Автор работы: Пользователь скрыл имя, 04 Ноября 2012 в 16:18, курсовая работа
Заболевания сердца являются одними из распространенных смертельных заболеваний. Для своевременной постановки диагноза и выявлений нарушений деятельности миокарда, применяют различные методы исследования деятельности сердца. Самым распространенным и доступным методом исследования является электрокардиография.
Сигналы электрической активности миокарда, регистрируемые с помощью электродов, передаются в электрокардиограф. Для диагностики многих сердечных заболеваний требуется регистрация ЭКС в условиях отличных от стационарных: спортивная медицина, профессиональная сфера деятельности пациента (лётчки, операторы АЭС), проведение суточного мониторирования. Проводная передача ЭКС с электродов в регистрируемую аппаратуру представляется сложной, а в ряде случаев невозможной, т.к. провода ограничивают передвижение пациента, а перемещать за собой кардиограф нецелесообразно. Беспроводной способ передачи позволяет решить возникающие трудности.
Введение…………………………………………………………………………6
1. Основные биотехнические принципы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала………………………….8
1.1 Физиологическая природа электрокардиосигнала…………………...8
1.2 Методы регистрации электрокардиосигнала…………………………..13
1.3 Особенности систем персонального мониторинга ЭКС………………22
1.4. Технические средства персонального мониторинга ЭКС…………….24
2. Разработка биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала…………………………………………………………...32
Разработка структурной схемы.............................................................32
2.2 Принципиальная схема биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнал…………………………………………….43
2.2.1 Расчет аналоговой части…………………………………………...43
2.2.2 Расчет цифровой части носимого блока…………………………..51
2.2.3 Расчет цифровой части стационарного блока…………………….63
2.3 Алгоритм работы биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала…………………………………………...72
3. Разработка конструкции биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала……………………………………………82
3.1 Конструкторско-технологический расчет. Расчет надежности……….82
3.2 Расчет вариантов компоновки носимого блока………………………..90
3.3 Разработка конструкции носимого блока………………………………94
4. Технико-экономическое обоснование проектирования биотелеметрической системы персонального мониторинга электрокардиосигнала………………..96
4.1 Анализ недостатков существующих аналогов…………………………97
4.2 Анализ частных технических решений…………………………………98
4.3 Определение себестоимости нового изделия…………………………..99
4.4 Определение цены нового изделия…………………………………….102
4.5 Оценка потребительских качеств……………………………………..104
4.6 Оценка экономической эффективности изделия у потребителя…….107
4.7 Оценка экономического эффекта от производства новой продукции, у изготовителя…………………………………………………………………....111
4.8 Оценка трудоемкости разработки нового изделия…………………...112
4.9 Определение сметной стоимости ОКР………………………………...118
4.10 Маркетинговое исследование………………………………………...119
5. Экология и безопасность жизнедеятельности……………………………..120
5.1 Безопасность эксплуатации прибора “Кардио”………….………..120
5.2 Классификация медицинской аппаратуры с позиции электробезопасности…………………………………………………………...121
5.3 Оценка разрабатываемого устройства с позиции электробезопасности…………………………………………………………...126
5.4 Оценка экологической эффективности системы……………………...127
Заключение……………………………………………………………………...129
Список использованных источников……………………………………
,
где П0 – прибыль на воспроизводство и развитие, руб.;
СП – полная себестоимость изделия, руб.;
R0 – рентабельность производства, %.
Подставляя в формулу (29) величины СП = 4385 руб. и задаваясь величиной рентабельности R0 = 30 %, получаем значение прибыли
П0 = 1315 руб.
Подставляя в формулу (28) значения полной себестоимости СП и величину прибыли П0, получаем цену на новую систему без учета инфляции
Ц0 = 5700 руб.
Учитывая, что цена аналогичного устройства на декабрь месяц составляет 95000 руб., то разрабатываемая система дешевле аналога примерно на
89300 руб.
В условиях инфляции с такой прибылью можно обанкротиться, так как деньги обесцениваются. Чтобы этого избежать, приходится устанавливать цены с учетом инфляции.
