Электронно-картографическая система спутниковой связи в судовождении

Microsoft Access предоставляет максимальную свободу в задании типа данных (текст, числовые данные, даты, время, денежные значения, рисунки, звук, электронные таблицы). Можно задавать также форматы хранения представления этих данных при выводе на экран или печать. Для уверенности, что в базе хранятся только корректные значения, можно задать условия на значения различной степени сложности.

Так как Microsoft Access является современным приложением Windows, можно использовать в работе все возможности DDE (динамический обмен данными) и OLE (связь и внедрение объектов). DDE позволяет осуществлять обмен данными между Access и любым другим поддерживающим DDE приложением Windows. В Microsoft Access можно при помощи макросов или Access Basic осуществлять динамический обмен данными с другими приложениями.

OLE является более изощренным средством Windows, которое позволяет установить связь с объектами другого приложения или внедрить какие-либо объекты в базу данных Access. Такими объектами могут быть картинки, диаграммы, электронные таблицы или документы из других поддерживающих OLE приложений Windows.

В Microsoft Access для обработки данных базовых таблиц используется мощный язык SQL (структурированный язык запросов). Используя SQL можно выделить из одной или нескольких таблиц необходимую для решения конкретной задачи информацию. Access значительно упрощает задачу обработки данных. Совсем не обязательно знать язык SQL. При любой обработке данных из нескольких таблиц Access использует однажды заданные связи между таблицами.

В Microsoft Access имеется также простое и в то же время богатое возможностями средство графического задания запроса - так называемый «запрос по образцу» (query by example), которое используется для задания данных, необходимых для решения некоторой задачи. Используя для выделения и перемещения элементов на экране стандартные приемы работы с мышью в Windows и несколько клавиш на клавиатуре, можно буквально за секунды построить довольно сложный запрос.

Microsoft Access спроектирован таким образом, что он может быть использован как в качестве самостоятельной СУБД на отдельной рабочей станции, так и в сети - в режиме «клиент-сервер». Поскольку в Microsoft Access к данным могут иметь доступ одновременно несколько пользователей, в нем предусмотрены надежные средства защиты и обеспечения целостности данных. Можно заранее указать, какие пользователи или группы пользователей могут иметь доступ к объектам (таблицам, формам, запросам) базы данных. Microsoft Access автоматически обеспечивает защиту данных от одновременной их корректировки разными пользователями. Access также опознает и учитывает защитные средства других подсоединенных к базе данных структур (таких, как базы данных Paradox, dBASE и SQL).

Практически все существующие СУБД имеют средства разработки приложений, которые могут использованы программистами или квалифицированными пользователями при создании процедур для автоматизации управления и обработки данных.

Microsoft Access предоставляет дополнительные средства разработки приложений, которые могут работать не только с собственными форматами данных, но и с форматами других наиболее распространенных СУБД. Возможно, наиболее сильной стороной Access является его способность обрабатывать данные электронных таблиц, текстовых файлов, файлов dBASE, Paradox, Btrieve, FoxPro и любой другой базы данных SQL, поддерживающей стандарт ODBE. Это означает, что можно использовать Access для создания такого приложения Windows, которое может обрабатывать данные, поступающие с сетевого сервера SQL или базы данных SQL на главной ЭВМ.

Все выше сказанное позволило остановить выбор на СУБД Access для постановки и решения задачи автоматизации процесса ведения документации и отчетности в учебном заведении, а также оперативной справочной информации об имеющемся в наличии компьютерном оборудовании.

2.5 Построение физической модели баз данных

Рис. Физическая модель

3. Программная реализация системы

3.1 Инструкция пользователя по работе с системой

Перечислю основные возможности системы с учетом того, что далее возможности раскроются полностью. Система обеспечивает:

- автоматическую инициализацию программного обеспечения при включении компьютера;

- автоматическую инициализацию электронных карт при запуске программы;

- ручной выбор электронной карты из имеющегося перечня;

- создание «закладок» для выбора необходимых районов карт в нужном масштабе;

- перемещение карт в любом направлении и изменение их масштаба;

- идентификацию объектов на карте;

- поиск объектов на карте;

- создание, редактирование и удаление маршрутов;

- проверку вновь созданных маршрутов на безопасность плавания;

- движение судна в режимах «без маршрута», «по маршруту»;

- решение задачи безопасного плавания в процессе плавания;

- индикацию направленности применяемой во время движения судна карты на север;

- визуальное и голосовое сопровождение при движении «по маршруту»;

- вывод на экран в режиме реального времени информации о координатах судна, его курсе и скорости, масштабе применяемой в данный момент карты, и текущем времени;

- запись в «историю» параметров движения судна и возможность последующего ее воспроизведения;

- широкий набор служебных настроек, позволяющих оптимизировать параметры применения системы;

- диагностику основных параметров.

Как запустить систему

Чтобы запустить систему необходимо в стартовом меню компьютера найти и запустить SaveNavigation. Появится первый экран.

Система предложит ввести пароль (по умолчанию он не установлен). Если необходимо его установить, нужно нажать кнопку «Изменить». Появиться стандартный диалог установки или изменения пароля.

Рис. 1. Диалоги ввода и изменения пароля

Главный экран системы

Вверху и внизу вы видите информационные поля. Верхнее поле в главном экране отображает широту и долготу местоположения судна, его курс и скорость.

Рис 2. Главный экран системы

Информация нижнего поля - служебного плана. В нем отображается масштаб карты, выведенной в данный момент времени на экран, текущее время (компьютерное).

Внизу экрана справа и слева две кнопки, которые позволяют изменять масштаб отображаемой карты.

А вот в положении кнопки «открепить» с картой можно делать все, что угодно: и масштабировать, и перемещать.

Слева вверху кнопка с пиктограммой парусной лодки. Эта кнопка вызывает главное меню системы. Оно будет рассмотрено в дальнейшем.

Если в процессе работы с картой нужно будет убрать все кнопки и информационные поля и сделать доступной всю площадь экрана для обзора, нажмите указанную кнопку. Для восстановления исходной картины нажмите ее повторно.

Рис 3. Окно без кнопок управления системой

Работа в окне отображения карты и его меню

Нажатие левой клавиши «мыши», приводит к перемещению карты по экрану. Чем дальше от центра вы щелкаете кнопкой мыши, тем на большее расстояние перемещается карта, причем в противоположную от точки касания сторону. Координаты точки касания становятся центром экрана.

