VYPUSKNAYa_KVALIFIKATsIONNAYa_RABOTA_BAKALAVRA

Наибольшая погрешность аналого-цифрового преобразователя - погрешность квантования – методическая погрешность, зависит от числа разрядов т и определяется по формуле:

Поскольку выбранный АЦП восьмиразрядный, то m = 8:

∆АЦП= 10028 = 100256 = 0.039 В

Остальные составляющие погрешности АЦП – инструментальные – погрешность смещения нуля, погрешность дифференциальной нелинейности и погрешность полной шкалы. Так как в АЦП возможна коррекция, то в расчет входит только погрешность квантования.

Доверительный интервал результирующей погрешности определяется следующим образом:

Где Σ - среднеквадратическое отклонение суммарной погрешности; К – коэффициент, зависящий от доверительной вероятности Р и закона распределения

суммарной величины погрешности.

У погрешности квантования закон распределения равномерный, поэтому используя правило «трёх сигм» можно найти СКО. При P = 0.95, Σ = √3, тогда среднеквадратическое отклонение погрешности АЦП рассчитывается по формуле:

АЦП = ∆√АЦП3 (5.5)

АЦП = 0.√0393 = 0.023 В

Рассчитав СКО для коммутатора и АЦП, рассчитаем среднеквадратическое отклонение для суммарной погрешности, применив формулу (5.1):

Σ = √ ик2 + АЦП2 = √0.0022 + 0.0232 = 0.023

51

6. БЕЗОПАСНОТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Тема ВКР посвящена исследованию и разработке передающего устройства цифровой телеизмерительной системы с контролем по четности. Решение этой задачи связано с определённым риском (сочетание вероятности нанесения ущерба и тяжести этого ущерба). С рисками, способными оказать отрицательное действие на достижение поставленной цели, сталкиваются на всех стадиях жизненного цикла

(разработка, исследование и испытание, эксплуатация и утилизация). Основными видами риска являются технический риск (опасность нанесения ущерба обществу или третьим лицам вследствие нарушения работы изделия, программного обеспечения,

хода производственного процесса или др.), и профессиональный риск (вероятность повреждения организма, либо утраты здоровья или смерть человека, связанные с исполнением обязанностей по трудовому договору или контракту и в иных установленных законом случаях).

Согласно ГОСТ 12.0.003–74* “Опасные и вредные производственные факторы.

Классификация” передающее устройство цифровой телеизмерительной системы может создавать опасные и вредные факторы, которые должны быть учтены и по которым должны быть приняты меры по защите.

В данном разделе из всех опасных факторов выбран только один -

электрический ток.

Согласно ГОСТ 12.1.009-76 электробезопасность – система организационных мероприятий и технических средств, обеспечивающих защиту людей от вредного и опасного воздействия электрического тока, электрической дуги, электромагнитного поля и статического электричества.

Все многообразие воздействий электрического тока на организм человека приводит к различным электротравмам. Электротравма – травма (резкое, внезапное изменение здоровья человека), вызванная воздействием электрического тока или электрической дуги (местные электротравмы, электрические электротравмы,

смешанные электротравмы).

Защитные меры от поражения электрическим током должны быть обеспечены с учетом допустимых для человека значений тока при данной длительности и пути

53

его прохождения через тело, а также с учетом параметров окружающей среды и окружающей обстановки.

Для обеспечения защиты от поражения электрическим током в электроустановках должны применяться технические способы и средства защиты

согласно требованиям ПУЭ.

Классы электротехнических изделий.

Различают пять классов электротехнических изделий по способу защиты

человека от поражения электрическим током: 0, 01, I, II, III.

- Класс 0 — это изделие с обозначенным напряжением более 42 В, который

имеет рабочую изоляцию и не имеет приспособлений для заземления . Данные

изделия могут использоваться в качестве встроенных в

другие изделия, корпус которых уже заземлен.

- Класс 01 — это изделие, которое имеет рабочую изоляцию и элемент для заземления, но провод который должен присоединяться к источнику питания не имеет заземляющей жилы. В качестве элемента заземления противопоказано использовать винты, болты, а так же шпильки, которые предназначены для

крепления данного изделия или его какой-либо части.

-Класс I — это изделие, имеющее рабочую изоляцию, элемент для заземления, а так же провод питания с жилой, которая заземлена и штепсельной вилкой с заземляющим контактом.

