- виртуальное время = max (виртуальное время, текущее время).

Если (виртуальное время + скорость поступления/средняя скорость > текущее время + глубина ведра/средняя скорость), то сбросить входящую ячейку. Иначе поместить ячейку в ведро;

- виртуальное время = виртуальное время + скорость поступления/средняя скорость.

Если, например, средняя скорость 'составляет 10 ячеек в секунду и глубина ведра -- 50 ячеек, то виртуальное и текущее время останутся неизменными до тех пор, пока скорость поступления будет оставаться меньше, либо равной to ячейкам в секунду. Если мгновенный приток составит 25 ячеек, то виртуальное время опередит текущее на 2,5 с. Если сразу за этим событием последует второй приток в 30 пакетов, виртуальное время превысит текущее на 5 с и последние 5 ячеек из 30 будут отброшены.

Для пакетного трафика, блок входящих данных больше размера одиночной ячейки. Для пакетных интерфейсов в рассматриваемой стратегии, как показано ниже, берется во внимание размер пакета:

- виртуальное время = max (виртуальное время, текущее время).

Если (виртуальное время + размер пакета х (скорость поступления / средняя скорость) > текущее время + глубина ведра / средняя скорость), то сбросить входящий пакет. Иначе сегментировать пакет на ячейки и поместить ячейки в ведро;

- виртуальное время = виртуальное время + размер пакета х (скорость поступления / средняя скорость).

В этой версии стратегии, размер пакета равен числу ячеек, требующихся для передачи пакета по сети. Пакет отбрасывается целиком, если он не соответствует доступному в 'дырявом ведре" месту.

Основное достоинство данной стратегии заключается в том, что величина трафика в магистралях сети является предсказуемой и регулируемой.

Однако, помимо достоинств она имеет и значительные недостатки. Данная стратегия не эффективно использует сетевые ресурсы. В реализации дырявого ведра отсутствует механизм, позволяющий индивидуальным потокам пульсировать до максимальной скорости по порту, эффективно используя сетевые ресурсы в то время, когда нет состязания за них в ядре сети.

Стратегия «ведра с жетонами».

В отличие от стратегии "дырявого ведра", где ведро заполняется трафиком и постоянно передает его на фиксированной скорости в сеть, в стратегии "ведра с жетонами" сами жетоны не передаются. "Ведро с жетонами" -- это регулирующий механизм, который диктует, когда трафик можно передавать, основываясь на присутствии жетонов в корзине. Каждый из жетонов соответствует определенной единице информации.

Поясним принцип работы данного механизма, для чего рассмотрим попытку передать пакет размером b жетонов (Ь<В) по следующим трем сценариям: ведро заполнено. Пакет послан и b жетонов удаляются из ведра; ведро пусто. Пакет должен ожидать пока b жетонов накопятся в ведре, чтобы начать передачу; ведро практически полное и содержит В жетонов. Если Ь<В, то пакет посылается немедленно, в противном случае он должен ожидать поступления b-В жетонов перед посылкой.

В то время, как простое "дырявое ведро", принуждает пульсирующий трафик к сглаживанию, ведро с жетонами допускает всплеск, но ограничивает его. Таким образом, поток никогда не посылает более чем В +1 x д данных в интервале времени t, но при этом скорость длительной передачи не превышает скорость поступления жетонов в корзину q.

Основным достоинством данной стратегии является возможность передачи пульсирующего трафика, что позволяет более эффективно использовать сетевые ресурсы в то время, когда нет состязания за них в ядре сети.

9.3 Модифицированные стратегии

Одной из вариаций "ведра с жетонами" является стратегия, включающая несколько ведер и несколько порогов всплеска. В этом случае классификатор трафика может взаимодействовать с раздельными ведрами с жетонами, на каждом из которых заданы различные пороги пиковых скоростей, таким образом разрешается независимое формирование трафика для различных классов. Этот подход можно использовать наряду с другими механизмами для обеспечения раздельных уровней обслуживания в сети.

Другой вариацией рассмотренных стратегий является комбинированная схема, включающая в себя "дырявое ведро" и "ведро с жетонами". Мотивация данной схемы состоит в том, что в то время как "ведро с жетонами" дает возможность индивидуальным потокам достигать их пиковых скоростей, оно также позволяет им занимать сетевые ресурсы на все то время, пока жетоны присутствуют в ведре. Эта ситуация в случае недостаточно корректной конфигурации позволяет определенному трафику занимать больше сетевых ресурсов (в частности, полосы пропускания), чем другим потокам, что может привести к состязаниям за них в сети. Таким образом, "дырявое ведро" может быть использовано для сглаживания скоростей трафика к определенному пользователем порогу после того, как трафик прошел через "вёдро с жетонами".

9.4 Организация и обработка очередей

В контексте сетевого инжиниринга организация очередей является действием по сохранению пакетов с целью их удержания для последующей обработки. Обычно формирование очередей происходит внутри маршрутизатора/коммутатора, когда пакеты принимаются интерфейсным процессором устройства (входная очередь), а также перед передачей пакетов другому интерфейсу (выходная очередь) на том же устройстве. Обработчик очередей контролирует выход пакетов из очередей. Организация очередей является одним из фундаментальных механизмов для дифференцирования уровней обслуживания различных видов трафика и обеспечения качества обслуживания каждого из них. Пакеты для различных видов трафика могут собираться в раздельные очереди, а могут в одну.

