Файл: Автоматизированная беспроводная система измерений параметров окружающей среды.pdf

65
Для выполнения научного исследования была создана рабочая группа, в которую вошли научный руководитель (НР) и непосредственно студент (С), выполняющий написание бакалаврской ВКР. Перечень этапов и работ в рамках проведения научного исследования с указанием исполнителей представлен в таблице 16.
Таблица 16 – Перечень этапов, работ и распределение исполнителей
Основные этапы
№ ра- боты
Содержание работ
Должность исполнителя
Разработка технического задания
1
Составление и утверждение техниче- ского задания
НР
Выбор направления исследований
2
Подбор и изучение материалов по теме
С
3
Выбор направления исследований
НР, С
4
Календарное планирование работ по теме
С
Теоретические и экспе- риментальные исследо- вания
5
Формирование требований к разрабаты- ваемой системе
НР, С
6
Выбор элементной базы
С
7
Написание программного обеспечения
С
8
Тестирование системы измерений
С
Обобщение и оценка ре- зультатов
9
Оценка эффективности работы системы
НР, С
10
Составление пояснительной записки
С
4.3.2 Определение трудоемкости выполнения работ
Трудоемкость выполнения научного исследования оценивается эксперт- ным путем в человеко-днях и носит вероятностный характер, т.к. зависит от множества трудно учитываемых факторов. Для определения ожидаемого (сред- него) значения трудоемкости используется формула (10). min max ож
3 2
5
i
i
i
t
t
t


,
(10) где ожi
t
– ожидаемая трудоемкость выполнения i-ой работы чел.-дн.; min i
t
– минимально возможная трудоемкость выполнения заданной i-ой ра- боты, чел.-дн.; max i
t
– максимально возможная трудоемкость выполнения заданной i-ой работы, чел.-дн.

66
Исходя из ожидаемой трудоемкости работ, определяется продолжитель- ность каждой работы в рабочих днях Т
р по формуле 11, учитывающая парал- лельность выполнения работ несколькими исполнителями. ож р
i
i
i
t
T
Ч

,
(11) где рi
T – продолжительность одной работы, раб. дн.;
i
Ч
– численность исполнителей, выполняющих одновременно одну и ту же работу на данном этапе, чел.
4.3.3 Разработка графика проведения научного исследования
В качестве графика проведения научного исследования использовалась диаграмма Ганта, т.к. она является наиболее наглядным и удобным способом построения ленточного графика.
Для удобства построения графика, длительность каждого из этапов ра- бот из рабочих дней следует перевести в календарные дни. Для этого необхо- димо воспользоваться формулой (12). к
р кал
i
i
T
T
k


,
(12) где Т
кi
– продолжительность выполнения i-й работы в календарных днях;
Т
рi
– продолжительность выполнения i-й работы в рабочих днях;
k
кал
– коэффициент календарности.
Коэффициент календарности определяется по формуле (13). кал кал кал вых пр
T
k
T
T
T



,
(13) где кал
T
– количество календарных дней в году; вых
T
– количество выходных дней в году; пр
T – количество праздничных дней в году.
Рассчитанные значения в календарных днях по каждой работе Т
кi
округ- ляются до целого числа.

67
Все рассчитанные значения сведены в таблицу Г.1 приложения Г.
На основе таблицы Г.1 строится календарный план-график. График строится для максимального по длительности исполнения работ в рамках науч- но-исследовательского проекта с разбивкой по месяцам и декадам за период времени дипломирования. В таблице Д.1 приложения Д представлен календар- ный план-график для первого исполнения.
4.3.4 Бюджет научно-технического исследования
При планировании бюджета НТИ должно быть обеспечено полное и до- стоверное отражение всех видов расходов, связанных с его выполнением. В процессе формирования бюджета НТИ используется следующая группировка затрат по статьям:
– материальные затраты НТИ;
– затраты на специальное оборудование для научных (эксперименталь- ных) работ;
– основная заработная плата исполнителей темы;
– дополнительная заработная плата исполнителей темы;
– отчисления во внебюджетные фонды (страховые отчисления);
– затраты научные и производственные командировки;
– контрагентные расходы;
– накладные расходы.
Все расчеты бюджета НТИ представлены в приложении Е.
Расчет материальных затрат осуществляется по формуле (14). м
расх
1
З
(1
)
Ц
m
T
i
i
i
k
N

