Комплексная интерактивная система по контролю и обеспечению жизнедеятельности растений. Техническая часть

5.3.3 Запись данных в xml-документ

Для записи данных от клиента на сервер, на сервере требуется разместить PHP-процедуру putdata.php, которая создаст XML документ, взяв данные, передаваемые методом POST.

<?

if (isset($_POST["password"])){

$name=$_POST["password"]; $message=$_POST["data"];

}

else {

$name='data'; $message=$_POST["data"];

}

$file_ms=$name.".xml";

$message=StripSlashes('<?xml version="1.0"

encoding="UTF-8"?>

<root><data>'.$message.'</data></root>');

$deleted = unlink($file_ms);

$fp = fopen($file_ms,"a+");

$fw = fwrite($fp,$message);

fclose($fp);

?>

В данном случае password содержит имя создаваемого XML документа, а второй параметр содержит данные data. StripSlashes настраивает фильтр пропускать типичные для XML конструкции в записываемый файл.

Этой процедуре данные передаются при помощи Ajax технологии.

function ajaxWrite(password,putmessage){

var xmlObj2 = null;

var contentType = "application/x-www-form-urlencoded; charset=UTF-8";

if(window.XMLHttpRequest){

xmlObj2 = new XMLHttpRequest();

} else if(window.ActiveXObject){

xmlObj2 = new ActiveXObject("Microsoft.XMLHTTP");

} else {

return;

}

xmlObj2.open ('POST',serveraddressreceive+'putdata.php',true);

xmlObj2.setRequestHeader("Content-Type", contentType);

xmlObj2.send('password='+password+'&data='+putmessage);

}

Передаваемые методом POST параметры отделяются амперсантом &..

Рассматриваемая технология позволяет клиентскому приложению обмениваться данными с сервером, посылая на него данные, полученные с помощью системы сбора данных.

5.4 Использование технологии Ajax

Когда существующих возможностей становиться мало, а совершенствовать существующее уже некуда, тогда и происходит технологический прорыв. Таким прорывом и стал AJAX (Asynchronous JavaScript and XML) - подход к построению пользовательских интерфейсов веб-приложений, при котором web-страница, не перезагружаясь, сама догружает нужные пользователю данные. Это идея, которая базируется на двух основных принципах:

- Использование DHTML для динамичного изменения содержания страницы. - Использование XMLHttpRequest для обращения к серверу "на лету".

Использование этих двух подходов позволяет создавать намного более удобные WEB-интерфейсы пользователя на тех страницах сайтов, где необходимо активное взаимодействие с пользователем. Использование Ajax стало наиболее популярно после того, как компания Google начала активно использовать его при создании своих сайтов, таких как Gmail, Google maps и Google suggest. Создание этих сайтов подтвердило эффективность использования данного подхода. Рассмотрим на рисунке 34 классическую модель WEB-приложения.



Рисунок 34 - Классическая модель Web-приложения

Клиент, набирая в строке поиска адрес интересующего его ресурса, попадая на сервер, делает к нему запрос. Сервер производит вычисления в соответствии с запросом, обращается к базе данных и так далее, после чего полученные данные идут клиенту и, в случае необходимости подставляются в шаблоны и обрабатываются браузером.

Результатом является страница, которую мы видим, и которую 80% населения страны находящейся в WEB называют Интернетом. Это классическая модель, которая успела себя зарекомендовать и заслужить себе почетное место под солнцем. Это самая простая модель взаимодействия и, как следствие, самая распространенная. Однако ее все чаще становиться недостаточно. Рассмотрим более эффективную модель обновления данных с использованием технологии Ajax. Модель обмена данными в Ajax представлена на рисунке 35.



Рисунок 35 - Модель обмена данными в Ajax

В Ajax обработка данных на стороне сервера отличается от классической модели. При обращении к серверу, генерируется страница, которая будет отображаться пользователю, и предлагать ему совершить интересующую его последовательность действий.

При сознательном (хотя и не обязательно) выборе клиента, его запрос будет обращаться к AJAX модулю, который и будет производить все интересующие его вычисления и работу с сервером как таковым. Новшество состоит в том, что в том, что технология Ajax дает возможность динамически обращаться к серверу и выполняет интересующие нас действия и оперативное изменение данных на странице без её перезагрузки

5.5 Интерфейс сайта поддержки, разработанного комплекса

На рисунке 36 приведена структурная схема разработанного сайта.



Рисунок 36 - структурная схема сайта

На рисунке 37 приведена главная страница разработанного сайта.



Рисунок 37 - Скриншот главной страницы разработанного сайта

6. Разработка элементов бизнес-плана

6.1 Анализ рынка сбыта

Сейчас рынок разработки систем автоматизации переживает очередной этап развития. Основные потенциальные потребители данной продукции, стали как крупные производственные предприятия, так и частные клиенты для бытового применения.

Кроме того, на рынке разработки подобных систем заметно обострилась конкуренция. Началась некая «интеллектуализация» рынка.

Качественное исполнение, динамическое обновление информации, постоянное расширение функциональности, надежность - основные приоритеты развития.

Данная комплексная система контроля и обеспечения жизнедеятельности растения, разрабатывается, как часть основной системы по уходу а растениями, так и как составная часть общей системы «Умный дом», что немаловажно она нашла свое применение в ботаническом саду, находящегося в г. Санкт-Петербурге.

6.2 Конкурентоспособность предложения услуги

Основными конкурентами являются проекты «Умного дома» других фирм- производителей, которые могут составить некоторую конкуренцию нашему проекту. Но, в целом, разработанный комплекс достаточно специфичен и кардинально отличается не только местом применения, но и стоимостью. В нашей стране не существует производителя подобной продукции, они есть только в странах западной Европы и в Китае, но по причине географического расположения и себестоимости, они не могут составлять конкуренцию.

Также немаловажным фактором для повышения конкурентоспособности, является создание Web-приложения по поддержке данной разработки. Поднять его популярность можно за счет его регистрации во всевозможных поисковых системах.

