1引言 随着城市化进程的加快和消费意识的转变，休闲旅游已成为大众的生活常态。在旅游业经济发展的同时，城市旅游交通问题也愈发严峻。五一、春节、国庆等节假日期间，旅游城市内部交通在外来游客车辆的冲击下，交通拥挤、交通事故、应急处理等问题不断显现，不但对社会公众的出行造成了困扰，淡化了游客体验，更导致社会资源的浪费[1]。城市交通网络化运行形式凸显，各旅游城市也相应设计开发了相关的交通信息系统，虽然做到了基本的数据统计、信息服务等功能，但综合分析普遍存在以下问题：已有的监测系统只能提供当前和曾经的静态数据，在对未来的预期预警、预期后果评估等方面不具备完善的功能；存在“信息孤岛”，系统之间未能有效整合，在交通突发事件或者应急救援事件发生时，不能将各类信息进行有效的汇总与分析，不能为科学决策提供可靠的依据[2]。在此背景下，以改善交通环境、提高运输效率、增强公共服务能力为目标，积极筹备建立一个可视、可测、可控的综合交通监测预警与服务平台是必要的。本文围绕背景研究、需求分析、总体架构、详细设计与运行效果等几个方面来阐述，提出了一个切实可行的平台建设方案，用于整合旅游资源和交通资源，提升城市交通管理水平，促进旅游城市的经济发展[3]。 2需求分析 该平台的用户包括社会公众、交通监管部门、交通运输企业等。根据其社会职能的不同对交通监测预警的信息需求也会有所不同[4]。（1）社会公众：公共出行用户需要票务查询、路线查询、变更信息发布等；自驾游的用户主要需要对出游路径进行查询，查询相应站点和景点的停车信息、沿途维修站查询和加油站信息查询等；旅游出行用户需要景点查询、交通路线查询等。（2）交通运输企业：提供动态路况信息、道路施工信息、重大活动信息，方便制定相应的运营调度方案。（3）政府机构：路网信息的浏览和获取；交通监测预警报告的生成，为政府决策提供依据；整合与交通运输相关的信息资源；为道路建设、养护，部门间协调管理等，提供数据支持；发生交通事故时提供应急方案处理的数据支持。 3平台总体设计 旅游城市交通监测预警平台通过整合城区内轨道交通数据、道路状态信息、公众出行数据信息等，实现对路网运行的实时监测，并能通过移动互联网、发光二极管（lightemittingdiode，LED）屏等即时对外发布信息。用户可以通过计算机、移动终端等方式全面了解市区路况信息，从而能够选择合理的路线与交通出行方式[5]。该平台的设计与开发将会为公众出行、交通运输、应急救援等方面带来更大的便利，在推进旅游城市交通监测预警平台信息化与智能化方面发挥积极的作用。如图1所示，该平台从逻辑层面分为三个部分：信息数据的采集、处理与发布。数据的采集是通过视频监测等获得交通数据信息，然后进行数据的分析与挖掘。经过多层次的处理后，最终向用户展示和提供综合的交通监测预警信息。 4详细设计及实现 4.1关键技术概述该平台基于浏览器/服务器（browser/server，B/S）模式，使用FLEX进行系统前端展示，后台利用spring框架编写，以Oracle数据库执行数据持久化，并结合了交通地理信息系统（transportation-geographicalinformationsystem，T-GIS）展现交通资源信息。利用短信/LED屏幕提醒信息技术以实现服务方式的多样化，可以从全局上实时掌握城市综合交通的动态信息[6]。FLEX：相比于传统的开发模式需要依靠浏览器的动态解释才能够正常显示和执行，FLEX框架利用编译器将一些FLEX类库、MXML等编译成为SWF文件，再由FlashPlayer在客户端执行该文件。Spring框架：它由七个模块组成，如图2所示，是一个能够开放源代码的中间业务逻辑处理的框架系统，具备轻量级替代EJB技术的解决方案。此外，还提供了包括声明式事务逻辑处理、RMI、WebServices访问业务逻辑，以及可以多种方法对数据的持久化解决方案。T-GIS：交通地理信息系统是对交通、空间信息进行采集与保存、管理与分析的计算机软硬件系统。通过集成该系统与多种交通信息分析和处理技术，可以为货物运输、交通控制、交通管理与规划等提供操作平台。 4.2详细设计及运行效果现选取预警平台中部分子模块作详细设计与运行效果展示。 4.2.1地面公交监测预警模块 地面公交监测与预警主要对公交客流监测、主要通道运送速度、运营事件、车辆监控、运行班次的监测与分析，获得地面公交实时运行状态。并根据大间隔监测的结果，对公交线网、线路的大间隔以及线路平均运送速度达到一定条件进行预警，运行效果（1）模块进入页：通过接入市区主要通道的GPS数据和路网运行速度，通过运送速度比来分析全市地面公交的运行情况。（2）客流监测：通过接入线网客流、线路客流和走廊断面客流，对全市公交客流情况进行监测，以日为粒度进行展示，并支持按照线网、线路、走廊断面来进行查询。（3）运送速度：通过进入主要通道运送速度，以1小时为粒度展示全市主要通道的公交运送速度，并支持按照条件来查询运送速度。（4）运营事件：接入公交运营过程中对线网优化的情况，包括新开线路、调整线路和撤销线路等，支持按照条件来查询运营事件。（5）车辆监控：接入公交集团的GPS数据，以GIS的形式实时展示各条线路的位置，大间隔的监测，对客流的分线路监测等。（6）运行班次：接入公交集团的实时运行班次信息，支持按照线路来查询发车信息。（7）预警信息：对地面公交所涉及的监测指标极值、地面公交接入数据异常进行系统级预警，对满足一定条件情况进行领域级预警。 4.2.2出租车监测预警模块 出租汽车监测与预警主要对小时运营车辆数、出车率、热点区域、趴车点、空重车状态与异常聚集的监测与分析，获得出租汽车实时运行状态，并对早晚高峰小时运营车辆数、热点区域小时运营车辆数、趴车点出租汽车数达到一定条件时进行预警，运行效果（1）模块进入页：显示全市小时车辆数、早晚高峰小时车辆数、环路区域运营车辆数、热点区域运营车辆数。（2）运营车辆数：以图和表的形式结合，展示1小时为粒度的运营车辆是及上周同比，并支持按条件进行运营车辆数查询。（3）出车率：以图和表的形式结合，展示5分钟粒度的出车率是及上周同比，并支持按条件进行出车率查询。（4）区域监测：以图和表的形式结合，展示1小时为粒度的不同热点（趴车点）区域的运营车辆数及上周同比，并支持按条件进行运营车辆数查询。（5）实时监测：空重车状态监测（以图和表的形式结合，展示1小时为粒度的不同热点区域的运营车辆数及上周同比，并支持按条件进行运营车辆数查询）、异常聚集监测（对全市出租车的分布按照栅格图进行渲染，以监测全市出租车的分布密度，并对超量聚集的情况进行分析。）（6）执法检查案件：执法检查案件主要是执法总队对出租车违章案件信息进行管理，便于及时对违章汽车的违章信息的管理。（7）预警信息：对出租汽车所涉及的极值、出租汽车接入数据异常进行系统级预警，对满足一定条件的进行领域级预警。 4.2.3专题监测模块 专题监测主要对重大活动及交通吸引点的交通影响区进行多领域综合监测，包括城市路网、地面公交、轨道交通、出租车等进行多领域实时监测，及时了解交通影响区的实时交通动态；以及节假日免通期间对高速公路、普通公路的进出京交通量、阻断事件和交通事件信息进行实时监测，为保证交通畅通出行提供支撑，为公众出行提供信息服务。运行效果（1）重大活动：能够对各类重大活动进行配置，包括活动基本信息维护、活动分级、活动影响区设定、活动子系统配置和活动首页配置等功能。通过活动监测，能够看到全市所有的重大活动，包括已发生的、正在进行的活动以及未来要举行的重大活动。根据重大活动交通保障的特点：重大活动都有一些共性的需求，如路况、公交运行、轨道客流等，实现重大活动共性监测。用户可以通过活动监测功能，监测北京市范围通过活动配置功能配置的所有活动相关的交通元素。活动监测主要功能有：活动GIS地图位置显示、相关影响区显示、实时路况监测、轨道客流监测、气象站实时监测、出租车监测、公交车监测、路政养护事件显示等。（2）节假日：实时监测全市各条高速节假日期间交通流量和公路事件信息，为交通缓堵信息服务提供支持。（3）交通吸引点：指重要交通路点段，以及交通枢纽、重点商业区、主要医院、旅游景区等容易产生人员、车辆聚集的路段或区域。交通吸引点监测就是把这些路段或区域的周边公交、轨道交通、出租车、停车场及周边路网进行监测。 5总结与展望 旅游城市交通监测预警平台按照数据采集、处理、展示与提供的流程进行设计。该平台从全局上实时掌握城市综合交通的动态信息用以改善旅游交通、缓解交通拥堵、提高公众出行质量，为游客带来良好的旅游体验，促进旅游经济的发展[7]。除此之外，该平台也存在着许多不足之处，例如不能为决策提供相应的解决方案或建议功能，缺乏进一步的智能性；未能从硬件方向分析数据接入的多样化和数据获取的实时性和多样性；未能从具体的硬件部署与网络拓扑方向进行分析；在路径分析、网络分析等复杂的空间分析功能方面尚需要进一步改善等。以上问题将在后续工作中进行进一步的研究与优化。 参考文献 [1]谢美玲,舒典.南昌市旅游交通现状及优化对策.旅游纵览(下半月),2018(20):93,95 [2]汪波,腾骞,鲍枫,宋晓敏.城市轨道交通设施安全智能监测预警系统设计.都市快轨交通,2021,34(06):58-64 [3]邢永捷.城市旅游客运交通服务系统规划设计与应用[硕士学位论文].桂林电子科技大学,桂林,2021 [4]李信均.旅游城市交通管理设施设计导则编制研究[硕士学位论文].桂林电子科技大学,桂林,2019 [5]华双艳.基于旅游交通出行链的旅游轨道交通规划研究.城市轨道交通研究,2021,24(08):244-245 [6]初彦龙.基于GIS的道路交通气象监测预警系统研究.辽宁警察学院学报,2017,19(06):58-62 [7]杨波.城市旅游交通关键问题研究[硕士学位论文].西南交通大学,西安,2016 作者：董宝兰 杨杰 单位：黄山学院

生态环境新技术论文:现代生物技术在生态环境及污染治理中的应用 【摘要】随着现代生物技术应用面的不断扩大，研究其在生态环境及污染治理中的应用凸显出重要意义。本文首席介绍了现代生物技术的优势特点，分析了常用的几种现代生物技术。在探讨现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的基础上，研究了生物技术的发展趋势。 【关键词】现代生物技术；生态环境；污染治理；应用 一、前言 作为一种实际应用效果良好的技术方法，现代生物技术在近期得到了广泛的应用。研究其在生态环境及污染治理中的应用，能够更好地提升现代生物技术的应用水平，从而有效优化生态环境及污染治理的整体效果。 二、现代生物技术的优势特点 生物技术在生态环境及污染治理中的运用不仅良好实现了对环境污染的治理，还有利于改善污染地的生态环境。这种新型的治理污染的方式，不仅污染小，其治理效果也比较明显，还有利于恢复当地原有的生态环境。我国的科研工作者要不断地对这一新技术进行研究与实践，为我国进一步的生态环境治理提供更加科学合理的生物技术支持。 垃圾废弃物是一种较为常见的污染物，我们利用生物技术对其进行处理，能够让其分子结构改变，生物能对发生降解的各种产物和副产物进行重新利用，从而使环境污染程度得到降低，同时也将这些废弃物进行转化，变为可利用资源。 在利用酶促反应处理污染物的过程中，用到的酶是一种活性蛋白质，在常温常压和中性条件下进行的，这就使得大多数的生物技术可以快速的在现场进行。它具有一定的优点：第一，操作比较简单；第二，成本比较低；第三，发生反应的条件比较简单；第四，反应过程较为稳定；第五，效果比较好。这些方面的优点使生物技术得以在生态环境及污染治理中进行普遍应用。 三、常用的几种现代生物技术 1.核酸探针检测技术 核酸探针检测技术。利用能与特定核苷酸序列发生特异性互补的已知核苷酸片段作探针，分析DNA序列及片段长度多态性。被标记的探针直接用来探测溶液、细胞组织内或固定在膜上的同源核酸序列。它具有高度特异性和灵敏性，目前广泛应用于对环境中微生物的检测，定性、定量分析等研究中。 2.酶免疫测定技术 该技术是依据抗原和抗体之间的特异性吸附于固相载体表面，引入一种酶作为示踪物，通过共价键与酶连接形成酶结合物，加入底物后，根据颜色变化判定是否有免疫反应的存在，具有选择性好、灵敏度高、准确、实用性强等优点，广泛应用于监测农药、污染物残留、生物污染物等领域。 3.免疫金标技术 免疫金标技术是将特异性的抗原（或抗体）固定于硝酸纤维素膜，通过毛细作用向前移动，通过目测的胶体金标记物观察显色结果。该技术具有特异性强、操作简便、成本低廉、结果判断明确、时间短等优点，广泛应用于环境污染物的在线检测。 4.PCR技术 PCR即聚合酶链式反应，是指在DNA聚合酶催化下，以特定引物为延伸起点，通过变性、退火、延伸等步骤，体外复制DNA的过程，是一项DNA体外合成放大技术，能快速特异地在体外扩增任何目的DNA。PCR技术具有灵敏度高、特异性强等优点，用于检测大量平行的样品，环境中的生物污染。 四、生物技术在环境污染治理中的应用 生物治理环境污染是我国新世纪面临的新的重大课题。以环境污染的生物治理为主，开展环境微生物学的基础、应用基础和应用研究，为重金属废水、石油废水、印染废水、油脂废水、农药废水以及城市生活垃圾、生活污水等提供效果好、投资省、运行成本低的生物治理技术和设备，以此促进我国的环境工程建设。目前可提供的技术主要有： 1.城市有机垃圾处理技术 将城市垃圾通过分选后综合治理。将可腐有机垃圾生产成优质有机粉肥或有机无机复混粒肥；将可燃有机垃圾采用气化焚烧或生产成板材；无机垃圾用于填埋，处理过程中产生的废气、臭气、粉尘集中处理，废水循环使用，处理场地环境卫生达到国家标准，使垃圾达到无害化和更合理的资源化利用。 2.高新生物工程技术处理油脂化工废水利用来自于自然界又经培养驯化的功能菌株，根据废水和污水的不同性质、组成，配制不同菌株，通过发酵培养形成多功能复合型菌液（亦可制作成干性固体菌剂），用于油脂化工、化工有机废水、食品、印染、生活污水等工业废水处理。 3.生物曝气滤池处理生活污水及资源化利用技术集生物处理和过滤两种功能于一体，出水水质优良，是一种高效的新型生物反应器，极适用于生活污水和工业有机废水的处理及资源化利用。 4.含油污泥高新生物处理技术对我国大中型油田、炼油厂、石化企业等行业中含油污泥、炼油浮渣等进行生物治理，通过生物处理达到回收石油资源和污泥达标排放。 5.油田、炼油废水高新生物处理技术通过对大中型油田、炼油厂废水石油污染物样品采集、降解微生物菌株的分离、筛选，获得石油降解优势微生物，针对含油废水的不同水质特征，选用不同的微生物菌剂处理，使其稳定达标排放。 五、生物技术的发展趋势 1.生物技术在农业中的发展趋势 充分利用我国丰富的和特有的遗传资源，分离克隆有自主知识产权的基因和基因工程品种已刻不容缓，以期在以“基因”为核心的生物技术产业中取得主动。实现单基因生物抗逆向持久性抗逆、生物性抗逆向非生物性抗逆的转移。重视转基因植物的环境安全性评估，借鉴国外的成功经验，防止转基因植物危害的发生与蔓延。随着基因组时代向后基因组时代的过渡，研究重心已经从揭示生命的所有遗传信息转移到整体水平上对生物功能的研究。因此，在整体水平上研究细胞内蛋白质的组成及其活动规律的蛋白质学的发展和成熟，必将与基因组研究互相补充，给农业生物技术带来革命性改变。 2.生物技术在环境中的发展趋势 在污染的处理过程中，传统的物理或化学处理方法常伴随二次污染，且运行费用高，处理问题单一而微生物对各类污染物均有较强、较快的适应性，并可将其作为代谢底物降解和转化因此，生物处理具有效果好、运行费用低、无二次污染等优势，是保障可持续发展的一项最有力的技术措施。生物技术的发展趋势将朝着传统技术的改良、与其他污染处理手段相结合和与现代高新技术相结合等方向发展，研究高效快速的工艺流程。 