Тот же метод резервирования будет использован на участках с наибольшей нагрузкой, являющихся наиболее важными с точки зрения обеспечения устойчивости связи. Это общие участки колец, ведущие к BSC (Рязань - Спасск-Рязанский, Спасск-Рязанский - Касимов, Спасск-Рязанский - Путятино, Спасск-Рязанский - Новомичуринск).

Для оконечных станций со скоростью передачи 2 х 2 Мбита/с используется основная конфигурация узла Nokia FlexiHopper - один комнатный блок FC RRI и один наружный блок. На оконечной станции в селе Жоково используем комнатный блок FXC RRI, который позволяет реализовать пространственное разнесение. В остальных случаях (транзитные БС и станции разветвления) используются блоки FIU19, подключающиеся к БС через плату VXTB, которая обеспечивает «multidrop» (включение разговорных и сигнальных каналов проектируемой БС в транзитный цифровой поток).

Таким образом, получаем полный набор конфигураций станций, используемых в проектируемой транспортной сети.

На рис 4.4. представлены используемые варианты конфигурации станций без резервирования и с резервированием.

Рис.4.4. Используемые варианты конфигурации станций

В таблице 4.6. указаны конфигурации РРС используемые на каждой из БС (буквами обозначены варианты конфигураций соответствующие рис. 4.4.).

Таблица 4.6.

Конфигурации РРС используемые в населенных пунктах

Населенный пункт	Конфигурация РРС	Населенный пункт	Конфигурация РРС
Александро-Невский	г)	Песочня	б)
Восход	б)	Пителино	б)
Горлово	б)	Поплевинский	б)
Гусь-Железный	г)	Пронск	в)
Елатьма	г)	Путятино	в)
Ерахтур	б)	Рыбное	б) и б)
Ермишь	г)	Ряжск	б) и б)
Захарово	ж)	Сапожок	б)
Ижевское	)	Сараи	г)
Кадом	б)	Сасово	б) и е)
Казинка	а)	Скопин	б) и в)
Касимов	б) и г)	Спас-Клепики	г)
Кирицы	б)	Спасск-Рязанский	з)
Константиново	г)	Сторожилово	е)
Кораблино	б)	Сынтул	б)
Кустаревка	а)	Троица	г)
Лашма	б)	Тума	г)
Лесной	г)	Тырново	а)
Меньшие можары	б)	Ухолово	д)
Милославское	б)	Центральный	б)
Михайлов	б)	Чернава	б)
Новомичуринск	б) и в)	Чулково	б)
Новый Киструс	б)	Чучково	)
Октябрьский	б)	Шацк	)
Октябрьское	а)	Шилово	б) и )
Павелец	б)

4.3 Механическая конструкция

В этой главе приводится обзор механической конструкции наружного блока радиорелейной станции FlexiHopper, включая антенну и блок ориентации а также комнатных блоков (FIU 19, FC RRI, FXC RRI).

4.3.1 Наружный блок станции FlexiHopper

Механическая конструкция

Наружный блок радиорелейной станции FlexiHopper вместе с антенной и блоком ориентации представлен на рис. 4.5.

В условиях сельской местности необходимо использовать антенны с диаметрами 180 см (на участках протяженностью > 35 км), 120 см (на участках протяженностью > 20 км) и 60 см (на участках протяженностью

> 15 км) которые применяются для организации связи на больших расстояниях. Исключением будут участки между РРС расположенными в одном городе на небольшом расстоянии друг от друга. При этом целесообразно использовать антенны диаметром 60 см (если расстояние между РРЛ не более 5 км) и 30 см (если расстояние между РРЛ не более 2,5 км) на частоте 38 ГГц, которые могут быть интегральными или выделенными. Выделенные антенны имеют типоразмеры с диаметром 30, 60, 120 и 180 см.

Блок ориентации оборудования Nokia FlexiHopper используется с антеннами 30 и 60 см. Ориентация выполняется с помощью трещотки или винтоверта, действующего от аккумулятора.

С антеннами большого размера (120 и 180 см) используются блоки ориентации, выпускаемые изготовителями антенн.

Установка

Наружный блок может быть установлен на антенной мачте, на крыше здания или на стене. Блок ориентации интегральной антенны может быть установлен на обеих сторонах мачты (с диаметром от 50 мм до 125 мм). В нормальных условиях для монтажа блока ориентации и наружного блока не требуются никакие разъемные детали.

Разъемы и кабельная проводка

Комнатный блок и наружный блок соединены при помощи одного коаксиального кабеля (Flexbus), обеспечивающего также наружный блок питанием. В наружном блоке предусмотрен один коаксиальный разъем для кабеля Flexbus (TNC, 50 Ом) и один разъем BNC для измерения напряжения АРУ (автоматическая регулировка усиления). При ориентации антенны необходимо выполнить измерение напряжения АРУ.

4.3.2 Комнатный блок FIU 19

Блок FIU 19 представляет собой комнатный блок, предназначенный для механических конструкций 19 дюймы (рис. 4.6).

Один блок FIU 19 может поддерживать до четырех наружных блоков. Блок FIU 19 может обеспечивать два наружных блока питанием через кабельные соединения Flexbus. Когда используется более чем два наружных блока, необходимо применить съемный блок Flexbus с собственным источником питания. При соединении четырех наружных блоков один из трактов передачи должен быть дублирован. Таким образом, один комнатный блок FIU19 может обеспечивать передачу как максимум в три направления.

Блок FTU19 имеет модульную конструкцию с дополнительными съемными блоками и расширительным блоком. Эти блоки позволяют гибко и экономично реализовать разные конфигурации станции. Управление блоком FIU 19 осуществляется диспетчером узла, позволяющим пользователю определять каналы управления, контроля и аварийной сигнализации.

