Учебно-лабораторный комплекс по удаленному администрированию цифровых телефонных станций с использованием локально-вычислительной сети

Учебно-лабораторный комплекс по удаленному администрированию цифровых телефонных станций с использованием локально-вычислительной сети

Содержание

ВВЕДЕНИЕ……………………………………………………………………….. 6

1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ. Синхронные системы дистанционного образования…………………………………………………………………..8

1.1. Организация элементов дистанционного обучения в среде многопользовательского ориентированного объекта…………………………..8

1.2. Организация элементов дистанционного обучения на базе видеоконференции в среде «Интерактивный разговор»……………………...10

2. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ. Асинхронные системы дистанционного образования…………………………………………………………………13

2.1. Системы дистанционного образования на основе Всемирной сети……..14

2.2. Системы дистанционного образования на основе FTP

и электронной почте……………………………………………………………..14

2.3. Системы дистанционного образования на основе cписков рассылки…...15

2.4. Технические средства и технологии систем дистанционного обучения.. 16

2.5. Концепции развития дистанционного образования……………………… 23

3. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЧЕБНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КАФЕДРЫ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ………………….28

3.1. УПАТС Информтехника МиниКом DX-500……………………………... 28

3.2. УПАТС Avaya Definity CMC……………………………………………….32

3.3. УПАТС Siemens Hicom 300………………………………………………... 38

3.4. Расчет нагрузки между телефонными станциями ……………………… 43

4. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УДАЛЕННОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ

К ТЕЛЕФОННЫМ СТАНЦИЯМ КАФЕДРЫ «РЭС»…………………………49

4.1. Локальная сеть кафедры РЭС………………………………………………49

4.2. Программное обеспечение «Remote Administrator»………………………55

5. ИНСТРУКЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ……………59

5.1. Инструкции по установке программного обеспечения

Remote Administrator на рабочие компьютеры………………………………...59

5.2. Инструкции по проведению занятий администрирования

телефонных станций в компьютерном классе…………………………………68

5.3. Инструкции по использованию видеопроектора при проведении

занятий……………………………………………………………….................... 69

6. РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ НА ПРОЕКТИРУЕМЫЙ

УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС…………………………………… 71

6.1. Капитальные затраты………………………………………………………. 71

6.2. Эксплутационные расходы…………………………………………………72

6.3. Приведенные затраты……………………………………………………….74

7. ВРЕДНЫЕ ФАКТОРЫ И ЭРГОНОМИКА РАБОЧЕГО МЕСТА…………. 76

7.1. Потенциально опасные и вредные производственные факторы………... 76

7.2. Основные требования, предъявляемые мониторам………………………. 77

7.3. Требования к рабочим местам, оборудованным ЭВМ…………………... 79

7.4. Расчет освещенности рабочего места……………………………………... 83

7.5. Гражданская оборона и чрезвычайные ситуации. ……………………….. 92

ЗАКЛЮЧЕНИЕ………………………………………………………………….. 98

СПИСОК ИСПОЛЬЗуемОЙ ЛИТЕРАТУРЫ………………………………. 100

ПРИЛОЖЕНИЕ 1………………………………………………………………. 102

ВВЕДЕНИЕ

На основе сети кафедры, с использованием имеющегося современного кафедрального цифрового телефонного оборудования, был построен учебно-лабораторный комплекс. Основной целью для его создания является возможность не только дистанционного просмотра администрирования преподавателем цифровых АТС, но и возможность участия в этом процессе студентов, если преподаватель сочтет это необходимым.  С помощью специализированного программного обеспечения были достигнуты поставленные цели. Появилась возможность дистанционного управления и администрирования телефонными станциями «Информтехника. Миником DX-500» и «Avaya Definity», что уже делает осуществимым  проведение соответствующих лабораторных занятий со студентами.

В первом и втором разделах сделан широкий обзор современных систем дистанционного образования. Рассказано о способах и возможностях, предоставляющихся желающим в получении доступа или отдельных его элементах, доставки информации для изучения. Рассмотрены наиболее наглядные для обучающихся методы, объекты, с помощью которых становится возможным дистанционное получение информации, участие в семинарах и дискуссиях – и как следствие, организация дистанционного обучения. Рассказано о применяемом программном обеспечении, осуществляющем дистанционное подключение учащегося к сети.

В третьем разделе описаны свойства и технические характеристики некоторых телефонных станций и аппаратуры, использование которой предполагается в учебно-лабораторном комплексе. Задачей дипломного проектирования является обеспечение дистанционного подключения к рабочим станциям описанных АТС с помощью имеющейся аппаратуры и сети кафедры - организация доступа с рабочих компьютеров студентов с целью дистанционного администрирования студентами телефонных станций. Также представлены рекомендации по эксплуатации аппаратуры, с учетом технических особенностей устройств, для получения в условиях расположения на кафедре максимального удобства в использовании.

Четвертый раздел пояснительной записки содержит описание разработанной схемы удаленного  доступа к телефонным станциям посредствам локальной вычислительной сети кафедры. Проиллюстрирована полная структура кафедральной сети. Также этот раздел содержит в себе описание программного обеспечения, которое используется для получения дистанционного доступа к удаленным компьютерам. Рассказывается о всех его особенностях, о достоинствах и недостатках, о предпочтении выбора именно этой программы.

Пятый раздел полностью посвящен инструкциям по подготовке оборудования к проведению лабораторных работ. Подробно и доступно описан каждый шаг инсталляции программного обеспечения на рабочие компьютеры. Расписаны инструкции по проведению самих лабораторных занятий – о порядке проведения подготовки телефонных станций и компьютеров перед занятиями и после их завершения.

Шестой и седьмой разделы пояснительной записки содержат экономическую часть и безопасность жизнедеятельности. В них рассчитаны как стоимость создания и эксплуатации проектируемого учебно-лабораторного комплекса, а также рассмотрены безопасность работы с аппаратурой преподавателей и студентов.

В конце пояснительной записки, в приложении, представлены разработанные методические указания по использованию учебно-лабораторного комплекса.

В пояснительной записке раскрыты пути установки специализированного программного обеспечения, и с помощью их любой человек, знающий пароль головного машины для установки на компьютеры, сможет без труда сделать все необходимое, следуя инструкциям.

1. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ. Синхронные системы дистанционного образования

1.1. Организация элементов дистанционного обучения в среде многопользовательского ориентированного объекта

Дистанционное обучение - одно и новейших направлений, от которого ожидают очень большие подвижки во всей системе образования. На сегоднящний день – это быстро растущий метод образования для людей, желающих удобным и доступным способом получить образование для карьеры, повышения, или просто для себя.

Стремительное развитие Internet позволяет смоделировать любой тип систем, а также построить принципиально новые обучающие комплексы.
Это делает Internet наиболее перспективным средством дистанционного образования. Internet - это наиболее дешевая и доступная среда. Разработка, внедрение и проведение дистанционных курсов не требует специальных студий или сложного нестандартного оборудования. Проведение курсов  может быть максимально автоматизировано.

Также одним из способов донести до обучающегося на расстоянии студента может быть реализован через телевидение. Телеприемник или устройство, обладающее такими функциями, имеется в каждом доме, нередко их даже несколько. Но простые телевизионные программы, которые мы привыкли видеть дома рассчитаны, конечно, на широкую аудиторию. Но наземное телевидение, организованное через каналы передачи информации по ретрансляторам, весьма дорогостоящий ресурс на сегодняшний день.

Цифровое телевидение, в отличие от привычного для нас аналогового ТВ, цифровое – значительно экономнее использует каналы передачи данных. Широкополосные каналы аналогового телевидения по современным меркам - расточительство. Повсеместная замена аналогового телевидения на цифровое - вопрос скорого времени [1].

Организовать учебный процесс с возможность двусторонней связи и видеоконференции при достаточно ограниченном бюджете возможно только с помощью цифрового телевидения, которое использует цифровое сжатое видео (compressed digital video - CDV). И специальные телефонные линии позволяют передавать цифровое видео (аудио и видео информацию) по своим каналам, называемым интегрированными сервисными телефонными сетями (Integrated Services Digital Network - ISDN). Цифровое телевидение требует линии с  поддерживаемой скоростью передачи информации от 56 кбит/с до 3 Мбит/с. На низких скоростях заметно снижается качество передаваемого изображения, особенно при высокой частоте кадров.

Сжатие телевизионного сигнала производится специальным программным обеспечением. Далее оцифрованный телевизионный сигнал передается сервером в телефонную сеть. На приемной стороне, где находится абонент, стоит высокоскоростной модем, в результате чего соединение дуплексное. Не требуется никаких специальных студий, студийного оборудования, спутников. Качество изображения прямо пропорционально количеству денег, которые абонент готов платить за линии ISDN: чем ниже скорость передачи данных, тем ниже стоимость пользования. Нормального телевизионного качества можно добиться уже на линиях 112 - 384 кбит/с. Для использования цифрового телевидения компьютер оснащается адаптером для подключения к сети, видеокамерой, микрофоном, громкоговорителями. На месте преподавателя, кроме того, устанавливается видеомагнитофон.

Организуемые таким образом видеоконференции позволяют проводить семинары, организовывать учебные курсы, общаться с коллегами в "комнатах встреч" (meeting rooms), передавать документацию.

В телеконференциях могут участвовать сотни и тысячи пользователей Internet. Принять участие в конференции очень просто – подключиться к конференции, набрав ее электронный адрес. На экране компьютеров участников отображаются высказывания и отклики всех участников конференции. Хотя сообщения и отклики появляются очень быстро, телеконференции не вполне можно отнести к синхронным средствам. Скорее, они напоминают гигантские доски объявлений, на которых пишут все участники. Как и на досках объявлений, в телеконференциях информация сохраняется некоторое время. Так что, можно вернуться и просмотреть ее, даже когда участники физически не участвуют.

Таким образом, возможен просмотр информации, прошедшей в телеконференции за некоторый отрезок времени.

У каждой конференции есть координатор, который следит за тем, чтобы не нарушалась тематика конференции, этикет и т.п. Существует тысячи конференций, посвященных образованию. Найти любую конференцию можно на поисковых серверах: www.google.ru, www.yahoo.com и многих других.

Многопользовательский ориентированный объект - это среда, обеспечивающая контакт через Internet в реальном времени. С помощью многопользовательского ориентированного объекта компьютер превращается в терминал удаленной головной машины, на которой имитируются так называемые виртуальные комнаты. В виртуальных комнатах люди как бы, встречаются с людьми, которые подключились к той же головной машине и в то же время, что и все. Характерной особенностью многопользовательского ориентированного объекта является возможность создания виртуальных объектов. К примеру, с помощью виртуального слайд проектора можно показать всем присутствующим в сети серии слайдов по 18 строк каждый. Другой инструмент - это виртуальный видеомагнитофон, позволяющий записывать все происходящее в комнате. Также возможно использование виртуальных досок, на которых можно записывать вопросы для обсуждения. Многопользовательский ориентированный объект представляет собой удобный сервис для организации занятий в единое время. Он не требует скоростных линий и может работать даже с модемами 9600 кбит/с.

Многие дистанционные курсы включают в себя сеансы с использованием многопользовательского ориентированного объекта. О времени проведения сеансов студентов оповещают либо по электронной почте, либо размещают расписание на сайте организации.

1.2. Организация элементов дистанционного обучения на базе видеоконференции и в среде «Интерактивный разговор»

Видео с голосовой обратной связью представляет собой вариант с использованием "обычного" эфирного телевидения, дополненного возможностью для студентов общаться с преподавателем и между собой по голосовой связи. В качестве средства голосовой связи используется аудио конференция. Самый распространенный способ организации таких систем на основе спутникового ТВ и телевизионной системы с ограниченным управлением (ITFS - Instructional Television Fixed Service). Такой способ является как самым часто используемым, так и самым оптимальным по затратам. Во время просмотра студенты могут задавать вопросы по телефону или электронной почте. Ответы преподавателя студенты видят по телевидению. При многочисленной аудитории преподаватель обязательно должен иметь помощников, которые накапливают и сортируют вопросы.

