Также не стоит забывать, что экономия финансов - не единственная цель внедрения разработанного проекта. Нужно учитывать и физиологический фактор человека. С новой системой удобнее и эффективнее работать.

12. Обеспечение безопасности труда при работе с ПЭВМ, АРМ

Механизация и автоматизация труда требуют от людей постоянного повышения своей деловой квалификации, более глубоких знаний высоких технологии. Изучение и решение проблем, связанных с обеспечением здоровых и безопасных условий, в которых протекает труд человека - одна из наиболее важных задач в разработке новых технологий и систем производства.

Комфортные и безопасные условия труда - один из основных факторов влияющих на производительность людей работающих с ПЭВМ.

12.1 Условия труда и их гигиеническая оценка

Условия труда - совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье работника.

Современная физическая теория функциональных систем различает три функциональных состояния организма как реакцию на воздействие условий труда: нормальное, пограничное и патологическое. Эти состояния можно использовать для определения тяжести и напряженности труда.

Введение в нашей стране практики оценки гигиенических критериев условий труда через проведение аттестации рабочих мест позволило дать для конкретных производств и профессий оценку существующих условий труда и характера труда на рабочих местах, установление на этой основе приоритетных в проведении оздоровительных мероприятий, а также формирования социальной политики на производстве (сокращенный рабочий день, льготы и компенсации по условиям труда, страхование на производстве и др.).

Под гигиеническими нормативами условий труда понимают уровни вредных производственных факторов, которые при ежедневной (кроме выходных дней) работе, но не более 40 часов в неделю в течение всего рабочего стажа не должны вызывать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья работающего и его потомства. Условия труда с этими нормативами или при полном отсутствии вредных и опасных производственных факторов называют безопасными условиями труда.

В соответствии с гигиеническими критериями оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса, изданных Госкомсанэпиднадзором России (Р2.2.013-94), условия труда оцениваются по четырем классам (рис.12.1).

Рисунок 12.1 - Оценка условий труда

1-й класс - оптимальные условия труда и выполнения профессиональных обязанностей, при которых работающие сохраняют свое здоровье, имеют предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности.

2-й класс - допустимые условия труда. Характеризуются значениями факторов, не превышающими установленных гигиеническими нормами, а функциональное состояние организма от их воздействия восстанавливается к началу следующей смены, не оказывая неблагоприятного воздействия на работающего и его потомство.

3-й класс - вредные условия труда. Этим классом характеризуются рабочие места, на которых производственные факторы превышают гигиенические нормы. В зависимости от уровня превышения нормативов факторы этого класса подразделяются на четыре степени вредности:

3.1 - вызывающие обратимые функциональные изменения организма;

3.2 - приводящие к стойким функциональным нарушениям и росту заболеваемости;

3.3 - приводящие к развитию профессиональной патологии в легкой форме и росту хронических заболеваний;

3.4 - приводящие к возникновению выраженных форм профессиональных заболеваний, значительному росту хронических и высокому уровню заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

4-й класс - опасные (экстремальные) условия труда. Уровни производственных факторов этого класса таковы, что их воздействие на протяжении рабочей смены или ее части создает угрозу для жизни и/или высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных заболеваний.

На человека, работающего на компьютере, влияют интеллектуальные, сенсорные и эмоциональные нагрузки.

Интеллектуальные нагрузки. Наиболее легким считается умственный труд, в котором отсутствует необходимость принятия решения. Отсутствие такой ответственности за принятое решение позволяет отнести условия труда к оптимальным. Если же оператор работает и принимает решения в рамках инструкции, то такие условия труда относятся к допустимым. К напряженным условиям 1-й степени относят труд, который связан с решением сложных задач по известным алгоритмам или работой с использованием нескольких инструкций. Эвристическая (творческая) деятельность, требующая решения сложных задач при отсутствии очевидного алгоритма решения, должна быть отнесена к напряженному труду 2-й степени тяжести.

Сенсорные нагрузки оцениваются длительностью сосредоточенного наблюдения, плотностью поступления сигналов и сообщений, числом производственных объектов, за которыми одновременно ведется наблюдение, а также нагрузкой на зрительный и слуховой анализаторы.

Длительность сосредоточенного наблюдения в процентах следующим образом классифицирует этот показатель: до 25% от продолжительности рабочей смены - оптимальные условия труда, 26-50% - допустимые, 51-75% - напряженный труд 1-й степени, а при длительности сосредоточенного наблюдения более 75% - условия труда следует относить ко 2-й степени тяжести.

Работа с видеодисплейными терминалами (ВДТ) до двух часов в смену считается оптимальной, до трех - допустимой. Работа за компьютером или наблюдение за процессами по видеотерминалу свыше указанного времени определяет класс условий труда как напряженный: от 3 до 4ч - 1-й степени (класс 3.1), более 4ч - 2-й степени (класс3.2).

Эмоциональные нагрузки. Ответственность за конечный или промежуточный результат труда, за возможные опасные последствия принятия решений определяет степень напряженного состояния исполнителя. Если оператор несет ответственность за выполнение только отдельных элементов производственного задания, то такой труд оценивается как оптимальный. Повышение степени ответственности, например, за функциональное качество вспомогательных операций влечет за собой дополнительные эмоциональные усилия со стороны непосредственного руководителя. В этих случаях труд оценивается как допустимый.

На исполнителе может лежать ответственность за функциональное качество основной работы, что может повлечь необходимость принятия решений, связанных с исправлением (переделкой результатов) за счет дополнительных усилий всего коллектива. Это накладывает дополнительную ответственность и повышает эмоциональную нагрузку работника. Поэтому такой вид деятельности является напряженным 1-й степени. Если же работник несет персональную ответственность за функциональное качество конечного продукта, производственного задания в целом или его действия могут привести к поломке оборудования, остановке всего технологического процесса или создать ситуацию, опасную для жизни, его условия труда оцениваются как напряженные 2-й степени.

Чтобы снизить нагрузки на человека, необходимо соблюдать регламентированный режим труда и отдыха.

