Проектирование программного продукта, обеспечивающего рациональное распределение человеческих и машинных ресурсов для поиска и анализа материалов теле- и радиопередач

Программное обеспечение АРМ специалиста по поиску и анализу материалов теле- и радиопередач включает в себя следующие модули:

1 Модуль, который обслуживает главное окно приложения, содержащее меню приложения. В нем на закладках организованы табличные формы для просмотра и работы сразу со всеми записями таблиц, а также для сортировки и фильтрации записей.

2 Модуль, который организует контейнер невизуальных компонентов, используемых для связи приложения с таблицами БД и централизованного подключения визуальных компонентов к источникам данных.

3 Модули, с помощью которых организованы формы для работы с данными об объектах предметной области - передачах, элементах вещания, поставщиках элементов и сотрудниках станции, - с помощью визуальных компонентов, которые обеспечивают просмотр и редактирование только текущей записи соответствующей таблицы БД.

4 Модуль, с помощью которого можно одновременно просмотреть данные о передаче, входящих в нее элементах вещания, и сведения об обработке этих элементов различными сотрудниками и в разное время. Эта возможность обеспечивается за счет связного перемещения по записям таблиц, между которыми установлены связи.

5 Модули, с помощью которых реализовано выполнение и просмотр результатов SQL-запросов к содержимому таблиц БД.

6 Модуль, который позволяет просмотреть и распечатать сведения об элементах вещания, из которых составляются передачи, и об их поставщиках, путем построения отчета.

2.3.2 Реализация структуры БД АРМ "Станция Вещания"

Для хранения информации о передачах, составляемых специалистом, чья деятельность автоматизируется, об элементах вещания, включаемых в эти передачи в соответствии со сценарием, о поставщиках элементов вещания и о сотрудниках, которые эти элементы обрабатывают и переводят из одного формата хранения в другой, используются таблицы, схема которых была спроектирована в общей части дипломного проекта. Так, для хранения и обработки данных о передачах создана таблица Heap.accdb в формате хранения MS Access 2007. Схема структуры этой таблицы в виде окна приложения MS Access 2007, в которой она была создана, приведена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 - Схема структуры таблицы "Материал"

Схема структуры таблицы Ether.accdb для хранения информации об элементах вещания приведена на рисунке 2.4.

Рисунок 2.3 - Схема структуры таблицы "Эфир"

Схема структуры таблицы Log in для сведений о том, какие пользователи имеют доступ к АРМ, приведена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.4 - Схема структуры таблицы "Логин"

2.4 Решение типичных задач приложения по представлению и обработке данных БД

2.4.1 Выполнение системных задач

На форме авторизации в АРМ (рисунок 2.5) расположены компоненты TextBox для ввода логина и пароля, а так же компонент Button для подтверждения введённых данных. Проверка введённых данных производится через БД Log in.accdb

Рисунок 2.5 - Авторизация в АРМ

На главной форме расположен компонент TabControl - этот компонент является компонентом, позволяющим отказаться от использования множества форм. Он включает в себя коллекцию объектов типа TabPage, каждый из которых является отдельной страницей многостраничного компонента со своим набором элементов управления.

Переход между содержимым таблиц осуществляется с помощью закладок с поясняющими надписями (рисунки 2.6 - 2.7). Компоненты DataGridView, с помощью которых выполнено табличное представление содержимого таблиц, позволяют ввести русскоязычные заголовки колонок и отформатировать их по желанию.

Рисунок 2.6 - Вид главной формы приложения при активной закладке «Материал».

Рисунок 2.7 - Вид главной формы приложения при активной закладке «Эфир».

Сортировка данных в табличных формах, представляемых пользователю в главном окне приложения, осуществляется по клику на заголовок столбца по которому необходимо провести сортировку.

На главной форме так же присутствует элемент TextBox для ввода индекса материала который необходимо открыть. Само открытие производится после нажатия на элемент Button. Результат приведён на рисунке 2.8.

Р

Рисунок 2.8 - Открытие необходимых материалов.

2.4.2 Запросы к таблицам БД АРМ Радио

Запрос при разработке приложения в Visual Studio C# осуществляется с использованием компонента OleDb, который ответственен за реляционную обработку данных в таблицах. Построение запросов осуществляется статически, динамически (формируется программно) и параметрически (используются параметры, вводимые пользователем в компоненты). В данном дипломном проекте реализован статический запрос с использованием параметров, вводимых пользователем. В свойство SQL компонента OleDb записывается непосредственно текст запроса [21].

