Рис. 4.9 Влияние геометрии волокна при сварке методом V-groove.

Три геометрические характеристики волокна влияют на качество сварки методом V-groove:

разброс значений диаметров оболочки волокна;

концентричность сердцевина/оболочка;

неоднородности оболочки волокна - утолщения или полости.

Неоднородность оболочки обычно проявляется реже и только на определенных участках волокна. Влияние этого фактора меньше, чем для двух предыдущих, для волокон ведущих фирм-производителей.

После сварки оголенное волокно должно быть механически защищено, для чего чаще всего используют термоусаживающиеся защитные гильзы. Термоусадка этих гильз происходит в предназначенной для этой цели специальной печи, которая, как правило, является одним из узлов сварочного аппарата. Сварка создает неразрывное соединение и поэтому обеспечивает наилучшие характеристики по вносимым обратным потерям по сравнению с разъемным соединением или механическим сплайсом.

Преимущества сварного соединения:

непрерывное соединение

меньшие вносимые потери

меньшие обратные потери

легче достигается герметичность

менее дорогое в расчете на одно соединение

более компактное в расчете на одно соединение

Терминирование ОК. Терминированием называется оконцовывание волокон ОК оптическими коннекторами и последующее подключение оконцованных волокон к переходным розеткам, закрепленным на оптической распределительной коробке/панели, для обеспечения дальнейшей связи с сетевым оборудованием через оптические соединительные шнуры. В здание может заходить несколько линейных ОК. Оптический узел является тем центром, где осуществляется сопряжение волокон внешних и внутренних ОК. Основные требования, которые предъявляются к оптическому узлу - его надежность и гибкость. В данной сети рекомендуется использовать оптические распределительные коробки (ОРК). ОРК предназначены для крепления на стену и выполняют функцию терминирования волокон внешнего ОК требуемым типом оптических соединительных розеток, рис.3.3. Они могут устанавливаться в тех случаях, когда не требуется сложная коммутация, например, на удаленном сетевом узле или в центральном узле с небольшой концентрацией волокон. Как правило, ОРК используются при построении волоконно-оптических магистралей локальных сетей предприятий. По способу терминирования волокон ОРК относятся к терминированию через сварку с pig-tail-ами. При монтаже ОРК происходит сварка оптических волокон предварительно разделанного внешнего кабеля с волокнами pig-tail-ов. Места сварки защищаются термоусаживающимися защитными гильзами, которые крепятся в специальное гнездо. Pig-tail с внутренней стороны подключается к переходной розетке, установленной в боковой панели ОРК. Излишки волокон внешнего кабеля и pig-tail-ов укладываются в сплайс-пластины. Запас волокон в пластине должен составлять 0,8…1 м с каждой стороны кабеля. Pig-tail-ы заготавливаются заранее с типом коннектора, соответствующим типу переходных розеток. Оптические распределительные шнуры подключаются к соединительным розеткам с наружной стороны коробок.

1 - внешний ВОК

2 - гермоввод для крепления кабеля

3 - разделанные волокна ВОК

4 - корпус

5 - сплайс-пластина

6 - место для крепления на стену

7 - комплект для защиты сварки

8 - место сварки

9 - волокно pig-tail-а

10 - коннектор pig-tail-a

11 - оптическая переходная розетка

Рис. 4.10 Схема разделки оптических волокон внутри ОРК

5. СОЦИАЛЬНАЯ ЗНАЧИМОСТЬ ПРОЕКТА

Оценка социальной значимости проводится с точки зрения социальной значимости реализация на предприятии, узкоспециализированной вычислительной сети, предназначающейся для организации информационного обмена между подразделениями типографии. Освобождение персонала от траты времени на «ручной» обмен данными, которой он занимался до внедрения вычислительной сети, повысит эффективность работы предприятия и тем самым расширит его возможности, т. е. окажет социальное влияние.

6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА

6.1 Оценка экономического эффекта от внедрения проекта

При внедрении локальной вычислительной сети будут повышаться текущие эксплуатационные расходы, однако, так как производительность труда служащих возрастет, то будет происходить экономия фонда оплаты труда. Однако для обслуживания и управления работой сети необходимо нанять специалистов, для чего необходимо предусмотреть статью расходов на заработную плату (см. табл. 6.1). Рассчитаем чистую экономию фондов оплаты труда после внедрения проекта по формуле:

Эфот2 = Эфот - Зфот,

где Эфот - годовая экономия фондов оплаты труда,

Зфот - затраты на заработную плату обслуживающему персоналу.

Годовая экономия от внедрения проекта определяется по формуле:

Эфот = N * H, где

N количество станций, подключенных к сети;

H экономия фондов при подключения одной станции.

Ежегодная экономия фондов при подключении одной рабочей станции определяется по формуле:

, где

Х число служащих, пользующихся одной рабочей станцией (обычно 2-4);

К средневзвешенное число смен (1 - 2,5);

С средние ежегодные затраты на одного сотрудника;

Р относительная средняя производительность сотрудника, пользующегося рабочей станцией (140 - 350%).

Расчет: Примем Х = 1, К = 1, С = 3000 у.е., Р = 150%. Имеем ежегодную экономию от подключения одной рабочей станции Н = 1500 у.е..

Таким образом годовая экономия фондов оплаты труда составляет

Эфот = 16 * 1500 = 24 000 у.е.

Затраты на заработную плату обслуживающему персоналу (табл. 5.1)

Таблица 6.1. Смета на заработную плату обслуживающему персоналу.

Должность	Количество	Сумма заработной платы в год
Администратор сети	2 человека	3000
Системный программист	1 человек	3500
Итого	9500 у.е.

Теперь можно рассчитать чистую экономию фондов при внедрения проекта:

Эфот2 = Эфот - Зфот = 24 000 - 9 500 = 14 500 у.е.

Однако, при экономии на фондах оплаты труда, также происходит экономия на налогах с фонда оплаты труда, которые составляют 39%.

Итого экономия на налогах с фонда оплаты труда:

Эн2 =Эфот2 * 0,39 = 14 500 * 0,39 = 5 655 у.е.