Механическая структура

Комнатный блок FIU 19 имеет высоту только 2/3 U (29 мм). Максимальное число интерфейсов главного блока равно 12 х 2 Мбит/с. Интерфейсные возможности выше 12 х 2 Мбит/с могут быть реализованы путем установки расширительного блока 16 х 2 Мбит/с под главный блок. Защищенный режим работы с двумя комнатными блоками реализуется с использованием двух идентичных главных блоков FIU 19 и расширительного блока, в каком случае число интерфейсов всегда составляет 16 х 2 Мбит/с. Расширительный блок имеет одинаковые внешние габариты, как у главного блока (рис 5.7).

Установка

Блок устанавливается в горизонтальном положении в шкаф системы Nokia BTS Site Support или в любой стандартный статив 19 дюймы. В стативе системы ТМ4 блок устанавливается в вертикальном положении. Как в системе ТМ4, так и 19 дюймы используются собственные специальные монтажные кронштейны. Так как все интерфейсы находятся на передней панели, кабели могут быть легко подключены.

Разъемы и кабельная проводка

На передней панели главного блока FIU 19 предусмотрено два интерфейса Flexbus (FBI, FB2). Эти интерфейсы обеспечивают также питание наружных блоков, соединенных через них. Когда наружные блоки соединены через интерфейсы в съемном блоке Flexbus (FB3, FB4), необходимо иметь дополнительный источник питания для съемного блока.

Интерфейсы 2 Мбит/с могут быть добавлены с помощью съемных блоков или расширительного блока.

Конфигурации блока

С помощью блока FIU 19 можно реализовать следующие альтернативные конфигурации:

· съемные блоки (3 гнезда):

o симметричные или асимметричные интерфейсы 4x2 Мбит/с;

o двойные интерфейсы Flexbus;

o интерфейсы вспомогательного канала данных, цифровые входы/выходы;

· расширительные блоки (блок с размерами 19 дюймов под главным блоком):

o расширение 16 х 2 Мбит/с (симметрично или асимметрично);

o дублирование 16 х 2 Мбит/с по схеме 1+1 (симметрично или асимметрично).

4.3.3 Комнатный блок FC RRI

Механическая структура и установка

Блок FC RRI представляет собой съемный комнатный блок, который устанавливается на базовых станциях Nokia UltraSite (рис 4.8).

Рис.4.8 Блок FC RRI

Разъемы и кабельная проводка

На передней панели блока FC RRI предусмотрен один интерфейс Flexbus. Управление блоком FC RRI осуществляется через порт местного управления на базовой станции.

4.3.4 Комнатный блок FXC RRI

Механическая структура и установка

Блок FXC RRI представляет собой съемный комнатный блок, который устанавливается на базовых станциях Nokia UltraSite (рис 4.9).

Рис. 4.9 Блок FXС RRI

Разъемы и кабельная проводка

На передней панели блока FXC RRI предусмотрен два интерфейса Flexbus, а на задней панели - интерфейс шины кросс-соединений. Управление блоком FXC RRI осуществляется через порт местного управления на базовой станции или в передающем узле.

• 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
• В данном разделе представлена программа измерения параметров радиопередатчиков радиорелейной линии (РРЛ), являющаяся составной частью «программы и методики технических испытаний системы сотовой радиотелефонной связи стандарта GSM при приемке и вводе в эксплуатацию законченного строительством объекта связи». Также приведен пример протокола измерений технических параметров излучения радиоэлектронных средств (объект измерений : РРС FlexiHopper 13 Рязанская обл., Ермишинский р-он, г. Ермишь, башня РТПС).
• 5.1 Программа измерения параметров радиопередатчиков радиорелейной линии

«Программа и методика технических испытаний системы сотовой радиотелефонной связи стандарта GSM при приемке и вводе в эксплуатацию законченного строительством объекта связи» (далее - Программа) является единым руководящим методическим документом, предназначенным для операторов сетей сотовой связи стандарта GSM, поставщиков оборудования стандарта GSM и органов Госсвязьнадзора России, позволяющим по общей технологии, с применением единых норм проводить технические испытания законченных строительством объектов связи - систем сотовой радиотелефонной связи стандарта GSM. Программа утверждена Министерством Российской Федерации по связи и информатизации.

Программа предназначена для использования операторами сетей сотовой радиотелефонной связи на этапе завершения строительства объектов связи стандарта GSM и при приемке оборудования от поставщика (подрядчика).

Программа предназначена для использования органами Госсвязьнадзора России при проведении экспертизы:

- перед сдачей в эксплуатацию законченных строительством объектов федеральной сети сотовой радиотелефонной связи стандарта GSM, работающих в диапазонах частот 900 МГц и 1800 МГц;

- при реконструкции, расширении сети (вводе дополнительных соединительных линий, дополнительного коммутационного оборудования и других технических средств сотовой радиотелефонной связи);

- при техническом перевооружении объекта связи вследствие замены существующего оборудования на другой или аналогичный тип оборудования;

- при изменении конфигурации сети связи.

Измерение параметров радиопередатчиков радиорелейной линии (РРЛ)

При использовании РРЛ в качестве соединительной линии производятся измерения следующих параметров радиопередатчиков РРЛ:

-средней мощности;

-ширины необходимой полосы частот;

-центральной частоты спектра излучения;

-уровня внеполосных излучений.

Измерение параметров излучений радиопередающих устройств радиорелейных станций производятся по функциональной схеме рис. 5.1.



1 - радиопередающее устройство; 2 - встроенный направленный ответвитель; 3 - антенна радиорелейной станции; 4 - СВЧ устройство соединения (СВЧ кабель, аттенюатор); 5 - измеритель поглощаемой мощности; 6 - частотомер; 7 - анализатор спектра.

Рис. 5.1. Функциональная схема измерений

При проведении измерений, через СВЧ устройство соединения (4) к выходу радиопередающего устройства (1) или направленного ответвителя (2) подключается одно из средств измерений (5,6,7).

Допускается применение устройств (средств измерений), совмещающих в себе функции внешнего тестирующего оборудования и любой комбинации измерительных приборов (5,6,7).

Измерения параметров излучений радиопередающих устройств радиорелейных станций, смонтированных на объекте связи, при проведении экспертизы органами Госсвязьнадзора России осуществляются только при наличии технической возможности подключения к ним измерительной аппаратуры и обеспечения безопасной работы обслуживающего персонала и инспектирующих лиц.

