30127

Разработка аппарата коррекции речи, который использует такие методы лечения заикания как «метроном» и «задержанная акустическая связь»

Дипломная

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Благодаря речи индивидуальное сознание каждого человека, не ограничиваясь личным опытом, собственными наблюдениями, питается и обогащается результатами общественного опыта: наблюдения и знания всех людей становятся или могут благодаря речи стать достоянием каждого. Огромное многообразие стимулов, которое получает благодаря этому человек, дало мощный толчок для дальнейшего развития его мозга

Русский

2013-08-23

2.4 MB

26 чел.

СОДЕРЖАНИЕ

[1] СОДЕРЖАНИЕ

[2] ВВЕДЕНИЕ

[3] 1 МЕДИЦИНСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ АППАРАТА КОРРЕКЦИИ РЕЧИ

[3.1]         1.1 Механизмы организации речи

[3.1.1]        1.1.1 Высшая нервная деятельность человека

[3.1.2]         1.1.2 Рефлекторный характер речевой деятельности

[3.1.3]         1.1.3 Мозговая организация речи

[3.1.4]         1.1.4 Центры речи

[3.1.5]         1.1.5 Модель Вернике – Гешвинда

[3.1.6]         1.1.6 Речь и действие

[3.1.7]         1.1.7 Физиология речи

[3.1.8]         1.1.8 Общие сведения о расстройствах речи

[3.2]         1.2 Заикание как  нарушение речи

[3.2.1]         1.2.1 Определение заикания

[3.2.2]         1.2.2 Причины заикания

[3.2.3]         1.2.3 Общие методы коррекции заикания

[3.2.4]         1.2.4 Курс лечения с помощью DAF- эффекта

[3.2.5]         1.2.5 Курс лечения с помощью метронома

[3.2.6]         1.2.6 Проблемы  лечения

[3.3]         1.3 Техническое задание

[4] 2 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

[4.1]         2.1 Разработка функциональной схемы

[4.2]         2.2 Разработка принципиальной схемы

[4.2.1]        2.2.1 Блок управления

[4.2.2]        2.2.2 Блок кнопок

[4.2.3]        2.2.3 Блок индикации

[4.2.4]       

[4.2.5]        2.2.4 Усилитель – 1

[4.2.6]        2.2.5 Усилитель – 2

[4.2.7]        

[4.2.8]        2.2.6 Микрофон

[4.2.9]        2.2.7 Динамик

[4.2.10]        2.2.8 Блок питания

[4.3]         2.3 Разработка алгоритма программы  

[5] 3 ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА АППАРАТА КОРРЕКЦИИ РЕЧИ

[5.1]         3.1 Маркетинговые исследования

[5.1.1]         3.1.1 Описание прибора

[5.1.2]         3.1.2 Функциональные свойства

[5.1.3]         3.1.3 Портрет потребителя

[5.1.4]         3.1.4 Оценка потенциального объема рынка

[5.1.5]         3.1.5 Рост рынка

[5.1.6]         3.1.6 Физический и моральный износ прибора

[5.1.7]         3.1.7 Характеристика гарантийного обслуживания

[5.1.8]         3.1.8 Итоги маркетинговых исследований

[5.2]         3.2 Расчет себестоимости производимого прибора

[5.2.1]         3.2.1 Определение программы запуска

[5.2.2]         3.2.2 Расчет количества рабочих мест

[5.2.3]         3.2.3 Определение коэффициента загрузки

[5.2.4]        

[5.2.5]         3.2.4  Расчет потребности в оборудовании

[5.2.6]         3.2.5 Расчет потребности в производственных площадях

[5.2.7]         3.2.6 Расчет стоимости основных фондов

[5.2.8]         

[5.2.9]         3.2.7 Расчет стоимости оборотных фондов

[5.2.10]         3.2.8 Расчет суммарной стоимости фондов

[5.2.11]         3.2.9 Расчет стоимости 1 м3 производственной площади

[5.2.12]         3.2.10 Расчет стоимости основных материалов

[5.2.13]         3.2.11 Расчет стоимости вспомогательных материалов

[5.2.14]         3.2.12 Расчет численности промышленно-производственного персонала

[5.2.15]        

[5.2.16]         3.2.13 Расчет фонда оплаты труда рабочих

[5.2.17]         3.2.14 Расчет фонда оплаты труда работников

[5.2.18]        

[5.2.19]         3.2.15 Расчет прямых затрат

[5.2.20]         3.2.16 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

[5.2.21]         3.2.17 Расчет внутризаводских расходов

[5.2.22]         

[5.2.23]         3.2.18 Составление калькуляции себестоимости изделия

[5.3]        

[5.4]         3.3 Определение цены производимого прибора

[5.5]         3.4 Оценка экономической эффективности проектируемого прибора

[5.6]         3.5 Выводы технико-экономического обоснования

[6] 4 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

[6.1]         4.1 Анализ условий труда работников предприятия при изготовлении аппарата коррекции речи

[6.1.1]         4.1.1 Краткая характеристика помещения

[6.1.2]         4.1.2 Эргономика и техническая эстетика

[6.1.3]         4.1.3  Шум и вибрация  

[6.1.4]         4.1.4 Пожаровзрывобезопасность

[6.1.5]         4.1.5 Метеорологические условия

[6.1.6]         4.1.6 Травмоопасность

[6.1.7]         4.1.7 Освещение

[6.1.8]         4.1.8 Излучения

[6.1.9]         4.1.9 Электробезопасность        

[6.1.10]         4.1.10 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны

[6.2]         4.2 Расчет местной вентиляции

[6.2.1]         4.2.1 Определение необходимого количества воздуха для удаления вредных веществ

[6.2.2]         4.2.2 Расчет воздуховодов

[6.2.3]       

[6.2.4]        4.2.3 Выбор вентиляторов

[6.3]         4.3 Охрана окружающей среды     

[7] 5  ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

[7.1]          5.1 Вводная часть

[7.2]          5.2 Расчётная часть

[7.3]          5.3 Выводы и мероприятия по защите сотрудников поликлиники

[8] ЗАКЛЮЧЕНИЕ

[9] ПРИЛОЖЕНИЕ    А

[10] МЕДИЦИНСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ АППАРАТА КОРРЕКЦИИ РЕЧИ

[11] ПРИЛОЖЕНИЕ    Б

[12] РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

[13] Рисунок Б.1— Функциональная схема прибора

[14] Рисунок   Б.2— Принципиальная схема прибора

[15] Таблица  Б.3— Спецификация

[16] ПРИЛОЖЕНИЕ    В

[17] БЛОК— СХЕМА АЛГОРИТМА

[18] ПРИЛОЖЕНИЕ    Г

[19] ТЕКСТ ПРОГРАММЫ

[20] ПРИЛОЖЕНИЕ Д

[21] ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА АППАРАТА КОРРЕКЦИИ РЕЧИ           

[21.0.1] Продолжение таблицы Д.1


ВВЕДЕНИЕ

Развитие трудовой деятельности привело к развитию более совершенных, более тонких и лучше координированных движений, совершаемых под контролем высших чувств, главным образом зрения: для труда потребовалась все более совершенная координация движений и в процессе труда она развивалась.

Развитие все более совершенных чувств было неразрывно связано с развитием все более специализированных сенсорных областей в мозгу человека, преимущественно тех, в которых локализованы высшие чувства, а развитие все более совершенных движений – с развитием все более дифференцированной моторной области, регулирующей сложные произвольные движения. Все более усложнявшийся характер деятельности человека и соответственно все углублявшийся характер его познания привел к тому, что собственно сенсорные и моторные зоны, т.е. так называемые проекционные зоны в коре мозга, которые непосредственно связаны с периферическими и эффекторными аппаратами, как бы расступились, и особое развитие в мозгу человека получили зоны, богатые ассоциативными волокнами. Объединяя различные проекционные центры, они служат для более сложных и высоких синтезов, потребность в которых порождается усложнением человеческой деятельности. В частности, особое развитие получает фронтальная область, играющая особенно существенную роль в высших интеллектуальных процессах.

Так, развитие трудовой деятельности и новые функции, которые должен был принять на себя мозг человека в связи с развитием труда, отразились на изменении его строения, а развитие его строения обусловило, в свою очередь, возможность появления и развития новых, все более сложных функций, как двигательных, так и сенсорных, как практических, так и познавательных.

Вслед за трудом и рядом с ним возникшая в совместной трудовой деятельности речь явилась существеннейшим стимулом развития человеческого мозга и сознания.

Благодаря речи индивидуальное сознание каждого человека, не ограничиваясь личным опытом, собственными наблюдениями, питается и обогащается результатами общественного опыта: наблюдения и знания всех людей становятся или могут благодаря речи стать достоянием каждого. Огромное многообразие стимулов, которое получает благодаря этому человек, дало мощный толчок для дальнейшего развития его мозга. А дальнейшее развитие его мозга создало новые возможности для развития его сознания. В значительной мере благодаря речи индивидуальное сознание каждого человека, не ограничиваясь личным опытом, собственными наблюдениями, через посредство языка питается и обогащается результатами общественного опыта.

Вместе с развитием речи стали возникать и различные нарушения речи, обусловленные нарушениями функциями ее восприятия и образования. К расстройствам речи относятся разного рода афазии, в том числе и заикание.

Заикание – распространенное заболевание, наиболее часто проявляющееся у детей. Причина заикания большей частью неизвестна, но специалисты выделяют несколько видов возможных причин, такие как: анатомо-физиологические, психические и социальные. В виду того, что причины заикания могут быть различными, существует множество методов лечения от массажа и народных средств до таблеток, операций и применения различного рода технических средств.

В данной работе представлена разработка аппарата коррекции речи, который использует такие методы лечения заикания как «метроном» и «задержанная акустическая связь». Первая функция нормализует речь, задавая ритм, вторая  - делает речь плавной. В сочетании эти два параметра вырабатывают навык правильной  речи, выравнивая ее.

 


1 МЕДИЦИНСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ АППАРАТА КОРРЕКЦИИ РЕЧИ

        1.1 Механизмы организации речи

       1.1.1 Высшая нервная деятельность человека

У человека в процессе  его социального развития, в результате трудовой деятельности появилась чрезвычайная прибавка к механизмам работы мозга. Ею стала вторая сигнальная система, связанная со словесной организацией, с речью. Развитие второй сигнальной системы невероятно расширило и качественно изменила высшую нервную деятельность человека. Возникновение речевой сигнализации внесло новый принцип в деятельность больших полушарий. «Если наши ощущения и представления, – говорил И.П. Павлов, –  относятся к окружающему миру, есть для нас нервные сигналы, конкретные сигналы, то речь, специально, прежде всего кинестезические раздражения, идущие в кору от речевых органов, есть вторичные сигналы, сигналы сигналов».[1]

Словесными сигналами человек обозначает все то, что он воспринимает при помощи своих рецепторов. Слово как «сигнал сигналов» дает возможность отвлечения от конкретных примеров и явлений.

Словесная организация, речь, язык являются средством общения людей, они развивались у людей в процессе коллективного труда. Вне общества – без общения с другими людьми – вторая сигнальная система не развивается. Известно, что люди, в малом возрасте изолированные на десятки лет от общества других людей, забывали речь, вторая сигнальная система переставала функционировать.

Основные законы возбуждения и торможения являются общими и для первой и для второй сигнальной систем. Возбуждение любого пункта коры больших полушарий у человека приводится в связь с законами восприятия речи и ее выражения, т.е. сенсорными и моторными центрами речи. Доказательства этому даны в опытах А.Г. Иванова  Смоленского и его сотрудниками на детях.

После образования условного рефлекса на какой-либо звуковой или световой сигнал, например на звук звонка или вспышку красной лампы, словесное обозначение условного сигнала, т.е. слова «звонок», «красный цвет», вызывают сразу без предварительного сочетания с безусловным раздражителем условный рефлекс. При обратных условиях опыта, когда условный рефлекс был выработан на словесный сигнал, т.е. когда условным раздражителем являлись слова «звонок» или «красная лампа», условный рефлекс наблюдался при первом же применении в качестве раздражителя звука звонка или красной лампы, которые не сочетались никогда ранее с безусловным раздражением.

Механизм подобных условно-рефлекторных реакций связан с тем, что в процессе обучения речи, задолго до опытов, возникали временные связи между корковыми пунктами, воспринимающими сигналы от различных предметов, и центрами речи, воспринимающими словесные обозначения предметов. [1] Таким образом, центры речи включаются в образование временных связей в коре мозга человека. Во всех описанных опытах мы встречаемся с явлением элективной иррадиации, заключающейся в том, что возбуждения из первой сигнальной системы передаются во вторую сигнальную и обратно. Слово воспринимается человеком не только как отдельный звук или сумма звуков, а как определение понятие. Это доказывают опыты Л.А. Шварц, которая, выработав условный рефлекс на какое-либо слово, например, «тропинка», затем заменила его синонимом, например, словом «дорожка» такую же условно-рефлекторную реакцию, как и то слово, на которое выработан условный рефлекс.

Между различными участками коры мозга и центрами, принимающими участие в актах чтения и письма, в процессе обучения также образует связи.

Ряд экспериментальных исследований (Кольцова, 1958;  1967; 1973; 1980) и тщательно поведенные наблюдения (Гвоздев, 1961) подтверждают взгляд Павлова И.П., что по механизму формирования первые слова ребенка являются мышечными условными раздражителями, в основе действия которых лежат временные связи. [2] Согласно Е.Н. Соколову (1981), словесные реакции на непосредственный раздражитель можно представить как условные реакции с особой структурной связей между детекторами и командными нейронами. Хотя тезис, что в основе овладения языком и речью лежат временные нервные связи, подвергается сомнению, не существует сколько-нибудь убедительных данных, которые бы противоречили представлению об ассоциативной природе первичных элементов второй сигнальной системы. При этом надо поставить в центр всей проблемы не механическое накопление все новых и новых однотипных и сразу готовых и неизменных временных связей, но процесс длительного дифференцирования, специализации первоначально глобальных и диффузных связей, дробление на элементы, как речевых высказываний, так и результатов непосредственного чувственного отражения действительности.

На самых ранних этапах онтогенетического развития пассивной речи слова взрослого, вызывающие определенную реакцию ребенка, направленную на определенный предмет, выступают только как один из компонентов более общего комплекса, включающего также определенную интонацию взрослого, определенную привычную внешнюю ситуацию. [2] Если эти компоненты отсутствуют, слова не вызывают реакции (Кольцова, 1958, 1967).

Что касается активной речи, то и здесь хорошо известно, что первые слова ребенка это слова-предложения, имеющие очень широкую и мало дифференцированную предметную отнесенность.

По мнению И.П. Павлова, в основе функционирования второй сигнальной системы лежит способность отвлечения и обобщения бесчисленных сигналов первой сигнальной системы. Эта способность возникла вместе с человеческой речью, с ее важнейшим компонентом – кинестетическими раздражениями речевых органов. Чтобы произнести слово, необходимо научиться управлять речевыми органами, а для этого нужно иметь нормальный кинестетический анализатор, воспринимающий раздражения, поступающие от них в центральную нервную систему. Здесь имеется полная аналогия с процессами обучения различным двигательным навыкам.

В процессе овладения устной и письменной речью участвуют не только кинестетический анализатор, но также звуковой и зрительный.

В нормальных условиях, как это следует из указаний И.П. Павлова, в основе механизма образования слова лежат временные связи между зрительными, звуковыми и кинестетическими раздражениями. Слово есть обобщенный сигнал первых сигналов действительности, значит, кроме указанных межанализаторных связей, оно должно иметь связь и с теми явлениями, которые сигнализирует. Эти связи являются временными, из чего следует, что в основе физиологических механизмов функционирования первой и второй сигнальной системы лежат одни и те же закономерности.

        1.1.2 Рефлекторный характер речевой деятельности

Давно уже доказано экспериментально, что если человеку предложить мысленно представить себе какой-нибудь двигательный акт, тотчас же меняется функциональное состояние соответствующих мышц, их кровенаполнение, а нередко появляются и еле уловимые элементы этого акта. Нечто подобное происходит и в том случае, когда человек мысленно, т.е. про себя, произносит слова. [2] Хотя в данном случае эфферентные импульсы и не влекут за собой слышимого слова, однако они вызывают как бы зачаточные движения в орган речи. Нередко в процессе размышления, очевидно под влиянием усиления эфферентных импульсов, работа органов речи становится ощутимой: можно обнаружить легкое движение языка, шевеление губ, а иногда дело доходит и до произношения слов. С физиологической точки зрения акт мышления, даже если он не сопровождается произношением слов, представляет собой сложный цепной рефлекс: эфферентные импульсы, поступающие в орган речи, вызывают в них те или иные изменения, что тотчас же приводит к ответным афферентным сигналам, которые, поступая в соответствующие участки коры больших полушарий, продолжают новые эфферентные импульсы.

Речевые сигналы лежат в основе особого принципа, особой формы отражения действительности. Они могут не только заменять непосредственные сигналы, но и обобщать их, выделять и абстрагировать отдельные признаки и качества предметов и явлений, устанавливать их связи и взаимозависимость, а также процессы их становления и изменения. [3] Именно эта система сигналов определяет важнейшие особенности высшей нервной деятельности человека и делает возможным «специально человеческое, высшее мышление» (Павлов), приводящее к безграничной ориентировки в окружающем мире, к развитию науки и ее практического отображения – техники.

В период становления человека вторая сигнальная система, т.е. система речевых сигналов, сложившейся на основе первой сигнальной системы в процессе общественно-трудовой деятельности и стала самым постоянным регулятором в жизненных отношениях.

Высшую нервную деятельность человека нельзя рассматривать, как состоящую из двух частей – животной (первосигнальной) и человеческой (второсигнальной).

Высшая нервная деятельность человека едина.

Не существует специфических речевых рецепторов, на которые действовали бы только второсигнальные (речевые) раздражители

С середины первого года жизни у ребенка появляются условные рефлексы на речевые раздражители.

В силу подражательного рефлекса, ярко выраженного уже в первые месяцы жизни, ребенок начинает повторять мышечные движения окружающих и звуки их речи. Появляются первые речевые шумы – глоточные, гортанные и т.д. Каждый произносимый ребенком звук вызывает у него афферентные импульсы, как от органа слуха, так и от органов речи. Эти импульсы достигают коры, становятся сигналами, приобретающими важнейшее значение в установлении речевых условных связей.

Речь ребенка начинается с того момента, когда произносимые им фонемы или их комбинации приобретают значение условных раздражителей, становясь такими же сигналами непосредственных раздражителей, как и слова, произносимые окружающими.

Возможность использования словарного состава и грамматического строя речи для построения новых фраз объясняется резким увеличением количества условных связей, лежащих в основе речевой функции мозга. Именно богатство речевых условных связей, всегда взаимодействующих между собой, создает возможность неограниченного образования все новых и новых их комбинаций. Хотя речевые стереотипы (например, стандартные, заученные обороты речи) сохраняют свое значение в течение всей жизни человека, однако наряду со словарным составом языка они служат лишь материалом для построения осмысленной речи. [4]

У ребенка увеличение количества речевых условных связей, необходимые для правильного пользования речью в соответствии с конкретной ситуацией, происходит под влиянием слышимой речи.

        1.1.3 Мозговая организация речи

Анализ факторов клинических наблюдений  свидетельствовал, что нарушение таких сложных психических процессов, как речь, письмо, чтение, счет могут возникнуть при совершенно различных по местоположению поражениях коры головного мозга. Значительную территорию в коре мозга занимают клетки, связанные с мышцами губ и языка – органов речи.

У детей особенно дошкольного возраста правое полушарие играет значительно большую роль в речевых процессах, чем у взрослых. Однако прогресс в речевом развитии связан с активным включением левого полушария.

Как правило, основные звенья мозговой системы обеспечения речевой функции сконцентрированы у человека в левом полушарии. Это, прежде всего, зоны Брока и Вернике. Однако операции по поводу эпилепсии, начатые в нашей стране в Л.М.Пуссепом в 1904 году, показали, что для речевых функций очень значительным может быть правое полушарие.

При операции на мозге ребенка, при которой практически удаляется все левое полушарие, речь утрачивалась, но потом постепенно восстанавливалась.

Поэтому  вполне утвердительно можно сказать, что утрачиваемые функции восстанавливаются за счет правого полушария, хотя речевые зоны развивались в левом полушарии. [4]

Речевые зоны у взрослого человека могут быть представлены не только в левом, но и в правом полушарии. При их разрушении функция речи, как правило, не восстанавливается. В связи с этим возникает ряд вопросов, и в частности: равны ли при рождении по возможностям анатомически оба полушария и различные отделы мозга; почему и как происходит латерализация функций и специализация отделов мозга и почему во взрослом состоянии, несмотря на огромные потенциальные резервы мозга, при повреждении определенных зон не происходит компенсации нарушенных функций?

Целенаправленное исследование  тех анатомических зон конвекситальной поверхности коры обоих полушарий, которые в процессе онтогенеза приобретают важнейшее значение в осуществлении речевой функции, показало, что, как правило, эти зоны более развиты в левом полушарии.

По-видимому, именно на основе анатомических предпосылок корковое представительство речевых функций концентрируется у большинства людей в левом полушарии, возможно, во многих случаях или потенциально может развиваться в правом полушарии, но в ходе онтогенеза сохраняется там, где оно получило наибольшее развитие. Допустимо полагать, что развитию правостороннего представительства речевых функций  может способствовать происшедшее достаточно рано повреждение гомологичных зон левого полушария. [4]

О том, что речевая деятельность связана у правшей с левым полушарием, стало известно более 100 лет тому назад. Вначале было открыта связь нарушения моторной речи с очаговыми поражениями левого полушария. Значительно расширились знания о речевых функциях левого полушария благодаря успехам нейрохирургии. Преобладающее значение левого полушария для осуществления речевой деятельности подтвердилось и при исследовании здоровых лиц с помощью метода дыхательного прослушивания.

За счет правого полушария происходит компенсация речевых расстройств, возникающих при поражении левого полушария.

Правое, недоминантное, полушарие играет существенную роль восприятии звуков речи, обеспечивая анализ ее интонационно-голосовых компонентов, и в речеобразовании, обеспечивая интонирования собственной речи и регуляцию голоса. Кроме того, правое полушарие играет роль регулирующего механизма для рекетного полушария, этот механизм в обычных состояниях умеряет избыточную активность речевых центров, но в условиях их затрудненного функционирования облегчает их деятельность.  Правое полушарие играет свою совершенно самостоятельную и самобытную роль и в восприятии звуков речи, и в речеобразовании.

