Отладка программ

2.4 Отладка программ

Рис11. Инспектор классов.

Процесс отладки программ в средах быстрой разработки приложений также упрощен по сравнению с обычной схемой. После компиляции программы можно посмотреть структуру ее классов с помощью окна Browse, представленного на рис.11

Это окно дает много полезной информации об иерархии классов и их структуре в данной программе. Кроме того, можно посмотреть значения любых полей и свойств во время работы программы, если программа запущена из-под среды. Для этого используется отладчик. Функционально отладчик ничем не отличается от стандартного отладчика, который используется во всех программных продуктах фирмы Borland. Он имеет режим пошагового выполнения с заходом или без захода в подпрограммы, возможность установки точек останова, окно просмотра значений переменных и другие функции.

Гибкость, простота и удобство работы со средствами быстрой разработки приложений, объединенные с мощью языковой поддержки, позволяют сделать вывод о перспективности таких средств в будущем. Уже сейчас практически каждый месяц в средствах массовой информации появляются сообщения о появлении новых RAD–средств, и в дальнейшем такая тенденция должна сохраниться.

Глава 3

 

Организационно - экономическая часть

“Расчёт затрат на разработку программы”

 

3.   Расчёт затрат на разработку программы   3.1   Введение

Цель составления любых программ состоит в получении определенных результатов в процессе эксплуатации и оценивается эффективностью программного средства. Уточним применяемое далее понятие эффективности процесса разработки программного средства. Выбор адекватных показателей эффективности программных средств зависит от их назначения, области применения, а также от ряда характеристик программ, проявляющихся при их применении. Поэтому, для выбора технических решений могут использоваться различные критерии. Целесообразно подразумевать под эффективностью процесса разработки минимум затрат на разработку программ при заданной экономической эффективности применения и качества программных средств. Минимизация затрат на обеспечение жизненного цикла комплекта программ (далее КП) в некоторой степени эквивалентны максимизации разности эффекта и затрат, если предположить, что экономический эффект от применения программ зафиксирован и стабилен. Затраты в жизненном цикле ПО определяются не только этапом разработки, но и этапами эксплуатации и сопровождения, причем затраты на этих этапах могут значительно превосходить затраты на этапе проектирования и разработки и характеризуются своими особыми закономерностями. Неодновременность групп затрат не учитывается, и предполагается, что абсолютная величина и влияние затрат со временем не изменяется. Обычно, критерии качества изделий используются в совокупности, с разных сторон отражающей основные характеристики функционирования объекта. Тем не менее во многих случаях доминирует экономический эффект, который наиболее прост, и обобщенно принято описывать суммарным доходом Э от использования изделия в течении его жизненного цикла продолжительностью Т_ж. В первом приближении это разность между полной идеальной экономической эффективностью программы Э_о и суммарными потерями и затратами K, снижающими предельный доход за весь жизненный цикл:

Э = Эо - K

В качестве идеальной эффективности Эо рассматривается совокупный доход, который можно получить от использования программ за весь жизненный цикл, если бы они не требовали затрат на создание, производство и эксплуатацию, а также функционировали бы на реализующих ЭВМ без потерь и искажений.

Предполагается, что при любых затратах на разработку всегда достигается заданная идеальная эффективность последующего применения ПО в процессе его эксплуатации и необходимые показатели качества функционирования. Это предположение позволяет в дальнейшем исключить из анализа эффективность применения программных средств Эо и сосредоточить внимание на эффективности процесса их разработки. Дополнительным основанием такого допущения может служить то, что многие виды программ невозможно или очень трудно характеризовать доходом от их функционирования. Тогда исследования эффективности процесса создания ПО можно проводить, минимизируя затраты K в предположении, что обеспечены заданные функциональные характеристики программ.

Снижение эффективности Э на величину K происходит прежде всего вследствие затрат на разработку, производство, сопровождение и эксплуатацию программ, а так же вследствие различных сбоев программ и оборудования.

В соответствии с этапами жизненного цикла ПО основные затраты K, снижающие идеальную эффективность за цикл жизни Т_ж, можно представить следующими составляющими:

·   затраты на создание КП и обеспечение решения заданных задач (в том числе на документацию, технологическое обеспечение, аппаратную оснащенность разработки) - K_р;

·   затраты на эксплуатацию программных и аппаратных средств ЭВМ, реализующих КП - S_э;

·   затраты на сопровождение КП, включающие затраты на хранение и контроль его состояния, проведение модификации и разработку документации, исправление ошибок и рекламу и т.д. - K_с;

·   накладные расходы K_н;

в результате совокупную реальную эффективность функционирования ПО за весь жизненный цикл длительностью Тж можно представить в виде:

Э = Э_о - K_р - S_э - K_с - K_н

3.2   Составляющие затрат на разработку программ K_р

Разработка программ является областью с малой материало- и энергоемкостью, и основные затраты связаны с непосредственным или овеществленным трудом специалистов различных категорий.