6.3 Стратегия ценообразования и формирование цены на товар

В стратегии ценообразование необходимо выбрать стратегию быстрого проникновения на рынок, подобная услуга уже известна потребителю, поэтому для того, чтобы добиться признания и высоких объемов продаж нужно запускать в продажу по низкой цене. Целесообразность выбранной стратегии также обусловлена тем, что потенциальный рынок еще не очень развит и цены на продукцию завышены, большинство же потребителей чувствительны к запрашиваемым ценам.

В качестве метода ценообразования можно выбран метод формирования цены методом «издержки плюс прибыль» (начисление стандартной наценки, нормативной прибыли на себестоимость товара и определение цены в виде суммы себестоимости и прибыли) он как нельзя лучше согласуется со стратегией быстрого проникновения на рынок.

6.4 Приоритетная стратегия продвижения товара на рынок

Если говорить о стратегии продвижения Web-приложений, что на данный момент является одним из лучших методов по продвижению и ознакомления потенциальных потребителей, то необходимо отметить, что здесь главной успешностью Интернет проекта является увеличение количество его посещений, таким образом можно сформулировать ряд мер, направленных на активное продвижение.

Одним из самых распространенных способов продвижения Интернет ресурсов является регистрация приложения в поисковике

Информационно-поисковые системы Интернета (или просто поисковики) - это своеобразные сайты-справочники, предназначенные для поиска информации на просторах всемирной паутины. Наряду с собственно русско-, немецко-, англоязычными и пр. поисковиками существуют международные поисковые системы, позволяющие осуществить поиск вне зависимости от языка запроса. Чем большее количество поисковиков будет охвачено, тем эффективней и качественней будет раскрутка нашего Интернет-сайта, и тем выше будет уровень поискового продвижения сайта.

Таким образом, можно быть уверенным, что о разработке узнает широкая аудитория Интернет-пользователей всего мира. Ссылка на сайт будет прямая - и таким образом фирма сможете поднять свой Индекс Цитирования во всех поиcковых системах Интернета (Яndex, Rambler, Апорт, Yahoo и других) и PageRank в поисковой системе Google.

Список информационно-поисковых систем, с которыми возможно работать - огромен. Ссылки на сайт можно разместить не только в поисковых системах России, но также и в лучших мировых поисковых системах: американских (Google, Altavista), украинских поисковых системах (Мета и др.), в поисковых системах Польши (Onet), Германии, лучших поисковиках Грузии, Казахстана, Китая и других стран.

Путем установления регистрации в поисковиках, становиться возможно разместить ссылку на ресурс в англоязычных поисковых системах Google, Yahoo и в MSN, занимающего верхние строчки в рейтинге поисковых систем мира.

6.5 Технические параметры системы поискового продвижения web-сайтов

Быстрота: выделенный мощный сервер, кэширование блоков ссылок, обслуживание100% запросов, выдача блоков за 0.1 секунду, что очень важно для индексации страниц ссылок всеми поисковыми системами;

Фиксирование ссылок: URL ссылки, текст ссылки и описание сайта закрепляются за определенными уникальными страницами и не "гуляют", что очень важно для поисковых систем: Mail.ru, Рамблер, Google;

Статические страницы ссылок: большинство каталогов ссылок на сайтах участников системы статичны, что влияет на быстроту и частоту их индексации и очень важно для продвижения в поисковиках типа Google .

6.6 Производственный план

6.6.1 Расчет длительности разработки

Сроки разработки прикладных приложений: 01.05.2007 -08.2007. Программное обеспечение в рамках данной дипломной работы разрабатывается одним программистом. Требуемое оборудование для создания приложений включает ПК со средними характеристиками(процессор Р1V, жесткий диск 20-40ГБ, видеокарту порядка Radeon 9600) , ОС Windows XP , среда разработки Visual MatLab, Delphi.

Сроки разработки аппаратно-технической части: 01.2007 -01.04.2007. Техническое обеспечение в рамках данной дипломной работы налаживается и разрабатывается двумя специалистами. Требуемое оборудование для обеспечения проекта технической составляющей включает в себя стандартный набор инструментов, арматуру и провода.

Сроки разработки Web-приложения: 01.09.2007 -12.2007. Программное обеспечение в рамках данной дипломной работы разрабатывается одним Web-программистом. Требуемое оборудование для создания приложений включает ПК со средними характеристиками(процессор Р1V, жесткий диск 20-40ГБ, видеокарту порядка Radeon 9600) , ОС Windows XP , Web-сервер Apache, среда разработки PHP, MySQL, а так же необходима возможность доступа в Интернет на последних этапах работы.

Продолжительность действий характеризуется высокой неопределенностью и основывается на -распределении. Для каждого действия устанавливаются три экспертные оценки.

A_i - оценка продолжительности действия при наиболее благоприятном стечении обстоятельств;

B_i - оценка продолжительности действия при самом неблагоприятном стечении обстоятельств;

M_i - наиболее вероятная продолжительность действия.

Ожидаемая величина длительности действия MO_i и стандартное отклонение D_i для каждого действия составляет:

MO_i = (A_i + 4*M_i + B_i)/6,

D_i = ( B_i - A_i)/6,

где D_i - характеризует степень неопределенности выполнения работ за ожидаемое время. Если разброс между B_i и A_i мал, то степень достоверности того, что работа будет выполнена точно в срок, велика. Итоговая оценка затрат на разработку программного продукта и стандартное отклонение от этой оценки составляют:

В таблицах 4,5,6 представлены оценки деятельности разработки приложений.

Таблица 4 - Упорядоченная последовательность действий и оценка их длительности при разработке прикладных приложений, дн.