Доминантное по речи полушарие осуществляет переход от акустического описания речевых сигналов к обобщению этих сигналов по полезным признакам спектра в фонемные категории и обработку речевых сигналов по статистическим законам языка. Недоминантное полушарие осуществляет переход от акустического описания речевых сигналов к обобщению этих сигналов по абсолютной частоте основного тона и ее изменениям во времени и тем самым обеспечивает опознавание интонационно-голосовых характеристик речи. [5]

Специализированы функции больших полушарий и в отношении механизмов звукопроизношения. Доминантное полушарие  обеспечивает координацию артикуляционных процессов, лежащих в основе интонирования собственной речи и регуляции ее индивидуально-голосовых характеристик.

В связи с развитием речи и мануальной асимметрии рассматриваются два варианта специализации полушарий в онтогенезе: эквипотенциальность и прогрессивная латерализация. Первый предполагает изначальное равенство полушарий в отношении всех функций, в том числе и речевой. В его пользу свидетельствует данные о высокой пластичности мозга ребенка и взаимозаменяемости симметричных отделов мозга на ранних этапах развития. В соответствии со второй концепцией специализация полушарий существует с момента рождения. [6] У праворуких людей она проявляется в виде заранее запрограммированной способности нервного субстрата левого полушария обнаруживать способность к развитию речевой функции и определять деятельность ведущей руки. В частности, установлено, что у плода, т.е. задолго до актуального развития речевой функции, можно обнаружить проявление межполушарной асимметрии в соответствующих отделах правого и левого полушарий.

Данные о том, что асимметрия строения мозга у новорожденных детей отражает функциональные различия, были получены при изучении электроэнцефалографических реакций на звуки человеческой речи. Регистрация электрической активности мозга у младенцев при звуках человеческой речи показала, что у 9 из 10 детей амплитуда реакции в левом полушарии заметно больше, чем в правом. При неречевых звуках – шуме или музыке – амплитуда реакций у всех детей была выше в правом полушарии. [6]

Таким образом, исследования, проведенные на детях первого года жизни, позволили обнаружить признаки функциональной неравнозначности полушарий к воздействию речевых стимулов и подтвердить концепцию исходной «речевой» специализации левого полушария у праворуких.

Однако клиническая практика свидетельствует о высокой пластичности полушарий мозга на ранних стадиях развития, которая, в первую очередь, проявляется в возможности восстановления речевых функций при локальных поражениях левого полушария путем переноса центров речи из левого полушария в правое. [9] Установлено, что при повреждении речевых зон левого полушария в ранний период жизни выполнение их функций могут взять на себя симметричные отделы правого полушария. Если по медицинским показаниям у младенцев удаляют левое полушарие, то развитие речи не прекращается и, более того, идет без видимых нарушений.

В последующие стандартные тесты, оценивающие уровень вербального интеллекта, не выявляют существенных различий в вербальных способностях оперированных по сравнению со всеми остальными. Лишь крайне специализированные тесты позволяют выявить разницу речевых функций у детей с удаленным левым полушарием, и здоровых: оперированные в младенчестве дети обнаруживают трудности при использовании сложных грамматических конструкций.

Относительно полное замещение речевых функций возможно только в том случае, если оно началось на ранних стадиях развития, когда нервная система обладает высокой пластичностью. По мере созревания пластичность снижается и наступает период, когда замещение становится невозможным. По некоторым представлениям, обучение языку играет роль пускового механизма для нормальной специализации полушарий. Если в должное время овладение речью не происходит, области коры, в норме предназначенные для речи и связанных с ней способностей, могут претерпевать функциональное перерождение.

Общепризнано, что поведенческим критерием овладения языком является способность ребенка к сознательной произвольной регуляции речевой деятельности. [7]  Именно этот сознательный и произвольный уровень организации речевой деятельности (а не сам факт его осуществления) обеспечивается структурами доминантного по речи (у правшей) левого полушария.

Правосторонняя асимметрия в области речевых зон, леворукость и когнитивное преимущество правого полушария истолковывается как проявления позднего созревания ЦНС.

Существование врожденной основы овладения речью детей следует из общей разных языков закономерности смен стадий в развитии локализаций, а также сходства физических характеристик акустических сигналов у новорожденных детей разных национальностей. Вместе с тем, уже на доречевой стадии развития начинает складываться влияние специфичности речевого окружения: в лепете наиболее часто встречаются характерные для данного языка фонемы и звукосочетания.

        1.1.4 Центры речи

Брока впервые обнаружил, что левостороннее поражение нижних отделов третьей лобной извилины приводит к потере речи (афазии). Такие больные понимают обращенные к ним слова, однако спонтанно говорить практически не могут. Если их попросить что-либо сказать, они неуверенно и с большим усилием произносят короткие фразы, состоящие из самых необходимых имен существительных, глаголов и прилагательных («телеграфная речь»). [7] Это называется моторной афазией, а область мозга, поражение которой приводит к такому синдрому – центром речи Брока. Как видно на рис.А.1 (прил. А) он расположен непосредственно спереди от участков двигательной коры, управляющих мышцами лица, челюсти, языка, неба и глотки, т.е. мускулатурой, участвующей в артикуляции. Однако моторная афазия при поражении центра Брока не связана с параличом этих мышц. Даже при повреждении «лицевого» участка прецентральной извилины (рис. А.1, прил. А) возникают лишь небольшие контралатеральные нарушения, поскольку представительства лицевой мускулатуры есть в обоих полушариях и одностороннее нарушение может компенсироваться непострадавшей половиной мозга. [8]

Вскоре после открытия Брока Вернике описал другой тип афазии, характеризующийся тяжелыми нарушениями понимания речи при сохранении у больного способности бегло, хотя и несколько искаженно, спонтанно говорить. Такая сенсорная афазия удивительно четко совпадает с поражением левой височной доли, особенно задней части первой височной извилины в непосредственной близости от слуховой коры.

Данные Брока и Вернике  примерно совпадают с результатами экспериментов Пенфилда и его соавторов по раздражению обнаженной коры головного мозга (рис. А.1). Электрическая стимуляция описанных зон, а также еще одной области, примерно совпадающей с вторичной двигательной корой (МII), приводит к афазии в течение всего времени воздействия. И напротив, раздражение латеральной прецентральной извилины вызывает вокализацию, т.е. голосовые реакции (как правило, восклицания). Эти результаты также свидетельствуют о том, что центры речи расположены лишь в одном из полушарий, тогда как зоны коры, обеспечивающие артикуляцию, т.е. произнесение слов, - в обоих (рис. А.1). Более того, «просодические» характеристики речи (ударения, интонация), по-видимому, зависят в основном от процессов в правом полушарии.

 При  обследовании больных, перенесших нейрохирургическое вмешательство, также показано, что одностороннее удаление связанных с речью отделов прецентральной извилины никогда не ведет к афазии, хотя и вызывает незначительные нарушения речи. [8] И, напротив, при удалении центров речи наблюдается более или менее длительная афазия. При удалении третьего центра речи (совпадающего с MII) она сохраняется несколько недель, при удалении зоны Брока – дольше, хотя даже у взрослого человека через несколько месяцев или лет речь улучшается. Однако удаление височного центра речи приводит к стойкой афазии, поэтому его следует считать первичным.

При афазии больные частично или полностью теряют способность понимать речь или выражать свои мысли в словах. Повреждение любой части этой маленькой зоны в результате инсульта, роста опухоли, травмы головы или заболевания, вызванного инфекцией, по крайней мере, частично нарушает функцию речи.

        1.1.5 Модель Вернике – Гешвинда

Представления Вернике о взаимодействии различных областей коры в доминантном полушарии, уточненные впоследствии Гешвиндом, стали своего рода теоретической схемой, позволяющей связать различные виды афазии с локализацией сопутствующих им очагов поражения в мозгу. В качестве примера на рис. А (прил. А.2) приведены этапы нейронной обработки информации при назывании увиденного предмета. Сначала зрительная информация передается от сетчатки по зрительным путям к первичной зрительной коре, затем к высшим зрительным областям и, наконец, к прилегающей к ним ассоциативной коре, где происходит распознавание образа. Информация о нем поступает в зону Вернике для подбора слов. Отсюда слова по дугообразному пучку проводятся в зону Брока, где происходит экспрессивное формирование речи. На последнем этапе информация о словоформах, которые должны быть произнесены, передается в зоны двигательной коры, отвечающие за вокализацию, где используются для артикуляции. Когда человек получает звуковой сигнал, требующий речевого ответа, путь обработки информации сходный, только центр Вернике активируется уже не зрительными, а слуховыми центрами (см рис. А.2).

В свете описанной модели легко понять расстройства речи при сенсорной и моторной афазии. В первом случае в пораженной зоне Вернике нарушается рецептивный подбор слов и возникает дефицит информации, необходимый для формирования речи. [9] При поражении центра Брока сама способность складывать из слов фразы утрачивается. Блокада дугообразного пучка ведет к проводниковой афазии, напоминающей сенсорную. Если повреждаются зоны и Вернике и Брока (обе они снабжаются кровью срединной мозговой артерией), возникает полная (глобальная) афазия, при которой страдает как образование речи, так и ее восприятие. Наконец, нарушения в области теменно-височной ассоциативной коры могут приводить к амнестической афазии, характеризующейся расстройством подбора нужных слов. Такие больные заменяют названия предметов «словами-паразитами» («эта штука»), более общими понятиями («птица» вместо «голубь») или иносказаниями («то, чем пишут» вместо «карандаш»).

        1.1.6 Речь и действие

Схема Вернике – Гешвинда демонстрирует также тесную связь между речью и двигательными актами. На рис. Б (рис. А.2) изображены этапы нейронной обработки информации у человека, получившего словесную команду поднять правую руку. После того, как слова восприняты слуховыми центрами, информация передается в зону Вернике для интерпретации, а затем по дугообразному пучку в левую ассоциативную премоторную кору, где вырабатывается стратегия действия. [9] Она направляется в «область руки» в левой первичной двигательной коре для выполнения.

Последовательность этапов при команде поднять левую руку аналогична, только информация должна перейти по мозолистому телу в правую премоторную кору, а оттуда уже в «область руки» в правой двигательной коре. Таким образом, речь и действие тесно связаны, причем, исходя из схемы путей обработки информации, приведенной на рис.А.2, левое полушарие доминирует в отношении не только речи, но и двигательных актов (так как левая премоторная кора учувствует в выработке стратегии любого движения независимо от того, выполняется оно правой или левой стороной тела).

Моторная апраксия. [9] Исходя из последовательности обработки информации, представленной на рис. А.2, неудивительно, что афазии часто сопровождаются расстройствами двигательной активности. Во-первых, это обусловлено неправильным пониманием словесных команд (особенно при сенсорной афазии), а во-вторых, при поражениях левой и правой премоторной ассоциативной коры или соединяющих их путей формирование стратегии действий протекает неполно. Возникающие нарушения последовательности отдельных движений при выполнении сложных двигательных актов называются моторными апраксиями. Из рис. А.2 можно также понять, что природа и степень тяжести различных форм апраксии во многом зависят от местоположения и размеров очага поражения.

        1.1.7 Физиология речи

В современной физиологии сильна тенденция представлять всякую речевую деятельность как реализацию одних и тех же физиологических механизмов.

Между тем на самом деле речевая деятельность может обеспечиваться разными, принципиально различными механизмами; это зависит от конкретного содержания и целенаправленности того или иного речевого акта. Порождение или восприятие речи может протекать по законам простейшей рефлекторной деятельности, а речевые стимулы могут быть первосигнальными раздражителями. Например, для бегуна на старте слово марш как раз является первосигнальным раздражителем: спортсмену не нужно понимать это слово, оно воздействует на него самим фактом своего появления. Сходна с описанной в физиологическом смысле ситуация, когда мы, услышав свое имя, кем-то громко названное, автоматически оборачиваемся, и т. д. Элементарные вербальные реакции (типа Привет! - Привет!), по-видимому, осуществляются также по сходному принципу. [10]

Однако такого рода ситуации не типичны для речевой деятельности. Гораздо более часты случаи, когда при порождении и восприятии речи мы оперируем словами, как "сигналами сигналов" (И. П. Павлов), т. е. производим бессознательный (или сознательный) выбор и отождествление этих слов на основе их значения.

Однако физиологическая основа речевой деятельности не исчерпывается и этим. Независимо от того, говорим ли мы о "первосигнальных" или "второсигнальных" раздражителях, в обоих случаях мы остаемся на уровне условнорефлекторных процессов. При таком понимании любая константная последовательность звуков или слов представляет собой с физиологической точки зрения "динамический стереотип", а речевая деятельность в целом - сложную систему таких стереотипов. [11] С другой стороны, для каждого речевого раздражителя постулируется физиологический коррелят, локализующийся в определенной точке коры больших полушарий головного мозга человека: объединение таких раздражителей осуществляется путем установления более или менее постоянных связей между их мозговыми локализациями.

Точно так же определенным психическим функциям, связанным с речевой деятельностью (таким, как понимание слов, понимание фраз, спонтанное называние предметов, речь фразами), приводится в соответствие определенный четко локализованный участок коры больших полушарий головного мозга. Как показывают многочисленные исследования последних десятилетий, осуществленные как физиологами (П. К. Анохин, Н. А. Бернштейн), так и психологами (А. Р. Лурия, А. Н. Леонтьев, Д. Н. Узнадзе, в США - Дж. Миллер), такого понимания физиологической основы речевой деятельности недостаточно для ее интерпретации.

Такое упрощенное представление о физиологических механизмах речевой (и вообще психической) деятельности  критиковалось X. Джексоном, выдвинувшим идею "вертикальной" организации психических функций.[11] По Джексону (эти его взгляды сейчас являются общераспространенными), каждая функция, осуществляемая нервной системой, обеспечивается неограниченной группой клеток, а сложной иерархией уровней физиологической организации нервной системы. Иными словами, чтобы человек произнес слово, мало активизировать "ответственную" за это (по старым представлениям) группу клеток коры больших полушарий мозга: в порождении этого слова участвуют различные по природе, структуре и "глубинности" мозговые механизмы, причем эти механизмы будут различаться в зависимости от того, произносится ли слово, например, произвольно или автоматически. [11]

Такая точка зрения получила развитие в работах физиолога П. К. Анохина, которому принадлежит разработка понятия "функциональная система". Согласно этому понятию, сложные формы психической деятельности обеспечиваются специфическим физиологическим механизмом, представляющим собой сложное взаимодействие звеньев, расположенных на различных уровнях нервной системы, причем при тождестве решаемой задачи номенклатура конкретных звеньев, входящих в функциональную систему, может меняться в довольно широких пределах (чем объясняется возможность частичного, а иногда и полного восстановления нарушенных психических функций у больных с поражениями определенных участков коры головного мозга) (Подобная концепция "системной локализации психических функций" была впервые разработана Л. С. Выготским).

Особенно много занимался подобными системами (на материале регуляции движений) Н. А. Бернштейн. [11] Он выдвинул концепцию функциональной физиологической системы как системы саморегулирующейся, в которую в качестве одного из звеньев входит прогнозирование будущей ситуации. Эта концепция, находящая параллель в теории "акцептора действия" П. К. Анохина и во взглядах американского психолога Джорджа Миллера, восходит к идее И. П. Павлова о "предупредительной деятельности", или опережающем отражении действительности нервной системой человека.

Под углом зрения исследований Анохина, Бернштейна и др. физиологической основой речевой деятельности является специфическая функциональная система или, точнее, сложная совокупность нескольких функциональных систем, часть которых специализирована, а часть "обслуживает" и другие виды деятельности. [12] Эта организация является многочленной и многоуровневой. В обеспечении речевых процессов принимают участие как элементарнейшие физиологические механизмы типа стимул - реакция (исследованные американским психологом Б. Скиннером), так и механизмы специфические, имеющие иерархическое строение и характерные исключительно для высших форм речевой деятельности (например, механизм внутреннего программирования речевого высказывания).

Каковы основные компоненты такой организации?

Во-первых, механизм мотивации и вероятностного прогнозирования речевого действия, в принципе общий речевой деятельности и другим видам деятельности.

Во-вторых, механизм программирования речевого высказывания. Как показывают исследования процессов, объединяемых под условным названием "внутренней речи", прежде, чем построить высказывание, мы при помощи особого кода (по Н. И. Жинкину "предметно-изобразительного", т. е. представлений, образов и схем [12]) строим его "костяк", соединяя с единицами такого плана, или программы, основное содержание предложения, всегда известное нам заранее.

В-третьих, группа механизмов, связанных с переходом от плана (программы) к грамматической (синтаксической) структуре предложения; сюда относятся механизм грамматического прогнозирования синтаксической конструкции, механизм, обеспечивающий запоминание, хранение и реализацию синтаксически релевантных грамматических характеристик слов, механизм перехода от одного типа конструкции к другому типу (трансформации), механизм развертывания элементов программы в грамматические конструкции (по принципу так называемого "дерева непосредственно составляющих") и т. д.

В-четвертых, это механизмы, обеспечивающие поиск нужного слова по семантическим и звуковым признакам.

В-пятых, механизм моторного программирования синтагмы, в последнее время детально исследованный в лаборатории Л. А. Чистович.

В-шестых, механизмы выбора звуков речи и перехода от моторной программы к ее "заполнению" звуками.

Наконец, в-седьмых, механизмы, обеспечивающие реальное осуществление звучания речи.

        1.1.8 Общие сведения о расстройствах речи

К расстройствам речи относят нарушения функций её восприятия и образования. Их причины: анатомические дефекты периферического речевого аппарата, нарушения его иннервации, а также органические и функциональные изменения некоторых отделов центральной нервной системы, обеспечивающих речевую деятельность.[12] Расстройства образования речи проявляются в нарушениях синтаксической структуры фраз, в изменениях словаря, звукового состава, методики, темпа и плавности речи. При расстройствах восприятия речи нарушаются процессы распознавания речевых элементов, грамматического и смыслового анализа воспринимаемых сообщений (нарушения восприятия, обусловленные поражениями периферической слуховой системы, к речевой патологии не относятся). При изучении нарушений процесса речеобразования используют физиологические и биофизические методы, фонетический и лингвистический анализ речевой продукции больных, приёмы акустического анализа речевых сигналов; при нарушениях восприятия — психоакустические и психолингвистические методики.

  При классификации речевых расстройств учитывают основные их проявления, сопутствующие неврологические симптомы, характер анатомических изменений речевого аппарата. Нарушения процессов анализа и синтеза сообщений и нарушения речевой памяти, возникающие при локальных поражениях головного мозга, относят к группе афазии. Аналогичные поражения центральной нервной системы у детей, возникшие до освоения ими речи, приводят к алалии. К группе афазий примыкают нарушения речеобразования, обусловленные утратой сложных речевых координаций (речевая апраксия). Нарушения речеобразования, вызванные поражениями черепно-мозговых нервов, [13] ядер этих нервов, некоторых подкорковых образований, составляют группу дизартрий. Расстройства, обусловленные анатомическими особенностями речевого аппарата (его скелета и мягких тканей), образуют группу дислалий; они могут быть следствием врождённых расщелин губ и нёба, неправильного прикуса, травм и т.п. К этой группе нарушений примыкают расстройства голосообразования, обусловленные параличами и парезами голосовых связок, рубцовыми их изменениями, новообразованиями гортани и другими фониатрическими заболеваниями; наиболее тяжёлые из них возникают после полного удаления гортани (ларингоэктомии). К функциональным нарушениям речи относят: заикание, функциональное косноязычие, мутизм, а также нарушения речи, обусловленные дисфункциями гортани (афонии психогенного происхождения и др.). Вторичные нарушения речи возникают при глухоте и тугоухости: их характер и тяжесть зависят от степени снижения слуха и времени возникновения заболевания (утрата слуха до овладения речью может привести к глухонемоте). [13] Расстройства речи зачастую сопровождаются нарушениями чтения (дислексия) и письма (дисграфия) вплоть до полной утраты этих способностей (алексия и аграфия). Диагностика речевых расстройств осуществляется невропатологами и логопедами.

Изложенное выше представление о характере физиологической обусловленности речевой деятельности нашло свое отражение в современных исследованиях локальных поражений мозга, прежде всего так называемых афазий. Ведущими в этой области являются работы  психолога А. Р. Лурия и его школы.

Динамическая афазия связана с нарушением способности говорить фразами, хотя у больного нет трудности ни в повторении, ни в назывании, ни в понимании речи.

Эфферентная моторная афазия тоже характеризуется распадом грамматической структуры высказывания при сохранности отдельных слов, но, кроме того, и распадом его моторной схемы: сохраняя умение произносить отдельные звуки, больные не могут соединить их в последовательность. Таким образом, здесь нарушен вообще принцип сукцессивности (последовательности) в речеобразовании.

Перечисленные выше виды афазии возникают при поражении передних отделов коры головного мозга, а все остальные - задних, "отвечающих" за процессы "симультанного синтеза", объединения возбуждений в одновременные группы[13].

Афферентная моторная афазия - это нарушение членораздельности речевых произношений. Больной не может "найти" нужный ему определенный звук и все время "соскальзывает" на близкие артикуляции. Здесь нарушено звено выбора звуков.

Семантическая афазия проявляется в трудностях нахождения слов и в нарушении понимания семантических (логико-грамматических) отношений между словами. По А. Р. Лурия, [14] в этом случае мы имеем дело с нарушением семантической системности слова, т. е. выбора слова по значению.

Акустико-мнестическая афазия сходна по своим проявлениям с семантической, однако в этом случае нарушение касается выбора слов на основе звуковых признаков.

Сенсорная афазия прежде всего сказывается в восприятии речи, выражаясь в первую очередь в распаде фонетического слуха, т. е. нарушении взаимосвязи между звуковым составом и значением слова. По-видимому, при этой форме афазии нарушен звуковой анализ слова.

Разного рода нарушения речевой деятельности, существенные для нашего понимания ее механизмов, возникают и при различных психических заболеваниях, например, тяжелых формах шизофрении. В этой области существенны работы психиатра Б. В. Зейгарник.

        1.2 Заикание как  нарушение речи

        1.2.1 Определение заикания

Заикание - дискоординационное судорожное нарушение речи, обусловленное судорожным состоянием мышц речевого аппарата.

 Проявления заикания сводятся к расстройствам плавности, слитности, темно-ритмической организации речи. [14] Они имеют форму специфических запинок, обусловленных судорожным состоянием мышц речевого аппарата. Для заикания важным является нарушение коммуникации, что приводит к психогенному изменению личности больного. Заикание встречается у 2 - 4 процентов населения. Чаще страдают мальчики и мужчины.

