Проектирование структурированной кабельной системы для "ИП Кононенко"

Топологические особенности и ограничения сети на звезде

Для сети Ethernet на витой паре проводов (10Base-T) определены следующие топологические особенности и ограничения:

--скорости передачи 10 Мбит/с (для витой пары категории 3) и 100 Мбит/с (для витой пары категории 5);

--используемый кабель - неэкранированная витая пара проводов (UTP) и экранированная витая пара проводов (STP), обеспечивающие высокую помехозащищенность линии связи от внешних помех;

--для соединения витой пары используются стандартные разъемы RJ-45;

--топология сети - звезда, в центре которой находится активное многопортовое устройство-концентратор - повторитель (хаб - HUB) или коммутатор;

--максимальная длина одного кабельного сегмента - 100 м (~328 футов);

--минимальное расстояние между точками подключения - не менее 2,5 м;

--максимальное количество узлов всей сети 1024;

--каскадное соединение концентраторов с целью увеличения количества рабочих станций сети осуществляется по "правилу четырех хабов" - между любыми двумя узлами сети не должно быть более 4-х концентраторов;

--кабельные сегменты не заземляются, поскольку электрические цепи приемопередатчиков имеют гальваническую развязку от "схемной земли" сетевого адаптера.

2.3 Расчет полезной пропускной способности сети

Следует различать полезную и полную пропускную способность. Под полезной пропускной способностью понимается скорость передачи полезной информации, объем которой всегда несколько меньше полной передаваемой информации, так как каждый передаваемый кадр содержит служебную информацию, гарантирующую его правильную доставку адресату.

Рассчитаем теоретическую полезную пропускную способность FastEthernet без учета коллизий и задержек сигнала в сетевом оборудовании.

Отличие полезной пропускной способности от полной пропускной способности зависит от длины кадра. Так как доля служебной информации всегда одна и та же, то, чем меньше общий размер кадра, тем выше "накладные расходы". Служебная информация в кадрах Ethernet составляет 18 байт (без преамбулы и стартового байта), а размер поля данных кадра меняется от 46 до 1500 байт. Сам размер кадра меняется от 46 + 18 = 64 байт до 1500 + 18 = 1518 байт. Поэтому для кадра минимальной длины полезная информация составляет всего лишь 46 / 64 ? 0,72 от общей передаваемой информации, а для кадра максимальной длины 1500 / 1518 ? 0,99 от общей информации.

Чтобы рассчитать полезную пропускную способность сети для кадров максимального и минимального размера, необходимо учесть различную частоту следования кадров. Естественно, что, чем меньше размер кадров, тем больше таких кадров будет проходить по сети за единицу времени, перенося с собой большее количество служебной информации.

Так, для передачи кадра минимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 72 байта, или 576 бит, потребуется время, равное 576 bt, а если учесть межкадровый интервал в 96 bt то получим, что период следования кадров составит 672 bt. При скорости передачи в 100 Мбит/с это соответствует времени 6,72 мкс. Тогда частота следования кадров, то есть количество кадров, проходящих по сети за 1 секунду, составит 1/6,72 мкс ? 148810 кадр/с. При передаче кадра максимального размера, который вместе с преамбулой имеет длину 1526 байт или 12208 бит, период следования составляет 12 208 bt + 96 bt = 12 304 bt, а частота кадров при скорости передачи 100 Мбит/с составит 1 / 123,04 мкс = 8127 кадр/с.

Для кадра минимальной длины (46 байт) теоретическая полезная пропускная способность равна , что составляет лишь немногим больше половины от общей максимальной пропускной способности сети.

3. Технико-экономическая часть

3.1 Расчет затрат на создание КС

Исходные данные для проектирования представлены в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Исходные данные для расчета

Наименование материала	Единицы измерения	Кол-во	Стоимость единицы, руб.	Общая стоимость материала, руб.
Коммутатор SNR-S2950-24G	шт.	1	28760	28760
Маршрутизатор MikroTik RB951G-2HnD	шт.	1	8965	8965
Коннектор RJ-45	шт.	300	12	3600
Патч-панель неэкранированная SNR, 24 порта, 19", 1U, для модулей KeyStone, незагруженная	шт.	1	3700	3700
Коммутационный шнур СКС "SNR" 0.5м	шт.	20	40	800
Розетка накладная 1хRJ45 (SNR-SMB-2108A)	шт.	19	90	1710
Кабель Neomax UTP, 4 пары, кат.5e, 305м.	бухта	1	9114	9114
Мини-канал 20х10 серия "Купе"	шт.	41	45	1845
Коммутационный шнур СКС "SNR" 2.0м	шт.	20	65	1300
Сервер HP ProLiant DL380 G5, 2 процессора Intel Quad-Core E5450 3.00GHz, 8GB DRAM	шт.	1	72233	72233
Итог: 132027рублей

Расчет трудоемкости работ на создание КС:

Для выполнения поставленной задачи необходимо определить уровень новизны и сложности проекта и составить штатное расписание проектной группы.

Исходя из справочно-нормативной литературы, разработку КС можно отнести к 3 категории сложности и к группе новизны "Б" - конструирование, требующее экспериментальной проверки всех составных частей или технических решений и их взаимодействия в заданных параметрах.

Для выполнения полного объема работ необходима проектная группа, представленная в таблице 3.2.

Таблица 3.2 - Штатное расписание

Категория работников	Кол-во работающих, чел.	Должностной оклад, руб./мес.
Инженер сети	1	11500
Итого:	1	11500

Все этапы конструкторской работы (КР) приведены в таблице 3.3.

Трудоемкость выполнения работ рассчитывается по формуле 3.1

(3.1)

где: Тр- трудоемкость выполнения работ;

tmin - минимальное время выполнения операции;

tmax - максимальное время выполнения операции.