Цену с учетом инфляции можно определить двумя способами: через коэффициент инфляции и период оборачиваемости, или ежемесячно определять цену с учетом коэффициента инфляции.
Произведем расчет цены с учетом инфляции на январь, февраль и март 2007 года по формуле (30):
,
где ЦiМ – цена системы в первом месяце (цена в декабре), руб.;
Ц(i+1)М – цена системы в следующем месяце (цена в январе), руб.;
КИНФ – коэффициент инфляции в текущем месяце, %.
Задаваясь коэффициентом инфляции КИНФ = 1,5 % и учитывая цену системы и анализа его параметров за декабрь 2007 года ЦДЕК = 5700 руб. согласно формуле (30) получаем цены на три последующих месяца: ЦЯНВ = 5786 руб., ЦФЕВ = 5872 руб. и ЦМАР = 5961 руб.
4.5 Оценка потребительских качеств.
Обобщенный показатель потребительских качеств нового изделия должен показывать соответствие изделия по совокупности основных технико-экономических показателей лучшим образцам аналогичного вида отечественной и зарубежной аппаратуры. Обычно параметры радиоэлектронной аппаратуры взаимосвязаны и улучшение одних параметров приводит к ухудшению других. Поэтому применяются методы комплексной технико-экономической оценки.
Наиболее простым методом является метод относительной балловой оценки, при котором наилучшему значению параметра дается максимальная оценка в баллах, например, 1 (независимо от того больше или меньше значение этого параметра по величине), а значение того же i-го параметра для другого варианта изделия (нового или базового) определяется по этой же (выбранной) шкале в баллах по формуле (31):
,
где gi – относительное значение i-го показателя, в баллах;
bi, biMAX – численные значения i-го параметра для нового и базового изделия (максимальным может быть значение любого из них), в натуральных единицах.
Вычисленные относительные значения каждого параметра по выбранной шкале (в данном случае 1) в баллах для каждого изделия (нового и базового) заносят в таблицу и находят сумму баллов – комплексную относительную оценку для каждого изделия QН и QБ по формулам (32), (33):
,
,
где QБ – комплексная относительная оценка базового изделия;
QН – комплексная относительная оценка нового изделия;
giБ – относительное значение i-го параметра базового изделия;
giН – относительное значение i-го параметра нового изделия;
m – число основных параметров, по которым дается комплексная оценка нового изделия по сравнению с базовым.
Коэффициент потребительски качеств нового изделия по сравнению с базовым при простом базовом методе относительной балловой оценки определяется по формуле (34):
,
где QБ – комплексная относительная оценка базового изделия, в баллах;
QН – комплексная относительная оценка нового изделия, в баллах.
В таблице 6 представлены
результаты расчетов. Из таблицы
6 видно, что комплексные
QБ = 4,913 и QН = 6,039. Подставляя эти значения в формулу , получаем, что коэффициент технического уровня К = 1,23
Для упрощенной оценки себестоимости нового изделия параметрическим методом по совокупности основных параметров требуется знать коэффициент технического уровня изделия без учета его цены. В этом случае коэффициент технического уровня будет равен:
К = =1,02
Таблица 6 – Простая относительная балловая оценка нового изделия по сравнению с базовым
Технико-экономический показатель |
Абсолютные значения bI, в натуральных единицах |
Относительные значения gI, в баллах | ||
Базовое изделие |
Новое изделие |
Базовое изделие |
Новое изделие | |
Количество регистрируемых отведений |
12 |
1 |
1 |
0,083 |
Масса носимого блока, г |
80 |
84 |
1 |
0,952 |
Длительность работы без подзарядки, ч |
26 |
211 |
0,123 |
1 |
Питание, В |
3 |
1,2 |
0,4 |
1 |
Дальность действия системы, м |
4700 |
20 |
1 |
0,004 |
КОСС, дБ |
80 |
86 |
0,93 |
1 |
Верхняя, регистрируемая частота |
40 |
100 |
0,4 |
1 |
Цена, руб. |
95000 |
5700 |
0,06 |
1 |
Итого Q = |
- |
- |
4,913 |
6,039 |
4.6 Оценка экономической
эффективности изделия у потреб
Экономическая эффективность – это отношение полученного или ожидаемого экономического эффекта к затратам на получение этого эффекта.
