2. Расчет затрат на разработку, создание и внедрение программного продукта

Затраты на разработку проекта включают следующие составляющие:

Зпр = Зтр + Зотл + Зп,

(3.2)

где З_пр – затраты на разработку проекта, руб.;

З_тр – оценка затрат труда разработчика темы, руб.;

З_отл – затраты на отладку программного обеспечения по задаче, руб.;

З_п – прочие затраты, руб.

3. Безопасность жизнедеятельности

   1. Обеспечение благоприятных условий труда на рабочем месте [28]

Целью дипломного проекта является разработка программного обеспечения, которое необходимо для полноценной работы сотрудников лаборатории клинической микробиологии (бактериологии).

Компьютеризация России сегодня охватывает практически все стороны не только производственной, но и личной жизни граждан. Много слов в печати и в других СМИ сказано о вредном влиянии компьютера на здоровье пользователей. Впервые об опасности компьютерной техники для здоровья человека в мире заговорили в конце 70-х годов, когда группа американских ученых опубликовала сенсационный доклад о росте числа заболеваний у людей, работающих за компьютером.

Изучение и решение проблем, связанных с обеспечением здоровых и безопасных условий, в которых протекает труд человека – одна из наиболее важных задач в разработке новых технологий и систем проектирования. Задача данного раздела состоит в изучении и решении проблем, связанных с обеспечением благоприятных условий работы пользователя разрабатываемого программного продукта. Решение поставленной задачи невозможно без анализа вредных и опасных факторов, источником которых может быть персональный компьютер (далее – ПК), характера работы пользователя и возможных последствий для его здоровья.

Каждый сотрудник ЛКМБ, для которого разрабатывается программный продукт, имеет отдельный кабинет. В кабинете имеется одно рабочее место с ПК, с использованием монитора на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ). Рассмотрим типовое помещение со следующими характеристиками:

• длина – 3 м;

• ширина – 2,5 м;

• высота – 2,7 м;

• число окон – 1 шт;

• светильник – 1 шт.

Интерьер кабинета: белый потолок, на стенах светло-бирюзовые обои, на полу линолеум светло-коричневого цвета, оконные рамы окрашены в белый цвет, на окнах тюль и шторы светлых оттенков, поверхности имеют матовую фактуру для исключения попадания отраженных бликов в глаза. Правильное цветовое оформление помещений помогает сосредоточиться на работе, не вызывает раздражения, увеличивает освещенность помещения.

Работа с персональным компьютером – это, прежде всего, работа с монитором. На нем воспроизводится визуальная информация, которая должна быть быстро и точно воспринята пользователем. При этом для безопасности и эффективности необходимо выполнить ряд требований, часть из которых определяется техническими параметрами дисплея, а часть – внешними условиями. Сочетание параметров техники и среды для комфортности и эффективности объединяется понятием эргономической безопасности. Эргономическая безопасность зависит от двух групп параметров: визуальных и эмиссионных.

Визуальные параметры – это яркость изображения, контрастность, внешняя освещенность, блики, мелькание, а также многие другие характеристики [29]. Неправильный выбор сочетаний визуальных параметров может вызвать общее и зрительное утомление, головную боль, снижение концентрации внимания, ухудшение зрения, способности принимать быстрые решения – все это приводит к появлению ошибок в работе и даже стрессам. Поэтому при использовании мониторов на электронно-лучевых трубках (ЭЛТ) может проявляться зрительный дискомфорт.

Эмиссионные параметры – это уровни электростатического и электромагнитного полей (ЭМП), рентгеновского и ультрафиолетового излучений. Образующийся на экранах электростатический потенциал и вызванная им концентрация положительных ионов и заряженных частичек пыли в зоне между пользователем и монитором приводят при продолжительной работе к различным нарушениям физиологических процессов и к заболеваниям дыхательных путей и кожи. Вокруг действующих дисплеев и ПК возникают низкочастотные переменные электромагнитные поля. Известно, что работающий монитор генерирует электромагнитное излучение от самых низких частот - порядка 5 Гц до частот порядка сотен килогерц и выше. Согласно СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах пользователей:

Наименование параметров			ВДУ
Напряженность электрического поля	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	25 В/м
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	2,5 В/м
Плотность магнитного потока	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	250 нТл
	в диапазоне частот 2 кГц - 400 кГц	25 нТл
Напряженность электростатического поля			15 кВ/м

Таблица 4.1 - Допустимые уровни ЭМП.

