Элементы, входящие в состав первой модели, и их стоимость приведены в таблице 10.1. Стоимость элементов взята из каталога компании «Чип и Дип».

Таблица 10.1 - Расчёт стоимости элементов схемы первой модели

Наименование	Кол-во	Стоимость, руб.
HC-U-163-A-A	1	19,0
TL074	1	15,5
CD4066B	1	23,0
ATMEGA128-16-64	1	360,0
74LS00	1	30,0
WH0802A-YG	1	230,0
MC04-MZ-1	1	480,0
RC1206	12	1,1
RC0805	2	1,1
3306F-1-102	1	32,0
CC1206	7	1,3
Стеклотекстолит фольгированный 1мм односторонний 100 х 100	1	30
Итого стоимость компонентов и платы	1244,0
Итого стоимость компонентов и платы для комплекта станционной аппаратуры (16 штук)	19904
Корпус G2058C 360x200x150	1	2920,0
DRA-05-05	1	698,0
Итого	23522,0

Вторая модель, отличается от первой, отсутствием таких элементов как CD4066B, двух конденсаторов и шести резисторов, а также для нее применен корпус типа G1168G 150x95x28,5, стоимостью 290 руб., что уменьшает стоимость второй модели на 21322,2 руб. Итоговая стоимость второй модели составляет 2199,8 руб. Если во второй модели заменить процессор Atmega128 процессором LPC2119, то стоимость модели уменьшится на 30 руб. и будет составлять 2169,8 руб. Для разработки управляющих программ обоих типов микроконтроллеров имеются бесплатные средства. Для Atmega128 бесплатная среда программирования MPLAB и AStrudio, для LPC среда программирования eclipse.

Вторая модель будет иметь большие затраты на программирование, в связи с более сложным алгоритмом работы.

11. Обеспечение требований безопасности труда при обслуживании станционного оборудования ЧДК

11.1 Характеристика возможных опасных и вредных производственных факторов при обслуживании станционного оборудования ЧДК

Опасные и вредные факторы подразделяют на физические, химические, биологические и психофизиолоические. Физические факторы - повышенные уровни шума и вибраций, электромагнитных и ионизирующих излучений, недостаточная освещенность, повышенный уровень статического электричества, повышенное значение напряжения в электрической сети и др.; химические - вещества и соединения, различные по агрегатному состоянию и обладающие токсическим, раздражающим, сенсибилизирующим, канцерогенным и мутагенным воздействием на организм человека и влияющие на его репродуктивную функцию; биологические - патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы и др.) и продукты их жизнедеятельности; психофизиологические - физические перегрузки (статические и динамические) и нервно-психические (умственное перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоцинальные перегрузки).

К факторам, создающим дискомфортные условия и отрицательно влияющим на работоспособность человека, можно отнести повышенную или пониженную температуру воздуха, энергию излучения, иногда в сочетании с высокой влажностью и интенсивным движением воздуха. Патогенетическим механизмом, определяющим всю картину изменения состояния человека при указанных дискомфортных условиях, является изменение теплообмена и возникающее в связи с этим охлаждение или перегревание организма[8].

Освещение рабочих мест - один из наиболее важных факторов, от которого зависят показатели деятельности человека. Без рационального освещения не могут быть созданы оптимальные условия для общей работоспособности человека и эффективного функционирования его зрительной системы. Последнее обстоятельство приобретает особую значимость в тех случаях, когда зрительная система играет главную роль в деятельности человека. При плохом освещении она испытывает большие нагрузки, что может явиться источником ошибок.

Значительное влияние на работоспособность человека оказывает шум, который может вызвать функциональные изменения в организме и профессиональные поражения органов слуха. Вредное влияние шума существенно сказывается на реакции работающего человека. Ведет к ослаблению его внимания. Шум является одним из главных факторов утомляемости и может привести к снижению работоспособности человека, вызывая головные боли, утомление.

Если одновременно с шумом появляется вибрация, то вредное их влияние на организм человека усиливается. Вибрация с большой частотой и малой амплитудой оказывает наиболее неблагоприятное воздействие на человека.

В связи с внедрением автоматизированных систем управления рабочие места оснащаются видеотерминалами, которые добавили к существовавшим параметрам среды: рентгеновское, радиочастотное, видимое, инфракрасное и ультрафиолетовое излучения, а также электромагнитные и электростатические поля.

Электромагнитные и электростатические поля оказывают отрицательное воздействие на человека, вызывая головную боль, головокружение, повышенную утомляемость, боли в области сердца, раздражительность, ослабление памяти, расстройство сна.

Рентгеновское излучение оказывает аналогичное воздействие, кроме этого при длительном облучении может вызвать изменения в крови и кроветворных органах, а также злокачественные новообразования различных органов и тканей.

Исследования устройств визуального отображения типа телевизионных индикаторов, используемых в дисплеях, показали, что все виды излучений (в том числе инфракрасные и ультрафиолетовые) ниже максимально допустимого уровня. Однако в силу того, что пока не выяснены последствия их комплексного воздействия на человека, а такое воздействие наблюдается, что вызывает законную озабоченность зарубежных и отечественных ученых за состояние здоровья работающих с дисплеями, то до окончательного решения вопроса данные факторы рассматриваются как вредные для человека.

11.2 Анализ наличия опасных зон и эффективности действия технических средств, обеспечивающих безопасность при обслуживания оборудования

Опасные зоны - пространство, в пределах которого постоянно действуют или потенциально могут действовать опасные производственные факторы. К опасным производственным факторам на рабочих местах с поездных диспетчеров относятся следующие:

а) пожарная опасность, обусловленная наличием на рабочем месте мощного источника энергии;

б) высокое напряжение питающей сети, обуславливающее возможность поражения человека электрическим током;

в) электромагнитные поля и статическое электричество.

