12528 Блок связи системы дистанционного мониторинга теплового узла

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ 3
1. АНАЛИЗ СОСТОЯНИЯ ВОПРОСА 5
1.1 Обзор готовых систем дистанционного мониторинга и управления 5
1.2 Обзор датчиков температуры и давления 17
1.3 Датчики тока на основе эффекта Холла 20
2. ВЫБОР И ОБОСНОВАНИЕ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ 28
2.1 Разработка структурной схемы модуля сбора данных 28
2.2 Структурная схема контроллера сети 30
2.3 Методика расчета параметров 31
3. ВЫБОР ЭЛЕМЕНТНОЙ БАЗЫ 34
3.1.Выбор микроконтроллера 34
3.2 Выбор микросхем оснастки 46
3.3.Выдор датчиков 51
4. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ 56
4.1 Расчет схемы МСД 56
4.2 Расчет сетевого трансформатора 62
4.3 Моделирование работы устройства 65
4.4 Анализ полученных результатов 70
4.5 Описание алгоритма работы датчика мощности 76
4.6 Описание программы датчика мощности 80
5. РАЗРАБОТКА КОНСТРУКЦИИ 83
5.1 Анализ основных требований к конструкции 83
5.2 Расчет технологических параметров 85
6. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ 89
6.1. Расчет производственных затрат 89
6.1.1. Материальные издержки 89
6.1.2. Калькуляционные издержки 91
6.1.3. Издержки на оплату услуг сторонних организаций 92
6.2. Затраты реализации проекта 93
6.3. Цена изделия 93
6.4 Инвестиции, необходимые для реализации проекта 93
6.5. Эксплуатационные расходы 94
6.6 Потоки денежных поступлений и выплат 95
6.6. Расчет показателей оценки эффективности инвестиций 99
7. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ 102
7.1. Введение 102
7.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов воздействующих на электромеханика управления 104
7.3. Требования безопасности во время работ 111
7.4 Расчет освещения 112
7.5 Мероприятия пожарной безопасности 116
7.6 Мероприятия по электробезопасности 117
7.7 Экологичность проекта 122
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 125
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 126

З учетом Кг и DCFпрогноз объемов ПДП на период в ближайшие 5 лет с начала эксплуатации представлен в таблице 6.5Таблица 6.5 – Прогноз объемов ПДПВремя tCF(t)DCF (t)E=0E=0,3019044,813567,210436,329044,820350,812041,939044,829508,6613474,2749044,842510,5614931,759044,859514,7816085Аналогично рассчитываются потоки дисконтированных денежных выплат DPF(t), которые формируются из эксплуатационных расходов.Коррекция номинального потока денежных выплат с учетом заданного прогноза инфляции выполняется путем учета кумулятивной инфляции с момента реализации проекта:РF(t) = Кгt · Зэ (6.35)а) к концу 1-го года при Кг1 = 1,5 ожидается номинальный поток денежных выплат составитРF(1) = 1,5 · 12059,74 = 18089,61 руб.;б) поскольку к концу 2-го года накопленная инфляция составит Кг2 = 2.25, исходя из Кг2 = 1.5 · 1.5 = 2,25, то номинальный поток денежных выплат будет равенРF(2) = 2,25 · 12059,74 = 27134,41 руб.;в) поскольку к концу 3-го года накопленная инфляция составит Кг3 = 2,25·1,45 = 3,2625, то номинальный поток денежных поступлений будет равенPF(3) = 3,2625 · 12059,74 = 39344,9 руб.;г) поскольку к концу 4-го года накопленная инфляция составит Кг3 = 3,2625·1,45=4,7, то номинальный поток денежных поступлений будет равенPF(4) = 4,7 · 12059,74 = 56680,78 руб.;д) поскольку к концу 5-го года накопленная инфляция составит Кг3 = 4,7·1,4=6,58, то номинальный поток денежных поступлений будет равенPF(5) = 6,58 · 12059,74 = 79353 руб.Дисконтируем потоки денежных выплат DPF(t) с учетом прогноза инфляции для норм дисконта Е = {0%; 30%}, сопоставляя относительную Затраты денежных выплат в разные моменты tDPF(t) = PF(t)/(1 + E)t. (6.36)В результате для Е = 0,30 получим:DPF(t=1) = PF(t=1) / (1 + 0,3) = 13915 руб.;DPF(t=2) = PF(t=2) / (1 + 0,3)2 = 16055,86 руб.;DPF(t=3) = PF(t=3) / (1 + 0,3)3 = 17965,70 руб.;DPF(t=4) = PF(t=4) / (1 + 0,3)4 = 19909 руб.;DPF(t=5) = PF(t=5) / (1 +0,3)5 = 21446,75 руб.ЗучетомКг и DРF прогноз объемов ПДВ на период в ближайшие 3 года с начала эксплуатации представлен в таблице 6.6Таблица 6.6 – Прогноз объемов ПДВВремя tРF(t)DРF (t)E = 0E =0,30112059,7418089,6113915212059,7427134,4116055,86312059,7439344,917965,70412059,7456680,7819909512059,747935321446,756.6. Расчет показателей оценки эффективности инвестицийСрок окупаемости инвестиций – это время, необходимое для возмещения первоначальных инвестиций за счет поступлений денежных средств, получаемых в результате реализации проекта путем экономии на расходах. tок = Инв/ЗF(1), (6.37)Подставляя значения CF(t) = 9044,8 руб. и Инв = 18129 руб., получимtок = 18607,3 / 9044,8 = 2 года;Дисконтированный срок окупаемости:- для Е=0 tок = 1 + (18607,3 – 13567) / 20350,8= 1,2 года;-для E=0.30 tок = 2 + (18607,3 – 10436,3) / 12041,9 = 2,6 годаЧистый дисконтированный доход (ЧДД) определяется по формуле ЧДД= (Rt- Зt) · (1+E)t = DCF(t) - Инв. (6.38)Индекс доходности (ИД) определяется отношением суммы приведенных эффектов к величине инвестиций и равен:ИД = (Rt- Зt) · (1+E)t/Инв. = DCF(t) / Инв. (6.39)Результаты расчетов представим в виде табл. 6.6. Таблица 6.6 – Полученные результатыt, годЧДД (Е=0)ЧДД (Е=0,3)ИД (Е=0)ИД (Е=0,3)1––0,740,5722221–1,120,66311379–1,620,74424381–2,340,82541385–3,280,88Полученные результаты для ЧДД (>0) и ИД (>1) говорят об экономической целесообразности реализации предлагаемого цифрового устройства формирования РЛИ.