 



,
(14) где m – количество видов материальных ресурсов, потребляемых при выполне- нии научного исследования;
N
расхi
– количество материальных ресурсов i-го вида, планируемых к ис- пользованию при выполнении научного исследования (шт., кг, м, м
2
и т.д.);

68
Ц
i
– цена приобретения единицы i-го вида потребляемых материальных ре- сурсов (руб./шт., руб./кг, руб./м, руб./м
2
и т.д.);
k
Т
– коэффициент, учитывающий транспортно-заготовительные расходы.
Величина коэффициента (k
Т
), отражающего соотношение затрат по до- ставке материальных ресурсов и цен на их приобретение, зависит от условий договоров поставки, видов материальных ресурсов, территориальной удаленно- сти поставщиков и т.д. Транспортные расходы принимаются в пределах 15-25% от стоимости материалов. Материальные затраты, необходимые для данной разработки, приведены в таблице Е.1.
Несмотря на то, что первый вариант оказался самым дорогостоящим, необходимо учитывать то, что NI myRIO используется не только в данном про- екте, и его характеристики могут давать больше возможностей для разработки.
В статью «Затрат на специальное оборудование для научных работ» включают все затраты, связанные с приобретением специального оборудования
(приборов, контрольно-измерительной аппаратуры, стендов, устройств и меха- низмов), необходимого для проведения работ по конкретной теме. Определение стоимости спецоборудования производится по действующим прейскурантам, а в ряде случаев по договорной цене. Расчет затрат по данной статье представлен в таблице Е.2.
Заработная плата включает основную заработную плату работников, непосредственно занятых выполнением НТИ, (включая премии, доплаты) и до- полнительную заработную плату, и рассчитывается по формуле (15). зп осн доп
З
З
З


,
(15) где З
осн
– основная заработная плата;
З
доп
– дополнительная заработная плата (12-20 % от З
осн
).
Основная заработная плата (З
осн
) руководителя (лаборанта, инженера) от предприятиярассчитывается по следующей формуле (16). осн дн р
З
З
Т


,
(16) где З
осн
– основная заработная плата одного работника;

69
Т
р
– продолжительность работ, выполняемых научно-техническим работни- ком, раб. дн. (таблица Г.1);
З
дн
– среднедневная заработная плата работника, руб.
Среднедневная заработная плата рассчитывается по формуле (17).
М
дн
Д
З
М
З
F


,
(17) где З
м
– месячный должностной оклад работника, руб.;
М – количество месяцев работы без отпуска в течение года (при отпуске в
48 раб. дней М = 10,4 месяца, 6-дневная неделя);
F
д
– действительный годовой фонд рабочего времени научно-технического персонала, раб. дн. (таблица 17).
Таблица 17 – Баланс рабочего времени
Показатели рабочего времени
Научный руководитель
Студент
Календарное число дней
365 365
Количество нерабочих дней (выходные дни и празднич- ные дни)
118 118
Потери рабочего времени (отпуск, невыходы по болезни)
48
–
Действительный годовой фонд рабочего времени
199 247
Месячный должностной оклад работника рассчитывается по формуле
(18).
М
ТС
пр д
р
З
З
(1
)
k
k
k

 


,
(18) где З
ТС
– заработная плата по тарифной ставке, руб.;
k
пр
– премиальный коэффициент, равный 0,3 (т.е. 30% от З
тс
);
k
д
– коэффициент доплат и надбавок составляет примерно 0,2 – 0,5;
k
р
– районный коэффициент, равный 1,3 (для Томска).
Тарифная заработная плата З
тc находится из произведения тарифной ставки работника 1-го разряда T
ci
= 600 руб. на тарифный коэффициент k
т и учитывается по единой для бюджетных организации тарифной сетке, для науч- ного руководителя k
T(НР) принимается равным 2,047; для студента k
T(С)
– 1,407.
Расчёт основной заработной платы приведён в таблице Е.3.
Расчет дополнительной заработной платы ведется по формуле (19).

