激光产品的安全 第3部分:激光显示与表演指南 征求意见稿_第1页
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文档简介

7GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022激光产品的安全第3部分:激光显示与表演指南IEC60825的本部分是技术报告,对策划、设计、安装和实施采用波长在380nm~780nm之间的高功率激光进行显示与表演给予指导。本文件不包括例如可在展览环境中使用的科研、医疗或工业激光产品的显示或示教,但其中很多原理可以适用上述情况。本文件提供了激光显示或表演的安全建议,包括:艺术显示、广告或光雕制品、博物馆演示光学原理的展品等。用于家庭环境的激光产品或无法要求他们接受1类、2类或可见光3R类激光产品培训的人所用的激光产品在本文件范围之外。根据GB/T30117.5-2019被指定为风险组别的图像投影仪和符合GB/T7247.1-20XX中4.4有关规定的激光照明灯具,都不在本文件范围之内。本文件包含对公众或在激光显示附近的服务人员进行防护的安全准则。本文件适用于:——设计、制造、装配、安装或操作用于显示或娱乐目的的4类、3B类或非可见光3R类的激光产——在广场、剧院、音乐节、电视演播厅、天文馆、夜总会或其它场合安装或工作的激光产品;——承担审查该类设备、装置或显示器的安全性。本文件是用于设计、安装、操作以及评价激光显示和表演的安全与演出所用设备的安全准则。同时,也适用于激光显示装置或设备的改进。在一些国家,可能有表演准许令,或告示,或禁止激光对着没有适当防护的观众扫描等禁令。2规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T7247.1激光产品的安全第1部分:设备分类、要求(GB/T7247.1-XXXX,IEC60825-1:2014,IDT)3术语和定义GB/T7247.1界定的以及下列术语和定义适用于本文件。3.1厌光反应Light-repellentreaction当人突然被强光源照射时的反射性回避动作(闭眼并转身)。8GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022应产生不利影响。另外,即使没有这些影响,观众也会倾向于无视这种反3.2阿姆斯勒方格表Amslergrid用于检测黄斑(眼睛中用于检测中央视觉细节的部分)损伤导致的视觉问题的一种视力工具。3.3辅助人员ancillarypersonnel后台工人、接待员、保安员、技术员、食品饮料供应人员等。这些人员在安装或激光显示与表演的地点工作,但他们不直接参与激光显示与表演。注:辅助人员可以进入观众不能进入的地方。3.4窗口(孔径)aperture在激光产品防护罩上的开口,激光辐射通过该开口发射,从而允许人体接触到这种辐射。注:孔径的尺寸有限,因此激光投影仪只能发出预期的激光效应。3.5观众照明audienceillumination可有意接触的激光照明效应,允许直接照亮观众所占区域。--激光束的直接扫描,使用机电设备(如振镜)来偏转激光束的位置,通常是动态偏转;--使用声光调制器和微机电系统(MEMS)等设备的固态注2:不同效应类型带来的不同特征会影响其危害程度以及管理方式。这些因素包括不同的最大峰值辐照度、潜在3.6屏障barrier将观众从存在激光辐射潜在危害地区隔离的装置。注1:屏障是牢靠的,不能被观众轻易地移注3:在激光显示期间,如果操作人员或其他安全人员可以监视到整个隔离区域,那么警示栏杆或警示带等非实质3.7反射镜bouncemirror远离激光投影仪的镜面,用于瞄准静态光束。注:反射镜通常成倍使用,以形成多重光束网络的状态。3.8控制信号controlsignal激光操作人员或预先编程的控制系统控制激光投影仪的方法。注:控制信号对环境中其他来源干扰的抗干扰能力非常重要。因此,3.9受控位置controlledlocation除接受过充分激光安全培训或指导的经过授权、训练有素的人员外,其他人员不得进入的区域。9GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:20223.10域。设计人员designer确定视觉效应、投射方案及所使用设备的安放位置的人员。注:此外,设计人员既能担当安装人员、操作人员,也可以担当制造人员(见3.27)或供货人员。3.11显示安全记录displaysafetyrecord;DSR关于具体的激光显示或表演安全状况的书面记录。3.12衍射效应diffraction由激光束与衍射光学元件(DOE)或衍射光栅相互作用而产生的一种激光效应。注1:激光束相互作用会导致原始光束分裂并形成几何图像,如光束网格或光束线。新出现图像的外观主要取决于DOE的特性。使用过程中,包含DOE的基板通常会旋转,以创建运注2:衍射效应可以通过以下两种方式产生:一种是使用反射式基底,其行为类似于镜子,图像通过反射形成透射激光效应通常是在激光投影仪内部产生的,将DOE移到静态激光束或3.13有效脉冲持续时间effectivepulseduration移动光束穿过眼内7mm的限制孔径所需要的时间。注1:通常用于评估由扫描模式或移动效应产生的辐射,在大多数情况下,人所经历的辐射与激光源(通常是连续注2:该持续时间可通过考虑经过瞳孔的顶帽扫描光束轮廓的3.14紧急停止控制emergencystopcontrol(e-stop)终止激光投影仪系统输出激光的可靠方法。一点尤为重要,因为常见的照明和激光效应控制协议通常没3.15工程控制engineeringcontrol旨在持续保护人们免受危害的机械或电气安全措施,其特点通常是作为系统的补充,不依赖于具体的人为操作来实现其有效性。