Проектирование базы данных для медицинского учреждения

• Введение
• 1. Этап начальной разработки и планирования
• 1.1 Анализ предметной области
• 1.1.1 Процесс поступления пациента в больницу
• 1.1.2 Процесс лечения пациента в отделении
• 1.2 Задачи и цели проектирования
• 1.2.1 Цель проекта
• 1.2.2 Задачи проекта
• 1.3 Обоснование выбора СУБД и программного обеспечения
• 1.3.1 Обзор MS SQL Server 2008
• 1.3.2 Обзор Borland Delphi7
• 2. Концептуальный проект
• 2.1 Задачи
• 2.2 Организационная структура
• 2.3 Описание операций
• 2.4 Предназначение системы
• 2.5 Функциональные возможности
• 2.6 Разработка ER — модели
• 2.7 Составление реляционных отношений
• 2.8 Расчет места, занимаемого БД
• 3. Описание работы программного продукта
• 4.Безопасность жизнедеятельности
• 4.1 Анализ условий труда
• 4.1.1 Рабочее помещение
• 4.1.2 Используемое оборудование
• 4.2 Расчет освещения
• 4.2.1 Расчет естественного освещения
• 4.2.2 Расчет искусственной освещенности помещения методом коэффициента использования светового потока
• 4.2.3 Расчет искусственной освещенности помещения точечным методом
• 4.3 Расчет системы кондиционирования
• 5. Технико-экономическое обоснование
• 5.1 Определение затрат на создание программного продукта
• 5.2 Трудовые ресурсы используемые в проекте
• 5.3 Оборудование, используемое в работе
• 5.4 Программное обеспечение, используемое в разработке
• 5.5 Сроки реализации проекта
• 5.6 Расчет стоимости работы по проектированию и разработке
• 5.6.1 Расчет затрат на оплату труда
• 5.6.2 Расчет затрат по социальному налогу
• 5.6.3 Расчет амортизационных отчислений
• 5.6.4 Расчет затрат на электроэнергию
• 5.6.5 Расчет накладных и прочих расходов
• 5.7 Цена интеллектуального труда
• Заключение
• Список литературы

За последнее время применение компьютеров в медицине чрезвычайно повысилось. Практическая медицина становится все более и более автоматизированной.

Сложные современные исследования в медицине немыслимы без применения вычислительной техники. Количество информации, которое получается при таких исследования так огромно, что без компьютера человек был бы неспособен ее воспринять и обработать.

Термин информация происходит от латинского слова information, что означает «сведения, разъяснения, изложение». Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы в процессе жизнедеятельности и работы.

Роль распорядителей информации в современном мире чаще всего выполняют базы данных. Базы данных обеспечивают надежное хранение информации, в структурированном виде и своевременный доступ к ней. Практически любая современная организация нуждается в базе данных, удовлетворяющей те или иные потребности по хранению, управлению и администрированию данных.

В настоящее время с развитием современных прогрессивных технологий, внедряемых повсеместно, применение информационных систем в медицине становится актуальным. Автоматизированные информационные системы, применяемые в медицине, позволяют обеспечить контроль качества лечения, и оптимизирует деятельность лечебного учреждения.

Автоматизация медицинских учреждений — это создание единого информационного пространства, что, в свою очередь, позволяет создавать автоматизированные рабочие места врачей, организовывать работу отдела медицинской статистики, создавать базы данных, вести электронные истории болезней и объединять в единое целое все лечебные, диагностические, административные, хозяйственные процессы.

Больница — это такая организация, которая работает с очень большим объемом информации, как о сотрудниках, так и о пациентах. Врачам всегда следить за данными о своих пациентах, о курсе лечения больных. А руководству необходимо быть в курсе событий о своих сотрудниках. Для этого нужна общая база данных, включающая всю необходимую информацию.

Основной задачей, данной работы, является разработка автоматизированной базы данных для больницы, которая поможет пользователю легко найти нужную информацию о любом сотруднике или пациенте.

Основные задачи, решаемые системой:

ведение амбулаторной карты и истории болезни пациента в электронном виде;

отражение процесса оказания диагностической и медицинской помощи в электронной медицинской карте пациента, которая объединяет в себе историю болезни и амбулаторную карту;

электронная карта представляет собой хорошо организованное, структурированное хранилище информации;

каждый медицинский специалист работает с медицинскими протоколами, настроенными под его специальность;

в системе предусмотрены удобные механизмы ввода и просмотра данных, повышающие скорость работы, удобство ее поиска и наглядность представления информации;

возможность редактировать и добавлять новые данные.

1. Этап начальной разработки и планирования.

1.1 Анализ предметной области.

Приложение к автоматизированной системе разрабатывается для Детской соматической больницы. Данное приложение будет использоваться во всех отделениях больницы.

Детская клиническая больница подразделяется на несколько отделений:

кардиоревматологическое;

нефрологическое;

дерматологическое;

неврологическое;

отделение неврологии раннего возраста;

пульмонологическое;

гастроэнтерологическое;

гематологическое;

аллергологическое;

эндокринологическое;

реанимации и интенсивной терапии.

Каждым отделением заведует главный врач, также есть старшая медсестра, которая руководит работой медсестер отделения.

