НАУЧНЫЕ РАБОТЫ

Проектирование локально-вычислительной сети

вычислительной техники.

Причем в производственных условиях характерно суммарное действие

микроклиматических параметров.

Большое влияние на микроклимат в помещениях предприятий ИО оказывают

источники теплоты - это ПЭВМ, приборы освещения, обслуживающий персонал, а

также солнечная радиация.

Причем наибольшие суммарные тепловыделения среди помещений предприятий ИО

имеют машинные залы, а в них основным тепловыделяющим оборудованием

являются ЭВМ, которые дают в среднем до 80% суммарных тепловыделений. От

приборов освещения тепловыделения составляют в среднем 12%, от

обслуживающего персонала - 1%, от солнечной радиации - 6%. Приток теплоты

через непрозрачные ограждающие конструкции - 1%.

На организм человека и работу оборудования на предприятии ИО большое

влияние оказывает относительная влажность воздуха. При влажности воздуха

до 40% становится хрупкой основа магнитной ленты, повышается износ

магнитных головок, выходит из строя изоляция проводов, возникает

статическое электричество при движении носителей информации в ЭВМ.

С целью создания нормальных условий для персонала предприятия ИО

установлены нормы производственного микроклимата.

В производственных помещениях, в которых работа на ВДТ и ПЭВМ является

вспомогательной, температура, относительная влажность и скорость движения

воздуха на рабочих местах должны соответствовать действующим санитарным

нормам микроклимата в производственных помещений. В производственных

помещениях, в которых работа на ВДТ и ПЭВМ является основной

(диспетчерские, операторские и др.), согласно СанПиН 2.2.2.542-96 должны

обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата.

Табл. 4.1 Оптимальные нормы микроклимата для помещений с ВДТ и ПЭВМ.

|Холодный |Легкая - 1а|22 -24 |40 - 60 |0,1 |

| | |21 - 23 |40 - 60 |0,1 |

|Теплый |Легкая - 1б|23 - 25 |40 - 60 |0,1 |

| | |22 - 24 |40 - 60 |0,2 |

| | | | | |

Примечание: 1а - работы, производимые сидя и не требующие

физического напряжения (расход энергии составляет до 120 ккал/ч); 1б -

работы, проводимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся

некоторым физическим напряжением (расход энергии составляет от 120 до 150

ккал/ч).

Для поддержания соответствующих микроклиматических параметров на

предприятиях ИО используются системы отопления, вентиляции и

кондиционирования воздуха в помещениях.

Система отопления обеспечивает достаточное постоянное и равномерное

нагревание воздуха в помещениях в холодный период года, а также пожаро- и

взрывобезопасность.

При этом колебания температуры в течение суток не должны превышать 2-3(С; в

горизонтальном направлении - 2(С на каждый метр длины, в вертикальном - 1(С

на каждый метр высоты помещения. Систему отопления рассчитывают на

возмещение потерь тепла через ограждающие конструкции здания, на нагрев

проникающего холодного воздуха в помещение и поступающих извне материалов и

оборудования.

Для обеспечения установленных норм микроклиматических параметров и чистоты

воздуха в машинных залах и других помещениях предприятия ИО применяют

вентиляцию. Проектирование системы вентиляции предполагает определение

расхода воздуха для вентиляции машинного зала и охлаждения ПЭВМ,

составление принципиальной схемы вентиляции машинного зала и

аэродинамического расчета воздуховодов, выбор воздухозаборных и

воздухораспределительных устройств.

В помещениях предприятия ИО необходимо обеспечить приток свежего воздуха,

количество которого определяется технико-экономическим расчетом и выбором

системы вентиляции. Расчет следует проводить по теплоизбыткам от машин,

людей, солнечной радиации и внешнего освещения. Минимальный расход воздуха

определяется из расчета 50-60 м^3/ч на одного работающего.

Условия по воздухообмену (за 1 час) следующие:

-двух-трехкратный - в машинном зале ЭВМ, в архивах, в службах ТО

оборудования, в группах приема и выпуска;

-пятикратный - в помещениях размножения и оформления документов;

-полуторакратный - в остальных помещениях.