12.2 Общие требования к организации режима труда и отдыха при работе с АРМ (согласно СанПин 2.2.2.542-03)

Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ и ВДТ должны организовываться в зависимости от вида и категории трудовой деятельности.

Виды трудовой деятельности разделяются на 3 группы:

- группа А - работа по считыванию информации с экрана ВДТ или ПЭВМ с предварительным запросом;

- группа Б - работа по вводу информации;

- группа В - творческая работа в режиме диалога с ЭВМ.

При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с ПЭВМ и ВДТ следует принимать такую, которая занимает не менее 50% времени в течение рабочей смены или рабочего дня.

Для видов трудовой деятельности устанавливается 3 категории тяжести и напряженности работы с ВДТ и ПЭВМ, которые определяются:

- для группы А - по суммарному числу считываемых знаков за рабочую смену, но не более 60000 знаков за смену;

- для группы Б - по суммарному числу считываемых или вводимых знаков за рабочую смену, но не более 40000 знаков за смену;

- для группы В - по суммарному времени непосредственной работы с ВДТ и ПЭВМ за рабочую смену, но не более 6 часов за смену.

Для преподавателей высших и средних специальных учебных заведений, учителей общеобразовательных школ устанавливается длительность работы в дисплейных классах и кабинетах информатики и вычислительной техники не более четырех часов в день.

Для инженеров, обслуживающих учебный процесс в кабинетах (аудиториях) с ВДТ и ПЭВМ, продолжительность работы не должна превышать шести часов в день.

Продолжительность обеденного перерыва определяется действующим законодательством о труде и Правилами внутреннего трудового распорядка предприятия (организации, учреждения).

Для обеспечения оптимальной работоспособности и сохранения здоровья профессиональных пользователей на протяжении рабочей смены должны устанавливаться регламентированные перерывы.

Время регламентированных перерывов в течение рабочей смены следует устанавливать в зависимости от ее продолжительности, вида и категории трудовой деятельности.

Продолжительность непрерывной работы с ВДТ без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов.

При работе с ВДТ и ПЭВМ в ночную смену (с 22 до 6 часов), независимо от категории и вида трудовой деятельности, продолжительность регламентированных перерывов должна увеличиваться на 60 минут.

При 8-часовой рабочей смене и работе на ВДТ и ПЭВМ регламентированные перерывы следует устанавливать:

- для I категории работ - через 2 часа от начала рабочей смены и через 2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 15 минут каждый;

- для II категории работ - через 2 часа от начала рабочей смены и через 1,5-2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 15 минут каждый или продолжительностью 10 минут через каждый час работы;

- для III категории работ - через 1,5-2 часа от начала рабочей смены и через 1,5-2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 20 минут каждый или продолжительностью 15 минут через каждый час работы.

При 12-часовой рабочей смене регламентированные перерывы должны устанавливаться в первые 8 часов работы аналогично перерывам при 8-часовой рабочей смене, а в течение последних 4 часов работы, независимо от категории и вида работ, каждый час продолжительностью 15 минут.

Во время регламентированных перерывов с целью снижения нервно-эмоционального напряжения, утомления зрительного анализатора, устранения влияния гиподинамии и гипокинезии, предотвращения развития познотонического утомления целесообразно выполнять комплексы упражнений.

С целью уменьшения отрицательного влияния монотонности целесообразно применять чередование операций осмысленного текста и числовых данных (изменение содержания работ), чередование редактирования текстов и ввода данных (изменение содержания работы).

В случаях возникновения у работающих с ВДТ и ПЭВМ зрительного дискомфорта и других неблагоприятных субъективных ощущений, несмотря на соблюдение санитарно-гигиенических, эргономических требований, режимов труда и отдыха следует применять индивидуальный подход в ограничении времени работ с ВДТ и ПЭВМ, коррекцию длительности перерывов для отдыха или проводить смену деятельности на другую, не связанную с использованием ВДТ и ПЭВМ.

Работающим на ВДТ и ПЭВМ с высоким уровнем напряженности во время регламентированных перерывов и в конце рабочего дня показана психологическая разгрузка в специально оборудованных помещениях.

12.3 Требования к организации и оборудованию рабочих мест с ПЭВМ

Рабочие места с ВДТ и ПЭВМ по отношению к световым проектам должны располагаться так, чтобы естественный свет падал сбоку, преимущественно слева.

Схемы размещения рабочих мест с ВДТ и ПЭВМ должны учитывать расстояния между рабочими столами с видеомониторами (в направлении тыла поверхности одного видеомонитора и экрана другого видеомонитора), которое должно быть не мене 2,0м, а расстояние между боковыми поверхностями видеомониторов - не менее 1,2м.

Оконные проемы в помещениях использования ВДТ и ПЭВМ должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.

Экран видеомонитора должен находиться на расстоянии 600-700мм, но не ближе 500мм с учетом алфавитно-цифровых знаков и символов.

Помещения с ВДТ и ПЭВМ должны быть оснащены аптечкой первой помощи и углекислотными огнетушителями.

12.4 Требования к клавиатуре

Конструкция клавиатуры должна предусматривать:

- исполнение в виде отдельного устройства с возможностью свободного перемещения;

- опорное приспособление, позволяющее изменять угол наклона поверхности клавиатуры в пределах от 5⁰ до 15⁰;

- высоты среднего ряда клавиш не более 30мм;

- расположение часто используемых клавиш в центре, внизу и справа, редко используемых - вверх и влево;

- выделение цветом, размером формой и местом расположения функциональных групп клавиш;

- минимальный размер клавиш - 13мм, оптимальный - 15мм;

- клавиши с углублением в центре и шагом 191мм;

- расстояние между клавишами не менее 3мм;

- звуковую обратную связь от включения клавиш с регулировкой уровня звукового сигнала и возможностью его отключения.

12.5 Требования к организации медицинского обслуживания пользователей ВДТ и ПЭВМ

Профессиональные пользователи ВДТ и ПЭВМ должны проходить обязательные предварительные (при поступлении на работу) и периодические осмотры в порядке и в сроки, установленные Минздравмедпромом России и Госкомсанэпиднадзором России.