В итоге предприятие имеет прибыль в виде экономии фондов оплаты труда и экономии налогов с фонда оплаты труда, которая составляет:

Пр = Эфот2 + Эн2 = 14 500 + 5 655 = 20 155 у.е.

Чистая прибыль предприятия: Пч = Пр - Нпр , где Нпр - налог на прибыль ( 33 % от суммы прибыли).

Пч = Пр - Нпр = Пр - Пр * 0,33 = 20 155 - 20 155 * 0,33 = 13 500 у.е.

6.2 Оценка стоимости внедрения проекта

Общие затраты на проектирование и создание сети определяются:

КLAN = К1 + К2, где

К1 производственные затраты;

К2капитальные вложения.

Оценим производственные затраты:

К1 = С1 + С2 + С3, где

С1 затраты на НИР и ТЗ;

С2 затраты на опытную эксплуатацию и внедрение;

С3 затраты на рабочий проект.

Смета производственных затрат приведена в табл. 6.2.

Таблица 6.2. Смета производственных затрат

Производственные затраты	Сумма
Затраты на НИР и ТЗ	200
Затраты на опытную эксплуатацию и внедрение	1000
Затраты на рабочий проект	200
ИТОГО	1400 у.е.

Имеем производственные затраты К1 = 1200у.е.

Смета затрат на капитальные вложения приведена в табл.6.3.

Таблица 6.3. Смета затрат на капитальные вложения.

Код	Название	Количество	Цена	Итого
J4120A	HP ProCurve Switch 1600M (16 ports/1slot)	1	1983	1983
J4112A	HP ProCurve Switch 100Base-FX Module (4 ports)	1	920	920
J3233B	HP AdvanceStack 100Base-T Hub-12TXM	4	1001	4004
J3248A	HP AdvanceStack 100Base-FX Switch Port Module	4	590	2360
D6692A	HP 10/100Base-TX NightDirector/100 card	18	91	1638
Затраты на активное оборудование:	10905
ОКП-62,5-02-0,7-4	Кабель оптический подвесной mm 4х62,5/125	2000	1,77	3540
PT-M-1-SC/NC	Pig Tail SC mm, 1m	36	5,95	214,2
DPC-M-3-SC/SC	Dual Patch-cord SC mm, 3 м	10	25	250
EL2243.600	Rittal Шкаф 3ВЕ-600*212*415 стекл. дв., 3-секц.	4	338	1352
HD5-16T4-CK	Патч-панель 16-ти портовая (T568A) 5-й категории (шт.)	3	126	378
0-0057819-2	UTP, Cat. 5, 4 pair, solid, 100MHz, PVC, for 15-years AMP Warr., box (305m)	2	90	180
MMT0	(MINI TRUNKING) Короб 16 x 10mm (1м) Стандартная длина - 2,92м	200	0,98	196
MMT2	(MINI TRUNKING) Короб 25 x 16mm (1м) Стандартная длина - 2,92м	200	1,35	270
CT-5F-T4-(XX)	Модуль CT-серии 5-й категории RJ45 (T568A) белый, в полной комп. (шт.)	18	8,12	146,2
MB5008SC	Распределительная коробка металл. до 8 портов SC	3	50	150
UCONN-WB-12	Распределительная коробка UCONN, 12 портов ST/FC/SC, сплайс	1	75	75
Затраты на пассивное оборудование:	6751,4
Итого:	17656,4
	Вспомогательное оборудование и материалы	10% от стоимости всего оборудования	0,1	1765,6
Итого:	у.е.19422,0

Итого капитальные вложенияК2 = 19 422у.е.

Таким образом общие затраты на проектирование и создание сети:

КLAN = К1 + К2 = 1400 + 19422 = 20 822 у.е.

6.3 Расчет срока окупаемости вычислительной сети

Теперь мы можем оценить срок окупаемости проекта:

Ток = КLAN / Пч = 20 822 / 13 500 = ~ 1,54 годаили ~ 19 месяцев.

6.4 Основные технико-экономические показатели

Основные техникоэкономические показатели спроектированной сети приведены в таблице 6.4.

Таблица 6.4. Основные техникоэкономические показатели проекта.

Основные характеристики	Ед. изм.	Проект
Технические
скорость передачи данных	Мбит/сек	100 Мбит/сек
количество рабочих станций		16
топология		звезда
среда передачи данных		витая пара и оптическое волокно
пороговая граница коэфициента загрузки сети	%	0,3…0,5
защищенность от перегрузок электропитания	кВ	1,0 кВ электросеть 0,5 кВ сигнальная сеть
Эксплуатационные
возможность администрирования всей сети с одной рабочей станции		протокол SNMP
возможность мониторинга сети		протокол RMON
высокая надежность		пожизненная гарантия на все оборудование
Экономические
cтоимость внедрения проекта	у.е.	20 822
экономия заработной платы (прибыль)	у.е.	13 500
cрок окупаемости	лет	~ 1,54

Вывод : Таким образом, предприятие внедрив сеть, будет иметь прибыль за счет экономии фондов оплаты труда и за счет экономии на налоговых отчислениях, и, окупит затраты на внедрение сети за ~ 19 месяцев.

7. БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ ПРОЕКТА

Разработанный проект локальной вычислительной сети содержит оборудование, представляющее потенциальную опасность для здоровья человека.

В состав оборудования проекта входят:

источники бесперебойного питания (ИБС);

активное коммутационное оборудование;

оптоволоконные трансиверы и конвертеры;

Питание ИБС и активного оборудования производится от сети переменного тока с напряжением 220 В и частотой 50 Гц. Оптоволоконные трансиверы и конвертеры генерируют монохроматическое остронаправленное излучение с длиной волны = 1300 нм.

Возможные воздействия на организм человека могут быть следующие:

оптическое излучение непосредственно из лазера, а так же из ОВ;

возможность поражения электрическим током.

7.1 Общие сведенья

Лазерное излучение: = 0,2 - 1000 мкм.

Основной источник - оптический квантовый генератор (лазер).

Особенности лазерного излучения - монохроматичность; острая направленность пучка; когерентность.

Свойства лазерного излучения: высокая плотность энергии: 10¹⁰-10¹² Дж/см²,

высокая плотность мощности 10²⁰-10²² Вт/см².