Система кондиционирования воздуха предназначена для поддержания постоянной

температуры, влажности и очистки воздуха от загрязнения в машинных залах и

других помещениях предприятия ИО. При этом основной задачей установки

кондиционирования воздуха является поддержание параметров воздушной среды в

допустимых пределах, обеспечивающих надежную работу ЭВМ, длительное

хранение носителей информации и комфортные условия для персонала.

В настоящее время наибольшее распространение получили 2 типа систем

охлаждения и кондиционирования воздуха на предприятиях ИО - раздельный и

совмещенный, в которых используются автономные и неавтономные кондиционеры.

Системы раздельного типа представляют собой устройства кондиционирования

воздуха с двумя зонами регулирования, предназначенными соответственно для

обеспечения технических средств охлажденным воздухом и машинного зала -

свежим кондиционированным воздухом (целесообразно использовать на

предприятиях ИО большой мощности). А в системе кондиционирования

совмещенного типа воздух одновременно подается в машинный зал и для

охлаждения вычислительной техники.

Напряжение.

Компьютер является электрическим устройством с напряжением питания 220/380

В трехфазной четырехпроводной сети с заземленной нейтралью.

В мониторе используется напряжение в несколько десятков киловольт. Во

избежание поражения электрическим током, возникновения пожара и повреждения

компьютера следует соблюдать следующие меры безопасности:

- запрещается включать компьютер и периферию со снятой крышкой

- запрещается эксплуатация компьютера с неисправным шнуром питания

- запрещается подключать к компьютеру периферийные устройства при

включенном питании

- запрещается эксплуатация компьютера в помещении с высокой влажностью или

сильно загрязненным воздухом

- при эксплуатации требуется принять меры, исключающие удары и падения

компьютера

- не оставлять без присмотра работающий компьютер

- не допускается попадание внутрь компьютера и периферии посторонних

предметов, жидкостей и сыпучих веществ

- не допускаются перегибы, передавливания и натяжения питающих кабелей

- не допускается устанавливать компьютер вблизи источников тепла

- не допускается закрывание вентиляционных отверстий компьютера и

периферии

В данном дипломном проекте производится разработка вычеслительной сети, в

состав которой входят ПЭВМ, соединение между которыми реализуется при

помощи кабелей.

В основном, работы по монтажу сети заключаются в сборке закупленных

компонентов сети и их подключении к электросети.

Для обеспечения электробезопасности при монтаже, наладке и работе с сетью

необходимо обратить особое внимание на создание защитных мер от попадания

пользователей и обслуживающего персонала под напряжение, для предотвращения

электротравматизма при работе с сетью.

На рабочем месте необходимо наличие зануления.

Все электронные устройства необходимо занулить.

Электропитание рабочего места должно быть подключено через рубильник,

установленный в месте, удобном для быстрого отключения питания рабочего

места, а также должны быть предприняты меры для обесточивания рабочего

места в аварийных режимах (Обычно ставится автоматический выключатель с

защитой от короткого замыкания).

4.2 Расчет Зануления.

Все работы связанные с наладкой и эксплуатацией сети ведутся в помещении,

относящемуся к категории “ без повышенной опасности ” поражения

электрическим током.

В сети с глухозаземленной нейтралью при однофазном замыкании на корпус

необходимо обеспечить автоматическое отключение поврежденного

электрооборудования. При кратковременном, аварийном режиме создается

безопасность обслуживания и сохранность оборудования.

Однако, кратковременность может быть обеспечена только созданием

определенной кратности тока короткого замыкания на корпус по отношению к

номинальному току защитного аппарата.

Этого можно добиться только прокладкой специального провода достаточной

проводимости- нулевого провода, к которому присоединяются корпуса

электрооборудования.

В помещении, где производится монтаж сети, питание электроустановок

осуществляется от подстанции с трансформатором P=600 кВт, удаленной от

рабочего места на 300 м.

Питание к распределительному щитку проводится алюминиевым проводом сечением

25 мм, а роль нулевого провода выполняет стальная полоса сечением 50 мм.

При использовании зануления должны быть выполнены следующие условия:

Iкз => k*Iном

где - коэффициент кратности номинального тока Iном (А) плавкой

вставки предохранителя k=3.

Номинальный ток Iном в помещении 40 А.