Изменение масштаба отображаемой карты помимо кнопок окна может осуществляться и другим способом. Нарисуйте на карте, отображаемой в данный момент в окне, прямоугольник, задав его координаты по диагонали (при выполнении этой операции не отпускайте кнопку манипулятора). Участок карты, ограниченный этим прямоугольником и будет отображен на экране, заполнив его целиком. Для того, чтобы вернуться к карте исходного масштаба, совершите щелчок «мыши» на участке отображения масштаба в нижнем информационном поле.

Рис 4. Изменение масштаба карты растягиванием прямоугольника

Щелчок правой кнопки манипулятора приводит к появлению контекстного меню, причем в режиме электронной линейки, и в режиме создания и редактирования маршрутов оно несколько отличается. В общем случае меню имеет вид, приведенный на рисунке 5.

Рис 5. Отображение контекстного меню (в общем виде)

Разберем назначение каждого пункта.

«Идентификация»

Если заинтересовал какой-либо объект на карте, нужно отметить его правой клавишей «мыши» и после появления меню выберать пункт «Идентификация».

Появиться информационное поле, которое содержит всю имеющуюся в базе данных информацию о данном объекте.

«Поиск объекта».

При выборе этого пункта появляется соответствующая форма, рис. 6.

Рис. 6. Поиск объекта на карте

Понятно, что объектов одного типа может быть множество. По названию объекта и его атрибутам нужно выбрать именно тот объект, который необходим. Опять-таки, объект может быть или картографическим, или пользовательским. После нажатия кнопки «Показать» система покажет его на карте. Этот режим очень полезен при прокладке маршрутов, о чем будет описано чуть позже.

В режиме электронной линейки и режиме создания и редактирования маршрутов в контекстном меню появляются еще две кнопки «Добавить точку» и «Удалить точку» («Удалить точку» появляется в том случае, если вы обозначили ранее нанесенную точку).



Рис 7. Контекстное меню в режиме электронной линейки

Назначение этих кнопок очевидно и следует из их названия. Если маршрут уже создан или проложены линии измерения в электронной линейке, а потребовалось между двумя точками вставить еще одну, не придется все перестраивать заново. «Зацепите» манипулятором линию между этими двумя точками в любом месте и перемещайте не отпуская кнопки манипулятора до тех пор, пока не установите новую точку в необходимом месте.

Рис 8. Главное меню системы

Главное меню имеет следующие позиции:

- работа с картой;

- история;

- служебные;

- выход.

Рассмотрим их по очереди.

При выборе этой позиции «Работа с картой» появляется подменю:

Рис. 9. Подменю пункта «Работа с картой»

- открыть карту/закладку;

- создать закладку;

- электронная линейка.

При нажатии кнопки «Открыть карту/закладку» появляется экран диалога выбора карты. В верхнем окне «Выберите карту:» перечислены все электронные карты, цифровые данные которых записаны по вашему требованию на Compact Flash карту. Выберите ту, которая вам необходима, затем, если вам необходимо, выберите необходимую закладку (что это такое - я вам сейчас расскажу). Если вы не убеждены, что выбрали нужную карту, нажмите кнопку «Просмотр». На короткое время на экране отобразиться выбранная вами карта. Если это то, что вам нужно - нажмите кнопку «Открыть». Для отказа нажмите кнопку «Отмена».



Рис 10. Диалог выбора карты

Предлагается очень интересный инструмент выбора необходимого района карты - закладки. Закладки формируются пользователем. Для этого, перемещая карту и изменяя ее масштаб, нужно добиться, чтобы на экране отобразился необходимый вам район карты. В главном меню нажмите кнопку «Работа с картой», из подменю выберите «Создать закладку», появиться экран диалога создания закладки. В информационных строках «Широта», «Долгота» отразятся координаты центра выбранного экрана, в строке «Масштаб» - его масштаб. Вам остается только ввести имя закладки, под которым вы хотите запомнить этот район и нажать кнопку «Создать». Теперь имя этой закладки будет автоматически появляться в окне «Выберите закладку:» экрана «Открыть карту/закладку». Это позволит вам в любой момент времени открыть необходимый вам участок карты в течение нескольких секунд. Закладка может быть удалена соответствующей кнопкой.

Для того чтобы переименовать закладку, совершите двойной щелчок по имени закладки. Строка станет доступной для редактирования.

В этом подменю осталась последняя кнопка «Эл. линейка». Используя контекстное меню («+Добавить точку», «-Удалить точку») постройте прямую или кривую измеряемого расстояния. В отличие от обычной линейки эта позволяет измерять участки от точки до точки. В верхнем информационном окне в этом режиме отображаются координаты устанавливаемой точки, пеленг и дистанция участка до этой точки и общее измеренное расстояние нарастающим итогом.

Рис 11. Построение кривой измерения

По итогам измерения в верхнем информационном окне будут отображаться координаты карты в центре экрана и общая длина измеряемого участка. Пеленг и дистанция будут отображаться как нулевые.

История.

При выборе этой позиции Главного меню появляется экран диалога «История». По умолчанию все файлы записи истории идут с именем «Без имени» с указанием даты времени начала записи, ее окончания и размера самой записи.

В любой момент времени файлу можно задать свое собственное имя с помощью кнопки «Переименовать».

Соответствующей кнопкой запись можно удалить.

При нажатии кнопки «Настройки» появляется экран диалога «Настройки ведения истории». Активизация и установка значения «Автоматическое удаление устаревших записей через ____ дней» приведет к автоматическому удалению устаревших записей, что экономит память компьютера. Установка «Пропускать точки истории на расстоянии ближе, чем ___ метров или ___ сек.» необходима для уменьшения количества точек, выводимых при воспроизведении.



Рис 12. Настройка истории

Кнопка «Воспроизвести» выводит соответствующий экран. Назначение кнопок такое же, как на обычном магнитофоне:

- «Шаг вперед»;

- «Шаг назад»;

- «В начало»;

- «В конец»;

Кнопка в правом верхнем углу имеет в зависимости от режима два значения: «Начать воспроизведение» и «Стоп».