Действия	Ai	Mi	Bi	MOi	Di
1. Разработка технического задания,дн	8	10	13	10	0,8
2. Сбор информационных данных для разработки, дн	3	4	5	4	0,3
3. Выяснение потребностей и целей заказчика,дн	1	2	5	2	0,6
4. Разработка архитектуры ПО, дн	5	7	10	7	0,8
5. Проектирование структуры ПО, дн	4	6	8	6	0,6
6. Разработка ПО нижнего уровня (Pascal), дн	7	11	15	11	1,3
7. Разработка ПО среднего уровня (Visual MatLab), дн	14	16	20	16	1
8. Разработка ПО драйверов, дн	3	4	5	2	0,3
9. Разработка основных функций приложения, дн	2	3	5	3	0,5
10. Разработка графического оформления, дн	7	10	12	10	0,8
11. Локальное тестирование приложения, дн	2	3	4	3	0,3
12. Разработка документации, отчет перед заказчиком, дн	7	9	10	9	0,5
Итого, дн.	63	85	111	85	7,8

Таблица 5 - Упорядоченная последовательность действий и оценка их длительности при разработке аппаратно-технической части, дн.

Действия	Ai	Mi	Bi	MOi	Di
1. Разработка технического задания,дн	12	14	17	14	0,8
2. Сбор информационных данных для разработки, дн	7	9	11	9	0,6
3. Выяснение потребностей и целей заказчика,дн	2	3	4	3	0,5
4. Разработка структуры устройств, дн	6	8	10	8	0,6
5. Проектирование, дн	11	13	15	11	0,8
6. Покупка оборудования, дн	2	3	4	3	0,5
7. Сборка, пайка, дн	18	21	25	21	1,1
8. Тестирование оборудования, дн	3	4	5	4	0,3
9. Разработка документации, отчет перед заказчиком, дн	10	12	15	12	0,8
Итого, дн.	71	85	107	85	6

Таблица 6 - Упорядоченная последовательность действий и оценка их длительности при разработке активного Web-приложения, дн.

Действия	Ai	Mi	Bi	MOi	Di
1. Разработка технического задания,дн	10	12	15	12	0,8
2. Сбор информационных данных для разработки, дн	3	4	5	4	0,3
3. Выяснение потребностей и целей заказчика,дн	1	2	5	2	0,6
4. Разработка архитектуры ПО, дн	5	7	10	7	0,8
5. Проектирование структуры ПО, дн	4	6	8	6	0,6
6. Разработка ПО нижнего уровня (использование технологии AJAX для передачи данных по сети в виде вектора данных), дн	7	11	15	11	1,3
7. Разработка дизайна и общего стиля, дн	14	16	20	16	1
8. Разработка основных функций приложения, дн	2	3	5	3	0,5
9. Разработка графического оформления, дн	7	10	12	10	0,8
10. Локальное тестирование приложения, дн	2	3	4	3	0,3
11. Сетевое тестирование Интернет приложения, дн	1	2	3	2	0,3
12. Разработка документации, отчет перед заказчиком, дн	7	9	10	9	0,5
Итого, дн.	63	85	111	85	7,8

6.6.2 Расчет себестоимости разработки

Расчет себестоимости проводится для определения рыночной цены комплексной системы и инвестиционных затрат. Рыночная цена основывается на плановой себестоимости. Инвестиционные затраты принимаются равными плановой себестоимости.

В таблице 7 приведены основные показатели для расчета себестоимости.

Таблица 7 - Основные показатели для расчета себестоимости

Наименование	Обозначение	Стоимость, руб.	Количество
Балансовая стоимость ПК	Фпкб	15000	1
Балансовая стоимость ОС	Фкамб	3000	1
Балансовая стоимость устройств управления	Фусб	18350	8
Балансовая стоимость датчиков контроля	Фдатб	650	4
Среднемесячная заработная плата заработная плата разработчика с отчислениями на социальные нужды	Фсрв	25000	1

Плановая себестоимость определяется по формуле:

С = (З + А + С_пр.)(1 + К_н),

где З - заработная плата разработчика с начислениями на социальные нужды

А - амортизация ПЭВМ и другого оборудования,

С_пр - прочие производственные затраты,

К_н - коэффициент накладных затрат,

При определенной выше длительности разработки t_p и коэффициента начислений на социальные нужды 0,262 заработная плата рассчитывается:

где m - среднее количество дней в месяц, m = 22;

З₀ - среднемесячная заработная плата разработчика;

t_p - длительность разработки.

При t_p = 240 дней:

Амортизационные отчисления при линейном методе расчета амортизации составят:

где Н_А - годовая норма амортизации;

Ц_ВТ - балансовая стоимость вычислительной техники (ВТ),

среднее количество рабочих дней в году - 256;

t_м - объем машинных ресурсов для разработки ПО (дней).

Для расчета амортизации могут использоваться и другие методы, разрешенные Положением по бухгалтерскому учету.

Балансовая стоимость вычислительной техники

Ц_ВТ = Ф_пк^б + Ф_кам^б + Ф_ус^б +Ф_дат^б =15000+ 18350+3000+650 = 34 000 руб. Н_А = 12%.

Объем машинных ресурсов 207 дней.

Прочие производственные затраты включают затраты на техническое обслуживание и ремонт ВТ, расходные материалы и определяются по формуле:

где Н_пр - процент прочих производственных затрат от первоначальной стоимости ВТ, Н_пр = (34)%.

Плановая себестоимость разработки при К_н = 0,2 составит:

C = (151440+ 43031,25+125,5)(1 + 0,2) = 194596,25 руб.

6.7 Организационный план

Разработка комплексной системы ведется, как для широкого круга пользователей, так и для Ботанического сада г. Санкт-Петербурга.

При выполнении проекта осуществлялось взаимодействие с дирекцией института, с научными сотрудниками, которые выражали пожелания, требования, а также предоставляли исходные данные по средствам контроля за растениями.

