Система автоматизации УГОН

- фирма AdAstra предоставляет полную документацию на русском языке, реализует горячую линию, готова по заказу внести в систему функциональные изменения или разработать необходимые драйверы;

- TraceMode поддерживает широкий спектр оборудования;

- TraceMode предоставляет широкий выбор языков программирования.

4. Оценка экономической эффективности проекта

4.1 Расчет показателей экономической эффективности проекта

Для обоснования эффективности единовременных затрат широко используется метод дисконтирования или чистой текущей стоимости [11].

Метод дисконтирования или чистой текущей стоимости базируется на дисконтных вычислениях по приведению связанных с реализацией проекта доходов и расходов к некоторому моменту времени (к расчетному году).

Чистый дисконтированный доход рассчитывается по формуле

ЧДД = , (4.1)

где ЧДt - чистый доход в году t, тыс.р.;

t - коэффициент дисконтирования (приведения), доли ед.;

tн,tк - соответственно начальный и конечный годы расчетного периода.

Если ЧДД имеет положительное значение, то проект можно считается прибыльным, а если нет, то убыточным. Отдельный член денежного потока наличности равен разности между ожидаемой величиной доходов от реализации проекта и всеми видами затрат и может отличаться от другого как по знаку (т.е. быть отрицательным), так и по величине, и рассчитывается по формуле:

ЧДt = П + At - Ht - Kt , (4.2)

где П - прибыль, обеспечиваемая внедрением системы в году t;

Аt - амортизационные отчисления от стоимости системы, тыс.р.;

Ht - сумма налогов, выплачиваемых предприятием из прибыли в бюджет, тыс.р.;

Кt - единовременные затраты в году t, тыс.р.

При анализе эффективности инвестиций рассчитывается рентабельность капитальных вложений по формуле:

(4.3)

где К - общие единовременные затраты.

. (4.4)

Считается, что если Р=100%, то рентабельность проекта равна заданной, если Р > 100%, то имеет место сверх рентабельность, если Р < 100 проект не обеспечивает заданный уровень рентабельности.

Коэффициент дисконтирования определяется по формуле:

t = (1 + Eн)tp- t , (4.5)

где Ен - нормативный коэффициент эффективности капитальных вложений, равный ставке банковского процента за долгосрочный кредит, выраженный в долях единиц;

tp - расчетный год;

t - год, затраты и результаты которого приводятся к расчетному году.

В качестве расчетного года берется самый ранний из всех рассматриваемых вариантов календарный год, предшествующий началу использования в организации разрабатываемой системы.

В качестве начального года расчетного периода берется год начала финансирования работ по созданию проекта, включая проведение научных исследований.

Конечный год расчетного периода определяется моментом заключением цикла АС, прекращением его использования на производстве.

Для анализа эффективности единовременных затрат на разработку и внедрение системы используется показатель - внутренняя норма доходности (коэффициент эффективности единовременных затрат ВНД), определяемый из соотношения

. (4.6)

Коэффициенты эффективности судя по различным проектам показывает об общем и минимальном уровне эффективности капитальных, осуществляемых в организации и выбрать к реализации наиболее эффективные из них.

Другим показателем ВНД является оценка возможности привлечения заемных средств на разработку и внедрение АС. Расчетное значение ВНД равно максимально допустимому проценту за кредит, который может быть применен для полного финансирования капитальных вложений по данной АС.

Если величина ВНД соответствует проценту за кредит, тогда текущая стоимость равна нулю.

Таким образом, вычисляемое значение позволяет судить о приемлемости для предприятия условий кредитования.

Показатель период возврата, используется для анализа эффективности единовременных затрат. Экономическое содержание этого показателя заключается в определении момента времени, необходимого для покрытия единовременных затрат в проект. Период возврата единовременных затрат (Ток) определяется последовательным сложением величин:

. (4.7)

Полученная сумма не сравняется с величиной единовременных затрат, приведенных к расчетному году. Количество произведенных сложений равняется периоду возмещения капитальных вложений.

Сумма налогов на прибыль и имущество рассчитывается по формуле:

Н = Нпр + Ним , (4.8)

где Нпр - налог на прибыль, тыс.р.; Ним - налог на имущество, тыс.р.

, (4.9)

где СТпр - ставка налога на прибыль.

, (4.10)

где Коt - остаточная стоимость внедряемой системы в году t, тыс.р.;

СТим - ставка налога на имущество.

4.2 Расчет единовременных затрат

Единовременные затраты предприятия-заказчика на приобретение устройства включают единовременные затраты предприятия-изготовителя и его прибыль, а также НДС, т.е. определяются по формуле:

Коб = К*(1+r)*(1+НДС), (4.11)

где К - единовременные затраты на создание системы автоматизации, р.;

r-коэффициент рентабельности предприятия разработчика, доли ед.;

НДС- ставка налога на добавленную стоимость, доли ед.

В общем случае единовременные затраты на создание системы определяются по формуле:

К=Краз + Кпрог + Кизг, (4.12)

где Краз - затраты на проектирование (разработку) системы, руб.;

Кпрог - затраты на программирование, руб.;

Кизг - затраты на изготовление, руб.

4.3 Затраты на разработку

Затраты на разработку можно представить в виде

Краз = Зо Траз (1+Кд) (1+Кр) (1+Ксн) (1+Кн.раз) , (4.13)

где Зо - месячный оклад разработчика, р.;

Траз - трудоемкость разработки проекта и проектной документации, чмес.; Кд, Кр - соответственно коэффициенты доплат к заработной плате и районный, доли ед.; Ксн - коэффициент отчислений на социальные нужды, доли ед.; Кнраз - коэффициент накладных расходов, доли ед.

Данные для расчета единовременных затрат предприятия разработчика приведены в таблице 4.1.