Мощность экспозиционной дозы мягкого рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса видеодисплейного терминала (ВДТ) на электронно-лучевой трубке при любых положениях регулировочных устройств не должна превышать 1 мкЗв/час (100 мкР/час). Ультрафиолетовое излучение дает синий люминофор экрана монитора. Это оказывает разрушающее воздействие на сетчатку глаза.

Повышенный электромагнитный фон в значительной степени влияет на здоровье персонала организации. Отсюда и чувство усталости, раздражительности, сонливости к концу рабочего дня.

Электромагнитные волны изменяют аэроионную обстановку на рабочем месте, наполняя воздух положительно заряженными ионами, которые вредны для организма. Поэтому следует проводить ежедневную влажную уборку и систематическое проветривание помещения после каждого часа работы на ПК. Данные рекомендации в лаборатории выполняются.

Электростатическое излучение возникает в результате облучения экрана потоком заряженных частиц. Последствия, вызванные электростатическим излучением, связаны с пылью, накапливающейся на заряженных экранах. Результаты медицинских исследований показали, что такая наэлектризованная пыль, попадая на кожу, может вызвать ее воспаление. Специальные измерения показали, что невидимые силовые поля появляются даже вокруг головы оператора во время его работы за дисплеем.

При интенсивной работе резко возрастает напряженность электрического поля на клавиатуре и мыши. От трения рук о них через 0,5-1 час работы электростатический потенциал достигает от 10 до 20 кВ/м, что оказывает на организм вредное воздействие. Поэтому необходимо несколько раз в течение рабочей смены смачивать руки водой, чтобы снимать электростатические заряды, а по завершении работы вымыть с мылом руки и лицо.

На комфортную работу с программными продуктами также влияют такие параметры монитора, как размер экрана по диагонали, частота кадровой развертки и разрешение.

В настоящее время используются мониторы с диагональю 15’’, 17’’, 21’’ и более. Это связано с тем, что чем больше диагональ монитора, тем больше информации на него может поместиться при одинаковом визуальном размере видимых элементов изображения. В лаборатории клинической микробиологии используются пятнадцати и семнадцатидюймовые мониторы на базе электронно-лучевой трубки.

Частота кадровой развертки влияет на утомляемость и легкость восприятия мелких элементов изображения. Чем она больше, тем меньше устают глаза и тем легче рассмотреть на экране что-то маленькое. В СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03 указано что, для дисплеев на базе ЭЛТ частота обновления изображения должна быть не менее 75 Гц при всех режимах разрешения экрана, гарантируемых нормативной документацией на конкретный тип дисплея. Тип развертки также оказывает влияние на восприятие изображения.

Разрешение монитора - это количество точек (пикселей), отображаемых на экране по горизонтали и вертикали. Чем оно больше, тем больше информации умещается на экран, но тем меньше становятся элементы изображения и тем труднее их воспринимать на маленьких мониторах. Для 15’’ мониторов наиболее приемлемое разрешение 800х600, для 17’’ - 1024х768 точек. При этом размеры элементов изображения будут примерно одинаковыми. Так как большую часть времени сотрудники ЛКМБ проводят за чтением, вводом и обработкой текстовой информации, то огромное значение для повышения производительности и снятия утомляемости с глаз имеет разрешение монитора.

Кроме того, по данным медицинских исследований, пользователи, работающие по многу часов подряд за компьютером, испытывают резь в глазах, головные боли, беспричинную раздражительность, психологическую усталость. Все это - следствие напряжения глаз, которое вызывается ярким экраном дисплея, мельканием, бликами на его поверхности, неправильным освещением в помещении, результатом чего может стать ухудшение или даже частичная потеря зрения. Плохо сказываются на зрении неудачный подбор цвета, шрифтов, компоновки окон в используемых программах, неправильное расположение экрана. Следует обращать внимание на то, насколько интерфейс программы удобен в работе и не утомляет глаза.

