Завадостійке кодування на основі циклічних кодів

Розробка та дослідження алгоритмів і програм кодування даних з виявленням помилок на основі циклічних CRC-кодів. Аналіз циклічних кодів. Розробка та тестування програмних модулів. Розрахунок економічних показників. Вирішення питань охорони праці.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык украинский
Дата добавления 22.06.2010
Размер файла 5,4 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Хоча циклічні коди можуть використовуватись для кодування з виправленням помилок, але найчастіше їх використовують саме для формування контрольних сум. Циклічні надлишкові CRC (Cyclic redundancy code) коди [1-2] вже стали основою багатьох стандартів, де застосовуються контрольні суми. Контрольна сума - деяке значення, розраховане з послідовності даних шляхом застосування певного алгоритму, яке використовується для перевірки правильності передачі даних. Популярність використання контрольних сум для перевірки цілісності даних обумовлена тим, що подібна перевірка просто реалізовується і добре підходить для виявлення загальних помилок, викликаних наявністю шуму в каналах передачі даних або спробами несанкціонованої зміни даних. Слід зазначити, що застосування контрольних сум вносить мінімальну надлишковість в дані, що передаються, тому навіть у випадку повторної передачі цифрові потоки можуть бути значно меншими у порівнянні з корегуючими кодами.

CRC - коди на відміну від кодів з перевіркою на парність або непарність дозволяють виявляти як одиничні так і пакетні помилки, що є їх перевагою перед цими кодами.

Основні переваги і недоліки завадостійких кодів зведемо в табл. 2.4.

Таблиця 2.4 - Характеристики завадостійких кодів

Тип коду

Кодова відстань (dmin)

Виправна здатність

Складність кодування

Складність декодування

Швидкість коду (r)

Простий код з перевіркою на парність

2

Виявляє одну помилку у блоці

Мала

Мала

Висока

Коди з повторенням

?2

Може виявляти і виправляти від одної до декількох помилок у блоці

Мала

Мала

Низька

Коди Хеммінга та циклічні корегуючі коди

3 та 4

Виправляє одну помилку у блоці або виявляє дві при dmin=4

Мала

Мала

Низька

Каскадні коди

?4

Можуть виправляти декілька помилок

Середня

Середня

Низька

Циклічні CRC коди

4

Можуть виявляти пакетні помилки

Мала

мала

висока

Згортні коди

?3

Можуть виправляти від однієї до декількох помилок

Мала

Висока

Низька

З таблиці видно, що найбільшими перевагами за сукупністю параметрів характеризуються циклічні CRC-коди. Тому в якості базового коду для реалізації і дослідження вибираємо CRC-коди.

Висновки

1. Корегуючі коди - основний метод захисту від дії завад при передачі і зберіганні даних.

2. Вибір методу кодування залежить під області застосування і заданих вимог до корегуючої здатності. В деяких випадках застосування кодів, що виявляють помилки має переваги перед кодами, що виявляють і виправляють помилки, оскільки коди, що виправляють помилки характеризуються дуже малою надлишковістю.

3. Серед кодів, що виявляють помилки найбільші переваги мають циклічні CRC-коди, які можуть використовуватись як для завадостійкої передачі даних так і для перевірки цілісності файлів, яка може бути порушена в результаті несанкціонованого доступу.

3 Розробка алгоритму і програмних модулів для кодування даних на основі CRC-кодів

3.1 Розробка алгоритму кодування на основі CRC-кодів

І так CRC це залишок від ділення повідомлення на поліном. Тобто все повідомлення (файл, архів) ділимо згідно модулю на деяку константу (її називають поліномом). Залишок від ділення і є CRC. Ділення виконується з використанням поліноміальної арифметики, тобто арифметики без перенесень і позик. У поліноміальній арифметиці:

0+0= 0 0-0=0

0+1 = 1 0-1=1

1+0 = 1 1-0=1

1+1 = 0 1-1=0

Видно, що додавання в поліноміальній арифметиці - це те ж, що і віднімання, тобто це операція XOR - виключне або. У підручниках із дискретної математики її позначають кружком з косим хрестиком усередині. Ми позначатиму цю операцію значком ^, як в Сі або просто «+». У поліноміальній арифметиці 100 плюс 110 рівне 10, але 100 мінус 110 теж рівне 10. Немає ні знаку, ні певного порядку бітів. Всі біти рівнозначні, і це дуже важлива властивість для CRC. Якщо переставити декілька бітів в обох доданках, ті ж біти будуть переставлені в сумі: 1010 ^ 1100=0110.

Поміняємо місцями перші два і останні два біта: 1010 ^ 0011=10 01.

Біти можна представити як коефіцієнти многочлена (полінома). Тому арифметику називають поліноміальною, а дільник в алгоритмах CRC - поліномом.

При практичній реалізації зрозуміло, ділення поліномів відрізняється від наведеного в п. 2.2. Розглянемо два алгоритми обчисленні CRC [17].

Перший простий алгоритм, у якому виконується звичайне ділення в стовпчик, але замість віднімання використовують операцію XOR:

Нехай необхідно поділити повідомлення: 1101010 на число 101 (поліном):

1101010

^101

111010

^101

10010

^101

=====

110

^101

===

11

Тобто CRC=11. Саме так рахують CRC. Зауважте, що в кожному стовпчику ми віднімаємо старші біти 1-1=0. У наступних бітах можуть бути будь-які числа. Один раз ми отримали нуль в старшому біті, і нам довелося зсунути управо на 2 біта, а не на один. Отже, можна записати такий алгоритм (це не робочий код, він тільки показує алгоритм):

data - повідомлення (бітовий рядок), POLY - поліном

while(length(data)> length(POLY))

{r = TORBIT(data); // Виділяємо старший біт data

data <<= 1; //І викидаємо його з основного числа data

if(r)

data ^= POLY;

}

У стовпчиках ми зсували поліном 101 управо, кожного разу віднімаючи його з повідомлення. У цьому алгоритмі поліном залишається на місці, але ми «рухаємо» ділиме вліво. Якщо старший біт r дорівнює нулю, ми зсуваємо ще на один біт, не віднімаючи POLY. Константа POLY дорівнює поліному без старшої одиниці, тобто 01. Першу одиницю писати немає чого, оскільки двійкове число завжди починається з одиниці. Як працює цей код, легко зрозуміти на прикладі. Візьмемо те ж повідомлення 1101010 і той же поліном 101:

Крок 1. r = 1 // Відокремили перший біт

data = 101010 // r=1, тому виконуємо операцію XOR

^01

==

111010

Крок 2. r = 1

data = 11010

^01=====

10010

Крок 3. r = 1

data = 0010

^01

====

0110

Крок 4. r = 0 // XOR не виконуємо

data = 110

Крок 5. r = 1

data = 10

^01

==

11

Отже, алгоритм в цілому зрозумілий: ділимо data на POLY, отримуємо остачу CRC. І при діленні 0-1=1, 1+1=0 без перенесення.

Складність полягає в тому, що повідомлення може важити декілька мегабайт. Як же розділити його на поліном? Зверніть увагу, що при кожному проході циклу у нас міняються тільки 2 перших біта data. Значить, можна проходити через все повідомлення, читаючи в кожен момент часу невелику порцію даних (у нашому випадку - перші два біта).