Данные для расчета трудоемкости представлены в таблице 4.2.

Таблица 4.1 Данные для расчета единовременных затрат предприятия разработчика

Показатель	Значение
Заработная плата разработчика, руб.	20000
Заработная плата программиста, руб.	20000
Заработная плата мастера, руб	20000
Коэффициент доплат к заработной плате, доли ед.	0,5
Районный коэффициент, доли ед.	0,7
Единый социальный налог	0,26
Трудоемкость программирования, чел. мес.	0,5
Трудоемкость монтажа системы, чел. мес.	1
Коэффициент накладных расходов, доли ед.	0,15
Коэффициент затрат на монтаж, доли ед.	0,18
Годовой фонд работы ПК, час	2208
Зарплата персонала, обслуживающего ПК, руб	1000
Норма амортизационных отчислений ЭВМ, доли ед.	0,2
Норма амортизационных отчислений здания, доли ед.	0,04
Площадь занимаемая ЭВМ, м2	4
Стоимость одного м2 здания (операторная УПСВ - 14,2 м2), руб.	12000
Стоимость ЭВМ, руб.	32000
Коэффициент накладных расходов на эксплуатацию ПК, доли ед	0,15
Потребляемая мощность ЭВМ, кВт	0,35
Стоимость кВт/часа, руб.	1,2
Коэффициент затрат на ремонт ЭВМ (от стоимости), доли ед.	0,05
Коэффициент затрат на транспортировку разработанной системы, доли ед.	0,08
Коэффициент интенсивного использования мощности ПК, доли ед	0,7
Коэффициент затрат на изготовление, доли ед.	0,15
Коэффициент перевода единиц времени	184

Таблица 4.2 Данные для расчета трудоемкости разработки

Стадии разработки	Трудоемкость, чел.месяц
1. Изучение патентов	0,2
2. Изучение литературных источников	0,3
3. Разработка технического задания	0,2
4. Разработка технического проекта	0,3
5. Разработка рабочего проекта	0,2
6. Внедрение проекта	0,3
ИТОГО	1,5

Краз = 20000 1,5 (1+0,5) (1+0,7) (1+0,26) (1+0,15) = 110848,5 руб. (4.14)

4.4 Расчет затрат на разработку программного обеспечения

Расчет затрат на разработку программного обеспечения проводится по формуле:

Кпрог=Зо Тпрог (1+Кд)(1+Кр)(1+Ксн)(1+Кн.прог) +Смч Тпрог Кч , (4.15)

где Зо - месячный оклад программиста, тыс.р;

Тпрог - трудоемкость разработки программного обеспечения, ч/мес;

Кн.прогр - коэффициент накладных расходов, доли ед. ;

Cмч - стоимость машино-часа ЭВМ, р.;

Кч - коэффициент перевода единиц времени.

Стоимость машино-часа ЭВМ рассчитывается по формуле:

(4.16)

где Sэкс - годовые эксплуатационные расходы, связанные с обслуживанием ЭВМ, р.;

Тпол - годовой фонд работы ЭВМ, час.

Эксплуатационные расходы рассчитываются по формуле:

Sэкс =12Зо (1+Кд)(1+Кр)(1+Ксн)+А+Тр+Э+М+Нрэкс , (4.17)

где Зо - месячная оплата труда обслуживающего персонала, р.;

А - амортизационные отчисления от стоимости ЭВМ и здания, р/год ;

Тр - затраты на ремонт, р/год;

Э - затраты на электроэнергию, р/год;

М - затраты на материалы, р.;

Нрэкс - накладные расходы, связанные с эксплуатацией ЭВМ, р/год.

Затраты на амортизацию вычисляются по формуле:

А = Кэвм Нэвм+СздSздНзд, (4.18)

где Кэвм - балансовая стоимость ЭВМ, р.;

Нэвм - норма амортизационных отчислений от стоимости ЭВМ, доли ед.;

Сзд - стоимость 1 м2 здания, р/м2;

Sзд - площадь, занимаемая ЭВМ, м2;

Нзд - норма амортизационных отчислений от стоимости здания, доли ед.

Затраты на ремонт вычислим по формуле:

Тр = Кэвм Ктрэвм , (4.19)

где Ктрэвм - коэффициент, учитывающий затраты на ремонт ЭВМ.

Подставив данные из табл.4.1 в формулы (4.18) (4.19) получаем затраты на амортизацию (А) и затраты на ремонт (Тр) соответственно.

А = 32000 0,2 + 12000 4 0,04 = 8320 руб.

Тр = 32000 0,05 = 1600 руб.

Затраты на ремонт могут быть определены другим способом, основой которого является составление сметы затрат на проведение ремонта.

Затраты на электроэнергию, потребляемую ЭВМ за год эксплуатации определяем по формуле:

Э = Ц Тпол N Км , (4.20)

где Ц - цена за один кВт/ч электроэнергии, р.;

N - потребляемая мощность, кВт ;

Км - коэффициент интенсивного использования мощности вычислительной техники.

Подставив данные из табл.4.1 в формулу (4.19) получаем затраты на электроэнергию (Э).

Э = 1,2 2208 0,35 0,7 = 649 руб.

Затраты на материалы определяем по формуле

, (4.21)

где i - вид материала; Цi - цена i-того материала, р.;

Мi - количество i-го материала.

Расчет затрат на материалы представлен в табл. 4.3.

В годовые эксплуатационные затраты по обслуживанию ЭВМ входят также накладные расходы, которые рассчитываются по формуле:

Нрэкс = 12 Зо (1 + Кд) (1 + Кр) Кнэкс, (4.22)

где Кнэкс - коэффициент накладных расходов, связанных с эксплуатацией ЭВМ.

