Разработка обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых систем автоматического управления в среде Интернет

В отдалённые сроки могут наблюдаться и генетические (врождённые уродства, нарушения, передающиеся по наследству) , повреждения, которые наряду с опухолевыми эффектами являются стохастическими. В основе генетических эффектов облучения лежит повреждение клеточных структур, ведающих наследственностью - половых яичников и семенников.

Промежуточное место между соматическими и генетическими повреждениями занимают эмбриотоксические эффекты - пороки развития - последствия облучения плода. Плод весьма чувствителен облучению, особенно в период органогенеза (на 4-12 неделях беременности у человека) . Особенно чувствительным является мозг плода (в этот период происходит формирование коры).

Радиация очень опасна для людей и для последующего потомства. Так, например, вероятность заболеть раком легких на каждую единицу дозы облучения для шахтеров урановых рудников оказалась в 4-7 раз выше, чем для людей, переживших атомную бомбардировку. Следовательно проблема разработки средств защиты от радиации очень актуальна в наше время. И хотя в материалах некоторых обследований содержится вывод о том, что у облученных родителей больше шансов родить ребенка с синдромом дауна, другие исследования этого не подтверждают. Несколько настораживает сообщение о том, что у людей, получающих малые дозы облучения, действительно наблюдается повышенное содержание клеток крови с хромосомными нарушениями.

Согласно оценкам, полученным при первом подходе, доза в 1 Гр., полученная при низком уровне радиации только особями мужского пола, индуцирует появление от 1000 до 2000 мутаций, приводящих к серьезным последствиям, и от 30 до 1000 хромосомных аберраций на каждый миллион живых новорожденных. Оценки, полученные для особей женского пола, гораздо менее определенны, но явно ниже; это объясняется тем, что женские половые клетки менее чувствительны к действию радиации. Согласно ориентировочным оценкам, частота мутаций составляет от 0 до 900, а частота хромосомных аберраций от 0 до 300 случаев на миллион живых новорожденных.

4. Средства защиты населения от радиоактивного излучения.

Противорадиационная защита населения включает: оповещение о радиационной опасности, использование коллективных и индивидуальных средств защиты, соблюдение режима поведения населения на зараженной радиоактивными веществами территории, защиту продуктов питания и воды от радиоактивного заражения, использование медицинских средств индивидуальной защиты, определение уровней заражения территории, дозиметрический контроль за облучением населения и экспертизу заражения радиоактивными веществами продуктов питания и воды.

По сигналам оповещения Гражданской обороны «Радиационная опасность» население должно укрыться в защитных сооружениях. Как известно, они существенно (в несколько раз) ослабляют действие проникающей радиации.

Из-за опасности получить радиационное поражение нельзя приступать к оказанию первой медицинской помощи населению при наличии на местности высоких уровней радиации. В этих условиях большое значение имеет оказание само- и взаимопомощи самим пострадавшим населением, строгое соблюдение правил поведения на заражённой территории.

На территории, заражённой радиоактивными веществами, нельзя принимать пищу, пить воду из заражённых водоисточников, ложиться на землю. Порядок приготовления пищи и питания населения определяется органами Гражданской обороны с учётом уровней радиоактивного заражения местности.

Для защиты от воздуха, заражённого радиоактивными частицами можно применять противогазы и респираторы (для шахтёров) . Также есть общие методы защиты такие как:

А) увеличение расстояния между оператором и источником;

Б) сокращение продолжительности работы в поле излучения;

В) экранирование источника излучения;

Г) дистанционное управление;

Д) использование манипуляторов и роботов;

Е) полная автоматизация технологического процесса;

Ё) использование средств индивидуальной защиты и предупреждение знаком радиационной опасности;

Ж) постоянный контроль над уровнем излучения и за дозами облучения персонала.

К средствам индивидуальной защиты можно отнести противорадиационный костюм с включением свинца. Лучшим поглотителем гамма-лучей является свинец. Медленные нейтроны хорошо поглощаются бором и кадмием. Быстрые нейтроны предварительно замедляются с помощью графита.

Скандинавская компания Handy-fashions.com занимается разработкой защиты от излучения мобильных телефонов, так, например, она представила жилет, кепку и шарф предназначенные для защиты от вредного изучения мобильных телефонов. Для их производства используется специальная антирадиационная ткань. Только карман на жилетке выполнен из обычной ткани для устойчивого приёма сигнала. Стоимость полного защитного комплекта от 300 долларов.