Наибольшее значение в составе Ср при разработке сложных комплексов программ ( КП ) имеют следующие составляющие затрат:

·   на непосредственное проектирование, программирование, отладку и испытания программ в соответствии с требованиями пользователя или заказчика - K_1р;

·   на изготовление опытного образца КП как продукции производственно-технического назначения - K_2р;

·   на разработку, подготовку и применение технологии программных средств автоматизации разработки программ - K_3р;

·   на технологические и реализующие ЭВМ, используемые для автоматизации разработки программ - K_4р;

·   на подготовку и повышение квалификации специалистов-разработчиков - K_5р.

Первые две составляющие K_1р и K_2р являются непосредственными затратами на создание программных средств. Составляющие K_3р и K_4р можно рассматривать как затраты, обеспечивающие оснащенность процесса создания КП. Затраты на подготовку и повышение квалификации наиболее трудно формализовать и учитывать в конкретной разработке программных средств. В данном случае эта составляющая не учитывается.

3.3   Затраты на непосредственную разработку КП

Затраты на непосредственную разработку комплекса программ K_1р являются важнейшей составляющей в жизненном цикле КП. Наибольшее влияние на них оказывает объем КП. Затраты на разработку K_1р и объем программ Пк связаны через показатель интегральной средней производительности труда разработчиков Р. Для учета влияния на K_1р различных факторов удобно пользоваться коэффициентами изменения трудоемкости (КИТ) - С_ij, учитывающими зависимость i-ой составляющей совокупных затрат от j-го фактора. Непосредственные затраты на разработку можно представить как частное от объема КП и производительность труда, корректируемое произведением коэффициентов изменения трудоемкости:

Выделим четыре основных группы факторов, влияющих на затраты K_1р при непосредственной разработке программ:

*            факторы, отражающие особенности создаваемого комплекса программ как объекта разработки, и требования к его общим характеристикам;

*            факторы, характеризующие технологическую и программную оснащенность средствами автоматизации процесса разработки программ;

*            факторы, отражающие оснащенность процесса создания КП аппаратурными средствами, на которых базируются системы автоматизации разработки;

*            факторы, определяющие оснащенность процесса разработки программ и его обеспечение квалифицированными специалистами.

Для каждого фактора может быть выделен параметр, наиболее полно отражающий его содержание численными значениями. Для большинства факторов произведены оценки диапазона возможного изменения относительных затрат на разработку одной команды в КП при варьировании соответствующего параметра в указанном диапазоне. Эти изменения затрат характеризуются коэффициентами С_ij изменения усредненной трудоемкости разработки строки текста программы за весь цикл создания КП при варьировании j-го фактора i-ой группы. Кроме оценок предельных значений КИТ, приводятся их средние значения.

Факторы объекта разработки	Параметры фактора	Диапазон изменения параметра	Диапазон КИТ	Среднее значение КИТ
1.   Сложность КП - С11	Число операторов в тексте программ на ассемблере Пк	104 - 107	1 - 4	2 - 3
2.   Размер базы данных	Число типов переменных в БД	103-108	1-1.2	1.1
3.   Надежность функционирования КП - С13	Часы проработки на отказ программ Тн	1 - 103	1 - 5	2-2.5
4.   Ограничение ресурсов производительности и оперативной памяти реализующей ЭВМ - С14	Процент использования памяти и производительности Р	50-95	1 - 3	1.3-1.5
5.   Длительность предполагаемой эксплуатации - С15	Годы эксплуатации Тэ	1 - 20	1 - 3	1.3-1.5
6.   Предполагаемый тираж - С16	число предполагаемых экземпляров	1 - 1000	1 - 3	1.3-1.5
7.   Мобильность использования компонент КП из других разработок - С17	Процент возможного использования компонент	0 - 80	1 - 1.4	1.1-1.2
8.   Мобильность использования КП для других разработок - С18	Процент возможного использования компонент	0 - 80	0.4 - 1	0.5-0.7

3.3.1   Факторы КП как объекта проектирования, влияющие на непосредственные затраты при разработке сложных программ

Эта группа факторов отличается наибольшим влиянием на затраты и производительность труда.