注:常见的例子包括按键操作控制、警告指示器和实体挡板。3.16激光漂移效应errantlasereffect偏离规定或预期光路的激光束。3.17不可接触位置inaccessiblelocationGB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022只能使用专用设备、附加设备或两者兼用才能进入的区域。注:设备通常包括移动升降机、梯子、绳索、脚手架等。3.18有意可接触效应intentionallyaccessibleeffect通过设计和实施使光束易于被人接触的一类激光效应类别。3.19安装人员installer把设备放在指定地点或参与调整设备至产生预期效应的人员。注:如果安装工作导致激光显示产品的效果发生改变,那么安装人员也可以是制造人员(3.27)或供货人员。3.20激光分类laserclassification激光潜在危害风险的说明,激光分类等级越高,表明接触该产品发射的激光束的危害越大。注1:GB/T7247.1定义了8种不同的激光危害等级,用于识别激光产品的一般风险,并规定了激光产品根据其可接3.21激光显示或表演laserdisplayorshow为了诸如娱乐或艺术等目的,将至少一束激光投射到物体表面或在使其在空气中可见的活动。观看者通常为非专业人员。3.22激光效应lasereffect由受激辐射产生,波长在380nm~780nm之间的激光产品发射的所有电磁波。注:利用光学元件来操纵激光束的特性,激光效应可以呈现静止或移动的状态。3.23激光效应类别lasereffectcategory根据激光束的预期可接触性,对激光效应应用的分类。注:根据直接辐射的可能性,将激光效应分为三类,这有助于确定安全管理激光效应使用所需的具体控制类型。3.24激光投影仪laserprojector一种单一的或带光束处理单元的能产生激光显示或表演效果的激光器。注:在本文件的适用范围内,激光投影仪可视为符合GB/T7247.1有关条款的激光产品。3.25激光防护顾问laserprotectionadviserLPA通常不参与激光设备及其日常操作,但能了解激光危害预防策略,了解和评估与激光显示装置有关的安全事项,评估和量化辐射水平,并熟悉相应的法律责任和要求的人员。GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:20223.26激光安全员lasersafetyofficerLSO熟知激光危害评估与控制,并负责监督激光危害控制的人员。注1:激光安全员的作用取决于他(她)所受雇组织的安全管理需求。激光安全员通常不需要具备危害定量分析的注2:使用3B类和4类激光产品的组织机构宜任命一名内部激光安全员,代表雇主承担监注3:激光安全员的职责通常需形成文件记录,其必需的职责是确保在有关组织内可以持续安全地使用激光。职责);3.27制造人员manufacturer构建、装配或生产一台或多台激光投影仪,或者使用激光投影仪显示或表演(指建立设备实体)的人员。3.28掩模板/挡板/实体挡板mask/baffle/physicalmask能够阻挡激光束传输到不需要的方向的实体挡板。注1:掩模板通常是由耐用材料制成的薄板或面板,应经得住预期最大激光辐射而不被穿透,并且相对于投射激光注2:由电子装置或计算机控制的光束“软件屏障”在潜在投射区域内大功率下进入。如果采用软件屏障,需充分考虑扫描系统的故障模式和故障的后果。在某些情况下,需要更注3:无论是实体挡板还是软件屏障的性能都应在合理可预见的单一故障条件下3.29改装人员modifier改变激光显示或表演的执行、布局或效果,以及改变影响安全性能的系统组件的人员。注:改装人员也可以是具有这些职责的制造人员(见3.27)、供货人员或设计人员(见3.10)。3.30不可接触效应non-accessibleeffect通过设计和实施,使任何人都无法接触到任何光束的一类激光效应。注:激光投影仪和光束轨迹位于不可接触区域,通常使用工程控制来防止出现激光漂移效应。3.31操作人员operator直接操作控制激光或投射系统的人员。GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:20223.32表演人员performers在演出时娱乐公众的人员。注2:表演人员应受激光安全规程的培训,并3.33表演区performerzone只有表演人员可以进入且激光辐射超过观众MPE的区域。注:表演区通常是舞台上的受控位置。3.34潜在可接触效应potentiallyaccessibleeffect在实施过程中并非设计为有意可接触到的,但在指定的受控位置内,如果没有足够的控制措施,或受控位置内的人员忽视控制措施,则可能接触到超过适用的MPE的光束的激光效应。3.35投射区projectionarea在激光投影仪的正常预期运行期间,被设计用于呈现激光束或激光效应的区域。注:投射区包括光束穿过的空间,以及光束终止的表面。3.36负责人员responsibleperson在现场工作的人员,负责激光设备的安装、激光效应的操作,或两者兼而有之,并在此过程中负责确保以最小化辐射风险的方式开展此类工作,且不偏离与激光安全员、激光防护顾问或两者商定的参数。注1:负责人员接受过基本的培训和指导,了解如何以安全的方式执行任务,能够识别和避免出现危害情况,并能注2:在某些情况下,同一负责人员可同时兼任激光效应的设计、安装和操作职责。但在某些情况下,需要由不同的人来担任负责人。例如,当激光装置已安装在一个场馆内,操作工作也移交给该场馆的技术人员时,就需要由不同的人来承担责任。