Технология размещения базовых станций связи стандарта DCS-1800

При значениях Rl < 100 метров величины допустимого расстояния от БС с частотой передачи f1, до МС может быть найдено из таблицы 3.6.

Таблица 3.6 – Расчет необходимого расстояния

В таблице 3.7 представлены значения величин R1 для случаев, когда R2<100 м.

Таблица 3.7 – Значения величин R1

Результаты расчетов по (3.23) – (3.25) и приведенные в таблицах 3.6 и 3.7 показывают, что при нахождении МС в радиусе 250 метров от БС чужой сети возникает потенциальная возможность поражения приемника МС интермодуляционной помехой. Такая помеха может возникнуть, если при нахождении МС, работающей на прием на частоте , вблизи БС другой сети с частотой передачи , расстояние до БС любой сети GSM с частотой f21 = 2- или с частотой f22 = (-)/2 меньше чем определяемое по (3.23) – (3.25) или из таблиц 3.6 и 3.7. При этом для определения допустимого расстояния до БС с частотой передачи f21 необходимо пользоваться формулой (3.25) и таблицей 3.6. принимая за R1 расстояние до БС с частотой передачи . При определении допустимого расстояния до БС с частотой передачи f22 необходимо пользоваться формулой (3.24) и таблицей 3.6.

Наиболее опасным, с точки зрения возникновения интермодуляционных помех, будет случай близкого расположения (менее 80 метров) МС от передатчика БС (с частотой передачи ) чужой сети при использовании в рассматриваемом регионе частоты f21 = 2-, так как в этом случае минимально допустимые расстояния до БС с частотой передачи f21 могут достигать 10 км. При этом для БС с частотой передачи f22 = (-)/2 достаточным, для того чтобы не создавать заметных интермодуляционных помех, оказывается расстояние от МС равное 1 км.

Таким образом, при рассмотрении интермодуляционных помех от передатчиков БС стандарта GSM приемникам МС стандарта GSM возможно определить зоны, внутри которых приемники МС будут подвержены интермодуляционным помехам. Для этого необходимо для каждой БС своей сети GSM выполнить следующие действия.

Определить зону обслуживания БС (сектора БС) с частотой передачи .

Определить БС других сетей GSM, которые находятся в пределах зоны обслуживания рассматриваемой БС (сектора БС).

Для каждой из рабочих частот БС чужих сетей GSM, работающих в пределах зоны обслуживания рассматриваемой БС, определить частоты f21 = 2- и f22 = (-)/2, где - рабочая частота БС чужой сети GSM.

Определить минимальные расстояния от БС чужой сети с частотой передачи , до БС с частотой передачи f21 и f22 (R2 для БС с частотой передачи f21 и R1 для БС с частотой передачи f22).

С использованием формул (3.24) – (3.25) и таблиц 3.6 и 3.7 найти радиусы зон R1 и R2 вокруг БС чужой сети с частотой передачи , пораженных интермодуляционной помехой. Большая из этих зон будет результирующей зоной вокруг БС чужой сети, пораженной интермодуляционной помехой, образованной частотой передачи , и одной из частот f21 или f22.

Анализ полученных результатов

Проведенные расчеты показали, что при развертывании на одной территории нескольких сетей сотовой связи стандарта GSM возможно создание помех от передатчиков БС к приемникам МС чужих сетей приводящих к блокированию приемников и возникновению интермодуляционных помех.

Вокруг каждой БС обязательно образуется зона, радиусом от 80 до 180 м, внутри которой приемники МС чужих сетей GSM будут испытывать помеху по блокированию.

Также вокруг каждой БС может образовываться зона, радиусом до 250 м, в пределах которой приемники МС чужих сетей GSM могут подвергаться воздействию интермодуляционных помех. Наличие и размеры такой зоны будут зависеть от значений частот, которые назначены другим БС, расположенным на расстояниях до 10–15 км от рассматриваемой БС.