В древние времена в заикании преимущественно усматривали болезнь, связанную с накоплением влажности в головном мозге (Гиппократ) или неправильным соотнесением частей артикуляционного аппарата (Аристотель). Возможность нарушений в центральном или периферическом отделах речевого аппарата при заикании признавали Гален, Цельс, Авиценна.

В России большинство исследователей рассматривали заикание как функциональное расстройство в сфере речи, судорожный невроз (И. А. Сикорский, 1889; И. К.    Хмелевский, 1897; Андрес, 1894, и др.), или определяли его как страдание чисто психическое, выражающееся судорожными движениями в аппарате речи (Хр. Лагузен, 1838; Г. Д. Неткачев, 1909, 1913), как  психоз (Гр. Каменка, 1900).

К началу ХХ в. все многообразие понимания механизмов заикания можно свести к трем теоретическим направлениям [14]:

1) Заикание как спастический невроз координации, происходящий от раздражительной слабости речевых центров (аппарата слоговых координаций). Это было четко сформулировано в трудах Г. Гутцмана, И. А. Куссмауля, а затем в работах И. А. Сикорского, который писал: “Заикание есть внезапное нарушение непрерывности артикуляции, вызванное судорогой, наступившей в одном из отделов речевого аппарата как физиологического целого”. Сторонники этой теории вначале подчеркивали врожденную раздражительную слабость аппарата, управляющего слоговой координацией. В дальнейшем они объясняли заикание в свете   невротизма: заикание - это судорогоподобные спазмы.

 2) Заикание как ассоциативное нарушение психологического характера. Это направление выдвинуто Т. Гепфнером и Э. Фрешельсом. Сторонниками были А. Либманн, Г. Д. Неткачев, Ю. А. Флоренская. Психологический подход к пониманию  механизмов заикания получил свое дальнейшее развитие.

3) Заикание как подсознательное проявление, развивающееся на почве психических травм, различных конфликтов с окружающей средой. Сторонниками этой теории были А. Адлер, Шнейдер, которые считали, что в заикании, с одной стороны, проявляется желание индивида избежать всякой возможности соприкосновения с окружающими, а с другой - возбудить сочувствие  окружающих посредством такого демонстративного страдания.

Заикание, как и прочие неврозы, возникает вследствие различных причин, вызывающих перенапряжение процессов возбуждения и торможения и образования патологического условного рефлекса. Заикание - это не симптом и не синдром, а заболевание центральной нервной системы в целом

Рассмотрев разные точки зрения на проблему заикания, можно сделать основной вывод, что механизмы возникновения заикания неоднородны. Но в любом случае необходимо учитывать нарушения физиологического и психологического характера, составляющие единство.

        1.2.2 Причины заикания

В настоящее время можно выделить две группы причин: предрасполагающие “почву” и производящие “толчки”.[14] При этом некоторые этиологические факторы могут как способствовать развитию заикания, так и непосредственно вызывать его.

К предрасполагающим причинам относятся следующие:

— невропатическая отягощенность родителей (нервные, инфекционные и соматические заболевания, ослабляющие или дезорганизующие функции центральной нервной системы);

— невропатические особенности самого заикающегося (ночные страхи, энурез, повышенная раздражительность, эмоциональная напряженность);

— конституциональная  предрасположенность (заболевание вегетативной нервной системы и повышенная ранимость высшей нервной деятельности, ее особая подверженность психическим травмам);

— наследственная  отягощенность (заикание развивается на почве врожденной слабости речевого аппарата, которая может передаваться по наследству в качестве рецессивного признака). При этом необходимо обязательно учитывать роль экзогенных факторов, когда предрасположенность к заиканию сочетается с неблагоприятными воздействиями окружающей среды;

— поражение головного мозга в различные периоды развития под влиянием многих вредных факторов: внутриутробные и родовые травмы, асфиксия; постнатальные - инфекционные, травматические и обменно-трофические нарушения при различных детских заболеваниях.

Указанные причины вызывают различные патологические сдвиги в соматической и психической сферах, приводят к задержке речевого развития[14], к речевым расстройствам и способствуют развитию заикания.

К неблагоприятным условиям относятся:

— физическая ослабленность детей;

— возрастные особенности деятельности мозга; большие полушария головного мозга в основном формируются к 5-му году жизни, к  этому же возрасту оформляется функциональная асимметрия в деятельности головного мозга.  Речевая функция, онтогенетически наиболее  дифференцированная и поздносозревающая, особенно хрупка и ранима. Причем более медленное ее созревание у мальчиков по сравнению с девочками обусловливает более выраженную неустойчивость их нервной системы;

— ускоренное развитие речи (3 - 4 года), когда ее коммуникативная, познавательная и регулирующая функции быстро развиваются под влиянием общения со взрослыми. У многих детей в этот период наблюдается повторение слогов и слов (итерации), имеющее физиологический характер;

— скрытая психическая ущемлённость ребёнка, повышенная реактивность на почве ненормальных отношений с окружающими; конфликт между требованием среды и степенью его осознания;

— недостаточность положительных эмоциональных контактов между взрослыми и ребенком. Возникает эмоциональная напряженность, которая нередко внешне разрешается заиканием;

— недостаточное развитие моторики, чувства ритма, мимико-артикуляторных движений.

При наличии тех или иных из перечисленных неблагоприятных условий достаточно какого-либо чрезвычайного по своей силе раздражителя, чтобы вызвать нервный срыв и заикание. [15]

В группе производящих причин выделяются анатомо-физиологические, психические и социальные.

Анатомо-физиологические причины: физические заболевания с энцефалитическими последствиями; травмы - внутриутробные, природовые, нередко с асфиксией, сотрясение мозга; органические нарушения мозга, при которых могут повреждаться подкорковые механизмы, регулирующие движения; истощение или переутомление нервной системы в результате интоксикаций и других заболеваний, ослабляющих центральные аппараты речи: корь, тиф, рахит, глисты, в особенности коклюш, болезни внутренней секреции, обмена; болезни носа, глотки и гортани; несовершенство звукопроизносительного аппарата в случаях дислалии, дизартрии и задержанного развития речи.

Психические и социальные причины: кратковременная - одномоментная - психическая травма (испуг, страх); длительно-действующая психическая травма, под которой понимается неправильное воспитание в семье: избалованность, императивное воспитание, неровное воспитание, воспитание “примерного” ребенка; хронические конфликтные переживания, длительные отрицательные эмоции в виде стойких психических напряжений или неразрешенных, постоянно закрепляемых конфликтных ситуаций; острая тяжелая психическая травма, сильные, неожиданно возникающие потрясения, вызывающие острую аффективную реакцию: состояние ужаса, чрезмерной радости; неправильное формирование речи в детстве: речь на вдохе, скороговорение, нарушения звукопроизношения, быстрая нервная речь родителей; перегрузка детей младшего возраста речевым материалом; несоответствующее возрасту усложнение речевого материала и мышления (абстрактные понятия, сложная конструкция фразы); полиглоссия: одновременное овладение в раннем возрасте разными языками вызывает заикание обычно на каком-нибудь одном языке; подражание заикающимся. Различаются две формы такой психической индукции: пассивная - ребенок непроизвольно начинает заикаться, слыша речь заикающегося; активная - он копирует речь заикающегося; переучивание леворукости.[15] Постоянные напоминания, требования могут дезорганизовать высшую нервную деятельность ребенка и довести до невротического и психопатического состояния с возникновением заикания; неправильное отношение к ребенку учителя: излишняя строгость, суровость, неумение расположить ученика - может служить толчком для появления заикания.

Основные причины заикания представлены в прил. А (рис. А.3.)

        1.2.3 Общие методы коррекции заикания

Существует множество подходов к коррекции заикания: от "традиционных" до методов, использующих йогу. Логопеды используют эти методы как в отдельности, так и в сочетании друг с другом. Все методы традиционно делятся на две категории: коррекция заикания и метод улучшения плавности речи.

Методы коррекции заикания:

1) Релаксация - процедура систематического расслабления (Якобсон, 1938). Пациентов учат дифференцированно расслаблять разные группы мышц, включая те, которые обеспечивают функцию речи. Другой способ - это внушение пациентам уверенности в том, что они могут говорить не заикаясь. Процедура проводится как в бодрствующем состоянии, так и под гипнозом. Третий способ - это использование приборов биологической обратной связи. Пациентов обучают проверке уровня напряжения мышцы и умению расслаблять их, следя за показаниями приборов.

2) Легкий контакт согласных (Купер,1985). Пациентов учат произносить согласные звуки, которые, как они ожидают, будут для них трудны, с очень легким контактом органов артикуляции.

3) Чарльз Ван Райпер разработал три способа изменения проявления заикания: "отмена", "растягивание" и "подготовка к ожидаемому блоку". Автор также обратил особое внимание на страхи и волнения пациента, уклонения от трудных речевых ситуаций. Используя метод "отмены", слово, которое вызывает заикание, следует повторить. [16] Этот способ помогает пациентам понять, что они могут научиться уменьшать количество запинок, не избегая их. После того, как пациенты ознакомятся с методом "отмены", их учат методу "растягивания". При запинке на слове, нужно закончить слово с относительно плавным, контролируемым растягиванием звуков. Когда метод "растягивания" усвоен, используется метод "подготовки к ожидаемому блоку". С помощью этого метода пациенты учатся расслабляться перед произнесением "трудных" слов. Он рекомендует, чтобы органы артикуляции были в состоянии покоя, произносить первый звук, как движение, ведущее к следующему звуку, и начинать выдох с одновременным произнесением первого звука и не раньше. Затем пациентам предлагают использовать эти методы в обратном порядке: перед произнесением "трудного" слова, они должны начать "подготовку к ожидаемому блоку". Если это им не удается и появляется блокирование, они должны попробовать "растягивание". Если и это не удается, они должны использовать "отмену". В результате правильные речевые навыки закрепляются в разнообразных разговорных ситуациях.

4) Медленная, растянутая речь (Уатс, 1971) или замедление скорости с использованием устройства задержки акустической обратной связи (Голдаймонд, 1965).

5) Ритмичная речь с использованием метронома (Брейди, 1971). Метроном в этом случае носят как слуховой аппарат. Вариант этого метода - ритмичная речь по слогам без технических средств (Эндрю и Харис, 1964).

6) Речь с прослушиванием громкого маскирующего шума. Пациенты носят устройства, создающие маскирующий шум, которые похожи на слуховые аппараты. Некоторые снабжены выключателем, который пациенты могут использовать для включения шума, если они ожидают судорогу. Другие, такие как Edinburgh Masker (Ингэмб 1993), активируются голосом.

7) Улучшение функционирования голосовых связок. Швартс (1976) учил пациентов контролировать поток воздуха и начинать пассивный выдох до начала произнесения фразы. Вебстер (1980) учил пациентов контролировать начало произнесения фразы (изначально, используя устройство обратной связи) и делать это в очень мягкой форме.

8) Улучшение координации дыхания и речи.

9) Лекарственные методы и иглотерапия. Для уменьшения судорог использовались некоторые лекарства, такие как бетаникол, карбамазепин, кломипрамин, верапамил и халоперидол. Их применение очень ограничено из-за их побочных эффектов, таких как сонливость и тошнота. [16] Прозак, золофт, паксил, лювокс и селекса дали многообещающие результаты в лечении заикания. Использование таких лекарств влияет на уровень допамина, и они могут помочь в уменьшении навязчивого контроля над речью при заикании.

Основные методы лечения заикания представлены в прил. А.3.

        1.2.4 Курс лечения с помощью DAF- эффекта

 Метод лечения, основанный на принципе "регуляции обратной связи" с помощью "эхо - аппарата", предложил польский автор Б.Адамчик в 1959 году. При применении этого метода пациент говорит в микрофон, который соединен со звукозаписывающей головкой магнитофона. Записанный текст поступает на звукоснимающую головку, усиливается, а затем передается в наушники, через которые пациент слышит свою собственную речь с некоторым запаздыванием. В 1981 году А.В.Крапухин в установке "Логос", наряду с звукозаглушением и звукоусилением, использовал эффект "Эхо". В отличие от ранее применяемых аппаратов, задержка обратного речевого сигнала была основана на электронном принципе, что позволило получить значительное улучшение качества звучания и снизить время задержки без снижения эффективности воздействия. В 1988 году на смену первого поколения "эхо-магнитофонов" пришли более портативные и удобные для использования в различных ситуациях аппараты "АИР" (Л.Я.Миссуловин).

  Эффект этот действительно замеляет речь, управляет темпом речи.
Если человек говорит медленно, то сигнал, поступающий в микрофон почти не отличается от сигнала, выходящего из наушников(входной и выходной сигналы сильно колерированы) т.е. что человек говорит, почти тоже самое и слышит. При быстром темпе речи   сигналы микрофона и наушников существенно отличаются друг от друга (слабо колерированы). И человек при быстрой речи говорит одно, а слышит смесь того, что говорит и того что слышит, и сам не может понять, что он говорит. Поэтому вынужден говорить медленней.

 Задержанная акустическая связь, DAF (Delayed auditory feedback), имеет два выраженных эффекта, зависящих от величины задержки звукового сигнала (25-75 миллисекунд - или двадцатой доли секунды) и (75-200 миллисекунд – десятой доли секунды).

Меньшая задержка сразу же уменьшает заикание примерно на 70% без особых усилий и тренировок. Надеваются наушники и речь становится сразу же более плавной. Этот эффект связан с коррекцией дефекта звукового канала. Это не избавляет от заикания на 100% - снимаются наушники и заикание все же остается. Использование меньшей задержки – это лишь один из факторов в коррекции заикания.

  Большая задержка звука вызывает растягивания речи, речь становится протяжной.[17] Для этого необходимы тренировки. Речь становится несколько монотонной и растянутой. DAF на малых задержках уменьшает заикание, но не избавляет от него полностью. Большая задержка позволяет достичь дальнейшего уменьшения заикания за счет увеличения протяжности речи.

   Использование DAF при лечении заикания начинается с тренировки заикающегося говорить более медленно с растягиванием гласных без использования DAF устройств. Когда человек, который заикается, справляется с простой речевой задачей – например счета до десяти, тогда он может использовать DAF устройство. Лечение заикания при помощи DAF имеет несколько целей:

— Увеличение длительности и сложности предложений при использовании DAF устройств в целях получения плавной речи.

— Увеличение внимания к речевой ситуации при использовании DAF устройств в целях дальнейшего уменьшения заикания.

— Уменьшение потребности в DAF устройствах до излечения от заикания – когда потребности в них уже не будет.

   Другими словами, для лечения заикания, следует использовать DAF устройства вначале для коротких фраз. Типично, это одна или две секунды для слога, с установленной задержкой звука в 200 мс. Человек должен достичь плавной речи, т.е. слоги должны растягиваться равномерно, без задержек между словами и неплавностями.

   Заикающийся, при лечении от заикания, в дальнейшем должен использовать устройство также и при длительных разговорах, в целях достижения плавности речи.

   Потом, при использовании устройств, он должен, играть в ролевые игры, с логопедом, например, использовать стрессовые ситуации и при этом контролировать речь.

  Когда эти цели достигнуты, заикающийся может уменьшить задержку звука и увеличить скорость разговора. [17] При этом, если заикание возникает, нужно снова увеличить звуковую задержку для уменьшения скорости речи.
   Также, можно уменьшить громкость звука или использовать один наушник вместо двух. Можно использовать устройство вначале разговора и выключать впоследствии, когда человек чувствует, что он может говорить без заикания и без устройства. Также можно ограничить применение устройства в нестрессовых разговорных ситуациях, в конечном итоге применяя устройство только в особых случаях, - при публичных выступлениях, например. Со временем, устройство можно использовать только при необходимости.

 Исследования выявили, что задержка в диапазоне 50-75 мс позволяет уменьшить заикание на 60-80%, при нормальной и ускоренной речи. Задержка величиной 195 мс оказалась чуть более эффективной, чем 75 мс.

Эффект, вызываемый использованием метода DAF, весьма интересен. DAF оказывается немного эффективнее, когда пациента просят говорить быстрее, чем обычно, что является стрессовой ситуацией. В то же время он менее эффективен при телефонных разговорах и более - при громком чтении. Следовательно, DAF более или менее эффективен в различных стрессовых ситуациях.

Вышеприведенные исследования проводились без какой-либо предварительной подготовки или медицинского воздействия. Сейчас DAF широко используется в различных программах лечения заикания.[18] Используются длинные задержки (90-200 миллисекунд) и заикающиеся учатся протягивать гласные и уменьшать скорость речи. Это позволяет практически полностью устранить даже тяжелое заикание, но может вызвать отсутствие в речи эмоционального оттенка. После исправления речи на долгих задержках устройство настраивается на менее длительные, которые увеличивают скорость речи до тех пор, пока она не станет нормальной. Методы лечения с использованием DAF эффективны для школьников (Ryan, 1995) и взрослых (Ryan и Kirk, 1974).

        1.2.5 Курс лечения с помощью метронома

       В 1828 году французский врач Коломбо организовал в Париже первый в мире отофонетический институт для лечения различных дефектов речи, в том числе и заикания. Он разработал метод лечения заикания, на первом этапе которого предлагал заикающимся говорить нараспев, затем читать и пересказывать прочитанный текст под ритмические удары сконструированного им специального прибора, частота ритмических ударов в котором менялась с помощью специального устройства. Усвоению навыка изменения темпа и ритма речи он придавал большое значение. Основой его метода явились ритмическое дыхание и ритмическая речь. Его исследования получили всеобщее признание и были удостоены премии Парижской Медицинской Академии. В 1968 году Н.Азбин, используя ритмический вибротактильный стимулятор-касалку, получил эффект в 90 процентах случаев. [18] Положительный результат в работе по улучшению техники речи заикающихся с использованием метронома получил Дж.Бреди (1969г.). В 1959 году в статье "Механизм заикания" Н.И. Жинкин писал, что как только речь переходит на скандирование, метрическое произнесение, заикание проходит, так как все слова выравниваются по слоговой динамике. Заикание возобновляется при быстрой речи, так как появляется разнометричность и разнодлительность слов. Каждая новая мера метра должна быть упреждена. Еще К.С.Станиславский подметил, что речь следует за жестом и мимикой. Поэтому впереди надо пустить силу, которая, как на "буксире", потянет за собой переменное упреждение. В дальнейшем "буксир" можно ослабить, либо совсем убрать. Именно таким "буксиром" может стать метроном.  Темпо-ритмические упражнения, произнесение текстов под метрономом, во второй половине девятнадцатого века описал К.С.Станиславский в своей книге "Работа актера над собой". Эти упражнения являются частью его знаменитой системы.

Стейджер [Stager, 1997] обнаружил, что при использовании метронома речь исправилась у всех десяти из исследуемых им пациентов, при условии, что они говорили очень медленно - 92 слога в минуту (что примерно в три раза медленнее нормальной речи).

Были выдвинуты три гипотезы, [19] пытающиеся объяснить, почему устройства, подобные метрономам, позволяют исправить качество речи:

— Они замедляют речь. Результаты исследований показали, что, хотя с помощью метронома и можно научить говорить заикающихся быстро, все же речь на более медленной скорости дает больший эффект.

— Разбиение слов на слоги может уменьшить заикание.

— Ритмика оказывает положительный эффект. Одно из исследований показало, что ритмичные удары метронома уменьшают заикание, в то время как аритмичные, спонтанные удары его не уменьшают.

Нормализация ритма речи с помощью метронома осуществляется следующим образом:

1. Метроном ставится на 80 ударов - это число кратно биоритмам мозга, поэтому максимально эффективно. Говорить нужно по слогам, произнося с каждым ударом слог, делая смысловые паузы. Речь должна быть не отрывистой, а слитной, для чего нужно тянуть гласные. С гласной на гласную, со слога на слог. Если оставаться в ритме - заикания не будет, поэтому главное - научиться держать ритм, чтобы ничего из него не выбивало. Тем самым можно тренировать темпо-ритмическую составляющую речи.

2. На улице используется портативный метроном с наушниками. Первую неделю рекомендуется вообще устроить ограничение общения - говорить только там, где все в курсе про эту речь и волнения не возникает, т.е. дома и с друзьями, которым нужно объяснить ситуацию и попросить следить, чтобы темп не ускорялся. [19] Для этого метроном должен быть включен постоянно, а не только во время речи.

3. Полезно учить наизусть и читать ритмичные стихи (Пушкин, Лермонтов и т.п.). Каждый день нужно читать и пересказывать какие-нибудь тексты. Первый раз самые простые (детские сказки, к примеру), потом усложнять: мифы Древней Греции, статьи журналов «Вокруг света.

4. Если речь стала уверенной и заикания нет, тогда можно расширять круг общения и в течение следующий недели говорить под метроном уже везде (магазины, по телефону и т.п.)

5. Потом можно переходить на быстрый слог. Переход производится не сразу. Во-первых, сначала речь должна быть только немного быстрее метрономной. Во-вторых, первое время быстрым слогом можно говорить только в 30% случаев. Остальное время продолжать говорить под метроном. Потом со временем 50/50, потом оставить только 30% метронома, а потом под метроном только заниматься самостоятельно по полчаса (или по часу) утром и вечером. И сам быстрый слог со временем можно постепенно ускорять. Но принцип речи должен оставаться прежним, по слогам, плавно, с гласной на гласную. [19]

6. При быстром слоге метроном остается на 80 ударах, просто к нему уже не прислушиваться и задавать собственный ритм. Он остается только как гарант стабильности.

        1.2.6 Проблемы  лечения

Современный подход к преодолению заикания настоятельно требует разработки и применения дифференцированных методов коррекции данной речевой патологии. Именно с позиций дифференцированного подхода следует не только устранять, но и настоятельно изучать заикание. [20] В настоящее время механизмы заикания рассматриваются неоднозначно.

Во-первых, оно трактуется как сложное невротическое расстройство, которое является результатом ошибки нервных процессов в коре головного мозга, нарушения корково-подкоркового взаимодействия, расстройства единого авторегулируемого темпа речевых движений (голос, дыхание, артикуляция).

Во-вторых, заикание трактуется тоже как сложное невротическое расстройство, но явившееся результатом зафиксированного рефлекса неправильной речи, первоначально возникшей в результате речевых затруднений разного генеза.

В-третьих, заикание понимается как сложное, преимущественно функциональное расстройство речи, появившееся вследствие общего и речевого дизонтогенеза и дисгармоничного развития личности. [20]

В-четвертых, механизм заикания можно объяснить на основе органических изменений центральной нервной системы. Этот механизм также еще недостаточно изучен.