Организация единой очереди, в которую пакеты помещаются в той последовательности, как они приняты, получила название FIFO и обычно рассматривается как режим по умолчанию. Это объясняется тем, что большинство маршрутизаторов имеют высоко оптимизированную производительность пересылки для данного типа очередей. Когда сеть работает в режиме с достаточным уровнем производительности передачи и адекватными уровнями возможностей коммутации, организация очередей необходима только для того, чтобы предотвратить сброс пакетов из-за кратковременных всплесков трафика. В таком окружении организация очередей FIFO эффективна, потому что глубина очереди остается достаточно короткой и средняя задержка пакета в ней является незначительной частью времени передачи пакета из конца в конец.

Если загрузка в сети увеличивается, кратковременный всплеск трафика вызывает увеличение глубины очереди, и после полного ее заполнения все последующие пакеты сбрасываются. Когда сеть работает в данном режиме длительное время, предоставляемые уровни обслуживания неизбежно ухудшаются. Различные стратегии организации очередей могут изменить эту деградацию уровней обслуживания, позволяя определенным сервисам продолжать работать в нормальных условиях пока налагается более серьезная деградация на остальные сервисы.

Одним из первых вариантов организации очередей с арбитражной логикой была организация очередей с приоритетами. Она базируется на концепции, что определенные виды трафика могут быть идентифицированы и соответствующие им пакеты перемещены в начало выходной очереди. Таким образом, они всегда имеют преимущественное право при передаче перед остальными видами трафика.

Однако такая организация очередей имеет ряд существенных недостатков. Она негативно влияет на производительность пересылки, так как происходит реорганизация пакетов в выходной очереди, а также увеличивает процессорную загрузку в связи с тем, что необходимо детально анализировать заголовок каждого пакета перед размещением его в очереди. И, наконец, самый серьезный недостаток - это возможность монополизации обслуживания высокоприоритетным трафиком, в результате чего трафик с нормальным приоритетом, ожидающий размещения в очереди, может быть сброшен, по причине "буферного голодания".

Для предотвращения проблемы монополизации системных ресурсов и их справедливого распределения между различными информационными потоками стратегия очередей с приоритетами была определенным образом модифицирована. Одной из таких модификаций является организация очередей, базирующихся на классах. Она обеспечивает разделение полосы пропускания между различными очередями пропорционально их весу. Очереди обслуживаются в циклическом порядке, причем из каждой очереди берется количество пакетов, пропорциональное ее весу. При отсутствии трафика в текущей очереди начинается обработка следующей.

Однако, организация очередей, базирующихся на классах, также как организация очередей с приоритетами, является плохо масштабируемой в части обеспечения требуемой производительности пересылки.

Другой модификацией организации очередей с приоритетами являются взвешенные справедливые очереди (WFQ). Данная организация очередей обеспечивает сортировку и чередование индивидуальных пакетов и формирование очереди для каждого потока, базируясь на значении объема трафика для него.

Весь трафик с одинаковым уровнем приоритета попадает в очереди одного класса обслуживания, в пределах которого все потоки получают равные права на доступ к каналу, что обеспечивает им приблизительно равную задержку.

Недостатки, присущие данному, механизму аналогичны недостаткам предыдущего механизма. Однако это влияние на производительность пересылки может быть снижено, если сам механизм реализуется не на программном, а на аппаратном уровне.



9.5 Управление буферами

Компонента управления буферами контролирует вхождение пакетов в очередь. В зависимости от состояний буфера и соединения, функция может сбрасывать пакеты или принимать их в определенную очередь. Принятые пакеты ожидают своего включения в очередь, которая будет организована на линии, вслед за другими. Ключевыми задачами управления буферами являются справедливое и эффективное распределение сетевых буферов для; пользовательских данных. Функция управления буферами должна быть чувствительной к поведению протоколов более высокого уровня и их ответу на потерю пакетов.

Наиболее известными механизмами управления буферами являются механизм случайного раннего обнаружения переполнения (RED) и его модификация, учитывающая приоритетность трафика, -- механизм взвешенного случайного раннего обнаружения (WRED). Принцип их действия заключается в следующем: как только информационный поток превышает предустановленный лимит буферного пространства выходного интерфейса, вероятность сброса его пакетов повышается. Таким образом предотвращается захват полосы пропускания потоками, которые не реагируют на перегрузку.

9.6 Контроль доступа

Данный механизм является важным элементом управления трафиком. Если мы не в состоянии контролировать трафик, поступающий в сеть, то мы не можем контролировать наступление перегрузки в сети и должны полагаться только на механизмы ограничения трафика и управления буферами. Данная ситуация является нежелательной, так как источник паразитного трафика может порождать перегрузку в сети вновь и вновь. Простейшей реализацией контроля доступа является фильтрация трафика. Трафик, который согласуется с установленными фильтрами, допускается в сеть, а весь остальной трафик отбраковывается. Фильтрация может базироваться на используемых IP-адресах, TCP- или UDP- портах и т. д.

Узлы в сети могут обеспечивать обратную связь друг с другом, сообщая о состоянии перегрузки. Обратная связь между узлами в сети может осуществляться по принципу "из Конца в конец" (end-to-end) или "шаг за шагом" (hop-by-hop) и выполняться на любом протокольном уровне. На уровне TCP обратная связь реализуется в форме объявления окон и подтверждений и осуществляется между оконечными абонентами.