В результате проведенных расчетов получены следующие экономические показатели:– Стоимость проекта –10089,4 руб.;– инвестиции – 18607,3 руб.;– срок окупаемости – 2 года.Чистый дисконтированный доход больше 0, начиная, приблизительно, со второго года эксплуатации. Индекс доходности больше 1, также начиная со второго года эксплуатации. Произведенные расчеты по необходимым издержкам для создания устройства позиционирования двухкоординатной платформой позволяют сделать вывод о том, что проект является экономически эффективным.7. ОХРАНА ТРУДА И БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ7.1. ВведениеВ настоящее время остро встает проблема профессиональной безопасности и охраны труда на предприятиях. Охрана труда – система сохранения жизни и здоровья работников в процессе трудовой деятельности, включающая в себя правовые, социально-экономические, организационно-технические, санитарно-гигиенические, лечебно-профилактические, реабилитационные и иные мероприятия. Система стандартов безопасности труда (ССБТ) представляет собой важное направление в комплексной стандартизации и имеет большое социальное значение. Она позволяет повысить роль стандартов в создании безопасной техники, обеспечить всесторонний учет требований безопасности труда при проектировании и эксплуатации предприятий, технологических процессов, машин и оборудования на единых методологических принципах в тесной взаимосвязи с другими системами государственной стандартизации.В Российской Федерации основные нормативные требования охраны труда содержатся в федеральном законе «Об основах охраны труда в Российской Федерации» (№ 181-ФЗ), где прописаны направления государственной политики в области охраны труда.Помимо, федерального закона в Российской Федерации разработан отраслевой стандарт в соответствии с ОСТ 5471001-82 «Общие требования безопасности». В нем сформулированы опасные и вредные производственные факторы, которые могут воздействовать на инженерно-технический персонал при выполнении технического обслуживания. На базе этого стандарта создана серия ОСТов, которые углубляют и дифференцируют требования безопасности при техническом обслуживании основных элементов и систем. Одним из этой серии является ОСТ 5471003-85 «Техническое обслуживание систем автоматики, электро-, радио и приборного оборудования. Общие требования безопасности». При проведении работ следует руководствоваться типовой инструкцией по охране труда при проведении электрических измерений и испытаний. Типовые инструкции носят межотраслевой характер. На основании этих инструкций на предприятиях и в организациях, независимо от форм собственности и организационно-правовых форм, должны разрабатываться и утверждаться в установленном порядке инструкции по охране труда для работников, связанных с эксплуатацией электроустановок, выполнением строительных, монтажных, наладочных и ремонтных работ, проведением электрических испытаний и измерений, с учетом местной специфики условий обслуживания электрооборудования. [11]Основной деятельностью по обеспечению функционирования системы является работа инженера обеспечивающего безаварийную и надежную работу устройства. В соответствии с конституцией РФ каждый гражданин РФ имеет право на труд в условиях, отвечающих требованиям безопасности и гигиены. Охрана здоровья трудящихся, обеспечение безопасности условий труда, ликвидация профессиональных заболеваний и производственного травматизма составляет одну из главных забот человеческого общества. Обращается внимание на необходимость широкого применения прогрессивных форм научной организации труда, создание обстановки, исключающей профессиональные заболевания и производственный травматизм. Помещение, в котором происходит рабочий процесс, в данном случае, где располагается оборудование управления, должно соответствовать санитарным правилам и нормам [18]. Должностные обязанности инженера:1) добросовестно исполнять свои трудовые обязанности согласнотрудовому договору;2) соблюдать правила внутреннего трудового распорядка;3) соблюдать трудовую дисциплину;4) выполнять установленные нормы труда;5) выполнять требования