Эти затраты определяются как сумма затрат по оплате труда разработчика программного продукта и затрат по оплате машинного времени

, руб. (5.19)

6108,7+246=6354,7 руб.

Основную часть затрат на создание программы составляют затраты по оплате труда разработчика. Если при создании программы использовать квалифицированного специалиста с опытом работы свыше 7 лет, что соответствует коэффициенту квалификации К=1,6, то общая трудоемкость создания программного продукта уменьшится вдвое. Однако, среднечасовая оплата квалифицированного разработчика будет в 2,5-3 раза выше, поскольку его среднемесячная зарплата должна составлять не менее 5000 руб. (данные по вакансиям программистов). Из всего этого следует, что стоимость создания программы высококвалифицированным разработчиком будет в 1,25-1,5 раз выше, чем в данном случае.

6. Безопасность и экологичность дипломной работы

В результате дипломной работы была разработана программа для расчета взаимных связей между излучателями, находящимися в составе плоской антенной решетки. Излучатели могут быть как резонаторными, так и полосковыми вибраторами. Диэлектрик, служащий в качестве подложки, является многослойным. Программа разработана в рамках математического пакета для инженерных расчетов Mathcad.

6.2 Безопасность проекта

Рабочим местом в данной дипломной работе является место пользователя ПЭВМ. В ЭВМ источником опасности является электрическая часть, а именно входные цепи блока питания, который может быть подключен к сети промышленного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц, с изолированной нейтралью. Данный уровень напряжения представляет опасность для человеческой жизни. Выходные цепи блока питания составляют 15, 5 В. Следовательно, устройство относится к установкам с рабочим напряжением до 1000 В.

Использовавшееся помещение с ЭВМ относится к классу помещений без повышенной опасности с точки зрения поражения электрическим током. Температура окружающей среды +20 °С,????относительная влажность воздуха 60±20%. В помещении должны быть непроводящие полы, отсутствовать токопроводящая пыль, отсутствовать электрически активная среда, отсутствовать возможность одновременного прикосновения к металлическим частям прибора и заземляющему устройству, отсутствовать высокая температура и сырость.

Эксплуатация устройства должна производиться персоналом, имеющим квалификацию по ТБ III. Работа по устранению неисправностей и наладка должна производиться персоналом с квалификационной группой по ТБ не ниже III и только после снятия напряжения питания с устройства.

Согласно [23], предельно допустимые значения напряжения прикосновения и тока составляют, соответственно 20 В и 6 мА при продолжительности воздействия тока более 1 сек. Поэтому, необходимо предусмотреть защитное заземление, которое обеспечило бы защиту людей от прикосновения к нетоковедущим частям (корпуса измерительных приборов), которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения изоляции.

Стекание тока в землю происходит только через проводник, находящийся с нею в непосредственном контакте. Такой контакт обеспечивается проводником или группой соединенных между собой проводников. Одиночный проводник, находящийся в контакте с землей называется одиночным заземлителем или заземляющим электродом, а заземлитель, состоящий из нескольких параллельно соединенных электродов, называется групповым или сложным заземлителем.

По условиям безопасности заземление должно обладать сравнительно малым сопротивлением, обеспечить которое можно путем увеличения геометрических размеров одиночного заземлителя или применения группового заземлителя. В нашем случае, будем использовать групповой заземлитель.

Коэффициент использования проводимости заземления или просто коэффициент использования, есть отношение действительной проводимости группового заземлителя к наибольшей возможной его проводимости , т.е. при бесконечно больших расстояниях между электродами:

 (6.1)

При использовании группового заземлителя определить коэффициент использования расчетным путем сложно. Поэтому, при расчете заземляющих устройств, значения з берутся из таблицы 6.1, составленной на основании опытов [24].

Табл. 6.1

Здесь: зв - коэффициент использования вертикальных электродов группового заземлителя (труб, уголков и т.п.) без учета влияния полосы связи (электроды размещены в ряд);

зг - коэффициент использования горизонтального полосового электрода, соединяющего вертикальные электроды.