В любом случае надо учитывать нарушения физиологического и психологического характера, составляющие единство. Один подход - только физиологический, нейрофизиологический, психологический, психолингвистический - недостаточен для объяснения механизма заикания. Возможно, что единого механизма заикания нет, есть разное заикание у каждого заикающегося в разных ситуациях общения и деятельности. В этом случае целесообразно разрабатывать дифференцированные методики коррекционного воздействия на заикающихся. [21] К настоящему времени выяснено, что  лечение заикания должно быть комплексным, т.е. включать лечение, организацию специального режима жизни, а также специальные коррекционные занятия. Метод коррекционных занятий вытекает из понимания причин возникновения заикания. Это означает, что основная задача применяемых методов сводится к тому, чтобы ритмическую сторону подчинить смысловой, сделать их взаимоотношения координированными в соответствии с параметрами высказывания.

        1.3 Техническое задание

Речь интересна для изучения с многих сторон: например, как устройство, порождающее физические звуки, а также воспринимающее и дифференцирующее их; или как некоторый аппарат, переводящий смысл в слова. Причем этот аппарат находится в тесной связи с сознанием и эмоциями человека; важной его особенностью является наличие в нем языковой системы, производимой сообществом людей и индивидуально усвоенной и используемой каждым человеком.

Зная механизмы речи, можно понять причины нарушения функции речи, найти источник заболевания и успешно лечить расстройства речи, одним из которых является заикание.

На основе указанных ранее данных определяются параметра аппарата коррекции речи:

  1.  прибор должен быть компактным и портативным;
  2.  задержка обратной акустической речи должна быть в диапазоне от 0  до 200 мс;
  3.  метроном с частотой  от 30  до 180 ударов в минуту.


2 РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УСТРОЙСТВА

        2.1 Разработка функциональной схемы

Разработанная функциональная схема представлена в приложении Б.

Для осуществления функции задержанной акустической связи необходим микрофон. Он преобразует акустический сигнал в электрический и передает его на Усилитель-1, который усиливает сигнал, поступающий от микрофона к АЦП. Далее аналогово-цифровой преобразователь преобразует аналоговый сигнал в цифровой, а затем передает его в блок управления.

Блок управления нужен для формирования выходных сигналов для функций «Метроном» и «DAF», сохранения данных, полученных от АЦП, произведения настройки режимов и подачи сигналов для индикации.

Для выбора режимов работы необходим блок кнопок. А именно:

1) кнопка «Met» – включение/отключение функции метронома;

2) уменьшение частоты метронома;

3) увеличение частоты метронома;

4) кнопка «DAF» – включение/отключение функции задержанной акустической связи;

5) уменьшение задержки задержки;

6) увеличение задержки задержки;

7) уменьшение громкости звукового сигнала

8) увеличение громкости звукового сигнала

9) кнопка «Start/Stop» - включение/отключение процедуры;

10) кнопка «On/Off» - включение/отключение прибора.

Для отображения параметров и режимов работы прибора необходим блок индикации, который должен быть представлен двумя индикаторами, которые показывают состояние функций «DAF» и «метроном» (включении/выключении кнопок «Met» и  «DAF»), и жидкокристаллический индикатор.

Внешний вид дисплея представлен на рис.2.1

B

A

T

 

1

0

0

%

 

V

O

L

 

1

0

0

%

 

D

A

F

 

1

2

0

m

s

M

E

T

 

2

0

0

 

 

Рисунок 2.1— Дисплей ЖКИ

Для записи и воспроизведения голоса нужна память. Частота дискретизации при обработке голосовой информации должна быть не менее 8 кГц. Для расчетов разборчивости речи  выбирается частотная полоса речевого сигнала в диапазоне от 150 до 7000 Гц (или с запасом — от 125 до 8000 Гц), поскольку внутри этой полосы располагаются практически все гласные и согласные русской речи. Как видно, речевой сигнал в этом случае достаточно широкополосный для того, чтобы различные помехи смогли внести свой негативный вклад в понижение разборчивости. При этом основная энергия согласных звуков сосредоточена вокруг 2000 Гц, из-за чего в результате маскировки шумом примерно на такой частоте значительно уменьшается вероятность восприятия (отметим также, что согласные звуки ниже по уровню и поэтому пропадают быстрее),[22] а следовательно, падает уровень разборчивости речи. Интересно отметить, что при потере почти половины звуковой разборчивости слоговая разборчивость сохраняется на уровне 80%, то есть речь обладает достаточным запасом в плане информационной избыточности.

Максимальное время задержки акустической связи составляет 200 мс. Таким образом, нужно в памяти хранить 1600 выборок.[23] С учетом разрядности АЦП и ЦАПа объем необходимой памяти должен быть не менее 4 килобайт.

От блока управления сигнал поступает на ЦАП. Цифро-аналоговый преобразователь преобразует цифровой сигнал в аналоговый и передает его на Усилитель-2. Усилитель-2 усиливает сигнал, поступающий от ЦАПа к динамику. Динамик необходим для реализации функций задержанной акустической связи и метронома. Он преобразует поступающий электрический сигнал в акустический.

        2.2 Разработка принципиальной схемы

Принципиальная  схема представлена в приложении Б.

       2.2.1 Блок управления

В современных малогабаритных цифровых устройствах в качестве устройства управления обычно используют микроконтроллер. При выборе микроконтроллера руководствуются следующим[23]:

1) микроконтроллер должен наиболее полно замещать функциональные узлы схемы;

2) микроконтроллер должен иметь достаточно ресурсов для выполнения поставленной задачи: память программ, память данных периферийные устройства, порты ввода-вывода;

3) периферийные устройства МК должны использоваться в максимальной степени;

4) необходимо учитывать доступность таких средств, как трансляторы, отладчики, программаторы.

Для решения поставленной задачи хорошим выбором будет микроконтроллер с ядром MSP430 модели MSP430F2616 фирмы Texas Instruments. Данная модель содержит в своём составе следующие блоки:

—  Flash-память программ объёмом 92 килобайта;

— ОЗУ объёмом 4 килобайта;

— 64 вывода;

— двухканальный двенадцатиразрядный ЦАП;

— восьмиканальный двенадцатиразрядный АЦП;

— аппаратный умножитель;

— частота 16 МГц;

— 4 аналоговых компаратора.

Функциональная схема микроконтроллера представлена на рис.2.2

Рисунок 2.2— Функциональная схема микроконтроллера

 

Присутствие в данном микроконтроллере АЦП, ЦАПа и 4 кб памяти (ОЗУ) устраняет необходимость использования дополнительных элементов и микросхем, что существенно повысит быстродействие и надежность схемы в целом.

       2.2.2 Блок кнопок

Блок кнопок содержит кнопки  «Met», S0, S1, «DAF», S2, S3, S4, S5, «Start/Stop», подключенные в виде матрицы  к линиям микроконтроллера (P1.0, P1.1, P1.2, P1.3, P1.4, P1.5), и дополнительная кнопка «On/Off» расположена в блоке питания.

В блоке кнопок используются резисторы, которые подключены к блоку питания, для подачи логической единицы на порт микроконтроллера. Микроконтроллер постоянно сканирует линии порта, чтобы установить, какая именно кнопка нажата в данный момент. Блок кнопок представлен на рис.2.3

Рисунок 2.3—Блок кнопок

Если нажата кнопка на линии порта, на пересечении которых расположена кнопка, подается логический ноль. Это проявляется при сканировании линий порта.

       2.2.3 Блок индикации

Блок индикации представляет собой четырехстрочный жидкокристаллический индикатор и два светодиода. Светодиоды подключены к линиям микроконтроллера Р5.1 и Р5.6.

Микроконтроллер может генерировать ток, равный 6 mA. Для того чтобы сработал светодиод,  необходим ток, равный 10 mA. В качестве усилителя  используется транзистор[24]. Для реализации усилителя взят n-p-n транзистор.

В

Ом

mA

Транзисторный усилитель  представлен на рис. 2.4

Рисунок 2.4—Транзисторный усилитель

Необходимый коэффициент усиления транизстора вычисляется следующим образом:

В данной работе используется транзистор 2N3390, так как он удовлетворяет рассчитанным параметрам.

Алфавитно-цифровые ЖКИ-модули представляют собой недорогое и удобное решение, позволяющее сэкономить время и ресурсы при разработке новых изделий, при этом обеспечивают отображение большого объема информации при хорошей различимости и низком энергопотреблении. Управление работой жидкокристаллического индикатора осуществляется с помощью микроконтроллера HD44780. Контроллер HD44780 может управлять 4-мя строками по 40 символов в каждой.

   Для соединения ЖКИ-модуля с управляющей системой используется параллельная синхронная шина, насчитывающая 8 линий данных DB0...DB7, линию выбора операции R/W, линию выбора регистра RS и линию стробирования/синхронизации Е. Кроме линий управляющей шины имеются две линии для подачи напряжения питания 5 В - GND и VCC, и линия для подачи напряжения питания драйвера ЖКИ - V0.

Рисунок 2.5—Подключение ЖКИ-модуля

На начальном этапе необходимо подать питание на ЖКИ-модуль. Подстроечный резистор RV1 позволяет плавно менять напряжение питания драйвера ЖКИ, что приводит к изменению угла поворота жидких кристаллов. Этим резистором можно отрегулировать фактическую контрастность при некотором преимущественном угле наблюдения (снизу-вверх или сверху-вниз). Для активизации ЖКИ-модуля необходимо подать напряжение питания и повращать движок резистора RV1 (рис. 2.5)[25]. После окончания цикла внутренней инициализации модуль включается в режим развертки одной верхней строки. При изменении напряжения на выводе V0 сегменты этой строки должны менять свое состояние от прозрачного до непрозрачного, что является свидетельством правильного подключения питания модуля и работоспособности контроллера и драйверов ЖКИ. Установите движок в такое положение, при котором изображение сегментов в верхней строке едва проступает на основном фоне ЖКИ. Теперь ЖКИ-модуль готов к приему и отображению информации.

  В соответствии с временной диаграммой (рис. 2.6, 2.7 ) в исходном состоянии сигнал Е = 0, сигнал R/W = 0, значение сигнала RS - произвольное, шина данных DBO...DB7 в состоянии высокого импеданса (НI). Такое состояние управляющих сигналов (E и R/W) должно поддерживаться все время в промежутках между операциями обмена с ЖКИ-модулем. Шина данных в эти моменты свободна, и может использоваться в мультиплексном режиме для каких-либо других целей, например, для сканирования матрицы клавиатуры. Но необходимо позаботиться об исключении конфликтов на шине данных в момент совершения операций обмена с ЖКИ-модулем.

  Последовательности действий, которые необходимо выполнять управляющей системе при совершении операций записи и чтения для 8-ми разрядной шины приведены соответственно в табл. 2.1, 2.2.

Таблица 2.1 — Операции записи для 8-ми разрядной шины

  1.  Установить значение линии RS
  2.  Вывести значение байта данных на линии шины DB0...DB7
  3.  Установить линию Е = 1
  4.  Установить линию У = 0
  5.  Установить линии шины DB0...DB7 = HI

Таблица 2.2— Операции чтения для 8-ми разрядной шины

  1.  Установить значение линии RS
  2.  Установить линию R/W = 1
  3.  Установить линию Е = 1
  4.  Считать значение байта данных с линий шины DB0...DB7
  5.  Установить линию Е = 0
  6.  Установить линию R/W = 0

Рис. 2.6— Временная диаграмма операции записи

Рис. 2.7— Временная диаграмма операции чтения

Упрощенная структурная схема контроллера HD44780 приведена на рис. 2.8. Основные элементы с которыми приходится взаимодействовать при программном управлении: регистр данных (DR), регистр команд (IR), видеопамять (DDRAM), ОЗУ знакогенератора (CGRAM), счетчик адреса памяти (АС), флаг занятости контроллера.

Рис. 2.8— Упрощенная структурная схема контроллера HD44780

Управление контроллером ведется посредством интерфейса управляющей системы. Основными объектами взаимодействия являются регистры DR и IR. Выбор адресуемого регистра производится линией RS, если RS = 0 - адресуется регистр команд (IR), если RS = 1 - регистр данных (DR).

Данные через регистр DR, в зависимости от текущего режима, могут помещаться (или прочитываться) в видеопамять (DDRAM) или в ОЗУ знакогенератора (CGRAM) по текущему адресу, указываемому счетчиком адреса (АС). Информация, попадающая в регистр IR, интерпретируется устройством выполнения команд как управляющая последовательность. Прочтение регистра IR возвращает в 7-ми младших разрядах текущее значение счетчика АС, а в старшем разряде флаг занятости (BF).

 Видеопамять, имеющая общий объем 80 байтов, предназначена для хранения кодов символов, отображаемых на ЖКИ. Видеопамять организована в две строки по 40 символов в каждой. Эта привязка является жесткой и не подлежит изменению.

Будучи устройством с динамической индикацией, контроллер циклически производит обновление информации на ЖКИ. Сам ЖКИ организован как матрица, состоящая в зависимости от режима работы из 8-ми строк по 200 сегментов (когда строка насчитывает 40 символов) в каждой. Собственный драйвер конроллера HD44780 имеет только 40 выходов (SEG1...SEG40) и самостоятельно может поддерживать только 8-ми символьные ЖКИ. Это означает, что ЖКИ-модули форматов до 8 х 2 реализованы на одной единственной микросхеме HD44780, модули, имеющие большее количество символов, содержат дополнительные микросхемы драйверов, например, HD44100, каждая из которых дополнительно предоставляет управление еще 40-ка сегментами.

У контроллера HD44780 существует набор внутренних флагов, определяющих режимы работы различных элементов контроллера (табл.2.4). В табл. 2.3 приведены значения управляющих флагов непосредственно после подачи на ЖКИ-модуль напряжения питания. Переопределение значений флагов производится специальными командами, записываемыми в регистр IR, при этом комбинации старших битов определяют группу флагов или команду, а младшие содержат собственно флаги.

Таблица 2.3— Значения управляющих флагов после подачи питания

I/D = 1:

режим увеличения сетчика на 1

S = 0:

без сдвига изображения

D/L = 1:

8-ми разрядная шина данных

N = 0:

режим развертки одной строки

F = 0:

символы с матрицей 5 х 8 точек

D = 0:

отображение выключено

С = 0:

курсор в виде подчерка выключен

В = 0:

курсор в виде мерцающего знакоместа выключен

Таблица 2.4 —Флаги, управляющие работой контроллера HD44780

I/D:

режим смещения счетчика адреса АС, 0 - уменьшение, 1 - увеличение.

S:

флаг режима сдвига содержимого экрана. 0 - сдвиг экрана не производится, 1 - после записи в DDRAM очередного кода экран сдвигается в направлении, определяемым флагом I/D: 0 - вправо, 1 - влево. При сдвиге не производится изменение содержимого DDRAM. изменяются только внутренние указатели расположения видимого начала строки в DDRAM.

S/C:

флаг-команда, производящая вместе с флагом R/L операцию сдвига содержимого экрана (так же, как и в предыдущем случае, без изменений в DDRAM) или курсора. Определяет объект смещения: 0 - сдвигается курсор, 1 - сдвигается экран.

R/L:

флаг-команда, производящая вместе с флагом S/C операцию сдвига экрана или курсора. Уточняет направление сдвига: 0 - влево, 1 - вправо.

D/L:

флаг, определяющий ширину шины данных: 0 - 4 разряда, 1 - 8 разрядов.

N:

режим развертки изображения на ЖКИ: 0 - одна строка, 1 - две строки

F:

размер матрицы символов: 0 - 5 х 8 точек, 1 - 5 х 10 точек.

D:

наличие изображения: 0 - выключено, 1 - включено

С:

курсор в виде подчерка: 0 - выключен, 1 - включен

В:

курсор в виде мерцающего знакоместа: 0 - выключен, 1 - включен.

В качестве примера в таблице 2.5приведен набор символов этого контролера.

Таблица 2.5— Таблица кодов символов набор "Russian"

      

       2.2.4 Усилитель – 1

Усилитель-1 представляет собой операционный усилитель, DA1 и резисторы, собранные по схеме инвертирующего  усилителя

Для микрофона.

 mB

 B

Необходим  коэффициент усиления, равный:

Отсюда:

Исходя из этого номиналы резисторов принимаются следующими: R2=75 kOm,  R3=2 kOm.

Усилитель - 1 представлен на рис.2.9

Рисунок 2.9—Усилитель-1

       2.2.5 Усилитель – 2

Усилитель-2 представляет собой операционный усилитель, DA2 и резисторы, собранные по схеме неинвертирующего  усилителя

Для динамика.

мВт

 Ом

A

По рассчитанному току подбирается операционный усилитель OPA2830. Отсюда, выбираются номиналы резисторов:

Коэффицент усиления:

Отсюда:

R6=3,57 кОм,   R7=5,36 кОм.  

Усилитель - 2 представлен на рис.2.10

Рисунок 2.10—Усилитель-2

       

       2.2.6 Микрофон

Микрофон представлен элементом LS1. Основные требования к микрофону: он должен иметь максимально линейную АЧХ в области от 0 до 4 кГц и вносить минимальный уровень шумов.

Рисунок 2.11— Амплитудно-частотная  характеристика микрофона

       2.2.7 Динамик

Динамик представлен элементом LS2.

Рисунок 2.12—Амплитудно-частотная  характеристика динамика

       2.2.8 Блок питания

Блок питания состоит из батарейки и двух стабилизаторов напряжения. Регулятор DA3 преобразует напряжения от 9в до 5В, DA4 – от 5В до 3,6В.

Рисунок 2.13— Блок питания

Для того, чтобы знать уровень заряда батареи, используется делитель напряжения и АЦП.

Максимальное напряжения заряженной батареи равняется 9 В. Напряжение на входе АЦП (линия P6.6) – 3,6 В. Таким образом, соотношение резисторов будет:

Исходя из этого номиналы резисторов принимаются следующими:

R8=15 kOm, R9=10 kOm.

Расчет токопотребления схемы

Ток, потребляемый преобразователями напряжения, равен 100 мА.

Ток, потребляемый транзисторами, равен 10 мА.

Ток, потребляемый операционными усилителями, равен 53 мА.

Ток, потребляемый жки, равен 1,2 мА.

Ток, потребляемый микроконтроллером, равен 500 мкА.

Таким образом, суммарное токопотребление схемы равно:

А

Емкость аккумуляторной батарейки равна 2500 мА/час.

Таким образом, прибор сможет работать в течении:

часов

        2.3 Разработка алгоритма программы  

Для выбранного микроконтроллера был разработан алгоритм работы, который представлен в приложении В.

При включении прибора проводится его инициализация: настраиваются таймеры, порты микроконтроллера, включается жидкокристаллический индикатор. На следующем этапе происходит загрузка и отображение последнего сохраненного режима. Это необходимо для того, чтобы пользователю было удобно настраивать прибор не с начальных значений, а с предварительно сохраненных. Данные, которые хранятся в EEPROM, выводятся на жидкокристаллический индикатор. Для этого в системе предусмотрена одна запись.

Далее производится выбор и настройка режима пользователем с помощью кнопок.

Кнопка «Met» – включение/отключение функции метронома, «DAF» – включение/отключение функции задержанной акустической связи. При этом включаются соответствующие светодиоды. Кнопки S0 и S1 – уменьшение и увеличение частоты метронома от начальной частоты 30 уд/мин до 180 уд/мин с шагом 1 уд/мин. Кнопки S2 и S3 – уменьшение и увеличение задержки от начального времени задержки 0 мс до 200 мс с шагом 5 мс. Кнопки S4 и S5 – уменьшение и увеличение громкости звукового сигнала от 0%  до 100% с шагом 1%. Все это производится, пока не будет нажата кнопка «Start/Stop».

При нажатии кнопки «Start/Stop» выбранный режим и его настройки сохраняются в памяти микроконтроллера (EEPROM).  Это делается для того, чтобы при следующем включении прибора загрузились выбранные параметры.

Если в режиме работы нажата кнопка «DAF», то идет запись голоса в ОЗУ с помощью аналого-цифрового преобразователя. Запись голоса производится с частотой 8 кГц.

На следующем этапе происходит формирование выходного сигнала с заданными параметрами с помощью цифро-аналогового преобразователя. Данные для формирования сигнала поступают из ОЗУ. Воспроизведение голоса происходит с задержкой, заданной пользователем.

При повторном нажатии кнопки «Start/Stop» происходит возврат к выбору настройки режима.


3 ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА АППАРАТА КОРРЕКЦИИ РЕЧИ

        3.1 Маркетинговые исследования

        3.1.1 Описание прибора

 Лица, страдающие заиканием, лишены возможности нормального речевого общения с окружающими, заикание является серьезным препятствием для выполнения производственных обязанностей, получения образования, устройства личной жизни. Кроме того, оно является причиной освобождения от службы в рядах армии большой группы физически здоровых молодых людей. Аппарат для закрепления навыков коррекции речи и комплексной реабилитации предназначен для преодоления заикания и других темпо-ритмических и интонационно-мелодических нарушений речи.

При использовании аппарата  удается добиться улучшения речевого статуса, расширения коммуникативных и адаптационных возможностей, ликвидации признаков девиации личности. Устройство позволяет, как в зеркале видеть и искоренять недостатки дикции, артикуляции. С помощью него можно воспитать в себе хорошо интонированную, правильно артикулированную речь, а вместе с тем и дикцию. Также аппарат можно использовать для изучения иностранных языков (постановка произношения).

        3.1.2 Функциональные свойства

Устройство выполнено в виде (стилизовано) плеера к которому подключаются наушники с микрофоном (используются пешеходная гарнитура от мобильных телефонов). Масса устройства примерно 50 грамм. Это сделано для того чтобы не испытывать дискомфорта при ношении. Можно носить в кармане рубашки, брюк, джинсов или на шее, как носят мобильный телефон. Это позволяет пациенту использовать прибор для отработки правильной речи не только в условиях стационара и домашних условиях, но и в общественных местах, а также в личностно-значимых ситуациях (разговор по телефону, выступление перед аудиторией, экзамен и т.д.).

        3.1.3 Портрет потребителя

Заложенные в аппарате  функции ритмической стимуляции и "эхо" - будут не только способствовать снижению выраженности судорожного компонента заикания, но и помогут преодолеть некоторые нарушения звукопроизношения и недостатки темпо-ритмической и интонационно-мелодической организации речи,  как при органических, так и при функциональных речевых расстройствах. Людям речевых специальностей аппарат поможет овладеть навыками голосоведения, паузирования, а также навыками слитной, плавной, благозвучной, выразительной речи. Возможность варьировать в различных комбинациях и сочетаниях заложенные в аппарате функции, позволяет осуществлять индивидуальный подход и индивидуальный режим работы для каждого пациента, добиваясь тем самым высокой эффективности в преодолении различных речевых расстройств. Аппарат предназначен как для конечного потребителя, но может также использоваться в   медицинских учреждениях. Небольшая стоимость прибора делает его доступным для широких слоев населения.