Также экран не должен быть перегружен информацией. Должна присутствовать только необходимая для текущей работы информация. Обилие вспомогательных данных увеличивает время поиска и затрудняет восприятие нужной информации. В результате повышается утомляемость, снижается эффективность работы.

На рабочем месте могут использоваться индивидуальные средства защиты - компьютерные спектральные очки с фильтрами.

При работе за компьютером поражаются не только глаза - нередко наблюдаются также мышечные расстройства, наиболее распространенные среди них - травмы спины и синдром запястного канала. Туннельный синдром запястья возникает из-за того, что нервные окончания подушечек пальцев разбиваются от постоянных ударов по клавишам, возникают онемение, слабость, в подушечках бегают мурашки. Это может привести к повреждению суставного и связочного аппарата кисти.

В настоящее время зарегистрировано заболевание, связанное с долговременной работой с мышью. Причиной хронического растяжения сухожилий травматического характера являются длительные, низкоамплитудные и однообразные движения рукой, в то время как кисть человека совершенно не приспособлена к такой нагрузке. По данным американских исследователей новая компьютерная болезнь быстро распространяется и поражает, в основном, пользователей, которые имеют дело с компьютерной графикой. Поэтому очень важно правильно подобрать размер и форму мыши. Следует помнить, что чем больше форма ее соответствует ладони, тем безопаснее и комфортабельнее будет работа.

Организм человека постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Поэтому одним из необходимых условий нормальной жизнедеятельности человека является обеспечение благоприятных метеорологических условий оказывающих существенное влияние на тепловое самочувствие человека, в помещениях. Микроклимат на рабочем месте оказывает большое влияние на состояние здоровья и производительность труда сотрудников. Ввиду того, что мониторы компьютеров являются источником тепловыделений, это может привести к повышению температуры и снижению относительной влажности воздуха на рабочих местах. Потеря работоспособности, быстрая утомляемость могут быть результатом нарушения теплового равновесия.

Количество выделяемого организмом человека тепла возрастает с увеличением интенсивности физической работы. Категории работ разграничиваются Санитарными нормами и правилами на основе интенсивности энергозатрат организма в ккал/ч (Вт).

Работа сотрудников лаборатории клинической микробиологии с ПЭВМ относится к категории Iа с интенсивностью энергозатрат до 120 ккал/ч (до 139 Вт). Данная категория характеризуется трудовой деятельностью зачастую производимой сидя и сопровождающейся незначительным физическим напряжением.

Благоприятные микроклиматические условия установлены по критериям оптимального теплового и функционального состояния человека. Они обеспечивают общее и локальное ощущение теплового комфорта в течение 8-часовой рабочей смены при минимальном напряжении механизмов терморегуляции, не вызывают отклонений в состоянии здоровья, создают предпосылки для высокого уровня работоспособности и являются предпочтительными на рабочих местах [30] (см. таблицу 4.2).

Таблица 4.2 - Оптимальные величины показателей микроклимата на рабочих местах производственных помещений

Температура, С	Относительная влажность,%	Абсолютная влажность, г/м3	Скорость движения воздуха, м/с
19	62	10	<0,1
20	58	10	<0,1
21	55	10	<0,1

Для достижения оптимальных параметров микроклимата рабочие кабинеты с ПК в ЛКМБ оборудованы системами отопления и эффективной приточно-вытяжной вентиляцией. Большим недостатком является отсутствие кондиционирования воздуха, что очень сказывается на состоянии сотрудников в летний период времени.