В случае, если конструкция испытуемого оборудования и особенности его установки не позволяют произвести подключение измерительных приборов, то протоколы требуемых измерений допускается заменить протоколами фирмы-изготовителя, заводскими паспортами на РЭС или протоколами предустановочных испытаний. Протоколы заводских испытаний (паспорта) представляются на каждое РЭС.

Измерение средней выходной мощности сигнала передатчика производятся в соответствии с ГОСТ 24375 - 80.

В соответствии с ГОСТ 23611 необходимая полоса частот данного класса излучений определяется полосой частот, в пределах которой ограничительная линия спектра снижается на 3 дБ относительно своего уровня на центральной частоте спектра. Она определяется по формулам, приведенным в табл.1 ГОСТ Р 50016-92, и указывается в первых четырех символах обозначения класса излучений разрешительного документа на использование радиочастот для контролируемого РЭС. Внеполосными излучениями считаются излучения передатчика в полосе частот, примыкающей к необходимой полосе частот. В соответствии с ГОСТ Р 50016-92 для спектров излучений радиорелейный станций установлены измерительные уровни: - 30 (или - 35), - 40 (или - 45), - 50, - 60 дБ.

Измерения уровней внеполосных излучений должны проводиться при том же ослаблении аттенюатора (ATT), что был установлен при измерении параметров спектра излучения радиопередатчика базовой станции.

Результаты измерений параметров ширины спектра полезного сигнала и внеполосных излучений вычисляются при обработке спектрограмм, при этом за результат измерения ширины полосы спектра сигнала, уровня и ширины спектра внеполосных и побочных излучений принимаются их максимальные значения, зафиксированные при измерениях.

Результаты измерений параметров радиопередатчика РРЛ считаются удовлетворительными, если отклонение измеряемого параметра от номинала не превышает:

по центральной частоте спектра 2010-6Гц;

по средней мощности выходного сигнала + 2дб;

по ширине спектра выходного сигнала + 20%.

Уровень внеполосных излучений не должен превышать ограничительную линию спектра, которая для каждого конкретного вида излучений определяется по ГОСТ 50016-92.

5.2 Протокол измерений технических параметров излучения радиоэлектронных средств

1. Объект измерений :РРС FlexiHopper 13 Зав. № K8051907498

Рязанская обл., Ермишинский р-он, г. Ермишь, башня РТПС

2. Условия проведения измерений: в условиях эксплуатации.

3. Средства измерений и вспомогательное оборудование: Спектроанализатор _Anritsu Site Master S332D, серийный № 414078, свидетельство о поверке № 0087658 от 13.07.2006г., набор переходников, волноводов.

Методика измерений: в соответствии с ГОСТ 24375 - 80, ГОСТ Р 50016- 92, рд- 45 151-2000.

4. Результаты измерений:

Таблица 5.1.

Таблица результатов измерений действительных значений мощности излучения РЭС:

РЭС	Центральная частота излучения, МГц	Измеренная мощность излучения, Вт	Погрешность измерения, Вт	Разрешенная мощность излучения, Вт
FlexiHopper13 K8051907498	12933	0,1	0,002	Не более 0,1

Таблица 5.2.

Таблица результатов измерений действительных значений отклонения центральной частоты излучения РЭС:

РЭС	Измеренная частота излучения, ГГц	Погрешность измерения, кГц	Разрешенная Частота излучения, МГц	Допустимое значение частоты, ГГц
				от	до
FlexiHopper 13 K8051907498	12,933038	12,245	12933	12,932583	12,933542

Таблица 5.3.

Таблица результатов измерений контрольной ширины полосы частот излучения РЭС на уровне -30 дБ, для класса 28M0G7W:

РЭС	Измеренная контрольная ширина полосы частот излучения, МГц	Погрешность измерения, МГц	Допустимое значение контрольной ширины полосы частот излучения, МГц
FlexiHopper 13 K8051907498	30,65	2	31,67

Таблица 5.4.

Таблица результатов измерения внеполосных излучений РЭС, для класса 28M0G7W:

РЭС	Уровень излучений, дБ	Измеренная контрольная ширина полосы частот излучения, МГц	Погрешность измерения, МГц	Допустимое значение контрольной ширины полосы частот излучения, МГц
FlexiHopper 13 K8051907498	-40	35,43	4	62,5
	-50	53,25	4	110,5
	-60	63,86	4	221,0

Допустимые значения контрольной ширины полосы частот излучения РЭС (на уровне -30дБ) и допустимые значения внеполосных излучений приведены с учетом 10% запаса по НОРМам 19-02.

На рис. 5.2.-5.5. представлены спектрограммы излучения РЭС полученные в ходе проведения измерений.

Рис. 5.2. Спектрограмма сигнала РЭС при измерении контрольной ширины полосы частот излучения РЭС на уровне -30 дБ

Рис. 5.3. Спектрограмма сигнала РЭС при измерении контрольной ширины полосы частот излучения РЭС на уровне -40 дБ



Рис. 5.4. Спектрограмма сигнала РЭС при измерении контрольной ширины полосы частот излучения РЭС на уровне -50 дБ

Рис. 5. 5. Спектрограмма сигнала РЭС при измерении контрольной ширины полосы частот излучения РЭС на уровне -60 дБ

