Автоматизация в инженерной геологии

Средства, предназначенные для проектирования ПО.

Фактически ими являются все существующие средства для описания моделей, которые являются результатом проектирования программного обеспечения. Модели могут быть описаны при помощи блок-схем, ER-диаграмм, UML диаграмм и прочих.

Средства реализации программного кода.

На этом этапе пишется сам программный код для компонент программного обеспечения, согласно разработанному техническому проекту. Набор используемых средств чаще определяется подходами, примененными к проектированию.

В целях реализации программного кода для начала, как правило, следует выбрать язык программирования, на котором будет осуществляться разработка, такой как C, C++, C# и другие. Фактически, язык, который будет использован, выбирается исходя из того, насколько просто и эффективно можно будет на нем добиться конечной цели разработки. Для каждого языка существуют отладчики, например Visual studio. Для того,чтобы управлять базами данных также предусмотрены специальные средства, таки как MySQL, Oracle и другие.

Выбрав язык разработки, выбирают среду, в которой собственно и будет происходить реализация программного кода, в качестве среды можно выбрать Qt creator, Microsoft Visual studio и прочие среды, которые следует выбирать опять же в зависимости от поставленных целей.

Средства для тестирования программного обеспечения

Средства тестирования используются для обнаружения ошибок, проявляющихся во время работы программы, помогают определить, соответствует ли функциональность программы необходимым требованиям.

4.5 Выбор средств разработки

При выборе средства для реализации программного кода рассматривались два претендента:

Qt creator

Microsoft Visual studio.

В качестве средства для реализации программного кода, в рамках данного проекта был выбран QT creator. Такой выбор был сделан исходя из требований к разрабатываемому программному обеспечению, одним из которых являлась его кросcплатформенность, которую можно реализовать, используя библиотеки Qt, в отличие от Microsoft Visual studio, которая адаптирована исключительно под операционную систему Windows, к тому же программа должна обладать понятным и приятным пользовательским интерфейсом, для реализации которого в Qt creator предусмотрен встроенный редактор форм. Независимость от платформы необходима разрабатываемой программе в связи с тем, что современные пользователи персональных компьютеров предпочитают различные операционные системы и, безусловно, программа должна быть адаптирована к большинству из них, это сделает ее гораздо удобнее.

Выбор языка программирования.

Выбор модели программирования.

Язык, на котором будет реализован проект, следует выбирать исходя из поставленных задач, которые должна осуществлять программа и предъявляемым требованиям к ней. Одним из критериев выбора языка программирования является выбранная модель программирования, которые бывают следующих видов:

Императивная модель программирования.

Структурная.

Декларативная.

Метапрограммирование.

К подходам, применимым для реализации императивной модели относят процедурное программирование, декларативной относят функциональное и логическое программирование, структурной- объектно-ориентированное программирование, модульное программирование, метапрограммирования- генерация кода, самомодифицирующийся код.

В процедурном программировании код программы состоит из операторов, находящихся в определенной последовательности, которые задают процедуру решения задачи. Такая модель более всего подходит для решения небольших задач, для которых важным фактором является скорость выполнения.

В функциональном программировании не предполагается явное хранение текущего состояния программы и его изменение, в основном, оно строится на вычислениях результатов функций. Функция в функциональном программировании понимается как математическая, в отличие от функций императивных.

Основой логического программирования является аппарат математической логики, автоматическое доказательство теорем, при котором используется механизм логического вывода, который в свою очередь, использует заданные факты и правила вывода.

Основой модульного программирования является разбиение всей программы на отдельные и независимые модули, компилируемые отдельно друг от друга. Это приводит к уменьшению времени перекомпиляции, с учетом изменений, вносимых в малое количество файлов исходного кода, что значительно упрощает разработку программного обеспечения группой разработчиков.

При использовании объектно-ориентированного программирования описывают структуру и поведение программного обеспечения, тем самым определяя составляющие части системы в терминах объектов и классов. Объектно-ориентированное программирование удобно, когда проектируемая система должна работать с отдельными объектами, устройство которых описывается в классах, обладающими определенными характеристиками, способом представления и поведением.