«Интерактивный разговор» – это образное название программного обеспечения, которое позволяет сотням пользователей посылать и просматривать короткие текстовые сообщения в реальном времени. Все сообщения и координаты их авторов отображаются на экране в специальном поле «Интерактивного разговора» и предоставляет пользователям различные каналы для каждого отдельного "разговора". Каждый канал отображает свой "разговор".

У каждого канала есть свой оператор, который целиком контролирует канал, может сделать его частным (для ограниченного числа участников), может удалить отдельных собеседников, может закрыть канал. Можно записать разговор на носитель информации, для того, чтобы его просмотреть впоследствии.

Чтобы подключиться к «Интерактивному разговору», надо установить на свой компьютер специальное программное обеспечение. Запустив программу, надо набрать адрес сервера, содержащего каналы «Интерактивного разговора». О времени проведения «Интерактивных разговоров» афишируется на сайтах или рассылается по электронной почте.

2. ОБЗОР СОВРЕМЕННЫХ СИСТЕМ ДИСТАНЦИОННОГО ОБУЧЕНИЯ. Асинхронные системы дистанционного образования

2.1. Системы дистанционного образования на основе Всемирной сети

Асинхронные системы дистанционного образования получили возможности развиваться, в основном, благодаря всемирной сети Интернет. В основе этого сервиса лежит сетевой протокол http и язык написания гипертекстов HTML. Не вдаваясь в технические подробности, отметим, что в совокупности с протоколом CGI, языками Java, Java Script, Active X, мультимедийными технологиями Macromedia, передачей звука в реальном времени Real Audio, MPEG и рядом других технологий сервис всемирной сети Интернет предоставляет неограниченные возможности для создания дистанционных учебных курсов. Что особенно приятно, для создания курсов не требуется сверхдорогого оборудования, как, например, для телевизионное оборудование. Более того, современное программное обеспечение позволяет преподавателям создавать дистанционные курсы практически без участия программистов. Проведение самого курса может быть максимально автоматизировано. Воспроизведение курса производится на персональном компьютере, подключенном к Internet, с помощью популярных программ-броузеров MS Internet Explorer и Netscape Navigator. Предпочтительно, чтобы компьютер был оборудован звуковой картой и акустической системой (что сегодня является обычным), микрофоном и, в некоторых случаях             ВЕБ-камерой.

Организация учебного курса в сети - громадная тема, выходящая за рамки настоящего обзора. Здесь отметим, что «Всемирная паутина» позволяет: воспроизводить текстовую и графическую информацию, передавать звук (включая музыкальные файлы в формате MPEG, по качеству сопоставимые с аудио CD), видеоизображения, воспроизводить имитационные модели, проводить тестирование в автоматическом режиме, обеспечивать голосовую и видео связь [2].

2.2. Системы дистанционного образования на основе FTP

и электронной почте

FTP - протокол передачи файлов - в образовательных системах носит вспомогательных характер. На FTP серверах располагают большие файлы, содержащие наглядные пособия: видеофильмы, графические изображения высокого разрешения, программные модели, документацию (обычно в формате PDF) и другие. Для загрузки этих файлов учащемуся не требуется специального программного обеспечения. Все браузеры имеют в своем составе FTP-клиенты, которые запускаются автоматически. Однако у штатных FTP-клиентов есть одна неприятная особенность: если во время загрузки файла связь с провайдером прервется (что часто происходит) загрузку надо начинать с самого начала. Обидно "скачать" 14 Мбайт и , когда осталось догрузить всего полмегабайта, обнаружить, что все надо начинать заново! Для избежания таких ситуаций надо пользоваться специальными FTP броузерами, либо программами загрузки, например GetRight. После восстановления связи эти программы продолжают загрузку с прерванного места.

Отметим, что на FTP-серверах лежит гигантское количество информации, которую можно использовать в качестве учебных пособий.

Электронная почта, наверное, наиболее популярный и важный сервис Internet. Посредством электронной почты ежедневно общаются 20 миллионов людей. Практически каждый пользователь Internet имеет адрес электронной почты. По электронной почте можно передавать тексты, графику, программы, мультимедийные файлы.

Первые дистанционные курсы, были целиком построены на передаче материалов и заданий по Е-mail. Студент, выполнив задания, отсылал результаты преподавателю опять же по E-mail, что в точности соответствует использованию традиционной почты при обмене информацией в заочном образовании - однако в случае электронной почты обмен происходит несравнимо быстрее. Сегодня практически нет курсов, построенных исключительно на электронной почте, хотя она и остается важнейшим вспомогательным сервисом.

Отметим, что если вам приходится часто путешествовать, либо просматривать почту с различных компьютеров, можно открыть так называемый Web-почтовый ящик. Просмотреть почту в таком ящике вы сможете с любого компьютера, подключенного к Internet. Для это вам надо помнить свое имя и пароль. Завести такой ящик несложно, большинство компаний предлагают этот сервис бесплатно, например,  

2.4. Технические средства и технологии систем дистанционного обучения

Для возможности обмена данными по сети между пользователями, подразумевающем создание дистанционных схем образования, необходимы разработки определенного набора клиентских и серверных приложений, а также частичное использование уже готовых программных продуктов. При разработке нового программного обеспечения в основу берется использование доступных технологий, с помощью которых система будет функционировать наиболее эффективно. Все наиболее важные значения показателей работоспособности системы - стабильность, надежность, быстродействием, удобство использования должны быть на приблизительно равном уровне друг относительно друга. В большинстве случаев построение системы сводится к созданию лишь серверной части программного обеспечения, если в качестве клиента используется стандартный HTTP клиент (web-броузер). Создание серверной части сводится к написанию определенного набора программ (скриптов), работающих под управлением единого HTTP сервера. Возможно также комбинирование отдельных языков программирования для упрощения решения той или иной задачи и обеспечения максимального быстродействия и надежности. Информация о пользователях, хранимая на сервере, может быть представлена в виде единой базы данных (в частном случае – распределенной базы данных), при создании которой могут использоваться технологии dBase, SQL, Oracle. Выдаваемая по запросу клиента информация может быть представлена как в виде стандартных файлов разметки (html) – любая статичная информация, отображаемая непосредственно в самом HTTP клиенте, так и в виде отдельных файлов, загружаемых клиентом с сервера (электронные учебники, сопутствующие аудио видео материалы). Для расширения возможностей представления информации, запрашиваемой клиентом, возможно применение таких технологий, как Macromedia Flash (создание анимационных роликов, интерактивных приложений), Dynamic HTML (создание динамических html файлов, позволяющих содержать не только статичную информацию), Java (создание отдельно подгружаемых программ – апплетов).

Все вышеизложенные решения могут быть успешно построены по описанному принципу взаимодействия HTTP клиента / HTTP сервера. При этом создание системы сводится к написанию программ, работающих под управлением HTTP сервера и обрабатывающих запросы пользователей. Большинство уже реализованных систем дистанционного обучения построено именно по этому принципу. Создание специфических клиентских и серверных приложений в большинстве случаев неоправданно и является нецелесообразным.

Выше были рассмотрены примеры, построенные на основе баз данных. Кроме этого, распространенного метода дистанционного обучения существуют и другие не менее привлекательные и эффективные.

На рис. 2.1 приведена схема организации дистанционного обучения с использованием мультимедиа. Процесс обучения  выглядит следующим образом. Допустим, необходимо провести общую лекцию для всех университетов  расположенных по всей России. Выглядит это следующим образом: из аудитории, в которой идет лекция, аудио видео поток поступает на компьютер, оцифровывается, декодируется и транслируется в сеть

Рис.2.1. Схема организации дистанционного обучения с использованием односторонней аудио и видеопередач

Интернет. Желающие принять участие подключаются к серверу используя клиентскую часть программного обеспечения. Получая поток, аудио и видео, клиентский компьютер декодирует его и выводит на периферийные устройства, такие как проектор (либо телевизор, либо монитор, либо другое устройство отображения), в то время как аудио поток подается на аудиосистему из звуковой карты, системного блока. Описанную схему можно назвать полудуплексной, в ней поток информации транслируется только в одну сторону, от сервера к клиенту (см. рис.2.1).

Так же есть возможность организовать и полнодуплексный вариант. Его отличие от предыдущего состоит в том, что клиент имеет возможность вмешаться в процесс, например, задать вопрос. Существуют и менее  ресурсоёмкие  способы,   они   отличаются   отсутствием    визуального контакта обучаемого с обучающим, то есть присутствует только аудио поток, но нет видео. Они делятся так же на полудуплексные и полнодуплексные системы.

На рис.2.2 приведена схема двусторонней аудио трансляции. Такой способ часто используется на железной дороге для проведения разъяснительных работ с подчиненными, выяснения плана действия на сроки от одного дня и более и решения других проблем. Но в последнее время на смену ему пришел еще один способ.  В последнее время положено начало использованию и схемы показанной на рис.2.3 – замена варианта, показанного на рис.2.2. Этот способ (рис.2.3) очень похож на схему представленную на рис.2.2, единственное его отличие – это отсутствие изображения. На рис.2.4 показана организация аудио трансляции в сеть. Этот способ наиболее прост и дешев по сравнению с другими, но его возможности по обучению ограничены.

Все выше рассмотренные варианты требуют как экономические, так и технические ресурсы. Для организации потребуется мощный компьютер с дополнительными устройствами для обработки звука и видеоизображения; 

Рис. 2.2. Схема организации дистанционного обучения с использованием двусторонней аудио и видео трансляции

Рис. 2.3. Схема организации дистанционного обучения с использованием двусторонней аудио трансляции

Рис. 2.4. Схема организации дистанционного обучения с использованием передачи в сеть аудиотрансляции

высокоскоростной модем, подключенный к высокоскоростному каналу Интернет; аудиосистема, включающая в себя акустические системы и микрофон; если помещение большое, то необходимо применения усилителя. А так же  видеосистема, состоящая из видеопроектора, видеокамеры, экрана и других устройств. Приобретение приведенной аппаратуры требует больших затрат.

2.5. Концепции развития дистанционного образования

В развитии процесса организации многоуровневого интегрированного профессионального образования возникла необходимость в разработке и внедрении новейших специализированных, интенсивных технологий обучения.

Особенностью образовательных технологий является возможность организации интегрированного обучения лиц со специальными потребностями. Из-за необходимости развития единой образовательной системы, в рамках создания образовательной среды, начиная со школы и заканчивая университетом, следует рассматривать университеты как узлы, носители, распространители и создатели методик и содержания подачи знаний в образовательной среде всей страны.

Специальные образовательные технологии в техническом университете должны отвечать следующим требованиям:

·   соответствия концепций непрерывного многоуровневого образования;

·   адаптированности в установившуюся нормативную педагогическую практику технического университета;

·   интегрированности в национальную систему технического образования;

·   органической связи и взаимодополняемости образовательных и реабилитационных технологий, т.е. обеспечения единства образовательных и реабилитационных процессов;

·   преемственности научных стандартов традиционных технологий новыми технологиями;

·   понимания специальных образовательных технологий как информационных и интеллектуальных.

Современная отечественная и зарубежная методология образования, применительно к инвалидам, строится на принятии в качестве определяющего тот факт, что основными ограничениями для этой категории граждан является доступ к информации. Это приобретает решающее значение в условиях интегрированного обучения и профессиональной деятельности на общем рынке труда, в науке инженерии. В этой связи существенную роль в создании доступной образовательной среды призваны выполнять разрабатывающиеся персональные подходы обучения. К разряду таковых можно отнести:

·   компьютерные технологии;

·   технологии проблемной ориентации;

·   технологии графического, матричного и стенографического сжатия информации (опорный конспект);

·   технологии индивидуализации и др.

В связи с этим возникает перед разработчиками обязанность в универсальности новых компьютерных технологий, по отношению к лицам с ограниченными возможностями. Пренебрежение к их специальным потребностям может привести к недостаточному пониманию материала, а в целом к не освоению предложенных тем (и как следствие к ограничению в образовательной и профессиональной дееспособности) этой категории граждан, особенно в условиях глобализации образования и интеллектуальной деятельности.