В производственных процессах на предприятиях используется в основном электропитание от сети переменного тока напряжением 220 В частотой 50 Гц. Указанные параметры электрических сетей представляют значительную опасность для жизни и здоровья человека. Значительную опасность представляет и статическое электричество. Под ним понимается запас электрической энергии, образующейся на оборудовании в результате трения или индукционного влияния сильных электрических разрядов.

Источниками возможного поражения людей электрическим током на рабочих местах могут быть неисправности в сетях электроснабжения, в электрооборудовании машин и механизмов, незнание или несоблюдение правил электробезопасности.

Электробезопасность -- система организационных, правовых и технических мер, обеспечивающих защиту работников от воздействия электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества. Предупреждение поражения человека электрическим током и профилактическая работа включают в себя следующие мероприятия:

- применение малого напряжения. Малым напряжением (номинальным напряжением между фазами по отношению к земле) считают напряжение, не превышающее 50 В. Его применяют в целях уменьшения опасности поражения человека электрическим током. В устройстве используется несколько номиналов напряжений питания. Например входное напряжение 1,2 В, для шины питания 5 В и 12 В. Для повышения безопасности работы блок питания компьютера к которому может подключатся устройство имеет встроенную защиту от короткого замыкания, а шина питания устройства дополнительно защищена электронными стабилизаторами.

- для защиты от случайного прикосновения человека к токоведущим частям электроустановок опасную зону ограждают. Ограждения выполняют в виде переносных щитов, стенок, экранов, располагаемых в непосредственной близости от опасного оборудования или открытых токоведущих шин. Устройство собрано в металлическом корпусе, который и является ограждающим устройством. Кроме того, устройство выполнено на печатной плате с покрытием полимерной порошковой краской, выполняющей защитные функции. Корпуса выполнены таким образом, что снятие или открывание возможно только лишь при помощи ключа или инструмента.

- экранирование от электромагнитного излучения и статического электричества. Устройство является источником широкого спектра ЭМИ небольшой мощности, что обусловлено характером используемых сигналов. Напряженность ЭМП устройства намного ниже опасных пределов (ГОСТ 12.1.006-84). С целью выполнения норм электромагнитной совместимости корпус устройства экранирован изнутри прозрачным металлизированным пластиком. Кроме того, все неиспользованное пространство печатной платы занято шинами питания. Это уменьшает электромагнитное влияние соседних цепей друг на друга и их излучение.

- изоляцию токоведущих частей. Для защиты от случайного прикосновения токоведущие части и детали электрооборудования изолируют. Электрическая изоляция -- это слой диэлектрика, которым покрывают токоведущие части оборудования. Назначение электроизоляции заключается в том, чтобы предупредить возможность поражения человека электрическим током, появления коротких замыканий проводов и возникновения пожаров, а также чтобы уменьшить расходы электроэнергии на утечки тока. Для повышения надежности и электробезопасности оборудования используют двойную изоляцию, состоящую из рабочей и дополнительной. В некоторых ответственных электрических устройствах применяют усиленную изоляцию, обеспечивающую такую же степень защиты, как и защита двойной изоляцией. Сопротивление изоляции зависит от напряжения сети. В сетях с напряжением менее 1000 В оно должно быть не менее 0,5 МОм. Испытание изоляции производится не реже одного раза в три года с помощью специального прибора -- мегомметра.

- защитное заземление или зануление. Для защиты людей от поражения электрическим током при прикосновении к металлическим нетоковедущим частям, которые могут оказаться под напряжением в результате повреждения электроизоляции, используют заземление или зануление.

Заземление - преднамеренное электрическое соединение точки системы электроустановки или оборудования с заземляющим устройством. Защитное заземление - заземление частей электроустановки с целью обеспечения электробезопасности. Заземлению подлежат корпуса электрических машин и инструментов, осветительной арматуры, каркасы распределительных щитов и др.

Защитное заземление следует выполнять во всех случаях при номинальном напряжении переменного тока 380 В и выше и постоянного тока напряжением 440 В и выше. При выполнении работ в помещениях с повышенной опасностью, а также в особо опасных помещениях защитное заземление выполняют, начиная с малых напряжений. Заземлители - проводники, находящиеся в непосредственном соприкосновении с землей. Используются специально забиваемые вертикально в землю металлические стержни или трубы диаметром 25-50 мм и длиной 2-3 м; угловая сталь с толщиной полки не менее 4 мм и длиной до 3 м, металлические полосы размером 40мм или прутки, укладываемые горизонтально в земле на дно котлована по периметру фундаментов зданий. В качестве заземляющих проводников часто используют металлические конструкции зданий, металлические трубы водопроводов, свинцовые оболочки кабелей, имеющие контакт с землей. Их использование сокращает расходы на работы по устройству специальных заземлений.

В электроустановках напряжением до 1000 В сопротивление заземляющего устройства не должно превышать 4 Ом. В случае появления напряжения на корпусе электроустановки с защитным заземлением электрический ток пройдет по параллельной цепи защитного заземления, но не через тело человека. Ток, протекающий через тело человека, уже не представит большой опасности, так как сопротивление тела человека (1000 Ом) значительно больше, чем сопротивление заземления (4 Ом). На практике защитное заземление считается обеспечивающим электробезопасность, если напряжение прикосновения не будет превышать 40 В.