        3.1.4 Оценка потенциального объема рынка

Разрабатываемый аппарат предназначен для индивидуального пользования потребителем. Население Украины  составляет (на 1 Сентября 2009 года) 46 млн 16 тысяч человек. Заиканием страдают приблизительно 9232 человека. С учетом финансовой способности населения, потенциальный объем рынка составит 4616 прибора.

        3.1.5 Рост рынка

Потенциальный объем рынка составил 4616 приборов. Темп роста рынка по продаже составляет от 5% до 15% (в данных расчетах принимается за 5%). Следовательно, через три года объем рынка возрастет до 5308. Но эта цифра будет изменяться со временем вследствие физического и морального износа.

На рис.3.1 изображен жизненный цикл товара

Рисунок 3.1— Жизненный цикл товара

        3.1.6 Физический и моральный износ прибора

Физический износ прибора зависит от комплектующих. В разрабатываемом аппарате используются комплектующие со сроком службы от 6 до 8 лет. В целом физический износ  аппарата будет определяться сроком работы микроконтроллера, как основного ядра устройства (этот срок равен 8 годам).

Так как рынок достаточно разнообразен и постоянно появляются более усовершенствованные устройства, то функциональные особенности данного аппарата утратят свою новизну вследствие морального износа примерно в течение трех лет.

        3.1.7 Характеристика гарантийного обслуживания

Изготовитель гарантирует полную исправность прибора в течении 2,5 лет (30 месяцев) после изготовления при условии сохранности целостности упаковки.

В случае неисправности прибора в течении гарантийного срока изготовитель безвозмездно заменяет его, неся расходы по пересылке. Неисправный прибор должен быть отправлен изготовителю или его представителю. Решение о том является ли аппарат действительно неисправным, принимается исключительно изготовителем после проведения анализа работы аппарата.

Гарантийные обязательства не действуют, если устройство пришло в негодность из-за неправильного обращения с ним, а также, если выявленные нарушения не обусловлены дефектами прибора, не относятся к ошибкам изготовления или дефектам материалов.

        3.1.8 Итоги маркетинговых исследований

Исходя из проведенных маркетинговых исследований, программа выпуска изделий в производство составит 5308 изделий.

        3.2 Расчет себестоимости производимого прибора

Исходные данные для расчетов представлены в приложении Д.

        3.2.1 Определение программы запуска

Программу запуска определим на основе выпуска товарной продукции, суммарных заделов, % - , и планируемого брака (технологических потерь, %) -:

    ,                         (3.1)

где Nзап - программа запуска изделий, шт.;

 Nвып - программа выпуска изделий, Nвып=5308 шт.;

З – процент суммарных заделов (внешний брак), З=9 % ;

 Nбр - процент технологического (внутреннего) брака, %.

Nбр определяется по формуле:

,                                               (3.2)

где   а – произведение процентов брака на каждой i-той операции

а = 0.95·0.99·0.98·0.96·0.99·0.97·0.96·0.98·0.98·0.96·0.98·0.97·0.99·0.99х

х0.96·0.97·0.98=0,64

Nбр =1-0,64=0,36

        3.2.2 Расчет количества рабочих мест

Расчет количества рабочих мест на каждой технологической операции определяется:

,      (3.3)

где Npmi – количество рабочих мест на i-той операции;  

ti – норма времени на i-той операции;

Кв – коэффициент, учитывающий плановое выполнение норм выработки, Кв=1,14;

Тэф – годовой эффективный фонд рабочего времени, мин.

Для расчета годового эффективного фонда рабочего времени необходимо учесть количество дней в году (365), количество выходных дней (104),количество государственных праздников (10), продолжительность рабочего дня (8 часов) и количество минут в одном часе (60):

Тэф=(365-104-10)·8·60=120 480 (мин)

Для первой технологической операции расчетное количество рабочих мест составит:

Для остальных технологических операций Npmi  находится по той же формуле:

        

Рассчитаем принятое количество рабочих мест. Если значение расчетных рабочих мест меньше коэффициента выработки (Кв=1.14), то количество рабочих мест округляется в меньшую сторону:

      

        3.2.3 Определение коэффициента загрузки

Определим коэффициент загрузки рабочего места по формуле:

                            (3.4)

Для  первой технологической операции:

               

Полученные данные упорядочиваем в график занятости рабочих и длительности работ (график-регламент) – таблица 3.1. С целью уплотнения рабочего графика и экономии заработной платы совмещаются рабочие места травильщика на операциях 3 и 5, сборщика на опрециях 7 и 16, а также оператора на операциях 14 и 15.

Таблица 3.1— График-регламент

       

        3.2.4  Расчет потребности в оборудовании

Произведем расчет для первой строки таблицы Д.6

Количество единиц - принимаем с учетом количества рабочих мест:

Суммарная стоимость – цена за единицу оборудования умножается на количество единиц:

2·86500=173 000 (грн)

Суммарную стоимость с учетом монтажных работ определяем как произведение суммарной стоимости и процента монтажных работ, который составляет 9,7%:

173000+173000·0,097=189781  (грн)

Для расчета балансовой стоимости оборудования предположим, что оборудование используется в течении трех лет, а балансовая стоимость определяется на настоящий момент. Норма амортизации для данной группы основных фондов принимается равной 24%, при этом по закону Украины о налогообложении будет использоваться остаточный метод начисления амортизации.

Таким образом, балансовая стоимость первой единицы оборудования на первый год составит:

189781-(189781·0,24)=144223,56   (грн)

На второй год:

144223,56-(144223,56 ·0,24)=109617,51        (грн)

На третий год:

109617,51-(109617,51·0,24)=83309,3      (грн)

На основе произведенных расчетов с учетом исходных данных строится таблица Д.6

        3.2.5 Расчет потребности в производственных площадях

Зная количество рабочих мест и удельную площадь каждого из них можно рассчитать производственную площадь участка:

,                               (3.5)

где  - площадь, занимаемая оборудованием на i-той операции;

- число рабочих мест на i-той операции.

Sпр=2·(2·2,03+1·1,89+2·1,63+2·2,34+2·0,98+1·1,51+2·1,26+2·4,36+

       +2·1,79+1·1,03+1·1,08+1·1,77+2·1,21+2·3,22+

         +2·1,3+2·1,74+2·0,73)=103,46    (м2)

В соответствии с ГОСТ и СНиП высота производственного помещения должна быть не менее 6 метров. Исходя из этого, объем производственного помещения равен:

,                       (3.6)

где h – высота производственного помещения, h=6 м.

V=103,46·6=620,76    (м3)

        3.2.6 Расчет стоимости основных фондов

Стоимость основных фондов рассчитывается с учетом вышеприведенных расчетов. В таблице 3.2.2 задано, что 39,5% составляет 2034209 грн. Следовательно, 100% будет составлять:

       (грн)

Исходя из этого значения определяется стоимость всех составляющих основных фондов.

Для первого пункта таблицы 3.2 (здания):

   5148986,2- стоимость всех основных фондов. Процентное соотношение равно  45,9%.

Отсюда:

    (грн)

Балансовую стоимость оборудования рассчитывается для трех лет. Причем норма амортизации для пунктов 1 и 2 составит 8%,  для пунктов 3,4,5,7 – 24%, для пунктов 6,8,9,10 – 40%.

Для первого пункта таблицы балансовая стоимость оборудования на первый год составит:

2363802,36-2363802,36·0,08=2174698,17    (грн)

На второй год:

2174698,17  -2174698,17  ·0,08=2000722,31     (грн)

На третий год:

2000722,31-2000722,31·0,08=1840664,53          (грн)

На основе полученных данных строится таблица 3.2

Таблица 3.2— Производственные фонды

Виды фондов

% к итогу

Стоимость, грн

Балансовая стоимость,грн

Основные фонды

 

 

 

Здания

45,9

2363802,36

1840664,53

Сооружения

4,2

216295,64

168426,82

Передаточные устройства

1,6

82398,34

36170,89

Силовые машины

3,3

169946,57

74602,47

Рабочие машины

39,5

2034209

892968,93

Изм.приборы и устройства

2,2

113297,72

24472,31

Транспортные средства

1,3

66948,65

29388,85

Инструменты

0,4

20599,58

4449,51

Инвентарь

1,4

72098,55

15573,29

Прочее

0,2

10299,79

2224,76

Итого

100

5149896,20

3088942,35

        

        3.2.7 Расчет стоимости оборотных фондов

На приборостроительных предприятиях основные и оборотные фонды находятся в соотношении 65:35. Отсюда:

      (грн)

        3.2.8 Расчет суммарной стоимости фондов

Суммарная стоимость основных производственных фондов определяется:

                        (3.7)

       (грн)

        3.2.9 Расчет стоимости 1 м3 производственной площади

Стоимость 1 м3 производственной площади определяется как частное от деления общей стоимости зданий на объем:

7922917,23/620,76=3808               (грн)

        3.2.10 Расчет стоимости основных материалов

Для первого пункта таблицы Д.7 расчет расхода выглядит следующим образом: столбцы 1,2,3 берутся из исходных данных, расход на производственную программу определяется как произведение нормы расхода на единицу изделия и общую программу запуска Nзап:

1·7700=7700   (шт)

Стоимость единицы материала берется из исходных данных.

Стоимость материалов на производственную программу определяется как произведение расхода на производственную программу и стоимость единицы материала:

9·7700=69300     (грн)

Стоимость с учетом транспортно-заготовительных расходов определяется как произведение стоимости материалов на годовую программу и стоимость транспортно-заготовительных расходов, которая составляет 3,8% от стоимости материалов:

69300·1,038=71933,4    (грн)

На основе полученных данных строится таблица Д.7

        3.2.11 Расчет стоимости вспомогательных материалов

Расчет расхода вспомогательных материалов аналогичен расчету расхода основных материалов и представлен в таблице Д.8

        3.2.12 Расчет численности промышленно-производственного персонала

На основании рассчитанного количества основных производственных рабочих по технологическим операциям можно рассчитать численность прочих категорий промышленно-производственного персонала.

Общая численность ППП вычисляется по следующему соотношению:

  , где

24 – рассчитанное количество  ОПР;

76,1 – процент по ГОСТ  от общей численности рабочих.

Исходя из численности ППП вычисляется численность разных категорий работников:

— ИТР – инженерно-технические работники составляют по ГОСТ 11,6% от общей численности ППП:

Примем численность ИТР = 3    чел, из  них 2 – инженера, 1 – технолог.

— МОП – младший обслуживающий персонал – 1,5% от общей численности.

Примем численность МОП = 1 чел, из них 1 – грузчик.

— ВР – вспомогательные работники – 3,9%.

Примем численность ВР= 2 чел, из них 2 – настройщики.

— СКП счетно-конторский персонал – 3,9%.

Примем численность СКП=2  чел, из них  1- экономист, 1- бухгалтер.

— охрана – 1,5%.

Примем численность в количестве одного человека.

— ученики – 1,5%.

Примем численность в количестве одного человека.

Полученные данные представлены в таблице 3.3.

Таблица 3.3— Численность промышленно-производственного персонала.

ППП

%ное соотношение

Численность

ОПР

76,1

24

ИТР

11,6

3

СКП

3,9

2

МОП

1,5

1

ВР

3,9

2

Ученики

1,5

1

Охрана

1,5

1

 

Итого

34

       

        3.2.13 Расчет фонда оплаты труда рабочих

— Прямая заработная плата определяется по формуле:

,                               (3.8)

где  Тэфi – время работы на i-той операции;

Чрi – количество рабочих на i-той операции;

Сч – часовая тарифная ставка.

В соответствии с законом Украины «О государственном бюджете на 2009 год» минимальная заработная плата на 1.12.2009 составляет 669 грн. Отсюда, годовой фонд оплаты труда определяется как 669·12. Всего в году 2008 рабочих часов. Исходя из этого, вычисляется часовая тарифная ставка:

грн.

Это часовая тарифная ставка для 1-го разряда. Для 3-го и 4-го разрядов это число умножается соответственно на 1,18 и 1,37.

Также учитываются условия труда. При вредных условиях труда полученное значение умножается на 1,5.

Тэф=ti·Nзап                            (3.9)

Отсюда вычисляется прямая заработная плата для 1-й технологической операции:

Зпр1=4·1,37·1·((21·7700)/60)=14768,6    (грн)

- Основная заработная плата определяется по формуле:

Зосн=Зпр+Д,                  (3.10)

где Зпр – прямая заработная плата;

Д – доплата, которая составляет 37,8 % от Зпр.

Основная заработная плата для первой технологической операции:

Зосн1=14768,6 +14768,6·0,378=20351,13    (грн)

—Суммарная заработная плата:

Зсум=Зосн+Здоп,            (3.11)

где Здоп – дополнительная заработная плата, составляет 6,9% от Зосн.

Здоп1=20351,13·0,069=1404,23           (грн)

Суммарная заработная плата для первой технологической операции:

 Зсум1=20351,13+1404,23=21755,36     (грн)

—Начисления на фонд оплаты труда – составляют 37,5% от Зсум.

Для первой технологической операции начисления на фонд оплаты труда:

21755,36·0,375=8158,26   (грн)

Аналогично рассчитывается заработная палата для остальных технологических операций.

На основе полученных данных строится таблица заработной платы ОПР (табл. 3.4)

Таблица 3. 4— Заработная плата рабочих

 

З/п прямая

Доплата

З/п осн.

З/п доп.

З/п сум.

Начисления

З/п сум. с начислением

1

14768,60

5582,53

20351,13

1404,23

21755,36

8158,26

29913,62

2

13629,00

5151,76

18780,76

1295,87

20076,63

7528,74

27605,37

3

19989,20

7555,92

27545,12

1900,61

29445,73

11042,15

40487,88

4

19989,20

7555,92

27545,12

1900,61

29445,73

11042,15

40487,88

5

20897,80

7899,37

28797,17

1987,00

30784,17

11544,06

42328,24

6

9691,73

3663,48

13355,21

921,51

14276,72

5353,77

19630,49

7

24532,20

9273,17

33805,37

2332,57

36137,94

13551,73

49689,67

8

12114,67

4579,34

16694,01

1151,89

17845,90

6692,21

24538,11

9

30592,10

11563,81

42155,91

2908,76

45064,67

16899,25

61963,92

10

7874,53

2976,57

10851,11

748,73

11599,83

4349,94

15949,77

11

20043,10

7576,29

27619,39

1905,74

29525,13

11071,92

40597,05

12

15446,20

5838,66

21284,86

1468,66

22753,52

8532,57

31286,09

13

36921,50

13956,33

50877,83

3510,57

54388,40

20395,65

74784,05

14

25440,80

9616,62

35057,42

2418,96

37476,38

14053,64

51530,03

15

21806,40

8242,82

30049,22

2073,40

32122,62

12045,98

44168,60

16

12720,40

4808,31

17528,71

1209,48

18738,19

7026,82

25765,01

17

10903,20

4121,41

15024,61

1036,70

16061,31

6022,99

22084,30

 

317360,63

119962,32

437322,95

30175,28

467498,24

175311,84

642810,08

        3.2.14 Расчет фонда оплаты труда работников

Заработная плата работников рассчитывается так же, как и в предыдущем пункте, за исключением прямой заработной платы. В данном случае, прямая заработная плата вычисляется как оклад, умноженный на 12 месяцев, с учетом численности работников.

Таблица 3.5— Заработная плата работников

Должность

Оклад

З/п прямая

Доплата

З/п осн.

З/п доп.

З/п сум.

Начисления

Настройщик

1800

43200

16329,60

59529,60

4107,54

63637,14

23863,93

Технолог

1800

21600

8164,80

29764,80

2053,77

31818,57

11931,96

Инженер

2000

48000

18144,00

66144,00

4563,94

70707,94

26515,48

Бухгалтер

2000

24000

9072,00

33072,00

2281,97

35353,97

13257,74

Экономист

1750

21000

7938,00

28938,00

1996,72

30934,72

11600,52

Грузчик

1000

12000

4536,00

16536,00

1140,98

17676,98

6628,87

Ученик

800

9600

3628,80

13228,80

912,79

14141,59

5303,10

Охранник

1300

15600

5896,80

21496,80

1483,28

22980,08

8617,53

Итого

 

 

73710,00

268710,00

18540,99

287250,99

107719,12

       

        3.2.15 Расчет прямых затрат

Расчет затрат топлива и энергии на энергетические нужды производится по формуле:

,                   (3.12)

где We – стоимость топлива и энергии, грн;

ne – норма расхода электроэнегрии на освещенность; ne=20 Вт/м2;

Тос – годовая осветительная нагрузка; Тос=2100 час/год (для Крыма);

Snp – площадь помещения;

Se – стоимость электроэнергии для промышленного предприятия; Se=0,46  (без НДС, который равен 20%).

Отсюда:

We=0.02·2100·103,46·0.4616=2005,8   (грн)

Расход на подготовку и освоение производства вычисляется в размере  13,5% от стоимости основных фондов.

Полученные данные сводятся в смету прямых затрат (табл.Д.9)

        3.2.16 Расчет расходов на содержание и эксплуатацию оборудования

Эксплуатация оборудования рассчитывается по двум параметрам:

— стоимость вспомогательных материалов, которая вычисляется в размере 23 грн на одного ОПР;

— стоимость потребляемых видов энергии, которая вычисляется по выражению:

,          (3.13)

где Кс – коэффициент спроса на оборудование, Кс=0,34;

Pустi – мощность оборудования;

Тэф – годовой эффективный фонд времени, Тэф=2008 ч.;

nc – количество смен;

Кзi – коэффициент загрузки;

Se – стоимость электроэнергии для промышленного предприятия; Se=0,46 грн.

W=310,91+492,43+525,7+3650+898,19+226,11+186,17+44,06+257,52+

+412,66+1602,89+65,64+76,93+0+115,73+0+0=8865,82 (грн)

Текущий ремонт оборудования и транспортных средств определяется в размере 4,3% от их балансовой стоимости.

Внутризаводские перемещения грузов определяются как 7,3% от балансовой стоимости транспортных средств.

Износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов вычисляется из расчета 135 грн на одного ОПР.

Прочие расходы вычисляются как 5,4% от суммы предыдущих пунктов.

Полученные данные сводятся в смету расходов на содержание и эксплуатацию оборудования (табл.Д.10)

        3.2.17 Расчет внутризаводских расходов

Содержание цехового персонала – суммарная заработная плата всех работников. Амортизация зданий, сооружений, инвентаря – амортизация на один год, норма амортизации – 24%.  Содержание зданий, сооружений, инвентаря – 3,4% от балансовой стоимости. Текущий ремонт зданий, сооружений, инвентаря – 2,9% от их балансовой стоимости. Рационализация и НИОКР – 23 грн. на одного работающего.

Охрана труда – 13 грн. на 1 рабочего в «холодном» цеху и 135 грн. на 1 рабочего в «горячем» цеху.

Износ  малоценных и быстроизнашивающихся предметов – 17 грн. на одного работника.

Прочие расходы – 1,3% от суммы предыдущих пунктов.

На основе полученных данных составляется смета внутризаводских расходов (табл.3.6)

Таблица 3.6— Смета цеховых (внутризаводских) расходов

Наименование затрат

Сумма

Содержание цехового персонала

394970,11

Амортизация зданий, сооружений, инвентрая

485919,51

Содержание зданий, сооружений, инвентрая

68838,60

Текущий ремонт зданий, сооружений, инвентрая

58715,27

Рационализация и НИОКР

782,00

Охрана труда

2438,00

Износ малоценных и быстроизнашивающихся предметов

170,00

Прочие расходы

13153,84

Итого

1024987,32

        

        3.2.18 Составление калькуляции себестоимости изделия

Общезаводские расходы определяются в размере 60% от основной заработной платы ОПР.

Технологические потери=(Nбр·Производственная себестоимость)/Nзап

Nбр=Nзап-Nвып=7700-5308=2392

Технологические потери=(2392·7050066,63)/7700

Внепроизводственные расходы определяются в размере 2,3% от производственной себестоимости. Себестоимость одного изделия = Полная себестоимость/Программа запуска. На основе полученных данных составляется таблица плановой калькуляции себестоимости (табл.3.7)

Таблица 3.7— Плановая калькуляция себестоимости

Наименование

Сумма

Сырье и материалы

283981,78

Покупные изделия и полуфабрикаты

2954375,76

Топливо и энергия на энергетические нужды

2005,8

Основная з/п ОПР

437322,95

Дополнительная з/п ОПР

30175,28

Начисления на фонд оплаты труда ОПР

175311,84

Расходы на подготовку и освоение производства

695235,99

Расходы на эксплуатацию и содержание оборудования

1117485

Цеховые расходы

1024987,32

Общезаводские расходы

329184,91

Производственная себестоимость всей партии

7050066,63

Технологические потери

2190098,62

Внепроизводственные потери

162151,53

Полная себестоимость партии

9402316,79

Себестоимость одного изделия

1771,35

       

        3.3 Определение цены производимого прибора

Максимальная цена определяется спросом, а минимальная – издержками. Это общий, простой, но достаточно широко распространенный смысловой подход к ценообразованию. Однако цена товара устанавливается в конечном счете с учетом социально – экономических, организационно – технических и других факторов.

При рыночных отношениях товаропроизводителя и покупателя товара на установление диапазона цен влияют не только издержки производства, но и качество продукции, цены конкурентов, их рыночная реакция. Фирме необходимо знать цены и качество товаров своих конкурентов. Добиться этого можно несколькими способами: поручить своим представителям произвести сравнительные покупки, чтобы сопоставить цены и сами товары между собой; заполучить прейскуранты конкурентов; закупить их оборудование и разобрать его; попросить покупателей высказаться по поводу того, как они воспринимают цены и качество товаров конкурентов.

        Знаниями о ценах конкурентов фирма может воспользоваться в качестве отправной точки для нужд собственного ценообразования. Если её товар аналогичен товарам основного конкурента, она вынуждена будет назначать цену, близкую к цене товара этого конкурента. В противном случае фирма может потерять сбыт. Если товар ниже по качеству, фирма не сможет запросить за него цену такую же, как и у конкурентов. Запросить больше, чем конкурент фирма может только тогда, когда её товар выше по качеству.

При рыночных отношениях цена товара должна быть, как минимум на уровне затрат, произведенных на его изготовление. В противном случае у товаропроизводителя не будет возмещения средств (капитала) и он может разорится. Все затраты связанные с изготовлением и реализацией товара экономисты называют издержками. По роли в процессе создания  потребительской стоимости издержки подразделяются на постоянные, переменные и общие.