1.1.1 Процесс поступления пациента в больницу.

В больницу направляют больных, состояние которых требует систематического медицинского наблюдения и применения наиболее сложных методов лечения и диагностики. При обращении пациента в больницу, вопрос о госпитализации принимает врач приемного отделения, который осматривает больного, оформляет медицинскую документацию, проводит необходимые санитарно — гигиенические мероприятия. Далее врач приемного отделения направляет пациента в отделение.

1.1.2 Процесс лечения пациента в отделении.

Процесс лечения наступает с момента поступления пациента в отделение. В отделении заведующий отделением, направляет больного в палату и назначает лечащего врача. Далее лечащий врач повторно обследует пациента, и назначает курс лечения (медикаментозное, физио, массаж и т. д.). По назначению врача медсестры проводят определенные процедуры, назначенные пациенту.

1.2 Задачи и цели проектирования.

1.2.1 Цель проекта.

Создание единого информационного пространства, позволяющего создавать автоматизированные рабочие места врачей, организовывать работу отдела медицинской статистики, создавать базы данных, вести электронные истории болезней и объединять в единое целое все лечебные, диагностические процессы.

1.2.2 Задачи проекта.

Основной задачей проектирования является создание программного продукта, отражающего всю информацию о больнице, в частности о сотрудниках и о пациентах.

Конечными пользователи автоматизированной системы являются: медицинские работники больницы. Основные требования к программному продукту: понятный интерфейс; разграничение прав доступа к данным; возможность редактирования данных.

база программный обеспечение медицинский.

1.3 Обоснование выбора СУБД и программного обеспечения.

В качестве средства проектирования базы данных, была выбрана СУБД MS SQL Server2008, а в качестве среды разработки самой программы для работы с базой данных была выбрана среда программирования Borland Delphi 7.

1.3.1 Обзор MS SQL Server 2008.

Microsoft SQL Server — система управления реляционными базами данных (СУБД), разработанная корпорацией Microsoft. Основной используемый язык запросов — Transact-SQL, создан совместно Microsoft и Sybase. Transact-SQL является реализацией стандарта ANSI/ISO по структурированному языку запросов (SQL) с расширениями. Используется для работы с базами данных размером от персональных до крупных баз данных масштаба предприятия.

В отличие от всех остальных наиболее известных СУБД, MS SQL Server имеет ряд преимуществ. SQL — мощный инструмент, который обеспечивает пользователям, программам и вычислительным системам доступ к информации, содержащейся в реляционных базах данных.

Основные достоинства языка SQL заключаются в следующем:

— возможность переноса с одной вычислительной системы на другую.

СУБД может быть ориентирована на различные вычислительные системы, однако приложения, созданные с помощью SQL, допускают использование как для локальных БД, так и для крупных многопользовательских систем;

— реляционная основа языка — SQL является языком реляционных БД, поэтому он стал популярным тогда, когда получила широкое распространение реляционная модель представления данных. Табличная структура реляционной БД хорошо понятна, а потому язык SQL прост для изучения;

— возможность создания интерактивных запросов — SQL обеспечивает пользователям немедленный доступ к данным, при этом в интерактивном режиме можно получить результат запроса за очень короткое время без написания сложной программы;

— обеспечение различного представления данных — с помощью SQL можно представить такую структуру данных, что тот или иной пользователь будет видеть различные их представления. Кроме того, данные из разных частей БД могут быть скомбинированы и представлены в виде одной простой таблицы, а значит, представления пригодны для усиления защиты БД и ее настройки под конкретные требования отдельных пользователей;

— возможность динамического изменения и расширения структуры БД — язык SQL позволяет манипулировать структурой БД, тем самым обеспечивая гибкость с точки зрения приспособленности БД к изменяющимся требованиям предметной области;

— поддержка архитектуры клиент-сервер — SQL — одно из лучших средств для реализации приложений на платформе клиент-сервер. SQL служит связующим звеном между взаимодействующей с пользователем клиентской системой и серверной системой, управляющей БД, позволяя каждой из них сосредоточиться на выполнении своих функций.

Язык SQL — первый и пока единственный стандартный язык для работы с базами данных, который получил достаточно широкое распространение.

1.3.2 Обзор Borland Delphi7.

Delphi7 — это объектно — ориентированная среда для визуального построения программных продуктов, основанная на языке ObjectPascal, который является переработанной и существенно дополненной версией TurboPascal фирмы Borland.

Программирование в Delphi состоит из двух основных этапов:

визуальное построение программы на основе объектных компонентов и настройка их свойств, в результате чего можно быстро сформировать пользовательский интерфейс и обеспечить значительную долю функциональности приложения.

написание программного кода на языке ObjectPascal для обеспечения особой функциональности приложения, которую невозможно достичь использованием визуального построения.

Достоинства Delphi:

качество визуальной среды разработки;

скорость работы компилятора и быстродействие откомпилированных программ;

мощность языка программирования и его сложность;

гибкость и масштабируемость архитектуры базы данных;

наличие поддерживаемых средой разработки шаблонов проектирования и использования.

Этот язык был выбран, так как он доступен для изучения, синтаксис команд понятен и прост.

