Анатолий Афанасьев
В какой мере широко используемые современные мониторы на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) безопасны для здоровья пользователя? Казалось бы, ответ очевиден. В настоящее время в России действуют согласованные с международными нормативами законодательные акты, гарантирующие потребителю соответствие прошедших сертификацию мониторов общепринятым нормам безопасности. Такими законодательными актами являются государственный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 50948 - 96 “Дисплеи. Средства отображения информации индивидуального пользования. Общие эргономические требования и требования безопасности” и санитарные нормы СанПиН 2.2.2.542 - 96 “Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы”.
Но гарантирует ли это реальную безопасность работы с приобретенным в торговой сети монитором? К сожалению, нет. И речь здесь идет не о подделке сертификатов, не о нарушениях условий эксплуатации технических средств и возникающих в связи с этим проблемах. Все гораздо серьезней и связано с нестыковкой требований различных российских нормативных документов системы стандартов охраны труда, с нюансами в формулировках требований этих документов и особенностями введения их (нормативных документов) в действие на территории Российской Федерации.
Проблема первая
Вероятно, многие пользователи ПК сталкивались (или слышали об этом) с эффектом нестабильного воспроизведения изображения на экране монитора. (Официально это явление называется пространственной и временно/й нестабильностью изображения.) Причин может быть несколько, в том числе элементарная неисправность аппаратной части или влияние магнитных полей, источником которых служат встроенные в мультимедийные мониторы звуковые колонки. Простейшее решение - замена монитора - на практике, однако, не всегда снимает проблему. В этом случае можно однозначно утверждать - все дело в высоком уровне внешнего магнитного поля промышленной частоты 50 Гц в зоне расположения ПК. Таким образом, монитор, прошедший сертификацию и подтвердивший при испытаниях соответствие нормам безопасности, на рабочем месте с высоким уровнем внешнего магнитного поля уже не отвечает требованиям СанПиН 2.2.2.542 - 96 и становится опасным для пользователя, опосредованно влияя на его здоровье (см. рис. 1).
Рис. 1. Механизм опосредованного влияния магнитного поля промчастоты 50 Гц на пользователя ПК: 1 - непосредственное влияние магнитного поля на пользователя ПК; 2 - воздействие магнитного поля на электронный луч в трубке монитора, вызывающее нестабильность изображения на экране; 3 - опосредованное влияние на пользователя ПК - заболевание глаз, дискомфорт, повышенная утомляемость.
Что значит “высокий уровень внешнего магнитного поля” и какими нормативными документами он регламентируется? Эксперименты показывают, что у 14- и 15-дюймовых мониторов изображение дрожит при уровне внешнего магнитного поля, превышающем 1000 нТл по плотности потока магнитной индукции или 0,8 А/м по напряженности; для мониторов с размером экрана 17 дюймов по диагонали и более критический порог магнитного поля определяется вдвое меньшими значениями - 500 нТл и 0,4 А/м. Причем речь идет именно об экспериментальных исследованиях. Подобные нюансы не выявляются (да и не могут быть выявлены) при проведении официальных сертификационных испытаний мониторов на электромагнитную совместимость (в части требований по восприимчивости к внешним магнитным помехам). Проверка их устойчивости к воздействию магнитного поля частоты 50 Гц с точки зрения стабильности изображения в таких испытаниях не предусмотрена.
Еще более серьезна другая сторона проблемы. Уровень допустимых фоновых магнитных полей промчастоты 50 Гц в помещениях регламентирован в России действующими с 1 января 1999 г. санитарными нормами СанПиН 2.2.4.723 - 98 “Переменные магнитные поля промышленной частоты в производственных условиях” и составляет 100 000 нТл (80 А/м). Заметьте, это в 100 - 200 раз выше значений, критических с точки зрения обеспечения нормальных условий работы монитора. А ведь исходя из этой нормы проектируются системы энергоснабжения зданий и помещений.
Сопоставление экспериментальных данных и положений нормативных документов диктует необходимость иного подхода к нормированию фона магнитных полей промышленной частоты 50 Гц в помещениях, предназначенных для эксплуатации компьютерной техники. Для таких помещений, как ни печально, требуется срочная корректировка только что введенных в действие санитарных норм СанПиН 2.2.4.723 - 98 и пересмотр существующих строительных правил по монтажу систем электропитания. Следует также включить в программу сертификационных испытаний дисплеев дополнительные проверки их устойчивости к низкочастотным магнитным полям.
По сути дела было бы правильным запретить эксплуатацию компьютерной техники в помещениях с высоким уровнем электромагнитного поля, как потенциально опасных для здоровья операторов ПК. Однако законных оснований для этого в настоящее время нет. Правы производители, выпускающие продукцию в соответствии с установленными нормами безопасности; правы торгующие организации, продающие сертифицированные мониторы; правы строительные организации, монтирующие энергосистемы зданий согласно действующим санитарным и строительным нормам. “Крайними” в сложившейся ситуации оказываются потребители и руководители организаций, которые не по своей вине не могут обеспечить безопасные условия на рабочих местах с компьютерной техникой.