Таблица 3.3 - Трудоемкость выполнения работ

Наименование работ	tmin	tmax	Тр	Инженер сети
Изучение задания	5	7	5,8	5,8
Разработка схемы сети и выбор сетевой технологии	5	6	5,4	5,4
Выбор оборудования	5	6	5,4	5,4

Таблица 3.4 - Комплексы работ по созданию КС

Наименование комплекса	Обозначение	Тр	Инженер сети
Разработка проекта и документации	ВПД	16,6	16,6
Монтаж и установка	ВМ	52,2	52,2
Пуско-наладочные работы	ВПН	52,2	52,2
Всего:		121,2	121,2

3.2 Общие затраты на разработку и монтаж КС

3.2.1Расчет затрат на разработку проекта и документации

Заработная плата работников рассчитывается по формуле 3.2

(3.2)

1*16,6*68,45= 1136 руб.

где: Р - число работников определенной квалификации;

Впд - время участия работников определенной квалификации в данном виде работ;

Ом- месячный оклад, согласно таблице 3.1;

Дс - длительность смены (8 часов);

Др - среднее число рабочих дней (21).

Общие затраты на разработку проекта и документации рассчитываются по формуле 3.3

(3.3)

1136+227,2+ 386,24+1363,2+1363,2= 4475,84руб.

где: Зпд - затраты на разработку проекта и документации;

ЗПпд - затраты на выплату заработной платы работникам, участвующим в разработке проекта и документации;

П - премия работников, участвующих в разработке проекта и документации (20%);

Нзп - начисления на заработную плату (34%);

ФОТПД - фонд оплаты труда работников (включая зарплату и премию);

НР - накладные расходы организации (отопление, освещение, содержание управленческого персонала) - 100-200% от (ЗПпд+П).

3.2.2 Расчет затрат на монтаж и установку

Общие затраты на монтаж и установку рассчитываются по формуле 3.4

(3.4)

где: Зм - затраты на монтаж и установку;

ЗПм - затраты на выплату заработной платы работникам, участвующим в монтаже и установке;

П - премия работников, участвующих в монтаже и установке (20%);

Нзп - начисления на заработную плату (34%);

ФОТм - фонд оплаты труда работников (включая зарплату и премию);

НР - накладные расходы организации (отопление, освещение, содержание управленческого персонала) - 100-200% от ЗПМ+П.

Согласно таблице 3.2 в работах по монтажу и установке участвуют инженер сети, совмещающий обязанности монтажника. Расчет его зарплаты производится по формуле, аналогичной формуле 3.2 и приведен ниже.

Расчет зарплаты инженера сети

Таким образом, затраты на монтаж и установку составляют 14320,96 руб.

3.2.3 Расчет затрат на пуско-наладочные работы

Общие затраты на пуско-наладочные работы рассчитывается по формуле 3.5

Расчет зарплаты инженера сети осуществляется по формуле 3.5:

(3.5)

Расчет зарплаты инженера сети



где: Зпн - затраты на пуско-наладочные работы;

Зпн - затраты на выплату заработной платы работникам, участвующим в пуско-наладочных работах;

П - премия работников, участвующих в пуско-наладочных работах (20%);

Нзп - начисления на заработную плату (34%);

ФОТпн - фонд оплаты труда работников (включая зарплату и премию);

НР - накладные расходы организации (отопление, освещение, содержание управленческого персонала) - 100-200% от ЗППН+П.

3.2.4 Расчет прочих затрат на разработку КС

Расчет прочих затрат на разработку КСопределяется по формуле 3.6

(3.6)

(4475,84+14320,96+14320,96)*0,25=8279,44руб.

Расчет общих затрат на разработку КС осуществляется по формуле 3.7

(3.7)

4475,84+14320,96 +14320,96 +8279,44=41397,2руб.

Таким образом, сумма затрат на разработку КС равна 41397,2руб.

3.2.5 Расчет материальных затрат

Таблица 3.5 - Расчет затрат на основные и вспомогательные материалы, используемые при монтажной работе

Таблица 3.5 -Затраты на основные и вспомогательные материалы

Наименование комплектующих	Тип, марка	Кол-во	Стоимость единицы, руб.	Общая стоимость, руб.
Коннектор RJ-45	RJ-45	300	12	3600
Коммутационный шнур СКС "SNR" 0.5м	СКС "SNR"0.5м	20	40	800
Розетка накладная 1хRJ45 (SNR-SMB-2108A)	хRJ45 (SNR-SMB-2108A)	19	90	1710
Кабель	Neomax UTP, 4 пары, кат.5e, 305м.	Бухта	10214	9114
Мини-канал 20х10 серия "Купе"	20х10 серия "Купе"	41	45	1845
Коммутационный шнур СКС "SNR" 2.0м	СКС "SNR" 2.0м	20	65	1300

Затраты на комплектующие для КС представлены в таблице 3.6.

Таблица 3.6 - Затраты на комплектующие КС

Наименование комплектующих	Тип, марка	Кол-во	Стоимость единицы,	Общая стоимость, руб.
Патч-панель	неэкранированная SNR, 24 порта, 19", 1U, для модулей KeyStone, незагруженная	1	3700	3700
Маршрутизатор	MikroTik RB951G-2HnD	1	8965	8965
Коммутатор	SNR-S2950-24G	1	28760	28760
Сервер	HP ProLiant DL380 G5, 2 процессора Intel Quad-Core E5450 3.00GHz, 8GB DRAM	1	72233	72233
Итог: 113658 рублей

Таким образом, общие затраты на оборудование и кабельную систему для проектируемой сети составляют: 18369+113658=132027 руб.