Значение Iкз зависит от фазного напряжения сети и сопротивления цепи, в том

числе от полного сопротивления трансформатора Zт, фазного проводника Zф,

внешнего индуктивного сопротивления петли “фаза-ноль” Xп, активного

сопротивления заземлений нейтрали обмоток трансформатора Rо и повторного

заземления нулевого защитного проводника Rп.

Так как Rо и Rп велики, по сравнению с другими сопротивлениями, то ими

можно пренебречь.

Тогда выражение для Iкз будет:

[pic]

где Zп=Zф+Zнз+Xп – комплексное, полное сопротивление петли “фаза-ноль”

Удельное сопротивление фазного провода:

p=0.028(Ом*мм2)/м Sсеч=25 мм2

отсюда сопротивление фазного провода:

Rф=(p*L)/S=0.028*300/25=0.336 Ом

Удельное сопротивление нулевого провода:

p=0.058(Ом*мм2)/м Sсеч=50 мм2

отсюда сопротивление нулевого провода:

Rнз=(p*L)/S=0.058*300/50=0.348 Ом

Значения Xф и Xнз малы и ими можно пренебречь

[pic]

где k=0,3894

dср- расстояние между проводниками

dф- геометрический диаметр

Сопротивление электрической дуги берем равной:

rд=0.02 Ом Xд=0

В соответствии с мощностью трансформатора

rт=0.0044 Ом Xт=0,0127

Полное сопротивление петли “фаза-ноль”:

Zп=[pic]=0,716 Ом

При использовании зануления по требованиям ПУЭ:

Rнз/Rф=0,348/0,336 k*Iном 301,6 А =>3*40=120 А

Вывод: Защита обеспечена.

Глава 5. Технико-экономическое обоснование.

Целью настоящего дипломного Проекта является проектирование локально-

вычислительной сети с использованием технологии Fast Ethernet. Оценка

экономической эффективности разрабатываемого проекта производится путем

выбора коммутации в локально-вычислительной сети.

В связи с этим в этой главе рассмотрим два варианта решения поставленной

задачи с экономической точки зрения. В результате сделаем вывод о наиболее

экономически выгодном способе коммутации.

В нашем случае есть два варианта коммутации в сети:

. Использование коммутаторов Fast Ethernet Nortel Networks BayStack 350.

. Использование коммутаторов Fast Ethernet 3Com

SuperStack 3300XM.

5.1 Метод анализа иерархий

МАИ является систематической процедурой для иерархического представления

элементов, определяющих суть любой проблемы.

Метод состоит в декомпозиции проблемы на все более простые составляющие

части и дальнейшей обработке последовательности суждений лица, принимающего

решение, по парным сравнениям. В результате может быть выражена

относительная степень (интенсивность) взаимодействия элементов в иерархии.

Эти суждения затем выражаются численно.

МАИ включает процедуры синтеза множественных суждений, получения

приоритетности критериев и нахождения альтернативных решений. Полученные

таким образом значения являются оценками в шкале отношений и соответствуют

так называемым жестким оценкам. Решение проблемы есть процесс поэтапного

установления приоритетов.

Решение задачи с помощью МАИ делится на несколько этапов:

. Определение проблемы;

. Построение иерархии (цель – критерии - альтернативы);

. Построение множества матриц по парных сравнений. По парные сравнения

проводятся в терминах доминирования одного элемента над другим;

. Определение компонент нормализованного собственного вектора, или векторов

приоритетов, которые характеризуют локальные приоритеты анализируемых

элементов;

. Определение согласованности суждений:

индекса согласованности, отношения согласованности;

. Определение глобальных приоритетов сравниваемых альтернатив;

. Анализ полученных результатов.

Выбор будет осуществляться по следующим критериям:

. Стоимость;

. Пропускная способность;

. Управляемость;

. Надежность;

. Простота обслуживания;

. Производительность.

Декомпозиция задачи в иерархию представлена на рис.5.1.1.

|Выбор коммутаторов Fast Ethernet |

Рис.5.1.1. Декомпозиция задачи в иерархию.

Далее необходимо установить приоритеты критериев и оценить каждую из

альтернатив по критериям, выявив самую важную из них.

Составим матрицу для сравнения относительной важности критериев на втором

уровне по отношению к общей цели на первом уровне.