В качестве примеров обработки данных в БД АРМ реализованы следующие запросы.

Первый запрос. Выдать данные о пути к файлу по указанному индексу в таблице материалов. Запрос реализуется в классе Heap методом open_file.

Работа с приложением баз данных АРМ специалиста по поиску и анализу материалов теле- и радио передач должна начинаться с запуска исполняемого файла Broadcasting Station.exe, находящемся в основном каталоге приложения (каталог, или папка, может размещаться на любом диске персонального компьютера и иметь любое название). Для нормальной работы приложения на компьютере требуется наличие NetFramework 4.0.

После запуска исполняемого файла пользователю необходимо ввести логин и пароль для авторизации, после этого пользователь имеет возможность работать с главным окном приложения, в котором располагается многостраничный элемент управления, каждая страница которого представляет собой отдельное диалоговое окно. В них располагаются табличные формы с данными об основных объектах предметной области - о материалах, элементах вещания, поставщиках этих элементов, сотрудниках станции, а также о связях между ними - включении элементов вещания в передачи и обработке элементов сотрудниками. Установление связей между объектами и назначение возможных значений таких полей, как Формат хранения, Должность, Вид передачи (элемента, поставщика), облегчено использованием распахивающихся списков непосредственно в ячейках табличных форм.

На всех закладках главной формы имеется возможность включить или отключить сортировку записей в табличных формах по различным критериям.

На закладках Материал и Эфир имеется кнопка «Открыть файл» позволяющая просмотреть выбранный материал с помощью стандартных средств их открытия.

3. Экономические расчеты

Автоматизация процесса поиска и анализа материалов программы теле- или радиопередач, в результате позволяет в короткие сроки найти и выпустить в эфир видео\аудио материал. Поиск и анализ материалов для выпуска их в эфир является трудоемким и длительным процессом.

Источником экономии является автоматизация процесса поиска и анализа материалов для выпуска их в эфир. При этом учитывается сокращение времени и трудозатрат, расходуемых на поиск, анализ и выпуск в эфир материалов за счёт алгоритма контроля процесса поиска и анализа, и оптимизации выпуска в эфир материалов.

Чтобы определить эффект от внедрения созданного АРМ, сравним его с базовым вариантом, в качестве которого принимается выполнение всех видов работ, неавтоматизированным способом.

Основной задачей при разработке программного продукта является обеспечение максимальной экономической эффективности, т.е. требуется выполнять работу с наименьшей затратой трудовых ресурсов.

Источники экономии при этом определяются по следующим направлениям:

– снижение трудоемкости;

– увеличение объемов и сокращение сроков обработки информации;

– повышение коэффициента использования вычислительной техники, средств подготовки и передачи информации.

3.1 Расчёт капитальных затрат на создание АРМ для поиска и анализа материалов программы теле- и радиопередач

К=К₁+К₂+К_{3 ,} (3.1)

где К₁ - затраты на оборудование, грн.;

К₂ - затраты на лицензионные программные продукты, грн;

К₃ - затраты на создание ПО, грн.

Для приобретения одного компьютера, на котором будет использоваться разрабатываемый программный продукт требуется затратить К₁=5500 грн.

Спецификация на оборудование представлена в таблице 3.1.

Таблица 3.1 - Спецификация на закупаемое оборудование

Для реализации ПО необходимы следующие лицензионные программные продукты:

– MS Visual Studio 2010 Ultimate, 1 шт.;

– MS Windows 7 Professional, 1 шт.;

Примем, что данные лицензионные программные продукты уже есть у разработчика. Получаем К₂ = 0 грн.

Затраты на создание ПМК находятся по формуле 3.2:

К₃ = З₁ + З₂ + З₃, (3.2)

где З₁ - затраты труда программистов-разработчиков, грн.;

З₂ - затраты компьютерного времени, грн.;

З₃ - косвенные (накладные) расходы, грн.

Затраты труда программистов-разработчиков найдем по формуле 3.3:

, (3.3)

где N_k - количество разработчиков k-й профессии, чел;

r_k - часовая зарплата разработчика k-й профессии, грн.

K_зар - коэффициент начислений на фонд заработной платы, доли.

T_к - общая трудоемкость, ч

Принимаем N_k=1 человек.

Часовая зарплата разработчика определяется по формуле 3.4.

