Информационная система грузоперевозок цинкового производства АО "Казцинк"

Аннотация



Данный дипломный проект состоит из 4 разделов. В первом разделе – "Аналитическая часть" рассмотрены анализ бизнес – процессов на предприятии «Риддерский цинковый завод» АО «Казцинк» (РЦЗ), модель автоматизации процесса диспетчеризации и управления подвижным составом на территории РЦЗ, содержит описание этапов разработки, описание технологии и используемого программного обеспечения для реализации АРМ диспетчера отдела «управления подвижным составом», требования к аппаратному и программному обеспечению.

Второй раздел – "Программная реализация" - посвящен вопросам реализации алгоритмов модели автоматизации процесса диспетчеризации и управления подвижным составом на территории РЦЗ, а также содержит описание диалоговых форм и функциональных возможностей.

Третий раздел – «Обоснование экономической эффективности» – посвящен расчету экономической эффективности разработки и внедрения программного продукта. Также были рассчитаны годовой экономический эффект, экономический эффект за 4 года функционирования проекта и коэффициент эффективности.

Четвертый раздел – «Безопасность и экологичность проекта» посвящен рассмотрению вопросов, связанных с охраной труда: общие мероприятия по улучшению условий труда и создание нормальных условий труда для работы с ПК. А также рассмотрены вопросы, связанные с экологией: экология оборудования и экология видео изображения.

Введение отражает актуальность проблемы регистрации и учета поступивших на территорию РЦЗ вагонов, цели и задачи данной дипломной работы.

Заключение содержит анализ результатов и выводы по выполненной работе.

Список использованной литературы состоит из перечня источников документов, книг, которые были привлечены для исследования и написания дипломного проекта, а также Интернет ресурсов использующих технологию создания программного обеспечения.

Приложения содержат листинг кода базы данных и самой программы.


ВВЕДЕНИЕ



Дипломный проект «Информационная система грузоперевозок цинкового производства АО «Казцинк»» разработан по заказу Риддерского цинкового завода акционерного общества «Казцинк».

Целью разработки дипломного проекта «Информационная система грузоперевозок цинкового производства АО «Казцинк»» является повышение эффективности работы и конкурентоспособности РЦЗ АО «Казцинк».

Достижение конкретной цели достигается за счет автоматизации выполнения следующих функций:

регистрация поступления вагонов на территорию РЦЗ АО «Казцинк»;

учет движения вагонов по территории РЦЗ АО «Казцинк»;

учет времени нахождения вагонов на территории РЦЗ АО «Казцинк»;

расчет времени и суммы простоев вагонов на территории РЦЗ АО «Казцинк»;

построение отчетов;

анализ деятельности отдела.

Методами реализации поставленной цели является использование существующих методик проектирования автоматизированных рабочих мест, баз данных. 

В качестве средств реализации поставленной задачи была выбрана среда программирования Borland Delphi 7.0, СУБД InterBase6.5, а так же прикладное программное обеспечение Microsoft Excel 2003, Microsoft Word 2003. Для взаимодействия приложения с базой данных использовались компоненты вкладки InterBase, а для взаимодействия с прикладными программами Microsoft Office - технология OLE Automation(ActiveX). 


1. АНАЛИЗ БИЗНЕС-ПРОЦЕССОВ НА ПРЕДПРИЯТИИ РЦЗ АО «КАЗЦИНК»



1.1 Структурно функциональная модель отдела управления подвижным составом на территории РЦЗ АО «Казцинк»



Казцинк - крупный интегрированный производитель цинка с большой долей сопутствующего выпуска меди, драгоценных металлов и свинца. Все предприятия компании находятся на территории Республики Казахстан и расположены в шести городах. 

Одним из ведущих производителей цинка является Риддерский цинковый завод (РЦЗ) АО «Казцинк». Завод выпускает 105'000 т цинка металлического высшей марки и цинк-алюминиевых сплавов в год. 

По всей территории РЦЗ проложена железная дорога, по которой производится движение подвижного состава для разгрузки привозных материалов и отгрузки готовой продукции. Следит за движением вагонов по территории отдел «управления подвижным составом ». 

Отдел «управления подвижным составом» отвечает за регистрацию поступивших на территорию завода вагонов, учет движения вагонов по территории с учетом времени, определение времени простоев вагонов на территории завода и расчет суммы платы за простои, построение отчетов. В данном отделе работает четыре диспетчера, два инженера - аналитика и руководитель отдела.

Обязанности диспетчера отдела «управления подвижным составом»:

- регистрация поступивших вагонов на территорию РЦЗ;

- фиксирование даты и времени поступления вагонов под разгрузку привозных материалов или отгрузку готовой продукции, а также постановку вагонов в тепляк;

- расчет времени простоев вагонов на территории РЦЗ;

- расчет суммы платы за простои вагонов на территории РЦЗ;

- формировать необходимые отчеты.

 Таким образом, создаваемое программное средство полностью соответствует обязанностям диспетчеров данного отдела, что способствует повышению качества и эффективности работы сотрудников данного отдела. 

Работа отдела «управления подвижным составом» протекает в несколько этапов:

- регистрация даты и времени зачисления вагонов в железнодорожном комплексе (ЖДК);

- регистрация даты и времени поступления вагонов на территорию РЦЗ;

- регистрация даты и времени постановки вагонов в склад для разгрузки или отгрузки материалов;

- при необходимости регистрация даты и времени постановки вагонов в тепляк для отогрева;

- регистрация даты и времени выхода вагонов со склада по окончанию разгрузки или отгрузки материалов;

- регистрация даты и времени выхода вагонов с территории РЦЗ;

- расчет времени простоев вагонов на территории РЦЗ;

- расчет суммы платежа за простои вагонов на территории РЦЗ;

- формирование отчета по простоям вагонов.

 Изначально диспетчеру РЦЗ поступают данные от диспетчеров ЖДК, что поступило некоторое количество вагонов с определенным материалом. Диспетчер РЦЗ фиксирует номера вагонов, время и дату их зачисления в ЖДК. При поступлении вагонов на территорию РЦЗ диспетчеру поступает телефонный звонок с проходной, откуда сообщают номера пришедших вагонов. Диспетчер сравнивает номера вагонов, и фиксирует дату и время поступления вагонов на территорию РЦЗ. Данные вагоны поступают на склад для разгрузки или отгрузки материалов. При поступлении вагонов в склад диспетчеру поступает телефонный звонок в котором сообщаются номера вагонов и дата и время поступления вагонов в склад. При необходимости, если нужно отогревание материала, вагоны ставятся в тепляк. При поступлении в тепляк диспетчеру поступает телефонный звонок, в котором сообщаются номера вагонов и дата и время постановки в тепляк. По окончанию разгрузки или отгрузки материалов диспетчеру поступает телефонный звонок со склада, и сообщаются номера вагонов и дата и время выхода вагонов со склада. При выходе вагонов с территории с проходной вновь поступает телефонный звонок, и сообщаются номера вагонов и дата и время выхода вагонов с территории РЦЗ. Далее начинается расчет времени простоев вагонов на территории РЦЗ:

- простои в ожидании склада – это время между поступлением вагонов на территорию РЦЗ и поступлением в склад под разгрузку или отгрузку материалов. Если вагоны поступали в тепляк, то к этому времени прибавляется время между выходом вагонов из тепляка до поступления вагонов в склад для дальнейшей разгрузки;

- простои в ожидании тепляка – это время между выходом вагонов со склада до поступления в тепляк. Если вагоны ставились в тепляк несколько раз, то эти времена суммируются;

- простои в ожидании маневров – это время между зачислением вагонов в ЖДК до их поступления на территорию РЦЗ и время между выходом вагонов со склада по окончанию разгрузки или отгрузки материалов до выхода вагонов с территории РЦЗ. 

Расчет суммы платежей за простои вагонов на территории РЦЗ зависит от типа вагона и от того, является ли он собственностью АО «Казцинк». Если вагон является собственностью АО «Казцинк», то плата за простои с него не снимается, иначе, в зависимости от типа вагона, время простоев умножается на тариф. В окончании всего формируется отчет, в котором указываются номера вагонов, название материала, название склада, где производилась разгрузка, время простоев и сумма платежей за простои.