10. РАСЧЕТ СХЕМЫ ПРОКЛАДКИ КАБЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ

Схема прокладки кабеля и размещения оборудование показана в Графической части, лист 2. По данной схеме, выполненной в соответствующем масштабе, производится расчет длины кабельных трасс локальной вычислительной сети.

Метод суммирования заключается в нахождении общей длины всей схемы кабельной разводки с требованием минимальной суммарной длины кабеля:

L=59+59+63+67+53+51,5+51+55,5+55+55,5+59+45+51,5+47,5+43,5+43+47+51+37+36,5+40,5+44,5+36+40+44+24+29+33+26,5+31+20+85+22,5+265+86+81,5+75+71+65,5+60,5+55,5+61,5+55+60,5+54,5+49,5+45,5+41,5+49,5+43,57+46+42,5+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+22,5+26,5+32,5+37+41,5+46+52,5+57,5+98+59+63+67+53+51,5+51+55,5+55+55,5+59+45+51,5+47,5+43,5+43+47+51+37+36,5+40,5+44,5+36+40+44+24+29+33+26,5+31+24+85+22,5+25+86+81,5+75+71+65,5+60,5+55,5+61,5+55+60,5+54,5+49,5+45,5+41,5+49,5+43,57+46+42+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+22,5+26,5+32,5+37+41+46+52,5+57,5+98+59+63+61+55+60,5+54,5+49,5+45+41,5+49,5+43+46+42,5+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+24+26,5+32+37+41,5+46+52,5+57+98+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+24+26,5+32,5+37+41,5+46+52,5+57,5+98+59+63+67+53+51,5+51+55,5+55+55,5+59+45+51+47,5+43,5+43+47+49,5+43,57+46+42,5+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+22,5+26,5+32,5+37+41,5+46+75+71+65,5+60,5+55,5+61,5+55+60,5+54,5+49,5+45,5+41,5+49,5+43,57+46+42,5+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+22,5+26,5+32,5+37+41,5+46+52,5+57,5+98+59+63+67+53+51,5+51+55,5+55+55,5+59+45+51,5+47,5+43,5+43+47+51+37+36,5+40,5+44,5+36+40+44+24+29+33+26,5+31+24+85+22,5+25+86+81,5+75+71+65,5+60,5+55,5+61,5+55+60,5+54,5+49,5+45,5+41,5+49,5+43,57+46+42,5+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+24+26,5+32,5+37+41,5+46+52,5+57,5+98+59+63+61,5+55+60,5+54,5+49,5+45,5+41,5+49,5+43,57+46+42,5+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+22,5+26+32+37+41,5+46+52,5+57,5+98+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+22,5+26,5+32,5+37+41+46+52,5+57,5+98+59+63+67+53+51,5+51+55,5+55+55,5+59+45+51,5+47+43+43+47+49,5+43,57+46+42,5+38,5+35+31,5+22,5+26+32+37+41,5+46+52,5+57,5+98+59+63+61,5+55+60,5+54,5+49,5+45,5+41,5+49,5+43,57+46+42,5+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+24+26,5+32,5+37+41,5+46+52,5+57,5+98+38,5+35+31,5+62+80+49+25,5+87+92+35+25+75+24+26,5+32,5+37+41,5+46+52,5+57,5+98+59+63+67+53+51,5+51+55+55+55+59+45=28261м.

С учетом всех соединений кабельных трасс СКС в кабель-каналах и кабельных трасс СКС, прокладываемых над подвесным потолком, общая длина всей схемы кабельной разводки составит:

28261+(87)*4=28261+348=28609 м.

Суммарная длина кабеля вычисляется с учетом запаса 20%:

L = 28609*1.2= 34330,8 м.

Эмпирический метод расчета длины кабеля осуществляется на основании следующих формул:

, (1)

где Lmax и Lmin - длина кабельной трассы от точки ввода кабельных каналов в серверную до телекоммуникационной розетки соответственно самого близкого и самого далекого рабочего места, рассчитанная с учетом особенностей прокладки кабеля, всех спусков, подъемов, поворотов и межэтажных проемов при их наличии;

Ks - коэффициент технологического запаса - 1.2 (20%):

Х=Х1+Х2 - запас для выполнения разделки кабеля со стороны рабочего места (XI) и со стороны кроссовой (Х2).

Для расчета общего количества Ncr кабельных пробросов, на которые хватит одной катушки кабеля используется формула:

, (2)

где Lcb - длина кабельной катушки (стандартные значения 305м).

Для получения общего количества кабеля Lc, необходимого для создания горизонтальной кабельной системы, применяется формула:

, (3)

гдеNto - количество телекоммуникационных розеток.

Относительная разница в значениях суммарной длины кабеля при проведении 2х методов расчет составляет 10%, или 0,1, что вполне допустимо при выполнении округлений в процессе вычисления.

При расчете количество информационных розеток было равным 500. Все 500 розеток предназначены для подключения телефонных аппаратов. Локальная вычислительная сеть рассчитана на использование до 730 телефонных устройств, так как содержит 15 коммутаторов по 48 портов. В начале эксплуатации сети будет проложено только 500 телекоммуникационных розеток, поскольку дальнейшее расположение новых сотрудников не известно.