Зануление - это вид защиты, представляющий собой соединение металлических частей установки, не находящихся под напряжением, с заземленным в трансформаторном пункте нулевым проводом. Защитное зануление, приведено на рисунке 11.1, выполняют в электроустановках переменного тока до 1000 В. с заземленной нейтралью. Защитный эффект зануления заключается в срабатывании защитных аппаратов (предохранителей, автоматических выключателей) с малым собственным временем отключения, уменьшающих длительность замыкания на корпус, а следовательно, в сокращении времени воздействия электрического тока на человека.

Защитное отключение применяют в сетях как с изолированной, так и с заземленной нейтралью. Его используют как самостоятельную меру защиты, так и совместно с защитным заземлением или занулением. Работа устройства защитного отключения (УЗО) заключается в постоянном контроле некоторого входного параметра, определяющего электробезопасность, и сравнении его с нормативным. На приведенной функциональной схеме УЗО контролирует потенциал корпуса устройства относительно земли и отключает оборудование при его превышении порогового значения.

Рисунок 11.1 - Принципиальная схема зануления: 1 - электроустановка, 2 - нулевой защитный проводник, 3 - предохранители, 4 - повторное заземление.

Для работы в установках с изолированной нейтралью существует разновидность УЗО, контролирующая разность токов в фазных проводах и нейтрали. Провода трехфазной системы включают как первичную обмотку трансформатора тока с общим магнитопроводом. Утечка или замыкание одной из фаз на корпус приводит к нарушению симметрии трехфазной системы и появлению ЭДС на вторичной обмотке трансформатора, которая является управляющим сигналом на отключение установки[9]. Функциональная схема устройства защитного отключения приведена на рисунке 11.2.

Рисунок 11.2 - Функциональная схема устройства защитного отключения

На рисунке 11.2 показаны 1 - электроустановка, 2 - автоматический выключатель, 3 - реле.

При превышении нормативного значения параметра происходит отключение электроустановки от сети. Эффективность систем защитного отключения определяется их быстродействием, поскольку даже при очень малой длительности воздействия электрического тока на человека оно может оказаться смертельным. Для УЗО, работающих при напряжении до 600 В, безопасным считается время отключения 0,02 сек при токе срабатывания 30 мА.

- организационные и правовые меры. К организационным мерам, обеспечивающим безопасность работы на электроустановках, относятся: профотбор персонала по обслуживанию электроустановок, оформление работы, допуск к работе, надзор во время работы, оформление перерыва в работе. Для предупреждения человека о возможной опасности, запрещении или предписании определенных действий, а также для информации о расположении объектов с опасными и (или) вредными для человека производственными факторами, устанавливают знаки безопасности (плакаты).

- для устранения фактора пожарной опасности, обусловленная наличием на рабочем месте мощного источника энергии (блок питания к электрической сети), выполняются следующие меры:

1) Наличие необходимых средств пожаротушения и оповещения, плана эвакуации на случай пожара.

Электроустановки напряжением до 1000 В разрешается тушить порошковыми или углекислотными огнетушителями (марки ОУ-5, ОП-1).

2) Наличие необходимых для работы исправного инструмента и приспособлений.

3) Наличие и исправность средств индивидуальной и коллективной защиты.

4) Контроль исправности оборудования.

5) контроль знаний.

11.3 Характеристика производственного процесса при обслуживании станционного оборудования ЧДК

Поездные диспетчера участков и узлов (операторы) не имеют контакта с источниками физических, химических и биологических факторов производственной опасности. Работа оператора очень напряженна из-за воздействия нервно-психических нагрузок. Такая перенапряженная работа приводит к преждевременному утомлению. Кроме того, данной операторской деятельности характерна работа в режиме ожидания. Находясь в состоянии оперативного покоя, оператор должен постоянно сохранять готовность к экстренным действиям. Это является одной из форм монотонии и приводит к быстрому утомлению.

Таким образом, при работе оператора мала вероятность несчастных случаев, но воздействие психофизиологических факторов производственной опасности, превышает нагрузки на нервную систему оператора. Нервное напряжение оператора обусловлено следующими факторами: уровнем напряжения внимания, степенью сложности производимых расчетов, напряжением слуха и зрения, степенью ответственности работы, уровнем опасности производимых работ. Частое и длительное нервное напряжение оператора может служить источником ряда заболеваний сердечно-сосудистой, нервной, зрительной и других систем организма.

Поэтому при организации труда операторов большое внимание следует уделять разработке и внедрению мероприятий, способствующих снижению нервно-психологического перенапряжения и уменьшению его вредного влияния. Для нормального режима работы оператора терминала можно рекомендовать проведение следующих мероприятий:

- установление рационального режима труда и отдыха операторов;

- организация отдыха операторов в процессе работы(через каждые 2 часа работы перерыв 15 минут);

- соблюдение предельно допустимых норм деятельности оператора;

- чередование форм деятельности в течение рабочего дня;

-рациональное распределение функций между человеком и техническими устройствами;

- соответствие психофизиологических качеств оператора характеру и сложности выполняемых работ (это соответствие достигается путем профессионального отбора, обучения и тренировок операторов).

Выполнение рассмотренных мероприятий позволяет ограничить величину нервно-психической нагрузки, которая может возникнуть в процессе труда. Однако полностью оградить человека от нервно-психического напряжения они не могут. Поэтому большое значение имеет проведение мероприятий, способствующих снятию уже возникшего напряжения (эмоционально-волевая и физическая тренировка, воздействие на биологически активные точки человека, создание комнат психологической разгрузки на предприятии и др.).

Оператор терминала является оператором-наблюдателем. Его состояние оптимальной работоспособности проявляется в степени внимания, с которым он следит за ходом изменения информации. Непрерывно наблюдая за показаниями терминала и еще нескольких устройств, оператор должен обнаружить те или иные отклонения от нормы. Потеря внимания ведет к пропуску аварийного сигнала.