Затраты на маркетинговые исследования

Затраты на маркетинговые исследования принимаются в размере 10-20% от общих затрат на разработку КС (ЗР):

Таким образом, затраты на маркетинговые исследования составят 8279,44руб.

Расчет затрат на создание КС

Общий фонд оплаты труда работников определяется по формуле 3.8

(3.8)

8296,14+1659,23=9955,37 руб.

где: ЗПокл - общая зарплата всех работников участвующих в создании КС;

П - премия, предусмотренная для работников, участвующих в создании КС (20-25% от ЗПокл).

Общая зарплата всех работников, участвующих в создании КС определяется по формуле 3.9.

(3.9)

1*121,2*68,45= 8296,14руб.

где: Р - число специалистов определенной квалификации, участвующих в создании КС;

Вкс - время участия специалиста определенной квалификации в создании КС, данные из таблицы 3.3;

Ом - месячный оклад;

Дс - длительность смены (8 часов);

Др - среднее число рабочих дней (21).

Общие затраты на создание КС определяются по формуле 3.10

(3.10)

41397,2+995,54 +132027+= 182699,18руб.

где: Зкс - затраты на создание КС;

Зр - общие затраты на разработку КС;

Н - налоги на затраты по созданию КС;

Зоб - затраты на оборудование и кабельную систему;

Зми - затраты на маркетинговые исследования.

Общая ставка налогов (помимо транспортного), принимается в размере 10%.

Н= 9955,37 *0,1=995,54 руб.

Смета затрат на создании КС представлена в виде таблицы 3.7

Таблица 3.7 - Смета затрат на создание КС

Наименование статьи затрат	Буквенное обозначение	Сумма, руб.
1.Затраты на разработку проекта и документации	Зпд	4475,84
2.Затраты на монтаж и установку	Зм	14320,96
3.Затраты на пуско-наладочные работы	Зпн	14320,96
4.Прочие затраты, связанные с созданием КС	Зпр	8279,44
Итого затрат на разработку КС	Зр	41397,2
5.Затраты на маркетинговые исследования	Зми
6.Налоги, включаемые в затраты на создании КС	Н	995,54
7.Затраты на оборудование и материалы	Зоб	132027
Всего затраты на создание КС	Зкс	182699,18

3.3 Проектная цена создания и реализации КС

Цена создания КС определяется по формуле 3.11

(3.11)

где: Зкс - затраты на создание КС;

Пр - планируемая прибыль.

Размер прибыли определяется по формуле 3.12

(3.12)

где: Ур - уровень рентабельности проекта КС (15-30%)

Цена реализации проекта определяется по формуле 3.13

(3.13)

где: НДС - налог на добавленную стоимость (18%).

Основные показатели, учитываемые при расчете цены проекта КС, приведены в таблице 3.8.

Таблица 3.8 - Расчет цены проекта

Наименование показателя	Буквенное обозначение	Сумма, руб.
Затраты на создание КС	ЗКС	182699,18
Прибыль	Пр	36539,83
Цена создания КС	ЦС	206418
Налог на добавочную стоимость	НДС	39463,02
Цена реализации проекта	ЦР	258702,03

3.4 Предполагаемая выручка и прибыль от реализации КС

Валовая выручка от продажи КС по рыночной цене без торговой наценки вычисляется по формуле 3.14

(3.14)

ВР=258702,23*1=258702,03 руб.

где: ВР - валовая выручка от реализации ЛВС по рыночной цене;

ЦР - цена реализации проекта;

N - количество копий КС, которые предполагается реализовать. В нашем случае монтаж сети осуществляется одному заказчику, поэтому N равно 1.

Объем выручки от продажи КС по цене создания (выручки нетто) рассчитывается по формуле 3.15

(3.15)

*1=206418,56 руб.

Прибыль до налогообложения, которую может получить организация, разрабатывающая и реализующая КС, определяется по формуле 3.16

 (3.16)

+10961,94-3653,98=43847,79руб.

где: Пр - прибыль;

Vд- доходы от внереализационных операций по ценным бумагам, от долевого участия в совместных проектах и др. (3-4% от Пр);

Vр - расходы от внереализационных операций, выплаты по экономическим санкциям (0,5-1% от Пр).

В предпринимательской практике распределение прибыли до налогообложения идет по следующим направлениям:

1.Уплата налога на прибыль рассчитывается по формуле 3.17

(3.17)

= 43847,79*0,2=8769,55руб.

где: Снп - ставка налога на прибыль (20%).

2.Выплата экономических санкций, налагаемых на фирму государственными структурами.

(3.18)

43847,79*0,01=438,47руб.

3.Чистая прибыль рассчитывается по формуле 3.19.

(3.19)

43847,79-8769,55-438,47=34639,77 руб.

Формирование и использование выручки и прибыли приведено в таблице 3.9.

Таблица 3.9 - Формирование и использование выручки и прибыли

Наименование показателя	Обозначение	Сумма, руб.
Валовая выручка от реализации проекта КС	ВР	258702,03
Выручка от реализации проекта	ВРн	206418,56
Прибыль от реализации КС	Пр	36539,83
Доходы от прочих операций	Vд	10961,94
Расходы от прочих операций	Vр	3653,98
Прибыль до налогообложения	Пд/н	43847,79
Налог на прибыль	Нпр	8769,55
Выплаты по экономическим санкциям	Эс	438,47
Чистая прибыль, в т.ч.: - на создание резервного фонда;	Пч	34639,77

3.5 Капитальные затраты покупателя на приобретение и внедрение КС

Капитальные затраты покупателя на приобретение и внедрение КС определяются по формуле 3.20.

(3.20)

где: Цкс - рыночная цена КС (равна Цр);

Ккрм - капитальные вложения на создание рабочих мест для пользователей КС;

Ктех - капитальные вложения на техническое оснащение рабочего места пользователя КС;

Кпр - прочие капитальные вложения, связанные с внедрением КС

(5% от Цкс).