11. Экономический и социальный эффект от внедрения проекта

11.1 Технико-экономическое обоснование проекта

В администрации муниципального образования г. Краснодар развернута IP сеть. Она построена с использованием маршрутизатора Cisco 2951 Cisco Systems серии Catalyst Series Integrated Services Routers и коммутаторов HP 5500 EPOE, так же для развертывания IP-телефонии используется 3 сервера Cisco MCS-7835. Использование этого оборудования дает возможность организовать сеть передачи голоса и факсимильных данных по IP протоколу.

В связи с повышением абонентской платы за использование телефонной сети, IP телефония становится более актуальным и выгодным вариантом передачи голоса и факсимильных данных.

Обычные телефонные звонки требуют разветвленной сети связи телефонных станций, связанных закрепленными телефонными линиями, подвода волоконно-оптических кабелей и спутников связи. Высокие затраты телефонных компаний приводят для нас к дорогим междугородным разговорам. Выделенное подключение телефонной станции также имеет много избыточной производительности или времени простоя в течение речевого сеанса.

Интернет-Телефония частично основывается на существующей сети закрепленных телефонных линий. Но главное, она использует самую передовую технологию сжатия наших голосовых сигналов, и полностью использует емкость телефонных линий. Поэтому пакеты данных от разных запросов, и даже различные их типы, могут перемещаться по одной и той же линии в одно и тоже время.

Уменьшение расходов, связанных с перемещением сотрудников. Пользователи могут перемещаться с одного места на другое в пределах компании; для того чтобы начать работу на новом месте, им нужно просто зарегистрироваться в системе, используя IP-телефон Cisco. Далее этому телефону присваиваются настройки пользователя и его телефонный номер.

11.2 Экономия на междугородных и международных разговорах

Первым из экономических факторов является экономия на междугородных и международных телефонных разговорах за счет передачи голосового трафика через глобальные сети передачи данных. В более длительной перспективе серьезными факторами сокращения затрат становятся объединение функций управления всеми соединениями для выхода в глобальные сети, использование Интернет, коммутация локальных и международных телефонных разговоров через единый маршрутизатор/голосовой шлюз.

11.3 Ускоренная окупаемость капитальных затрат

Экономическим стимулом является сокращение затрат на приобретение и обслуживание оборудования. Технология передачи данных развивается гораздо быстрее, чем индустрия телефонных станций. Жизненный цикл продукта в сетевой индустрии составляет до полутора лет на фоне ежегодного снижения стоимости самого сетевого оборудования. Вероятный эволюционный путь продуктов IP-телефонии не будет отклоняться от пути развития оборудования для передачи данных. Речь идет о постепенном снижении цен, росте функциональности за счет высокоуровневой интеграции продуктов и внедрения технологий следующего поколения. Эти факторы ведут к снижению стоимости владения системами IP-телефонии до значительно более низкого уровня, чем в случае традиционных систем телефонии.

В таблице представлены основные показатели сравнительного анализа базового и внедряемого вариантов. Данные междугородных переговоров были взяты за один месяц и сложены из предоставляемых телефонных услуг компаниями ЮТК. (Табл. 10.2)

Таблица 11.1 Сводная таблица цен необходимого оборудования для данного проекта

Наименование	Кол-во	Цена (руб.)	Стоимость (руб.)
Коммутатор HP E5500 POE	15	67500	1012500
СерверCisco MCS-7835-I3-IPC1	3	239800	719400
Телефон Cisco 7911G	455	4800	2184000
Телефон Cisco 7945G	25	10380	259500
Телефон Cisco 7965G	20	12880	257600

Таблица 11.2 Основные показатели сравнительного анализа вариантов

Показатели	Ед. изм.	Варианты	Результаты сравнения: повышение (+) понижение (-)
		Базовый (АСТЕЛ + ЮТК)	Проектируемый
Численность обслуживающего персонала	чел	2	2	0
Расходы на междугородные переговоры	Руб	456990	108200	(-) 422%

Процесс внедрения состоит из следующих шагов:

Установка программного обеспечения Cisco Call Manager на серверах Cisco MCS-7835-I3-IPC1 и настройка данной программы для обеспечения маршрутизации голосовой информации между номерами абонентов.

Так как основа (IP сеть) для IP телефонии существует и хорошо организована, это позволит снизить затраты на приобретение дорогостоящего оборудования и привлечения специалистов для настройки оборудования.

Таким образом, реализация данного проекта позволит значительно уменьшить затраты рабочего времени на организационные вопросы а, следовательно, повысить производительность труда и экономическую эффективность проводимых работ (табл. 11.2).

Таблица 11.3. Исходные данные для расчета

Показатели	Условные обозначения	Единицы измерения	Варианты
			базовый	проектируемый
Стоимость оборудования (вклст-ть установки)	Коб	руб	-	4433000руб
Стоимость программного обеспечения	Кпр	руб	-	79000руб
з/побслуж персонала	ЗП	руб	-	150450руб

Совокупность капитальных вложений в проект рассчитывается по формуле 11.1:

К = Коб + Кпр (11.1)

Где К - капитальные затраты;

Коб - стоимость устанавливаемого оборудования;

Кпр - стоимость приобретаемых программных продуктов.