Состояние внимания можно определить, как избирательную готовность мозга к определенным реакциям на строго определенные сигналы. Это состояние характеризуется:

- торможением (блокированием) каналов поступающей в мозг сигнализации, за исключением того канала, по которому ожидаются или поступают наиболее значимые в данный момент сигналы;

- повышением чувствительности анализатора значимых сигналов;

- повышением готовности исполнительного аппарата к реакциям на эти сигналы, что проявляется в укороченном времени реакции на них.

Для уменьшения вероятности ошибки оператора все устройства, с которыми работает оператор, включая терминал, имеют не только визуальное отражение информации, но и звуковую сигнализацию изменения этой информации. Причем звуковая сигнализация различна для каждого устройства и случая ее возникновения. У оператора существует возможность отключить аварийную сигнализацию, если это необходимо по психологическим причинам или мешает работе операторам на других рабочих местах.

11.4 Эргономический анализ организации при обслуживании станционного оборудования ЧДК

Организация рабочего места, оптимального с точки зрения всестороннего учета требований человека, является творческим процессом проектирования и предполагает наряду со знанием технических дисциплин глубокие знания в эргономике. Рабочее место, хорошо приспособленное к человеку и его трудовой деятельности, правильно и целесообразно организованное в отношении пространства, формы и размера, обеспечивает ему удобное положение при работе и высокую производительность труда при наименьшем физическом и психологическом напряжении. Рабочее место влияет непосредственно на безопасность труда и сохранение здоровья, повышает культуру и эффективность труда.

При организации автоматизированного рабочего места диспетчеров должны соблюдаться следующие эргономические требования:

1)обеспечены хорошие информационные, физические, зрительные и слуховые связи оператора с оборудованием, а также при необходимости с другими операторами;

2)создано достаточное рабочее пространство для осуществления оператором всех необходимых движений и перемещений в процессе трудовой деятельности;

3)оптимально размещены рабочие места в производственном помещении, а также предусмотрены проходы для работающих людей;

4)создана надежная индикация отказов аппаратуры и ее питания;

5)обеспечено наличие необходимых инструкций и предупредительных знаков;

6)определены допустимые значения факторов рабочей среды (освещение, шум и др.);

7)обеспечено предупреждение, а в необходимых случаях и снижение утомляемости и других неблагоприятных психофизиологических сдвигов в организме работающего[10].

При устройстве рабочего места следует иметь в виду зоны выполнения ручных операций, как показано на рисунке 11.3.

Разрабатываемое устройство достаточно расположить в зоне досягаемости, так как он является программно-управляемым и работающему с устройством не требуется частые манипуляции с его органами управления.

На рисунке С показаны а - оптимальная зона моторного поля, б - зона легкой досягаемости, в - зона досягаемости

Рисунок 11.3 - Зоны выполнения ручных операций

В случае, когда рабочее место организовывается вновь, необходимо предусмотреть все требования безопасности и эргономики, а также провести аттестацию нового рабочего места с получением сертификата установленного образца.

Определение оптимальных и допустимых значений факторов санитарно-гигиенических условий труда

В рабочей зоне производственного помещения согласно ГОСТ 12.1.005-88 могут быть установлены оптимальные и допустимые микроклиматические условия. Оптимальные микроклиматические условия - это такое сочетание параметров микроклимата, которое при длительном и систематическом воздействии на человека обеспечивает ощущение теплового комфорта и создает предпосылки для высокой работоспособности. Допустимые микроклиматические условия - это такие сочетания параметров микроклимата, которые при длительном воздействии на человека могут вызывать напряжение реакций терморегуляции и которые не выходят за пределы физиологических приспособительных возможностей. При этом не возникает нарушений в состоянии здоровья, не наблюдаются дискомфортные теплоощущения, ухудшающие самочувствие, и понижение работоспособности. Оптимальные параметры микроклимата в производственных помещениях обеспечиваются системами кондиционирования воздуха, а допустимые параметры - обычными системами вентиляции и отопления.

В данном случае, когда устройство представляет собой внешнее устройство подключаемое к персональному компьютеру, рабочее место сертифицировано по санитарным требованиям и характеризуется следующим образом:

- искусственное освещение организовано в соответствии с санитарными нормами (300-500 люкс);

- в качестве источников света при искусственном освещении применяются люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ);

- коэффициент пульсации искусственных источников света не более 5%;

- допустимый уровень шума 60 дБ;

- эффективная доза облучения природными источниками излучения всех работников, включая персонал, не должна превышать 5 мЗв в год. Комфортными считаются условия при температуре окружающей среды примерно 22-24 С°, влажности в пределах 40-60 % и скорости движения воздуха не более 0,1 м/с. Температура воздуха у поверхности, на которой находятся ступни ног, и на уровне головы не должна отличаться более чем на 5 С°, а максимальная температура на рабочем месте не должна превышать +29 С°, абсолютная влажность 10 г/мРазмещено на http://www.allbest.ru/

. Температура внутренних поверхностей конструкций, ограждающих рабочую зону (стен, пола, потолка и др.) или устройств (экранов и т.п.), а также температура наружных поверхностей технологического оборудования или ограждающих его устройств не должны выходить более чем на 2 С° за пределы оптимальных величин температур.

Напряженность электромагнитного поля на расстоянии 50 см вокруг видеотерминала по электрической составляющей должна быть не более: в диапазоне частот 5 Гц-2 кГц - 25 В/м; в диапазоне частот 2-400 кГц - 2,5 В/м.