Основные причины выбора Delphi:

главной из причин является возможность работы с базами данными;

легкость в организации доступа к базе данных;

возможность редактирования таблиц, вставки и удаления записей;

возможность создания достаточно понятного и дружественного интерфейса для пользователя;

простота языка позволяет быстро его освоить и создавать сложные программы.

Также, на выбор в качестве базового программного обеспечения, повлияли такие обстоятельства как, достаточное количество необходимой литературы по программированию в этой среде, распространенность этой среды и имеющийся достаточный опыт работы в ней.

Инструментом для работы с БД, прежде всего является ADO — Active Data Objects, представляющий собой набор системных библиотек и драйверов, предназначенных для взаимодействия БД и приложений, разрабатываемых в Delphi.

ADO — это высокоуровневый компонент технологии доступа к данным от Microsoft. Данными для ADO могут быть как привычные таблицы Access, серверные базы MS SQL, Oracle.

2. Концептуальный проект.

Основным объектом в рассматриваемой модели является больница. Основными составляющими больницы являются отделения, которые имеют ряд характеристик: заведующий отделением, название отделения, старшая медсестра. В каждом отделении имеются сотрудники и пациенты, которые имеют свои личные данные.

2.1 Задачи.

Основными задачами данного проекта являются:

отражение всей информации о больнице, в частности о сотрудниках и.

о пациентах;

возможность редактирования и добавления новые данные;

присутствие функции печати отчетов, поиска определенной.

информации.

2.2 Организационная структура.

В детской больнице работают дипломированные врачи и медицинские.

сестра.

В каждом отделении есть заведующий отделения, перед которым отчитываются врачи отделения, и старшая медсестра, перед которой отчитываются медсестра отделения.

Схема облегчает взаимодействие между конечными пользователями базы данных и проектировщиком. Знание организационной структуры помогает определить требования к информации (кому и какая требуется информация, в какой форме и когда).

2.3 Описание операций.

Больница осуществляет следующие действия:

регистрация пациентов;

управление процессом обследования и лечения пациентов;

управление распределения больных по отделениям, палатам.

управление расписанием персонала;

полный доступ к информации о сотрудниках.

Регистрация пациентов. Производится запись данных, о поступившем пациенте.

Управление процессом обследования и лечения пациентов. Введется учет проведенных обследований, и лечений.

Управление распределения больных по отделениям, палатам. Хранится информация о распределении больных по палатам.

Управление расписанием персонала. График работы сотрудников.

Полный доступ к информации о сотрудниках. Хранится личная информация о каждом сотруднике больницы.

2.4 Предназначение системы.

Основными предназначениями данной системы являются:

повышение эффективности записей;

обеспечение необходимой информацией для планирования,.

управления;

предоставление быстрой и эффективной информации о каждом.

сотруднике, типе лечения, обследовании.

2.5 Функциональные возможности.

При работе с системой главный врач должен иметь доступ ко всей информации, хранящейся в базе данных.

Доктора в приемном отделении имеют возможность:

просматривать, редактировать, добавлять, удалять сведения о пациентах, о проведенных осмотрах;

по данным обследований направлять больного в соответствующее отделение;

просматривать данные о сотрудниках, об их графике работы;

доктора других отделений могут;

просматривать типы обследований, типы лечений, данные о сотрудниках, об их графике работы;

заполнять историю болезни пациентов;

медсестра имеют возможность;

просматривать информацию о других медсестрах, их графике работы;

просматривать о процедурах, которые необходимо провести.

2.6 Разработка ER — модели.

Во время начальной стадии разработки БД и концептуального проектирования мы определяем первоначальный набор сущностей. Эти сущности представляют собой наиболее важную информацию об объектах системы с точки зрения представления конечных пользователей и проектировщика.

База данных больницы будет использовать сущности, представленные ниже:

сотрудники: список сотрудников, личная информация о сотрудниках;

отделения: список отделений;

должности: список должностей;

категории: список категорий;

график работы: график работы сотрудников;

пациенты: личная информация о пациентах;

паспортная часть: содержит данные об отделении, в котором лежит пациент, о лечащем враче, и периоде пребывания в больнице;

обследование: список обследований;

лечение: список способов лечений;

записи: содержит записи врачей;

процедура лечения: содержит данные, о том кто проводил процедуру,.

дату и время проведения;

процедура содержит данные о типе лечения, продолжительности, количестве проведения данной процедуры.

Связи сущностей базируются на бизнес — правилах, построенных на.

основе подробного описания операций.

В процессе ER-моделирования был получен следующий набор бизнес-правил:

Бизнес - правило 1. Сотрудник больницы, должен быть старше 18 лет.

Выполняется в триггере.

Бизнес - правило 2. Пациент должен быть младше 15 лет.

Выполняется в триггере.

Бизнес - правило 3. У одного сотрудника может быть множество рабочих дней, также как в один рабочий день может работать множество сотрудников.

Схема связи между таблицами представлена на рисунке 2.1.

Рисунок 2.1 — Бизнес — правило 3.

Бизнес - правило 4. У одного пациента может быть множество записей, также как в один рабочий день может работать множество сотрудников. Схема связи между таблицами представлена на рисунке 2.2.

Рисунок 2.2 — Бизнес — правило 4.

Бизнес - правило 5. Количество проводимых процедур лечения, не должно превышать назначенного количества врачом. Выполняется в триггере.