В верхнем информационном экране в режиме воспроизведения появляется дополнительно линейка скорости, которую можно менять, передвигая указатель. В среднем положении скорость воспроизведения соответствует скорости записи, т.е. реальному движению судна (1:1). В крайнем левом положении скорость воспроизведения уменьшается в 10 раз (0,1x), в крайнем правом - увеличивается в 10 раз (10x).

Кнопка в верхнем левом углу завершает режим.

Служебные.

Настройки.

Как уже говорилось, система позволяет осуществлять широкий набор служебных настроек, оптимизирующих параметры применения системы, и включающих следующие группы:

- Общие;

- Габариты судна;

- История;

- Сопровождение по маршруту.

В группах «Общие» и «Сопровождение по маршруту» смысл настроек следует из имени переменной. Изменить значение можно, дважды коснувшись поля «Значение» соответствующей переменной.

Система поставляется с настройками, которые определены как «Значения по умолчанию». Однако вам лучше самому определить эти параметры в процессе эксплуатации системы, что будет больше соответствовать именно вашему судну.

Диагностика.

Система осуществляет некоторые операции диагностики, результаты которых наглядно представляются на экране.

О программе.

На экране представлена вся необходимая информация о разработчике системы.

Выход.

Нажатие кнопки приведет к завершению работы и выходу из системы.

Управление маршрутами

Сама кнопка - кнопка «Навигация» - включает режим, определяющий режим навигации (движение по одному из выбранных маршрутов или без него).

Нижние пронумерованные кнопки 1 - 5 это кнопки «быстрого выбора» маршрутов. Это пять маршрутов, которые пользователь назначает кнопками сам.

Верхняя кнопка отключает режим движения по маршруту, если он был введен, и переводит систему в режим движения «без маршрута».

Если вы нажмете кнопку «Новый» вам будет предложено ввести имя создаваемого маршрута, после чего система перейдет в соответствующий экран.

При создании маршрута основным инструментом является контекстное меню. Используя его, вы можете:

- создать маршрут, расставив поворотные точки в требуемых местах. При этом могут быть использованы режимы идентификации и поиска объектов;

- используя режимы идентификации и поиска объектов, указать начальную и конечную точки движения, а после этого, используя режимы перемещения и масштабирования карты, скорректировать маршрут.

Рис 13. Процесс создания маршрута

В процессе создания маршрута необходимо задать ширину коридора допустимого отклонения, которую система будет отслеживать при сопровождении. Для этого необходимо нажать верхнюю правую кнопку, после чего появиться подменю.

Верхняя кнопка подменю включает режим задания ширины коридора. Этот параметр может быть введен или для каждого участка маршрута конкретно, или для всего маршрута сразу. После создания маршрута необходимо запустить проверку безопасности плавания средней кнопкой подменю. В данном режиме проверяемый участок подсвечивается широкой линией синего цвета. В том случае, если на участке обнаруживается опасность, он подсвечивается широкой линией красного цвета.



Рис. 14. Проверка созданного маршрута

Нажатием нижней кнопки подменю информация о созданном маршруте выводится в табличном виде, где определяются:

- номер каждой точки, ее широта и долгота;

- длина каждого участка пути, курс судна на этом участке;

- время прохождения каждого участка со средней скоростью (если в настройках вы задали эту скорость);

- допустимое отклонение от маршрута на участке.

Рис. 15. Вывод информации о созданном маршруте

Кроме этого, предлагается общие результаты: длина всего маршрута (L= миль), время его прохождения со средней скоростью (T= час, мин), расход топлива на весь маршрут (G= литров). Приблизительное время прохождения маршрута и расход топлива будут определены в том случае, если вы в настройках в группе переменных «Общие» укажите среднюю скорость вашего судна и расход топлива на милю.

После нажатия кнопки «Сохранить» маршрут под выбранным именем сохраняется в таблице «Маршруты». В дальнейшем этот маршрут может быть отредактирован или удален. Если уже есть созданные маршруты, то нажатие кнопки «Выбрать» приведет к выбору отмеченного маршрута, причем пройти его можно как от старта к финишу, так и от финиша к старту. Для этого надо установить соответствующий флажок. После запуска маршрута необходимо выполнять голосовые и визуальные команды, выдаваемые компьютером. Первой командой будет: «Укажите начальную точку маршрута». Вы можете указать любую точку на маршруте с помощью красного флажка, который изначально стоит в точке начала маршрута. Если даже вы будете на значительном расстоянии от начальной точки, система с определенным вами в настройках периодом будет подсказывать курс, каким необходимо следовать, чтобы попасть в эту точку. В дальнейшем выполняйте все команды и система выведет вас к концу маршрута.

Система предусматривает голосовые команды, которые дублируются командами в соответствующих окнах на экране компьютера. Они несколько отличаются от голосовых большей информативностью.

Рис. 16. Пример вывода на экран сообщения, сопровождаемого звуковым сигналом

Предусмотрены следующие команды:

- предупреждение о приближению к повороту: «Поворот» (время предупреждения задается вами в настройках);

- команда на выполнение поворота, например: «Влево 89» (время выдачи команды также задается вами в настройках).

- команда возвращения на маршрут, например: «Уход с маршрута. Вправо12».

Цифры обозначают градусы, а курс при уходе с маршрута указывается на ближайшую поворотную точку.

Таким образом, выполняя команды системы, вы придете в конечную точку: «Конец маршрута».

3.2 Комплекс технических средств

Для нормального функционирования системы «SaveNavigation» необходимы следующие технические и программные средства:

Для сервера:

- ЭВМ не ниже Pentium II Atlon 850/AMD Duron 800;

- 124 Мбайт ОЗУ;

- 500 Мбайт дискового пространства;

- ОС Windows NT,2000,XP;

- BDE Administrator фирмы Borland.

- MS SQL Server 2000.

Для рабочей станции:

- ЭВМ не ниже Celeron 300;

- 64 Мбайт ОЗУ;

- 100 Мбайт дискового пространства;

- ОС Windows 98,NT,2000,XP;

- BDE Administrator фирмы Borland.

Разработанная система может функционировать как автономно, так и в составе вычислительной сети.

Аутентификация пользователей происходит при заполнении пароля и имени. Защита от несанкционированного доступа к базам денных встроена в СУБД MS Access поэтому нет необходимости разрабатывать свою систему безопасности. Дополнительную защиту предоставляет и ОС Windows 9х, 2000, XP.