К непосредственной работе с ВДТ и ПЭВМ допускаются лица, не имеющие медицинских противопоказаний.

Женщины со времени установления беременности и в период кормления ребенка грудью к выполнению всех видов работ, связанных с использованием ВДТ и ПЭВМ, не допускаются. Трудоустройство беременных женщин следует осуществлять в соответствии с «Гигиеническими рекомендациями по рациональному трудоустройству беременных женщин».

12.6 Требования к освещению помещений и рабочих мест с ПЭВМ

Одним из элементов, влияющих на комфортные условия работающих, является производственное освещение.

За счет зрения человек получает основную часть (70 %) информации, поступающей из окружающей обстановки, поэтому для создания безопасных и здоровых условий труда необходимо обеспечить достаточное освещение рабочего места работы и окружающего пространства. Неблагоприятное влияние на зрение оказывает не только недостаточное и неравномерное освещение во времени и окружающем пространстве, но и повышенная яркость находящихся в поле зрения поверхностей, а также недостаточность яркостного и цветового контрастов. Постоянное перенапряжение зрения приводит к его ослаблению, снижению внимания и преждевременному утомлению работающих людей.

К системам производственного освещения предъявляются следующие основные требования:

- соответствие уровня освещенности рабочих мест характеру выполняемой зрительной работы;

- достаточно равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях и в окружающем пространстве;

- отсутствие резких теней, прямой и отраженной блескости;

- постоянство освещенности во времени;

- оптимальная направленность излучаемого осветительными приборами светового потока;

- долговечность, экономичность электро- и пожаробезопасность, эстетичность, удобство и простота эксплуатации.

Освещение помещений подразделяется на естественное, искусственное и совмещенное.

Естественное освещение помещений проектируется в соответствии с действующими Строительными нормами и правилами (СНиП). Естественное освещение должно осуществляться через боковые светопроемы, ориентированные преимущественно на север и северо-восток, и обеспечивать коэффициент естественной освещенности (КЕО) не ниже 1,5%. Расположение здания и планировка его производственных помещений должны исключать чрезмерное поступление тепла от солнечной радиации через окна и прямое попадание солнечных лучей на устройства ПЭВМ и носители информации.

Искусственное освещение помещений в зависимости от производственной необходимости подразделяется на общее, местное, аварийное и комбинированное.

При общем освещении в административных помещениях светильники устанавливаются в верхней части помещения параллельно стене с оконными проемами, что позволяет отключать их последовательно в зависимости от изменения естественного освещения.

Выполнение таких работ, как, обработка документов, осмотр и ремонт вычислительных машин, требует дополнительного местного освещения, концентрирующего световой поток на орудия и предметы труда.

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500лк.

Допускается установка светильников местного освещения для подсветки документов. Местное освещение не должно создавать блики на поверхности экрана и увеличивать освещенность экрана более 300лк.

Следует ограничивать прямую блескость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200кд/м².

Следует ограничивать отраженную блескость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране монитора не должна превышать 40кд/м² и яркость потолка при применении системы отраженного освещения не должна превышать 200кд/м².

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1-5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

В качестве источников общего освещения должны использоваться светильники серии ЛПО 36 с зеркальными решетками с высокочастотными пускорегулирующими аппаратами (ВЧ ПРА) и без ВЧ ПРА в модификации «Кососвет». Возможно также применение светильников общего освещения типа ЛПО13, ЛСП13, ЛСОО5, ЛПО34 и др. аналогичного светораспределения, а также их зарубежных аналогов.

В качестве источников света при искусственном освещении должны применяться преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ. При устройстве отраженного освещения в производственных и административных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп мощностью до 250Вт. Допускается применение ламп накаливания в светильниках местного освещения.

12.7 Расчет естественного освещения рабочего места

В помещениях с постоянным пребыванием людей, как правило, предусматривает естественное освещение. Различают три системы естественного освещения: боковое (через окна), верхнее (через аэрационные и зенитные фонари) и комбинированное. Применение той или другой системы естественного освещения определяется назначением помещения, его размерами и требованиями, предъявляемыми к освещению.

Естественное освещение подвержено сильным колебаниям во времени и может достигать 100 000лк и более. Поэтому естественное освещение оценивают не в люксах, а в виде коэффициента естественной освещенности КЕО, который определяется процентным отношением освещенности, измеренной в расчетной точке М внутри помещения е_в, к одновременно измеренной наружной горизонтальной освещенности е_н, создаваемой небосводом.

е_м = е_в / е_н 100, [%] (12.1)

Территория Российской Федерации разделена на 5 световых поясов. Нормированное значение КЕО - е_н для зданий, располагаемых в I, II, III, IV, V поясах светового климата определяется по формуле:

е_н = е_н^III m c (12.2)

где е_н^III - значение КЕО в соответствии со СНиП 23.05-95, е_н^III = 1,0;

m - коэффициент светового климата, m = 1,1;

с - коэффициент солнечности светового климата (устанавливается в зависимости от типа светового проема и ориентации по сторонам горизонта), с = 1,0.