К = 4512000руб

11.4 Расчет текущих затрат

Таблица 11.4 Сводная таблица капитальных и эксплуатационных затрат

вид	категория
	Капитальные	Эксплуатационные
Программное обеспечение	79000руб
Оборудование	4433000руб
Персонал		150450руб

Формула совокупных расходов может быть представлена формулой 11.2:

Зп = З + А + Спо + Соб (11.2)

Где Зп - заработная плата персонала, занятого обслуживанием программного или технического средства, с отчислениями на социальные нужды;

А - расходы на амортизацию оборудования (аппаратных средств), программного обеспечения;

З - зарплата обслуживающего персонала;

Спо - стоимость программного обеспечения;

Соб - стоимость оборудования.

Зп = 82560 + 5695,97 + 46117 + 18600 = 107715,97

Так как сотрудники занимаются выполнением поставленной задачи ежемесячно в равных объемах планируемого времени, то годовая заработная плата работника рассчитывается по формуле 11.3:

ЗПг = ЗПм * 12 (11.3)

ЗПмес = 5695,97 руб

ЗПг = 68351,64 руб

11.5 Амортизация

Амортизация (А) составляет 12.5 % от балансовой стоимости технических средств (формула 11.4). В университете балансовая стоимость средств составляет 4433000 руб. Таким образом, амортизация за месяц составляет: А = 46117 руб.

А = (К_об*0.125) / 12 (11.4)

(4433000 *0,125)/12=46177руб



11.6 Расчет финансовых результатов реализации проекта

Так как университет является некоммерческой организацией и для него достаточно проблематичен подсчет прибыли от его деятельности, для расчета экономической эффективности будет использоваться снижение стоимости междугородних переговоров.

За счет внедрения IP телефонии упрощается администрирование маршрутизации звонков (табл. 10.5.)

Таблица 11.5 Потенциальный эффект применения проекта

Сфера воздействия	Дает возможность совершать междугородние и международные телефонные звонки с IP телефонов администрации г. Краснодара
управление	Уменьшение издержек на междугородние и международные переговоры Усиление контроля за переговорами Простота настройки маршрутизации звонков
Информационная система	Совершенствование структуры потоков информации Со временем замена телефонной сети, что приводит к уменьшению морального устарения технологии и оборудования Обмену информации посредством сети.

Для определения годового экономического эффекта, достигнутого за счет внедрения проекта рассчитаем стоимость сэкономленных ресурсов (формула 11.5):

Сэкономленными ресурсами будет считаться сумма, не затраченная предприятием на междугородние переговоры:

E =Пб - Пп (11.5)

Где Е - экономический эффект;

Пб - затраты на телефонные переговоры базового варианта;

Пп - затраты на телефонные переговоры проектируемого варианта

Е = 45699,87 - 10820,76 = 34879,11 руб

Срок окупаемости данного проекта равен:

107715,97/34879,11 = 3,09 округляем в большую сторону 4 месяца или 1/3 года

11.7 Выводы

Проведенный анализ экономического и социального эффекта от внедрения данного проекта показывает, что его применение достаточно эффективно. Оплата за междугородние и международные переговоры уменьшается в 3,44 раза, что в абсолютном выражении позволяет экономить в среднем 34879,11 руб. в месяц. При использовании данного проекта экономический эффект достигается за счет низких тарифов междугородних и международных звонков, использования уже существующей IP сети и коммутационного оборудования.



12. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

12.1 Введение

Настройка и тестирование компонентов VoIP неизбежно должны проводиться на персональном компьютере, поэтому пользователь сталкивается с рядом факторов, которые могут быть опасны и вредны для его здоровья. В данном разделе проводится анализ условий труда, обеспечение мер безопасности и снижение вредного влияния на экологию при работе с информационной системой.

Охрана труда - это система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия (ст.209 ТК РФ в редакции Федерального закона N 90-ФЗ от 30.06.2006 г.).

Обеспечение охраны труда в организации возложено на работодателя (ст.212 ТК РФ).

· Трудовой кодекс Российской Федерации от 30.12.2001 N 197-ФЗ

· Федеральный закон от 17 июля 1999 г. №181-ФЗ «Об основах охраны труда в Российской Федерации» (далее по тексту -- Закон об охране труда);

· Основы законодательства Российской Федерации об охране здоровья граждан от 22 июля 1993 г. № 5487-1;

· Государственный стандарт Российской Федерации ГОСТ Р 12.0.006-2006 «Общие требования к системе управления охраной труда в организации», утвержденный постановлением Госстандарта России от 29 мая 2002 г. № 221-ст (в редакции изменений от 26 июня 2003 г.);

· Федеральный закон от 30 марта 1999 г. № 52-ФЗ «О санитарно-эпидемиологическом благополучии населения».

В настоящее время работа за ПЭВМ представляет собой определенные трудности, т.к. при длительной работе за монитором отмечается напряжение зрительного аппарата, головные боли, раздражительность, усталость, и болезненные ощущения в глазах, в пояснице, в области шеи и кистей рук. Это повышает требования безопасности к рабочему месту оператора, т.е. к микроклимату помещения, освещенности, техническим характеристикам используемой ПЭВМ, а также электро- и пожаробезопасности.