激光设备的责任人可以分等级,例如,场馆的安全经理扮演高级角色,确保其技术人员和操作人员了解并履行他们在激光效应3.37受限位置restrictedlocation观众和公众无法进入但其他观察人员或未经培训的人员可以进入的区域。注:场馆员工和辅助人员可能被视为未经培训的人员。3.38扫描图像scanpattern激光扫描产生的效果,通常用装在振镜上的一对反射镜来实现。3.39扫描故障防护装置scan-failsafeguard激光投影仪的工程特性,用于防止接触超过相关MPE的激光效应。注1:这一功能通常安装在激光投影仪的扫描元件中,以防止发射静态光束或移动太慢的光束。所有扫描故障防护GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022输出进行采样,以便在必要时主动限制激光投注3:扫描故障防护装置并不能确保将激光投影仪用于观众照明中是安全的。用户要充分了解扫描故障防护装置能够起作用的参数和故障模式,以及这些特征的含义非常重要。此外,所产生的辐射是否安全还取决于其他因素,如激光束的特性(如辐射功率、光束发散角)以及与注5:在某些情况下,需要更正式的评估,如GB/T203.40扫描故障防护装置响应时间scan-failsafeguardresponsetime扫描故障防护装置检测到故障、触发纠正措施以及纠正措施生效所需的总时间。3.41观众spectator位于或靠近激光显示或表演地区的人员。他们有可能受到激光或反射激光束的辐射危害(没有安全措施或处于较差的条件下)。他们是激光产生表演效果的观众。注2:观众既不了解关于使用激光的安全规程,也无法要求3.42观众MPEspectatorMPE可存在观众区域的激光最大允许辐照度。3.43观众区spectatorzone观众所在的场地,其受到的激光辐射小于观众MPE。注:这类区域被认为是不受限位置(见3.44)。3.44不受限位置unrestrictedlocation为防止与激光有关的危险,占有者的占用和活动不受控制或监督的区域。3.45x-y增益控制/效应量x-ygaincontrol/effectsize在基于x-y轴的激光投影仪系统中,用于设置每个轴最大扫描范围的控制。3.46零阶zeroorder/0-order(光束)对于透射衍射元件,占据入射光束轴的位置光束)对于反射衍射元件,占据入射光束的反射的位置。注2:零阶光束通常是衍射效应产生的阶次注3:出射的高阶光束绕零阶光束旋转,当衍射光学元件旋转时,注4:零阶光束本身不能被射入可接触区域,因为光束会保持静止,即使效果旋转也是如此。此外,如果衍射介质GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022退化或脱离光束路径,则会使固体光束可接触,从而对光束终点区4辐射危害和生物效应4.1激光投影仪的分类和危害大多数激光表演在开放空间使用3B类或4类激光产品,以产生观众可以看到的激光效应。如果被3B类激光产品发出的光束直接辐射,即使是短暂的,也会对眼睛造成伤害。4类激光产品发射的光束,无论是直接辐射还是在某些情况下观察漫反射,都有造成眼部损伤的风险。4类激光产品还可能烧伤皮肤,甚至成为火灾火源。为确保安全辐射,在不采取极端谨慎措施的情况下,不应将激光束对准人。直接辐射可能会损坏视频投影仪和摄像机。注:激光分类和MPE的定义见GB/T7247.1和GB/T7247.14。4.2对眼睛的生物效应亚损伤(低于MPE)级别的可见光束辐射会导致暂时性影响,如闪光盲,从而影响人完成任务的能力。在超过MPE激光束的照射下会导致三种不同伤害类型中的一种或组合,从而影响眼睛的某些部位。图1展示了人眼的不同部位。热损伤——由眼睛中的吸收组织过度发热引起,对于可见光和近红外辐射照射而言,吸收组织是视网膜。不会感到疼痛。光化学损伤——因被紫外线和400nm~600nm可见光辐射引起。根据波长的不同,在视网膜、晶状体或角膜中发生的光化学反应会造成伤害。在光谱的可见光部分,虽然蓝光(波长小于500nm)辐射造成的损伤低于可能导致热损伤的程度,但通过长期和累积暴露,蓝光对视网膜的危害更大。热机械损伤——当组织受热非常快,引起快速热膨胀,导致机械冲击波时发生。超过MPE的可见光或近红外激光束(如来自扫描激光效应的光束)的辐射主要会导致视网膜热损伤的风险,即使是非常短暂的暴露剂量,如扫描激光效应,也会导致热损伤。此外,长期和累积的暴露在低于500nm的、亚热MPE限度内的光束辐射下,亦普遍存在光化学损伤的风险。在偶尔用于灯光表演的高峰值功率q开关脉冲激光器的辐射下,可能会发生热机械损伤。在可见光或近红外光束的辐射下,视网膜的受损阈值比皮肤低得多。即使在很短的时间内被3B类或4类激光投影仪发出的激光束辐射,也有在厌光反应范围内发生损伤的风险。大多数用于激光显示应用的激光投影仪,其输出特性通常在距离光源数百米的范围内仍然对直接观看造成危害。4.3对皮肤的生物效应GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022在可见光或近红外光束的辐射下,尽管皮肤的受损阈值比视网膜要高得多,但是皮肤仍有受伤的风险。可见光和红外线辐射的过度辐射会导致皮肤疼痛、轻度发红或起泡,而紫外线辐射的风险与在阳光下过度辐射类似。5激光效应的区域界定及最大允许照射量(MPE)5.1按照最大允许照射量(MPE)无论如何任何人都不应受到超过相应的肉眼或皮肤MPE的激光辐射。对于个别的特殊群体,最大允许照射量值取决于该群体所受到的最大照射时间。一些地区对MPE保持着地区限制。5.2观众区MPE在观众区的激光辐射量值不应超过直接眼照射MPE。MPE由GB/T7247.1中描述的数据和方法所确定的辐射时间t来决定,t包括激光显示或表演的最长时间,合适的MPE值视情况而定(如使用双目望远镜,请见下文)。