6.8 Финансовый план

Капитальный бюджет - финансовый документ, который представляет прогноз расходов фирмы на проект на данный период. В таблице 8 представлен список необходимого оборудования для разработки приложения. План доходов и расходов представлен в таблице 9

Таблица 8 - Список необходимого оборудования

Тип оборудования	Наименование	Модель	Кол-во, шт	Цена за 1шт, руб	Стоимость, руб
Аппаратное обеспечение	компьютер	Notebook Acer N3580	1	15000	15000
Программное обеспечение	Операционная система	Windows XP	1	3000	3000
Аппаратное обеспечение	Управляющие устройства	---	1	18350	18350
Аппаратное обеспечение	Устройства контроля	---	1	650	18350
	Итого	34000

Таблица 9 - Капитальный бюджет

Статья затрат	Интервал, мес
	1	2	3
1. Аренда помещения, руб.	0	0	0
2. Приобретение оборудования, руб.	34000	0	0
3. Эксплуатационные расходы, руб.	5000	5000	10000
4. Накладные расходы, руб.	765	765	765
5. Расходы на сертификацию, руб.	4000	0	0
6. Резерв, руб.	10000	10000	10000
Итого:	53765	15765	20765

6.9 Оценка экономической эффективности инвестиционного проекта

Основной оценкой экономической эффективности проекта является критерий NPV (дисконтного денежного потока). Он характеризует стоимость денег в будущем. Расчет NPV приведен в таблице 9 .

Критерий NPV рассчитывается по формуле:

, (5)

где t - интервал (промежуток времени, на который разбивается жизненный цикл проекта);

T_ж - срок жизни проекта (жизненный цикл);

Д_t - чистый поток денежных средств;

(1 + i)^-t - коэффициент дисконтирования;

i - ставка дисконта (0,2);

Чистый поток денежных средств Д_t, генерируемых инвестиционным проектом за каждый год жизни проекта, рассчитывается по формуле:

, (7)

где ЧП_t - годовая чистая прибыль от реализации продукции;

A_t - годовые амортизационные отчисления;

ИЗ_t - инвестиционные (единовременные) затраты;

ИЗ = 350231 руб.

Годовая чистая прибыль может быть рассчитана как:

, (8)

где ВР - годовой объем продаж;

ЭР - годовые эксплуатационные расходы;

Т - ставка налога на прибыль (0,24);

Валовая прибыль ВП рассчитывается по формуле

BП = BP - ЭР (9)

Налог на прибыль НП рассчитывается по формуле

НП = ВП*0,24 (10)

Чистая прибыль ЧП рассчитывается по формуле

ЧП = ВП - НП (11)

Чистый поток денежных средств ЧПДС рассчитывается по формуле

ЧПДС = ЧП + А - ИЗ (12)

Приведенный денежный поток ПДП рассчитывается по формуле

ПДП = ЧПДС*i (13)

NPV рассчитывается по формуле

NPV = NPV предыдущего периода - ПДП текущего периода (14)

В соответствии с результатами маркетинговых исследований выход на рынок планируется с ценой в 30000р за каждое web-приложение. В случае если за 1 год будет продано 14 систем, за второй 14 систем и за третий 14 систем. Годовой объем продаж составит:

ВР(1 год) = 420000 руб/год

ВР(2 год) = 420000 руб/год

ВР(3 год) = 420000 руб/год

- Затраты на рекламу:

1 год: 1000 руб.*12 мес= 12000 руб. в год

2 год: 1000 руб.*12 мес= 12000 руб. в год

3 год: 1000 руб.*12 мес= 12000 руб. в год

В таблице 10 приведена экономическая эффективность разрабатываемого проекта.

Таблица 10 - Оценка экономической эффективности проекта

Показатели, руб.	Интервал, год
	0	1	2	3
1. Выручка от реализации, руб.		420000	420000	420000
2. Инвестиционные затраты, руб.	-34000	0	0	0
3. Эксплуатационные расходы, руб.	0	-23000	-12000	-12000
4. Валовая прибыль, руб.	0	397000	408000	408000
5. Налог на прибыль, руб.	0	-95280	-97920	-97920
6. Чистая прибыль, руб	0	301720	310080	3100080
7. Экономическая Амортизация, руб.	0	11333	11333	11333
8. Чистый поток денежных средств, руб.	-34000	313053	321413	321413
9. Дисконтный множитель i = 0,2	1	0.83	0.69	0.58
10. Приведенный денежный поток, руб.	-34000	259834	221775	186420
11. NPV, руб.	-34000	-225834	4059	190479

Срок окупаемости - интервал, на котором NPV становится положительным. В данном случае срок окупаемости составляет приблизительно 2 года. Экономический эффект на третий год составит 190479руб.

6.10 Анализ рисков и неопределенностей

Отсутствие спроса является основным экономическим риском при создании данного проекта. Вероятность подобного хода событий оценивается как минимальная, вследствие отсутствия какого-либо подобного продукта на российском рынке, а также феерический успех схожих по целям и принципам устройств на прошедшей выставке, посвященной развитию растениеводства, вкупе с широким спектром применения, возможностью расширения и очень привлекательной ценой.

Разработка устройства в значительной мере зависит от используемого программного и аппаратного обеспечения. Поэтому к числу основных задач следует отнести обеспечение корректной работы ПЭВМ, на которой выполняется проектирование и отладка системы. При неистекшем сроке эксплуатации ПЭВМ и использовании лицензированного программного обеспечения вероятность отказов оценивается как очень низкая. В случае их возникновения потребуется замена используемого программного либо аппаратного обеспечения.

Вероятность, связанные с удорожанием аппаратного и программно обеспечения, отсутствуют, так как с расширением рынка компьютерной техники все острее проявляет себя конкурентная борьба, что способствует снижению цен на их продукцию.

7. Безопасность жизнедеятельности

С развитием научно-технического прогресса немаловажную роль играет возможность безопасного исполнения людьми своих трудовых обязанностей. В связи с этим была создана и развивается наука о безопасности труда и жизнедеятельности человека.

Безопасность жизнедеятельности (БЖД) - это комплекс мероприятий, направленных на обеспечение безопасности человека в среде обитания, сохранение его здоровья, разработку методов и средств защиты путем снижения влияния вредных и опасных факторов до допустимых значений, выработку мер по ограничению ущерба в ликвидации последствий чрезвычайных ситуаций мирного и военного времени.

