Проектирование прибора для поиска повреждений и трассировки сетевых кабелей - Дипломная работа

Так как большая часть технологических процессов на территории ЗСМК уже автоматизирована и компьютеризирована, то для удобства управления предприятием основано общество ООО «ЕВРАЗТЕХНИКА»,которое занимается разработкой, внедрением и эксплуатацией АСУ различных типов. Одним из подразделений ООО «ЕВРАЗТЕХНИКА», является ООО Региональный центр эксплуатации «Сибирь» (ООО РЦЭ «Сибирь»).Он включает в себя управление эксплуатации ИТ - инфраструктуры и прикладных ИТ-систем, управление поддержки пользователей, а также управление эксплуатации информационно-технологическими системами. Оно занимается системным администрированием, обслуживанием рабочих мест с выездом персонала на рабочее место пользователя и по сети, но чаще это происходит удаленно по сети. В целях безопасности, на комбинате, кабель расположен в кабель - каналах, что с одной стороны обеспечивает надежность и целостность кабеля, но с другой стороны затрудняет доступ к нему. Цифровой сигнал максимальной мощности, вырабатываемый генератором тактовых импульсов, позволяет быстро определять положение скрытых и труднодоступных кабелей на удаленном расстоянии, а также позволит достоверно определять такие сигналы с помощью звуковой и светодиодной сигнализации и, как следствие, легко и быстро находить нужный кабель из сплетки кабелей или на коммутационной панели.Fluke Networks INTELLITONE позволяет определять местоположение кабеля на расстоянии при использовании максимального уровня излучения, выделять кабель из связки кабелей при использовании минимального уровня излучения, а также проверять целостность проводника кабеля при использовании автоматического сигнала для каждого проводника. Параметры устройства Fluke Networks INTELLITONE приведены в таблице 5. трассировка сетевой прибор кабель Выходное сопротивление определяется по формуле: Задающий ток определяется по формуле: Выходное напряжение операционного усилителя определяется по формуле: Расчет сопротивления на светодиоде определяется по формуле 2.4.4 Для расчета мощности рассчитываем ток IRI А, проходящий на резисторе Ri, определяется по формуле: Ток IR1 А, проходящий на резисторе R1, равен: Ток IR2 А, проходящий на резисторе R2, равен: Ток IR3 А, проходящий на резисторе R3, равен: Ток IR4 А, проходящий на резисторе R4, равен: Ток IR5 А, проходящий на резисторе R5, равен: Ток IR6 А, проходящий на резисторе R6, равен: Ток IR7 А, проходящий на резисторе R7, равен: Ток IR8 А, проходящий на резисторе R8, равен: 2.4.4 Мощность PRIBT, рассеиваемая на резисторе Ri, определяется по формуле , Мощность PR1 Вт, рассеиваемая на резисторе R1, равна: Мощность PR2Вт, рассеиваемая на резисторе R2, равна: Мощность PR3Вт, рассеиваемая на резисторе R3, равна: Мощность PR4 Вт рассеиваемая на резисторе R4, равна: Мощность PR5Вт, рассеиваемая на резисторе R5, равна: Мощность PR6Втрассеиваемаяна РЕЗИСТОРЕR6, равна: Мощность PR7Втрассеиваемаяна РЕЗИСТОРЕR7, равна: Мощность PR8 Вт, рассеиваемая на резисторе R8, равна: Исходя из расчетов мощности подбираются резисторы.В процессе подготовки дипломного проекта были рассмотрены следующие вопросы: краткое описание Регионального центра эксплуатации «Сибирь», организация работы центра, его основное оборудование, а так же были описаны устройства, схожие с проектируемым. В ходе выполнения проекта были разработаны и спроектированы: структурная схема прибора для поиска повреждений и трассировки сетевых кабелей в целом, а так же его отдельного блока для трассировки сетевых кабелей, принципиальная электрическая схема и чертеж печатной платы.

ОАО «Западно - Сибирский Металлургический Комбинат» (ЗСМК) является одним из крупнейших производителей чугуна, стали и проката в России. С 2002 года, ЗСМК входит в управляющую группу ОАО «ЕВРАЗХОЛДИНГ», которая является одной из крупнейших управляющих компаний на рынке черной металлургии. В последние годы основная линия развития компании - это глобальное техническое перевооружение, обновление и расширение производства. В связи с этим наиболее актуальным является вопрос разработки и внедрения в производство различных автоматизированных систем управления и контроля. Так как большая часть технологических процессов на территории ЗСМК уже автоматизирована и компьютеризирована, то для удобства управления предприятием основано общество ООО «ЕВРАЗТЕХНИКА»,которое занимается разработкой, внедрением и эксплуатацией АСУ различных типов.

Одним из подразделений ООО «ЕВРАЗТЕХНИКА», является ООО Региональный центр эксплуатации «Сибирь» (ООО РЦЭ «Сибирь»).Он включает в себя управление эксплуатации ИТ - инфраструктуры и прикладных ИТ-систем, управление поддержки пользователей, а также управление эксплуатации информационно-технологическими системами.