Плотность магнитного потока на расстоянии 50 см вокруг видеотерминала составляющей должна быть не более: в диапазоне частот 5 Гц-2 кГц - 250 нТл; в диапазоне частот 2-400 кГц - 25 нТл .

Электростатический потенциал экрана должен быть не более 500В.

12. Определение трудоемкости выполнения разработки проекта

Экономика железнодорожного транспорта как наука исследует условия и разрабатывает практические рекомендации, при соблюдении которых обеспечивается полное и качественное (своевременное, надежное) удовлетворение потребностей производства и населения в перевозках грузов и пассажиров, а также продукции (работах, услугах) других видов деятельности (как основных, так и прочих) при наиболее экономичном использовании всех ресурсов самого железнодорожного транспорта и обеспечивающих его, внетранспортных отраслей производства.

Экономика железнодорожного транспорта в сотрудничестве с другими видами транспорта формирует теорию материальных потоков в общественном производстве России и ее регионов в едином экономическом пространстве со странами-стратегическими партнерами; разрабатывает методы учета транспортного фактора при размещении производительных сил; изучает миграционные процессы, чрезмерно усложняющиеся в последнее время; анализирует факторы роста или снижения уровня подвижности населения; разрабатывает рекомендации по улучшению в обновленных условиях экономико-географической структуры транспортных сетей и важнейшей составной части всего транспортного комплекса - железнодорожного магистрального и промышленного транспорта. Важнейшей задачей экономики железнодорожного транспорта как науки, равно как и экономики других видов транспорта общего и необщего пользования, является развитие в современных условиях теоретических основ изменения качества и методологии управления качеством и эффективностью транспортного производства, включая: эксплуатационную работу в грузовом и пассажирском движении, транспортную продукцию - перевозку грузов и пассажиров, транспортное обслуживание грузовладельцев и населения, транспортное обеспечение производства и населения страны в целом и ее отдельных регионов. Развитие и согласование в условиях рыночной экономики взаимоувязанных функций и методов управления качеством транспортного производства должно быть направлено на выявление и использование резервов улучшения качества и повышения эффективности транспортного производства, разработку методов экономической оценки и стимулирования (мотивации) повышения качества транспортного производства.

Экономика железнодорожного транспорта, исследуя наиболее рациональные принципы построения транспортных тарифов и договорных цен на перевозки, разрабатывает рекомендации по более полному отражению в них не только общественно необходимых, но и индивидуально необходимых затрат труда (ОНЗТ и ИНЗТ) продукции транспорта во внутренних и внешнеторговых перевозках грузов, по экономическому стимулированию с помощью тарифов более рационального размещения производства промышленной продукции на территории страны и в ее регионах, по оптимизации транспортно-экономических связей, улучшению качества и повышению эффективности перевозок и транспортного обслуживания грузовладельцев и пассажиров[11].

Для определения трудоемкости разработки проекта или можно сказать научно-исследовательской работы (НИР), прежде всего, составляется перечень всех основных этапов и видов работ, которые должны быть выполнены Форма распределения работ по этапам и должностям исполнителей приведена в таблице 12.1.

Трудоемкость выполнения НИР определяется по сумме трудоемкости этапов и видов работ. Для этого применяются оценки минимально возможной трудоемкости выполнения отдельных видов работ - a_i, максимально возможной - b_i, и наиболее вероятной - m_i. По этим величинам оценивается ожидаемое значение трудоемкостей t_i и их дисперсий D_i:

(12.1)

Таблица 12.1 - Форма распределения работ по этапам и должностям исполнителей

Этап проведения НИР	Вид работ	Должность исполнителя
1. Выбор направления исследования	а. Сбор и изучение научно-технической литературы и материалов, относящихся к теме исследования.	Старший научный сотрудник, инженер без категории
	б. Составление аналитического обзора состояния вопросов по теме.	Инженер без категории
	в. Формулирование возможных направлений решения задач и их сравнительная оценка.	Старший научный сотрудник, инженер без категории
	г. Выбор и обоснование принятого направления проведения исследований и способов решений поставленных задач.	Старший научный сотрудник, инженер без категории
	д. Разработка общей методики проведения исследований.	Старший научный сотрудник
	е. Составление промежуточного отчета и его рассмотрение.	Инженер без категории
2. Теоретические и экспериментальные исследования.	а. Выявление необходимости проведения экспериментов и опытов для подтверждения отдельных положений теоретических исследований. Выезд в полевые условия, для непосредственной проверки.	Инженер без категории
	б. Разработка частных методик проведения экспериментальных исследований.	Инженер без категории
	в. Проведение экспериментов, обработка полученных результатов.	Инженер без категории
	г. Сопоставление результатов экспериментов с теоретическими исследованиями.	Инженер без категории
	д. Корректировка теоретических моделей исследования.	Старший научный сотрудник, инженер без категории
3. Обобщение и оценка результатов	а. Обобщение результатов предыдущих этапов работы. Оценка полноты решения поставленных задач.	Инженер без категории
	б. Разработка рекомендации по использованию НИР.	Инженер без категории
	в. Составление и оформление отчета.	Инженер без категории

Экспертные оценки и расчетные величины трудоемкости и дисперсии приведены в таблице 12.2.

