Устройство зашумления сетей сотовой связи

Рисунок 3.4 Схема электрическая принципиальная двухканального операционного усилителя с нелинейным элементом

Рисунок 3.5 Спектрограмма «Белого шума» в контрольной точке «Е»

Диод VD, являясь элементом с нелинейной вольт-амперной характеристикой, преобразовывает сигнал синусоидальной формы в сигнал с шумовым спектром. Конденсатор C отфильтровывает постоянную составляющую шумового сигнала.

3.2 Расчёт фильтра сосредоточенной селекции.

Теоретически, спектр шумового сигнала может продолжаться по оси частот бесконечно далеко, что для зашумления сетей сотовой связи является безусловным плюсом, но делает абсолютно не приемлемым эксплуатацию генератора зашумления сетей сотовой связи совместно с другим оборудованием. Для ограничения полосы зашумления применяются фильтры сосредоточенной селекции. Для определения требуемой полосы зашумления обратимся к таблице 3.1 и выберем максимальную требуемую полосу зашумления. Максимальная требуемая полоса зашумления составляет 75 МГц. Указанное требование достигается установкой на выходе источника шумового сигнала фильтрующих устройств, в качестве которых чаще всего выступают фильтры Чебышева (рисунок 3.6) и фильтры Кауэра (рисунок 3.7).

Рисунок 3.6 Фильтр Чебышева

Рисунок 3.7 Фильтр Кауэра

В таблице 3.2 представлены нормированные относительно и значения элементов приведенных фильтров, соответствующие максимальному значению затухания в полосе пропускания равному 0,1 дБ.

Таблица 3.2 - Нормированные значения элементов фильтров

	Тип	,дБ
N=5	Ч	37	1,14	1,37		1,97	1,37		1,14
	К	57	1,08	1,29	0,078	1,78	1,13	0,22	0,96
N=6	Ч	49	1,16	1,40		2,05	1,52		1,90	0,86
	К	72	1,07	1,28	0,101	1,82	1,28	0,19	1,74	0.87
N=7	Ч	60	1,18	1,42		2,09	1,57		2,09	1,42		1,18
	К	85	1,14	1,37	0,052	1,87	1,29	0,23	1,79	1,23	0,17	1,03

При этом приняты следующие обозначения: N - порядок фильтра; - гарантированное затухание высших гармонических составляющих на выходе фильтра; Ч - фильтр Чебышева; К - фильтр Кауэра.

Истинные значения элементов рассчитываются по формулам:

Выполним расчет фильтра Кауэра пятого порядка при помощи нормированных значений элементов фильтра из таблицы 3.2 и формул расчёта истинных значений элементов (3.2). Также выберем номиналы реальных радиокомпонентов из каталога.

Номинальные ряды E6, E12, E24

Название ряда указывает общее число элементов в нём, т. е. ряд E24 содержит 24 числа в интервале от 1 до 10, E12 -- 12 чисел и т. д.

Каждый ряд соответствует определённому допуску в номиналах деталей. Так, детали из ряда E6 имеют допустимое отклонение от номинала ±20%, из ряда E12 -- ±10%, из ряда E24 -- ±5%. Собственно, ряды устроены таким образом, что следующее значение отличается от предыдущего чуть меньше, чем на двойной допуск.

Таблица 3.3 Ряды номиналов радиокомпонентов E6, E12, E24

E6	1.0				1.5				2.2
E12	1.0		1.2		1.5		1.8		2.2		2.7
E24	1.0	1.1	1.2	1.3	1.5	1.6	1.8	2.0	2.2	2.4	2.7	3.0

E6	3.3				4.7				6.8
E12	3.3		3.9		4.7		5.6		6.8		8.2
E24	3.3	3.6	3.9	4.3	4.7	5.1	5.6	6.2	6.8	7.5	8.2	9.1

Таблица 3.4 Расчёт фильтра Кауэра пятого порядка при = 50 Ом и = 75 МГц.

Нормированное значение	1,08	1,29	0,078	1,78	1,13	0,22	0,96
Истинное значение после денормирования, для C пФ, для L нГн	43	128,75	3,125	70,875	112,5	8,75	38,25
Номинал реального радиокомпонента (ряд E24) для C пФ, для L нГн	43	130	3,3	68	110	9,1	39

Как следует из таблицы 3.2, спроектированный фильтр обеспечивает гарантированное затухание высших гармонических составляющих на выходе фильтра равное 57 дБ.

При наличии малых номиналов радиокомпонентов, сопоставимых с паразитными ёмкостями и индуктивностями монтажа, особое внимание следует уделить топологии разводки платы. Следует уделять особое внимание качеству материала платы: низкому сопротивлению проводников и высокому сопротивлению диэлектрика. При разводке токопроводящих дорожек следует избегать прямых углов.

3.3 Выбор высокочастотного модуля

В целях уменьшения количества радиокомпонентов генератора зашумления сетей сотовой связи и упрощения его схемы электрической принципиальной целесообразно применение серийно выпускаемых узлов и модулей. Одной из наиболее удобных микросхем в данном случае является интегрированный трансивер SI4210, применяемый в системах связи с подвижными объектами и системах глобального позиционирования.

Рисунок 3.8 Схема типового включения интегрированного трансивера SI4210

Трансивер Aero II Si4210 представляет собой однокристальный приемопередатчик, предназначенный для четырехдиапазонных GSM/GPRS сотовых телефонов и беспроводных модемов. Трансивер изготовляется в миниатюрном корпусе и обеспечивает максимальную в своем классе производительность. Архитектура Si4210 позволяет интегрировать в одной микросхеме все компоненты радиочастотного тракта (управляемые напряжением генераторы (ГУН) передатчика и приемника, полосовые фильтры, настроечные индуктивности, варикапы и развязывающие конденсаторы). По сравнению с аналогичными продуктами других производителей, трансивер Si4210 обеспечивает 50%-ное уменьшение количества внешних компонентов и требуемой для них площади монтажа и позволяет реализовать законченный четырехдиапазонный радиотракт (кроме усилителя мощности и антенного переключателя) на площади 1см2. Обеспечивая максимальную производительность в своем классе, трансивер Si4210 улучшает качество связи и облегчает процессы разработки и изготовления конечных изделий. Модуль передатчика использует систему ФАПЧ со сдвигом, интегрированную в патентованную Silicon Laboratories' схему синтезатора. Универсальный программируемый интерфейс с модулем обработки сигналов позволяет разработчикам сотовых телефонов реализовать трансивер с поддержкой всех основных частот исходных сигналов. Трансивер Si4210 использует надежный кварцевый генератор с цифровым управлением, который позволяет применять стандартный кварцевый резонатор на 26МГц для генерации тактовой частоты трансивера.

3.4 Выбор высокочастотного усилителя мощности

На одном из выходов трансивера мы получили сигналы с центральными частотами 460 и 925 МГц, на втором 1747 и 1880 МГц. Выберем из каталога пару усилителей с данными полосами пропускания. Данному требованию удовлетворяют микросхемы усилителей мощности MAX 2640 (полоса пропускания 400 - 1500 МГц) и MAX 2641 (полоса пропускания 1400 - 2500 МГц). Данные микросхемы представляют собой законченные малошумящие мощные усилители высокой частоты и требуют минимального набора навесных компонентов.

Рисунок 3.9 Схема электрическая принципиальная усилителя мощности 400 - 1500 МГц



Рисунок 3.10 Схема электрическая принципиальная усилителя мощности 400 - 1500 МГц

3.5 Выбор и обоснование стабилизатора напряжения

Анализ причин отказов электробытовой техники показывает, что во многих случаях источником неприятностей является вовсе не дефекты конструкции, а неудовлетворительное качество напряжения в сети питания (импульсные помехи и отклонений рабочего напряжения).