Таблица 4.3 Перечень и стоимость материалов, используемых для ЭВМ

Наименование материала	Ед. изм.	Количество в год	Цена за ед., руб.	Стоимость, р.руб.
Упаковка бумаги (500 листов)	шт.	5	120	600
Чистящий набор для компьютера	шт.	1	150	150
Тонер	шт.	2	1000	2000
Итого	2750

Подставив данные из табл.4.1 в формулу (4.22) получим Нрэкс.

Нрэкс = 12 1000 (1 + 0,5) (1 + 0,7) 0,15 = 4590 руб.

Sэкс = 12 1000 (1 + 0,5) (1 + 0,7) (1 + 0,26) + 8320 + 1600 + 1974,5 + 2575 + 4590 = 56465 руб

Вычислим стоимость одного машино-часа (Смч), подставив данные из табл.4.1 в формулу (4.16).

Смч = 56465 руб/2208 ч = 26 руб./ч.

Вычислим капитальные затраты на разработку программного обеспечения Кпрог, по формуле (4.15) и исходных данных табл.4.1

Кпрог=200000,5(1+0,5)(1+0,7)(1+0,26)(1+0,15) +260,5184=39302 руб.

4.5 Затраты на изготовление, внедрение и отладку системы

Затраты на основную заработную плату при изготовлении устройства равны:

L0 = ТмЗо(1+Кд) (1+Кр)(1+Ксн), (4.23)

где Зо - месячная зарплата изготовителя устройства, р.;

Тм - трудоемкость изготовления устройства, чел мес.

L0=1 20000(1+0,5) (1+,0,7) (1+0,26)=46620 руб.

Учитывая коэффициент транспортных затрат определим транспортные расходы по формуле:

Ртрп =Цоб Ктрп , (4.24)

где Ктрп - коэффициент, системы учитывающий транспортные расходы, доли ед.;

Цоб - сметная стоимость вводимой системы, руб.;

Для подсчета стоимости оборудования составим таблицу 4.5.

Таблица 4.5 Смета затрат на материалы и покупные комплектующие изделия

№ п/п	Статьи затрат	Кол-во, шт.	Цена за единицу, руб	Полная стоимость, руб.
	Контроллер микропроцессорный	1	84028	160920
	Шкаф для контроллера	1	750	750
	ПК	1	27800	27800
	Источник питания UPS	1	7485	7485
	Кабель контрольный	5	600	3000
	Кабель силовой	10	250	2500
7.	Датчики			247513
	Итого оборудования:			449968

Транспортные расходы равны: Ртрп = 450 0,08= 36 т. руб.

Стоимость монтажных и работ по формуле

Рм = Цоб Км , (4.25)

где Км коэффициент, наладочных учитывающий стоимость монтажных и наладочных работ, доли ед.

В результате: Рм = 450 0,18 = 81 т. руб.

Накладные расходы, связанные с изготовлением и отладкой проектируемой системы, рассчитаем по формуле

Нризг = Тмон Зраз (1 + Кпр) (1 + Кр) Кнризг , (4.26)

Подставив данные в (4.26) получаем сумму накладных расходов

Нризг = 1 20000 (1 + 0.5) (1 + 0.7) 0.15 = 7650 руб.

Полученные результаты заносим в таблицу 4.6 и находим общую сумму капитальных затрат на изготовление системы.

Таблица 4.6 Результирующая таблица для расчетов по статьям калькуляции

№ п/п	Статьи затрат	Затраты на изготовление, т. руб
1	Материалы и покупные комплектующие изделия	450
2	Производственная заработная плата	47
3	Транспортные расходы	36
4	Накладные расходы	8
5	Монтажные и наладочные работы	81
Итого	621

В итоге

К=Краз + Кпрог + Кизг = 111+ 94+621= 771 т. руб.

Годовые эксплуатационные затраты в условиях функционирования системы могут быть определены как сумма:

С = Сэл + Срем , (4.27)

где Сэл - затраты на электроэнергию, потребляемую системой, р.;

Cзп - зарплата обслуживающего персонала с начислениями, р.;

Cрем - затраты на ремонт, р.

Исходные данные для расчета представлены в таблице 4.7.

Таблица 4.7 Исходные данные для расчета затрат на эксплуатацию

Показатель	Значение
Мощность потребляемая системой, Вт	250
Норма амортизации системы, %	20
Годовой фонд работы системы при выполнении задачи, ч	4380

Расчет годовых затрат на электроэнергию производим по формуле:

Cэл = N Цэл Тзад Кинт , (4.28)

где N - мощность, потребляемая системой, кВт;

Цэл - стоимость одного кВтч электроэнергии, р.;

Тзад - годовой фонд работы системы при выполнении задачи, час;

Кинт - коэффициент интенсивного использования мощности оборудования.

Годовые затраты на электроэнергию действующего варианта системы

Cэл = 0,25 1,2 4380 0,7 = 920 руб.

Текущие затраты на ремонт системы находим по формуле:

(4.29)

где Кобор - балансовая стоимость устройства, р.;

Кпр - норма отчислений на ремонт, %.

Cпр = 450 0,05 = 22 т. руб.

Введение в работу новой системы позволяет сократить 1 человека (снимается необходимость обслуживания системы слесарем КИПиА).

Сокращение персонала влечёт за собой сокращение расходов на заработную плату:

Cэ = 12 14 (1+0,5) (1+0,7) (1+0,26) = 540 т. руб.

Для полного расчета годовых эксплуатационных затрат в условиях функционирования системы нужно подставим полученные значения в формулу (4.27):

С = 1+ 22 руб.= 23 т. руб.

