4.3 Программная реализация расчета утечки звука из помещения

 

Для написания программ используется некоммерческая версия Qt 4. Данная среда разработки представляет собой мощный набор средств разработки графических пользовательских интерфейсов. В стандартную комплектацию входит также редактор кода QtCreator, поддерживающий функции автодополнение кода, что позволяет значительно ускорить процесс разработки. Главной особенность Qt 4 является возможность сборки однажды написанных программ для работы под управление различных операционных систем, при этом не требуется вносить какие либо изменения в программный код, достаточно лишь пересобрать программу в соответствующей операционной системе. Скачать ее можно с сайта [9].

Основными требованиями к программному продукту является максимальное увеличение эффективности работы оператора. Достигается оно за счет того, что для работы программы требуется ввести минимальное количество исходных данных. Оператор не должен наблюдать за выполнением расчета, что фактически снижает вероятность ошибки вызванной человеческим фактором до минимума, по сути, возникновение ошибок подобного рода возможно лишь на этапе ввода исходных данных. Однако эти ошибки могут быть легко исправлены путем возврата к экрану ввода исходных данных и изменения одного или нескольких значений в таблице. Также в программе представлена возможность сохранения данных, полученных в результате замеров, что позволяет воспроизводить расчеты на любом ПЭВМ под управлением любой операционной системы.Алгоритм работы программы представлен на рисунке 7.

nна рисунке - число дискретных полос спектра речевого сигнала, может принимать значение 7 или 20, в зависимости от методики расчета. В рамках данной дипломной работы реализованы оба метода расчета. Алгоритм работы обеих программ совпадает, различие между ними заключается в применении разных формул для расчета параметров и разном количестве исходных данных, необходимых для выполнения расчета. Погрешность расчета при использовании 7 полос, по отношению к методике использующей 20-ти канальное представление речевого сигнала, составляет не более 10%.

Загрузка первой таблицы производится из файла 7ChInitial.bd или 20ChInitial.bd (в зависимости от методики расчета), находящегося в каталоге с программой, в случае отсутствия файла выдается сообщение об ошибке и работа �

�рограммы прерывается. Информация в файле хранится в двоичном виде. Реализуется такой способ хранения данных с помощью класса QDataStream.

 

Рисунок 7 - Алгоритм работы программ расчета акустической защищенности помещения

 

Выбор между ними осуществляется с помощью четырех QRadioButton, объединенных в группу. Числовые значения уровней речевого сигнала прописаны в тексте программы, при нажатии на одну из QRadioButton, соответствующие значения заносятся в первую таблицу окна с данными.

Для реализации всех кнопок в программе используется класс QPushButton. Вывод окна с исходными данными осуществляется при нажатии кнопки далее >>,при этом первая таблица с данными для расчетов выводится уже заполненной. Достигается это за счет того, что при расчете по данным методикам, часть данных для расчета берется из заранее составленных опытным путем таблиц. Все таблицы в данных программах выполнены на основе класса QTableWidget.

Следующий этап - заполнение таблицы с результатами замеров. На данном этапе оператор заносит в соответствующую таблицу данные, полученные в результате контрольных замеров в исследуемом помещении. Также, на данном этапе возможно сохранение результатов замеров, либо их загрузка, в случае если данные уже были сохранены ранее.

Далее идут непосредственно расчеты, выполняемые ПЭВМ автоматически, без вмешательства человека, что позволяет исключить ошибки оператора на этапе расчетов. При этом данные для каждой полосы частот берутся из соответствующих ячеек, после чего переводятся из текстового формата в вид числа с плавающей запятой, затем над ними выполняются необходимые математические операции, и, наконец данные переводятся в текстовый формат и заносятся в таблицу результатов. После заполнения таблицы рассчитываются и заносятся в QLabel такие параметры как:

-коэффициент разборчивости речи в общей полосе частот (Kp);

-слоговая разборчивость (S);

-словесная разборчивость (W(S));

-словесная разборчивость как функция разборчивости речи (W(Kp)).

Результаты расчетов выводятся в отдельном окне.

 

4.4 Анализ работы программы

 

Результат работы программы будет сравниваться с результатами расчетов представленными в источнике [6](п.п. 4.2 данной дипломной работы).

Исходные данные для расчета по семиканальному представлению спектра полосы частот и результат работы программы представлены на рисунке Г.1 - Г.3.

Сравнение с результатами расчета, представленными в источнике [6] показывает, что использование данного программного продукта позволяет добиться более точных результатов расчета, чем при ручном расчете, а также позволяет исключить ошибки, возникающие на этапе расчета из-за человеческого фактора.

 

5. Безопасность и экологичность при эксплуатации программного обеспечения для расчета утечки звука из помещения

 

5.1 Анализ и оценка условий труда оператора ПЭВМ

 

Данный программный продукт предназначен для использования в лаборатории кафедры БИТ Таганрогского Технологического Института Южного Федерального Университета. Анализ условий труда по факторам тяжести и напряженности трудового процесса производится в соответствии с источником [10].

Таблица 9 содержит результаты анализа условий труда по факторам тяжести и напряженности трудового процесса.