  Чтобы определить общие издержки производства различных объемов продукции и издержки в расчете на единицу продукции, необходимо объединить данные о производстве с информацией о ценах на ресурсы.

Ценообразование по принципу «полных затрат» имеет особые преимущества для фирм, производящих много продуктов, которые в противном случае столкнулись бы с трудным и дорогостоящим процессом приблизительного определения условий спроса и издержек для, сотен различных наименований. На деле фактически не возможно правильно распределить общие накладные расходы, такие, как расходы на электроэнергию, освещение, страхование и налоги между конкретными продуктами. Метод калькуляции цен не является несовместимым с прямым тайным сговором или лидерством в ценах. Если несколько производителей в отрасли имеют приблизительно одинаковые издержки, точное соблюдение общей формулы ценообразования будет иметь результатом очень похожие цены и изменения цен.

            Это самый простой способ ценообразования. Заключается он в начислении определённой наценки в себестоимость товара, то есть в конечную цену товара входят издержки производства и прибыль фирмы, предприятия. Прибыль – это справедливый процент от полученного дохода за приложенные усилия предпринимателя и его риск. Издержки в данном случае  рассматриваются более подробно. Здесь понимание экономистами издержек основывается на факте редкости ресурсов и возможности их альтернативного использования. Поэтому выбор определенных ресурсов для производства какого-то товара означает невозможность производства какого-то альтернативного товара. Издержки в экономике фирмы непосредственно связаны с отказом ее от возможности производства альтернативных товаров и услуг. Точнее говоря, экономические издержки любого ресурса, выбранного для производства товара, равны его стоимости, или ценности, при наилучшем из всех возможных вариантов использования.

Цена производимого прибора устанавливается в размере 2450  грн. Данная сумма позволяет получать прибыль в размере 679 грн. с одного прибора и окупает затраты на покупку оборудования (Nвып·Прибыль = =5308·679=3 604 132 грн - прибыль с партии, в то время как затраты на оборудование составляют  2 231 527,27   грн).

Оценка производственной программы по трудоемкости рассчитывается:

Оценка производственной программы в денежном выражении

Выработка в год на одного рабочего или работника:

                                                                 (3.14)

 

 

Фондоотдача

 

Рентабельность

 

Основные технико-экономические показатели производственного участка представлены в таблице Д.11

        3.4 Оценка экономической эффективности проектируемого прибора

Целью оценки экономической эффективности является оценка динамики чистой текущей стоимости (ЧТС), т.е. суммы, ежегодно возвращающейся в виде отдачи от вложенных средств.

Чистый денежный поток за i-ый год определяется по формуле:

                                     ,                                 (3.15)

где  объём реализации за i-ый год, грн.,  капиталовложения за i-ый год, грн.,  издержки производства i-го года, грн.

Ранее было указано, что жизненный цикл изделия составляет 3 года.

Капиталовложения производятся только в течение первого года производства прибора. В нашем случае капиталовложения будут равны стоимости оборудования с учётом установки ─ 2231527 гривен.

Объём реализации в i-ом году рассчитывается по формуле:

,                                     (3.16)

где  ─ число приборов, проданных в i-ом году. Предполагаемое число приборов, продаваемое каждый год, приведено  на рисунке 3.2.

Издержки производства за i-ый год рассчитываются по формуле:

,                                         (4.17)

где  себестоимость прибора.

Чистая текущая стоимость в i-ый год определяется по формуле:

                                                ,                                   (4.18)

где  коэффициент приведения по фактору времени, который определяется по формуле:

  

Чистая текущая стоимость за каждый год и промежуточные показатели для её расчёта приведены в таблице Д.12

Таким образом, в ходе расчетов был определен суммарный экономический эффект за анализируемый период (3 года). Экономическая эффективность составила 722 430 грн. Расчёты показывают, что период возврата капитальных вложений начинается со второго года. Визуально это видно на ниже приведённом финансовом профиле проекта (рис.3.2).

Рисунок 3.2 — Финансовый профиль проекта

        3.5 Выводы технико-экономического обоснования 

В данном разделе дипломного проекта была рассчитана экономическая эффективность аппарата коррекции речи.

В результате маркетинговых исследований была определено, что в производство необходимо запустить пробную партию в размере 5308  шт., что составляет годовую программу. Для непрерывной работы производства необходимо  24  человека основных производственных рабочих,   10 работников. Суммарная заработная плата рабочих  467498,24 грн., работников -  287250,99  грн. Площадь производственного   участка 103,46    м2. Стоимость основных фондов -  5149896,2 грн., оборотных – 2773021   грн. Стоимость применяемого оборудования 2954336 грн., основных материалов 2954336 грн., вспомогательных 283981,78  грн. 

 Себестоимость производимого прибора составила 1771  грн. На основе маркетинговых исследований цена устанавливается в размере  2450  грн.

    Расчёт экономической эффективности вместе с графиком финансового профиля продукта показывает, что к концу 2012г. суммарный экономический эффект составит 722 430  грн.


4 ОХРАНА ТРУДА И ОКРУЖАЮЩЕЙ СРЕДЫ

        4.1 Анализ условий труда работников предприятия при изготовлении аппарата коррекции речи

Монтаж электрической схемы аппарата коррекции речи производится путем крепления элементов схемы к печатной плате. Пайке присущи определенные вредные и опасные факторы, следствием которых являются: травмирование, ухудшение условий труда и возникновение пожаров и взрывов. Такими вредными и опасными факторами могут быть: запыленность и загазованность воздуха рабочей зоны; наличие инфракрасного излучения от расплавленного припоя в ванне или паяльника; наличие электромагнитного излучения высокой частоты; воздействие электростатического заряда; неудовлетворительные метеорологические условия в рабочей зоне; воздействие брызг и капель расплавленного припоя; поражение электрическим током. Учитывая вредность компонентов входящих в состав припоя, флюсов и моющих средств, к помещениям, где производится пайка, предъявляются особые требования.                   

        4.1.1 Краткая характеристика помещения 

На данном участке работают 2 монтажника. Требования к помещению: отделка помещений, воздуховодов, коммуникаций, отопительных приборов выполняется так, что допускается их очистка от пыли и влажная уборка. Стены, оконные рамы, отопительные приборы, воздуховоды должны быть покрыты масляной краской светлых тонов. Полы - водонепроницаемые, изготовленные из материала обладающего повышенной прочностью и сопротивлением к стиранию, возгоранию, без щелей. В помещении имеются два окна с двойными рамами, площадь каждого окна  - 2,25 м2.

План помещения радиомонтажного участка приведен на рис. 4.1

1 —  рабочий стол; 2 —  вращающийся стул; 3 —  шкаф для хранения деталей; 4 —  оконный проем; 5 —  дверной проем; 6  пожарный щит;

7 —  распределительный электрощит.

Рисунок 4.1—  План помещения  радиомонтажного участка

Помещение имеет размеры:

— длина, м; А=5 м;

— ширина, м; В=3,4 м;

— высота, м; Н=3,5 м.

Площадь и объем помещения определяются следующим образом:

                                S = A·B = 5·3,4 = 17  m2 ,                                                                   (4.1)

                               V =S ·H = 17·3,5 = 59,5 m3  ,                                                              (4.2)

где S - площадь помещения, м2;

V - объем помещения, м3.

Отсюда, на одного рабочего приходится:

                                S' = S/N = 17/2 = 8,5  m2     ,                                                   (4.3)

                                 V' = V/N = 102/2=29,75  m3,                                                (4.4)                   

где N - количество рабочих.

На рабочее место каждого рабочего отводится, в соответствии с действующими нормами,  указанными в документе СН-245-71, площадь не менее 4,5 м2 и объем не менее 15 м3. Значит, рассчитанные  для одного человека площадь и объем соответствуют нормам и обеспечивают свободный проход любого из рабочих к электрическому щиту и любому участку цеха.

        4.1.2 Эргономика и техническая эстетика 

Согласно  требованиям по ГОСТ 12.2.032-78, оборудование должно соответствовать антропометрическим, физиологическим, психофизиологическим, психологическим свойствам человека и обусловленным этим свойствам, гигиеническим требованиями с целью сохранения здоровья человека и достижения увеличения эффективности труда за счёт снижения утомляемости.

Так высота рабочего стола принята равной 795 мм, высота сиденья      450 мм, расстояние от сиденья до нижнего края рабочей части поверхности стола  345 мм, высота пространства для ног 650 мм. Стул с регулируемой высотой сидения и наклоном спинки.

Необходимые приборы, материалы и инструменты расположены полукругом на рабочем месте, что позволяет рабочему использовать их без затруднений. Для удобства выполнения технологических операций наиболее часто используемый инструмент находится на правой стороне стола. Расходные материалы, необходимые для рабочих операций, раскладываются в секционированные ящики. Каждый флакон снабжен этикеткой с надписью о содержимом. Светильник освещает весь рабочий стол сверху.

Высота и конструкция рабочего стола и сиденья таковы, что рабочий может легко переходить из положения стоя в положение сидя и наоборот (ГОСТ 12.2.033-78,  ГОСТ 12.2.049-80).

        4.1.3  Шум и вибрация  

     Шум - один из основных факторов снижающих работоспособность на рабочем месте. Основным источником шума в помещении является вентиляционная система. Для борьбы с вентиляционным шумом применены малошумящие вентиляторы, на выходе которых установлены коллекторы. Кроме того, понижение уровня шума достигается устранением неплотностей между каркасом и обшивкой вытяжки.                                                                   

Помещение для монтажа деталей изделия расположено  вдали от источников внешнего шума, а  в нем самом  отсутствуют источники звука в диапазоне среднегеометрических  частот  октавных  полос  31,5; 63; 125; 250; 500; 1000; 2000; 4000  и  8000 Гц  более  96; 83; 74; 68; 63; 60; 57; 55; 54 дБ  соответственно, т.е. эквивалентный  уровень  звука  не  превышает  65 дБА,  что  удовлетворяет  требованиям  ДСН-3.3.6.037-99. Источники вибрации в помещении отсутствуют.

        4.1.4 Пожаровзрывобезопасность

При возникновении пожара, которым является неконтролируемый процесс горения вне специального очага, наносится материальный ущерб оборудованию участка. Некоторые из веществ и материалов, используемых при изготовлении данного устройства, пожаровзрывоопасны. Пожар может возникнуть на операциях, где используются жидкие флюсы (при их изготовлении), а также при промывке печатных плат. Согласно ПУЭ-85 по взрывоопасности помещение относится к классу В-1б, так как легковоспламеняющиеся жидкости имеются в небольших количествах, недостаточных для образования взрывоопасной смеси в зоне, превышающей 5% свободного объема помещения, и работы с ними производятся без применения открытого пламени. По степени пожаровзрывоопасности по нормам ОНТП-24-86 помещение относится к категории Г, так как внутри него имеются твердые горючие вещества, не переходящие во взвешенное состояние.

Возможные причины возгорания: короткое замыкание проводки, перегрузка в цепях электропитания, пробои изоляции, нарушение правил безопасности при работе с электронагревательными приборами.

Для предупреждения  пожара  в  лаборатории  применяются  следующие организационно – технические меры соответствующие  ГОСТ12.1.004-86:

— проведение инструктажа работающих;

— соблюдение  правил  пожарной безопасности  при  эксплуатации  оборудования;

— запрещение курения в не установленных местах;

— изготовление  вентиляционных устройств и стеллажей из негорючих материалов;

— соблюдение противопожарных правил и норм при устройстве отопления и вентиляции;

— установка пожарной сигнализации.

При  возникновении  пожара срабатывает сигнализация,  а тушение осуществляется огнетушителями автоматическими: УАП-А5, УАП-А8,  УАП-А16 согласно ГОСТ 12.1.013-87, или порошками: ПФ, ПСБ-3. Огнетушители необходимо расположить вблизи от входа в  помещение.

        4.1.5 Метеорологические условия

Состояние воздушной среды в помещении характеризуется метеорологическими условиями. К ним относятся: температура, относительная влажность, интенсивность теплового излучения, скорость движения воздуха. Непостоянные и неблагоприятные метеорологические условия понижают работоспособность человека, ухудшают его самочувствие и могут привести к заболеваниям. Во избежание этого, метеоусловия должны соответствовать установленным нормам.

По   степени  тяжести,   категория   выполняемых  работ, в соответствии   с ДСН 3.3.6.042-99, относится к категории 1б, так как работы выполняются сидя и связаны с некоторым физическим напряжением (энергозатраты      145-173 Вт).

Оптимальная температура в помещении составляет от +22,50С до +240С. Максимальная температура не превышает +300С в теплое время года, а оптимальная +170С в холодное время года. Относительная влажность воздуха составляет 40 - 60%, а скорость движения воздуха не более 0,2 м/с. Для обеспечения вышеуказанных требований, в помещении предусмотрена система парового отопления и использование  вентиляции.

        4.1.6 Травмоопасность

Самой распространенной причиной травм  при  монтаже  изделий могут быть ожоги от прикосновений к нагретым частям  паяльников и  монтируемых деталей, а также  поражение  электрическим  током.  Для предупреждения травматизма необходимо соблюдать правила техники безопасности, своевременно заменять  устаревшее и вышедшее из строя оборудование и обеспечить качественное и надёжное электрическое соединение металлических частей электрооборудования с зануляющим проводом для защиты людей от напряжения, возникающего на металлических частях оборудования.

Для исключения возможности получения травм при падении, споткнувшись об защитную трубу электросети, пол приподнят над железобетонным каркасом здания, и защитные трубы электросети проложены под ним. Вывод проводки электросети осуществляется непосредственно у рабочего места, он также помещен в защитную трубу.

        4.1.7 Освещение

Значение освещения в производственной деятельности человека велико. При неудовлетворительном освещении зрительная способность глаз снижается, и могут появиться такие заболевания, как близорукость, резь в глазах, катаракта.

Правильно выполненная система освещения имеет большое значение в снижении производственного травматизма, так как она уменьшает потенциальную опасность многих производственных факторов, создает нормальные условия для работы органам зрения и повышает общую работоспособность организма. Освещение является рациональным, если оно экономично и учитывает свойства и способности глаз. Для создания нормальных условий труда производственное помещение должно отвечать требованиям СНиП II-4-79:

— достаточная  освещённость  рабочих мест и остальной территории лаборатории;

— яркость  освещения  на  рабочем  месте должна распределяться  равномерно, причём должны отсутствовать резкие тени;

— в поле зрения работающего должны отсутствовать блики.

При пайке печатных плат, наименьшим объектом различения являются детали размером от 0,5 до 1 мм, контраст объекта различения при темном фоне средний. Поэтому, производимая работа относится к работам средней точности (IV разряд). Подразряд зрительных работ - В.                                   

Согласно  СНиП  II - 4 - 79 освещённость  при  комбинированном освещении должна составлять 500 лк. Для  этого  лаборатория  оснащена   люминесцентными  светильниками общего освещения и двумя  светильниками  местного  освещения с лампами накаливания на каждом рабочем месте. В помещении используется совмещенное освещение. Естественная освещенность обеспечивается двумя оконными проемами площадью по  2,25 м2. Такие оконные проемы в дневное время дают достаточное освещение.

Севастополь расположен в пятом световом поясе. Для Севастополя коэффициент светового климата имеет значение m=0,8 , а коэффициент солнечности с=0,75.

Для работы средней точности коэффициент естественной освещенности (КЕО) для  V пояса светового климата составляет:

                                              ev=em·c·m,                                                        (4.5)

где ет =1,5% - КЕО для III пояса светового климата.

                                    ev = 1,5·0,8·0,75 = 0,9 %.                                          (4.6)

Для подержания освещенности на уровне требований СНиП II-4-79 необходимо выполнять следующие организационно - технические мероприятия:

— не реже одного раза в год проверять соответствие освещенности на рабочей поверхности нормам искусственного освещения;

— очищать светильники не реже одного раза в три месяца;

— мыть окна не реже, чем два раза в год.

        4.1.8 Излучения

В производственном помещении возможно возникновение вредных электромагнитных излучений, например от работающих измерительных приборов. Для предупреждения профессиональных заболеваний устанавливаются допустимые нормы облучения, которые согласно        ГОСТ 12.1.006-84 не должны превышать следующих значений: по электрической составляющей – 5 В/м; по магнитной – 0,3 А/м.

Для достижения допустимых величин излучений применяется экранирование возможных источников излучений.

        4.1.9 Электробезопасность        

Электрические установки, с которыми приходится иметь дело работникам, находящимся в помещении представляют большую потенциальную опасность для них, которая усугубляется тем, что органы чувств человека не могут на расстоянии обнаружить наличия электрического заряда на оборудовании. Проходя через тело человека, электрический ток оказывает на него сложное воздействие:

1) термическое — нагрев органов и тканей;

2) электролитическое — разложение крови и плазмы;

3) биологическое — возбуждение нервных волокон и других тканей организма.

Согласно ПУЭ-85 помещение относится к классу помещений без повышенной опасности, так как отсутствует сырость (относительная влажность воздуха не превышает 75%) и токопроводящая пыль. Полы в помещении выполнены из материала, который не проводит электрический ток. Электропаяльники питаются от напряжения 36 В. Вместе с тем  существуют зоны, в которых возможно поражение человека электрическим током. К этим зонам относятся:

—  главный распределительный щит;                                                        

—  измерительные приборы на рабочих местах, питающиеся от сетевого напряжения 220 В;                                                                                     

—  кабельные линии электропроводки.

Во избежание несчастных случаев, связанных с поражением человека электрическим током, используются следующие меры безопасности:

— зануление главного распределительного щита и электроизмерительных приборов на рабочих столах;

— заключение кабелей электропитания в защитные электроизоляционные  кожухи;

—  периодический контроль состояния изоляции кабелей электропитания;

—  использование возле распределительного щита резинового коврика.

Средств индивидуальной защиты от поражения электрическим током не требуется.

        4.1.10 Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны

В процессе сборки аппарата коррекции речи выполняются пайка, очистка, промывка и маркировка с использованием легкоиспаряющихся веществ. В результате, в воздух помещения попадают вредные вещества в виде паров и газов, содержащих свинец, сурьму и т.п. Эффективным средством снижения содержания в воздухе рабочей зоны вредных веществ до уровня предельно допустимых концентраций (ПДК) являются использование естественной и искусственной вентиляции. С этой целью над рабочими местами радиомонтажников устанавливается система местной вытяжной вентиляции для удаления паров и газообразных продуктов пайки непосредственно из рабочей зоны. Меры по вентиляции должны быть достаточными для того, чтобы содержания вредных веществ в воздухе не превышало ПДК согласно ГОСТ 12.1.005-88: окиси углерода - 20 мг/м3; ртути и свинца – 0,01 мг/м3; ацетона - 200 мг/м3; бензина - 300 мг/м3; спирта                   этилового - 1000 мг/ м3.

        4.2 Расчет местной вентиляции

        4.2.1 Определение необходимого количества воздуха для удаления вредных веществ

При монтаже аппарата коррекции речи в воздух рабочей зоны выделяются такие вредные вещества как формальдегид, ацетон и свинец. Для определения необходимого количества воздуха для удаления вредных веществ используют формулу:

, м3/ч,                                        (4.7)

где Gвв – интенсивность выделения вредных веществ в атмосферу помещения, мг/ч; Gформальдегид=275 мг/ч, Gацетон=247400 мг/ч,Gсвинец=7,5 мг/ч;

qпр – концентрация вредных веществ в удаляемом  и приточном воздухе, мг/м3;

qпдк_формальдегид=0,5 мг/м3, qпдк_ацетон=200  мг/м3, qпдк_свинец=0,01 мг/м3

Отсюда,

, м3/ч.                                      (4.8)

, м3/ч.                                     (4.9)

, м3/ч.                                            (4.10)

Наибольшее количество воздуха требуется для удаления ацетона, поэтому в дальнейших расчетах будет использоваться Lвв_ацетона.

        4.2.2 Расчет воздуховодов

Для расчета составляется схема сети воздуховодов, обслуживаемая одним вентилятором (рис.4.2).

Рисунок 4.2— Расчетная схема сети воздуховодов, обслуживаемая одним вентилятором, 1-4 – номера расчетных участков

Участок 1 характеризуется следующими показателями:

— длина; L1=0,25 м;

—скорость движения воздуха (определяется по табл.4.2 [26]); V1=4,5м/с;

—количество воздуха; α1=618,5  м3/ч;

— диаметр воздуховода (определяется по табл.4.3 [26]); d1=200 мм;

Участок 2:

L2=5,1 м;

V2=5 м/с;

—α2=618,5м3/ч;

d2=200 мм;

Участок 3:

L3=0,48 м;

V3=6 м/с;

— α3=618,5 м3

d3=225 мм;

Участок 4:

L4=1,9 м;

V4=7 м/с;

— α4=1237  м3/ч;

d4=250 мм.

Скорости воздуха на участках  плавно возрастают по мере приближения к вентилятору. Расчет начинается с самого дальнего участка. Полные потери давления (Pп) на 1-м участке сети воздуховода для стандартного воздуха (t=200C  и ρ=1,2 кг/м3) определяют из выражения:

, кг/м2                                (4.11)

где Рст – потери давления статические (формула 4.2.6);

Рск – потери давления скоростные (динамические) (формула 4.2.8).

, кг/м2,                             (4.12)

где R –потери давления на трение на 1 м  расчетного участка сети, кг/м2;  R1=0,137 кг/м2;

l – длина  участка воздуховода, м; L1=0,25 м

Z – потери давления на местные сопротивления на расчетном участке сети, кг/м2.

, кг/м2,                                (4.12)

где  - сумма коэффициентов местных сопротивлений на расчетном участке воздуховода (определяется по табл.4.4.[26]); 1=0,9

, кг/м2,                                 (4.13)

где V – скорость движения воздуха на заданном участке воздуховода, м/с;  V1=4,5м/с;

γ – объемная масса воздуха, кг/м3; γ=1,2 кг/м3;

g – ускорение свободного падения, м/с2; g=9,81 м/с2.

  , кг/м2,

  , кг/м2.

Аналогичные расчеты производятся для остальных участков.

 , кг/м2,

  , кг/м2.

Расчет потерь давления в сети воздуховодов и требуемое полное давление вентилятора сводятся в табл. 4.1.

