Методика оптимизации библиотечной системы обслуживания - Экономико-математическое моделирование - Скачать бесплатно
воды [27].
Схемно-конструктивные меры:
В электрических сетях с глухо-заземленной нейтралью в качестве схемно-
конструктивной меры безопасности применяется зануление – преднамеренное
соединение металлических нетоковедущих частей компьютера, которые в случае
аварии могут оказаться под напряжением, с нейтралью [28].
Исходные данные:
1. Фазное напряжение UФ=220 В.
2. Мощность зануляемой электроустановки Р1=250 Вт.
3. Мощность Р2=4750 Вт.
4. Коэффициент фазности КФ=1.
5. Коэффициент кратности пускового тока Кп=3
6. Коэффициент тяжести пуска электроустановки Кт=2.5
7. Коэффициент запаса защиты К =3
8. Длина питающего кабеля электроустановки L1=40 м.
9. Длина магистральной ЛЭП L2=350 м.
10. Материал проводника Cu.
11. Участок 1 – металлическая труба, участок 2 – земля.
Расчет зануления:
Определение величины тока питающего электроустановку мощностью Р1
[pic] (4.2)
[pic]
Определение расчетной величины тока срабатывания аппарата защиты:
[pic] (4.3)
[pic]
IАЗрасч> I1, в противном случае, аппарат защиты срабатывал бы при
каждом включении электроустановки.
В качестве предохранителя был выбран ВПБ 6 – 9.
Определение тока короткого замыкания фазы на корпус ЭУ:
[pic] (4.4)
ZПФН – полное сопротивление петли фаза – нуль, Ом;
ZТР – полное сопротивление трансформатора, Ом.
Полное сопротивление петли фаза-нуль включает активное сопротивление
проводников (R) и индуктивное сопротивление (Хп) петли фаза-нуль и
определяется по формуле:
[pic] (4.5)
где
Rф, RНЗ - активное сопротивление соответственно фазного и нулевого
защитного проводников, Ом;
ХП - индуктивное сопротивление петли фаз - нуль, Ом, которое может быть
определено по формуле:
ХП = Хф + XНЗ + ХВЗ Ом, (4.6)
где
Хф, Хнз - внутренние индуктивные сопротивления соответственно фазного
и нулевого защитного проводников, Ом; для медных и алюминиевых проводов Хф
и ХНЗ малы (около 0,015 Ом / км), поэтому ими можно пренебречь;
Хвз - внешнее индуктивное сопротивление, обусловленное взаимоиндукцией
петли фаза-нуль, Ом; зависит от расстояния между проводами D и их диаметра
d.
Так как нулевые защитные проводники прокладываются совместно с
фазными, значение D мало и соизмеримо с диаметром d, то сопротивление Хвз
незначительно (не более 0,1 Ом/км) и им также можно пренебречь.
Таким образом:
[pic] (4.7)
Сопротивление трансформатора зависит от типа трансформатора (сухой или
масляный), напряжения на первичной обмотке, схемы соединения обмоток
(звездой или треугольником), мощности трансформатора ntp и др.
Мощность трансформатора определяется из условия:
NTP = 4(P2 , кВт, (4.8)
NTP = 4(4.75 = 19, кВт
Определение активного сопротивления фазного проводника:
RФ= RФ1 + RФ2, Ом (4.9)
где
RФ1, RФ2 – сопротивление фазного проводника соответственно на
участке 1 на участке 2, Ом
Для проводников из цветных металлов RФ определяется по формулам:
[pic] (4.10)
[pic] (4.11)
где
( - удельное сопротивление [pic]
Для меди [pic]
Sф1, Sф1 – сечения фазного проводника на участках 1 и 2, мм2.