е_н = 1,0 1,1 1,0 = 1,1

Предварительный расчет площади световых проемов при боковом освещении производится по формуле:

100S_o / S_п = е_н К_з з₀ К_зд / ф₀ r₁ (12.3)

где S_o - площадь световых проемов при боковом освещении;

S_п - площадь пола помещения, S_п = 30 м²;

е_н - нормированное значение КЕО, найденное по формуле (12.2), е_н = 1,1;

К_з - коэффициент запаса, принимаемый в пределах 1,2ч2 в зависимости от содержания пыли, дыма или копоти в воздухе, К_з = 1,2;

з_о - световая характеристика окон, задаваемая в пределах 6,5ч6,6 в зависимости от отношения глубины помещения к высоте от уровня условной рабочей поверхности до верха окна, а также от отношения длины помещения к его глубине, з_о = 6,6;

К_зд - коэффициент, учитывающий затенение окон противостоящими зданиями, принимаемый в пределах 1,0ч1,7; К_зд = 1,0;

ф_о - общий коэффициент светопропускания, определяемый по формуле:

ф_о = ф₁ ф₂ ф₃ ф₄ (12.4)

где ф₁-коэффициент светопропускания материала в пределах 0,5ч0,9, ф₁=0,5;

ф₂ - коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема в пределах 0,6 ч0,9, ф₂ = 0,7;

ф₃ - коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях при боковом освещении ф₃ = 1,0;

ф₄ - коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах в пределах 0,6ч1,0, ф₄ = 0,6;

ф_о = 0,5 0,7 1,0 0,6 = 0,21

r₁ - коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отраженному от поверхностей помещения и подстилающего слоя прилегающего к зданию в пределах 1,0ч10,0, r₁=1,0;

из формулы (12.3) найлем S_о:

S_o = (е_н К_з з_о К_зд / ф_о r₁ S_п )/100 =

= (1,1 1,2 6,6 1,0 / 0,211,0 30) / 100 12,4 м²

Коэффициент естественной освещенности КЕО при боковом освещении рассчитываем по формуле:

е_р^б = (е_б g + е_зд R) r₁ ф_о / К_з (12.5)

где е_б - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий прямой свет неба, определяется по графикам.

Геометрический коэффициент естественной освещенности, учитывающий прямой свет неба, в расчетной точке помещения при боковом освещении определяем по формуле:

е_б = 0,01 (n₁, n₂) =7,6 (12.6)

где n₁ - количество лучей;

g - коэффициент, учитывающий неравномерную яркость облачного неба в пределах 0,46ч1,29, g = 1,29;

е_зд - геометрический КЕО в расчетной точке при боковом освещении, учитывающий свет, отраженный от противостоящих зданий, так как противостоящие здания отсутствуют, то е_зд = 0;

R - коэффициент, учитывающий относительную яркость противостоящего здания, так как противостоящие здания отсутствуют R=0.

е_р^б = (7,6 1,29) 1 0,21/2 = 1,0

Коэффициент естественной освещенности КЕО е_р^б = 1,0.

Нормированное значение КЕО е_н = 1,1.

Рассматривая нормированный коэффициент естественной освещенности и рассчитанный коэффициент естественной освещенности можно сделать вывод о соответствии естественной освещенности нормируемой величине. Для работы пользователя ПВЭМ обеспечено достаточное освещение места работы и окружающего пространства.

13. Расчёт надёжности автоматизированного рабочего места

13.1 Основные понятия и определения надежности

Решение любой задачи, выполнение любой функции, возложенной на ЭВМ, возможно только при соответствующем взаимодействии и функционировании аппаратных и программных средств вычислительной машины. Поэтому при анализе надежности выполнения ЭВМ заданных функций ЭВМ следует рассматривать как единый комплекс аппаратных и программных средств и учитывать, что надежность работы ЭВМ зависит не только от надежности аппаратуры, но и от надежности программного обеспечения.

Надежность - свойство объекта сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях применения, технического обслуживания, ремонтов, хранения и транспортирования. Это сложное свойство, которое в зависимости от назначения объекта и условий его применения состоит из сочетаний свойств: безотказности, работоспособности, ремонтопригодности и долговечности.

Безотказность - это способность объекта сохранять работоспособность в течение заданного интервала времени при определенных условиях эксплуатации.

Работоспособность - это способность машины функционировать, обеспечивая выполнение заданных функций с параметрами, установленными требованиями технической документации.

Ремонтопригодность - это способность машины к предупреждению, устранению и обнаружению отказов, и характеризующаяся средним временем восстановления после отказа.

Долговечность - это свойство ЭВМ сохранять работоспособность до определенного состояния.

Ошибки, возникающие по разным причинам, могут носить характер отказов или сбоев.

Отказ - это событие, заключающееся в полной или частичной потере машиной (системой) работоспособности. Как правило, отказы вызваны физическим разрушением элементов ЭВМ или постепенным ухудшением их характеристик.

Сбой - кратковременное нарушение правильной работы вычислительной системы или ее элемента, после которого его работоспособность самовосстанавливается или восстанавливается оператором без проведения ремонта. Считается, что сбои вызваны внутренними или внешними помехами электромагнитного характера. Сбой сопровождается искажением информации.

Под надежностью программного обеспечения будем понимать свойство выполнять заданные функции, сохранять свои характеристики в установленных пределах при определенных условиях эксплуатации.

Надежность программного обеспечения (или просто программы) определяется его (ее) безотказностью и восстанавливаемостью.

Безотказность программы или программного обеспечения есть ее (его) свойство сохранять работоспособность при использовании в процессе обработки информации на ЭВМ.

Безотказность программного обеспечения можно оценить вероятностью его работы без отказов при определенных условиях внешней среды в течение заданного периода наблюдения. В данном определении по отказом программы или программного обеспечения понимается недопустимое отклонение характеристик процесса функционирования программы от требуемых. Определенные условия внешней среды понимаются как совокупность входных данных и состояния вычислительной системы. Заданный период наблюдений соответствует, как правило, необходимому для выполнения решаемой на машине задачи.

Безотказность программного обеспечения может также характеризоваться средним временем между возникновением отказов в функционировании программы. При этом предполагается, что аппаратура ЭВМ находится полностью в работоспособном состоянии.

С точки зрения надежности принципиальное отличие программного обеспечения от аппаратуры состоит в том, что программы не изнашиваются и, следовательно, их выход из строя из-за поломки невозможен. Поэтому характеристики функционирования программного обеспечения зависят только от его качества, предопределяемого процессом разработки.

Безотказность программного обеспечения определяется его корректностью (правильностью) и, следовательно, целиком зависит от наличия в нем ошибок, внесенных на этапах его создания, в то время как безотказность аппаратуры определяется в основном случайными отказами, зависящими от изменений параметров аппаратуры, происходящих во время эксплуатации.