如果激光辐射量值是基于扫描的结果,则直接眼照射MPE也不应超过扫描故障防护装置的响应时间见GB/T7247.1-20xx的6.11或者不应超过连续的激光辐射量值(如果没有扫描故障防护装置)。应考虑到观众区内某些区域受到激光辐射的危害可能更大,例如光束处于聚焦或静止状态(如在扫描图样的末端)。使用诸如双目望远镜等观看手段,会潜在地增加对观众的危害性。在有些场合,例如夜总会、天文馆及市政活动中使用双目望远镜都是没有问题的。然而在可能使用双目望远镜的场合(如在大型场地)已经禁止使用照相机、录像机等,建议也禁止使用双目望远镜。如果不可能(如在露天场合),因增加观众危害性,观众区MPE应提高因子0.02。5.3表演区(受控位置)MPE表演人员、操作人员或可能出现在受控位置(如表演区)的辅助人员的MPE应是直接眼照射MPE或皮肤照射MPE(见GB/T7247.1)。应考虑到表演人员的舞蹈动作,为他们配备适当的防护眼镜及防护服,并告知其安全规程,以免激光辐射超过相应的MPE。应考虑最长辐射时间。MPE选择准则如表1所示。在某些情况下,表演人员可直接控制激光安全设施,如某一表演人员在光束可能射入表演区之前踩踏开关以示他(她)处于表演区的安全位置。但这种控制措施不管在正常条件下,还是表演人员在提示期间离开其位置或面向错误方向(如对着激光的方向)的情况下,都应仔细加以设计。5.4高危辅助人员MPE激光显示安装和运行的规划、实施应确保受控位置(如表演区)之外的任何人接触到激光束辐射的风险不超过观众MPE。在有可能发生较高辐射的情况下(如在激光效应定位和调试过程中),建议暂时扩展受控位置及其相关预防措施,以包括可能存在辐射风险的地方。在扩展控制区域不可行的情况下,应确定可能有辐射风险的辅助人员,并向他们告知辐射危害。另外应注意限制可达直接眼照射MPE(见GB/T7247.1)的任何可接触光束。辅助人员也许正在观众区,他们的活动不可能受控,也不可能配备防护眼镜。然而应告诉他们避免直接观察入射光束、扫描器或反射镜。为此辐射时间应不超过0.25s。在可能被不可见激光束辐射的情况下,应按照GB/T7247.1评估意外照射时间。表1MPE选择准则一览表GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022辐射为0.25秒)若防止了眼照射,则采接受过避免眼照射的培训,则采用意外接触的直接眼照射MPE(对可见辐注:如果可能接触不可见激光束照射,应按照GB/T7247.1评估意外照射时间。6设备和安装的安全规范6.1GB/T7247.1的要求适用于激光投影设备。6.2激光窗口应用足够耐用的材料屏蔽以经得住长时间的激光束辐射照射。掩模板应位于能把激光投射限制在所需方向的位置,同时防止激光漂移效应。软件屏蔽指通过计算机编程防止光束偏离预期方向的方法,在实体挡板不可行的情况下可以使用,但应考虑故障模式,当用于限制观众区的辐射时,应使用安全关键软件。无论是通过软件还是激光投影仪上的模拟或数字电位器来实现标准激光扫描仪x-y增益控制,都不是有效的屏障。应验证所有屏障的有效性,以确保它可以防止任何超出预期投射区的输出。目标靶和反射镜需要适当的屏蔽,当激光对目标靶失调时能限制错误方向的激光束。6.4激光投射装置、反射镜片和目标靶应刚性固定,以防止由于振动、冲击、刮风而发生移动。要慎重考虑安装时间、人员活动或通行情况和场所的类型。6.5扫描装置及其控制系统应设计成可防止(当正常操作和可预见故障的条件下)激光辐射量超过表1中所示各相关区域所允许的量值。6.6激光投影仪或其支撑结构若需进行机械移动(如移动激光头或移动桁架),则应采用一种牢靠的方式限制这种移动,使其不会进入可能导致超过相关MPE的区域。如果不存在这样的系统,为了限制照射量,所有辐射评估都应采用距光源的最短间隔距离,即使这不是激光显示预期的间隔距离。注1:依赖单向控制信号或通信协议来设置位置参数并不被认为是为安全关键应用设置激光投影仪输出方向的牢靠果它足够可靠的话)。在某些情况下,则需要更正式的评估,详见GB/T2046.7控制位置和激光投影仪之间的控制信号链路应具有牢靠的设计,以及对激光显示进行中的环境具备良好的抗干扰能力。控制链路的中断或错误应自动终止激光投影仪的输出。6.8每台激光装置应提供一处或多处具有明显标记且易于操纵的紧急停止控制装置,以便在需要时立即终止激光辐射。紧急停止控制装置应采用故障安全型设计。如果激光显示或表演是在操作人员持续控制、出现问题可立刻终止激光辐射的情况下,应保持超过观众如果激光显示或表演是在操作人员持续控制、出现问题可立刻终止激光辐射的情况下,应保持超过观众MPE的光束与距离观众可能站着的任何平面上方至少3m、侧向2.5m。如图2和图3所示。注:如房间大小不够提供这一最小距离,那么需要更详细地评估辐射危害。GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022图2受操作人员控制的听众/观众隔离区——礼堂场景a)平面图GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022b)侧视图图3受操作人员控制的听众/观众隔离区——夜总会场景6.11如果投射区的终点是楼座或窗口附近,观众可以在那里看到激光效应,并且终止点的辐射水平可能超过观众MPE,那么如果已具备不透明的实体挡板,光束的终止点不应高于楼座的地板水平。这种情况如图4所示。注1:当激光效应的终点非常接近观众的位置时,风险评估要重点考虑以下方面:终止点的辐射水平、激光投影仪任何微小移动的可能性以及无意中将投射区移离预期终止区可能造成的后果。没有固定在实体结构上的激光投影仪更容易通过摇摆而移动。