Цель и содержание БЖД:

- обнаружение и изучение факторов окружающей среды, отрицательно влияющих на здоровье человека;

- ослабление действия этих факторов до безопасных пределов или исключение их если это возможно;

- ликвидация последствий катастроф и стихийных бедствий.

Круг практических задач БЖД прежде всего обусловлен выбором принципов защиты, разработкой и рациональным использованием средств защиты человека и природной среды от воздействия техногенных источников и стихийных явлений, а также средств, обеспечивающих комфортное состояние среды жизнедеятельности.

Охрана здоровья трудящихся, обеспечение безопасности условий труда, ликвидация профессиональных заболеваний и производственного травматизма составляет одну из главных забот человеческого общества. Обращается внимание на необходимость широкого применения прогрессивных форм научной организации труда, сведения к минимуму ручного, малоквалифицированного труда, создания обстановки, исключающей профессиональные заболевания и производственный травматизм.

На рабочем месте должны быть предусмотрены меры защиты от возможного воздействия опасных и вредных факторов производства. Уровни этих факторов не должны превышать предельных значений, оговоренных правовыми, техническими и санитарно-техническими нормами. Эти нормативные документы обязывают к созданию на рабочем месте условий труда, при которых влияние опасных и вредных факторов на работающих либо устранено совсем, либо находится в допустимых пределах.

Данный раздел дипломного проекта посвящен рассмотрению следующих вопросов:

- определение оптимальных условий труда инженера - программиста;

- расчет освещенности.

7.1 Характеристика условий труда программиста

Научно-технический прогресс внес серьезные изменения в условия производственной деятельности работников умственного труда. Их труд стал более интенсивным, напряженным, требующим значительных затрат умственной, эмоциональной и физической энергии. Это потребовало комплексного решения проблем эргономики, гигиены и организации труда, регламентации режимов труда и отдыха.

В настоящее время компьютерная техника широко применяется во всех областях деятельности человека. При работе с компьютером человек подвергается воздействию ряда опасных и вредных производственных факторов: электромагнитных полей (диапазон радиочастот: ВЧ, УВЧ и СВЧ), инфракрасного и ионизирующего излучений, шума и вибрации, статического электричества и др..

Работа с компьютером характеризуется значительным умственным напряжением и нервно-эмоциональной нагрузкой операторов, высокой напряженностью зрительной работы и достаточно большой нагрузкой на мышцы рук при работе с клавиатурой ЭВМ. Большое значение имеет рациональная конструкция и расположение элементов рабочего места, что важно для поддержания оптимальной рабочей позы человека-оператора.

В процессе работы с компьютером необходимо соблюдать правильный режим труда и отдыха. В противном случае у персонала отмечаются значительное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб на неудовлетворенность работой, головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и руках.

7.2 Требования к производственным помещениям

Источники света, такие как светильники и окна, которые дают отражение от поверхности экрана, значительно ухудшают точность знаков и влекут за собой помехи физиологического характера, которые могут выразиться в значительном напряжении, особенно при продолжительной работе. Отражение, включая отражения от вторичных источников света, должно быть сведено к минимуму. Для защиты от избыточной яркости окон могут быть применены шторы и экраны.

В помещениях, где находится компьютер, необходимо обеспечить следующие величины коэффициента отражения: для потолка: 70…80%, для стен: 50…60%, для пола: 30…50%.

7.2.1 Освещение

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, способствует повышению производительности труда, благотворно влияет на производственную среду, оказывая положительное психологическое воздействие на работающего, повышает безопасность труда и снижает травматизм.

Недостаточность освещения приводит к напряжению зрения, ослабляет внимание, приводит к наступлению преждевременной утомленности. Чрезмерно яркое освещение вызывает ослепление, раздражение и резь в глазах. Неправильное направление света на рабочем месте может создавать резкие тени, блики, дезориентировать работающего. Все эти причины могут привести к несчастному случаю или профзаболеваниям, поэтому столь важен правильный расчет освещенности.

Существует три вида освещения - естественное, искусственное и совмещенное (естественное и искусственное вместе).

Естественное освещение - освещение помещений дневным светом, проникающим через световые проемы в наружных ограждающих конструкциях помещений. Естественное освещение характеризуется тем, что меняется в широких пределах в зависимости от времени дня, времени года, характера области и ряда других факторов.

Искусственное освещение применяется при работе в темное время суток и днем, когда не удается обеспечить нормированные значения коэффициента естественного освещения (пасмурная погода, короткий световой день). Освещение, при котором недостаточное по нормам естественное освещение дополняется искусственным, называется совмещенным освещением.

Искусственное освещение подразделяется на рабочее, аварийное, эвакуационное, охранное. Рабочее освещение, в свою очередь, может быть общим или комбинированным. Общее - освещение, при котором светильники размещаются в верхней зоне помещения равномерно или применительно к расположению оборудования. Комбинированное - освещение, при котором к общему добавляется местное освещение.

Согласно СНиП II-4-79 в помещении вычислительных центров необходимо применить систему комбинированного освещения.

При выполнении работ категории высокой зрительной точности (наименьший размер объекта различения 0,3…0,5мм) величина коэффициента естественного освещения (КЕО) должна быть не ниже 1,5%, а при зрительной работе средней точности (наименьший размер объекта различения 0,5…1,0 мм) КЕО должен быть не ниже 1,0%. В качестве источников искусственного освещения обычно используются люминесцентные лампы типа ЛБ или ДРЛ, которые попарно объединяются в светильники, которые должны располагаться над рабочими поверхностями равномерно.

Требования к освещенности в помещениях, где установлены компьютеры, следующие: при выполнении зрительных работ высокой точности общая освещенность должна составлять 300лк, а комбинированная - 750лк; аналогичные требования при выполнении работ средней точности - 200 и 300лк соответственно.

Кроме того, все поле зрения должно быть освещено достаточно равномерно - это основное гигиеническое требование. Иными словами, степень освещения помещения и яркость экрана компьютера должны быть примерно одинаковыми, т.к. яркий свет в районе периферийного зрения значительно увеличивает напряженность глаз и, как следствие, приводит к их быстрой утомляемости.