4. Экономическая часть

4.1 Организационно-экономическое обоснование проекта

В этой главе произведен расчет затрат на разработку данного программного комплекса.

Краткая характеристика работы и её назначение.

Данная работа нацелена на помощь в разработке электронных средств обучения и автоматизацию учебного процесса. В результате внедрения разработанного комплекса программ ожидается повышение качества и скорости обучения студентов, а также облегчение труда преподавательского состава.

Определение затрат на создание программного продукта

Затраты на создание программного продукта складываются из расходов по оплате труда разработчика программы и расходов по оплате машинного времени при отладке программы:

Зспп = Ззпспп + Змвспп + Зобщ,

где

Зспп - затраты на создание программного продукта;

Ззпспп - затраты на оплату труда разработчика программы;

Змвспп - затраты на оплату машинного времени;

Зобщ - общие затраты.

Расходы на оплату труда разработчика программы

Расходы на оплату труда разработчика программы определяются путем умножения трудоёмкости создания программного продукта на среднюю часовую оплату программиста (с учётом коэффициента отчислений на социальные нужды) :

Ззпспп=t * Tчас.

Расчёт трудоёмкости создания программного продукта

Трудоёмкость разработки программного продукта можно определить следующим образом :

t = t о+ tа + tб + tп + tд + tот

где

tо - затраты труда на подготовку описания задачи;

tа - затраты труда на разработку алгоритма решения задачи;

tб - затраты труда на разработку блок-схемы алгоритма

решения задачи;

tп - затраты труда на составление программы по готовой

блок-схеме;

tд - затраты труда на подготовку документации задачи;

tот - затраты труда на отладку программы на ЭВМ при

комплексной отладке задачи;

Составляющие затрат, в свою очередь можно вычислить через условное число операторов Q. В нашем случае число операторов в отлаженной программе Q = 4000.

Расчёт затрат труда на подготовку описания

Оценить затраты труда на подготовку описания задачи не возможно, так как это связано с творческим характером работы, вместо этого оценим затраты труда на изучение описания задачи с учётом уточнения описания и квалификации программиста определяются:

tи = Q * B /(75...85 * K),

где

B - коэффициент увеличения затрат труда вследствие

недостаточного описания задачи, уточнений и

некоторой не доработки, B=1,2...5;

K - коэффициент квалификации разработчика, для

работающих до 2 лет К=0.8;

В связи с тем, что при изучении описания данной задачи потребовалось много уточнений и доработок в описании коэффициент B принимаем равным 4.

Таким образом, получим

tи = 4000 * 4/(80 * 0.8) = 250 (чел-час).

Расчёт затрат труда на разработку алгоритма

Затраты труда на разработку алгоритма решения задачи :

tа = Q/(60...75 * K) = 4000/(70*0.8) = 71.43(чел-час).

Расчёт затрат труда на разработку блок-схемы

Затраты труда на разработку блок-схемы алгоритма решения задачи вычислим следующим образом:

tб = Q /(60...75 * K) = 4000/(70*0.8) = 71.43(чел-час).

Расчёт затрат труда на составление программы

Затраты труда на составление программы по готовой блок-схеме вычислим по формуле:

tп = Q/(60...75 * K) = 4000/(70*0.8) = 71.43(чел-час).

Расчёт затрат труда на отладку программы

Затраты труда на отладку программы на ЭВМ при комплексной отладке задачи:

tот = 1.5 * tAот ,

где

tAот - затраты труда на отладку программы на ЭВМ при

автономной отладке одной задачи;

tAот = Q/(40...50 * K) = 4000/(45*0.8) = 111.11(чел-час).

Отсюда

tот = 1.5*111.11 = 166.67(чел-час).

Расчёт затрат труда на подготовку документации

Затраты труда на подготовку документации по задаче определяются:

tд = tдр + tдо ,

где

tдр - затраты труда на подготовку материалов в рукописи;

tдо - затраты на редактирование, печать и оформление

документации;

tдр = Q/(150...200 * K) = 4000/(200*0.8) = 25(чел-час);

tдо = 0.75 * tдр = 0.75*25 = 18.75(чел-час);

Отсюда

tд = 18.75 + 25 = 43.75(чел-час).

Итак общую трудоёмкость программного продукта можем рассчитать:

t = 250+71.43+71.43+71.43+43.75+166.67 = 674.71(чел-час).

Расчёт средней зарплаты программиста

Средняя зарплата программиста в современных рыночных условиях может варьироваться в широком диапазоне. Для расчёта возьмём среднюю часовую оплату труда, которая составляет Тчас = 10 руб/час, что составляет 1760 руб/мес при 8-ми часовом рабочем дне и 5-ти дневной рабочей неделе. Эта цифра близка к реальной заработной плате программиста на предприятии, где проводилась работа [18].

Затраты на оплату труда программиста состоят из зарплаты программиста и отчислений на социальные нужды. Отчисления на социальные нужды включают в себя:

* пенсионный фонд (28%),

* медстрах (3.6%),

* соцстрах (4%),

* фонд занятости (1.5%),

* сбор на образование (1%).

Итого отчисления на социальные нужды составляют 40.5%. Отсюда затраты на оплату труда программиста составляют:

Ззпспп = 674.71 * 10 * 1.405= 9479.68 руб.

Затраты на оплату машинного времени

Затраты на оплату машинного времени при отладке программы определяются путём умножения фактического времени отладки программы на цену машино-часа арендного времени:

Змвспп = Счас * t эвм,

где

Счас - цена машино-часа арендного времени, руб/час;

tэвм - фактическое время отладки программы на ЭВМ;

Расчёт фактического времени отладки

Фактическое время отладки вычислим по формуле:

tэвм = tп + tдо + tот;

tэвм = 71.43 +18.75 +166.67= 256.85 часа.

Расчёт цены машино-часа

Цену машино-часа найдём по формуле:

Счас = Зэвм/Тэвм ,

где

Зэвм - полные затраты на эксплуатацию ЭВМ в течении года;

Тэвм - действительный годовой фонд времени ЭВМ, час/год;

Расчёт годового фонда времени работы ПЭВМ IBM PC AT

Общее количество дней в году - 365.

Число праздничных и выходных дней - 119.