Але у цього алгоритму є ще один недолік: він обробляє по одному біту повідомлення. Наприклад, для мегабайтного файлу він зробить 8 мільйонів проходів циклу, і кожного разу витягуватиме окремі біти. Є інший підхід, який прискорює підрахунок CRC мало не в десятки разів. Це використання табличних методів обчислення CRC.

Ідея табличного методу така: оброблятимемо по байту за один прохід циклу. Коли ми ділимо байт на поліном, у нас в залишку виходить деяке число, причому воно не залежить від інших байтів повідомлення. Ось це число ми можемо зберігати в таблиці для кожного ділимого байта. Маючи таку таблицю, отримуватимемо CRC для кожного байта за один прохід. Для прикладу, візьмемо слово, рівне 3 бітам, і короткий поліном 111. Хай повідомлення складається з 5 бітів, назвемо його abcde. Пройдемо наш старий алгоритм по кроках:

Крок 1. if(a)

bc ^= 11;

Крок 2. if(b)

cd ^= 11;

Крок 3. if(c)

de ^= 11;

Коли ми підрахували bcd і перейшли на другий крок, біт а вже не потрібний, і на подальші підрахунки він ніяк не впливає. Коли дійшли до останнього кроку, виявилися непотрібними біти а і b. А після третього кроку зіграв свою роль біт c, який тепер сходить із сцени. Те, що помінялися біти abc, вже не важливе, тому що на четвертому, п'ятому і так далі кроці вони не використовуватимуться. Але на цих трьох кроках якось змінилися біти de. І змінилися вони залежно від бітів abc.

Переберемо всі значення abc, починаючи з 000 і до 111:

000 (a=0, b=0, c=0) - жодне з умов не виконується, тому біти def не змінилися.

001 (a=0, b=0, c=1) - умова if(c) виконалася:

001def

^11

010 - умова if(b) виконалася, але після додавання одиниці до с виконалося також if(c). Запишемо під межею результат операції XOR над двома відповідними числами в бітах de:

Abc

010de

^11

^11

==

01

011 -- виконалася умова if(b), але біт с був при цьому обнулений, тому if(c) не спрацювало:

Abc

011de

^11

==

10

100 -- спрацювала умова if(a), яка викликало if(b). В результаті біт d буде підданий операції XOR з одиницею:

Abc

100de

^11

^11

==

10

101 - аналогічно, але біт «c» обнулився, і результат - нульовий:

Abc 101de

^11

^11

^11

==

01

Те ж саме ти можеш написати для 110 і 111. Зробимо масив t з індексами від 000 до 111, в якому зберігатимемо результати наших обчислень:

індекс значення

000 00

001 11

010 01

011 10

100 10

101 01

110 11

111 00

Тепер, використовуючи цю таблицю, розрахувати CRC можна значно швидше:

t - масив, abcdefghi - повідомлення

de ^= t[abc];

gh ^= t[def];

crc = ghi;

Якщо розширити 3-х бітне слово до 8 біт (байт) і взяти 8-бітний або 32-бітний поліном, то отримаємо готовий алгоритм для розрахунку CRC табличним методом. Схема обчислення CRC для випадку 32-бітного полінома наведена на рис. 3.1.

А на рис. 3.2 наведена граф-схема алгоритму обчислення CRC8. Тут Crc8Table це таблиця, що містить 256 байт, а змінна crc - обчислений CRC вхідного файлу.

3.2 Розробка програми захисту файлів на основі CRC - кодів

3.2.1 Вибір мови програмування

Для розробки програми розрахунку CRC обрано середовище розробки Visual Studio 2008 і мову програмування C#.

Вибір мови C# пояснюється тим, що ця мова спеціально розроблена для нової платформи Microsoft. Вона, подібно до Java, дуже багато з погляду синтаксису запозичила в C++. На С# також сильно вплинув і Visual| Basic 6.0. В загальному можна сказати, що С# ввібрав в себе краще від самих різних мовах програмування.

У загальному можливості С# такі.

- Чітко визначений набір базових типів.

- Підтримка класів і об'єктно-орієнтованого програмування, включаючи наслідування реалізацій і інтерфейсів, віртуальні функції і перевантаження операцій.

- Автоматична генерація XML-документів.

- Автоматичне очищення пам'яті.

- Підтримка бібліотеки базових класів .NET, але і з легким доступом до Windows API.

- Хоча покажчики і прямий доступ до пам'яті доступні, мова спроектована так, що в більшості випадків без них можна обійтися.

- Можливість використання для написання динамічних Wcb-сторінокNET і Web-служб

Зрозуміло, що більша частина перерахованого також торкаєтьсястосується Basic 2005 і керованого C++. Однак, оскільки С# спеціально спроектований для роботи з .NET, то він підтримує засоби .NET у повнішій мірі, і пропонує в цьому контексті| більш відповідний синтаксис, ніж інші мови.

Але є і ряд обмежень С#. Дана мова не призначена для критичних за часом додатків. Тут C++ продовжує залишатися лідером серед високорівневих мов програмування у цій області. С# бракує деяких ключових засобів для побудови високопродуктивних додатків, включаючи можливість специфікувати вбудовані функції і деструкції, які гарантовано запускаються в визначеній| точці коду. Проте пропорційне відношення таких додатків до їх загального числа надзвичайно низьке.

Щодо даної розробки, то значною перевагою C# є можливість легкого доступу до класу HashAlgorithm NET Framework Class Library. Методи цього класу значно спрощують програмну реалізацію алгоритмів обчислення CRC. Зокрема метод Clear() звільняє ресурси, які використовуються у класі HashAlgorithm, метод ComputeHash () обчислює CRC для вхідних даних, TransformBlock обчислює CRC для визначеної області даних.

З урахуванням того, що по-перше це навчальна робота, а по-друге програма, що розробляється призначена для кодування файлів, де швидкісні характеристики не є першочерговими, мова програмування С# є найбільш придатною для даної розробки.

3.2.2 Розробка програмних модулів кодування-декодування

Будемо використовувати проект WindowsFormsApplication та табличний метод розрахунку CRC. Програма дозволяє обчислювати CRC8, CRC32.

При програмній реалізації розроблених алгоритмів кодування використовуються такі керуючі форми Windows:

1. Windows Forms Controls by Function - головна форма додатку, на якій розміщуються інші компоненти.

2. Button Control - використовується п'ять форм Button для подачі команд підрахувати CRC, перевірити CRC файла, відкриття файлу для підрахунку CRC і запису CRC файлу на диск.

3. GroupBox Control - використовується дві форми даного типу - GroupBox1 та GroupBox2. Вони призначені для групування інших форм Windows.

4. TextBox Control - одина форма TextBox використовується для виведення шляху до файлу, CRC якого обраховується, а друга для виведення результатів обрахунку CRC. Обидві форми TextBox розміщені на формі GroupBox1.

5. Label Control - компоненти Label (2 шт.) призначені для виведення повідомлень оператору про інші компоненти інтерфейсу. Обидві форми Label Control розміщені на формі GroupBox1.