Экономия составляет:

Э= Cэ-С=540-23=516 т. руб. (4.30)

Показатели эффективности проекта приведены в таблице 4.8

Точка пересечения линии ЧДДН и оси абсцисс позволяет определить период окупаемости единовременных затрат. При вложении собственных средств предприятия в реализацию проекта срок окупаемости составит 4 года.

Таблица 4.8 Показатели эффективности проекта

Показатель	2009	2010	2011	2012	2013	2014
Единовременные затраты в проекте, руб.	771	-	-	-	-	-
Экономия эксплутационных затрат, руб.	-	516	516	516	516	516
Амортизационные отчисления, руб. (20%)	-	154	154	154	154	154
Налог на имущество, руб. (2,2%)	-	14	10	7	3	0
Налог на прибыль, руб (20%)	-	101	101	102	103	103
Чистый доход, руб.	-771	248	251	253	256	259
Коэффициент дисконтирования (Е=12%)	1	0,893	0,797	0,712	0,636	0,567
Накопленный чистый дисконтированный доход, руб.	-771	-550	-350	-170	-7	140



Рисунок 4.1 Определение срока окупаемости проекта

Рентабельность составляет:

R = (НЧДД + К) 100 / К, (4.31)

R = (140+ 771) 100/ 771= 118 %

Для построения кривой зависимости текущей дисконтированной стоимости и коэффициента эффективности капитальных вложений зададимся несколькими значениями Ен, рассчитаем для них т , определим НЧДД и по полученным точкам построим кривую.

На рисунке 4.2 точка пересечения НЧДД с горизонтальной осью показывает значение ВНД. Она составляет 19%.



Рисунок. 4.2 Зависимость ЧДДН от нормы дисконта

Это значит, что при финансировании проекта автоматизации производства за счет заемных средств (т.е. с привлечением банковского кредита) реализация этого проекта целесообразна при ставке за кредит не больше 19%.

При большей ставке ЧДДН<0, то реализация проекта будет убыточной.

4.6 Выводы по разделу

Основные экономические показатели сведены в таблицу 4.10.

Таблица 4.10 Обобщающие показатели экономической эффективности проекта

Показатель	Величина
Единовременные затраты, т. руб.	771
Экономия эксплуатационных затрат, т. руб.	516
Накопленный чистый дисконтированный доход, руб.	140
Рентабельность, %	118
Срок окупаемости, годы	4
Внутренняя норма доходности, %	19

5. Безопасность и экологичность проекта

5.1 Обеспечение безопасности работающих

Основным принципом трудового права является обеспечение безопасных условий труда. Требования безопасности труда устанавливаются законодательными актами, нормативно-технической документацией, правилами и инструкциями, выполнение которых обеспечивает безопасность труда, т.е. работу, при которой исключено воздействие опасных и вредных факторов.

Из заданного технологического процесса вытекает практическое требование к каждому работнику. Они излагаются в нормах технологического режима. Точное соблюдение технологического регламента обеспечивает высокую производительность процесса, надежную работу оборудования, делает безопасными условия труда обслуживающего персонала.

Обеспечение безопасных условий труда на производстве возможно при строгой производственной дисциплине всех работающих, точном выполнении инструкций по безопасности труда, производственной и пожарной безопасности. Без этого самая совершенная техника и технология не в состоянии обеспечить безопасность на производстве. Выполнение всех требований инструкций является гарантией безаварийной работы на установке гидромониторного вторичного вскрытия пласта. Все работающие на установке должны в совершенстве знать технологию, иметь навыки поведения на рабочем месте, выполнять свои обязанности таким образом, чтобы не допускать возникновения аварийных ситуаций и других опасностей, знать свои действия для своевременного устранения, если они возникли.

5.1.1 Характеристика условий труда

Характеристика условий труда на объекте ЦППН с такими работами, при выполнении которых существуют потенциально опасные и вредные производственные факторы:

Физические факторы - поражение струей воды, пара, воздуха или рабочей жидкости вследствие нарушения герметичности соединений; загазованность воздуха рабочей зоны; повышенный уровень шума на рабочем месте; опасность падения с высоты при обслуживании объектов поднятых над уровнем земли.

Химические факторы - по характеру воздействия на организм человека они подразделяются на общетоксичные и раздражающие, а по способу проникновения в организм человека - на действующие через дыхательные пути, пищеварительную систему или через кожный покров.

Применение химических веществ оказывает вредное воздействие на организм человека: пары нефти отравляют организм человека, попадание химреагентов на тело человека вызывает его раздражение и тяжелые химические ожоги кожи. Возможно попадание химических веществ в пищеварительную систему. Что может привести к нежелательным последствиям.

Психофизиологические факторы - физические и нервопсихологические перегрузки. При ремонтах выполняется значительный объем ручных работ, на большой высоте, в сильный мороз это может привести к физическим и психологическим перегрузам. Закачка рабочих жидкостей ведется при высоких давлениях, с большим расходом, что вызывает необходимость особого внимания и повышенного напряжения.

Состояние травматизма, профессиональных заболеваний, оценка риска определяется по формуле:

 (5.1)

где Cn - число несчастных случаев на производстве за год , в среднем равен 5; Np - число работающих в сфере производства равное 100 человек.

Отсюда

R= 5/100=0,05.