Основными методами, при помощи которых реализуется генерация кода являются шаблоны и внешне-языковые средства.

Современные языки программирования зачастую являются мультипарадигмальными, то есть соответствуют нескольким моделям.

В качестве модели программирования данной системы выбирается структурная модель программирования, причем для ее реализации выбирается объектно- ориентированный подход, так как программу будет наиболее удобно реализовать в терминах объектов и классов.

Система работает с такими объектами как:

Элементы пользовательского интерфейса.

Колонки.

Инженерно-геологические элементы.

Профили склона.

Слои грунтов.

Каждый из этих объектов имеет собственное представление, обладает собственными характеристиками, которые входят в их устройство и описываются в соответствующих классах.

Исходя из выбранной модели и подхода к ее реализации, рассмотрим языки программирования, удовлетворяющие поставленным условиям.

4.6 Выбор языка для реализации программного кода

Выбранному подходу и парадигме программирования соответствуют следующие языки программирования:

Java

C++

Php

C#

Python

Visual Basic

Perl

Delphi

Из вышеприведенных языков, с учетом того, что средой для реализации программного кода выбрана Qt creator с дополнительными библиотеками для C++, а также с учетом навыков и опыта написания программного обеспечения на каждом из них, языком, выбранным для реализации программного обеспечения является C++. C++, с дополнительными библиотеками Qt, является популярным и современным объектно-ориентированным языком программирования. Он предоставляет все возможности для создания системы, разрабатываемой в рамках данного дипломного проекта, позволяет работать с динамической памятью, использовать необходимые типы данных, такими как:

Перечислимый.

Целочисленный.

Вещественный.

Символьный.

Множество.

Логический.

Массивы.

Строковый.

Структуры.

Классы.

Метаклассы.

А также работать с объектами пользовательского интерфейса, созданными в Qt designer.



5. Охрана труда

Приведем основные термины и их определения.

Согласно 209 статье ТК РФ:

Охрана труда - система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия.[9]

Вредный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его заболеванию. [9]

Опасный производственный фактор - производственный фактор, воздействие которого на работника может привести к его травме. [9]

В ГОСТ 12.0.002-80* приведены следующие определения по безопасности труда:

Безопасные условия труда - Состояние условий труда, при которых воздействие на работающего опасных и вредных производственных факторов исключено или воздействие вредных производственных факторов не превышает предельно допустимых значений.

Безопасность производственного оборудования - Свойство производственного оборудования соответствовать требованиям безопасности труда при монтаже (демонтаже) и эксплуатации в условиях, установленных нормативно-технической документацией.[10]

Классификация опасных и вредных производственных факторов приведена в ГОСТ 12.0.003-74 (1999) и описывает как общую классификацию, так и детальную классификацию каждой общей группы. Рассмотрим общую классификацию:

Опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на следующие группы:

физические;

химические;

биологические;

психофизологические.

[11]

Расчет защитного зануления на рабочем месте.

Зануление - преднамеренное электрическое соединение с нулевым защитным проводником металлических нетокопроводящнх частей, которые могут оказаться под напряжением.

Нулевой защитный проводник - проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой источника тока или ее эквивалентом.

Электрическая установка, согласно (ГОСТ 19431-84) - это энергоустановка, предназначенная для производства или преобразования, передачи, распределения или потребления электрической энергии.[12]

В данной работе будет проводиться расчет зануления для ЭВМ на рабочем месте, которые в свою очередь относятся к электрическим установкам и представляют опасность при возникновении на них напряжения, в результате пробоя изоляции. ЭВМ подключается к трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью, с напряжением 220 В. Питание происходит от подстанции, с трансформатором мощности P=600 кВт, находящимся в 350 метрах. Для защиты от пробоя в такой цепи применяется зануление. Защита цепи может осуществляться различными способами: Автоматическими выключателями, срабатывающими без выдержки времени.