12.2 Описание рабочего места

Согласно СанПиН 2.2.4.548-96/03, рабочее место - участок помещения, на котором в течение рабочей смены или части ее осуществляется трудовая деятельность. Рабочим местом может являться несколько участков производственного помещения. Если эти участки расположены по всему помещению, то рабочим местом считается вся площадь помещения.

Рабочее место оператора ПЭВМ представляет собой помещение на этаже 5-этажного здания, находящегося в центре города Краснодара. Здание окружено улицами Красная - Буденного - Красноармейская - Длинная, с интенсивным движением автотранспорта. Роза ветров за весенний период времени изображена на рис. 12.2. Как видно из розы ветров, в основном преобладает западный ветер, который приносит пыль и другие вредные вещества. Все эти факторы негативно складываются на качестве воздуха, содержание вредных веществ в котором превышает установленные нормы в несколько раз.

В комнате, план которой изображен на рис. 12.3, находится две ПЭВМ, на которых и производилась настройка компонентов VoIP.

Рабочее место состоит из ПЭВМ, включающую в себя системный блок, жидкокристаллический монитор, клавиатуру, манипулятор типа мышь, стол размерами 1,8 х 0,8 м и высотой 0,75 м, а также стул. Корпус ПЭВМ, клавиатура и другие устройства имеют одноцветную матовую поверхность без блестящих деталей, способных создавать блик.

Размеры комнаты 5,6 х 3,2 х 2,75 м. Площадь пола составляет 17,92 м², в комнате находится два рабочих места, таким образом получается, что его площадь равна 17,92 м², объем 49,28 м³ что соответствует СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.

12.3 Освещенность рабочего места

При недостаточной освещенности и напряжении зрения состояние зрительных функций находится на низком функциональном уровне, в процессе выполнения работы развивается утомление зрения, понижается общая работоспособность и производительность труда, возрастает количество ошибок.

При проектировании рабочего места должна быть решена проблема освещения как искусственного, так и естественного. Освещение не только необходимо для выполнения производственного задания, оно еще влияет на психическое и физическое состояние.

Комната имеет искусственное и естественное освещение. Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, окна в помещениях, где эксплуатируется вычислительная техника, преимущественно должны быть ориентированы на север и северо-восток. Окна комнаты обращены на запад и оснащены жалюзи. Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03, рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы видеодисплейные терминалы были ориентированы боковой стороной к световым проемам, чтобы естественный свет падал преимущественно слева. Рабочий стол расположен так, что монитор ориентирован боковой стороной к окну, правда естественный свет падает справа.

Рассчитаем коэффициент естественного освещения (КЕО) в рабочем помещении, он определяется по формуле:

, где

	- нормальное значение коэффициента естественного освещения;
	- площадь световых проемов при боковом освещении, м;
	- площадь пола помещения, м;
	- коэффициент запаса;
	- световая характеристика окон;
	- коэффициент затенения окон противостоящими зданиями;
	- обобщенный коэффициент светопропускания;
	- коэффициент повышения КЕО от отражённого света;

Обобщенный коэффициент светопропускания определяется по формуле:

, где

	- светопропускание материала (стекло оконное листовое двойное);
	- потери света в переплетах (двойные рамы);
	- потери света в несущих конструкциях (боковое освещение);
	- потери света в солнцезащитных конструкциях;
	- потери света в защитной сетке под фонарями;

В комнате 1 окно с одной стороны, размеры 1,75 х 2,6 м. Площадь окна м². Коэффициент, учитывающий повышение КЕО от отражённого света, для бокового одностороннего освещения составляет r₁ = 3,0. Площадь пола в комнате м², следовательно:

.

КЕО для помещений для работы с дисплеями и видеотерминалами не должен быть меньше 1,2 (по СанПиН 2.2.2/2.1.1.1278-03), т.е. в дневное время использовать искусственное освещение нет необходимости.

Также комната имеет искусственное освещение, которое состоит из 8 люминесцентных ламп мощностью 40 Вт.

Рассчитаем необходимое количество светильников с помощью программы расчета освещения:

Рис. 12.1 План помещения

Таким образом, освещенность помещения соответствует СаНПиН 2.2.2/2.1.1.1278-03.

12.4 Микроклимат на рабочем месте

Микроклимат характеризуется уровнем температуры и влажности воздуха, скоростью его движения, и должен соответствовать СанПиН 2.2.4.548-96/03.

В помещениях для работы с дисплеями и видеотерминалами должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата для категории работ 1а, которые приведены в таблице 12.1

Таблица 12.1 Требования к параметрам микроклимата

Параметры микроклимата	значения параметров
	зимой	летом
Температура, °C	19-23	18-22
Температура поверхностей, °C	21-25	22-26
Скорость воздушных масс, м/с	0,1	0,1
Относительная влажность, %	40-60	40-60

Так как в комнате используются батареи с регулировкой, то в комнате удается поддерживать требуемую температуру. Также, в соответствии с СанПиН 2.2.4.548-96/03, в помещениях, оборудованных ПЭВМ, должна проводиться ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ. Влажная уборка производится ежедневно в 7:00, что также соответствует нормам. Исходя из всего этого можно рассматривать данные условия микроклимата как нормальные.

12.5 Эргономичность рабочего места

В соответствии СанПиН 2.2.4.548-96/03 экран монитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии 600-700 мм, но не менее 500 мм. Экран монитора находится на расстоянии 600 мм, что соответствует нормам.