4. Безопасность жизни и деятельности человека

4.1 Анализ условий труда

Лаборатория, используемая для выполнения дипломного проекта, находится на 4 этаже 5 этажного здания и имеет размеры 8Ч6Ч4 м. В помещении установлены 5 ПЭВМ и лазерный принтер.

Количество работающих: 3 разработчика и 2 оператора ЭВМ. Используемое электропитание лаборатории: электросеть трехфазная четырехпроводная напряжением 380/220В с глухозаземленной нейтралью, переменного тока частотой 50Гц.

Площадь помещения составляет 48 м2, объем – 192 м3. При этом, на каждое рабочее место с ПЭВМ приходится 9.6 м2 площади и 38.4 м3 объема, что соответствует нормам ДНАОП 0.00–1.31–99, 6 м2 и 20 м3 соответственно.

Помещение, с находящимся в нем оборудованием и персоналом, представляет собой систему «человек – машина – среда» (ЧМС). Элементы системы ЧМС условно разделены на функциональные части, согласно тем действиям либо операциям, которые они выполняют.

Выделим систему «Человек-Машина-Среда» (ЧМС), ограниченную помещением лаборатории, элементами которой являются:

«Человек» – 5 работающих -3 разработчика и 2 оператора ЭВМ;

«Машина» – 5 ПЭВМ, в состав одной из которых входит принтер, находящиеся в лаборатории;

«Среда» – производственная среда в помещении лаборатории.

Каждый элемент «человек», состоящий из 3 разработчиков и 2 операторов ЭВМ делится на три функциональные части:

– Ч1 – рассматривается как человек, управляющий машиной;

– Ч2 – человек, который рассматривается с точки зрения его воздействия на окружающую среду (за счет тепло- и влаговыделения, потребления кислорода и др.);

– Ч3 – человек, который рассматривается с точки зрения его психофизиологического состояния под воздействием факторов, влияющих на него в производственном процессе.

Элемент «машина» делится на три части:

М1 – выполняет основную технологическую функцию (воздействие на предмет труда);

М2 – выполняет функцию аварийной защиты;

М3 – служит источником вредных воздействий на человека и окружающую среду.

Элемент «среда» рассматривается с точки зрения изменений, которые возникают под воздействием внешних факторов (температура, влажность, шум, освещенность, и др.).

Структура системы «Ч-М-С» для рассматриваемого помещения представлена ниже на рисунке 4.1. В таблице 4.1 приведены связи в системе «Ч-М-С».

Согласно ГОСТ 12.0.003–74 в данной системе «ЧМС» имеют место физические и психофизиологические опасные и вредные производственные факторы, биологические и химические факторы отсутствуют.

Физические ОВПФ:

повышенная или пониженная влажность воздуха, обусловленная источниками избыточного тепла в помещении (оборудование, люди, осветительные приборы), приводит к ощущению дискомфорта, ухудшению самочувствия оператора.

повышенная или пониженная температура воздуха рабочей зоны является причиной дискомфорта, снижается производительность труда;

повышенный уровень шума на рабочем месте, приводит к головной боли, ослаблению внимания, ощущению дискомфорта, а значит снижению производительности труда;

недостаток естественного света, обусловленный недостаточной площадью световых проемов, приводит к ухудшению зрения, уменьшению работоспособности человека;

недостаточная освещённость рабочей зоны, зависящая от системы освещения, вызывает быстрое утомление и снижает работоспособность человека;

повышенное значение напряжения в электрической цепи, замыкание которой может пройти через тело человека, может привести к поражению человека электрическим током;

– повышенный уровень ионизирующих излучений (рентгеновское излучение) в рабочей зоне, вызываемый работой ЭЛТ ПЭВМ, являются причиной возникновения головных болей, заболеваний периферийной кровеносной системы.