• 6. ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
• 6.1 Технико-экономическое обоснование
• В современных условиях быстрого развития сотовой связи стандарта GSM важной задачей является проектирование сетей сотовой подвижной связи с большой зоной покрытия, достаточной пропускной способностью и высокой надежностью передачи информации. В некоторых районах емкость и надежность существующих сетей подвижной связи является недостаточной, и такие районы нуждаются в усовершенствовании и расширении сетей, что дает возможность выхода на рынок услуг сотовой связи новым операторам. В целях обеспечения конкурентоспособности операторы ищут новые более дешевые и качественные решения для постройки новых сотовых сетей и расширения существующих сетей.
• Можно выделить ряд основных особенностей, которыми должна обладать проектируемая сеть сотовой связи, чтобы иметь высокую конкурентоспособность в среде аналогов.
• · обеспечивать высокое качество связи;
• · охватывать необходимую зону покрытия;
• · предоставлять абонентам широкий спектр услуг;
• · иметь возможность расширения ёмкости сети, при увеличении числа абонентов, а также возможность расширения территориальной ёмкости;
• · соответствовать современным технологиям и обладать способностью плавного перехода к сетям третьего поколения (3G);
• · поддерживать стандарты GSM и CDMA одновременно;
• · обеспечивать конфиденциальную связь для государственных структур.
• Данный проект предлагает вариант решения задачи построения сети сотовой связи стандарта GSM в Рязанской области, с учетом всех вышеперечисленных требований.
• В проекте используются базовые станции NOKIA UltraSite производства фирмы NOKIA NETWORKS OY (Финляндия). БС UltraSite поддерживает режим усовершенствованной пакетной передачи EDGE (Enhanced Data rates for GSM Evolution), а также имеет возможность поддерживать стандарты GSM, EDGE и WCDMA (Wideband Code Division Multiple Access) одновременно.
• Транспортная сеть сотовой связи реализуется с помощью радиорелейной аппаратуры компании Nokia, которая является первым изготовителем, полностью интегрировавшим микроволновую радиорелейную аппаратуру с базовой станцией. Радиорелейная станция Nokia FlexiHopper уменьшает общие расходы в течение всего срока службы, обеспечивая постоянный доступ к предоставляемым услугам. Защита сети, организованная в виде замкнутого кольца, гарантирует более высокую надежность работы всей сети с меньшими капиталовложениями.

6.2 Ленточный график

Процесс создания и освоения новых изделий состоит из многих этапов и стадий, выполняемых различными соисполнителями. Перечень этапов НИР и их содержание определяется в полном соответствии с темой научного исследования. Для того чтобы наиболее полно составить план, этапы максимально детализировать, выбирается такое направление воздействия на ход подготовки производства, чтобы весь комплекс работ был выполнен в сжатые сроки и с минимальными затратами.

Традиционные методы планирования предполагают использование простейших моделей типа ленточных графиков [11]. Ленточный график представляет собой схематическое изображение порядка поведения и длительности отдельных этапов работ. С его помощью можно получить наглядное представление о взаимосвязи и последовательности различных этапов разработки, о планировании сроков проведения научно-исследовательской работы в целом. Ленточный график составляется по приведенной ниже таблице.

Таблица 6.1

Плановый ленточный график выполнения НИР

№ этапа	Наименование этапа работы	Длительность этапа, дни	Исполнитель
1	Составление технического задания	1	Руководитель проекта
2	Утверждение технического задания	1	Инженер
3	Подбор литературы	4	Инженер
4	Изучение литературы по теме	10	Инженер
5	Поиск необходимых статистических данных	7	Инженер
6	Проектирование топологии СПРС и планирование зоны радиопокрытия	5	Инженер
7	Выбор оборудования и проектирование конфигурации БС	7	Инженер
8	Расчет ёмкости интерфейса A-bis	2	Руководитель проекта
9	Рассмотрение различных вариантов топологии транспортной сети	5	Инженер
10	Утверждение конечного варианта топологии транспортной сети	2	Руководитель проекта
11	Разработка методов резервирования аппаратуры РРС	8	Инженер
12	Разработка конфигураций РРС	9
13	Составление экспериментальной части	5	Инженер
14	Безопасность и экологичность проекта	5	Инженер
15	Оформление чертежей	8	Инженер
16	Оформление технического отчета	5	Инженер
17	Сдача отчета	1	Инженер
Итого:	85

Ленточный график представлен на рисунке 6.1.



Рис. 6.1. Ленточный график

Разработка проекта, не включая производственного цикла, составляет 100 дней.

6.3 Составление сметы затрат на разработку

1. Затраты на материалы и специальное оборудование.

Для работы над проектом необходимо компьютер с программным обеспечением (20000рублей). Таким образом затраты на материалы составят:

2. Затраты на вспомогательные материалы

Таблица 6.2.

Расчет затрат на вспомогательные материалы.

№	Наименование	Количество,шт.	Цена за ед.,руб	Сумма,руб.
1	Бумага	200	0.3	60
2	Ватман	6	90	540
Транспортно-заготовительные расходы	150
Интернет	230
Итого	980

3. Основная заработная плата исполнителей НИР.

, (6.1)

где m - число исполнителей, Li - среднедневная заработная плата исполнителя, tфi - трудоемкость выполняемых работ.

Таблица 6.2

Расчет основной заработной платы исполнителей

Должность исполнителя	Заработная плата (оклад)	Тарифная ставка	Количество рабочих дней	Общая сумма заработной платы
Руководитель проекта	15000 руб.	681,82 руб./день	5 дней	3409 руб.
Инженер	13200 руб.	600 руб./день	80 дней	48000 руб.
Итого:	Lосн	51409 руб.

4. Дополнительная заработная плата исполнителей.

Дополнительная заработная плата составляет 20% от основной заработной платы.

Lд = 0.2· 51409 = 10281.8 руб. (6.2)

5. Единый социальный налог.

Единый социальный налог составляет 26% от суммы основной и дополнительной заработной платы, с учетом страхования 26,2%.

Lсс = (51409+10281.8)·0.262 = 16163руб. (6.3)

6. Амортизация основных фондов.

В качестве основных фондов выступает компьютер с программным обеспечением.

, (6.4)

где Цоф - цена компьютера, Т - количество дней эксплуатации компьютера, На - норма амортизации, Крд - количество рабочих дней в году.

7. Затраты на электроэнергию.

Компьютер потребляет 200 Вт/час. Стоимость 1 кВт/час - 1.63 р. Компьютер используется в течение 80 дней, по пять часов в сутки.

(6.5)

8. Накладные расходы.