Наибольшие надежды в сфере образования связываются с глобальной визуализацией учебного материала, применением интерактивных методов наложения текста на учебный видеоматериал, использованием систем распознавания речи, разработкой и внедрением систем текстового сопровождения речи преподавателя в реальном масштабе времени, интерактивными мультимедиа презентациями и максимальным озвучиванием образовательного процесса и т.п.

С развитием Интернет-технологий и сетевых ресурсов становятся весьма действенным инструментом познания средства дистанционного Интернет-образования. С их помощью, возможно, осуществить отход от традиционного репродуктивного обучения и совершить переход к продуктивному обучению.

Дистанционное образование делает распределенные по территориям информационные ресурсы активными. Сегодня невозможно сосредоточить в каждом учебном заведении все информационные ресурсы, накопленные человечеством в мировом научном и образовательном пространстве.

В этом и состоит концептуальное обоснование и идеология необходимости развития дистанционного образования.

Для реализации идеологии системной интеграции информационных технологий в образовании выбирается стратегия баланса и динамизма.

Исходным элементом этой стратегии является обязательное введение для всех обучающихся современной технологии собственного. Технология вооружает универсальным методом получения новых знаний с помощью информационных технологий. Эта технология не зависит от учебной дисциплины, и не важно на какой ступени образования это происходит.

Второй элемент - погружение людей, знающих, как учиться, в активную среду обучения. Эта среда пригодна для общения по схеме человек-компьютер. В этой среде изменяются процессы обмена информацией, знаниями.

Третий элемент. Вводится предметно-образный стиль, как основной канал общения в активной среде обучения. Одно дело, когда  преподаватель адресует коллеге или ученику книгу, последние её осваивают и интерпретируют в своем сознании. Другое дело переслать свойства объекта, созданного преподавателем. Это значит переслать его образ, его поведение, через понимание которых и происходит ощущение и восприятие объекта, явления, события и т.п.

Информация при таком методе обучения воспринимается и усваивается сразу и целиком, как восприятие образа. Идет образное общение с компьютером. Принципиально новым становится метод передачи информации от профессионалов к обучаемым.

Главное в предлагаемом методе обучения с помощью новых информационных технологий – это образная фиксация мысли, т.е. визуализация, что, безусловно, будет являться определяющим для учеников с ограниченными возможностями. Несомненно, что исключительно важно иметь наглядные изображения элементов изучаемых учебных дисциплин. Причем речь идет не только о мультимедиа технологиях. Важно осознавать все элементы в их взаимодействии и в динамике. Важно оперировать не фотографиями или кадрами, а объектами мира. Важно уметь жить в них.

Четвертый элемент. Одна из болевых точек нашего образования исторически связана с преобладающим развитием вербально - логического, аналитического, т.е. левополушарного мышления человека. Это происходит в ущерб синтетическому, образному, интуитивному и ситуативному мышлению, т.е. правополушарному. Достижение правополушарного мышления является одним из важнейших аспектов системной интеграции информационных технологий среди учеников, развитие вербально - логических навыков которых изначально осложнено дефектами слуха.

Использование дистанционного образования также позволит решить проблемы, возникающие перед людьми с ограниченными возможностями. При изучении материала в электронном виде появляется возможность несколько раз повторять основные положения, широко использовать иллюстрированный материал.

 

3. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ УЧЕБНОГО ОБОРУДОВАНИЯ КАФЕДРЫ В УЧЕБНОМ ПРОЦЕССЕ

3.1. УПАТС Информтехника МиниКом DX-500

Телефонная станция «МиниКом DX-500» (рис. 3.1) является цифровой телефонной станцией с распределенным управлением, позволяющее создавать станции как с различной емкости, так и с распределением абонентов по неограниченной территории (в случае объединения частей станции цифровыми трактами 2048 кбит/с, G.703).

Цифровая телекоммуникационная система "МиниКом DX-500" предназначена для оснащения предприятий телефонной связью, создания новых и модернизации уже имеющихся ведомственных и корпоративных сетей связи. В этой цифровой телефонной станции сочетаются возможности работы как со старым аналоговым оборудованием, так и с самым современным цифровым оборудованием [3].

Система "МиниКом DX-500" применяется:

·   для выхода на телефонную сеть общего пользования;

·   для стыковки с сетями связи различных ведомств;

·   для работы в цифровых сетях с интеграцией служб (ISDN);

·   в подсистемах операторов ручного обслуживания;

·   в диспетчерских центрах;

·   в информационных центрах и центрах обслуживания клиентов;

·   для создания системы микросотовой связи и абонентского радиодоступа стандарта DECT;

·   для сопряжения с транковыми и спутниковыми системами связи;

·   для мультиплексирования цифровых потоков 2048 кбит/с (34 Мбит/с) и полупостоянной коммутацией отдельных ОЦК и обеспечения передачи данных.

Рис. 3.1. Внешний вид учебной АТС МиниКом DX-500

Располагается система в монтажном шкафу В нем устанавливаются  кассеты 19’’, в них вертикально размещаются платы.

ТЭЗ (Типовые Элементы Замены) стандартного размера (233,35´250 мм) - платы управления, блок питания, аккумуляторные батареи. В станциях, установленных на кафедре, емкость до 256 абонентов. Для достижения этого используется кассета МиниКОМ-250 мод 1. В ней размещаются модули аналоговых интерфейсов, два блока управляющих устройств. На рис.3.2 показана схема расположения, а на рис.3.3 схема взаимодействия управляющих моделей, модулей и субмодулей системы [4].

DX-500Tr-ADK–управляющий модуль. Он обеспечивает:

·   хранение в памяти программного обеспечения;

·   управление модулями аналоговых и цифровых интерфейсов;

·   коммутацию разговорных трактов;

·   сбор и хранение тарификации;

·   контроль состояния элементов станции;

·   подключение по RS-232.

DX-500T-PCM-2 – субмодуль цифрового потока Е1. Обеспечивает подключение и мультиплексирование двух ИКМ трактов 2048 кбит/с по стыку G.703.

DX-500T-16UpN – модуль цифровых интерфейсов на 16 портов. Обеспечивает мультиплексирование и демультиплексирование цифровых сигналов; защиту цепей подключения от посторонних напряжений; подачу питания в линию.

DX-500M-32M – модуль линейных комплектов. На модуль устанавливаются субмодули.

Разработчики «МиниКом DX-500» постарались учесть все особенности и возможности адаптации к развитию цифровых сетей связи России. Особое внимание разработчики уделили также обеспечению преемственности оборудования; совместимости с существующими аналоговыми каналами и

Рис.3.2. Внешний вид шкафа учебной АТС МиниКом DX-500

Рис. 3.3. Структурная схема МиниКом DX-500

аппаратурой; возможности плавной, поэтапной модернизации сетей связи; сохранению существующих сетевых алгоритмов и удобств диспетчерского управления при переводе систем на работу по цифровым каналам и линиям связи; предусмотрели возможность резервирования оборудования; возможность предоставления широчайшего спектра услуг; повышению устойчивости и качества связи.

3.2. УПАТС Avaya Definity CMC

Definity ECS (рис.3.4) (Enterprise Communication Server – Производственно  Коммуникационный Сервер) представляет собой мощную систему с развитыми логическими функциями, и воплощает многофункциональную платформу коммутационного сервера. С помощью системы возможно как осуществлять обмен информацией, так и управлять этим процессом [4].

Отличительной особенностью Definity является встроенная поддержка ведомственных стандартов сигнализации, применяющихся на сетях энергетиков и железнодорожников. Этот коммуникационный сервер является единой платформой для передачи голоса, данных и видео, он поддерживает большое число коммуникационных подсистем, терминалов и прикладных систем. На базе данного сервера можно решать разнообразные задачи, например, создавать масштабные корпоративные сети, системы компьютерно-телефонной интеграции (CTI), операторские центры и высокоскоростные сети передачи данных, он поддерживает Unified Messaging., отвечая при этом требованиям как малых, так и крупнейших предприятий. Помимо всего унифицированное управление с помощью процессора с сокращенным набором команд (RISC) обеспечивает многофункциональность и однородность управления независимо от емкости системы [5].

Рис. 3.4. Внешний вид Definity CMC

На рис.3.5 представлена схема системы Definity ECS, состоящая из сети процессорных портов и двух периферийных сетей портов. В состав сети процессорных портов входит управляющий комплекс системы (УК), который осуществляет управление работой системы. Одним из элементов УК является процессор, в зависимости от модификации станции, реализующийся на базе  микропроцессора Intel 386 SX или на микропроцессоре MIPS 3000A с сокращенным набором команд (RISC). RISC – процессор использует 32-битовые шины адреса и данных. Запоминающее устройство (ЗУ) предназначено для хранения системных программ, состояния обработки вызовов, параметров системной трансляции, а также процедуры по администрированию и обслуживанию. Устройство технического обслуживания отслеживает сбои, вырабатывает сигналы аварийной сигнализации, поддерживает интерфейс типа RS-232 для подключения терминала технического обслуживания [7].

Система Definity ECS выпускается в виде трех основных моделей:

·   Definity CMC (Compact Modular Cabinet);

·   Definity SI;

·   Definity G3R.

Definity выпускается в трех модификациях, различающихся числом поддерживаемых абонентов. Самая старшая модель Definity G3R способна обеспечить связью до 29 тыс. пользователей.

Сравнительная характеристика основных параметров моделей приведена в табл. 3.1.

Таблица 3.1.

Основные технологические параметры моделей систем Definity ECS

Модель	Максимальное количество абонентских линий	Максимальное количество соединительных линий	Количество одновременных разговоров	Производительность процессора в ЧНН	Максимальное количество плато-мест
CMC	672	400	242	40000	28
SI	2400	400	726	40000	281
G3R	25000	4000	7744	100000	4232

Модель (см. рис.3.5) выпускается в пластиковом  корпусе. Предусмотрена для крепления на стене или установки на полу. В своем составе может иметь от одного до трех стативов. При этом стативы модели образуют одну сеть портов, то есть стативы имеют общую шину ВРК. Базовый статив модели – статив А. Этот статив содержит восемь свободных слотов. Первый слот занят модулем процессора и системной памяти, а второй – модулем генератора тонально-тактовых сигналов. Носителем информации о конфигурации системы является флеш-карта. Установка двух дополнительных стативов увеличивает емкость станции до 28 слотов. Дополнительные корпуса соединяются с основным многожильным ленточным кабелем и устанавливаются около основного статива [7].

Definity CMC может комплектоваться кроссировочными панелями, монтируемыми непосредственно к стенке статива. Модель Definity CMC может образовывать только сеть процессорных портов. Система может иметь различные порты для включения абонентских устройств, в зависимости от комплектации печатными платами.

В правой панели компактного модульного статива расположен встроенный кросс системы, состоящий из десяти 25-парных рамок, смонтированных одна над другой. Каждая рамка соединена 25-парным кабелем М25А с одним слотом системы – на каждую рамку выведены порты одного модуля.

Система учебной цифровой телефонной станции Definity CMC укомплектована тремя периферийными модулями:

·   TN 2464 – модуль цифрового интерфейса E1 (DS1/E1), установлен в третьем слоте;

·   TN 2214B – модуль цифровых портов, установлен в четвертом слоте;

·   TN 2793 – модуль аналоговых абонентских портов, установлен в пятом слоте.

Решения IP-телефонии для Definity можно функционально разнести по двум группам: поддержка соединительных линий и поддержка IP-терминалов, представленных телефонными аппаратами и программным эмулятором аппарата для персонального компьютера. Эта программа работает в двух конфигурациях — Road Warrior и Dual Connect Phone, обеспечивая различные варианты удаленного взаимодействия абонентов и ресурсов центральной системы [5].

С помощью тех же аппаратных плат, обеспечивающих работу сервера с IP-абонентами, можно организовать соединительные линии для корпоративной телефонной сети. Это решение IP-trunk полностью поддерживает фирменный протокол DCS, а также стандартный протокол сигнализации Q-SIG для ведомственной сети ISDN [4].