Для обеспечения безопасности на производстве созданы нормальные санитарно-гигиенические условия. Соответствующие нормы указаны в таблице 5.1

Таблица 5.1 Санитарно-гигиенические условия труда (в соответствии с ГОСТ 12.1.005 -88)

Показатели	Производственные помещения
	цех	Насосная	операторная
Объем помещения, м3 Содержание углеводородов, м2/м3 Содержание углерода оксид м2/м3 Освещенность, лк (норма/факт) Температура воздуха, С (норма/факт) Влажность, % (норма/факт) Уровни: звука, дБА вибрация пола при частоте в Гц: 16 31,5 63 Отопление Система вентиляции	270 38,4/50 1,6/20 300/200 22/18 36/40 64/79 - - - централиз., водяное общеобменная	120 78,4/50 3,6/20 200/200 19/18 46/40 96/94 100 100 100 СФО, в количестве 1-2 приточная	35 30,2/50 3,9/20 320/200 22/18 38/40 45/71 - - - электропечи в 1-2Квт, в количестве 3-5. общеобменная

5.1.2 Расчет освещенности операторной

Без рационального освещения не могут быть созданы оптимальные условия для общей работоспособности человека и тем более для эффективного функционирования зрительной системы. Последнее обстоятельство приобретает особую роль для профессии оператора диспетчерского пульта, где зрительная система играет главную роль в трудовой деятельности и испытывает наибольшие нагрузки.

К системам освещения предъявляются следующие основные требования:

соответствие уровня освещенности рабочего места характеру выполняемой зрительной работы;

достаточно равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях и окружающем пространстве;

отсутствие резких теней, прямой и отражающей блеклости (блеклость - повышенная яркость светящихся поверхностей, взывающая ослепленность);

постоянство освещенности во времени;

оптимальная направленность излучаемого осветительными приборами светового потока;

долговечность, экономичность, электро- и пожаробезопасность, эстетичность, удобство и простота в эксплуатации.

Для оценки производственного освещения используются следующие параметры:

сила света - J;

освещенность - Е;

яркость - В;

коэффициент отражения - Q;

коэффициент пульсации - Кп;

коэффициент естественной освещенности - КЕО.

В зависимости от природы источника световой энергии, различают естественное, искусственное и совмещенное освещение. При работе с ПЭВМ, как правило, применяют одностороннее естественное боковое освещение. Рабочие места операторов, работающих с дисплеями, располагают подальше от окон и таким образом, чтобы оконные проемы находились сбоку. Если экран дисплея обращен к оконному проему, необходимы специальные экранизирующие средства.

В нашем случае, когда одного естественного освещения в помещениях недостаточно, устраивают совмещенное освещение. При этом дополнительное искусственное освещение применяют не только в темное, но и в светлое время суток.

Рекомендуемая освещенность для работы с экраном дисплея составляет 200 Лк, а при работе над документами - 400 Лк. Рекомендуемые яркости в поле зрения операторов должны лежать в пределах 1:5 - 1:10. Контрастность изображения знака не менее 0,8.

Светотехнические расчеты являются основополагающими при проектировании осветительных установок. Задачей расчета обычно является определение числа и мощности светильников, необходимых для получения заданной освещенности.

Для расчета искусственного освещения используем второй метод. В методе «коэффициента использования» основная расчетная формула для определения светового потока лампы (или ламп) в светильнике имеет вид:

, (5.2)

где Е - нормируемая минимальная освещенность, лк (табличные данные);

КЗ - коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и износ источников света в процессе эксплуатации (табличные данные);

S - освещаемая площадь, м2;

z - коэффициент неравномерности освещения;

n - число ламп в светильнике;

N - число светильников;

- коэффициент использования излучаемого светильником светового потока, который показывает, какая часть от общего светового потока приходится на расчетную плоскость [16].

По формуле вышеописанной ведут расчет, если известно число светильников и число ламп в светильнике, а требуется подобрать тип и мощность ламп.

Для расчетов коэффициенты выбираются следующими:

при эксплуатации ПЭВМ в помещениях, освещаемых люминесцентными лампами, и при условии чистки светильников не реже двух раз в год Кз = 1,4.,.1,5;

при оптимальном расположении светильников (исходя из условия создания равномерного освещения) коэффициент неравномерности z = 1,1 для люминесцентных ламп;

коэффициент использования светового потока зависит от типа светильника, коэффициентов отражения потолка и стен , а также геометрических размеров помещения и высоты подвеса светильников, что учитывается одной комплексной характеристикой помещения (индекс помещения)

, (5.3),

где А - длина помещения, м;

В - ширина помещения, м;

h - высота подвеса светильников над рабочей поверхностью, м.

Лабораторный отсек имеет размеры:

Длина А = 3 м, ширина В = 2,4 м, высота Н = 2 м.

Для рабочих мест операторов ПЭВМ уровень рабочей поверхности над полом составляет 0,8 м. Тогда: h = Н - 0,8 = 1,2 м.

Тогда индекс помещения равен:

Коэффициент использования светового потока при и равен - .

Рассчитаем требуемый световой поток, полагая, что N=1, а n=2:

.

По полученному в результате расчета требуемому световому потоку выбираем стандартную люминесцентную лампу ЛХБ 40 либо ЛТБ 40 с характеристиками: мощность 20 Вт, световой поток 2780 лм, световая отдача 69,5 лм/Вт.

Допускается отклонение величины светового потока лампы не более -10…+20% (при выборе этих типов ламп отклонение +7%).

Определим количество светильников:

, (5.4)

.

Таким образом для освещения лабораторного отсека програмно-аппаратного комплекса необходима одна люминесцентная лампа ЛТБ 40 (ЛХБ 40).

5.1.3 Классификация взрыво- и пожароопасных, вредных, токсичных веществ и взрывоопасных помещений

В цехе подготовки и перекачки нефти основными взрыво- и пожароопасными, вредными и токсичными веществами являются: нефть, попутный нефтяной газ, реагенты, неочищенные пластовые воды.

5.1.4 Электробезопасность и молниезащита

Каждое помещение цеха оборудовано в электробезопасном и молниезащитном варианте. Электроприборы работающие от сети электрического тока 220В, частотой 50Гц оборудованы зазамлением и обозначены табличками соответствующего напряжения в сети. Электрические щитки с включателями оборудованы плавкими предохранителями и автоматическими выключателями при заданной мощности потребления 12-16Вт. Каждое здание оборудовано контуром заземления по периметру здания забиты (закопаны) стальные стержни на глубину 1,2-1,5 м. Выполнена молниезащита в виде железной пики на мачтах освещения.