Бизнес - правило 6. Один сотрудник может выполнять множество процедур, также как и множество сотрудников могут выполнять одну процедуру. Схема связи между таблицами представлена на рисунке 2.3.

Рисунок 2.3 — Бизнес — правило 6.

Бизнес - правило 7. У одного паспорта может быть множество записей, также как и у одной записи множество паспортов. Схема связи между таблицами представлена на рисунке 2.4:

Рисунок 2.4 — Бизнес — правило 7.

Бизнес - правило 8. У одного типа обследования может быть множество.

записей, также как и одной записи множество типов обследований. Схема связи между таблицами представлена на рисунке 2.5.

Рисунок 2.5 — Бизнес — правило 8.

Бизнес правило 9. Одно лекарство может применяться во многих.

процедурах, также как и множество лекарств использоваться в одной процедуре. Схема связи между таблицами представлена на рисунке 2.6.

Рисунок 2.6 — Бизнес правило 9.

На рисунке 2.7 представленаER-модель базы данных.

Рисунок 2.7 — ER — модель базы данных.

2.7 Составление реляционных отношений.

Отношения приведены в таблицах 2.1 — 2.26. Для каждого отношения указаны атрибуты с их внутренним названием, типом и длиной.

Типы данных обозначаются так: int — числовой, varchar, char — символьный, datetime-тип данных даты, time — тип данных времени.

Таблица 2.1 — Сущность Дни недели.

Таблица 2.2 — Сущность Должности.

Таблица 2.3 — Сущность Отделение.

Таблица 2.4 — Сущность пол.

Таблица 2.5 — Сущность Палаты.

Таблица 2.6 — Сущность Тип пациента.

Таблица 2.7 — СущностьПациенты.

Таблица 2.8 — Сущность Сотрудники.

Таблица 2.9 — Сущность График работы.

Таблица 2.10 — Сущность Лечение.

Таблица 2.11 — Сущность Начальники отделения.

Таблица 2.12 — Сущность Поступление.

Таблица 2.13-Сущность Тип лечения.

Таблица 2.14 — Сущность Направление.

Таблица 2.15 — Сущность Паспортная часть.

Таблица 2.16 — Сущность Записи врача.

Таблица 2.17 — Сущность История болезни.

Таблица 2.18 — Сущность Сбор анализов.

Таблица 2.19 — Сущность Постановка диагноза.

Таблица 2.20 — Сущность Лекарства.

Таблица 2.21 — Сущность Процедуры.

Таблица 2.22 — Сущность Лекарственное лечение.

Таблица 2.23 — Сущность Обследование.

Таблица 2.24 — Сущность Тип обследования.

Таблица 2.25 — Сущность Процедура лечения.

Таблица 2.26 — Сущность Результаты анализа.

2.8 Расчет места, занимаемого БД.

На этом этапе, необходимо знать какой объем памяти будет занимать.

создаваемая база данных. Объём внешней памяти, необходимый для функционирования системы, складывается из двух составляющих: память, занимаемая модулями СУБД (ядро, утилиты, вспомогательные программы), и память, отводимая под данные (МД).

Наиболее существенным обычно является МД. Объём памяти МД, требуемый для хранения данных, можно приблизительно оценить по формуле.

(2.1).

В таблицах 2.27−2.52 представлена подробная информация по каждой сущности.

Таблица 2.27 — Таблица Дни недели.

Общая длина строки: 16 байт.

Число строк: ~ 7.

Общий объем требуемой памяти: ~ 112 байт.

Таблица2.28 — Таблица Должности.

Общая длина строки: 29 байт.

Число строк: ~ 17.

Общий объем требуемой памяти: ~ 493 байт.

Таблица 2.29 — Таблица Пол.

Общая длина строки: 14 байт.

Число строк: ~ 2.

Общий объем требуемой памяти: ~ 28 байт.

Таблица 2.30 — Таблица Отделение.

Общая длина строки: 64 байт.

Число строк: ~ 11.

Общий объем требуемой памяти: ~ 704 байт.

Таблица 2.31 — Таблица Палата.

Общая длина строки: 16 байт.

Число строк: ~ 82.

Общий объем требуемой памяти: ~ 1312 байт.

Таблица 2.32 — Таблица Сотрудники.

Общая длина строки: 159 байт.

Число строк: ~ 150.

Общий объем требуемой памяти: ~ 23 850 байт.

Таблица 2.33 — Таблица Пациенты.

Общая длина строки: 103 байт.

Число строк: ~ 30.

Общий объем требуемой памяти: ~ 3090 байт.

Таблица 2.34 — Таблица График работы.

Общая длина строки: 16 байт. Число строк: ~ 690.

Общий объем требуемой памяти: ~ 11 040 байт.

Таблица 2.35 — Таблица Начальники отделения.

Общая длина строки: 12 байт. Число строк: ~ 14.

Общий объем требуемой памяти: ~ 168 байт.

Таблица 2.36 — Таблица Тип пациента.

Общая длина строки: 19 байт.

Число строк: ~ 2.

Общий объем требуемой памяти: ~ 38 байт.

Таблица 2.37 — Таблица Поступление.

Общая длина строки: 20 байт.

Число строк: ~ 3.