Побудительным мотивом развертывания сетей в современных условиях стало стремление обеспечить сотрудникам оперативный доступ к обширной корпоративной информации. Получая легкий и более полный доступ к информации, сотрудники принимают решение быстрее, и качество этого решения, как правило, выше.

Отсюда наиболее важным и актуальным подразделением ООО РЦЭ «Сибирь» является управление эксплуатации ИТ-инфраструктуры и прикладных ИТ - систем. Оно занимается системным администрированием, обслуживанием рабочих мест с выездом персонала на рабочее место пользователя и по сети, но чаще это происходит удаленно по сети. Поэтому сеть на комбинате имеет широкое применение.

Внедрение локальных сетей мотивируется в основном повышением эффективности и производительности персонала, это поможет избежать многочисленных затрат (времени, денежных ресурсов, информации) которые появляются в отсутствии сети.

В основном, сеть на производстве организована на коммутаторах CISCOCATALYST серии 2950. Это коммутаторы фиксированной конфигурации, которые предназначены для инфраструктуры сетей FASTETHERNET и GIGABITETHERNET и обеспечивают производительность на скорости среды передачи. Коммутаторы поставляются с двумя типами программного обеспечения и в самых различных конфигурациях, благодаря чему можно подобрать подходящий вариант для любого предприятия. Связь между рабочими станциями и коммутатором осуществляется при помощи кабеля UTP пятой категории - это кабель парной скрутки для структурированных кабельных систем, предназначенный для передачи сигналов с частотой до 100 МГЦ. В целях безопасности, на комбинате, кабель расположен в кабель - каналах, что с одной стороны обеспечивает надежность и целостность кабеля, но с другой стороны затрудняет доступ к нему. Поэтому, для облегчения процесса диагностики сети разрабатывается прибор для поиска повреждений и трассировки сетевых кабелей.

Цифровой сигнал максимальной мощности, вырабатываемый генератором тактовых импульсов, позволяет быстро определять положение скрытых и труднодоступных кабелей на удаленном расстоянии, а также позволит достоверно определять такие сигналы с помощью звуковой и светодиодной сигнализации и, как следствие, легко и быстро находить нужный кабель из сплетки кабелей или на коммутационной панели. А так же, в случае обрыва или замыкания проводников сетевого кабеля позволяет быстро определить неполадку.

Внедрение этого прибора в производство значительно упростит определение положения кабелей, их трассировке внутри стен, потолков и кабельных каналах, а также, в случае неполадки позволяет быстро определить характер повреждения.

Целью данного дипломного проекта является проектирование прибора для поиска повреждений и трассировки сетевых кабелей. Для этого необходимо решить следующие задачи: - разработка структурной схемы;

- выбор элементной базы;

- разработка электрической принципиальной схемы;

- расчет электрической принципиальной схемы

- описание работы;

- разработка чертежа печатной платы;

- расчет себестоимости.

1. Общая часть

1.1 Краткое описание Регионального центра эксплуатации «Сибирь». Организация работы центра

Отделы ООО Региональный центр эксплуатации “Сибирь” располагаются на различных промышленных площадках: Старое заводоуправление (СЗУ), Информационно-вычислительный центр (ИВЦ), Центральная заводская лаборатория (ЦЗЛ), Управление главной механики (УГМ) и др.

Все отделы ООО Региональный центр эксплуатации “Сибирь” между собой плотно связаны в локальную сеть с применением различных топологий и занимаются следующими видами работ: - удаленная поддержка пользователей комбината;

- транспортировка оборудования;

- подготовка и настройка оборудования для дальнейшей эксплуатации на рабочем месте;

- установка и настройка программного обеспечения на закрепленном оборудовании;

- выдача и транспортировка расходных материалов;

- модульный ремонт ВТ.

ООО Региональный центр эксплуатации «Сибирь» занимается разработкой, внедрением, поддержкой программных продуктов, а так же сетевой инфраструктуры комбината, поэтому от работы центра зависит большинство производственных процессов.

При возникновении у пользователя проблем, связанных с работой его офисного ПК или оргтехники, он связывается через телефон с диспетчером или пишет заявку на обслуживание по электронной почте через Web-интерфейс и сообщает о возникшей проблеме.

Диспетчер в свою очередь регистрирует заявку и отправляет ее в группу поддержки, где в зависимости от ее расположения и характера проблемы распределяет заявки между отделами.

Схема организации работы РЦЭ «Сибирь»в соответствии с рисунком 1.

Рисунок 1

В самих же отделах руководитель начинает распределяет заявки между специалистами, обращая исходя от их загруженности. При поступлении заявки к специалисту, он начинает работать с возникшей проблемой пользователя. Специалист по возможности связывается с пользователем по телефону, чтобы лучше понять суть самой проблемы. Для выполнения работы специалист может использовать набор стандартных программ удаленной работы на ПК пользователя, такие как терминал, удаленное управление компьютером и т.п. или же специальные программы, например Radmin, ULTRAVNC.

По окончанию работы с заявкой, специалист закрывает ее и указывает какое решение было использовано. На основании закрытой заявки составляется и отправляется письмо пользователю с полным перечнем всей информации о проблеме и ее решении. После этого пользователь по своему усмотрению оценивает работу специалиста выставляя одну из оценок: - очень плохо;

- плохо;

- хорошо;

- отлично.