Проводимость группового заземлителя получается путем суммирования проводимостей заземлителей обоих типов (вертикального и горизонтального), поскольку они работают параллельно:

(6.2)

Выражение для сопротивления группового заземлителя запишется в виде:

(6.3)

где n - число вертикальных электродов;

- сопротивление вертикального стержневого электрода;

- сопротивление горизонтального полосового электрода.

Формула для вычисления сопротивлений одиночных заземлителей растеканию тока в однородном грунте записываются в виде:

, (6.4)

где 1 - длина электрода;

s - площадь сечения электрода;

с - удельное сопротивление материала электрода.

Выполним заземляющее устройство в виде группового заземлителя, состоящего из трех стержневых электродов, расположенных на расстоянии r = 4 м.

Возьмем стержневой электрод длиной l = 5 м с круглым сечением, диаметр которого D = 10 мм. Стержень выполнен из стали, удельное сопротивление которой составляет Ом/м. Рассчитаем сопротивление вертикального электрода:

Горизонтальная полоса имеет следующие габаритные размеры:

длина полосы 1 = 12 м, длина сечения - а = 1 см, ширина сечения - b = 1 мм.

Горизонтальный электрод сделан из меди, удельное сопротивление которой равно Ом/м. Вычислим сопротивление горизонтальных электродов:

Отношение расстояния между вертикальными электродами r = 4 м к их длине 1 = 5 м составит r/1 ? 1, откуда по таблице 6.1 находим значения коэффициентов использования вертикальных и горизонтальных электродов, которые составляют соответственно зв = 0,85, зг = 0,85. Теперь можем вычислить сопротивление всего группового заземлителя:

Для электроустановок напряжением до 1000 В в сети с изолированной нейтралью, сопротивление заземляющего устройства должно быть не более 4 Ом.

Сопротивление группового заземлителя значительно меньше допустимого, а это означает, что рассчитанное заземляющее устройство обеспечит защиту людей от поражения электрическим током в случае повреждения изоляции.

Питание к рабочему столу подводится электропроводами сечением 3 мм². Протяженность провода на пути распределительный щиток - электророзетка не превышает 20 м. Провода подводящие напряжение к щитку имеют сечение (2х6 мм²). Суммарное сопротивление проводов не превышает 1,5 Ом, что обеспечивает ток короткого замыкания на уровне 146 А. Защита сети от перегрузок должна осуществляется автоматом типа ОП_6, рассчитанным на ток 25 А, который значительно меньше тока короткого замыкания.

6.2.2 Пожаробезопасность рабочего места

Пожарная безопасность помещений, имеющих электрические сети, регламентируется [17] и [18]. Рабочее место оператора ПЭВМ оборудовано в помещении, которое соответствует категории «Д» пожарной безопасности (негорючие вещества и материалы в холодном состоянии) по [19].

Материалы, применяемые для ограждающих конструкций и отделки рабочего помещения должны быть огнестойкими. Для предотвращения возгорания в зоне расположения ЭВМ обычных горючих материалов (бумага) и электрооборудования, необходимо приниять следующие меры:

в помещении должны быть размещены углекислотные огнетушители типов ОУ_2, ОУ_5, ОУ_8. в качестве вспомогательного средства тушения пожара могут использоваться гидрант или устройства с гибкими шлангами. Рабочее помещение имеет площадь 12м². Согласно [25] на каждые 50м² должен приходиться один огнетушитель. Таким образом, для обеспечения помещения средствами пожаротушения необходим один огнетушитель.

для непрерывного контроля за помещением необходимо установить систему обнаружения пожаров, для этого можно использовать комбинированные извещатели типа КИ_1 из расчета один извещатель на 100 м² помещения.

к работе на ПЭВМ допускаются только пользователи, прошедшие инструктажа по безопасности труда и пожарной безопасности

в помещении должна быть инструкция с правилами пожарной безопасности и план противопожарных мероприятий;

для помещения быть разработан план эвакуации персонала в случае возникновения пожара;

должен быть назначен ответственный за противопожарную безопасность;

монитор и системный блок ПЭВМ дожны быть установлены вдали от источников тепла (например, батареи центрального отопления), прямые солнечные лучи не должны попадать на экран дисплея;

необходимо использовать модели ПЭВМ, у которых в корпусе имеются вентиляционные отверстия и охлаждающий вентилятор.