Защита от внутреннего облучения заключается в устранении непосредственного контакта работающих с радиоактивными частицами и предотвращение попадания их в воздух рабочей зоны.

Необходимо руководствоваться нормами радиационной безопасности, в которых приведены категории облучаемых лиц, дозовые пределы и мероприятия по защите, и санитарными правилами, которые регламентируют размещение помещений и установок, место работ, порядок получения, учета и хранения источников излучения, требования к вентиляции, пылегазоочистке, обезвреживанию радиоактивных отходов и др.

5. Медицинская помощь при радиационном поражении.

При оказании первой медицинской помощи на территории с радиоактивным заражением в очагах ядерного поражения в первую очередь следует выполнять те мероприятия, от которых зависит сохранение жизни поражённого. Затем необходимо устранить или уменьшить внешнее -облучение, для чего используются защитные сооружения: убежища, заглублённые помещения, кирпичные, бетонные и другие здания. Чтобы предотвратить дальнейшее воздействие радиоактивных веществ на кожу и слизистые оболочки, проводят частичную санитарную обработку и частичную дезактивацию одежды и обуви. Частичная санитарная обработка проводится путём обмывания чистой водой или обтирания влажными тампонами открытых участков кожи. Поражённому промывают глаза, дают прополоскать рот. Затем, надев на поражённого респиратор, ватно-маревую повязку или закрыв его рот и нос полотенцем, платком, шарфом, проводят частичную дезактивацию его одежды. При этом учитывают направление ветра, чтобы обмётываемая с одежды пыль не попадала на других.

При попадании радиоактивных веществ внутрь организма промывают желудок, дают адсорбирующие вещества (активированный уголь) . При появлении тошноты принимают противорвотное средство из аптечки индивидуальной. В целях профилактики инфекционных заболеваний, которым становиться подвержен облучённый, рекомендуется принимать противобактериальные средства.

При работе со всеми радиоактивными веществами необходимо соблюдать санитарные правила и нормы радиационной безопасности с применением специальных мер защиты в соответствии с классом работ.

5. Экономическая часть

5.1 Технико-экономическое обоснование выбора темы

Темой дипломного проекта является разработка обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет.

Описанная в данном дипломном проекте обучающая подсистема для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет, является очень актуальной. С ее помощью можно обучать студентов, контролировать их знания и проводить лабораторные работы на расстоянии. В этой работе для примера в качестве базы знаний была выбрана база знаний по частотным характеристикам САУ и критериям их устойчивости. Но к данной Интернет - подсистеме можно подключить любую базу знаний, что позволит применять подсистему в различных учебных программах.

Практическая ценность данной лабораторной работы заключается в том, что индивидуальное обучение ориентировано преимущественно на студентов. Они должны освоить материал на тему: «Частотные и логарифмические частотные характеристики замкнутых САУ и оценка их устойчивости».

Основными достоинствами подсистемы обучения будут являться:

- обучающийся может находиться в любом удобном ему месте,

- обучающийся имеет возможность сам выбирать удобное для обучения время,

- обучение индивидуально,

- возможность одновременного обучения большого количества человек,

- повышение качества обучения (за счет Интернета, электронных библиотек и т.д.),

- повышение эффективности самостоятельной работы,

- реализация новых форм и методов обучения,

- удобный и быстрый доступ к необходимому для обучения материалу,

- простой и понятный интерфейс, как для студентов, так и для преподавателей,

- возможность редактирования данной подсистемы в соответствии с новыми задачами,

- более дешевый процесс обучения.

Кроме того лабораторная работа включает в себя:

а) в режиме обучения учащемуся предоставляется возможность проверить на сколько хорошо он усвоил необходимый материал с помощью специально составленных вопросов.

б) в тестовом режиме есть два варианта: если студент дал недостаточное количество правильных ответов, то он не допускается к выполнению лабораторной работы, если же количество правильных ответов достаточно - то считается, что студент освоил материал, и может приступать к выполнению лабораторного практикума;

в) в режиме проведения лабораторного исследования;

г) в режиме лекционных курсов и библиотек студент имеет быстрый допуск к изучаемому материалу, и может ознакомиться с нужной для него информацией.