По виду излучение лазерное излучение подразделяется:

прямое излучение;

рассеянное;

зеркально-отраженное;

диффузное.

По степени опасности:

Неопасные для человека

Опасные

Биологические действия лазерного излучения зависит от длины волны и интенсивности излучения, поэтому весь диапазон длин волн делится на области:

ультрафиолетовая 0.2-0.4 мкм

видимая 0.4-0.75 мкм

инфракрасная:

ближняя 0.75-1

дальняя свыше 1.0

Опасные и вредные факторы при эксплуатации лазеров.

Вредные воздействия лазерного излучения.

термические воздействия

энергетические воздействия (+ мощность)

фотохимические воздействия

механическое воздействие (колебания типа ультразвуковых в облученном организме)

электрострикционное (деформация молекул в поле лазерного излучения)

образование в пределах клетках микроволнового электромагнитного поля

Вредные воздействия оказывает на органы зрения, а также имеют место биологические эффекты при облучении кожи.

Нормирование лазерного излучения.

CH 23- 92- 81

Нормируемый параметр -- предельно - допустимый уровень (ПДУ) лазерного излучения при =0.2-20 мкм и кроме этого регламентируется ПДУ на роговице, сетчатке, коже.

ПДУ -- отношение энергии излучения, падающей на определенные участки поверхности к площади этого участка [Дж/см²]

ПДУ зависит от:

длины волны лазерного излучения [мкм]

продолжительности импульса [сек]

частоты повторения импульса [Гц]

длительности воздействия [сек]

Меры защиты от воздействия лазерного излучения

Наиболее распространенным из технических мер являются :

экранирование (рабочее место, лазерное излучение)

блокировка, с помощью которых, лазер приводится в рабочее положение если экран на месте.

Аппаратура контроля: лазерные дозиметры.

Инфракрасное излучение.

760 -- 1500 н/м.

Поддиапазоны:

А -- 760 нм -- 540 мкм.	коротковолновая область ИФ изл.
В -- 1500 н/м -- 3000 н/м	длинноволновая область ИФ
С -- свыше 3000 н/м

Истинным ИФ излучением являются нагретые поверхности.( 0С).

ИФ излучения играют важную роль в теплообмене человека с окружающей средой терморегуляции организма человека.

В области А ИФ излучение обладает следующими вредными воздействиями :

Большая проникающая способность через поверхность кожи.

Поглощение кровью и подкожной жировой клетчаткой.

На органы зрения (хрусталик помутнение).

Воздействие ИФ излучения оценивается плотностью потока энергии на рабочем месте.

Защита от воздействия ИФ излучения.

Снижение ИФ в источнике.

Ограничение по времени пребывания.

Защита расстоянием.

Индивидуальная защита.

Экранирование (тепло-изомерные материалы).

Воздушное душирование.

Приборы контроля ИФ

Актинометр (1 -- 500) Вт/м² .

Радиометры.

Спектрорадиометр.

Радиометр оптического излучения.

Дозиметр оптического излучения.

7.2 Требования безопасности при эксплуатации лазерных изделий

Под лазерными изделиями в последующем понимаем электронно-оптические и оптические элементы, допускающие возможность выхода лазерного излучения наружу.

Используемые лазерные изделия можно отнести к классу 1. Наиболее безопасными как по своей природе (ПДУ облучения никак не может быть превышен), так и по конструктивному исполнению являются лазерные приборы класса 1. В связи с таким двойным подходом допустимые пределы излучения (ДПИ) лазерных приборов класса 1 в спектральной области от 0.4 до 1.4 мкм, для которой возможно как точечное, так и протяженное повреждение сетчатки, характеризуются значениями в двух аспектах -- энергетическом (в ваттах или джоулях) и яркостном.

Длина волны	Мощность излучения
мкм	Вт	Вт м -2
1,3	5*10 -2	103

Физиологические эффекты при воздействии лазерного излучения на человека.

Непосредственное воздействие на человека оказывает лазерное излучение любой длины волны, однако, в связи со спектральными особенностями поражаемых органов и существенно различными предельно допустимыми дозами облучения обычно различают воздействие на глаза и кожные покровы человека.

Воздействие лазерного излучения на органы зрения

Основной элемент зрительного аппарата человека -- сетчатка глаза -- может быть поражена лишь излучением видимого (от 0.4 мкм) и ближнего ИК-диапазонов (до 1.4 мкм), что объясняется спектральными характеристиками человеческого глаза. При этом хрусталик и глазное яблоко, действуя как дополнительная фокусирующая оптика, существенно повышают концентрацию энергии на сетчатке, что, в свою очередь, на несколько порядков понижает максимально допустимый уровень (МДУ) облученности зрачка.

Невидимое УФ (0.2<<0.4 мкм) или ИК излучение (1.4<<1000 мкм) практически не доходит до сетчатки и потому может повреждать лишь наружные части глаз человека: УФ излучение вызывает фотокератит, средневолновое ИК излучение (1.4<<3 мкм) -- отек, катаракту и ожог роговой оболочки глаза; дальнее ИК излучение (3 мкм<<1 мм) -- ожог роговицы.

Требования к размещению лазерных изделий

Размещение лазерных изделий в каждом конкретном случае производится с учётом класса опасности изделий, условий и режима труда персонала, особенностей технологического процесса, подводка коммуникаций.

Траектория прохождения лазерного пучка должна быть заключена в оболочку из несгораемого материала или иметь ограждение, снижающие уровень лазерного излучения до ДПИ и исключающие попадание лазерного пучка на зеркальную поверхность. Открытые траектории в зоне возможного нахождения человека должны располагаться значительно выше уровня глаз. Минимальная высота траектории 2,2 м.

Рабочее место должно быть организовано таким образом, чтобы исключать возможность воздействия на персонал лазерного излучения или чтобы его величина не превышала ДПИ для первого класса.

Рабочее место обслуживающего персонала, взаимное расположение всех элементов (органов управления, средств отображения информации и другое.) должна обеспечивать рациональность рабочих движений и максимально учитывать энергетические, скоростные, силовые и психофизические возможности человека.

Следует предусматривать наличие мест для размещения съемных деталей, переносной измерительной аппаратуры, хранения заготовок, готовых изделий.