(3.4)

где М_к - месячная зарплата k-го разработчика, грн.;

Годовая экономия от автоматизации поиска и анализа материалов программы теле- и радиопередач рассчитывается по формуле 3.13:

Данный экономический расчет показывает, что разработка и использование АРМ, разработанного в целях автоматизации поиска и анализа материалов программы теле- и радиопередач, является экономически оправданным и целесообразным. Об этом свидетельствуют следующие данные:

4.1 Анализ опасных и вредных производственных факторов

Трудовой процесс осуществляется в определенных условиях производственной среды, которые характеризуются совокупностью элементов и факторов материально-производственной среды. Рассмотрим условия труда пользователя ПЭВМ, который является разработчиком программного продукта. Для работы используется следующее оборудование: компьютер AthlonPhenomIIx4, Монитор LG CRT 22" 783DF, струйный принтер HPDeskJet 3050. Рабочее место находится в помещении, длина которого 9 м, ширина - 3 м, высота - 5,5 м. Уровень шума в помещении 48 дБ, освещенность рабочего места составляет 100 лк. Воздух рабочей зоны имеет следующие параметры: температура - 22^°С, скорость движения - 0,7 м/с, влажность - 55%. Продолжительность сосредоточенного наблюдения составляет 50%.

Специфика использования ПЭВМ состоит в том, что в процессе диалога человека и машины пользователь воспринимает интеллектуальную машину как равноправного собеседника. Поэтому возникает много совершенно новых психологических и психофизиологических проблем, суть которых нужно учитывать при проектировании трудового процесса. Другой особенностью является значительная информационная нагрузка. Значительная нагрузка на центральную нервную и зрительную системы вызывает повышение нервно-эмоционального напряжения, и, как следствие, негативно влияет на сердечно-сосудистую систему. Важной стороной функционирования организма пользователя является влияние на него комплекса факторов трудовой среды, включающих действие электромагнитных волн разных частотных диапазонов, статического электричества, шума, микроклиматических факторов и др. Воздействие этого специфического комплекса может оказать на здоровье человека отрицательное влияние. При работах с использованием компьютеров возникает целый ряд эргономических проблем, решение которых может значительно снизить нагрузку. В этом случае имеются в виду только вопросы конструирования рабочего места пользователя и не охватываются вопросы формирования рационально построенных символов на экране и других, изменение которых возможно только при конструировании новой техники. Работа пользователя ЭВМ чаще всего проходит при активном взаимодействии с другими людьми. Поэтому возникают вопросы межличностных взаимоотношений, включающие как психологические, так и социально-психологические аспекты. Таким образом, на пользователя ЭВМ воздействуют 4 группы факторов трудовой среды: физические, эргономические, информационные и социально-психологические [24, 25, 26].

В соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ «Опасные и вредные производственные факторы. Классификация» все производственные факторы делятся на опасные и вредные факторы. Опасные и вредные производственные факторы в свою очередь делятся на физические, химические, биологические и психофизиологические факторы.

Опасный производственный фактор - фактор, воздействие которого может привести к травме или другому резкому внезапному ухудшению здоровья. Вредный производственный фактор - это фактор, воздействие которого на работающего может привести к снижению работоспособности человека, заболеванию или профессиональному заболеванию.

Пользователи ПЭВМ в основном подвергаются воздействию физических и психофизиологических производственных факторов.

При работе с компьютером на человека могут воздействовать следующие опасные производственные факторы:

· поражение электрическим током;

· возникновение пожара;

· возможность механического травмирования;

· ожоги в результате случайного контакта с горячими поверхностями внутри лазерного принтера.

К вредным физическим производственным факторам относятся::

· повышенный уровень электромагнитного излучения;

· повышенный уровень статического электричества;

· повышенные уровни запыленности воздуха рабочей зоны;

· повышенное содержание положительных и отрицательных ионов в воздухе рабочей зоны;

· пониженная или повышенная влажность и подвижность воздуха рабочей зоны;

· повышенный уровень шума;

· нерациональная организация освещения рабочего места.

К психофизиологическим производственным факторам относятся:

· напряжение зрения;

· напряжение внимания;

· интеллектуальные и эмоциональные нагрузки;

· длительные статические нагрузки;

· монотонность труда;

· большие информационные нагрузки;

· нерациональная организация рабочего места (эргономические факторы).

Вероятность воздействия химических и биологических факторов незначительная, но она значительно возрастает в переполненных и неправильно вентилируемых помещениях.