Проблема вторая
Еще одна проблема обеспечения безопасности современных мониторов связана с нюансами в сроках введения в действие соответствующих нормативных документов на территории Российской Федерации. Принятый в 1997 г. и уже упоминавшийся выше ГОСТ Р 50948 - 96 устанавливает помимо прочего требования к мониторам при их сертификации по безопасности для потребителя. Однако для целей сертификации он введен в действие с 1 октября 1998 г. Только с этого момента сертификационные лаборатории в России проводят обязательную проверку видеодисплейной техники на соответствие согласованным с международными нормами требованиям безопасности. Подобные проверки проводились и раньше, но не были обязательными и выполнялись лишь по желанию некоторых поставщиков мониторов.
На первый взгляд, ничего опасного в данной ситуации нет. Ведь сейчас у нас 2000 г. Однако существуют различные “схемы” сертификации: сертификаты безопасности (как и гигиенические сертификаты) могут выдаваться как на определенную партию товара, так и на определенный срок (до трех лет). Действие же сертификатов, выданных до 1 октября 1998 г., не отменено. Это означает, что фирмы-производители, получившие сертификаты в сентябре 1998 г., могут совершенно законно до сентября 2001 г. поставлять в Россию и реализовывать свою видеодисплейную технику, не проходившую проверку по тем требованиям безопасности, которые предъявляются к ней в настоящее время. И речь идет не о каком-либо “залежалом” товаре.
О том, что представленная в торговой сети видеодисплейная техника может не удовлетворять требованиям ГОСТ Р 50948 - 96, должны помнить не только рядовые покупатели, но и руководители организаций. В настоящее время Минтруда России, выполняя постановления Правительства Российской Федерации, проводит аттестацию рабочих мест и производств с точки зрения обеспечения безопасных условий труда. Проверке подлежат все предприятия и организации независимо от их подчиненности и формы собственности. Опрометчивая покупка мониторов без должного выяснения характеристик их безопасности может привести к тому, что рабочие места с компьютерной техникой в организации не будут аттестованы.
Проблема третья
Нужен ли современному ЭЛТ-монитору защитный экранный фильтр, предохраняющий от электромагнитных полей? Общепринятое мнение - нет, не нужен. Оно основано на широко известном (и в общем-то верном) факте, что производителям удалось существенно снизить уровень излучения в таких мониторах. Это подтверждается и результатами многочисленных независимых сертификационных испытаний. Однако можно ли считать ситуацию благополучной?
Исследования, проведенные на государственном научно-производственном предприятии “Циклон-Тест” показали, что при изменении характера изображения на экране дисплеев уровни их электромагнитных полей могут изменяться более чем в 10 раз (в том числе и в сторону увеличения) по сравнению со значениями, зафиксированными при тестовых испытаниях. Причем данные эффекты в большей степени свойственны именно современным дисплеям, для которых характерна высокая четкость воспроизведения картинки.
В чем же причина подобного явления? В технической литературе, посвященной проблемам электромагнитного излучения мониторов на базе ЭЛТ, в качестве источников полей называются элементы питания, высоковольтные узлы, блоки кадровых и строчных разверток. При этом энергетический спектр излучения от элементов питания и блока кадровой развертки лежит в диапазоне частот от 5 до 2 кГц, а блока строчной развертки - в диапазоне от 2 кГц до 400 кГц. Однако существует еще один элемент, создающий в дисплеях на ЭЛТ переменные электрические поля, - это экран дисплея. Дело в том, что модулированный по мощности сканирующий электронный луч по-разному заряжает отдельные участки экрана, обусловливая изменение его потенциала во времени и, как следствие, порождая переменное электрическое поле. При определенном характере изображения это поле может значительно превышать по уровню поля, создаваемые другими элементами устройства как в низко-, так и в высокочастотном диапазоне.
Остановимся на этом подробнее. В соответствии с ГОСТ Р 50949 - 96 измерение электрических и магнитных полей при сертификационных испытаниях мониторов осуществляется в режиме, когда весь экран заполнен черной буквой М на белом фоне или белой буквой М на черном фоне. Понятно, что этот режим мало соответствует тем, в которых монитор реально используется. Даже при обработке только текстовой информации на экране компьютера обычно отражены и элементы графического интерфейса текстового редактора. Причем нередко пользователь запускает программы не в полноэкранном, а в оконном режиме. Именно эти обстоятельства и являются принципиальными. Результаты проведенных исследований показывают, что в такой ситуации уровни электрических полей, излучаемых экраном монитора, возрастают в несколько раз.
Продемонстрируем сказанное на примере обследования 15-дюймового монитора *1 выпуска 1998 г. Измерения по методике стандартных сертификационных испытаний на безопасность (экран заполнен буквой М) зафиксировали следующий уровень переменных электрических полей в направлении пользователя:
17 В/м (при норме 25 В/м) в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц;
1,1 В/м (при норме 2,5 В/м) в диапазоне частот 2 - 400 кГц.