Главными источниками шума в компьютере являются моторы и вращающиеся детали, такие как жесткий диск, вентиляторы охлаждения корпуса, процессора и блока питания. Особенно много шума создают последние два. Кроме того, вентиляторы и жесткие диски являются источником вибрации, шум от которой усиливается конструкцией корпуса и поверхностью, на которой установлены устройства. Уровень шума на рабочем месте не превышает 75 дБ. При необходимости можно снизить уровень шума, используя звукопоглощающие материалы с максимальными коэффициентами звукопоглощения в области частот от 63 до 8000 Гц для отделки помещений (разрешенных органами и учреждениями Госсанэпиднадзора России), подтвержденных специальными акустическими расчетами. Дополнительным звукопоглощением служат однотонные занавески из плотной ткани, гармонирующие с окраской стен и подвешенные в складку. Но в лаборатории нельзя использовать занавески, так как это не соответствует нормам.

Огромное значение имеет уровень освещенности рабочего места. Правильно спроектированное и выполненное освещение, улучшает условия зрительной работы, снижает утомляемость, оказывает положительное психологическое действие, повышает безопасность деятельности и снижает травматизм.

В рабочих кабинетах с ПК используется смешанное освещение, т.е. сочетание естественного и искусственного освещений. Естественное освещение помещения осуществляется через окно. Искусственное освещение используется в те часы суток, когда естественный свет недостаточен. В данном случае осуществляется комбинированное искусственное освещение кабинета, т.е. добавление местного освещения, концентрирующего световой поток непосредственно на рабочих местах, к общему. В качестве источника света в кабинете применяется один светильник с двумя люминесцентными лампами ЛБ - 40 (спектральный состав видимого света - белый). Люминесцентные лампы обладают рядом существенных преимуществ по сравнению с лампами накаливания: высокой световой отдачей, большим сроком службы, возможностью иметь источники света различного спектрального состава при лучшей для большинства типов цветопередаче, чем у ламп накаливания. Местное освещение представлено в виде настенной лампы, расположенной сбоку от рабочего места слева.

В помещении регулярно проводится чистка оконных стекол, а также своевременная замена перегоревших ламп. Нормирование естественного и искусственного освещения осуществляется в соответствии с СанПиН 2.2.2/2.4.1340-03.

Проведем расчет искусственного освещения в рабочем кабинете сотрудника лаборатории [29]. Таким образом, сможем определить, соответствует ли освещение установленным нормам.

Определяем индекс помещения по формуле:

(4.1)

где А – длина помещения, м;

В – ширина помещения, м;

Нр – высота светильников над рабочей поверхностью, м.

Таким образом,

В кабинете в качестве источника искусственного освещения используются светильники серии ЛПР. В зависимости от типа светильника и рассчитанного индекса i, а также с учетом коэффициента отражения, находим коэффициент использования светового потока , равный 0,33.

Принимаем величины коэффициентов:

z - коэффициент минимальной осве­щенности, равный отношению Е_ср/Е_min. В нашем случае для люминесцентных ламп z = 1,1.

k - коэффициент запаса, учитывающий запыление светильников и снижение светоотдачи в процессе эксплуатации. В соответствии с эксплуатационной группой используемых светильников k = 1,4, N (количество чисток светильников в год) = 1.

Принимаем нормированную минимальную освещенность в помещении Е_н (для кабинетов, рабочих комнат, офисов):

Е_н = 300 Лк

Число рядов N_р в зависимости от размера помещения примем равным 1

Определяем необходимый световой поток ламп в каждом ряду:

(4.2)

где S – площадь помещения.

Лм

Определим число светильников в ряду:

(4.3)

где Ф_n – световой поток одной люминесцентной лампы ЛБ - 40, равный 3200 лм.

n – число ламп в светильнике.

шт.

По результатам проведенных расчетов освещения, можно сделать вывод, о том, что в рабочем кабинете для достаточного освещения должно быть 2 светильника (люминесцентные лампы). Таким образом, следует оснастить кабинет еще одним недостающим источником освещения.

Большое значение в создании оптимальных условий труда имеет правильная организация рабочего места пользователя ПК. Сотрудникам учреждения, проводящим свой рабочий день за компьютером необходимо соблюдать описанные ниже рекомендации, направленные на улучшение условий труда, уменьшение утомляемости, повышение работоспособности и сохранение здоровья.