3.生物技术在工业中的发展趋势 工业生物技术的新崛起有两个巨大的推动力，即社会强烈需求和生物技术的进步。人类社会发展迫切需要解决的问题是资源、能源、人口、环境问题.随着生物技术突破性进展，使得人类可以设计和构建新一代的工业生物技术，可高效快速地将各类可再生生物质资源转化为新的资源和能源。工业生物技术在生物能源、生物材料以及生物质资源化方面发挥着重要作用。其中生物能源、生物材料、生物质资源化等都是现在以及将来发展的重中之重。 六、结束语 通过对现代生物技术在生态环境及污染治理中应用的相关研究，我们可以发现，该项技术的多项优势特点决定了其在生态环境及污染治理中的应用地位，有关人员应该从其客观实际需求出发，研究制定最为优化可行的实施策略。 生态环境新技术论文:关于生态环境监测技术的研究分析 【摘 要】随着城镇化建设的快速推进，人口、资源、环境问题的日益严峻，单从生物指标监测来了解环境质量已不能达到要求，所以生态环境监测是环境监测发展的必然趋势，其也必定会作为环境监测的重要方式。本文首先概述了生态环境监测，阐述了生态环境监测流程以及生态环境监测技术方案与技术路线，对生态环境监测的技术进行了研究分析。 【关键词】生态环境监测；流程；方案；监测技术 实施生态环境监测是环境监测体系发展和完善的必然趋势和要求，随着经济的发展，对生态环境监测工作提出了更高的要求，生态环境监测对环境管理部门服务，对经济区建设营造良性循环起着重要的作用，是经济可持续发展的前提条件。 1生态环境监测概述 随着全球生态环境问题的出现，生态环境监测从一般意义上的环境污染因子监测开始向生态环境监测过渡和拓宽，生态环境监测采用的是生态学的多种措施与方法，从多个尺度上对各个生态系统结构和功能的格局的度量，主要通过监测生态系统条件、条件变化、对生态环境压力的写照及其趋势而获得，也可以说生态监测是运用可比的方法，在时间与空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程，其监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响，从方法原理、目的、意义等多方面作了较为全面的阐述，而在监测对象上，生态环境监测既不同于城市环境质量监测，也不同于工业污染源监测，从生态环境监测发展的历程来看，现今的生态环境监测主要侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题，其反映人类活动对我们所处的生态环境的全貌、综合影响的优点，生态环境监测可用作对农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等进行监测，我们不难看出，生态环境监测是环境监测的拓宽，除开新理论、新技术和新措施外，环境监测的理论和实践定能作为生态监测得以发展和完善的基础保障，景观生态学、农业生态学、森林生态学、淡水生态学、海洋生态学、荒漠生态学、脆弱带生态学、地球化学、气象学、物候学、环境经济学等理论与实践对生态环境监测也是大有益处。 2生态环境监测流程 一是现场调查与资料收集。生态环境污染随时间、空间变化，受气象、季节、地形地貌等因素的影响，应根据监测区域呈现的特点，进行周密的现场调查和资料收集工作，主要调查各种污染源及其排放情况和自然环境特征，包括地理位置、地形地貌、气象气候、土地利用情况以及国家经济发展状况。 二是确定监测项目。应当按照国家规定的生态环境质量标准，结合该地区污染源及其主要排放物的特点用以选择，并且还要测定一些气象与水文项目。 三是数据处理与结果上报。因监测误差存在于生态环境监测的整个过程，所以唯有在可靠的采样和分析测试的基础上，运用数理统计的办法来处理数据，方有可能得出符合客观要求的数据，处理得出的数据应经仔细复核后才可上报。 3生态环境监测技术方案与技术路线 生态环境监测技术方法就是对生态系统中的指标进行具体测量和判断，以获得生态系统中某一指标的关键数据，通过统计数据，来反映该指标的状况及变化趋势，我们在选择生态环境监测具体技术方法前，需根据已知条件，结合确定的技术路线，确定最理想的监测方案，技术路线和方案的确定大致包括以下几点：生态问题的提出，生态监测台站的选址，监测的对象、方法及设备，生态系统要素及监测指标的确定，监测场地、监测频度及周期描述，对于一些特殊指标可按目前生态站常用的监测方法，生态监测具有着眼于宏观的特点，是一项宏观与微观监测相结合的工作，对于结构与功能复杂的宏观生态环境进行监测，必须采用先进的技术手段。 4生态环境监测的技术 随着世界各国对环境保护越来越重视，生态环境检测技术也越来越成熟，现在比较成熟的是3S技术，而所谓的3S技术，就是全球定位系统GPS技术（Global Positioning System）；地理信息系统GIS技术（Geographic Information System）和遥感RS技术（Remote Sensing）。 4.1全球定位系统GRS技术（Global Positioning System）： GPS全球定位系统可以动态地跟踪被监测物体的状况，这一技术在监测动物及海洋生物生活习性中有着很大的作用，检测人员首先需要在被检测者例如狮子的体内注入特殊的晶片，然后再将动物放生，在几个月甚至长达几年的时间内，检测者都可以跟踪到这只狮子的行踪，从它的迁移情况，就可以掌握到狮子的习性，外界环境变化是否影响到狮子的生活等等问题，这些问题的探究在以前是非常困难甚至无法完成的，因为没有一个人能够和一头狮子生活几年的时间，和任何动物都不能，而有了这个百倍的GPS全球定位系统，我们就可以了解不同生物的内心世界，甚至能够看见另外一个神奇的世界，GPS全球定位系统除了能够跟踪动物，还可以跟踪无生命的物体，像是我们前面提到的汽车等，监测人员可以监某一地区的汽车数量，推测出这些汽车的尾气排放量，过多的尾气排放量对环境和人类身体将抗有着很大伤害，如果已经达到上限的话，就需要采取一些措施进行管制，例如单双号行车制度或者提高汽车销售税等等； 4.2地理信息系统GIS技术（Geographic Information System）：GIS地理信息系统就是一个大型的地理信息数据库，它通过计算机、地理信息系统软件、后方数据库和管理员四部分组成，GIS地理信息系统中包含每一种地形、地理环境所存在的性质（这些性质由先关地理研究人员提供），管理员将搜集到的地理信息输入计算机数据库内，GIS地理信息系统能够将这些信息与原有的地理信息相比对，进而分析总结出所需要研究的这一地区的地理信息特点； 4.3遥感RS技术（Remote Sensing） ：遥感RS技术就是通过卫星或者其他远距离的监测，监测被监测范围内物体的电磁波信息变化，分析得出此物体现在处于的状态和发展趋势，并将这些信息加以整理、反馈，技术可以高空对物体进行扫描、拍摄，对信息的采集相当快速、准确，而且可以被遥感的对象有很多，森林覆盖面积、植被生长的状况、空际环境污染指数、气温闭环等等，例如，我们可以对大兴安岭森林采用遥感技术监测，我们可以通过检测森林的覆盖面积是否减少，来推测是否有人在破坏植被，进而想出我们应该采用何种手段进行处理，也可以对于大兴安岭上空气温状况进行监测，时刻注意是否会出现火灾等自然灾害，如若发现异情，可以在第一时间内，进行扑救，遥感技术的应用大大减少来人力资源的投入，市一中高效的生态环境监测手段。 结束语： 由于水土流失、土地沙漠化、洪水泛滥等各种生态系统破坏问题日益严重，就促使人们开始重新审视环境监测问题，人们意识到，对环境监测，在常规情况下一般采用理化指标和生物指标监测，这种着眼局部的监测方法只单纯的测定了环境中的有害因子，不能对整个环境综合评价，而生态环境监测则可以对整个环境生态进行综合评价，对其发展趋势、存在的问题进行监测和评估。 生态环境新技术论文:3S技术在生态环境监测中的应用探讨 生态环境监测是环境监测的必然发展趋势，传统的监测只能解决局部的监测问题，而想要得到综合整体且准确完全的监测结果必须依赖3S技术。3S技术包括地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）和全球卫星定位技术（GPS）是生态环境监测发展的方向，它充分利用了计算机技术把遥感、航拍、卫星监测和地面定点监控有机结合起来，依靠专门的软硬件使生态监测智能化[1]。 一、“3S”技术 遥感（RS）与地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）相结合（称“3S”技术）形成了对地球进行空间观测、空间分析及空间定位的完整技术体系，在监测大范围生态环境、自然灾害、污染动态和研究全球环境变化、气候变化规律和减灾、防灾等方面发挥着越来越重要的作用。其中，全球定位系统可提供高精度的地理定位方法，用于野外采样点、海洋等大面积水体污染区域、沙尘暴范围等定位。地理信息系统是一种功能强大的对各种空间信息在计算机平台上进行存储、传输、处理及综合分析的工具。三种技术的结合，为扩大环境监测范围和功能，提高信息化水平，以及对突发性环境污染事故的快速监测、评估等提供了有力的技术支持[2]。 二、“3S”技术在生态环境监测中应用的重要意义 采用“3S”技术武装环境监测信息管理业务，将对信息管理的科学性、空间性、动态性及业务性诸方面带来深刻的影响。 ①将有效提高环境监测信息管理现代化及业务化水平。环境监测信息的最明显特征就是具有空间性。每个污染源、采样点均具有特定的地理位置，环境监测的基本任务就是解决测什么，怎么测和在哪里测等问题。在这方面，GIS空间信息管理的综合分析能力、遥感技术的空间动态监测能力及GPS的高精密度定位能力，均为环境监测信息管理工作奠定了技术基础。 ②将为环境监测信息管理动态化、宏观化提供一种新的技术手段。GIS技术与遥感技术的结合为环境监测工作提供了一套全新的空对地观测及信息分析手段，在目前情况下，对城市的生态环境及生态脆弱带的环境监测有特别重要的意义。 ③可以大大提高环境监测信息直接为政府、为公众服务的能力。GIS技术与遥感技术提供快速、直观、生动及动态的环境监测信息处理及表征手段，尤其是与多媒体技术的结合，可以将环境监测数据转变成直接被政府领导决策使用的信息。 ④为环境突发灾害事件的监测与评估提供了技术支持与保障。遥感技术可以提供实时动态的监测手段，特别是对海洋石油污染、赤潮污染等重大灾害事件的监测与评价，遥感技术已成为主要的监测工具。GPS的应用，也可以为确定灾害发生发展提供快速的定位手段。“3S”一体化的监测系统，使我们在常规的监测分析系统之外，又增加了对某些重大的灾害事件做出快速监测与评价的综合能力[3]。 三、“3S”技术在生态环境监测中的应用 1.在城市生态环境监测中的应用 在城市生态环境监测中，3S技术主要应用在城市规划、城市的污染监测等方面。在做总体规划时，对城市现状的调查和分析时利用遥感卫星获取基础资料（有控制点等相关信息），在GIS软件中将其分类并进行面积的测算，就能对城市的土地利用现状有一定的了解，还可以利用GIS软件中所带有的预测功能对未来几十年的土地使用情况进行预测，对城市土地的未来发展有更好的把握。在城市大气污染监测中，利用RS资料和GIS平台，可编绘出城市大气污染源的分布图，同时采用航空多光谱摄影手段可监测大气污染的主要污染物、颗粒大小以及空间区域的分布，分析城市地面辐射温度和城市“热岛”现象形成的关系。在城市水污染的监测中，通过对遥感影像的分析，可以获得水体的分布、泥沙、有机质等状况和水深、水温等要素的信息，也可以利用以水体光谱特性和水色为指标的遥感技术，应用卫星遥感技术来监测水域变化及引起的后果，分析人为活动在其中起的作用。城市环境的演变是一个动态的过程，城市环境动态监测的实现，有赖于信息的适时更新及对信息的空间分析与综合处理。由于遥感信息具有多时段、多波段和多领域的特性，因而是进行城市环境动态监测的高效信息源[4]。 2.在农业生态环境监测中的应用 3S技术在农业生态环境监测中可用于土地的生产潜力评价、土地的适宜性评价、土地的持续利用性评价及土壤侵蚀、土地沙化和土地次生盐渍化等监测。对土地环境的监测除实地进行定位观测外，还可用不同时期的同一幅影像进行影像迭加、对比，从而准确地看出土地资源的变化情况、耕地地面温度和土壤水分的旱涝状况等，环境条件以及农作物的生长状况也都可通过远红外和热红外接收的遥感影像探测到。另外，还可以建立基于3S技术的耕地退化定量评价模型和评价方法，定量分析土地利用与耕地退化的生态环境响应，从土地利用的角度提出解决耕地退化的调控措施、政策及建议等[5]。 3.在森林生态环境监测中的应用 近年来，3S技术已广泛应用于森林资源、荒漠化、湿地、野生动植物、森林火灾和森林病虫害等资源与生态环境的监测。在地理信息系统（GIS）的帮助下，利用原有的各种地理要素和专业要素，加上由遥感（RS）和全球定位系统（GPS）获得的最新数据建成了强大而完善的森林数据库，利用数据库以及各种预测监测模型和国家政策，选出最优的规划、监测方案。GIS与RS相结合在宏观上进行害虫适宜生境的风险评估、病虫害空间分布动态监测、病虫害发生趋势预测，与专家系统、人工智能相结合还可建立森林害虫治理决策模型和支持系统。3S技术在森林火灾防控中主要应用于火灾的实时监控和灾后的损失评估。 4.在草原及荒漠生态环境监测的应用 草原生态环境监测的内容是多层次、多专题的，因此建立一个大型数据库才能满足数据灵活调用的需求。基于适合我国生态环境监测的两个层次――宏观航天遥感监测与地面定位监测，把草原生态环境数据库分为宏观遥感监测数据库和地面定位监测数据库。宏观遥感监测数据库包括草原生态系统及其组合体的分布、结构组成、面积和动态变化等，它强调地域等级至少应在区域生态范围之内，所采用的最有效的方法是遥感技术和地理信息系统手段。地面监测数据库包括地面定位监测的内容，涵盖了动物、植物、土壤、水、大气、人类干扰以及气候等各领域的许多因子。对荒漠区的监测若用常规的定位观测是不够的，大量布点的方法显然在人力财力上不允许，生态环境监测体系也只能是由典型地段的监测站（点）构成的网络，这仅能为宏观监测提供“窗口”，为遥感解译提供地面基本数据并检验解译结果的正确性。遥感技术的应用提供了宏观监测的可能性，通过对航片、卫片的解译，可以监测荒漠区沙漠、植被等的现状与动态，特别是空间格局变化的监测，非宏观监测莫属。宏观监测与微观监测相互补充、相互验证，将保证生态环境监测结果的全面性、准确性和可信性。 结论 总之，在信息技术迅速发展的今天，3S技术日益成熟，已成为了目前对地理观测系统中空间信息获取、管理、分析和应用中的核心支撑技术，并广泛应用于资源与生态环境监测评价。 生态环境新技术论文:生态环境监测中3S技术应用 [摘 要]随着科学技术的不断进步，科技工作者对产品的研发力度不断加大，这些科技产品为我们的工作生活提供了便利，其中，3S技术更是在环境监测中发挥了至关重要的作用。本文对其进行了探究，以期3S技术为今后的生态环境监测工作做出贡献。 [关键词]3S技术；环境监测；污染；生态环境 环境监测是环境进行监测并制定规划的过程，但是传统的环境监测工作工作范围有限，毕竟它解决的只是局部范围的环境监测问题。3S技术的出现，针对存在的局部监测的情况，对其做出了改进和解决，并在环境监测工作的运用中取得了较好的成效。因此，对3S技术在生态环境监测中的探讨有着重要的实际意义。 1 3S技术概述 所谓3S技术，它是集遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）为一体的高科技技术的统称。