по охране труда, технике безопасности, гигиены труда;6) неуклонно соблюдать порядок и правила установленные действующимзаконодательством, ПТЭ железных дорог и другими положениями;7) содержать рабочее место в чистоте, беречь имущество, вести себя достойно,соблюдать установленный порядок хранения материалов и документов. Принимать меры к немедленному устранению причин, препятствующих или затрудняющих нормально производство работы, в случае отсутствия возможное и устранить эти причины немедленно информировать администрацию; 8) иметь при себе формуляр и талоны предупреждения и предъявлять их попервому требованию проверяющих.7.2. Анализ опасных и вредных производственных факторов воздействующих на электромеханика управленияК опасным относят производственные факторы, воздействие которых на работающих в определённых условиях приводит к травме или другому внезапному ухудшению здоровья. Вредными считают производственные факторы, воздействие которых на работающих в определённых условиях к заболеванию или снижению работоспособности.Согласно ГОСТ 12.0.003-74 системы стандартов безопасности труда опасные и вредные производственные факторы подразделяются по природе действия на физические, химические, биологические, психофизиологические. Согласно СанПин 2.2.2/2.7.1340-03 площадь на одно рабочее место с ПЭВМ для взрослых пользователей должна составлять не менее 6,0 м2, а объем - не менее 20,0 м3. В действительности мы имеем в лаборатории 4 рабочих места с площадью по 6,75 м2 и объёмом по 27 м3 на каждого человека., что соответствует нормам СанПин2.2.2/2.7.1340-03.Микроклимат на рабочем месте определяется температурой, относительной влажностью воздуха, скоростью движения воздуха и интенсивностью теплового излучения. Значительные колебания параметров микроклимата приводят к нарушению терморегуляции организма. Неблагоприятные микроклиматические условия могут стать причиной различных заболеваний.Лаборатория представляет собой помещение размерами 4,5x6 метров и высотой 4 метра. В лаборатории имеется одно окно размером 1,5x3 метра, имеется четыре потолочных светильника ЛСП-12 с люминесцентными лампами. Для устранения стробоскопического эффекта светильники включены в различные фазы питающей сети. В лаборатории установлено четыре персональных компьютера. Обеспечение необходимого микроклимата осуществляется с помощью системы центрального отопления.Работа в лаборатории относится к работе малой точности (разряд 5, объект различения от 1 до 5 мм.) Рекомендуемый уровень освещенность на рабочей поверхности от системы общего освещения 500 лк, коэффициент пульсации 10 %К наиболее часто встречающимся опасным и вредным производственным факторам, которые связаны с работой аппаратуры управления, относятся: недостаточное освещение рабочих мест; производственный шум; электрический ток и электрические поля; повышенная запылённость воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны, повышенная или пониженная влажность воздуха, его подвижность; патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, грибы, простейшие) и макроорганизмы (растения и животные); физические и нервно-психические перегрузки. В процессе жизнедеятельности человек подвергается воздействию различных опасностей, под которыми обычно понимают явления, процессы, объекты, способные в определенных условиях наносить ущерб здоровью человека непосредственно или косвенно, т.е. вызывать различные нежелательные последствия.Рисунок 7.1– Опасные и вредные производственные факторы при работе с устройствами автоматизацииВсе опасные и вредные производственные факторы в соответствии с ГОСТ 12.0.003-74 подразделяются на физические, химические, биологические и психофизиологические.К физическим факторам относят электрический ток, кинетическую энергию движущихся машин и оборудования или их частей, повышенное давление паров или газов в сосудах, недопустимые уровни шума, вибрации, инфра- и ультразвука, недостаточную освещенность, электромагнитные поля, ионизирующие излучения и др.Химические факторы представляют собой вредные для организма человека вещества в различных состояниях.Биологические факторы — это воздействия различных микроорганизмов, а также растений и животных.Психофизиологические факторы — это физические и эмоциональные перегрузки, умственное перенапряжение, монотонность труда.Опасным производственным фактором (ОПФ) называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к травме или к другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Травма — это повреждение тканей организма и нарушение его функций внешним воздействием. Травма является результатом несчастного случая на производстве, под которым понимают случай воздействия опасного производственного фактора на работающего при выполнении им трудовых обязанностей или заданий руководителя работ. Вредным производственным фактором (ВПФ) называется такой производственный фактор, воздействие которого на работающего в определенных условиях приводит к заболеванию или снижению трудоспособности. Заболевания, возникающие под действием вредных производственных факторов, называются профессиональными.