Капитальные вложения на создание рабочего места пользователя КС определяется по формуле 3.21

 (3.21)

где: S - размер площади, занимаемой компьютером (4-5 кв.м.)

Цпл - рыночная цена 1 кв.м. площади (10000-25000 руб.)

Змеб - затраты на приобретение мебели (20% от цены компьютера).

Исходя из цены компьютера в 20000 руб. произведем расчеты:

Капитальные вложения на техническое оснащение рабочего места пользователя КС определяется по формуле 3.22

(3.22)

где: Цком - рыночная цена одного компьютера (20000 руб.);

Цтех - цена дополнительного технического оснащения компьютера (50% от Цком);

Ктр - коэффициент, учитывающий затраты на транспортные издержки и отладку рабочих станций после установки (0,05);

Киз - коэффициент, учитывающий степень износа действующих ПК (т.к. ПК новые, то Киз = 0).

Капитальные затраты на приобретение КС и оснащение рабочих мест представлены в таблице 3.10.

Таблица 3.10 - Капитальные затраты на приобретение и внедрение КС

Наименование затрат	Обозначение	Сумма, руб.
Цена реализации КС	ЦКС	338049,83
Затраты на создание рабочего места	ККРМ	68000
Затраты на техническое оснащение рабочего места	КТЕХ	31500
Прочие капитальные затраты	КПР	169024,9
Итого	ККС	456098,39

Таким образом, затраты покупателя на приобретение, установку и внедрение КС составят 456098,39 руб.

3.6 Эксплуатационные расходы покупателя КС

Годовые текущие затраты покупателя, связанные с применением КС, рассчитываются по формуле 3.23

(3.23)

где: Зт - годовые текущие затраты покупателя, связанные с применением КС;

Тм - время занятости компьютеров решением задач;

С - стоимость одного часа эксплуатации ПК;

К - число компьютеров, участвующих в решении задач;

Цкс - рыночная цена КС (равна Цр);

ТС - планируемый срок использования КС до модернизации (с учетом морального износа - 5 лет).

Величина затрачиваемого рабочего времени на решение задач при использовании КС определяется по формуле 3.24

(3.24)

где: Nз - количество задач определенного вида, которые решаются с помощью КС в течение года;

tм - машинное время, затрачиваемое на решение ПК одной задачи определенного вида.

где: N - количество задач определенного вида, которые решаются с помощью КС в день.

tм=1/60=0,0167ч.

Стоимость одного часа эксплуатации компьютера можно определить укрупнено по формуле 3.25

(3.25)

где: МРОТ - минимальный размер оплаты труда (5965руб.);

Кнр - коэффициент, учитывающий накладные и другие расходы, связанные с работой компьютера (100-200%).

Таким образом, годовые текущие затраты покупателя, связанные с применением КС будут составлять 263441,74 рублей.

Годовая экономия на текущих расходах Рэк, которую может получить фирма от использования КС, определяется по формуле 3.26

(3.26)

где: Зт - годовые текущие затраты покупателя, связанные с применением КС;

Зр - затраты на решение задач без применения КС, которые определяются по формуле 3.27

(3.27)

где: Тм - величина затрачиваемого машинного времени на решение задач при использовании КС (20200,32ч.);

С - стоимость одного часа эксплуатации ПК (38,66 руб.);

Таким образом, годовая экономия на текущих расходах составляет 517502,63 руб.

3.7 Срок окупаемости затрат

Срок окупаемости капитальных затрат Ток на приобретение и внедрение проекта КС рассчитывается по формуле 3.28

(3.28)

где: ККС - капитальные затраты покупателя на приобретение и внедрение КС;

Рэк - годовая экономия на текущих расходах.

Таблица 3.11 - Финансово-экономические показатели создания и использования КС

Наименование	Единица измерения	Значения показателя
1 Показатели фирмы разработчика
1.1 Число специалистов, участвующих в создании КС	чел.	1
1.2 Время создания	час.	568
1.3 Затраты на создание	руб.	585535,63
1.4 Заданный уровень рентабельности	%	20
1.5 Прибыль до налогообложения	руб.	120620,35
1.6 Чистая прибыль	руб.	904652
2 Показатели фирмы покупателя
2.1 Капитальные затраты на приобретение и внедрение КС	руб.	454452,32
2.2 Годовые текущие расходы, связанные с использованием КС	руб.	263441,74
2.3 Годовая экономия от приобретения КС	руб.	517502,63
2.4 Расчетный срок окупаемости капитальных затрат	лет	0,88

4. Безопасность жизнедеятельности

4.1 Характеристика условий труда

Работа с компьютером характеризуется значительным умственным напряжением и нервно-эмоциональной нагрузкой операторов, высокой напряженностью зрительной работы и достаточно большой нагрузкой на мышцы рук при работе с клавиатурой ЭВМ. Большое значение имеет рациональная конструкция и расположение элементов рабочего места, что важно для поддержания оптимальной рабочей позы человека-оператора.

4.2 Требования к производственным помещениям

Решения, относящиеся к области технической эстетики, должны быть основаны на рекомендациях СН-181-70 по цветовому оформлению помещения. При выборе цветового оформления помещения необходимо учесть психофизиологическое влияние цвета на центральную нервную систему и орган зрения человека, оптико-физическое воздействие, основанное на отражающей способности цвета и эстетическое восприятие, обусловленное гармоничным сочетанием разных цветов.