Для проведения анализа и проектирования автоматизированного рабочего места диспетчера отдела «управления подвижным составом» была определена концептуальная модель «Диспетчеризация движения подвижного состава на территории РЦЗ АО «Казцинк». В концептуальной модели процесса используется три ресурса: 

- диспетчер ЖДК, сообщающий о поступлении вагонов в ЖДК; 

- рабочий персонал РЦЗ, в который входят диспетчер РЦЗ, охрана на проходной, ответственный за разгрузку или погрузку материалов (для каждого цеха или склада свой); 

- оборудование, с помощью которого осуществляется связь диспетчера с остальным рабочим персоналом РЦЗ, а также оборудование на рабочем месте для регистрации и учета вагонов.

На входе модели располагается поступление вагонов на территорию РЦЗ.

Результатом выполнения всех действий являются зарегистрированные вагоны и сформированный отчет по простоям вагонов. 

Вся работа регламентируется технической документацией и нормативно-правовой документацией.

В результате проведенного анализа основным процессом деятельности предприятия является бизнес-процесс «Диспетчеризация движения подвижного состава на территории РЦЗ АО «Казцинк»». Данный процесс является бизнес-процессом верхнего уровня и состоит из следующих бизнес-процессов: 

- «Регистрация поступления вагонов на территорию РЦЗ»;

- «Запись в БД»;

- «Формирование отчета по простоям».

Модель декомпозиции процесса «Диспетчеризация движения подвижного состава на территории РЦЗ АО «Казцинк»» представлена на рисунке 1.2:

При этом бизнес-процесс «Регистрация поступления вагонов на территорию РЦЗ» состоит из шести подпроцессов и декомпозирован следующим образом:

- «Зачисление вагонов в ЖДК»;

- «Поступление вагонов на территорию РЦЗ»;

- «Поступление вагонов в склад для разгрузки или отгрузки материалов»;

- «Постановка в тепляк»;

- «Выход вагонов со склада по окончанию разгрузки или отгрузки материалов»;

- «Выход вагонов с территории РЦЗ».

В свою очередь подпроцесс «Формирование отчета по простоям» декомпозирован:

 - «Расчет времени простоев вагонов»;

 - «Расчет суммы платы за простои вагонов»;

 - «Формирование отчетов по простоям».

Подпроцесс «Расчет времени простоев вагонов» декомпозируется на четыре подпроцесса:

 - «Расчет времени простоев в ожидании маневров»;

 - «Расчет времени простоев в ожидании склада»;

 - «Расчет времени простоев в ожидании тепляка»;

- «Расчет времени простоев под разгрузкой/погрузкой».

 Модель декомпозиции процесса «Расчет времени простоев вагонов» представлен на рисунке 1.5:

Всю работу отдела «управления подвижным составом» можно представить в общем виде на диаграмме распределения функций специалистов, показанной на рисунке 1.6:



1.2 Архитектура автоматизированного рабочего места



В последние годы возникает концепция распределенных систем управления, где предусматривается локальная обработка информации. Для реализации идеи распределенного управления необходимо создание для каждого уровня управления и каждой предметной области автоматизированных рабочих мест (АРМ) на базе профессиональных персональных ЭВМ.

Анализируя сущность автоматизированных рабочих мест, специалисты определяют их чаще всего как профессионально-ориентированные малые вычислительные системы, расположенные непосредственно на рабочих местах специалистов и предназначенные для автоматизации их работ.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) представляет собой место пользователя-специалиста той или иной профессии, оборудованное средствами, необходимыми для автоматизации выполнения им определенных функций. Такими средствами, как правило, является ПК, дополняемый по мере необходимости другими вспомогательными электронными устройствами, а именно: дисковыми накопителями, печатающими устройствами, оптическими читающими устройствами или считывателями штрихового кода, устройствами графики, средствами сопряжения с другими АРМ и с локальными вычислительными сетями и т.д.

Автоматизированные рабочие места могут быть индивидуальными, групповыми, коллективными. Применительно к групповым и коллективным автоматизированным рабочим местам в целях эффективного функционирования системы ЭВМ - специалистам (коллективу) необходимо ужесточить требования к организации работы автоматизированного рабочего места и чётко определить функции администрирования в такой системе. Система автоматизированного рабочего места, являющаяся «человеком – машиной», должна быть открытой, гибкой, приспособленной к постоянному развитию и совершенствованию. В такой системе должны быть обеспечены:

- максимальная приближённость специалистов к машинным средствам обработки информации;

- работа в диалоговом режиме;

- оснащение автоматизированного рабочего места в соответствии с требованиями эргономики;

- высокая производительность компьютера;

- максимальная автоматизация рутинных процессов;

- моральная удовлетворенность специалистов условиями труда, стимулирующая их творческую активность, в частности, в дальнейшем развитии системы;

- возможность самообучения специалистов.

Задачи, решаемые на автоматизированных рабочих местах, условно можно разделить на информационные и вычислительные.

К информационным задачам относятся кодирование, классификация, сбор, структурная организация, корректировка, хранение, поиск и выдача информации. Часто информационные задачи включают несложные вычислительные и логические процедуры арифметического и текстового характера и отношения (связи). Информационные задачи являются, как правило, наиболее трудоемкими и занимают большую часть рабочего времени специалистов.

Вычислительные задачи являются как формализуемыми, так и не полностью формализуемыми. Формализуемые задачи решаются на базе формальных алгоритмов и делятся на две группы: задачи прямого счета и задачи на основе математических моделей. Задачи прямого счета решаются с помощью простейших алгоритмов. Для более сложных задач требуется применять различные математические модели.

В последнее время большое внимание выделяется разработке средств решения не полностью формализуемых задач, называемых семантическими. Такие задачи возникают очень часто в ходе оперативного управления экономическими объектами, особенно при принятии решений в условиях неполной информации. 

 Структура автоматизированного рабочего места - это совокупность его подсистем и элементов. К обеспечивающим системам в первую очередь следует отнести: техническое, информационное, программное, математическое и организационное. Кроме того, существует целый ряд подсистем. К функциональной же части АРМ относятся: учет, контроль, анализ, прогнозирование и планирование.



1.3 Функциональная часть АРМ диспетчера отдела «управления подвижным составом на территории РЦЗ»



Очевидно, что в работе диспетчера есть много рутинной работы, которая хорошо поддается автоматизации. Регистрировать время нахождения вагонов с момента их зачисления в ЖДК до выхода с территории РЦЗ в реальном времени намного удобнее и эффективнее. Значительно упрощается поиск нужной информации, облегчается расчет времени простоев и суммы платежей за простои.

В обязанности диспетчера входит регистрация и учет поступающих на территорию вагонов, расчет времени и сумы платежей за простои, построение отчетов, поэтому можно выделить основные функции диспетчера:

- регистрация;

- учет ;

- контроль; 

- расчет времени и суммы платежей за простои;

- построение отчетов.

Исходя из описания предметной области и основных функций диспетчера, к программному продукту были предъявлены следующие основные требования:

- необходимо организовать регистрацию движения вагонов с момента их зачисления в ЖДК до их выхода с территории РЦЗ; - необходимо организовать расчет времени простоев вагонов на территории РЦЗ;

- необходимо организовать расчет суммы платежей за простои вагонов на территории РЦЗ;

- необходимо организовать просмотр данных по движению вагонов на территории РЦЗ как на текущий момент, так и за период; 

- необходимо организовать просмотр данных при разгрузке/погрузке вагонов на территории РЦЗ как на текущий момент, так и за период; 

- необходимо предусмотреть механизм формирования и вывода на печать отчетов; 

- необходимо предусмотреть ведение справочников (Материал, Склад, Материал в склад и Пользователи); 

- необходимо предусмотреть редактирование справочников;

- необходимо предусмотреть вывод на печать всех документов.

Автоматизированное рабочее место можно определить как комплекс информационных ресурсов, программно-технических и организационно-технологических средств индивидуального и коллективного пользования, объединенных для выполнения определенных функций профессионального работника управления. 