Таблица 12.2 - Экспертные оценки и расчетные величины трудоемкости и дисперсии

Вид работ	Оценка трудоемкости	Расчетные величины
	аi	mi	bi	ti	Di
1-а	10,000	12,000	14,000	12,000	0,444
1-б	7,000	7,000	8,000	7,167	0,028
1-в	20,000	22,000	25,000	22,167	0,694
1-г	10,000	12,000	14,000	12,000	0,444
1-д	4,000	4,000	5,000	4,167	0,028
1-е	5,000	6,000	7,000	6,000	0,111
2.а	3,000	4,000	4,000	3,833	0,028
2.б	6,000	8,000	12,000	8,333	1,000
2.в	15,000	18,000	21,000	18,000	1,000
2.г	2,000	3,000	3,000	2,833	0,028
2.д	13,000	16,000	19,000	16,000	1,000
3.а	7,000	7,000	9,000	7,333	0,111
3.б	2,000	2,000	3,000	2,167	0,028
3.в	8,000	9,000	10,000	9,000	0,111
Итого	112,000	129,000	154,000	131,000	5,055

Продолжительность каждой работы t_п определяется по формуле, дн.:

, (12.2)

где t_i - трудоемкость работ, чел.-дн.;

Ч_i - численность исполнителей, чел.

Наименования видов работ, должности исполнителей, трудоемкость, численность исполнителей и длительность выполнения каждого вида работ приведены в таблице 12.3.

Таблица 12.3 - Наименования видов работ, должности исполнителей, трудоемкость, численность исполнителей и длительность выполнения каждого вида работ

Виды работ	Должности исполнителей	ti, чел.дн.	Чi, чел.	tп, дн.
1-а	Старший научный сотрудник, инженер без категории	12,000	2,000	6,000
1-б	Инженер без категории	7,167	1,000	7,000
1-в	Старший научный сотрудник, инженер без категории	22,167	2,000	11,000
1-г	Старший научный сотрудник, инженер без категории	12,000	2,000	6,000
1-д	Старший научный сотрудник	4,167	1,000	4,000
1-е	Инженер без категории	6,000	1,000	6,000
2.а	Инженер без категории	3,833	1,000	4,000
2.б	Инженер без категории	8,333	1,000	8,000
2.в	Инженер без категории	18,000	1,000	18,000
2.г	Инженер без категории	2,833	1,000	3,000
2.д	Старший научный сотрудник, инженер без категории	16,000	2,000	8,000
3.а	Инженер без категории	7,333	1,000	7,000
3.б	Инженер без категории	2,167	1,000	2,000
3.в	Инженер без категории	9,000	1,000	9,000
Общая трудоемкость и длительность проведения НИР	131,000		99,000

12.1 Затраты на оплату труда

Для определения затрат на основную заработную плату рассчитали трудоемкость всех видов работ: исследовательских, проектных, конструкторских, связанных с изготовлением и наладкой устройства. Расчет трудоемкости произвели отдельно для каждого вида работ и по исполнителям с учетом условий производства.

В зависимости от масштабов работ трудоемкость измеряется в человеко-месяцах, человеко-днях, человеко-часах (нормо-часах).

Расчет трудоемкости производится отдельно для каждого вида работ с учетом условий производства работ.

Чтобы перевести трудоемкость из человеко-дней в человеко-месяцы, необходимо разделить эту величину на число рабочих дней в месяце, по формуле (12.3):

Т = Тчел.дни / 20,8, (12.3)

где 20,8 - среднее количество рабочих дней в месяце.

С учетом этого получим:

Тснс._. = 1,7 чел.мес.;

Тинж. = 4,5 чел.мес.

Кроме оплаты по тарифу в фонд основной заработной платы включаются премии производственным категориям.

Примем, что должностной оклад старшего научного сотрудника равен 10000 р., а инженера без категории 4000 р. Рассчитаем величину премии старшему научному сотруднику П_СНС по формуле (12.4), если известно, что она составляет 20 % от должностного оклада:

, (12.4)

Пснс.=10000 · 0,2 = 2000 р.

Величина премии инженера (Пинж.) также составляет 20 % от его должностного оклада:

, (12.5)

Пинж.= 4000 · 0,2 = 800 р.

Районный коэффициент к должностному окладу с учетом премий для района Западной Сибири (Кемеровская область) составляет 30%.

Величина надбавки для старшего научного сотрудника (Dснс.) будет составлять р.:

; (12.6)

Dснс.= (10000 + 2000) · 0,3 =3600 р.

Величина надбавки для инженера (Dинж.):

; (12.7)

Dинж.= (4000 + 800) ·0,3 = 1440 р.

Месячный фонд заработной платы определяется как сумма должностного оклада, премии и надбавки по районному коэффициенту. Для старшего научного сотрудника месячный фонд заработной платы будет составлять:

; (12.8)

Фснс.= 10000 + 2000 + 3600 = 15600 р.

Аналогичным образом месячный фонд заработной платы инженера (Финж.) будет составлять:

; (12.9)

Финж. =4000 + 800 +1440 = 6240 р.

Фонд заработной платы (ФЗП) определяем следующим образом:

ФЗП = Фснс. · Тснс. + Финж.· Тинж.; (12.10)

ФЗП = 15600 · 1,7 + 6240 · 4,5 = 54600 р.

Полученные результаты расчета сведены в таблицу 12.4.

Таблица 12.4 - Расчет заработной платы

Категория работника	Трудоемкость	Должностной оклад, р.	Премия, р.	Надбавки по районному коэффициенту	Месячный ФЗП, р.	ФЗП на весь объем работ, р.
	Человеко-дней	Человеко-месяцев
СНС	36	1,7	10000	2000	3600	15600	26520
Инженер	104	4,5	4000	800	1440	6240	28080
Итого	54600

Таким образом, сумма основной заработной платы составила, р.: Сосн.зп. = 54600р.

Дополнительная заработная плата устанавливается в процентном отношении к основной. Она зависит от удельного веса отпускного времени, и времени выполнения государственных обязанностей:

%, (12.11)

где 305 - количество рабочих дней в году при шестидневной рабочей неделе;

- средняя продолжительность очередного отпуска и времени выполнения государственных обязанностей, равная 25.