При работе с разрабатываемым устройством системы мониторинга и диагностики к опасным и вредным факторам следует отнести:– опасный уровень напряжения в электрической цепи, напряжение питания 24,0-25,0В, замыкание которой может произойти через тело человека;– повышенная или пониженная температура, влажность в зонетехнического обслуживания системы.В процессе изготовления, настройки и исследовании параметров системы управления на человека могут воздействовать следующие факторы: недостаточность освещения, выделение паров при пайке и поражение электрическим током.Питающие напряжения являются опасным фактором, так как могут стать причиной поражения электрическим током. Воздействие напряжений на организм человека может произойти по следующим причинам:- случайное прикосновение к токоведущим частям устройства;- появление напряжения на металлических деталях конструкции устройства.В процессе изготовления, а также ремонта разрабатываемого устройства производится изготовление печатных плат в растворе хлорного железа, пайка радиоэлементов посредством использования оловянно-свинцовых припоев и бескислотных флюсов. При этом возникает опасность отравления организма парами флюса и свинца. В проектируемом устройстве применяются микросхемы в пластиковых корпусах, что является причиной появления электризации элементов.Одна из самых распространенных мер по предупреждению неблагоприятного воздействия наработающих опасных и вредных производственных факторов использование средств индивидуальной защиты.Таким образом, на основании проведенного анализа опасными и вреднымипроизводственными факторами являются:опасность поражения электрическим током;наличие или выделение вредных веществ при производстве, ремонте илитехническом обслуживании устройства;наличие статического электричества;неправильная компоновка элементов конструкции устройства.Освещение объектов работы имеет большое практическое значение, т.к. плохое освещение не только угнетает организм, отрицательно действуя на нервную систему человека, но и приводит к быстрой утомляемости и снижению работоспособности.Освещенность должна быть достаточной для быстрого и легкого различения объектов работы, соответствовать характеру производственных функций; не меняться во времени; быть равномерной, без резких теней; между объектом рассмотрения и фоном, на котором рассматривается объект, необходима некоторая контрастность; источник света не должен создавать бликов на объекте рассмотрения и ослеплять работающего.Шумом называютзвуки, мешающие восприятию полезных звуков или нарушающие тишину, а также звуки, оказывающие вредное или раздражающее действие на организм.Шум является одним из наиболее распространенных факторов внешней среды, неблагоприятно воздействующих на организм человека. Шум вредно действует не только на органы слуха, но и на весь организм через центральную нервную систему. Постоянный шум повышает нервное напряжение, вызывает преждевременное утомление работающих и на 10-15% снижает производительность труда.Характеристикой постоянного шума являются уровни звукового давления, дБ, в октавных полосах со среднегеометрическими частотами 31,5, 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. Характеристикой непостоянного шума является интегральный критерий – эквивалентный (по энергии) уровень звука, дБА. Снижение шума, создаваемого на рабочих местах внутренними источниками, а также шума, проникающего извне, осуществляется следующими методами: уменьшением шума в источнике – замена устаревшего оборудования; акустической обработкой помещений; рациональной планировкой помещения.Опасное воздействие электрического напряжения определяется током, протекающим через тело человека под воздействием этого напряжения, который принято измерять в миллиамперах (мА). Электрический ток, проходя через тело человека, может оказывать следующие виды воздействий: биологическое (раздражает и возбуждает живые ткани), тепловое (вызывает ожоги тела), механическое (приводит к разрыву тканей), химическое (приводит к электролизу крови).Характер воздействия электрического тока на человека и тяжесть поражения пострадавшего зависят от многих факторов, таких как величина, длительность воздействия и род тока (постоянный или переменный), его частота и путь прохождения (схема включения в электрическую цепь), окружающая среда и др.