Система распределения нагрузки кафедры

Целью дипломной работы является разработка программного обеспечения, которое представляет собой информационную систему для оптимального распределения нагрузки кафедры с целью снижения временных затрат на распределение учебных часов преподавателям и создания возможности оперативной модификации существующего плана учебной нагрузки.
В качестве инструментов реализации архитектуры приложения использован язык программирования Python, СУБД MySql, графический фреймворк Qt.

При необходимости, работа может быть оперативно переделана и доработана под нужную область. Имеется 2 варианта работы, на русском и украинском языках. Имеются исходные файлы реализации программы, презентация(за дополнительную плату).
Работа была защищена в 2014 году на оценку "Отлично" в одном из Украинских Вузов. ...

СОДЕРЖАНИЕ 4
Введение 6
1 АНАЛИТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ 7
1.1 Обоснование актуальности разработки программные средства 7
1.2 Описание предметной области 9
1.3 Постановка задачи 14
1.4. Описания технических и программных средств разработки 15
2 РАЗРАБОТКА ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ 25
2.1. Создание объектной части с использованием PyQt Designer 25
2.2. Импорт необходимых модулей 27
2.3. Обработка сигналов, слотов и событий 29
2.4. Объектно ориентированная составляющая программного обеспечения. 31
2.4.1 Основные понятия ООП. 32
2.4.2. Определение ООП и его основные концепции 33
2.4.3. Особенности реализации 33
2.4.4 описании сотворения классов и объектов 36
2.4.5. Высвобождение памяти. Конструкторы и деструкторы в Python. 37
2.5. Алгоритмическая часть проекта 39
2.6. Опис реализованного проекта 45
3 ОХРАНА ТРУДА 53
3.1 Производственное освещение компьютерных помещений 53
3.2 Требования к оборудованию 56
3.3 Первичные средства пожаротушения в компьютерных помещениях 59
3.4. Рациональное и профилактическое питание пользователей компьютеров 61
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 65
ЛИТЕРАТУРА 66
ПРИЛОЖЕНИЕ 6

В последние годы процесс автоматизации затронул не только производственной, технической и технологической сферы деятельности человечества, но и информационного пространства. Автоматизация всего коснулась информационную сферу, поскольку именно информация нуждалась и нуждается в быстром поиске, отборе и хранении, а так же в обеспечении доступа к ней.
Главный ресурс любого вуза - научно-педагогические работники. Они непосредственно обеспечивают осуществления учебно-воспитательного процесса, выполняют основную, наиболее трудоемкую работу. Уровень подготовки специалистов, репутация и конкурентоспособность вузов в свою очередь зависят от состава, состояния и численности научно-педагогических работников, эффективности их работы.
Одной из актуальных проблем работы кафедр учебного заведения являетс я распределение выполнения учебной нагрузки преподавательского состава. Выполнение этой работы занимает много времени, неизбежны ошибки и многочисленные корректировки

Очистити (здійснює очищення інтерфейсу полів таблиці).
Ця форма призначена для читання інформації про учбові дисципліни з заповненої, за допомогою програми формування та вводу даних, системи бази данних с подальшим призначенням навантаження існуючих курсів викладачам.
Рисунок 2.6 – Вкладка «Навантаження»
Форма «Потік» (рис. 2.7.) містить такі поля з правами доступу лише читання:
ID (унікальний ідентифікаційний номер), що складається з цифр;
Курс (номер курсу студентів);
Група (шифр групи студентів);
Семестр (номер навчального семестру);
Факультет (шифр факультету, на якому проходять навчання студенти);
Кількість студентів (загальна кількість студентів в цієї групи).
Форма містить наступні керуючі кнопки:
Переглянути (виводить інформацію з бази даних в таблицю);
Очистити (здійснює очищення інтерфейсу полів таблиці).
Ця форма призначена для читання інформації про студентів з заповненої, за допомогою програми формування та вводу даних, системи бази данних с подальшим призначенням навантаження існуючих курсів викладачам.
Рисунок 2.7 – Вкладка «Потік»
Форма «Викладачі» (рис. 2.8.) містить такі поля з правами на читання, редагування, створення та видалення:
ID викладача(унікальний ідентифікаційний номер), що складається з цифр;
ПІБ викладача;
Кількість ставок(загальний обсяг навантаження).
Ця форма призначена для внесення інформації про викладачів та обсяг навантаження.