Для защиты людей от поражения электрическим током при повреждении изоляции все нетоковедущие металлические части электрооборудования подлежат защитному заземлению (занулению).

Для зануления используется нулевой провод, соединенный с глухо-заземлённой нейтралью трансформатора.

Технологическое оборудование и трубопроводы для предотвращения опасностей, связанных с искровыми разрядами статического электричества, должны быть заземлены.

Максимальное сопротивление контура заземления от статического электричества не должно превышать 10 Ом.

Для ослабления генерирования зарядов статического электричества ЛВЖ и другие диэлектрические материалы должны транспортироваться по трубопроводам с малыми скоростями. Ограничения скорости транспортирования принимаются в зависимости от свойств жидкости, диаметра и длины трубопроводов.

Предусмотрена защита технологических установок производственных зданий и сооружений от электрической и электромагнитной индукции. От прямых ударов молний сооружения защищены специально установленными молниеотводами .

Молниезащита зданий, сооружений и наружных установок выполнена в соответствии с РД34.21.122-87.

Защита от прямых ударов молний осуществляется:

установкой на зданиях и сооружениях молниеотводов;использованием в качестве молниеприемника металлической кровли;присоединение металлических корпусов к заземлителю;

токоотводы, соединяющие молниеприемник с заземлителями, прокладываются не реже, чем через каждые 25 м (а для ёмкости конденсатной - через 50 м) по периметру здания, сооружения, и число их должно быть не менее двух.

В качестве естественных заземлителей в проекте использованы технологические, кабельные и совмещенные эстакады, фундаменты зданий и сооружений, обсадные трубы скважин.

При возможности использования фундаментов, в качестве заземляющего устройства необходимо выполнить искусственный заземлитель из электродов (вертикальный - сталь 012мм), горизонтальный - сталь сечением 4х40 мм2.

5.2 Оценка экологичности проекта

5.2.1 Характеристика и расход сточных вод

В состав нефтесодержащих сточных вод входят:

пластовые воды, отделяемые от нефти в результате технологического процесса;

дождевые стоки с технологических площадок, из обвалования нефтяных резервуаров и очистных сооружений;

подтоварные воды из нефтяных резервуаров;

утечки от технологического оборудования;

бытовые стоки.

В таблице 5.2 описана характеристика и расход сточных вод.

Таблица 5.2 Характеристика и расход сточных вод

Наименование стока	Количество и ед. изм.	Условия и методы ликвидации, обезвреживания и утилизации	Периодичность выбросов	Куда сбрасывается	Установленная норма содержания загрязнённости в стоках
Пластовая вода	до 3,0 мм/ч	обработка бактерицидами	непрерывно	в систему ППД	нефтепродуктов до 60 мг/л, мех. примесей до 40 мг/л
Производственные дождевые стоки	80000 м3/ч	обработка бактерицидами	периодично	в систему водоочистки	Не регламентируется
Подтоварная вода	172500 м3/ч	обработка бактерицидами	непрерывно	в систему водоочистки
Бытовые стоки	8,2 м3/с	хлорированием	периодично	На станцию биологической очистки
Отходы от испарений	1,9 т/ч		периодично	в сеть канализации
Дым, газы от П-1, 2,3,4	24,47 м3/час			в атмосферу
Факел	0,64

5.2.2 Мероприятия по охране окружающей среды

С целью охраны окружающей среды при проектировании, строительстве и эксплуатации объектов необходимо:

соблюдать действующие стандарты, нормы и правила в области охраны окружающей среды;

рационально использовать природные ресурсы;

систематически контролировать степень загрязнения водных акваторий, атмосферы и почвы вредными веществами (нефть, нефтепродукты, соленые воды, поверхностно-активные вещества и др.)

своевременно ликвидировать последствия загрязнения окружающей среды;

разрабатывать и планомерно осуществлять на всех уровнях управления производством мероприятия по охране окружающей среды и сокращению потерь нефти.

При проектировании и выполнении мероприятий по охране окружающей среды должны соблюдаться требования действующих законодательств о недрах, земле, лесе, об охране вод, атмосферного воздуха, животного мира, памятников истории и культуры, а также требования местных властей по охране природы и рациональному использованию природных ресурсов. При разработке проектов строительства и реконструкции трубопроводов систем сбора нефти, газа и воды на промыслах в составе проектов должна быть дана оценка воздействия на окружающую среду (ОВОС) проектируемых и реконструируемых объектов. ОВОС проводятся с целью предотвращения деградации окружающей среды, восстановления нарушенных в результате предыдущей хозяйственной деятельности природных систем, обеспечения эколого-экономической сбалансированности будущего хозяйственного развития, создания благоприятных условий жизни людей, выработки мер, снижающих уровень экологической опасности объектов, и должна предшествовать принятию решений об осуществлении того или иного проекта.

Для предотвращения выделений взрывоопасных и вредных паров газа в атмосферу и производственные помещения предусмотрена герметизированная схема сбора, транспорта, подготовки нефти и газа, воды на всем продвижении продукции.

Все технологические аппараты, работающие под давлением, оборудованы манометрами и указателями уровня.

В аварийных случаях сброс нефти с предохранительных клапанов предусмотрен в аварийную емкость, откуда продукт возвращается на подготовку. Сброс газа с предохранительных клапанов газосепараторов и газопроводов факельных линий предусмотрен в емкости факельного конденсата откуда продукт возвращается на подготовку.