Накладные расходы составляют 15% от зарплаты. В них включается отчисления в специальные внебюджетные фонды, платежи по кредитам в пределах ставок, установленных законодательством, затраты на командировки, затраты на гарантийный ремонт и обслуживание, оплата услуг связи, износ по нематериальным активам, другие затраты, входящие в себестоимость, но не вошедшие в другие элементы затрат.

(6.6)

Сметная стоимость НИР:

(6.7)

6.4 Расчёт проектной стоимости НИР

На основе приведенных расчетов можно посчитать проектную стоимость НИР. Проектная стоимость НИР складывается из сметной стоимости НИР, желательной прибыли и НДС. Прибыль составляет 30% от стоимости, а НДС 18% от суммы полной стоимости и прибыли.

Прибыль:

Прибыль - это 30 % от затрат.

Прибыль = С/С * 30% = 107966 * 30% =32390 (руб.) (6.8)

НДС = (С/С + Прибыль) * 18% = (107966+32390) * 18%=25264 (руб.) (6.9)

Цена =С/С + Прибыль + НДС =107966+32390+25264 =165620(руб.) (6.10)

6.5 Выводы по экономической эффективности

Определить экономическую эффективность проекта можно исходя из сравнения его с аналогами. К сожалению, информация о параметрах существующих в Рязанской области транспортных сетей сотовой связи различных операторов не является общедоступной. К тому же ни одна из существующих сетей не рассчитана на 60 БС. В то же время известно, что ни одним из сотовых операторов в Рязанской области еще не решалась задача комплексной оптимизации транспортной сети, ввиду особенностей развертывания сети при выходе на рынок услуг сотовой связи.

Таким образом, данный проект не имеет аналогов и при этом обладает приемлемым соотношением цена/качество, возможностью расширения сети и увеличения её ёмкости в будущем с приемлемыми затратами. Разумная организация защиты сети, обеспечивает высокую надежность работы сети с минимальными капиталовложениями.

7. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

7.1 Организация рабочего места пользователя ПВЭМ

В производственной деятельности человека важное место должно отводиться охране здоровья трудящихся, обеспечению безопасности условий труда, профилактике профессиональных заболеваний и производственного травматизма.

Данный дипломный проект разрабатывался непосредственно с помощью вычислительной техники т.к. ее бурное развитие сделало общедоступными огромные информационные ресурсы, имеющиеся в обществе. Компьютеры проникают во все сферы жизни современного общества и используются для получения, передачи и обработки информации. В настоящее время во всем мире широкое распространение получает мощная компьютерная сеть «Интернет».

При программировании и регулировке блоков и проверке правильности функционирования отдельных узлов используется микропроцессорная система на базе ПЭВМ со специализированным программным обеспечением. Вследствие этого возможно влияние на оператора и инженера программиста опасных и вредных факторов (ОПВФ), связанных с работой на ПЭВМ, поэтому раздел безопасности и экологичности проекта посвящен организации безопасной работы пользователя ПЭВМ.

7.1.1 Анализ опасных и вредных факторов при работе с ПЭВМ

При работе с ПЭВМ на пользователя в той или иной степени могут воздействовать следующие вредные и опасные факторы [14]

физические факторы

химические факторы

биологически вредные факторы

психофизиологические факторы

Под физическими факторами понимаются:

повышенные уровни переменного электромагнитного, электростатического полей, низкоэнергетического (мягкого) рентгеновского излучения;

повышенный или пониженный уровень освещенности рабочей зоны;

повышенная яркость фрагментов светового изображения или света, попадающего в поле зрения пользователя;

повышенная неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя;

повышенные пульсации светового потока источников света; повышенная временная нестабильность изображения, субъективно воспринимаемая пользователем в виде мельканий или подергивания изображения или эго элементов;

повышенный уровень шума;

повышенные или пониженные температура, влажность и подвижность воздуха рабочей зоны;

повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может произойти через тело человека;

пожар.

К группе химических опасных и вредных факторов относится ряд веществ и соединений, которые могут оказывать различные негативные воздействия на организм человека:

- токсические;

- раздражающие;

- сенсибилизирующие;

- канцерогенные;

- мутагенные, а также влияющие на репродуктивную (детородную) функцию.

Наличие химических факторов в помещениях с ПЭВМ в основном обусловлено широким применением полимерных и синтетических материалов для покрытия пола, отделки интерьера, при изготовлении мебели, ковровых изделий, радиоэлектронных устройств и их компонентов, изолирующих элементов систем электропитания и т.д. Кроме того, технология производства средств вычислительной техники предусматривает применение возможных покрытий на основе лаков и красок, пластиков и синтетических смол. При работе радиоэлектронные устройства нагреваются из-за тепловыделений, что способствует увеличению концентрации вредных веществ и соединений в воздухе рабочей зоны. При этом в воздухе могут находиться повышенные содержания формальдегида, фенола, полихлорированных бифенилов. аммиака, двуокиси углерода, озона, хлористого винила и других токсичных соединений.

К группе биологических вредных факторов, которые могут привести к заболеванию или ухудшению состояния здоровья пользователя, относится повышенное содержание в воздухе рабочей зоны патогенных микроорганизмов (бактерий, вирусов и др.). Они могут появиться в помещении с большим количеством работающих при недостаточной вентиляции, например, в период эпидемий.

Психофизиологические факторы, воздействующие на пользователя, приводят к его физическим (статическим, динамическим) и нервно-психическим перегрузкам (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные и информационные перегрузки). Характерной при работе с ПЭВМ является такая физическая перегрузка, как длительное статическое напряжение мышц пользователя. Оно обусловлено вынужденным продолжительным сидением в одной и той же рабочей позе, часто неудобной, необходимостью постоянного наблюдения за экраном, набором большого количества знаков за рабочую смену.

Различают комплексное и так называемое сочетанное воздействие факторов. Под комплексным воздействием обычно понимают воздействие ряда факторов близких по физической природе и характеру влияния на организм человека. При сочетанном воздействии совместно действуют факторы различной физической природы, например, воспринимаемые различными органами чувств.