Плавкими предохранителями.

Выключателями с обратно-зависимой от тока характеристикой.

Если зануление спроектировано правильно, то выполняется условие:

,

k- пусковой коэффициент.

- ток короткого замыкания.

I - ток, необходимый для срабатывания защиты.

Для защиты используются плавкие предохранители, при использовании плавких предохранителей для защиты цепи принимается коэффициент k3.

Выражение для в зависимости от:

- фазное напряжение цепи.

- полное сопротивление трансформатора.

- фазное сопротивление проводника.

- сопротивление нулевого защитного проводника.

- внешнее индуктивное сопротивление петли "фазный провод - нулевой защитный провод" (петли "фаза-нуль").

- активное сопротивление заземлений нейтрали обмоток трансформатора.

- повторное заземление нулевого защитного проводника.

Будет выглядеть следующим образом:

- комплексное полное сопротивление петли "фаза-нуль".

Питание проводится медным проводом со следующими характеристиками:

S =25 - площадь сечения проводника.

- удельное сопротивление.

Сопротивление фазового провода будет равно:

Медный нулевой проводник обладает характеристиками:

,

Отсюда сопротивление нулевого провода:

Индуктивное сопротивление петли фаза-нуль XП определяется выражением:

, - индуктивные сопротивления соответственно фазного и нулевого защитных проводников.

- внешнее индуктивное сопротивление петли фаза-нуль (сопротивление взаимоиндукции между фазным и нулевым проводами).

Для медных и алюминиевых проводников , сравнительно малы (около 0,0156 Ом/км), поэтому ими можно пренебречь. Внешнее индуктивное сопротивление Xвз зависит от расстояния между проводами (D) и их диаметра (d). Поскольку d изменяется в незначительных пределах, влияние его также незначительно. Следовательно, Xвз зависит в основном от D (с увеличением расстояния растет сопротивление). Поэтому в целях уменьшения внешнего индуктивного сопротивления петли фаза-нуль нулевые защитные проводники прокладываются совместно с фазными или в непосредственной близости от них. При малых значениях D, соизмеримых с диаметром проводов d, т.е. когда фазный и нулевой проводники расположены в непосредственной близости один от другого, сопротивление Xвз незначительно (не более 0.1 Ом/км) и им можно пренебречь.

Тогда расчетная формула принимает вид:



Для трансформатора с мощностью P=600 кВт значение = 0,039 (Ом).

При использовании зануления по требованиям ПУЭ (правила устройства электроустановок):

В данном случае ПУЭ выполняется.

Рассчитаем , используя рассчитанные характеристики:

При попадании фазы на зануленный корпус ЭВМ должно произойти автоматическое отключение.

Проверим выполнение необходимого соотношения между , k, =50А.

Автоматическое отключение произойдет, параметры защитного зануления удовлетворяют необходимым нормам, а следовательно зануление обеспечивает безопасность работы.

Электробезопасность при работе с ПЭВМ.

Электробезопасность, согласно ГОСТ 12.1.009-76(1999) - это система организационных и технических мероприятий и средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.[13]

При взаимодействии человека с ПВЭМ существует опасность поражения электрическим током, как и при взаимодействиях с любыми электрическими установками, питаемыми напряжением равным 36В или выше. ПЭВМ как правило питается от электрической сети с напряжением 220В, поражение может произойти в результате прикосновения пользователя ЭВМ к открытым токоведущим частям машины или нетоковедущим, при возникновении пробоя. Наиболее частыми причинами возникновения электротравм являются:

Перегрузки сети.

Низкокачественная изоляция.

Механические повреждения.

Воздействие тока может привести к электрическим травмам, то есть повредить организм электрическим током или электрической дугой которая возникает в аварийных режимах.

Электротравма - травма, вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги [13].

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции, применяют следующие способы:

Защитное заземление;

Зануление;

Выравнивание потенциала;

Система защитных проводов;

Защитное отключение;

Изоляцию нетоковедущих частей;

Электрическое разделение сети;

Малое напряжение;

Контроль изоляции;

Компенсация токов замыкания на землю;

Средства индивидуальной защиты.