Рисунок 2.8 – Вкладка «Викладачі»
Форма «Розподіл» (рис. 2.9.) містить:
ID викладача(унікальний ідентифікаційний номер), що складається з цифр;
Поля для вводу та присвоєння викладачу учбового навантаження за ID-кодом;
Поле для вводу ID викладача для перегляду звіту з навантаження для конкретного викладача;
Поля ID навантаження, назву, лекції, практики, лабораторні, звіти з правами доступу – читання;
Поля ID потоку, курс, группа, семестр, факультет, кількість студентів з правами доступу – читання.
Ця форма призначена для безпосереднього розподілу учбового навантаження для окремого викладача згідно існуючух учбових дисциплін для запланового максимального навантаження.
Рисунок 2.9 – Вкладка «Розподіл»
Зразок перегляду звіту з навантаження викладача за його ID наведено на рис.2.10.
Рисунок 2.10 – Приклад перегляду навантаження по ID викладача
У разі призначення викладачу певного навантаження необхідно обрати ID викладача та ID дисципліни та натиснути на кнопку «Призначити». У разі успішного призначення на екран виводиться повідовлення (рис.2.11).
Рисунок 2.11 – Повідомлення про призначення навантаження викладачеві
Реалізована програма допомагає оптимізувати витрати часу на розподіл навантаження на окремих викладачів для автоматизації ведення звітової документації.
3 ОХОРОНА ПРАЦІ
Умови праці осіб, які працюють з ЕОМ, повинні відповідати I або II класу згідно з Гігієнічною класифікацією праці за показниками шкідливості та небезпечності факторів виробничого середовища, важкості та напруженості трудового процесу № 4137-86, затвердженою МОЗ СРСР 12.08.86.
3.1 Виробниче освітлення комп'ютерних приміщень
Приміщення з ЕОМ повинні мати природне і штучне освітлення відповідно до СНиП II-4-79 "Естественное и искуственное освещение".
Природне світло повинно проникати через бічні світлопрорізи, зорієнтовані, як правило, на північ чи північний схід, і забезпечувати коефіцієнт природної освітленості (КПО) не нижче 1,5 %. Розрахунки КПО проводяться відповідно до СНиП II-4-79.
При виробничій потребі дозволяється експлуатувати ЕОМ у приміщеннях без природного освітлення за узгодженням з органами державного нагляду за охороною праці та органами і установами санітарно-епідеміологічної служби.
Вікна приміщень з відеотерміналами повинні мати регулювальні пристрої для відкривання, а також жалюзі, штори, зовнішні козирки тощо.
Штучне освітлення приміщення з робочими місцями, обладнаними відеотерміналами ЕОМ загального та персонального користування, має бути обладнане системою загального рівномірного освітлення.
У виробничих та адміністративно-громадських приміщеннях, де переважають роботи з документами, допускається вживати систему комбінованого освітлення (додатково до загального освітлення становлюються світильники місцевого освітлення).
Загальне освітлення має бути виконане у вигляді суцільних або переривчатих ліній світильників, що розміщуються збоку від робочих місць (переважно зліва) паралельно лінії зору працівників. Допускається застосовувати світильники таких класів світлорозподілу:
- світильники прямого світла - П;
- переважно прямого світла - Н;
- переважно відбитого світла - В.
При розташуванні відеотерміналів ЕОМ за периметром приміщення лінії світильників штучного освітлення повинні розміщуватися локально над робочими місцями.
Для загального освітлення необхідно застосовувати світильники із розсіювачами та дзеркальними екранними сітками або віддзеркалювачами, укомплектовані високочастотними пускорегулювальними апаратами (ВЧ ПРА). Допускається застосовувати світильники без ВЧ ПРА тільки при використанні моделі з технічною назвою "Кососвет".
Застосування світильників без розсіювачів та екранних сіток забороняється.
Як джерело світла при штучному освітленні повинні застосовуватися, як правило, люмінесцентні лампи типу ЛБ. При обладнанні відбивного освітлення у виробничих та адміністративно-громадських приміщеннях можуть застосовуватися металогалогенові лампи потужністю до 250 Вт. Допускається у світильниках місцевого освітлення застосовувати лампи розжарювання.
Яскравість світильників загального освітлення в зоні кутів випромінювання від 50 град. до 90 град. відносно вертикалі в подовжній і поперечній площинах повинна складати не більше 200 кд/кв.м, а захисний кут світильників повинен бути не більшим за 40 град.
Коефіцієнт запасу (Кз) відповідно до СНиП II-4-79 для освітлювальної установки загального освітлення слід приймати рівним 1,4.
Коефіцієнт пульсації повинен не перевищувати 5 % і забезпечуватися застосуванням газорозрядних ламп у світильниках загального і місцевого освітлення.
При відсутності світильників з ВЧ ПРА лампи багатолампових світильників або розташовані поруч світильники загального освітлення необхідно підключати до різних фаз трифазної мережі.