6. RadioButton Control - використовуються для вибору полінома для підрахунку CRC. Використовується три форми даного типу, які дозволяють вибирати поліном CRC4, CRC8 та CRC32, які розміщуються на формі GroupBox2.

Розташування форм наведено на рис. 3.8.

Для програмної реалізації запропонованих алгоритмів CRC-кодування розроблено такі основні процедури і функції:

1. Метод класу Form1 btBrowse_Click () відкриває стандартне вікно Windows вибору файла для підрахунку CRC:

var open = new OpenFileDialog

{

Multiselect = false,

Filter = "Всі файли(*.*)|*.*"

};

if (open.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{

filename = open.FileName;

tbSource.Text = filename;

}

Метод класу Form1 btSave_Click () зберігає обчислений CRC в окремий файл на диск, додаючи перед іменем файлу, CRC якого обчислювався, префікс CRC32 або CRC8 в залежності від вибраного полінома і розширення CRC. Це текстовий файл, який містить 4 рядки:

D:\CRC32\CRC32.sln

23.05.2010 0:27:23

crc8

9F

Перший рядок містить шлях до файлу CRC, якого обчислювався, другий дату і час, третій тип полінома, а четвертий рядок обчислений CRC.

2. Метод класу Form1 btCalc Click визначає вибраний поліном і викликає методи відповідного класу CRC для виконання обчислень:

if (CRC8.Checked)

{ var crc8 = new Crc8();

using (var f = File.Open(filename, FileMode.Open))

crc8.ComputeHash(f);

states = false;

tbResult.Text = crc8.CrcValue.ToString("x2").ToUpper();

} else

if (CRC32.Checked)

{

var crc32 = new Crc32();

using (var f = File.Open(filename, FileMode.Open))

crc32.ComputeHash(f);

states = true;

tbResult.Text = crc32.CrcValue.ToString("x2").ToUpper(); }

Тут використовуються методи класів CRC32 та CRC8, які є дочірніми для класу HashAlgorithm, зокрема метод..:: ComputeHash (), які обчислюють CRC табличним методом. Викликається на виконання при виборі кнопки «Підрахувати».

3. Метод класу Form1 btCheck_Click() обчислює CRC табличним методом і порівнює його з результатом, отриманим під час попередньої перевірки і збереженим на диск. Для цього необхідно вказати на початковий файл та файл з CRC цього файлу:

ініціалізація діалогу відкриття файлів

для файла що перевірятиметься

var open = new OpenFileDialog

{

Multiselect = false,

Filter = "Всі файли(*.*)|*.*"

};

додавання файла

if (open.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{

fnm = open.FileName;

tbSource.Text = fnm;

}

ініціалізація фільтра для файла хеш-суми

open.Filter = "Хеш-сума (*.crc)|*.crc";

додавання файла

if (open.ShowDialog() == DialogResult.OK)

{

csm = open.FileName;

tbResult.Text = csm;}

А потім перевіряється рядок 3 файла з попереднім результатом:

if (crc == "crc8")

{ }

або

if (crc == "crc32")

{ }

І в залежності від цього обирається відповідний поліном, обчислюється CRC вибраного файла і порівнюється з попередньо обчисленим (рядок 4 у файлі з розширенням CRC). Викликається на виконання при виборі кнопки «Перевірити».

Текст програми наведений в додатку Б і містить необхідні для розуміння роботи коментарії.

3.3 Тестування програми

Дослідження виконувались з метою перевірки працездатності програми в двох режимах:

- CRC8 - використовувався поліном восьмої степені такого виду:

x8 + x5 + x4 + 1;

- CRC32 - використовувався поліном 32-ї степені такого виду:

x32 + x26 + x23 + x22 + x16 + x12 + x11 + x10 + x8 + x7 + x5 + x4 + x2 + x + 1.

Для прикладу візьмемо файл CRC32.sln (файл даного проекта) і підрахуємо його контрольну суму з використанням полінома CRC32. Для цього запустимо на виконання файл CRC.exe, виберемо файл CRC32.sln та тип полінома CRC32 і клацнемо по кнопці «Підрахувати». Головне вікно програми для цього випадку наведено на рис. 3.3.

Рисунок 3.3 - Результати роботи програми в режимі CRC32 для файла CRC32.sln

Крім того результати запишемо у файл crc32CRC32.crc клацнувши «мишею» по кнопці з зображенням дискети. Вміст цього файлу такий:

D:CRC32CRC32.sln

23.05.2010 0:24:49

crc32

6E1BD466

Тепер в початковий вміст файлу CRC32.sln внесемо зміни - останній рядок EndGlobal замінимо на EndLocal (рис. 3.4)

а)

б)

Рисунок 3.4 - Вміст файлу CRC32.sln: а - початковий вміст файлу; б - вміст файлу після зміни останнього рядка

Для зміненого файлу виконаємо перевірку, вибравши команду «Перевірити», яка пропонує вибрати початковий файл та файл CRC, а потім обчислює CRC для початкового файлу і порівнює його з результатом попереднього обчислення. Для даного випадку результати наведені на рис. 3.5.

Рисунок 3.5 - Перевірка зміненого файлу

Тобто зафіксовано зміну файлу і виведено новий CRC. Для незміненого файла аналогічна перевірка виведе інше повідомлення (рис. 3.6).

Рисунок 3.6 - Перевірка не зміненого файлу

Обчислене значення CRC повністю співпадає з наведеним на рис. 3.2 для команди підрахувати. Таким чином в режимі CRC32 програма повністю працездатна.

Перевірку режиму CRC8 виконаємо з тим же файлом, внесемо аналогічні зміни і застосуємо ту ж саму методику. Результати наведені на рис. 3.7.

а) б)

Рисунок 3.7 - Тестування полінома CRC8: а - CRC8 до внесення змін; б- CRC8 після внесення змін

Тобто і в режимі CRC8 програма повністю працездатна, що підтверджено і на інших файлах. Навіть короткі поліноми здатні виявляти значні зміни файлів, що для кодів, які виправляють помилки вкрай важко.

3.4 Керівництво оператора

Представлена програма призначена для обчислення контрольних сум з використанням циклічних CRC - кодів і була розроблена в середовищі Visual Studio 2008 на мові програмування C#. Програма може працювати на комп'ютері з операційною системою Windows XP та встановленою платформою Microsoft.NET Framework 3.5 або на комп'ютері з операційними системами Windows Vista або Windows 7, в які інтегрована платформа Microsoft.NET Framework.

Програма дозволяє обчислювати контрольні суми CRC8, CRC32, а інтерфейс користувача включає також CRC4, який може бути реалізований при необхідності. Програма має зручний інтерфейс користувача, тому для керування нею не потрібно мати спеціальних навиків роботи на комп'ютері.

Щоб запустити програму на виконання потрібно вибрати файл CRC32.exe, що знаходиться у папці CRC32. Після запуску програми з'явиться головне вікно, яке наведено на рис. 3.8.

Рисунок 3.8 - Головне вікно програми

Для обчислення CRC необхідно виконати такі дії:

1. Вибрати тип полінома - CRC8 або CRC32.

2. Вибрати файл, клацнувши «мишею» на кнопці справа від поля «Шлях до файла», в результаті чого з'являється стандартне вікно вибору файла. Після вибору файла активується кнопка «Підрахувати».