7.2.2 Параметры микроклимата

Параметры микроклимата могут меняться в широких пределах, в то время как необходимым условием жизнедеятельности человека является поддержание постоянства температуры тела благодаря терморегуляции, т.е. способности организма регулировать отдачу тепла в окружающую среду. Принцип нормирования микроклимата - создание оптимальных условий для теплообмена тела человека с окружающей средой.

Микроклимат производственного помещения определяется температурой, относительной влажностью, скоростью движения воздуха в производственном помещении. Микроклимат влияет на работоспособность, производительность труда и здоровье работников. Согласно требованиям СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 “Гигиенические требования к видео дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы” нормирование параметров микроклимата в рабочей зоне производится в зависимости от периода года, категории работ по энергозатратам, избытку явного тепла.

Оптимальные значения параметров микроклимата приведены в таблице 11.

Таблица 11 - Оптимальные нормы микроклимата для помещений с ВДТ и ПК

Период года	Категория работ	Температура воздуха, град.С не более	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м / с
Холодный	Легкая - 1а	22 - 24	40 - 60	0.1
Теплый	Легкая - 1а	23 - 25	40 - 60	0.1

К категории 1а относятся работы, производимые сидя и не требующие физического напряжения, при которых расход энергии составляет до 120 ккал/ч. К категории 1б относятся работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением, при которых расход энергии составляет от 120 до 150 ккал/ч.

В целом, в используемом помещении эти требования выполняются.

Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещений с ВДТ и ПК должны соответствовать нормам СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 “Гигиенические требования к видео дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы”, приведенным в таблице 12.

Таблица 12 - Уровни ионизации воздуха помещений при работе на ВДТ и ПК

Уровни	Число ионов в 1 куб.см воздуха
	n+	n-
Минимально необходимые	400	600
Оптимальные	1500-3000	3000-5000
Максимально допустимые	50000	50000

7.2.3 Шум и вибрация

Шум ухудшает условия труда оказывая вредное действие на организм человека. Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах и т. д. Такие нарушения в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативные изменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых. Под воздействием шума снижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышенными энергетическими затратами и нервно-психическим напряжением, ухудшается речевая коммутация. Все это снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Длительное воздействие интенсивного шума [выше 80 дБ(А)] на слух человека приводит к его частичной или полной потере.

При выполнении основной работы на ВДТ и ПЭВМ, в помещениях, где работают инженерно-технические работники, осуществляющие лабораторный, аналитический или измерительный контроль, уровень шума не должен превышать 50 дБА.

Шум на рабочих местах не должен превышать допустимых уровней, значения которых приведены в СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 “Гигиенические требования к видео дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы”. В таблице 13 приведены уровни звукового давления в октавных полосах частот для рабочего места программиста ЭВМ. Помещение расположено на территории, где не работают сильные источники шума, рассматриваемое помещение находится на достаточном расстоянии от шумных улиц и автомагистралей.

Таблица 13 - Предельно допустимые уровни шума

Рабочее место	Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами, Гц	Ур-ни звука, дБа
	31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Помещение комитета	86	71	61	54	49	45	42	40	39	50

Проведённые измерения показали, что суммарный шум, создаваемый звуками работающих компьютеров и периферийного оборудования, на рабочих местах не превышает предельно допустимого уровня, помещение соответствует всем требованиям.

Воздействие вибрации, инфра- и ультразвука в помещении практически отсутствует.

7.2.4 Вентиляция рабочего помещения

В соответствии с санитарными норами СН 245-71 все производственные помещения должны вентилироваться. Задачей вентиляции является обеспечение чистоты помещения. По способу перемещения воздуха вентиляция разделается на естественную и механическую. Естественная осуществляется за счет разности температур воздуха помещения и наружного воздуха, а также ветра. В механической вентиляции воздухообмен осуществляется за счет напора, создаваемого вентилятором. В офисном помещении используется естественная вентиляция.

При расчете необходимого воздухообмена учитывается число человек, работающих в помещении - n, нормируемое СН 245-71 значение объема и количества воздуха на одного работающего L. Количество воздуха определяется по следующей формуле (28):

L_n=n*L, (28)

где L- количество воздуха на одного работающего в помещении;

n- количество работающих в помещении.

Для помещений данного класса допускается предусматривать периодически действующую естественную вентиляцию, то есть периодическое проветривание помещения в течение рабочего дня.

В офисном помещении размерами 3.5 х 4м х 2.5м и объемом 35 м³ находится одно рабочее место, следовательно, на работающего приходится объем 35м³. В этих условиях согласно санитарным норам СН 245-71 необходимо обеспечить подачу наружного воздуха в количестве (L), не менее 20м³/ч на каждого работающего. Соответственно объем приточного воздуха должен быть не менее 20 м³/ч.

7.2.5 Электромагнитные излучения

Устройства визуального отображения информации генерируют несколько типов излучений. Человек подвергается воздействию электромагнитного и электростатического полей, так как ПК и видеотерминалы на электронно-лучевых трубках являются источниками широкополосных электромагнитных излучений: мягкого рентгеновского, ультрафиолетового, ближнего инфракрасного, радиочастотного, сверхвысокочастотного и инфранизкочастотного диапазона, а также электростатических полей. Мощность рентгеновского излучения ВДТ в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса при любых положениях регулировочных устройств не должна превышать значения, соответствующего эквивалентной дозе, равной 0,1 мбэр/час (100 мкР/час) согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03. Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений приведены в таблице 14

Таблица 14 - Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений (СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03)

Наименование параметров	Допустимое значение
Напряженность электромагнитного поля по электрической составляющей на расстоянии 50 см от поверхности видеомонитора	10 В / м
Напряженность электромагнитного поля по магнитной составляющей на расстоянии 50 см от поверхности видеомонитора	0,3 А / м
Напряженность электростатического поля не должна превышать для взрослых пользователей	20 кВ / м
Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более: в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц в диапазоне частот 2 - 400 кГц	25 В / м 2,5 В / м
Плотность магнитного потока должна быть не более: в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц в диапазоне частот 2 - 400 кГц	250 нТл 25 нТл
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать	500 В