При цветовом оформлении цвета необходимо учесть ориентацию окон по сторонам света и характер искусственного освещения. Если окна ориентированы на юг, стены целесообразно иметь зеленовато-голубого или светло-голубого цвета, а пол зеленый. Если на север - стены светло-оранжевые, а пол красновато-оранжевый, если на восток - стены желтовато-зеленые, а пол - зеленый или красновато-оранжевый, если на запад - стены - светло-желтые или голубовато-зеленые, а пол зеленый или красновато-оранжевый. Потолки во всех помещениях должны быть белого цвета. Параметры цветового оформления помещений приведены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 - Параметры цветового оформления помещений

Ориентация окон помещений	Наименование цвета (поверхности)	Характеристика цветов	N образца CH 181-70
		длина волны, нм	чистота	коэффициент отражения, %
Юг	Зеленовато-голубой (стены)	498 ± 5	8 ± 10	69 ± 7	10,0
	Светло-голубой (стены)	485 ± 5	7 ± 10	64 ± 7	11,4
	Зеленый (пол)	550 ± 5	30 ± 10	29 ± 7	7,1
Север	Светло-оранжевый (стены)	587 ± 5	24 ± 10	71 ± 7	4,5
	Оранжево-желтый (стены)	581 ± 5	37 ± 10	67 ± 7	22,4
	Красновато-оранжевый (пол)	600 ± 7	50 ± 5	10 ± 7	18,1
Восток	Желтовато-зеленый (стены)	559 ± 5	138 ± 10	67 ± 7	6,5
	Зеленый (пол)	550 ± 5	30 ± 10	29 ± 7	7,1
	Красновато-оранжевый (пол)	600 ± 7	50 ± 5	10 ± 7	18,1
Запад	Светло-желтый (стены)	572 ± 5	47 ± 10	70 ± 7	5,4
	Голубовато-зеленый (стены)	515 ± 5	10 ± 5	67 ± 7	9,4
	Зеленый (пол)	550 ± 5	30 ± 10	29 ± 7	7,1
	Красновато-оранжевый (пол)	600 ± 7	50 ± 5	10 ± 7	18,1

Подбор цветов необходимо производить в соответствии с принятым наименованием цветов. Малонасыщенные цвета должны применяться для окраски больших полей (потолки, стены, рабочие поверхности); средне насыщенные (вспомогательные) - для небольших поверхностей или участков, редко попадающих в поле зрения работающих, а также для создания контрастов; насыщенные - для малых по площади поверхностей (в качестве функциональной окраски).

При цветовом оформлении помещений необходимо учитывать климатические особенности района, где расположено здание, ориентацию окон помещений со сторонами света.

Выбор образцов цвета для отделочных материалов и изделий следует осуществлять с учетом фактуры: поверхности в помещениях должны иметь матовую и полуматовую фактуру для исключения попадания отраженных бликов в глаза работающего.

Освещение

Рациональное освещение в помещении, предназначенном для работы с ПЭВМ создается при наличии как естественного, так и искусственного освещения.

Недостаточное освещение приводит к сильному напряжению глаз, быстрой утомляемости, близорукости, снижению качества работы, увеличению брака. Яркое освещение раздражает сетчатку глаза, ослепляет, глаза быстро устают, растёт производственный травматизм.

В данном дипломном проекте необходимо привести фактические характеристики зрительной работы и уровни освещенности в сопоставлении снормируемыми (Таблица 4.2 и 4.3) и создать оптимальную систему искусственного освещения помещения. В соответствии с СанПиН 2.2.2.542-96 освещенность на поверхности стола должно быть 300-500лк. Местное освещение не должно увеличивать освещенность экрана более 300лк.

Таблица 4.2 - Характеристики зрительной работы на рабочих местах в сопоставлении с нормативными значениями (СниП 23.05-95)

Характеристика зрительной работы	Средняя точность
Наименьший или эквивалентный размер объекта различения, мм	0,5-1,0
Разряд зрительной работы	IV
Подразряд зрительной работы	а
Контраст объекта с фоном	Малый
Характеристика фона	Темный

Таблица 4.3 - Уровни освещенности на рабочих местах в сопоставлении с нормативными значениями (СниП 23.05-95)

Искусственное освещение	Совмещенное освещение
Освещенность, лк	Сочетание нормируемых величин показателя ослепленности и коэффициента пульсации	КЕО, еН, %
при системе комбинированного освещения	при системе общего освещения		при боковом освещении
всего	в том числе от общего		Р	Кп, %
750	200	300	40	20	1,5

4.3.1 Расчет искусственной освещенности помещения

Для создания нормальных условий, на рабочем месте проводят нормирование освещенности в зависимости от размеров объекта различения, контраста объекта с фоном. Определение нормированной освещенности ведется по разрядам и подразрядам выполняемых работ. Для работ, выполняемых операторам, отводится четвертый разряд и подразряд "Б". Минимальное значение нормированной освещенности согласно СНиП 23-05-95 Emin=200Лк для общей системы освещения.

Для расчета общего освещения воспользуемся методом коэффициента использования светового потока. Расчетная формула для вычисления светового потока для создания нужного освещения:

, (4.1)

где Енор - нормируемая минимальная освещенность 200Лк;

Кз - коэффициент запаса, учитывающий запыленность светильников и износ источников света в процессе эксплуатации;

S - освещаемая площадь;

z - коэффициент неравномерности освещенности (отношение средней освещенности к минимальной) = 1,1;

q - коэффициент использования потока;

f - коэффициент затемнения, принимается равным 0,9.

Кз = 1,5 при условии чистки светильников не реже четырех раз в год

высота подвеса светильников над рабочей поверхностью h=3м.

Определяем индекс помещения:

Коэффициенты отражения стен и потолка примем равными Rст=30, Rп=50.

Для индекса i=1, коэффициентов Rст=30, Rп=50, коэффициент использования q=0,28.