70
доп доп осн
З
З
k


,
(19) где k
доп
– коэффициент дополнительной заработной платы (на стадии проекти- рования принимается равным 0,12 – 0,15).
Результаты расчета дополнительной заработной платы представлены в таблице Е.4.
Величина отчислений во внебюджетные фонды определяется исходя из формулы (20). внеб внеб осн доп
З
(З
З
)
k



,
(20) где k
внеб
– коэффициент уплаты во внебюджетные фонды, принятый равным
27,1 % для учреждений, осуществляющих научную деятельность.
Величина отчислений во внебюджетные фонды представлена в таблице
Е.5.
Накладные расходы учитывают прочие затраты организации, не попав- шие в предыдущие статьи расходов: печать и ксерокопирование материалов ис- следования, оплата услуг связи, электроэнергии, почтовые и телеграфные рас- ходы, размножение материалов и т.д. Их величина определяется по следующей формуле (21) накл осн доп внеб нр
З
( З
З
З
) k




,
(21) где k
нр
– коэффициент накладных расходов, взятый в размере 16 %.
Результаты расчетов накладных расходов представлены в таблице Е.6.
Полученная в результате величина затрат на научно-исследовательскую работу является базой для формирования бюджета затрат на проект. Определе- ние бюджета затрат на НТИ представлено в таблице Е.7.
4.4 Определение ресурсной (ресурсосберегающей), финансовой,
бюджетной,
социальной
и
экономической
эффективности
исследования
Определение эффективности происходит на основе расчета интеграль- ного показателя эффективности научного исследования. Его нахождение связа-

71
но с определением двух средневзвешенных величин: финансовой эффективно- сти и ресурсоэффективности. Результаты расчетов представлены в приложении
Ж.
4.4.1 Интегральный финансовый показатель
Данный показатель можно определить по формуле (22). р
исп.
финр max
Ф
Ф
i
i
I

,
(22) где Ф
рi
– стоимость i-го варианта исполнения;
Ф
max
– максимальная стоимость исполнения научно-исследовательского проекта (в т.ч. аналоги).
Интегральные показатели для различных исполнений приведены ниже:
–
исп.1
финр
1;
I

– исп.2
финр
0,508;
I

– исп.3
финр
0,576.
I

Полученная величина интегрального финансового показателя разработ- ки отражает соответствующее численное увеличение бюджета затрат разработ- ки в разах (значение больше единицы), либо соответствующее численное уде- шевление стоимости разработки в разах (значение меньше единицы, но больше нуля).
4.4.2 Интегральный показатель ресурсоэффективности
Интегральный показатель ресурсоэффективности вариантов исполнения объекта исследования можно определить по формуле (23). pi
i
i
I
a b



,
(23) где
i
a
– весовой коэффициент i-го варианта исполнения разработки;
i
b
– экспериментально установленная бальная оценка варианта разработки.

