów spektroradiometrycznych wyniki zagrożenia fotobiologicznego na wartości poszczególnych zagrożeń i porównać je z wartościami maksymalnych dopuszczalnych ekspozycji (MDE) podanymi w Rozporządzeniu Ministra Rodziny, Pracy i Polityki Społecznej z dnia 12 czerwca 2018 r. w sprawie najwyższych dopuszczalnych stężeń i natężeń czynników szkodliwych dla zdrowia w środowisku pracy. Aplikacją tą można się posługiwać zarówno na komputerze stacjonarnym, jak i urządzeniu mobilnym – pod warunkiem łączności z Internetem. W bazie danych dołączonej do tej aplikacji obecnie są udostępnione parametry i wyniki badań 61 źródeł światła LED. Link do bezpłatnego korzystania z tej aplikacji zostanie udostępniony na stronie internetowej CIOP-PIB.

Następnie aplikacja mobilna została przetestowana przez użytkowników na seminarium, które odbyło się 16.10.2019 r. w CIOP-PIB. Uczestniczyło w nim 18 osób – przedstawicieli służb BHP, pracodawców i organów nadzoru. Uwagi zgłoszone przez użytkowników w trakcie seminarium oraz te przekazane w ankietach posłużyły do wprowadzenia stosownych modyfikacji w aplikacji.

Opracowano materiały informacyjne na temat metody oceny zagrożenia zdrowia pracowników ze względu na promieniowanie optyczne emitowane przez elektryczne źródła promieniowania na podstawie wyznaczonych grup ryzyka ze względu na zagrożenie fotobiologiczne oraz charakterystykę źródeł i wskazówki dotyczące ich prawidłowego stosowania.

Ponadto dokonano analizy wpływu typowych układów świetlno-optycznych opraw ze źródłami nowej generacji (LED) na wyznaczoną grupę ryzyka. W tym celu wykonano pomiary spektroradiometryczne natężenia napromienienia i luminancji energetycznej promieniowania optycznego wybranych źródeł LED (tzw. tuby LED – 6 szt.) oraz opraw ze źródłami LED (zintegrowanymi oraz wymiennymi (tuby LED – 12 szt.) z wykorzystaniem metody badania parametrów promieniowania optycznego określonej w normie PN-EN 62471:2010 z uwzględnieniem uwarunkowań wynikających z zastosowania systemu spektroradiometrycznego Bentham typ IDR300-PSL. W badaniach wykorzystano tuby LED różnych producentów, różniące się konstrukcją. A oprawy oświetleniowe były wyposażone w różne układy świetlno-optyczne: klosz mleczny, rozpraszający, raster prosty matowy, lustrzany czy typu dark-light.

Na podstawie dokonanej analizy wyników badań w aspekcie potencjalnego bezpieczeństwa fotobiologicznego promieniowaniem optycznym oraz analizy wpływu wybranych rodzajów typowych układów świetlno-optycznych opraw ze źródłami nowej generacji (LED) na wyznaczoną grupę ryzyka badane tuby LED oraz oprawy ze źródłami LED zakwalifikowano do zerowej grupy ryzyka (RG 0), w związku z czym należy uznać je za całkowicie bezpieczne. Otrzymane wyniki z pomiarów, które były tego rzędu co wartości granicy emisji grupy wolnej od ryzyka, występowały przy zagrożeniu fotochemicznym oka światłem niebieskim. Największą wartość (76,6 – przy granicy emisji grupy RG0 = 100) uzyskano dla oprawy z 2 tubami LED o mocy 8 W o barwie dziennej (6500 K) i z rastrem parabolicznym, metalizowanym. W pozostałych przypadkach barwa źródeł LED była neutralna (4000 K). Najmniejsza wartość zagrożenia była dla oprawy z jedną tubą LED i kloszem ryflowanym. Największe wartości ze zmierzonych w przypadku opraw z rastrami uzyskano dla oprawy z rastrem lamelkowym, prostym, metalizowanym – jedna tuba LED o mocy 8 W (27,1) – a najmniejsze dla rastra lamelkowego, prostego, białego, matowego (17,1) 2 tuby LED o mocy 20 W.

Ponadto na podstawie pomiarów fotometrycznych oraz wykonanego projektu oświetlenia biura stwierdzono, że nie jest obecnie możliwa zamiana świetlówek na tuby LED w tych samych oprawach ze względu na różniące się krzywe światłości tych źródeł oraz mniejszy strumień świetlny tub LED, co skutkuje w badanym przykładzie niespełnieniem wymagań normatywnych.

W praktyce promieniowanie emitowane przez aktualnie produkowane źródła LED i oprawy LED może stwarzać potencjalne zagrożenie oczu światłem niebieskim. Stwierdzono, że wielkość zagrożenia zależy w największej mierze od wielkości emitowanego strumienia świetlnego i barwy światła (temperatury barwowej), a także od rodzaju zastosowanych źródeł LED oraz zastosowanego układu optycznego.

Wyniki zadania przedstawiono w 6 publikacjach w czasopismach o zasięgu międzynarodowym, 1 publikacji w czasopiśmie o zasięgu krajowym, 2 publikacjach przygotowanych do czasopisma o zasięgu międzynarodowym, 1 publikacji przygotowanej do czasopisma o zasięgu krajowym i 2 publikacjach w materiałach konferencyjnych z konferencji międzynarodowej zamieszczonych w bazie IEEE Xplore Digital Library, która jest zindeksowana w bazie Web of Science Core Collection, oraz zaprezentowano na  8  konferencjach międzynarodowych i 4 konferencjach krajowych.

 

 

Zadanie 1.G.14. Widok ekranu smartfonu z przykładowym oknem „Dane do oceny – Parametry źródła 3” mobilnej aplikacji komputerowej przeznaczonej do oceny zagrożenia zdrowia pracowników promieniowaniem optycznym emitowanym przez źródła światła nowej generacji (LED)



Jednostka: Pracownia Promieniowania Optycznego

Okres realizacji: 01.01.2017 – 31.12.2019