Важнейшими факторами являются электромагнитные поля в диапазоне от 3 Гц до 300 МГц, электростатические поля, напряжение зрения, большие нагрузки различного характера. Рассмотрим их более подробно.

ПЭВМ является источником нескольких видов электромагнитных полей и излучений: мягкого рентгеновского, ультрафиолетового, инфракрасного, видимого, низкочастотного, сверхнизкочастотного и высокочастотного. ЭМП негативно влияют на центральную нервную систему, вызывая головные боли, головокружения, тошноту, депрессию, бессонницу, отсутствие аппетита, возникновение синдрома стресса. Низкочастотное ЭМП может явиться причиной кожных заболеваний (угревая сыпь, экзема, розовый лишай и др.), болезней сердечно-сосудистой системы и кишечно-желудочного тракта; оно воздействует на белые кровяные тельца, что приводит к возникновению опухолей, в том числе и злокачественных.

Основным источником электростатического поля (ЭСП) является положительный потенциал, подаваемый на внутреннюю поверхность экрана для ускорения электронного луча. ЭСП образуется за счет разности потенциалов экрана монитора и человека. На его величину оказывают существенное влияние потенциалы окружающих предметов и влажность воздуха (при влажности выше 50% ЭСП практически отсутствует). Напряженность поля может колебаться от 8 до 75 кВ/м. Заметный вклад в общее ЭСП вносят электризующиеся от трения поверхности клавиатуры и мыши. Электростатическое поле большой напряженности способно изменять и прерывать клеточное развитие, а также вызывать катаракту с последующим помутнением хрусталика.

Работа на ПЭВМ предполагает визуальное восприятие отображенной на экране монитора информации, поэтому значительной нагрузке подвергается зрительный аппарат. Симптомы нарушения зрения можно условно разделить на две группы:

· глазные симптомы (боль, раздражение, жжение, краснота, зуд);

· зрительные симптомы (пелена перед глазами, двоение или мелькание).

По данным ВОЗ глазные и зрительные нарушения наблюдаются у 40-92 % пользователей ПЭВМ время от времени, а у 10-40 % - ежедневно.

Можно выделить следующие основные нарушения здоровья пользователей ПЭВМ:

· зрительный дискомфорт и болезни органов зрения;

· перенапряжение опорно-двигательной системы;

· расстройства ЦНС и болезни сердечно-сосудистой системы;

· заболевания кожи;

· нарушение репродуктивной функции.

Кроме того, выявлено негативное влияние на другие системы организма - снижение иммунитета, атеросклероз, аритмия, гипертония, инфаркт миокарда, болезни органов пищеварения, застойные процессы в области малого таза и др.

Нарушения здоровья и заболевания пользователей ПЭВМ являются, как правило, результатом воздействия не какого-либо отдельного фактора, а всего комплекса. Так, поражения кожи многие авторы связывают с наличием электростатического поля и воздействием психоэмоционального стресса, гинекологические нарушения - с комплексным влиянием электромагнитных полей, стресса, застойных явлений и других компонентов трудовой среды.

Представляет практический интерес комплексная оценка условий труда. Одним из широко используемых аналитических показателей условий труда является категория тяжести труда. Категория тяжести труда характеризует состояние организма человека, которое формируется под влиянием условий труда. Выполним количественную оценку условий труда на рассматриваемом рабочем месте. Каждый элемент условий труда оценим по шести бальной шкале [25, 27]. Результаты оценки приведены в таблице 5.1.

Интегральная балльная оценка тяжести труда И_т рассчитывается по формуле:

,

Где Х_оп- определяющий элемент условий труда, то есть элемент, получивший наибольшую оценку;

- средний балл всех элементов условий труда, кроме определяющего элемента.

Средний балл всех элементов рассчитывают по формуле:

,

где - сумма всех элементов, кроме определяющего элемента;

n- количество учтенных элементов условий труда.

Таблица 5.1 - Балльная оценка элементов условий труда

Элементы условий труда оцениваются, соответственно, Х₁=2, Х₂=3, Х₃=2, Х₄=4, Х₅=2 и Х₆=2. Элементом условий труда, получившим наибольшую оценку, является Х_оп=4.

Средний балл всех элементов условий труда, составляет:

.

Интегральная балльная оценка тяжести труда соответственно равна:

.

Интегральная балльная оценка тяжести труда в 47,3 балла отвечает IV категории тяжести труда [25, 26].

Степень утомления человека в условных единицах рассчитывают по формуле:

,

где 15,6 и 0,64 - коэффициенты регрессии.