此外,若与其他照明装置共处同一照明桁架,还可能受其注2:激光漂移效应的辐射可能导致扫描系统或显示内容的故障,故需要测试和考虑用于防止该辐射的掩模板的有GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022图4受操作人员控制的听众/观众隔离区——楼座场景6.12如果激光显示或表演不是在操作人员持续控制、出现问题可立刻终止激光辐射的情况下,必应保持超过观众MPE的光束与距离观众可能站着的任何平面上方至少3m、侧向2.5m。此外在可以预见观众可能站立的平面上面3m到6m的空间,激光辐射不应超过观众MPE的5倍。如图5所示。图5防止无人监视光束的听众/观众隔离区GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:20227设计人员、安装人员、操作人员和表演人员的职责7.1培训7.1.1设计人员、安装人员、改装人员和操作人员应接受充分的激光安全培训。能准确地保证观众所在区域不超过MPE以及保证观众与超过MPE的投射的距离。还要培训设计人员熟悉GB/T7247.1和GB/T7247.14关于激光辐射量值超过MPE区域的安全措施以及对安装人员提供在哪些地点或位置需要警示标记的指导。7.1.2应该培训安装人员、表演人员和辅助人员在激光辐射量值超过MPE的地区如何防止危害辐射的方法以及正确地使用安全设备。7.2设计人员、安装人员和操作人员的策划7.2.1激光显示与表演应该预先策划,不能在事发之时临时准备。策划的目的是对所提出要进行的显示有足够的时间开展安全评估,从而采取必要的安全措施。激光显示或表演的策划应尽可能早地完成。7.2.2必须做出平面和立体图样或草图,在图上标出投影仪、激光束、反射镜、目标靶的位置,观众、表演人员及相应建筑的特点。这种图样必须经过检查,确认能满足所要求的间距,观众不会受到超过相应MPE的照射。必须制定意外事故的策划,保证设备或投影仪在发生事故时(例如火灾)不会阻挡或妨碍应急通道。策划还要考虑诸如下雨、刮风等环境因素对目标靶、反射镜等的影响。7.2.3在策划激光投影仪的位置时,应考虑尽量减少表演人员和辅助人员在演出时被意外辐射的几率。例如,最好将激光投影仪放置在舞台上高于头部的高度,这样就不需要进行风险较高的管理控制,也不需要指示人们远离该区域。如果激光投影仪安装在胸部或舞台高度,就需要强制并监控激光受控位置。7.2.4应考虑组织安排并记录在案,以确认工作人员、责任链和联系方式的详细信息。在发射激光束的任何时候,都应该有一个明确的负责人来控制激光效应,他能够识别和防止危险情况的发生,并在必要时终止激光效应。7.2.5及早规划如何实施和管理项目的每个阶段。应考虑每个阶段可能存在的风险,并认识到风险的性质在项目生命周期内可能会有所不同。在进行风险评估时,应考虑激光效应的安装和使用可能对哪些人产生影响,以及任何特定场所的因素。应将主要评估结果和决定采取的控制措施(预防措施)记录在案。在策划激光显示的实施阶段时,策划通常包括安装、调试、激光效应编程和测试、表演和拆卸。项目完成后,作为安全管理流程的一部分,最好能记录下效果良好的关键行动,并找出任何可以改进的问题,以便在今后的项目中加以考虑。7.2.6对于所有不旨在可接触的激光效应,策划应考虑如何防止任何漂移辐射并保持与激光效应的分7.2.7任何无意接触的激光效应都应该被明确标识,并且策划应包括如何防止意外辐射。7.2.8应评估激光效应造成的观众辐射或表演者辐射,并进行控制,以确保不超过适用的最大允许照射量(MPE)。策划应包括测试辐射水平的规定和时间,并考虑旨在限制辐射的所有工程控制的有效性。7.2.9并传达给项目规划阶段确定的相关人员。其中应明确说明什么是紧急情况,以及发生事故后应采取的行动。在发生任何紧急情况时,都应停止激光作用。在怀疑激光束辐射可能造成眼部受伤的情况下,通常采用阅读测试和阿姆斯勒方格表视力测试来检测黄斑功能。若损伤明显,则应将伤员送往最近的事故急诊医院。如果担心可能已发生损伤,应在辐射发生后24小时内将伤员送往眼科医院,并提供辐射时所使用的激光类型的详细信息。GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:20227.2.10策划应包括选派一名或多名激光安全员(LSO)。应具备足够的技能,能够识别和管理与激光表演相关的风险。LSO的作用是对负责安装或操作激光效应的负责人的补充。有些安装可能需要激光防护顾问(LPA)的额外技能。7.2.11在激光操作过程中,应安排足够数量的人员监控激光效应的安全操作。对于安装了大量设备或投影配置复杂的激光装置,应格外小心,确保在安装和操作阶段有足够的激光效应操作员和激光观测员在场。在需要人员担任观察员(观测员)以确保激光效应安全运行的情况下(例如在户外使用激光并投射到通航空域时应聘用足够的指定观测员,以便对显示区域有清晰的视野,其唯一任务是监控激光效应的运行,并防止发生任何危险。7.2.12通报国家或地方管理激光显示或表演的相关部门。如需要,应该在策划阶段尽可能早地进行。有些部门可能有许可要求;或要求在演出指定的天数前报告。内容包括地点、日期、演出场次、表演和场地双方负责人的姓名和电话号码、所用激光器的数量与操作规范等资料以及可视效应的类型和顺序。报告还应包括:——对投射到通航空域的航空部门;——对投射到通航水路或港口的海运部门;——对投射到江、湖、海滨或岸线之处的其它有关部门。——在投射到通航空域的情况下,给地方航空部门的通报还需要包含所策划投射地点的地理坐标以及投射的方位角和高度。7.3安装和调试7.3.1系统安装和光路调试应有足够的时间。除其他事项外,所需的时间应考虑使用的激光投影仪的数量、位置及其产生效应的复杂程度。所需的时间应考虑到安装的构建阶段,特别是光路调试工作和辐射水平的验证。