Генераторы шумовых сигналов

Курсовая работа

Развитие технологий в различных сферах позволяет на сегодняшний день воплотить в повседневной жизни идеи и желания, которые раньше могли быть реальными разве что в фильмах. С изобретением сотовых телефонов появилась новая сфера в нашей жизни — сотовая связь, позволившая нам изменить свою жизнь в корне, абсолютно иначе построить не только способ общения с людьми, но и ведение бизнеса, и предпринимательство. Несомненно, использование связи (а за последние несколько лет и всех функций сотового телефона) имеет значительное число положительных сторон и нет причин сомневаться в ее необходимости. Однако безопасность находится под сомнением.

Речь идет о мошенничестве, как кража информации или взлом телефонных номеров, или предложение почитать чужие sms и прочее. Возможности сотовых телефонов передавать сведения на расстоянии и в принципе передавать сигнал, а так же возможность телефона быть уже многофункциональным устройством, способным записывать информацию, которая была предназначена исключительно для ушей.

Любые переданные сведения в виде sms, mms, мобильного Интернета или в прямом диалоге — ведь прежде всего это сигнал, волна информации, которую можно поймать приборами и декодировать. Мобильный телефон, подобно компьютер, имеющий операционную систему так же подвергается атакам вирусов, которую возможно взломать и использована не по назначению не ставя в известность хозяина аппарата. То есть телефон может не звонить, он может спокойно находиться на столе, в кармане пиджака, брюк, куртки, абсолютно не подавать звуков в кейсе, но это совсем не показатель того, что он ничего не делает. Как минимум он передает сигал сети, в ином виде — информацию и владелец может ни о чем и не догадываться. Казалось бы — не очень-то и страшно. Это не представляет угрозы тому, чья «секретная» информация не представляет ценности.

Особый интерес представляет перехват информации при передаче по каналам связи, поскольку в этом случае возможен свободный несанкционированный доступ к передаваемой информации. В зависимости от системы связи каналы перехвата информации можно разделить на электромагнитные, электрические и индукционные. Каналы утечки первого типа образуются при перехвате сигналов передатчиков систем связи стандартными техническими средствами, широко используемыми для прослушивания телефонных разговоров по разнообразным радиоканалам (сотовым, радиорелейным, спутниковым).

Во втором случае перехват информации, передаваемой по кабельным линиям связи, предполагает подключение к ним телефонных закладок, оснащенных радиопередатчиками. В индукционном канале утечки используется эффект возникновения вокруг кабеля электромагнитного поля при прохождении по нему информационных токовых сигналов, которые могут быть перехвачены с помощью специальных индукционных устройств. Принадлежит к так называемым бесконтактным методам снятия информации. Чаще всего используется для перехвата информации, идущей по телефонным линиям.

22 стр., 10701 слов

Мировой рынок связи и коммуникации

... связи и коммуникации в современной экономике России; Выделить национальную специфику функционирования и регулирования рынка связи и коммуникации; Провести мониторинг и установить тенденции развития российского рынка связи и коммуникации; Предложить прогноз дальнейшего развития российского рынка связи и ...

Если же владелец телефона имеет бизнес, ведет финансовые предприятия, проекты, у него точно будет информация, которая будет интересна многим людям — а как минимум конкурентам. Получается, что желание находиться всегда на связи ставит его конфиденциальную информацию под угрозу распространения. И это далеко не кино, а вполне вовсе не кино, а наша реальная жизнь. Когда вы уверены в своем собеседнике, нет уверенности в том, что можно быть абсолютно уверенным в его телефоне.

В мире сейчас существует огромное количество самых разных устройств, так называемого шумового воздействия. Данный генератор шума находит свое применение в подавлении, ограничении действия радиосигнала, для защиты от несанкционированного доступа в телефонную сеть.

Мобильные «глушилки» бывают трех типов. Первую группу составляют довольно простые системы, использование которых не требует дополнительных энергозатрат. На стенах в помещении монтируются специальные экранирующие электромагнитные панели (Faraday Cage), обеспечивающие пассивное блокирование сотовых сигналов.

Второй метод — установка специального прибора, определяющего наличие включенного мобильника в радиусе пяти метров и более. При попытке позвонить устройство в течение короткого промежутка времени излучает подавляющий сигнал сравнительно небольшой мощности. В результате канал управления базовой станции, предназначенный для абонента, в зоне действия устройства перекрывается. Конкретные параметры подобных участков «мобильного молчания» зависят от характеристик используемых антенн. Входящие звонки отсекаются точно так же, вызова абонента не происходит, сигнал не слышен. После чего сотовый аппарат переключается в режим ожидания, оставаясь на обслуживании в сотовой сети. Сигналы подавляются на частотах 860-960 и 1800-1970 МГц.

Наконец, третий вариант — системы, создающие постоянные помехи в определенном диапазоне, причем некоторые из них обладают любопытной функцией: с помощью беспроводных технологий типа Bluetooth они автоматически переводят любой совместимый телефон в режим «молчания».

В настоящее время существует большое количество как отечественных, так и зарубежных аналогов данного устройства. В данной дипломной работе разрабатывается генератор шума, чьи преимущества состоят в следующем:

  • генератор шума прост в обращении, что делает его доступным;
  • прибор имеет автономный источник питания и не зависит от сети;
  • легкое изменение параметров сигнала;
  • благодаря применению защелок, возможна быстрая сборка устройства и замена источника питания, не требующие дополнительных приспособлений;
  • удобен для транспортировки.

С целью повышения конкурентоспособности данного изделия возникает необходимость в повышении технологичности, снижении себестоимости, а так же уменьшении габаритных размеров.

Использование современных комплектующих позволяет повысить надежность, снизить габариты и массу разрабатываемого устройства.