Матрицы должны быть построены для парных сравнений каждой альтернативы

альтернативы на третьем уровне по отношению к критериям второго уровня.

В данном случае потребуется шесть таких матриц: одна для второго уровня

иерархии и шесть – для третьего уровня.

Матрицы представлены в табл.5.1.1 и табл.5.1.2.

Таблица 5.1.1.

Матрица сравнений относительной важности критериев

| | | | | |ия | |

Таблица 5.1.2.

Матрица парных сравнений для уровня 3

|3Com | | |3Com | | |3Com | | |

|3Com | | |3Com | | |3Com | | |

Для проведения субъективных парных сравнений мы воспользовались шкалой

относительной важности.

В каждую клетку матрицы ставится та или иная оценка (от 1 до 9)

относительной важности. Сравнивается относительная важность левых элементов

матрицы с элементами наверху. Поэтому если элемент слева важнее, чем

элемент наверху, то в клетку заносится положительное целое число; в

противном случае – обратное число (дробь).

Относительная важность любого элемента, сравниваемого с самим собой, равна

1. Оценки приведены в таблице 5.1.3.

Таблица 5.1.3.

Сравнение критериев по отношению к общей цели

| | | | | | |ь |

|Стоимость |1 |1/3 |1 |3 |3 |1/9 |

|Пропуск-я |3 |1 |1/2 |1/5 |1/2 |1/7 |

|Управляе- |1 |2 |1 |2 |5 |2 |

|Надежность |1/3 |5 |1/2 |1 |3 |Ѕ |

|Простота |1/3 |2 |1/5 |1/3 |1 |1/5 |

|Производ-ть |9 |7 |1/2 |2 |5 |1 |

Теперь перейдем к парным сравнениям элементов на нижнем уровне. Данные

представлены в таблице 5.1.4.

Таблица 5.1.4.

Матрица парных сравнений для уровня 3

|Nortel |1 |1/2 |Nortel |1 |2 |Nortel |1 |2 |

|3Com |2 |1 |3Com |1/2 |1 |3Com |1/2 |1 |

|Nortel |1 |5 |Nortel |1 |3 |Nortel |1 |9 |

|3Com |1/5 |1 |3Com |1/3 |1 |3Com |1/9 |1 |

Из группы матриц парных сравнений мы формируем набор локальных приоритетов,

которые выражают относительное влияние множества элементов на элемент

примыкающего сверху уровня.

Находим относительную силу, величину, ценность, желательность или

вероятность каждого отдельного объекта через «решение» матриц, каждая из

которых обладает обратно симметричными свойствами. Для этого нужно

вычислить множество собственных векторов для каждой матрицы, а затем

нормализовать результат к единице, получая тем самым вектор приоритетов.

Расчет векторов производится следующим образом. Если представить нашу

матрицу в виде (см. табл.5.1.5.), где А1, А2 ….. Аn – множество из n –

элементов и W1, W2 ….. Wn – соответственно их веса, или интенсивности, то

компонента собственного вектора первой строки равна:

[pic]

последней:

[pic]

После того как компоненты собственного вектора получены для всех строк n,

нормализуем результат для получения оценки вектора приоритетов путем

деления каждого числа на сумму всех чисел. Рассчитанные значения

представлены в таблице. Затем определяем

индекс согласованности (ИС). ИС дает информацию о степени нарушения

численной и порядковой согласованности, и может быть вычислен следующим

образом:

. Суммируется каждый столбец суждений, затем сумма первого столбца

умножается на величину первой компоненты нормализованного вектора

приоритетов, сумма второго столбца – на вторую компоненту и т.д.

. Полученные числа суммируются. Таким образом получаем величину,

обозначаемую (.

. Определяем индекс согласованности из соотношения

ИС=(( - n)/(n - 1), где n – число сравниваемых элементов.

. Определяется отношение согласованности (ОС) путем деления на число,

соответствующее случайной согласованности матрицы того же порядка (для

матрицы 6-го порядка случайная согласованность равна 1,24). Величина ОС

должна быть порядка 10% или менее, чтобы быть приемлемой. В нашем случае

отношение согласованности много меньше 10% и не выходит за рамки

допустимых. Это означает, что матрица согласована, и суждений

пересматривать не стоит. Результаты расчетов приведены в таблице 5.1.6.