2 РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОГО РАБОЧЕГО МЕСТА ДИСПЕТЧЕРА ОТДЕЛА "УПРАВЛЕНИЯ ПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ НА ТЕРРИТОРИИ РЦЗ"



2.1 Информационное обеспечение автоматизированного рабочего места



Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации (СККИ), унифицированных систем документации (УСД), схем информационных потоков (СИП), циркулирующих в организации, а также методология построения БД (МПБД). 

СККИ: классификация – система распределения объектов по классам в соответствии с определенным признаком. Кодирование – совокупность правил кодового обозначения объектов.

 УСД: системы целью которых является обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства. 

СИП отражают маршрут движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования конечной. 

МПБД базируются на теоретических основах их проектирования.



2.2 Проектирование инфологической модели



В рамках этого раздела лежит ознакомление со всеми входными и выходными документами, атрибутивным составом и определение базы данных (БД).

Для начала, необходимо рассмотреть множество атрибутов предметной области. Атрибутивный состав определен в таблице 2.1:


Таблица 2.1 - Атрибутивный состав

Наименование атрибута

Идентификатор

Код материала

Kod_mater

Наименование материала

Nazvanie

Номер склада или цеха

Nom_ceha

Наименование склада или цеха

Nazvanie

Номер вагона

Nom_vag

Тип вагона

Tip_vag

Собственность АО «Казцинк»

Sobstvl

Дата зачисления в ЖДК

Data_gdc

Время зачисления в ЖДК

Vr_gdc

Дата поступления на территорию РЦЗ

Data_post_ter

Время поступления на территорию РЦЗ

Vr_post_ter

Дата поступления в склад

Data_post_skl

Время поступления в склад 

Vr_post_skl

Дата выхода со склада по окончанию разгрузки\отгрузки

Data_vih_skl_kon

Время выхода со склада по окончанию разгрузки\отгрузки

Vr_vih_skl_kon

Дата выхода со склада для отправки в тепляк

Data_vih_skl_tep

Время выхода со склада для отправки в тепляк

Vr_vih_sklk_tep

Дата выхода с территории РЦЗ

Data_vih_ter

Время выхода с территории РЦЗ

Vr_vih_ter

Дата постановки в тепляк

Data_pos_tepl

Время постановки в тепляк

Vr_pos_tepl

Дата выхода из тепляка

Data_vih_tepl

Время выхода из тепляка

Vr_vih_tepl

Продолжительность нахождения в тепляке

Prodolgit

Вес вагона (сухой)

Ves_suh

Вес вагона (влажный)

Ves_vlag

Примечания

Primechanie

Дата взвешивания

Data

Логин

Login

Пароль

Password

Ф.И.О. пользователя

Fio

Тип пользователя

Tip

Простои в ожидании маневров

Pros_man

Простои в ожидании склада

Pros_skl

Простои в ожидании тепляка

Pros_tepl

Простои под разгрузкой/погрузкой

Fakt_vr



После изучения деятельности отдела «управления подвижным составом», функциональных обязанностей диспетчера, было выяснено, что интерес представляют следующие информационные объекты:

- МАТЕРИАЛ;

- ЦЕХ;

- ВАГОН;

- ВРЕМЯ;

- ТЕПЛЯК;

- ПОСТОИ;

- ОБЩАЯ;

- МАТЕРИАЛ В ЦЕХ;

- ПОЛЬЗОВАТЕЛИ.

Рассмотрим их более подробно.

МАТЕРИАЛ (kod_mater; nazvanie).

Идентификатор материала (kod_mater). Атрибут необходим для однозначной идентификации записей в таблице, а так же упрощения унификации и поиска информации. Является ключевым атрибутом.

 ЦЕХ (nom_ceha; nazvanie).

Идентификатор склада (nom_ceha). Атрибут необходим для однозначной идентификации записей в таблице, а так же упрощения унификации и поиска информации. Является ключевым атрибутом.

ВАГОН (nom_vag; tip_vag; sobstv).

Идентификатор вагона (nom_vag). Атрибут необходим для однозначной идентификации записей в таблице, а так же упрощения унификации и поиска информации. Является ключевым атрибутом.

 ВРЕМЯ (nom_vag; data_gdc; vr_gdc; data_pos_ter; vr_pos_ter; data_pos_skl; vr_pos_skl; data_vih_skl_kon; vr_vih_skl_kon; data_vih_ter; vr_vih_ter).

ТЕПЛЯК (nom_vag; data_vih_skl_tep; vr_vih_skl_tep; data_pos_tep; vr_pos_tep; prodolgit; data_vih_tep; vr_vih_tep; data_pos_skl; vr_pos_skl).

ПРОСТОИ (nom_vag; pros_man; pros_skl; pros_tepl; fakt_vr).

ОБЩАЯ (nom_vag; kod_mater; nom_ceha; ves_suh; ves_vlag; primechanie; data).

МАТЕРИАЛ В ЦЕХ (nom_ceha; kod_mater);

ПОЛЬЗОВАТЕЛИ (login; password; fio; tip).

Концептуальная модель применяется для структурирования предметной области с учетом не только информационных интересов пользователей системы, но и информационной потребностью самой предметной области.

Для описания концептуальной модели управленческого процесса технического обслуживания в отделе, используется модель типа "сущность-связь" (ER-модель). На языке ER-модели информационный объект называется сущностью. Основными конструкциями данной модели являются сущности и связи.

Под сущностью понимают основное содержание того явления, объекта, о котором собирают информацию для БД. Связь дает возможность связать данные в процессе разработки запросов. Далее определяется атрибутивный состав сущностей, то есть приводится перечень и описание каждого атрибута с присвоением ему уникального имени. В каждом наборе атрибутов необходимо выделить ключевые(подчеркнуты одной чертой), то есть делающие экземпляр сущности уникальной и «вторичные ключи»(подчеркнутые двумя чертами), указывающие на связь с другой таблицей.

МАТЕРИАЛ (kod_mater; nazvanie).

СКЛАД (nom_ceha; nazvanie).

ВАГОН (nom_vag; tip_vag; sobstv).

ВРЕМЯ (nom_vag; data_gdc; vr_gdc; data_pos_ter; vr_pos_ter; data_pos_skl; vr_pos_skl; data_vih_skl_kon; vr_vih_skl_kon; data_vih_ter; vr_vih_ter).

ТЕПЛЯК (nom_vag; data_vih_skl_tep; vr_vih_skl_tep; data_pos_tep; vr_pos_tep; prodolgit; data_vih_tep; vr_vih_tep; data_pos_skl; vr_pos_skl).

ПРОСТОИ (nom_vag; pros_man; pros_skl; pros_tepl; fakt_vr).

ОБЩАЯ (nom_vag; kod_mater; nom_ceha; ves_suh; ves_vlag; primechanie; data).

МАТЕРИАЛ В ЦЕХ (nom_ceha; kod_mater);

ПОЛЬЗОВАТЕЛИ (login; password; fio; tip).

Между различными сущностями возникают определенные связи. Целесообразно проанализировать эти связи, а также обосновать выбор сущностей и дать определение некоторым из них.

Первым шагом в определении связей между объектами является составление перечня запросов (за каждым запросом стоят определенные процессы обработки данных).

Необходимо проанализировать имеющиеся структурные связи. Структурная связь между двумя объектами задается иерархической подчиненностью одного объекта другому (если такой подчиненности нет, то структурная связь отсутствует).

Проведем анализ связей между сущностями:

Название сущностей Название связей Связи

Материал, склад Материал в цех М:M

Вагон, простои Расчет 1:1

Вагон, тепляк Поступление 1:1

Вагон, время, пользователи Регистрация М:1 

Материал, склад, вагон Общая 1:1 

Данная модель отражает управленческий процесс и наряду с этим показывает особенности представления данных в разработанной автоматизированной системе. 