Следовательно, получаем:

Выбираем в качестве источника света люминесцентную лампу ЛБ - 65, которая имеет номинальное значение светового потока 4800Лм. Тогда для создания необходимого светового потока (уровня освещенности) потребуется.

Так как в светильнике стоит по две лампы, то необходимо 7 светильников (примем число 8 для удобства), расположенных в два ряда (по четыре в каждом).

Эффективность осветительной установки определяют также и качественные показатели освещенности: цветопередача, пульсация освещенности, показатель ослепляемости, равномерность распределения яркости.индексом цветопередачи 50-55 и цветовой температурой 3500-3600К (невысокие требования к цветоразличению). Таким характеристикам соответствуют лампы типа ЛБ.

Допустимая пульсация освещенности регламентируется в СНиП 23-05-95 коэффициентом пульсации. Для 4-го разряда зрительной работы его значение не должно превышать 20%. Поэтому лампы типа ЛБ необходимо включать по схеме с искусственным сдвигом фаз для снижения коэффициента пульсации с 24% до 10,5%.

Слепящее действие светильников регламентируется в СНиП 23-05-95 максимально допустимым значением показателем ослеплённости. Для 4-го разряда зрительной работы его значение не должно превышать 40.

Равномерность распределения яркости характеризуется отношением максимальной освещенности к минимальной. Это отношение не должно превышать 3 согласно СНиП 23-05-95 для 4-го разряда зрительной работы.

Цветопередача определяет влияние спектрального состава излучения искусственного источника света на воспринимаемый цвет объектов по сравнению с цветом этих объектов, при освещении этих объектов стандартным источником света. Оценка цветопередачи источника производится по цветовой температуре и индексу цветопередачи. Согласно СНиП 23-05-95 при освещенности 300Лк и более рекомендуется источник света с индексом цветопередачи 50-55 и цветовой температурой 3500-3600К (невысокие требования к цветоразличению). Таким характеристикам соответствуют лампы типа ЛБ.

Допустимая пульсация освещенности регламентируется в СНиП 23-05-95 коэффициентом пульсации. Для 4-го разряда зрительной работы его значение не должно превышать 20%. Поэтому лампы типа ЛБ необходимо включать по схеме с искусственным сдвигом фаз для снижения коэффициента пульсации с 24% до 10,5%.

Слепящее действие светильников регламентируется в СНиП 23-05-95 максимально допустимым значением показателем ослеплённости. Для 4-го разряда зрительной работы его значение не должно превышать 40.

Равномерность распределения яркости характеризуется отношением максимальной освещенности к минимальной. Это отношение не должно превышать 3 согласно СНиП 23-05-95 для 4-го разряда зрительной работы.

Параметры микроклимата

Для легкой категории работ представим в виде таблицы сравнения с фактическими нормативными параметрами параметры температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха:

Таблица 4.3 - Оптимальные нормы микроклимата в помещении

Период года	Категория работ	Температура воздуха, гр.С не более	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	легкая-1а	22-24	40-60	0,1
Теплый	легкая-1а	23-25	40-60	0,1

Из таблиц мы видим, что фактические параметры микроклимата в помещении соответствуют нормативным.

Таблица 4.4 - Фактические параметры микроклимата в помещении

Период года	Категория работ	Температура воздуха, гр.С	Относительная влажность воздуха, %	Скорость движения воздуха, м/с
Холодный	легкая-1а	22	45	0,1
Теплый	легкая-1а	23	55	0,1

Данные таблиц 4.3 и 4.4 это подтверждают.

4.4.1 Шум и вибрация

На рабочем месте пользователя ПЭВМ источниками шума, как правило, являются разговаривающие люди, внешний шум и отчасти - компьютер, принтер, вентиляционное оборудование. Они издают довольно незначительный шум, поэтому в помещении достаточно использовать звукопоглощение.

Приведем показатели нормируемых уровней шума в таблице 4.5.

Таблица 4.5 - Нормируемые уровни звукового давления и звуки на рабочих местах

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

Приведем методы защиты от шума. Строительно-акустические методы защиты от шума предусмотрены строительными нормами и правилами (СНиП-II-12-77) это:

-звукоизоляция ограждающих конструкции, уплотнение по периметру притворов окон и дверей;

-звукопоглощающие конструкции и экраны;

-глушители шума, звукопоглощающие облицовки.

Уменьшение шума, проникающего в помещение извне, достигается уплотнением по периметру притворов окон и дверей. Под звукопоглощением понимают свойство акустически обработанных поверхностей уменьшать интенсивность отраженных ими волн за счет преобразования звуковой энергии в тепловую. Звукопоглощение является достаточно эффективным мероприятием по уменьшению шума. Наиболее выраженными звукопоглощающими свойствами обладают волокнисто-пористые материалы: фибролитовые плиты, стекловолокно, минеральная вата, полиуретановый поропласт, пористый поливинилхлорид и др. К звукопоглощающим материалам относятся лишь те, коэффициент звукопоглощения которых не ниже 0.2.

Звукопоглощающие облицовки из указанных материалов (например, маты из супертонкого стекловолокна с оболочкой из стеклоткани нужно разместить на потолке и верхних частях стен). Максимальное звукопоглощение будет достигнуто при облицовке не менее 60% общей площади ограждающих поверхностей помещения.

4.4.2 Электромагнитное и ионизирующее излучения

Большинство ученых считают, что даже длительное воздействие всех видов излучения от экрана монитора не опасно для здоровья персонала, обслуживающего компьютеры. Но полных данных относительно опасности воздействия излучения от мониторов на работающих с компьютерами не существует. Исследования в этом направлении продолжаются.