Рівень освітленості на робочому столі в зоні розташування документів має бути в межах 300 - 500 лк. У разі неможливості забезпечити даний рівень освітленості системою загального освітлення допускається застосування світильників місцевого освітлення, але при цьому не повинно бути відблисків на поверхні екрану та збільшення освітленості екрану більше 300 лк.
Світильники місцевого освітлення повинні мати напівпрозорий відбивач світла з захисним кутом не меншим 40 град.
Необхідно передбачити обмеження прямої блискості від джерела природного та штучного освітлення, при цьому яскравість поверхонь, що світяться (вікна, джерела штучного світла) і перебувають у полі зору, повинна бути не більшою за 200 кд/кв.м. Необхідно обмежувати відбиту блискість шляхом правильного вибору типів світильників та розміщенням робочих місць відносно джерел природного та штучного освітлення. При цьому яскравість відблисків на екрані відеотерміналу не повинна перевищувати 40 кд/кв.м, яскравість стелі при застосуванні системи відбивного освітлення не повинна перевищувати 200 кд/кв.м.
Необхідно обмежувати нерівномірність розподілу яскравості в полі зору осіб, що працюють з відеотерміналом, при цьому відношення значень яскравості робочих поверхонь не повинно перевищувати 3:1, а робочих поверхонь і навколишніх предметів (стіни, обладнання) - 5:1.
Необхідно використовувати систему вимикачів, що дозволяє регулювати інтенсивність штучного освітлення залежно від інтенсивності природного, а також дозволяє освітлювати тільки потрібні для роботи зони приміщення.
Для забезпечення нормованих значень освітлення в приміщеннях з відеотерміналами ЕОМ загального та персонального користування необхідно очищати віконне скло, світильники не рідше ніж 2 рази на рік, та своєчасно проводити заміну ламп, що перегоріли.
3.2 Вимоги до комп'ютерного обладнання
Відеотермінали, ЕОМ, ПЕОМ, спеціальні периферійні пристрої ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ повинні відповідати вимогам чинних в Україні стандартів, нормативних актів з охорони праці. Відеотермінали, ЕОМ, ПЕОМ, спеціальні периферійні пристрої ЕОМ закордонного виробництва додатково повинні відповідати вимогам національних стандартів держав-виробників і мати відповідну позначку на корпусі, в паспорті або іншій эксплуатаційній документації.
Після введення в дію цих Правил забороняється використання для виробничих потреб нових відеотерміналів, ЕОМ, ПЕОМ, спеціальних периферійних пристроїв ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ, які підлягають обов'язковій сертифікації в Україні або в стандартах на які є вимоги щодо забезпечення безпеки праці, життя і здоров'я людей, без наявності виданого в установленому порядку або визнаного в Україні згідно з державною системою сертифікації УкрСЕПРО сертифіката, що засвідчує їхню відповідність обов'язковим вимогам.
Прийняття в експлуатацію зазначеного обладнання повинне здійснюватись тільки за умови наявності в комплекті з ним паспорта, інструкції або іншої експлуатаційної документації, перекладеної українською (або також і російською) мовою.
При наявності відхилень від вимог нормативної документації можливість використання обладнання повинна бути узгоджена з Держнаглядохоронпраці, Держстандартом та організацією-замовником до укладення контракту на постачання. Копії погоджень і сертифікати повинні бути долучені до паспорта або іншої експлуатаційної документації обладнання.
Відеотермінали, ЕОМ, ПЕОМ, спеціальні периферійні пристрої ЕОМ, вітчизняні та імпортні, що перебувають в експлуатації на час введення з дію цих Правил і не мають вказаного в пункті сертифіката, на протязі двох років після дати введення в дію цих Правил повинні пройти оцінку (експертизу) їх безпечності та нешкідливості для здоров'я людини, відповідності вимогам чинних в Україні стандартів, нормативно-правових актів про охорону праці та цих Правил в організаціях (лабораторіях), що мають дозвіл органів державного нагляду за охороною праці на
проведення такої роботи.
За способом захисту людини від ураження електричним струмом відеотермінали, ЕОМ, периферійні пристрої ЕОМ та устаткування для обслуговування, ремонту та налагодження ЕОМ повинні відповідати I класу захисту згідно з ГОСТ 12.2.007.0 "ССБТ. Изделия электротехнические. Общие требования безопасности" та ГОСТ 25861-83 "Машины вычислительные и системи обработки данных. Требования электрической и механической безопасности и методы испытаний" або повинні бути заземлені відповідно до ДНАОП 0.00-1.21-98 (z0093 - 98).