Предельно допустимые уровни для электрического поля (ЭП) токов промышленной частоты устанавливаются ГОСТ 12.1.002-87. Максимально допустимый уровень напряженности ЭП устанавливается равным 25кВ/м. Пребывание в ЭП напряженностью больше 25кВ/м без средств защиты не допускается. Пребывание в ЭП напряженностью до 5кВ/м допускается в течение всего рабочего дня. При напряженности ЭП свыше 20 до 25кВ/ч время пребывания в нем не должно превышать 10мин. Электробезопасность должна обеспечивается: конструкцией электроприборов; организационными и техническими мероприятиями; техническими способами и средствами защиты. К ним относятся: защитное заземление; зануление; выравнивание потенциалов; малое напряжение; электрическое разделение сетей; защитное отключение; изоляция токоведущих цепей; изолирующие защитные средства и т.п.Эффективным средством защиты от воздействия электромагнитных излучений является экранирование источников излучения и рабочего места с помощью экранов, поглощающих или отражающих электромагнитную энергию.Электроустановки высокого напряжения постоянного тока создают электростатические поля, которые оказывают негативное влияние на людей, работающих в зоне воздействия электростатического поля. Основными мерами защиты являются: устройство электропроводящих полов или заземленных зон, помостов и рабочих площадок, заземление ручек дверей.Влияние электромагнитных полей на организм человека определяется согласно ОСТ 54-3-2622.75-2000. Предельно допустимое значение плотности потока мощности не должно превышать следующего воздействия на персонал:в течение рабочего дня - 1Вт/м2;10Вт/м2 - не более двух часов за рабочий день.По данному показателю устройство позиционирования двух координатной платформы соответствует требованиям и может применяться в рабочем процессе.Так же при разработке мер по технике безопасности при эксплуатации устройства управления руководствуемся требованиями нормативно-технической документации ГОСТ 13.1.030-81 (1996) «ССБТ. Электробезопасность. Защитное заземление, зануление»; ГОСТ 12.1.038-82 (2001) «ССБТ. Электробезопасность. Предельно-допустимые уровни напряжений прикосновения и токов».Разработанное устройство (система мониторинга и диагностики теплового узла)не использует СВЧ-энергии, опасного электрического тока и не требует применения индивидуальных средств защиты, так как, не оказывает вредного влияния на здоровье человека, но при соблюдать все технических правил и норм работы с данным устройством. Эксплуатация разработанного устройства СДМ должна осуществляться инженерно-техническим составом предприятия, имеющим специальную подготовку и допуск (сертификат) к работе на данном виде техники, прошедшем инструктаж по охране труда. Порядок проведения инструктажа на предприятиях регламентирован ГОСТ 120.004-90. [10]7.3. Требования безопасности во время работПри работе в установках напряжением до 1000 В без снятия напряжения на токоведущих частях и вблизи них необходимо:Оградить токоведущие части, к которым возможно случайное прикосновение. Работать в диэлектрических перчатках галошах или стоя на изолирующей подставке либо коврике. Применять инструмент с изолирующими рукоятками. Без применения защитных средств запрещается прикасаться к изоляторам электроустановки, находящейся под напряжением.Запрещается работать в согнутом положении. Запрещается располагаться так, что бы эти части находились сзади или с обеих боковых сторон.Устанавливать и снимать предохранители следует, как правило, при снятом напряжении. Под напряжением, но без нагрузки допускается снимать и устанавливать предохранители на присоединениях, в схеме которых отсутствуют коммутационные аппараты.Под напряжением и под нагрузкой допускается снимать и устанавливать предохранители трансформаторов напряжения и предохранители пробочного типа в установках до 1000 В.( Пользоваться диэлектрическими перчатками, очками)При выполнении работ в помещениях с повышенной опасностью не разрешается:Ремонтировать оборудование и сети, находящиеся под напряжением, эксплуатировать оборудование при неисправном защитном заземлении. Оставлять открытыми двери помещений, отделяющих взрывоопасные помещения от других. Работы в условиях повышенной опасности следует осуществлять вдвоем.Измерение сопротивления изоляции мегаомметром следует осуществлять на полностью обесточенной установке. Перед измерением убедиться в отсутствии напряжения на испытываемом оборудовании. (Запрещается измерение во время грозы).7.4 Расчет освещенияПоказатели микроклимата воздуха рабочей зоны при обслуживании: температура, относительная влажность, интенсивность теплового излучения должны соответствовать СанПиН 2.2.7.548–96 «Санитарным нормам микроклимата в производственных помещениях».