Основными факторами, влияющими на работу человека, являются:

микроклимат помещения;

шум;

освещенность;

электромагнитное излучение;

электробезопасность.

Основными параметрами, определяющими микроклимат в помещении, являются температура, относительная влажность и скорость движения воздуха.

Комфортные метеорологические условия являются важным фактором обеспечения высокой производительности труда и профилактики заболеваний.

Значительное отклонение микроклимата рабочей зоны от оптимального может быть причиной ряда физиологических нарушений в организме работающего, привести к резкому снижению работоспособности и даже к профессиональным заболеваниям. Так, при температуре воздуха более 300С наступает нарушение терморегуляции организма, что может привести к перегреву организма, который сильно сказывается на состоянии нервной системы и работоспособности человека. Длительное и сильное воздействие низких температур может вызвать охлаждение организма, которое характеризуется снижением частоты сердечных сокращений и развитием процессов торможения в коре головного мозга, что также ведет к уменьшению работоспособности.

Влажность воздуха определяется содержанием в нем водяных паров. Физиологически оптимальным является относительная влажность в пределах 40 - 60%. Повышенная влажность (более 74 - 85 %) в сочетании с низкими температурами оказывает значительное охлаждающее действие, а в сочетании с высокими - способствует перегреванию организма. Относительная влажность менее 25% также неблагоприятна для человека, т.к. приводит к высыханию слизистых оболочек и снижению защитной деятельности мерцательного эпителия верхних дыхательных путей.

Подвижность воздуха также влияет на организм человека. Легкое движение воздуха при обычных температурах способствует хорошему самочувствию, сдувая обволакивающий человека насыщенный водяными парами и перегретый слой воздуха. Большая скорость движения воздуха, особенно в условиях низких температур, вызывает увеличение теплопотерь и ведет к сильному охлаждению организма.

Тепловое излучение, свойственное любым телам, температура которых выше абсолютного нуля, воздействуя на организм человека, может вызвать в организме различные биохимические и функциональные изменения. Наибольшей проникающей способностью обладают красные лучи видимого спектра и короткие инфракрасные лучи, которые плохо задерживаются кожей и глубоко проникают в биологические ткани.

Под оптимальными микроклиматическими условиями понимают такие сочетания параметров макроклимата, которые при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивают сохранение нормального функционального и теплового состояния организма без напряжения механизма терморегуляции. Они обеспечивают ощущение теплового комфорта и создают предпосылки для хорошей работоспособности.

Работа с ПЭВМ по общим энергозатратам относиться к легким физическим работам категории 1А с энергозатратами до 139 Вт. В производственных помещениях, в которых работа на ПЭВМ является основной, должны обеспечиваться оптимальные (допустимые) нормы микроклимата для помещений с ПЭВМ (СанПин 2.2.2. /2.4.1340-03 «Гигиенические требования к ПЭВМ и организации работы»). Температура воздуха должна лежать в пределах 22-24 (20-25) 0С в холодный период и в пределах 23-24 (21-28) 0С в теплый период, относительная влажность в пределах 40-60 (15-75) %, а скорость движения воздуха должна быть = 0,1 м/с.

Содержание вредных химических веществ в помещении, работа на ПЭВМ в которых является основной, не должно превышать “предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест”. Если же работа на ПЭВМ является вспомогательной, то содержание вредных веществ не должно превышать “предельно допустимых концентраций вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Одним из основных вредных факторов, влияющих на организм человека, является шум, под которым понимается всякий неблагоприятно действующий на человека звук. Шум является общебиологическим раздражителем и в определенных условиях может влиять на все органы и системы организма человека. Помимо воздействия на органы слуха, шум влияет на различные отделы головного мозга, изменяя нормальные процессы высшей нервной системы, что приводит к повышенной утомляемости, раздражительности, апатии и т.д.

Шум на рабочем месте инженера-программиста может быть создан охлаждающими системами компьютеров, средствами вентиляции, а также разговорами посторонних лиц. При наличии посторонних источников шума вблизи рабочего места, следует следить за соответствием уровня шума санитарным нормам, а при необходимости принять соответствующие меры. Действующие в настоящее время нормы шума на рабочих местах регламентируются СН 2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». Уровень звука при проектировании, разработке, программировании не должен превышать 50 дБА.

Основным средством защиты от шума является звукоизоляция, с помощью которой можно снизить уровень шума на 30-40 дБ.

Электромагнитное излучение от экрана монитора представляет собой электромагнитное поле (ЭМП), обладающее определенной энергией и распространяющееся в виде электромагнитных волн, основными параметрами которых являются: длина волны, частота колебаний и скорость распространения.

Степень воздействия ЭМП на организм человека зависит от диапазона частот, интенсивности воздействия, продолжительности облучения, размеров облучаемой поверхности тела и индивидуальных особенностей организма.

Длительное воздействие электрического поля низкой частоты вызывает функциональные нарушения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем человека, а также некоторые изменения в составе крови.

Биологическое действие ЭМП более высоких частот связывают в основном с их тепловым и аритмическим эффектом, который может привести к повышению температуры тела и местному избирательному нагреву тканей, органов, клеток. Длительное хроническое воздействие ЭМП небольшой интенсивности приводит к головной боли, утомляемости, нарушению сна, боли в области сердца и т.д. Действующие в настоящее время нормы ЭМПна рабочих местах регламентируются СанПиН2.2.4.1191-03 «Электромагнитные поля в прозводственных условиях»

Одним из наиболее эффективных и часто применяемых методов защиты от низкочастотных радиоизлучений является экранирование. Для экранов используются материалы с большой электрической проводимостью. Эффективность экранирования возрастает с увеличением частоты колебаний электромагнитных излучений. Экраны должны быть заземлены.