16 стр., 7988 слов

Генератор курсовой работы

... составляет , (1) где – эквивалентное (с учетом делителя смещения) сопротивление генератора; – суммарное (с учетом дифференциального сопротивления ) сопротивление в цепи эмиттера. Применительно ... большой допуск на них (кроме дорогих прецизионных стабилитронов); большой уровень шума; достаточно большое дифференциальное сопротивление; зависимость напряжения от температуры (например, стабилитрон ...

Генератор шума для сотовых телефонов в соответствии с техническим заданием, является конструктивно законченным изделием, соответствующим следующим эксплуатационным требованиям:

  • температура окружающей среды от плюс 1 до плюс 40°С;
  • атмосферное давление (84-107)кПа, (630-800) мм рт.ст.;
  • относительная влажность воздуха (45-80)%;
  • вибрационные нагрузки, соответствующие лабораторным условиям

эксплуатации.

Требования по надежности: средняя наработка на отказ не менее 5000 часов.

С целью снижения затрат времени и средств на разработку устройства, технологическую подготовку производства, изготовление, эксплуатацию и ремонт, генератор должен соответствовать требованиям технологичности.

1. Общая часть

1.1 Выбор и обоснование структуры изделия

Для защиты информации от несанкционированной передачи через незащищенный канал сотовой телефонной связи необходимо использовать генератор акустического зашумления для обеспечения активной защиты в помещении. Для мобильности и простоты использования генератор шума должен обладать возможностью питания от портативных элементов питания. Необходимо, что бы генератор шума обеспечивал необходимое отношение сигнал/шум во всех октавных полосах (голосовых частотных полосах).

Для выбора генератора акустического зашумления необходимо выяснить уровень фонового шума. В качестве фона взят уровень шума в помещении без присутствия людей. Уровень шума будет равен 10…15 дБ. Среднее значение звукоизоляции для одинарного стекла и герметичной металлической двери равны 30 дБ. В качестве возможных решений можно предложить данное изделие «генератор шума для сотового телефона». [5].

Предназначен для защиты переговоров от прослушивания в замкнутых пространствах (тамбур, салон автомобиля, небольшие кабинеты и пр.) за счет генерации «белого» (речевого шума в акустическом диапазоне частот, что обеспечивает снижение разборчивости после записи или передачи по каналу связи.

Технические характеристики изделия «генератор шума для сотового телефона»:

Диапазон частот 450МГц-2000МГц

Максимальная выходная мощность 1,25 Вт

Габариты 100x55x35 мм

Питание: 9 В

Самым простым методом получения акустического шума является использование шумящих электронных элементов (ламп, транзисторов, различных диодов) с усилением напряжения шума. Принципиальная схема генератора шума для сотового телефона приведена на рис. 1

Рисунок 1 — Схема электрическая принципиальная изделия

1.2 Особенности работы и управление изделием

В схеме генератора шума для сотового телефона источником шума является полупроводниковый диод- стабилитрон, работающий в режиме лавинного пробоя при очень малом токе. Сила тока через стабилитрон составляет всего лишь около 100 мкА. Шум, как полезный сигнал, снимается с катода стабилитрона и через конденсатор С1 поступает на инвертирующий вход операционного усилителя DD1, DD2 типа К176ЛА7 (К56ЛА7).

На не инвертирующий вход этого усилителя поступает напряжение смещения, равное половине напряжения питания с делителя напряжения выполненного на резисторах R1 и R3. Режим работы микросхемы DD2 определяется резистором R2. С нагрузки усилителя, усиленное напряжение шума поступает на усилитель мощности, выполненный на микросхеме DD2 типа К174ХА10. С выхода усилителя шумовой сигнал через индуктивно-емкостной фильтр поступает на узкополосный частотный излучатель.

13 стр., 6352 слов

Импульсный блок питания

... отключенном компьютере. Как было сказано выше современный блок питания – импульсный блок. В импульсных блоках питания переменное входное напряжение сначала выпрямляется. Полученное постоянное напряжение используется для питания генератора, с помощью которого оно преобразуется в ...

Уровень шума регулируется транзистором Т1. Плавной регулировкой (точной настройкой на частоту) служит емкость P-N перехода (аналогично варикапу) транзистора Т1 включенного напрямую к + источника питания.

Диаппазон плавной регулировки напряжения питания «Генератора управляемого напряжением» должен быть от 12 до 9 вольт, либо от 14,5 до 9 вольт. Принцип такой — напряжение меньше — частота больше и наоборот.

Рисунок 2 — Структурная схема изделия

Схема генерирует шум в широком диапазоне частот от единиц герц до десятков мегагерц. Однако на практике он ограничен АЧХ усилителя. Схема генератора шума подбирается по максимальному уровню шума, так как стабилитроны представляют собой некалиброванный источник шума. Он может быть любым с напряжением стабилизации менее напряжения питания. Для получения калиброванного по уровню шума генератора используют специальные шумящие вакуумные диоды. Спектральная плотность мощности генерируемого шума пропорциональна анодному току диода. Широкое распространение получили шумовые диоды двух типов 2ДЗБ и 2Д2С. Первый генерирует шума полосе до 30 МГц, а второй — до 600 МГц, что характеризует схему более технически легкой, дешевой и эффективной, является применение активных средств акустического зашумления. Которые обеспечивают высокую эффективность при относительно небольших материальных затратах и несложности установки. Для этой цели на российском рынке представлен значительный выбор технических средств акустического зашумления. Использование генераторов акустического зашумления также дает возможность модернизации системы защиты при изменении характера информационных угроз. [5].

1.3 Обоснование выбора элементной базы изделия

При анализе принципиальной электрической схемы весь перечень элементов можно разбить на две группы:

1. Элементы, жестко регламентированные схемой (указаны их уникальные индексы).

2. Элементы, регламентированные по основному параметру (указано соответствующее номинальное значение этой величины).

Предоставляется возможность самому подобрать тип данного элемента.