Импульсные помехи.

Наиболее явным и известным источником импульсных помех, опасных для электроприборов и оборудования являются близкие грозовые разряды. Величина помехи, возникающей в сети электропитания при близком разряде молнии, достигает 10 000 Вольт. Это превышает допустимую величину для бытовой техники в 10 раз. Поэтому мощные грозовые импульсы приводят к массовому выходу из строя электронной и электротехники подверженной их воздействию, при отсутствии защиты этой техники по сети электропитания.

Другой разновидностью импульсных помех являются коммутационные импульсы. Они возникают при включении и отключении отдельных участков электросети, мощных потребителей электропитания, а также, при нештатном отключении электроприборов, имеющих электродвигатели или входные трансформаторы. Подобное нештатное отключение происходит, например, в случае пропадания напряжения в доме при работающем электродвигателе холодильника или стиральной машины.

Воздействие коммутационных импульсов менее разрушительно для аппаратуры, чем грозовых, однако, также может вывести ее из строя. Кроме того, коммутационные импульсы вызывают сбои в работе вычислительной и иной электронной техники, а длительное их воздействие приводит к ускоренному старению изоляции электрооборудования.

Изменение напряжения электропитания.

Не менее опасным, чем воздействие импульсных помех, для аппаратуры является повышение или понижение напряжения в электросети, относительно его нормальной величины. К сожалению, в отечественных электросетях нормы и требования по допустимым значениям отклонения напряжения удовлетворяются далеко не всегда. Основные причины изменения напряжения приведены в таблице.

Таблица 3.5 Причины изменения напряжения электропитания

Участок	Повышенное напряжение	Пониженное напряжение
Линия электропередач от электростанции к потребителю	Недогруженность линий в ночные часы по сравнению с расчетной. Результат: возрастание напряжения до 240-260 Вольт	Перегруженность линий в часы пик (вечер) по сравнению с расчетной. Результат: снижение напряжения до 160-170 Вольт
От питающей дом трансформаторной подстанции до квартиры	Обрыв проводов трехфазной сети (как фазного, так и нулевого), короткое замыкание. Результат: возрастание напряжения до 380 Вольт	Существенное превышение мощности установленной в доме бытовой электротехники, по сравнению с тем, на что рассчитаны внутридомовые сети. Результат: падение напряжения до 160-170 Вольт

Как превышения, так и снижения рабочего напряжения представляют опасность для электроприборов и аппаратуры.

При превышениях напряжения чаще всего сгорают блоки питания электроприбора, а также полупроводниковые элементы и микросхемы. Перегреваются и выходят из строя электродвигатели бытовой техники.

Снижение рабочего напряжения опасно, в частности, для приборов, имеющих электродвигатели (холодильники, стиральные машины и т.п.). Пониженное рабочее напряжение приводит к их сгоранию. При пониженном напряжении с перегрузкой работают блоки питания компьютеров аудио-видео и другой электронной техники. Это сокращает ресурс их работы и также может привести к выходу из строя.

Высокая стабильность радиоэлектронной аппаратуры обеспечивается стабильностью передаточных характеристик всех звеньев аппаратуры, которые во многом зависят от стабильности питающих напряжений. Для стабилизации напряжений питания применяются стабилитроны и выполненные на их основе стабилизаторы. Наиболее простым по схемному решению является стабилизатор, приведённый на рисунке 3.11.

Рисунок 3.11 Параметрический стабилизатор напряжения

Параметрический стабилизатор напряжения имеет следующий недостаток - максимальный ток нагрузки определяется типом применяемого стабилитрона. Для обеспечения высокого коэффициента стабилизации необходимо обеспечить малое динамическое сопротивление стабилитрона. Коэффициент стабилизации определяется по формуле 3.3:

Кст ? 1 + 1 / rd(1 / R load + 1 / R ballaste)

где: rd - динамическое сопротивление стабилитрона.

Как видно из формулы 3.3, высокий коэффициент стабилизации возможен при малом сопротивлении ограничительного резистора R ballaste и высокой нагрузке, а это в свою очередь, ведёт к снижению коэффициента полезного действия.

Избавиться от этого недостатка можно применив в схеме стабилизатора операционный усилитель.

Исходя из вышесказанного, целесообразно применение интегральных стабилизаторов напряжения. В разработанном генераторе зашумления сетей сотовой связи узлы и модули используют напряжения в 3 и 5 вольт положительной полярности.

Рисунок 3.12 Интегральный стабилизатор 5 вольт

Рисунок 3.13 Интегральный стабилизатор 3 вольта

Максимальный ток нагрузки каждого из стабилизаторов составляет 750 мА.

Рассчитаем ток, потребляемый генератором зашумления сетей сотовой связи от источника питания +5 Вольт:

I+5 = Iмикроконтроллер + Iоу + Iувч + Iувч2 = 452 (мА)

где: Iмикроконтроллер - ток потребляемый микроконтроллером, Iоу - ток потребляемый двухканальным операционным усилителем, Iувч - ток потребляемый усилителем 400 - 1500 МГц, Iувч - ток потребляемый усилителем 1400 - 2500 МГц.

Рассчитаем ток, потребляемый генератором зашумления сетей сотовой связи от источника питания +3 Вольта:

I+3 = ISI4210 = 300 (мА)

где: ISI4210 - ток потребляемый от источника питания трансивером SI4210.

Общий ток потребляемый генератором зашумления сетей сотовой связи от каждого из напряжений не превышает максимально допустимый ток интегральных стабилизаторов, поэтому микросхемы LM7805SR и LM7803SR пригодны для питания проектируемого генератора зашумления сетей сотовой связи.

3.6 Алгоритм программы генерации микроконтроллером аналоговых сигналов

После сброса (reset) производится останов сторожевого таймера watchdog, конфигурация выходных портов и системы тактирования. Далее формируется программная задержка для стабилизации кварцевого резонатора 10МГц, что необходимо для калибровки генератора DCO. Далее вызывается подпрограмма стабилизации генератора DCO. После её завершения, таймер Timer_B, регистры CCR1 и CCR2 конфигурируются для генерации сигналов ШИМ и осуществляется запуск таймера.

В завершение, MSP430 переводится в режим пониженного энергопотребления 0 (LPM0) для сохранения энергии. ЦПУ «просыпается» для обработки каждого прерывания CCIFG0, после чего возвращается в режим LPM0.

Рисунок 3.14 Алгоритм программы генерации микроконтроллером аналоговых сигналов

В результате выполнения данного алгоритма нами получен синусоидальный сигнал частотой в одну четвёртую частоты задающего генератора:

Fsin = Fзг : 4 = 10 : 4 = 2.5 (МГц)

Данная частота является шириной полосы зашумления в единичный момент времени, что недостаточно для создания требуемой полосы зашумления. Для решения данной проблемы применён метод последовательного зашумления требуемой полосы путём плавной перестройки несущей частоты шумового сигнала. Для последовательной смены частоты в пределах поддиапазона применён генератор пилообразных импульсов.

Рисунок 3.15 График последовательного зашумления частотных диапазонов сетей сотовой связи

3.7 Правила установки и эксплуатации генератора зашумления сетей сотовой связи

Общие сведения

Генератор зашумления сетей сотовой связи предназначен для блокирования работы сетей сотовой связи стандартов NMT-450, CDMA-450, GSM900, GSM-1800, GSM-1900. Прибор конструктивно оформлен в виде монтажной платы предназначенной как для самостоятельного использования, так и для использования в корпусах серийно выпускаемого оборудования.