Технические способы и средства применяют раздельно или в сочетании друг с другом так, чтобы обеспечивалась оптимальная защита.

Для обеспечения электробезопасности необходимо осуществлять их обслуживание, согласно правилам, прописанным в следующих нормативных документах: «Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ) и «Правила устройства электроустановок» (ПУЭ).

Операторы ПЭВМ должны допускаться до эксплуатации электроустановки, исключительно после обучения правилам по ее эксплуатации, общим требованиям защиты, и соблюдать все меры предосторожности, во избежание получения электротравм.

Как было сказано выше, с целью предотвращения электрических травм при работе с ПЭВМ применяетя зануление.

Защитное зануление необходимо проводить с целью отключения приборов, при возникновении тока на корпусе ЭВМ. Зануление работает следующим образом: при попадании тока на корпус или другие элементы электроустановки, предварительно соединенные с нулем, происходит короткое замыкание, вследствие чего срабатывают системы защиты (автоматические выключатели, плавкие предохранители), прекращающие подачу тока на неисправное оборудование.

Приведем пример схемы зануления для ПЭВМ:

Рис. 10 - Схема защитного зануления ЭВМ

НЗП - Проводник, соединяющий зануляемые части с глухозаземленной нейтральной точкой обмотки источника тока или ее эквивалентом [13].

НР - нулевой рабочий проводник (служит для питания электроприемника), подключен к заземленной нейтрале источника питания.

Заземление бывает двух видов:

Искусственное

Естественное

Искуственное заземление - соединение участка цепи с устройством заземления(ЗУ), состоящим из заземлителя и заземляющего проводника. Заземлитель находится в непосредственном контакте с землей, в качестве заземлителя могут быть использованы любые проводящие конструкции. Заземляющий проводник- проводник, подведенный к заземлителю от участка цепи, подлежащего заземлению.

Естественное заземление - конструкции, устроенные таким образом, что их часть постоянно находится в земле, но такое заземление неприменимо к электроустановкам, так как сопротивление таких конструкций ничем не регулируется.

Классификация типов систем заземления приводится в качестве основной из характеристик питающей электрической сети [16].

«Электроустановки зданий. Часть 3. Основные характеристики» регламентирует следующие системы заземления: TN-C, TN-S, TN-C-S, TT, IT.

При обеспечении электробезопасности, также должны приниматься меры и по пожаробезопасности, так как ПЭВМ содержит множество плат и проводов, находящихся рядом друг с другом, способных к перегреву, в критических ситуациях, в связи с чем плавится изоляция и может возникнуть возгорание. Следовательно необходимо, чтобы необходимая часть тепловой энергии, выделяющейся при работе электрооборудования, рассеивалась в окружающей среде, не повреждая изоляции или других частей оборудования.

Для уменьшения опасности поражения электрическим током используют электрическое разделение цепи, производимой для электроустановок, подключенных к сети, напряжением до 1000 В. Электрическое разделение цепи осуществляется при помощи:

Двойной изоляции;

Основной изоляции и защитного экрана;

Усиленной изоляции.

Двойная изоляция состоит из основной изоляции токоведущих частей и дополнительной изоляции.

Усиленная изоляция применяется в случаях, когда невозможно применить двойную изоляцию.

При двойной изоляции изделия с металлическим корпусом, его нельзя занулять или заземлять.

При работе с ПЭВМ и проектировании цепей, с которых будет осуществляться питание, следует соблюдать правила электробезопасности, это позволит свести к минимуму риск получения электротравмы работниками, сократит возможность пожаров при возникновении опасных ситуаций, также следует обучать персонал правилам технической эксплуатации такого рода электрических установок, с учетом их напряжения и возможных опасностей в зоне их эксплуатации.

Пожарная безопасность.