Классификация условий и характера труда

По степени зашиты персонала от воздействия лазерного излучения условия и характер труда при эксплуатации лазерных изделий независимо от класса изделия подразделяются:

оптимальные - исключающие воздействие на персонал лазерного излучения;

допустимые - уровень лазерного излучения, воздействующего на персонал, меньше ПДУ установленного СанПиН 5804;

вредные и опасные - уровень лазерного излучения, воздействующего на персонал, превышает ПДУ.

Требования безопасности при эксплуатации и обслуживании лазерных изделий

Выполнение требований безопасности должно обеспечивать исключение или максимальное уменьшение возможности облучения персонала лазерным излучением, а также воздействия на него других опасных факторов.

К ремонту, наладке и испытаниям лазерных изделий допускаются лица, имеющие соответствующую квалификацию и прошедшие инструктаж по технике безопасности в установленном порядке.

К работе с лазерными изделиями допускаются лица, достигшие восемнадцати лет, не имеющие медицинских противопоказаний, прошедшие курс специального обучения работе с конкретными лазерными изделиями и аттестацию на группу по охране труда при работе на электроустановках с соответствующим напряжением.

При эксплуатации изделий выше класса 2 должно назначаться лицо, ответственное за охрану труда при их эксплуатации.

Лазерные изделия, находящиеся в эксплуатации, должны подвергаться регулярной профилактической проверке. При проведении профилактической проверки следует обращать особое внимание на безотказность работы всех защитных устройств, надёжность заземления.

Контроль лазерного излучения

Оценка степени опасности лазерного излучения осуществляется путём его дозиметрического контроля.

Измерение параметров лазерного излучения проводят на рабочих местах и в местах возможного нахождения людей.

Контроль параметров лазерного излучения следует проводить:

при приёме в эксплуатацию новых лазерных изделий классов 3А, 3В, 4;

при внесении изменений в конструкцию лазерных изделий;

при изменении конструкции средств коллективной защиты;

при организации рабочих мест;

при сертификации лазерных изделий;

при плановом контроле.

Проводятся два вида дозиметрического контроля:

предупредительный - определение значения энергетических параметров лазерных изделий в точках границы рабочей зоны, находящейся на минимально возможных расстояниях от источника излучения, проводятся во всех случаях перечисленных в 8.1.4.1.

индивидуальный - измерение величины энергетического излучения , воздействующего на глаза (кожу, рожу) конкретного работающего в течении рабочего дня; проводят в случаях перечисленных в пункте 8.1.4.1, при работе на открытых лазерных изделиях (экспериментальные стенды), а также в тех случаях, когда не исключено случайное воздействие лазерного излучения на глаза, кожу.

В зависимости от вида дозиметрического контроля измеряются следующие энергетические параметры лазерного излучения:

А) при предупредительном и индивидуальном контроле:

максимальное за время контроля значение одиночного импульса из серии импульсов излучения, проходящего через ограничивающую апертуру , Дж.

максимальное за время за время контроля значение энергетической экспозиции от одиночного импульса или от импульса из серии импульсов излучения, проходящего через ограничивающую апертуру , Дж м ^-2 или Дж см -²;

максимальное за время контроля значение средней мощности непрерывного излучения, проходящего через ограничивающую апертуру P_max, Вт;

максимальное за время контроля значение облучённости от непрерывного излучения, проходящего через ограничивающую апертуру, Вт см -² или

Вт м ^-2.

Б) при индивидуальном контроле:

суммарное значение энергии (энергетической экспозиции) всех импульсов в серии импульсов излучения, проходящего через ограничивающую апертуру , Дж; , Дж м -² или Дж см -²;

суммарное значение энергетической экспозиции за рабочий

день (3 10⁴с), Дж м -².

Диаметр ограничивающей апертуры равен 7 мм при дозиметрическом контроле лазерного излучения с длинами волн 0,38…1,40 нм и 1,1 мм для других диапазонов волн.

Индивидуальный дозиметрический контроль предусматривает также (при необходимости), измерение длительности воздействия непрерывного излучения , а также количество импульсов в серии импульсно-модулированного излучения N и длительность серии t_c, с.

При дозиметрическом контроле лазерного излучения в спектральном диапазоне 0,38…1,40 нм при необходимости в точке контроля дополнительно измеряется видимый угловой размер источника излучения , радиан с целью определения ПДУ.

Дозиметры лазерного излучения должны отвечать следующим дополнительным требованиям:

обеспечивать прямые измерения энергетических параметров излучения;

иметь нормированные площадь и диаметр отверстий ограничивающей апертуру.

Дозиметры должны быть отградуированы в единицах энергии (Дж) и мощности (Вт), допускается также градуировка в единицах энергетической экспозиции(Дж м -² или Дж см -²) и облучения (Вт м -² или Вт см -²).

Аппаратура, применяемая для измерения энергетических параметров лазерного излучения при дозиметрическом контроле, должна быть аттестована органами Госстандарта РФ, и проходить государственную проверку в установленном порядке.

7.3 Требования по электробезопасности

Используемое оборудование должно быть сконструировано и изготовлено таким образом, чтобы гарантировать защиту персонала при эксплуатации, а также при возникновении неисправностей от поражения электрическим током.

Элементы конструкции, с которыми соприкасается оператор во время работы оборудования, рекомендуется выполнять из диэлектрического материала или наносить на них защитное диэлектрическое покрытие.

Оборудование в целом, а также отдельные блоки должны иметь специальные клеммы или другие приспособления для подсоединения заземляющих или зануляющих проводников.

Все токопроводящие части оборудования должны быть ограждены и размещены таким образом, чтобы исключалась возможность прикосновения к ним при эксплуатации.

Изоляция оборудования должна обладать достаточной диэлектрической прочностью, предотвращающей пробой, а так же достаточным электрическим сопротивлением, препятствующим появлению чрезмерных токов утечки и возникновению теплового пробоя.

В случае неисправности должна быть предусмотрена возможность немедленного отключения оборудования от первичного источника питания посредством устройства отключения питания. Если устройство отключения питания не удовлетворяет этому условию, следует предусмотреть устройство аварийной защиты.