%.

Величина дополнительной заработной платы рассчитывается, как произведение величины основной заработной платы на полученный коэффициент дополнительной по формуле (12.12), р.:

; (12.12)

С _{доп. зп.} = 54600 · 8,9 % / 100 % = 4859,4 р.

Величина фонда оплаты труда рассчитывается как сумма основной и дополнительной заработной платы по формуле (12.13), р.:

; (12.13)

ФОТ = 4859,4 + 54600 = 59459,4 р.

Отчисления на социальные нужды принимаются в размере 26,7% от общего фонда заработной платы:

; (12.14)

Ссн. = 0,267 · 59459,4 = 15875,6р.

Вывод: при определении трудоемкости выполнения проекта были рассчитаны затраты на оплату труда. Таким образом, сумма основной заработной платы составила, р.: Сосн.зп. = 54600р., величина дополнительной заработной платы составила С _{доп. зп.}=4859,4 р. В свою очередь величина фонда оплаты труда составляет 59459,4р. Отчисления на социальные нужды составляют 26,7% от ФОТ и равны 15875,6.

Заключение

Целью данного дипломного проекта являлась разработка станционной аппаратуры, а конкретно приемника ЧДК, на современной элементной базе. По ходу выполнения цели проектирования подробно рассмотрены вопросы, проектирования устройств на 8-разрядных микроконтроллерах AVR, фирмы «Atmel», само понятием микроконтроллера, с текущим представлением о процессе взаимодействия микроконтроллера с устройствами ввода и вывода информации, с тем, какие средства (программные и аппаратные) используются в процессе программирования микроконтроллера.

На основе выдвинутых требований в проекте рассмотрены две разработанные схемы приемника. Первая схема, спроектирована исходя из базовых требований к приемнику, представляет собой простое, относительно недорогое и эффективное решение максимально. Данная схема является переработкой типовой, используемой на данный момент и является ее модификацией, с успешным устранением некоторых ее недостатков. Также в проекте приводится расчет частот на основе загружаемых в память констант и, приведено обоснование выбора элементной базы.

Вторая спроектированная схема представляет собой, функционально и конструктивно более совершенный, чем первая схема, приемник. Основным элементом данной схемы является микроконтроллер. Использование микроконтроллера позволило эффективно реализовать многие технические предложения на программном уровне, без дополнительных аппаратурных затрат.

В рамках данного проекта, были разработаны принципиальные электрические схемы всех узлов схемы приемника на микроконтроллере, алгоритмы работы микроконтроллера, для программирования микроконтроллера

Рассмотрены экономические вопросы, связанные с расчётом заработной платы разработчика. Была рассчитана стоимость схемы приемника, при различном схемном и программном исполнении.

В заключение к дипломному проекту можно сделать вывод о том, что разработка аппаратуры на новой элементной базе даёт вторую жизнь проверенным и доказавшим свою надёжность системам.

Список использованных источников

1. Казаков, А.А. Автоматизированные системы управления движением поездов / А.А. Казаков, В.Д. Бубнов, Е.А Казаков. М.: Транспорт. 1995. 321с.

2. Сороко, В.И. Аппаратура железнодорожной автоматики телемеханики: справочник в 2 ч. Ч.2. / В.И. Сороко, Б.А. Разумовский. М.: Транспорт. 1981. 354 с.

3. Шариков, В.А. Частотный диспетчерский контроль / В.А. Шариков, И.И. Эбель М.: Транспорт. 1969. 185 с.

4. Евстифеев, А.В. Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Mega фирмы ATMEL / А.В. Евстифеев. М.: Додэка-XXI. 2007. 594 с.

5. Трамперт, В. Измерение, управление и регулирование с помощью AVR-микроконтроллеров / В. Трамперт. Киев.: МК-Пресс. 2006. 200 с.

6. Белов, А.В. Конструирование устройств на микроконтроллерах. / А.В. Белов. СПб.: Наука и техника. 2005. 256с.

7. Баранов, В.Н. Применение микроконтроллеров AVR: схемы, алгоритмы, программы. / В.Н. Баранов. М.: Додэка-XXI. 2004. 288 с.

8. Белов, С.В. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов / С.В. Белов, А.В. Ильницкая, А.Ф. Козьяков. М.: Высшая школа, 2007. 616с.

9. Ликин, В.Л. Безопасность технологических и процессов производств (охрана труда). Учебное пособие для вузов. / В.Л. Ликин, Н.Л. Понаморев. М.: Высшая школа, 2004. 319с.

10. Клочкова, Е.А. Охрана труда на железнодорожном транспорте. Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. трансп. / Е.А. Клочкова. М.: Маршрут. 2004. 412 с.

11. Трёшина, Н.П. Экономика железнодорожного транспорта. Учебник для вузов ж.-д. транспорта / Под ред. Н.П. Терёшиной, Б.М. Лапидуса, М.Ф. Трихункова. М.: Маршрут. 2006. 801 с.

Приложения

Приложение А

Функциональная схема ЧДК промежуточной станции двухпутного участка

Рисунок А.1 - Функциональная схема ЧДК промежуточной станции двухпутного участка

Приложение Б

График зависимости Дѓ(ѓ) для таймера Т2

Рисунок Б.1 - График зависимости Дѓ(ѓ) для таймера Т2

Линиям 2, 3 и 4 графика соответствуют получаемые погрешности при записи констант в 16 разрядный таймер соответственно при частотах 16, 8 и 4 МГц, линиям 1 и 5 соответствуют границы допустимого отклонения частоты приемников ПДК1-1, ПДК1-2 и ПДК2-2.