Є неприпустимим використання клем функціонального заземлення для підключення захисного заземлення.
Вимоги до відеотерміналів наведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 - Вимоги до відеотерміналів
Найменування параметра
Значення параметра
Яскравість знака (яскравість фону),кд/кв. м
від 35 до 120
Зовнішня освітленість екрана, лк
від 100 до 250
Контраст (для монохромних зображень)
від 3:1 до 1,5:1
Нерівномірність яскравості в робочій зоні екрана
не більше 1,7:1
Продовження таблиці 3.1
Відхилення форми робочої зони екрана від прямокутності:
по горизонталі та вертикалі
не більше 2 %
по діагоналі
Не більше 4 % відношення суми коротких сторін до суми довгих
Різниця довжин рядків або стовпчиків
не більше 2 % середнього значення
Розмір мінімального елемента зображення (пікселя) для монохромних зображень, мм
0,3
Допустима тимчасова нестабільність зображення (мигання)
не повинна, бути зафіксована
у 90% спостерігачів
Відбивна властивість, дзеркальне та змішане відображення (відблиск), %, (допускається виконання вимог при застосуванні приекранного фільтра)
не більше 1
Відношення ширини знака до його висоти для великих літер
від 0,7 до 0,9
Мінливість розміру знака
не більше 5 % висоти
Ширина лінії контуру знака
0,15 - 0,1 висоти знака
Модуляція щодо яскравості растру:
для монохромних зображень
не більше 0,4
для багатоколірних зображень
не більше 0,7
Відстань між рядками
Не менше ширини контору знака
Вимоги щодо допустимих значень неіонізуючого електромагнітного випромінювання:
- Напруженість електромагнітного поля на відстані 50 см навколо ВДТ по електричної складової не повинна перевищувати:
в діапазоні частот 5 кГц - 2 кГц - 25 В / м ,
в діапазоні частот 2 кГц - 400 кГц - 2,5 В / м;
- Щільність магнітного потоку не повинна перевищувати:
в діапазоні частот 5 кГц - 2 кГц - 250 нТл ,
в діапазоні частот 2 кГц - 400 кГц - 25 нТл ;
- Поверхневий електростатичний потенціал не повинен перевищувати 500 В;
- Потужність дози рентгенівського випромінювання на відстані 5 см від екрану та інших поверхонь ВДТ не повинна перевищувати 100 мкР / год.
Вимоги до клавіатури :
- Виконання клавіатури у вигляді окремого пристрою з можливістю вільного переміщення;
- Наявність опорного пристрою , який дає змогу змінювати кут нахилу клавіатури в межах від 5 град. до 15 град. і виготовлений з матеріалу з великим коефіцієнтом тертя , що перешкоджає його переміщенню ;
- Висота на рівні переднього ряду не більше 15 мм;
- Виділення кольором та місцем розташування окремих груп клавіш;
- Наявність заглиблень посередині клавіш;
- Однаковий хід всіх клавіш з мінімальним опором нажимание 0,25 Н і максимальним - не більш 1,5 Н;
- Виділення кольором на клавішах символів різних алфавітів ( англійського , українського або російського ) .
3.3 Первинні засоби пожежогасіння в комп'ютерних приміщеннях
В якості первинних засобів пожежогасіння використовують порошкові та вуглекислотні вогнегасники, а також вогнеізолюючі покривала.
Ручні вуглекислотні вогнегасники призначені для гасіння невеликих пожеж, всіх видів загоряння. Вони приводяться в дію вручну. Через вентиль стиснення рідка вуглекислота прямує в патрубок, де вона розширюється і за рахунок цього її температура знижується до - 70. При переході рідкої вуглекислоти в газ її об'єм збільшується в 500 разів. Утворюється снігоподібна вуглекислота, яка при випаровуванні охолоджує палаючу речовину і ізолює її від кисню повітря.
Приблизна довжина струменя вогнегасника приблизно 4 м , час дії - 30 - 60 с. Вогнегасник слід тримати за ручку , для запобігання обмороження рук , оскільки температура розтруба під час виходу струменя вуглекислого газу знижується до 70  °C ; зберігати подалі від тепла , для запобігання саморозрядки . При роботі з вуглекислотним вогнегасником у приміщенні обмеженого обсягу необхідний дихальний апарат . Вуглекислотою можна гасити електрообладнання, яке знаходиться під напругою , а також горючі рідини і тверді речовини. Не можна гасити спирт і ацетон , які розчиняють вуглекислоту , а також терміт , фотоплівку , целулоїд , які горять без доступу повітря. Найбільш поширеними ручними вуглекислотними вогнегасниками є ВВ - 2, ВВ - 5, ВВ - 8. Існують також пересувні вуглекислотні вогнегасники типу УП - 1М , і УП - 2М. Вогнегасники даного типу дуже надійні в експлуатації, мають моментальну готовність і не вимагають техобслуговування ( розраховані на 10 років використання з моменту виготовлення). Ручні вуглекислотні вогнегасники рекомендується використовувати в офісних приміщеннях , оснащених оргтехнікою , на транспортних засобах та в електроустановках напругою до 100 В. Особливе місце займають спеціальні вуглекислотно - брометілові вогнегасники типу ОУБ , призначені для гасіння невеликих вогнищ горіння волокнистих і інших твердих матеріалів , а також електроустановок .