Назначение:

Для блокирования работы телефонов систем мобильной связи в пределах выделенных помещений, предназначенных для ведения переговоров, проведения совещаний. Используется в целях предотвращения утечки информации за пределы выделенного помещения при использовании подслушивающих устройств, работающих с применением сетей сотовой связи стандартов NMT-450, CDMA-450, GSM900, GSM-1800, GSM-1900, при использовании для передачи информации включенных телефонов, а также для обеспечения рабочей обстановки во время проведения переговоров, совещания.

Изделие излучает в диапазоне работы систем мобильной связи, мощность излучения в других диапазонах незначительна. Изделие имеет небольшую мощность излучения, не оказывает действия на работу других технических средств - бытовой электронной техники (теле-, видео-, аудио-, и др.), компьютеров, оргтехники, безопасно для здоровья человека.

Зона эффективного действия изделия зависит от расстояния до ближайшей базовой станции сети мобильной связи и составляет до 15 м. Для охвата большей площади необходимо использовать несколько изделий, разнесенных по защищаемой территории.

Таблица 3.6 Основные технические характеристики прибора

1) Диапазоны частот:	452-468МГц 890 - 960 МГц, 1710 - 1785 МГц, 1850 - 1910 МГц
2) Средняя мощность на канал	300 мВт
3)Дальность действия прибора (зависит от расстояния до базовой станции)	3 - 15 м.
4) Напряжение питания	7.5 - 34 В
5) Потребляемая мощность	До 6 Вт.

Подготовка прибора к работе:

Прибор, или другое оборудование в корпусе которого установлен генератор зашумления сетей сотовой связи, устанавливается в помещении, где будет проводиться мероприятие и включается на время его прохождения. В зависимости от типа используемой антенны можно сформировать необходимую зону действия прибора, не создавая помех окружающим.

РАЗДЕЛ 4. Технико-экономическое обоснование проекта

4.1 Стоимостная оценка затрат на разработку, производство и использование устройства

4.1.1 Расчет затрат на стадии НИОКР

4.1.1.1 Ленточный график НИОКР по разработке устройства зашумления сетей сотовой связи

Ленточный график НИОКР представлен в табл. 4.1:

Таблица 4.1Ленточный график НИОКР

Этапы	Дни	Календарный период пятидневки, дни
Получение задания, подбор и анализ литературы	5
Составление обзора	10
Выбор элементной базы, разработка структурной и функциональной схемы	15
Разработка принципиальной схемы	15
Технико-экономическое обоснование проекта	10
Разработка технической документации, правил ТБ и охраны труда	15
Утверждение проекта	5
Итого	75

Рассчитаем плановую себестоимость НИОКР по статьям.

Целью планирования себестоимости проведения НИОКР является экономически обоснованное определение величины затрат на ее выполнение. Проектные работы будет выполнять инженер-электроник.

4.1.1.2 Расчет затрат

Затраты на материалы представлены в табл. 4.2:

Таблица 4.2 Затраты на материалы

Материалы	Единица измерения	Потреб. кол-во	Цена за единицу, руб.	Сумма, руб.
Бумага писчая	упаковка	1	6000	5600
Бумага чертежная формата А1	лист	5	1000	5000
Печать чертежей на плоттере	лист	6	7500	45000
Письменные принадлежности: -ручка шариковая - корректор	шт шт	1 1	1000 1200	1000 1200
Чертёжные принадлежности: -чертёжный набор	шт	1	10000	10000
Итого	67800
С учетом транспортно-заготовительных расходов (2 %)	69156
Электроэнергия	кВт	60	145	8700
Итого	77856

Спецоборудование для научных и экспериментальных работ предоставляется без арендной платы кафедрой промышленной электроники.

Рассчитаем основную заработную плату разработчика за весь период (75 дней):

Zp1=St1•K12• Kстаж?(1+Кпрем+Кнадб)•Кпрев,

где

St1=77000 руб. - ставка первого разряда,

Кпрем=0.4 - коэффициент премирования,

Кстаж=1.1 - коэффициент стажа,

Кнадб=0.1 - коэффициент персональной надбавки,

Кпрев=75/22 = 3.41 - коэффициент превышения месячной заработной платы, K12=2.84 - тарифный коэффициент (тарифный разряд r = 12).

Zp1= 77000•2.84•1.1•(1+0.4+0.1)•3.41= 1230403 руб.

Дополнительная заработная плата составляет 12 % от основной:

Zpдоп=0.12•Zp1=0.12•1230403 = 147648 руб

Отчисления на социальные нужды отражает табл. 4.3:Таблица 4.3 Отчисления на заработную плату инженера

Статьи отчисления	Отчисления, %	Отчисления, руб.
Социальное страхование	35	430641
Чрезвычайный налог	3	36912
Фонд занятости	1	12304
Итого	39	479857

Расходы на служебные командировки составляют 2-3 % от основной заработной платы и составляют:

0.02•1230403 = 24608 руб.

Накладные расходы на управление и хозяйственное обслуживание составляют 28% от зарплаты разработчика:

0.28• 1230403= 344513 руб.

Плановую калькуляцию себестоимости НИОКР сведем в табл.4.4:

Таблица 4.4Плановая калькуляция себестоимости НИОКР

Статьи затрат	Сумма, руб.
Материалы	77856
Основная заработная плата разработчика	123403
Дополнительная заработная плата	147648
Отчисления на социальные нужды	479857
Расходы на служебные командировки	24608
Накладные расходы	344513
Полная себестоимость НИОКР	1197885

4.1.2 Расчет затрат на стадии производства

Разработаем сметы затрат на производство годового выпуска изделия в размере 3000 шт. по экономическим элементам и калькуляцию себестоимости единицы продукции.

4.1.2.1 Определение основных календарно-плановых нормативов непрерывной поточной линии

Баланс рабочего времени рабочего представлен в табл. 4.5:

Таблица 4.5 Баланс рабочего времени одного среднесписочного рабочего в 2008 г.

Состав фонда рабочего времени	Ед. изм	Значение
Номинальная продолжительность рабочего дня	ч.	8
Календарный фонд времени	дн.	366
Выходные дни	дн.	114
Праздничные дни	дн.	7
Номинальный фонд рабочего времени	дн.	245
Невыходы на работу
1) основной трудовой отпуск	дн	30
2) по болезни	дн.	5
Итого	дн.	35
Явочное время	ч.	1680
Внутрисменные потери
1) Сокращенные часы в предпраздничные дни	ч.	7
2) Сокращенный рабочий день
а) для рабочих занятых на тяжелых и вредных работах	ч.	10
Итого:	ч.	9
Эффективный фонд рабочего времени:	ч.	1670

Количество изделий с учетом технологических потерь а=1,5%:

Nэ=,

где Nв=5000 шт годовой план выпуска изделий.

Nэ= шт.

Такт поточной линии:

r=,

где

Fэ=1670 ч - эффективный фонд времени работы поточной линии;

Ксм=1-коэффициент сменности;

Крп=0,95-коэффициент, учитывающий регламентированные перерывы, Квн=1 - коэффициент выполнения нормы.