Время простоя в профилактических работах определяется как еженедельная профилактика по 4 часа.

Итого годовой фонд рабочего времени ПЭВМ составляет :

Тэвм = 8*(365-119) - 52*4 = 1760 часа.

Расчёт полных затрат на эксплуатацию ЭВМ

Полные затраты на эксплуатацию ЭВМ можно определить по формуле:

Зэвм = (Ззп + Зам + Зэл + Звм + Зтр + Зпр),

где

Ззп - годовые издержки на заработную плату

обслуживающего персонала, руб/год;

Зам - годовые издержки на амортизацию, руб/год;

Зэл - годовые издержки на электроэнергию, потребляемую

ЭВМ, руб/год;

Звм - годовые издержки на вспомогательные материалы,

руб/год;

Зтр - затраты на текущий ремонт компьютера, руб/год;

Зпр - годовые издержки на прочие и накладные расходы,

руб/год;

Амортизационные отчисления

Сумма годовых амортизационных отчислений определяется по формуле :

Зам = Сбал * Нам ,

где

Сбал - балансовая стоимость компьютера, руб/шт.;

Нам - норма амортизации, %;

Согласно постановления совета министров СССР от 22 октября 1990 года № 1072 «#G0О единых нормах амортизационных отчислений на полное восстановление основных фондов народного хозяйства СССР» Нам = 12.5%.

Балансовая стоимость ПЭВМ включает отпускную цену, расходы на транспортировку, монтаж оборудования и его наладку :

Сбал = Срын + Зуст ;

где

Срын - рыночная стоимость компьютера, руб/шт.,

Зуст - затраты на доставку и установку компьютера, руб/шт.

Компьютер, на котором велась работа, был приобретен по цене Срын = 9000 руб, затраты на установку и наладку составили примерно 10% от стоимости компьютера

Зуст = 10% * Срын = 0.1 * 9000 =900 руб.

Отсюда

Сбал = 9000 + 900 = 9900 руб./шт.

а

Зам = 9900 * 0.125= 1237.5 руб/год.

Расчёт затрат на электроэнергию

Стоимость электроэнергии, потребляемой за год, определяется по формуле:

Зэл = Рэл * Тэвм * Сэл * А,

где

Рэвм - суммарная мощность ЭВМ,

Сэл - стоимость 1кВт*ч электроэнергии,

А - коэффициент интенсивного использования мощности машины.

Согласно техническому паспорту ЭВМ Рэвм = 0.22 кВт, стоимость 1кВт*ч электроэнергии для предприятий Сэл = 0.548 руб., интенсивность использования машины А = 0.98.

Тогда расчётное значение затрат на электроэнергию:

Зэл = 0.22*1760*0.548*0.98 = 207.94 руб.

Расчёт затрат на текущий ремонт

Затраты на текущий и профилактический ремонт принимаются равными 5% от стоимости ЭВМ:

Зтр = 0.05 * Сбал = 0.05*9900 = 495 руб.

Расчёт затрат на вспомогательные материалы

Затраты на материалы, необходимые для обеспечения нормальной работы ПЭВМ составляют около 1% от стоимости ЭВМ :

Звм = 0.01*9900 = 99 руб.

Прочие затраты по эксплуатации ПЭВМ

Прочие косвенные затраты, связанные с эксплуатацией ПЭВМ, состоят из амортизационных отчислений на здания, стоимости услуг сторонних организаций и составляют 5% от стоимости ЭВМ:

Зпр = 0.05*9900 = 495 руб.

Годовые издержки на заработную плату обслуживающего персонала

Издержки на заработную плату обслуживающего персонала складываются из основной заработной платы, дополнительной и отчислений на заработную плату:

Ззп = Зоснзп + Здопзп + Зотчзп .

Сумма основной заработной платы определяется исходя из общей численности работающих в штате:

Зоснзп = 12*?Зiокл ,

где

Зiокл - тарифная ставка i-го работника в месяц, руб.;

В штат обслуживающего персонала должны входить инженер-электронщик с месячным окладом 1000 руб. и электрослесарь с окладом 500 руб.

Тогда, учитывая, что данный персонал обслуживает 10 машин, имеем издержки на основную заработную плату обслуживающего персонала составят:

Зоснзп = 12*(1000 + 500)/10 = 1800 руб.

Сумма дополнительной заработной платы составляет 60% от основной заработной платы:

Здопзп = 0.6*1800 = 1080 руб.

Сумма отчислений на социальные нужды составляет 40.5% от суммы дополнительной и основной заработных плат:

Зотчзп = 0.405*(1800 + 1080) = 1166.4 руб.

Тогда годовые издержки на заработную плату обслуживающего персонала составят:

Ззп = 1800 + 1080 +1166.4= 4046.4 руб.

Полные затраты на эксплуатацию ЭВМ в течении года составят:

Зэвм = 4046.4+1237.5+207.94+99+495+495= 6580.84 руб.

Тогда цена машино-часа арендуемого времени составит

Счас = 6580.84 / 1760 = 3.74 руб.

А затраты на оплату машинного времени составят:

Змвспп = 3.74 * 256.85 = 960.62 руб.

Расчёт общих расходов

Общие расходы это расходы на освещение, отопление, коммунальные услуги и т.п. Они принимаются равными одной трети основой зарплате разработчика программы то есть 2249.03 руб.

Тогда затраты на создание программного продукта составят:

Зспп =9479.68 + 960.62 + 2249.03= 12689.33 руб.

Выводы:

В результате расчета затраты на создание данного программного продукта составили 12689.33 руб. Данная цифру сложно оценить, так как имеющиеся на рынке подобные продукты слишком специфичны и количество их очень мало. Но можно предположить, что для потенциальных покупателей, она окажется достаточно большой. Для снижения затрат можно предложить следующие решения. Как видно, три четверти расходов представляют из себя затраты на оплату труда программиста. Снизить эти затраты можно путем повышения эффективности труда программиста за счет использования более современных ЭВМ для работы, повышения удобства рабочего места и прочих факторов. Например, при замене использовавшегося при разработке компьютера Pentium-166 на более современный Pentium II-300 время составления программы и ее отладки сократилось бы почти вдвое, а цена машино-часа выросла бы приблизительно на 20%. Также при более бережном и аккуратном отношении к компьютерной технике возможно снизить затраты на ремонт, а так же уменьшить привлечение дополнительного персонала на обслуживание компьютеров.