Оскільки вуглекислотні вогнегасники не можна використовувати в замкнутих приміщеннях малого об'єму без дихальних апаратів, то такі комп'ютерні приміщення доцільно оснащувати порошковими вогнегасниками.
Вогнегасники порошкові діляться на вогнегасники загального призначення для гасіння пожеж класу А, В і С та спеціального призначення. Необхідні для гасіння невеликих вогнищ загоряння лужних металів та інших з'єднань. Робота порошкових вогнегасників заснована на принципі викидання вогнегасної порошку під дією стисненого повітря, укладеного в балончику, який приєднаний до корпусу вогнегасника. Порошок, потрапляючи на палаючий предмет, створює повітронепроникну плівку, під якою і припиняється горіння через відсутність кисню.
Для приведення в дію порошкових вогнегасників необхідно за допомогою чеки або продавленням клапана пробити балончик зі стисненим повітрям , після чого направити струмінь на джерело вогню. Вогнегасник працює у вертикальному положенні і подає порошок короткими порціями. Дальність польоту струменя порошкових вогнегасників 3 - 9 м. , а тривалість роботи 8 - 30 с.
Як приклад вогнегасників такого типу можна навести ОПВ - 10 , ОП - 3 , ОП - 5 , ОП - 5Б . При техобслуговуванні таких вогнегасників їх першу перезарядку варто робити через два роки з моменту виготовлення , а потім щорічно .
Слід зазначити , що вітчизняна промисловість випускає вогнегасники всіх вищевказаних типів.
Також доцільно мати в комп'ютерному приміщенні вогнеізолюючі покривала оскільки ними може скористатися навіть не підготовлена в пожежному відношенні людина, крім того їх можна використовувати для гасіння загорівшого одягу на людині.
3.4.Раціональне та профілактичне харчування користувачів комп’ютерів
Відомо, що здоров’я людини, її працездатність, активне розумове та фізичне довголіття вагомо залежить від правильного харчування. Воно повинно бути організовано таким чином, щоб забезпечувати нормальний розвиток та злагоджену роботу всього організму. Для цього раціон харчування має бути збалансованим як за кількісними, так і за якісними показниками залежно від потреб людини, які в значній мірі визначаються характером виконуваної роботи. Трудова діяльність користувачів ВДТ характеризується малими енергетичними витратами на фоні значного розумового та нервово – емоційного напруження. З огляду на це, їх їжа повинна бути калорійно обмеженою, однак якісною та повноцінною.
Харчування користувачів ВДТ має бути не лише раціональним, а й профілактичним. Основу профілактичного харчування складають продукти, багаті вітамінами А, В1, В2, та В12, які мають винятково важливе значення для нормального функціонування зорового аналізатора. Вітамін А (ретинол) необхідний для утворення в сітківці світлочутливої речовини. Ретинол є лише в тваринних продуктах, а його провітамін (каротин) – в рослинах. При нестачі вітаміну А в їжі знижується адаптаційні властивості ока, згодом розвивається «куряча сліпота», стає запальною і мутніє рогівка ока. Найбагатшим джерелом вітаміну А є печінка тварин, вершкове масло, жовтки яєць, молочний жир.
В зелених і оранжевих частинах рослин є каротин, який перетворюється в організмі у вітамін А. Особливо багаті на каротин червона морква, червоний перець, шпинат, абрикоси, зелений горошок та інші.
Виготовлення страв з подрібнених продуктів у легкорозчинному жирі, наприклад олії (салат) в 4 – 5 разів покращує всмоктування каротину в кишківнику. Добова потреба у вітаміні А для дорослих 1 – 1,5 мг, а для користувачів ВДТ, особливо літніх – 1,5 – 2 мг. Половину необхідного вітаміну А можна замінити каротином.
Нестача вітамінів групи В призводить до порушення функцій нервів ока (в тому числі головного оптичного нерва), знижує прозорість оболонок ока тощо.