科学技术不断发展的今天，3S技术也获得了长足发展，逐渐成为了当前获取空间地理信息、空间信息分析、空间信息应用的重要的核心高科技技术，同时，在生态环境的监测和测评中也得到了广泛应用。 1.1 遥感技术（RS） 遥感技术（RS）具有可视范围广、信息更新速度相对较快的特点，它主要是根据物体之间具有的不同的电磁波的特性，对其存在的电磁波特性加以利用，进而提取不同的物体的不同信息，进行整理等工作，从而对远距离的物体做出识别。将遥感技术（RS）搜集的数据看作成为地理信息系统（GIS）所需要的数据源，实现数据的及时有效的更新，然后在遥感技术（RS）和地理信息系统（GIS）的基础之上建立起数据模型，从而实现空间上与时间上的转移，最后通过三维空间，定量地对未来进行预测。遥感技术（RS）现如今已经呈现出星球数量多、传感器类型多、分辨率高的发展态势，遥感卫星能获取范围从厘米到千米的遥感信息。不同卫星的重放周期尽管不同，但是都可以获取生态环境资源数据变化的图片资料，便于人们掌握对荒漠化、水污染、海洋生态污染的数据。 1.2 全球定位系统（GPS） 全球定位系统（GPS）由三部分组成：地面控制中心、卫星网和接收机，它是对获取目标提供及时和快速的三维空间定位的具有全球化、全天候、精度高的一种系统，目前，其三维定位已经达到了6m的高精度定位。全球定位系统（GPS）是位置查找过程中比较新的手段，具有高速度、高精度且不受气候以及通讯情况的干扰，因此，在农业方面、林业方面、水利方面、军事方面以及城市管理等方面得到了广泛的应用。 1.3 地理信息系统（GIS） 地理信息系统（GIS）是一个综合性比较强的系统，它综合了地理范畴、遥感范畴、城市科学范畴、信息科学范畴、环境科学范畴等学科，并借助计算机技术，客观反映环境和资源发展状况的多种空间数据，并对这些数据表现出的特征直观展现出来。随着计算机的不断发展，以其为依托的地理信息系统（GIS）也不断发展，所以地理信息系统（GIS）相关软件的开发也越来越多，目前，地理信息系统（GIS）与遥感技术（RS）相结合，对全球的环境变化和监测提供了技术支持。2 生态环境监测相关内容 2.1 生态环境监测简介 生态环境监测，形成于20世纪60年代，很多人习惯称之为生态监测，是对自然生态环境信息进行搜集的手段，也是运用专业的工具及技术对其进行监测的过程，生态环境监测是生态环境建设工作中的技术保障。但是由于多种原因，对环境监测还没有一个比较权威的界定，因此，环境监测定义没有得到权威工具书的收录和认定：美国环保局认为环境监测是对自然生态系统的发展变化的监测，研究内容多指人类活动对自然生态结构以及生态功能产生的影响；国内有部分学者认为，生态环境监测技术运用一定的方法，对生态各个系统、结构组合及功能在不同时间和空间上进行的系统测定和观察，而测定和观察的结果用于评价人们对生态系统产生的影响和改变，为今后人们在合理利用自然资源和改善环境上提供理论依据；但从目前生态环境的监测发展状况来看，如今的生态环境监测领域比较广泛，也更加具体。 2.2 生态环境的监测内容 现如今的生态环境监测内容比较丰富：农田、河流、海洋、湖泊、森林、气候、沼泽、湿地等，其中，每一个生态系统各自存在着多样性，在包含环境和生物资源的指标变化的同时，还包含了人类活动的变化。对生态环境的监测可以概括为宏观和微观生态监测两个方面： 宏观生态监测，顾名思义，就是生态系统的监测单位比较大，但应该保持在特定的区域范围之内。对宏观生态系统的监测，是运用遥感技术和生态效果图技术，以原本的自然生态系统为底图，以专业的数据分析为基础，建立起来的地理信息系统（GIS），不仅如此，在区域的选择划分上，还将区域生态调查以及生态统计的手段和方法纳入到了宏观生态监测的工作中。？ 微观生态监测的监测目标相对于宏观生态监测来说，监测单位就小的多了，主要是把生态监测中心作为监测工作的基础，运用物理学或生物学等相关知识和方法对生态系统的各个子系统进行分析、归纳。微观生态监测根据监测内容的不同又可以细分为生态监测的干扰性、污染性、治理性以及对环境质量状况的评价。 3 3S技术在生态环境中的应用 3S技术是科技不断发展的产物，由于本身具有的高科技性能，因此，3S技术理所当然的在生态环境监测中发挥着举足轻重的作用，其主要应用体现在四个方面：农业生态环境、森林生态环境、草原荒漠生态环境以及城市生态环境。？ 3.1 农业生态环境 3S技术在农业生态环境中主要是对农田土地的生产价值作出评价、对土地是否存在适宜性作出评估、对土地能否持续利用作出评价，还可以对土壤侵蚀、沙化、次生盐碱化等问题进行监测。 3.2 森林生态环境 3S技术在森林生态环境监测中应用的越来越广泛，范围主要涵盖森林资源、湿地、荒漠、森林灾害、野生动物、野生植物等。3S在森林生态环境的监测过程中，主要依靠地理信息系统（GIS）的帮助获取地理要素信息，加上遥感技术（RS）和全球定位系统（GPS）获取的数据资源，分析整合出森林生态系统的数据库，然后再根据这些数据，做出各种预测，并结合国家的相关政策，制定出规划方案。 3.3 草原荒漠生态环境 草原生态环境比较复杂，内容形式更是多种多样，只有建立起大型的数据库，才能更好地监测草原生态环境。3S技术被应用于监测草原生态环境时，各个子技术之间密切配合，对庞大的数据资源进行分类，同时会做好评估及预测。？ 3.4 城市生态环境 3S技术在城市生态环境的监测主要包括城市的规划和城市的污染两个方面。由于城市生态环境在人类密集的活动过程中，不断被改造、规划，因此会造成生态环境的污染加剧，3S技术在城市生态环境的应用，为城市现存的污染问题进行了靶向预测。 遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）在三维空间上为城市生态环境的不断优化提供了技术支持。 4 结语 生态环境监测是一项长期而艰巨的任务，只有把集遥感技术（RS）、全球定位系统（GPS）和地理信息系统（GIS）为一体的3S技术做为生态环境监测的技术支持，充分利用3S技术本身具备的高科技手段，才能对生态环境存在的问题以及今后的演变趋势进行全方位的了解和掌握，我国的生态环境监测也会随着3S技术的不断发展而发展。 生态环境新技术论文:生态环境下农业垄作花生生产技术的运用 [摘 要]在生态环境下，关于农业垄作花生生产技术是拥有非常好的发展前景的，并且它能够带好很好的生态效应，也让花生生产起灌溉得到改善。关于生态环境下农业垄作花生生产技术的应用，除了关系到地区与品种的选择，也关系到田间管理的内容。 [关键词]花生生产技术；农业垄作；生态环境 一、前言 面对当下水资源越来越短缺的情况，关于农业用水浪费的问题没有得到改善反而更加严重，这样的情况也导致了农业生态环境越来越呈现出恶化的趋势。假若花生的生产是在恶劣的农业生态环境下进行，无疑没有办法得到很好的发展，因此为了让农业用水其效率得到提升，在这样的生态环境下对花生生产采用垄作栽培就很有必要了。 二、 花生垄作栽培技术的前景与生态效应 1. 前景 从世界范围来看，在当下我国关于花生的生产产量和其他的国家进行比较，是非常大的。每一年在我国用于花生播种的土地面积往往可以超过三千五公顷。只是，我国比较人口数量也十分庞大，相比之下，人均土地资源是比较少的。正因如此，从我国的整体情况来看，花生生产的规模并不算大，甚至投入和产出没有成比例，离想要在国际市场上真正占据一席之地的水平还有距离。技术创新是农业生产不断发展的重要基础，而产业化的模式也是为了让农业生产其中的资源得到更好的使用效率，避免浪费的情况，既让农业生产的成本得到降低，也让其经济效益得到提升，从而提升我国的农业生产在国际上的竞争力。花生垄作栽培技术本身实际上就属于创新技术，利用这种栽培技术，可以让花生其产值得到增加，更能够令其成本得到节约。 当垄作技术真正形成了规模之后，对于我国其农业结构以及农村经济结构来说，都可以带来很大的提升，也可以提升农业产业化的水平。这样一来，我国在国际上关于农产品的竞争力无疑能够得到提升，也提升农民的收入水平。我国水资源的缺乏是当下十分严重的一个情况，而水资源缺乏无论是对农业、社会还是生态环境其可持续发展都造成了严重制约。花生垄作的高效节水技术属于综合性节水技术，这种技术在花生生产中的应用，不但能够让花生产量得到增加，也能够让花生生产的管理变得更加方便，包括让花生生产的成本得到降低。垄作技术本身就具有节约水资源、肥料以及减少污染等诸多优点，在花生生产当中进行垄作技术的应用，可以让灌溉水其利用率大大提升，超出过去的水平一截。 2. 生态效应 关于花生垄作栽培技术其生态效应，首先分析其栽培模式。在过去的花生栽培其栽培模式就在于平作的畦播，但是关于花生垄作栽培模式，则是一种起垄的种植方式。在对垄宽进行控制的时候，以七十到八十厘米最为适宜，而和地面之间十七厘米左右的高度是最适合用于花生种植的，关于垄顶之间的行距则为十五厘米左右，其平均行距在二十五厘米上下。至于花生的种植面积，无论是过去的花生栽培模式还是花生垄作栽培技术都是相同的。关于花生垄作栽培技术其生态效应，再则是在于土壤水分其变化的规律和水分的生产效率。过去进行花生栽培的时候，大水灌溉是常用的方式，当应用了花生垄作栽培之后，小水沟的内渗灌溉才是主要的方式，这样的方式可以让曾经由于土地不够平整而导致的土壤或者肥料流失的问题得到改善和解决，也让水源可以有更为有效的利用，让肥料其肥力得到保存。 如果从过去的花生栽培技术和花生垄作栽培技术其灌水方式影响的土壤水分含量其垂直变化进行分析，在春季的时候，超过了六十厘米以后，无论是过去的花生栽培技术还是花生垄作栽培技术其土壤含水量相差不大。只是，在这个范围以内的时候，明显花生垄作栽培技术其土壤的含水量要高于过去的花生栽培技术应用下的土壤情况。当完成灌水之后再对土壤进行测定，用花生垄作栽培技术情况下的土壤不同层的含水量与过去的花生栽培技术情况进行比较，也明显更高，尤其是深层土壤其含水量。因此，可以说花生垄作栽培技术在灌溉方面也是更优于过去的花生栽培技术的。 三、生态环境下农业垄作花生生产技术的运用 1.地区与品种的选择 在进行花生生产以及花生垄作栽培技术的应用之前，关于地区的选择是很关键的，合适的地区非常重要。想要实现花生垄作栽培技术，一定的条件是必须的，也就是说对土壤有条件好的要求，而且土壤的地力基础也必须要好。是以，想要进行花生垄作栽培技术的应用，其土壤必须是肥力雄厚的，其耕层必须深厚，其地理条件必须排水良好。假如要在旱作地区进行花生垄作栽培技术的应用，免耕、节水和覆盖等技术的应用都是必不可少的。再则是关于整地以及播种的部分。合适的土壤墒情是花生进行播种之前必备的条件与基础，而墒情不够的情况下自然需要先进行土壤墒情的改善与建造，之后才能够起垄。假如是农时比较紧张的情况下，可以先进行花生的播种，之后再完成浇水的工作。良种花生的选择，同样不可忽视。在进行花生选择的时候，粒大而饱满的品种才是选择的标准，好的品种才更能够长出足够好的花生苗以及结出更多果实。 2. 花生生产时期的田间管理工作 在对应用了花生垄作栽培技术的花生生产进行田间管理，首先要对入冬之前和春季的施肥问题进行管理的加强。当还处在冬季的时候，垄作花生其浇水工作就必须做好。假如正好的干旱情况比较严重的年份，更应该在花生的生长初期就要将春季浇水工作做好，避免出现冻害或者是干旱问题。当花生生长到了后期以后，进行浇水可以根据天气的情况来进行。在花生刚开始生长的时候，追肥工作就应该进行了，把肥料撒到地沟里面去，之后借助于小水缓慢完成灌溉而不可以选择大水灌溉的方式。当水慢慢地浸润到了垄丁之后才结束浇水工作。这样的方式能够让花生根部可能出现的土壤板结情况得到改善。肥料直接洒到垄顶上是不可以的，因为这样做不但会让肥料其肥力得不到完全的利用，还可能把花生苗烧坏甚至烧死。 对于病虫害防治工作的加强，也是在对应用了花生垄作栽培技术的花生生产进行管理的时候要注意的。在花生生产期间进行花生垄作栽培技术的应用，可以让杂草减少，而进行垄作栽培的时候，田间其湿度相对来说比较低，通风透气情况比较好，且光照作用往往很强，这样更有助于幼苗的发育，而出现病虫害的可能性也会更低一些。尽管如此，关于田间的病虫害预防工作一样需要落实到位，假如出现了病虫害情况应该第一时间做到防治。再则是适当时间的收获以及秸秆还田工作。当对花生垄作栽培技术的花生田地进行收获的时候，其方式和过去的花生平作进行收获的方式并没有什么不同。不过要注意的是，假如地块是属于套种玉米的，那么对于玉米幼苗就要做好重点保护工作。应用垄作栽培技术，土壤的表面会出现波浪形，而花生秸秆如果进行粉碎最后多数都会聚集在垄沟地下也就不会影响到新的作物播种。秸秆还田还能够让土壤的肥力得到提升，对于土壤其生态环境的改善也很有帮助。关于垄作与免耕覆盖的结合，则意味着在雨季的时候能够使用的地面径流会变少很多，也让杂草的生长得到了限制，更让土壤其水分利用率得到提升，最终让花生生产的效率得到提高。 四、结束语 与过去的花生栽培技术相比较而言，花生垄作技术具有很大优点。对花生生产进行花生垄作技术的使用，也能够使得我国资源其利用率得到很大的提升，并且将农业生态环境进行改善，让可持续发展真正得到实现。 生态环境新技术论文:大数据技术在生态环境保护中的应用研究 摘 要：随着经济的持续发展，我国的生态环境保护问题变得越发复杂。大数据技术的出现，正好适应了生态环境保护问题的发展现状。本文从分析生态环境相关数据入手，对大数据技术在生态环境保护领域的应用架构及关键技术展开论述。 关键词：大数据 Hadoop；生态系统；生态环境保护 1 引言 生态环境的保护问题，具有复杂性和时变性，涉及多部门、多地区和多领域，需要处理海量的各类数据，这为问题的解决增加了不小的难度[1]。本文从分析生态环境相关数据入手，对利用大数据技术，整合各类生态环境相关的数据资源，建立生态环境大数据平台的架构及关键技术展开论述。 2 生态环境相关数据的现状分析 目前，应用于生态环境保护领域的数据资源主要包括三类： 地面监测数据：此类数据主要来源于各地的生态环境在线监测系统。由于各系统开发时期不同，技术手段各异，数据格式多样，各系统之间很难形成信息共享。 遥感监测数据：此类数据主要来源于卫星遥感数据和航空遥感数据。 地理信息数据：此类数据的来源主要有野外采集、地图数字化和航天遥感采集、摄影测量等。 目前，传统的信息化技术在环境数据整合工作中仍占据主导地位，而利用大数据技术，实现上述三类数据的统一存储、协调工作，真正建立起实用价值大，适用性广泛的生态环境大数据平台，还没有相关的工作开展。 3 大数据技术概述 大数据技术是近年来兴起的一种综合性信息技术[2]，对于处理超出传统数据库系统存储、管理和分析处理能力的多来源的、海量的数据集群，具备天然的技术优势。大数据技术的主流应用框架是Hadoop生态系统。它以HDFS分布式文件系统和MapReduce分布式计算框架为核心，可以对大数据进行高效的分布式处理。 4 大数据平台的构建 生态环境问题涉及大气、土壤、水、生物圈、气候等方方面面。为此，我们在推进大数据技术与生态环境保护工作相互结合的过程中，采取了以点带面，逐步推进的策略。 在本文中，我们选取对环境影响比较突出的大气污染问题作为研究的切入点，利用Hadoop生态系统中的HDFS技术，建立起秦皇岛地区的大气污染防治大数据平台。未来，通过建立基于此平台的大气业务应用系统，我们可以对秦皇岛地区的大气污染物来源情况进行准确有效的分析。这一应用模式的探索，也将为未来更广泛生态环境数据的综合性分析与应用，打下良好的基础。 平台所采用的地面监测数据包括：工业企业污染排放情况、火电企业污染排放情况、钢铁冶炼企业污染排放情况、水泥企业污染排放情况等。 平台所采用的遥感气象数据主要是用美国国家环境预报中心（NCEP）的Final Operational Global Analysis（FNL）资料[3]。