Надежность аппаратуры и программного обеспечения по-разному зависит от входных данных и времени функционирования системы. Обрабатываемые данные, как правило, не влияют на отказы аппаратуры. Процесс выхода из строя отдельных элементов аппаратуры не зависит от поступающих входных данных. В то же время появление ошибок программного обеспечения, связано с тем, что в некоторые моменты времени на обработку поступают ранее не встречавшиеся совокупности данных, которые программа не в состоянии корректно обработать. Таким образом, входные данные в значительной мере влияют на функционирование программного обеспечения.

На рисунке 13.1 показаны типичные зависимости, отражающие изменение во времени надежности аппаратуры (кривая 1) и программы (кривая 2).



Рисунок 13.1 - Зависимость интенсивности отказов от времени эксплуатации аппаратурных (1) и программных (2) средств

Интенсивность отказов аппаратуры по существу зависит от времени эксплуатации. Увеличение надежности программы является следствием того, что в процессе эксплуатации обнаруживаются и устраняются скрытые ошибки программы.

Важной характеристикой надежности программного обеспечения является его восстанавливаемость, которая определяется затратами времени и труда на устранение отказа из-за появившейся ошибки в программе и его последствий. Восстановление после отказа в программе может заключаться в корректировке и восстановлении текста программы, исправлении данных, внесении изменений в организацию вычислительного процесса, что часто оказывается необходимым при работе ЭВМ в реальном масштабе времени.

Основные качества ЭВМ, связанные с ее надежностью, определяются распределением отказов во времени, процессами восстановления и организации обслуживания. Улучшение надежности требует, как правило, дополнительных затрат при разработке, изготовлении и эксплуатации системы.

Установление требований к надежности ЭВМ и ВС представляет собой сложную технико-экономическую задачу, решаемую по критерию минимума суммарных расходов. Среди расходов необходимо учитывать расходы, связанные с разработкой и изготовлением ЭВМ или ВС; персонал, занятый ремонтом и техническим обслуживанием ЭВМ или ВС; определяемые последствиями отказов и простоев, снижением эффективности или производительности системы и др.

Надежность ВС и ее подсистем планируется на этапе разработки технического задания, закладывается на ранних этапах разработки - при эскизном проектировании, обеспечивается на следующих этапах разработки - техническом и рабочем проектировании, реализуется в процессе производства и поддерживается в процессе эксплуатации.

13.2 Расчет надежности

Для оценки надежности можно использовать ряд показателей. Примем за количественную оценку надежности вероятность безотказной работы системы за заданный интервал времени.

Таблица 13.1 Интенсивность отказов отдельных элементов ВС

№	Название элемента	Интенсивность отказов, 1/час
1	Контроллер памяти	15*10-6
2	Интегральная схема	0,1*10-6
2	Пайка	0,0001*10-6
4	Разъем (один контакт)	0,2*10-7
5	Однослойная печатная плата	1*10-7
6	Винчестер (HDD)	1*10-6
7	Дисковод ГМД	8*10-5

Таблица.13.2 Интенсивность отказов материнской платы

№	Название элемента	Количество	Интенсивность отказов,1/час
1	Микросхема	15	1.5*10-6
2	Печатная плата (один слой)	8 слоев	8*10-7
3	Разъемы	642	12,8*10-6
4	Пайка	2526	0,25*10-6
5	Суммарная интенсивность отказов		15,35*10-6

Таблица 13.3 Анализ надежности модуля памяти

№	Тип элементы	Количество	Интенсивность отказов, 1/час
1	Печатная плата	4 слоя	4*10-7
2	Интегральная схема	32	3,24 *10-6
3	Разъем	168 контактов	3,36*10-6
4	Пайка	520	0,52*10-6
5	Суммарная интенсивность отказов		7,52*10-6

Таблица 13.4 Анализ интенсивности отказов видеоадаптера

№	Название элемента	Количество	Интенсивность отказов, 1/час
1	Печатная плата	4 слоя	4*10-7
2	Интегральная схема	8	0,8 *10-6
3	Разъем	151 контакт	3,036*10-6
4	Пайка	730	0,73*10-6
5	Суммарная интенсивность отказов		4,96*10-6

Таблица 13.5 Интенсивность отказов компонентов системного блока и вероятности безотказной работы

№	Компонент	Интенсивность отказов, 1/час	Вероятность безотказной работы
1	модуль памяти	7,52*10-6	0.98
2	НГМД (дисковод)	8*10-5	0,84
3	HDD (винчестер)	10-6	0,99
4	материнская плата	15,35*10-6	0,97
5	видеоадаптер	4,96*10-6	0,99

Приведенные данные позволяют рассчитать суммарную интенсивность отказов системного блока:

= (0,752+8+0,1+1,535) *10-5 = 1,387*10-4

Для расчета вероятности безотказной работы воспользуемся экспоненциальной статистической моделью зависимости отказов ВС. Тогда, для рассматриваемого случая, оценивая вероятность безотказной работы в течение одного года, что составляет 8760 часов, по формуле 13.1 находим:

P(t) = exp(-t) (13.1)

P(t) = exp(-1,387*10^-4 *8760 ) = 0,297

Применение для анализа вероятности безотказной работы в течение одного года модели Вейбулла (13.2), с параметрами = 0,5, = 0.000316, имеем:

PВ(t) = exp(- t ) (13.2)

PB(t) = exp(- 0,000316 * 8760 * 0,5 ) = 0,97

Из расчетов следует, что вероятность безотказной работы ВС зависит как от принимаемой для расчетов модели, так и от рассматриваемого периода времени. При использовании модели Вейбулла вероятность безотказной работы ВС оказывается весьма высокой.

Среднее время безотказной работы системного блока составит 1/ = 7210 часов.

При анализе производительности ВС возможно использование различных показателей: номинальное быстродействие, быстродействие по Гибсону, среднее и среднее эффективное быстродействие ВС. Для сконфигурированной ВС номинальное быстродействие оценивается значением 108 операций в секунду. Показатель номинальной производительности n_н может быть рассчитана методом смесей команд (13.3):

, (13.3)

где a_i - вес алгоритмического действия i-го типа, b_ij - повторяемость команды j-го типа в i- м действии, t_ij - среднее время выполнения команды j-го типа в i- м действии.