Сечения фазных проводов определяют при проектировании электрической
сети в зависимости от допустимого длительного тока, способа прокладки
кабеля, материала проводников. Для участка 1 выбираем сечение,
соответствующее току I1, для участка 2 – току I2, который определяем по
формуле:
[pic] (4.12)
[pic]
[pic]
[pic]
определение сопротивления нулевого защитного проводника:
[pic] (4.13)
где
RH1, RH2 – сопротивление нулевого защитного проводника соответственно
на участках 1 и на участке 2, Ом.
Согласно требованиям [13] площадь сечения нулевого защитного
проводников в групповой трехпроводной сети должна быть не менее площади
фазового проводника, т.е. SH1=SФ1; SH2=SФ2
Следовательно, RH=RФ.
[pic]
Проверка выполнения условий надежности и эффективности работы
зануления:
[pic], где К – запас надежности (3 х кратное)
49.484 > 4.091
потери напряжений на 1 и 2 участках:
[pic]
[pic]
Был выбран предохранитель ВПБ 6-9 и сечение на 1 участке 1 мм2, на
участке 2 – 6.5 мм2.
Эксплуатационные меры:
При работе на ЭВМ необходимо соблюдать правила техники безопасности
при работе с высоким напряжением, а также следующие меры предосторожности :
Не подключать и не отключать разъемы кабелей при включенном напряжении
сети;
Техническое обслуживание и ремонт производить только при выключенном
питании.
4.4 Пожарная безопасность
Согласно требованиям ГОСТ 12.1.004-91 [29] пожарная безопасность
обеспечивается:
Системой предотвращения пожаров.
Системой пожарной защиты.
Организационными мероприятиями по пожарной безопасности.
В системе предотвращения пожара предусмотрено:
. предотвращение образования горючей среды.
. предотвращения образования в горючей среде источников зажигания.
Для уменьшения опасности образования в горючей среде источников
зажигания предусмотрено:
Молниезащита зданий, сооружений и оборудования. Для данного класса
пожароопасной зоны П-IIa и местности со средней грозовой деятельностью 20 и
более грозовых часов в год, т.е. для условий г. Харькова установлена III
категория молниезащиты [30];
Использование электрооборудования, соответствующее классу
пожароопасной зоны помещения – II; степень зашиты электроаппаратуры должна
быть не ниже IP-44, степень зашиты светильников IP-2X.
Наличие плавких вставок и предохранителей в электронном оборудовании.
Обеспечение защиты от короткого замыкания (контроль изоляции, использование
зануления);
Выбор сечения проводников по допустимому нагреву;
При выборе средств тушения пожара для обеспечения безопасности
человека от возможности поражения электрическим током в помещении
предусмотрено использование двух углекислотных огнетушителей ОУ-5, емкостью
5 литров. Применение пенных огнетушителей исключено, так как ЭВМ может
находиться под напряжением. Огнетушители находятся на видном и доступном
месте.
Организационными мероприятиями противопожарной профилактики являются:
Обучение производственного персонала противопожарным правилам.
Издание необходимых инструкций, плакатов, средств наглядной агитации,
плана эвакуации персонала в случае пожара.
При возникновении пожара предусмотрена возможность сообщения в
пожарную охрану по телефону или сигнализации.
4.5 Охрана окружающей среды
Охрана окружающей среды – это комплекс мероприятий, охватывающих охрану,
рациональное использование и восстановление объектов живой и неживой
природы.[31].
В настоящее время мир находится на грани экологической катастрофы.
Глобальная экологическая ситуация характеризуется:
высоким загрязнением окружающей среды;
ростом населения и материального производства;
большими масштабами (в ряде случаев нерациональными) потребления
природных ресурсов;
интенсивным антропогенным воздействием на все подсистемы окружающей
среды, отсюда вытекает глобальный характер экологических проблем;
ухудшением экологических систем, гибелью многих уникальных ландшафтов;
экологической неразберихой и слабой правовой базой.
Поэтому в настоящее время остро встал вопрос о разработке и внедрении
новых технологий и методов, направленных на сохранение окружающей среды и
восстановление экологической ситуации. Благодаря научному подходу удаётся
оптимизировать результаты человеческой деятельности, сделать ее более
безопасной для окружающей среды.