5. Безопасность жизнедеятельности

5.1 Анализ опасных и вредных факторов на рабочем месте сотрудника деканата АФ МГСУ

5.1.1 Номенклатура опасностей

Трудно представить себе современный офис без компьютеров. За последнее десятилетие они прочно вошли в нашу жизнь. Автоматизация затронула практически все предприятия страны и это не удивляет: компьютеры обеспечивают быстроту поиска, точность и большие объемы хранимой информации, удобство работы и дружественность интерфейса. Однако использование компьютеров сопряжено с некоторыми опасностями для здоровья человека. Прежде всего, это мерцание мониторов, выпуклая поверхность электронно-лучевой трубки, искажающая изображение, вредные, а также еще не изученные электромагнитные излучения, шум от вентиляторов компьютера и некоторой периферийной аппаратуры, такой, например, как принтеры, форма клавиатуры, вызывающая при постоянной и активной работе туннельный синдром (острые боли из-за перегрузки и повреждения сухожилий запястий). Не следует забывать и редкие, но всё же возможные опасности поражения электрическим током и даже возгорание.

Именно поэтому очень важно при разработке информационных систем уделять внимание охране труда. В настоящее время существует целая серия стандартов, призванная защитить пользователей компьютеров от вредных для здоровья факторов. В России, например, приняты санитарные правила и нормы "Гигиенические требования к видео - дисплейным терминалам, персональным электронно-вычислительным машинам и организации работы. Широкую известность во всём мире получили шведские стандарты MPRII, регулирующий электромагнитные излучения, TCO92, TCO95, TCO99, которые определяют также эргономические, энергосберегающие и экологические параметры. Эти стандарты являются более жесткими по сравнению с российскими. Они являются стандартом де-факто во всём мире. Очень радует то, что оборудование, отвечающее данным стандартам сейчас можно легко приобрести в любом регионе России. Цены на него не намного выше подобного, но не стандартизированного оборудования.

Проанализируем вредные факторы, действующие на пользователя компьютера.

Биологические и химические факторы можно опустить, так как на автоматизируемых рабочих местах работа не связана с бактериологическими и химическими процессами.

На рассматриваемом рабочем месте на сотрудника могут негативно действовать следующие физические факторы:

1) повышенная или пониженная температура воздуха;

2) неправильная освещенность рабочего места;

3) ненормированный уровень шума;

4) повышенная или пониженная ионизация воздуха;

5) опасность поражения электрическим током.

6) повышенный уровень статического электричества;

7) повышенная напряженность электромагнитного поля;

8) повышенный уровень электромагнитных излучений;

К опасным психофизиологическим факторам относятся:

1) умственное перенапряжение;

2) перенапряжение анализаторов;

3) монотонность труда;

4) эмоциональные перегрузки.

Основываясь на вышеизложенном, можно предложить следующую номенклатуру опасностей рабочего места сотрудника.

Таблица 5.1. Номенклатура опасностей рабочего места сотрудника

Опасность	Причина опасности
Повышенная температура воздуха рабочего места	Тепловыделения от работающих компьютеров, искусственного освещения, людей, солнечной радиации, плохая вентиляция
Пониженная темп. воздуха рабочего места	Некачественное отопление, щели в окнах
Недостаточное освещение рабочего места	Неправильно спроектированное освещение; неправильное расположение рабочих мест
Повышенная яркость света на рабочем месте	Неправильно спроектированное освещение; неправильное расположение рабочих мест
Отраженная блесткость	Неправильно спроектированное освещение; неправильное расположение рабочих мест
Повышенный уровень шума на рабочем месте	Шум от системных блоков компьютеров, принтеров, кондиционеров, разговоры сотрудников
Пов. уровень электромагнитных излучений	Использование компьютеров, особенно устаревших или неисправных
Повышенная ионизация воздуха	Плохая вентиляция; применение устаревших или неисправных мониторов
Пониженная ионизация воздуха	Плохая вентиляция; применение устаревших или неисправных мониторов
Умственное перенапряжение оператора	Сложный интерфейс информационной системы, нарушение режима труда и отдыха
Перенапряжение органов зрения оператора	Неправильное расположение рабочих мест; неправильно спроектированное освещение; прод. восприятия информации с экрана монитора; применение устаревших или неисправных мониторов
Физическое перенапряжение оператора	Неправильно спроектированное рабочее место; нарушение режима труда и отдыха.
Поражение электрическим током	Пренебрежение ПУЭ и ПУБЭ, неисправность оборудования, кабелей или розеток.

На основе перечисленных опасностей и требований к организации рабочего места предлагаю следующие инженерно-технические мероприятия по нормализации условий труда.

5.1.2 Санитарно-гигиенические требования к микроклимату

Выделяют следующие показатели, характеризующие микроклимат:

1) температура воздуха;

2) относительная влажность воздуха;

3) скорость движения воздуха;

4) интенсивность теплового излучения.

Нормативные документы определяют допустимые и оптимальные значения показателей микроклимата для холодного и теплого времени года согласно категории тяжести работ. В помещениях, в которых работа на компьютерах является основной, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата.

Работу сотрудника деканата можно отнести к категории "легкая - 1а": работа, производимая сидя и не требующая физического напряжения, при которой расход энергии составляет до 120 ккал/ч. Оптимальные значения параметров микроклимата сведены в таблице 5.2.

Таблица 5.2. Оптимальные значения параметров микроклимата

Период года	Температура воздуха, оС не более	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	22 - 24	40 - 60	0,1
Теплый	23 - 25	40 - 60	0,1

Отклонение показателей микроклимата приводит к дискомфорту, который, в свою очередь, приводит к раздражительности пользователя, к умственному и эмоциональному перенапряжению, вследствие чего производительность труда резко падает и повышается вероятность внесения ошибок. Достичь необходимых показателей можно периодическим проветриванием помещений, установкой кондиционеров, а в холодное время года -- герметизацией оконных рам, исправным отоплением.

5.1.3 Санитарно-гигиенические требования к ионизации воздуха

Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещений с компьютерами должны соответствовать нормам, приведенным в таблице 5.3.