Опыт показывает, что практически указанных выше требований оказывается недостаточно для обеспечения нормальной электромагнитной обстановки в помещении, так и условий для нормального функционирования ПЭВМ. При неверной общей планировке помещения, неоптимальной разводке питающей сети и неоптимальном устройстве контура заземления собственный электромагнитный фон помещения может оказаться настолько сильным, что обеспечить на рабочих местах пользователей ПЭВМ требования санитарных правил и норм по уровням электромагнитного поля не представляется возможным. Поэтому необходимо сформулировать следующие дополнительные требования, которыми необходимо руководствоваться при выборе помещений для обеспечения в них нормальной электромагнитной обстановки, а также для обеспечения условий устойчивой работы ПЭВМ в условиях электромагнитного фона.

Помещение должно быть удалено от посторонних источников ЭМП, создаваемых мощными электроустройствами.

Если на окнах помещения металлические решетки, то они должны быть заземлены.

Групповые рабочие места желательно размещать на нижних этажах зданий

7.1.2 Организация рабочего места пользователя ПЭВМ

ОВПФ, которые могут воздействовать на оператора ПЭВМ, связаны, во-первых, с техническими характеристиками и работой ПЭВМ (шум, электромагнитное излучение, разрешающая способность монитора и др.), а также с видом используемой программы. Во-вторых, они связаны с неблагоприятными условиями среды, в которой работает оператор (неправильное освещение, запыленность воздуха и др.).

Одним из важных факторов является электромагнитное излучение системных блоков и мониторов компьютеров. Дисплеи с экраном на жидких кристаллах и подобные им, сейчас еще довольно дороги, поэтому пока в основном используются мониторы с электронно-лучевыми трубками (ЭЛТ).

Электронно-лучевые трубки являются источниками электромагнитных излучений весьма широкого диапазона частот. Порождаемое ЭЛТ низкочастотное, высокочастотное, инфракрасное, видимое световое, ультрафиолетовое и рентгеновское излучения требуют специального анализа и специфических защитных мероприятий. Основными источниками электромагнитных полей в НЧ и ВЧ диапазонах являются:

экран монитора (электростатические поля);

питающие провода и системный блок (частота 50 Гц);

система строчной развертки;

система кадровой развертки.

Предельно допустимые уровни (ПДУ) электрического и магнитного полей приведены в таблице 7.1

Таблица 7.1

Поле	ТСО-95	MPR II (СанПиН № 2.2.2.542-96)
Электростатическое (экран)	Поверхностный потенциал не более 500 В	Поверхностный потенциал не более 500 В
Е 5 Гц - 2 кГц 2 кГц - 400 кГц	10 В/м* 1 В/м*	25 В/м** 2,5 В/м**
В (Н) 5 Гц - 2 кГц 2 кГц - 400 кГц	250 нТл (200 мА/м)* 25 нТл (20 мА/м)*	250 нТл (200 мА/м)** 25 нТл (20 мА/м)**

* на 30 см от центра экрана, 50 см вокруг монитора;

** на 50 см вокруг монитора

Генераторы строчной и кадровой разверток излучают на гармониках, что позволяет говорить об излучении в диапазонах 0 - 50 Гц и 15 - 380 кГц. Наиболее сильные уровни излучений наблюдаются от верхней и боковых стенок мониторов, причем зона превышения гигиенических стандартов может простираться до 2,5 метров.

На рабочем месте оператора ЭВМ возникают специфичные для этого рабочего места воздействия на зрение, связанные с работой за монитором ПК.

Одной из таких особенностей является мерцание изображения на мониторе, вызванное изменением яркости свечения люминофора при прохождении по нему электронного луча. Мерцание вызывает повышенную утомляемость органов зрения. Исследования Международной организации здравоохранения показали, что минимальной частотой, на которой человек перестает воспринимать мерцание монитора, является частота 85 Гц. Поэтому для работы рекомендуется выбирать мониторы, которые при работе с планируемой разрешающей способностью в состоянии поддерживать частоту вертикальной развертки не менее 85 Гц. Обычно это следующий ряд мониторов:

Таблица 7.2.

Разрешающая способность, точек	Требуемый размер диагонали экрана, дюймов
800х600	15 и более
1024х768	17 и более
1280х1024	19 и более
1600х1200 (1600х1280)	21 и более

Другим специфичным для мониторов воздействием являются электромагнитные излучения разных диапазонов. В настоящее время все выпускаемые модели мониторов удовлетворяют одному из стандартов MPR-II, TCO'92, TCO'95 или TCO'99, регламентирующих, помимо прочего, уровни излучения в различных диапазонах в соответствии со швейцарскими (серия TCO) или американскими (MPR) санитарно-гигиеническими нормами. Однако, длительное нахождение за монитором делает целесообразным применение дополнительных средств защиты, таких как защитные экраны. Наиболее эффективную защиту предлагает сертифицированная Министерством здравоохранения РФ отечественная серия таких защитных экранов «Русский щит». Помимо своей основной функции они также уменьшают блики на экране и несколько повышают контрастность изображения.

Восприятие информации с экрана требует очень неудобного для глаз статического режима их работы, когда расстояние до объекта, на котором фиксируется взгляд, в течение долгого времени остается постоянным. Это ведет к быстрой усталости мышц хрусталика, и, как следствие, к затруднению фокусировки, а впоследствии к постоянным расстройствам зрения. В целом статичная поза провоцирует застой крови в одних органах, ее недостаток в других и общую повышенную утомляемость. Поэтому необходимо регулярно выполнять как комплексы общих физических упражнений, как и специальные комплексы упражнений для глаз. Помочь в этом могут соответствующие программы. Примером такой программы, следящей за временными интервалами между выполнением упражнений и содержащей видеоролики с демонстрацией последовательности и техники выполнения упражнений, может служить отечественная разработка -- программа «Eyes keeper»

(http://www.gi.ru/eyeskeeper).

Рабочее место с ПЭВМ - это обособленный участок общего рабочего помещения (кабинета, зала, цеха и т.п.), оборудованный необходимым комплексом технических средств вычислительной техники, в том числе и дисплеями, в пределах которого постоянно или временно пребывает пользователь ПЭВМ в процессе трудовой деятельности.