3.3. УПАТС Siemens Hicom 300

Siemens Hicom 300 — это новая телекоммуникационная система, которая полностью отвечает самым современным требованиям, предъявляемым к телефонным станциям, и представляет собой мощный базис для решения самых сложных телекоммуникационных задач.

Станция Hicom 300 (рис.3.6) внешне напоминает шкаф, на полках которого можно разместить определенное количество электронных модулей – плат, которые являются интеллектуальной частью АТС. Модульное решение дает возможность постепенного наращивания мощности – от тридцати до десятков тысяч портов При этом станция Hicom 300 очень компактна – она в три-четыре раза меньше любой другой АТС, имеет очень низкое энергопотребление и может эксплуатироваться практически в любых климатических условиях. Ко всему прочему, эта телефонная станция не требует принудительной вентиляции [8].

Рис. 3.6. Внешний вид УПАТС Hicom 300

Станция Hicom 300 (см. рис. 3.6) имеет две модификации для создания корпоративных телефонных систем различного масштаба. Старшая модель с индексом 350 способна обслуживать до 5760 абонентов. Большое внимание в этом сервере уделено взаимодействию с сетями АТС, подключение к которым осуществляется с помощью интерфейса 155 Мбит/с. Поддерживается взаимодействие между станциями и абонентами, подключаемыми непосредственно к сети АТС [8].

Как и в других современных телефонных системах, в этой станции особое внимание уделено использованию оборудования протокола IP. С сервером Hicom 300 интегрируются решения HiPath 5500/5300, поддерживающие не только передачу голоса, данных, видео, но и мультимедийную маршрутизацию, синхронизацию вывода информации из баз данных и многое другое. С помощью шлюза HiPath RG 2500 осуществляется подключение станций Hicom 300 к локальным сетям. В качестве абонентских терминалов на основе IP выступают либо программные продукты семейства optiClient, устанавливаемые на обыкновенные ПК, либо IP-телефоны семейства optiPoint. Предлагается специальный адаптер optiPoint IP-adapter для подключения цифровых телефонов optiset E к сети Ethernet.

Максимальная емкость станции составляет 5760 портов. Возможность объединения систем Hicom 300 друг с другом позволяет реализовывать сети практически неограниченной емкости.

Взаимодействие станции в внешними устройствами осуществляется через специальные встраиваемые платы, представляющие собой интерфейсы взаимодействия [8].

Интерфейсы подключения к сетям общего пользования:

·   интерфейс Sо (базовый интерфейс 2В+D) – это четырехпроводная линия подключения к сетям общего пользования для работы со всеми функциями. Два канала передачи полезной информации со скоростью передачи 64 кбит/с Один канал передачи данных сигнализации со скоростью 16 кбит/с (общая скорость передачи 144 кбит/с);

·   интерфейс S2 (первичный интерфейс 30B+D) – четырехпроводная линия подключения к сетям общего пользования для работы со всеми функциями. 30 каналов передачи полезной информации со скоростью передачи 64 кбит/с Один канал передачи данных сигнализации со скоростью           64 кбит/с. Общая скорость передачи 2048 кбит/с;

·   интерфейс ИКМ-30 - Российские интерфейсы;

·   аналоговые интерфейсы поддерживают все аналоговые интерфейсы подключения к ГТС. Трех проводные комплекты входящей/исходящей связи с сигнализацией;

·   интерфейсы каналов ADASSE - каналы тональной частоты разных частот.

Абонентские интерфейсы телефонной станции Hicom 300:

·   интерфейс Upo\e - двухпроводный интерфейс для подключения оконечных устройств (системных телефонных аппаратов) семейства орtiset Е;

·   интерфейс Шина Sо/Sо (BRI 2B+D) - интерфейс Sо для подключения оконечных устройств стандарта ЦСИС, например, ЦСИС ПК или факсов стандарта ЦСИС. Шина Sо для подключения максимально 8 оконечных устройств стандарта ЦСИС (ISDN - Integrated Services Digital Network - Цифровая сеть с интеграцией служб – ЦСИС). Подключение оконечных устройств с интерфейсами передачи данных (например, V.24) через DСI;

·   интерфейсы а/b подключают аналоговые оконечные устройства и системы передачи речи, факсимильной информации, телексов и данных. Это могут быть, например, стандартные аналоговые телефоны, другие устройства (автоответчики, домофоны, громкоговорители, системы поиска персонала, охранные системы, диктофонные системы, системы объявлений); FXO/FXS порты оборудования передачи данных и речи.

Через аналоговые порты с интерфейсами FXO, FXS или E&M обеспечивается возможность подключения аналогового телефонного оборудования. Каждый порт обеспечивает преобразование полученных от абонентского оборудования сигналов в цифровой формат (один тайм-слот потока E1/T1), а также цифро-аналоговое преобразование для принятых через сеть пакетов, адресованных в данный порт [9].

·   интерфейс канала Н необходим для подключения оконечных устройств по каналам стандарта Н. Интерфейсом к оконечному устройству служит S2;

·   интерфейс U200 служит для подключения телефонов семейства Hicom set, рабочих мест телефониста и терминалов передачи данных с интерфейсом V.24 (подключение производится через адаптер DCI);

·   интерфейс Uро подключает сетевое терминальное устройство PNTс шиной Sо или телефонами set с PNT;

·   интерфейс U2B1Q делает возможным подключение сетевого терминального устройства РNTQ с шиной Sо или дистанционным адаптером optiset Е (удаление до 8 км).

Системные интерфейсы Hicom 300:

·   интерфейс V.24 нужен для подключение сервисного терминала, системы DMS или сервера СSТА;

·   интерфейс LAN (Еthernet/TCP /IР) необходим, например, для подключения сервера DMS или систем обработки данных для интеграции приложений и решений типа АСD.

3.4. Расчет нагрузки между телефонными станциями

Проведем расчет телефонной нагрузки между телефонными станциями населенного пункта. В качестве примера возьмем нагрузку населенного пункта на базе коммутационного оборудования, произведенного компанией Siemens. В сеть телефонных станций входят одна УПАТС Siemens Hicom 300 и две УПАТС Siemens Hicom 300H, которые присоединяются в качестве выносных блоков к районной УПАТС.

Далее рассмотрим основные параметры станций. У станций отсутствует резервирование центрального оборудования.

Количество абонентских линий описано ниже:

·   УПАТС 1 “квартирный сектор” имеет 1744 аналоговых абонентских линий;

·   количество внутренних аналоговых абонентских линий Второй УПАТС “народно-хозяйственный сектор” – 400;

·   количество внутренних аналоговых абонентских линий УПАТС 3 “народно-хозяйственный сектор” – 350;

·   количество внутренних цифровых абонентских линий УПАТС 1 – 16;

·   количество внешних цифровых линий ISDN (EDSS1) по направлению исходящей и входящей городской и междугородней связи УПАТС 1 и провайдером связи – 164;

·   количество внешних цифровых линий ISDN (CCIS) по направлению исходящей и входящей связи между УПАТС 1 и УПАТС 2 – 55;

·   количество внешних цифровых линий ISDN (CCIS) по направлению исходящей и входящей связи между УПАТС 1 и УПАТС 3 – 55.

УПАТС 1 имеет систему тарификации вызовов. Система тарификации УПАТС 2 – трансляция по CCIS на УПАТС 1, как и система тарификации УПАТС 3 – трансляция по CCIS на УПАТС 1.

Исходные данные:

·   УПАТС 1, УПАТС 3 – обслуживают народно-хозяйственный  сектор;

·   УПАТС 2 – обслуживает абонентов квартирного сектора.

Емкость проектируемых телефонных станций:

·   УПАТС 1 - 1750 абонентов;

·   УПАТС 2 - 400 абонентов;

·   УПАТС 3 - 350 абонентов.

Для народно-хозяйственного  сектора:

·   число вызовов на одного абонента в ЧНН равно 3,3;

·   среднее время разговора равно 90 с;

·   доля внутристанционной нагрузки 50%;

·   доля внешних вызовов 50%.

Для квартирного сектора:

·   число вызовов на одного абонента в ЧНН = 1,2;

·   среднее время разговора 140 с;

·   доля внутристанционной нагрузки 30%;

·   доля внешних вызовов 70%;

·   потери на пучке 0,005.

Все телефонные аппараты снабжены тастатурными тональными номеронабирателями.

Интенсивность возникающей нагрузки выраженная в Эрлангах, рассчитывается по формуле (3.1): 

                                                                                     (3.1)

где

N – число телефонных аппаратов абонентов;

C – среднее число вызовов в ЧНН от одного источника;

t – средняя длительность одного занятия приборов УПАТС, определяется по формуле (3.2):

                   ,                    (3.2)      

где

T – средняя продолжительность разговора;

 tco = 3с - средняя длительность прослушивания сигнала ответа станции;

tн = 0,8c – средняя длительность набора одной цифры номера с телефонного аппарата с тастатурным номеронабирателем;

tпв = 7с – средняя длительность сигнала посылки вызова при состоявшемся разговоре;

ty – средняя длительность установления соединения, которая зависит от АТС и колеблется в пределах от 0,5 до 3 секунд;

tот – длительность отбоя, принимается равной 1 секунде;

α – коэффициент, учитывающий продолжительность занятия приборов вызовами, которые не закончились разговором (занятость,    не ответ абонента, ошибки при наборе номера).

Определим среднюю продолжительность одного звонка с телефонного аппарата, снабжённого тональным набором номера для внутристанционной, городской и междугородней связи соответственно.

Для квартирного сектора:

tлок/кв = 1.15 0.5 (3+4 0.8+1+140+1) = 85,2 c;

tгор/кв = 1,15 0,5 (3+8 0,8+1+7+140+1) = 91,08 с.

Для народно-хозяйственного  сектора:

tлок/нар = 1.15 0.5 (3+4 0.8+1+90+1) = 56,5 c;

tгор/нар = 1,15 0,5 (3+8 0,8+1+7+90+1) = 62,33 с.

Определим удельную интенсивность нагрузки по формуле (3.3):

                                               ai = Cti/3600.                                        (3.3)

Для квартирного сектора:

алок/кв = 1,2  85,2 / 3600 = 0,029 Эрл;

агор/кв = 1,2  91,08 / 3600 = 0,031 Эрл.

Для народно-хозяйственного сектора:

алок/нар = 3,3  56,5/3600 = 0,052 Эрл;

агор/нар = 3,3  62,33/3600 = 0,057 Эрл.

При этом интенсивность нагрузки от источников связи можно рассчитать  по формуле (3.4):          

                                                  Yi = N  аi.                                           (3.4)

Локальная нагрузка квартирного сектора составляет 30 %, а нагрузка народно-хозяйственного сектора 50 % от максимально допустимой.

 

Yлок/1 = 1750  0,052  0,5 = 45,5 Эрл;

Yгор/1 = 1750  0,057  0,5 = 49,875 Эрл;

Yлок/2 = 400  0,029  0,3 = 3,48 Эрл;

Yгор/2 = 400  0,031  0,7 = 8,68 Эрл;

Yлок/3 = 350  0,052  0,5 = 9,1 Эрл;

Yгор/3 = 350  0,057  0,5 = 9,975 Эрл.

Исходящая нагрузка УПАТС 1 в направлении УПАТС 2 равна:

 

Yлок/1-2 = Yлок/1 –Yлок/1 (0,70 + 0,14)=45,5 - 45,5  (0,70 + 0,14) = 7,28 Эрл.

Исходящая нагрузка УПАТС 1 в направлении УПАТС 3 равна:

Yлок/1-3 = Yлок/1 – Yлок/1 (0,70 + 0,16)=45,5 - 45,5  (0,70 + 0,16) = 6,37 Эрл.

Исходящая нагрузка УПАТС 2 в направлении УПАТС 1 равна:

Yлок/2-1 = Yлок/2 – Yлок/2 (0,16 + 0,14) = 3,48 - 3,48 (0,16 + 0,14) = 2,44 Эрл.