Таблица 5.1.5.

Множество собственных векторов для каждой матрицы.

| |А1 |А2 |………. |An |

|A1 |W1/W1 |W1/W2 |………. |W1/Wn |

|A2 |W2/W1 |W2/W2 |………. |W2/Wn |

|: |: |: |: |: |

|Аn |Wn/W1 |Wn/W2 |………. |Wn/Wn |

Таблица 5.1.6.

Индекс согласованности.

| | |ь | | | | | |

|Стоимость |1 |1/3 |1 |3 |3 |1/9 |0.12 |

|Пропускная |3 |1 |1/2 |1/5 |1/2 |1/7 |0.08 |

|Управляемость |1 |2 |1 |2 |5 |2 |0.35 |

|Надежность |1/3 |5 |1/2 |1 |3 |1/2 |0.15 |

|Простота |1/3 |2 |1/5 |1/3 |1 |1/5 |0.07 |

|Производит-ть |9 |7 |1/2 |2 |5 |1 |0.41 |

(max=6,68 ИС=0,136 ОС=0,11

Таблица 5.1.7.

Индекс согласованности для парных сравнений.

Следующим этапом является применение принципа синтеза. Для выявления

составных, или глобальных, приоритетов домов в матрице локальные приоритеты

располагаются по отношению к каждому критерию, каждый столбец векторов

умножается на

приоритет соответствующего критерия и результат складывается вдоль каждой

строки. Глобальные приоритеты представлены в таблице 5.1.8.

Таблица 5.1.8.

Глобальные приоритеты.

| |1 |2 |3 |4 |5 |6 |Глобальный |

| |(0,12) |(0,08) |(0,35) |(0,15) |(0,07) |(0,41) |приоритет |

|Nortel |0.33 |0.84 |0.67 |0.75 |0.67 |0.9 |0.8 |

|3Com |0.67 |0.16 |0.33 |0.25 |0.33 |0.1 |0.2 |

Используя МАИ, мы увидели, что применение коммутаторов Fast Ethernet Nortel

Networks BayStack 350 гораздо выгоднее, чем использование коммутаторов 3Com

SuperStack 3300XM (по максимальному глобальному приоритету).

Для этого варианта произведем расчет основных экономических показателей:

. капитальных затрат;

. эксплуатационных расходов.

5.2 Расчет капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

5.2.1 Определение капитальных затрат.

Составим смету на приобретение оборудования и произведем расчет

капитальных затрат на это оборудование. Смета на приобретение оборудования

приведена в таблице 5.2.1.

Таблица 5.2.1.

Смета на приобретение оборудования.

|Оборудования |шт |руб. |стоимость |

| | | |руб. |

|Коммутатор |5 |89850 |449250 |

|Концентратор Ethernet |10 |2400 |24000 |

|Сетевая карта Cnet Pro 200|20 |840 |16800 |

|Разъем RJ-45 |1000 |3 |3000 |

|Кабель UTP Category 5 |3x305 м |1500 |4500 |

| |

|Общая стоимость оборудования |

|497550 |

Капитальные затраты включают в себя следующие составляющие:

. стоимость оборудования;

. стоимость монтажа (10% от стоимости оборудования );

. транспортные и заготовительно-складские расходы (5% от стоимости

оборудования);

. затраты на тару и упаковку (0.5% от стоимости оборудования).

Стоимость монтажа:

Kм=497550*0,1 Kм=49755 руб.

Транспортные и заготовительно-складские расходы:

Kт=497550*0,05 Kт=24877 руб.

Затраты на тару и упаковку:

Kу=497550*0,005 Kу=2487 руб.

K=Kлвс+Kм+Kт+Kу K=574670 руб.

Таким образом, капитальные затраты на построение ЛВС составят 574670,25

рублей.

5.2.2 Расчет эксплуатационных расходов.

Определим величину годовых эксплуатационных расходов (Э).

Эксплуатационные расходы складываются из следующих статей:

. затраты на оплату труда (З)

. отчисления на социальные нужды (Ос.н.)