Таблица 4.1— Расчетная таблица сети воздуховодов

№ участка

Кол-во воз-духа

Длина l, м

Скорость V, м/с

Размер круглых воздуховодов

d, мм

Потери давления на трение, кгс/м2

Скоростное давление,

           Pск

Сумма коэффициентов местных сопротивлений,  ∑ζ

Потери давления на местные сопротивления,     Z,  кгс/м2

Общие потери давленияна участке,                               Rl+Z,  кгс/м2

Суммарные потери давления на участках от начала сети, Pст,  кгс/м2

Полное расчетное давление вентилятора,     Рп,   кгс/м2

м3/ч

на 1 м      R

на всем уч-ке, Rl

1

618,5

0,25

4,5

200

0,137

0,03

1,24

0,90

1,11

0,04

0,04

8,97

2

618,5

5,1

5

200

0,165

0,84

1,53

0,00

0,00

0,00

0,00

3

618,5

0,48

6

225

0,2

0,10

2,20

0,70

1,54

0,15

0,15

4

1237

1,9

7

250

0,233

0,44

3,00

0,00

0,00

0,00

0,00

      

       4.2.3 Выбор вентиляторов

На основе полученных данных, а именно полного давления вентилятора (8,97 кг/м2) и производительности (3092 м3/ч) выбирается вентилятор Ц4-70 №4  с следующими характеристиками:

    — диаметр рабочего колеса  Дном=1,00Д= 1,05·250=262,5 мм;

    — число оборотов рабочего колеса в минуту W=935 об/мин;

    —  коэффициент полезного действия равен  0,8;

    —  мощность вентилятора Р=2,3 кВт.

        4.3 Охрана окружающей среды     

Атмосфера играет огромную роль во всех природных процессах. Без атмосферы невозможна жизнь на Земле. Атмосфера регулирует тепловой режим и общие климатические условия. Увеличение содержания углекислого газа вызывает «парниковый эффект» - существенное повышение температуры поверхности Земли и приповерхностного слоя воздуха в результате снижения теплового излучения Земли.                                           

Сокращение поступления кислорода и загрязненность воздуха наносит непоправимый вред жизни, здоровью человека, и сохранению природы в целом. Неблагоприятное воздействие высоких концентраций вредных веществ в воздухе на человека проявляется в виде острых или хронических отравлений, различных болезней. В задымленных (запыленных) городах резко возрастает число заболеваний верхних дыхательных путей.                 

Загрязненность воздуха также негативно отражается и на растительном мире. Газы разъедают ткани растений, снижается фотосинтез, нарушается согласованность ферментативных процессов, нарушается устойчивость к засухе или морозу. Животные поражаются как непосредственно загрязненным воздухом, так и вредными веществами, попадающими в их организм через пищу. Загрязнение атмосферы приводит к разрушению зданий и сооружений, ускоряет коррозию.  

Чтобы защитить людей от неблагоприятных воздействий, Министерством здравоохранения установлены предельно допустимые концентрации вредных веществ в атмосфере. Предельно допустимая концентрация (ПДК) загрязняющих веществ - это максимальная масса вредного вещества в единице объема (мг/м³) отдельных составляющих биосферы, периодическое или постоянное воздействие которой, на организм человека, животного или растения, не вызывает никаких изменений.

ПДК утверждены более 200 вредных веществ загрязняющих атмосферу населенных мест.  Все вредные вещества по степени опасного действия их на человека делят на четыре класса:                                                                                                                                   

а) чрезвычайно опасные;                                                                                                                   

б) высоко опасные;

в) умеренно опасные;

г) мало опасные.                                         

Чем опаснее вредное вещество, тем сложнее, масштабнее, и значимее усилия по защите атмосферного воздуха и тем ниже его ПДК в атмосфере.      Мероприятия по охране чистоты атмосферного воздуха делят на три группы: уменьшающие объем загрязнения; очищающие воздух; градостроительные. В первую группу входят мероприятия по снижению содержания серы в жидком топливе, обеспечение более полного его сгорания путем обогащения и добавления присадок (катализаторов).

Среди основных мероприятий второй группы можно назвать: постройку на тепловых электростанциях и промышленных предприятиях сверхвысоких труб, различных фильтров, пылеулавливателей, других очистных сооружений.  Во вторую группу мероприятий по охране чистоты атмосферы входит также посадка зеленых насаждений.

Из сказанного выше можно сделать заключение, что, хотя атмосферный воздух принято относить к категории неисчерпаемых ресурсов, однако изменение его состава (в неблагоприятную сторону) под воздействием хозяйственной деятельности человека с каждым годом становятся все ощутимее, и настало время считать проблему охраны атмосферного воздуха жизненно важной.

Для предотвращения загрязнения окружающей среды при изготовлении аппарата коррекции речи, предусмотрены меры по очистке отходов производства от вредных веществ. Воздух рабочей зоны может оказаться насыщенным примесями вредных газов и их паров, выделяющихся при производственных процессах. Например, операция монтажа сопровождается загрязнением воздуха рабочего помещения выбросами свинца, формальдегида и ацетона.

Для очистки воздуха, поступающего в атмосферу через систему вентиляции, предусмотрены ячейковые фильтры с заполнением из стекловолокна.       

Отработанные жидкости, после промывки и обезжиривания деталей, запрещается сливать в общую канализационную систему. Для этих целей предусмотрены накопительные емкости. Жидкость из накопительных емкостей подвергают захоронению в специально отведенных местах, либо, пройдя повторную обработку их опять запускают в производство.                            

В главе «Охрана труда и окружающей среды» были рассмотрены условия труда рабочих при изготовлении и настройке аппарата коррекции речи, рассчитана система вентиляции, рассмотрены методы защиты окружающей среды. В результате рассмотрения условий труда и производственных расчетов, в помещении созданы нормальные условия труда. Эти условия удовлетворяют санитарным нормам и другим нормативным документам.                                                   

В разделе «Охрана окружающей среды» описаны природные мероприятия, которые необходимо осуществить в рамках всего производственного цикла изготовления аппарата коррекции речи.

Условия труда в помещении позволяют выполнить работу без ущерба для здоровья человека и окружающей среды.


5  ГРАЖДАНСКАЯ ОБОРОНА

Выявление и оценка радиационной обстановки  в поликлинике при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на атомной электростанции (АЭС).

         5.1 Вводная часть

     Среди потенциально опасных производств особое место занимают радиационно-опасные объекты (РОО). Они представляют собой особую опасность для людей и окружающей среды и требуют постоянного контроля за их работой и защитой. Особенностью является то, что человек может определить наличие загрязнения только специальными приборами.

    К радиационно-опасным объектам относятся:

  •  атомные электростанции (АЭС);
  •  предприятия по производству и переработке ядерного топлива;
  •  научно-исследовательские и проектные организации, связанные с ядерными реакторами;
  •  ядерные энергетические установки на транспорте.

      На территории Украины работают 4 атомных электростанции с 15 энергетическими ядерными реакторами, которые дают 52 % электроэнергии, вырабатываемой в стране. Для проведения исследовательских работ функционируют 2 ядерных реактора. В Украине работают более 8 тысяч предприятий и организаций, которые используют различные радиоактивные вещества, а также хранят и перерабатывают радиоактивные отходы.

      Развитие отечественной ядерной энергетики ведётся на основе строительства реакторов на тепловых нейтронах, позволяющих использовать в качестве топлива слабообогащённый природный уран (U-238).

 К таким реакторам относятся:

  •  реакторы большой мощности, канальные (РБМК-1000, РБМК-1500), замедлителем в нём служит графит, а теплоносителем – кипящая вода. Он размещается в наземной шахте и содержит 192 т. слабообогащённой двуокиси урана-238, а под ним находится железобетонный бункер для сбора радиоактивных отходов при работе реактора;
  •  водоводяные энергетические реакторы (ВВЭР-600, ВВЭР-1000), в которых вода служит одновременно теплоносителем и замедлителем.

При аварии на АЭС с выбросом радионуклидов необходимо быстро выявить радиационную обстановку методом прогнозирования, а затем уточнить её по данным разведки.

При авариях на АЭС выделяют 5 зон радиоактивного загрязнения (рис.5.1).

Зона радиационной опасности (М) – представляет собой участок загрязнённой местности, в пределах которой доза излучения на открытой местности может составлять от 5 до 50 рад в год. На внешней границы этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 0,014 рад/час. В пределах зоны «М» целесообразно ограничить пребывание людей, не привлекаемых непосредственно к работам по ликвидации последствий радиационной аварии.

При ликвидации аварии в зоне «М» и во всех других зонах должны выполняться основные мероприятия: радиационный и дозиметрический контроль, защита органов дыхания, профилактический приём йодосодержащих препаратов, санитарная обработка людей, дезактивация обмундирования и техники.

Зона умеренного загрязнения (А) – представляет собой участок загрязнённой местности, в пределах которой доза излучения может составлять от 50 до 500 рад в год. На внешней границы этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 0,14 рад/час. Действия формирований в зоне «А» необходимо осуществлять в защитной технике с обязательной защитой органов дыхания.

В зоне сильного загрязнения (Б) – доза излучения составляет от 500 до 1500 рад в год. На внешней границе этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 1,4 рад/час. Действия формирований необходимо осуществлять в защитной технике с размещением в защитных сооружениях.

В зоне опасного заражения (В) – уровень излучения составляет от 1500 до 5000 рад в год. На внешней границе этой зоны уровень радиации через 1 час после аварии составляет 4,2 рад/час. Действия формирований возможно только в сильнозащищённых объектах и технике. Время нахождения в зоне – несколько часов.

В зоне чрезвычайно опасного загрязнения (Г) – доза излучения может составлять более 5000 рад в год. На внешней границе этой зоны через 1 час после аварии уровень радиации составляет 14 рад/час. В зоне нельзя находиться даже кратковременно.

Рисунок 5.1 — Зоны радиоактивного заражения

Оценка радиационной обстановки при аварии на АЭС сводится к определению методом прогноза доз излучения и выработке оптимальных режимов деятельности людей при нахождении их в прогнозируемой зоне загрязнения.

При расчётах необходимо руководствоваться допустимой дозой облучения, установленной для различных категорий населения, оказавшихся в зоне радиоактивного загрязнения при аварии на АЭС.

1) Население, рабочие и служащие, не привлекаемые в мирное время к работе с радиоактивными веществами – 1 мзв/год;

2) Население, рабочие и служащие, персонал, привлекаемые в мирное время к работе с радиоактивными веществами – 2 мзв/год;

3) Постоянно работающие с ионизирующим излучением– 20 мзв/год.

         5.2 Расчётная часть

Произведём оценку обстановки по методике изложенной в методических указаниях [27] для следующих исходных данных:

а) тип реактора РБМК-1000;

б) мощность реактора 1000 МВт;

в) количество аварийных реакторов – 1;

г) доля выброса радиоактивных веществ h = 30 %;

д) дата аварии – 12.03.10;

е) время аварии Tав. = 12.00 час.;

ж) время начала работы Tнач.раб. = 15.00 час.;

з) начало работы после аварии – Tнач. = 3 час.;

и) продолжительность работы – Tраб. = 9 час.;

й) коэффициент ослабления мощности дозы – Kосл. = 3;

к) метеоусловия:

  •  скорость ветра на высоте 10 м – V10 = 2 м/с;
  •  направление ветра – в сторону поликлиники;
  •  облачность – 2 балла (отсутствует);

л) расстояние от объекта до АЭС – Rx = 20 км;

м) допустимая доза облучения во время работы – Dуст. = 2 бэр;

н) обеспеченность убежищами (СИЗ) – 100%.

Расчет:

1) Определим категорию устойчивости атмосферы, соответствующую заданным метеоусловиям и времени суток. По условию: облачность отсутствует (2 балла), скорость приземного ветра – V10 = 2 м/с. Следовательно, категория устойчивости атмосферы – А – сильно неустойчивая (конвекция).

2) По заданной скорости ветра на высоте 10 м и категории устойчивости атмосферы определим среднюю скорость ветра Vср. в слое распространения радиоактивного облака: Vср. = 2 м/с.

3) По заданной доле выброшенных радиоактивных веществ h = 30 % и средней скорости распространения радиоактивного облака Vср. = 2 м/с, определим размеры прогнозируемых зон загрязнения. Данные размеры изображены на рисунке 5. 2

Рисунок 5.2 — Размеры прогнозируемых зон загрязнения

4) Как видно из рисунка 5.2, поликлиника находится ближе всего к внутренней границе зоны «А», следовательно, при дальнейших расчётах будем считать, что объект находится на внутренней границе зоны «А».

5) Определим время начала формирования следа радиоактивного загрязнения (tф) для заданного расстояния от поликлиники до АЭС (Rx = 20 км) и категории устойчивости атмосферы – А – конвекции. Для этих данных tф получается равным 2,0 часа.

6) Для зоны загрязнения «А» с учётом времени начала работы после аварии (Tнач. = 3 часа) и продолжительности работы (Tраб. = 9 часов) определяем дозу облучения, которую получают сотрудники поликлиники при открытом расположении в середине зоны «А». Dзоны в данном случае получается равным 2,35 бэр. Так как поликлиника находится на внутренней границе зоны «А», то доза облучения, полученная сотрудниками поликлиники рассчитывается по формуле:

                          Dобл. = Dзоны /Kосл. · Kзоны                                           (5.1)

Для данного случая: Kосл. = 3; Kзоны = 3,2.

Отсюда доза облучения получается равной: Dобл. ≈ 2,51 бэр.

Как показывает расчёт, за время Tраб. = 9 часов на внутренней границе зоны «А» сотрудники поликлиники могут получить дозу, которая превышает установленную Dуст. = 2  бэр.

7) Определим эквивалентную дозу излучения на внутренней границе зоны «А», при которой сотрудники поликлиники не получат дозу, превышающую установленную Dуст. при заданной продолжительности работы:

                                 Dзоны’ = Dуст. · Kосл. / Kзоны                                     (5.2)

Максимально допустимое значение эквивалентной дозы получается равным: Dзоны’ = 1,87 бэр.

Сотрудники поликлиники получат дозу, не превышающую предельно-допустимую Dуст. в следующих случаях:

1) если начало работы после аварии составит не менее Tнач.’ = 9,8 суток вместо заданного Tнач. = 3 час. при заданной продолжительности работы Tраб. = 9 час.;

2) если продолжительность работ составит не более Tраб.’ = 7 час. вместо заданной Tраб. = 9 час. при заданном времени начала работы после аварии Tнач. = 3 час. 

Результаты расчетов сведем в таблицу 5.1

Таблица 5.1 — Расчётные данные

Категория ус-тойчивости атмосферы

Vср.,

М/с

Зона, место в зоне

tф,

час.

Dзоны,

бэр

Dобл

бэр

Dзоны’,

бэр

Режимы:

Дано:

1) Tнач.=3 ч; 2) Tраб=9 ч.

Определить:

1) Tраб.’; 2) Tнач.

А

(конвекция)

2

внутренняя граница зоны «А»

2,0

2,35

2,51

1,87

1) Tраб.’=7 час. при Тнач=3 час;

2) Tнач.’=9,8 сут. при Траб=9 часов.

         5.3 Выводы и мероприятия по защите сотрудников поликлиники

В результате расчетов выяснилось, что после аварии на атомной электростанции поликлиника оказалась на внутренней границе зоны «А». Следовательно, поликлиника окажется в зоне загрязнения через 2 часа, что потребует мер по защите рабочих и служащих. Доза облучения, полученная сотрудниками поликлиники, составляет 2,51 бэр, которая превышает установленную, равную 2 бэр. Если начало работы после аварии составит не менее  9,8 суток или  если продолжительность работ составит не более чем  7 час в сутки при максимально допустимом значении эквивалентной дозы  равной 1,87 бэр, то сотрудники поликлиники получат дозу, не превышающую предельно-допустимую.

1. После получения оповещения о движения радиоактивного облака необходимо установить в поликлинике непрерывное радиационное наблюдение с переносными или стационарными дозиметрическими приборами.

2. При прохождении радиоактивного облака сотрудников поликлиники нужно укрыть в убежище или ПРУ.

3. По данным разведки уточнить прогнозируемую радиационную обстановку.

4. Во избежание переоблучения сотрудников поликлиники, необходимо организовать сменную работу  с учетом допустимой дозы.

5. Для исключения заноса радиоактивных веществ внутрь поликлиники необходимо их загерметизировать, а при наличии фильтровентиляционных установок включить их в режиме «чистой вентиляции».

6. После выпадения радиоактивных осадков и снижения загрязненности территории необходимо произвести дезактивационные работы с последующим контролем степени загрязненности.

7. При больших уровнях загрязненности и невозможности работы сотрудников поликлиники необходимо эвакуировать в незагрязненные районы.


ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Таким образом, было разработано устройство, позволяющее проводить коррекцию речи методами «метроном» и «задержанной акустической связи». Аппарат обладает высокой функциональностью, удобством в эксплуатации, малыми весогабаритными характеристиками, низким энергопотреблением, что позволяет использовать его в повседневной жизни. Использование  современной элементной базы позволило существенно снизить его стоимость, повысить надежность и эффективность.


ЛИТЕРАТУРА

  1.  Аминев Г.А. Вероятная организация центральных механизмов речи / Г.А.Аминев.— Казань: Казан. ун-т, 1972 – 237 с.
  2.  Бабский Е.Б. Физиология человека / Е.Б. Бабский, А.А Зубков— М.: 1966
  3.  Балонов Л.Я. Слух и речь доминантного и недоминантного полушарий / Л.Я. Балонов, В.Л. Деглин— Л.: Наука, 1987 – 356 с.
  4.  Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека / Н.П.Бехтерева— Л.: «Наука», 1980 – 280 с.
  5.  Вацуро Э.Г. Учение И.П. Павлова о высшей нервной деятельности / Э.Г. Вацуро— М.: Учпедгиз, 1955– 160 с.
  6.  Заикание./Под ред. М.А.Власовой, К.П.Беккера – М.:1983 – 198 с.
  7.  Кабаков А.Н. Физиология человека и животных. Нервная система и двигательный аппарат / А.Н.Кабаков— М.: Учпедгиз, 1963 – 156 с.
  8.  Когнитивная психология: учебник для студентов высших учебных заведений / под ред. В.Н. Дружинина, Д.В. Ушакова. М.: ПЭР СЭ, 2002 – 480с.
  9.  Леонтьев. А. Общее языкознание. Формы существования, функции, история языка / А. Леонтьев - М.: 1970.
  10.   Новый иллюстрированный энциклопедический словарь / под ред. Бордулина В.И., Горкина А.П., Гусева А.А. и др. – М.: Большая Российская энциклопедия, 2000 – 912с.
  11.   Психология развития / под ред. Г.Д. Марцинковской. М.: Akademia, 2001 – 352с.
  12.   Рубинштейн С.П. Основы общей психологии / С.П. Рубинштейн— СПб.: ЗАО «Издательство «Питер», 1999.
  13.   Ушакова Т.Н. Речь человека в общении/Н.Ушакова, Павлова Н.Д., Зачелова Н.А, под ред. В.Д. Шадрикова – М.: 1989 – 192с.
  14.   Физиология человека: в 3-х томах. Т.1. пер. с англ./ Под ред. Р. Шмидта,  Г.Тевса. – М.: Мир, 1996
  15.   Чистович Л. А. Физиология речи. Восприятие речи человеком / Л.А.Чистович  – Л.: Наука, 1976
  16.   Чуприкова Н.И. Психика и сознание как функция мозга / Н.И.Чуприкова— М.: Наука. 1985 – 200с.
  17.   Информационно-аналитический центр «Инфамед» http://www.infamed.com/pub/a013.html - 26.03.10
  18.   Книга Zaikanie.net http://www.zaikanie.net/2009_09_01_archive.html - 22.04.10
  19.   Независимый сайт о заикании http://www.stuttering.ru/node/21 - 15.04.10
  20.   Психолого-коррекционный центр «Эйдос» http://www.logo-eidos.ru/zaik.html - 14.05.10
  21.   Zaikanie.com http://www.zaikanie.com/pochemu.php - 13.05.10
  22.   Рынок микроэлектроники http://www.gaw.ru/html.cgi/txt/lcd/chips/hd44780/start.htm -  23.05.10

23. Texas Instruments

 http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/msp430f2616.html - 26.05.10

24. Хоровиц П. Искусство схемотехники. Издание 5-е, перераб./ П. Хоровиц, У. Хилл - М.: Мир, 1998

    25. Радиоэлемент http://radioelementy.ru/prod-serv/4625/4626/4627/ - 05.05.10

26. Методические указания «Расчеты систем вентиляции производственных помещений»/Г.В.Дуганов  - Севастополь, 1982-2000

27. Методические указания к расчетно-графической работе «Выявление и оценка радиационной обстановки  в поликлинике при загрязнении радиоактивными веществами после аварии на атомной электростанции»/И.А.Придатко - Севастополь, 2005


ПРИЛОЖЕНИЕ    А

МЕДИЦИНСКИЕ ОСНОВЫ РАЗРАБОТКИ АППАРАТА КОРРЕКЦИИ РЕЧИ


Рисунок А.1— Речевые центры


Рисунок А.2— Модель Вернике-Гешвинда


Рисунок  А.3— Причины и метода лечения заикания


ПРИЛОЖЕНИЕ    Б

РАЗРАБОТКА СХЕМЫ УСТРОЙСТВА


Рисунок Б.1— Функциональная схема прибора


Рисунок   Б.2— Принципиальная схема прибора


Таблица  Б.3— Спецификация



ПРИЛОЖЕНИЕ    В

 БЛОК— СХЕМА АЛГОРИТМА



ПРИЛОЖЕНИЕ    Г 

ТЕКСТ ПРОГРАММЫ


#include "msp430F2616.h"

; Определение констант

FS   equ  001h

Memstart  equ  1401h

Memend  equ  0fe01h

;******************************************************************

RSEG  CSTACK

DS  0

;******************************************************************

RSEG  CODE

;******************************************************************

RESET

   mov.w   #SFE(CSTACK),SP     ; определение указателя стека

   call    #Init_Sys   ; Инициализация системы

   mov.b   &P1IN,R5    ; проверка состояния вывода P1.1 для определения режима

   and.b   #BIT4,R5    ; Маскирование Bit4 для проверки состояния кнопки 'Record'

   jnz     Play        ; Переход по метке Play если кнопка не нажата

   call    #Erase      ; Вызов подпрограммы очистки Flash памяти

   xor.w   #FXKEY+WRT,&FCTL1  ; Активизация FLASH памяти для записи

   bis.b   #BIT0,&P1OUT       ; Включение светодиода

Play

   eint                ; Разрешение прерываний

   mov.w  #Memstart,R14       ; Пересылка начального адреса памяти в регистр R14

Mainloop

   jmp    $            ; Зацикливание, выход только по прерыванию

;******************************************************************

TB7_ISR; Подпрограмма обработки прерывания таймера Timer B7, сохранение длительности