В целом работа профессиональных пользователей ПК по комплексу показателей относится к вредным и опасным видам деятельности. Поэтому очень важно правильно организовать рабочее место для работы за компьютером. Удачное расположение его компонентов, позволят свести к минимуму неприятные последствия для здоровья.

Продолжительная сидячая работа за ПК вредна человеку. Работник сутулится или подается вперед и его позвоночник деформируется, травмируя диски. Человек поднимает плечи и сгибает руки, держа их в постоянном напряжении. Пережимая сосуды, пользователь перегружает сердце. Возможно выявление хронических растяжений сухожилий кистей рук, постоянно ухудшается зрение.

Поза, а, следовательно, и здоровье, зависят, в конечном итоге, от размеров и дизайна рабочего места. Поэтому рабочее место пользователя должно быть организовано в соответствии с определёнными нормами и правилами.

Часто используемые предметы труда должны находиться в оптимальной рабочей зоне, как показано на рисунке 4.1.

1 - зона для размещения наиболее важных и часто используемых элементов ПК (монитор, клавиатура); 2 - зона для размещения устройств ввода информации (мышь); 3 - зона для размещения редко используемых элементов ПК и периферийных устройств (системный блок, принтер, сканер и т.п.).

Рисунок 4.1 - Зоны для выполнения ручных операций и размещения элементов управления ПК.

Высота рабочей поверхности стола должна регулироваться в пределах от 680 до 800 мм. Оптимальной шириной слёдует считать 800, 1000, 1200 и 1400 мм, глубиной 800 и 1000 мм. Также стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной – не менее 500 мм, глубиной на уровне колен – 450 мм и на уровне вытянутых ног – не менее 650 мм.

Конструкция рабочего стола сотрудника ЛКМБ обеспечивает оптимальное размещение на рабочей поверхности используемого оборудования (принтера, сканера). Размещение компьютера на рабочем месте стола уменьшает и без того малую свободную площадь. Во избежание этого ПК располагается на смежной с рабочим столом поверхности.

Верхняя часть монитора должна располагаться на уровне глаз пользователя или немного ниже. Рекомендуется устанавливать дисплей на расстоянии порядка полуметра от глаз.

Не следует устанавливать излишнюю яркость и контрастность изображения. Это приводит к повышению утомляемости глаз. На экране не должно быть бликов от освещения, которые резко повышают утомляемость. Для этого дисплей нужно установить перпендикулярно естественному источнику света. Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300-500 лк. Освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк.

Если в процессе работы с ПК приходится часто смотреть на документы, то обязательно нужно приобрести держатель для бумаг, который позволит расположить документы в одной плоскости с экраном и на одной высоте с ним.

Конструкция рабочего кресла также оказывает влияние на утомляемость и здоровье человека. Конструкция рабочего кресла должна обеспечивать поддержание рациональной рабочей позы при работе на ПК, позволять изменять позу с целью снижения статического напряжения мышц шейно-плечевой области и спины для предупреждения развития утомления. Тип рабочего стула выбирается в зависимости от характера и продолжительности работы на ПК с учетом роста пользователя. Лучше если он будет подъемно-поворотным и регулируемым по высоте, имеющим подлокотники. Ширина и глубина поверхности сиденья должна составлять не менее 400 мм. Высота опорной поверхности спинки должна быть не менее 300 мм, ширина - не менее 380 мм.

В кабинетах лаборатории используются обычные стулья, без подлокотников и не регулируемые по высоте, что очень сказывается на здоровье человека.