Исходящая нагрузка УПАТС 2 в направлении УПАТС 3 равна:

Yлок/2-3 = Yлок/2 – Yлок/2 (0,16 + 0,70) = 3,48 - 3,48 (0,16 + 0,70) = 0,49 Эрл.

Исходящая нагрузка третьей УПАТС в направлении первой равна:

Yлок/3-1 = Yлок/3 – Yлок/3 (0,14 + 0,16) = 9,1 - 9,1 (0,14 + 0,16) = 6,37 Эрл.

Исходящая нагрузка третьей УПАТС в направлении второй равна:

Yлок/3-2 = Yлок/3 – Yлок/3  (0,14 + 0,70) = 9,1 - 9,1 (0,14 + 0,70) = 1,46 Эрл.

Суммарная величина исходящей нагрузки:

 

Yисх/2-1 = Yлок/1-2 + Yлок/1-3 + Yгор/2 = 7,28 + 6,37 + 8,68 = 22,33 Эрл;

Yисх/3-1 = Yлок/1-3 + Yлок/1-3 + Yгор/1 = 6,37 + 6,37 + 9,975 = 22,715 Эрл;

Yисх/гор = Yгор/1 + Yгор/2 + Yгор/3 =49,875 + 8,68 + 9,975  = 68,53 Эрл;

Yисх/1-2=Yлок/1-2+Yлок/3-2+Yгор/2= 7,28 + 1,46 + 8,68  = 17,42 Эрл;

Yисх/1-3=Yлок/1-3+Yлок/2-3+Yгор/3= 6,37 + 0,49 + 9,975  = 16,84 Эрл.

Суммарная величина нагрузки локальных направлений:

 

Y1-2=Yисх/1-2+Yисх/2-1 = 22,33 + 17,42 = 39,75 Эрл;

Y1-3=Yисх/1-3+Yисх/3-1 = 22,715 + 16,84 = 39,56 Эрл.

Для расчёта количества внешних соединительных линий нам потребуется вычислить интенсивность входящей нагрузки. При определении интенсивности входящей нагрузки, пренебрегая ее уменьшением за счет прохождения через ступени коммутации станций и узлов, обычно допускается, что входящая нагрузка равна исходящей. Хотя в различных направлениях связи это может внести незначительную погрешность в оценку, в целях упрощения материала, не связанного со спецификой проектирования УПАТС Hicom, примем это предположение. Нагрузки на межстанционных направлениях известна вся нагрузка, поэтому погрешность оценки будет ниже.

Учитывая рассчитанную нагрузку и заданные потери на пучке, по таблицам Пальма вычислим необходимое количество линий по направлениям связи.  На основе этого составим табл.3.2.

Таблица 3.2

Распределение нагрузки по направлениям связи

Направление связи	Нагрузка, Эрл	Потери, Р %	Количество необходимых линий
УПАТС2-УПАТС 1	39,75	0,005	55
УПАТС3-УПАТС 1	39,56	55
Городская	137,06	0,005	164

4. РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УДАЛЕННОГО ПОДКЛЮЧЕНИЯ К ТЕЛЕФОННЫМ СТАНЦИЯМ КАФЕДРЫ «РЭС»

4.1. Локальная сеть кафедры РЭС

В основе локальная сети кафедры РЭС лежит технология FastEthernet 100Base-T. Сеть построена с использованием трех коммутаторов фирмы Compex, два из которых 16-типортовые и один 24-хпортовый. Коммутаторы объединены в единую сеть кабелем UTP категории 5e, с применением топологии смешанной (рис. 4.1).

Смешанная топология заключила в себя организацию сети по двум топологиям. Это топологии «звезда» и «шина».

В рамках топологии «шина» все рабочие станции, серверы, сетевые устройства подключены к единой среде передачи данных. Вся аппаратура сети может взаимодействовать друг с другом на физическом уровне.
Такой способ подключения устройств в сеть обладает рядом достоинств:

·   подключение и отключение участников сети производится без влияния на работу другой аппаратуры;

·   сеть работает стабильно и независимо от какой-либо рабочей станции;

·   способ подключения аппаратуры к сети прост и не требует больших затрат.

Недостатками данной топологии сети заключаются в том, что:

·   размеры одного сегмента ограничены;

·   безопасность данных на физическом уровне не достаточно высокая из-за того, что вся аппаратура подключена к единой среде передачи данных;

·   не высокая пропускная способность сети во время возрастающей нагрузки, причем не возможно ее увеличить.

Рис. 4.1. Смешанная топология сети

При включении в сеть устройств топологией «звезда», все данные проходят через центральный узел. Таким образом, взаимодействие даже  любых двух участников сети осуществляется через него. Пропускная способность сети определяется параметрами обработчика данных центрального узла. Каждый рабочий элемент сети связан с узлом отдельным кабелем. Это значительно повышает безопасность передачи данных, в следствии возможности физического изолирования данных.

Помимо повышенной безопасности обмена данными, такая топология подключения элементов в сеть обладает другими достоинствами: 

·   возможность изменять скорость обработки данных путем усовершенствования центрального узла;

·   высокая производительность сети;

·   включение в сеть новых устройств производится без приостановки действия сети.

Однако при приостановке работы центрального узла сеть также перестает функционировать. А центральный элемент сети обладает достаточно высокой стоимостью.

Достоинства двух вариантов можно объединить и реализовать именно в смешанной топологии и исключить их недостатки. В настоящее время в большинстве случаев применяется именно эта топология. 

Витая пара (кабель UTP 5e) обеспечивает скорость передачи данных до 100 Мбит/с, при соответствующей поддержке данной скорости другим сетевым оборудованием: коммутаторами, концентраторами, сетевыми картами.

Сеть кафедры рассчитана на 52 подключения максимально, из которых 35 задействовано.  Причем сеть построена таким образом, что при покупке дополнительного оборудования есть возможность расширить число подключений.

Стандарт Fast Ethernet был принят как дополнение к существующему стандарту IEEE 802.3 - 802.3u.  В соответствии со стандартом 802.3u в технологии FastEthernet определены 3 различные спецификации физического уровня:

·   100Base-TX (UTP cat.5 или STP Type 1A-две пары);

·   100Base-T4 (четыре пары UTP cat.3 или cat.4);

·   100Base-FX (многомодовый оптоволоконный кабель 62.5/125 мкм-два волокна).

Для спецификация 100Base-TX в качестве среды передачи используют неэкранированную витую пару 5-ой категории (две пары) или экранированную витую пару STP Type 1A. Максимально допустимая длина кабельного сегмента 100 метров. Особенностью спецификации 100Base-TX является функция "автопереговоров" (Auto-negotiation), позволяющая двум физически соединенным устройствам, например, сетевому адаптеру и концентратору, поддерживающим несколько стандартов физического уровня (различающихся битовой скоростью и количеством витых пар) выбирать наиболее выгодный режим передачи. Переговорный процесс инициируется автоматически при включении питания, а также может быть инициирован любым устройством в любой момент. Устройство, начавшее процесс auto-negotiation посылает партнеру пачки импульсов Fast Link Pulse Burst (FLP), кодирующие предлагаемый режим взаимодействия, начиная с самого приоритетного, из поддерживаемых им. Если узел-партнер способен поддерживать этот режим, он отвечает пачкой импульсов FLP, в которой подтверждает данный режим и на этом процесс Auto-negotiation заканчивается. Если же данный режим не поддерживается узел-партнер, то в ответе посылается самый старший из поддерживаемых им режимов – он и выбирается в качестве рабочего. Если узел-партнер вообще не поддерживает Auto-negotiation (10 Base-T), то он не реагирует на импульсы FLP и каждые 16 мс посылает импульсы проверки целостности линии. Узел, получивший в ответ на FLP сигналы контроля линии, устанавливает в качестве рабочего режима 10Base-T [10].

На рис.4.2 представлена структура локальной сети кафедры «РЭС» с указанием всех устройств, подключенных к сети кафедры, и их местоположение.

Большинство элементов сети кафедры с установленой операционная система (ОС) компании Microsoft, Windows 2000, а на некоторых компьютерах стоит операционная система Windows 98SE. Компьютеры с Windows 98SE очень плохо защищены от несанкционированного доступа.

Вопрос о несанкционированном доступе актуальен для всей сети кафедры. Неограниченный доступ студентов к системе может привести к различным сбоям в работе как отдельных ЭВМ, так и отдельных фрагментов сети. Это приводит к необходимости переустановки ОС и программ установленных на компьютерах.

 

4.2. Програмное обеспечение «Remote Administrator»

Remote Administrator (Radmin) - программа удаленного администрирования для платформы Windows, которая позволяет полноценно работать сразу на нескольких удаленных компьютерах с помощью обычного графического интерфейса.

Программа позволяет работать на удаленном компьютере как на своем собственном - его рабочий стол окажется на экране вашего монитора (в окне или на полном экране), а ваши мышь и клавиатура заменят мышь и клавиатуру управляемого компьютера.

Наряду с поддержкой модели безопасности NT и локализацией на другие языки возможна работа в режимах File transfer и Telnet, что позволяет рассматривать Radmin как интегрированное решение для удаленного управления организации любого масштаба [13].

Radmin обеспечивает стойкое 128 битное шифрование передаваемых потоков данных. В основу программы вошел TCP/IP протокол, который на сегодняшний день является стандартом де-факто как в глобальных, так и в локальных сетях.

Программное обеспечение Remote Administrator состоит из трех частей. Как видно из рис. 4.3, это серверная часть, просмотрщик (viewer) и настройки сервера.

Сначала программное обеспечение инсталлируется на рабочие компьютеры. Затем на компьютер, который будет удаленно администрироваться. Он настраивается и запускается сервер. На компьютере, с которого планируется вести администрирование, после установки запускается просмотрщик, добавляется объект администрирования, выбирается тип соединения и устанавливается соединение с сервером на удаленной машине. Схема взаимодействия частей программы во время работы показано на рис. 4.4. Более детально разобраться в программе, понять

Рис. 4.3. Состав программного продукта Remote Administrator

Рис. 4.4. Схема работы и взаимодействия программного обеспечения Remote Administrator

как работает система можно, ознакомившись с её настройками [14].

Рассмотрим далее опции этой программы:

·   программа дает возможность поддержки сразу нескольких соединений;

·   полноэкранный режим позволяет видеть на экране своего компьютера экран удаленного компьютера. Масштабируемый режим позволит изменять размер экрана удаленного компьютера в своем окне;

·   используется технология видео захвата. Radmin кодирует изображение экрана и посылает его по сети для получения изменений экрана. Это позволяет  работать на удаленном компьютере в режиме реального времени, со скоростью в сотни обновлений экрана в секунду;

·   возможность передачи файлов;

·   поддерживается удаленное выключение компьютера;

·   имеется система безопасности Windows NT/Win2k;

·   паролирование;

·   дополнительное 128-битное шифрование всех передаваемых данных;

·   фильтрация по IP-адресу и по порту;

·   максимальное разрешение экрана до 2048 X 2048 при 32-битном цвете;

·   работа с буфером обмена;

·   16 цветный  режим передачи;

·   "/stop" команда - которая останавливает работу Radmin сервера на компьютере;

·   посылка удаленному компьютеру команды Ctrl-Alt-Del;

·   при свернутом окне удаленного сеанса уменьшенный трафик;

·   автоматическое разъединение "замороженных" соединений.

Существенно отличает программное обеспечение Remote Administrator от всевозможных аналогичных программ - это скорость работы. Скорость работы в сети Remote Administrator в десятки раз выше, чем у подобных программ. Remote Administrator может работать даже с процессором i386 и 8 Мб ОЗУ. Программа совместима с большим количеством операционных систем компании Microsoft: Win9x, WinNT 4.0, Win2000, WinXP. Инсталляционная программа своим малым объемом умещается на дискету. Кроме того, программа обладает русскоязычным интерфейсом и низкая стоимость этой программы по сравнению со стоимостью аналогичных программ. Данная программа в сочетании с приведенными аргументами останавливает выбор на программном обеспечении Remote Administrator для реализации поставленной задачи.