При расчете n_н следует выбрать типовой алгоритм и для него определить a_i и b_ij. Используя алгоритм содержащий 30 000 повторений цикла алгебраических действий с вещественными числами, получаем для данной ВС (полагая t_ij = 108) значение n_н = 1666,7 1/сек, что подтверждает высокую производительность сконфигурированной ВС.

При анализе эффективности разработанной ВС можно воспользоваться широко распространенной на практике количественной характеристикой ВС, называемой ценой (одной) операции (в секунду) (13.4):

= v / w, (13.4)

где w-показатель производительности ВС (как правило, w- номинальное быстродействие ВС), v - цена ВС.

Тогда эффективность сконфигурированной ВС, в соответствии с принятым критерием, при w = 108 операций в секунду и цене v = 1200 $, определяется значением = 0,000012 доллара на операцию.

Заключение

В ходе выполнения дипломного проекта была разработана система для автоматизации оперативной деятельности предприятия ООО НПО «Рубикон-Инновация» путем внедрения информационно-справочной системы.

Были разработаны база данных, содержащая сведения о текущих и выполненных работах с указанием временных сроков и приложение пользователя для работы с базой дынных предприятия с возможностью внесения отметок об исполнении работ.

Внедренная система позволила:

1. оптимизировать рутинные бизнес-процессы;

2. автоматизировать документооборот;

3. увеличить оперативность получения отчетов;

4. за счет автоматизированного учета материалов повысилась достоверность, точность данных и оперативность данных, отпала необходимость синхронизации данных различных информационных баз и программ;

5. появилась возможность централизованного контроля за работой персонала.

Таким образом, система оперативного документооборота является электронным аналогом служебных записок и заказ - нарядов.

Список сокращений

ИТ - информационная технология

СЭД - система электронного документооборота

ТМЦ - товарно-материальная ценность

ПК - персональный компьютер

ПДО - планово-диспетчерский отдел

ОС - операционная система

БД - база данных

АБД - администратор базы данных

RAD (Rapid Application Development) - быстрая разработка приложений

SQL (Structured Query Language) - язык структурированных запросов

COM (Component Object Model) - компонентная модель объекта

OLE (Object Linking and Embedding) - технология связывания и внедрения объектов

ПЭВМ - персональная электронно-вычислительная машина

ВДТ - видео-дисплейный терминал

АРМ - автоматизированное рабочее место

Литература

1. Горев А., Макашарипов С., Ахаян Р. Эффективная работа с СУБД. - СПб: Питер, 1997.

2. Кенту М. Delphi 7: Для профессионалов. - СПб.: Питер, 2004.

3. Коннолли Т., Бегг К., Страчан А. Базы данных: проектирование, реализация и сопровождение. - М.: Издательский дом «Вильямс», 2000.

4. Мамаев Е., Шкарина Л. Microsoft SQL Server 2000 для профессионалов. СПб: Питер, 2001.

5. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. - Локальные сети: архитектура, алгоритмы, проектирование. М.: Издательство ЭКОМ, 2000.

6. Попов В. М., Ляпунов С. И., Млодик С. Г., Зверев А. А. Сборник бизнес-планов (с рекомендациями и комментариями). - М., «Кнорус», 2005.

7. Пушников А.Ю. Введение в системы управления базами данных. Часть 1. Реляционная модель данных. - Уфа, 1999.

8. Пушников А.Ю. Введение в системы управления базами данных. Часть 2. Нормальные формы отношений и транзакции. - Уфа, 1999.

9. Райордан Р. Основы реляционных баз данных/Пер, с англ. -- М.: Издательско-торговый дом «Русская Редакция», 2001.

10. Сухарев М.В. Основы Delphi. Профессиональный подход. - СПб.: Наука и техника, 2004.

11. Фленов М.Е. библия Delphi. - СПб.: БХВ-Петербург, 2004.

12. Хендерсон К. Профессиональное руководство по SQL Server: хранимые процедуры, XML, HTML. - СПб.: Питер, 2005.

13. СанПиН 2.2.2.542-96 «Гигиенические требования к видеодисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы».

14. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов/С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С.В.Белова. М.: Высш. шк., 1999.

Приложение 1

Выходные формы

Выполнение позиций задания

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ЗАДАНИЕ N 58

Тема: НИИ АО

Руководитель: Абрамова Р.А.

Начало работ по теме: 14.01.2008

Окончание работ по теме: 27.06.2008

Тип задания	Код задания
Изготовление РПП	5542.5684

Список:

Наименование	Мехобработка	Металлизация	Лакокрасочное покрытие	Прозвонка	ОТК
НСЖК.768725.098-02	2	2	2	2	2
НСЖК.768725.098-02	2	2	2	2	2
НСЖК.768725.098-02	2	2	2	2	2
НСЖК.768725.098-02	2	2	2	2	2
НСЖК.768725.098-02	1	1	1	1	1

ПРОИЗВОДСТВЕННОЕ ЗАДАНИЕ N 58

Тема: НИИ АО

Руководитель: Абрамова Р.А.