В большинстве случаев при определении экономической эффективности разработки требуется вычислить её количественную оценку. В этом случае необходимо определить следующие три показателя экономической эффективности, характеризующие эффективность разработки с различных сторон: годовой экономический эффект ЭГ, срок окупаемости капитальных вложений ТОК и расчетный коэффициент экономической эффективности разработки ЕР [17].
Годовой экономический эффект можно определить по формуле (35):
,
где ЭГ – годовой экономический эффект;
ЗПР1, ЗПР2 – приведенные годовые затраты базового и нового изделий.
Формулу (35) можно выразить иначе :
, (36)
где DС – экономия на текущих расходах, руб./год;
DК – дополнительные капитальные вложения, руб.;
ЕН – нормативный коэффициент экономической эффективности (ЕН =0,2…0,33);
Другой показатель экономической эффективности – это срок окупаемости капитальных вложений ТОК, он определяется по формуле (37):
,
где К1, К2 – удельные капитальные вложения по базовому и новому вариантам, руб.;
C1, C2 – себестоимость (эксплуатационные расходы) на единицу продукции по базовому и новому вариантам, руб.
Одно из условий экономической эффективности нового изделия:
,
Третий показатель экономической
эффективности – расчетный
,
Для определения всех показателей необходимо вычислить DС и DК.
Единовременные капитальные вложения определяем следующим образом:
,
,
где ЦБАЗ, ЦНОВ – цены базового и нового изделий соответственно;
КУСТ – коэффициент, учитывающий затраты на доставку, установку и монтаж.
Коэффициент КУСТ принимается равным 1,04…1,08 .
Рассчитаем капитальные вложения:
К = 95000 1,04=98800 руб.
К = 5700 1,04=5928 руб.
К - капитальные вложения изделия-аналога, руб.;
К - капитальные вложения проектируемого изделия, руб.;
Поскольку известны капитальные вложения по сравниваемым вариантам, можно определить величину изменения капитальных вложений:
DК= К – К =-92872 руб.
Формула для определения экономии на эксплуатационных расходах записывается как сумма экономий от изменения каждого технико-экономического показателя :
,
где DЭ1 – экономия от изменения потребления электроэнергии;
DЭ2 – экономия от изменения производительности;
DЭ3 – экономия от изменения себестоимости;
Экономия на электроэнергии определяется по формуле 43 (для батарейного питания):
DЭ1 = , (43)
где Ц и Ц - цена батарей, используемых в базовом и проектируемом изделиях, соответственно, руб. (20 руб. и 10 руб.);
t и t - время работы в году соответственно базового и проектируемого изделий, ч (52 нед./год*112 ч/нед.=5824 ч/год)
t и t - время разряда батарей, при использовании их в базовом и проектируемом аппаратах, соответственно, ч (26 ч и 211 ч).
DЭ1 = =4203 руб/год.
Экономия от изменения потребления электроэнергии DЭ1= 4203 руб./год.
Изменение производительности аппаратуры приводит, к изменению капитальных вложений:
DЭ2 = DК= К – К =-92872 руб./ год.
Капитальные вложения уменьшаются на 92872 руб./ год.
Для определения экономии
на себестоимости определим
,
где СБАЗ – себестоимость базового прибора, руб.;
ЦБАЗ – цена базового прибора, руб.;
R – рентабельность, %.
Подставляя в формулу значения ЦБАЗ = 95000 руб. и задаваясь величиной рентабельности R = 30 %, получаем величину себестоимости базового устройства СБАЗ = 73076 руб. Таким образом, экономия от изменения себестоимости составит DЭ3 = 68691 руб.
Таким образом, согласно формуле (42), экономия на эксплуатационных расходах составит
DС= 4203+92872+68691 = 165766 руб.