5. ИНСТРУКЦИИ ПО ИСПОЛЬЗОВАНИЮ ОБОРУДОВАНИЯ

5.1. Инструкции по установке программного обеспечения

Remote Administrator на рабочие компьютеры

В основе учебно-лабораторного комплекса лежит действующая локальная вычислительная сеть кафедры «РЭС». Предполагается проводить занятия с лабораторными работами с целью обучения студентов администрированию  учебных систем связи. Локальная вычислительная сеть в данном случае позволит расширить доступ c рабочих мест к предполагаемым объектам для администрирования большой группе студентов, что даст возможность им наблюдать за процессом администрирования и по желанию преподавателя самим участвовать в нем.

При подготовке компьютерного класса к работе необходимо установить программное обеспечение на рабочие компьютеры. Помимо этого системный администратор кафедральной сети должен будет обучить преподавателей использованию установленного программного обеспечения. Для этого необходимо выполнить следующие действия:

·   включить компьютер;

·   войти в систему;

·   вставить носитель информации с записью дистрибутива программы;

·   в проводнике открыть компакт-диск;

·   запустить установочный файл «RADMIN20.EXE»;

·   на экране монитора появится первое окно «Приветствие»;

·   для продолжения установки нужно нажать кнопку «Next»;

·   далее появится окно «Особенности продукта»; нажимаем кнопку «Next»;

·   появляется окно «Лицензия»;

·   принимаем условия и нажимаем «Yes»;

·   появится окно «Путь установки»;

·   для продолжения установки нажимаем кнопку «Next»;

·   появится окно «Инсталляция сервера»;

·   нажимаем кнопку «Next»;

·   появляется окно «Пароль на подключение к серверу»;

·   для продолжения установки нажимаем кнопку «OK»;

·   появляется окно «Завершение установки»;

·   нажмите кнопку «Close».

После перезагрузки установка программного обеспечения будет завершена и его можно использовать.

Аналогичным образом программное обеспечение Remote Administrator  устанавливается на все рабочие компьютеры учебного класса.

После загрузки программного обеспечения необходимо произвести настройку сервера программы. Настройка сервера производиться только на преподавательском компьютере, а на остальных машинах в компьютерном классе настройку сервера производить не нужно.

Для начала открываем нужную вкладку, проделав следующие действия: 

«ПускÞПрограммыÞRemote Administrator v2.1»

После выбора «Settings for Remote Administrator server» появится окно «Options for Remote Administrator server 2.1» (рис. 5.1).

Справа находятся кнопки «Install service», «Remove service», «Set password…», «Options» и «Exit». Для настройки понадобятся три нижние кнопки.

Нажатие на «Set password…», появляется окно настроек пароля и управления безопасностью NT (рис. 5.2), в котором можно установить пароль для подключения к серверу, а так же включить и настроить безопасность NT (только для операционных систем WinNT, Win2000 и WinXP).

Рис. 5.1. Окно настройки сервиса

«Options for Remote Administrator server 2.1»

Рис. 5.2. Окно настроек пароля и управления безопасности NT

На рабочие компьютеры, которые являются терминалами для учебных телефонных станций Avaya Definity CMC, Информтехника МиниКом DX-500 устанавливается пароль (см. рис.5.2). Установка пароля производится следующим образом:

·   в окно напротив надписи «Password» записывается пароль;

·   напротив «Confirm password» записываем снова;

·   нажимаем кнопки «OK».

В настоящее время на терминале  УАТС Avaya Definity CMC, сервер при подключении требует ввести пароль «laboratoria», к серверу УАТС DX-500 «DX-500». Пароль нужно вводить латинскими прописными буквами, без кавычек. 

После настройки сервера программы необходимо произвести настройки безопасности сервера. Для активации NT безопасности, ставим галочку напротив надписи «Enable NT security» (см. рис.5.2) и нажимаем «Permissions».  После этого появится новое окно - окно регистрации пользователей (рис.5.3). В нем внизу расположены кнопки «OK», «Cancel», «Add» и «Remove». 

Для того чтобы добавить пользователя или группу пользователей необходимо проделать следующие операции:

·   нажимаем «Add» появляется новое окно (рис.5.4);

·   ставим галочку напротив «Show users»;

·   в разделе «user/group», выбираем пользователя (в данном случае «student»);

·   добавляем в правую часть окна с помощью «>>Add>>»;

·   выбираем тип соединения в правом верхнем углу в «Access rights» (в нашем случае используется только 2 типа это «Full control of screen» и «View of screen»);

·   пользователю «student» присваиваем «View of screen»;

Рис. 5.3. Окно регистрации пользователей

Рис. 5.4. Добавление пользователя/группы

·   нажимаем кнопки «OK» в окнах: «Настройка пароля и управление безопасностью NT», «Регистрация пользователей» и «Добавление пользователя/группы».

На этом настройка безопасности сервера закончена.

Переходим к настройкам опций сервера, кнопка «Options» (см. рис.5.1).  Появилось новое окно (рис.5.5). Непосредственно в нем находятся опции по настройке, (сверху вниз, слева на право), доступа по IP адресам, порта соединения, использования лог-фаила, иконки в панели задач и настройке об информирование пользователя о подключении к серверу. Все опции окна (рис.5.5) оставим без изменения, закрываем окно, нажав на «Cancel». На этом настройка сервера закончена, закрываем окошко (см. рис.5.1), используя кнопу «Exit».

Запуск программы Remote Administrator Viewer на компьютере, с которого намереваются вести удаленное администрирование производится следующим образом:

·   Для этого открывают папку «Remote Administrator v2.1», выполняя следующие действия:

«ПускÞПрограммыÞRemote Administrator v2.1»;

·   Запускаем программу, нажав на «Remote Administrator Viewer»;

·   Рассмотрим главное окно этой программы поподробней. Оно представлено на рис.5.6.

Для начала работы необходимо создать соединение. Для этого нужно проделать следующие действия:

·   наводим курсор на  надпись «соединение» и нажимаем левую кнопку;

·   в появившемся меню, выбираем пункт «Создать»;

·   появляется новое окно, которое показано на рис.5.7;

·   в нем указывается IP адрес или DNS (Domain Name System) имя компьютера, к которому нужно подключиться. Имя записи – это

Рис. 5.5. Опции для Remote Administrator server

Рис. 5.6. Окно Remote Administrator viewer

Рис. 5.7. Создание нового соединения

имя соединения, которое будет отображаться в главном окне (заполнять поле имя записи необязательно);

·   порт не изменяем, если  мы его не меняли в настройках сервера (см. рис. 5.5);

·   нажимаем на кнопку «OK».

Создание нового соединения на этом завершено. Оно будет отображаться в главном окне (см. рис. 5.4).

Чтобы подключиться к удаленному компьютеру нужно, навести курсор мышки на созданное соединение и нажать 2 раза. После нажатия появится окно запроса пароля (при условии, что на сервере в настройках был задан пароль (см. рис. 5.2.)). Вводим пароль, подтверждаем его клавишей «Enter». Появляется окошко, в котором отображается экран удаленного компьютера. Экран удаленной машины, возможно масштабировать, нажатием кнопки «F12» на клавиатуре.

 

5.2. Инструкции по проведению занятий администрирования

телефонных станций в компьютерном классе

Для начала необходимо произвести подготовку рабочих компьютеров УАТС к работе:

·   Перед началом занятия включить УАТС и её рабочий компьютер;

·   Войти в операционную систему как «prepodavatel».

Порядок работы в компьютерном классе:

·   включить компьютеры студентов и преподавателя;

·   после загрузки ОС студентам надо войти в систему под пользователем «student» (преподаватель входит как «prepodavatel»);

·   студенты и преподаватель запускают программу Remote Administrator Viewer (она расположена в меню «ПускÞПрограммы»);

·   преподаватель выбирает и запускает соединение с ЭВМ АТС, с которой предполагается работать;

·   студентам  в программе Remote Administrator viewer выбрать и запустить  соединение «ПРЕПОДАВАТЕЛЬ»;

·   появившееся окно масштабируем кнопкой клавиатуры «F12».

Для завершения работы:

·   закрываем окно удаленного компьютера. Для этого нажимаем «Ctrl+F12»;

·   в появившемся меню нажимаем «закрыть»;

·   выключаем компьютеры;

·   выключаем рабочую станцию и УАТС.

Преподаватель имеет возможность проверить навыки студента по администрированию АТС. Такая возможность есть только на компьютере преподавателя. Для предотвращения несанкционированного доступа к компьютеру преподавателя, терминалу УАТС необходимо на клавиатуре  одновременно нажать «Alt+Ctrl+Delete». В появившемся окне нажать «Блокировка». Войти в систему и продолжить работу можно с введением пароля.   

5.3. Инструкции по использованию видеопроектора

при проведении занятий

Подготовка видеопроектора и УАТС перед началом занятия к работе:

·   перед началом занятия включить УАТС и её рабочую ЭВМ;

·   войти в операционную систему рабочей станции как «prepodavatel»;

·   развернуть экран на стене аудитории;

·   включить проектор с пульта дистанционного управления, нажав на зеленую кнопку «POWER».

По окончании занятия:

·   выключить проектор с пульта дистанционного управления, нажав на зеленую кнопку «POWER» (Выключение проектора происходит некоторое время, процесс сопровождается информацией на экране. Выключать проектор из сети категорически запрещается.);

·   выключить учебную АТС  и компьютер являющийся ее рабочим терминалом.

  Схема меню проектора изображена на рис.5.8.

Рис. 5.8 Схема меню проектора Nec VT540

6. РАСЧЕТ КАПИТАЛЬНЫХ ЗАТРАТ НА ПРОЕКТИРУЕМЫЙ УЧЕБНО-ЛАБОРАТОРНЫЙ КОМПЛЕКС

6.1. Капитальные затраты

Создание учебно-лабораторного комплекса по администрированию цифровых телефонных станций требует определенного финансового вложения средств на закупку технического оборудования, подключению его, работы по настройке и обслуживанию системными администраторами. Затраты на это строительство складываются из капитальных затрат и эксплуатационных расходов.

Капитальные затраты являются важным экономическим показателем, так как непосредственно характеризуют стоимость создания нового лабораторного комплекса, состав которого включает в себя технические устройства, и сооружения. Основная часть объема вложений приходится на оборудование.

Таким образом, капитальные затраты составляются из следующих величин.

Стоимость проектора будет равна:

 руб.

Стоимость монтажа системы:

 руб.

Стоимость дополнительного оборудования:

 руб.

Все полученные данные занесены в табл.6.1.

Таблица 6.1

Капитальные затраты

Наименование	Стоимость единицы оборудования, руб.	Коли- чество, шт.	Общая стоимость, руб.
Проектор Nec VT540	77800,4	1	77800,4
Монтаж оборудования	3773,9	-	3773,9
Экран настенный «Da-Lite» Model C10 3050х3050 мм	18172,78	1	18172,78
Кабель мониторный, 15м	1393,44	2	2786,88
Комплект потолочного крепления проектора «ПКВП 300»	5225,4	1	5225,4
Итого:			107759,36

Общая сумма капитальных затрат: 107759,36 руб.

6.2. Эксплутационные расходы

Для четкой и отлаженной эксплуатации системы необходим администратор сети, который бы следил за работоспособностью всей сети в целом. Расходы на обслуживание сети, а также на заработную плату администратора включают в себя эксплуатационные расходы.

Для надежной, постоянной работы комплекса, его обслуживания рекомендуется  иметь персонал в составе одного системного администратора.

Данные расчета годового фонда заработной платы сведены в табл.6.2.

Таблица 6.2

Данные расчета годового фонда заработной платы

Наименование расходов	Количество человек	Месячная заработная плата, руб.	Годовой ФЗП, руб.
Системный администратор	1	7000	84000
Итого			84000
Дополнительная заработная плата, 20%			16800
Итого			100800
Начисления на социальное страхование, 36,5%			37296
Всего			138096

Величина амортизационных отчислений определяется некоторым процентом от первоначальной стоимости основных фондов. Норма амортизационных отчислений для оборудования кафедры 14,3% величина амортизационных отчислений составит:

руб.