Рабочее место организовано для выполнения работ сидя. Работа не требует много места для перемещения работающего человека и согласно ГОСТ 12.2.032-78(переиздание 2006) относится к легкой работе.

Рабочее место включает в себя моторное поле (пространство с органами управления) и информационное поле (пространство со средствами отображения информации).

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 человек мог удобно сидеть, не был вынужден поджимать ноги;

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

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

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.

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 оператора ЭВМ является кресло. Оно выполняется в соответствии с ГОСТ 21889-76 (2005). При проектировании кресла исходят из того, что при любом рабочем положении человека 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);

иметь слегка вогнутую поверхность, иметь небольшой наклон назад.

Вывод: рабочее место пользователя ПЭВМ полностью соответствует нормам.

12.6 Мероприятия по обеспечению безопасности работающих

При работе на персональном компьютере необходимо соблюдать некоторые правила эксплуатации:

не закрывать вентиляционные отверстия оборудования во избежание перегрева элементов;

не устанавливать оборудование непосредственно у радиаторов отопления, а также в сырых помещениях;

располагать оборудование не менее чем в 5-10 см от стен.

Влияние шума на оператора ЭВМ

Шум - это совокупность звуков, неблагоприятно воздействующих на организм оператора, мешающих его работе и отдыху.

Шум вызывает заметные сдвиги физиологических и психических функций. Воздействие шумов приводит к снижению скорости и точности сенсомоторных процессов, особенно страдают сложно координируемые действия. Под влиянием шума уменьшается скорость решения умственных задач, возрастает число ошибок.

Шум оказывает влияние и на концентрацию внимания. Особенно неприятны высокочастотные шумы и прерывистые шумы. В зависимости от характера шума и его воздействия на организм человека выработаны предельно-допустимые уровни звукового давления.

Основным источником шума на рабочем месте явлюется вентиляторы ПЭВМ, которые создают шум, не превышающий 49,5 дБА, что удовлетворяет нормативным требованиям СанПиН 2.2.4/2.1.8.562-96/03.

Вывод: уровень шума на рабочем месте не превышает установленных норм.

Влияние вибрации на оператора ЭВМ

В таблице 12.2 приведены допустимые уровни вибрации на рабочих местах согласно СН 2.2.4/2.8.562 - 96 и ГОСТ 12.1.012 - 90.

На рабочее место не действуют источники ощутимой вибрации, так как в комнате отсутствуют движущиеся механизмы и двигатели, помещение не примыкает к улице с трамвайными путями. Тем не менее, для уменьшения влияния вибрации на организм человека необходимо вводить в работу регулярно повторяющиеся перерывы.

Таблица 12.2. Допустимые нормы вибрации на рабочих местах

Среднегеометрические частоты октавных полос, Гц	Допустимые значения
	По виброускорению	По виброскорости
	м·с-2	дБ	М·с-1	дБ
	оси Х, Y
2	5,3 ·10-3	25	4,5·10-4	79
4	5,3 ·10-3	25	2,2·10-4	73
8	5,3 ·10-3	25	1,1·10-4	67
16	1,0 ·10-3	31	1,1·10-4	67
31,5	2,1 ·10-3	37	1,1·10-4	67
63	4,2 ·10-3	43	1,1·10-4	67
Корректированные значения и их уровни в дБ.	9,3·10-3	30	2,0·10-4	72



Электромагнитное излучение на рабочем месте

Гигиенические требования к ВДТ и ПЭВМ (СанПиН 2.2.2/2/4/1340 - 03) устанавливают для электромагнитных воздействий нормативные значения, описанные в таблице 12.3.

Таблица 12.3. Допустимые значения параметров неионизиующих электромагнитных излучений

Наименование параметров	Допустимое значение
Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см. вокруг дисплея по электрической составляющей должна быть не более: в диапазоне частот 5 Гц. ч 2 кГц. в диапазоне частот 2 кГц. ч 400 кГц.	25 В/м 2,5 В/м
Плотность магнитного потока должна быть не более: в диапазоне частот 5 Гц. ч 2 кГц. в диапазоне частот 2 кГц. ч 400 кГц.	250 нТл. 25 нТл.
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать	500 В.

Для ограничения или уменьшения электромагнитного воздействия от дисплея ПЭВМ существуют следующие способы защиты (СанПиН 2.2.2/2/4/1340 - 03):

использовать защитный экран или монитор Low Radiation;

использовать защитное покрытие на передние панели и боковые стенки;

размещать компьютер таким образом, чтобы задняя стенка не была направлена на человека.

Основным источником электромагнитного излучения (ЭМИ) на рабочем месте является экран ЖК монитора, который излучает электромагнитное поле в широком диапазоне частот. Используемый тип монитора отвечает требованиям сертификата ТСО 99 (таблица 12.4). Значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений, приведенные в ТСО 99, удовлетворяют нормам СанПиН 2.2.2/2/4/1340 - 03.