Психофизиологические ОВПФ:

эмоциональные перегрузки, определяемые дефицитом времени и информации с повышенной ответственностью, приводят к быстрой утомляемости;

монотонность труда, определяемая повторяющимися операциями на клавиатуре, уменьшает производительность труда и приводит к утомлению;

перенапряжение зрительных анализаторов приводит к ухудшению зрения, вызывает быстрое утомление и снижает работоспособность человека;

статические перегрузки, обусловленные длительным пребыванием в одной позе, приводят к снижению работоспособности, утомлению, эмоциональным перегрузкам.

Таблица 4.1 – Направление и содержание связей в системе Ч–М–С

В таблице 4.2 помещены результаты оценки факторов производственной среды трудового процесса в лаборатории.

Таблица 4.2. Оценка факторов производственной среды и трудового процесса в научно-исследовательской лаборатории.

При оценке определен класс и степень вредности рабочего места – третий класс вторая степень вредности, так как температура воздуха в помещении существенно превышает норму.

Исходя из оценки, выберем доминирующим вредным производственным фактором повышенную температуру воздуха рабочей зоны, и для этого фактора разработаем необходимые организационные и технические мероприятия, целью которых является обеспечение требуемого значения температуры воздуха в лаборатории.

4.2 Техника безопасности

По степени опасности поражения электрическим током, согласно ПУЭ-85 помещение лаборатории относится к классу помещений без повышенной опасности, поскольку нет признаков, свойственных помещениям с повышенной опасностью и особо опасных.

Согласно требованиям ПУЭ, ГОСТ 12.1.030–81 для обеспечения безопасности в трехфазной четырехпроводной сети напряжением до 1000 В с глухозаземленной нейтралью выполнено зануление, суть которого заключается в преднамеренном электрическом соединении с нулевым проводом сети корпусов всех ПЭВМ и электрооборудования, поскольку они могут оказаться под напряжением при случайном замыкании фазы на корпус. При занулении, замыкание на корпус ПЭВМ превращается в однофазное короткое замыкание и поврежденный участок сети автоматически отключается. Для автоматического отключения поврежденного участка применен автоматический выключатель. Время отключения не более 0,2 с.

Линия электросети для питания ПЭВМ и измерительных приборов и устройств выполнена как отдельная трехпроводная сеть, путем прокладки фазного, нулевого рабочего и нулевого защитного проводников. Площадь сечения нулевого рабочего и нулевого защитного проводников не меньше площади сечения фазного проводника.

Для уменьшения напряжения, приложенного к телу человека при случайном замыкании на корпус электрооборудования, выполнено повторное заземление нулевого провода. Сопротивление повторного заземления не должно превышать 30 Ом.

Необходимо не реже 1 раза в год проводить контроль изоляции на участках нуль-фаза, фаза-фаза и фазанулевой защитный проводник. Сопротивление изоляции должно быть не менее 500 кОм. Измерения активного сопротивления изоляции проводят при отключенном электропитании с помощью мегаомметра.

Согласно требованиям ДНАОП 0.00–4.12–99 необходимо проводить вводный, первичный на рабочем месте, повторный инструктажи, а при необходимости также внеплановый:

– вводный инструктаж необходимо проводить при поступлении на работу независимо от стажа работы и квалификации поступающего, инструктаж организует и проводит служба охраны труда предприятия, в ходе инструктажа следует ознакомить инструктируемого с основными вопросами охраны труда на предприятии, режимом работы;

– первичный инструктаж на рабочем месте организует и проводит руководитель структурного подразделения предприятия; в ходе инструктажа следует ознакомить инструктируемого с ОВПФ, которые могут возникать на рабочем месте и способам защиты от них;

– аналогично с первичным инструктажем с периодичностью в 6 месяцев проводить повторные инструктажи;

– внеплановый инструктаж проводить при изменении условий труда, введения в эксплуатацию новой техники.

Содержание инструктажей должно соответствовать требованиям
ДНАОП 0.00–4.12–99. Факты инструктажей фиксировать в соответствующих журналах инструктажей с подписями инструктируемого и инструктирующего.