7.3.2该区域应清除不必要的人员。激光设备提供商应在安装之前与会场管理部门联系,并制定在开启激光投影仪之前的沟通程序。激光供应商通常会在发射激光束之前立即通知场地7.3.3在发射任何激光束之前,应在激光束辐射水平可能超过MPE的地点张贴适当的警告标志,竖立屏障以限制进入。7.3.4调试应用尽可能低的发射量值。然而应该确认如用肉眼调试时,周围的光线的强弱极影响用尽可能低的发射量值进行的调试工作,故也应该在调试结束时进行满功率检查,以鉴别出任何虚假光束而完成正确调试。7.3.5在光路调试过程中,应始终保持对控制系统及其紧急停止控制的连接,以便在发生意外事件时可以快速关闭激光输出。为了做到这一点,通常需要两个人:一个人在激光投影仪上进行调整,另一个人在控制系统上控制。7.3.6在系统安装和光路调试期间,当激光束可能射到不同于预期的方向时,应建立临时和永久的激光受控区,并依照GB/T7247.14的要求张贴警示注意事项。7.3.7应检查控制装置,包括孔径屏蔽的正确位置及有效性和急停控制。还要检查警示标记和屏障是在适当的位置,检查所有组件安装牢固并锁定到位。如果使用了扫描故障防护装置,则应验证此类系统的正确操作。7.3.8应形成并保存检查记录。7.3.9设备在调试完成至作业期间应加以警戒和防护,以免使已调试好的光路和性能失调。有必要把设备安装在可靠的投射室内并聘用保安人员。7.3.10对于在一段时间内进行多场演出的激光装置,应在演出期间进行定期检查,以确保与投射区的GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022调试保持一致,并确保安全控制措施到位且可运行。应保存这些检查的记录,并对其进行审查。7.3.11必须建立与安全和保安人员的协作,并拟定当发生意外事件时通知操作人员的协议。不要臆断观众能遵守激光安全措施,或意识到要遵循正确的方法保护自己不受辐射或避免辐射到其它物品而造成危害。如果采用高架的投射光束时,不允许观众携带诸如反射气球、旗帜或“自拍杆”上的手机之类的东西进入表演现场。7.3.12如果激光显示装置会使场地的任何部分受到激光的影响,而该区域内的人员预计会受到超过相关MPE的激光影响,则安装人员应告知这些区域的位置和辐射风险,确保适当的管理人员了解情况,以便采取充分的控制措施,防止人员受到超过MPE的激光束的影响。应记录已确定的风险、已商定的控制措施以及由谁实施。7.3.13操作人员应有当局许可证、调试、预演检查记录以及在表演现场他(她)具有的操作说明等复印文件。7.4操作7.4.1如果激光显示或表演是由地方管辖部门或航空管制部门来评估的,操作人员应在显示或表演开始前解决所有与之有关的问题。7.4.2在高功率操作开始前操作人员应尽一切可能实行最后的低功率调试检查以保证各种装置在安装后位置并未移动。检查记录应保存。7.4.3操作人员应确认当激光显示或表演时所有的投射都可通过目视控制。在操作人员不能保持个人目视控制时,应安排观察员及时通知操作人员。7.4.4操作人员应准备在任何可能发生危害的紧急事件出现时立刻终止投射,例如观众不守秩序的行为。出现引起辐射观众、表演人员、操作人员或其他人员的激光辐射量值超过本指南5.2、5.3或5.4所规定极限值的任何情况被认为是事故。7.4.5在发生紧急停机的情况下,直到了解出错的原因,并对控制措施进行审查和更新,以减少再次发生的可能性之前,不应再次使用激光器。如果怀疑发生了过量辐射,应执行适当的应急计划,并寻求医疗救助。可以先用阿姆斯勒方格表初步检查视力。7.4.6操作员和场馆应记录活动的进行情况,注意操作是否成功,或在表演过程中是否遇到任何困难或事故。在活动期间进行记录是有益的,这还可以用于审查和改进未来激光显示项目的安全管理。7.5显示安全记录(DSR)激光安全员(LSO)在激光显示和表演处应保持显示安全记录(DSR),包括如何管理激光安全的全部详细资料。DSR应贯穿每一次激光显示和表演的所有执行阶段(即原始设计、策划、安装、调试、工作、维护、服务、维修和拆除)。国家要求可能更具体,但显示安全记录(DSR)应包括:a)激光显示或表演的详情:包括设备、位置、场地安排、激光作用的类型和与观众、辅助人员、表演人员有关的光路;b)激光束的特性:包括最大光束功率、波长、发散角、最大/最小扫描速率和扫描故障防护装置的故障状态以及其响应时间;c)激光显示或表演进行各阶段的有关安全资料;d)激光显示或表演进行各阶段风险评估的结论;e)控制措施安装就位以及它们的基本原理;f)设计人员、安装人员、改装人员、操作人员、LSO和激光显示设备所有者的姓名和联系详情;GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022g)应急预案;h)由管理部门(包括国家和地方)发布的与经营和演出相关的批准和限制性文件;i)符合GB/T7247.1-xxxx的6.1和6.2规定的激光设备手册中相关的详细资料。j)对于打算辐射观众的激光展示,记录所选观众的MPE、辐射水平测量值,以及测量仪器和配置的详细情况;k)对于依靠扫描故障防护装置来实现在MPE范围内照射的激光显示效应,应提供所进行的性能标准和操作测试。7.6应急预案7.6.1概述在使用3B类或4类激光器,或有可能被超过MPE的激光辐射意外照射的地方,应制定应急预案。应急预案应考虑三种情况:a)实际的眼部损伤;b)实际的皮肤损伤(仅适用于第4类激光器);c)可能导致眼部损伤的超过MPE的照射。如果发生激光辐射造成的实际或疑似危害或其他激光危害(事故),或可能导致事故(事件)的保护措施故障,应立即终止激光发射。7.6.2处理实际的眼部损伤应制定预案来管理被激光辐射照射后眼睛受伤的人员。预案需考虑以下因素。a)应立即采取急救行动,其中可包括呼叫医疗援助。除非另有指示,伤者应就座。