3. Клацнути «мишею» по кнопці «Підрахувати». В полі «Результат обчислень» появиться CRC вибраного файлу.

4. При необхідності можна зберегти цей результат в файл клацнувши «мишею» по кнопці справа від поля «Результат обчислення». СRC буде збережено у файл ім'я, якого має такий формат:

Префікс Ім'я початкового файлу Розширення

Префікс - CRC8 або CRC32

Розширення - crc

Приклад для файлу read.txt - crc32read.txt.

Цей файл містить 4 рядки (див. також п. 3.3):

Перший рядок - шлях до файлу

Другий рядок - дата і час перевірки

Третій рядок - тип полінома

Четвертий рядок - обчислений CRC.

Приклад:

D:CRC32CRC32.sln

23.05.2010 0:24:49

crc32

6E1BD466

Після цього файл з CRC можна записати на змінний носій, а потім видалити його з диска комп'ютера. Під час наступного включення комп'ютера з'являється можливість перевірити чи не змінив зловмисник файли на комп'ютері.

Для виконання перевірки необхідно вибрати команду «Перевірити». Відкриється стандартне вікно вибору файла, у якому необхідно вибрати файл, який ми хочемо перевірити і натиснути на кнопку «Открыть» (рис. 3.9). Після чого відкриється друге стандартне вікно вибору файлу, у якому необхідно вибрати відповідний файл з розширенням .crc.

а)

б)

Рисунок 3.9 - Вибір файлів при перевірці: а - вибір файлу для перевірки; б - вибір файлу з попереднім CRC для файлу, що перевіряється

Після виконання перевірки будуть виведені повідомлення про результати перевірки (рис. 3.5 - 3.6).

При виборі кнопки «Про програму» буде виведена інформація про дану роботу та її розробника (рис. 3.10).

Рисунок 3.10 - Вікно «Про програму»

Висновки

1. Розроблено алгоритми обчислення контрольних сум для поліномів CRC8 та CRC32 табличним методом.

2. В середовищі Visual Studio 2008 на мові програмування C#, розроблено програмне забезпечення, яке дозволяє виконувати обчислення СRC8 та СRC32 табличним методом.

3. Тестування програми показало, що навіть короткі поліноми здатні виявляти значні зміни файлів, що для кодів, які виправляють помилки вкрай важко.

4 Економічна частина

Створення нової програми передбачає розрахунок економічного ефекту від впровадження програмного продукту. Нова розробка повинна бути вигідною не тільки для виробника, а й для споживача, так як придбавши її він сподівається зменшити витрати часу та ресурсів.

Для того щоб оцінити економічний ефект в економічній частині потрібно розрахувати:

- кошторис витрат на розробку програмного продукту;

- виробничу собівартість матеріального носія з програмним продуктом;

- ціну реалізації матеріального носія з записаним програмним продуктом;

- чистий прибуток, який отримає розробник протягом одного року від реалізації матеріальних носіїв з новим програмним продуктом;

- експлуатаційні витрати у споживача, пов'язані з використанням нового програмного продукту;

- річний економічний ефект на експлуатаційних витратах для споживача при використанні нового програмного продукту;

- річний економічний ефект на ціні для споживача при придбанні нового програмного продукту

- термін окупності витрат для виробника.

4.1 Розрахунок кошторису витрат на розробку програмного продукту

Кошторис витрат на розробку даного програмного продукту включає розрахунок таких основних статей витрат:

Заробітна плата визначається за формулою:

, грн., (4.1)

де: М - місячний посадовий оклад розробника, грн.

Тр - число робочих днів в місяці (Тр=22),

t - число днів роботи розробника.

Розрахунки занесемо до таблиці 4.1.

Таблиця 4.1-Заробітна плата

Найменування посади

Місячний посадовий оклад, грн.

Оплата за робочий день, грн.

Число днів роботи

Витрати на заробітну плату, грн.

Інженер-програміст

2000,00

90,90

22

2000,00

Всього

2000,00

Додаткова заробітна плата Здод всіх розробників яки приймали участь в розробці нового технічного рішення розраховується як 10 - 12 % від основної заробітної плати робітників.

Здод = Ндод Зр [грн.], (4.2)

де Ндод - норма нарахування додаткової заробітної плати.

Здод = 20000,10 =200,00 (грн.).

Нарахування на заробітну плату Зн у 2010 році складають 37% від суми основної та додаткової заробітної плати розробників та робітників

Зн = Нзп ( Зо+Зд) (4.3)

де, Нзп - процент нарахування на заробітну плату.

Зн = 0,37(2000,00+200,00)=814,00 (грн.)

Амортизаційні відрахування можуть бути розраховані за формулою:

грн., (4.4)

де: Ц - вартість обладнання,

На - річна норма амортизації,

Т - термін використання комп'ютера, цілі місяці.

Таблиця 4.2 - Амортизаційні відрахування

Найменування обладнання

Балансова вартість, грн.

Норма амортизації, %

Термін використання, міс.

Величина амортизаційних відрахувань, грн.

1

Комп'ютер

4000

60

1

200,00

Всього:

200,00

Витрати на матеріали розраховуються за формулою:

М = HiЦiKі - BiЦв (4.5)

де Hi - кількість і-го виду матеріалів;

Кі - коефіцієнт тpанспоpтних витрат, Ктp=1,1...1,15

Ці - ціна одиниці вимірювання і-го виду матеріалів;

Ві - величина відходів і-го виду матеріалів;

Цв - ціна одиниці вимірювання відходів і-го виду матеріалів;

n - кількість видів матеріалів.

Витрати на матеріали, що були використані на розробку програмного продукту зведені до таблиці 4.3.

Таблиця 4.3 - Витрати на матеріали, що були використані на розробку програмного продукту

Найменування матеріалу

Одиниці виміру

Ціна, грн.

Витрачено

Вартість витрачених матеріалів, грн.

Папір

шт.

0,05

100

5,00

Компакт диск

шт.

5

1

5,0

Всього

10,00

Витрати на матеріали з урахуванням транспортних витрат становлять:

М = 10,00·1.1 =11,00 грн.

Витрати на електроенергію можна розрахувати за такою формулою:

Ве=В·П·ФКп грн. , (4.6)

де: В - вартість 1кВт - години електроенергії ( В=0,72 грн/кВт).

П - установлена потужність обладнання, кВт. П=0,3кВт/год

Ф - фактична кількість годин роботи комп'ютера при створенні програмного продукту - 40 год.

Кп - коефіцієнт використання потужності Кп = 0,5

Ве = 0,74 0,3 150 0,5 = 4,44 грн.

Інші витрати складають 200 % від основної заробітної платні :

Ів = 2000· 2 = 4000,00 (грн.)

Загальні витрати на розробку програмного продукту становитимуть суму всіх попередніх витрат:

В=Зододзп+А+М+Ве+І (4.7)

В =2000,00+200,00+814,00+125,00+11,00+4,40+4000,00 = 7229,40 грн.

4.2 Розрахунок собівартості матеріального носія з програмним продуктом

Розрахунок виробничої собівартості одиниці продукції передбачає визначення таких статей витрат:

Витрати на комплектуючі:

(4.8)

де Ні - кількість комплектуючих і-го виду, шт.;

Ці - покупна ціна комплектуючих і-го виду, [грн.];

Кi - коефіцієнт транспортних витрат, Кі = 1,2;

n - кількість видів матеріалів.