Наиболее активно в качестве показателя сложности программ используется ее объем, выраженный числом операторов на ассемблере или строк на языке программирования высокого уровня. Объем программ является одной из наиболее достоверно измеряемых характеристик КП. Логично предположить, что по мере увеличения объема КП возрастает относительная трудоемкость разработки каждой команды в программе. Такая зависимость может быть описана логарифмической функцией:

 

Надежность функционирования КП является наиболее важным фактором, отражающим качество программных средств.

В качестве параметров, характеризующих надежность системы, наиболее широко используется наработка на отказ Т_н и коэффициент готовности К_г. Оба показателя тесно связаны, что позволяет ограничить внимание на первом из них. Изучение математических моделей процесса выявления ошибок в программах привело к тому, что одной из наиболее достоверных и простых является экспоненциальная зависимость числа оставшихся ошибок от времени ее тестирования. Эти соображения позволяют аппроксимировать средние значения С₁₃ при повышении требований к надежности КП логарифмической зависимостью:

 

Ограничение ресурсов производительности и оперативной памяти реализующей ЭВМ: при использовании создаваемым КП производительности и памяти реальной ЭВМ менее чем на 50% можно и не учитывать эти ограничения, однако в нашем случае ресурсы ЭВМ используются практически полностью:

С₁₄ = (1.14 * (1 - р)^1/2)^-1

где р - реальная загрузка ЭВМ ( в относительных величинах ).

Длительность предполагаемой эксплуатации КП изменяется от нескольких месяцев до нескольких лет. По экспертным оценкам, увеличение предстоящей длительности эксплуатации КП на порядок от 1 до 10 лет приводит к увеличению КИТ С₁₅ примерно в 1.5-2 раза. Такую зависимость можно описать логарифмической функцией:

где а₁₅ изменяется в диапазоне от 1 до 1.5.

Предполагаемый тираж программ: при переходе от уникального КП к программам, подлежащим тиражированию, затраты заметно возрастают:

 

Мобильность (переносимость) использования КП из других разработок позволяет снижать затраты при сборочном программировании новых КП. При этом относительное повышение производительности труда (КИТ - С₁₇) пропорционально доле использования в новом КП. При сборочном программировании кроме 10-20% затрат на создание новых программных компонент, необходимы ресурсы на комплексирование нового КП, его комплексную отладку, испытания и документирование. В результате суммарные затраты заметно возрастают и эквивалентное повышение производительности труда С₁₇ может составлять 2.5-3 раза. Необходимо учитывать затраты, которые требуются на создание адаптируемых компонент и всего первичного КП. В результате программная мобильность с учетом затрат на ее подготовку в среднем дает снижение КИТ на 30-50%.

Мобильность (переносимость) использования компонентов КП для других разработок приводит к необходимости их проектирования как автономных комплектующих изделий. В результате может быть достигнута возможность сборочного программирования. Для обеспечения сборочного программирования КИТ на строку в программе С₁₈ увеличивается в среднем на 10-20%. В нашем случае неизвестно, потребуются ли в дальнейшем универсальные компоненты, поэтому С₁₈=1.

3.3.2   Применение современных методов разработки КП

При создании данного КП использовалась пошаговая разработка компонентов программы. В этом случае интегральная оценка эффективности метода более-менее стабильна и характеризуется повышением производительности труда приблизительно на 30 - 40% (С₃₁=0.6-0.7).

Уровень автоматизации разработки КП рассматривается прежде всего как фактор, влияющий на С_1р и на производительность труда специалистов.

В нашем случае С₃₂ = 1.

Уровень языков программирования КП. При разработке нашей программы ЯВУ (а именно - система быстрой разработки приложений Borland Delphi 3) дал увеличение производительности на 50% (С₃₃= 0.5).

Тираж системы автоматизации разработки.

С₃₄ = 1.

3.3.3   Факторы оснащенности процесса разработки КП аппаратурными средствами, влияющими на непосредственные затраты при разработке сложных программ

При анализе фактора аппаратурной оснащенности процесса разработки программ целесообразно учитывать интегральные характеристики всех вычислительных средств, использующих при создании данного КП. При разработке данной программы применяется только реализующая ЭВМ.

Относительное быстродействие ЭВМ на одного специалиста, участвующего в разработке КП, определяет доступный уровень автоматизации разработки программ. Влияние относительного быстродействия на полные затраты можно оценить на уровне 20-30%.(С₄₁ = 0.7 - 0.8).