Приведем основные термины, согласно ГОСТ 12.1.033-81 (2001):

Загорание - неконтролируемое горение вне специального очага, без нанесения ущерба.[17]

Пожар - Неконтролируемое горение, развивающееся во времени и пространстве.[17]

Пожарная безопасность объекта - состояние объекта, при котором с регламентируемой вероятностью исключается возможность возникновения и развития пожара и воздействия на людей опасных факторов пожара, а также обеспечивается защита материальных ценностей.[17]

Правила пожарной безопасности - комплекс положений, устанавливающих порядок соблюдения требований и норм пожарной безопасности при строительстве и эксплуатации объекта.[17]

Пожар способен привести к гибели людей и нанести огромный материальный ущерб. Факторами, представляющими основную опасность для людей и материальных ценностей являются:

пламя и искры;

повышенная температура окружающей среды;

токсичные продукты горения и термического разложения;

дым;

С целью улучшения пожарной безопасности на предприятии должны выполняться все нормы пожарной безопасности, территория предприятия должны быть оборудована системами пожарной безопасности, также должен осуществляться необходимый контроль объектов предприятия, с целью наблюдения за их противопожарным состоянием. Работы по предупреждению пожаров осуществляются личным составом пожарной охраны.

Согласно НБП 201-96, для решения возложенных на пожарную охрану предприятия задач должны быть разработаны необходимые документы, в том числе:

положение о пожарной охране предприятия, согласованное с ГПС;

должностные инструкции личного состава пожарной охраны;

график дежурства личного состава пожарной охраны;

схемы, планы расположения на предприятии участков (секторов) с указанием порядка наблюдения за противопожарным состоянием объектов предприятия;

перечень пожарной техники и средств связи, а также порядок их эксплуатации;

расписание занятий по последующей подготовке личного состава пожарной охраны;

документы предварительного планирования боевых действий по тушению пожаров и взаимодействию со службами предприятия и подразделениями гарнизона пожарной охраны.[18]

К системам пожаробезопасности предприятия можно отнести автоматические установки пожаротушения, предупреждения о возникновении пожара. Помещения должны быть оборудованы огнетушителями, пожарными кранами, с обеспеченным водоснабжением. Должен быть составлен план помещений, план эвакуации персонала, в случае возникновения пожара, периодически проводиться соответствующие тренировки по эвакуации персонала.

Проведенный расчет защитного зануления на рабочем месте показал, что соблюдены все нормы, обеспечивающие электробезопасность электроустановки (в данном случае ПЭВМ). Обеспеченная электробезопасность рабочего места сводит к минимуму вероятность возникновения электротравм, предупреждает пожары, связанные с возгоранием проводки, тем самым обеспечивает безопасность и охрану труда персонала, работающего с электроустановками.



6. Экологическая часть проекта

Микроклимат

Микроклимат производственных помещений -- условия внутренней среды помещений, определяемые следующими факторами, действующими на организм человека:

Температура в помещении.

Влажность в помещении.

Тепловое излучение.

Скорость движения воздуха.

Интенсивность теплового излучения.[1]

Температура воздуха в помещениях с вычислительной техникой должна быть 22-24°С, относительная влажность воздуха 60-40%, при скорости движения воздуха не больше 1м/с. Список помещений для производства, в которых должны соблюдаться нормальные значения характеристик микроклимата, представляется в отраслевых документах, согласованных с органами санитарного надзора.

Так, например, в холодный период года, при проведении работ средней тяжести должны выполняться следующие требования:

Период года	Категория работ	Температура, ?С	Относительная влажность	Скорость движения, м/с
		оптимальная	допустимая	оптимальная	допустимая на рабочих местах	оптимальная, не более	допустимая на рабочих местах постоянных и непостоянных *
			верхняя граница	нижняя граница
			на рабочих местах
			постоянных	непостоянных	постоянных	непостоянных
Холодный	Средней тяжести -II а	18-20	23	24	17	15	40-60	75	0,2	Не более 0,3
	Средней тяжести -II б	17-19	21	23	15	13	40-60	75	0,2	Не более 0,4

Проведение измерений показателей микроклимата необходимо осуществлять в середине и по окончанию периодов, три раза за смену, при изменении показателей в связи с технологическими причинами, следует производить их измерения при разной степени производственных нагрузок персонала.