Витрати на комплектуючі представлені в таблиці 4.2

Витрати на матеріали, що були використані на розробку програмного продукту зведені до таблиці 4.3.

Таблиця 4.4 - Витрати на комплектуючі

Найменування матеріалу

Одиниці виміру

Ціна,грн.

Витрачено

Вартість витрачених матеріалів, грн.

Компакт диск

шт.

4,5

1

4,50

Всього

4,50

Витрати на комплектуючі з урахуванням транспортних витрат становлять:

К = 4,50·1.1 =4,95 грн.

Витрати на силову електроенергію розраховуємо за формулою:

, (4.9)

де В - вартість 1 кВт - години електроенергії - 0,7 грн./кВт.;

П - установлена потужність комп'ютера з додатковими приладами - 0,5кВТ;

Ф - фактична кількість годин роботи комп'ютера з додатковими приладами, необхідна для запису програмного продукту - 1 година;

Кп - коефіцієнт використання потужності.

Кп =0,6.

Ве =0,74·0,5·1·0,6=0,22 грн.

Основна зарплата оператора розраховується за формулою:

(4.10)

де ti -- норма часу (трудомісткість) на виконання необхідної технологічної операції (запис програми), 1 годин;

n -- число робіт по видах та розрядах-1,

Кс -- коефіцієнт співвідношень, Кс =1,3;

Сі -- погодинна тарифна ставка оператора, який виконує встановлення (запис) програми, Сі визначається за формулою:

(4.11)

де Мн - мінімальна місячна оплата праці, 840 грн;

Кі -- тарифний коефіцієнт робітника відповідного розряду та професії;

Тр -- число робочих днів в місяці - 22;

Тзм -- тривалість зміни, Тзм = 8 годин.

Сі=(840·1,73)/(8·22) = 8,25 грн./год.

Зр = 1·8,25 ·1,3 = 10,72 грн.

Додаткова заробітна плата оператора розраховується як 12% від основної заробітної плати робітників:

Здод= 10,72·0,12=1,28 грн.

Нарахування на заробітну плату у 2010 р. - 37 %:

Знар= (10,72+1,28) ·0,37=4,44 грн.

Вартість інтелектуальної власності, тобто це ті кошти, які планує отримати розробник від реалізації кожного матеріального носія з записаним програмним продуктом, розраховуємо за формулою:

Ів = Ір·к (4.12)

де Ір - кошти, які буде отримувати розробник від реалізації кожного матеріального

носія з записаним програмним продуктом - 100 грн.;

к - коефіцієнт, який враховує нарахування на заробітну плату - 1,37.

І= 100·1,37=137,00 грн.

Загальновиробничі витрати для ЕОМ становлять 270% від основної заробітної плати оператора:

ЗВ =10,72·2,7= 28,94 грн

Повна собівартість матеріального носія із записаним програмним продуктом - це сума всіх статей витрат:

S =4,95+0,22+10,72+1,28+4,44+137,00+28,94 = 187,55 грн

4.3 Розрахунок ціни реалізації матеріального носія із записаним програмним продуктом

Ціну реалізації матеріального носія з програмним продуктом можна розрахувати за формулою:

(4.13)

де S - повна собівартість виробу, грн.;

Р - норматив рентабельності , Р = 30 %;

W - ставка податку на додану вартість, % (у 2010 році W = 20%).

Цр = 187,55 ·1,3·1,2 = 292,57 (грн.)

4.4 Розрахунок прибутку для виробника

Величина чистого прибутку, який виробник зможе отримати за рік розраховується за формулою

(4.14)

де Цр - ціна реалізації виробу 292,57 грн.;

МР - вартість матеріальних та інших ресурсів, які були придбані виробником для виготовлення матеріального носія з програмним продуктом

(МР=(0,1…0,2)*Цр)

S- повна собівартість вибору - 187,55 грн.;

f - з ставка ПДВ, 20%;

q- норматив,який визначає величину адміністративних витрат, витрат на збут і інші операційні витрати (q =5…10%)

h - ставка податку на прибуток - 25%.;

N - число матеріальних носіїв, які планується реалізувати за рік.

= 10338,3 грн.

4.5 Розрахунок експлуатаційних витрат у споживача, пов'язаних з використанням програмного продукту

Обслуговуючий персонал даного програмного продукту це один інженер з місячним посадовим окладом 1500,00 грн.

грн./рік, (4.15)

де: 12 - число місяців,

М - місячний посадовий оклад,

в - доля часу, яку витрачає працівник на обслуговування виробу в загальному часі своєї роботи. в=0,001.

Зобс = 12·1500,00·0,001 = 18,00 грн./рік.

Додаткова заробітна плата обслуговуючого персоналу:

Здод = 18,00· 10% = 1,80 грн./рік.

Нарахування на заробітну плату Нзп складають 37% від суми основної та додаткової зарплати.

Нзп= (Зобсдод)·0,37 (4.16)

Нзп= (18,00+1,80) · 0,37 = 7,32 (грн./рік)

Амортизаційні відрахування для програмного продукту.

Українські стандарти припускають амортизацію будь-яких видів нематеріальних активів. У світовій практиці остання тенденція така, що нематеріальні активи з невизначеним строком корисного використання (активи, стосовно яких неможливо визнати, скільки часу вони будуть генерувати грошові надходження від їхнього використання) не амортизуються, тому що якщо такі активи амортизувати, то їхня залишкова вартість у балансі буде зменшуватися, що може не відповідати правдивому положенню справ.

Нарахування амортизації нематеріальних активів здійснюється протягом строку їхнього корисного використання, що встановлюється підприємством при визнанні цього об'єкта активом (при зарахуванні на баланс), але не більше 20 років.

Строком корисного використання (експлуатації) вважається очікуваний період часу, протягом якого необоротні активи будуть використовуватися підприємством або з їхнім використанням буде виготовлений (виконаний) очікуваний підприємством обсяг продукції (робіт, послуг).

Метод амортизації нематеріального активу обирається підприємством самостійно, виходячи з умов одержання майбутніх економічних вигід. Якщо такі умови визначити неможливо, то амортизація нараховується із застосуванням прямолінійного методу.

Розрахунки проводимо за формулою:

грн./рік, (4.17)

де: Ц - вартість програмного продукту, Ц=292,57 грн.

Т - термін використання програмного продукту - 10р.

грн./рік.

Інші витрати приймаємо, як 5% від суми усіх попередніх витрат

І=0,05(18,00+1,80+7,32+29,25) = 2,81 (грн./рік)

Знайдемо суму витрат за всіма попередніми статтями

Е2 =18,00+1,80+7,32+29,25+2,81= 59,18 (грн./рік)

4.6 Розрахунок умовних обсягів робіт, який може бути виконаний із застосуванням нового програмного продукту

Обсяги робіт можна розрахувати за формулами:

та (4.18)

де Q1 - обсяг робіт при застосуванні існуючого програмного продукту, умовних одиниць;

Q2 - обсяг робіт при застосуванні нового програмного продукту, умовних одиниць;

F - ефективний фонд часу роботи за рік, для однозмінної роботи
F = 1800 годин;

- доля часу, який витрачає працівник на виконання конкретних робіт з застосуванням даного програмного продукту в загальному часі своєї роботи;

ti - час виконання конкретної функції або роботи.