Приложение В

Структурная схема первого варианта устройства

Рисунок В.1 - Структурная схема первого варианта устройства

Приложение Г

Сигналы на выходе двухвходового сумматора при различных частотах несущей ЧДК

Рисунок Г.1 - Сигналы на выходе двухвходового сумматора при различных частотах несущей ЧДК

Приложение Д

Алгоритм работы процессора первого варианта устройства

Рисунок Д.1-Алгоритм работы процессора при первом варианте устройства

Приложение Е

Модуль грозозащиты MC04-MZ

Модуль грозозащиты MC04-MZ предназначен для защиты линейных стыков цифровых систем передачи MC04-DSL от перенапряжений и избыточных (опасных) токов, вызванных грозовыми разрядами и влияниями высоковольтных ЛЭП. Модуль обеспечивает защиту как станционного оборудования (модемов) так и линейного оборудования(регенераторов). Схема выполнена в соответствии с рекомендациями компании Infineon, разработчика и производителя линейных DSL приемопередатчиков. В схеме используются компоненты защиты лидирующих в этой области компаний: Raychem, Citel, Teccor. Защитные параметры компонентов этих компаний строго нормированы и подтверждены многолетней практикой эксплуатации. Первая ступень защиты реализована в виде газоразрядника, вторая ступень защиты включает высокоскоростной тиристорный ограничитель напряжения (sibar) и самовосстанавливающийся предохранитель (polyswitch). В модуле размещены два канала, обозначенных как А и В и предназначенных для защиты двух линейных стыков оборудования. Устройство модуля. Схема модуля грозозащиты приведена на рисунке. Схема выполнена в соответствии с рекомендациями компании Infineon, разработчика и производителя линейных DSL-приемопередатчиков. В схеме используются компоненты защиты лидирующих в этой области компаний Raychem, Citel, Teccor. Защитные параметры компонентов этих компаний строго нормированы и подтверждены многолетней практикой эксплуатации. Первая ступень защиты реализована в виде газоразрядника, вторая ступень защиты включает высокоскоростной тиристорный ограничитель напряжения (sibar) и самовосстанавливающийся предохранитель (polyswitch). В модуле размещены два канала, обозначенных как А и В и предназначенных для защиты двух линейных стыков оборудования. Модуль выполнен в пластмассовом корпусе. Все радиоэлементы и проводники печатной платы покрыты влагостойким лаком. Ввод линейных проводов и заземления в модуль осуществляется с помощью винтовых клеммников. Модуль может устанавливаться в зданиях и сооружениях, включая не отапливаемые помещения, в колодцах, боксах и пр.

Основные характеристики модуля.

- напряжение срабатывания разрядника: - статическое 400 В +/- 20% ;

- динамическое при скорости нарастания 100 В/мкс 700 B;

- динамическое при скорости нарастания 1000 В/мкс 850 B;

- максимальный импульсный (8*20 мкс) ток газоразрядника 10 кА;

-напряжение срабатывания тиристорного ограничителя 400 B;

- максимальный импульсный (10*700 мкс) ток тиристорного ограничителя 150 А;

- допустимый рабочий ток 160 mA;

- статический ток срабатывания предохранителя 320 мА;

- вносимое сопротивление в каждую жилу 4…7 Ом;

- габаритные размеры модуля 50*50*25 мм;

Условия эксплуатации: Температура от минус 45 до относительная влажность воздуха до 95% при температуре 30°C. Схема модуля приведена на рисунке Е.1.

Рисунок Е.1 - Схема модуля грозозащиты MC04-MZ

Подключение модуля. Для защиты двухпарного модема и однопарного регенератора устанавливается один модуль защиты, для защиты двухпарного регенератора устанавливаются два модуля защиты. Модуль включается в разрыв между линейным кабелем и линейными стыками защищаемого оборудования. К клеммам Линия А и Линия В модуля подключаются витые пары проводов, вторые концы которых коммутируются к окончаниям (клеммным гнездам) линейного кабеля. К клеммам Оборудование А и Оборудование В подключаются линейные стыки защищаемого оборудования. При монтаже защиты регенератора MC04-1/2B с целью упрощения монтажных работ модуль защиты рекомендуется врезать в разрыв линейного шнура регенератора. Для этого следует разрезать шнур регенератора на две части. Штыревые окончания (”бананы”) первой части шнура подключить к клеммным гнездам линейного кабеля, а концы витых пар - к клеммам Линия А и Линия В модуля. Концы витых пар второй части шнура (с круглым разъемом на регенераторе) подключаются к клеммам Оборудование А и Оборудование В. Модуль должен быть надежно заземлен. Для заземления следует использовать два провода сечением не менее 1 мм, подключаемых к двум клеммам заземления модуля.

Приложение М

Функциональная схема устройства первого варианта

Рисунок М.1, лист 1

Рисунок М.1, лист 2

Приложение Н

Схема накопления фазы

Рисунок Н.1 - Схема накопления фазы

Приложение П

Структурная схема второго варианта устройства

Рисунок П.1 - Структурная схема второго варианта устройства

Приложение Р

Интегрирование полезного сигнала и помехи

Рисунок Р.1 - График сигналов на выходе двухвходового сумматора

Линия 1 - полезный сигнал после стадии интегрирования с частотой 1523,6 Гц, линия 2 - помеха после стадии интегрирования с частотой 600 Гц, линия 3 - входной сигнал, линия 4 - помеха после стадии интегрирования с частотой 1520 Гц.

Приложение С

Алгоритм работы процессора второго варианта устройства

Приложение У

Функциональная схема второго варианта устройства

Рисунок У.1, лист 1



Рисунок У.1, лист 2

Размещено на Allbest.ru