В случае если в состав лазерного устройства не входит источник питания, необходимый для лазерной генерации, в технической документации (ТУ, паспорт) должны быть указаны требования, предъявляемые к источнику питания по его совместимости с лазерными изделиями в целях обеспечения безопасности.

Оборудование, при необходимости, должно иметь предупреждающий знак возможности поражения электрическим током.

7.4 Организация рабочего места оператора ЭВМ

Согласно «Гигиенической классификации труда Минздрава N4137-86» труд оператора ЭВМ относится к I-П классу по гигиеническим условиям, его тяжесть не должна превышать оптимальных, а напряженность - допустимых величин. На пользователя персональных компьютеров потенциально воздействуют следующие факторы производственной среды:

*электроопасность;

*вентиляция;

*шум;

*освещенность;

*метеоусловия;

*пожароопасность;

*электромагнитные поля и излучения;

*статическое электричество;

*психоэмоциональные напряжения.

Электробезопасность

Электрические установки, к которым относится все оборудование ПЭВМ, представляют для человека потенциальную опасность. Воздействие тока может привести к электрической травме, то есть повреждению организма электрическим током или электрической дугой (ГОСТ 12.1.009-76). Исключительно важное значение для предотвращения электрического травматизма имеет правильная организация обслуживания действующих электрических установок, установленная «Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей» (ПТЭ) и «Правилами устройства электроустановок» (ПУЭ). Помещения, где находятся рабочие места операторов, относятся к категории помещений без повышенной опасности, оборудование относится к классу до 1000 В. Оператор работает с оборудованием на 220 В. Наиболее часты бывают случаи касания рукой или другими частями тела корпусов компьютеров и дисплеев. Для предотвращения электротравматизма необходимо применять наиболее дешевый и эффективный способ защиты, которым является защитное заземление. Принцип действия заземления заключается в многократном уменьшении тока, протекающего через человека в случае утечки. Человек-оператор должен быть обучен правилам эксплуатации электрооборудования и оказанию первой помощи при поражении электрическим током.

Вентиляция

В помещении необходимо обеспечить приток свежего воздуха, количество которого определяется технико-экономическим расчетом и выбором схемы вентиляции. Минимальный расход воздуха определяется из расчета 30-50 куб.м/ч, но не менее двукратного воздухообмена в час. Вентиляция - организованный воздухообмен, заключающийся в удалении из рабочего помещения загрязненного воздуха и подаче вместо него свежего наружного или очищенного воздуха. В зависимости от назначения, вентиляция бывает:

*приточная;

*вытяжная.

В зависимости от способа перемещения воздуха вентиляция бывает:

*естественная;

*принудительная.

Параметры воздуха, поступающего в приемные отверстия и проемы местных отсосов технологических и других устройств, которые расположены в рабочей зоне, следует принимать в соответствии с ГОСТ 12.1.005-76. При размерах помещения 8 на 5 метров и высоте 3 метра, его объем 120 куб.м. Следовательно, вентиляция должна обеспечивать расход воздуха в 240 куб.м/час. В летнее время следует предусмотреть установку кондиционера с целью избежания превышения температуры в помещении для устойчивой работы оборудования. Необходимо уделить должное внимание количеству пыли в воздухе, так как это непосредственно влияет на надежность и ресурс эксплуатации ЭВМ.

Шум

С физиологической точки зрения шум рассматривают как звук, мешающий разговорной речи и негативно влияющий на здоровье человека. Основными физическими величинами, характеризующими шум в какой-либо точке пространства, с точки зрения воздействия на человека, являются:

*интенсивность;

*звуковое давление ;

*частота.

В соответствии с ГОСТ 12.1 003-83, защита от шума, создаваемого на рабочих местах осуществляется следующими методами:

*уменьшение шума;

*применение средств коллективной защиты (ГОСТ 12.1.0280);

*применение средств индивидуальной защиты (ГОСТ 12.4.051-87);

*рациональная планировка помещений;

*акустическая обработка рабочих помещений.

Для борьбы с шумом необходимо применять следующие меры:

*увеличение звукоизоляции ограждающих конструкций;

*уплотнение по периметру дверей, перекрывающих проходы;

*уменьшение шума источников путем применения прокладок

из эластичных материалов.

В качестве звукопоглощающих конструкций можно предложить:

*маты из стекловолокна;

*перфорированные плиты, укрепленные на стене.

Для оценки звукопоглощающей способности ограждения введено понятие звуконепроницаемости, численно равной отношению звуковой энергии, прошедшей через ограждение к падающей на него. Нормирование уровня шума для персонала, осуществляющего эксплуатацию ЭВМ, производится согласно ГОСТ12.1 003-83 следующим образом:

Частоты, Гц	63	125	250	500	1000	2000	4000	8000
Уровень шума, Дб	71	61	54	49	45	42	40	38

Таким образом, допустимый уровень шума составляет 50 Дб.

Освещение

Освещение рабочего места - важнейший фактор создания нормальных условий труда. Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности, оказывает положительное психологическое воздействие на работающего, способствует повышению производительности труда. Для ВЦ о важности вопросов производственного освещения говорит и тот факт, что условия деятельности операторов в системе «человек -машина» связаны с явным преобладанием зрительной информации - до90% общего объема. Освещение согласно СНиП 11-4-79 нормируется следующим образом:

Характеристика зрительной работы	Контраст	Фон	Освещенность,Лк
Мин.объект различения 0,3-0,5 мм	Средний	Средний	300

Таким образом, освещенность должна быть не менее 300 лк.

Выбор системы освещения

По конструктивному выполнению искусственное освещение может быть общим или комбинированным. При общей освещенности все рабочие места получают рабочее освещение от общей установки. Комбинированное освещение наряду с общим включает местное освещение рабочего места. Исходя из требований отсутствия бликов и равномерности освещения, целесообразно выбрать общее искусственное освещение.