Общий объем требуемой памяти: ~ 60 байт.

Таблица 2.38 — Таблица Лечение.

Общая длина строки: 29 байт.

Число строк: ~ 5.

Общий объем требуемой памяти: ~ 145 байт.

Таблица 2.39 — Таблица Тип лечения.

Общая длина строки: 28 байт.

Число строк: ~ 10.

Общий объем требуемой памяти: ~ 280 байт.

Таблица 2.40 — Таблица Направление.

Общая длина строки: 50 байт.

Число строк: ~ 3.

Общий объем требуемой памяти: ~ 150байт.

Таблица 2.41 — Таблица Паспортная часть.

Общая длина строки: 36 байт.

Число строк: ~ 3.

Общий объем требуемой памяти: ~ 108 байт.

Таблица 2.42 — Таблица Записи врача.

Общая длина строки: 141 байт.

Число строк: ~ 4.

Общий объем требуемой памяти: ~ 484 байт.

Таблица 2.43 — Таблица История болезни.

Общая длина строки: 8 байт.

Число строк: ~ 4.

Общий объем требуемой памяти: ~ 32 байт.

Таблица 2.44 — Таблица Сбор анализов.

Общая длина строки: 8 байт.

Число строк: ~ 4.

Общий объем требуемой памяти: ~ 32 байт.

Таблица 2.45 — Таблица Постановка диагноза.

Общая длина строки: 34 байт.

Число строк: ~ 4.

Общий объем требуемой памяти: ~ 136байт.

Таблица 2.46 — Таблица Лекарства.

Общая длина строки: 44 байт.

Число строк: ~ 72.

Общий объем требуемой памяти: ~ 3168 байт.

Таблица 2.47 — Таблица Процедуры.

Общая длина строки: 100 байт. Число строк: ~5.

Общий объем требуемой памяти: ~ 500байт.

Таблица 2.48 — Таблица лекарственное лечение.

Общая длина строки: 8 байт. Число строк: ~3.

Общий объем требуемой памяти: ~ 24 байт.

Таблица 2.49 — Таблица Обследование.

Общая длина строки: 24 байт.

Число строк: ~7.

Общий объем требуемой памяти: ~ 168 байт.

Таблица 2.50 — Таблица Процедура лечения.

Общая длина строки: 16 байт.

Число строк: ~5.

Общий объем требуемой памяти: ~ 80байт.

Таблица 2.51 — Таблица Тип обследования.

Общая длина строки: 33 байт.

Число строк: ~30.

Общий объем требуемой памяти: ~ 990байт.

Таблица 2.52 — Таблица Результат анализа.

Общая длина строки: 36байт.

Число строк: ~5.

Общий объем требуемой памяти: ~ 180байт.

Объем будет равен сумме объемов всех таблиц:

База данных = 2* (112+493 +704+28 +23 850+1312 +3090+11 040 +168+38+60+145+280+150+108+484+32+32+136+3168+500+24+168+80+990+180) ==2*47 372 байт=94 744 байт.

4.Безопасность жизнедеятельности.

4.1 Анализ условий труда.

4.1.1 Рабочее помещение.

В рассматриваемом помещении работают четыре сотрудника. Внешних источников шума, влияющих на процесс работы нет.

Параметры помещения:

размеры комнаты: длина 6 м, ширина 5 м, высота 3 м;

одно окном размером 1.8м*1.5м;

количество окон 2;

вид светопропускающего материала: стекло листовое, двойное;

вид переплета: стальные двойные открывающиеся;

солнцезащитные средства: раздвижные жалюзи, шторы;

искусственное освещение: 4 светильника с двумя люминесцентными лампами;

в помещении размещены ручные огнетушители;

помещение по разряду зрительных работ относится к IV категории.

наименьшим размером объекта различения от 1 до 10 мм [6];

категория работ: 1б, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением, при которых расход, энергии составляет от 120 до 150 ккал/ч).

Нормы освещенности при естественном и искусственном освещении, представлены в таблице 4.1.

Таблица 4.1 — Нормы освещенности при естественном и искусственном освещении.

4.1.2 Используемое оборудование.

В результате работы было использовано оборудование, со следующими.

характеристиками:

— персональный компьютер (процессор Intel® Pentium®Dual-Core.

G630 2.7 GHz, жесткий диск WD 500 GB, объём оперативной памяти 2 Гб);

— осветительное оборудование: люминесцентные лампы, 4 светильника по 2 лампы;

— установлено 2 настенных кондиционера: однооконный кондиционер

Samsung AW07FONEC.

Характеристики кондиционера:

— режим охлаждения — 3400Вт;

— режим обогрева — 3400Вт;

— расход воздуха — 600 м³/ч;

— рассчитан на помещение площадью до 34 м².

План кабинета представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 — План кабинета (Р1-Р4 — рабочие места).

4.2 Расчет освещения.

4.2.1 Расчет естественного освещения.

Рассчитаем естественное освещение рабочего кабинета, длина которого 6 м, ширина 5 м, высота 3 м, высота рабочей поверхности 0.8м. В помещении два окна, площадь одного окна 2.7 м², общая площадь равна 5.4 м², с высотой подоконника 0.8м.