_____
*1. Здесь намеренно не указаны ни тип монитора, ни фирма-производитель. Все обследованные мониторы разных производителей и с иными размерами экрана демонстрировали качественно схожие результаты.
Рис. 2. Напряженность переменного электрического поля E в 50 см от экрана в направлении пользователя (сплошная линия) в зависимости от размеров окна выполняемой программы
А теперь обратите внимание на рис. 2, где приведены результаты аналогичных измерений в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц после запуска современной программы *1 в оконном режиме. Как видно из представленных данных, успешно прошедший сертификационные испытания монитор уже не удовлетворяет санитарным нормам.
_____
*1. Результаты слабо зависят от типа программы - главным является то, что работа с программой идет в оконном, а не в полноэкранном режиме.
В диапазоне частот 2 - 400 кГц уровень электрических полей в реальных режимах работы зависит от иных факторов. Существенным здесь является характер изображения на экране монитора. В частности, резкое увеличение поля происходит при отображении графической информации. Это продемонстрировано на рис. 3. Измерения проводились в режиме, когда весь экран монитора заполнен чередующимися продольными черными и белыми полосами. Если, применив программный фильтр, сделать изображение менее четким, уровень поля снижается с 2,2 до 1,5 В/м. Повторное применение фильтра уменьшает напряженность поля до 1,0 В/м. Таким образом, чем четче изображение, тем выше уровень излучения монитора в диапазоне частот 2 - 400 кГц. Детальные исследования также показывают, что при изменении режимов работы с изображением и характера отображаемой информации меняется не только интегральный уровень создаваемых монитором полей, но и их спектральный состав.
Рис. 3. Напряженность переменного электрического поля Е в 50 см от экрана в направлении пользователя (сплошная линия) в зависимости от количества продольных черно-белых полос на экране монитора
Проблемы нужно решать
Обозначив проблемы обеспечения безопасности на рабочих местах с компьютерной техникой, было бы правильно предложить и возможные пути их решения.
Наиболее сложной с этой точки зрения представляется проблема расхождения в требованиях нормативных документов. Исправления ситуации на официальном уровне в ближайшее время не предвидится. Поэтому, если вы закупаете большую партию мониторов, есть смысл договориться со специализированной сертификационной лабораторией о проведении дополнительных испытаний в расширенном объеме для выяснения устойчивости приобретаемых устройств к магнитному полю. В тех же случаях, когда не удается устранить дрожь изображения на экранах мониторов, лучше обратиться в специализированную организацию, которая оказывает услуги по снижению уровня магнитных полей в помещениях. Другой вариант - заменить мониторы на электронно-лучевых трубках устройствами, построенными на ином принципе и неподверженными влиянию данного внешнего фактора.
Определенную осторожность необходимо проявлять при установке в помещении с компьютерной техникой дополнительного оборудования со значительным энергопотреблением (кондиционеры, электронагреватели и т. п.). Основное условие обеспечения низкого уровня магнитных полей - равномерное распределение мощных энергопотребителей по фазам. Сами же компьютеры не следует располагать вблизи энергокабелей, запитывающих неподведомственные вам организации. Известны случаи, когда некоторым фирмам по прошествии многих лет безмятежной работы приходилось прилагать прямо-таки героические усилия для устранения дрожи изображения на экранах установленных в их офисах самых современных дисплеев. Причина заключалась в резком повышении уровня магнитного поля промышленной частоты 50 Гц из-за изменения нагрузки проложенных в здании электрокабелей. Поэтому, прежде чем заключить договор об аренде помещений для офиса, целесообразно выяснить, не размещены ли в том же здании энергоемкие производства и не проложены ли питающие их электрокабели вблизи сдаваемых в аренду помещений. В сомнительных случаях нужно сделать хотя бы качественную оценку уровня магнитных полей. Выполнить такую работу могут как местные службы Госсанэпиднадзора, так и любые другие организации, имеющие опыт подобных измерений.
Гораздо проще решить вторую из указанных нами проблем. Выбирая монитор, тщательно проанализируйте его сертификат безопасности. Если в нем подтверждено соответствие требованиям ГОСТ Р 50948 - 96, все в порядке. Если же монитор проходил сертификацию до 1 октября 1998 г., то необходима дополнительная гарантия его безопасности. Такой гарантией может стать гигиенический сертификат, в котором указано, что монитор удовлетворяет требованиям санитарных норм СанПиН 2.2.2.542 - 96. В документе обязательно должны быть приведены положительные результаты контроля электрических и магнитных полей в диапазонах частот 5 Гц - 5 кГц и 2 - 400 кГц.
Наконец, третья проблема решается установкой на экран монитора защитного фильтра. Результаты исследований показывают (см. рис. 2 и 3), что таким образом вы полностью обезопасите себя при различных режимах работы монитора и характере отображаемой на его экране информации.
Анатолий Иванович Афанасьев - главный инженер ГНПП “Циклон-Тест”, действительный член Академии проблем качества РФ.