мин

Для расчета количества рабочих мест рабочих используем данные табл.4.6:

Таблица 4.6 Расчет норм времени по операциям

Наименование операции	Наименование изделия	Количество изделий, шт.	Норма времени на элемент, н.ч.	Норма времени на все элементы, Н.ч.	Норма времени на операцию, н.ч.
Формовка выводов радиодеталей	резистор	4	0.008	0.032	0.304
	конденсатор	27	0.008	0.216
	диод	1	0.008	0.008
	дросель	4	0.008	0.032
	резонатор	2	0.008	0.016
Лужение выводов радиодеталей	резистор,	4	0.006	0.024	0.228
	конденсатор,	27	0.006	0.162
	диод	1	0.006	0.006
	дросель	4	0.006	0.024
	резонатор	2	0.006	0.012
Монтаж радиодеталей на плату, пайка	резистор	4	0.020	0.08	1.725
	конденсатор	27	0.020	0.54
	диод	1	0.020	0.02
	трансформатор	1	0.035	0.035
	микросхема	7	0.025	0.175
	разъем	1	0.025	0.025
	плата	1	0.850	0.85
Контроль, подстройка	устройство	1	0.940		0.940
Сборка	устройство	1	0.940		0.940
ОТК	устройство	1	0.940		0.940
	5.077

Поточная линия оснащена конвейером непрерывного действия, предметы труда обрабатываются во время движения конвейера.

Норма оперативного времени на i-ую операцию:

Топi=tсбi+tвоз

где tсбi - норма времени на сборку отдельных узлов и установку деталей,

tвозi =0.001 н.ч. - время возврата рабочего на прежнее рабочее место.

Определим штучное время (для серийного производства) для каждой операции по следующей формуле:

Тштi=Топi,

где принимаем К=(kрегл + kобсл)/100=0,11.

Число рабочих мест определяем по формуле:

pi=

Определим средний загрузки рабочих мест на поточной линии:

Кзi=

Данные расчетов представим в виде табл. 4.7:

Таблица 4.7 Характеристика работ

N	Краткое описание работ	tсбi, н.ч.	Tоп, н.ч.	Тшт, н.ч.	Число рабочих мест	Кз
					Расч.	Прин.
1	Формовка выводов	0.304	0.305	0.305	0.97	1	0.97
2	Лужение выводов	0.228	0.229	0.229	0.73	1	0.73
3	Монтаж, пайка	1.725	1.726	1.727	5.51	6	0.92
4	Контроль, подстройка	0.940	0.941	0.942	3	3	1
5	Сборка	0.940	0.941	0.942	3	3	1
6	ОТК	0.940	0.941	0.942	3	3	1

Определим средний коэффициент загрузки рабочих мест на поточной линии:

Кзср=

Кзср=

Рассчитаем явочную и списочную численность работников:

Чяв = ,

Чсп=Чяв1,1=17(чел),

где

Fэф=1670 ч - эффективный фонд времени работы поточной линии;

Ксм=1-коэффициент сменности;

Крп=0,95-коэффициент,учитывающий регламентированные перерывы;

Квн=1-коэффициент выполнения нормы,

Nэ=5076- количество изделий с учетом допуска отсева на брак.

Чяв = ?17 чел.,

Чсп=16.31,1=17.9 ? 18 чел.

Производим расчет численности всех категорий рабочих. Нормативы численности:

руководители 1% - 1 чел.;

специалисты 5% - 1 чел.;

вспомогательные рабочие 40% от основных - 7 чел.;

обслуживающий персонал 2% - 1 чел.

Выбираем необходимое оборудование для каждого рабочего места в соответствии с его специализацией. Данные по выбранному оборудованию заносим в табл. 4.8:

Таблица 4.8 Технологическое оборудование для производства изделия

Вид работ	Тип оборудования и оснастка	Модель	Кол-во единиц	Потр. мощность, кВт
Формовка	Приспос. для формовки выводов	ГГ1944-4003	1	0.1
Лужение	Ванна для лужения		1	0,6
Пайка	Установка для пайки		6	0,025
Контроль, подстройка	Вольтметр	В7-37	3	0,04
	Осциллограф	С1-83	3	0,12
Сборка	Монтажный комплект	ТМ05М-1	3	0.6
Транспортировка	Тележка	-	1	-

На однопредметной непрерывно-поточной линии работники выполняют операции в установленное время, равное такту или кратное ему. Это обеспечивается установлением скорости движения конвейера. Для непрерывно действующего рабочего и конвейера скорость движения определяется по следующей формуле:

v= = 1.2/18.8 = 0.064

где

Lo - шаг конвейера, т.е. расстояние между осями смежных изделий, расположенных на конвейере (принимаем Lo=1,2 м.).

Длина рабочей зоны конвейера при выполнении i-ой операции определяется при двустороннем расположении:

Lp=,

Lp==10.2 м,

где пp = 17 - принятое число рабочих мест.

Полная длина ленты конвейера:

Lп = 2Lp+2L0,

Lп= 210.2+21.2 = 28 м

Выберем непрерывно-поточную линию. Выбираем ленточный конвейер РТЛ-5000, ширина конвейера - 1,2 метра, масса одного метра конвейера - 43 кг.

Длина производственного помещения Lпом определяется полной длиной линии. Расстояние от стен до торцов 1,5м, расстояние от стен до рабочего места 1,2м. Вспомогательная площадь участка (кладовые) - 20% от производственной площади. Площадь бытовых помещений принимается равной 1,25 м2 на человека. Таким образом:

Sосн=(Lп+2•1.5)•(L0+2•1.2) = (28+2•1.5)•(1.2+2•1.2) = 111.6 м2;

Sвсп= 0,2• Sосн= 0,2• 111.6 = 22.3 м2;

Sбыт=1,25•щпр = 1.25•17 = 21.3 м2;

S= Sосн+ Sвсп+ Sбыт=111.6 + 22.3 + 21.3 =155.1 м2.

4.1.2.2 Расчет материальных затрат

В данную статью расходов включаются затраты на основные и вспомогательные материалы, комплектующие изделия, которые входят в состав изготовленной продукции (табл.4.9 и табл.4.10):

Таблица 4.9 Затраты на покупные комплектующие

Наименование комплектующих	Тип изделия	Кол. на единицу изделия шт.	Потребн. на партию, шт.	Цена за единцу (без НДС), тыс. руб.	Сумма затрат тыс. руб.
Микросхемы
	SI4210	1	5000	1.5	7500
	PIC16F628	1	5000	20	100000
	MAX2641	1	5000	3	15000
	AD8542	1	5000	2	10000
	LM7803SR	1	5000	3	15000
	LM7805SR	1	5000	3	15000
	MAX2640	1	5000	2.5	12500
Дроссели	2.55 нГн	1	5000	0.2	1000
	8.85 нГн	1	5000	0.25	1250
	128 мкГн	1	5000	0.2	1000
	112 мкГн	1	5000	0.3	1500
Резисторы
	МЛТ-0.125	4	20000	0.1	2000
Диоды
	HER 103	1	5000	0.5	2500
Конденсаторы
	К73-16	18	90000	0.1	9000
	К-50-3Б	4	20000	0.12	2400
	К50-16	3	15000	0.5	7500
Разъемы
	SL3.5/180F	1	5000	1	5000
Кварцевые резонаторы
	10 МГц	2	10000	0.7	7000
	КМ5 ±20%	10	30000	0.128	3 840
	К52-1- 15V	4	12000	0.530	6 360
	К73-17-250V	7	21000	0.150	3 150
	КТ4-216-250V	4	12000	0.150	1 800
Итого		230300