5.3 Чрезвычайные ситуации

5.3.1 Виды чрезвычайных ситуаций

По статистическим материалам определяются наиболее вероятные внутренние и внешние чрезвычайные ситуации (ЧС). Из внутренних чрезвычайные ситуации происходят пожары по разным причинам, отключения электроэнергии, воды и тепла. Внешние чрезвычайные ситуации могут быть разливы бензина, пропана, нефти с последующим взрывом и пожаром. Так же для предприятия характерны такие чрезвычайные ситуации, как паводковые наводнения, лесные и торфяные пожары, ураганы, сильные морозы ( ниже -40С), метели и снежные заносы.

5.3.2 Аварийная остановка установки

В таблице 5.3 представлены аварийные ситуации и действия.

5.3.3 Расчет степени разрушения зданий и установок при взрыве

Определим вероятные параметры ударной волны при взрыве паровоздушной смеси в емкости с нефтью 60т . Количество пара (газа) Q берется равным 12т нефти (20%).

Выделяется зона детонационной волны с радиусом R и зона ударной волны,(рис 5.1).

Таблица 5.3 Аварийная остановка установки

№ п/п	Возможные аварийные ситуации	Действия персонала ЦППН
1.	Прекращение подачи электроэнергии	1. Нефть после электродегидраторов в Р-3,4. 2. Перекрыть подачу топливного газа на печи П-1, 2, 3, 3. Отключить подачу напряжения на электродегидраторы ЭГ-1, 2. 4. Все электрозадвижки перевести на ручное управление. 5. Учитывая, что при прекращении подачи электроэнергии прекратится подача воздуха на систему КИП и А, перейти на ручное управление межфазного уровня сепаратора 1 ступени С-1,2.
2.	Прекращение подачи сырья с ДНС или кустов (при этом наблюдается резкое падение давления на входе цеха).	1. Прекратить подачу топливного газа на печи П-1, 2, 3, 4. 2.Снять напряжение с электродегидраторов ЭГ-1, 2. 3. Нефть после электродегидраторов направить в Р-1, 2 4. Закрыть задвижки на линии поврежденного нефтепровода. 5. Прекратить подачу реагента. 6. Остановить насосы внешней перекачки. 7. Сброс воды с О-1,2,3 ; ЭГ-1, 2 уменьшить до предела, вплоть до прекращения. При длительной остановке в зимнее время воду сбросить до чистой нефти.
3.	Прекращение подачи воздуха КИП и А	1. Перейти на ручной режим регулирования уровня и давления в технологических аппаратах до восстановления подачи воздуха. 2. Остановить печи поз. П-1, 2, 3, 4. 3. Нефть после электродегидраторов направить в Р-1,2. 4. Насосы внешней перекачки остановить.
4.	При пожаре	При загорании на площадке расположения технологического оборудования и коммуникаций, в результате раз герметизации аппаратов или трубопроводов и растекания нефтепродуктов по установке, необходимо: 1. Оповестить ответственных лиц в соответствии со списком вызываемых согласно плана ликвидации аварий. 2. Перекрыть нефть на установку, аварийно остановить печи и все работающие агрегаты, снять напряжение с электродегидраторов. 3. Отсечь аварийный участок. 4. Включить в работу систему автоматического пенотушения. 5. До прибытия аварийных служб силами сменного персонала принять меры к ограничению распространения границ пожара имеющимися средствами пожаротушения. 6. В случае непредвиденных обстоятельств старший оператор принимает решения, в соответствии с обстановкой, направленные на ликвидацию аварийной обстановки.

1 - это зона детонационной волны; 2 - это зона ударной волны; Rспл - радиус зона смертельного поражения людей; Rбу - радиус безопасного удаления, ДРф = S(кПа); Rпдвк - радиус предельно допустимой взрывоопасной концентрации; R1 - радиус зоны детонационной волны (м); r2 и r3 - расстояние от центра взрыва до элемента предприятия в зоне ударной волны.

Рисунок 5.1 Взрыв воздушной смеси

Радиус зоны детонационной волны определяется по формуле:

R = 18,5 3Q (м)

Подставив данные получаем:

R1 = 18,5 312 = 42,35 (м)

Радиус смертельного поражения людей определяется по формуле:

Rспл = 30 3Q (м)

Подставив данные получаем:

Rспл = 30 312 = 68,68 (м)

Давление на фронте ударной волны ДРф2 = 3 (кПа), то избыточное давление в зоне детонации ДРф1 = 45 кПа.

Вероятные разрушения зданий, сооружений, коммуникаций и оборудования в зависимости от избыточного давления ДРф1= 45 кПа, приведены в таблице 5.6.

5.4 Вывод

Проектируемая система автоматизации и управления создает не только улучшение режимов работы установки, но и обеспечивает ее безопасную и безаварийную работу, соответствует нормативам. Система осуществляет контроль, сигнализацию предельных параметров.

Внедрение системы на этом объекте в целом удовлетворяет требованиям санитарно-гигиеническим нормам, предельно допустимым выбросам вредных веществ, имеет допустимую устойчивость при чрезвычайных ситуациях.

С автоматизацией объекта уменьшаются порывы и разгерметизации емкостей, коммуникаций, что представляет собой опасность для окружающей среды и подмыванию технологических зданий.

