| |
|
Multikriteriální nástroj pro analýzu a predikci tepelného stavu člověka
Řehák Kopečková, Barbora ; Soukup,, Radek (oponent) ; Kolářová,, Jana (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá vývojem multikriteriálního nástroje, který je schopen určit pro dané vstupní podmínky ten nejvhodnější model pro predikci tepelného stavu člověka v ochranném obleku na základě vytvořeného objektivního rozhodovacího schématu. Pro tvorbu tohoto nástroje byly na základě rešerše vybrány 4 indexy tepelného stresu či fyziologické modely: PHS (Predicted Heat Strain), IPHS (Individual Predicted Heat Strain), Gaggův 2 uzlový model a FMTK model. Algoritmy modelů PHS, IPHS a Gagge byly implementovány v programu Matlab. Následně byly všechny 4 modely validovány za pomoci výsledků experimentálních měření. Na základě výsledků validací byla ověřena využitelnost těchto modelů pro predikci tepelného stresu člověka a pro některé modely bylo možné rozšířit jejich podmínky aplikovatelnosti. Hlavním kritériem validace byla přesnost predikce rektální teploty. Dále byly na základě výsledků validačních studií zvoleny metriky pro sestavení objektivního rozhodovacího systému sloužícího k výběru nejvhodnějšího modelu pro dané okolní podmínky. Ve spolupráci se SÚJCHBO byla získána data pro validaci modelů: 140 experimentů pro 4 ochranné obleky (FOP, Tychem, Tiger, OPCH) a 4 okolní teploty (-10, 5, 25 a 35 °C) s 12 probandy, 6 probandů mužského pohlaví ve věku 29-53 let, s výškou 170-187 cm a s hmotností 69-92 kg; a 6 probandů ženského pohlaví ve věku 28-49 let, s výškou 158-176 cm a s váhou 56-71 kg. Pro okrajové podmínky těchto experimentů bylo provedeno celkově 1987 simulací pomocí vybraných modelů pro různé inicializační hodnoty počátečních podmínek rektální teploty a teploty pokožky a pro různé odhady metabolické aktivity. Na základě vyhodnocení výsledků simulací vůči experimentům v podobě hodnoty MAE (Mean Absolute Error) a diference mezi predikovanou a měřenou rektální teplotou na konci testu byla vytvořena vyhledávací tabulka, na jejímž základě je dle zadaných vstupů do multikriteriálního nástroje prostřednictvím rozhodovacího schématu nalezen nejvhodnější model pro dané podmínky. Výsledný multikriteriální nástroj byl nakonec spolu s grafickým rozhraním pro zadávání vstupních hodnot vytvořen v programu Excel.
|
|
Zařízení pro měření tepelného odporu rukavic
Pelikán, Jakub ; Fišer, Jan (oponent) ; Hejčík, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce řeší dnes již zcela běžnou problematiku ochrany zdraví při práci. Konkrétně ochranu lidské ruky při práci v extrémně chladném prostředí. Jedná se o rozbor materiálu vhodného pro sestavení umělé ruky, schopné měřit tepelný odpor rukavic. Byl proveden rozbor řady materiálů, které disponují vhodnými tepelně vodivými vlastnostmi. Každý typ topného segmentu byl experimentálně testován a byla posuzována vhodnost použití pro naši aplikaci. Experimenty probíhaly vždy zahřátím vzorku pomocí elektrického proudu a následným zkoumáním teplotních polí na povrchu topného segmentu. Teplotní pole byla zaznamenávána termokamerou. Při zkoumání kompozitních tkanin jsme nedosáhli žádných uspokojivých výsledků, které by bylo možné použít pro sestrojení umělé ruky. Naproti tomu kaptonová fólie podávala velice zajímavé výsledky, a proto bychom ji nakonec doporučili. Kaptonovou fólii je nutné upravit dle způsobu uvedeného v závěru práce. Tato práce dává jasný přehled a inspiraci pro další zkoumání variant řešení přístroje vhodného pro měření tepelného odporu rukavic. Najde efektivní využití ve výzkumných ústavech i ve společnostech, které se zabývají výrobou ochranných oděvů.