Начало работ по теме: 14.01.2008

Окончание работ по теме: 27.06.2008

Тип задания	Код задания
Изготовление РПП	5542.5684

Список:

Наименование	Количество	Примечание
НСЖК.768725.098-02	10
НСЖК.768725.098-02	10
НСЖК.768725.098-02	10
НСЖК.768725.098-02	10
НСЖК.768725.098-02	5

Приложение 2

Листинги программы

Модуль проекта

program Project1;

uses

Forms,

Unit1 in 'Unit1.pas' {FormSpravka},

Unit2 in 'Unit2.pas' {FormSprCatThemes},

Unit3 in 'Unit3.pas' {FormDetalPlan},

Unit4 in 'Unit4.pas' {FormSprPersonal},

Unit5 in 'Unit5.pas' {FormSprFinans},

Unit6 in 'Unit6.pas' {FormSOUD},

Unit7 in 'Unit7.pas' {FormSprPriemka},

Unit8 in 'Unit8.pas' {FormAllThemes};

Unit9 in 'Unit9.pas' {ModuleThemes: TDataModule},

Unit10 in 'Unit10.pas' {FormEtap},

Unit11 in 'Unit11.pas' {FormReport},

Unit12 in 'Unit12.pas' {ModuleTask: TDataModule},

Unit13 in 'Unit13.pas' {FormDetal},

{$R *.res}

begin

Application.Initialize;

Application.CreateForm(TFormSOUD, FormSOUD);

Application.CreateForm(TFormSprCatThemes, FormSprCatThemes);

Application.CreateForm(TFormSprPersonal, FormSprPersonal);

Application.CreateForm(TFormSprFinans, FormSprFinans);

Application.CreateForm(TFormSpravka, FormSpravka);

Application.CreateForm(TFormSprPriemka, FormSprPriemka);

Application.CreateForm(TModuleThemes, ModuleThemes);

Application.CreateForm(TFormEtap, FormEtap);

Application.CreateForm(TModuleTask, ModuleTask);

Application.CreateForm(TFormDetalPlan, FormDetalPlan);

Application.CreateForm(TFormReport, FormReport);

Application.CreateForm(TFormDetal, FormDetal);

Application.CreateForm(TFormAllThemes, FormAllThemes);

Application.Run;

end.

Модуль формы «Подетальный план»

unit Unit3;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, ComCtrls, ToolWin, Grids, ValEdit, StdCtrls, Mask, DBCtrls,

ActnList, Menus, StdActns, ExtCtrls;

type

TFormDetalPlan = class(TForm)

StatusBar: TStatusBar;

MemoOboznach: TMemo;

MemoNaim: TMemo;

MemoKol: TMemo;

ActionList: TActionList;

actPaste1: TAction;

actPaste2: TAction;

actPaste3: TAction;

actPaste11: TMenuItem;

actPaste21: TMenuItem;

actPaste31: TMenuItem;

MainMenu: TMainMenu;

Spravka: TMenuItem;

PopupMenuOboznach: TPopupMenu;

PopupMenuNaim: TPopupMenu;

PopupMenuKol: TPopupMenu;

BtnSave: TButton;

BtnExit: TButton;

BtnLookUp: TButton;

Panel: TPanel;

LabelOboznach: TLabel;

LabelNaim: TLabel;

LabelKol: TLabel;

procedure actPaste1Execute(Sender: TObject);

procedure actPaste2Execute(Sender: TObject);

procedure actPaste3Execute(Sender: TObject);

procedure BtnSaveClick(Sender: TObject);

procedure BtnExitClick(Sender: TObject);

procedure BtnLookUpClick(Sender: TObject);

procedure SpravkaClick(Sender: TObject); // Вызов пункта меню "Справка"

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

FormDetalPlan: TFormDetalPlan;

implementation

uses

Unit1, Unit12, Unit13;

{$R *.dfm}

procedure TFormDetalPlan.actPaste1Execute(Sender: TObject);

begin

MemoOboznach.Lines.Clear;

MemoOboznach.PasteFromClipboard; // Вставка из буфера обмена в поле "Обозначение"

end;

procedure TFormDetalPlan.actPaste2Execute(Sender: TObject);

begin

MemoNaim.Lines.Clear;

MemoNaim.PasteFromClipboard; // Вставка из буфера обмена в поле "Наименование"

end;

procedure TFormDetalPlan.actPaste3Execute(Sender: TObject);

begin

MemoKol.Lines.Clear;

MemoKol.PasteFromClipboard; // Вставка из буфера обмена в поле "Количество"

end;

procedure TFormDetalPlan.BtnSaveClick(Sender: TObject);

var

i, Cap: integer;

begin

Cap := MemoOboznach.Lines.Count;

for i := 0 to Cap - 1 do

if MemoOboznach.Lines.Strings[i] <> '' then

with ModuleTask.TblDetal do

begin

Active:=true;

Insert;

FieldByName('Job_type_id').Value :=

ModuleTask.TblTypeJob.FieldByName('Job_type_id').Value;

FieldByName('Detal_oboznach').Value := MemoOboznach.Lines.Strings[i];

FieldByName('Detal_name').Value := MemoNaim.Lines.Strings[i];

FieldByName('Kol').Value := MemoKol.Lines.Strings[i];

FieldByName('Metka').Value := false;

post;

end;

MemoOboznach.Lines.Clear;

MemoNaim.Lines.Clear;

MemoKol.Lines.Clear;

end;

procedure TFormDetalPlan.BtnExitClick(Sender: TObject);

begin

FormDetalPlan.Close

end;

procedure TFormDetalPlan.BtnLookUpClick(Sender: TObject);

begin

FormDetal.Show

end;

procedure TFormDetalPlan.SpravkaClick(Sender: TObject);

begin

FormSpravka.Show

end;

end.

Модуль главной формы приложения «Система оперативного управления документооборотом»

unit Unit6;

interface

uses

Windows, Messages, SysUtils, Variants, Classes, Graphics, Controls, Forms,

Dialogs, Buttons, ExtCtrls, DBCtrls, Grids, DBGrids, DB, ADODB, StdCtrls,

ComCtrls, Menus, ActnList, RpDefine, RpRave, RpCon, RpConDS;

type

TFormSOUD = class(TForm)

MainMenu: TMainMenu;

M1: TMenuItem;

M12: TMenuItem;

M2: TMenuItem;

M21: TMenuItem;

M22: TMenuItem;

M24: TMenuItem;

M25: TMenuItem;

M3: TMenuItem;

M4: TMenuItem;

M5: TMenuItem;

M11: TMenuItem;

ZakladkaThemes: TTabSheet;

DBGridThemes: TDBGrid;

DBNavigatorThemes: TDBNavigator;

DBLookupCatThemes: TDBLookupComboBox;