我们不直接使用FNL的原始数据，而是采用经过NOAA-Air Resources Laboratory（ARL）预处理模块转化后的数据。基于FNL资料，可以计算在某一时段内抵达秦皇岛地区的后向气流轨迹，从而有助于配合地面监测数据揭示秦皇岛地区大气污染的可能来源。 纳入平台的地理信息数据主要有两类：（1）图形数据：此部分数据以矢量图形的形式存储于HDFS系统中。它们的来源主要是利用搜狗地图所提供的静态地图API。（2）文本数据：此部分数据包括：a）监测污染源的位置数据；b）交通拥堵情况；c）气流轨迹数据：此类数据由FNL资料计算而得。各类文本数据都将构成独立的图层，利用搜狗地图提供的API，标注于图形数据之上。 5 关键技术研究 各类数据会被存入统一的大数据平台。我们采用Hadoop分布式集群结构作为大数据平台的存储结构。我们使用100台PC级电脑构建起分布式数据存储集群，每个节点同时承担计算和存储的角色。各个数据节点中存放大气污染相关的大数据。元数据主节点则存放各类大数据在数据节点中的副本分布位置。元数据辅助节点承担与元数据主节点类似的任务，当元数据主节点宕机时，可以重新启动元数据主节点。元数据主节点上保存着访问HDFS文件系统的索引信息，它们主要来源于数据预处理过程中提取的元数据。对于修改元数据主节点信息的操作，事务日志中都会插入相应的记录。而数据索引到数据存储的映射，副本的位置及编号等信息，都存储在元数据主节点所在的本地文件系统中的一个映射文件中。 对于大数据而言，要想实现数据的高效稳定的访问机制，需要做好两方面的工作：（1）对数据分块存储并建立适宜的物理数据副本规模；（2）采用适宜的副本存放策略和数据读写策略[4]。我们采取了搜集数据访问反馈信息的策略，利用统计学方法实现了副本规模的动态调整。而对于副本的存放策略，我们考虑将不同副本存放于不同机架的电脑上，以保证一个机架出现故障时不致丢失数据，并且还能在读数据时充分利用不同机架的带宽。数据的读取策略则采用从距离读请求节点最近的存储节点上读取数据。同时，我们将对数据加工的相关业务代码从加工请求所在的电脑发送至数据副本所在的电脑执行，尽可能不在电脑之间进行数据副本的传递，以提高写数据的效率。 6 结论 本文将大数据技术引入生态环境保护的工作之中，将秦皇岛地区的地面监测数据、遥感监测数据、地理信息数据整合在一起，建立起秦皇岛地区大气污染防治大数据平台，使相关的业务应用有了一个统一的底层数据支持。未来，我们可以基于此平台建立大气污染数据分析系统等业务应用系统，对秦皇岛地区的大气污染物来源情况进行准确有效的分析。 生态环境新技术论文:简论生态环境监测技术的程序及要点 【摘 要】近年来，我国对环境问题的重视逐渐加强，环境保护的工作逐渐趋于系统和成熟。从简单的污染因子监测到大数据分析，环境保护工作正以全面立体的形式覆盖。在“气十条”、“水十条”相继出台后，对生态环境的保护提上了新的议程。保护生态环境，要通过建设生态环境监测系统作为基础。生态环境监测技术作为较新的概念，还存在发展和完成的空间。本文将对生态环境监测技术予以简单的阐述。 【关键词】环境；监测；技术 一、生态环境监测概述 上世纪60年代后，随着全球生态环境问题的出现，生态环境监测从一般意义上的环境污染因子监测开始向生态环境监测过渡和拓宽，生态环境监测采用的是生态学的多种措施与方法，从多个尺度上对各个生态系统结构和功能的格局的度量，主要通过监测生态系统条件、条件变化、对生态环境压力的写照及其趋势而获得，也可以说生态监测是运用可比的方法，在时间与空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程，其监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响，从方法原理、目的、意义等多方面作了较为全面的阐述，而在监测对象上，生态环境监测既不同于城市环境质量监测，也不同于工业污染源监测，从生态环境监测发展的历程来看，现今的生态环境监测主要侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题，其反映人类活动对我们所处的生态环境的全貌、综合影响的优点，生态环境监测可用作对农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等进行监测，我们不难看出，生态环境监测是环境监测的拓宽，除开新理论、新技术和新措施外，环境监测的理论和实践定能作为生态监测得以发展和完善的基础保障，景观生态学、农业生态学、森林生态学、淡水生态学、海洋生态学、荒漠生态学、环境经济学等理论与实践对生态环境监测也是大有益处。 二、生态环境监测程序 一是现场调查与资料收集。生态环境污染随时间、空间变化，受气象、季节、地形地貌等因素的影响，应根据监测区域呈现的特点，进行周密的现场调查和资料收集工作，主要调查各种污染源及其排放情况和自然环境特征，包括地理位置、地形地貌、气象气候、土地利用情况以及国家经济发展状况；二是确定监测项目。应当按照国家规定的生态环境质量标准，结合该地区污染源及其主要排放物的特点用以选择，并且还要测定一些气象与水文项目；三是数据处理与结果上报。因监测误差存在于生态环境监测的整个过程，所以唯有在可靠的采样和分析测试的基础上，运用数理统计的办法来处理数据，方有可能得出符合客观要求的数据，处理得出的数据应经仔细复核后才可上报。 三、监测的方案与技术路线 生态环境监测技术方法就是对生态系统中的指标进行具体测量和判断，以获得生态系统中某一指标的关键数据，通过统计数据，来反映该指标的状况及变化趋势，我们在选择生态环境监测具体技术方法前，需根据已知条件，结合确定的技术路线，确定最理想的监测方案，技术路线和方案的确定大致包括以下几点：生态问题的提出，生态监测台站的选址，监测的对象、方法及设备，生态系统要素及监测指标的确定，监测场地、监测频度及周期描述，对于一些特殊指标可按目前生态站常用的监测方法，生态监测具有着眼于宏观的特点，是一项宏观与微观监测相结合的工作，对于结构与功能复杂的宏观生态环境进行监测，必须采用先进的技术手段。 四、生态环境监测的技术 随着世界各国对环境保护越来越重视，生态环境检测技术也越来越成熟，现在比较成熟的是3S技术，而所谓的3S技术，就是全球定位系统GRS技术（Global Positioning System）；地理信息系统GIS技术（Geographic Information System）和遥感RS技术（Remote Sensing）。一是全球定位系统GRS技术（Global Positioning System）： GPS全球定位系统可以动态地跟踪被监测物体的状况，这一技术在监测动物及海洋生物生活习性中有着很大的作用，检测人员首先需要在被检测者例如狮子的体内注入特殊的晶片，然后再将动物放生，在几个月甚至长达几年的时间内，检测者都可以跟踪到这只狮子的行踪，从它的迁移情况，就可以掌握到狮子的习性，外界环境变化是否影响到狮子的生活等等问题，这些问题的探究在以前是非常困难甚至无法完成的，因为没有一个人能够和一头狮子生活几年的时间，和任何动物都不能，而有了这个百倍的GPS全球定位系统，我们就可以了解不同生物的内心世界，甚至能够看见另外一个神奇的世界，GPS全球定位系统除了能够跟踪动物，还可以跟踪无生命的物体，像是我们前面提到的汽车等，监测人员可以监某一地区的汽车数量，推测出这些汽车的尾气排放量，过多的尾气排放量对环境和人类身体将抗有着很大伤害，如果已经达到上限的话，就需要采取一些措施进行管制，例如单双号行车制度或者提高汽车销售税等等；二是地理信息系统GIS技术（Geographic Information System）：GIS地理信息系统就是一个大型的地理信息数据库，它通过计算机、地理信息系统软件、后方数据库和管理员四部分组成，GIS地理信息系统中包含每一种地形、地理环境所存在的性质（这些性质由相关地理研究人员提供），管理员将搜集到的地理信息输入计算机数据库内，GIS地理信息系统能够将这些信息与原有的地理信息相比对，进而分析总结出所需要研究的这一地区的地理信息特点，GIS系统还可以将这些信息模拟成图像信息，以供人们更加直观地了解地理环境特点，地理信息系统技术现今已经应用在生态规划、地理资源管理、农业农田管理、灾害监测等多个领域，我国地域辽阔、地理环境复杂多样，很适合应用这套GIS地理信息系统；三是遥感RS技术（Remote Sensing） ：遥感RS技术就是通过卫星或者其他远距离的监测，监测被监测范围内物体的电磁波信息变化，分析得出此物体现在处于的状态和发展趋势，并将这些信息加以整理、反馈，技术可以高空对物体进行扫描、拍摄，对信息的采集相当快速、准确，而且可以被遥感的对象有很多，森林覆盖面积、植被生长的状况、空气环境污染指数、气温闭环等等，例如，我们可以对大兴安岭森林采用遥感技术监测，我们可以通过检测森林的覆盖面积是否减少，来推测是否有人在破坏植被，进而想出我们应该采用何种手段进行处理，也可以对于大兴安岭上空气温状况进行监测，时刻注意是否会出现火灾等自然灾害，如若发现异情，可以在第一时间内，进行扑救，遥感技术的应用大大减少了人力资源的投入。 综上所述，随着国家经济发展，实施生态环境监测是环境监测体系发展和完善的必然趋势和要求，这一项复杂的工程，向生态环境监测工作提出了更高的要求，也必定更深层次地为环境管理部门服务，为经济区建设营造良性循环、天地人和的生态环境，促进国家经济的可持续发展，随着人口、资源、环境问题的日益严峻，单从生物指标监测来了解环境质量已不能达到要求，所以生态环境监测是环境监测发展的必然趋势，其也必定会作为环境监测的重要方式。 生态环境新技术论文:百色市油茶适宜的生态环境及速生丰产栽培技术与管理技术 摘 要：油茶是我国南方的一种主要的油料作物，其丰产栽培与管理技术对于油茶的产量增加与品质的提升有着重要的意义。本文通过介绍油茶在百色市的适宜种植环境，提出在栽培生产中各个环节中的注意事项与高产栽培的方法，以及为百色市的油茶丰产栽培提供理论依据。 关键词：百色市油茶；生态环境；栽培技术；管理技术 1 百色市油茶适宜的生态环境 百色市气候属于亚热带季风气候，年平均气温在19～22.1℃之间，年积温在7000℃左右，年平均日照时数为1405～1889h，年平均降水量为1113～1713mm。 油茶的最适种植高度，应选取海拔应选在100～500m的位置，坡度应在5°～25°之间。其最适的生长温度为16～18℃之间，在花期，其最适温度为12～13℃之间。在种植茶树时，应选择向阳一面的山坡，使得油茶树能够接收充足的光照，以使得油茶果实的产量和品质得到提高。油茶的整个生育期内，在降水量超过1000mm的地区最为适宜，在开花散粉期间，若遇连续降雨的天气，则会影响油茶的授粉效果，大大降低授粉成功率，对产量有着很大的减产作用。 2 丰产栽培技术与管理技术 2.1 选择良种进行栽培 选择优良的种子进行种植，是油茶的丰产栽培的基础条件。应采用无性繁殖的方式来种植的幼苗，能够完全继承母本植株的全部优良性状，变异系数低，适合油茶品种的繁殖。例如岑软2号与岑软3号这2个无性繁殖的优良品种，4a每公顷的平均产油量可以达到925kg以上，是非常适合百色市栽培的品种。而玉凤油茶是百色市种植油茶的优良品种。 2.2 宜林地选择 本着无公害栽培原则，在油茶适生区域内，选择空气清新、土壤肥沃、不受污染源影响的良好生态环境区域作造林地。可选择退耕地、缓坡地、低丘或小岗地等，要求坡度 2.3 栽植密度 造林密度原则上为3m×2m，即每667hm2种植110株，也可根据立地情况适当调整，但应控制在每667hm2种植90～140株。 2.4 采种及播种育苗 选择树龄在10a以上，大小年不明显，透光性强，果实品质好，单株产量高，出籽率高，生长健壮的油茶母树进行采收，采收的过程中，应选取向阳处饱满的果实作为种子。将采下的种子晾晒一到两天后，即可播种。播种的条距为25cm左右，种子间隔12cm左右，播种深度为3～4cm，播种后覆上稻草，并在稻草上淋水，保持湿度。除了直接播种以外，也可将种子进行催芽处理。选取饱满的种子，用温水将种子进行浸泡，浸泡1～2d后，待种子露白达到1cm时，即可将种子播于容器内，每个容器播1粒种子，播种后两个星期，可以施用少量氮肥，促进幼苗的生长，作为扦插苗或嫁接使用。 2.5 苗木嫁接 选择根系发达，生长健壮的苗木作为砧木，将砧木上部剪断，下部留6～10cm的长度，切开一个大约1.5cm的斜面切口。接穗要选择产量高，油质好，出油率高、抗性强的油茶品种，在芽下方的1.3cm处斜切一刀，形成一个45°的斜面，随后在枝条背面向下削一个1.5cm长的切口，将枝条插入砧木的切口内，插入的过程中，应注意对准砧木与接穗的形成层，以保证砧木与接穗的融合与正常生长。并将接口处固定，防止接口处被风吹断。由于刚嫁接完的接穗与砧木不能立即融合，砧木根系吸收的水分不能马上供给给接穗，因此应注意嫁接苗的遮光保湿，避免水分的大量蒸发，使接穗叶片萎蔫。 2.6 定植 林地清理，进行全砍清山，清除杂灌、树蔸等；整地，挖60cm×60cm×60cm大穴；施足基肥，主要采用农家肥、厩肥、草木灰及麸饼等有机肥，要求每亩施农家肥、厩肥、草木灰1000～1500kg或腐熟麸饼肥100～300kg；基肥施下后与回填土拌匀，再盖一层土，然后回填表土；栽植时间一般在12～4月，选择阴天或小雨天栽植。 定植应采取随栽随取的原则，注意幼苗根系的保湿。起苗时，应注意对油茶树根系的保护，防止根系受到损伤，保证移栽的成活率。同时应注意根系周围的土陀，确保定植时，根系周围多带土。随后将幼苗栽到事先挖好的坑内，若定植的是嫁接苗，则应注意不要将嫁接口埋入土中。随后进行覆土，压实，浇水等操作。在压实的过程中，应并避免压土过重，造成土壤板结，使水分不能流入定植苗附近的土中，造成植株干枯死亡。定植完成后，应铺好稻草，保证土壤的湿度，防止水分蒸发。 2.7 水肥管理 油茶的幼树对于环境有着很强的适应性，对干旱有着很好的抗性。对于幼树来说，肥料应主要以氮肥为主，以满足幼苗快速生长的需求。施肥的时间主要为春季、夏季和秋季新梢生长的时候，可以施用粪尿等有机肥或者以氮为主的复合肥。在距离植株20cm处，挖小坑后施入，并随着根系的不断生长，施肥距离也应该不断扩大，避免伤根。 2.8 园区管理 中耕能够有效的减少杂草的数量，通过对土壤的翻动，能够有效的增加土壤中的氧气含量，并且消除土壤板结，提高地温，增加土壤的保水性能，能够为根系及整个植株的生长提供更为有利的条件。被埋入土内的杂草和树枝，还能作为有机物，为油茶提供养分。对于头3a的幼苗，4～6月份和9～10月份可以各进行一次中耕除草，能起到良好的效果。成年油茶，则可以在每年的春、夏、秋各进行1次中耕，进行1次垦复。为了提高土地的利用率，还可以在油茶幼林时，间种花生、大豆等作物。 2.9 修剪 对于幼树来说，其修剪首先应注重养干，造林的1～2a内，应保留全部的树梢，使主干迅速形成。当主干长到60cm时，即可以进行定形修剪，这时的修剪以轻剪为主，避免重剪，留取主干周围的3～4个强壮的主枝，并根据侧枝的生长情况，适当的在每个主枝上留取副主枝。幼苗的修剪应在早春进行。而对于成树来说，每年的11月份～翌年2月份是最适的修剪时间。此时修剪的原则为大年重剪，小年轻剪。一些不能制造养分的枯枝，感染病虫害的枝条，和一些长势较弱的徒长枝条应该及时剪掉，并注意交叉枝条的修剪，提高光和利用率，增加产量。修剪的伤口，应用石灰或者蜡将其封好，避免病虫害的侵染。 2.10 病虫害的防治 油茶炭疽病、根腐病、天牛、蚜虫是危害百色市油茶产区的主要病虫害，炭疽病能够造成油茶的落花落果，根腐病能够造成油茶根系的腐烂，严重影响了植株的生长。