4.3 Производственная санитария и гигиена труда

Работа в лаборатории выполняется сидя и не требует систематического физического напряжения. Согласно ДСН 3.3.6.042–99 работа разработчиков относится к категории легких физических работ – Iа, энергозатраты организма человека составляют 90–120 ккал/ч и для данной категории установлены оптимальные и допустимые нормы микроклимата, приведенные в таблице 4.3.

Таблица 4.3 – Оптимальные и допустимые нормы микроклимата

Для обеспечения установленных норм микроклимата в помещении лаборатории применяется в холодный период года отопление, а в теплый период года следует применять кондиционирование воздуха.

Фактическое значение температуры в помещении летом превышает нормированное значение на 5 градусов. Для нормализации температуры необходимо выполнить расчет кондиционирования воздуха и установить систему кондиционирования. Кондиционирование подразумевает предварительную подготовку воздуха – его охлаждение.

Источниками избыточного тепла в помещении являются люди, электрооборудование, источники искусственного света, солнечная радиация. Определим эти слагаемые.

Количество тепла , излучаемое оборудованием, равно

(ккал/ч), (4.1)

где – суммарная мощность установленного оборудования, согласно паспортным данным (2,5 кВт);

– коэффициент использования мощностей (0,8);

– коэффициент одновременной работы оборудования (1).

Тепло , излучаемое людьми, равно

(ккал/ч), (4.2)

где – количество работающих в помещении, =5;

– количество тепла, выделяемое человеком (для категории а-120 ккал/ч).

Тепло , излучаемое источниками искусственного света, определяется

(ккал/ч), (4.3)

где – коэффициент, учитывающий тепловыделение при освещении (для люминесцентных ламп 0,05 ккал/м2 лк);

– минимальная нормированная освещенность рабочей поверхности (для разряда зрительной работы =300 лк);

– площадь помещения (48 м2).

Тепло , выделяемое за счет солнечной радиации, равно:

(ккал/ч), (4.4)

где – удельное количество тепла, поступающего через единицу площади окна (86 ккал/ч при ориентировке окон на север);

– поправочный коэффициент, зависящий от вида остекленения (1,15 – для окон с двойными переплетами);

– площадь окон (10 м2).

Количество тепла, передаваемое в помещении через стены, примем равным нулю (кирпичные стены).

Общее количество теплоты вычисляем как сумму результатов, полученных в (4.1) – (4.4)

(ккал/ч). (4.5)

Требуемый воздухообмен будет равен

(м3/ч), (4.6)

где – удельная теплоемкость воздуха (0,24 ккал/кг·град);

– плотность воздуха (1,29 кг/м3);

– температура удаляемого воздуха (25 0С);

– температура приточного (с кондиционера) воздуха (19 0С).

Требуемая производительность по холоду с учетом наружной температуры 37 0С будет равна

(ккал/ч).(4.7)

С учетом полученных результатов выбираем мульти-сплит-систему LG LM-3063H3L с тремя внутренними блоками (производительность вентиляторов – 1410 м3/ч, производительность на охлаждение – 8,2 КВт, которая может обеспечить для теплого времени года требуемые воздухообмен и охлаждение наружного воздуха для поддержания оптимальных параметров микроклимата.

Зрительная работа проектировщика-пользователя ПЭВМ является работой высокой точности, поскольку наименьший размер объекта различения 0,3–0,5 мм и разряд зрительной работы – III.

Согласно требованиям СНиП II-4–79 величина коэффициента естественной освещенности (КЕО) должна быть равна 2%. Естественный свет проникает в помещение лаборатории через боковые окна, сориентированные на северо-восток, что соответствует требованиям. Искусственное освещение выполнено в виде прерывистых линий светильников, расположенных параллельно линии зрения операторов. Освещенность при работе с экраном в сочетании с работой над документами должна быть не менее 300 лк. Вышеназванные нормы КЕО и освещенности выполняются.