Таким образом, при выборе элементной базы будем придерживаться того, что:

1. Компоненты должны обладать указанными в схеме характеристиками;

2. Номенклатура используемых типов корпусов должна быть по возможности сужена для повышения технологичности конструкции печатного узла.

Необходимо применять в первую очередь стандартные и унифицированные элементы, а также другие изделия массового или серийного производства. Стандартные элементы выбираются по данным официальных справочников.

Выбор ЭРЭ производится путем сопоставления технических условий на них с условиями применения элементов в изделии. При выборе элементов следует придерживаться предельных значений параметров окружающей среды. При предельных температурах не должны происходить необратимые изменения параметров элементов, а также сами материалы ЭРЭ не должны разрушаться. Выбор ЭРЭ зависит также от принятого вида монтажа.

Кроме того, тенденция развития современного приборостроения в России показывает, что как в новых разработках, так и в серийном производстве все шире используются электронные компоненты (электрорадиоизделия и детали аппаратуры) зарубежных производителей. Объективными причинами такого явления послужили резкое сокращение объемов выпуска отечественных ЭРЭ, практическая остановка большинства их производителей, а также отсутствие в последние годы новых разработок элементной базы [8,9].

Все это на фоне бурного прогресса мировой электронной индустрии привело к отставанию отечественных ЭРЭ от зарубежных на 10-15 лет как по техническому уровню, так и по технико-экономическим показателям. В результате ряд групп современных электрорадиоизделий отечественной промышленностью практически не выпускаются, а те ЭРЭ, что выпускаются, порой значительно дороже зарубежных аналогов. Так, например, зарубежные конденсаторы с оксидным диэлектриком примерно втрое дешевле отечественных аналогов при выигрыше в массогабаритных параметрах.

Все вышеизложенное, а также фактическое разрешение с ноября 1997г. импортной комплектации отечественной аппаратуры специального назначения, дали серьезный импульс отечественным предприятиям на использование импортных ЭРЭ.

Для удобства применения генератора шума, следует предусмотреть в конструкции его корпуса место для автономного источника питания. В качестве этого источника применим высоковольтную батарею HIGH VOLTAGE.

Рисунок 3. Батареи HIGH VOLTAGE

Высоковольтные батареи HIGH VOLTAGE включают в себя целый ряд элементов питания марганцево-цинковой системы с щелочным электролитом. Все батареи этой системы представляют собой набор элементов дисковой конструкции, собранных в металлический корпус. Такие батареи отличаются высоким напряжением от 6 до 15 вольт. Применяются для фототехники, электронных игр, зажигалок, охранных устройств, электронных и медицинских приборов.

Корпус устройства будет состоять из двух частей: платформы корпуса, на которой размещается печатная плата устройства и батарея питания, и крышки корпуса.

Платформа корпуса и крышка крепятся между собой посредством защелок.

Учитывая небольшое кол-во элементов, генератор целесообразно выполнить на одной плате. Плата будет размещаться на платформе и крепиться защелками. Так как плата односторонняя, а нагрев элементов незначителен, то разместим ее прямо на корпусе.

На платформе имеется и отсек для элемента питания, клеммы для батареи приклеиваются клеем ВК-9 в специальных «карманах» этого отсека.

2. Расчетная часть

2.1. Расчет на надежность

2.1.1 Схема для расчета

Расчет производится на основе схемы электрической принципиальной АКТП.230113.083 ЭЗ, перечня элементов АКТП. 230113.083 ПЭ3.

2.1.2 Задача расчета

Определить величины:

  • Интенсивность отказов изделия ( лизд ), 1/час;
  • Среднее время наработки Тср, час;
  • Вероятность безотказной работы изделия, Р(t).

2.1.3 Данные для расчета

Расчет производится по окончательному варианту, то есть выбор интенсивности отказа Э.Р.Э производится в зависимости от температуры нагретой зоны изделия tнз и коэффициента нагрузки Кн. Коэффициент нагрузки принимается равным единице.

Интенсивность отказа изделия определяется по формуле:

(1)

где N — число ЭРЭ данного наименования, шт;

  • интенсивность отказов ЭРЭ данного наименования ;
  • n — число наименований Э.Р.Э в.

Средне время наработки до первого отказа Тср определяется по формуле

(2)

Вероятность безотказной работы изделия Р(t) определяется по формуле:

(3)

где tp — время, в течении которого изделие должно работать безотказно, час;

  • Тср — среднее время наработки до первого отказа, час.

2.1.4 Расчет

Результаты расчета занесены в таблицу 2

Таблица 2 — Надежность радиоэлементов

Наименование ЭРЭ

Ni ,

шт.

Режимы работы

лi·10-3

1/час

Ni·лi·10-3

1/час

лизд

1/час

Тср

час

Р(t)

tн.з

Кн

1

Катушка индуктивности, дроссель

5

70

1

0,00002

0,0001

0,170456 *10-3

5866,617

0,,9659

2

Конденсаторы

6

0,000014

0,000084

3

Резисторы

3

0,00001

0,00003

4

Микросхемы, транзисторы

4

0,0008

0,0032

5

Разъемы

2

0,00001

0,00002

6

Соединения пайкой

54

0,00001

0,00044

72

0,001957

0,003874

=20*0,003874=0,170456 *10-3

Тср=1/0,170456*10-3 =5866,617

Вывод

Вероятность безотказной работы Р(t)= 0,9659.

Анализ полученных данных говорит о том, что изделие надежно и выбор электрорадиоэлементов был верен [7,8,9].

2.2 Расчет на тепловое воздействие

2.2.1 Задача расчета

Рассчитать:

  • длину нагретой зоны Lнз ,мм;
  • температуру нагретой зоны ;
  • высоту нагретой зоны мм.