 

Таблица 9 - Анализ и оценка условий труда

ФакторФактическое значениеНормативное значениеКласс условий труда1 Химический 1.1 Аллергены, мг/м2 0.7 0.75 22 Физический 2.1 Микроклимат 2.1.1 Температура воздуха в теплый период года, 0C в холодный период года, 0C 2.1.2 Влажность воздуха, % 2.1.3 Скорость движения воздуха, м/с 2.2 Шум, дБА 2.3 Освещенность 2.3.1 КЕО, % 2.3.2 Освещенность рабочей пове-рхности, лк 26 23 50 0.2 45 2 350 от 23 до 25 от 22 до 24 от 40 до 60 0.1 50, не более 1.5, не менее от 300 до 500 2 1 1 2 2 2 23. Тяжесть труда 3.1 Рабочая поза Фиксированная, неудобная поза Свободная, удобная поза 3.1 3.2 Наклоны корпуса (количество за смену) 3.3 Перемещение в пространстве, км 3.4 Стереотипные рабочие движения (количество за смену)Вынужденные наклоны более 300 до 200 раз за смену 0.2 60 00050, не более 4, не более 20 0003.1 1 3.14. Напряженность труда 4.1 Интеллектуальные нагрузки 4.1.1 Степень сложности задания 4.1.2 Характер выполняемой работы 4.2 Сенсорные нагрузки 4.2.1 Длительность сосредоточенного наблюдения (в % от времени смены) 4.2.2 Наблюдение за экранами мониторов (часов в смену) 4.2.3 Размер объекта различения (при расстоянии от глаз работающего до объекта различения не более 0,5 м) в мм при длительности сосредото-ченного наблюдения (% от времени смены) Обработка, проверка и контроль за выполнением задания Работа по установленному графику с возможной его коррекцией по ходу деятельности 55 4 1 - 0,3 мм - более 50% Обработка, выполнение задания Работ по индивидуальному плану 25 2, не более 1 - 0,3 мм - более 50 %; менее 0,3 мм - 26 - 50 % 3.1 2 3.1 3.1 3.14.3 Эмоциональные нагрузки 4.3.1 Степень ответственности 4.4 Режим работы 4.4.1 Фактическая продолжитель-ность рабочего дня, час 4.4.2 Сменность работы Ответственность за функциональное качество задания 8 Односменная работа Ответственность за выполнение отдельных элементов задания от 6 до 7 Односменная работа 2 2 1Общая оценка условий труда3.1

Химический состав: единственным вредным веществом, содержащимся в воздухе рабочей зоны, является пыль, ее содержание (0.7 мг/м2) не превышает предельно допустимой концентрации (0.75 мг/м2), следовательно по данному критерию класс условий труда является вторым - допустимым.

Оценка физических факторов производи

тся по показателям: микроклимата, шума,освещенности.

Нормы микроклимата определены в [11].Температура воздуха в теплый период года составляет 26 0C, что несколько превышает норму от 23 до 25 0С. Скорость движения воздуха в помещении (0.2 м/с) не превышает предельно допустимого значения (0.3 м/с). Следовательно, по показателям микроклимата класс условий труда является допустимым.

Уровень шума в соответствии с [12]не должен превышать 50 дБА, реальный уровень шума составляет 40 дБА, следовательно, класс условий труда по шуму является допустимым.

Оценка класса условий труда по показателям освещенности осуществляется в соответствии с [13]. Естественное освещение в лаборатории осуществляется через 3 больших окна, КЕО составляет более 2 % при нормативном значении не меньше 1.5 %, следовательно, является допустимым. Освещенность рабочей поверхности составляет 350 лк, при норме от 300 до 500 лк и относится ко второму классу - допустимо. Класс условий труда по освещенности является допустимым.

Оценка класса условий труда по физическим факторам производится по таким показателям как: рабочая поза, наклоны корпуса, перемещение в пространстве и количество стереотипных движений за смену.

Рабочая поза пользователя ПЭВМ является фиксированной и неудобной, по нормативам должна быть свободной и удобной, следовательно, класс условий труда по данному параметру является вредным.

Наклоны корпуса более чем на 300 производятся 200 раз за смену, при норме 50, не более, класс условий труда - вредный.

Перемещение в пространстве (0.2 км) за смену не превосходит нормативного значения (4 км), класс условий труда - первый - оптимальный. Так как оператор не подвержен воздействию статических и динамических нагрузок, класс условий труда по этим параметрам также является оптимальным.

Ввод информации с клавиатуры характеризуется большим количеством стереотипных движений - более 60 000 при норме 20 000 за смену, класс условий труда - третий первой степени, вредный.

Класс условий труда по физическим факторам является третьим первой степени - вредным.

Оценка напряженности труда оценивается по: интеллектуальным нагрузкам, сенсорным нагрузкам и эмоциональным нагрузкам. Оценка напряженности труда - третий класс условий труда первой степени - вредный, поскольку эмоциональные нагрузки относятся ко второму классу условий труда, а интеллектуальные и сенсорные нагрузки относятся к третьему классу первой степени.

Итоговая оценка условий труда по производственным факторам - третий класс условий труда первой степени - вредный.