Относительный объем оперативной памяти на одного специалиста, участвующего в разработке КП, может также проявиться как заметный фактор, изменяющий производительность труда разработчиков. В нашем случае недостаточный объем памяти вызвал снижение производительности труда на 10-20% (С₄₂ = 1.1-1.2)

3.3.4   Факторы организации процесса разработки КП, влияющие на непосредственные затраты при создании сложных программ

Индивидуальные особенности специалистов могут приводить к изменению производительности труда во много раз. В среднем технологическую квалификацию можно считать выше среднего (С₅₂=0.7), тематическую квалификацию - как средняя (С₅₁=0.8).

Программистская квалификация и опыт работы с языками проектирования составил 4 года ( С₅₃ = 0.9)

Уровень квалификации заказчика высок, но техническое задание на разработку было сформировано с дальнейшими доработками (С₅₄=1.2).

3.4   Затраты на изготовление опытного образца как продукции производственно-технического назначения

Затраты на изготовление опытного образца КП как продукции производственно-технического назначения С_2р определяется необходимостью обеспечить отчуждение всего комплекса программ от его непосредственных разработчиков. Для изготовления КП как продукции производственно-технического назначения необходимо:

*            изготовить и оформить опытный образец КП на носителях данных;

*            разработать комплект документации, обеспечивающий квалифицированную эксплуатацию КП.

Для системы экономического планирования затраты K_2p не имеют смысла, поскольку данная система существует в единственном экземпляре и не предполагается ее тиражировать, т.е. эти затраты не что иное как затраты на разработку данной системы.

3.5   Затраты на технологию и программные средства автоматизации разработки КП

Затраты на технологию и программные средства автоматизации разработки КП K_3p обычно являются весьма весовыми только при использовании автоматизированных технологий. В нашем случае мы имеем принципиально новую систему, технология разработки которой пока не определена, поэтому затратами на технологию можно пренебречь.

3.6   Затраты на ЭВМ, используемые для автоматизации разработки данной программы.

Затраты на ЭВМ, используемые для автоматизации разработки данного КП - С_4р включают капитальные затраты на закупку и установку соответствующих ЭВМ, а также текущие затраты на их эксплуатацию в течении разработки КП.

В нашем случае затраты распределяются только на эксплуатацию ЭВМ в течение разработки КП. Поэтому общие затраты на ЭВМ будут выглядеть как:

С_4р = С_4р1 = а₄₁*Т_р.

Где а₄₁ - стоимость машинного времени реализующей ЭВМ.

3.7   Расчет затрат на разработку системы моделирования макроэкономики   3.7.1   Исходные данные

·   ограничение ресурсов производительности и оперативной памяти реализующей ЭВМ не менее 90%;

·   предположительно длительность эксплуатации составит не более 1 года;

·   данная программа будет существовать в единственном экземпляре;

·   после создания КП предполагается использовать около 60% наработок;

·   при создании КП число наработок из других программ составило не более 30%;

·   при разработке программы, которая относится к программному продукту ниже среднего класса сложности, применялась только реализующая ЭВМ;

·   уровень квалификации заказчика выше среднего.

Наименование характеристики	Количество
1.   Количество программистов, S	6 чел.
2.   Оклад программиста, Sм	2000 руб./ мес.
3.   Объем программы, П	13129 строк
4.   Стоимость одного часа машинного времени, а41	20 руб./ч
5.   Общее время разработки, Tр	~ 4 мес.
6.   Количество машинного времени, затраченного в день, Тдн	3 ч/день

3.7.2   Коэффициенты изменения трудоемкости

·   сложность программы - С₁₁= lg(4693.5 * 10^-3)=0.67;

·   ограничение ресурсов производительности ЭВМ -

 

С₁₄ = (1.14 * (1 - р)^1/2)^-1 = 2.8;

 

·   мобильность использования компонент из других разработок - С₁₇=0.7;

·   современные методы разработки - С₃₁ = 0.7;

·   уровень языка программирования - С₃₃ = 0.5;

·   относительное быстродействие ЭВМ - С₄₁ = 0.8;

·   относительный объем памяти - С₄₂ = 1.1;

·   технологическая квалификация - С₅₁ = 0.7;

·   тематическая квалификация - С₅₂ = 0.8;

·   программистская квалификация - С₅₃ = 0.9;

·   квалификация заказчика - С₅₄ = 1.2;

·   остальные коэффициенты примем равными единице.