2.3 Логическое проектирование



Технология баз данных устойчиво занимает одно из ведущих мест в прикладной информатике. Информационные технологии с каждым годом все активнее проникают в различные сферы деятельности. Построение текстовых и структурированных баз данных для разнообразных и сложных сред требует разработки методов и моделей, с помощью которых удается их описывать и структурировать. Разработчики, проектирующие базы данных для сложных предметных сред, в ряде случаев испытывают определенные трудности. В то же время мы являемся свидетелями стремительно развивающегося рынка персональных компьютеров и программных продуктов для них. Появилось большое количество инструментальных средств проектирования баз данных, такие как СУБД и сопутствующие продукты (интерпретаторы, генераторы отчетов, приложений и другие). 

Основной задачей этапа логического проектирование является разработка логической схемы, ориентированной на выбранную модель организации данных и соответствующую ей систему управления базами данных (СУБД) и конфигурацию ЭВМ. Отображение инфологической модели на логическую. Модели данных, поддерживаемые СУБД, делят на сетевые, иерархические, реляционные и объектно-ориентированные. Соответственно различают сетевые, иерархические, объектно-ориентированные и реляционные СУБД.

Для создания БД управления процессом технического обслуживания наилучшим вариантом будет использование реляционной модели. Это можно обосновать тем, что реляционная модель высоко оценивается по критериям:

1) Легкости использования. 

Основную часть издержек, особенно в небольших базах данных, может составить время, затрачиваемое пользователем на формулировку запросов. Следовательно, необходима модель данных, которая позволяет тщательно программировать и легко формулировать запросы;

2) Эффективность реализации.

Для больших баз данных стоимость пространства памяти и машинного времени доминируют в общих издержках реализации базы данных. Следовательно, необходима модель, в которой СУБД может легко переводить спецификации концептуальной схемы и их отображение в реализацию, эффективную с точки зрения необходимого пространства и обработки запросов. Несомненно, что по этим критериям лучшей является реляционная модель. Она оперирует только одной конструкцией, которую должен понимать конечный пользователь, формулируя запросы на данные. Благодаря этому системы доступны и тем, кто не обладает навыками пользователя ПК. В основу реляционной модели данных (РМД) положено понятие теоретико-множественных отношений. Отношение удобно представлять в виде двумерной таблицы при соблюдении определенных ограничивающих условий. Таблица понятна, удобна, обозрима и привычна для человека. Набор отношений (таблиц) может быть использован для хранения данных об объектах реального мира и моделирования связей между ними. В реляционной базе данных на каждое отношение накладывается ограничение – они должны быть нормализованы.

Для уменьшения нежелательных характеристик БД к схемам отношений применяются процедуры нормализации. Выделяют пять нормализованных форм (НФ), но практически достаточно, чтобы отношения удовлетворяли условиям 1НФ,2НФ,3НФ. Все атрибуты отношений должны быть простыми (атомарными), следовательно, находятся в первой нормальной форме (1НФ). Если в отношениях не наблюдается избыточность данных, то они находятся во второй нормальной форме (2НФ). 

Отсутствие транзитивных зависимостей будет указывать на наличие третьей нормальной формы (3НФ). В данной базе данных все отношения находятся в 3 НФ. Отметим, что нормализация увеличивает число отношений в базе данных, тем самым, влияя на время обработки информации. Но в то же время, благодаря корректности и устранению дублирования данных, ускоряется выполнение операций доступа к данным. При использовании реляционной СУБД, обрабатываемая информация представляется в виде файлов базы данных, которые хранят информацию в виде записей. Ниже приведены структуры файлов базы данных:



Таблица 2.2 - Отношение МАТЕРИАЛ

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Kod_mater

Integer



Nazvanie

Varchar

30 символов



Таблица 2.3 - Отношение СКЛАД

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Nom_ceha

Integer



Nazvanie

Varchar

30 символов



 Таблица 2.4 - Отношение ВАГОН

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Nom_vag

Integer



Tip_vag

Varchar

15 символов

Sobstv

Integer





Таблица 2.5 - Отношение ВРЕМЯ

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Nom_vag

Integer



Data_gdc

Date



Vr_gdc

Time



Data_pos_ter

Date



Vr_pos_ter

Time



Data_pos_skl

Date



Vr_pos_skl

Time



Data_vih_skl_kon

Date



Vr_vih_skl_kon

Time



Data_vih_ter

Date



Vr_vih_ter

Time





Таблица 2.6 - Отношение ТЕПЛЯК

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Nom_vag

Integer



Data_vih_skl_tep

Date



Vr_vih_skl_tep

Time



Data_pos_tep

Date



Vr_pos_tep

Time



Data_vih_tep

Date



Vr_vih_tep

Time



Data_pos_skl

Date



Vr_pos_skl

Time





Таблица 2.7 - Отношение ОБЩАЯ

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Nom_vag

Integer



Kod_mat

Integer



Nom_ceha

Integer



Ves_suh

Varchar

10 символов

Ves_vlag

Varchar

10 символов

Primechanie

Varchar

255 символов

Data

Date






Таблица 2.8 - Отношение ПРОСТОИ

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Nom_vag

Integer



Pros_man

Integer



Pros_skl

Integer



Pros_tep

Integer



Fakt_vr

Integer





Таблица 2.9 - Отношение МАТЕРИАЛ В ЦЕХ

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Nom_ceha

Integer



Kod_mater

Integer





Таблица 2.10 - Отношение ПОЛЬЗОВАТЕЛИ

Наименование поля

Тип данных

Размер поля

Login

Varchar

10 символов

Password

Varchar

10 символов

Fio

Varchar

30 символов

Tip

Varchar

10 символов



Выбор конкретной системы управления базой данных(СУБД).

Одним из основных критериев выбора СУБД является оценка того, насколько эффективно внутренняя модель данных, поддерживаемая системой, способна описать концептуальную схему.

Сетевые СУБД используют модель представления данных в виде произвольного графа. В иерархических СУБД данные представляются в виде древовидной (иерархической) структуры.

Имеются системы для работы с иерархическими и сетевыми моделями, однако большинство СУБД для персональных ЭВМ работают с реляционной моделью. Таковы системы Access, dBase, FoxBase, FoxPro, Paradox, Clipper. Перечисленные СУБД эффективны для создания небольших изолированных систем с несложной структурой данных, с относительно небольшими объемами данных (10Мб. – 1Гб.) и несложными запросами. За пределами такого рода ограничений эффективность использования указанных СУБД существенно снижается.

Профессиональные СУБД обеспечивают выполнение более сложных операций. Они позволяют разработчику расширять сервисные возможности – процедуры базы данных, которые вызываются клиентом и выполняются сервером более производительно, чем компьютеры на рабочих местах пользователей. К профессиональным СУБД относятся Oracle, SyBase, Informix, Interbase.

Для проектирования АРМ диспетчера отдела «управления подвижным составом» выбрана СУБД Interbase, которая поддерживает реляционную модель данных.



2.4 Программное обеспечение автоматизированного рабочего места



Программное обеспечение состоит из системного программного обеспечения и прикладного. Основой системного обеспечения является операционная система и системы программирования. Системные программы обеспечивают рациональную технологию обработки информации. Так называемые сервисные программы, которыми автоматизированные рабочие места комплектуется в зависимости от потребности в них, расширяют возможности операционной системы. Для обеспечения информационной связи в сетях автоматизированных рабочих мест и связи автоматизированных рабочих мест по различным каналам также применяются программные средства, которые можно отнести к системному программированию.

Прикладное программное обеспечение составляют программы пользователей и пакеты прикладных программ (ППП) разного назначения. Стандартные программы пользователей представляют собой программные решения определённых задач на алгоритмическом языке.

 Для внедрения и эксплуатации АРМ диспетчера необходим следующий минимальный набор программного обеспечение:

- операционная система Windows 98,2000,XP;

- пакет прикладных программ Microsoft Office;

- среда программирования Borland Delphi 7.0 (для модификации АРМ).



2.5 Техническое обеспечение автоматизированного рабочего места



Техническое обеспечение представляет собой комплекс технических средств, который подразделяется на вычислительную технику и оргтехнику (периферийные устройства).

Основой вычислительной техники служит профессиональный персональный компьютер, предусматривающий работу специалиста без посредников (программистов, операторов и др.). В комплект профессионального персонального компьютера входят процессор, дисплей, клавиатура, магнитные накопители информации, печатающие устройства и графопостроители.