; записи и пересылка этих данных для проигрывания

;******************************************************************

   bit.b   #BIT4,R5    ; Проверка нажатия кнопки выбора режима

   jnz     Play1       ; Если не нажата, то переходим к метке Play1

   bic.w   #ADC12SC,&ADC12CTL0    ; Начало преобразования

Conv_tst

   bit.w   #ADC12BUSY,&ADC12CTL1  ; Ожидание окончания преобразования

   jc      Conv_tst    ; Зацикливание до окончания преобразования

   bis.w   #ADC12SC,&ADC12CTL0    ; возврат в режим выборки

   mov.w   &ADC12MEM0,0(R14)      ; Запись слова во FLASH память

   incd.w  R14         ; Увеличение счетчика

   cmp.w   #Memend,R14 ; Проверяем, заполнена ли память

   jnz     Proceed     ; Если память не заполнена, то переходим к обработке

   bic.b   #BIT0,&P1OUT           ; Если память заполнена, то выключаем светодиод

   xor.w   #FXKEY+WRT,&FCTL1      ; Запрещаем запись во FLASH память

   xor.w   #FXKEY+LOCK,&FCTL3     ; Блокировка FLASH памяти

   jmp     RESET       ; Начинаем сначала (если кнопка отжата, то начнем

; воспроизведение)

Play1

   mov.w   @R14,R15    ; Считывание данных из указателя памяти

Incd.w

   R14                 ; Дублирование увеличение указателя для перехода

                       ; к следующему слову данных

   cmp.w   #Memend,R14 ; Проверка достижения конца массива памяти

   jnz     Go_on       ; Переход к метке Go_on если конец не достигнут

   jmp     RESET       ; переходим к началу если достигнут конец массива памяти

Go_on

L1  bit.b   #UTXIFG0,&IE1    ; Зацикливание до тех пор, пока предыдущая передача

   jc      L1          ;не закончится и буфер не очистится

   bis.b   #FS,&P3OUT  ; Кадровый импульс синхронизации

   bic.b   #FS,&P3OUT  ; для начала загрузки в TLV5516

; следующего слова данных

   swpb    R15         ; меняем местами байты в регистре R15

   mov.b   R15,&TXBUF0 ; пересылка старшего байта в TXBUF модуля SPI

   swpb    R15         ; Меняем местами байты в регистре R15

   mov.b   R15,&TXBUF0 ; Пересылка младшего байта в TXBUF модуля SPI

Proceed

   reti                ; Выход из подпрограммы обработки прерывания

;******************************************************************

Init_Sys; Настройка периферийных модулей

;******************************************************************

StopWDT

   mov.w   #WDTPW+WDTHOLD,&WDTCTL   ; Остановка сторожевого таймера

SetupBC

   bic.b   #XTOFF,&BCSCTL1          ; Активизация автогенератора на XT2

   call    #Delay      ; Задержка для обеспечения выхода автогенератора

; в стабильный режим

   mov.b   #SELM1+SELS,&BCSCTL2     ; MCLK=SMCLK=XT2CLK

   bic.b   #OFIFG,&IFG1             ; Очистка OFIFG

SetupP1

   mov.b   #0h,&P1OUT      ; Очистка выходного регистра порта P1

   bis.b   #0ffh,&P1DIR    ; Настройка всех линий порта P1 для работы в режиме выхода

; Вывод P1.0 используется для управления светодиодом

   bic.b   #BIT4,&P1DIR    ; Для переключения выходов

SetupP2

   mov.b   #0h,&P2OUT      ; очистка выходного регистра порта P2

   bis.b   #0ffh,&P2DIR    ; Неиспользуемые выводы переводятся в режим выходов

SetupP3

   bis.b   #00ah,&P3SEL    ; Линии порта P3.1 & P3.3 используются для SPI модуля

   bis.b   #FS,&P3OUT      ; Установка FS

   bis.b   #0feh+FS,&P3DIR ; P3.0,3.1,3.3 и неиспользуемые выводы переводятся в режим выходов

SetupP4

   mov.b   #0h,&P4OUT      ; Очистка выходного регистра порта P4

   bis.b   #0ffh,&P4DIR    ; Неиспользуемые выводы переводятся в режим выходов

SetupP5

   mov.b   #0h,&P5OUT      ; Очистка выходного регистра порта P5

   bis.b   #0ffh,&P5DIR    ; Неиспользуемые выводы переводятся в режим выходов

SetupP6

   bis.b   #BIT0,&P6SEL    ; P6.0 = A0 вход модуля ADC12

   mov.b   #0h,&P6OUT      ; Выходные линии P6 используются для сброса

   bis.b   #0feh,&P6DIR    ; P6.1 - 6.7 выходы (неиспользуются)

SetupADC

   Call    #ADCset         ; Инициализация модуля ADC12

SetupUSART

   bis.b   #040h,&ME1      ; Активизация модуля USART

   mov.b   #CHAR+SYNC+MM,&U0CTL     ; 8- битный модуль SPI в режиме ведущего

   mov.b   #CKPL+SSEL1+SSEL0+STC,&U0TCTL

; SMCLK для передачи, 3- проводный интерфейс

   mov.b   #02h,&U0BR0     ; SMCLK/2 для задания скорости обмена данными

   clr.b   &U0BR1          ;

   clr.b   &U0MCTL         ; Очистка модуляции

SetupCCR0

   bis.w   #CCIE,&TBCCTL0

   Mov.w   #649,&TBCCR0    ; Инициализация таймера TBCCR0 для выборки

; с частотой 5.5 кГц

SetupTB7

   bis.w   #TBSSEL1+MC0,&TBCTL     ; Перевод ьаймера TimerB в режим UP

SetupFlash

   xor.w   #FXKEY+FN2+FN1+FN0,&FCTL2

; Установка частоты генератора FLASH памяти 447.5 кГц

   ret                     ; Выход из подпрограммы

;******************************************************************

ADCset; Инициализация модуля ADC12, VCC используется в качестве опорного напряжения

; Одноканальный (A0) режим однократного преобразования

;******************************************************************

   bis.w   #ADC12ON+ADC12SC+ENC,&ADC12CTL0

; Включение АЦП и выборка входного сигнала

   call    #Delay          ; Задержка для стабилизации

   bis.w   #ADC12SSEL_1+ADC12SSEL_2,&ADC12CTL1

; ADC12 синхронизируется от SMCLK

   ret                     ; Выход из подпрограммы

;******************************************************************

Erase; Инициализация FCTL и стирание FLASH памяти для новой записи

;******************************************************************

   dint                    ; Запрещение прерываний

   xor.w   #FXKEY+LOCK,&FCTL3      ; Разблокирование FLASH памяти для записи

Test_Busy1

   bit.w   #BUSY,&FCTL3    ; Проверка флага BUSY

   jnz     Test_Busy1      ; Зацикливание

   mov.w   #1400h,R13      ; Адрес начала массива памяти пересылается в регистр R13

NextSeg

   mov.w   #(FWKEY+ERASE),&FCTL1    ; Установки

   Clr.b   0(R13)          ; Выполнение макет записи для активизации

; стирания сегмента

Test_Busy2

   bit.w   #BUSY,&FCTL3    ; Проверка флага BUSY

   jnz     Test_Busy2      ; Зацикливание

   add.w   #200h,R13       ; Установка указателя на следующий сегмент

   cmp.w   #0fe00h,R13     ; Все сегменты очищены?

   jnz     NextSeg         ; Если нет, то переходим к очистке следующего сегмента

   ret                     ; Выход из подпрограммы

;******************************************************************

Delay; Подпрограмма формирования задержки

;******************************************************************

   push.w  #0FFFFh         ; Задержка до TOS

DL1

   dec.w   0(SP)           ; Уменьшение TOS

   jnz     DL1             ; Задержка окончена?

Incd.w

   SP                      ; Очистка TOS

   ret                     ; Выход из подпрограммы

;******************************************************************

COMMON INTVEC ; Векторы прерываний MSP430F14x

;******************************************************************

ORG         TIMERB0_VECTOR

WDT_VEC     DW TB7_ISR      ; Обработка прерывания таймера Timer B7

ORG         RESET_VECTOR

RESET_VEC   DW RESET        ; Обработка POR, внешнего сброса и сброса сторожевого таймера

END.


ПРИЛОЖЕНИЕ Д

 ТЕХНИКО – ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ И ПРОИЗВОДСТВА АППАРАТА КОРРЕКЦИИ РЕЧИ           


Таблица Д.1— Описание технологического процесса

Наименование технологической операции

Исполнитель

Категория работ

Длитель ность операции

Процент выхода годных

Разряд работ

Необходимое оборудование

Кол-во

Необходимый инструмент

Кол-во

1

Нарезка заготовок

Фрезеровщик

норм

21

95

4

Установка нарезки заготовок Robust FSM/N,   стул

1  

1

Прихват для пластин,       перчатки

1    1

2

Механическая обработка заготовок

Оператор

вредн

15

99

3

Фигурный станок,  стул

1   

1

Защитные очки,  респиратор,       нажд бумага

1     1    1

3

Химическая обработка заготовок

Травильщик

вредн

22

98

3

Линия хим обработки заготовок ЛМЗ,          стул

1    

1

Перчатки, защитные очки, емкость для травления

1    1  

1

4

Сушка

Оператор

норм

33

96

3

Шкаф для сушки печатных плат "Радуга-61П", стол, стул

1     

1    

1

Перчатки, часы, пинцет

1     1    1

5

Травление

Травильщик

вредн

23

99

3

Линия травления печатных плат «2R » STATION , стул

1   

1

Пинцет, перчатки

1   

1

6

Смывка фоторезиста и очистка поверхности

Оператор

норм

16

97

 3

Ванна  уз промывки V01M401 m40i, стул, стол

1     

1    

1

Перчатки, пинцет

1   

1

7

Формовка выводов

Сборщик

вредн

27

96

3

Стол, стул

1   

1

Перчатки, пинцет

1   

1

8

Контроль работоспособности микроконтроллера

Контролер

норм

20

98

3

Установка тестирования микросхем УФК-1, стул, стол

1     

1    

1

Пинцет, перчатки

1   

1

9

Монтаж  элементов

Монтажник

вредн

29

98

4

Установка компонентов поверхностного монтажа на печатные платы EXPERT-LINE, стул, стол

1     

1    

1

Вакуумный пинцет

1

Продолжение таблицы Д.1 

Наименование технологической операции

Исполнитель

Категория работ

Длитель ность операции

Процент выхода годных

Разряд работ

Необходимое оборудование

Кол-во

Необходимый инструмент

Кол-во

10

Контроль качества соединений

Монтажник

норм

13

96

3

Стул, установка для тестирования электронных модулей летающими щупами APT-9411

1   

1

Пинцет, зажимы

1   

1

11

Допайка элементов

Монтажник

вредн

19

98

4

Установка компонентов поверхностного монтажа на печатные платы EXPERT-LINE, стул, стол

1     

1    

1

Вакуумный  пинцет

1

12

Лакировка

Лакировщик

вредн

17

97

3

Шкаф для сушки печатных плат "Радуга-61П", лакировочная установка, стул

1     

1    

1

Перчатки, подставка

1   

1

13

Формовка корпуса

Монтажник

вредн

35

99

4

Установка для отлива корпусов, стул

1   

1

Защитные очки, перчатки

1   

1

14

Обработка и изоляция корпуса

Оператор

вредн

28

99

3

Установка для распыления Philips, шкаф для сушки печатных плат "Радуга-61П", стол, стул

1     

1    

1    

1

перчатки

1

15

сверление отверстий для крепления корпуса

Оператор

вредн

24

96

3

Вертикально-сверлильный станок JET JDP-10M, стол, стул

1     

1    

1

перчатки, защитные очки

1   

1

16

Сборка

Сборщик

норм

21

97

3

Шкаф для хранения деталей, стол, стул

1     

1    

1

Перчатки, плоскогубцы, отвертка

1   

1  

1

17

Испытание прибора

Испытатель

норм

18

98

3

Установка для автоматического контроля Т-30, стул

1   

1

Секундомер


Таблица Д.2—  Расход основных материалов

Наименование

Марка, размер, шифр

Ед. измер.

Норма на 1 изделие

Цена за 1 ед, грн

Аккумулятор

GB1 - 9

шт

1

9

Кварц

16 МГц КХ-49

шт

1

18

Конденсаторы

К53-18В 16в 47мкФ +20% "5"

шт

2

0,35

 

К15-20Б-Н50-2кВ-22пф+50-20%

шт

2

0,45

Микросхемы

MSP430F2616

шт

1

46,39

 

BC1004A

шт

1

88,23

 

OPA2830

шт

1

20

 

7805

шт

1

45

 

7803

шт

1

45

Микрофон

CD-711MV

шт

1

25

Найшники

CDM-828V

шт

1

43

Переключатели

SWT-2-43

шт

10

2,25

Резисторы

Подстроечный 3362P 10 КОм

шт

1

0,35

 

МЛТ-0,125 Вт 2,2 кОм +-5%

шт

1

0,4

 

МЛТ-0,125 Вт 75 кОм +-5%

шт

1

0,35

 

МЛТ-0,125 Вт 2 кОм +-5%

шт

1

0,3

 

МЛТ-0,125 Вт 0,5 кОм +-5%

шт

2

0,75

 

МЛТ-0,125 Вт 3,57 кОм +-5%

шт

1

0,61

 

МЛТ-0,125 Вт 5,36 кОм +-5%

шт

1

0,65

 

МЛТ-0,125 Вт 15 кОм +-5%

шт

1

0,5

 

МЛТ-0,125 Вт 10 кОм +-5%

шт

4

0,55

Светодиоды

КИПД05Б-1Л

шт

2

1,85

Транзисторы

2N3390

шт

2

3,2

Пластины фольгированного стеклотекстолита

 

м2

0,06

50

Таблица Д.3—  Расход вспомогательных материалов

Наименование

Наименование

Ед.

Норма

Цена, грн

операции

материалов

измер.

на 1 изд

1

Фоторезист негативный жидкий

ПВС

л

0,03

25

2

Флюс

ФТС

кг

0,003

60

3

Припой

ПОС-61

кг

0,004

90

4

Смесь бензина и этилового спирта (1:1)

ГОСТ 18300-72

л

0,006

20

5

Вода дистиллированная

дРО.029.000ТУ

л

0,002

2,6

6

Вода

ГОСТ 2778

л

0,05

0,85

7

Воздух осушённый

дРО.059.010ТУ

м3

49,5

0,56

8

Тринатрийфосфат Na3PO4

ГОСТ 15402-26

л

0,005

14

9

Азотная кислота HNO3

 ГОСТ 15406-84

л

0,005

30

Таблица Д.4— Применяемый инструмент

Наименование

Цена, грн

Мощность (кВт)

Прихват для пластин

27,7

 

Защитные очки

35

 

Респиратор

18,5

 

Наждачная бумага

0,65

 

Лупа

7,3

 

Емкость для хим раствора

5,6

 

Перчатки х/б

2,3

 

Вакуумный пинцет

3,4

 

Емкость для травления

4,85

 

Зажимы

26

 

Отвертка

9

 

Плоскогубцы

15

 

Секундомер

6

0,001

Подставка для пластин

38

 

Таблица Д.5— Применяемое оборудование

Наименование

Стоимость

Размеры дл./шир./выс.

Площадь

Потребля-емая мощность (кВт)

1

Установка нарезки заготовок Robust FSM/N

57500

1,3·1,48·1,18

1,9

1,1

2

Фигурный станок

35000

2,2·0,8·1,65

1,76

1,96

3

Линия хим обработки заготовок ЛМЗ

96860

1,5·1·1,7

1,5

2,7

4

Шкаф для сушки печатных плат "Радуга-61П"

110000

1,2·0,9·2,0

1,08

12,5

5

Ванна  уз промывки V01M401 m40i

55680

0,64·0,39·0,54

0,25

4,4

6

Линия травления печатных плат «2R»  STATION

600

0,61·1,4·0,96

0,85

0,8

7

Установка тестирования микросхем УФК-1

83500

4,77·0,65·1,75

3,1

0,78

8

Установка компонентов поверхностного монтажа на печатные платы EXPERT-LINE

76480

0,75·0,71·0,31

0,53

0,23

9

Лакировочная установка

43000

0,7·0,8·0,6

0,56

1

10

Установка для отлива корпусов

96700

0,8·1,35·1,9

1,08

1,8

11

Установка для распыления Philips

121360

0,65·1,35·1,15

0,88

4,77

12

Установка для тестирования электронных модулей летающими щупами APT-820S

 76480

1,06·0,85·1,17

0,9

0,22

13

Вертикально-сверлильные станки JET JDP-10M  

16000

0,21·0,19·0,84

0,04

0,25

14

Шкаф для хранения деталей

7600

0,95·0,5·1,9

0,48

0

15

Установка для автоматического контроля Т-30

12750

0,85·0,7·0,5

0,6

0,55

16

Стол монтажный универсальный для сварочно-сборочных работ

500

1,5·0,75·0,8

1,13

0

17

 

Стул СТ 280 К

150

0,53·0,23·0,66

0,13

0

Итого

813680

 

 

 

Таблица Д.6— Потребность в оборудовании

Наименование

Кол-во единиц

Цена за единицу

Суммарная стоимость

Суммарная стоимость с учетом монтажных работ

Балансовая стоимость оборудования

Установка нарезки заготовок Robust FSM/N

2

86500

173000

189781,00

83309,30

Фигурный станок

1

34570

34570

37923,29

16647,41

Линия хим обработки заготовок ЛМЗ

2

96860

193720

212510,84

93287,16

Шкаф для сушки печатных плат "Радуга-61П"

5

95000

475000

521075,00

228739,42

Ванна  уз промывки V01M401 m40i

1

75000

75000

82275,00

36116,75

Линия травления печатных плат «2R » STATION

2

79500

159000

174423,00

76567,51

Установка тестирования микросхем УФК-1

2

38900

77800

85346,60

37465,11

Установка компонентов поверхностного монтажа на печатные платы EXPERT-LINE

3

55680

167040

183242,88

80439,23

Лакировочная установка

1

47964

47964

52616,51

23097,38

Установка для отлива корпусов

2

68250

136500

149740,50

65732,49

Установка для распыления Philips

2

82555

165110

181125,67

79509,82

Установка для тестирования электронных модулей летающими щупами APT-820S

1

76120

76120

83503,64

36656,09

Вертикально-сверлильные станки JET JDP-10M  

2

43000

86000

94342,00

41413,87

Шкаф для хранения деталей

2

7600

15200

16674,40

7319,66

Установка для автоматического контроля Т-30

1

120085

120085

131733,25

57827,73

Стол монтажный универсальный для сварочно-сборочных работ

16

1350

21600

23695,20

10401,62

Стул СТ 280 К

28

375

10500

11518,50

5056,35

Итого

73

1009309

2034209

2231527,27

979586,92

Таблица Д.7—  Расход основных материалов

Наименование

Марка, размер, шифр

Норма на 1 изд.

Ед. изм.

Расход на пр-му

Цена за 1 ед, грн

Стоим. мат-лов на пр-му

Стоим с учетом трансп-загот мат-лов

Аккумулятор

GB1 - 9

1

шт

7700

9

69300

71933,4

Кварц

16 МГц КХ-49

1

шт

7700

18

138600

143866,8

Конденсаторы

К53-18В 16в 47мкФ +20% "5"

2

шт

15400

0,35

5390

5594,82

 

К15-20Б-Н50-2кВ-22пф+50-20%

2

шт

15400

0,45

6930

7193,34

Микросхемы

MSP430F2616

1

шт

7700

46,39

357203

370776,714

 

BC1004A

1

шт

7700

88,23

679371

705187,098

 

OPA2830

1

шт

7700

20

154000

159852

 

7805

1

шт

7700

45

346500

359667

 

7803

1

шт

7700

45

346500

359667

Микрофон

CD-711MV

1

шт

7700

25

192500

199815

Наушники

CDM-828V

1

шт

7700

43

331100

343681,8

Переключатели

SWT-2-43

10

шт

77000

2,25

173250

179833,5

Резисторы

Подстроечный 3362P 10 КОм

1

шт

7700

0,35

2695

2797,41

 

МЛТ-0,125 Вт 2,2 кОм +-5%

1

шт

7700

0,4

3080

3197,04

 

МЛТ-0,125 Вт 75 кОм +-5%

1

шт

7700

0,35

2695

2797,41

 

МЛТ-0,125 Вт 2 кОм +-5%

1

шт

7700

0,3

2310

2397,78

 

МЛТ-0,125 Вт 0,5 кОм +-5%

2

шт

15400

0,75

11550

11988,9

 

МЛТ-0,125 Вт 3,57 кОм +-5%

1

шт

7700

0,61

4697

4875,486

 

МЛТ-0,125 Вт 5,36 кОм +-5%

1

шт

7700

0,65

5005

5195,19

 

МЛТ-0,125 Вт 15 кОм +-5%

1

шт

7700

0,5

3850

3996,3

 

МЛТ-0,125 Вт 10 кОм +-5%

4

шт

30800

0,55

16940

17583,72

Светодиоды

КИПД05Б-1Л

2

шт

15400

1,85

28490

29572,62

Транзисторы

2N3390

2

шт

15400

3,2

49280

51152,64

Пластины фольгированного стеклотекстолита

 

0,06

м2

462

50

23100

23977,8

Итого

 

 

 

 

 

2954336

3066600,7

Таблица Д.8— Расход вспомогательных материалов.

N

п/

Наименование  материала

тип, марка

 

Норма

расхода  

на 1изд

Еди-

ница

изм.

Расход

на

программу

Стоимость

единицы

материала

Стоимость

материалов на

программу

Стоим. с учетом

трансп-

загот.

расходов

п

1

Фоторезист негативный жидкий

0,03

л

231,00

26,50

6121,50

6354,12

2

Флюс

0,003

кг

23,10

65,00

1501,50

1558,56

3

Припой

0,004

кг

30,80

85,50

2633,40

2733,47

4

Смесь бензина и этилового спирта (1:1)

0,006

л

46,20

23,50

1085,70

1126,96

5

Вода дистиллированная

0,002

л

15,40

2,61

40,19

41,72

6

Вода

0,05

л

385,00

0,85

327,25

339,69

7

Воздух осушённый

49,5

м3

381150,00

0,71

270616,50

280899,93

8

Тринатрийфосфат Na3PO4

0,005

л

38,50

14,50

558,25

579,46

9

Азотная кислота HNO3

0,005

л

38,50

28,50

1097,25

1138,95

 

Итого

 

 

 

 

283981,54

294772,84

Таблица Д.9— Смета прямых затрат

Наименование

Сумма

Сырье и материалы

283981,78

Покупные изделия и полуфабрикаты

2954375,76

Топливо и энергия на энергетические нужды

2005,8

Основная з/п ОПР

874644