7. Воздействие электромагнитных полей на человека

Электромагнитное поле - особая форма материи, посредством которой осуществляется взаимодействие между электрически заряженными частицами.

Воздействие электромагнитных полей промышленной частоты на человека может пагубно сказываться на его сердечно-сосудистой системе, зрении и центральной нервной системе, а также способствовать нарушению обменных процессов в организме человека. Воздействие электромагнитных полей на человека относят к физическим факторам окружающей среды. Электрические установки являются источником магнитного излучения, в частности длительное нахождение под влиянием магнитного поля предполагает работа оператора ПЭВМ.

Согласно СанПиН 2.2.4.723-98, при оценке воздействия электромагнитного поля на человека учитываются два параметра:

Интенсивность.

Продолжительность воздействия.[19]

Интенсивность определяется, исходя из значения E- напряженности магнитного поля или его индуктивности B.

Для уменьшения пагубного влияния электромагнитных полей на человека требуется проводить их контроль, по полученным результатам расчета устанавливается определенное время, которое работник может находиться под воздействием магнитного поля согласно следующей таблице:

Время пребывания (ч)	Допустимые уровни МП, Н [А/м]/В [мкТл] при воздействии
	общем	локальном
1	1600/2000	6400/8000
2	800/1000	3200/4000
4	400/500	1600/2000
8	80/100	800/1000

Напряженность магнитного поля измеряется на действующих установках и при проектировании, с учетом измерений, проведенных на установках аналогичного типа. Индукцию магнитного поля необходимо измерять при установке нового оборудования. С целью профилактики заболеваний, вызываемых действием электромагнитных полей на человека, всем лицам, осуществляющим эксплуатацию электрических установок, следует периодически проходить медосмотр.

Защита от шума.

С точки зрения физиологии шумом называют звук, негативно влияющий на слух человека. Основными характеристиками шума являются:

* частота.

* интенсивность.

* звуковое давление.

По спектру шумы делятся на:

Широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы;

Тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.

По временным характеристикам их можно разделить на:

Постоянный.

Непостоянный

Непостоянные шумы в свою очередь можно разделить на:

Непостоянные шум следует подразделять на:

Колеблющиеся во времени, уровень звука которого непрерывно изменяется во времени;

Прерывистые, уровень звука которого ступенчато изменяется (на 5 дБА и более), причем длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1 с и более;

Импульсные, состоящий из одного или нескольких звуковых сигналов, каждый длительностью менее 1 с, при этом уровни звука, измеренные в дБ AI и дБА соответственно на временных

Шум способен повреждать органы слуха человека, а также негативно сказываться на сосредоточении, центральной нервной системе, истощая и переутомляя головной мозг человека. Под его влиянием может развиться бессонница, склонность к быстрой утомляемости, понижение работоспособности, также шум может явиться причиной развития гипертонической болезни. Степень, с которой шумы способны поразить органы слуха и сердечно-сосудистую систему в основном зависит от его интенсивности.

При разработке технологических процессов, проектировании, изготовлении и эксплуатации машин, производственных зданий и сооружений, а также при организации рабочего места следует принимать все необходимые меры по снижению шума, воздействующего на человека на рабочих местах, до значений, не превышающих допустимые:

Разработкой шумобезопасной техники;

Применением средств и методов коллективной защиты по ГОСТ 12.1.029-80(2001);

Применением средств индивидуальной защиты.

Приведем таблицу со значениями, используемыми для нормирования шума для персонала, работающего с электрическими установками:

Частоты,Гц.	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Уровень шума, Дб.	71	61	54	49	45	42	40	38

Исходя из таблицы, уровень шума, воздействующего на органы слуха перснонала должен быть около 50Дб.