Таблица 5.6 Вероятные разрушения зданий, сооружений, коммуникаций и оборудования при взрыве

Наименование элементов предприятия	Степень разрушения при избыточном давлении ДРф1 = 45 кПа
Здания. 1. Промышленное с металлическим каркасом. Оборудование. 1. Станочное 2. Крановое оборудование 3. Токарные и другие станки. 4. Кузнечно-пресовое оборудование. 5. Контрольно-измерительная аппаратура. Линии электропередач 1. Воздушные линии высокого напряжения. 2. Воздушные низковольтные 3. Кабель подземный 4. Кабель надземный Линии связи. 1. Станционарные воздушные Трубопроводы. 1. Наземные Резервуары. 1. Наземные для ГСМ 2. Подземные Сооружения и прочее. 1. Трансформаторные подстанции из блоков 2. Грузовые автомобили 3. Автобусы 4. Гусеничные тракторы, экскаваторы 5. Подвалы (без усиления несущих конструкций) 6. Водонапорная башня	среднее среднее слабое слабое нет сильное слабое слабое слабое слабое среднее слабое среднее слабое среднее слабое среднее нет нет среднее

Заключение

В данном проекте осуществлена разработка автоматизированной системы управления узлом глубокого обезвоживания нефти. Система предназначена для контроля, управления, сбора данных и регулирования основных параметров объекта.

Система позволяет повысить качество технологического процесса и снизить затраты на обслуживание. Также повышается степень защиты обслуживающего персонала, так как необходимости прямого взаимодействия с объектами уменьшается.

Система реализована на основе контроллера производства Siemens, программное обеспечение - TraceMode.

Список использованных источников

1. Фомин В.В., Портнягин А.Л. Методические указания по курсовому проектированию по дисциплине «Интегрированные системы проектирования и управления (SCADA)» для студентов очного и заочного обучения специальности 220201 - Управление и информатика в технических системах. 2006г, - 15 с.

2. Деменков Н.П. SCADA системы как инструмент проектирования АСУ ТП. -2004 (004(075.8) Д302).

3. Деменков Н.П. Языки программирования промышленных контроллеров. -2004 (004(075.8) Д302).

4. Андреев Е.Б., Куцевич Н.А., Синенко О.В.. SCADA - системы взгляд изнутри. 2004.

5. Юревич Е.И. Основы робототехники. - 2-е изд., перераб. и доп. - СПб: БХВ-Петербург, 2005. - 416с. (в патриотическое воспитание)

6. Олссон Г., Пиани Дж. Цифровые системы автоматизации и управления. - СПб.: Невский Диалект, 2001. - 557с.

7. Булатов А.И., Демихов В.И., Макаренко П.П. Контроль процессов бурения нефтяных и газовых скважин. - М.: ОАО «Издательство «Недра», 1998. - 345с. (Шифр 622.24 Б907)

8. Бородин И.Ф., Судник Ю.А. Автоматизация технологических процессов. - М.: КолосС, 2004. - 344с.

9. Документация по программированию на языке Ladder Logic.

10. Соловьев И.Г. Гибкие автоматизированные технологии нефтедобычи. Концептуальные основы и системные принципы. // НТЖ Вестник кибернетики. - Тюмень: ИПОС СО РАН, 2004. Вып. 3. с. 136-149.

11. Рачков М.Ю. Пневматические средства автоматизации: Учебное пособие. - М.: МГИУ, 2005. - 288с.

12. Трахтенгерц Э.А. Компьютерная поддержка принятия решений: Научно-практическое издание. Серия «Информатизация России на пороге XXI века» - М.: СИНТЕГ, 1998. - 376с.

13. Клюев А.С., Минаев П.А. Наладка систем контроля и автоматического управления: Справочник. - Л.: Стройиздат, 1980. - 208с.

14. Жила В.А. Автоматика и телемеханика систем газоснабжения: Учебник. - М.: ИНФРА-М, 2006. - 238с.

15. Кацман М.М. Электрические машины приборных устройств и средств автоматизации: Учеб. пособие для студ. / М.М. Кацман. - М.: Издательский центр «Академия», 2006. - 368с.

16. Брюханов В.Н. Автоматизация производства: Учебное пособие / В.Н. Брюханов, А.Г. Схиртладзе, В.П. Вороненко; Под ред. Ю.М. Соломенцева. - М.: Высш. Шк., 2005. - 367с.

17. Стефанюк В.Л. Локальная организация интеллектуальных систем. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 328с.

18. Марчук С.Н. Конспект лекций по курсу SCADA - системы. - Тюмень: ТГНГУ, 2005. - 5с. Эл. ресурс: scadamsn.narod.ru.

Приложение А

Рисунок А.1 Схема автоматизации УГОН

Приложение Б



Рисунок Б.2 Алгоритм подпрограммы инициализации системы

Рисунок Б.3 Алгоритм подпрограммы проверки на обрыв аналоговых сигналов

Рисунок Б.4 Алгоритм подпрограммы масштабирования аналоговых входных сигналов



Рисунок Б.5 Алгоритм подпрограммы расчета ПИД инструкции



Рисунок Б.6 Алгоритм подпрограммы управления задвижками



Рисунок Б.7 Алгоритм подпрограммы управления электродегидраторами

Приложение В

Рисунок В.1 Шаблон программы имитации параметров (часть 1)

Рисунок В.2 Шаблон программы имитации параметров (часть 2)



Рисунок В.3 Шаблон программы ПИД-регулирования

Рисунок В.4 Шаблон программы имитации работы концевого сепаратора

автоматический аварийный сигнализация метран



Рисунок В.5 Шаблон программы управления задвижкой



Рисунок В.6 Шаблон программы имитации аварийного состояния задвижки

Рисунок В.7 Шаблон программы имитации работы задвижки



Рисунок В.8 Шаблон программы имитации работы клапана

Приложение Г

Рисунок Г.1 Иерархия экранов

Приложение Д

Рисунок Д.1 Главный экран



Рисунок Д.2 Печи



Рисунок Д.3 Сепараторы



Рисунок Д.4 Электродегидраторы



Рисунок Д.5 Концевые сепараторы



Рисунок Д.6 Трэнды реального времени

Размещено на Allbest.ru

...