Несомненно, главным плюсом с экономической точки зрения является то, что освобождается большое количество времени как у преподавателя, так и у студента, а кроме того, возможность создания и исследования других подобных подсистем. С использованием данной подсистемы выполнение студентом лабораторной работы сократилось с 1,5-х - 3х часов до 20-30 минут; инженером допуск к лабораторным работам сократился с часа до несколько минут; просмотр преподавателем отчетов по результатам работы студента занимает теперь ничтожно малое время.

Если институт является коммерческим, то применение данной обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет, даёт возможность значительного уменьшения расходов, на оплату труда преподавательскому составу.

Основными показателями проекта являются:

- сметная стоимость разработки -194117,73 рублей;

- чистый дисконтированный доход 163434,4 рублей.

5.2 Сметная стоимость темы

Таблица 5.1. Смета затрат на разработку (С)

Таблица 5.2. Материальные затраты (Зм)

Таблица 5.3. Затраты на оплату труда (3от)

Таблица 5.4. Амортизация основных средств(Аос) (стоимость машинного времени)

5.3 Оценка экономической эффективности проекта

Расчет достигаемого эффекта.

До внедрения Интернет - подсистемы на проведение лабораторной работы с группой студентов преподавателю требовалось:

Ш 1 час на допуск к лабораторной работе;

Ш 1 часа на проведение лабораторной работы;

Ш 1 час на каждого учащегося для проверки результатов.

То есть на одну группу обучающихся (20 человек) необходимо затратить 1 + 1+ 1*20 = 22 часов рабочего времени преподавателя.

При использовании обучающей Интернет - подсистемы допуск к лабораторной работе занимает 15 мин, выполнение 30 мин, проверка результатов 15 мин.

Таким образом, время работы преподавателя сокращается до 5 часов на группу. За год на кафедре обучается 6 групп, получаем годовую экономию времени преподавателя: (36,5-5) *6=189 (часов) . Из учета заработной платы преподавателя 28000 руб. за 168 часов в месяц (фонд рабочего времени на месяц составляет 168 рабочих часов) получаем экономию заработной платы за год: 28000/168*189= 31500 (руб)

Таблица 5.5. Полезный эффект от внедрения системы

Расчет текущих эксплутационных расходов.

После внедрения Интернет - подсистемы появятся дополнительные расходы на используемое машинное время (0.25 часа на проверку заданий преподавателем *20 человек = 5 часов) . Полные затраты на машинное время составляет: 5*12=60 (часов в год) , из учета стоимости машинного времени 15 (руб/час) получается в год: 60*15=900 (руб/год).

Кроме того, дополнительные расходы на обслуживание инженера 0.5 часа на преподавателя. Заработная плата инженера 18000 рублей в месяц или 18000/168=107,2(руб/час) . Для 6 групп затраты на оплату труда инженера составляет: 0.5*6*20=60(руб/год) . Кроме того время, затраченное на интернет(получение и рассылка заданий) (0.1 час на интернет*20=2 часа) . Полные затраты на интернет в год: 2*12=24 (часов в год) . Из учета стоимости интернета 0,8 (руб/час), стоимость в год составит: 0,8*24=19,2(руб/год).

Таблица 5.6. Текущие эксплуатационные расходы

Расчет чистого дисконтированного дохода.

Предположим, что для клиента приемлемой нормой дисконта является значение 12%. Единовременные затраты 194117,73 руб. Проект рассчитан на 5 лет, т.к. к тому моменту следует ожидать полного устаревания программы и ее замены на более развитый вариант.

Таблица 5.7. Чистый дисконтированный доход

Так как ЧДД положителен, дипломный проект является эффективной разработкой.

Заключение

программный алгоритмический частотный интернет

В данном дипломном проекте рассматривается обучающая подсистема для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет. Приводятся основные вопросы создания данной Интернет - подсистемы:

- структура Интернет - подсистемы;

- структура меню Интернет - подсистемы;

- методики обучения;

- методика допуска к лабораторному исследованию;

- методика лабораторного исследования;

- алгоритмическое обеспечение;

- программное обеспечение.

При проектировании данной подсистемы и оформлении дипломного проекта было использовано следующее техническое и программное обеспечение:

- персональный компьютер семейства x86;

- операционная система Windows XP;

- сервер Apache Server 2.2.4 for Windows;

- СУБД MySQL 5.5.68;

- язык программирования PHP 5.2.4;

- html-редактор NetBeans IDE;

- текстовый редактор MS Word 2007.