2.2.2 Данные для расчета

  • общая мощность ЭРЭ=1,25 Вт;
  • толщина платы h=1,5 мм = 0,0015 м;
  • длина изделия а=100 мм = 0,1 м;
  • ширина изделия b=55 мм=0,05 м;
  • высота изделия H=35 мм=0,035 м;
  • максимальная температура окружающей среды 0 до +40;
  • общий объем ЭРЭ= 1135,05

2.2.3 Условия расчета

Температура нагретой зоны определяется по формуле:

=(Р*h/(a*b*сT))+ (4)

ст — теплопроводность стеклотекстолита (0,17*).

Объем изделия определяется по формуле :

=a*b*H (5)

Коэффициент заполнения определяется по формуле:

(6)

где V-объем всех ЭРЭ.

Высота нагретой зоны мм определяется по формуле:

H* (7)

2.2.4 Расчет

Температура нагретой зоны :

tнз=(1,25*0,0015/(0,1*0,05*0,17))+35=37,2

Объем изделия:

=5,5*10*3,5= 192500 мм3=0,0002 м3

Коэффициент заполнения :

Кз=(1135,05+(55*100*15))/ 192500 =0,43

Высота нагретой зоны :

Ннз=35*0,43=15,05 мм

Длина нагретой зоны 100 мм; ширина нагретой зоны 55 мм; температура нагретой зоны =37,2, высота нагретой зоны =15,05 мм.

Температура нагретой зоны не превышает максимальных температур ЭРЭ (+70 следовательно, изделие к перегреву и тепловым воздействиям устойчиво [6,7,9].

2.3 Конструктивный расчет изделия

Расчет габаритов печатной платы

а — длина платы

в — ширина платы

h-толщина платы

Рисунок 4 — Эскиз габаритов печатной платы

Рассчитать

  • Длину платы а, мм;
  • Ширину платы в, мм;
  • Толщину платы h, мм,
  • Площадь платы S, мм.

Данные для расчета

Данные для расчета взяты из таблицы

Условие расчета

Расчет производится аналитическим способом.

Установочная площадь ЭРЭ Sуст определяется по формуле

(8)

где Кув — коэффициент увеличения. Кув =1?3

n — число групп;

Ширина изделия в, мм, определяется по формуле

(9)

Толщина платы h, мм, задается из условий прочности изделия.

Расчет

Sуст=3*1833=5500 мм2

Длинна платы (а) принимается равной 100 мм. Ширина платы определяется по формуле:

в=5500/100=55

Вывод

Габаритные размеры платы принимаем равными 55 мм и 100 мм. Толщину платы h принимаем равной 1.5 мм, что достаточно для механической прочности [9].

2.4 Расчет узла микросборки изделия

В настоящее время в связи с развитием электронной техники появилась возможность создания радиоэлектронной аппаратуры, компьютеров, аппаратуры связи, позволяющих решать сложные технические, научные и производственные задачи. Усложнение аппаратуры привело к резкому увеличению числа электрон радиоэлементов, входящих в ее состав. Таким образом, появилась необходимость микроминиатюризации аппаратуры.

Общая схема технологического процесса изготовления сложной микросборки, в состав которой входят пленочная многослойная коммуникационная плата, субплаты с пленочными элементами и бескорпусными компонентами, в данном случае резисторы. Комплекс технологических процессов, связанных формированием пленочных элементов и коммутационных проводников, выделен двойными контурными линиями. При этом может использоваться как тонко-, так и толстопленочная технология.

Тонкопленочная технология, в основном, использует формирования пассивных элементов микросхем с повышенной точностью и стабильностью. Возможно также формирование тонкопленочных коммуникаций проводников с достаточно высокой плотностью в многокристальных микросборках.

Рассмотрим некоторые конструктивно-технологические варианты микросборок и перспективы повышения их интеграции, а также особенности применения резистивных материалов в производстве тонкопленочных микросборок. Показано, что наибольшую интеграцию, максимальный теплоотвод и низкую себестоимость изготовления микроэлектронной аппаратуры можно получить путем применения микросборок с подложкой из кремния. Для существенного уменьшения площади тонкопленочных резисторов следует использовать резистивные материалы P1-12-0.025. На кремниевые или поликоровые платы возможна установка как бескорпусных кристаллов, так и компонентов в мини-корпусах, предназначенных для поверхностного монтажа. Как следует из проведенного анализа, площадь кремниевой платы может быть в 6-15 раз меньше печатной платы, что значительно сокращает разрыв в себестоимости их изготовления. Кроме того, в отраслях, где приоритетом является минимизация массогабаритных характеристик, преимущества кремниевой платы с бескорпусными кристаллами бесспорны.

элементный узел микросборка информационный

2.4.1 Электрический расчет резистивной микросборки

Рисунок 5 — Схема микросборки

Рассчитаем общую мощность всех резисторов:

Р1=3*0,025=0,075 Вт (10)

Рассчитаем сопротивление всех резисторов:

R1-2=1*0.332/1.332=0.25 кОм (11)

R3=10кОм

r1-3=1,25/(2*0,6)=1,04; (12)

1-3=1,67*1,04=1,74 (13)

(14)

Вт* (15)

где — внутренний перегрев n-p-перехода;

  • внутреннее тепловое сопротивление 125.

Rк — температурное сопротивление корпуса Ом/°С

Rк= 1/б*ST (16)

где б-коэффициент теплопередачи б=3*102 Вт/м2°С

ST-площадь теплового контакта корпуса м2

Rк=1/300*7,5=0,4*10-3 Ом/°С

Qk=0,075*0,0004=0,00015°С

2.4.2 Расчет габаритов микросборки

Ширина резистора определяем по формуле:

мм

Коэффициент формы определяем по формуле:

Кф=l/b=2/1,25=1,6 (17)

Рассеиваемая мощность резистора определяем по формуле:

Ррез=(15)Вт

Ширина резистора рассчитывается по формуле:

1,43 мм

Длину резистора определяем по формуле:

мм (18)

Погрешность резистора связанная с выбором геометрических размеров не должна превышать 1%:

(19)

(20)

Габаритные размеры микросборки равны: длинна 2,28 мм, ширина 1,43 мм. Микросборка занимает меньшее место, чем отдельно установленные элементы, это позволяет нам минимизировать схему.