К оргтехнике же относят все периферийные устройства и дополнительное оборудование: принтер, сканер, стример, модем, ксерокс, проектор, дигитайзер, различные терминалы, кондиционер, источник бесперебойного питания, сетевой фильтр и другие.

К комплексу технических средств следует отнести и средства коммуникаций для связи различных автоматизированных рабочих мест в сетях, а также средства телефонной связи.

При проектировании АРМ диспетчера отдела «управления подвижным составом» был использован персональный компьютер со следующими характеристиками:

- монитор с дисплеем 17 дюймов;

- процессор CELERON – 2.53 ГГц ;

- видеокарта GeForce MX5500 - 128 Мб;

- оперативная память DDR - 512 Мб;

- винчестер Baracuda7200 - 40 Гб;

- системная плата MSI PIV800.

Для нормальной работы данного программного продукта рекомендуются следующие минимальные требования к характеристикам персонального компьютера:

- монитор с дисплеем 15 дюймов и выше;

- процессор с тактовой частотой- 800 ГГц и выше; 

- видеокарта - 32 Мб и выше;

- оперативная память - 128 Мб и выше;

- винчестер - 20 Гб и выше;

Так же для эксплуатации АРМ диспетчера отдела «управления подвижным составом» требуется принтер, модем, источник бесперебойного питания и сетевой фильтр. 


3 ПРОГРАММНАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОЙ СИСТЕМЫ «УПРАВЛЕНИЕ ПОДВИЖНЫМ СОСТАВОМ НА РЦЗ»



3.1 Назначение и цель создания программного продукта



Целями создания автоматизированной системы управления процессом диспетчеризации и управления подвижным составом на территории РЦЗ являются:

повышение эффективности работы персонала организации путем радикального сокращения объемов непроизводительного труда;

автоматизация подготовки отчетно-статистической документации на всех наиболее важных производственных участках организации;

удовлетворение информационных запросов и потребностей всех подразделений, используя прямой доступ к общей базе данных.

Функциональное назначение подсистемы «Управление подвижным составом на РЦЗ»:

анализ и описание данных из предметной области для установления их взаимосвязей;

обеспечение заданной последовательности действий;

обеспечение пользовательского интерфейса;

частичная автоматизация подготовки различных документов.



3.2 Обеспечивающая часть системы



Программное обеспечение любой автоматизированной системы подразделяется на системное и прикладное. Системное программное обеспечение должно обеспечивать высокую эффективность работы всего комплекса технических средств АСУ, обеспечить полный набор функций для построения на их основе различных прикладных подсистем.

Для обеспечения надежной работы и сопровождения программного обеспечения необходимо использовать лицензионные системные средства. Системное программное обеспечение должно включать в себя:

операционную систему Windows 98 или Windows XP или более поздние версии;

пакет поддержки баз данных Borland Database Engine фирмы Borland;

сервера Interbase, входящую в стандартный комплект поставки Delphi.

Прикладное программное обеспечение представляет собой информационную систему «Управление подвижным составом на РЦЗ», которая включает в себя файл базы данных rcz.gdb, а так же само приложение – RCZ.exe.



3.3 Описание функциональных возможностей и схем диалога



Основной особенностью разработанного программного продукта является наличие дружественного интерфейса, интуитивно понятного для пользователя и не требующего от него специальных навыков работы с ПЭВМ. Удобство и простота использования приложения достигается за счет применения диалогового режима при обработке запросов пользователя, а так же возможности реализовать одно и то же действие несколькими способами (например, через пункт меню или с помощью соответствующей кнопки). 

При запуске программы появляется окно входа в программу, в котором необходимо указать тип пользователя (администратор или диспетчер), из выпадающего списка выбрать фамилию, имя и отчество диспетчера или администратора, ввести логин и пароль диспетчера или администратора. Когда все данные указаны необходимо нажать кнопку «Вход» для продолжения работы программы. Кнопка «Отмена» производит выход из программы и закрывает приложение. Данное окно было выбрано в качестве стартового, так как оно предоставляет возможность выбрать режим работы программы, в зависимости от типа пользователя. Администратор может выполнять все действия предусмотренные программой. Диспетчер не имеет права редактировать справочники и введенные данные. 

После нажатия на кнопку «Вход» происходит проверка соответствия и правильности ввода логина и пароля для конкретного диспетчера или администратора. Если логин или пароль не соответствуют данным, то выходит сообщение об ошибке. Если логин и пароль являются правильными, то открывается главное окно программы, в котором расположено главное меню программы. Рассмотрим работу программы для администратора. В этом режиме доступны все функции предусмотренные программой. Вид главного окна программы представлен на рисунке 3.3.

Меню «Файл» содержит следующие пункты меню:

 - «Регистрация» - открывает форму для регистрации движения вагонов по территории РЦЗ;

 - «Просмотр» - содержит два вложенных пункта меню: «движения вагонов», который открывает форму для просмотра времени движения вагонов по территории РЦЗ, и «разгрузки/погрузки», который открывает форму для просмотра данных с разгрузки или погрузки вагонов на территории РЦЗ;

 - «Выход» - совершает выход из программы и закрывает приложение.

Вид главного окна программы с раскрытым меню «Файл» представлен на рисунке 3.4.

Меню «Редактирование» содержит следующие пункты меню:

 - «Добавить запись» - открывает форму для добавления записи в справочники «Материал», «Цех», «Материал в цех» и «Пользователи»;

 - «Удалить запись» - открывает форму для удаления записи в справочниках «Материал», «Цех», «Материал в цех» и «Пользователи»;

 - «Изменить запись» - открывает форму для изменения записи в справочниках «Материал», «Цех», «Материал в цех» и «Пользователи».

Меню «Анализ» позволяет произвести анализ по определенному критерию за определенный период. В зависимости от выбранного критерия (пункта меню) открывается соответствующая форма, на которой представлены данные по этому запросу в табличной и графической форме. Меню «Анализ »содержит следующие пункты меню:

 - «Вида груза по количеству вагонов»;

 - «Вида груза ко времени простоя в ожидании тепловоза»;

 - «Вида груза ко времени ожидания склада»;

 - «Вида груза ко времени простоя при разгрузке»;

 - «Времени простоев по цехам»;

 - «Платы за простои по цехам»;

 - «Вида груза по плате за простои»;

 - «Вида груза по времени простоя».

Меню «Справка» включает в себя один пункт «О программе», который открывает форму, где указаны данные о программе и разработчике.

Остановимся на каждом пункте меню поподробнее. При выборе пункта «Регистрация» меню «Файл» открывается форма, на которой расположена план – схема РЦЗ, с нанесенными метками на цеха и склады, где производится разгрузка или погрузка материалов. 

Для удобства регистрации поступивших на территорию РЦЗ вагонов необходимо только выбрать на план – схеме нужный цех или склад, после чего откроется форма регистрации поступивших вагонов. 

В поле «название цеха» указано название цеха или склада, который был выбран на план – схеме. Из выпадающего списка «Материал» необходимо выбрать название материала, с которым поступили вагоны. На каждый склад поступают различные материалы, поэтому в список названий материалов включены только те, которые могут поступить на данный склад или в цех. 

В выпадающем списке «Тип вагона» необходимо указать тип вагонов, которые поступили на территорию. Доступны следующие значения: крытый вагон, полувагон, дункар и цистерна.

В левое многострочное поле вводятся номера поступивших вагонов. Ввод каждого номера подтверждается нажатием клавиши Enter. В правом многострочном поле указаны номера поступивших вагонов. Необходимо указать являются ли они собственностью АО «Казцинк» (поставлен флажок) или нет (флажок убран).

В полях: дата и время зачисления в ЖДЦ, дата и время поступления на территорию, дата и время постановки в склад, дата и время завершения разгрузки/погрузки, дата и время выхода с территории диспетчером указываются соответствующие даты и время, которые ему сообщают диспетчер ЖДК, охрана с проходной и ответственные за разгрузку/погрузку в цехах и складах. 