Таблица 4.10 Затраты на основные и вспомогательные материалы

Наименование вспомогательных материалов	Марка матер-иала	Ед. измерения	Норма расхода на 1 изделие	Расход на партию	Цена за единицу (без НДС), тыс. руб.	Сумма затрат тыс. руб.
корпус	КРТ-8	шт	2	10000	5.2	52000
гайки	М3	шт	4	20000	0.05	1000
болты	М3	шт	4	20000	0.025	500
шайбы	Ш2-5	шт	4	20000	0.025	500
провод	ПЭВ-2	м	1.2	6000	0.15	900
припой	ПОС-60	кг	0.25	1250	3.24	4050
лак	НШ-41	л	0.1	400	2.4	960
текстолит	СТ-2	дм2	1.2	6000	0.25	1500
флюс	канифоль	кг	0.2	1000	2.16	2160
Итого:	63570

Сумма общих материальных затрат:

Zмат.общ = 230 300 + 63 570 = 293 870 тыс.руб

4.1.2.3 Планирование затрат на отопление основных, вспомогательных и бытовых помещений

Затраты на отопление основных, вспомогательных и бытовых помещений определяются из нормы тепла на 1 м3 здания для поддержания нормальной температуры согласно требованию норм, продолжительность отопительного сезона (4560 часов), теплоты сгорания условного топлива 7000 ккал/кг, КПД котельной установки 0,75.

Таким образом:

Zот = Цот Qот

Qот =

где

Цот= 172.7 руб.- за 1 м3 природного газа в отопительный период;

qм=15 - норма расхода тепла на м3 здания при разности между наружной и внутренней температурами относительно периода на 1оС;

Fот=4560 ч. продолжительность отопительного периода;

Vзд=S3=155.13=465.3 м3- объём здания (3м высота);

Ku=7000 ккал/кг - теплота сгорания условного топлива,

з = 0.75 - КПД котельной установки;

Дt=21?C - разница внутренней и внешней температур.

Qот = = 127.3 (м3),

Zот = 127.7127.3 = 16257 тыс.руб.

4.1.2.4 Планирование затрат на электроэнергию для производственных целей

Исходим из расхода электроэнергии по суммарной установленной

мощности, эффективного годового фонда времени работы оборудования, коэффициента спроса потребителей электроэнергии (Кс), стоимости одного кВт.час электроэнергии для производственных целей.

Расход электроэнергии равен:

Рэл=Wу.Кс. Fэф.k,

где

Wу-суммарная установленная мощность электродвигателей и оборудования,кВт;

k-количество единиц однотипного оборудования,шт.;

Fэф=1670 - эффективного годового фонда времени работы оборудования, ч.; Кс- коэффициента спроса потребителей электроэнергии (примем Кс=0,75).

Затраты на электроэнергию равны:

Zэл= Рэл ? Цэ,

где Цэ - стоимость 1кВтчас энергии, руб.

Расчет приводим в виде табл.4.7.

Таблица 4.7 Затраты на электроэнергию для производственных целей

Наименование оборудования	Wу, кВт	Кс	Fэф, час	k, шт.	Цэл, тыс.руб.	Рэл, кВт.год	Zэл, тыс.руб.
Приспособление для формовки.	0.1	0.75	1670	1	1.45	125.25	181.6
Ванна для лужения.	0.6	0.75	1670	1	1.45	751.5	1090
Установка для пайки.	0.6	0.75	1670	6	1.45	4509	6538
Вольтметр	0.04	0.75	1670	3	1.45	150.3	218
Осциллограф.	0.12	0.75	1670	3	1.45	450.9	654
Монтажный комплект	0.6	0.75	1670	3	1.45	2255	3269
Итого	11950,6

4.1.2.5 Планирование затрат на освещение

На каждом рабочем месте предусматривается установка осветительных ламп, средней мощности 100Вт. Местное освещение используется и в дневное время суток. Количество осветительных ламп равно общему количеству рабочих мест сборщиков на линии (пр = 17 чел.), тогда удельный расход электроэнергии на местное освещение:

Рм=прWустFэф,

где

Wуст=0,1кВт - средняя мощность осветительных ламп на одно рабочее место,

Fэф =1670 ч - эффективный фонд рабочего времени.

Рм=170.11670 =2839 кВтч.

Расход электроэнергии на освещение основных и бытовых помещений примем из площади здания и расхода электроэнергии 12Вт на м2:

Рзд = 0,012SFэ

Рзд = 0.012155.11670 = 3108.2 кВтч.

Тогда общие затраты на освещение будут равны:

Zосв=(Рзд+Рм) Цэ

где

Цэ - стоимость 1кВтчас энергии, руб.

Zосв=(3108.2+2839)1.45 = 8623.4 тыс. руб.

4.1.2.6 Планирование затрат на оплату труда основных производственных рабочих

Заработная плата основных производственных рабочих определяется по следующей формуле (сдельная форма оплаты труда):

Zосн = ЧТС Kt TNэ,

где

Kt-тарифный коэффициент,

Nэ=5076 шт - количество изделий с учетом технологических потерь ,

T=Топi / щпрi - трудоёмкость операции,

ЧТС - часовая тарифная ставка, равная:

ЧТС=,

где St1 = 77 тыс.руб - ставка 1-го разряда,

Fн = 1670 ч - номинальный фонд времени.

Дополнительная заработная плата составляет 12 % от основной:

Zдоп=0.12• Zосн

Суммарная заработная плата равна:

Zобщ = Zосн+ Zдоп

Отчисления на социальные нужды для всех категорий работников составляют 39% .

Результаты расчёта сведём в табл.4.8:

Таблица 4.8 Затраты на оплату труда основных производственных рабочих

Наим. операций	Разр	Тариф. коэф	Tоп, н.ч.	Осн зпл, тыс.руб.	Доп зпл, тыс.руб.	Общ зпл., тыс.руб.	Отчисл, тыс.р.
Формовка выводов	2	1.16	0.305	987.7	118.5	1106.2	431.4
Лужение выводов	2	1.16	0.229	741.6	89	830.6	324
Монтаж, пайка	3	1.35	1.726	6505.2	780.6	7285.8	2841.5
Контроль, подстройка	4	1.57	0.941	4124.5	495	4619.5	1801.6
Сборка	3	1.35	0.941	3546.6	425.6	3972.2	1549.2
ОТК	4	1.57	0.941	4124.5	495	4619.5	1801.6
Итого:	20030,1	2403,7	22433,8	8749,3

4.1.2.7 Планирование затрат на оплату труда вспомогательных производственных рабочих и обслуживающего персонала

Заработная плата определяется по следующей формуле (повременная форма оплаты труда):Зосн= ЧТСKtFэ

где Kt - тарифный коэффициент;

Fэ=1670 ч - эффективный фонд времени;

щ - численность вспомогательных рабочих по операциям (всп = 7 чел.) или обслуживающего персонала (обс = 1 чел.);

ЧТС - часовая тарифная ставка.

Дополнительная заработная плата составляет 12 % от основной:

Zдоп=0.12•Zосн,

Суммарная заработная плата равна:

Zобщ = Zосн+ Zдоп

Отчисления на социальные нужды для всех категорий работников составляют 39%

Расчёт сведём в табл.4.9. и табл.4.10.