Выбор типа светильников

Для искусственного освещения помещений следует применять лавным образом люминесцентные лампы, у которых высокая световая отдача, продолжительный срок службы, малая яркость светящейся поверхности, близкий к естественному спектральный состав. Наиболее приемлемы лампы ЛБ (белый свет) и ЛТБ (тепло-белый свет) мощностью 20, 40 или 80 Вт. Система общего искусственного освещения должна быть выполнена потолочными или подвесными лампами, размещенными параллельно светопроемам и равномерно по потолку. Поскольку некоторые люди воспринимают мерцание люминесцентных ламп, работающих от сети 50 Гц, ряд специалистов предлагают полностью убрать их или заменить на соответствующие более высокочастотные.

Чтобы избежать отражений, которые могут снизить четкость восприятия, не следует располагать рабочее место прямо под источником света. Исходя из вышеперечисленных условий, выберем светильники дневного света УСП-35 открытого типа.

Микроклимат

Под метеоусловиями производственной среды согласно ГОСТу 12.1.005-88 понимают сочетания температуры, относительной влажности, скорости движения и запыленности воздуха. Эти параметры оказывают огромное влияние на функциональную деятельность человека , его самочувствие и здоровье и на надежность работы средств вычислительной техники.

Параметры микроклимата в помещении нормируются согласно СН 512-78 следующим образом:

Оптимальные	Допустимые
Т, град. С	Относительная влажность,%	Скорость воздуха,м/с	Т, град. С	Относительная влажность,%	Скорость воздуха,м/с
20-22	40-60	0,2	18-22	не>70	0,3
20-25	40-60	0,2	не>28	не>70	0,3

Верхняя строка таблицы приводит данные для температуры наружного воздуха не выше +10 град. С, нижняя - выше +10 град. C.

В помещении должно поддерживаться содержание:

кислорода - 21-22 об.%; озона - не более 0.1 мг/куб.м;

легких ионов - 1500-3000 положительных и 3000-5000 отрицательных в 1 куб. см. воздуха.

Для отделки интерьера недопустимо применение строительных материалов содержащих органическое сырье: ДСП, декоративного бумажного пластика, поливинилхлоридных пленок, моющихся обоев и др. Для обеспечения надлежащего качественного (в т.ч. аэроионного и непыльного) состава воздуха необходимы:

*систематические проветривания;

*влажная ежедневная уборка;

*ежемесячное протирание спиртом клавиатуры и экрана;

*наличие приточно-вытяжной вентиляции;

*установка увлажнителей;

*установка автономных кондиционеров в оконных рамах, число которых определяется согласно расчету воздухообмена по количеству теплоизбытков от машин, людей и солнечной радиации.

Для исключения дестабилизирующего микроклимат (и освещение) влияния солнечной радиации на окнах должны быть предусмотрены шторы или жалюзи.

Пожарная безопасность

Предотвращение пожара достигается исключением образования горючей среды и источников загораний. Пожарная защита реализуется:

*применением негорючих веществ и материалов;

*ограничением распространения пожара;

*созданием условий для эвакуации людей;

*применением противодымной защиты;

*применением пожарной сигнализации.

Для ликвидации пожаров применяются следующие средства пожаротушений:

*внутренние пожарные водоводы;

*огнетушители ручные и передвижные;

*сухой песок;

*асбестовые одеяла.

Пожарные краны устанавливают в коридорах и нишах на высоте1.35 м, где также находится пожарный рукав с пожарным стволом. Применяются пенные огнетушители ОХП-10, ОХВП-10 и углекислотные ручные огнетушители ОУ-2, ОУ-5 и ОУ-8. Ручные огнетушители устанавливают в помещении из расчета 1 огнетушитель на 40-50 м площади, но не менее 2-х в помещении.

Для тушения электроустановок под напряжением применяются только углекислотные огнетушители, так как электропроводность углекислоты низка.

Для защиты людей от токсичных продуктов сгорания и дыма применяется противодымная защита из вентиляторов и вентиляционных каналов. Противодымная защита включается автоматически при срабатывании дымовых автоизвещателей либо вручную от кнопок у пожарных кранов. Вытяжная вентиляция при этом удаляет из помещения воздух с вредными примесями.

Статическое электричество

Для предотвращения образования и защиты от статического электричества необходимо использовать нейтрализаторы и увлажнители, а полы должны иметь антистатическое покрытие. Защита должна проводиться в соответствии с Санитарно-гигиеническими нормами допускаемой напряженности электростатического поля - ее уровень не должен превышать 20 кВ в течение часа.

Излучения

Очень важным, волнующим и сложным является вопрос электромагнитного излучения видеомонитора. Все большее число специалистов признают, что они не обладают достаточным запасом знаний, чтобы с уверенностью говорить о безопасности излучения дисплея.

Спектр излучения компьютера включает в себя рентгеновскую, ультрафиолетовую и инфракрасную области спектра, а также широкий диапазон электромагнитных волн других частот. Опасность рентгеновских лучей считается сейчас специалистами пренебрежимо малой , поскольку этот вид лучей поглощается веществом экрана. Внимание исследователей в настоящее время привлекают биологические эффекты низкочастотных электромагнитных полей, которые до недавнего времени считались абсолютно безвредными.

Защита программиста и окружающей среды от электромагнитных полей

До последнего времени точка зрения большинства государственных медицинских учреждений и компаний, производящих компьютеры, сводилась к тому, что низкочастотные поля видеодисплеев не представляют никакой опасности. В отличие от ионизирующего излучения (например, рентгеновских лучей) низкочастотные поля не могут расщеплять или ионизировать атомы, то есть не обладают свойствами, которые способствуют возникновению опухолей и других заболеваний. Считалось, что неионизирующее излучение не может вредно влиять на организм, если оно недостаточно сильно, чтобы вызвать тепловые эффекты или электрический шок. Однако результаты лабораторных экспериментов говорят о другом. В ряде исследований было обнаружено, что электромагнитные поля частотой 50 Гц могут инициировать биологические сдвиги (вплоть до нарушения синтеза ДНК) в клетках животных. Эпидемиологические исследования и работы другого рода показали, что существует связь между нахождением в местах, где проходят линии электропередач, и возникновением опухоли у детей. Особенно поразил тот факт, что электромагнитные волны обладают необычным свойством: опасность их воздействия совсем не уменьшается при снижении интенсивности излучения, а некоторые электромагнитные поля действуют на клетки лишь при малых интенсивностях излучения или на конкретных частотах. Для снижения потенциально опасного излучения видеотерминалов целесообразно предпринимать специальные меры защиты от низкочастотных полей. Поскольку источник высокого напряжения дисплея - строчный трансформатор - помещается в задней или боковой части терминала, уровень излучения со стороны задней панели дисплея выше, причем стенки корпуса не экранируют излучение. Поэтому пользователям следует находиться не ближе чем на 1.2 метра от задних или боковых поверхностей соседних терминалов.