2.5 Компоновка изделия

Компоновка изделия производится на основании схемы электрической принципиальной АКТП.230113.083 Э3 таблицы 1, расчета габаритных размеров печатной платы и изображена на компоновочном эскизе.

Связанные элементы расположены в непосредственной близости друг к другу для уменьшения длины проводников. Плата разведена без паразитных наводок и соединения дорожек (что может вызвать замыкание).

Компоновка проводилась по одному принципу, а именно принципу уменьшения габаритных размеров.

Компоновка производиться на основании схемы электрической принципиальной, таблицы и расчета габаритов печатной платы. Принцип компоновки — это размещение в пространстве, или на плоскости элементов имеющих электрическое соединение в соответствии с принципиальной схемой и обеспечении допустимого минимума паразитных связей. Компоновка производиться по ходу сигнала, для того, чтобы уменьшить длину проводников. С уменьшением длины проводников — повышается надежность, технологичность изготовления изделия. При компоновке — монтажные отверстия должны находиться в координатной сетке [12].

Входные и выходные элементы устанавливаются на краю платы, для уменьшения их влияния друг на друга. Проводники проводят по координатной сетке вертикально и горизонтально. Длина проводников должна быть минимальной. В результате компоновки определили площадь платы равной 5500 мм2, таким образом получилась плата со сторонами 100х55 мм.

3. Организация рабочего места специалиста по информационным системам

Одним из важных вопросов организации рабочего места специалиста по информационным системам является рациональное планирование. Под планированием рабочего места подразумевается рациональное пространственное размещение всех материальных элементов производства:: оборудование, технологического и организационного оснащения, инвентаря, обеспечивающих экономное использование производственной площади, высокопроизводительный и безопасный труд рабочий.

Разделяют на внешнюю и внутреннюю планировку рабочего места специалиста по информационным системам

Внутренняя планировка делится на две зоны: зону труда (непосредственно рабочее место) и зону подхода (стеллажи, ящики, шкафы и т.д.)

Внешнее планирование — расположение рабочего места относительно других рабочих мест — определяется характером и количеством его оснащение, характером выполняемых работ. Кроме того, в комплект рабочего места входят предметы ухода за ним, средства индивидуальной защиты. Таким образом, организация рабочего места специалиста по информационным системам — это создание определенного комплекса организационно-технических условий для высокопроизводительного и безопасного труда с учетом его места в технологическом процессе, выполнения условий планировки и оснащения всеми средствами и предметами труда в соответствии с проектом организации рабочих мест и трудового процесса.

Внешнее планирование целесообразно размещением на рабочем месте специалиста по информационным системам основного и вспомогательного оборудования, инвентаря и организационной оснастки Проектируется специально с учетом рабочего и вспомогательного п пространства (зоны).

Рабочая зона — это участок трехмерного пространства, ограниченная пределами досягаемости рук рабочего в горизонтальной и вертикальной плоскостях с учетом поворота его корпуса на 180 °.

Здесь размещаются орудия и предметы труда, постоянно используемые в работе. Остальная площадь рабочего места — вспомогательное пространство, в котором размещены редко используемые предметы, элементы интерьера.

Основные требования к рациональному внешнего планирования рабочего места специалиста по информационным системам:

  • обеспечение минимальных траекторий перемещения предметов труда в вертикальной и горизонтальной плоскостях;
  • сокращение излишних трудовых движений;
  • уменьшение до минимума количества наклонов и поворотов корпуса рабочего;
  • экономное использование производственной площади.

Внутренняя планировка рабочего места специалиста по информационным системам должна обеспечивать удобную рабочую позу, короткие движения, не утомляют работника, и равномерное и, по возможности, одновременное выполнение движений двумя руками. Проектируется такое расположение с учетом зон досягаемости рук работника, представляют собой участок трехмерного пространства, ограниченную траекториями движения рук в горизонтальной и вертикальной плоскости.

На эффективность управленческого труда влияет оснащение рабочего места специалиста по информационным системам техническими средствами для выполнения различных управленческих работ, средствами связи и служебными устройствами и оборудованием.

3.1 Внутренняя планировка и внутренние функции рабочего места специалиста по информационным системам

Рабочее место специалиста по информационным системам реализуется на базе автоматизированного рабочего места (АРМ) и отвечает следующим требованиям:

  • своевременное удовлетворение информационной и вычислительной потребности специалиста;
  • минимальное время ответа на запросы пользователя;
  • адаптация к уровню подготовки пользователя и его профессиональным запросам;
  • простота освоения приемов работы на АРМ и легкость
  • общения, надежность и простота обслуживания;
  • терпимость по отношению к пользователю;
  • возможность быстрого обучения пользователя;
  • возможность работы в составе вычислительной сети.

Рис 6. Схема автоматизированного рабочего места специалиста по компьютерным системам

Общее программное обеспечение (ПО) обеспечивает функционирование вычислительной техники, разработку и подключение новых программ. Сюда входят операционные системы, системы программирования и обслуживающие программы. Профессиональная ориентация АРМ определяется функциональной частью ПО (ФПО).

Именно здесь закладывается ориентация на конкретного специалиста, обеспечивается решение задач определенных предметных областей.

3.2 Внешняя планировка и внешние функции рабочего места специалиста по информационным системам

АРМ специалиста по информационным системам реализуется на базе современных систем безопасности — высокотехнологичный программно-аппаратный комплекс, объединяющий в себе систему видеонаблюдения, охранно-пожарную сигнализацию, модуль управления контролем доступа и другое специализированное оборудование:

Видеонаблюдение. Интеллектуальная детекция движения, гибкая настройка работы ТВ-камер, фильтрация естественных помех.