Таблица 4.9 Затраты на оплату труда вспомогательных производственных рабочих

Наим. профессий	Разр.	Тар. коэф	Кол раб	Осн зпл, тыс.руб.	Доп зпл, тыс.руб.	Общ зпл., тыс.руб.	Отчисл, тыс.р.
Наладчик	6	1.9	1	1745.2	209.4	1954.6	762.3
Электромонтер по ремонту и обслуживанию оборудования	6	1.9	4	6981	838	7819	3049
Грузчик		1.78	1	1635	196.2	1831.2	714
Кладовщик		1.57	1	1442	137	1579	616
Итого:	11803.2	1380.6	13183.8	5141.3

Таблица 4.10 Затраты на оплату труда обслуживающего персонала

Наим. профессий	Разр.	Таркоэф	Кол. раб.	Осн. зпл, тыс.руб.	Доп зпл, тыс.руб.	Общ зпл., тыс.руб.	Отчисл, тыс.руб.
Уборщик производст-венных помещений	2	1.16	1	1065.5	127.9	1193.4	465.4
Итого	1065.5	127.9	1193.4	465.4

4.1.2.8 Планирование затрат на оплату труда руководителей и специалистов

Заработная плата руководителей и специалистов равна:

Zрук = St1Kt (1+Кпрем+Кнадб+Квысл)12,

где

Кпрем+Кнадб =(0.4+0.1) = 0.5 - сумма коэффициентов премирования и персональной надбавки,

Квысл = 20% - коэффициент выслуги лет,

- количество руководителей или специалистов, Kt - тарифный коэффициент ,

St1=77 тыс.руб. - тарифная ставка первого разряда.

Отчисления на социальные нужды для всех категорий работников составляют 39% .

Таблица 4.11 Затраты на оплату труда руководителей и специалистов

Наим. профессий	Разр.	Тарифн коэф.	Кол	Zобщ, тыс.р.	Отчис., тыс.р.
Мастер	14	3.25	1	5105.1	1991
Начальник	17	3.98	1	6252	2438.2
Итого :	11357.1	4429.2

4.1.2.9 Амортизация основных фондов

Рассчитывается исходя из балансовой стоимости оборудования, норм амортизационных отчислений с учётом экономически целесообразных сроков службы.

Таблица 4.12 Затраты на амортизацию основных фондов

Наименование видов ОФ	Кол-во	Балансовая стоимость (Цбал), тыс.руб.	Норма амортизационных отчислений, %	Амортизация, тыс.руб.
Здания (цех)	1	186120	2.5	4653
Конвейер	1	7000	10	700
Устройство для формовки выводов элементов	2	100	20	20
Ванна для лужения	2	20	20	4
Электропаяльник	6	7	12.5	0.875
Вольтметр	2	25	5	1.25
Осциллограф	2	2000	3.3	66
Монтажный комплект	2	50	5	2.5
Тележка	1	30	12.5	3.75
Итого	195352	-	5451.4

Стоимость зданий определяется исходя из общей площади и стоимости м2 на капитальное строительство (1200 тыс. руб.):

Цзд= S?193=155.1?1200 = 186120 тыс. руб

4.1.2.10 Расчёт общепроизводственных расходов

Расчет приведем в виде табл.4.13:

Таблица 4.13 Расчет общепроизводственных расходов

Статьи затрат	Сумма, тыс. руб.
Затраты на оплату труда - вспомогательных рабочих - руководителей и специалистов	11803.2 11357.1
Отчисления на социальные нужды	9570.5
Амортизация основных фондов	5451.4
Затраты на: - освещение - отопление	8623.4 16257
Прочие затраты (15% от зарплаты основных производственных рабочих)	20030,1?0.15 = = 3004.5
Итого:	66067.1

4.1.2.11 Расчёт общехозяйственных и коммерческих расходов

Общехозяйственные расходы рассчитываются по отдельным статьям затрат. Они включают заработную плату служащих завода управления; отчислений на содержание ведомственного жилья и т.д.. Примем затраты по данной статье 100% от основной заработной платы основных производственных рабочих.

Zох. = 1?20030.1 =20030.1 тыс. руб.

Коммерческие затраты связаны со сбытом (реализацией) продукции: упаковкой, хранением, погрузкой в транспортные средства, рекламой, включая участие в выставках, ярмарках, выставках-продажах и т.п., а также других расходах по сбыту продукции. При этом затраты на рекламу и маркетинговые услуги включаются в себестоимость продукции (работ и услуг в пределах установленных норм). Коммерческие расходы составляют 3% от общепроизводственных и общехозяйственных:

Zком. = 0.03?( Zком + Zоп )

Zком = 0.03?( 20030.1 + 66067.1) = 2583 тыс. руб.

4.1.2.12 Плановая калькуляция себестоимости и отпускной цены единицы продукции

Плановая калькуляция отражена в табл.4.14. и табл.4.15:

Таблица 4.14 Калькуляция себестоимости единицы продукции

Наименование показателей	Значение на единицу продукции, тыс. руб.
Комплектующие покупные	46.06
Материалы (основные и вспомогательные)	12.714
Энергия на производственные цели	2.39
Заработная плата производственных рабочих	4.06
Общепроизводственные расходы	13.21
Общехозяйственные расходы	4.06
Коммерческие расходы	0.52
Итого	83.014

Таблица 4.15 Плановая калькуляция цены продукции

Наименование показателей	Значение на единицу продукции, тыс. руб.
Полная себестоимость	83.014
Прибыль (10 %)	8.3014
Цена единичного платежа (3 %)	2.49
Поддержка сельскохозяйственного производителя (2%)	1.66
Отпускная цена	95.47
НДС к уплате в бюджет (18%)	17.18
Отпускная цена с НДС	112.56

4.2 Расчет годовых затрат на стадии эксплуатации

В состав годовых эксплутационных расходов входят следующие статьи:

- затраты на электроэнергию

Зэл = М.Ф.Цэ

где

М=0.0005 Вт - потребляемая мощность прибора (за час работы),

Цэ = 1450 руб.- стоимость 1кВтчас энергии,

Ф = 4032 ч -годовой эффективный фонд времени работы прибора, час.

Зэл = 0,0005. 4032.1450 = 2923.2 руб.

Зэл аналога = .0.0005.1450 = 29322.2 руб.

Затраты на износ МБП:

Zам = Ц.На/100

где

Ц - цена прибора, руб.;

На - норма амортизации для приборов, равна 50%:

Zам = 112.5.0.50 = 56.28 тыс.руб.

Zам аналога = 145.0.50 = 72.5 тыс.руб.

затраты на текущий ремонт и техобслуживание

Zрем = (tp?ЧТС?Kt?Кучт+Цэл.Nэл) .tг/tо

где tp = 10 ч- среднее время ремонта;

Kt - тарифный коэффициент (для 6 разряда 1.9);

Кучт = 1.5 - коэффициент доплат и отчислений;

Цэл - средняя стоимость одного заменяемого элемента;

Nэл =2 шт. - кол-во элементов, заменяемых за один отказ изделия;

tг = 8640 ч/год - годовая наработка изделия;

tо = 8000 ч - наработка на отказ;

ЧТС - средняя часовая тарифная ставка, равная:

ЧТС=тыс.руб.,

где

St1 = 77 тыс.руб. - ставка 1-го разряда;

Fн = 1670 ч - номинальный фонд времени.

Zрем = (10?0.55?480?1,9?1.5+46.1.2) .8640/8000 = 8225.5 руб.

Zрем аналога = (10?0.55?480?.1,9?1.5+100.2) .8640/8000 = 8342 руб

Заработная плата обслуживающего персонала:

Звсп.р.= щобслtобсл ЧТСKt (1+Нд/100)(1+Нсс/100)

где

tобсл = 12 ч - время на обслуживание устройства (в год);

щобсл= 1- количество человек обслуживающего персонала;

Нд =12%- норматив дополнительной заработной платы обслуживающего персонала;

Нсс=40% - норматив отчислений на социальное страхование обслуживающего персонала;

Kt - тарифный коэффициент (для 6 разряда 1.9);

ЧТС - средняя часовая тарифная ставка.