6.2.3 Микроклимат рабочего места

В соответствие с [14] помещение с ПЭВМ для поддержания микроклимата оборудовано системой отопления и кондиционирования воздуха. В помещении обеспечиваются оптимальные параметры микроклимата, представленные в табл.6.2. Для повышения влажности воздуха в помещении с ПЭВМ применяется увлажнители воздуха, заправляемые ежедневно дистиллированной или прокипяченнои питьевой водой. Регулярно осуществляется проветривание, что обеспечивает улучшение качественного состава воздуха, в том числе и аэроионный режим.

Табл. 6.2

Уровни положительных и отрицательных аэроионов в воздухе помещения с ПЭВМ соответствует нормам, приведенным в табл. 6.3. Содержание вредных химических веществ в воздухе помещения не превышает среднесуточных концентраций для атмосферного воздуха.

Табл. 6.3

6.2.4 Освещенность рабочего места

В соответствие с [14] помещение с ПЭВМ должны имеет естественное и искусственное освещение.

Естественное освещение осуществляется через светопроемы, ориентированные на северо-восток и обеспечивает коэффициент естественной освещенности (КЕО) не ниже 1,2%, что соответствет норме для зоны с устойчивым снежным покровом. Рабочее место по отношению к световым располагается так, что естественный свет падает сбоку справа, что допускается, см. рис.6.2. Оконные проемы ободудованы регулируемыми устройствами типа жалюзи. Все это ограничивае прямую и отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура).

Искусственное освещение осуществляется комбинированной системой освещения (к общему освещению дополнительно устанавливлен светильник местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов).

Проведем расчет освещенности по методике, изложенной в [21]. Помещение, в котором расположено ПЭВМ, имеет размер 3x4 м, высота подвеса светильника 2,5 м. Согласно [14], освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк, примем для расчета среднее значение Ен=400 лк. Индекс помещения определяется по следующей формуле, взятой из [21]

(6.5)

где A, B - размеры помещения, м;

H - высота подвеса светильника, м.

Согласно [14], коэффициент запаса (Кз) для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4, коэффициент неравномерности освещения Z=1,1. В качестве светильника применяется светильник серии ЛП036 с зеркализованными решетками, имеющей коэффициент использования осветительной установки з=0,5. Необходимый световой поток при размещении светильников в два ряда (Nр=2) определяется следующим образом, согласно [21]

лм (6.6)

В светильнике используются по две лампы (n=2), каждая мощностью 40 Вт, что соответствует световому потоку Фл=3000 лм (принято, что светоотдача составляет 75 лм / Вт). Тогда количество светильников, обеспечивающих заданную освещенность, определяется по следующей формуле

(6.7)

Если принять число светильников в одном ряду равным N=1, то освещенность снизится в 1,23 раза, что будет соответствовать E=325 лк. Это значение соответствует требуемому диапазону 300-500 лк.

Итак, для обеспечения освещенности в помещении с ПЭВМ требуется размещение двух светильников серии ЛП036 в два ряда.

6.2.5 Шумы и вибрации на рабочем месте

В соответствие с [14], в помещении, где работают инженерно-технические работники, уровень шума не должен превышать 60 дБ. Основным источником шума и вибрации является вентилятор, находящийся в системном блоке, дополнительным источником шума, значительно превышающего шум основного источника, может служить работающий струйный принтер. Заявленный в техническом паспорте на принтер уровень шума согласно ISO 9296 составляет 50 дБ, что соответсвует требуемой норме.

В помещениях, в которых работа с ПЭВМ является основной, вибрация на рабочих местах не должен превышать допустимых норм вибрации, которые представлены в табл. 6.4.

Для снижения уровня шума в помещениии повешены однотонные занавеси из плотной ткани, гармонирующие с окраской стен и подвешенные в складку на расстоянии 15-20 см от ограждения.