|
|
Determination of Clothing Evaporative Resistance for - Thermo-Physiology Modelling using a Thermal Mannequin
Toma, Róbert ; Hes,, Luboš (oponent) ; Lunerová, Kamila (oponent) ; Jícha, Miroslav (vedoucí práce)
Global warming and environmental changes are currently one of the main topics discussed around the world. As we could start to see the signs of climate changes, more attention needs to be placed on the protection of humans health, as the changing climate could have impact also in places, were it was not the case in the past. Many professions, especially the ones using some kind of protective clothing, could be in danger from heat stress. It is known that sweat evaporation is the main thermoregulatory feature for a heat dissipation from the human body to the environment and these protective clothing, with combination with higher metabolic rates during the work, could be potentially dangerous. These are the reason why heat stress prediction models and thermo physiological models are being enhanced and used widely. One of the most problematic input data for these models are clothing properties - thermal insulation, clothing area factor and evaporative resistance, whose inaccuracy could have huge impact on the resultant physiological prediction. Although thermal insulation measurements on thermal manikins are well tested, precise and reliable, this cannot be said about measurement of evaporative resistance using manikins, including manikin NEWTON at Brno University of Technology. Thus, the aim of this study was the development of the measurement procedure and calculation methods to determine clothing evaporative resistance using thermal manikin NEWTON at BUT. Measurement setup and methodology was successfully validated using dataset measured on manikin TORE at Lund University, with the results laying within 4 % of the mean values in all but two cases. The results shows that with strict measurement methodology, it is possible to achieve good reproducibility of the measurement, which was not the case in previous studies. Furthermore, the results shows that repeatability of the measurement is also within 4 % on both manikins, as same repeatability precision is set in the standards for thermal insulation measurements. Lastly, the mass loss method is essentially correct and closer to the physical nature of heat transfer by sweating, but with the current technical limitations, it is very challenging to obtain local evaporative resistance values from this method. Thus, heat loss method must be used to obtain these local values. Multiple corrections for the calculation of evaporative resistance values from the heat loss method were tested and verified. This could be of interest to engineers and researchers in the field of thermo physiological modeling, as local values of clothing properties are essential to obtain precise physiological predictions. Finally, the possibility to obtain evaporative resistance values at BUT could potentially bring new opportunities for projects and cooperations.
|
|
Zařízení pro měření tepelného odporu rukavic
Pelikán, Jakub ; Fišer, Jan (oponent) ; Hejčík, Jiří (vedoucí práce)
Tato práce řeší dnes již zcela běžnou problematiku ochrany zdraví při práci. Konkrétně ochranu lidské ruky při práci v extrémně chladném prostředí. Jedná se o rozbor materiálu vhodného pro sestavení umělé ruky, schopné měřit tepelný odpor rukavic. Byl proveden rozbor řady materiálů, které disponují vhodnými tepelně vodivými vlastnostmi. Každý typ topného segmentu byl experimentálně testován a byla posuzována vhodnost použití pro naši aplikaci. Experimenty probíhaly vždy zahřátím vzorku pomocí elektrického proudu a následným zkoumáním teplotních polí na povrchu topného segmentu. Teplotní pole byla zaznamenávána termokamerou. Při zkoumání kompozitních tkanin jsme nedosáhli žádných uspokojivých výsledků, které by bylo možné použít pro sestrojení umělé ruky. Naproti tomu kaptonová fólie podávala velice zajímavé výsledky, a proto bychom ji nakonec doporučili. Kaptonovou fólii je nutné upravit dle způsobu uvedeného v závěru práce. Tato práce dává jasný přehled a inspiraci pro další zkoumání variant řešení přístroje vhodného pro měření tepelného odporu rukavic. Najde efektivní využití ve výzkumných ústavech i ve společnostech, které se zabývají výrobou ochranných oděvů.
|
| |
|
Dekontaminace prováděná jednotkami Hasičského záchranného sboru České republiky při zásahu s podezřením na výskyt vysoce nebezpečné nákazy
IKAVCOVÁ, Hana
Dekontaminace prováděná jednotkami Hasičského záchranného sboru České republiky při zásahu s podezřením na výskyt vysoce nebezpečné nákazy Tato bakalářská práce je zaměřena na zpracování přehledu používaných technických prostředků a způsobů dekontaminace při zásazích s podezřením na výskyt vysoce nebezpečné nákazy prováděných jednotkami Hasičského záchranného sboru České republiky . Podkladem pro zpracování této práce je uvedená literatura a výsledky dotazníkového průzkumu vybavenosti jednotek HZS ČR. Dalším cílem práce je zpracování návrhu Listu jednotek požární ochrany Typové činnosti složek IZS při společném zásahu s podezřením na výskyt vysoce nebezpečné nákazy.
|