Таблица 5.3. Уровни аэроионов

Уровни	Число ионов в 1 см куб. воздуха
	n+	n-
Минимально необходимые	400	600
Оптимальные	1500 - 3000	30000 - 50000
Максимально допустимые	50000	50000

Достичь необходимых показателей можно периодическим проветриванием помещений, установкой кондиционеров, использованием современных моделей мониторов, удовлетворяющих стандартам TCO95 или TCO99.

5.1.4 Санитарно-гигиенические требования к уровню шума

Производственный шум, представляет собой совокупность нежелательных звуков, возникающих в процессе работы и негативно воздействующих на человека, вызывая преждевременную усталость, рассредоточенность и раздражительность.

Согласно СанПиН 2.2.2.542-96 при выполнении основной работы на компьютерах уровень звука и эквивалентные уровни звука на рабочем месте не должны превышать 50 дБ. Соответствующие допустимые уровни звукового давления в октавных полосах частот для широкополосного постоянного и непостоянного шума сведены в таблице 5.4.

Таблица 5.4. Уровни звукового давления в октавных полосах частот

Уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрич. частотами в Гц	Уровни звука и эквивалентные уровни звука, дБ
31,5	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000	50
86	71	61	54	49	45	42	40	38

Основными источниками шума на рабочем месте сотрудника деканата являются: шум, создаваемый системным блоком компьютера (главным образом, вентиляторами и накопителем на жестких магнитных дисках (НЖМД)), кондиционером, принтером, клавиатурой, речью сотрудников. Уменьшить шум можно использованием современных тихих моделей (например, корпус системного блока компьютера стандарта ATX содержит меньшее число вентиляторов по сравнению со старым стандартом AT), проведением своевременного сервисного обслуживания оборудования (смазка), использованием однотонных занавесей из плотной ткани, подвешенных в складку, облицовкой стен и потолка звукопоглощающими материалами.

5.1.5 Защита от вредных излучений и электромагнитных полей

Любой компьютер, особенно электронно-лучевая трубка (ЭЛТ) монитора, является источником электромагнитных полей и излучений, таких, например, как излучения низкой и сверхнизкой частоты, мягкое рентгеновское, ультрафиолетовое и инфракрасное излучения. Влияние излучения сверхнизкой частоты на организм человека ещё до конца не изучено, однако рекомендуется сводить их к минимуму. Мягкое рентгеновское излучение, а также высокое напряжение на токоведущих участках схемы монитора вызывают ионизацию воздуха, что отрицательно сказывается на самочувствии человека. В таблице 5.5 приведены допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений для видео - дисплейных терминалов (ВДТ).

Таблица 5.5. Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений

Наименование параметров	Допустимое значение
Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг ВДТ по электрической составляющей должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц;	25 В/м
- в диапазоне частот 2 - 400 кГц	2,5 В/м
Плотность магнитного потока должна быть не более: - в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц;	250 нТл
- в диапазоне частот 2 - 400 кГц	25 нТл
Поверх. электростатический потенциал не должен превышать	500 В

Существуют более жесткие международные стандарты, такие как MPRII, TCO92, TCO95, TCO99. Поэтому лучше всего использовать мониторы, прошедшие сертификацию по этим стандартам. Среди недорогих мониторов удовлетворяющих данным стандартам можно выделить LG StudioWorks 575C, Samsung SyncMaster 550S, ViewSonic G655 и другие.

В настоящее время получают распространение жидкокристаллические мониторы, уровень излучения которых заметно ниже мониторов с ЭЛТ. Однако они ещё очень дороги.

Необходимо строго следить, чтобы не использовались неисправные мониторы, что часто бывает на практике, особенно после окончания срока гарантийного обслуживания.

5.1.6 Требования ПУЭ к электробезопасности технических средств

Так как компьютеры являются электрическими приборами, следует уделять особое внимание электробезопасности.

Применяемые компьютеры можно отнести к классу I электротехнических изделий по способу защиты человека от поражения электрическим током, а именно: они имеют рабочую изоляцию и сетевой провод со специальной заземляющей (зануляющей) жилой (ГОСТ 12.2.007-75 ССБТ).

5.2 Расчет необходимого воздухообмена по избыткам тепла и кондиционирование

Источниками выделения теплоты в помещениях с компьютерами являются: механическое и электрическое оборудование (компьютеры, принтеры), люди, солнечная радиация и искусственное освещение.

Расчет необходимого воздухообмена проводится для кабинета деканата. Ее размеры:

1) ширина 6,6 м;

2) длина 6,5 м;

3) высота 3,5 м;

4) пятый этаж;

5) имеет одно окно размером 2,5 м х 2 м, выходящими на восток;

6) площадь комнаты 42,9 м²;

7) объем комнаты 193,05 м³.

В комнате расположены 6 рабочих мест, 6 из них с компьютерами.

Рассчитаем избыточное тепло от оборудования, людей, солнечной радиации, искусственного освещения.

Тепловыделение от нагретых поверхностей оборудования, Вт:

,

где - площади нагретых поверхностей, м²;

- коэффициенты теплоотдачи от стенок наружных поверхностей к воздуху помещения, Вт/(м²· ^оС);

- температуры наружных стенок, ^оС;

- температура воздуха помещения, ^оС.

Тогда для одного системного блока компьютера:

= 2 ??0,3м ??0,4м + 2 ??0,15м ??0,4м + 2 ??0,15м ??0,3м = 0,45 м²;

= 35 ^оС;

= 25 ^оС;

= 9 Вт/(м²· ^оС);

Для одного монитора:

= 4 ??0,25м ??0,35м + 0,15м ??0,15м = 0,37 м²;

= 42 ^оС;

= 9,42 Вт/(м² · ^оС).

Тогда в целом для компьютера:

=0,45 ??9 ??(35-25) + 0,37 ??9,42 ??(42-25) = 99,75 Вт.

Тепловыделение от освещения, Вт:

,

где - суммарная мощность источников освещения, Вт.

= 10 ??40 = 400 Вт.

Тепловыделение от персонала, Вт:

,

где N- количество людей в помещении,

- количество полной теплоты, выделяемой одним работником, Вт. Для работы сотрудника УМУ = 70 Вт.

= 7 ??70 = 490 Вт.