Производственное освещение также является одним из факторов, определяющих благоприятные условия труда. Проектируемое устройство используется в лабораторных условиях. Микроклиматические условия производственных помещений должны удовлетворять требования ГОСТ 12.1.005-88 (2001) «Общие санитарно-гигиенические требования ССБТ, воздух рабочей зоны».Применяют кондиционирование и обогрев воздуха. Необходимая температура + 23°С; влажность – 70%. В помещении разрешается устанавливать светильники мощностью 40 или 36Вт с использованием ламп с цветовой температурой 3500-4000 градусов К. Стены в помещении должны иметь антистатическое покрытие.Расчет необходимой освещенности помещения. Этот метод даёт возможность подсчитать световой поток источников света, необходимый для создания нормированной освещённости расчётной горизонтальной поверхности при равномерном распределении светильников с симметричным распределением света.Данные для расчётов:Е – минимальная нормируемая освещённость, лк;К – коэффициент запаса (для люминесцентных ламп);S – площадь помещения кв.м;Z – средний коэффициент неравномерности распределения освещённости (для люминесцентных ламп);N – количество светильников;Расчётное уравнение метода коэффициента использования имеет вид: (7.1.) - находится в зависимости от величины индекса помещения i-коэффициентов отражения от потолка, пола и стен, а также от типа принятого светильника.Индекс помещения определяется по формуле: (7.2.)где h – высота; А иВ – длина и ширина помещения.Для расчёта освещённости негоризонтальных поверхностей, а также локализованного и наружного освещения производится различными методами. К ним относится метод удельной мощности, точечный, комбинированный, изолюкс. Наиболее распространённым в проектной практике является расчёт освещения по методу коэффициента использования светового потока.Одним из главных факторов, влияющих на производительность труда, является освещение рабочей зоны. Освещение соответствующее СНиП II 4-79 (2002) необходимое условие производственной санитарии.Платы изделия имеют большое количество элементов на малой площади, что требует при техническом обслуживании дополнительную освещенность рабочей зоны. Средняя освещенность рассчитывается по формуле: (7.3.)где n – количество ламп, шт.;FЛ – световой поток, лм;К – коэффициент запаса;– коэффициент использования светового потока;Sk – площадь рабочей зоны;Z – поправочный коэффициент.Проведем расчет для лаборатории Вид и система освещения - система освещения общая равномерная, вид - рабочее.Нормируемая освещенность для закрытых складов при хранении в таре - Ен = 400 лк[3].Коэффициент запаса Кз = 1.3 [3]Коэффициенты отражения: потолка — 50, стен — 30, пола — 10.Размеры помещения: м. Высота помещения: Используем светильники ARS/R 4x18, в одном светильнике 4 люминесцентных лампы мощностью по 18 Вт.Световой поток лампы 1150 лмОпределим индекс помещения:Зная индекс помещения, а также коэффициенты отражения потолка, стен и пола находим коэффициент использования по [2]:Коэффициент использования составляет [35]Число требуемых светильников:Коэффициент запаса Кзап принимаем равным 1,4. Коэффициент Z, учитывающий равномерность освещения, выбираем 1,2 для светильников с лампами накаливания и 1,2 для люминесцентных светильников согласно рекомендациям [1]. Требуемое количество светильников 7 шт. Особое место в процессе проектирования занимают требования эргономики и эстетики согласно ГОСТ 12.2.043-80 (1999). Общие требования эргономики: необходимо учитывать закономерности психических и физиологических процессов, лежащих в основе проектируемого устройства.Удобное размещение устройства в лабораториях, рабочих местах аэропортов, создание благоприятных санитарно-технических условий рационального размещения, дизайн и другие факторы влияют на психологическое состояние персонала и в конечном итоге на качество технического обслуживания.7.5 Мероприятия пожарной безопасностиРабота по пожарной охране строится в соответствии с «Наставлением по пожарной охране предприятий, организаций и учреждений». Это Наставление определяет основные положения организации и проведения пожарно-профилактической работы, а также обязанности должностных лиц по обеспечению пожарной безопасности производственных объектов и содержанию средств тушения пожара.Основной задачей профилактической работы на объектах является: устранение причин, которые могут вызвать возникновение пожара; осуществление мероприятий, ограничивающих распространение пожара в случае его возникновения; создание условий для успешной эвакуации людей, ВС, имущества и оборудования при пожаре; проведение мероприятий, обеспечивающих успешную ликвидацию пожара подразделениями пожарной охраны.