Эквивалентный уровень шума на рабочем месте в соответствии с ДСН 3.3.6.037–99 не превышает 50 дбА.

Каждое рабочее место в лаборатории соответствует требованиям ГОСТ 12.2.032–78 и ДНАОП 0.00–1.31–99. Рабочие места расположены относительно световых проемов так, чтобы естественный свет падал с левой стороны. Размещение рабочих мест в лаборатории показано на рис. 2

Организация каждого рабочего места обеспечивает соответствие всех элементов рабочего места и их расположения эргономическим требованиям ДНАОП 0.00–1.31–99. Высота рабочей поверхности стола для ПЭВМ равна 800 мм, ширина стола 1200 мм, глубина стола – 800 мм. Сидение подъемно-поворотное, регулируется по высоте, углу наклона, высоте подлокотников. Правильный выбор параметров стола и сидения, позволяет снизить статические перегрузки мышц.

Для уменьшения перегрузки зрительных анализаторов экран видеотерминала расположен на оптимальном расстоянии от глаз пользователя ПЭВМ: при размере экрана по диагонали 19» – 900 мм.

Для разработчиков-проектировщиков, использующих в работе ПЭВМ устанавливается 8-ми часовой рабочий день с перерывами на 20 минут после двух часов с момента начала работы и через 1,5 и 2,5 часа по 20 минут соответственно после обеденного перерыва. Во время перерыва необходимо покинуть рабочее место, глаза не должны видеть монитор, слуховые анализаторы не должны воспринимать шумовое влияние. Для снятия утомления во время рабочего процесса следует выполнять физические упражнения и упражнения для глаз.

4.4 Пожарная профилактика

В помещении лаборатории имеются твердые сгораемые материалы, поэтому производство по пожаровзрывоопасности в соответствии со СНиП 2.09.05–85 [4] относится к категории В.

В соответствии со СНиП 2.01.02–85 [11] помещение лаборатории относится ко II степени огнестойкости, выполнено преимущественно из кирпича, которые относятся к негорючим материалам. По взрывоопасной и пожарной безопасности рассматриваемое помещение в соответствии с ПУЭ-85 относится к классу П-IIа.

Соответственно ГОСТ 12.1.004–91 [12] пожарная безопасность обеспечивается системами предотвращения пожара и противопожарной защиты. Система предотвращения пожара представляет собой комплекс организационных мероприятий и технических средств, направленных на исключение условий возникновения пожара, и включает следующие мероприятия:

предотвращение образования пожароопасной среды;

предотвращение образования в пожароопасной среде источников возгорания.

Согласно ГОСТ 12.4.009–83 [13] проектом предполагается установить дымовые пожарные оповестители (например, полупроводниковый ДИП-1) по установленным нормам размещения дымовых пожарных оповестителей при установке на высоте до 3,5 м дымовые оповестители устанавливаются из расчета – 2 на 20 м2, максимальное расстояние оповестителя до стены – 4,5 м. Таким образом, в помещении лаборатории достаточно 6 оповестителей. Противопожарная защита достигается применением первичных средств пожаротушения. Для ликвидации пожара на начальной стадии предусмотрены ручные углекислотные огнетушители типа ОУ-2 (используются для тушения электрооборудования, которое находится под напряжением) – 5 шт. (из расчета два огнетушитель на 20 м2, но не меньше двух в помещении с ПЭВМ) и ящик с песком емкостью 0,15 м3. При возникновении пожара рабочий персонал эвакуируется через рабочий выход.

5. Технико-экономическое обоснование

5.1 Характеристика научно-технической продукции как товара

Происходящий в последние десятилетия бурный рост числа традиционных радиосредств и возникновение новых радиослужб различного назначения (сотовых, транкинговых, пейджинговых и т.д.), привели к резкому усложнению электромагнитной обстановки, особенно