Q1 = 1800 • 60 • 0,01/1 = 1080 [функцій/хв],

Q2 = 1800 • 60 • 0,01/0,5 = 2160 [функцій/хв].

4.7 Розрахунок річного економічного ефекту від впровадження нового програмного продукту

Розрахунок річного економічного ефекту проходить за формулою:

(грн./рік) (4.19)

де: Е1 - експлуатаційні витрати при використанні старого програмного продукту;

Е2 - експлуатаційні витрати з використанням нового програмного продукту;

Q1 - обсяг робіт з застосуванням існуючого програмного продукту;

Q2 - обсяг робіт при застосуванні нового програмного продукту.

Будемо вважати, що експлуатаційні витрати аналогу дорівнюють експлуатаційним витратам аналогу, які були прогнозовані в техніко-економічному обґрунтуванні, тобто

Е1=67,06 грн.

(грн./рік).

Отже споживач отримає економічний ефект на експлуатаційних витратах в розмірі 378,00 грн./рік.

4.8. Розрахунок для споживача економічного ефекту на ціні від придбання нового програмного продукту

Ц=Ц12 (4.20)

Ц1 - ціна аналогу - 329 грн.;

Ц2 - ціна нового програмного продукту - 292,57 грн.

Ц=329,00 - 292,57 = 36,43 грн.

4.9 Розрахунок терміну окупності витрат

Термін окупності витрат То - це той період, за який всі вкладені в розробку нового програмного продукту кошти повернуться. Він розраховується за формулою:

То=В/П (років) (4.21)

де: В - витрати на розробку програмного продукту, грн.;

П - прибуток від реалізації 315 шт. матеріальних носіїв з програмним продуктом

(року)

Розробка вважається економічно ефективною, так як термін окупності для нового програмного продукту становить То < 1…3 роки, а за нашими підрахунками система окупиться за 0,7 року.

Висновки

В економічній частині дипломного проекту було розраховано:

- кошторис витрат на розробку програмного продукту -7229,40 грн.

- виробничу собівартість матеріального носія з програмним продуктом - 187,55 грн.

- ціну реалізації матеріального носія з записаним програмним продуктом -292,57 грн.

- чистий прибуток, який отримає розробник протягом одного року від реалізації 315 шт. 10338,30 грн.

- експлуатаційні витрати у споживача, пов'язані з використанням нового програмного продукту 56,37 грн.

- річний економічний ефект на експлуатаційних витратах для споживача при використанні нового програмного продукту - 86,40 грн.

- річний економічний ефект на ціні для споживача при придбанні нового програмного продукту - 36,43 грн.

- термін окупності витрат для виробника - 0,7 року.

Проведені розрахунки свідчать про економічну ефективність та доцільність провадження нової програми.

5 БЕЗПЕКА ЖИТТЄДІЯЛЬНОСТІ

5.1 Основні принципи конструювання робочого місця користувача ЕОМ

В даній дипломній роботі розробляється програма, яка буде використовуватись при кодуванні інформації. Оскільки робота пов'язана з комп'ютером, то на людину буде впливати ціла група шкідливих факторів, пов'язаних з застосуванням комп'ютерної техніки, що разом з погано організованим робочим місцем може привести до зниження продуктивності праці. Для підвищення працездатності, одним із головних чинників є правильно організоване робоче місце користувачів ЕОМ. Оскільки комфортні і безпечні умови праці - один з основних факторів, які впливають на продуктивність працюючих з ЕОМ. Таким чином, відповідність конструкції виробничого обладнання і організації робочого місця антропометричним, фізіологічним та психологічним даним людини сприяє раціональній взаємодії між людиною і знаряддям праці й призводить до підвищення працездатності та ефективності трудової діяльності [20].

Класифікація робочих місць користувачів ЕОМ

Робоче місце (РМ) - це обладнаний технічними засобами(засобами відображення інформації, органами управління, допоміжним обладнанням) простір, де здійснюється діяльність виконавця(або групи виконавців). Організацією робочого місця називається система заходів щодо обладнання робочого місця засобами та предметами праці і розміщення їх у певному порядку.

Удосконалення організації робочого місця є однією з умов, що сприяють підвищенню продуктивності праці, тому питанням організації робочого місця тепер приділяється велика увага.

Удосконалення організації праці на робочому місці призводить до:

- створення передумов для більш ефективного використання різних форм поділу та кооперації праці шляхом раціонального розподілу функцій у виробничому колективі, а також між людиною та комп'ютером, виходячи з психофізіологічних можливостей користувача;

- поліпшення конструкції та полегшення обслуговування робочого місця(раціональне розміщення засобів та предметів праці) з урахуванням антропометричних характеристик працюючих;

- розробки нових засобів та методів праці на основі психофізіологічної раціоналізації трудових процесів;

- поліпшення засобів нормування праці шляхом встановлення оптимальних параметрів робочих навантажень;

- формування сприятливих умов праці;

- раціоналізації форм та методів підготовки і підвищення кваліфікації кадрів, а також засобів підбору шляхом урахування психофізіологічних особливостей працюючих.

5.2 Принципи конструювання робочого місця користувача ЕОМ

Робоче місце користувача ЕОМ - це обладнаний технічними засобами(засобами відображення інформації, органами управління, допоміжним обладнанням) простір, де здійснюється діяльність виконавця. Організацією робочого місця називається система заходів щодо обладнання робочого місця засобами та предметами праці і розміщенням їх у певному порядку.

Однією з основних вимог до організації робочого місця є повна відповідність засобів оснащення робочого місця змісту завдань, що виконуються з їх допомогою. Проте у кожній системі вирішуються свої певні завдання, і коло цих завдань розширюється з розвитком самих технічних засобів ЕОМ та їх програмного забезпечення. Розбіжність завдань та функцій зумовлює розбіжність у діях користувачів, які у сукупності складають їх діяльність. Цим продиктований диференційований підхід до вирішення питань конструювання та організації робочих місць у системах різного призначення.

Отже, для раціональної організації робочих місць перш за все необхідно виявити ті їх особливості, на основі яких можна виразити їх схожість (або відмінність) для більш цілеспрямованого вирішення проблеми урахування людського фактора. Таким чином, організація робочого місця на науковій основі передбачає насамперед вирішення проблеми їх класифікації за певними ознаками.

Класифікаційна ознака - це критерій визначення подібності. Вдалість вибору переліку, складу та градацій ознак визначає ступінь зручності та ефективності використання класифікації. На сьогодні єдиної класифікації робочих місць, обладнаних ЕОМ, з позиції ергономіки немає. Це призводить до різноплановості трактувань проблем організації робочого місця [22].

При розробці класифікаційних ознак різних типів робочих місць, обладнаних ЕОМ, треба враховувати досить широкий діапазон кваліфікації користувачів, різноманіття можливих завдань та зовнішніх умов діяльності. В основі класифікації робочих місць, обладнаних ЕОМ, що пропонуються у літературі, лежать три класифікаційні ознаки:

- тип користувача;

- тип завдання;

- умови роботи.