Видеозапись. Автоматическое сохранение любых видеоданных, расширенный сервис по работе с изображением, мощный модуль архивации.

Аудиоконтроль. Полный контроль телефонных линий, запись переговоров, поддержка АОН, синхронизация аудио и видео.

Контроль доступа на охраняемую территорию.

Управление охранно-пожарной сигнализацией.

Интеграция и управление любыми охранными устройствами: видеоподсистемой, охранно-пожарной сигнализацией, системой контроля доступа, датчиками, сенсорами и т.д.

Автоматическая регистрация нештатных ситуаций и мгновенное оповещение о них пользователя.

Удаленный контроль и управление системой — по локальной сети, каналам Internet и мобильной сотовой связи.

Интегрированная распределённая система безопасности — комплексное решение для охраны объектов практически любой протяженности и отраслевой принадлежности. Применение уникальных технологий, разработанных специалистами компании, даёт возможность не только осуществлять контроль над охраняемой территорией с помощью подсистем, но и проводить комплексный анализ ситуации, основываясь на данных от различных модулей. Это становится возможным, поскольку подсистемы представляют собой не отдельно работающие модули, а интегрированные части одной большой программы (рис.7)

Рисунок 7. Структура урпавленческого ядра АРМ специалиста по информационным системам

Каждый модуль, посредством своих специфических датчиков, поставляет программе поток данных о ситуации на охраняемом объекте. Программа же не только обрабатывает информацию от отдельных модулей, но и позволяет осуществить их совместную работу, когда взаимодействие подсистем происходит на основе заранее запрограммированных реакций охранного оборудования одной подсистемы на события с датчиками другой. Такое взаимодействие отдельных модулей становится возможным, поскольку программа использует объектно-ориентированный подход по отношению к подключаемому охранному оборудованию всех подсистем (рис.7).

Рисунок 7. Структура подсистемы АРМ

Для построения системы охраны объекта применяются самые разные сенсорные и исполнительные охранные устройства: видеокамеры, микрофоны, считыватели карточек для контроля доступа, инфракрасные сенсоры, датчики разбиения стекла и пр. Все эти физические устройства могут принадлежать разным подсистемам, но для самой программы все они являются типовыми объектами с набором зарезервированных свойств.

Таким образом, в программе каждому физическому охранному устройству соответствует его виртуальный аналог. Исходя из вышеописанной концепции, вся работа ведётся с виртуальными объектами в виртуальной среде. Здесь эти объекты можно связывать практически любыми отношениями и условиями взаимодействия независимо от подсистем, к которым они принадлежат. Связь виртуальных охранных объектов в программе осуществляется посредством специальных макросов или скриптов. С их помощью, к имеющимся модулям можно применить практически любую логику взаимодействия. Например, при срабатывании считывателя контроля доступа, включается на запись соответствующая камера видео наблюдения. Описанная концепция позволила не только организовать виртуальное взаимодействие тысяч самых разных компонентов систем безопасности, находящихся на больших расстояниях друг от друга, между собой, но и обеспечить управление любым физическим устройством, подключенным к системе с любого рабочего места системы.

4. Экономическая часть

4.1 Характеристика и расчет стоимости основных материалов

Материалы — ресурсы прошедшие одну или несколько стадий технологической обработки.

Расчет стоимости основных материалов:

(21)

где Qнр. — норма расхода стеклотекстолита на единицу продукции, кг;

  • Цк. — цена кг стеклотекстолита, руб.

Птзр. — процент транспортно-заготовительных расходов, % (Птзр.= 5%);

Стоимость стеклотекстолита

1*175*(1+5/100)= 183,75 (руб.)

Стоимость конденсаторов

5*0,7*(1+5/100)= 3,675 (руб.)

Стоимость микросхем

4*12,6*(1+5/100)= 52,92(руб.)

Стоимость микросхем

4*24,5*(1+5/100)= 102,9(руб.)

Стоимость разъемов

2*60*(1+5/100)= 126(руб.)

Стоимость резисторов

8*1,8*(1+5/100)= 15,12(руб.)

Таблица 6 — Стоимость основных материалов

Наименование материала

Норма расхода

Цена материала за ед. руб.

Стоимость, руб.

ТЗР, руб.

Общая стоимость, руб.

Стеклотекстолит

1

175 (1м2)

175

8,75

183,75

Конденсаторы

5

0,7

3,5

0,175

3,675

Микросхемы

4

12,6

50,4

2,52

52,92

Микросхемы

4

24,5

98

4,9

102,9

Разъемы

2

126

252

12,6

264,6

Резисторы

8

1,8

14,4

0,72

15,12

Итого

622,965

4.2 Характеристика и расчет потребности комплектующих изделий

Полуфабрикаты — готовое изделие, продукция предприятия, которая используется преимущественным образом как составная часть другого более сложного вида продукции, изготовляемого на другом предприятии.

Расчет стоимости покупных полуфабрикатов:

(22)

(17,5*300*(1+5/100))/1000=5,5125(руб.)

(17,5*200*(1+5/100))/1000= 3,675(руб.)

(35*42*(1+5/100))/1000=1,5435 (руб.)

Таблица 7 — Стоимость комплектующих изделий

Наименование программы

Норма расхода

Цена за единицу

Стоимость, руб.

ТЗР, руб.

Общая стоимость, руб.