b)一般应将其视为医疗紧急事故,并应立即采取行动,将伤者送往合适的医疗设施——通常是事故急诊医院,因为有休克的风险。c)有关激光束的基本信息应随伤者送去医院。这些信息应该包括眼睛中最有可能受到来自当时正在使用的激光束波长的风险的那部分。d)预案应被记录且易于获得,并应在适当的时间进行排练。开发一套信息包可能较为合适,其能被轻易获取并随伤者被带走。7.6.3处理实际的皮肤损伤除了长期在紫外线辐射照射下损伤会随时间发展,激光束最可能造成的皮肤损伤是热烧伤。这应该采取与由火焰或接触热表面或热物质引起的烧伤相同的方式处理。根据烧伤的深度和面积,应征求医疗建议,确定是否需要去医院就诊。7.6.4处理疑似的眼部损伤如果没有明显的眼部创伤,或者风险评估表明眼睛不太可能受到超过MPE的激光辐射,那么任何疑似事件都不太可能是紧急情况。如果激光束对视网膜有潜在的危害(400nm到1400nm),那么可以通过使用阿姆斯勒方格表或要求个人阅读一些小文本来进行视觉功能的快速测试。7.7事件报告和事故调查任何事件都应报告给提供激光效应的组织方的管理层,以及事件发生地点的设施。注:一些国家的立法要求向相关的监管机构报告职业事件和事故。GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022在所有存在疑似危害辐射的情况下,应进行全面调查,以确定事件周围的情况和可能的辐射程度,并记录该次调查的结论。在发生事件时,应确定可能发生故障的原因,并在重新使用激光器之前,应对保护控制系统进行必要的更改。8激光显示风险管理8.1激光效应辐射风险激光显示中使用的激光效应类型多种多样,表演地点也各不相同,因此风险因素也多种多样,这些因素都会影响执行特定激光表演时的总体辐射风险。应通过风险评估来识别特定的危害,并决定采取适当的控制措施来降低风险。激光显示设备复杂程度会对风险产生一定的影响,与在稳定位置安装单一设备且无法接触光束的展示应用相比,安装了大量激光投影仪或依靠移动布景的展示应用需要管理的因素更多。一般来说,任何激光效应在表演时的辐射可能性及其风险,都可归纳为表2所列的三大类之一。通过对这些类别下的任何激光效应或显示进行评估,可以迅速了解使用特定激光效应的复杂性,并指出应在哪些方面集中精力防止辐射。表2激光效应类别激光投影仪的位置、稳定性、分离距离以及实现这些目标的方法,确保观众、表演人员或辅助人员正常情况下不可接工程控制应包括必要位置的屏障和实体挡板,以防止故障将激光束引导到预期激光投影仪的位置会使表演人员或辅助人员接触光束路径。通常需要设立激光需要采取控制措施防止意外辐射。通常情况下,工程控制(如控制辐射的接近传感器)比程序控制(如对工人的指示和警告)更可取,因为后者可能被忽视在安装过程中需要额外注意管理可接触观众照明类型的效应。也可用于照亮表如果辐射依赖于扫描故障防护装置来确8.2激光显示风险因素及控制8.2.1在激光显示项目的实施分为几个明显的阶段:设计、安装和建造、投射区域调整和运行(排练和表演)。在发射激光束的每一个阶段,评估结果都应决定人们是否有可能出现、处于或靠近超过相关MPE的可接触光束。如果存在辐射风险,则应采取预防措施,使人们远离光束路径。如果无法在完全没有人的区域使用激光,则应将该区域指定为激光受控区。在激光显示的整个运行周期中,那些应该被指定为激光受控区的区域可能发生变化。同样,在安装、排练和表演期间,人员占据的区域也会发生变化,因此也应加以考虑。GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:20228.2.2激光受控区应在光束或激光效应调试之前被设计、识别和实施。8.2.3应该在附近工作人员最少时进行调试。比如,可以通过与场馆管理人员进行共同策划来实现这一点,场地管理人员可以采取措施临时减少在某一区域工作的人数,暂时限制人员进入,或者与生产管理人员共同制定建造计划,以便在诸如生产人员休息时进行调试。8.2.4关于激光使用的警告标记应放置在激光投影仪或可接触效应附近,放置在工作人员可以看到的显眼位置。标识应包括标准激光警告符号(ISO7010-W004:2011-05),并带有说明。即使激光效应通常不可接触,对激光设备的存在做出信号警示也是有用的,以防在人们高空作业或遇上例如投影仪移动这样的灾难性故障的情况下,激光束便有可能变得可接触。如图6a中所示的例子。当需要激光受控区时,应通过标识明确标识该区域(见图6b),以警示该区域的存在。附加的强制或禁止标记(如限制进入)也是必要的。安全标记在颜色、布局和尺寸方面应符合ISO3864-1[4]的要求,在符号方面应符合ISO7010[5]的要求。在许多地区都存在着有关标识规范和使用的国家要求。标识应包括现场负责人的姓名和联系方式。这些标记本身不应被视为一种适当的控制手段。应向可能受到标记影响的工作人员解释其意义、重要性和影响。这可以在为工人举行的一般上岗培训中进行。图6激光危害警告标记8.2.5场馆操作人员可以通过广播或在入口处粘贴告示的方式,通知观众区的公众注意激光效应的使用,其方法与使用频闪灯、烟火和烟雾效果时的方法类似。8.2.6激光受控区对于识别危险区域非常有用,但在制作环境中也存在挑战,因为大多数工作人员和机组人员都拥有许可权,可以完全进入场馆中通常受限制的区域。确保所有工作人员都了解激光受控区的目的以及进入该区的风险,有助于确保人们遵守激光受控区。需要向任何在激光受控区内或附近执行任务的工作人员告知有关辐射风险可能性的信息。最好能保留一份书面记录,以证明已进行过沟通。8.2.7检查清单对安装人员和场馆操作人员都很有用,可用于核实和记录常见任务和安全预防措施是否执行到位。然而,过于依赖检查清单可能会导致忽视不经常出现的问题。