В качестве индивидуальной защиты от шума можно использовать так называемые Противошумы, предупреждающие расстройства организма человека, пребывающего под воздействием шума.

В рамках коллективной защиты от шума можно использовать звукопоглощающие конструкции, такие как:

* маты из стекловолокна;

* перфорированные плиты.

Для эффективной защиты работников от пагубного влияния шумов требуется осуществление комплекса таких мер, как:

Организационных,

Технических и

Медицинских мер,

на следующих этапах:

Проектирования.

Строительства.

Эксплуатации производственных предприятий, машин и оборудования.

С целью обеспечения защиты от шума на производстве должен быть введен необходимый гигиенический контроль объектов, генерирующих шум, регистрация физических факторов, оказывающих вредное воздействие на окружающую среду и отрицательно влияющих на здоровье людей.

4.Выводы.

Предложенная защита от воздействия электромагнитных полей на человека обеспечила уменьшение пагубного влияния ЭМИ на персонал и улучшение его самочувствия в течение рабочего времени, установленного по требуемым нормам. Защита от шума повысила работоспособность персонала и обеспечила снижение нервного напряжения во время работы. В условиях современной экологии необходимость контроля условий труда и поддержания этих условий на требуемом уровне является ярко выраженной. От условий труда зависит здоровье, а следовательно и работоспособность персонала.

8. Решение задачи на ЭВМ

Структура классов и их описание.

Приведем графическое представление структуры классов программы:

Схема 2

На схеме односторонними стрелками показана иерархия классов в программе, двусторонними показано взаимодействие и обмен данными между классами. Взаимодействие между классами организованно при помощи

QObject::connect(имя класса1, сигнал, имя класса2, слот).

Также для тех классов, для которых это необходимо, указано их содержимое.

Далее опишем классы подробнее:

Класс MainWindow, унаследованный от класса QMainWindow.

Является базовым классом главного окна программы, имеющим дочерние элементы. Класс содержит основные функции по выводу данных. Также в классе содержаться динамические массивы:

QVector<Mycolumn>- массив всех колонок, используемых в проекте.

QVector<Ige>- массив всех ИГЭ, используемых в проекте.

QVector<Profil>- массив всех профилей склона проекта.

Для вывода информации по ИГЭ, профилю или колонки на экран класс работает с элементами соответствующих массивов при помощи функций. На последнем этапе создания, каждый профиль, ИГЭ или колонка помещаются в соответственные массивы. Также в классе реализована функция перевода GPS координат начала и конца отрезка в его длину, для графического построения при использовании QGraphicsView.

В качестве базовых элементов главного окна выступают:

QGraphicsView - при помощи его функционала производятся построения графические построения профиля склона.

QDockWidget - виджет, служащий для отображения данных, причем один из двух, прикрепленных к форме главного окна, отображает инженерно-геологические элементы, другой - колонки.

Класс columnwindow, является классом, унаследованным от QWidget, представляет собой класс окна, используемого как дочернее по отношению к главному окну системы. Класс обладает функциями для создания новой колонки по скважине, ее отображению, созданная колонка отправляется в MainWindow для последующей записи в массив по колонкам.

Класс igechwindow является классом, унаследованным от QWidget, представляет собой класс окна, используемого как дочернее, по отношению к главному окну системы, в нем реализованы функции вывода на экран характеристик выбранного ИГЭ, окно вызывается при двойном клике по ИГЭ, представленном в таблице главного окна, с соответствующим названием.

Класс igewindow является классом, унаследованным от QWidget, представляет собой класс окна, используемого как дочернее по отношению к главному окну системы. Класс снабжен необходимыми функциями для создания нового инженерно-геологического элемента, ввода пользователем и расчета его характеристик. После создания инженерно-геологического элемента, посылается сигнал о его создании и он заносится в массив ИГЭ в классе MainWindow.

Класс Ige представляет из себя класс инженерно-геологического элемента, в нем содержится информация о его характеристиках, класс обладает функциями для редактирования этих характеристик.