Для расчета годовых затрат на материалы и запчасти принимаем:

 руб.

Общие расходы по управлению и обслуживанию составляют 15% от всех основных годовых и эксплутационных расходов. Полученные данные представлены в табл. 6.3.

Таблица 6.3

Эксплутационные расходы

Элементы затрат	Величины затрат, руб.
Заработная плата	138096
Амортизационные отчисления	15394,19
Материалы и запчасти	15647,17
Итого:	169137,36
Общие расходы по управлению и обслуживанию	25370,6
Всего эксплутационных расходов:	194507,96

6.3. Приведенные затраты

Приведенные затраты определяются по формуле (6.1):

                                                ,                                         (6.1)

где

 - эксплутационные расходы;

 - капиталовложения;

 - нормативный коэффициент. 

 руб.

Сведем все данные в табл. 6.4.

Таблица 6.4

Результаты расчета экономических показателей использования учебно-лабораторного комплекса на основе проектора NEC VT540

и локальной сети кафедры

Показатели	Единицы измерения	Затраты, руб.
Капитальные вложения	руб.	107759,36
Эксплутационные расходы	руб/год	194507,96
Приведенные затраты	руб/год	205283,89

Создание учебно-лабораторного комплекса требует больших эксплутационных расходов. Они имеют такой показатель из-за больших амортизационных отчислений. Однако эти расходы компенсируются при помощи обширных возможностей по массовому обучению студентов.

7. БЕЗОПАСНОСТЬ ЖИЗНЕДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

7.1. Безопасность работ на учебно-лабораторном комплексе

За несколько последних лет электронная аппаратура и коммутационное оборудование современных фирм появилась и в составе учебной базы кафедры «РЭС». Как известно, в составе любого устройства, работа которого обеспечивается электропитанием, есть элементы, индуцирующие вредное для здоровья электромагнитное поле, называемое электромагнитным излучением.

В состав учебно-лабораторного комплекса входят следующие устройства:

·   УПАТС Avaya Definity CMC;

·   УПАТС Информтехника МиниКом DX-500;

·   УПАТС Siemens Hicom 300;

·   рабочие компьютеры учебной аудитории 4501 и 4502;

·   сетевое оборудование кафедры «РЭС».

Рассмотрим работу персонала, соприкасающуюся с вычислительной техникой, факторы которой пагубно влияют на организм.  В настоящее время создан комплекс разработанных организационных мероприятий и технических средств защиты. Опыт и наблюдения показывают, что имеется возможность добиться значительных успехов в области устранения вредного воздействия на сотрудников, опасных производственных факторов.

Опасным называется производственный фактор, воздействие которого на работающего человека в определенных условиях приводит к травме или другому внезапному резкому ухудшению здоровья. Если же производственный фактор приводит к заболеванию или снижению трудоспособности, то его считают вредным. В зависимости от уровня и продолжительности воздействия, вредный производственный фактор может стать опасным. Опасные и вредные производственные факторы подразделяются на четыре группы: физические, химические, биологические и психофизические.

Студенты и преподаватели сталкиваются с воздействием таких физически опасных и вредных факторов, как повышенный уровень шума, повышенная температура среды в помещении, отсутствие или недостаточная освещенность рабочей зоны, электрический ток, статическое электричество, повышенные уровни рентгеновского излучения ,электромагнитное излучение и другие.  Так же все они связаны с воздействием таких психофизических факторов, как умственное перенапряжение, перенапряжение зрительных и слуховых анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки. Воздействие таких неблагоприятных факторов приводит к снижению работоспособности, вызванное развивающимся утомлением. Появление и развитие утомления связано с изменениями, возникающими во время работы в центральной нервной системе, с тормозными процессами в коре головного мозга. Длительное нахождение человека в зоне комбинированного воздействия различных неблагоприятных факторов может привести к профессиональному заболеванию.

7.2. Основные требования, предъявляемые мониторам

Компьютерные мониторы с электронно-лучевыми трубками являются источниками повышенного электромагнитного излучения. Они находятся в непосредственной близости от человека.  Неверное расположение мониторов и несоблюдение основных требований, предъявляемые современным мониторам с электронно-лучевыми трубками влечет возможности получения дополнительного электромагнитного излучения [15]. Основные требования, которые предъявляются к компьютерным мониторам, изложены здесь:

·   дизайн монитора должен предусматривать окраску корпуса в  спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Все части ПВЭМ  должны иметь матовую поверхность одного цвета и не иметь блестящих деталей;

·   конструкция мониторов должна предусматривать наличие системы управления  регулировкой яркости и контраста, обеспечивающей возможность регулировки этих параметров от минимальных до максимальных значений;

·   в технической документации на мониторы должны быть установлены требования на визуальные параметры, соответствующие действующим на момент разработки или импорта ГОСТ и признанным в Российской Федерации международным стандартам;

·   для обеспечения надежного считывания информации при соответствующей степени комфортности ее восприятия должны быть определены оптимальные и допустимые диапазоны визуальных эргономических параметров, приведенные в табл.7.1.

Таблица 7.1

Визуальные эргономические параметры мониторов

и пределы их изменений

Наименование параметров	Пределы значений параметров
	Min (не менее)	max (не более)
Яркость знака (яркость фона), кд/м2 (измеренная в темноте)	35	120
Внешняя освещенность экрана, лк	100	250
Угловой размер знака, угл.мин.	16	60

Конструкция мониторов и ПЭВМ должна обеспечивать мощность экспозиционной дозы рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м. от экрана и корпуса монитора при любых положениях регулировочных устройств не должна превышать 7,74х10 А/кг, что соответствует эквивалентной дозе, равной 0,1 мбэр/час (100 мкР/час).

7.3. Требования к рабочим местам, оборудованным ЭВМ

Требования к организации и оборудованию рабочего места приведены в ГОСТ 12.2.032‑78. Высота рабочей поверхности стола для пользователей должна быть в пределах 680-800 мм. При отсутствии такой возможности высота рабочей поверхности стола должна составлять 725 мм [16].

Модульными размерами (рис.7.1) рабочей поверхности стола для ПЭВМ, на основании которых должны рассчитываться конструктивные размеры, следует считать: ширину 800, 1200, 1400 мм, глубину 800 и 1000 мм при нерегулируемой высоте, равной 725 мм. Рабочий стол должен иметь пространство для ног высотой не менее 600 мм, шириной – не менее 500 мм, глубиной на уровне колен – не менее 450 мм и на уровне вытянутых ног – не менее 650 мм.

Рабочий стул (кресло) должен быть подъемно-поворотным и регулируемым по высоте и углам наклона сиденья и спинки, а также – расстоянию спинки до переднего края сиденья.

 

Рис.7.1. Оптимальные параметры рабочего места оператора ЭВМ

Рабочее место должно быть оборудовано подставкой для ног, имеющей ширину не менее 300 мм, глубину не менее 400 мм, регулировку по высоте в пределах 150 мм и по углу наклона опорной поверхности подставки до 20 градусов. Поверхность подставки должна быть рифленой и иметь по переднему краю бортик высотой 10 мм.

Клавиатуру следует располагать на поверхности стола на расстоянии 100-300 мм от края, обращенного к пользователю, или на специальной регулируемой по высоте рабочей поверхности, отделенной от основной столешницы. Важно правильно подобрать положение монитора и клавиатуры по высоте. При неудобном положении монитора могут возникать головные боли из-за напряжения мышц шеи и спины. Есть довольно простое правило: верхний край монитора должен находиться примерно на уровне глаз, а угол между этим уровнем и центром экрана должен составлять 15 градусов. Проще всего подобрать соотношение положения глаз и монитора регулировкой высоты кресла.

Еще один способ регулирования высоты монитора состоит в приобретении специального кронштейна (подставки), прикрепляемого к краю стола. Такой кронштейн позволяет легко перемещать монитор по высоте и поворачивать его в разные стороны. Кроме этих простых правил следует следить за правильной посадкой на рабочем месте (рис.7.2). Такая поза до минимума снижает ненужное напряжение в теле [16].

Длительное напряжение глаз чревато утомлением и снижением зрения. Ненужно забывать о важности коротких, но частых перерывов в работе с компьютером. Частая смена занятия – лучший способ избежать возможных неприятностей. Конструкция монитора должна обеспечивать возможность фронтального наблюдения экрана путем поворота корпуса в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси в пределах 30 градусов и в вертикальной

Рис. 7.2. Правильная посадка за рабочим местом

плоскости вокруг горизонтальной оси в пределах 30 градусах с фиксацией в данном положении.

7.4. Расчет освещенности рабочего места

К производственному освещению – освещению помещений, где находятся рабочие места операторов, предъявляются высокие требования гигиенического и технико-экономического характера. Правильно спроектированное и выполненное освещение обеспечивает высокий уровень работоспособности сотрудников, оказывает положительное психологическое воздействие на работающих, способствует повышению производительности труда. В зависимости от природы источника световой энергии различают естественное, искусственное и совмещенное освещение. Естественное освещение производится сбоку через окна в наружной стене. В случае отсутствия или нехватки естественного освещения должно применяться искусственное.

При  проектировании  дополнительного  освещения  для  рабочего  помещения  применено  только  искусственное  освещение:  в  качестве осветительного  прибора  было  установлено на расстоянии H от стола до осветительного прибора (рис.7.3) два светильника УСП-35 с двумя  люминесцентными  лампами  ЛБ-40  в  каждом,  у  которых  высокая  световая  отдача  (до 75лм/Вт),  продолжительный  срок  службы                  (до 10000 ч), малая яркость светящейся поверхности, близкий к естественному спектральный состав излучаемого света, что обеспечивает хорошую цветопередачу.

Рис.7.3. Расстояние от осветительного прибора до стола

Характеристика  комнаты:

Длина – 4 метра;

Ширина – 2.5 метра;

В комнате установлено два светильника УСП-35 с двумя лампами     ЛБ-40 в каждом. Рассчитаем горизонтальную освещенность:

Лампа ЛБ-40 имеет номинальный световой поток лампы Ф1 = 3000 лм, а так как лампы две, то Фсв = 2 3000 = 6000 лм., т.е номинальный световой поток светильника равен 6000 лм. Светильник имеет длину равную 1.4 метра.

Рассчитаем минимальную нормируемую освещенность Е, выразив ее из формул (7.1) и (7.2):

                                                 ,                                          (7.1)

                                                ,                                         (7.2)

где

Ф - световой поток светильника УСП-35, Фсв = 6000 лм;

N - число светильников, N=2 шт;

 - коэффициент использования светового потока.

Для определения  необходимо вычислить :

·   индекс данного помещения по формуле (7.3):

                        ;                 (7.3)

·   коэффициент отражения расчетной поверхности:

=0,7.

Он имеет такое значение по справочным данным, исходя из того, что данное помещение имеет побеленный потолок, побеленные стены и не имеет окон.        

По справочным данным, исходя из значений   и , значение коэффициента использования светового потока будет равен .

 - коэффициент затенения на рабочем месте принимается равным 0,80,9; в данном случае величину коэффициента затенения примем равной 0,9, т.е. ;

k - коэффициент запаса; исходя из справочных данных, принимая комнату за рабочее помещение общественного здания , коэффициент запаса равен ;

S - площадь помещения определяется по формуле (7.4):

                                      .                               (7.4)

z - отношение средней освещенности к минимальной, берется из отрезка {1,1 ; 1,2}; в данном случае принимаем z равным 1,1;

Таким образом, из формулы (7.5):

                          лк.                  (7.5)

Исходя из санитарных норм, освещенность должна быть в пределах 300500 лк, т.е. данная освещенность будет удовлетворять требованиям  "Санитарных Правил и Норм". 

Рассчитаем вертикальную освещенность.

Необходимо также проверить удовлетворяет ли вертикальная освещенность требованиям "Санитарных Правил и Норм".