Таблица 12.4 - Значения параметров неионизирующих электромагнитных излучений по ТСО 99

Наименование параметров	Допустимое значение
Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см. вокруг дисплея по электрической составляющей должна быть не более:
в диапазоне частот 5 Гц. ч 2 кГц.	?10 В/м
в диапазоне частот 2 кГц. ч 400 кГц.	?1,0 В/м
Плотность магнитного потока должна быть не более: в диапазоне частот 5 Гц. ч 2 кГц. в диапазоне частот 2 кГц. ч 400 кГц.	?200 нТл ?25 нТл
Поверхностный электростатический потенциал не должен превышать	?500 В

Природопользование и охрана окружающей среды

Сутью дипломного проекта является создание программных компонентов VoIP систем. Использование лишь ПЭВМ для выполнения работы подразумевает отсутствие каких-либо загрязняющих окружающую среду факторов, т.е. отсутствие экологического ущерба, наносимого народному хозяйству.

Единственное, что можно отметить, это то, что ПЭВМ использует электричество, но в настоящий момент в ПЭВМ применены энергосберегающие технологии, так что энергосбережение ресурсов также учтено в данной работе.

Электробезопасность

Электрический ток, проходя через организм человека, оказывает следующее воздействие: термическое, биологическое, электролитическое.

Термическое воздействие приводит к ожогам отдельных участков тела и нагреву внутренних органов. В результате биологического воздействия происходит разложение и возбуждение живых тканей, судорожное сокращение мышц. При электролитическом воздействии разлагается кровь и другие органические жидкости в организме.

К факторам, влияющим на степень воздействия электрического тока, относятся:

- род тока (постоянный или переменный);

- величина приложенного напряжения;

- длительность воздействия тока;

- петля прохождения тока;

- сопротивление организма человека;

- условия внешней среды.

При напряжениях прикосновения менее 450 В - опаснее переменный ток, а более 500 В - постоянный.

Наиболее опасным является путь прохождения тока через сердечную мышцу и дыхательную систему.

Рабочее место оборудовано таким образом, что исключается возможность прикосновения оператора к токоведущим устройствам, батареям отопления, водопроводным трубам.

Помещение относится к категории «без повышенной опасности», т.к.:

- пол не является токопроводящим;

- отсутствует токопроводящая пыль;

- отсутствует сырость;

- температура воздуха меньше допустимых35 °C.

Выполнение работы осуществлялось на ПК. Устройство работает от сети общего пользования (напряжение 220 В, частота 50 Гц). Таким образом данное устройство относится к электроустановкам с напряжением до 1000 В (ГОСТ 12.1.030-81/03).

В данном случае нормативный документ предписывает применять защитное зануление, что и сделано.

12.7 Пожарная безопасность

Как показывает практика, индивидуальное и коллективное поведение людей при пожарах в значительной мере определяется страхом, вызванным сознанием опасности. Сильное нервное возбуждение мобилизует физические ресурсы: прибавляется энергия, возрастает мышечная сила, повышается способность к преодолению препятствий и т. д. Но при этом сужается сознание, теряется способность правильно воспринимать ситуацию во всем объеме, поскольку внимание всецело приковано к происходящим устрашающим событиям. В таком состоянии резко возрастает внушаемость, команды воспринимаются без соответствующего анализа и оценки, действия людей становятся автоматическими, сильнее проявляются склонности к подражанию.

Паническое состояние людей при отсутствии руководства ими в период эвакуации может привести к образованию людских пробок на эвакуационном пути, взаимному травмированию, игнорированию свободных и запасных выходов и т. п.

В рассматриваемом помещении находится множество горючих компонентов, таких как строительные материалы для отделки помещения, дверь, окна, деревянная мебель, пластиковые корпуса частей ПЭВМ, изоляционные кабели питания электрооборудования и др.

Для уменьшения вероятности возникновения воспламенения в конструкциях ПЭВМ предусмотрены вентиляционные отверстия, активное (вентиляторы) и пассивное (радиаторы) охлаждение.

В помещении присутствует огнетушитель. Также на территории всего здания находится необходимое количество средств для тушения пожара. Отсутствуют запасные пути эвакуации. План эвакуации представлен на рис. 12.5:



Рис. 12.5

Вывод: уровень пожарной безопасности является удовлетворительным.

12.8 Чрезвычайные ситуации

В случае угрозы или возникновения чрезвычайной ситуации природного или техногенного характера, услышав сигнал «внимание всем», необходимо прослушать текст речевого сообщения и действовать согласно переданным указаниям.

12.9 Вывод по разделу

На основании ранее сделанных выводов можно утверждать, что помещение, в котором организовано рабочее место отвечает требованиям, предъявленным к электробезопасности, освещенности, уровням шума и вибрации, эргономики.

Параметры естественной и искусственной освещенности на рабочем месте соответствуют нормативным значениям.

В помещении поддерживается нормальный микроклимат. В холодное время года в помещении используется системы центрального отопления, обеспечивающие достаточно постоянное и равномерное нагревание воздуха.

Мощность электромагнитных излучений на рабочем месте определяется мощностью электромагнитных излучений видеодисплея и лежит в пределах, установленных нормами.

Использование лишь ПЭВМ для выполнения работы подразумевает отсутствие каких-либо загрязняющих окружающую среду факторов, т.е. отсутствие экологического ущерба, наносимого народному хозяйству. Единственное, что можно отметить, это то, что ПЭВМ использует электричество, но в настоящий момент в ПЭВМ применены энергосберегающие технологии, так что энергосбережение ресурсов также учтено в данной работе.

Размещено на Allbest.ru

...