5.3 Вимоги до організації робочих місць користувачів ЕОМ

Організація робочого місця користувача ЕОМ повинна забезпечувати відповідність усіх елементів робочого місця та їх розташування ергономічним вимогам ГОСТ 12.2.032. Основним обладнанням робочого місця користувача ЕОМ є монітор, клавіатура, робочий стіл, стілець(крісло); допоміжні - підставка для ніг, шафи, полиці та ін.

Площа, виділена для одного робочого місця з персональною ЕОМ, повинна складати не менше 6 кв. м, а обсяг - не менше 20 куб. м.

При розміщенні робочих місць необхідно виключити можливість прямого засвічування екрана джерелом природного освітлення. Джерело природного освітлення(вікно) не повинно також потрапляти у зону прямого спостереження користувача. Відносно світлових прорізів робочі місця доцільно розташовувати таким чином, щоб природне світло падало на нього збоку, переважно зліва.

При розміщенні робочих місць з відеотерміналами та персональними ЕОМ необхідно дотримуватись таких вимог:

- робочі місця з відеотерміналами та персональними ЕОМ розміщуються на відстані не менше 1 м від стін зі світловими прорізами;

- відстань між бічними поверхнями відеотерміналів має бути не меншою за 1,2 м;

- відстань між тильною поверхнею одного відеотермінала та екраном іншого не повинна бути меншою 2,5 м;

- прохід між рядами робочих місць має бути не меншим 1 м.

Вимоги цього пункту щодо відстані між бічними поверхнями відеотерміналів та відстані між тильною поверхнею одного відеотермінала і екраном іншого враховуються також при розміщенні робочих місць з відеотерміналами та персональними ЕОМ в суміжних приміщеннях, з урахуванням конструктивних особливостей стін та перегородок.

При розміщенні відеотермінала на робочому місці потрібно забезпечити простір для користувача величиною не менше як 850 мм з урахуванням виступаючих частин обладнання. Для стоп має бути передбачено простір по глибині та висоті не менше як 150 мм, по ширині - не менше як 530 мм.

Під час організації робочого простору необхідно враховувати індивідуальні антропометричні параметри користувача з відповідними допусками на можливі зміни робочих поз та потребу у переміщеннях [21].

Оптимальною робочою позою користувача ЕОМ може вважатися таке розташування тіла, при якому ступні працівника розташовані на підлозі або на підставці для ніг; стегна зорієнтовані у горизонтальній площині; передпліччя - вертикально; лікті - під кутом 70-90° до вертикальної площини; зап'ястя зігнуті під кутом не більше 20° відносно горизонтальної площини; нахил голови - 15- 20° відносно вертикальної площини, а також виключені часті її повороти .

Якщо користування відеотерміналом та персональною ЕОМ є основним видом діяльності, то вказане обладнання розміщується на основному робочому столі, як правило, з лівого боку.

Якщо використання відеотермінала та персональної ЕОМ є періодичним, то устаткування, як правило, розміщується на приставному столі, переважно з лівого боку від основного робочого столу. Кут між поздовжніми осями основного та приставного столів має бути 90-140°.

Якщо використання відеотермінала та персональної ЕОМ є періодичним, то дозволяється обладнувати в приміщенні окремі робочі місця колективного користування з відеотерміналом та персональною ЕОМ.

а - зона максимальної досяжності; б - зона досяжності пальців при витягнутій руці;

в - зона легкої досяжності

долоні;

г - оптимальний простір для грубої ручної роботи;

д - оптимальний простір для тонкої ручної роботи.

Рисунок 4.1 - Зони досяжності рук в горизонтальні площині

5.4 Технічне рішення щодо забезпечення електробезпеки до робочого місця користувача ЕОМ

Для забезпечення електробезпеки до робочого місця користувача ЕОМ потрібно, щоб воно відповідало таким вимогам:

1) електропроводи та кабелі за виконанням та ступенем захисту мають відповідати класу зони за ПВЕ, мати апаратуру захисту від струму короткого замикання та інших аварійних режимів;

2) Під час монтажу та експлуатації ліній електромережі необхідно повністю унеможливити виникнення електричного джерела загоряння внаслідок короткого замикання та перевантаження проводів, обмежувати застосування проводів з легкозаймистою ізоляцією і, за можливості, перейти на негорючу ізоляцію;

3) У приміщенні, де одночасно експлуатується або обслуговується більше п'яти персональних ЕОМ, на помітному та доступному місці встановлюється

аварійний резервний вимикач, який може повністю вимкнути електричне живлення приміщення, крім освітлення;

4) Лінія електромережі для живлення ЕОМ, периферійних пристроїв ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ виконується як окрема групова трипровідна мережа, шляхом прокладання фазового, нульового робочого та нульового захисного провідників. Нульовий захисний провідник використовується для заземлення (занулення) електроприймачів.

В нашому випадку для забезпечення електробезпеки локальної обчислювальної мережі будемо використовувати нульовий захисний провідник який буде занулено.

Занулення - це навмисне з'єднання з нульовим захисним провідником металевих струмонепровідних частин електропристроїв, які можуть виявитись під напругою.

1. Виконаємо розрахунок занулення для приміщення. Більш докладна інформація для розрахунків зведена в таблиці 4.1.

2. Розробляємо електричну схему занулення (рис. 4.2).

Рисунок 4.2 - Розрахункова схема занулення

3. Занулення виконується у випадках, коли є присутня номінальна напруга від 42В до 380В змінного струму, а також при наявності небезпечних умов експлуатації електричного устаткування, можливість одночасного дотику. Ці дві умови є причиною для занулення робочих місць оператора для забезпечення безпеки роботи.

Таблиця 4.1 - Вихідні дані для розрахункового завдання

Електроустановка

Робоче місце оператора

Кількість електроустановок, n

2

Потужність навантаження, Рн

1,5 ква

Потужність навантаження мережі, Рнс

22 ква

Струмовий захист

В (вимикач)

Відношення 1п/Ін

-

Довжина повітряної лінії, Lв

0,4 км

Довжина кабельної лінії, Lк

0,2 км

Матеріал повітряної лінії

А (алюмінієвий провід)

Матеріал кабельної лінії

А (алюмінієвий провід)

Виміряна щільність, ризм.