-Класс II — это изделие, имеющее у всех частей к которым можно прикоснуться двойную или усиленную изоляцию этих частей, нормально

электрических цепей с напряжением выше 42 В. При питании от внешнего источника напряжения изделие может относиться к классу III только в тех случаях,

если его присоединяют напрямую к источнику питания с напряжением не выше 42

В, у которого на холостом ходу напряжение не превышает 50 В, или если при питании через трансформатор или преобразователь частоты его входная и выходная обмотки имеют между собой изоляцию (двойную или усиленную).

54

Основными техническими средствами защиты являются:

Защита оболочкой (IP 20 для данной системы);

Использование малых сверхнизких напряжений (менее 50 В тока частотой 50 Гц и 120 В – постоянного тока);

Основная изоляция.

Основными из дополнительных технических средств защиты являются:

Защитное заземление;

Автоматическое отключение питания (зануление);

Устройства защитного отключения.

Защитное заземление – преднамеренное электрическое соединение с землей или ее эквивалентом металлических нетоковедущих частей, которые могут оказаться под напряжением вследствие замыкания на корпус и по другим причинам

(индуктивное влияние соседних токоведущих частей, вынос потенциала, разряд молнии и т. п.).

Принцип действия защитного заземления — снижение до безопасных значений напряжений прикосновения и шага, обусловленных замыканием на корпус и другими причинами. Это достигается путем уменьшения потенциала заземленного оборудования (уменьшением сопротивления заземлителя), а также путем выравнивания потенциалов основания, на котором стоит человек, и заземленного оборудования (подъемом потенциала основания, на котором стоит человек, до значения, близкого к значению потенциала заземленного оборудования).

Зануление - это преднамеренное электрическое соединение открытых проводящих частей электроустановок с глухозаземленной нейтральной точкой генератора или трансформатора в сетях трехфазного тока, с глухозаземленным выводом источника однофазного тока, с заземленной точкой источника в сетях постоянного тока, выполняемое в целях электробезопасности.

Устройство защитного отключения - автоматическая быстродействующая защита, предоставляющая отключение электрической установки при возникновении в ней опасности поражения током.

55

В асинхронно – циклической адаптивной системе с точки зрения информационных элементов схемы могут воздействовать электромагнитные поля.

Наличие электромагнитных полей может привести к уменьшению (или увеличению)

сигнала.

Электромагнитная обстановка. Классификация.

Жесткость электромагнитной обстановки устанавливается по критериям технической насыщенности выполнения объекта. Присутствие различных видов обстановки на объекте повышает класс жесткости обстановки.

Класс 1. Легкая электромагнитная обстановка

a)Заземление, прокладка кабелей и экранирование произведены в соответствии с требованием.

b)Электропитание отдельных элементов устройства зарезервировано,

силовые и сигнальные цепи выполнены раздельно.

Класс 2. Электромагнитная обстановка средней жесткости.

a)Цепи питания частично защищены от перенапряжений помехозащитными и устройствами .

b)Имеется заземляющее устройство.

c)Токовые контуры разделены гальванически.

Класс 3. Жесткая электромагнитная обстановка.

a)Технические устройства имеют общую с энергетическим оборудованием систему защитного заземления.

b)Кабели линий передачи данных, сигнализации, управления разделены.

c)Использование переносных радиопереговорных устройств ограничено в

расстоянии до приборов, а так же разрешены радиостанции мощностью не более 12

Вт.

Класс 4. Крайне жесткая электромагнитная обстановка

a) Защита в цепях управления и электропитании от перенапряжения отсутствует.

56

b)Технические устройства расположены в основном здании , а так же вне здания. Имеются информационные кабели, выходящие за пределы основного здания.

c)Возможно наличие мощных радиопередатчиков.

d)Возможно неограниченное использование .

e)Электромагнитная совместимость устройств.

Электромагнитная совместимость – это способность технических средств,

приборов, установок, работать положительно в окружающей электромагнитной обстановке, не создавая недопустимых электромагнитных помех другим техническим средствам в этой обстановке.

«Основные требования в области ЭМС изложены в следующих пунктах:

1.Порядок проведения сертификационных испытаний на соответствие требованиям электромагнитной совместимости.

2.Нормы и методы испытаний индустриальных радиопомех от электротранспорта.

3.Термины и определения понятий в области электромагнитной совместимости технических средств.

4.Методы измерения параметров низкочастотного периодического магнитного поля технических средств (ТС) в диапазоне частот 5—10000 Гц.

5.Нормы на уровни устойчивости двигателей к воздействию помех следующих видов: отклонение напряжения, отклонение частоты, одновременное отклонение напряжения и частоты, несимметрия питающего трехфазного напряжения сети и несинусоидальность, а также методы испытания двигателей на устойчивость к перечисленным помехам.