Для предупреждения вредного влияния излучений, создаваемых экраном монитора, на организм человека, на рабочих местах применяются следующие способы защиты:

- время работы на ПК ограничено семью часами в сутки, каждые полтора часа производятся 10-ти минутные перерывы;

- расстояние между экраном монитора ПК и глазами работающего составляет не менее 500 мм;

Сотовый телефон является малогабаритным приемопередатчиком. Мощность излучения является величиной переменной, в значительной степени зависящей от состояния канала связи "мобильный радиотелефон - базовая станция", т. е. чем выше уровень сигнала базовой станции в месте приема, тем меньше мощность излучения сотового телефона. Максимальная мощность находится в границах 0,125-1 Вт. Наибольшей выходной мощностью характеризуются телефоны стандарта NMT-450 (номинальная мощность около 1 Вт), меньшей - GSM-900 (0,25 Вт) и самой меньшей стандарта GSM-1800 (0,125Вт).

Согласно существующим в России временным допустимым уровням электромагнитных излучений плотность потока (ПП) на пользователей мобильных телефонов не должна превышать 100 мкВт/см². Необходимо отметить, что в природных условиях значение плотности потока высокочастотного излучения исчезающе мало и составляет лишь 10^-15 мкВт/см².

По международным требованиям излучающую мощность сотовых телефонов измеряют в единицах SAR. SAR (Specific Adsorption Rate) - удельная поглощенная мощность, выраженная на единицу массы тела или ткани. В единицах СИ SAR определяется в ваттах на 1 кг (Вт/кг). До недавнего времени верхней границей значения SAR в Европе считалась величина 2 Вт/кг. Общепринята следующая градация величин SAR для мобильных телефонов приведена в таблице 15:

Таблица 15 - Градация величин SAR

Очень низкая облучающая способность	SAR < 0.2 Вт/кг
Низкая облучающая способность	SAR от 0.2 до 0.5 Вт/кг
Средняя облучающая способность	SAR от 0.5 до 1.0 Вт/кг
Высокая облучающая способность	SAR > 1.0 Вт/кг

7.2.6 Электрическая безопасность

Помещение офиса не относится к помещениям повышенной опасности, так как являются сухими, не жаркими, с токонепроводящим полом; отсутствует возможность одновременного прикосновения человека к заземленным металлоконструкциям с одной стороны и металлическим корпусам электрооборудования с другой. Перечисленные факторы позволяют не принимать специальные меры для повышения электрической безопасности.

Для питания персонального компьютера используется однофазная трехпроводная электрическая сеть 220В, 50 Гц. Нейтраль питающего трансформатора заземлена. Согласно ГОСТ 12.1.030-81, защитному заземлению или занулению подлежат металлические токонепроводящие части оборудования, которые из-за неисправности изоляции могут оказаться под напряжением и к которым возможно прикосновение людей. При этом в помещениях с повышенной опасностью и особо опасных по условиям поражения человека электрическим током, а также в наружных электроустановках заземлению или занулению подлежат электроустановки с напряжением выше 42В переменного и 110В постоянного тока, а в помещениях без повышенной опасности - при напряжении 380В и выше переменного и 440В и выше постоянного тока. Во взрывоопасных помещениях все установки обязательно заземляются независимо от величины питающих напряжений. Поэтому в нашем случае согласно ГОСТ 12.1.030-81 никаких дополнительных мер принимать не надо. Однако, зануление выполняется автоматически при включении компьютера в сеть.

Сопротивление изоляции силовой и осветительной сети напряжением до 1000 В на участке между двумя смежными предохранителями или любым проводом и землей составляет не менее 0.5 МОм.

Эффективным средством защиты от токов перегрузки и короткого замыкания является использование плавких предохранителей или автоматов защиты. Для этого необходимо правильно выбрать нужный тип плавкого предохранителя или автомата защиты в соответствии с техническими условиями безопасности. Для предотвращения возгорания из-за короткого замыкания внутренних схем ПЭВМ, в источник питания компьютера устанавливается плавкий предохранитель. В таблице 12 приведены примерно допустимые уровни при аварийном рабочем режиме

Таблица 16 - Предельно допустимые уровни при аварийном рабочем режиме

Род и частота тока	Нормируемая величина	Продолжительность воздействия t, c
		0.2	0.4	0.8	1.0	Более 1.0
Переменный, 50 Гц	Uпр, В	250	125	45	50	34
	Iч, мА	250	125	45	50	4

7.3 Эргономические требования к рабочему месту

Проектирование рабочих мест, снабженных видеотерминалами, относится к числу важных проблем эргономического проектирования в области вычислительной техники.

Рабочее место и взаимное расположение всех его элементов должно соответствовать антропометрическим, физическим и психологическим требованиям. Большое значение имеет также характер работы. В частности, при организации рабочего места программиста должны быть соблюдены следующие основные условия: оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места и достаточное рабочее пространство, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения.

Эргономическими аспектами проектирования видеотерминальных рабочих мест, в частности, являются: высота рабочей поверхности, размеры пространства для ног, требования к расположению документов на рабочем месте (наличие и размеры подставки для документов, возможность различного размещения документов, расстояние от глаз пользователя до экрана, документа, клавиатуры и т.д.), характеристики рабочего кресла, требования к поверхности рабочего стола, регулируемость элементов рабочего места.

Главными элементами рабочего места программиста являются стол и кресло. Основным рабочим положением является положение сидя.

Рабочая поза сидя вызывает минимальное утомление программиста. Рациональная планировка рабочего места предусматривает четкий порядок и постоянство размещения предметов, средств труда и документации. То, что требуется для выполнения работ чаще, расположено в зоне легкой досягаемости рабочего пространства.

Зоны досягаемости рук в горизонтальной плоскости изображены на рисунке 39.