Проверим, соответствует ли данная площадь нормам естественного освещения рабочего помещения. Рабочее помещение находится в IVчасовом поясе — город Алматы. Со всех сторон затемняющих зданий нет.

Общую требуемую площадь окон S₀, м², определим по формуле.

(4.1).

гдеS_n — площадь помещения, м² (S_n=30м²);

e_n — нормированное значение КЕО;

з₀ — световая характеристика окон;

K_ЗД — коэффициент, учитывающий затемнение окон противостоящими зданиями;

K_З — коэффициент запаса (K_З = 1.2);

ф₀ — общий коэффициент светопропускания;

r₁ — коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении света.

Нормированное значение КЕО, рассчитывается по формуле.

е_n^IV=e_n*m*c (4.2).

где m — коэффициент светового климата, для IV пояса m = 0.8;

c — коэффициент солнечности климата. При расположении световых проёмов в наружных стенах здания с = 0.75.

Подставив значения переменных в формулу 4.2, получим нормативный коэффициент естественного освещения, равный:

е_n^IV=1.2*0.8*0.75=0.72.

Общий коэффициент светопропускания, рассчитывается по формуле.

ф₀=ф₁*ф₂*ф₃*ф₄ (4.3).

где ф1 — коэффициент светопропускания материала для стеклопакета;

ф2 — коэффициент, учитывающий потери света в переплетах светопроема (стальной, одинарный глухой);

ф3 — коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях;

ф4 — коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах.

Коэффициент светопропускания для стекла оконного, листового двойного равен ф1=0,8. Коэффициент, учитывающий потери света, для стального, двойного, раздельного переплета равен ф2=0,6. Коэффициент, учитывающий потери света в несущих конструкциях равен ф₃=0.8. Коэффициент, учитывающий потери света в солнцезащитных устройствах, а именно убирающихся, регулируемых жалюзи равен ф4=1.

Общий коэффициент светопропускания:

ф₀=0.8*0.6*0.8*1=0.384.

Световая характеристика окон зависит от следующих отношений и величин [8]:

— высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна;

— отношение длины помещения к его глубине;

— отношение ширины помещения к высоте от уровня рабочей.

поверхности до верха окна.

Отношение длины помещения к его глубине:

l=B/2 (l=2.5м).

Отношение ширины помещения к высотеот уровня рабочей поверхности до верха окна равно:

где h₁ — высота от уровня условной рабочей поверхности до верха окна.

h₁= hok + hн. ок — hпов (4.4).

h1=1.5+ 0,8 — 0,8= 1.5 м.

Отсюда з₀=10.5.

Коэффициент здания Кзд=1, так как затеняющих зданий нет.

Коэффициент, учитывающий повышение КЕО при боковом освещении благодаря свету, отражённому от поверхностей помещения и подстилающего слоя, прилегающего к зданию. Значение зависит от следующих отношений и величин:

— отношение глубины помещения к высоте от уровня условной рабочей поверхности верха окна;

— отношение расстояния расчетной точки от наружной стены к глубине помещения;

— средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола;

— отношение длины помещения к его глубине.

Рассчитаем отношение глубины помещения к высоте от уровня условной рабочей поверхности верха окна.

Рассчитаем отношение расстояния расчетной точки от наружной стены к глубине помещения.

Средневзвешенный коэффициент отражения потолка, стен и пола с_ср=0,5. Рассчитаем отношение длины помещения к его глубине.

Тогда r₁=1.3. Вычислим общую площадь окон:

В комнате общая площадь световых проемов составляет 5.4 м², что соответствует нормативам естественного освещения рабочего помещения.

4.2.2 Расчет искусственной освещенности помещения методом коэффициента использования светового потока.

Проверим, хватит ли 4 светильника по 2 лампы для необходимой освещенности помещения, которая при разряде зрительной работы IV равна 200 лк. Для создания нормальных условий, на рабочем месте проводят нормирование освещенности в зависимости от размеров объекта различения, контраста объекта с фоном.

Для расчета общего освещения воспользуемся методом коэффициента использования светового потока. Расчетная формула для вычисления светового потока для создания нужного освещения.

(4.5).

гдеЕ_нор — нормируемая минимальная освещенность 200Лк;

К_з — коэффициент запаса (К_з= 1.5);

S — освещаемая площадь, м²;

z — коэффициент неравномерности освещенности (z= 1,1);

q — коэффициент использования потока;

f — коэффициент затемнения (f= 0,9);

Z — коэффициент неравномерности освещения (Z=1.1).

Исходные данные:

Длина помещенияА = 6 м.

Ширина помещенияВ = 5 м.

Высота Н_пом= 3 м.

S= А • В =30 м²_..

Определение расчетной высоты подвеса по формуле.

h_расч=H- (h_рабпов+h_свеса) (4.6).

h_расч=3 — (0,8 + 0,2) = 2 м.

Определяем индекс помещения по формуле.

(4.7).

.

Коэффициенты отражения стен и потолка примем равными R_ст = 30,R_п = 50. Для индекса i=1, коэффициентов R_ст = 30, R_п= 50, коэффициент использования q = 0,28. Следовательно, получаем по формуле (4.5).

В качестве светильника возьмем ЛСП24−65−101. Для создания необходимого светового потока (уровня освещенности) потребуется:

N=.