Максимальный уровень рентгеновского излучения на рабочем месте оператора компьютера обычно не превышает 10мкбэр/ч, а интенсивность ультрафиолетового и инфракрасного излучений от экрана монитора лежит в пределах 10…100мВт/м2.

Для снижения воздействия этих видов излучения рекомендуется применять мониторы с пониженным уровнем излучения (MPR-II, TCO-92, TCO-99), устанавливать защитные экраны, а также соблюдать регламентированные режимы труда и отдыха.

4.4.3 Эргономические требования к рабочему месту

Для сохранения работоспособности и предупреждения развития заболеваний опорно-двигательного аппарата пользователей ПЭВМ необходимо организовать для них рабочие места, отвечающие требованиям ГОСТ 12.2.032-78.

Для выполнения этих требований отразим на рисунках и приведем конструктивные особенности устанавливаемых рабочих столов и стульев (кресел), обеспечивающих возможность индивидуальной регулировки соответственно росту работающих и создания для них удобной позы.

При правильной организации рабочего места производительность труда инженера возрастает с 8 до 20 процентов.

Согласно ГОСТ 12.2.032-78 конструкция рабочего места и взаимное расположение всех его элементов должно соответствовать антропометрическим, физическим и психологическим требованиям. Большое значение имеет также характер работы. В частности, при организации рабочего места пользователя ПЭВМ должны быть соблюдены следующие основные условия:

-оптимальное размещение оборудования, входящего в состав рабочего места;

-достаточное рабочее пространство, позволяющее осуществлять все необходимые движения и перемещения;

-необходимо естественное и искусственное освещение для выполнения поставленных задач;

-уровень акустического шума не должен превышать допустимого значения.

Главными элементами рабочего места пользователя являются письменный стол и кресло. Основным рабочим положением является положение сидя. Рабочее место для выполнения работ в положении сидя организуется в соответствии с ГОСТ 12.2.032-78.

Рабочая поза сидя вызывает минимальное утомление пользователя ПЭВМ. Рациональная планировка рабочего места предусматривает четкий порядок и постоянство размещения предметов, средств труда и документации (рисунок 4.1). То, что требуется для выполнения работ чаще, расположено в зоне легкой досягаемости рабочего пространства.

Моторное поле - пространство рабочего места, в котором могут осуществляться двигательные действия человека.

Максимальная зона досягаемости рук - это часть моторного поля рабочего места, ограниченного дугами, описываемыми максимально вытянутыми руками при движении их в плечевом суставе.

Оптимальная зона - часть моторного поля рабочего места, ограниченного дугами, описываемыми предплечьями при движении в локтевых суставах с опорой в точке локтя и с относительно неподвижным плечом.

При проектировании письменного стола следует учитывать следующее:

-высота стола должна быть выбрана с учетом возможности сидеть свободно, в удобной позе, при необходимости опираясь на подлокотники;

-нижняя часть стола должна быть сконструирована так, чтобы пользователь ПЭВМ мог удобно сидеть, не был вынужден поджимать ноги;

-поверхность стола должна обладать свойствами, исключающими появление бликов в поле зрения программиста;

-конструкция стола должна предусматривать наличие выдвижных ящиков (не менее 3 для хранения документации, листингов, канцелярских принадлежностей, личных вещей).

Параметры рабочего места выбираются в соответствии с антропометрическими характеристиками. При использовании этих данных в расчетах следует исходить из максимальных антропометрических характеристик (М+2).

При работе в положении сидя рекомендуются следующие параметры рабочего пространства:

-ширина не менее 700 мм;

-глубина не менее 400 мм;

-высота рабочей поверхности стола над полом 700-750 мм.



Рисунок 4.1 - Зоны досягаемости рук в горизонтальной плоскости

Зоны досягаемости рук в горизонтальной плоскости:

а - зона максимальной досягаемости;

б - зона досягаемости пальцев при вытянутой руке;

в - зона легкой досягаемости ладони;

г - оптимальное пространство для грубой ручной работы;

д - оптимальное пространство для тонкой ручной работы.

Рассмотрим оптимальное размещение предметов труда и документации в зонах досягаемости рук:

-монитор размещается в зоне а (в центре);

-клавиатура- в зоне г/д;

-системный блок размещается в зоне б (слева);

-принтер находится в зоне а (справа);

-документация - в зоне легкой досягаемости ладони - в (слева) - литература и документация, необходимая при работе; в выдвижных ящиках стола - литература, неиспользуемая постоянно.

Оптимальными размерами стола являются:

-высота 710 мм;

-длина стола 1300 мм;

-ширина стола 650 мм.

Поверхность для письма должна иметь не менее 40 мм в глубину и не менее 600 мм в ширину.

Под рабочей поверхностью должно быть предусмотрено пространство для ног:

-высота не менее 600 мм;

-ширина не менее 500 мм;

-глубина не менее 400 мм.

Важным элементом рабочего места пользователя ПЭВМ является кресло. Оно выполняется в соответствии с ГОСТ 21.889-76. При проектировании кресла исходят из того, что при любом рабочем положении пользователя его поза должна быть физиологически правильно обоснованной, т.е. положение частей тела должно быть оптимальным. Для удовлетворения требований физиологии, вытекающих из анализа положения тела человека в положении сидя, конструкция рабочего сидения должна удовлетворять следующим основным требованиям:

-допускать возможность изменения положения тела, т.е. обеспечивать свободное перемещение корпуса и конечностей тела друг относительно друга;

-допускать регулирование высоты в зависимости от роста работающего человека (в пределах от 400 до 550 мм);

-радиус кривизны в горизонтальной плоскости 400мм;

-угол наклона спинки должен изменяться в пределах 90-110 град. к плоскости сидения.

Исходя из вышесказанного, приведем параметры стола пользователя ПЭВМ: высота стола 710 мм; длина стола 1300 мм; ширина стола 650 мм; глубина стола 400 мм.