При работе с устройством СДМ основными причинами пожара в соответствии со статистическими данными являются:-неисправность оборудования и нарушения технологического процесса;-неисправность и перегрузка (перегрев) отдельных блоков устройства СДМУ;-неосторожное обращение с огнем (курение и применение открытого огня в запрещенных местах, оставление без присмотра электронагревательных приборов и т.д.);В узлах и блоках устройства СДМУ, пожарную опасность могут создавать нагревающиеся радиотехнические элементы (транзисторы, резисторы, трансформаторы и т.д.). Они нагревают окружающую среду и близко расположенные детали и проводники. Все это может привести к разрушению изоляции, коротким замыканиям и возгоранию указанных элементов.Возможной причиной перегрева и воспламенения оборудования может быть нарушение норм и правил монтажа блоков, приводящее к некачественному выполнению соединений электрических цепей. Поэтому при выполнении монтажных работ на борту ВС необходимо уделять повышенное внимание надежности соединений электрических разъемов.Дополнительно для обеспечения пожарной безопасности оборудования применяется вентиляция для удаления избытков тепла из внутреннего пространства блока, а также применение негорючих изоляционных материалов (например, политетрафторэтилена).К числу опасных и вредных факторов, возникающих при пожарах, относятся: открытый огонь, искры, дым, токсичные продукты горения, высокая температура воздуха и оборудования, снижение концентрации кислорода, образование или выход из поврежденной аппаратуры вредных веществ, превышающих предельно допустимые значения.7.6 Мероприятия по электробезопасностиЭлектрический ток, протекая через живую ткань человека, вызывает тепловое и биологическое воздействие. Тепловое воздействие проявляется главным образом в ожогах наружных участков тела, биологическое - в нарушении электрических процессов, протекающих в живой материи, с которыми связана ее жизнедеятельность. Различают два вида электротравм - внешние и внутренние. К внешнимэлектротравмам относятся: электрический ожог, металлизация кожи, электрические знаки.Величина тока, протекающего через тело человека, является основным фактором, определяющим исход поражения.Эффективным средством защиты от случайного прикосновения к токоведущим частям являются электрические и механические блокировочные устройства, а также маркировка проводов, кабелей и жгутов для обозначения их принадлежности к той или иной системе электроснабжения. Маркировка уменьшает вероятность перепутывания проводов при монтаже блоков и узлов, а это, в свою очередь, уменьшает возможность возникновения коротких замыканий, переход напряжений на нетоковедущие части оборудования и конструкцию.В процессе эксплуатации устройства необходимо осуществлять контроль состояния изоляции.. В процессе эксплуатации состояние изоляции ухудшается — снижается ее электрическая и механическая прочность из-за нагревания от протекающего электрического тока и токов короткого замыкания; механического повреждения при ударах, растяжениях, вибрациях; воздействиях низких и высоких температур воздуха, химически активных веществ, топлив, спец. жидкостей, большой влажности или, наоборот, сухости.Для контроля состояния изоляции необходимо использовать мегометры, которые позволяют определить состояние изоляции под номинальным и повышенным напряжением, т.е. в условиях, соответствующих реальным условиям эксплуатации изделий.Для защиты электроблоков и антенной системы при возникновении коротких замыканий и перегрузок, которые приводят к повреждению изоляции и переходу напряжения на нетоковедущие части оборудования, применяются предохранители и автоматы защиты сети. [31]Помещение лаборатории согласно ПУЭ является помещением с повышенной опасностью электропоражения, т.к. имеется возможность одновременного прикосновения человека к металлическим корпусам электрооборудования и имеющим хороший контакт с землей металлоконструкциям, батареям отопления. В лаборатории применяется схема электропитания с глухозаземленнойнейтралью. По периметру помещения проложен контур заземления с паспортным измеренным сопротивлением заземления Rз=1.5 Ом, удовлетворяющим требования ГОСТ 12.1.030-81 «Электробезопасность. Защитное заземление. Зануление».Персональные компьютеры относятся к классу 1 по способу защиты человека от поражения электрическим током. То есть это «изделия, имеющие, по крайней мере, рабочую изоляцию и элемент заземления». Шнуры электропитания содержат отдельную жилу заземления, и вилку, предназначенную для включения только в розетки, имеющие контакт заземления.Поскольку в помещении лаборатории сеть электропитания с глухозаземленнойнейтралью, то для защиты от поражения электрическим током необходимо применить зануление. Зануление выполняется для того, чтобы при замыкании на корпус или нулевой проводник, возникал ток короткого замыкания, обеспечивающий отключение автомата или плавление плавкой вставки ближайшего предохранителя.