因此采取化学防控的方法，虽然能够快速杀死大量的病原菌和害虫，但是随着存活下来的病原菌和害虫的抗性基因不断的遗传，化学药剂的效果会越来越不明显。除此之外，化学药剂还会对环境造成污染，对人体健康也有直接或者间接的危害。采用穿心莲、大叶柳等植物的浸出液对炭疽病的防治有着很好的效果。利用解淀粉芽孢杆菌，能够有效抑制土壤中病因菌的生存，从而达到抑制根腐病的效果。对于天牛、蚜虫等虫害，可以利用金杆菌、白僵菌等生物农药，来对其进行防治。 生态环境新技术论文:小城镇生态环境保护技术保障体系规划研究 [摘要]随着我国社会经济的发展，小城镇的规模也在逐步扩大。以河北省地区的生态环境条件而看，其环境中表现出来的问题与矛盾都在日益激化。空气污染、水环境恶化以及地下水位下降等问题日益突出。另外，农药、土壤污染，工业垃圾以及生活垃圾等也造成了土地使用面积进一步降低。土地沙化以及盐渍化进一步降低了土壤质量。针对上述问题，本文将进行小城镇生态环境保护技术保障体系规划方面的研究。 [关键词]河北省 小城镇 生态承载力 保护技术保可持续发展 进一步加快小城镇的规模性建设，逐步实现有中国特色的社会主义城镇化道路，是当前我国小城镇发展的主要方向。在发展小城镇的过程中还应当更加注意关注小城镇发展过程中的环境问题。当前我国小城镇生态环境日益恶化，只有将环境保护与小城镇建设结合起来才能够真正实现和谐发展。河北省的生态环境保护技术保障体系始终坚持的是人与自然之间的和谐发展。并最终实现小城镇的良性循环为主要目的。因此表现出十分重要的意义。 空气污染作为当前社会发展过程中对人类影响巨大的污染问题具有值得研究的价值和意义。本文将重点分析该项保护技术措施。 1大气污染规划措施 1.1总体规划，完善设施 小城镇在建设的过程中应当合理布局，形成有效的总体规划。从根本上解决小城镇规划建设中的性质问题。小城镇交涉应当做到通水、路、电、讯、邮，同时还应当能够确定保留出一定的区域形成绿化地带，以此减轻和降低空气污染情况。因此，规划需要长远发展，小城镇规划中要从长远发展角度出发，注重对环保设施的规划和建设。 1.2调整结构、工业布局科学性加强 造成大气环境污染的主要原因就是工业生产过程中造成的污染，通过合理规划布局工业生产单位，能够有效降低空气环境污染。小城镇在发展经济的过程中形成工业园区应当结合当地的实际发展情况，优化布局，形成环境与经济发展双赢。火电厂以及相关工程冶金建设单位都属于重度的污染单位，纺织相关工程企业属于轻度工业，通过合理规划工业布局情况，能够调节大气污染影响效果。 2大气污染环境保护技术 2.1区域采暖以及供热技术 家庭用采暖以及取暖往往采用的是小锅炉，其会产生二氧化硫以及烟尘，这是造成城市当中空气环境污染的重要原因之一，针对这一问题，采用区域采暖、集中供暖的方式能够很很好解决上述中出现的问题。并且有几个方面的好处： （1）能够提升设备使用效率，降低燃耗量。能够提升锅炉效率达到80%以上； （2）能够提升锅炉的热利用率； （3）能够降低粉尘排量。 2.2能源开发与利用 在进行能源使用的过程中，应当采用清洁能源包括：水、风以及地热能源等。通过上述中能源的使用以降低对煤炭以及石油资源的用量。上述中的能源多属于可再生能源种类，在使用的过程中并不会造成环境问题，属于比较清洁的能源。如沼气，主要是通过使用沼气，形成沼气池以及三格式化粪池等设备形成一种多位一体的生态产业发展链条。属于产气与基肥双重集合的良性生产方式。同时，由于，沼气技术相关技术投资使用的成本费用比较低，比较适用于河北省地区的小城镇发展需要。同时，沼气技术还能够将该地区的生物质化能源转化为可燃烧能源。这项的技术的优越性与综合效益将会最大限度的提升河北省小城镇的社会经济可持续发展。 2.3转变燃烧过程以及材料结构 想要真正解决空气污染问题，其中一个十分有效的手段就是尽可能的降低燃烧过程中的使用。改善燃烧过程对于提升空气质量，防控大气污染具有十分重要的意义。这个过程中需要进一步改造传统的燃烧设备，以及转变材料使用。只有这样才能真正促进小城市空气质量提升。 2.4综合高效使用“废气” 通过改革生产工艺，可以力求把一种生产中排出的废气作为另一生产中的原料加以利用，这样就可以达到减少污染物的排放和变废为宝的双重效益。 2.5污染物排放方式转变 根据污染物落地浓度随烟囱的高度增加而减少的原理，可以通过广泛采用高烟囱和集合烟囱排放来促进污染物扩散，降低污染源附近的污染强度。这种方法虽可以降低污染物的落地浓度，减轻当池的地面污染，但却扩大了排烟范围，不能从根本解决污染问题，尤其是在酸雨问题日益严重的今天，这种方法只能作为一种权宜之计。 2.6增加绿植自净能力 发展绿色植物，恢复和扩大森林面积，可以起到固碳作用，从而降低大气 CO2含量，减弱温室效应。除此之处，绿色植物还可以过滤吸附大气颗粒物、吸收有毒有害气体，起到净化大气的作用。 3结语 河北省开展小城镇生态环境保护技术保障体系规划研究具有十分重要的意义，其是进一步实现社会主义新农村建设发展战略以及实现人民生活水平提升的关键所在。基于当前河北省的生态环境发展情况较差，区域经济在发展的过程中受到各种条件的制约和影响，造成治理区域的生态环境恶化。降低了河北省区域环境的承载能力。严重影响了社会经济的全面发展。本文针对这种情况具体研究了符合河北省小城镇发展特点的技术手段。希望能够进一步促进河北省区域的小城镇生态环境保护技术成熟与区域经济发展。 生态环境新技术论文:论环境遥感技术在风电场生态环境保护中的应用 摘要：辽宁省是风资源较丰富区域，从2003年至今风力发电工程得到了较大发展，总装机容量已逾7000MW，在全国占有较大的市场份额，在风电场大力发展的同时，其在建设过程中引起的生态环境影响也日益凸显，主要表现为噪声及光影影响、植被破坏、干扰鸟类等，本文主要探讨如何将环境遥感技术应用于风电场建设过程中生态环境保护工作。 关键词：风力发电场；生态环境；环境遥感 前言 风能是一种清洁能源，辽宁省是风资源较丰富区域，从2003年至今风力发电工程得到了较大发展，总装机容量已逾7000MW，在全国占有较大的市场份额，在风电场大力发展的同时，生态环境影响也日益凸显，主要表现为噪声光影影响、植被破坏等。环境遥感技术，尤其是高空间分辨率的技术，越来越多的应用于探测地面人类活动带来的生态环境影响。本文以探索环境遥感技术在风电场建设过程中对环境保护工作的指导作用为主要内容。 1 风电场建设生态环境影响概述 1.1 噪声及光影影响 运行期噪声源于风力发电机组工作过程中在风机运动部件的激励下，叶片及机组部件产生的噪声。运行期噪声主要是空气动力噪声、机械噪声及结构噪声。机械噪声及结构噪声主要包括齿轮噪声、轴承噪声、电机噪声、周期作用力激发的噪声[1]。空气动力噪声由叶片与空气之间作用产生，来源于经过叶片的气流和风轮产生的尾流所形成，其强度依赖于叶尖线速度和叶片空气动力负荷，是风力发电机组的主要噪声源。这种噪声源与机型、塔架、风速有关[2]。风机经常建设在乡村，风机噪声就非常明显，风机噪声相对其它环境噪声如工业和交通噪声更使人感到烦恼。 1.2 生态影响 风电项目对植被的影响主要体现在项目占地带来的地表植被破坏、生物量损失、地表扰动等问题。项目占地主要有永久占地和临时占地。永久占地范围主要包括风机基础、箱式变压器基础、电缆埋设路径、架空线路杆位、升压站及永久道路涉及到的土地面积；临时性占地包括施工中临时堆放建筑材料占地、施工人员临时居处占地、设备临时储存所占场地、风力发电机组吊装时的临时占地、进站道路临时占地、场内施工道路临时占地和其他施工过程中所需临时占地。现阶段，辽宁省风电场建设对植被的影响，主要是厂区道路以及风机塔基建设带来的植被破坏。植被影响程度与风电场建设区域生态环境本底状况相关。尤其建设于山脊的风机，对植被破坏比较严重。 风电场建设对鸟类也具有一定的消极影响，主要表现为噪声影响、碰撞丧生以及生境干扰等。欧洲的几个研究机构证明鸟类在飞行或者是季节性的迁徙过程中会与机轮发生碰撞现象，还可能干扰它们的繁殖、休息、觅食的场所。候鸟在迁徙途中栖息和觅食时，飞行高度一般低于100 m，而风机叶片旋转高度为37～100 m，运行线速度为34～61 m・s-1，因此风机运行将直接对发电场鸟类栖息和觅食产生影响[3]。 2 辽宁省锦州市某风电场建设情况 辽宁省锦州市某风电场场址处于黑山县与阜新蒙古自治县交界处，地形为海拔高度70～160m的丘陵。总装机容量为49.5MW，安装1500KW风力发电机33台，年上网电量118390MWh。新建道路22.224km,改扩建道路4.142km,道路建设总长度为26.366km。场区内新建2回35kv架空输电线路16.77km，架设输电铁塔74基，占地7036m2。本项目永久性占地主要是风机基础、道路、组合供电设备及升压站；临时性占地主要是钢筋、水泥等建筑材料以及风力发电机设备等的堆放。场区规划面积为12km2。项目永久性占地13.9hm2，临时性占地17.6hm2。工程于2009年7月开工建设，于2010年3月投入试运行。 3 环境遥感技术在风电场生态环境保护中的应用 3.1 在风电场宏观及微观选址中的应用 环境遥感技术对风电场宏观及微观选址具有一定的指导意义。风电场宏观选址应不占用自然保护区、风景名胜区、饮用水水源一级保护区、森林公园、世界文化和自然遗产地、生态功能区、省级以上重要湿地、天然林区等禁止开发区的区域，并建议尽量避开以植被保护和恢复为主重要生态恢复区、鸟类重要迁移通道及县城、乡镇规划区等区域。通过大范围的遥感图片可以初步确定风电场应该规避的生态环境敏感区。 风电场微观选址环境保护方面比较关注环境敏感目标的分布、植被现状，主要应保证防护距离内不应有环境敏感目标并尽可能避开植被较好的区域如林地，通过遥感图片可对风电场规划范围内的环境敏感目标进行初步排查，结合风资源分布、地形地貌、林地分布、环境敏感目标等信息选址具体的塔基位置，以减少对生态环境及人群的影响。 3.2 防护距离内环境敏感目标的定位 风力发电机组由于产生噪声及光影影响，通常需设置防护距离，防护距离内不应有环境敏感目标。通过高分辨率的无人机航拍图片可初步探测防护距离内可能存在的环境敏感保护目标，尤其在山地等地面作业人员较难全面探测的情况下较有优势。见图1，此风电场根据噪声源强及衰减计算出了500米的噪声防护距离，以防止噪声对居民等敏感目标的影响，通过航片可以看出在F26/27/28号风机的防护距离内有一处居民住宅，并通过地面校核确定此处为环境敏感目标。 图1 辽宁省某风电场F26～28号风机航拍图 3.3 风电场范围内植被现状及恢复状况解析 风电场建设过程中对地表的扰动主要体现在风力发电机组建设过程中的永久占地与临时施工场地、进场及施工道路的建设等，往往表现为点、线相结合的地表植被破坏，通过高分辨率的航拍图，可以解译出植被现状（覆盖度、土地利用情况等）、植被破坏范围及程度、植被恢复范围及程度等信息。如图2，此航片为风电场建成后的影像，B处裸露的地表为风机塔基的永久占地、C处裸露的地表为塔基吊装过程中的临时占地，A处裸露的地表为施工道路对地表植被的破坏范围，施工道路标注的3.5米范围是环评时期建议施工后恢复至检修道路的宽度，通过航片，可直观清晰的看出施工道路未进行植被恢复的范围。 图2 辽宁省某风电场F8-9号风机航拍图 此外，风电场环评时期可以利用风电场规划范围内的航片进行生态环境现状调查，施工过程中可以利用航片作为环境监理的调查手段之一，当风电场进入竣工验收时，可以作为验收调查植被恢复状况的方法之一，同时可通过对比环评时期同季的航片分析植被破坏程度及范围。 4 综述 环境遥感技术在风电场整个建设过程中可以应用于风电场的宏观微观选址、生态现状调查、施工过程中植被破坏调查、环保验收时期的植被恢复状况调查等环境保护工作中。 生态环境新技术论文:浅谈生态环境监测技术发展 摘要：随着日益严重的环境污染现象，环境监测部门面临着严峻的挑战。而生物监测是利用生命有机体对污染物的种种反应来测定环境所受污染的程度。本文对生物监测技术的发展进行阐述，供同行借鉴参考。 关键词：环境监测；生物监测；技术发展 引言 随着国家经济发展，实施生态环境监测是环境监测体系发展和完善的必然趋势和要求，这一项复杂的工程，向生态环境监测工作提出了更高的要求，也必定更深层次地为环境管理部门服务，为经济区建设营造良性循环、天地人和的生态环境，促进国家经济的可持续发展。人口、资源、环境问题的日益严峻，单从生物指标监测来了解环境质量已不能达到要求，生态环境监测是环境监测发展的必然趋势，也必定会作为环境监测的重要方式。 一、生态环境监测的定义 上世纪60年代后，随着全球生态环境问题的出现，生态环境监测从一般意义上的环境污染因子监测开始向生态环境监测过渡和拓宽。生态环境监测采用的是生态学的多种措施与方法，从多个尺度上对各个生态系统结构和功能的格局的度量，主要通过监测生态系统条件、条件变化、对生态环境压力的写照及其趋势而获得。可以说生态监测是运用可比的方法，在时间与空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程，监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响，从方法原理、目的、意义等多方面作了较为全面的阐述。 在监测对象上，生态环境监测既不同于城市环境质量监测，也不同于工业污染源监测。从生态环境监测发展的历程来看，现今的生态环境监测主要侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题，它具有反映人类活动对我们所处的生态环境的全貌、有机综合影响的优点。 生态环境监测可用作对农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等进行监测。不难看出，生态环境监测是环境监测的拓宽，除开新理论、新技术和新措施外，环境监测的理论和实践定能作为生态监测得以发展和完善的基础保障。景观生态学、农业生态学、森林生态学、淡水生态学、海洋生态学、荒漠生态学、脆弱带生态学、地球化学、气象学、物候学、环境经济学等理论与实践对生态环境监测也是大有益处。 二、生态与环境监测的技术和方法 1、环境监测程序 （1）现场调查与资料收集 环境污染随时间、空间变化,受气象、季节、地形地貌等因素的影响,应根据监测区域呈现的特点,进行周密的现场调查和资料收集工作,主要调查各种污染源及其排放情况和自然与社会环境特征,包括地理位置、地形地貌、气象气候、土地利用情况以及社会经济发展状况。 （2）确定监测项目 应根据国家规定的环境质量标准,结合本地区主要污染源及其主要排放物的特点来选择,同时还要测定一些气象及水文项目。 （3）确定监测点布置及采样时间和方式 采样点布设得是否合理,是能否获得有代表性样品的前提,应予以充分重视;选择和确定环境样品的保存方法;环境样品的分析测试。 （4）数据处理与结果上报 由于监测误差存在于环境监测的全过程,只有在可靠的采样和分析测试的基础上,运用数理统计的方法处理数据,才可能得到符合客观要求的数据,处理得出的数据应经仔细复核后才能上报。 2、监测的方法和技术路线 生态监测技术方法就是对生态系统中的指标进行具体测量和判断,从而获得生态系统中某一指标的特征数据,通过统计分析,以反映该指标的现状及变化趋势。在选择生态监测具体技术方法前,要根据现有条件,结合实际制定相应的技术路线,确定最佳监测方案。 技术路线和方案的制定大体包含以下几点:生态问题的提出,生态监测台站的选址,监测的内容、方法及设备,生态系统要素及监测指标的确定,监测场地、监测频度及周期描述,数据的整理（观测数据、实验分析数据、统计数据、文字数据、图形及图像数据）,建立数据库,信息或数据输出,信息的利用（编制生态监测项目报表、针对提出的生态问题建立模型、预测预报、评价和规划、政策规定）。 