Данная комната имеет два источника освещения, таким образом, полная вертикальная освещенность будет складываться из освещенностей каждого источника. Освещенность одного источника находится                    по формуле (7.6):

                      ,               (7.6)

где  

I - сила света источника, так как свет распространяется в направлении половины телесного угла, величина   которого , то ;

r - расстояние от любой точки  источника до точки наблюдения;

x- расстояние от нормали до любой точки светильника;

h - расстояние от точки наблюдения до линии подвеса светильника;

- угол между нормалью h и  линией r;

l- длина источника света.     

Рассчитаем освещенность для первого источника по формуле (7.7).

Исходные данные:

 Ф=6000;

 h=2.2;

;

;

 l = 1.4.

           (7.7)

              
                                                                                                                    

Освещенность для первого источника будет определяться по формуле (7.8):

 (7.8)

 лк

Таким образом, вертикальная освещенность для первого светильника  будет равна 117 люксам. Так как светильники расположены симметрично относительно ВДТ, то вертикальная освещенность для второго источника рассчитывается аналогично и составит 117 люкса. Следовательно, общая вертикальная освещенность от двух источников из формулы (7.9) будет равна:

                                 лк                         (7.9)

Согласно требованиям "Санитарных Правил и Норм" вертикальная освещенность не должна быть меньше 200 люксов, т.е. в данном случае вертикальная освещенность удовлетворяет санитарным правилам.

Для достижения оптимальной освещенности рабочих мест необходимо также правильно расположить светильники (рис.7.4).

Для светильников УСП-35 наилучшее соотношение =1,4   ,

где   

L - расстояние между рядами светильников;

h - высота подвеса;

         L=1,4  2.2=3.08 м

Рис. 7.4. Расположение осветительных устройств

Светильники располагаются по длине помещения. Так как В=2,5 метра, то из формулы (7.10):

.                                                                     (7.10)

Достаточно расположить светильники в один ряд по длине помещения, с расстоянием до стен по ширине равным 1,25 м, т.е. =1,25 м, что удовлетворяет условию попадания  в промежуток {0,3L; 0,5L}. Таким образом, данное расположение светильников (рис.7.5) является наилучшим с точки зрения всех норм, предусмотренных для освещенности производственного помещения. Следовательно, освещенность данного помещения  удовлетворяет санитарным нормам.

 

                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                                      

                                                                                                                                                     

Рис. 7.5. Оптимальное расположение светильников

 

7.5. Воздействие аварийно-химических опасных

веществ на человека

Перевозка 20 % грузов по средствам железнодорожного транспорта сопровождается аварийными карточками, то есть эта часть грузов относится к категории опасных грузов, в том числе и химически опасным.

Согласно ГОСТ Р 22.0.05-94.Б20 к химически опасным относят те вещества, воздействие которых на человека может вызвать как отравления и хронические заболевания, так и гибель [17].

В системе МЧС принято рассматривать лишь те вещества, которые могут создать очаг массового поражения людей и привести к возникновению чрезвычайной ситуации. Такие вещества относят к аварийно-химическим опасным веществам (АХОВ).

АХОВ могут проникать в организм человека и воздействовать на него тремя путями:

·   через дыхательную систему (ингаляционный путь);

·   через желудочно-кишечный тракт (пероральный путь);

·   через кожный покров (кожно-резорбтивный путь).

Поражающее воздействие химически опасных веществ зависит от трёх факторов:

·   концентрации вещества;

·   продолжительности воздействия;

·   индивидуальных особенностей человека.

Нормативными документами (Руководство Р2.2.755 - 99 «Гигиенические критерии, оценки и классификация условий труда по показателям вредности опасности, напряженности и трудоемкости производственных процессов») для каждого химически опасного вещества установлена предельно допустимая концентрация (ПДК). ПДК – это такая концентрация, которая при ежедневной работе в течение всего рабочего стажа не может вызвать заболеваний или отклонений в состоянии здоровья настоящего и последующих поколений (ГОСТ 12.1.007- 76.ССБТ). ПДК устанавливается как для рабочих мест, так и для населенных пунктов, санаторных зон.

Принято выражать концентрацию для веществ газообразных в размерностях – , для жидких – мл/л, для твердых – мг/(кг массы человека).

Системой МЧС установлены следующие показатели концентрации АХОВ:

·   пороговая - PC, при которой появились начальные признаки, дающие возможность человеку обнаружить вещества;

·   выводящая   из   строя  -  JC,   при  которой   происходит  потеря
 работоспособности;

·   смертельная – LC, приводящая к гибели людей;

·   смертельная – LC50, приводящая к гибели 50% пораженных людей;

·   смертельная – LC100, приводящая к гибели 100% (всех) пораженных людей.

Обобщенным показателем опасности является токсическая доза — количество токсического (химического) вещества, поглощенного организмом человека за определенное и рассчитанное для людей время (t) (7.11):

                                                 Д = (C,t),                                        (7.11)

где

Д - токсическая доза.

Пороговая доза - PD, вызывающая начальные признаки поражения (PD50,   PD100).   Выводящая   из   строя   -   JD,   вызывающая   потерю работоспособности пораженных людей (JD50, JD100). Смертельная доза -LD(LD50,LD100).

В настоящее время в перечень МЧС включено 21 наименование АХОВ ингаляционного действия, которые объединены в группы по характеру воздействия:

·   удушающего действия (хлор и его соединения);

·   общеядовитого и удушающего действия (сероводород, оксиды азота и другие);

·   удушающего нейротропного действия (аммиак).

Аварийно-химические опасные вещества на железнодорожном транспорте перевозятся в емкостях, как правило, в цистернах с коэффициентом заполнения 0,8 - 0,9.

В  случае  схода  с  рельсов  или  столкновения  может  произойти разрушение корпуса цистерны. При этом может произойти выплеск (выброс) вещества и частицы АХОВ могут быстро (в течение 1-3 мин) перейти в атмосферу с образованием первичного облака. Далее разлившееся вещество испаряется, образуя тем самым вторичное облако.

Для расчета зоны химического заражения необходимо располагать некоторыми данными, описанными ниже:        

·   столкновение при маневрах двух цистерн с аммиаком;

·   разлив АХОВ 50 т;

·   скорость ветра 3 м/с;

·   температура воздуха 0°С;

·   состояние атмосферы - изотермия;

·   время испарения 50 мин.

Определим зону химического заражения от первичного облака. Для начала рассчитаем по формуле (7.12) эквивалентное количество аммиака в первичном облаке:

                                        , т                              (7.12)

где                                                                                                             

K1 - коэффициент условий хранения;

К3 - коэффициент, равный отношению токсичной пороговой дозы аммиака к пороговой токсидозе эталонного АХОВ;

К5 - коэффициент устойчивости воздуха;

К7 - коэффициент температур;

Q0 - количество выброшенного и разлившегося вещества, т.

Значения коэффициентов приведены в табл.7.2.

Таблица 7.2

Значения коэффициентов

АХОВ	т/	РД, мг мин/л
								0
Аммиак	0,681	15	0,18	0,025	0,04	0/0,9	1/1	1/1	1/1	1/1

Кз для изотермии принимаем равным 0,23.

Для исходных данных эквивалентное количество аммиака в первичном облаке по формуле (7.13) будет равно:

                            , т.                   (7.13)

Глубина  зоны   заражения   определяется   по  таблице   приложения руководства, в которой приведены табулированные значения функции: при     V = 3 м/с, Qэп = 0,083 т - эквивалентное количество АХОВ Г1 = 0,68 км.

Для расчета химического заражения от вторичного облака определим по формуле (7.14) эквивалентное количество хлора во вторичном облаке:

                            ,                   (7.14)

где

К2 - коэффициент физико-химических свойств вещества;

К4 - ветровой коэффициент;

К6 - коэффициент учитывающий время tn, прошедшее от момента начала аварии;

h - толщина слоя вещества при разливе;

р - плотность вещества, т/м

Значения К6 рассчитываются по формуле (7.15):                                    

                                                                 (7.15)

tисп - время испарения вещества принимаем равным 4,0 час.

Ветровой коэффициент для V = 3 м/с принимаем равным 1,67. Следовательно, эквивалентное количество аммиака во вторичном облаке по формуле (7.16) равно:

 т.     (7.16)

Глубина зоны заражения вторичным облаком при V=3 м/с и      т будет равно Г2= 1,5 км.

Полная глубина зоны заражения, км, рассчитывается по формуле (7.17):

где                                                                                                     (7.17)

 - максимальное значение ;

-минимальное значение ;

                                   Г = 1,5 + 0,5  0,68 = 1,84 км.                                  

Определим зону возможного заражения при столкновении цистерн с аммиаком. При V = 3 м/с, расчетный угол равен ф = 45°.

Зоны химического заражения представлены на рис.7.6.

Рис. 7.6. Зоны химического заражения

1– зона химического заражения первичным облаком;

2– зона химического заражения вторичным облаком;

3– зона возможного химического заражения.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В дипломном проекте был разработан и построен учебно-лабораторный комплекс, позволяющий сделать изучение имеющегося оборудования кафедры максимально эффективным. С использованием сети кафедры со своих рабочих мест преподаватель и студенты могут не только увидеть процесс управления станцией, но также и участвовать в нем.

Преподаватель, во время проведения лабораторного занятия, со своего рабочего места имеет возможность предоставить на экраны компьютерных мониторов студентов в рабочем классе полную картинку процесса администрирования. А также при появляющейся необходимости передавать права администрирования на любую из работающих машин компьютерного класса, за которыми находятся студенты.

Располагая такими возможностями, преподаватель может максимально оптимизировать процесс обучения студентов. Достигается колоссальная экономия времени на проверке знаний студентов по полученным знаниям.

Подробно изложенные инструкции по установке и настройке специализированного программного обеспечения позволит успешно инсталлировать и подготовить компьютеры на рабочих местах студентов к проведению занятий. Написанные доступными словами подробные инструкции по пользованию и эксплуатации программного обеспечения предоствляет возможности как хорошо познакомиться с новыми возможностями, так и успешно пользоваться и располагать всеми новыми доступными функциями.

В последнем разделе пояснительной записки были произведены расчеты затрат на создание учебно-лабораторного комплекса, расчеты по безопасности жизнедеятельности.

Дистанционное администрирование цифровых телефонных станций – это очень важные, а порой и необходимые операции по их удаленному обслуживанию. Такие удаленные возможности обеспечивают существенную экономию во многих ветвях производства, в том числе на командировочных расходах специалистов, и по оплате работ обслуживаемого персонала.

СПИСОК ИСПОЛЬЗуемОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

1. Материалы с сайта «Методика и технологии дистанционного обучения».  ido.tsu.ru/bank.php?course.

2. Материалы с сайта «Системы дистанционного обучения «Прометей».  www.prometeus.ru/products/.

3. Материалы с сайта «Avaya». www.avaya.com.

4. Материалы с сайта «Avaya-partner» #"#">ИНФОРМТЕХНИКА»  «МиниКом DX-500».  www.minicom.ru.

8. Материалы с сайта «Цифровые телекоммуникации» #"#">www.amitek.ru/siem300.php.

10. Материалы с сайта «Телефонные станции, описание систем» #"#">www.sampo90.ru/syscom/hicom/hicom300.

12. Материалы с сайта «Системы Связи» www.100ats.ru/article/multi_pbx.html.

13. Материалы с сайта «RAdmin» www.radmin.com.

14. Материалы с сайта «Софт-мэил» http://soft.mail.ru/pressrl_page.php?id=9079.

15. ГОСТ 12.0.003-74 ССБТ. Опасные и вредные производственные факторы. Классификация. - М., 1980г.

16. ГОСТ 12.2.032-78 ССБТ. Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования. М., 1979г.

17. Рубцов Б.Н., Рахманов Б.Н., Ботоев Б.Б., Грибков О.В. - Чрезвычайные ситуации техногенного характера: учебное пособие – М., 1999г.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

В рамках этого раздела были созданы методические указания по использованию проектируемого лабораторного комплекса преподавателями и студентами. В методические указания вошли подробные описания по установке программного обеспечения на рабочие компьютеры аудитории, а также инструкции по использованию программы, позволяющей проводить лабораторные занятия по администрированию телефонных станций.

Созданные методические указания по использованию учебно-лабораторного комплекса приведены ниже в полном объеме.