В цепях нулевых защитных проводников не должно быть разъединяющих приспособлений и предохранителей. Допускается применение разъединительных приспособлений, которые одновременно с отключением нулевых рабочих проводников, отключают также все проводники, находящиеся под напряжением. Сопротивление заземляющего устройства, к которому подсоединены выводы однофазного источника электропитания, с учетом естественных заземлителей и повторных заземлителей нулевого провода не более 2,4 Ом.Нулевые рабочие проводники, а также заземляющее устройство применяемые в лаборатории полностью удовлетворяют вышеперечисленным требованиям.Проектирование защитного заземления.Рассчитать защитное заземление и зануление U-6; W-40 кВ∙А; lв – 20 км; lк – 20 км; грунт – чернозем; R-25 Ом, м; Вид искусственного заземлителя – пруток; Конструкция заземлителя – в ряд; Глубина заземления h – 0,6 м; Длина сети до потребителя L – 3 км; Диаметр фазового/Диаметр нулевого dФ/dH – 8/5,7; Аппаратура защиты – плавкие вставки. Геометрические параметры искусственных заземлителей принять самостоятельно.Расчет заземления будем проводить в следующей последовательности:Определим допустимое сопротивление заземления. Ток замыкания на землю для смешанных сетей Тогда Определим удельное электрическое сопротивление грунта,где –удельное электрическое сопротивление грунта, для чернозема ; – коэффициент сезонности, для Омска ..Сопротивление естественных заземлителей равно Сопротивление искусственных заземлителей Выберем тип заземлителя и определим его сопротивление. Пример размеры прутка равные L – 2м и d – 0,01 м. Тогда его сопротивление равно Определим необходимое кол-во заземлителей.,где – коэффициент, учитывающий взаимное экранирование вертикальных заземлителей. Из табл. 3.3[26] для заземления в ряд определяеми . Отношение принимаем равным 2, тогда – расстояние между заземлителями.Определим сопротивление заземляющего проводника из стальной полосы заложенной в грунт,где ; – расстояние между заземлителями; = 4 мм – ширина заземляющего проводника . Определим общее сопротивление всей системы,где – коэффициен экранирования заземлителей, определяется по табл. 3.4[26].Поскольку общее сопротивление меньше требуемого, то это повысит безопасность. Следовательно принимаем этот результат как окончательный Определим сопротивление проводовДля снижения стоимости имеет смысл взять провода изготовленные из алюминия, тогда сопротивление рассчитывается по формуле:,где –удельное сопротивление алюминия; – длина сети до потребителя; – полное индуктивное сопротивление петли фаза-нуль; – удельное индуктивное сопротивление.Полное сопротивление петли фаза-нульТок короткого замыкания с учетом сопротивления трансформатора(табл. 3.7[26]) и фазового напряжения будет равенВ качестве защиты примем плавкую вставку тогда коэффициент надежности будет равен , а номинальный токПодберем вставку с током плавкой вставки 150 А – ПН-2-150Рисунок 7.2 – Схема защитногозануления7.7 Экологичность проектаОдним из главных факторов, влияющих на экологию, являются выделение вредных веществ, в процессе изготовления. Так процесс пайки сопровождается загрязнением парами свинца, окрашивания – парами различных растворителей. Для уменьшения влияния вредных факторов на работников и экологию производственные помещения должны быть оснащены местной вентиляцией. Оценка влияния измерительных приборов на экологию состоит в анализе вредных факторов, проявляющихся в процессе ее работы или ее эксплуатации техническим и летным персоналом, неблагоприятно воздействующих на окружающую среду.В процессе эксплуатации системы возможен выход из строя отдельных элементов принципиальной схемы. Это требует их замены и утилизации отказавшего оборудования или его элементов, что может привести к дополнительному загрязнению внешней среды. В настоящее время одним из путей борьбы с загрязнением окружающей среды является создание производства с замкнутым технологическим циклом на основе комбинирования производств различных отраслей народного хозяйства. Этот путь организации производства предполагает использование отходов (например, вышедших из строя микросхем, резисторов, конденсаторов и других элементов) в качестве сырья для другого производства. В настоящее время с помощью новых технологических процессов вышедшие из строя элементы РЭО перерабатываются и используются далее для других технологических процессов.Вопросы охраны окружающей среды регламентируются «Системой стандартов в области охраны природы», направленной на обеспечение комплексной регламентации воздействия основных отраслей народного хозяйства на окружающую среду. Произведем анализ вл