Наблюдения и исследования последних лет выявили также целесообразность установки в непосредственной близости от дисплеев горшков с кактусами, присутствие которых снижает интенсивность вредное влияние электромагнитного излучения дисплея.

Эргономика

Эргономика и эстетика производства являются составными частями культуры производства, т.е. комплекса мер по организации труда, направленных на создание благоприятной рабочей обстановки. В основе повышения культуры производства лежат требования научной организации труда. Культура производства достигается правильной организацией трудовых процессов и отношений между работающими, благоустройством рабочих мест, эстетическим преобразованием среды.

Эргономика - наука, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах с точки зрения физиологии и психологии в целях создания орудий и условий труда, а также технических процессов, наиболее соответствующих высокой производительности труда человека. Важнейшую роль играет планировка рабочего места, которая должна удовлетворять требованиям удобства выполнения работ и экономии энергии и времени оператора, рационального использовании производственных площадей и удобства обслуживания устройств ЭВМ.

Во время работы часто возникают ситуации, в которых оператор ЭВМ должен за короткий срок принять правильное решение. Для успешного труда в таких условиях необходимы рационально организованная окружающая среда, ограничивающая работника от воздействия посторонних раздражителей, которыми могут быть: мрачная окраска стен, неудобное расположение сигнализации, клавиш управления. Поэтому всеми средствами нужно снижать утомление и напряжение оператора ЭВМ, создавая обстановку производственного комфорта.

Производственная среда, являющаяся предметным окружением человека, должна сочетать в себе рациональное архитектурное и планировочное решение, оптимальные санитарно - гигиенические решения (микроклимат, освещение, вентиляция), научно обоснованную цветовую окраску и создание высоко художественной системы интерьеров.

Программист работает с ПЭВМ в диалоговом режиме и основным источником информации для него служит дисплей компьютера. Основные технические характеристики дисплея представлены в таблице.

Ряд исследований, проведенных правительственными и частными организациями разных стран, выявил связь между работой на компьютере и такими недомоганиями, как астенопия (быстрая утомляемость глаз) и другие болезненные ощущения в глазах, боли в спине, пояснице и шее, запястный сидром (болезненное поражение серединного нерва запястья) и другие нарушения в нервно-мышечном аппарате, стенокардия, стрессы и другие неблагоприятные изменения функционального состояния нервной системы.

Зрительная функция программиста

По данным Национальной академии наук США, компьютеризация учреждений привела к тому, что астенопия, или быстрая утомляемость глаз, стала одной из наиболее частых жалоб пользователей компьютеров. По данным отдела исследований в области оптометрии Нью-Йоркского университета подтверждается статистически то, что пользователей видеотерминалов постоянно преследуют такие заболевания глаз, как астенопия, «пелена перед глазами», воспаление глаз, головные боли и двоение в глазах. Одно из медицинских обследований, проведенных в штате Массачусетс, показало, что у служащих, работающих на персональных компьютерах по 7 и более часов в день, частота случаев астенопии и воспаления глаз на 72% выше, чем у тех, кто проводит за компьютером меньше времени.

Основные технические характеристики дисплея.

Размер экрана по диагонали	31 см
Емкость экрана	2000-4000 символов
Способ формирования изображения	Растровый с числом строк 25-50 и числом символов в строке 80
Изображение	Монохромное или цветное с растром от 320х640 до 1024х768 точек
Способ формирования символов	Матрица 9х9 или9х12 точек
Частота кадровой развертки	50-72 Гц
Частота строчной развертки	15625-31250 Гц
Система строчной развертки	Первый телевизионный стандарт
Уровень неиспользованного рентгеновского излучения на расстоянии 5 см от экрана	Не более 100мкР/ч
Напряженность электростатического поля на рабочем месте	Не более 15 кВ/м

Данные клиники глазных болезней Школы оптометрии Калифорнийского университета свидетельствуют о том, что у 2/3 пациентов , работавших на видеотерминалах в среднем по 7 и более часов в день в течение 4-х лет, наблюдаются проблемы с фокусировкой зрения.

Наконец, к возникновению астенопии и других глазных заболеваний может привести и интенсивная работа с дисплеем программистов, не подозревающих о наличии у них обычных дефектов зрения, которые требуют постоянного напряжения глаз. Многие из этих заболеваний можно избежать с помощью обычных или специальных очков, тогда как другие обязаны своим существованием неудачной конструкцией рабочего места и присутствием бликов на экране. Во всяком случае, пользователям персональных компьютеров, даже имеющим нормальное зрение, не менее одного раза в год необходимо проходить всестороннее обследование у окулиста.

Следует избегать того, чтобы терминал был обращен экраном в сторону окна, поскольку интенсивная освещенность поля зрения может затопить потоками света и размыть изображение оригинала на сетчатке глаза. Для исключения бликов на экране, расположенным рядом с окном, рабочее место и экран должны быть расположены перпендикулярно оконному стеклу. Солнечные лучи не должны попадать и непосредственно в поле зрения программиста. Основной поток естественного света должен быть слева.

Стена позади компьютера должна быть освещена примерно так же, как и экран. Для уменьшения поглощения света потолок, верхние части стен и оконные рамы следует окрашивать белым цветом (коэффициент отражения не менее 0.7), стены и панели - умеренно-светлыми (светло-голубой, -зеленый, -серый, -желтый, -бежевый) тонами (к.о. 0.5-0.6). Очень светлая или блестящая окраска рядом или на рабочем месте может стать источником причиняющих беспокойство отражений.

Избавиться от бликов на экране можно с помощью защитного сетчатого или интерференционного фильтра, а также используя дисплеи, экран которых имеет специальное антибликовое покрытие.