Припой ПОС-61

17,5 гр

300руб/кг

1,47

0,0735

5,5125

Флюс ФКТ ТУ-13

17,5 гр

200 руб/кг

3,5

0,175

3,675

Спиртобензиновая смесь

35 мл

42 руб/л

5,25

0,2625

1,5435

Итого

10,731

4.3 Характеристика и расчет основной и дополнительной заработной платы

Для определения численности рабочих составляется баланс рабочего времени

Таблица 8 — Баланс рабочего времени на июнь 2013

Статья

Дни

Часы

% к рабочему времени

1. Календарное число дней

2. Выходные и праздничные дни

3. Предпраздничные дни

4. Рабочее время

5. Явочное рабочее время

6. Потери времени внутри рабочего дня

а) перерывы на кормление детей

б) сокращенный рабочий день подростков и рабочих с вредными условиями труда

7. Полезный фонд рабочего времени

8. Средняя продолжительность рабочего дня

30

9

21

21

21

240

72

168

168

168

8

100

100

8

(23)

где tшт.к — время штучно-калькуляционное на каждую операцию, мин;

  • Nв — количество проводимых операций;
  • Фэф.р — эффективный фонд рабочего времени одного рабочего, ч;

kвн — коэффициент выполнения норм (kвн =0,7)

Таблица 9 — Расчет количества работников

Наименование работ

Профессия

Штучно-калькуляционное время

Баланс рабочего времени

Коэффициент выполнения норм

Разряд работ

Комплектование материалов

Конструктор

60

67,36

0,7

IV

Расконсервация материалов

Монтажник-сборщик

40

67,36

0,7

IV

Установка всех деталей

Монтажник-сборщик

25

67,36

0,7

IV

Пайка (ручная)

Монтажник-сборщик

140

67,36

0,7

IV

Контроль внешнего вида печатной платы

Контроллер

25

67,36

0,7

IV

Уборка помещений

Уборщица

220

67,36

0,7

Количество основных рабочих в 1смену

(24)

Росн=220/159*1.1=2 чел.

Количество вспомогательных рабочих

(25)

Рвсп=2*20/100=1 чел.

где , Росн- численность основных рабочих, чел;

  • Пвсп- процент вспомогательных рабочих, 20%.

Численность производственных рабочих

Рпр=Росн+Рнал+Рвсп (26)

Рпр=2+1=3 чел.

где Росн- численность основных работников, чел;

  • Рнал- численность наладчиков, чел;
  • Рвсп- численность вспомогательных рабочих, чел.

Число младшего обслуживающего персонала

(27)

чел.

где Рпр- численность производственных рабочих, чел;

  • Рсл- численность служащих, чел;
  • Пмоп- процент младшего обслуживающего персонала, 2%.

4.3.1 Расчет основной заработной платы основных рабочих

Для оплаты труда основных рабочих применяется сдельно- премиальная форма оплаты труда. Основными элементами тарифной системы при организации заработной платы рабочих является тарифно- квалификационных справочников. Тарифная сетка состоит из перечня тарифных разрядов и тарифных коэффициентов. Тарифная ставка определяет размер оплаты труда рабочего каждого разряда за единицу времени.

Сдельная расценка на каждую операцию определяется по формуле

(28)

где ТСч- часовая тарифная ставка, соответствующая разряду работ, руб.;

  • Тшт- норма штучного времени на операцию, мин.

Таблица 10- Определение сдельной расценки

№ операции

Наименование работы

Разряд

Штучное время, мин.

Часовая тарифная ставка

Сдельная расценка

005

Комплектование материалов

IV

60

30,689

1841,34

010

Расконсервация деталей

IV

40

30,689

1227,56

015

Установка деталей

IV

25

30,689

767,25

020

Пайка (ручная)

IV

140

30,689

4296,46

025

Контроль внешнего вида печатной платы

IV

25

30,689

767,25

030

Уборка помещений

220

24,363

5359,86

14259,67

Сдельная заработная плата

Зсд=?Рсд*Nв=14259,67*1=14259,67 руб. (29)

Прямая сдельная заработная плата основных рабочих определяется по формуле

(30)

где Зсд.осн.- сдельная заработная плата, руб;

  • Ппр- процент премий, % (для основных рабочих Ппр=120%);

Кр- районный коэффициент, % (Кр=15%)

руб.

4.3.2 Расчет основной заработной платы вспомогательных рабочих

Для оплаты труда вспомогательных рабочих применяется повременно премиальная заработная плата. Прямая повременная заработная плата

Зосн.н.= ТСч * Т * Рнал (31)

где ТСч- часовая тарифная ставка вспомогательного работника, руб.;

  • Т- фактически отработанное время, ч;
  • Рнал- численность вспомогательных работников, чел.

Зосн.н.=30,689*168*1=5155,75 руб.

Заработная плата вспомогательных работников

(32)

где Ппр- процент премий для вспомогательных работников, % (Ппр=60%);

  • Кр- районный коэффициент, % (Кр=15%).

5155,75*(1+60/100)*(1+15/100)=9486,58 руб.

4.3.3 Расчет основной заработной платы младшего обслуживающего персонала

Прямая повременная плата

Зпов=Сч*Т*Рвсп (33)

где Сч- часовая тарифная ставка младшего служащего персонала, руб.;

  • Т- фактически отработанное время, ч;
  • Рсл- численность МОП данной профессии и разряда, чел.

Зпов= 24,363*168*1=4092,98 руб.

Заработная плата МОП:

(34)

где Ппр- процент времени, % (Ппр=50%);

  • Кр- районный коэффициент, % (Кр=15%).

ЗМОП=4092,98*1,5*1,15=7060,40руб.

4.3.4 Расчет и характеристика дополнительной заработной платы

Дополнительная часть денежного вознаграждения за труд — бонусы и премии обычно связана с дополнительными поощрениями за результативность свыше установленной нормы.

Комиссионные выплаты, выплаты за выполнение плана, участие в прибылях и т.д.- все это составляет дополнительную часть денежного вознаграждения за труд и применяется для учета эффективности работы, связывая уровень денежного вознаграждения с общими итогами деятельности фирмы или самого сотрудника.

Расчет дополнительной заработной платы рассчитывается по формуле

(35)

где Пдз — процент дополнительной заработной платы, % (Пдз = 8 %);

  • Зосн.сд — основная заработная плата основных рабочих, руб.