Поверхность для письма: в глубину 40 мм; в ширину 600 мм.

Важным моментом является также рациональное размещение на рабочем месте документации, канцелярских принадлежностей, что должно обеспечить пользователю ПЭВМ удобную рабочую позу, наиболее экономичные движения и минимальные траектории перемещения работающего и предмета труда на данном рабочем месте.

4.4.4 Режим труда

Режимы труда и отдыха при работе с ПЭВМ и ВДТ должны организовываться в зависимости от вида и категории трудовой деятельности. Есть три группы видов трудовой деятельности, в нашем случае это группа А - работа по считыванию информации с экрана ВДТ или ПЭВМ с предварительным запросом.

При выполнении в течение рабочей смены работ, относящихся к разным видам трудовой деятельности, за основную работу с ПЭВМ и ВДТ следует принимать такую, которая занимает не менее 50% времени в течение рабочей смены или рабочего дня.

Для видов трудовой деятельности устанавливается 3 категория тяжести и напряженности работы с ВДТ и ПЭВМ. В нашем случае для группы А - по суммарному числу считываемых знаков за рабочую смену, но не более 60 000 знаков за смену.

Для обозначения категории труда, исходя из нашей группы А, укажем количество регламентированных перерывов, время их проведения и суммарное время на отдых.

Основным перерывом является перерыв на обед. В соответствии с особенностями трудовой деятельности пользователей ПЭВМ и характером функциональных изменений со стороны различных систем организма в режиме труда должны быть дополнительно введены два - три регламентированных перерыва длительностью 10 мин. каждый: два перерыва - при 8-часовом рабочем дне и три перерыва - при 12-часовом рабочем дне. При 8-часовой смене с обеденным перерывом через 4 часа работы дополнительные регламентированные перерывы необходимо предоставлять через 3 часа работы и за 2 часа до ее окончания. При 12-часовой смене с обедом через 5 часов работы первый перерыв необходимо ввести через 3,5 - 4 часа, второй - через 8 часов и третий - за 1,5 - 2 часа до окончания работы.

Режим труда и отдыха операторов ПЭВМ, непосредственно работающих с ВДТ, должен зависеть от характера выполняемой работы:

при вводе данных, редактировании программ, чтении информации с экрана непрерывная продолжительность работы с ВДТ не должна превышать 4-х часов при 8 часовом рабочем дне. Через каждый час работы необходимо вводить перерыв на 5 - 10 мин., а через 2 часа - на 15 мин. Количество обрабатываемых символов (или знаков) на ВДТ не должно превышать 30 тысяч за 4 часа работы.

В целях профилактики переутомления и перенапряжения при работе на ВЦ, в том числе при использовании дисплеев, необходимо выполнять во время регламентированных перерывов комплексы упражнений.

С целью снижения или устранения нервно-психического, зрительного и мышечного напряжения, предупреждения переутомления необходимо проводить сеансы психофизиологической разгрузки и снятия усталости во время регламентированных перерывов и после окончания рабочего дня.

Эти сеансы должны проводиться в специально оборудованном помещении - комнате психологической разгрузки. Эту комнату следует располагать на расстоянии не более 75 м от рабочих мест. Для снижения напряженности труда операторов ПЭВМ необходимо равномерно распределять их нагрузку и рационально чередовать характер деятельности - прием и выдачу результатов с работой за ПЭВМ и др. В ночные часы не должны выполняться работы или задания, требующие сложных решений или ответственных действий.

4.5 Расчет уровня шума

Одним из неблагоприятных факторов производственной среды является высокий уровень шума, создаваемый печатными устройствами, оборудованием для кондиционирования воздуха, вентиляторами систем охлаждения в самих ЭВМ.

Для решения вопросов о необходимости и целесообразности снижения шума необходимо знать уровни шума на рабочем месте оператора.

Уровень шума, возникающий от нескольких некогерентных источников, работающих одновременно, подсчитывается на основании принципа энергетического суммирования излучений отдельных источников:

(4.2)

где Li - уровень звукового давления i-го источника шума; n - количество источников шума. Полученные результаты расчета сравнивается с допустимым значением уровня шума для данного рабочего места. Если результаты расчета выше допустимого значения уровня шума, то необходимы специальные меры по снижению шума. К ним относятся: облицовка стен и потолка зала звукопоглощающими материалами, снижение шума в источнике, правильная планировка оборудования и рациональная организация рабочего места оператора. Уровни звукового давления источников шума, действующих на оператора на его рабочем месте представлены в таблице 4.6

локальный сетевой компьютер проектирование

Таблица 4.6 - Уровни звукового давления различных источников

Источник шума	Уровень шума, дБ
Жесткий диск	40
Вентилятор	45
Монитор	17
Клавиатура	10
Принтер	45
Сканер	42

Обычно рабочее место оператора оснащено следующим оборудованием: винчестер в системном блоке, вентилятор(ы) систем охлаждения ПК, монитор, клавиатура, принтер и сканер. Подставив значения уровня звукового давления для каждого вида оборудования в формулу, получим:

LS=10·lg(104+104,5+101,7+101+104,5+104,2) =49,5дБ

Полученное значение не превышает допустимый уровень шума для рабочего места оператора, равный 65 дБ (ГОСТ 12.1.003-83). И если учесть, что вряд ли такие периферийные устройства как сканер и принтер будут использоваться одновременно, то эта цифра будет еще ниже. Кроме того, при работе принтера непосредственное присутствие оператора необязательно.

Заключение

В данной дипломной работе были сформулированы технико-экономическое обоснование проектирования ЛВС, спроектирована структурная схема и схема прокладки кабеля ЛВС, спланировали информационную безопасность и произвели экономич...