8.2.8对于场地运营商来说,在激光显示供应商到场之前准备一套对供应商的期望是有益的。这可以突出具体到现场的安装问题,从而帮助激光显示供应商计划和解决这些问题。此外,供应商还可以了解GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022到在场地开展工作时对他们的要求,以及在开启激光和发射光束之前通知场地的协议。9辐射评估9.1建议在使用激光效应照明人体时,应进行辐射评估。该评估是必要的,以便任何辐射量都符合5.2、5.3和5.4中所述的三组不同人群的相关MPE。许多国家都规定了确保不超过MPE的法律义务。9.2指南以下内容并不是评估激光效应辐射的完整指南,而是对这一过程的概述,强调了成功进行辐射评估的常见困难和方法。评估和量化激光效应辐射的人员应熟练掌握光学辐射和激光测量原理,并了解GB/T7247.13和GB/T7247.14中涉及的相关主题。9.3困难9.3.1这样做是有意为之,以便产生各种不同的效果。通过扫描和调制改变光束的方式可能不会立即显现出来。但在评估过程的早期就应充分了解这些特性。如果不了解或误解被测光束的性质,测量过程中的错误很可能导致低估存在的危害。9.3.2激光效应通常会对光束进行调制或扫描,这意味着当光束穿过眼睛(或在评估中穿过测量探测器)时,实际辐射是以短脉冲或能量脉冲串的形式接收的。这被称为有效脉冲持续时间(见图7)。大多数商用的标准激光功率计都不适合直接测量扫描或调制激光效应,因为它们无法分辨通常持续时间为几十微秒的能量脉冲。因此,任何用于测量的仪器都必须有适当的带宽,以分辨扫描激光束产生的脉冲。图7有效脉冲持续时间9.3.3扫描激光效应的性质会导致激光测量探测器接收到短脉冲光能(见图7)。根据探测器的类型和测量系统的采样电子器件,测量仪器可能能够分辨出能量脉冲最大振幅所产生的峰值功率,也可能无法分辨。对于任何扫描激光效应,峰值功率都会高于平均功率,而平均功率是峰值功率随时间变化的函数(见图8)。大多数商用标准激光功率计只能测量和报告平均功率。对于扫描激光效应的辐射危害评估,标准激光功率计并不适合用于直接扫描测量,因为要正确地评估辐射水平,必须知道“峰值”功率。GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:2022注:可以通过知道探测器面积的功率读数来确定辐照度。图8测量装置上明显的脉冲序列,突出显示标准功率计测量的平均功率和专用功率计测量的峰值功率之间的测量结果差异9.3.4一些激光投影仪,包括那些不产生扫描效应的投影仪,是通过改变激光束输出的占空比来改变光束强度的,而不是降低激光的连续驱动电流。占空比的变化——使用脉冲宽度调制(PWM)——产生了改变激光效应亮度的效果。当激光效应看起来不那么亮时,平均辐照度就会降低,但较高的峰值辐照度仍然存在,这仍然会造成危害。使用标准激光功率计来测量以这种方式降低亮度的激光效应,会遇到与测量扫描激光效应相同的困难(见9.3.3)。9.3.5即使在可控的实验室条件下进行测量,测量激光效应产生的光束辐射也往往具有挑战性。在现场进行类似的测量可能会导致额外的误差和不确定性来源,包括环境条件、探测器校准等影响因素,以及无法进行大量重复测量来减少不确定度的时间限制。在确定测量的不确定性预算时应考虑这些因素。9.3.6在进行测量时,在场的任何人员,包括进行测量的人员,都应采取充分的预防措施,保护自己和他人免受激光束的直接或反射辐射,因为激光束的辐射水平可能是有害的。测量仪器本身会在激光束辐射时产生额外的反射。9.3.7特定区域内的辐射水平最初是未知的,可能会超过MPE。此外,为了获得一些测量值,可能需要将故意超过MPE的光束投射到可接触的区域。因此,需要确定、建立和管理临时激光受控区。9.4评估注意事项9.4.1激光效应辐射的评估是一项复杂的工作。只能由对激光MPE评估有充分了解,并在使用适当仪器进行激光测量方面有经验的人员来完成。9.4.2如5.2、5.3和5.4所述,MPE应与可接触辐射的人群相关。观众的有意辐射应假设至少10s的持续时间。激光效应辐射通常会产生复杂的脉冲序列,此时应考虑平均和多脉冲MPE。对MPE的详细评估超出了本文件的范围。限制性较小的MPE值(允许更大的峰值辐照度或辐射照射度)只能在极其谨慎的情况下使用,并应考虑多重和累积辐射的影响。9.4.3如果使用扫描故障防护装置将可接触的辐照限制在相关的MPE值内,则应考虑扫描故障防护装置的有效性,如9.6所述。此外,扫描故障防护装置响应时间可能不够快,无法确保不超过相关的MPE。9.4.4应建立和考虑激光投影仪中激光源的输出功率稳定性,以确定其超过MPE的可能性。9.5测量注意事项GB/T7247.3—20xx/IEC/TR60825-3:20229.5.1最好使用直径为7mm限制孔径的探测器,以确保测量到的光束在采集区域内平均值正确无误。9.5.2探测器应用于定位光束内可能存在高辐照度的局部区域。特别是使用衍射光学元件产生的激光效应,或使用发散透镜对光束进行修改的激光效应,更容易表现出可变的辐照度特性。9.5.3通常使用硅光电二极管探测器进行测量,因为它的响应时间比热电探测器更快。光电二极管探测器固有的对波长的非线性响应,应通过为不同波长设置适当的校准系数或使用校正滤波器来加以考虑。9.5.4应了解激光效应击中探测器所产生的时间特性,以确保测量仪器有足够的带宽来解析有效脉冲持续时间(见9.3.2)。这可以通过将激光投影仪的输出设置为已知状态来实现,例如投射一个具有已知特征的测试图样。然而,建议对有效脉冲持续时间特性进行目测,以确认报告的峰值辐照度是否有效。光电二极管和示波器类型的显示器可以提供这样的保

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