28 Ом м

Вологість ґрунту

СР (середній)

Глибина розташування вертикальних електродів повторного заземлення нульового проводу, h

0,8 м

Форма їхнього розташування

Р (у ряд)

Довжина вертикальних електродів,Lв

11 м

Діаметр електродів, d

22 мм

Умови експлуатації

Розрахуємо на здатність відключати. Для живлення лінії 1 вибираємо масляний трансформатор потужністю Рт= 63 кВЛ з первинною напругою 6 - 10 кВ, з'єднання обмоток (первинна/вторинна) ?/Yн, розрахунковий опір Zт/3=0,12 Ом. Визначимо робочий струм лінії 1:

Визначимо струм короткого замикання та визначимо вимикаючу здатність занулення обчислювальної техніки. Вибираємо чотирижильний алюмінієвий кабель, прокладений у повітрі з поперечним перетином жили S1Ф =12 мм2 , для якого допустиме навантаження складає 47 А. Визначимо робочий струм лінії 2:

Вибираємо чотирижильний алюмінієвий кабель, прокладений у землі з поперечним перетином S2Ф =12 мм2, для якого допустиме навантаження складає 85 А. Визначимо робочий струм лінії 3:

Вибираємо три одножильних алюмінієвих проводи перетином S3ф= 1 мм2, довжина кабелю l3 - 15м (за умовою матеріал і довжина вибираються самостійно), прокладених в одній трубі, для яких допустиме навантаження складає 16 А (наявність нульового проводу в чотирипроводній мережі в розрахунок не приймається). Визначаємо значення активних опорів фазних проводів ліній 1, 2 і 3 (1,2 і 3 лінії з алюмінієвих проводів, рм=0,028[Ом*мм2/м]):

Приймаємо значення індуктивного опору повітряної лінії Х2=0,6 Ом/км і внутрішньої Х1=0,3 Ом/км, Х3=0,3 Ом/км, тоді індуктивний опір петлі "фаза- нуль":

Хп=2Х111+2Х2l2+2Х313 (4.5)

З огляду на вимоги ПУЭ, про те, що Rн ? Rф , приймаємо площу перетину нульових проводів виконаних з алюмінію для ліній 1, 2 і 3 такими: Sн1= 8 мм2 , S = 4 мм2 і Sн3= 0,5 мм2 . Тоді значення активного опору нульових проводів:

Знаходимо комплексний опір петлі "фаза-нуль":

Умова безпеки з напруги дотику буде забезпечена при умові, якщо:

Де Uгр - граничний допустимий рівень напруги дотику, який нормується ГОСТ 12.1.038-82. Відповідно до ГОСТ 12.1.038-82, якщо час впливу на людину складає більше 1 с., то гранично допустимий рівень напруги становить Uгр = 36 В. Для зменшення напруги дотику (потенціалу корпусу) необхідно зменшувати опір нульового провода ZН або застосовувати його повторне заземлення [24].

Розрахунок повторного занулення нульового провода R0, виконується аналогічно розрахунку захисного занулення обладнання.

Опір одиничного вертикального електрода дорівнює:

Опір з'єднувальної штаби можна визначити за формулою:

Загальний опір складається з паралельного з'єднання вертикальних електродів та з'єднувальної штаби:

Коефіцієнт використання ?ш=0,695 розрахований за методикою визначення коефіцієнта використання ?в

Напруга дотику при Rпз= 1,85 Ом становить:

Отже умова безпеки Uд ? Uгр виконується, тобто 27,47< 36 В.

Висновок

Отже, актуальність даної проблематики пов'язана з тим, що все більшою стає комп'ютеризація фірм, підприємств та інших організацій.

Також слід зазначити, що особливістю електробезпеки ще є те, що керівники не завжди при покупці ЕОМ звертають належної уваги на якість та безпечність обладнання, Оскільки дуже багато людей працюють у контакті з ЕОМ досить довгий час, є необхідність забезпечення їх безпеки під час роботи. Тому в даний час проблема дотримання вимог безпеки в приміщеннях з ЕОМ стає все більш актуальною і важливою.

Отже, слід боротися з такими проблемами, використовувати всі найновітніші засоби для забезпечення безпеки людей при роботі з ЕОМ і найкращим та найнадійнішим способом при цьому є дотримання правил безпеки для приміщень з ЕОМ, турбуючись про людей, що працюють з ЕОМ

Висновки

У дипломній роботі розроблено та досліджено програмний продукту для завадостійкого кодування даних з використанням циклічних CRC кодів. Основні результати роботи такі:

1. Корегуючі коди - основний метод захисту від дії завад при передачі і зберіганні даних.

2. Вибір методу кодування залежить під області застосування і заданих вимог до корегуючої здатності. В деяких випадках застосування кодів, що виявляють помилки має переваги перед кодами, що виявляють і виправляють помилки, оскільки коди, що виправляють помилки характеризуються дуже малою надлишковістю.


Подобные документы

  • Алгоритми перешкодостійкого кодування процесом виявлення і виправлення одиничної помилки в циклічних кодах. Програмна реалізація процесу виявлення і виправлення помилок в циклічних кодах. Програма, що реалізує завдання засобами Borland C++Builder 6.

    курсовая работа [384,2 K], добавлен 24.04.2014

  • Обстеження і аналіз фільмотеки. Постановка задачі. Розроблення проекту бази даних фільмотеки. Розробка концептуальної моделі, специфікації програмних модулів, алгоритмів і графічних інтерфейсів програми. Кодування і тестування.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 12.07.2007

  • Історія створення мови С#. Аналіз алгоритмів кодування даних. Розробка системи в середовищі Visual Studio 2008 Express. Схема шифрування алгоритму DES. Дослідження алгоритму RC2. Приклади хешів RIPEMD-160. Програмна реалізація основних процедур системи.

    дипломная работа [1,7 M], добавлен 25.10.2012

  • Перевірка коду на парність. Формула для підрахунку парності або непарності одиниць в інформаційних розрядах. Побудова групових кодів і їх вживання для виявлення і виправлення помилок. Правила формування перевірочних символів. Використання кодів Хемминга.

    лабораторная работа [639,7 K], добавлен 17.12.2010

  • Обстеження і аналіз репозиторія програмного забезпечення. Аналіз репозиторія ПЗ. Розробка функціональної моделі. Розробка проекту Бази Даних "Репозиторій ПЗ". Розробка алгоритмів і графічних інтерфейсів програмних модулів.

    курсовая работа [3,4 M], добавлен 05.09.2007

  • Програмний продукт "Графічний кодер чорно-білих зображень". Аналіз технологій одержання компактних подань відеоінформації способом організації кодування й пошук шляхів підвищення їх ефективності. Кодування зображень на основі зміни градації яскравості.

    дипломная работа [1,8 M], добавлен 29.06.2009

  • Розробка програмних модулів базових операцій обробки на підставі розрядно-логарифмічного кодування. Дослідження алгоритму розв'язку системи лінійних алгебраїчних рівнянь. Реалізація алгоритму Гауса. Покращення точності розрахунків за допомогою рл-чисел.

    курсовая работа [427,2 K], добавлен 20.11.2013

  • Основні теоретичні відомості алгоритмів стиснення зображень: класи зображень та їх представлення в пам'яті, алгоритми та принципи групового кодування. Огляд та аналіз сучасних програмних засобів конвертування. Тестування, опис роботи програмного засобу.

    курсовая работа [2,9 M], добавлен 15.03.2014

  • Мета і основні етапи формування курсової роботи з дисципліни "Прикладна теорія цифрових апаратів". Вимоги до змісту та основні правила оформлення даної роботи, її значення в учбовому процесі студентів. Принципи кодування інформації та перетворення кодів.

    методичка [874,3 K], добавлен 18.12.2010

  • Проектування архітектури гри "Тетріс". Аналіз вимог до неї. Вивчення особливостей реалізації, кодування та тестування програми. Алгоритм побудови робочого поля. Вибір мови програмування. Розробка і налагодження тексту програми. Інструкції з експлуатації.

    курсовая работа [460,9 K], добавлен 04.03.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.