руб.

Вспомогательных рабочих

руб.

Младшего обслуживающего персонала

руб.

4.3.5 Характеристика и расчет отчислений на социальные нужды при проектировании бегущей строки

Единый социальный налог (ЕСН или ОСН) — те отчисления предприятия, которые формируют пенсионный фонд, фонд обязательного медицинского

страхования, фонд социального страхования (из него производится оплата бюллетеней, декретных отпусков).

ЕСН является налогом предприятия. Предприятие ежегодно включает в общую сумму издержек 26,2 % от начисленной заработной платы.

Его платит предприятие. Издержки включаются в выручку, попадающую на расчетный счет, и эти начисленные средства распределяются по указанным фондам.

(36)

где Посн — процент отчислений на социальные нужды, % (Посн = 34%);

  • ФЗсд — фонд заработной платы, руб.

Фонд заработной платы

ФЗсд=Зосн.сд.+ДЗсд (37)

Основных рабочих

ФЗсд=36076,97+2886,16=38963,13 руб.

ОСНсд=38963,13*34/100=13247,5руб.

Вспомогательных рабочих

ФЗвсп=9486,58+758,93=10245,5 руб.

ОСНсд=10245,5*34/100=3483,4 руб.

Младшего обслуживающего персонала

ФЗМОП=7060,40+564,83=2400,5 руб.

ОСНсд=2400,5*34/100=816,2руб.

4.4 Расчет полной себестоимости изделия

Сырье и материалы

См = Qнр Цм — Qотх Цотх (38)

где Qнр — норма расходов материала на единицу продукции, кг;

  • Цм — стоимость одного килограмма материала, руб.;
  • Qотх — масса отходов, кг;
  • Цотх — стоимость одного килограмма отходов, руб.

См=252,7+3,675+52,92+102,9+264,6+15,12+5,5125+3,675+1,5435=702,646руб.

Полная себестоимость — сумма предыдущих статей

, (39)

Пс/с=11422,9+36076,97+2886,16+702,646=51088,676руб.

Заключение

В результате выполнения дипломной работы изучено несколько путей блокировки работы мобильных устройств, проанализирована возможность блокирования сигнала сотового телефона четырех типов:

Устройства первого типа заглушают сигнал мобильных телефонов более мощным сигналом.

Устройства второго так же называют «Умные блокираторы» и они не формируют помехоподобный сигнал. Когда устройство детектирует присутствие работающего мобильного телефона, оно сигнализирует об этом базовой станции, которая в свою очередь запрещает доступ к сети.

Устройства третьего типа (джаммеры) подобны устройствам первого типа, однако они имеют в своем составе приёмник для адаптивного включения во время работы мобильного телефона.

Устройства четвертого типа являются достаточно громоздкими и сложными, называются «клетка фарадея». Клетка Фарадея изобретена английским физиком и химиком Майклом Фарадеем в 1836 году для экранирования аппаратуры от внешних электромагнитных полей. Обычно представляет собой заземлённую клетку, выполненную из хорошо проводящего материала. Принцип действия устройства основан на перераспределении электронов в проводнике под воздействием электромагнитного поля. Для того, чтобы клетка Фарадея эффективно работала, размер ячейки сетки должен быть значительно меньше длины волны излучения, защиту от которого требуется обеспечить.

В рамках дипломной работы было изучено и собрано достаточно эффективное устройство «генератор шума для сотовых телефонов» по принципу действия, сходное с первым типом. В работе была представлена схема и описание принципа работы этого устройства.

Библиографический список

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovaya/generatoryi-shumovyih-signalov/

1. «Экономика предприятия»: Учебник средних профессиональных учебных заведений / Под редакцией . Н.А.Сафронова.- Москва, «Юрист» , 1999 г

2. . «Экономика предприятия»: Учебник средних профессиональных учебных заведений / Под редакцией . Н.А.Сафронова.- Москва, «Экономист» , 2004 г

3.Экономика организаций (предприятий): Учебник средних профессиональных учебных заведений / Под редакцией проф. Горфинкеля, проф. В.А. Швандара. — М.: « ЮНИТИ — ДАНА» , 2003. — 431 с. ил.

4. Методические указания по курсовому проектированию по экономике. — АКТП, Артемовский.

5. Об информации, информационных технологиях и защите информации [Электронный ресурс]: Федеральный Закон Российской Федерации от 07.07.2006г. № 149-ФЗ (редакция от 06.04.2011г) — Доступ из справочно-правовой системы «КонсультантПлюс».

Режим доступа: http://www.consultant.ru/popular/cons/

6. Базовый принцип конструирования РЭА/ Под ред. Е.М. Парфенова.- М.: Радио и связь, 1981.

7. Поляков К.П. Конструирование приборов и устройств радиоэлектронной аппаратуры. — М.: Радио и связь, 1982.

8. Справочник по конструированию радиоэлектронной аппаратуры (печатные узлы)/ А.И. Горобец, Л.И. Степаненко, В.М. Коронкевич.- Киев: Техника, 1985.

9. Парфенов Е.М. и др. Проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие для вузов. — М.: Радио и связь, 1989.

10. Разработка и оформление конструкторской документации РЭА: Справочник. Под ред. Э.Т. Романычевой. — 2-е изд., перераб. и доп. — М.: Радио и связь, 1989.

11. Электронная справочная книга радиолюбителя-конструктора: В 2-х книгах. Кн.2/ Р.Г. Варламов, В.Я. Замятин, Л.М. Капчинский и др.; Под ред. Н.И.Чистякова. — 2-е изд., исправ. И доп. — М.: Радио и связь, 2001.

12. Метрейкин Н.А., Озерский А.И. Надежность и испытания радиодеталей и радиокомпонентов: Учебник для техникумов. — М.: Радио и связь, 1981. — 272с.,ил.