Табл. 6.4

6.3 Эргономичность проекта

Согласно [14], конструкция рабочего стула должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы при работе на ПЭВМ, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения развития утомления. Рабочий стул должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а так же - расстоянию спинки от переднего края сиденья.

Конструкцияего должна обеспечивать:

ширину и глубину поверхности сиденья неменее 400 мм;

поверхность сиденья с закругленным передним краем;

регулировку высоты поверхности сиденья в пределах 400-550 мм и углам наклона вперед до 15є и назад до 5є; - высоту опорной поверхности спинки 300±20 мм, ширину - не менее 380 мм и радиус кривизны горизонтальной плоскости - 400 мм;

угол наклона спинки в вертикальной плоскости в пределах 0±30є;

регулировку расстояния спинки от переднего края сиденья в пределах 260-400 мм;

стационарные или съемные подлокотники длиной не менее 250 мм и ширинрй - 50-70 мм;

регулировку подлокотников по высоте над сиденьем в пределах 230±30 мм и внутреннего расстояния между подлокотниками в пределах 350-500 мм.

Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600-700 мм, но не ближе 500 мм. Расположение экрана должно обеспечивать удобство зрительного наблюдения в вертикальной плоскости под углом ±30є от нормальной линии взгляда оператора. Конструкция видеомонитора должна обеспечивать возможность фронтального наблюдения экрана путем поворота корпуса в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси в пределах ±30є и в вертикальной плоскости вокруг горизонтальной оси в пределах ±30є. Уровень глаз при вертикально расположенном экране ВДТ должен приходиться на центр или 2/3 высоты экрана. Линия взора должна быть перпендикулярна центру экрана и оптимальное ее отклонение от перпендикуляра, проходящего через центр экрана в вертикальной плоскости, не должно превышать ±5є, допустимое ±10є.

Клавиатуру следует располагать на поверхности стола, на расстоянии 100-300 мм от края, обращенного к пользователю или на специальной, регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы.

Высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм. Модульными размерами рабочей поверхности стола для ВДТ и ПЭВМ, на основании которых должны рассчитываться конструктивные размеры, следует считать: ширину 800, 1000, 1200 и 1400 мм; глубину 800 и 1000 мм при нерегулиремой его высоте, равной 725 мм.

Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной - не менее 500 мм, глубиной на уровне колен-не менее 450 мм и на уровне вытянутых ног - не менее 650 мм.

Рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног, имеющей ширину не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте в пределах до 150 мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20є. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю бортик высотой 10 мм.

Схема рабочего места оператора ПЭВМ представлена на рис.6.1.

Рис. 6.1 Рабочее место оператора ПЭВМ

Рис. 6.2 Схема расположения рабочих мест относительно светопроемов

6.3.2 Оценка качества программных средств

Данная оценка производится согласно [15] и [16]. Программное средство оценивается по следующим факторам:

надежность;

сопровождаемость;

удобство применения;

эффективность.

Оценочные элементы фактора «надежность», имеющиеся в программе: наличие средств контроля полноты входных данных и наличие обработки неопределенностей.

Оценочные элементы фактора «сопровождаемость», имеющиеся в программе: наличие комментариев в точках входа и выхода программы; наличие комментариев ко всем машинозависимым частям программы; наличие комментариев к заголовкам программы с указанием ее структурных и функциональных характеристик; наличие модульной схемы программы.

Оценочные элементы фактора «удобство применения», имеющиеся в программе: возможность освоения программы по документации; полнота и ясность документации для освоения; наличие описания основных функций программного средства во встроенной справочной системе пакета Mathcad; наличие описания входных и выходных данных; наличие рисунков, поясняющих характер вводимых данных; возможность распечатки содержимого программы; легкость и быстрота запуска и завершения программы; обеспечение удобства вывода данных; легкость восприятия.

Оценочные элементы фактора «эффективность», имеющиеся в программе: использование функций ввода / вывода; регулировка числа знаков после запятой в результате вычислений; возможность настройки формата выходных данных для конкретных пользователей; наличие заголовка в программе; размещение операторов по строкам.