3.7.3   Расчет непосредственных затрат на разработку

Считаем, что на каждого разработчика пришлось одинаковое число команд - П * 1.5 / 6 команд, т.е. считаем, что в одной строке содержится в среднем 1.5 команды и, т.к. в разработке принимало участие шесть человек, то в результате стыковки модулей общее количество строк составило сумму количества строк каждого разработчика.

 

Пк = П *1.5 / 6 = 3282 (команд/чел.);

Производительность P = П_к / Т_р = 2.07 (команд/чел./день);

Считаем, что в месяце, в среднем, 22 рабочих дня, тогда средняя дневная заработная плата разработчика Sд = 90.9 (руб.)

Произведение коэффициентов Сij - П_ij C_ij = 0.245;

Также необходимо учитывать накладные расходы, включающие в себя:

·   заработную плату административно - управленческого персонала с отчислением на социальное страхование;

·   аренду помещения;

·   хозяйственные нужды;

·   приобретение специальной литературы.

Считаем, что накладные расходы составили 50% от непосредственных затрат.

Теперь можем рассчитать непосредственные затраты на разработку - К_1р :

 

K_1р = Пк * П_ijC_ij * Sд * S * 1.5 / P = 522 * 0.245 * 90.9 * 6 * 1.5 / 2.07 = 50544 (рублей).

Затратами на создание опытного образца являются затраты на разработку, т.е. программа сама по себе и есть опытный образец. Затратами на технологию и программные средства мы пренебрегаем.

3.7.4   Затраты на ЭВМ

Считаем, что в году 250 рабочих дней.

Т_р = 84 (дней);

Рассчитаем затраты на ЭВМ:

 

К_4р = а₄₁*Т_р * T_дн = 20 * 84*3 = 5040 (руб.)

Все результаты сведем в таблицу.

Затраты на разработку КП

Составляющие	Затраты (руб.)	% от затрат на разработку
K1р	50544	90
K4р	5040	10

Таким образом затраты на разработку системы моделирования макроэкономики составляют K_р = 55584 руб.

 

3.8   Выводы

Мы рассчитали суммарные затраты на разработку данного Кп и увидели, что они составили примерно 55584 рублей. Наибольшие затраты были на разработку программы, кроме того, очень высокий процент непосредственных затрат на эксплуатацию реализующей ЭВМ. Это может объясняться тем, что еще не отработана технология на создание подобных систем.

Возможным методом уменьшения затрат является более продуктивное использование машинного времени программистами.

Глава 4

ПЭБ

“Организация рабочего места программиста”

 

4.   Организация рабочего места программиста   4.1   Условия производственно-экологической безопасности разработчика пользователя ЭВМ

В этой части рассматриваются факторы, влияющие на условия безопасности труда разработчиков - пользователей ЭВМ. Приводятся их основные характеристики и рекомендации по преодолению или ограничению вредного воздействия аппаратуры, входящей в состав рабочего места пользователя ЭВМ.

4.2   Вредные воздействия при работе с компьютером

Работая за дисплеем компьютера человек подвергается воздействию различных факторов. К таким воздействиям можно отнести следующие:

электромагнитное излучение;

тепловое излучение;

недостаток или избыток общей освещенности;

механическое воздействие;

шумовое воздействие;

опасность поражения электрическим током.

Наличие подобных факторов обусловлено предметами и средствами труда программиста, к которым можно отнести следующее оборудование:

системная часть компьютера;

дисплей;

принтер;

электрооборудование рабочего места

другие внешние устройства.

Особенно сильно проявляется влияние дисплея компьютера. Дисплей принадлежит к числу тех компонентов, работа с которыми требует особенного внимания. Практически большую часть времени работы за компьютером человек смотрит на экран, или, по крайней мере, находится перед ним, подвергаясь таким образом воздействию электромагнитного излучения, уровень которого целиком зависит от качества электронных лучевых трубок (ЭЛТ), которое еще не всегда удовлетворительное. Поэтому вопросам организации рабочего места следует уделить первостепенное внимание.

4.3   Факторы обитаемости

1) Физические факторы обитаемости:

электрическая опасность;

тепловое излучение;

электромагнитное излучение;

освещенность;

шумовое воздействие;

микроклимат.

2) Психофизические факторы обитаемости:

монотонность труда;

статические нагрузки;

перенапряжение зрения;

умственное перенапряжение.