6.Устанавливает общую и воспроизводимую базу для оценки качества функционирования ТС, подвергающихся воздействию непрерывного или кратковременного МППЧ, а также рекомендуемые степени жесткости испытаний,

требования к испытательному оборудованию, рабочим местам для испытаний и

процедуры испытаний.

57

7. Стандарт распространяется на технические средства (ТС), применяемые на электрических подстанциях среднего и высокого напряжения, подвергающиеся в условиях эксплуатации воздействию затухающего колебательного магнитного поля

(ЗКМП).

8.Требования к системам бесперебойного питания (СБП) по ограничению помехоэмиссии, обеспечению устойчивости к воздействию внешних электромагнитных помех (далее в тексте - помехи), ослаблению сетевых импульсных помех, проходящих на выход СБП, и соответствующие методы испытаний.

9.Совместимость технических средств электромагнитная. Лифты,

эскалаторы и пассажирские конвейеры. Помехоэмиссия» [10].

Для обеспечения защиты от аварии следует использовать экранирование помещения или так называемую помехоустойчивость.

Современные экранирующие устройства помещений выполняются по модульному принципу. При этом техническая задача состоит в том, чтобы для всего защищаемого помещения создать однородную проводящую отражающую электромагнитное излучение оболочку. Важнейшими элементами для реализации этого являются:

1.Экранирующие модули для стен и потолков (стальные листы, стальная и медная фольга для болтового или сварного соединения);

2.Двери, ворота и тамбуры с высокочастотным уплотнением;

3.Внутренние и внешние окна помещений с демпфирующими высокочастотными свойствами ;

4.сотовые каминные элементы для каналов кондиционирования воздуха;

5.полые вводы для светодиодов;

6.электрические фильтры для системы электрообеспечения,

7.линий передачи данных, коммуникаций и управления,

предотвращающие как поступление, так и выход помех, обусловленных

гальванической связью.

58

Помехоустойчивость технического устройства – это есть его способность выполнять свои рабочие функции при наличии различных помех. Оценивается максимальной интенсивностью помех, при которой нарушение функций еще не

превышает допустимых пределов.

Одним из способов повышения помехоустойчивости передачи дискретных сигналов является использование специальных помехоустойчивых кодов. При этом

имеется два пути повышения помехоустойчивости кодов:

1.Выбор таких способов передачи, которые обеспечивают меньшую вероятность искажения кода;

2.Увеличение корректирующих свойств кодовых комбинаций.

Системы, у которых повышение помехоустойчивости достигается за счет увеличения времени передачи, называются системами с обратной связью. При наличии искажений в передаваемых сообщениях информация, поступающая по обратному каналу, обеспечивает повторение передачи. Наличие обратного канала приводит к усложнению системы. Однако в отличие от систем с повторением передачи, в системах с обратной связью повторение передачи будет иметь место лишь в случае обнаружения искажений в передаваемом сигнале, т.е. избыточность в целом оказывается меньшей.

Пожарная безопасность.

В первую очередь разделим понятия «противопожарная защита» и «пожарная безопасность».

Под пожарной безопасностью понимают состояние объекта, возможность пожара исключается, а при его возникновении воздействие на людей опасных факторов пожара предотвращается, а также материальные ценности обеспечиваются защитой.

Под противопожарной защитой понимают комплекс мероприятий организационного и технического характера, необходимых для обеспечения безопасности людей, ограничение распространение пожара, его предотвращение,

также подразумевается обеспечение условий для успешного тушения пожара.

59

В соответствии со стандартом СП 12.13130.2009 «Определение категорий помещений, зданий и наружных установок по взрывопожарной и пожарной опасности» должна быть определена категория офисного здания по взрывопожарной и пожарной опасности.

Рисунок 7.1 – Категории помещений в соответствии с пожарной опасностью.

Определения категорий, степеней огнестойкости, а также классов конструктивной пожарной опасности здания также приведены в СП 12.13130.2009 . В соответствии с категорией здания формируются требования по пожарной безопасности.

В федеральном законе №123 ст. 54 изложены стандарты ГОСТ и СНиП. Требования, предъявляемые к пожарной безопасности:

1.Должна быть разработана инструкция о мерах пожарной безопасности для сотрудников.

2.Все сотрудники должны пройти противопожарный инструктаж, и только после этого допускаться к работе.

3.В помещениях необходимо обязательно предусмотреть наличие «плана эвакуации людей при пожаре», в соответствии с которым персонал был бы компетентен в действиях при возникновении возгорания. Нормы мер по эвакуации представлены в СНиП 31-05-2003 п.6.4.

4.Должны быть оборудованы места для курения.

60