В существующем законодательстве много внимания уделяется вопросам
охраны окружающей среды. Закон Украины об охране окружающей природной среды
регулирует отношения в области охраны, использования и воспроизводства
природных ресурсов, обеспечивают экологическую безопасность, предупреждает
и ликвидирует отрицательные воздействия хозяйственной или иной деятельности
на окружающую среду. Согласно стандарту ТСО-95 устанавливаются требования к
производству и используемым при этом материалам. Они не должны содержать
фреонов, бромидов, хлоридов и других вредных соединений.
ЭВМ состоит из множества компонентов, которые составляют существенные
трудности при их утилизации. Переработка таких материалов после
эксплуатации оборудования является одной из главных экологических проблем
нашего времени.
Стандартом ТСО'99 накладывается ряд ограничений к используемым
кабелям. Также международными стандартами (начиная с ТСО'92)
предусматривается применение энергосберегающих технологий, накладываются
ограничения на допустимые уровни мощности, потребляемые в неактивном
режиме.
Ужесточение требований к производству и материалам, а также разработка
новых производственных и утилизационных технологий позволят уменьшить
антропогенную нагрузку на окружающую среду.
5 ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
5.1 Введение
В настоящее время проблемы автоматизации работы библиотек являются
актуальными. Поэтому представляется интересным рассмотреть методику
оптимизации параметров библиотечной автоматизированной системы обеспечения
информационными услугами, используя метод статистических испытаний, а также
построение имитационных моделей сложных экономико-организационных систем.
Предполагается, что необходимо собрать статистическую информацию о работе
конкретной библиотеки (в данном дипломном проекте – библиотека ХГЗВА). На
основе полученных статистических данных с помощью математического аппарата
построить законы плотности распределения вероятностей появления,
обслуживания и ожидания читателей. Это даст возможность построить
имитационную модель. После завершения работы модели в памяти должны
остаться значения общего числа заявок, прошедших через систему и число
заявок, получивших отказ.
Библиотека ХГЗВА оснащена современной компьютерной и оргтехникой, что
дает возможность предоставлять качественные информационные услуги. Но
следует отметить тот факт, что для читателей установлен 1 компьютер.
Имеется возможность приобрести большее количество. Руководство в новых
экономических условиях не согласно полагаться лишь на экспертную оценку
заведующей библиотеки. Это связано с тем, что необходимо подбирать
соответствующее помещение, планировать рабочие места, рассчитывать условную
стоимость предоставления информационных услуг и т.д. Таким образом,
главным направлением оптимизации работы библиотеки является вычисление
оптимального числа информационных каналов (компьютеров).
Читатели могут воспользоваться такими услугами: получить актуальную
информацию из сети Internet, воспользоваться электронной почты,
воспользоваться поиском в электронном каталоге библиотечного фонда ХГЗВА,
воспользоваться программами обучающего характера. Данные информационные
услуги предоставляются бесплатно – академия покрывает затраты. В связи с
этим наблюдается большое число желающих воспользоваться данными услугами.
На возможность максимального удовлетворения информационных потребностей
влияет ряд факторов:
1) время работы библиотеки;
2) количество компьютеров;
3) количество читателей;
4) время обслуживания читателя;
5) время ожидания читателя.
Из перечисленных факторов представляется возможным регулирование
количества компьютеров, и ограничение сверху времени обслуживания. Таким
образом, перспективность работы над работой и возможность ее реализации
достаточно высоки, в то время как научно-технический уровень является
низким.
2 Обзор существующих методов решения задачи
Для решения поставленной задачи можно воспользоваться методом штрафных
функций. Но при этом нужно сделать предположение, что количество
предоставляемых услуг прямо пропорционально количеству компьютеров. Такое
допущение дает возможность формализовать модель системы. Но результат
окажется заниженным, так как известно, что польза от каждой последующей
единицы аналогичного товара меньше.