При открытии формы первоначально доступны только кнопки «Добавить запись» и «Выход». После того как занесены номера вагонов, указан материал и тип вагона, а также указаны дата и время зачисления в ЖДК, необходимо нажать кнопку «Добавить запись», после чего в базу данных записываются номера вагонов, их тип, принадлежность АО «Казцинк», код материала и номер цеха, становятся доступными кнопки «Постановка в тепляк» и «Записать вес». После того, как указаны дата и время выхода вагонов с территории РЦЗ становится доступной кнопка «Записать время».


4 БЕЗОПАСНОСТЬ И ЭКОЛОГИЧНОСТЬ РАБОТЫ



4.1 Общие мероприятия по улучшению условий труда



Создание здоровых и безопасных условий для высокопроизводительной работы на предприятиях требуется существенного улучшения организационной работы в области охраны труда. 

Усложнение функциональной структуры деятельности в связи с применением ЭВМ, видеотерминалов (ВДТ) предъявляет повышенные требования к организму человека. Недоучет роли человеческого фактора при проектировании АСУ неизбежно отражается на качественных и количественных показателях деятельности работника, в том числе приводит к замедлению реакции или ошибкам в процессе принятия решения. 

При изучении характера и условий работы на ЭВМ установлено, что по степени развития утомления эта работа стоит на втором месте после работы водителей автобусов [9].

Во многих случаях у работающих на ЭВМ отмечены жалобы на усталость глаз, боли в глазных яблоках, слезотечение, головную боль. Зарегистрированы и различные функциональные нарушения состояния зрения, а также случаи заболевания конъюктивитом [10].

По данным исследований повышенное зрительное напряжение при работе на ЭВМ обусловлено рядом неблагоприятных факторов: постоянной переадаптацией глаз в условиях различной яркости, недостаточной четкостью и контрастностью изображения на экране, строчностью его структуры, яркостными мельканиями. При этом зрительное напряжение усугубляется наличием блестящих пятен образующихся в результате отражения светового потока от клавиатуры и экрана, неравномерностью освещения рабочих поверхностей, большим перепадом яркости между рабочей и окружающими поверхностями.

Постоянная статическая нагрузка при работе с дисплеями, обусловленная относительно неподвижной рабочей позой, может привести к усталости и болям в мышцах рук, шеи, плеч и спины, к нарушениям опорно-двигательного аппарата.

Напряженность электрического поля между экраном ЭВМ и оператором составляет 5-15 кВ/м, что приводит к загрязнению воздуха в помещении [10].

С учетом всех изложенных факторов работа на ЭВМ приравнена к неблагоприятным условиям труда.

Данные мероприятия по охране труда и технике безопасности разработаны в соответствии с санитарными нормами и правилами для работников ВЦ 1.10.076-94 [16].

Требования настоящего документа (№1.10.076-94) распространяются на существующие, вновь проектируемые и реконструируемые здания и помещения ВЦ в целях создания безопасных и здоровых условий труда, на системы вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха для ВЦ, допустимые уровни звукового давления, освещение в помещениях, защиту от статического электричества, цветовое оформление, организации рабочих мест в помещениях ВЦ, видеотерминальные устройства (ВДТ), режим труда и отдыха работников ВЦ. 



4.2 Создание нормальных условий труда для работы с ПК



Кабинет диспетчера расположен на первом этаже с ориентацией световых проемов на южную сторону. Размеры помещения в плане 3,5х5 м, высота помещения 2,8 м. В помещении работает 1 человек.

Результаты расчета указывают, что количество работающих в этом помещении людей соответствует нормам потребления воздуха одним человеком. Расчет основывается на следующих данных: объем помещения – 49 м3, объем воздуха, приходящегося на одного человека - от 20 до 40 м3. 

Расположение рабочего стола с расстоянием от боковой стены 1 м, от внешней стены – 1,1 м, при габаритах стола 1,3х0,7 м также не противоречат санитарным нормам.

Схема расположения рабочего места в кабинете диспетчера показана на рисунке 4.1



Рисунок 4.1 - Схема расположения рабочего места в кабинете диспетчера



4.3 обеспечение микроклимата



Под микроклиматическими условиями производственной среды согласно ГОСТ 12.1.005-88 понимают сочетание температуры, относительной влажности, скорости движения и запыленности воздуха.

С целью создания нормальных условий для персонала ВЦ установлены нормы производственного микроклимата (ГОСТ 12.1.005-88). Эти нормы устанавливают оптимальные и допустимые значения температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха для рабочей зоны с учетом избытка явной теплоты, тяжести выполняемых работ и сезонов года.

Действующие санитарные нормы для СН 512-78 устанавливают конкретные значения этих параметров (табл. 4.1).



Таблица 4.1 - Нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственного помещения

Тем-ра

Наружного

Воздуха

С

Параметры рабочей среды на постоянном рабочем месте



оптимальные

Допустимые



t , С

Относ.

влажность,%

Скорость воздуха,м/с

t , C

Относ.

влажность,%

Скорость воздуха,м/с

Ниже +10

20-22С

40-60

0.2

18-22

Не более 70

0.3

Выше +10

20-25С

40-60

0.5

Не более чем на 3 С выше наружного воздуха в 13 час. дня самого жаркого месяца

70 при 24 С

0.3











65 при 25 С













60 при 26 С













55 при 27 С













50 при 28 С





Для обеспечения оптимальных параметров микроклимата в помещениях ВЦ предусматриваются системы отопления, кондиционирования и вентиляции.

Система вентиляции, отопления и кондиционирования воздуха выполнены в соответствии с главой СНиП 11-33-75 "Отопление, вентиляция и кондиционирования воздуха". 

Система отопления обеспечивает достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха в холодное время года. При этом колебания температуры в течении суток не превышает 2-3 С: в горизонтальном направлении – 2 С на каждый метр длины, в вертикальном - 1 С. 

В помещениях с убытками явного тепла предусмотрено регулирование подачи теплоносителя. В качестве нагревательных приборов в машинных залах ЭВМ установлены регистры из гладких труб.

В производственных помещениях ВЦ подаются следующие объемы наружного воздуха: при объеме помещения до 20 куб. метров на одного работающего - не менее 30 куб. м./час на человека; 20 - 40 куб. м на одного работающего не менее 20 куб. м/час на человека; более 40 куб. м при наличии окон и отсутствии выделений вредных веществ допускается естественная вентиляция помещений. В производственных помещениях без окон и дверей подача воздуха на одного работающего должна быть не менее 60 куб. м/час при соблюдении норм микроклимата и ПДК вредных веществ. 

Воздух, поступающий в помещение ВЦ очищен от загрязнения, в том числе от пыли и микроорганизмов.

Кондиционирование воздуха обеспечивает автоматическое поддержание параметров микроклимата в необходимых пределах в течении всех сезонов года.



4.4 Естественное и искусственное освещение для помещения с ЭВМ



Освещение в помещении, в котором установлен персональный компьютер, должно быть смешанным (естественным и искусственным). 

Естественное освещение в помещениях ВЦ должно осуществляться в виде бокового освещения. Величина коэффициента естественного освещения должна соответствовать нормативным уровням по СНиП “Естественное и искусственное освещение. Нормы проектирования“ 2.04.0-05-2002.

При выполнении работы высокой зрительной точности коэффициент – не ниже 1,5%, средней – не ниже 1%. 

Ориентация светоприемов для помещения с ЭВМ должна быть северной. Искусственное освещение в кабинете следует осуществлять в виде комбинированной системы освещения с использованием люминесцентных источников света в светильниках общего освещения, которые следует располагать над рабочей поверхностью в равномерно – прямоугольном порядке. 

Уровни искусственной освещенности на рабочем месте в помещении должны соответствовать нормативным величинам по СНиП.

Величина освещенности при искусственном освещении люминесцентными лампами должна быть в горизонтальной плоскости не ниже 300 лк, для систем общего освещения и не ниже 750 лк для системы комбинированного освещения.

Величина искусственной освещенности для выполнения работ высокой зрительной точности при общем освещении должна быть не ниже 200 лк, средней – не ниже 200-300 лк.