Для количественной характеристики некоторых из этих факторов можно привести следующие цифры:

1) Электроопасность : 0.5 - 0.8 ампера при предельно допустимой норме 0.01 ампера.

2) Электромагнитное излучение : до 1.5 В/А при норме 50 В/А.

3) Звуковое воздействие : до 37 дБ при норме до 54 дБ.

4) Тепловое воздействие : средняя температура 22 - 24 градуса при норме до 26 градусов.

4.4   Воздействие электромагнитного излучения монитора

С начала 1990-х годов самые широкие круги пользователей компьютеров осознали, наконец, истинную серьезность вопроса о возможной опасности воздействия на организм электромагнитных излучений дисплейных мониторов. В настоящее время ведутся медицинские и научные исследования с тем, чтобы исследовать данную проблему и выработать по отношению к ней единое мнение.

Спектр излучения компьютерного монитора включает в себя рентгеновскую, ультрафиолетовую и инфракрасную область, а также широкий диапазон электромагнитных волн других частот. От рентгеновских лучей опасности практически нет, так как они полностью поглощаются веществом экрана. Наибольшую опасность представляют биологические эффекты низкочастотных электромагнитных полей, которые до настоящего времени считались абсолютно безвредными. В ряде экспериментов было обнаружено, что электромагнитные поля с частотой 60 Гц могут инициировать биологические сдвиги (вплоть до нарушения синтеза ДНК) в клетках животных. В отличие от рентгеновских лучей электромагнитные волны обладают необычным свойством - опасность их воздействия не обязательно уменьшается с уменьшением интенсивности облучения; определенные электромагнитные волны действуют на клетку лишь при малой интенсивности излучения или в конкретных частотах - в окнах прозрачности.

Исследователи из Macworld обнаружили, что если на расстоянии 10 см перед мониторами, обычно используемыми с компьютерами Macintosh, напряженность магнитного поля составляет примерно от 5 до 23 мГс, то на расстоянии 70 см от экрана ни у одного из обследованных мониторов напряженность поля не превышала величины 1 мГс. (Интенсивность поля вне указанных пределов составляла 0.1 - 0.5 мГс.) Пользователям Macintosh, желающим снизить уровень облучения переменными магнитными полями, следует расположить мониторы так, чтобы расстояние до них составляло величину, равную длине вытянутой руки (с вытянутыми пальцами).

Поскольку магнитные поля сзади и по бокам большинства мониторов значительно сильнее, чем перед экраном, пользователи должны располагать свои рабочие места на расстояниях не менее 1,22 м от боковых и задних стенок других мониторов. Следует иметь в виду, что магнитное излучение не задерживается ни перегородками, ни стенками, ни свинцовыми фартуками, ни даже телом человека.

4.5   Оптимизация условий зрительного восприятия

Эффективность зрительного восприятия зависит от ряда условий. Чтобы видеть и различать объект при нормальной остроте зрения необходимо обеспечить:

определенный уровень освещенности и размера объекта, необходимая контрастность фона;

достаточный размер объекта;

необходимую экспозицию, т. е. время различения объекта.

Оптимальное расстояние от глаза до объекта наблюдения зависит от линейной величины рассматриваемого объекта и остроты зрения. При работе за дисплеем это расстояние обычно равно 35 - 60 см. Пользователь обычно работает с текстовой информацией, поэтому символы на экране должны быть увеличены в 1.5 - 2 раза по сравнению с печатным текстом.

Для пользователя ЭВМ зрительное восприятие играет очень большую роль. Это предъявляет значительные требования к освещенности рабочего места, так как во многом именно от освещенности рабочего места зависит степень утомляемости человека.

4.6   Освещение

Система освещения машинного зала ПЭВМ должна отвечать следующим основным требованиям:

1.         Уровень освещенности рабочих мест должен соответствовать характеру выполняемых работ.

2.         Достаточно равномерное распределение яркости на рабочих поверхностях и в окружающем пространстве.

3.         Отсутствие резких теней, прямой и отраженной блескости.

4.         Постоянство освещенности во времени.

5.         Оптимальная направленность светового потока.

6.         Долговечность, экономичность, электро- и пожаробезопасность, эстетичность, удобство и простота эксплуатации.

Для обеспечения нормальной естественной освещенности, площадь оконных проемов должна быть не менее 25% площади пола.

Строительные нормы и правила СНиП II-4-79 устанавливают следующие нормы искусственной освещенности рабочих мест (с высотой рабочей поверхности над полом 80 см):

1.         Норма освещенности:

а) при комбинированном освещении – 750 лк;

б) при общем освещении – 400 лк;

2.         Коэффициент пульсаций освещенности рабочего места Кп ≤ 15%.