BtnEtaps: TButton;

LabelDateBegin: TLabel;

LabelDateEnd: TLabel;

DateTimePickerBegin: TDateTimePicker;

DateTimePickerEnd: TDateTimePicker;

LabelIspolnitel: TLabel;

DBLookupPersonal: TDBLookupComboBox;

LabelFinans: TLabel;

DBLookupFinans: TDBLookupComboBox;

ZakladkaTask: TTabSheet;

DBGridTaskType: TDBGrid;

NavigatorTaskType: TDBNavigator;

DBGridTypeJob: TDBGrid;

DBNavigatorTypeJob: TDBNavigator;

Panel1: TPanel;

Panel2: TPanel;

Panel3: TPanel;

LabelPriemka: TLabel;

DBLookupPriemka: TDBLookupComboBox;

BtnLookUp: TButton;

StatusBar: TStatusBar;

BtnPlan: TButton;

procedure SprCatTaskClick(Sender: TObject);

procedure SprPersonalClick(Sender: TObject);

procedure SprCatThemesClick(Sender: TObject);

procedure M21Click(Sender: TObject);

procedure M24Click(Sender: TObject);

procedure M25Click(Sender: TObject);

procedure M5Click(Sender: TObject);

procedure M3Click(Sender: TObject);

procedure DBLookupCatThemesClick(Sender: TObject);

procedure SprFinansClick(Sender: TObject);

procedure M22Click(Sender: TObject);

procedure BtnEtapsClick(Sender: TObject);

procedure DBLookupTaskClick(Sender: TObject);

procedure M12Click(Sender: TObject);

procedure DateTimePickerBeginChange(Sender: TObject);

procedure DBGridThemesCellClick(Column: TColumn);

procedure DateTimePickerEndChange(Sender: TObject);

procedure FormCreate(Sender: TObject);

procedure BtnPlanClick(Sender: TObject);

procedure M11Click(Sender: TObject);

procedure BtnLookUpClick(Sender: TObject);

private

{ Private declarations }

public

{ Public declarations }

end;

var

FormSOUD: TFormSOUD;

implementation

uses Unit1, Unit2, Unit3, Unit4, Unit5, Unit7, Unit8, Unit9, Unit10, Unit11, Unit12,

Unit13, DateUtils;

{$R *.dfm}

procedure TFormSOUD.SprCatTaskClick(Sender: TObject);

begin

FormSprPriemka.Show

end;

procedure TFormSOUD.SprPersonalClick(Sender: TObject);

begin

FormSprPersonal.Show

end;

procedure TFormSOUD.SprCatThemesClick(Sender: TObject);

begin

FormSprCatThemes.Show

end;

procedure TFormSOUD.M21Click(Sender: TObject);

begin

FormSprCatThemes.Show

end;

procedure TFormSOUD.M24Click(Sender: TObject);

begin

FormSprFinans.Show

end;

procedure TFormSOUD.M25Click(Sender: TObject);

begin

FormSprPersonal.Show

end;

procedure TFormSOUD.M5Click(Sender: TObject);

begin

FormSOUD.Close

end;

procedure TFormSOUD.M3Click(Sender: TObject);

begin

FormSpravka.Show

end;

procedure TFormSOUD.DBLookupCatThemesClick(Sender: TObject);

begin

with ModuleThemes.TblThemes do // Проверяем, активна ли таблица "Themes"

if not Active then // если нет - делаем ее активной

Active := true;

end;

procedure TFormSOUD.SprFinansClick(Sender: TObject);

begin

FormSprFinans.Show

end;

procedure TFormSOUD.M22Click(Sender: TObject);

begin

FormSprPriemka.Show

end;

procedure TFormSOUD.BtnEtapsClick(Sender: TObject);

begin

FormEtap.Show

end;

procedure TFormSOUD.DBLookupTaskClick(Sender: TObject);

begin

with ModuleTask.TblTaskType do // Проверяем, активна ли таблица "Task_type"

if not Active then // если нет - делаем ее активной

Active := true;

with ModuleTask.TblTypeJob do // Проверяем, активна ли таблица "Type_job"

if not Active then // если нет - делаем ее активной

Active := true;

end;

procedure TFormSOUD.M12Click(Sender: TObject);

begin

FormReport.Show

end;

procedure TFormSOUD.DateTimePickerBeginChange(Sender: TObject); // Процедура сохранения даты,

begin // вбранной в календаре

with ModuleThemes.TblThemes do

begin

Edit;

FieldByName('Date_begin').Value := DateTimePickerBegin.Date;

post;

end;

end;

procedure TFormSOUD.DateTimePickerEndChange(Sender: TObject);

begin

with ModuleThemes.TblThemes do

begin

Edit;

FieldByName('Date_end').Value := DateTimePickerEnd.Date;

post;

end;

end;

procedure TFormSOUD.DBGridThemesCellClick(Column: TColumn);

begin

with ModuleThemes.TblThemes do

begin

if FieldByName('Date_begin').IsNull then // Проверка, если ячейка таблицы пуста,

DateTimePickerBegin.Date := Now() // то ей присваивается текущая дата

else

DateTimePickerBegin.Date := FieldByName('Date_begin').Value;

if FieldByName('Date_end').IsNull then

DateTimePickerEnd.Date := Now()

else

DateTimePickerEnd.Date := FieldByName('Date_end').Value;

end;

end;

procedure TFormSOUD.FormCreate(Sender: TObject);

begin

DateTimePickerBegin.Date := Now();

DateTimePickerEnd.Date := DateTimePickerBegin.Date;

end;

procedure TFormSOUD.BtnPlanClick(Sender: TObject);

begin

FormDetalPlan.Show

end;

procedure TFormSOUD.M11Click(Sender: TObject);

begin

with ModuleThemes do

QueryAllThemes.Requery(); // Обновление запроса

FormAllThemes.Show

end;

procedure TFormSOUD.BtnLookUpClick(Sender: TObject);

begin

FormDetal.Show

end;

end.

Размещено на Allbest.ru