在确定具体的生态监测技术方法时要遵循一个原则,即尽量采用国家标准方法,若无国家标准或相关的操作规范,尽量采用该学科较权威或大家公认的方法。一些特殊指标可按目前生态站常用的监测方法。生态监测具有着眼于宏观的特点,是一项宏观与微观监测相结合的工作。对于结构与功能复杂的宏观生态环境进行监测,必须采用先进的技术手段。其中,生态监测平台是宏观监测的基础,它必须以3S技术作支持,并要具备容量足够大的计算机和宇航信息处理装置。 3S技术,即地理信息系统（GIS）、遥感技术（RS）和全球卫星定位技术（GPS）。3项技术形成了对地球进行空间观测、空间定位及空间分析的完整的技术体系。它能反映全球尺度上生态系统各要素的相互关系和变化规律,提供全球或大区域精确定位的高频度宏观资源与环境影像,揭示岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用和关系。在RS和GIS基础上建立的数学模型,能促进以定性描述为主到定量分析为主的过渡,实行时空的转移,在空间上由野外转入室内,在时间上从过去、现在的研究发展到在三维空间上定量预测未来。3S技术是宏观生态环境监测发展的方向,是其发展的主要技术基础,在今后较长的一个时期内,遥感手段将在生态环境监测中得到更广泛的应用,地理信息系统作为“3S”技术的核心将发挥更大的作用。目前美国、欧洲、日本和我国都在制定新的观测计划,国内北京、上海、重庆、厦门等地都在推进基础数字化工作,推广GPS定位观测,这些计划的实施将为区域环境监测提供重要的数据。传统监测手段,只能解决局部监测问题,而综合整体且准确完全的监测结果必须依赖3S技术。充分利用计算机技术把遥感、航照、卫星监测、地面定点监控有机结合起来,依靠专门的软硬件使生态监测智能化,使生态资料数据上网,实现生态监测网络化,是目前以及今后相当长的一段时间里监测人员的重点工作内容。 环境监测的方法必须上升到国家标准,并严格执行。目前我国已经制定了全面详细的国家行业标准,包括水环境监测方法标准、大气环境监测方法标准、固体废物监测方法标准、噪声环境监测方法标准、土壤环境监测方法标准、辐射环境监测方法标准、空气监测技术路线、地表水监测技术路线、生物监测技术路线等等,这些标准的全面落实是推进我国生态与环境监测事业的保证。 三、生态监测的发展趋势 1、发挥生态环境监测体系优势 生态环境监测的理论具有广泛的内容，环境监测的实践丰富了生态环境监测体系，要发挥生态环境监测体系优势，使其成为开展生态监测工作的基础保证。 2、合理选择监测指标 我们现有的监测能力、技术与设备水平有限，因此必须从实际出发，结合本地的特点，从由于经济发展过快对生态环境形成压力和影响生态系统变化的因子中，选取易监测、针对性强、能说明问题、对特定环境敏感和属于污染的因子开展监测，以此表征主要的生态环境问题，待今后条件具备时，逐步加以补充、扩展。 3、充分利用先进技术 当前许多现代化的技术和手段，还没有在生态环境监测体系中发挥作用，如3S技术已经趋于成熟并广泛得到应用，要使其和生态监测密切结合，并以最少费用获得必要的生态环境信息，在生态环境监测体系中发挥效用。 结束语 随着科学技术的不断发展，环境监测技术也在向更精细、更准确、更灵敏的方向发展。本文所述环境监测技术各有各的优点和不足，只有对它们作进一步深入的研究，完善优点，弥补缺点，根据各个地区的实际情况和研究实力，把它们联合应用，才能最大限度地发挥每一种监测方法的作用，为环境监测提供强有力的技术支持。 生态环境新技术论文:环保技术在生态环境治理中的应用分析 摘要众所周知，区域是一个国家的组成单元，是国家国民经济和可持续发展的重要组成部分，各个区域因其自然、社会、经济、生态和环境等方面的特殊性，存在着经济区位和生态区位差异。一定区域的环境容量和资源的人口承载力是有限度的，人口的数量一旦超过了区域的生态承载能力，势必会引起人地关系的失调、对资源的掠夺性开发和环境的破坏，出现生态危机和生态灾难。 关键词环保技术；生态环境治理；应用 引言 生态文明是人类社会发展进步的重要标志。生态环境治理是直接关系西部开发中经济社会可持续发展的基础工程。西部开发10年来，在国家政策、法律、财力和物力等多方面巨大支持下取得了巨大成就,但西部生态环境依然面临着严峻形势。解决之策是以生态文明为理念，以政府为主导、以市场为基础、以公众为推动力，完善西部生态环境治理体系,实现西部经济社会与环境的协调可持续发展。 一、先进的低碳环保技术是城市环境治理的强大支撑 科学技术是第一生产力。没有强有力的科技支撑，城市环境治理就难以实现。在我国城市环境治理过程中，一大障碍就是环境技术瓶颈，特别是城市废弃物减量及处理技术、废气净化技术还比较落后，导致很多工厂企业废弃物大量存在，得不到妥善处置; 城市垃圾堆积如山，净化后排放的废气烟尘中仍然含有二氧化氮、二氧化硫等污染气体。从中国城市环境治理的实践来看，在我国自主创新能力不足的背景下，应依靠商业渠道引进世界先进的环境技术，走引进消化吸收再创新的路子，并加大城市环境治理相关技术的研发，提高环境治理的技术水平，为城市环境建设奠定强大的技术支撑。 二、全球治理对环境治理的现状 全球治理效果的有限性和滞后性，既是治理机制自身存在的问题，也是全球问题的性质和特点所致。一方面，全球治理机制在利益差别巨大的主体之间难以协调一致，为了达成一个共同协议往往需要数年甚至数十年，影响了治理效率。治理规制的规范约束力普遍不强，不足以制约行为体的行动，容易导致治理措施不能按时有效落实，这些都是造成治理效果不佳的因素。另一方面，全球治理效果也存在滞后的问题。许多全球性问题并非突然出现，而是长期积累所致，因此治理过程也是长期性的，治理效应也需要一段时间逐渐显现，不可能一蹴而就，这种治理效应与治理本身在时间上的滞后降低了治理效率，影响了治理效果。例如全球气候变暖问题即是如此，气候变暖显然不是短期内造成的问题，它是过去两百多年的工业化进程所引发的长期性后果。同样，对该问题的治理也不是一日之功，针对该问题的所有治理措施，包括减少温室气体排放)通过技术转让)经济援助等方式增强发展中国家的适应能力等，一般至少需要数十年的时间，才有可能看到效果。除此之外，气候问题本身很复杂，影响气温变化的因素很多，而且受到技术上的局限，气温下降与否和下降幅度很难做到精确计量，因此对治理效果的评估也存在诸多困难，往往造成治理效果不稳定的情形出现，这也在一定程度上影响人们对治理效果的评判。 三、环保产业背景下的技术选择 由于环保技术的内在驱动力，不仅能够提升经济，而且还可以提升社会与环境效益。另外，环保产业不但能自我提升，而且还能使资源配置更加合理，使经济增长模式发生改变。可见，环保产业的技术选择对于经济的长期发展有着重大意义。 （一）把握当前全球环保技术发展的思想和方向，确保环保产业内部增长模式的生成 首先，增强和国外先进环保单位的合作力度，对其先进环保技术加以引进与吸收。环保产业发展的内在驱动力是环保技术，只有依靠环保技术，环保产业才能实现可持续发展。我国环保技术产品趋于低端化、同质化，其整体发展水平相当落后，难以自主设计与研发成套高端设备；其次，引入国外环保产业的技术竞争机制与创新模式，提升环保产业的内部增长能力。由于我国环保技术产品过于趋向同质化，使得环保产业过于疏松，对整体技术水平的提升造成了局限。而竞争机制与创新模式这两种市场化措施，将促进整个环保产业的发展。最后，由于环保产业是一种战略新兴产业，拥有无限的市场潜力，因此对于那些操作性相当强的市场化技术鼓励政策应当予以快速制定与施行，同时加快高效投资预期模式在环保企业中的生成速度，以确保政策能够长期稳定的实施。 （二）增加环保产业投入，促使工业化与城镇化协同发展 第一，环保产业发展将促使工业化转向低碳化发展。我国各地都在规划与建设环保产业聚集区。一方面东部沿海发达城市建设生态化工业园区，对落后污染产业予以淘汰，并且企业下载进行强化节能减排；另一方面中西部城市承接了产业转移，在建设工业园区之初，就充分考虑了工业园的环保服务功能及如何进行节能减排与资源再利用等问题。通过众多经济部门的交叉与渗透，使得环保产业获得了长足的发展机会；第二，环保产业发展将促使城镇化转向生态化发展。城镇建设的快速发展期将持续很长一段时间，怎样使城镇化走上可持续进程，如何解决城镇发展与污染治理的矛盾将成为重中之重。现在，因为我国城市处理生活垃圾的能力相当低下，许多城市将要出现被垃圾所围的窘况，所以想要解决这些问题，发展环保产业才是王道；第三，环保产业发展能够促使工业化和城镇化协同发展。从历史角度来看，工业化促进了城市的繁荣与发展，如果城镇化推进过缓，将对工业化进程造成影响。目前我国城镇化的发展速度根本赶不上工业化的发展速度，仅针对环保产业背景而言，环保产业发展不但能扩大业内就业率，而且由于环保技术的频繁运用，将促使与之相关的产业就业率快速提升，最终使得城镇化进程不断推进。 三、现代污水处理技术在水环境保护中的应用 我国人均水资源不到500立方米，实属水少地区；特别是随着经济发展和城市人口剧增，生态环境恶化，工农业用水技术落后，浪费严重，水源污染，使原本贫乏的水“雪上加霜”，这成为国家经济建设发展的瓶颈。 （一）现代污水处理技术，按处理程度划分，可分为一级、二级和三级处理。 一级处理，主要去除污水中呈悬浮状态的固体污染物质，物理处理法大部分只能完成一级处理的要求。经过一级处理的污水，BOD一般可去除30%左右，达不到排放标准。一级处理属于二级处理的预处理。 二级处理，主要去除污水中呈胶体和溶解状态的有机污染物质(BOD，COD物质)，去除率可达90%以上，使有机污染物达到排放标准。三级处理，进一步处理难降解的有机物、氮和磷等能够导致水体富营养化的可溶性无机物等。主要方法有生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗分析法等。整个过程为通过粗格栅的原污水经过污水提升泵提升后，经过格栅或者砂滤器，之后进入沉砂池，经过砂水分离的污水进入初次沉淀池，以上为一级处理(即物理处理)，初沉池的出水进入生物处理设备，有活性污泥法和生物膜法，(其中活性污泥法的反应器有曝气池，氧化沟等，生物膜法包括生物滤池、生物转盘、生物接触氧化法和生物流化床)，生物处理设备的出水进入二次沉淀池，二沉池的出水经过消毒排放或者进入三级处理，一级处理结束到此为二级处理，三级处理包括生物脱氮除磷法，混凝沉淀法，砂滤法，活性炭吸附法，离子交换法和电渗析法。二沉池的污泥一部分回流至初次沉淀池或者生物处理设备，一部分进入污泥浓缩池，之后进入污泥消化池，经过脱水和干燥设备后，污泥被最后利用。 （二）工艺选择准则 1) 城市污水处理工艺应根据处理规模、水质特性、受纳水体的环境功能及当地的实际情况和要求，经全面技术经济比较后优选确定。 2) 工艺选择的主要技术经济指标包括：处理单位水量投资、削减单位污染物投资、处理单位水量电耗和成本、削减单位污染物电耗和成本、占地面积、运行性能可靠性、管理维护难易程度、总体环境效益等。 3) 应切合实际地确定污水进水水质，优化工艺设计参数。必须对污水的现状水质特性、污染物构成进行详细调查或测定，作出合理的分析预测。在水质构成复杂或特殊时，应进行污水处理工艺的动态试验，必要时应开展中试研究。 4) 积极审慎地采用高效经济的新工艺。对在国内首次应用的新工艺，必须经过中试和生产性试验，提供可靠设计参数后再进行应用。 通过污水处理使污水得到净化达到排水标准或再次使用的水质要求，。污水处理被广泛应用于建筑、农业,交通、能源、石化、环保、城市景观、医疗、餐饮等各个领域，也越来越多地走进寻常百姓的日常生活。 四、垃圾焚烧及废气净化技术在城市垃圾处理中的应用 （一）严格的垃圾分类体系 中国的垃圾分类回收始于好多年前，目前已经形成了严格的垃圾分类回收制度及完备的垃圾回收设施。中国居民住宅楼中有专门的垃圾间，一般摆放两种垃圾分类箱: 废纸箱和生活垃圾箱。同时在城市街道的路边摆放有好几种种不同颜色的分类垃圾桶，用于收集不同种类的垃圾。对于特殊垃圾，如医院垃圾、旧家具、旧家电、有毒垃圾等，则设有专门的特殊垃圾回收体系，由专业人员定点负责专门回收和处理。 （二）先进的垃圾焚烧和废气净化技术 垃圾焚烧作为垃圾处理的一种主要方式，其中的关键环节一是垃圾燃烧是否充分，有多少剩余物;二是垃圾燃烧产生的废气如何净化。因为垃圾焚烧产生的废气中含有大量的有毒气体，直接排放会造成大气污染，这是制约垃圾焚烧的两个主要问题。 （三）完善的分类垃圾回收管理及运输体系 中国有专门的政府部门负责管理全市垃圾的分类回收及处理。此外还成立了专门的独立核算的运营公司，负责运送处理垃圾的具体事务。除了完备的垃圾回收箱系统外，中国还有多个垃圾场和多个家居危险废物等特殊垃圾收集中心。通过高效率的收集和运输系统，在提高废物再利用率的同时，也潜移默化地引导人们自觉养成垃圾分类的良好习惯，以达到保护环境的目的。 结束语 目前环保产业背景下的经济发展情势相当严峻，因工业化与城镇化进程所导致的环境问题屡见不鲜，政府拿不出有力的职能手段，市场化技术也相对缺乏，使得环境问题日益突出。 生态环境新技术论文:浅析“3S”技术在路域生态环境重建中的应用 摘要：公路建设往往会对路域的生态环境造成不同程度的破坏，严重破坏了生态环境的和谐，因此路域生态环境的重建是道路建成后一项重要内容。“3S”技术的运用能够对路域的生态环境进行整体、宏观的把握，是一种可行性高、耗时短、现势性好、准确度高的方法和手段，提高了路域生态重建水平，促进公路建设与生态环境的和谐统一。 关键词：公路域 生态环境 “3S”技术 引言 随着公路建设的发展，由其带来的生态环境问题也越来越受到人们的重视。公路建设往往会对其周围的生态环境、土壤植被遭到毁灭性的破坏，严重影响交通道路的安全和路域的生态环境。 传统的路域生态环境研究，不但费时费力，而且难以对路域生态系统进行整体、宏观的把握，许多情况下难以得到所期待的结果。本文将对“3S”技术在路域生态环境重建中的应用进行探讨。 1、公路建设对生态环境的破坏与影响 1.1公路域的确定 公路域生态环境质量评价的研究对象是“路域”，路域的边界确定是进行评价的前提。以往的研究者在公路污染、环境保护以及路域生态系统等相关问题的研究中就路域边界的确定做了不少研究工作。 由交通部公路科学研究院编制《公路建设项目环境影响评价规范》规定我国公路环境影响评价的路域范围为公路两侧各200米。 1.2公路建设中的生态环境破坏 （1）公路设计不合理造成生态系统结构与功能下降，区域生态环境恶化。路线方案设计不合理，公路穿越生态脆弱区，导致脆弱生态系统遭到人为分隔，生态系统稳定性降低。 （2）修筑路基产生裸露坡面或不稳定边坡。许多路基边坡为裸露坡面，或为堆积边坡，这些人为裸露坡面或堆积边坡，表层几乎无植被覆盖，地质不稳定。 （3）挖方取土对土地造成毁灭性破坏。由于大量挖方取土进行路基填方，局部土地受到大规模的机械开挖、翻动，岩土层产生移动、变形，改变了原有土体的自然结构，土壤植被系统几乎遭到毁灭性的破坏。 （4）临时设施及活动场所破坏地表自然生态系统。施工设备及材料堆放场、弃渣场、工棚、临时加工场、仓库、便道等施工用地，表土层与植被受到不同程度的破坏，路域自然生态系统退化。 （5）公路通车运营对沿线生态和环境的持续性影响。在公路上行驶的汽车产生噪声并排出有毒的尾气，对公路沿线居民生活产生影响，尾气中的有毒气体，会对大气造成污染同时阻碍两侧植被生长。 2、路域景观中的“3S”技术 2.1 “3S”技术 采用“3S”技术不仅可对现状进行全面的了解，同时还可追踪过去的生态状况，能为公路路域生态识别提供大量综合、宏观、动态和快速更新的信息，对路域的生态环境有一个全面、准确的掌握，“3S”技术为公路建设中的生态环境重建提供了有效的工具。 