Для предотвращения засветок экранов дисплеев промышленными световыми потоками должны применяться светильники общего освещения, расположенные в кабинете. 

Для исключения бликов отражения на экранах от светильников общего освещения необходимо применять мониторы со специальным антибликовым покрытием. Так как стекло экранных фильтров отражает свет не меньше, чем стекло монитора, а чтобы свечение монитора было достаточно хорошо различимо после прохождения сквозь фильтр, приходится повышать яркость свечения монитора. В настоящее время большинство мониторов известных фирм имеют антибликовые и другие необходимые современные средства защиты и не нуждаются в каких-либо дополнительных фильтрах.

Местное освещение обеспечивается светильниками, установленными непосредственно на столешнице стола, или на его вертикальной панели. 

Источники света должны быть размещены таким образом, чтобы исключить прямого попадания света в глаза. Защитный угол арматуры у этих источников должен быть не менее 30 градусов. 

Пульсация освещенности используемых люминесцентных ламп не должна превышать 10%. Лампы дневного света мерцают с частотой 50 Гц - это мерцание становится заметным, если помахать рукой перед лампой. Изображение на экране тоже имеет определенную частоту кадровой развертки, которая, складываясь и вычитаясь с мерцанием света флуоресцентных ламп, может создавать дополнительное неприятное мерцание, весьма утомительное для зрения. Если же мерцание ламп и монитора находится в одной фазе, проблем обычно не бывает. Но если фазы их мерцания несколько отличаются, глаза от скорого утомления даже начинают слезиться, а у некоторых людей из-за этого даже возникают головные боли. Поэтому следует уменьшать интенсивность свечения ламп дневного света – выключать их или вынуть лишние лампы над рабочим столом пользователя.

При естественном освещении следует применять средства солнцезащиты (жалюзи, пленки с металлопокрытием). 

На мониторе не следует установить максимально возможную яркость, так как это утомляет зрение. Однако яркость должна быть достаточной, чтобы не надо было приглядываться к экрану, и чтобы блики не мешали четко видеть изображение. Поэтому положение монитора в комнате и правильное освещение гораздо важнее, чем способность монитора давать очень яркое свечение. Если освещение очень яркое, глаза адаптируются к яркому окружающему свету и плохо видят изображение на экране. Лучше всего, когда яркость окружающего освещения примерно равна яркости экрана. Хорошо, когда в помещении имеется ровное общее освещение, а не только локальное на столе, где стоит компьютер.

Помещения с постоянным пребыванием людей должны иметь, как правило, естественное освещение. Естественное освещение подразделяется на боковое, верхнее, верхнее и боковое (комбинированное). При одностороннем боковом освещении нормируется минимальное значение коэффициента естественной освещенности (КЕО) в точке, расположенной на расстоянии 1 м от стены, наиболее удаленной от световых проемов, на пересечении вертикальной плоскости характерного разреза помещения и условной рабочей поверхности (или пола). Нормированные значения КЕО  для зданий, располагаемых в I, II, IV, V поясах светового климата определяется по формуле: 

, (5.1)

где  - значение КЕО по таблицам;

 - коэффициент светового климата;

 - коэффициент солнечности климата.

 для кабинетов и рабочих комнат при боковом освещении [12];

 для районов IV светового пояса 500 с.ш. и южнее;





Предварительный расчет площади световых проемов проводится при боковом освещении помещений по формуле: 

 , (5.2)

Где  - площадь световых проемов при боковом освещении, м2;

– нормированное значение КЕО;

 – световая характеристика окна;

 – коэффициент, учитывающий затемнение окон соседними зданиями;

 – коэффициент светопропускания окна с учетом его загрязненности;

 – коэффициент, учитывающий отраженный от потолка и стен свет.

Светотехнические константы , ,  и  – экспериментальные величины, для наиболее часто встречающихся параметров производственных помещений [11].

Световая характеристика оконных проемов  определяется отношениями: расстояния между боковыми стенами к расстоянию от стен с окнами до противоположной стены (3,5/5=0,7), а также расстояния от стен с окнами до противоположной стены к расстоянию от уровня условной рабочей поверхности до верха окна (5/2,6-0,8=2,7). Таким образом .

Коэффициент, учитывающий затемнение окон соседними зданиями , будет зависеть от расстояния до противоположного здания (м.) и высоты карниза противостоящего здания над подоконником светоприема помещения, где рассчитывается естественное освещение ( м.). По таблице находим .

.

Средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей помещения представляет собой отношение суммы произведений коэффициентов отражений отдельных поверхностей на их площадь к суммарной площади их поверхностей. Средневзвешенный коэффициент отражения поверхностей помещения при коэффициентах отражения потолка и стен -  и пола -  будет равен: 



Величина  также зависит от расстояния расчетной точки от стены до наружной стены ( м), глубины помещения (м), расстояния между боковыми стенами ( м) и от расстояния условной рабочей поверхности до верха окна ( м). Находим, что .

Таким образом, суммарная площадь светопроемов:

 м2

4,93/1,8=2,7 м. – ширина всех окон;

Размер проектируемого окна равен 1,8x2,7 м.

Из расчета следует вывод, что размер существующего окна 2х2,5 м соответствует нормативам естественной освещенности.

Для освещения кабинета предусмотрены потолочные светильники типа УСП 35 с двумя люминесцентными лампами типа ЛБ-40. Согласно МСН [12] установлено, что по зрительным условиям работы норма освещенности помещения люминесцентными лампами составляет 400 лк.

Расчет общего освещения производится по методу светового потока, при котором учитывается свет, отражаемый от потолка и стен. По этому методу световой поток электрических ламп () при заданном их количестве () может быть установлен следующим образом:

 , лм (5.3)

где  - нормируемая освещенность, лк;

 - площадь пола помещения, кв. м;

 - коэффициент запаса;

 - коэффициент использования светового потока;

 - коэффициент неравномерности освещения.

Из формулы (5.3) вытекает возможность расчета необходимого количества ламп:

  , лм (5.4)

Значение .

Номинальный световой поток лампы ЛБ-40  лм, тогда световой поток, излучаемый светильником, составит  лм.

У светильников УСП35 наивыгоднейшее отношениеОтсюда расстояние между рядами светильников  м. 

Коэффициент  зависит от типа светильника, расстояния между светильниками ( м) и высоты их подвеса над рабочей поверхностью ( м).

.



Из расчета следует, что в рассматриваемом помещении обеспечивается достаточный уровень искусственного освещения.



4.5 Оценка уровня шума и вибрации



Влияние шума на организм человека разнообразно: с одной стороны, шум непосредственно влияет на качество воспринимаемой информации, эффективность выполнения трудовой задачи; с другой стороны, - на работоспособность человека, вызывая перестройку определенных физиологических систем организма[15].

Вредное влияние шума существенно сказывается на реакции человека, ведет к ослаблению внимания. Шум воздействует на общее психическое состояние человека, вызывает ощущение плохого самочувствия, стесненности, тревоги и неуверенности, способствует возникновению быстрой утомляемости, которая приводит к снижению работоспособности и производительности труда.

Длительное воздействие вибрации вызывает значительный расход нервной энергии, является причиной утомления и нарушения нормального состояния процессов возбуждения и торможения, приводит к расстройству нервной системы и внутренних органов.

Допустимые уровни звукового давления, уровня звука и эквивалентные уровни звука на рабочем месте должны соответствовать требованиям и санитарным нормам допустимых уровней шума на рабочем месте оператора ПК.

Вибрация (общая) оборудования не должна превышать предельно допустимых величин, установленных “Санитарными нормами вибрации рабочих мест“.

Для снижения шума и вибрации в помещении, где установлена ЭВМ, оборудование, аппаратуру и приборы необходимо устанавливать на специальные фундаменты и амортизирующие прокладки, предусмотренные нормативными документами. Стены и потолки производственного помещения, где устанавливается ЭВМ, должны быть облицованы звукоизолирующим материалом, кроме того, необходимо использовать подвесные акустические потолки.