Диспетчер окончательно закрывает заявку пользователя и отправляет ее в архив.

Если пользователь не получил желаемого результата решения проблемы, то диспетчер заново формирует заявку на обслуживание.

1.2 Основное оборудование РЦЭ «Сибирь»

Каждый вычислительный центр, использующий современное оборудование, нуждается в надежной и высокоскоростной сетевой структуре, поэтому при работе с сетью в центральной заводской лаборатории используют коммутаторы Ciscocatalyst 2950, которые в свою очередь обеспечивают именно те параметры, которые больше всего подходят для данного производства.Коммутаторы доступа CISCOCATALYST 2950 позволяют контролировать скорость передачи, уровень и нагрузку при транспортировке данных по каналам интернет линий, а также упрощает администрирование коммутаторов, маршрутизаторов и беспроводных точек доступа Cisco.

Одна из особенностей этого устройства - это возможность управлять до 16 коммутаторов с помощью стандартного web-браузера вне зависимости от их физического расположения. Примером, является коммутатор фирмы D-Link DES-1016D. Характеристики сетевого коммутатора фирмы D-Link DES-1016Dприведены в таблице 1.

Таблица 1

В процессе подготовки дипломного проекта были рассмотрены следующие вопросы: краткое описание Регионального центра эксплуатации «Сибирь», организация работы центра, его основное оборудование, а так же были описаны устройства, схожие с проектируемым.

Выбрана элементная база для построения электрической принципиальной схемы. В ходе выполнения проекта были разработаны и спроектированы: структурная схема прибора для поиска повреждений и трассировки сетевых кабелей в целом, а так же его отдельного блока для трассировки сетевых кабелей, принципиальная электрическая схема и чертеж печатной платы.

Произведен расчет потребляемой мощности блока для трассировки сетевых кабелей.

Рассмотрена организация труда в отделе поддержки пользователей Заводского района, организация ремонта средств вычислительной техники и организация оплаты рабочих отдела.

Рассчитана заработная плата работников отдела поддержки пользователей Заводского района за май месяц, посчитана сумма амортизационных отчислений, дополнительных затрат, а так же себестоимость блока для трассировки сетевых кабелей.

На основании данных исследований, можно предположить, что внедрение этого прибора в производство значительно упростит определение положения кабелей, их трассировке внутри стен, потолков и кабельных каналах, а также, в случае неполадки позволит быстро определить характер повреждения.

ГОСТ 2.004-88 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструкторских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ

ГОСТ 2.104-68 ЕСКД. Основные надписи

ГОСТ 2.106-68 ЕСКД. Текстовые документы

ГОСТ Р 6.30-97. Унифицированная система организационно-распорядительной документации. Требования к оформлению документов

ГОСТ 19.003-80 ЕСПД. Схемы алгоритмов и программ. Обозначение условные графические.

ГОСТ 20911-89. Техническая диагностика. Термины и определения. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

1. Букреев Н.Н. Микроэлектронные схемы цифровых устройств [Текст]: 4-е изд., перераб. и доп. / Букреев Н.Н. и др. - М.: Техносфера, 2009. -712с.

2. Антонова В.К.. Основные тенденции развития ПЛИС: учебное пособие / В.К.Антонова, А.Р. Скрипник, В.А.- 2-е изд., стер-М.:КНОРУС, 2011- 325 с

3. МЮЛЛЕРА.В. Модернизация и ремонт ПК. [Текст]: 4-е изд., перераб. и доп. МЮЛЛЕРА.В. - М.: Техносфера, 2007. -684с.

4. Келим, Ю.М. Вычислительная техника [Текст]: учебное пособие для студ. сред.проф. образования / Ю.М. Келим. - М.: Академия, 2005. - 384с.

5. Н.Королев Г.В. Электронные устройства автоматики. М., Высшая школа, 1993.

6. Александров К. К., Кузьмина Е. Г. Электротехнические чертежи и схемы [Текст] М., Энергоатомиздат, 1990. -448с.

7. Грибов В.Д. Экономика организации (предприятия): учебное пособие / В.Д. Грибов, В.П. Грузиков, В.А. Кузьменков- 3-е изд., стер-М.:КНОРУС, 2010-416 с

8. Новиков Ю.В. Разработка устройств сопряжения для персонального компьютера типа IBMPC. [Текст]: 4-е изд., перераб. и доп. / Новиков Ю.В. и др. - М.: Техносфера, 2007. -587с.

9. Мальцев П.П. и др. Цифровые интегральные микросхемы[ Текст]. Справочник. - / П.И. Петровский. М.: Радио и Связь, 1994. - 370 с.

10. Акимов Н.Н, Ващуков Е.И. и др. Справочник резисторы, конденсаторы, трансформаторы, дроссели, коммутационные устройства РЭА. Минск Беларусь, 1994.

11. Мышляева, И.М. Цифровая Схемотехника [Текст]: учебник для сред.проф. образования / И.М. Мышляева. - М.: ACADEMA, 2005. - 400с.

Размещено на