RS是一种先进的数据获取手段，主要是航空和卫星遥感，可以快速、方便、快捷地获得研究所需要的大量数据，能为环境监测提供动态、实时、丰富的信息，为GIS的数据更新提供系统、可靠、连续的数据源。GPS具有全天候、高精度和全球覆盖的能力，主要用于实时、快速地提供目标位置，在生态与环境勘测中得到广泛应用。GIS能动态的、空间的采集、管理、分析、输出多种地理信息，是一种现代化数据管理分析工具。公路是个带状工程，对生态景观影响范围广泛，必须有卫星遥感所提供的动态数据与地理信息系统的结合。利用GIS的叠置功能，进行遥感影像与矢量地理数据的信息复合，这样就大大地增强了人工对遥感影像的判读能力。 2.2“3S”技术在路域生态重建中的优越性 将“3S”技术应用于公路建设的生态重建中有着明显的优越性，主要表现在以下几个方面： （1）利用“3S”技术可以从宏观上获取关于生态重建所必需的生态与环境方面的信息。 （2）利用“3S”技术可以实现定量分析、可视化、观测与模拟、空间分析、决策支持等方面的功能。 （3）应用“3S”技术后，在速度、成本、效率、效益、适用性等方面都具有明显的优越性，以其为基础进行多学科、多技术手段的渗透和融合更具有广阔的应用前景。 3、“3S”技术在路域生态环境重建中的应用 “3S”技术在路域生态环境重建中的应用主要有以下几个方面： （1）用于环境数据的采集。“3S”技术可用于采集宏观的、区域的乃至全球的动态综合环境信息，将其与常规的环境信息采集手段相结合，就可实现综合、系统的环境信息采集。 （2）用于环境监测与治理。RS信息是进行环境动态监测的基本信息源，GIS具有强大的空间分析和数据处理功能。充分利用GIS的功能模块，结合特定的空间监测分析模型对环境信息进行处理，找出环境变迁的动态规律，可以实现对环境信息的动态综合监测。 （3）用于环境模拟与预测。GIS是进行区域环境演变模拟和预测的有力工具。在GIS功能模块的基础上，进行必要的开发和完善，建立能动态显示环境变化规律的模型，并通过一定的参数对环境的发展趋势作出预测。 （4）用于建立路域生态与环境信息系统。GIS系统具有数据采集、编辑、矢量栅格数据变换、属性管理、空间内插分析、缓冲区分析、聚类分析等一系列强大的功能模块，可以方便地用于路域环境的分析和评价。 4、结束语 利用“3S”技术，可以实现实时获取路域的生态环境数据，对生态环境的变化进行模拟与评价。RS的宏观、综合、动态、快速获得研究所需要数据，GPS实时、快速地提供目标位置，与GIS所具有强大的信息组合与集成分析功能结合起来，建立完善的生态环境质量评价的指标体系。为路域生态评价提供了一种可行性高、耗时短、准确度高的方法和分析手段，提高了路域生态重建水平，促进公路建设与生态环境的和谐统一。 生态环境新技术论文:膜技术在生态环境治理中的应用 摘要：众所周知，膜技术作为一种新型而又高效的环境处理技术，其对于生态环境的治理具有重要的意义。本文主要介绍了将膜技术应用于生态环境的治理过程的实例，其中有对美国的科罗拉多河流进行反渗透的脱盐工程，还有利用膜技术进行井下贮水工程以及对富营养化的河流和湖泊进行低压膜的相关水处理操作工程。通过上述的实例分析，帮助我们了解了膜技术对于生态环境治理的功效，有利于膜技术的未来发展。 关键词：膜技术 生态环境 水处理 膜技术作为一种新型而又高效的环境处理技术，其以廉价的成本以及高效的处理效果在水质治理以及生态修复等方面得到了越来越广泛地应用，发挥了越来越显著的功效。 一、生态环境的现状 随着我们国家现代化工业的不断发展，生态环境出现了严重的恶化，造成生态环境恶化的主要原因是由于人类在对大自然进行开发以及利用的过程中，没有一定的保护意识。恶化的生态环境将在一定程度上制约我国的工业发展以及社会的进步，更严重的有可能会威胁到人类的生存空间，如果我们不对此进行高度重视，我们有可能遭受自然的报复，并为此付出惨痛的代价。水环境的污染与破坏是现有的最严重的生态环境问题，我们知道，水体受到污染以后不仅会使得我们人类的水资源出现短缺，还会在一定程度上影响我们人类的身体健康，打乱生态环境与社会经济的平衡关系，因此，利用一定的科学技术管理、治理水污染对于我们人类的发展来说具有重要的意义。 值得庆幸的是，目前人类已经充分认识到了生态环境出现恶化会给人类社会带来的严重后果，并且根据不同的实际情况开始对生态环境问题进行不同的处理，然而，科学的治理方案往往伴随着昂贵的价格，所以，研究以及选用科学、正确、高性价比的治理方法是我们的首要问题。在选择使用治理生态环境问题的方法时，我们需要充分考虑到二次污染问题，降低治理的花费，提高治理的效果。 二、生态环境治理过程中的膜技术 （一）膜技术 膜技术在生态环境的治理中具有许多优势，受到了越来越多人的关注，并且迅速成为一门新兴的环境治理技术。从膜技术研究和发展以来，其主要应用于奶品的加工、水的反渗透和饮料行业中，然而，随着我国对膜性能研究的不断深入，膜设备的安装成本出现了大幅度的下降，最近几年，膜技术已经被广泛地运用于农业的水处理以及生态环境的修复方面。 （二）膜技术在生态环境治理过程中的运用 我们知道，随着社会经济的高速发展，人们为了实现自身的利益，在开发和使用水资源时，会忽视对环境的保护意识，从而给水资源环境带来了很多无法弥补的负面影响，例如绝大多数的城市污水在没有经过适当的处理却进行任意地排放；对大自然中的水资源进行过度地开采；兴建大量的水库进行大面积的水源灌溉以及人为污染导致许多湖泊和河流出现富营养化等，这些现象都会导致生态环境的恶化，使得水资源出现无法逆转地污染。人们在谈到生态环境的恶化问题时，最先想到的是水环境的大范围污染以及生物所处的生存条件的破坏，所以，对水资源进行科学的治理工作是修复生态环境的第一步。而膜技术在水环境的治理过程中能够发挥出巨大的功效。在膜分离中，既不会出现相变现象，也不存在热过程和相关的化学反应，由于膜技术是按照单元组合的方式产生的整体，因此，膜技术的装置更加大型化。在膜分离的过程中，无论是微滤过程、纳滤过程、超滤过程，还是膜技术的反渗透过程，都需要以压力作为其主要的推动力，所以说膜技术的操作以及控制工作具有较高的可靠性。 三、将膜技术应用于生态环境的治理过程的实例 （一）对咸水河流进行治理 美国的科罗拉多河流全长有2254千米，由于受到环境污染，其河水的含盐量远远高于上个世纪初河水的含盐量，并引起了美国与墨西哥双方的广泛关注。造成该河流的水质出现高含盐的原因有以下几个方面：一方面，由于在该河流的主要流经处存在大量的盐分，并且随着河水的流动，这个盐分会慢慢地溶解在河水中，从而造成该河流的河水含盐量较高；另一方面，在该河流的沿途区域，建造了许多大型的水库，这就增加了河水蒸发的表面积，从而提高了河水的含盐量；最后，该河流的沿途开发了大量的灌溉区域，从而形成了高盐度的排放水。 由于该河水的高含盐量会给墨西哥流域的一些农作物的生长产生严重的影响，因此，为了保护其生态环境，墨西哥方面要求尽可能地降低该河流的含盐量，使其不超过每升700毫克。为了实现这一目标，墨西哥政府开始筹建世界上最大规模的反渗透脱盐工厂，该工厂现位于美国的亚利桑那州，在其建成以后，有将近400000m3/d的河水被输入进该工厂进行反渗透的脱盐处理，该处理过程主要采用的是醋酸型的纤维素卷式膜，且该膜在使用之前需要经过一定的预试验，试验过程主要是对中空纤维膜以及卷式膜进行预处理。 对进料水进行预处理的过程是整个反渗透脱盐处理的关键所在，其主要包括有以下三个环节：悬浮物的沉降、固液接触的反应以及双介质的过滤。 （二）井下贮水 井下贮水也可以称作是水的井下储存以及回收，其对于地下水资源的保护以及利用具有重要的意义。在井下贮水过程中，涉及到了两个方面的过程，一是膜技术，另一个是蓄存技术，利用这两种技术不仅可以保证水资源的安全使用，还可以保证水资源能够持续地供应。 通常情况下，冬季的一些城市能够产生两种重要的剩余资源：一种是已经经过科学处理的废水；另一种是剩余的使用电力。我们可以采用低压膜技术通过剩余的电力对城市废水进行处理，或者是对于苦咸水进行一定的反渗透操作，从而利用低成本生产出高质量的饮用水。将经过上述处理的水资源贮入水井中，可以实现较为经济的井下贮水操作。然而，将水资源注入井中之前，需要经过科学的预处理，从而防止出现井里的多孔层堵塞问题，与此同时，需要确保注入井中的水资源不会与地下水以及井中的材料发生一些化学反应。 （三）低压膜在水资源生物爆发中的应用 随着社会的发展、科学技术的进步，世界范围内也出现了越来越严重的环境污染问题，其中，江河湖海中水体的富营养化是造成水资源恶化的重要问题之一，并且在全世界许多国家，都出现了河水以及海水的生物暴发，例如水质中的微藻、细菌、隐孢子、病毒以及寄生虫等生物越来越多，这些生物的大量存在对于水质产生了严重的污染，使得水中的有机碳含量逐渐升高。为了解决水资源中由于生物爆发而产生的水质问题，人类利用纳滤技术建立了膜处理生产线，改进了传统的水处理方式，有利于水资源的治理。 四、结语 现如今，进行排污的企业越来越多，废水的排放规律也越来越复杂，利用相关的环境监察单位进行人工监察，已经不能满足生态环境保护的需要。对生态环境的污染源进行自动的在线型监控，不仅科学准确，而且还可以科学地核算出企业排污的总量，为我们国家的减排计划提供了重要的依据。以此同时，对于监测出的污染源我们需要给予科学的处理，膜技术作为一种新型而又高效的环境处理技术，将其用于生态环境的治理过程中不仅成本较为低廉，而且处理的效果良好，能够满足人类实际生活以及生产的需要，需要得到我们的广泛关注。

0引言 实验室是高校加深在校学生对理论课程的理解和培养实践动手能力的实验场地，也是研究人员进行科学研究和相关实验论证的科研场所。随着国内高校办学规模的扩张和办学水平的提高，实验室建设逐渐成为学校产学研体系的重要组成部分[1]。实验室安全是各项教学活动和科学研究顺利进行的基本保证，其不仅关系到实验室实验仪器存放安全与否，更关系到在实验室进行教研活动的师生的人员安全[2]。2019年中国实验室发展大会中提到：我国高校每年发生用电安全事故约150起。由此可见，构建健全的实验室安全管理体系至关重要。高校实验室安全管理大多采用人工巡查等方式进行实验室安全方面的维护，每间实验室配备相应的实验室安全管理人员，定期对实验室电力设备运行状况进行巡查[3]。上述“人防”方式虽然能从一定程度上保障实验室的日常安全运行，但许多用电安全隐患不易察觉，用电安全问题发生突然，实验室管理员不易第一时间知晓并处理警情，因此通过“人防”方式进行实验室消防管理存在一定的局限性[4⁃5]。随着现今物联网、大数据等新兴科学技术的蓬勃发展，高校响应国家号召，运用现代科技实现实验室信息10期化、智能化管理势在必行。本文利用物联网、云计算、大数据等技术对实验室用电情况进行实时监测和系统分析，排查实验室用电安全隐患，发生异常情况及时报警，实现信息化条件下的实验室用电安全管理工作转型升级[6⁃7]。此举可以保障实验室的财产安全和实验人员的人身安全，完善校园信息化安全管理体系，为安全和谐校园建设添砖加瓦。 1高校实验室用电安全问题分析 1.1不规范用电 实验室实验人员进行教研任务的不规范用电行为是造成实验室火灾事故的主要原因之一。近年来，高校逐渐重视对实验人员的实验室用电安全教育，但在实验室饮食、实验仪器工作时无人在旁值守等安全意识薄弱现象屡见不鲜[8]。除了实验仪器，接线板也是实验室最常见也最容易被忽视的用电设备。使用非国标的接线板，将接线板随意放置于实验仪器旁，同时使用多个接在同一个接线板的大功率电器造成接线板过载等不规范用电行为，都大大增加了实验室消防安全隐患。 1.2维护缺失 现如今，高校在实验室用电安全方面的科技支撑不足，对实验室安全进行维护管理时大多采用安全管理人员定期定点巡查等方式。但部分实验室管理人员对实验室安全管理重视程度不足，对实验室的定期巡查和维护流于形式，缺乏规范有效的监督，缺岗、漏岗现象时有发生[9]。实验室安全监管人员不能及时发现实验室内用电安全问题，为火情等危险情况的发生埋下了巨大隐患。另一方面，高校校园中部分老旧实验楼用电线路过于陈旧，电力线路检修难度大，安全管理人员检查不到位，极易产生监管死角[10]。一旦用电不慎，极易导致线路短路或线路功率过大引起火灾。 1.3安全管理体系和手段不健全 基于往年高校实验室发生火灾等事故留下的惨痛教训，近年来各大高校逐步建立起实验室安全管理体系[11⁃13]。受人力成本高等因素制约，实验室安全管理员大多由实验员、任课老师或安保等人员兼任。然而以上监管人员存在时间精力有限和缺乏专业火灾防控知识等问题，使得实验室安全管理人员责任范围模糊，造成“不愿管、不会管、不敢管”的监管乱象[14]。另一方面，学校对监管人员和实验人员的实验室安全教育培训过于形式化，实验室安全管理制度流于纸面，未能落实到具体的实验室安全管理上[15]。长此以往，会造成实验人员对实验室用电安全隐患的排查与处理不到位、不合理的问题，存在巨大的监管漏洞。一旦发生因用电安全引发的火灾等事故，会对人员生命和实验室财产安全造成不可挽回的损失。 2系统设计 运用物联网、边缘计算、大数据等现代信息技术实现高校实验室用电安全监测和管理，十分迫切且可行。为了解决上述用电安全问题，提升实验室用电安全管理问题的效率和效果，实现实验室安全管理方式从“人防”向“技防”的转变，建设信息化、智慧化实验室，本文开发了实验室物联网用电安全系统。该系统由智慧用电物联终端和实验室用电安全管理云平台构成。智慧用电物联终端是基于物联网、边缘计算和“移动互联网+”等最新技术研发的硬件设备，包括物联终端及配套部署的各类传感器。根据实验室职能、规模和所在区域等实验室信息可设置终端参数，终端和传感器对实验室的配电箱进行24h数据监控，并将电路和温度等实时数据通过无线通信动态上传至云平台。实验室用电安全管理云平台是一个综合性的物联网云平台，能够对智慧用电物联终端设备进行监测、定位和跟踪，及时获取实验室终端设备数据和运行状况，并将终端上传的监测数据批量存储在云平台数据库中。同时通过数据挖掘分析，对实验室用电安全状况和用电行为进行评估分析，提高实验室安全管理人员监管质量和效率。实验室物联网用电安全系统主要实现当实验室配电箱内电路出现过流、过压、漏电等异常情况，并在引发电气火灾等更严重的后果前及时向实验室管理人员报警，最大限度做到实验室消防警情的早预判、早发现、早除患和早扑救，减少实验室用电隐患的滋生，强化实验室用电安全预防工作，建立高校实验室的防火墙，构筑校园实验室安全管理体系。智慧用电物联终端部署于各实验室配电箱内部，与之连接的传感器布置于箱内的线缆和箱体等部位，终端以无线的方式（NB⁃IoT/4G/5G）入网，与实验室用电安全管理云平台进行数据交互。当某路监测数据达到相应阈值时，终端本地会进行蜂鸣报警，同时将数据上传至云平台，在云平台推送报警具体信息，并向发生报警实验室的安全负责人通过拨打电话、发送短信和微信平台推送等方式进行通知。实验室用电安全管理中的用电数据分析、事件电子台账、安全隐患定位等其他功能主要通过云平台实现。 3智慧用电物联终端 智慧用电物联终端是可以检测实验室配电箱内线路各项电力数据的设备，是实验室物联网用电安全系统的主要监测终端设备。物联终端通过传感器监测的数据通道包括一路剩余电流、四路线路温度、一路箱体温度、三路电压、三路电流。将终端安装在配电箱中，正常工作时终端不间断监控各个通道数据，根据设定通道数据的上下限对实验室配电箱内电力线路进行异常报警和保护。当各通道数据值超过阈值时，终端蜂鸣器报警，立即控制空开脱扣，同时上传各个通道的数据到安全管理云平台，并生成报警事件，通过微信（推送报警通知）、电话（收到智能来电）推送信息给管理员。