Теплопоступления через наружные ограждения в теплый период года происходят за счет теплопередачи и солнечной радиации. Для остекленных поверхностей:

,

где - поверхность остекления, м²; - количество теплоты от солнечной радиации, зависящее от ориентации по странам света, Вт; - коэффициент, зависящий от характера остекления. Для остекления в двойной деревянной раме = 0,9.

Таким образом, для двух окон:

= 2 Ч--2м Ч--2,5м = 10 м²; = 70, так как окно выходит на восток;

= 10 Ч--7_--Ч--_,9 = 630 Вт.

Тогда избыточное количество теплоты равно:

= 5 Ч--99,75--+ 400 + 490 + 630 = 2018,75 Вт.

Воздухообмен равен, м³/час:

,

где t_уд - температура уходящего воздуха, ^оС;

t_пр - температура приточного воздуха, ^оС;

c - теплоемкость воздуха, кДж/(кг ??^оС).

В свою очередь

,

где t_рз - температура воздуха рабочей зоны, ^оС;

--= 0,5 ^оС/м - нарастание температуры воздуха на каждый метр высоты выше 2 м; H - высота помещения, м.

t_уд = 25 + 0,5 Ч (4,5 - 2) = 26,25 ^оС

Температура приточного воздуха считается по формуле

,

где t_опт - оптимальная температура воздуха рабочей зоны, ^оС;

t_доп - допустимый перепад температуры подаваемого в помещение воздуха, ^оС;

t_доп = 27,3 - 23 = 4,5 ^оС

t_пр = 23 - 4,3 = 18,7 ^оС

Используя формулу (5.1), найдем необходимый воздухообмен:

L = м³/час.

Среди разных типов кондиционеров остановимся на оконном, как самом дешевом и быстро устанавливаемом. Наиболее подходящим является использование двух кондиционеров LW-G0760ACG компании LG, которые имеют следующие характеристики: охлаждающая мощность - 2000 Вт, воздухообмен - 348 м³/час, средняя стоимость - 450 условных единиц каждый.

5.3 Оценка класса условий труда сотрудника деканата

Гигиенические критерии оценки и классификации условий труда основаны на принципе дифференциации условий труда по степени отклонения параметров производственной среды и трудового процесса от действующих гигиенических нормативов в соответствии с выявленным влиянием этих отклонений на функциональное состояние и здоровье работающих. Для оценки составим ряд карт:

Таблица 5.6. Карта условий труда по физическим факторам

Код фактора	Наименование фактора	ПД, ПДУ, доп. уровень	Фактическое значение	Величина отклонения	Класс условий труда	Продолжительность воздействия
4.62	Температура, ОС	21-25	25	0	1	100%
4.63	Скорость движения воздуха, м/с	Не более 0,1	0,1	0	1	100%
4.64	Влажность, %	Не более 75	60	0	1	100%
4.67	Естественное освещение, КЕО, %	1,5	1,5	0	2	100%
4.68	Освещенность, Лк	300	300	0	2	100%
4.70	Отраженная слепящая блескость	-	Отсутствует	-	2	100%
4.50	Шум (эквивалентный уровень звука), дБА	50	50	0	2	100%
4.57	Электростатическое поле, кВ/м	20	20	0	2	100%
4.58	Электромагнитное излучение радиочастотного диапазона (0,2-2 кГц), В/м	25	25	0	2	100%

Таблица 5.7. Карта условий труда по тяжести трудового процесса

Наименование факторов	Содержание работы	Класс условий труда	Продолжительность воздействия
Рабочая поза	Периодическое нахождение в неудобной, фиксированной позе	3.1	25%

Результирующая категория тяжести труда по тяжести трудового процесса 3.1.

Таблица 5.8. Карта условий труда по напряженности работы

Наименование факторов	Содержание работы	Класс ус. труда	Продолжительность воздействия
Интеллектуальные нагрузки
Содержание работы	Решение простых альтернативных задач по инструкции	2	100%
Восп. сигналов (информ.) и их оценка	Восприятие сигналов с последующей коррекцией действий и операций	2	100%
Степень сложности задания	Обработка, выполнение задания и его проверка	2	100%
Характер выполненной работы	Работа по установленному графику с возможной его коррекцией по ходу деятельности	2	100%
Нагрузка на зрительный анализатор
Размер объекта различения	0,3-1 мм	3.1	50%
Наблюдение за экраном ВДТ		3.2	Более 4 ч за смену
Эмоциональные нагрузки
Степень ответ. Значимость ошибки	Несет ответ. за функциональное качество вспомогательных работ	2
Режим работы
Фактическая прод. рабочего дня	8 ч	2
Сменность работы	Односменная работа (без ночной смены)	1

Число оптимальных факторов:8

Число допустимых факторов:6

Число вредных факторов 3.1: 1

Число вредных факторов 3.2: 1

Результирующая категория тяжести труда по напряженности работы 3.1

Таблица 5.9. Оценка условий труда по степени вредности и опасности

Фактор производственной среды	Классы условий труда
	1	2	Вредные	4
			3.1	3.2	3.3	3.4
Химические	Х
Биологические	Х
Физические:
Микроклимат	Х
Освещенность		Х
Шум		Х
Электростатическое поле		Х
Электромагнитное поле		Х
Тяжесть труда			Х
Напряженность труда			Х
Общая оценка условий труда			Х

На основании проведенных оценок, можно сделать вывод о том, что работа сотрудника деканата имеет вредную категорию тяжести труда 1^-й степени. То есть условия труда характеризуются такими отклонениями от гигиенических нормативов, которые, как правило, вызывают обратимые функциональные изменения и обуславливают риск развития заболевания.

5.4. Требования к организации режима труда и отдыха при работе с компьютером

Согласно СанПиН 2.2.2.542-96 режимы труда и отдыха при работе с компьютером организуются в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. Работа сотрудника деканата относится к группе Б -- работа по вводу информации. Категория работы для группы Б при вводе за смену до 15000 знаков является первой. При 8-часовой рабочей смене для такого вида и категории работы полагается в сумме 30 минут регламентированных перерывов. Так как продолжительность непрерывной работы за компьютером без регламентированного перерыва не должна превышать 2 часов, целесообразно установить перерывы через 2 часа от начала рабочей смены и через 2 часа после обеденного перерыва продолжительностью 15 минут каждый. 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 физических упражнений.