Организация рабочего места и режима работы

Какую бы тревогу не вызывали некоторые из отчетов и статистических данных, следует иметь ввиду, что многие болезни, связанные с работой на персональном компьютере, можно предотвратить. Ознакомившись с наиболее распространенными причинами компьютерных «напастей» можно избежать их, коренным образом изменив устройство рабочего места и привычный ритм работы.

Сегодня специалисты в области эргономики уже поняли, что нельзя найти идеальное положение, в котором можно пребывать и работать в течение всего дня. Для большинства людей комфортабельным рабочим местом должно быть такое, которое можно приспособить не менее чем для 2 позиций. При этом положение кресла, монитора и клавиатуры должны каждый раз соответствовать характеру выполняемой работы, антропологическим данным и привычкам работника и исключать неудобные позы и длительные напряжения. Например, многие считают, что для работы на компьютере больше всего подходит вертикальное положение со слегка наклоненным вперед сидением.

Дисплей

Положение тела обычно соответствует направлению взгляда. Дисплеи, расположенные слишком низко или под неправильным углом, являются основными причинами появления сутулости. Уровень глаз должен приходиться на центр экрана или 2/3 высоты экрана. Линия взора должна быть перпендикулярна центру экрана, и оптимальное ее отклонение в вертикальной плоскости должно находиться в пределах 5 град., допустимое 10 град. Оптимальный обзор в горизонтальной плоскости от центральной оси экрана должен быть в пределах 15 град., допустимый 30 град. При рассматривании информации, находящейся в крайних положениях экрана, угол рассматривания, ограниченный линией взора и поверхностью экрана, должен быть не менее 45 град. Чем больше угол рассматривания, тем легче воспринимать информацию с экрана и меньше будут уставать глаза. Для тех, кто носит очки, угол между направлением прямого взгляда и взгляда на дисплей может быть больше. Расстояние от дисплея до глаз должно лишь немного превышать привычное расстояние между книгой и глазами, т.е. оптимально 60-70 см, допустимо не менее 50 см.

Например, для режима 25 строк по 80 символов на экране монитора персонального компьютера IBM PC XT/AT при S=3 мм минимальное расстояние L должно быть 51.6 см.

Кресло

Кресло должно иметь подлокотники и подъемно-поворотное устройство для регуляции высоты сидения и спинки, а также угла наклона спинки. Желательно, чтобы рельеф спинки кресла повторял форму спины. Высота поверхности сидения должна регулироваться в пределах 40-50 см., угол наклона спинки - в пределах 90-110 град. Ширина сидения должна быть 40 см, глубина - не менее 38 см. Высота опорной поверхности спинки - не менее 30 см., ее ширина - не менее 38 см.

Материал покрытия должен обеспечивать возможность легкой очистки от загрязнения. Поверхность сидения и спинки должна быть полумягкой, с нескользящим, не электризующимся и воздухонепроницаемым покрытием.

Кресло следует устанавливать на такой высоте, чтобы не чувствовалось давления на копчик (это может быть при низком расположении кресла) или на бедра (при слишком высоком). Хотя большинство операторов ЭВМ предпочитает сидеть несколько откинувшись назад, специалисты по эргономике считают, что угол между бедрами и позвоночником должен составлять 90 град.

Работающий за терминалом должен сидеть прямо, опираясь в области нижних узлов лопаток на спинку кресла, не сутулясь, с небольшим наклоном головы вперед (до 5-7 град.). Предплечья должны опираться на поверхность стола, снимая тем самым статическое напряжение плечевого пояса и рук.

Клавиатура

Руки должны располагаться так, чтобы они находились на расстоянии нескольких десятков сантиметров от туловища. Кресло и клавиатура устанавливаются так, чтобы не приходилось далеко тянуться. При изменении положения тела (например, с вертикального на наклонное) обязательно следует переменить и положение клавиатуры. При этом удобно воспользоваться регулируемой подставкой клавиатуры, но можно поставить последнюю и на колени.

Кроме того, многие виды профессиональных заболеваний пользователей компьютеров можно предотвратить, применяя так называемую «переламываемую» клавиатуру, при использовании которой ладони во время работы обращены друг к другу. Ряд исследований, проведенных в ФРГ, показал, что благодаря такой конструкции заметно уменьшается нагрузка, приходящаяся на верхнюю часть тела.

Рабочий стол

Длина стола (слева направо) должна быть не менее 70 см., ширина должна обеспечивать место перед клавиатурой (не менее 30 см.) для расположения записей, текста программы и др. Поверхность стола, на которой располагаются клавиатура и тетрадь, должна иметь наклон 12-15 град.; допускается и горизонтальная поверхность стола. Высота края стола, обращенного к работающему за видеотерминалом, кресла или стула над полом и ширина пространства для ног под столом должны приниматься в соответствии с ростом программиста. Ширина пространства для ног под столом должна быть не менее 50 см., глубина - не менее 45 см. Удобная высота стола особенно важна в том случае, когда на нем располагается клавиатура. Если стол слишком высок и его высоту нельзя изменить, а у клавиатуры отсутствует или недостаточно высокая подставка, следует повыше поднять сидение кресла, а под ноги подставить скамеечку или что-то другое. Если стол слишком низок, нужно что-нибудь подложить под его ножки.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

вычислительный сеть волоконный оптический

В данной работе была спроектирована высокоскоростная вычислительная сеть стандарта FastEthernet для типографии «Мастер-В». Скорость передачи сети - 100 МБит/сек. Выбранная кабельная система соответствует стандарту на построение структурированных кабельных систем для промышленных зданий - ANSI/EIA/TIA - 586B. Основной акцент при выборе кабельной системы сделан на волоконно-оптическую. Был произведен подробный сравнительный анализ оборудования, предлагаемого компанией Hewlett-Packard и на его основе выбран оптимальный состав оборудования с учетом последующего расширения сети. Особое внимание в проекте уделено выявлению возможных ограничений пропускной способности сети и способам их устранения. Также в проекте были рассмотрены мероприятия по монтажу и прокладке кабельной системы, по обеспечению безопасности жизнедеятельности и произведен расчет технико-экономических показателей спроектированной сети.

Размещено на Allbest.ru

...