72
Расчет интегрального показателя ресурсоэффективности приведен в таблице Ж.1.
4.4.3 Сравнительная эффективность проекта
Интегральный показатель эффективности вариантов исполнения разра- ботки(
исп.i
I
) определяется на основании интегрального показателя ресурсоэф- фективности и интегрального финансового показателя по формуле (24). исп.
исп.
финр
рi
i
i
I
I
I

(24)
Сравнение интегрального показателя эффективности вариантов испол- нения разработки позволит определить сравнительную эффективность проекта, которая рассчитывается по формуле (25). исп.1
ср исп.2
I
Э
I

(25)
Сравнительная эффективность разработки приведена в таблице Ж.2.
Несмотря на то, что первый вариант исполнения оказался самым неэф- фективным, необходимо учитывать то, что устройство NI myRIO, применяемое для данной разработки, используется не только в данном проекте, и его харак- теристики могут давать больше возможностей для разработки и обучения сту- дентов.

73
5 Социальная ответственность
В данном разделе рассмотрены вопросы, связанные с организацией ра- бочего места и условий в которых будет реализовываться разработка автомати- зированной беспроводной системы измерения параметров окружающей среды
(температуры, влажности, давления, освещенности) для мониторинга климати- ческих условий в закрытых помещениях и на открытых пространствах, в соот- ветствии с нормами производственной санитарии, техники безопасности и охраны труда и окружающей среды.
В дальнейшем, разработку, полученную в ходе написания данной ВКР, будет использовать инженер-метролог. Рабочим местом может являться как ла- боратория, рабочей зоной которой является стол с приборами, так и производ- ственное помещение.
В данном разделе указаны такие вредные производственные факторы, оказывающие негативное влияние на организм человека, как электромагнитное излучение, неоптимальный микроклимат помещения, недостаточность освеще- ния, повышенный уровень шума и такой опасный фактор, как электрический ток. Также указан характер вредного воздействия данных факторов на организм и последствия их длительного или чрезмерного воздействия.
Также были указаны чрезвычайные ситуации, которые могут произойти на рабочем месте и действия, которые необходимо выполнить в случае их воз- никновения.
5.1 Производственная безопасность
Перечень опасных и вредных факторов, характерных для работы с авто- матизированной беспроводной системой измерений параметров окружающей среды представлен в таблице 18.

74
Таблица 18 – Опасные и вредные факторы при выполнении работ с автоматизи- рованной беспроводной системой измерений параметров окружающей среды
Источник факто- ра, наименование видов работ
Факторы (по ГОСТ 12.0.003-2015)
Нормативные документы
Вредные
Опасные
Разработка авто- матизированной беспроводной си- стемой измерений параметров окружающей сре- ды
1. Повышенная напряженность электромагнитного поля;
2. Недостаток есте- ственного освеще- ния;
3. Недостаточная освещенность ра- бочей зоны;
4. Повышенный уровень и другие неблагоприятные характеристики шума;
5. Неоптимальный микроклимат по- мещения.
1. Электрический ток.
Параметры электромагнит- ного излучения устанавли- ваются СанПиН 2.2.4.3359-
16 [1].
Требования к естественному и искусственному освеще- нию устанавливаются СП
52.13330.2011 [2].
Требования к оценке шума устанавливаются ГОСТ
12.1.003-2014 [3].
Нормируемые параметры и предельно допустимые уровни шума на рабочих ме- стах устанавливаются СН
2.2.4/2.1.8.562-96 [4].
Параметры микроклимата устанавливаются СанПиН
2.2.4.548-96 [5].
Требования по пожарной безопасности устанавлива- ются ГОСТ 12.1.004-91 [6].
Требования к организации труда устанавливаются Тру- довым кодексом Российской
Федерации от 30.12.2001 N
197-ФЗ [8].
Требования при выполнении работ сидя устанавливаются
ГОСТ 12.2.032-78 [9].
5.1.1 Повышенная напряженность электромагнитного поля
Источниками повышенной напряженности электромагнитного поля в данном случае могут являться персональный компьютер и устройство NI myRIO.
Электромагнитная волна, распространяясь от источника в неограничен- ном пространстве со скоростью света, создает электромагнитное поле (ЭМП), способное воздействовать на заряженные частицы и токи, в результате чего происходит превращение энергии поля в другие виды энергии. Электромагнит-