В проекте так же рассматриваются технологический процесс изготовления эпитаксиально - планарного транзистора и изготовления приборов (ИМС) по КМДП технологии.

В разделе охраны труда оцениваются возможные опасные и вредные факторы при разработке программного продукта и их влияние на разработчика, а также меры по защите от них воздействия.

В экологической части рассматривается влияние ультрафиолетового излучения на организм человека и способы защиты от УФИ.

В экономической части дается технико-экономическое обоснование разработки Обучающей подсистемы для лабораторного исследования характеристик замкнутых САУ в среде интернет с помощью частотных критериев устойчивости, проводится расчет ее сметной стоимости и стоимости эксплуатации.

Литература

1. В.А. Бесекерский, Е.П. Попов. Теория систем автоматического регулирования. М. Наука. 1975.

2. М.П. Туманов. Теория управления. Теория линейных систем автоматического управления. Учебное пособие. - М.: МИЭМ, 2005.

3. В.В. Солодовников, В.Н. Плотников, А.В. Яковлев. Основы теории и элементы систем автоматического регулирования.- М. :Машиностроение, 1985.

4. А.А. Воронов, Д.П. Ким и др. Теория автоматического управления. Часть 1. Теория линейных систем автоматического управления. - М.: Высшая школа, 1986.

5. Д.П. Ким, Теория автоматического управления. Том 1, Линейные системы.- М.:ФИЗМАТЛИТ, 2007.

6. Е.П. Попов. Теория линейных систем автоматического регулирования и управления. - М.: Наука, 1978.

7. Р. Дорф, Р. Бишон. Современные системы управления. - М.: Юнимедиастайл, 2002.

8. Гигиенические требования к видеотерминам и персональным ЭВМ и организация работы с ними. (Сан ПиН 2.2.2.542-96).

9. ГОСТ 12.0.003-86. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация.

10. ГОСТ 12.1.006-82. Электромагнитные поля радиочастот. Общие требования безопасности.

11. ГОСТ ССБТ 12.1.045-84. Электростатические поля. Допустимые условия на рабочем месте.

12. ГОСТ 27013-86. Дисплеи на ЭЛТ. Общие технические условия.

13. ГОСТ 12.1.030-81. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление. Правила устройства электроустановок ПУЭ-76.

14. ГОСТ ССБТ 12.4.124-83. Средства защиты от статического электричества.

15. В.Н. Гриднев, А.Н. Малов, А.А. Яншин. Технология элементов ЭВА, М., Высшая школа, 1978.

16. Н.Г. Гусев. Защита от ионизирующих излучений. М., 1990.

17. П.А. Домин. Справочник по технике безопасности. М., Энергоиздат, 1992.

18. А.В. Егунов, Б.Л. Жоржолиани, В.Г. Журавский, В.В. Жуков Автоматизация и механизация сборки и монтажа узлов на печатных платах. М., Радио и связь, 1988.

19. А.В. Ильин и др. Биологическая опасность и нормирование излучений персональных компьютеров. М., 1997.

20. Б.А. Князевский. Охрана труда в электроустановках. М., Энергия, 1977.

21. В.А. Крылов, Т.В. Юченкова. Защита от электромагнитных излучений. М., Советское радио, 1972.

22. Ч.Г. Мэнгин, С. Макклелланд Технология поверхностного монтажа. М. Мир, 1990.

23. Д.В. Николенко. Практические занятия по JavaScript, СПБ. Наука и Техника, 2000.

24. Нормы радиоционной безопасности НРБ-76/8. М., Энергия, 1981.

25. Ю.Г. Сибаров и др. Охрана труда на ВЦ. М., Машиностроение, 1985.

26. Н.Н. Ушаков. Технология производства ЭВМ. М., Высшая школа, 1991.

27. Х.И. Ханке, Х. Фабиан. Технология производства радиоэлектронной аппаратуры. М., Энергия, 1980.

28. А. Хоумер, К. Улмен. Dynamic HTML Справочник СПБ, Питер, 2000.

29. Б. Хеслоп, Л. Бадник. HTML с самого начала СПБ, Питер, 1997.

Размещено на Allbest.ru