6.4 Экологичность проекта

Источником рентгеновских лучей внутри монитора является внутренняя флуоресцирующая поверхность экрана. Согласно [14], конструкция видеомонитора должна обеспечивать мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса при любых положениях регулировочных устройств не превышающую 7,74х10 А/кг, что соответствует эквивалентной дозе, равной 0,1 мбэр/час (100 мкР/час).

Допустимые значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений приведены в табл. 6.5.

Для защиты от электромагнитных и электростатических полей рекомендуется применение приэкранных фильтров, специальных экранов и других средств индивидуальной защиты.

Табл. 6.5

Согласно техническому паспорту на монитор, он разработан в соответствии с рекомендациями SWEDAC (MPR II) по уменьшению электрических и магнитных полей.

6.5 Особенности проектирования антенно-фидерных устройств к воздействию сильных электромагнитных излучений. Возможный характер повреждений

Для предотвращения возникновения последствий чрезвычайных ситуаций и для защиты персонала необходимо проводить [22]:

организационные мероприятия (рационально выбирать режимы работы оборудования, ограничивать место и время нахождения персонала в зоне воздействия электромагнитных полей);

инженерно-технические мероприятия (экранирование, применение фильтров в каскадах РЭА, заземление антенно-фидерных трактов, использование поглотителей мощности);

лечебно-профилактические мероприятия, направленные на предупреждение, диагностику и лечение нарушений в состоянии здоровья работника, связанные с воздействием ЭМИ РЧ;

использовать средства индивидуальной защиты.

6.5.1 Экранирование

Коэффициент экранирования представляет собой отношение напряженности электрического или магнитного поля в какой-либо точке защищаемого пространства при наличии экрана к напряженности и при отсутствии экрана в той же точке. Практически принято оценивать действие экрана экранным затуханием, которое определяется по следующей формуле, взятой из [13].

, дБ (6.8)

Электромагнитный экран одновременно с выполнением основной функции оказывает воздействие на собственные параметры цепей и контуров экранируемого объекта, что связано с перераспределением электромагнитного поля при установке экрана. Это влияние оценивается с помощью коэффициента реакции экрана, т.е. отношения (или ) в точке пространства помехонесущего поля при наличии экрана к (или ) при отсутствии экрана [13]

(6.9)

Экранирование источников ЭМИ РЧ оссуществляется с помощью отражающих или поглощающих экранов. Отражающие экраны выполняют из металлических листов, сетки, ткани с микропроводом. В поглощающих экранах используются специальные материалы, обеспечивающие поглощение излучения соответствующей длины волны.

При испытании, настройке и регулировке аппаратуры СВЧ применяют защиту рабочего места, представленную на рис. 6.3 . Экран выполняют из металлических листов или сетки, а со стороны излучения покрывают поглощающим материалом, чтобы снизить или исключить отражение от него электромагнитной энергии.

Уменьшение мощности излучения непосредственно в самом источнике излучения достигается за счет применения поглотителей мощности, способных ослабить излучение в 60 дБ и более.

Рис. 6.3 Экранирование рабочего места 1- генератор СВЧ; 2- антенна; 3- экран; 4- поглощающий материал; 5 - рупор

Защита временем предусматривает ограничение времени пребывания человека в электромагнитном поле и применяется, когда нет возможности снизить интенсивность излучения до допустимых значений. В диапазоне частот 300 МГц. 300 ГГц значения предельно допустимых уровней плотности потока энергии (ППЭ) представлены в табл. 6.6.

Табл. 6.6

Защита расстоянием применяется в том случае, если невозможно ослабить интенсивность облучения другими мерами, в том числе и сокращением времени пребывания человека в опасной зоне. В этом случае прибегают к увеличению расстояния между излучателем и обслуживающим персоналом.

Помимо обеспечения заданной эффективности затухания и коэффициента реакции к экрану предъявляются следующие требования:

тепловой режим, пыле- и влагозащищенность, устойчивость к вибрационным и ударным нагрузкам;

требования эргономики, технологичности конструкции.

6.5.2 Фильтрация