Рекомендуемая освещенность при работе с дисплеем составляет 200 лк, а при работе с экраном в сочетании с работой над документами –400 лк. Рекомендуемые перепады яркости в поле зрения оператора должны лежать в пределах 1:5 – 1:10.

Расчет общего освещения

Рассчитаем общее освещение в машинном зале ПЭВМ методом коэффициента использования светового потока по уравнению:

1.         Выбираем рекомендованное для машинного зала люминесцентное освещение.

2.         Располагаем светильники рядами вдоль длинной стороны помещения.

3.         Будем использовать светильники типа УСП-35 с двумя лампами типа ЛБ-40.

4.         Для обеспечения наилучших условий освещения, расстояние между рядами светильников L должно соответствовать отношению:

где h-высота подвеса светильников,

где H = 3.0 м – высота помещения,

hc = 0.2 м – свес светильника,

hp = 0.75 м – высота рабочей поверхности от пола.

h = 3.0-0.2-0.75 = 2.05 [м]

Þ L = л*h = 2.3 … 3.4 [м]

5. Количество рядов светильников N найдем из уравнения:

L * (0.33* 2 + N-1) = B

N = 2 ряда.

Согласно нормам, нормируемая минимальная освещенность при общем освещении: Eн = 400 лк.

Так как запыленность воздуха меньше 1 мг/мі, то коэффициент запаса:

кз = 1.5.

Площадь помещения S = A*B = 6*4 = 24 [мІ].

Так как мы предполагаем создать достаточно равномерное освещение, то коэффициент неравномерности освещения: z = 1.15.

Индекс помещения:

6. Коэффициенты отражения светового потока принимаем:

от потолка сп = 70%,

от стен сс = 50%,

от пола спола = 10%.

Тогда по таблице находим коэффициент использования светового потока: з = 0.46.

7. Так как затенения предполагаем не создавать, то коэффициент затенения: г = 1.

8. По таблице находим световой поток лампы ЛБ-40: Фл = 3120 лм.

9. Количество светильников в одном ряду:

Расположение светильников:

Длина светильника lсв = 3 м

Количество светильников в ряду М = 3 шт

Длина помещения А = 6 м

Количество рядов светильников N = 2 шт

Ширина помещения В = 4 м

Так как А – М*lсв = 2.1<4*L = 9.2 [м] (где L – рассчитанное минимальное расстояние между светильниками), то расстояние между светильниками в одном ряду L2 можно сделать равным расстоянию от крайнего светильника в ряду до стены. Тогда

Расстояние между рядами L1 при расстоянии крайнего ряда от стены 0.33*L1:

Итак, для нормального освещения машинного зала ПЭВМ используем 6 светильников типа УСП-35 с двумя лампами типа ЛБ-40.

4.7   Микроклимат

Параметры микроклимата согласно ГОСТ 12.1.005-88 являются:

·           температура;

·           относительная влажность;

·           скорость движения воздуха;

·           запыленность воздуха.

С целью обеспечения комфортных условий для операторов ПЭВМ и надежной работы оборудования, необходимо поддерживать следующие метеорологические условия (согласно СН 512-78):

	Параметры воздушной среды на рабочих местах
Температура	Оптимальные			Допустимые
Наружного воздуха, °С	Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, не более, м/c	Температура, °С	Относительная влажность, %	Скорость движения воздуха, не более, м/c
Ниже +10	20-22	40-60	0.2	18-22	Не более 70	0.3
Выше +10	20-25	40-60	0.3	Не более, чем на 3 °С выше наружного воздуха в 13 ч дня самого жаркого месяца, но не выше 28 °С	70 при 24 °С и ниже; 65 при 25 °С; 60 при 26 °С; 55 при 27 °С; 50 при 28 °С.	0.5

Атмосферное давление в помещении машинного зала должно быть 1013.25±266 ГПа. При пониженном давлении воздуха ухудшается отвод теплоты от элементов ПЭВМ, снижаются изоляционные свойства воздуха.

Воздух, используемый для вентиляции машинного зала, должен очищаться от пыли. Запыленность воздуха не должна превышать 1 мг/мі, а размеры пылинок – 3 мкм. Пыль, попадающая на платы комплекса, приводит к снижению теплообмена и способствует перегреву приборов.