При высоте помещения свыше 3,5 метров, к потолку необходимо подвешивать звукопоглотители в виде поперечных и продольных диафрагм, обработанных с двух сторон звукопоглощающим материалом. Звукопоглощающий материал должен иметь максимальный коэффициент звукопоглощения в области частот 63-8000 Гц.

Уровни звука в помещениях ВЦ не должны превышать:

- 50 ДБА (для работников следующих категорий: математики, программисты, операторы и др.);

- 60 ДБА - ИТР, осуществляющие лабораторный, аналитический, измерительный контроль;

- 65 ДБА - для операторов ЭВМ (без дисплеев); 

- 75 ДБА - на рабочих местах в помещениях для размещения шумных агрегатов.



4.6 Мероприятия по защите от статического электричества и излучений



По существующим представлениям, статическое электричество - это совокупность явлений, связанных с возникновением, сохранением и релаксацией свободного электрического заряда на поверхности или в объеме диэлектриков или на изолированных проводах.

В помещениях с ВДТ разрядные токи статического электричества чаще всего возникают при прикосновении обслуживающего персонала к любому из элементов ЭВМ. Такие разряды опасности для человека не представляют, однако, кроме неприятных ощущений, они могут привести к выходу из строя ЭВМ.

Защита от электричества должна проводиться в соответствии с санитарно-техническими нормами допускаемой напряженности электрического поля. Допускаемые уровни напряженности электростатических полей не должны превышать 20кВ в течение 1 часа. 

Для снижения величин возникающих зарядов статического электричества в таких помещениях покрытие технологических полов следует выполнять из однослойного поливинилхлоридного антистатического линолеума марки АСМ. Другим методом защиты является нейтрализация заряда ионизированным газом. В промышленности широко применяют радиоактивные нейтролизаторы. К общим мерам защиты от статистического электрического в помещениях с ВДТ можно отнести общее и местное увлажнение воздуха.

В помещениях с дисплеями необходимо контролировать уровень аэроионизации. Следует учитывать, что мягкое рентгеновское излучение, возникающее при напряжении на аноде 20 - 22кВ, а также высокое напряжение на токоведущих участках схемы вызывают ионизацию воздуха с образованием положительных ионов, считающихся неблагоприятными для человека.

Оптимальным уровнем аэроионизации в зоне дыхания работающего считается содержание легких аэроионов обоих знаков от 1,5 до 5000 в 1 см3 воздуха. 



4.7 Электробезопасность в помещениях с ЭВМ



Электрические установки к которым относится практически все оборудование ЭВМ, представляет для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации человек может коснутся частей, находящихся под напряжением.

Специфическая опасность электроустановок токоведущие проводники, корпуса стоек ЭВМ и прочего оборудования ЭВМ, оказавшегося под напряжением в результате напряжения (пробоя) изоляции, не подают каких-либо сигналов, которые предупреждали бы человека об опасности. Реакция человека на электрический ток возникает лишь при протекании через тело человека. Проходя через тело, электрический ток оказывает на него сложное воздействие, вызывая термическое, электролитическое, механическое и биологическое воздействие, проявляемое в ожогах, в разложении органической жидкости и крови, в разрыве мышечных тканей и т.д. Любое из перечисленных воздействий тока может привести к электрической травме, то есть к повреждению организма, вызванному воздействию электрического тока или электрической дуги.

На практике условно различают местные электротравмы, когда возникает местное повреждение организма - электрический ожог, электрический знак, металлизация кожи частицами расплавившегося под действием электрической дуги металла, механические повреждения, вызванные непроизвольным сокращением мышц под действием тока, и общие электротравмы, чаще называемые электрическим ударом, когда из-за нарушения нормальной деятельности жизненно важных органов и систем поражается весь организм в целом. Часто оба вида травм сопутствуют друг другу, но возможна гибель организма от общей электротравмы, когда внешних местных повреждений не видно. Условия электробезопасности зависят от параметров окружающей среды производственных помещений (влажность, температуры, наличие токопроводящей пыли, материала пола и др.). Тяжесть поражения зависит от величины протекающего через тело человека тока, от плотности и площади контакта с частями, находящимися под напряжением. Исключительно важное значение для предотвращения электротравматизма имеет правильная организация обслуживающих установок. При этом при правильной организации понимается строгое выполнение ряда организационных и технических мероприятий и средств, установленных действующими "Правилами технической эксплуатации электроустановок потребителей", "Правила техники безопасности при эксплуатации электроустановок потребителей (ПТБ)" и "Правилами устройства электроустановок (ПТЭ)". Применение только этих мероприятий не может в полной мере обеспечить необходимую электробезопасность, если наряду с ними не использовать технические средства защиты, к которым относят: электрическую изоляцию токоведущих частей, защитное заземление, зануление, малое напряжение, двойную изоляцию.



4.8 Пожарная безопасность в помещениях с ЭВМ



Пожарная профилактика - это комплекс организационных и технических мероприятий, направленных на обеспечение безопасности людей, на предотвращение пожаров, а также на создание условий для успешного тушения пожара [10].

Причинами пожара в помещениях с ЭВМ могут быть: системы вентиляции и кондиционирования; энергоснабжение, осуществляемое от трансформаторных подстанций, на которых особую опасность представляют трансформаторы с масляным охлаждением; кабельные линии. 

Также эксплуатация ЭВМ связанна с необходимостью проведения обслуживающих, ремонтных и профилактических работ, при этом используется различные смазочные вещества, легковоспламеняющиеся жидкости, прокладывают временные электропроводки, ведут пайки и чистку отдельных узлов и деталей. Возникает дополнительная пожарная опасность, требующая принятия соответствующих мер пожарной безопасности.

Пожарная опасность производственного помещения определяется особенностями производства. По взрывопожарной и пожарной опасности помещения с ЭВМ относится к категории "В" - пожароопасной. Одной из наиболее важных задач пожарной профилактики является защита строительных конструкций от разрушения и обеспечение их достаточной прочности в условиях воздействия высоких температур при пожаре. С обрушением конструкций процесс уничтожения материальных ценностей завершается, а тушение пожара в этом случае становится бесполезным.

Для ликвидации пожаров в начальной стадии применяются средства первичного пожаротушения: внутренние пожарные водопроводы, огнетушители ручные и передвижные, сухой песок, асбестовые одеяла, кошмы и др. В зданиях с ЭВМ пожарные краны устанавливаются в коридорах, на площадках лестничных клеток, у входов, то есть. В доступных и заметных местах.

Причиной гибели людей на пожарах чаще всего является не огонь или высокая температура, а токсичные продукты горения, выделяемые теплоизоляционными, акустическими, декоративными и другими синтетическими отделочными материалами, широко применяемыми при строительстве. Поэтому противодымная защита зданий, направленная на незадымляемость эвакуационных путей, отдельных помещений и удаление продуктов горения в определенном направлении, является первостепенной задачей пожарной профилактики.



4.9 Экология оборудования



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.

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.



4.10 Воздействие видео изображения на здоровье человека



Изображение, формирующееся на экране компьютера, имеет временную и пространственную дискретность, которая является одним из факторов существенного влияния на аппарат зрения человека. Аппарат зрения состоит из собственно глаза, в котором основную роль играет сетчатка, являющаяся периферической частью мозга, ряда ступеней обработки зрительной информации и зрительных отделов основной части мозга. Для совершения акта зрения глаз совершает ряд движений: тремор, каскада, дреф, изменение направления взгляда. Кроме того, считывание информации с сетчатки осуществляется не одномоментно, а последовательным плавным способом (как закрытие «занавеса»).

На психику человека влияют следующие факторы видеоизображения:

форма пространственно-временного спектра;

равномерность пространственно-временных характеристик по полю изображения;

цветовые характеристики;

содержательная часть.

Пространственно временные характеристики, в частности, показывает наличие мельканий, мелких деталей, наличие плавных переходов, структурированности и так далее.

Считалось, что частоты колебаний (мерцаний) изображения настолько велики, что за счет инерции глаза незаметны и не влияют на человека. Однако, как известно, последние исследования показали, что частоту кадровой развертки надо увеличивать. Это и осуществляется в современных мониторах.