Моторное поле - пространство рабочего места, в котором могут осуществляться двигательные действия человека.

Максимальная зона досягаемости рук - это часть моторного поля рабочего места, ограниченного дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе.

Оптимальная зона - часть моторного поля рабочего места, ограниченного дугами, описываемыми предплечьями при движении в локтевых суставах с опорой в точке локтя и с относительно неподвижным плечом.

Оптимальное размещение предметов труда и документации в зонах досягаемости:

ДИСПЛЕЙ размещается в зоне а (в центре);

СИСТЕМНЫЙ БЛОК размещается в предусмотренной нише стола;

КЛАВИАТУРА - в зоне г/д;

«МЫШЬ» - в зоне в справа;

СКАНЕР в зоне а/б (слева);

ПРИНТЕР находится в зоне а (справа);

ДОКУМЕНТАЦИЯ: необходимая при работе - в зоне легкой досягаемости ладони - в, а в выдвижных ящиках стола - литература, неиспользуемая постоянно.

На рисунке 40 показан пример размещения основных и периферийных составляющих ПК на рабочем столе программиста.



1 - сканер, 2 - монитор, 3 - принтер, 4 - поверхность рабочего стола,

5 - клавиатура, 6 - манипулятор типа «мышь»

Рисунок 40 - Размещение основных и периферийных составляющих ПК

Для комфортной работы стол должен удовлетворять следующим условиям:

высота стола должна быть выбрана с учетом возможности сидеть свободно, в удобной позе, при необходимости опираясь на подлокотники;

нижняя часть стола должна быть сконструирована так, чтобы программист мог удобно сидеть, не был вынужден поджимать ноги;

поверхность стола должна обладать свойствами, исключающими появление бликов в поле зрения программиста;

конструкция стола должна предусматривать наличие выдвижных ящиков (не менее 3 для хранения документации, листингов, канцелярских принадлежностей).

высота рабочей поверхности рекомендуется в пределах 680-760мм. Высота поверхности, на которую устанавливается клавиатура, должна быть около 650мм.

Большое значение придается характеристикам рабочего кресла. Так, рекомендуемая высота сиденья над уровнем пола находится в пределах 420-550мм. Поверхность сиденья мягкая, передний край закругленный, а угол наклона спинки - регулируемый.

Необходимо предусматривать при проектировании возможность различного размещения документов: сбоку от видеотерминала, между монитором и клавиатурой и т.п. Кроме того, в случаях, когда видеотерминал имеет низкое качество изображения, например заметны мелькания, расстояние от глаз до экрана делают больше (около 700мм), чем расстояние от глаза до документа (300-450мм). Вообще при высоком качестве изображения на видеотерминале расстояние от глаз пользователя до экрана, документа и клавиатуры может быть равным.

Положение экрана определяется:

расстоянием считывания (0,6…0,7м);

углом считывания, направлением взгляда на 20 ниже горизонтали к центру экрана, причем экран перпендикулярен этому направлению.

Должна также предусматриваться возможность регулирования экрана:

по высоте +3 см;

по наклону от -10 до +20 относительно вертикали;

в левом и правом направлениях.

Большое значение также придается правильной рабочей позе пользователя. При неудобной рабочей позе могут появиться боли в мышцах, суставах и сухожилиях. Требования к рабочей позе пользователя видеотерминала следующие:

голова не должна быть наклонена более чем на 20,

плечи должны быть расслаблены,

локти - под углом 80…100,

предплечья и кисти рук - в горизонтальном положении.

Причина неправильной позы пользователей обусловлена следующими факторами: нет хорошей подставки для документов, клавиатура находится слишком высоко, а документы - низко, некуда положить руки и кисти, недостаточно пространство для ног.

В целях преодоления указанных недостатков даются общие рекомендации: лучше передвижная клавиатура; должны быть предусмотрены специальные приспособления для регулирования высоты стола, клавиатуры и экрана, а также подставка для рук.

Существенное значение для производительной и качественной работы на компьютере имеют размеры знаков, плотность их размещения, контраст и соотношение яркостей символов и фона экрана. Если расстояние от глаз оператора до экрана дисплея составляет 60…80 см, то высота знака должна быть не менее 3мм, оптимальное соотношение ширины и высоты знака составляет 3:4, а расстояние между знаками - 15…20% их высоты. Соотношение яркости фона экрана и символов - от 1:2 до 1:15.

Во время пользования компьютером медики советуют устанавливать монитор на расстоянии 50-60 см от глаз. Специалисты также считают, что верхняя часть видеодисплея должна быть на уровне глаз или чуть ниже. Когда человек смотрит прямо перед собой, его глаза открываются шире, чем когда он смотрит вниз. За счет этого площадь обзора значительно увеличивается, вызывая обезвоживание глаз. К тому же если экран установлен высоко, а глаза широко открыты, нарушается функция моргания. Это значит, что глаза не закрываются полностью, не омываются слезной жидкостью, не получают достаточного увлажнения, что приводит к их быстрой утомляемости.

Создание благоприятных условий труда и правильное эстетическое оформление рабочих мест на производстве имеет большое значение как для облегчения труда, так и для повышения его привлекательности, положительно влияющей на производительность труда.

На рисунке 41 представлена схема рабочего места со всеми необходимыми характеристиками.



7.4 Режим труда

Как уже было неоднократно отмечено, при работе с персональным компьютером очень важную роль играет соблюдение правильного режима труда и отдыха. В противном случае у персонала отмечаются значительное напряжение зрительного аппарата с появлением жалоб на неудовлетворенность работой, головные боли, раздражительность, нарушение сна, усталость и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и руках.

В таблиле 13 представлены сведения о регламентированных перерывах, которые необходимо делать при работе на компьютере, в зависимости от продолжительности рабочей смены, видов и категорий трудовой деятельности с ВДТ (видеодисплейный терминал) и ПЭВМ (в соответствии с СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03).

Таблица 17 - Время регламентированных перерывов при работе на компьютере