В помещении машинного зала необходимо предусмотреть систему отопления. Она должна обеспечивать достаточное, постоянное и равномерное нагревание воздуха в помещении в холодный период года, а также безопасность в отношении пожара и взрыва. При этом колебания температуры в течении суток не должны превышать 2-3 °С; в горизонтальном направлении – 2 °С на каждый метр длины; а в вертикальном – 1 °С на каждый метр высоты помещения. Для отопления помещения машинного зала рекомендуется использовать водяные или воздушные системы центрального отопления.

Дежурное отопление должно включаться в помещении машинного зала ночью, в выходные и праздничные дни и, когда ПЭВМ не работают. Оно должно поддерживать в зале температуру воздуха в пределах 15-16 °С.

4.8   Оптимизация акустических условий

Работающие ЭВМ и мини ЭВМ могут являться источниками шума на предприятиях. Шум неблагоприятно действует на организм человека, вызывая различные физиологические отклонения в организме, психологические заболевания и снижает работоспособность. Утомление пользователей и операторов ЭВМ из-за шума увеличивает число ошибок при работе, способствует возникновению травм.

Шум - это совокупность звуков различной частоты и интенсивности. Характеристикой шума с точки зрения физиологического восприятия является понятие "громкость шума". Количественную оценку уровня громкости шума различных источников проводят путем сравнения с шумом на частоте 1000 Гц, для которого уровень силы принят равным уровню громкости. При этом для измерения уровня громкости шума введена единица в 1 фон. За один фон принят уровень громкости шума с частотой 1000 Гц при уровне силы шума 1 дб.

ГОСТ 12.1.003-83 "Шум, общие требования безопасности" устанавливает, что уровень звука на рабочем месте (в том числе при работе на ЭВМ) не должен привыкать 50 дб.

Источниками шума в системах с ЭВМ являются периферийные устройства: принтеры, плоттеры, дисководы, системы охлаждения (вентиляторы), которые создают уровень шума до 70 - 80 дб. Для уменьшения уровня шума желательно устанавливать дисплеи в других помещениях, отдельно от машин. Это связано с тем, что воздействие шумов оказывает неблагоприятное влияние на эмоциональный настрой и вызывает сильные сопутствующие раздражения, повышающие рабочую нагрузку и снижающие творческий потенциал. Как следствие возрастает число ошибок. По данным американских журналов увеличение шума на 10 дб ведет к возрастанию числа ошибок на 30 - 40%.

Основными мероприятиями по борьбе с шумом и вибрацией являются:

- облицовка залов ЭВМ шумопоглащающей плиткой;

- использование различных шумоуловителей;

- размещение устройств на резиновых прокладках и

 амортизаторах.

- если возможно, то источники шума следует располагать подальше от пользователя.

4.9   Электробезопасность

 Помещение для работы с ЭВМ и ее внешними устройствами относят к категории помещений с повышенной опасностью так как имеется возможность поражения электрическим током. Источниками электроопасности являются блоки ЭВМ, корпус устройства и приборы в случае возникновения неисправности (например, при нарушении защитного заземления, изоляции проводов, применении неправильных приемов включения в сеть и выключения из сети вилок электропитания).

4.9.1   Меры защиты от поражения электрическим током.

Оценим электрическую опасность работы пользователя за персональным компьютером:

Напряжение в сети Uсети=220 B;

Потребляемая мощность P»250Вт

Находим Iсети»1,14А. Таким образом, работа является электрически опасной.

Помещение машинного зала ПЭВМ не должно относится к категории помещений с повышенной электроопасностью, то есть:

·           Относительная влажность воздуха в помещении должна быть не более 75%.

·           Должна отсутствовать токопроводящая пыль.

·           Не должно быть повышенной температуры воздуха в помещении (температура постоянно или периодически, более одних суток, превышает +35 єС).

·           Должна отсутствовать возможность одновременного прикосновения человека к имеющим соединение с землей металлическим конструкциям здания, оборудованию и т. д., с одной стороны, и к металлическим корпусам аппаратуры или токоведущим частям, с другой стороны.

·           Не должно быть токопроводящих полов.

Кроме того должны применяться такие основные технические средства защиты от поражения электрическим током в помещении машинного зала ПЭВМ, как:

·           Электрическая изоляция токоведущих частей.

·           Защитное заземление.

·           Защитное отключение.

Вся, подлежащая заземлению аппаратура должна подсоединяться к заземляющей шине отдельными заземляющими проводниками.

Все заземляющие проводники должны быть доступны для осмотра и защищены от механических повреждений.