Zвсп.р.=1124801,9(1+0,12)(1+0,4)=17160 руб.

Все расчеты сведем в табл.4.16.

Таблица 4.16 Эксплуатационные расходы

Статьи затрат	Сумма затрат, руб.	Сумма затрат, руб. (аналог)
Затраты на электроэнергию	302.4	302.4
Зарплата обслуживающего персонала	17165	17165
Амортизационные отчисления	56280	72500
Затраты на текущий ремонт и техобслуживание	8225.5	8342
Итого:	81973	98309

Рассчитаем экономию потребителя при эксплуатации при выборе нашего проектируемого устройства перед аналогом:

Zэксп= Zэксп.аналог - Zэксп

Zэксп = 98309 - 81973 = 16336 руб.

Как видно из расчёта, проектируемое устройство по отношению к потребителю в эксплуатации более экономично, нежели аналог.

4.3 Определение эффективности технической разработки

4.3.1 Приведение сравниваемых вариантов устройства к сопоставимому виду и расчет годового экономического эффекта

Сопоставим разработанный прибор с аналогом - интеллектуальным блокиратором сотовых телефонов «RS jammini».

Интеллектуальный блокиратор сотовых телефонов «RS jammini» предназначен для наблюдения за выходом в эфир сотовых телефонов стандарта GSM-900/1800 и их мгновенного блокирования в случае несанкционированной работы.

При производстве аналога используются те же самые нормативы, что и при производстве разрабатываемого устройства зашумления сетей сотовой связи. Исходные данные для сравниваемых вариантов приведены в табл.4.17.

В качестве базового изделия принимаем блокиратор «RS jammini» , в качестве нового изделия принимаем разработанный прибор, в качестве эталона - блокиратор сотовых телефонов «Мозаика-3М».

Таблица 4.17 Технические параметры сравниваемых изделий

Показатели	Ед. изм.	Значение показателя
		Новое изделие	Базовое изделие	Изделие-эталон
Суммарная мощность излучения	Вт	12	0,7 - 1	9
Радиус действия	м	до 40	до 15	до 40
Потребляемая мощность	Вт	50	45	50
Перекрываемые диапазоны сотовой связи	МГц	462-468 МГц, 860-960 МГц, 1805-1880 МГц	462-468 МГц, 860-960 МГц, 1805-1880 МГц	462-468 МГц, 860-960 МГц, 1805-1880 МГц

Определим коэффициент технического уровня параметров нового и базового изделий и коэффициента весомости. Расчет ведем по формуле (4.39) в табличной форме (табл.4.18):

Кбi = bбi/ bэi, Кнi = bнi/ bэi,

где

bбi, bнi, bэi - значение каждого i-го качества (параметра) сравниваемых

базового, улучшенного и эталонного изделий.

Таблица 4.18 Расчет коэффициентов технического уровня и весомости параметров изделий

Показатели	Относительная величина параметра	Коэффициент весомости
	Новое изделие	Базовое изделие
Суммарная мощность излучения	1.33	0.11	0.2
Радиус действия	1	0.375	0.25
Потребляемая мощность	1	0.9	0.05
Перекрываемые диапазоны сотовой связи	1	1	0.5

Определим коэффициент технического уровня базового щб и нового щн изделий по формуле (4.40):

щб = ai? Кбi , щн = ai? Кнi

где

ai - коэффициент весомости каждого i-го показателя (параметра) качества (в сумме все коэффициенты равны единице).

щн = 0.2?1.33 + 0.25?1 + 0.05?1 + 0.5?1 = 1.066,

щб = 0.2?0.11 + 0.25?0.375 + 0.05?0.9 + 0.5?1 = 0.16075.

Определим коэффициент эквивалентности по формуле:

щ = щн/ щб = 1.066/0.16075 = 6.63

Определим коэффициент учитывающий повышение надежности изделия по формуле:

в = Тн/ Тб = 1,где

Тн = 8000 ч.,

Тб = 8000 ч.- наработка на отказ базового и нового изделия.

Определим коэффициент, учитывающий повышение качества изделия по формуле:

г = щ?в = 6.63?1? = 6.63

4.3.2 Расчет экономического эффекта

Годовые затраты потребителя при использовании одного устройства зашумления сетей сотовой связи равны:

Зг= И + (kp + Ен)?К ,

где

И- текущие эксплуатационные издержки потребителя,

К- единовременные затраты (цена) потребителя,

Ен= 0.15- нормативный коэффициент экономической эффективности капитальных вложений,

kp - коэффициент реновации РЭА, исчисленный с учетом фактора времени в зависимости от срока их службы и равный

При сроке службы мультиметра Тсл = 5 лет имеем:

Таким образом:

Зг НОВ = 81.973 + (0.148 + 0.15)?112.56 = 115.5 тыс.руб.,

Зг БАЗ = 98.309 + (0.148 + 0.15)?145 = 141.5 тыс.руб.

Экономия на совокупных затратах потребителя с учетом приведения сравниваемых вариантов к тождественно полезному результату за Тсл = 5 лет составит

тыс.руб.

4.3.3 Сравнительный анализ технико-экономических показателей проектируемого устройства и аналога

Сравнительный анализ технико-экономических и эксплуатационных показателей проектируемого устройства и аналога представлен в табл. 4.19:

Таблица 4.19 Технико-экономические показатели проекта

Показатели	Ед. изм.	Значение показателя
		Проектируемое устройство	Аналог
Технические показатели
Суммарная мощность излучения	Вт	12	0,7 - 1
Радиус действия	м	до 40	до 15
Потребляемая мощность	Вт	50	45
Перекрываемые диапазоны сотовой связи	МГц	462-468 МГц, 860-960 МГц, 1805-1880 МГц	462-468 МГц, 860-960 МГц, 1805-1880 МГц
Экономические показатели
Объем выпуска	шт./год	5000	5000
Цена единицы продукции:
без НДС	тыс.руб.	92.3	122.88
с НДС	тыс.руб.	112.56	145
Эксплуатационные расходы, в том числе:- - затраты на электроэнергию - зарплата обслуживающего персонала - амортизационные отчисления - затраты на текущий ремонт и техобслуживание	тыс.руб. тыс.руб. тыс.руб. тыс.руб.	0.302 17.16 56.28 8.2255	0.302 17.6 72.5 8.342
Экономический эффект в виде экономии на совокупных затратах потребителя за 5 лет	тыс.руб.	2850

РАЗДЕЛ 5. Охрана труда и техника безопасности. Действия электромагнитных полей радиочастот на человека

5.1 Источники электромагнитных полей радиочастот и их характеристика

Источниками электромагнитных полей (ЭМП) являются: атмосферное электричество, радиоизлучения, электрические и магнитные поля Земли, искусственные источники (установки ТВЧ, радиовещание и телевидение, радиолокация, радионавигация и др.). Источниками излучения электромагнитной энергии являются мощные телевизионные и радиовещательные станции, промышленные установки высокочастотного нагрева, а также многие измерительные, лабораторные приборы.

Источниками излучения могут быть любые элементы, включенные в высокочастотную цепь.

Токи высокой частоты применяют для плавления металлов, термической обработки металлов, диэлектриков и полупроводников и для многих других целей. Для научных исследований в медицине применяют токи ультравысокой частоты, в радиотехнике -- токи ультравысокой и сверхвысокой частоты.

Возникающие при использовании токов высокой частоты электромагнитные поля представляют определенную профессиональную вредность, поэтому необходимо принимать меры защиты от их воздействия на организм.