. амортизация основных фондов (А);

. материальные затраты (М);

. затраты на электроэнергию (Ээл)

. прочие производственные и административно - хозяйственные расходы (Эпр);

Сумма затрат на оплату труда определяются по формуле:

[pic]

где [pic] - величина оклада работника i-ой категории;

[pic] - число работников i-ой категории;

12. - число месяцев в году;

1,2 – коэффициент, учитывающий премии.

В таблице 5.2.2. представлены должностные оклады, согласно штатному

расписанию компании:

Таблица 5.2.2.

Должностные оклады

|Должность |Численность |Оклад (рубли) |

| |персонала | |

|Инженер технической |1 |3000 |

|эксплуатации | | |

|Техник оператор |2 |2500 |

Таким образом, затраты на оплату труда составят:

З=(3000+2*2500)*12*1,2 З=115200 руб.

Отчисления на социальные нужды составляют:

Ос.н.=0,356*З Ос.н.=41011

руб.

Расчет амортизационных отчислений производится по формуле:

[pic][pic]

А=497550*25/100=123402 руб.

Материальные затраты составляют 0,5% от стоимости оборудования:

М=497550*0,005=2487 руб.

Затраты на электроэнергию составляют 1% от общих эксплуатационных расходов

Ээл=3269 руб.

Прочие расходы включают в себя:

а) обязательное страховое имущество на предприятии- 0,08% от стоимости

оборудования:

Эстр=497550*0,0008 Эстр=398 руб.

б) расходы на ремонт оборудования в размере 2% от стоимости оборудования:

Эрем=497550*0,02 Эрем=9951 руб.

с) прочие административно-хозяйственные расходы в размере 20% от расходов

по труду:

О=(З+Ос.н.)*0,2 О=31240 руб.

Эпр=Эстр+Эрем+О

Эпр=41589 руб.

Общие эксплуатационные расходы за вычетом затрат на электроэнергию

составят:

Э1=З+Ос.н.+А+М+Эпр Э1=323691 руб.

Общие эксплуатационные расходы составят:

Э=Э1+Ээл Э1=0,99*Э Э=Э1/0,99

Э=326960 руб.

Полученные данные сведем в таблицу 5.2.3.

Таблица 5.2.3.

Технико-экономические показатели.

|Наименование показателя |Единица |Стоимостная |

| |измерения |оценка |

|1. Капитальные затраты |рубль |574670 |

|2. Годовые эксплуатационные | рубль | 326960 |

|расходы, в т.ч.: | | |

|а) Затраты на оплату труда (З); |рубль |115200 |

|б) Отчисления на социальные нужды | | |

|(Ос.н.); |рубль |41011 |

|в) Амортизация основных | | |

|фондов (А); |рубль |123402 |

|г) Материальные | | |

|затраты (М); |рубль |2487 |

|д) Затраты на | | |

|электроэнергию (Ээл); |рубль |3269 |

|е) прочие | | |

|расходы (Эпр). |рубль |41589 |

| | | |

Выводы:

1. На основе проведенного расчета с помощью метода анализа иерархий (МАИ)

сделан вывод о том, что коммутаторы Fast Ethernet Nortel Networks

BayStack 350 выгоднее применять в проектируемой локально-вычислительной

сети, нежели коммутаторы Fast Ethernet 3Com SuperStack Switch 3300 (по

значению глобальных приоритетов).

2. В результате проведенных расчетов по лучшему варианту были получены

значения капитальных затрат (K=574670 руб.) и эксплуатационных расходов

(Э=326960 руб.).

-----------------------

ПРОПУСКНАЯ

СПОСОБНОСТЬ

УПРАВЛЯЕМОСТЬ

ПРОСТОТА

ОБС

ЛУЖИВА

НИЯ

ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТЬ

Коммутатор

3Com

Коммутатор Nortel Networks

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8

Приглашения

09.12.2013 - 16.12.2013

Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

09.12.2013 - 16.12.2013

МЕНЮ

НАУЧНЫЕ РАБОТЫ

Проектирование локально-вычислительной сети

Приглашения

Международный конкурс хореографического искусства в рамках Международного фестиваля искусств «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»

Международный конкурс хорового искусства в АНДОРРЕ «РОЖДЕСТВЕНСКАЯ АНДОРРА»