Также можно рассмотреть данную задачу как безусловную оптимизацию
целевой функции с дискретной переменной. Но для этого нужно иметь плотность
входного потока заявок и интенсивность обслуживания. Вычисляя
математическое ожидание полученных данных, выходит: среднее время появления
читателей 10 минут (реальные значения от 2 до 26 минут), среднее время
обслуживания 38 минут (реальные значения от 5 до 65 минут). Такие
усредненные данные не отражают реального положения вещей. Поэтому
невозможно воспользоваться этим методом из-за достаточно высокой
погрешности конечного результата.
Таким образом, построение имитационной модели позволяет максимально
учесть реальные характеристики системы. При этом не нужно формализовать
модель системы. Результат работы такой имитационной модели является
достоверным, потому что, более точный результат можно получить только
владея большим объемом информации.
Необходимо описать направления экономии, используя данный метод:
Э1 – повышение достоверности результата;
Э2 – доход от реализации результатов НИР другим организациям;
Э1 достигается за счет того, что руководство примет оптимальное
решение.
Э2 представляется возможным так как число организаций, которые
предоставляют собой системы массового обслуживания, растет.
5.3 Расчёт сметы затрат на НИР
Выполнение научных исследований требует определённых затрат, которые
необходимо рассматривать как дополнительные капиталовложения. При этом
принимаем:
1) общее количество часов отладки и решения на ПЭВМ T = 300 ч;
2) стоимость 1 м 2 площади в мес. Ca = 10 грн.;
3) мощность ПЭВМ W = 0,3 кВт;
4) площадь помещения S = 35 м 2;
5) стоимость электроэнергии 1 кВт(ч Тф = 0,24 грн. (с ПДВ);
6) коэффициент невыходов ? = 5 %;
7) стоимость ПЭВМ Sк = 3000 грн.;
8) количество рабочих дней в месяц Др = 25;
9) время работы на компьютере Tк = 4 мес.;
10) мощность осветительной электроэнергии Wо.э. = 0,18 кВт;
11) время разработки НИР tр = 5 мес.
Рассчитаем эффективный фонд времени:
Tэ = Др?4 (1 – ?/100) = 95. (5.1)
Расчёт основной заработной платы исполнителей производится исходя из
штатного расписания занятости исполнителей этой НИР, и приведен в таблице
5.1.
Расчет стоимости материалов приведен в таблице 5.2.
Расчёт сметы затрат на НИР с указанием формул расчёта статей затрат
приведен в таблице 5.3.
Таблица 5.1 – Штатное расписание
|Наименование |Оклад в |Количество |Число месяцев |Основная |
|должности |месяц, грн.|исполнителей |занятости |зарплата, грн.|
|1 доцент |450 |1 |1 |450 |
|2 инженер-матем|250 |1 |5 |1250 |
|атик | | | | |
|Итого |1700 |
Таблица 5.2 – Расходы на материалы
|Наименование |Цена за единицу, грн. |Количество |Сумма, грн. |
|Дискеты |3,50 |2 |7 |
|Листы А4 |0,20 |250 |50 |
|Листы А1 |2,00 |6 |12 |
|Итого |69 |
Таблица 5.3 – Расчёт затрат на НИР
|Статья затрат |Методика расчёта |Сумма, грн. |
|1 Основная зарплата по |табл. 6.1 |1700 |
|штатному расписанию | | |
|2 Отчисления на соцстрах и |47 % п.1 |799 |
|другие отчисления | | |
|3 Расходы на материалы |табл. 6.2 |69 |
|4 Стоимость технологической|Sэ.т. = Tф ? T ? W |22 |
|электроэнергии | | |
|5 Амортизационные |АО = (0,3?Sк )?Tк /1|300 |
|отчисления вычислительной |2 | |
|техники | | |
|6 Стоимость осветительной |Sо = Tф ? Tэ ? Wо.э.|4 |
|электроэнергии | | |
|7 Амортизационные |Sa = Ca ? S ? tр |1750
|