Токи высокой частоты создают в воздухе излучения, имеющие ту же электромагнитную природу, что и инфракрасное, видимое, рентгеновское и гамма-излучение. Различие между этими видами энергии -- в длине волны и частоте колебаний, а значит, и в величине энергии кванта, составляющего электромагнитное поле. Электромагнитные волны, возникающие при колебании электрических зарядов (при прохождении переменных токов), называются радиоволнами.

Интервал длин радиоволн -- от миллиметров до десятков километров.

Интенсивность электромагнитного поля в какой-либо точке пространства зависит от мощности генератора и расстояния от него. На характер распределения поля в помещении влияет наличие металлических предметов и конструкций, которые являются проводниками, а также диэлектриков, находящихся в ЭМП.

5.2 Источники электромагнитных полей промышленной частоты в электроустановках сверхвысокого напряжения (СВН)

При эксплуатации электроэнергетических установок -- открытых распределительных устройств (ОРУ) и воздушных ЛЭП напряжением выше 330 кВ --в пространстве вокруг токоведущих частей действующих электроустановок возникает сильное электромагнитное поле, влияющее на здоровье людей. В электроустановках напряжением ниже 330 кВ возникают менее интенсивные электромагнитные поля, не оказывающие отрицательного влияния на биологические объекты.

Эффект воздействия электромагнитного поля на биологический объект принято оценивать количеством электромагнитной энергии, поглощаемой этим объектом при нахождении его в поле. При малых частотах (в данном случае 50 Гц) электромагнитное поле можно рассматривать состоящим из двух полей (электрического и магнитного), практически не связанных между собой. Электрическое поле возникает при наличии напряжения на токоведущих частях электроустановок, а магнитное -- при прохождении тока по этим частям. Поэтому допустимо рассматривать отдельно друг от друга влияние, оказываемое ими на биологические объекты.

Установлено, что в любой точке поля в электроустановках сверхвысокого напряжения (50 Гц) .поглощенная телом человека энергия магнитного поля примерно в 50 раз меньше поглощенной им энергии электрического поля (в рабочих зонах открытых распределительных устройств и проводов ВЛ-750 кВ напряженность магнитного поля составляет 20 - 25 А/м при опасности вредного влияния 150 - 200 А/м).

На основании этого был сделан вывод, что отрицательное действие электромагнитных полей электроустановок сверхвысокого напряжения (50 Гц) обусловлено электрическим полем, то есть нормируется напряженность Е, кВ/м.

В различных точках пространства вблизи электроустановок напряженность электрического поля имеет разные значения и зависит от ряда факторов: номинального напряжения, расстояния (по высоте и горизонтали) рассматриваемой точки от токоведущих частей и др.

5.3 Воздействие электромагнитных полей на организм человека

Промышленная электротермия, в которой применяются токи радиочастот для электротермической обработки материалов и изделий (сварка, плавка, ковка, закалка, пайка металлов; сушка, спекание и склеивание неметаллов), широкое внедрение радиоэлектроники в народное хозяйство позволяют значительно улучшить условия труда, снизить трудоемкость работ, добиться высокой экономичности процессов производства. Однако электромагнитные излучения радиочастотных установок, воздействуя на организм человека в дозах, превышающих допустимые, могут явиться причиной профессиональных заболеваний. В результате возможны изменения нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем организма человека.

Действие электромагнитных полей на организм человека проявляется в функциональном расстройстве центральной нервной системы; субъективные ощущения при этом - повышенная утомляемость, головные боли и т. п.

Первичным проявлением действия электромагнитной энергии является нагрев, который может привести к изменениям и даже к повреждениям тканей и органов.

Механизм поглощения энергии достаточно сложен. Возможны также перегрев организма, изменение частоты пульса, сосудистых реакций. Поля сверхвысоких частот могут оказывать воздействие на глаза, приводящее к возникновению катаракты (помутнению хрусталика). Многократные повторные облучения малой интенсивности могут приводить к стойким функциональным расстройствам центральной нервной системы. Степень биологического воздействия электромагнитных полей на организм человека зависит от частоты колебаний, напряженности и интенсивности поля, длительности его воздействия.

Биологическое воздействие полей разных диапазонов неодинаково. Изменения, возникающие в организме под воздействием электромагнитных полей, чаще всего обратимы.

К воздействию ЭМП наиболее чувствительные следующие системы организма человека:

нервная - изменяется высшая нервная деятельность, память, появляется склонность к развитию стрессорных реакций.

иммунная - нарушаются процессы иммуногенеза, отягощается течение инфекционного процесса

эндокринная - возникают функциональные нарушения в гипофиз-надпочечниковой системе

половая - нарушения регуляции со стороны нервной и нейроэндокринной систем.

Многократное облучение ЭМП вызывает понижение активности гипофиза. Установлено, что чувствительность эмбриона к ЭМП значительно выше, чем чувствительность материнского организма. Контакт женщин с электромагнитным излучением может привести к преждевременным родам, повлиять на развитие плода и увеличить риск развития врожденных уродств.

Биологический эффект ЭМП в условиях длительного многолетнего воздействия накапливается. В результате возможно развитие дегенеративных

процессов центральной нервной системы, рак крови (лейкозы), опухоли мозга, гормональные заболевания. Особо опасны ЭМП для детей, беременных (эмбрион), людей с заболеваниями центральной нервной, гормональной, сердечно-сосудистой системы, аллергиков, людей с ослабленным иммунитетом. Длительный контакт с ЭМП в СВЧ диапазоне может привести к развитию заболеваний, связанных с изменениями функционального состояния нервной и сердечно-сосудистой систем. Предложено выделить самостоятельное нозологическое заболевание - радиоволновая болезнь. Ранними клиническими проявлениями последствий воздействия ЭМ-излучения на человека являются функциональные нарушения со стороны нервной системы. Они проявляются в виде вегетативных дисфункций неврастенического и астенического синдрома. Лица, длительное время находившиеся в зоне ЭМ-излучения, жалуются на слабость, раздражительность, быструю утомляемость, ослабление памяти и внимания , нарушение сна. К этим симптомам присоединяются расстройства вегетативных функций и дисфункции со стороны сердечно-сосудистой системы - нарушения артериального давления, боли в области сердца и др. Отмечаются также изменения состава крови и костного мозга. Длительное воздействие предельно допустимых ЭМ-излучения может привести к психическим расстройствам и смерти.

В зависимости от места нахождения человека относительно источника ЭМП он может подвергаться воздействию электрической или магнитной составляющей поля или их сочетанию, а в случае пребывания в волновой зоне - воздействию сформированной электромагнитной волны. Действующие нормативы основаны лишь на регламентации энергетической нагрузки, слагаемой из интенсивности и времени контакта с ЭМП. Они не позволяют распространить ПДУ на условия воздействия ЭМП со сложными физическими характеристиками, в частности, конкретные режимы модуляции. Исследования ЭМП выявили резонансные эффекты ЭМП при воздействии на биообъекты, частотные и амплитудные окна, обладающих высокой биологической активностью на клеточном уровне (наиболее пагубно для центральной нервной и иммунной систем), информационный механизм биологического действия ЭМП, патологические реакции людей на модулированные электромагнитные поля. Роль модуляции ЭМП в развитии биоэффектов всячески скрывается. Результаты свидетельствуют о возможной модификации биоэффектов ЭМП под влиянием ряда факторов физической и химической природы. Комбинированное действие ЭМП сверхмалых интенсивностей и других факторов вызывают патологическую реакцию в организме человека.