При организации рабочего места пользователя следует обеспечить соответствие конструкции всех элементов рабочего места и их взаимного расположения эргономическим требованиям с учетом характера выполняемой деятельности, комплектности технических средств, форм организации труда и основного рабочего положения пользователя. (ГОСТ Р 50923-96 «Дисплеи. Рабочее место оператора. Общие эргономические требования к производственной среде. Методы измерения».)

Основными элементами рабочего места, оснащенного ПЭВМ, являются рабочий стол, рабочий стул, экран дисплея и клавиатура.

Рабочий стол для ПЭВМ может быть любой конструкции, отвечающей современным требованиям эргономики с учетом характера выполняемой деятельности. Он должен обеспечить оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования с учетом ее количества и конструктивных особенностей (дисплея, клавиатуры и др.), а также возможность выполнения трудовых операций в пределах досягаемости.

Требуемые размеры рабочей поверхности стола определяются габаритами технических средств вычислительной техники, но должны быть не менее 800 мм в ширину и глубину. Высота рабочей поверхности стола должна регулироваться в пределах от 680 до 800 мм в зависимости от роста пользователя, а при отсутствии такой возможности составлять 725 мм.

Рабочий стул (кресло) должен обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы в зависимости от характера работы с учетом роста пользователя, а его конструкция должна обеспечивать возможность изменения позы пользователя с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения утомления.

Установка правильной высоты сиденья является первоочередной задачей при организации рабочего места, так как этот параметр определяет прочие пространственные параметры - высоту положения экрана, клавиатуры, поверхности для записей и пр.

Для выполнения указанных требований рабочий стул должен быть подъемно поворотным, регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также по расстоянию спинки от переднего края сиденья. Регулировка каждого параметра должна быть независимой, удобно осуществляемой и имеющей фиксацию.

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

Рабочее место должно быть спланировано так, чтобы работать за компьютером было не только интересно но и удобно. Если невозможно выделить для компьютера специальную комнату, то отдельный стол для него необходим. Кроме того, может потребоваться небольшой дополнительный столик или тумбочка для принтера. Прямой солнечный свет не должен попадать на экран. Однако смотреть на экран монитора в полной темноте не рекомендуется, необходим дополнительный источник рассеянного света.

Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ должны организовываться в зависимости от вида и категории трудовой деятельности.

Виды трудовой деятельности разделяются на три группы[24]:

группа А - работа по считыванию информации с экрана ПЭВМ с предварительным запросом;

группа Б - работа по вводу информации;

группа В - творческая работа в режиме диалога с ЭВМ.

Время регламентированных перерывов в течение рабочий смены следует устанавливать в зависимости от ее продолжительности и категории тяжести (см. табл. 7.3).

Таблица 7.3.

Категория работы	Уровень нагрузки за рабочую смену	Суммарное время регламентированных перерывов, мин.
	группа А, количество знаков	группа Б, количество знаков	группа В, час	при 8-ми часовой смене	при 12-ти часовой смене
I	до 20000	до 15000	до 2	30	70
II	до 40000	до 30000	до 4	50	90
III	до 60000	до 40000	до 6	70	120

Продолжительность непрерывной работы на ПЭВМ без перерыва не должна превышать 2 часов.

В данном случае при 8- часовой рабочей смене производятся работы группы В. Суммарное время регламентированных перерывов в работе можно принять равным 70 минутам.

При организации работ необходимо учитывать следующие требования:

1) Площадь на одно рабочее место для операторов должна составлять не менее 6 кв.м., а объем - не менее 20 куб.м.

2) Схемы размещения рабочих мест должны учитывать расстояния между рабочими столами: в направлении тыла одного монитора и экраном другого должно быть не менее 2 м, между боковыми поверхностями мониторов - не менее 1,2 м.

3) Экран должен находиться от глаз пользователя на оптимальном расстоянии 600-700 мм с учетом размеров знаков и символов, но не ближе 500 мм. Уровень глаз пользователя должен приходиться на центр экрана или на 2/3 его высоты. Линия взора должна быть перпендикулярна центру экрана, а оптимальное ее отклонение в вертикальной плоскости должно находиться в пределах 5,а допустимое 10 градусов. Оптимальный обзор в горизонтальной плоскости от центральной оси экрана должен быть в пределах 15, а допустимый -30 градусов.

4) При выполнении основной работы во всех помещениях с ПЭВМ уровень шума не должен превышать 50 дБА в соответствии с СН2.2.4/2.1.8.562-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки». В помещениях инженерно-технического персонала уровень шума не должен превышать 60 дБА. На рабочих местах в помещениях с принтерами, АЦПУ и пр. уровень шума не должен превышать 75 дБА.

5) Естественное освещение должно обеспечивать КЕО не ниже 1,2 в зонах с устойчивым снежным покровом, и ни ниже 1,5 на остальной территории.

6) Искусственное освещение должно осуществляться системой общего равномерного освещения. Освещенность на поверхности стола с клавиатурой и рабочими документами должна быть в пределах 300 - 500 лк.

7) Коэффициент пульсации люминесцентных ламп не должен превышать 5 %.

Параметры микроклимата в помещениях с ПЭВМ и ВДТ (видеодисплейными терминалами), а так же эргономические параметры рабочих мест и визуальные эргономические параметры ВДТ, должны соответствовать СанПиН № 2.2.4.548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений».

Конструкцией рабочего места должно быть обеспечено выполнение трудовых операций в пределах зоны досягаемости моторного поля.

Рис.7.1. Рабочая зона

1 - Зона для размещения наиболее важных и очень часто используемых органов управления (оптимальная зона моторного поля).

2 - Зона для размещения часто используемых органов управления (зона легкой досягаемости моторного поля).

3 - Зона для размещения редко используемых органов управления (зона досягаемости моторного поля).

Выполнение трудовых операций, которые производятся наиболее часто должно быть обеспечено в пределах зоны легкой досягаемости и оптимальной зоны моторного поля, приведенных на рис.7.1.

Средства отображения информации располагаются в вертикальной плоскости под углом 300 от нормальной линии взгляда и в горизонтальной плоскости под углом 300.