4.2.3 Расчет искусственной освещенности помещения точечным методом.

Точечным методом, изображенным на рисунке 4.2, проверим.

соответствие данного количества и типа светильников нормируемой величине.

Рисунок 4.2 — Расчетная схема точечного метода.

Световой поток лампы в каждом светильнике определяется по формуле.

(4.8).

Расчетная высота подвеса определяется по формуле.

h=H- (h_раб+h_свеса) (4.9).

гдеh_расч — расчетная высота;

h_пов — высота рабочей поверхности;

h_свев — высота свеса светильников.

h=3−08−0.2=2.

Определим расстояние между светильниками.

L_{А, В}= л? h (4.10).

где л =1,2ч2.

L_А=2?1,5=3 м,.

L_В =2?1.25=2.5 м,.

l_А= L_A/2 = 3/2 =1.5,l_В= L_В/2 = 2.5/2 =1.25 м.

Теперь выясним, соответствует ли освещенность в помещении нормативной. Для этого воспользуемся точечным методом.

Намечаем контрольную точку А, для нее определяем суммарную условную освещенность всех светильников следующим образом:

Находим проекцию расстояния на потолок от точки, А до светильника-d_i.

По этому углу находим условную освещенность. Проверим, выполняется ли условие:

Расстояние от центральной точки до светильника d₁:

Точка пересечения лежит на изолюксе 14 Лк. Так как 4 лампы находятся.

на одинаковом расстоянии, следовательно, каждый из четырех светильников создает условную освещенность по 14 Лк.

Таким образом?Е_у= 4*14 = 56 Лк.

Окончательно подставив значения в основную формулу будем иметь следующее: 4 465 лм.

Исходя из этого, выбираем в качестве источника света люминесцентную лампу ЛТБ — 65 (Ф=4650 лм).

4.3 Расчет системы кондиционирования.

Определим необходимое количество кондиционеров для создания комфортных условий труда в помещении. В помещении за счёт тепловыделений производственного оборудования могут иметь место значительные избытки тепла (разность между тепловыделениями в помещении и теплоотдачей через стены, окна, двери и т. д.), удаление которых, прежде всего, должна обеспечить система вентиляции.

Избыточное тепло определяется по формуле.

(4.11).

где Q_ОБ, Q_ОСВ, Q_Л — тепло, выделяемое производственным оборудованием, системой искусственного освещения помещения и работающим персоналом (людьми) соответственно, ккал/ч; Q_Р — тепло, вносимое в помещение солнцем (солнечная радиация), ккал/ч; Q_ОТД — теплоотдача естественным путём, ккал/ч.

Тепло, выделяемое производственным оборудованием.

(4.12).

где 860 — тепловой эквивалент 1 кВт/ч; Р_{ОБ -} мощность, потребляемая оборудованием, кВт/ч; з — коэффициент перехода тепла в помещение (з=0.95).

Тепло, выделяемое осветительными установками, определяется по формуле.

(4.13).

где N — расходуемая мощность светильников, кВт;

з=0,55 — норма потерь потребляемой мощности на тепловыделения люминесцентных ламп.

Q_ОСВ=860*0,55*0,52=246 ккал/ч.

Тепло, выделяемое людьми.

Q_л=К_Л* (q-q_ИСП) (4.14).

где К_Л — количество работающих;

(q-q_ИСП) — явное тепло, ккал/ч;

q — тепловыделения одного человека при данной категории работ I-III, ккал/ч.

Работа, производимая в помещении, относится к I категории работ: q=100 Вт, или 0,1 кВт для офисных помещений.

Q_Л=4*860*0,1=344 ккал/ч.

Тепло, вносимое солнечной радиацией:

Q_Р=m*F*q_{ОСТ (}4.15).

где m — количество окон в помещении;

F — площадь одного окна, м²;

q_ОСТ — солнечная радиация через остеклённую поверхность, т. е. количество тепла, вносимое за один час через остеклённую поверхность площадью 1 м².

Для окна с двойным остекленением со стальными переплетами q_ОСТ =105. Количество окон равно 2 (выход на север). Площадь окна равна F=3*2=6м².

Q_Р=2*6*105=1260 ккал/ч.

Для тёплого периода года при расчётах можно принять Q_ОТД=0.

Q_ИЗБ=204.25+246+344+1260=2054.25 ккал/ч.

Величина при расчётах выбирается в зависимости от теплонапряжённости воздуха, которая определяется по формуле.

(4.16).

Если теплонапряжённость воздуха Q_Н<20 ккал/м³, то принимают? t = 6 °C, a при Q_Н>20 ккал/м³, ?t =8°С.

Существующий оконный кондиционер имеет расход воздуха 600 м³/ч. Определим требуемое количество таких кондиционеров:

кондиционера.

Что соответствует действительности и является достаточным для обеспечения комфортного микроклимата.

5. Технико-экономическое обоснование.

5.1 Определение затрат на создание программного продукта.

Себестоимость программного продукта включает в себя:

заработная плата основных разработчиков и программистов;

дополнительная заработная плата;

фонд оплаты труда;

заработная плата основных разработчиков и программистов;

дополнительная заработная плата;

социальный налог;

амортизационные отчисления;

коммунальные платежи;

расходные материалы;

накладные расходы.