Устройства ввода информации (клавиатура, мышь и т.п.) следует расположить так, чтобы руки при их использовании занимали обычное удобное положение. Руки пользователя не должны отходить далеко от туловища при работе с компьютером. Клавиатуру нужно расположить непосредственно перед пользователем, а высота стола, на котором она расположена, должна быть такой, чтобы угол в локтевом суставе приблизительно составлял 90. Все вышеперечисленные условия не выполняются на рабочих местах сотрудников отдела. Положение рук при работе, когда кисти расположены выше локтей, приводит к быстрой усталости рук. Неестественным является положение, при котором кисти лежат на столе, а пальцы высоко подняты над клавиатурой. В этом положении пережимаются сосуды и растягиваются сухожилия. Переносить вес на запястья не рекомендуется. Угол наклона клавиатуры должен быть подобран индивидуально. Если клавиатура установлена на столе, а высота стола слишком велика, то наиболее простым решением будет подъем сиденья кресла и установка подставки для ног. Клавиатура специалистов отдела светло серого цвета, с красными буквами русского алфавита. Это очень удобно при наборе текста, так как буквы не сливаются с клавишами и, следовательно, не устают глаза.

Следует установить оптимальный режим труда и отдыха с выполнением необходимого комплекса упражнений.

Сидеть за компьютером можно не более 4 часов, с перерывом продолжительностью 10-15 минут через 2 часа работы. Рекомендуется делать небольшие перерывы. Так же необходимо иметь небольшой «экран отдыха» - квадрат из цветного картона, по размеру совпадающий с рабочим экраном компьютера. Цвет картона предпочтительно зеленый, синий или желтый. Следует сесть перед ним на расстоянии 30-40 см и, полностью расслабившись, не напрягая зрения, рассеянно смотреть на него в течение 10-15 минут.

Очень важно соблюдать правильную осанку. Осанка – это положение, которое принимает тело человека, когда он сидит за компьютером. Правильная осанка необходима для профилактики заболеваний шеи, рук, ног и спины. Она позволяет значительно снизить нагрузку на весь организм, а использование простых упражнений - снять напряжение и усталость.

Выполнение изложенных рекомендаций позволит пользователю программного продукта обеспечить более благоприятные условия работы и уменьшить негативное влияние на здоровье используемых устройств.

В данном разделе был рассмотрен ряд рекомендаций, выполнение которых позволит не только снизить ущерб, причиняемый здоровью, но и значительно повысить эффективность труда.

Электрические установки, к которым относится практически все оборудование ПК, представляют для человека большую потенциальную опасность, так как в процессе эксплуатации или проведении профилактических работ человек может коснуться частей, находящихся под напряжением. Специфическая опасность электроустановок: токоведущие проводники, корпуса стоек ПК и прочего оборудования, оказавшегося под напряжением в результате повреждения (пробоя) изоляции.

По степени опасности поражения электрическим током помещения, в котором осуществляется трудовая деятельность, относятся к категории повышенной опасности, т.к. существует возможность одновременного прикосновения к металлическим корпусам оборудования и к заземленным конструкциям.

При замыкании токоведущих частей на корпус в качестве меры защиты используется защитное заземление, необходимое для приборов, напряжение которых выше 42 В.

Учитывая состав электрооборудования на рабочем месте наиболее вероятны различные электротравмы, одной из причин которых может являться неисправная изоляция кабеля. Во избежание поражения электрическим током, возникновения пожара и повреждения компьютера следует соблюдать следующие меры безопасности:

1. Запрещается включать компьютер и периферийные устройства со снятой крышкой;

2. Запрещается эксплуатация компьютера с неисправным шнуром питания;

3. Запрещается подключать к компьютеру периферийные устройства при включенном питании;

4. Запрещается эксплуатация компьютера в помещении с высокой влажностью или сильно загрязненным воздухом;

5. При эксплуатации требуется принять меры, исключающие удары и падения компьютера;

6. Рекомендуется не оставлять без присмотра работающий компьютер;

7. Не допускается попадание внутрь компьютера и периферийных устройств посторонних предметов, жидкостей и сыпучих веществ;

8. Не допускаются перегибы, передавливания и натяжения питающих кабелей;

9. Не допускается устанавливать компьютер вблизи источников тепла;

10. Не допускается закрытие вентиляционных отверстий компьютера и периферийных устройств.

Соблюдение всех вышеперечисленных правил позволит свести к минимуму риск поражения электротоком при эксплуатации ПК.