Класс Profil представляет из себя класс профиля склона, содержит массив его вершин QVector<peak>. Обладает функциями для доступа к характеристикам профиля, также содержит массив грунтовых слоев QVector<Stratum>.

Класс Mycolumn представляет из себя класс колонки по скважине, в нем содержатся основные данные по колонке, такие как GPS координаты колонки, место ее положения и номер, в классе реализуется доступ к этим данным. Содержит массив элементов колонки QVector<col>.

Структура col представляет из себя элемент колонки, содержит ссылку на инженерно-геологический элемент, содержащийся в этом элементе, мощность элемента.

Структура peak представляет из себя вершину профиля склона, содержит высоту и свои координаты GPS.

Класс Stratum представляет из себя класс слоя грунта грунтового массива, содержит данные об ограничивающих слой кривых, с целью дальнейшего решения плоской задачи о нахождении коэффициента устойчивости.

Класс methods представляет из себя набор функций, для реализации методов, использующихся в программе.



9. Примеры работы программы

Начиная работу с программой, необходимо создать новый проект.

Рис. 11

Рис. 12

После того, как проект был создан, необходимо добавить в проект ряд инженерно-геологических элементов, с целью их дальнейшего использования в построении структуры колонки по скважине. При добавлении нового инженерно-геологического элемента открывается окно для дальнейшего ввода его характеристик, для выбора цвета реализовано отдельное меню-палитра.

Рис. 13

геологический изыскание склон зануление

Для вывода на экран свойств инженерно-геологического элемента необходимо два раза щелкнуть по его иконке.

Результат добавления новых инженерно-геологических элементов и вывода свойств одного из них:

Рис. 14



Теперь можно приступить к структурированию колонки. Для добавления инженерно-геологического элемента в колонку, достаточно перетащить его из меню с инженерно-геологическими элементами в область, предназначенную для ввода и ввести мощность его слоя.

Результат добавления нового ИГЭ в колонку:

Рис. 15

По окончанию структурирования колонки необходимо нажать кнопку “Создать”, тогда на экране отобразится номер колонки, два раза кликнув по которому, можно будет снова обратиться к ее свойствам. Далее приступаем к созданию самого профиля склона:



Рис. 16

После ввода количества вершин профиля, необходимо заполнить таблицу с координатами GPS этих вершин и их высотой над уровнем моря.

Рис. 17

После ввода координат и высот вершин профиля, программа, исходя из координат колонок, определяет, принадлежат ли они данному разрезу или нет. Далее происходит построение профиля склона, колонок и непосредственно отображаются слои грунтового массива, обозначенные цветом инженерно-геологических элементов, их слагающих.

Рис. 18



Заключение

В данном дипломном проекте была спроектирована автоматизированная система обработки данных инженерно-геологических изысканий и расчета характеристик в зонах развития опасных геологических процессов. Программа прошла, этапы проектирования и перешла на этап начальной разработки. Ввиду сложности системы и достаточно большого количества рисков, было принято решение об использовании спиральной модели разработки, выбрано необходимое лингвистическое и математическое обеспечение.



Список используемой литературы

1. СП 11-105-97

2. СНиП 11-02-96

3. СП 11-104-97

4. СП 11-103-97

5. СНиП 11-02-96

6. Рекомендации по выбору методов расчета коэффициента устойчивости склона и оползневого давления (Центральное бюро научно-технической информации Москва - 1986).

7. СанПиН 2.2.4.723-98

8. ТК РФ

9. ГОСТ 12.0.002-80*

10. ГОСТ 12.0.003-74 (1999)

11. ГОСТ 19431-84

12. ГОСТ 12.1.009-76(1999)

13. Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей.

14. Правила устройства электроустановок.

15. ГОСТ Р 50571.2-94.

16. ГОСТ 12.1.033-81 (2001)

17. НБП 201-96

18. СанПиН 2.2.4.723-98

19. ГОСТ 12.1.029-80(2001)

Размещено на Allbest.ru