5.2 Трудовые ресурсы используемые в проекте.

В данной работе используется интеллектуальный труд. В проекте.

задействованы: руководитель дипломной работы, постановка задачи, разработка схемы программного продукта; инженер-разработчик, разработка логического и физического проектирования, алгоритмов; разработка и отладка программного продукта. консультант по экономической части; консультант по части ОБЖД.

Данные о работниках и об их заработной плате приведено в таблице 5.1.

Таблица 5.1 — Данные о работниках и их заработной плате.

5.3 Оборудование, используемое в работе.

Список оборудования, необходимого для разработки программного продукта представлен в таблице 5.2.

Таблица 5.2 — Перечень оборудования и программного обеспечения, необходимого для реализации проекта.

5.4 Программное обеспечение, используемое в разработке.

Список необходимого программного обеспечения, задан в таблице 5.3.

Таблица 5.3 — Перечень использованного программного обеспечения, необходимого для реализации проекта.

5.5 Сроки реализации проекта.

Проектирование и разработка проекта состоит из следующих этапов:

1-й этап — постановка задачи, сбор информации;

2-й этап — создание базы данных, ее заполнение, разработка процедур, триггеров, функций для базы данных;

3-й этап — разработка интерфейса программного продукта;

4-й этап — разработка главных форм программного продукта;

5-й этап — отладка;

6-й этап — оформление отчетов.

График реализации и разработки проекта, показан в таблице 5.4.

Таблица 5.4 — График реализации и разработки проекта.

5.6 Расчет стоимости работы по проектированию и разработке.

Трудоёмкость — это показатель, характеризующийся количеством времени, затрачиваемым на единицу продукции. При расчете трудоемкости определяются затраты рабочего времени на разработку ПП на каждом его этапе.

Затраты на разработку данного ПП определяются по формуле.

С=ФОТ+О_С+А+Э+С_ПР+Н (5.1).

где ФОТ-фонд оплаты труда;

О_{С -} социальный налог;

А — амортизационные отчисления;

Э — затраты на электроэнергию;

С_{ПР -} прочие расходы;

Н-накладные расходы.

5.6.1 Расчет затрат на оплату труда.

Фонд оплаты труда — это суммарные денежные средства предприятия организации, израсходованные в течение определенного периода времени на заработную плату, премиальные выплаты, доплаты работникам. Складывается из заработной платы основных рабочих и дополнительных выплат.

Затраты по оплате труда персонала, задействованного в разработке ПП, рассчитывается по формуле.

ФОТ=З_ОСН+З_{ДОП (}5.2).

где З_{ОСН -} основная заработная плата;

З_ДОП = дополнительная заработная плата.

На этапах разработки ПП, участники разработки ПП, задействован неодинаково, поэтому необходимо рассчитать средний дневной заработок, а затем общий размер заработной платы, в зависимости от их фактического участия.

(5.3).

гдеЗПм = ежемесячный размер заработной платы;

Др — количество рабочих дней в месяце (это 24 часа, шестидневная рабочая неделя).

Определим заработную плату каждого работника за один рабочий день:

— руководитель: ;

— консультант по части экономика: ;

— консультант по части БЖД: ;

— инженер — разработчик: .

Заработная плата за один час рассчитывается по формуле.

Н=ЗПм/Др*Чр (5.4).

где.

ЗПм — ежемесячный размер заработной платы;

Др — количество рабочих дней в месяце;

Чр — количество часов рабочего дня (при 7-часовом рабочем дне).

Определим заработную плату каждого работника за один час:

руководитель дипломной работы:

.

консультант по части экономика: консультант по части БЖД:

инженер — разработчик:

Длительность цикла в днях по каждому виду работ определяется по.

формуле:

(5.5).

Где Т — трудоемкость этапа, норма-час;

qn — количество исполнителей по этапу;

z — продолжительность рабочего дня (z=7 часов);

К — коэффициент выполнения норм времени (К=1,1).

Полученную величину округляем до большего значения дней.

, руководитель: постановка задачи;

руководитель: разработка схемы ПП;

руководитель: подбор и изучение литературы;

инженер-разработчик: создание базы данных;

?4, инженер-разработчик: заполнение базы данных;

инженер-разработчик: создание процедур, функций, триггеров;

инженер-разработчик: создание интерфейса ПП;

инженер-разработчик: разработка модуля ПП;

инженер-разработчик:.

Разработка административной части ПП;

инженер-разработчик: Тестирование ПП;

инженер-разработчик: отладка ПП;

инженер-разработчик: создание руководства по эксплуатации ПП;

3,консультант по экономической части: подготовка раздела «Экономика» ;

инженер-разработчик: подготовка раздела «Экономика» ;

консультант по части БЖД: подготовка раздела «БЖД» ;

инженер-разработчик: подготовка раздела «БЖД» ;

инженер-разработчик: оформление НИР;

инженер-разработчик: проверка и сдача отчета;.

руководитель: проверка и сдача отчета.

Сводные результаты расчета затрат на основную заработную плату работников, задействованных в разработке ПП представлены в таблице 5.5.

Таблица 5.5 — Сводные результаты расчета затрат на заработную плату.