并且当终端监测到数据出现异常变化或超出阈值，会频繁上传数据至实验室安全管理云平台，直到监测数据恢复正常，停止上报异常情况。当报警事件处理完毕后实验室安全管理人员必须手动消音并复位终端，进行新一轮的实时数据监控。终端的控制部分为一个嵌入式系统，主要用于基本功能逻辑实现、数据处理、数据通信等功能。接口电路部分主要用于电流互感器、温度传感器等传感器与控制电路的连接和驱动；指示电路则主要通过数码管、LED灯形式指示终端的运行状态和报警信息；报警电路中的蜂鸣器则主要用于产生报警声音和上电提示音等。终端内置4G通信模块（可根据信号覆盖情况更换为NB⁃IoT模块或5G模块），通过运营商网络实现终端接入，与云平台进行双向通信。由于终端使用的是无线网络通信，不需要布置信号线，在供电方面终端从配电箱内部取电，不需要额外进行电源布线，因此终端安装的施工难度和成本大大降低，可以根据实验室配电箱内部情况灵活部署。由于终端使用的传感器均为线路外部安装，无需破坏原有电路结构，不会对原有线路产生影响。智慧用电物联终端实物如图3所示，终端配电箱内实际安装部署如图4所示。 4实验室用电安全管理云平台 实验室用电安全管理云平台能够实现实验室用电安全隐患、事故的早发现、早报警、早补救，全面解决实验室用电安全监督难点。云平台接收、显示、处理、存储终端设备动态实时上传的监测数据，且根据设计主要用于智慧用电物联终端的接入，但不仅限于此。云平台不受物联网设备类型的限制，能够接入多种物联网设备，基于多类型标准协议和API开发满足海量设备的高并发快速接入，实现对终端设备的实时监控、报警推送、数据分析、详细定位等功能。目前所实现的主要功能具体如下。 4.1实时监控 云平台实时监控智慧用电物联终端上线时上传各通道数据，生成上线事件推送至云平台，同时实时推送动态到用户Web端。用户端可根据物联终端所在位置查看每个终端设备的详细信息，如设备状态、通道数据、所属类别等。云平台24h监控已上线的物联终端状态，对关乎实验室用电安全的主要因素，如线缆温度、配电箱温度、剩余电流、电路电压、电流等信息进行实时在线监测，上报排查各类安全隐患。部分数据监测页面如图5、图6所示。 4.2报警推送 当实验室的智慧用电物联终端发生告警情况，可通过Web网页、短信、电话、微信等多种方式将报警通知及报警地址实时推送给对应实验室管理员，管理员能够第一时间收到报警推送消息，即可及时联系相关工作人员进行处理，最大限度地保障实验室生命财产安全。同时，管理员可针对重点监管区域的终端进行高优先级设置，实现终端分级管理，设立多道监管防线，避免因个人疏漏所导致的严重事故。 4.3数据分析 实验室用电安全管理云平台可以实时在线显示监测线路中的电压、电流、剩余电流、温度等动态信息，把用电情况变成可视的数字化监控，查看实时采集的数据信息以及历史数据曲线，并生成统计分析数据表。运用大数据相关技术分析电器设备回路的相关参数，着重于功率、突变电流和箱体温度等与电气火灾成因有直接关联的参数，按照时间、地点、实验室类型进行智慧用电物联终端告警事件统计，生成实验室用电安全隐患分析报告，及时排查实验室用电安全隐患，并适时进行提示。 4.4详细定位 实验室用电安全管理云平台嵌入GIS系统（地理信息系统），能够对每一个实验室配置终端设备进行精确定位，并将位置信息添加在终端设备管理详情页。管理员在全景地图界面能够直观了解到当前地理位置已安装终端设备位置分布情况，有效解决人力巡检遗漏问题，实现实验室用电安全监管网络全面覆盖，消除安全监控死角。 5部署应用 实验室物联网用电安全系统已在山东大学青岛校区的公共（创新）实验教学中心部署使用，覆盖中心各实验室，实现实验室用电安全信息化管理。系统的智慧用电物联终端及传感器部署于中心44个实验室的55个配电箱中，实验室用电安全管理云平台本地部署于中心的服务器。通过开通实验中心主任、系统管理员、实验室管理员等不同权限的账号，系统使用人员可以通过Web端登录系统，使用系统各项实验室用电安全管理功能，使用手机通过短信、电话、微信等方式接收实验室用电安全事件信息。另外，还专门开发了大屏信息展示页面，应用于中心监控室大屏，如图7所示。大屏实现监控室人员对实验室用电安全数据和系统状态的监控，以及对外展示等功能。系统在中心已经部署应用了三年多时间，系统整体性能稳定，数据实时性强，用电安全事件信息推送及时，曾多次及时向电路、化学等实验室管理员提示漏电、线路过流、过压等情况，辅助排查原因并消除了安全隐患。系统应用以来，记录和存储了大量的实验室用电安全数据，形成了用电安全电子台账，便于管理和调阅；同时可以成为大数据分析和数据挖掘的数据源，供相关实验和科研项目使用，也可以通过开发，应用实时数据和历史数据进一步改进和拓展系统功能、提升系统性能。 6结语 实验室物联网用电安全系统是融合终端硬件设计和物联网、云计算等技术设计的一套高度信息化用电安全管理系统。系统管理方式从传统的“人防”监管转向“技防”管理，侧重对实验室配电箱电力线路数据的日常监测、异常报警和隐患分析排查，实现实验室用电数据信息化管理，将电气事故发生的可能性和实际损失降到最低。系统部署成本低，是实现实验室安全管理、信息化建设的良好途径，在实验室管理中具有一定的推广价值，经过实际部署应用也证明了系统的稳定性和有效性，有利于营造更加安全、稳定、和谐的校园环境。 参考文献 [1]孙淑强，张乐，周磊，等.智能监测技术在高校实验室安全管理中应用[J].实验室研究与探索，2019，38（1）：272⁃275. 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就目前的水平而言，尽管在城市轨道交通信息建设过程当中，取得了一定的成就，但其，系统信息安全风险管理，却仍然停留在浅层信息数据的管理层面，那么怎样才能够有浅层信息管理进入到深层学习管理呢？成为当前城市轨道交通建设的重要任务之一。 本文针对城市轨道交通信息系统信息安全风险的辨识，做相关的介绍，希望能够对城市轨道交通信息系统的安全辨识起到重要的作用。对于城市轨道交通的建设而言，其投资较大，施工周期较长，施工技术复杂，在过程当中会遇到多方面的不可预见因素，所以，必须要照顾好城市轨道交通建设的信息系统，提高风险防范意识，将城市轨道建设的风险降到最低。 1城市轨道交通信息系统安全风险预警理论 轨道交通在建设过程当中有多个因素所决定，因此工程在建设过程当中，必然会经历曲折复杂的变化，要想保持工程建设的安全稳定，就要对工程建设过程当中的各个环节做正确的把控，对于在工程建设中所出现的不正常现象，能够做到及时预警，提出相关的解决措施，及早发现问题，及早，对问题，积极果断的处置，将安全风险降到最低。对于综合性风险的研究，我们首先要从单个安全影响因素入手，然后再对多个综合安全因素进行相关的研究，了解各要素之间的相互作用关系以及对整个建设安全的影响，从而实现安全风险，多层次的动态预警。 2城市轨道交通信息数据管理 2.1基础信息的管理 对于复杂的城市轨道交通信息而言，必须要分层次进行各项数据的管理，一般而言，整个城市轨道交通的基础信息分为基础线路，基础标段，基础的监测对象，基础的监测点等四个层面，并由此这个层面而产生出相关的历程，参建单位，工程概况等一些子属性，通过系统的对各层次进行标准化的管理，从而实现对施工单位基础资料的信息录入，并随时能够查阅施工单位的基础建设情况。 2.2动态数据的管理 动态数据的管理是指在整项工程建设的过程当中，对各类数据进行动态化的监测，能够对其动态化数据进行相关的查询和管理。采取动态化监测，则是采用模块化的方式，实现动态数据的录入，将监测的实际格式模板化，在对这项工程管理的过程当中，只需要将相应的数据进行系统化的录入，就能够及时准确的更新相关的数据，并通过系统，对录入的数据做相关的，质量控制，严格限制每日数据的录入人数和录入次数。 3城市轨道交通建设信息风险识别 3.1前期信息风险识别 每一项工程在建设之前，首先要对施工的周边环境做相关的风险点识别，为，工程建设创设良好的施工条件，因此，在施工前期，必须要做好前期信息的风险识别，比如说拆迁工作是否完全，这些手续是否办妥，拆迁地的地质条件是否良好等等。只有将前期的信息录入到风险识别的范围之内，才能够在工程进行时，不至于出现人为因素而干扰工期。 3.2施工过程的机械风险识别 因为在城市轨道交通工程建设的过程中，要用到非常多的大型机械设备，而这些机械设备在前期时必须要做好安全的隐患评估工作，保证工程在实施过程当中施工机械能够受力用站，保证施工的顺利进行，在这一项过程当中要识别主要机械的运输安全，尤其是对于一些大型机械的运输，要做好道路交通的风险识别，以免延误工期，对于起重机的工作安全，要做好各个细节的工作定位，尽量将安全隐患降到最低。 3.3工程建设的水电风险识别 在工程施工过程当中，要做好水电的风险识别工作，遇到各种问题时能够化险为夷，尤其对于工程过程当中用电信息的风险识别，其主要原因是电视看不见摸不着的，因此，这项工作的风险识别工作没有做好，在工程进行时很容易出现问题，比如说，外接电源的安全可靠性，会影响到整个工程的顺利运行，电路的漏电保护开关的状态是否完好，能够影响到工程人员用电的安全，有点操作的规范与否能够直接影响到工程的顺利进行，所以这些用电信息的风险识别是极为重要的，既能够保证施工人员的安全，又能够保证正常的施工需要。 3.4工程施工过程当中的信息风险识别 在工程施工过程当中，要注重各种风险点的信息识别，只有对这些信息做相关的识别工作之后，才能够正确掌控施工的进度，保证这项工程的顺利进行和人民的财产安全。因为城市轨道交通的建设，信息工程量较大，所以对于风险的识别也要根据具体的施工需要对其风险点做分层次的识别，尽量节省工程在施工过程当中的安全隐患，另外，在风险识别的过程当中，还需要交一些公共管线，附近的建筑物，纳入到风险识别的范围之内，保证工程在施工时不能够影响到其他的各项工程的顺利进行，更不能影响到周边居民的生产生活。 3.5工程竣工后的交付工程风险识别 城市轨道交通的竣工完成之后，还需要做好相关的军工检验工作，在这一过程当中就需要做好风险识别，以保证整项工程的顺利进行，比如说在工程交付之前要做好相关的产品保护各种手续的相关验收，对外条件的风险识别，产权的风险识别移交等等，就这样这项工程才能够顺利的投入运营状态中。 4结束语 总而言之，城市轨道交通信息系统信息安全风险识别，在这项工程建设的过程当中是极为重要的，既能够保证这项工程的顺利完工，就能够维护施工人员的生命安全，所以，在参与轨道交通建设的过程当中，必须要依据现代化信息技术，对信息安全的风险识别，做好相关的保障工作，只有这样才能够在当前快速城市化建设的过程当中，不断适应于当前的城市轨道交通建设，科学应用的应用工程风险识别技术，为各种风险作相关的预案分析，加强各项管理，保证工程的顺利推进。

环境监测论文:提升环境监测技术策略 引言 近年来,我国许多地区灰霾天气有所增加,有的城市灰霾天气占到全年天数的一半,有的则超过一半。有关专家根据环境监测机构的提供的监测数据分析认为,造成灰霾天气的主要原因是空气中PM2.5细颗粒严重超标。本文以影响我国环境监测质量的原因为切入点,针对环境监测中存在的评价体系、环境监测技术和管理监督等问题,笔者在查阅大量资料的基础上,结合自身多年的工作实践经验,提出了解决办法与提高环境监测质量的建议。以期对广大环境保护者提供一个理论依据平台。 1影响我国环境监测质量的问题 环境监测作为环境保护研究的基础,既是一种对环境管理的手段,又是有关部门对制定环境保护决策的重要依据,环境监测质量的好坏直接关系到人类生存环境与生存安全。目前,影响我国环境监测质量的主要问题有: 1.1污染指数评价体系问题近年来,我国许多地区灰霾天气有所增加,有的城市灰霾天气占到全年天数的一半,有的则超过一半。有关专家根据环境监测机构的提供的监测数据分析认为,造成灰霾天气的主要原因是空气中PM2.5细颗粒严重超标。专家指出:我国现行的空气污染指数评价体系是10年前根据当时城市的空气污染状况所制定的,污染指数评价体系只包括了二氧化硫、二氧化氮和可吸入颗粒物这3项指标,对引起灰霾天气的PM2.5细颗粒和臭氧等指标并没有包含在内,因而导致了监测部门公布的空气质量数据与实际空气质量有很大的差别。 1.2环境监测技术问题环境监测技术问题主要来自两个方面:1、资金投入问题。由于环境监测部门的监测资金投入主要依赖财政部门,有限的财政投入引起监测技术资金投入的严重不足,无法及时对监测设备与监测技术更新。2、技术人员问题。环境监测技术人员因受编制限定的影响,无法得到及时充实,同时由于监测部门资金不足,很难对现有技术人员进行必要技术深造培养,因而导致监测技术跟不上对环境监测质量的发展要求。 1.3管理监督问题由于环境监测监测是一个带有公益性质的垄断行业,加上环境监测部门属于行政事业单位,在管理上存在严重的缺陷,对环境监测的质量缺乏有效的监督。特别是在市场经济的大潮冲击下,一些监测部门受利益的驱动,将环境监测的工作重心转向了一些企业污染大户委托性的监测报告方面,企业污染大户希望通过监测部门出具“合法化”监测报告来减少缴排污费,而监测部门则通过服务监测创收来解决监测资金不足的问题,其结果是,导致环境监测数据失真、环境监测质量下降。 2提高环境监测质量的办法 随着我国城市化、工业化的快速发展,环境污染状况日夜严重。不但环境监测的范围、内容在不断扩大,而且对环境监测质量的要求也在不断提高。如何加强环境监测提高监测质量,笔者认为: 2.1进一步完善环境监测体系功能,拓展监测指标随着环境质量的变化和污染物种类不断增加,原有环境质量评估体系中的一些评价指标,已经无法评估我国环境质量的现状和未来的发展趋势。因此,我国应进一步完善环境监测体系的评估功能,及时调整环境监测机构的功能布局,拓展环境监测指标。通过完善的环境监测体系中的评估功能,不断加强环境质量监测数据的分析,从而提高我国环境监测的质量。 2.2增加建设资金的投入,提高环境监测能力当前我国加大了对环境监测能力建设的投入力度,环境保护部门应抓住机遇,积极争取配套资金,增加环境监测设备,解决环境监测站点在工作中遭遇的“巧妇难为无米之炊”的尴尬状况。由于我国许多城市水污染情况严重,各级监测站应重点针对饮用水有机物分析能力的建设规划,加大资金投入力度,不断完善环境应急监测技术体系和工作程序,配齐应急监测设备,从而提高我国环境监测能力与监测质量。 2.3加强技术监督力度,确保数据真实可靠监测数据是环境监测质量好坏的关键,在环境监测过程中只有确保数据的真实可靠,才能充分发挥环境监测的保障作用。各级环保部门应加强环境监测技术的监督力度,加大对质量控制考核、实验室间比对、环境监测技术人员的考核和监测技术人员的培训力度,从而解决因监测数据不全面、准确引起的环境监测质量问题, 3结束语 环境监测部门必须以社会环境服务为工作方向,以提高人民生活质量为根本出发点,以提高环境质量为目标,坚持“强化公共服务职能、弱化市场服务职能”的原则,切实加强监测能力,进一步完善监测体系,努力提高环境监测质量,强化监测效率,只有取得真实可靠、符合实际的环境质量资料,才能制定出科学的污染防治措施,使其对环境的影响减少到最小。 环境监测论文:高效液相色谱仪在水环境监测中的应用及其前景 论文摘要:浙江省上虞市地理环境特殊,具有丰富的水资源,随着近些年浙江省上虞市的产业承接建设及其经济发展对当地的环境造成了一定的影响。基于国家对水环境的要求以及本监测站在实际监测过程中的实际要求需要,在针对水环境的监测上引入了高效液相色谱仪作为基本的检测手段。在实际的应用过程中可以发现高效液相色谱仪在对于水环境的基本因素的监测方面表现为较高的工作效率以及工作精准度。同时还可以与其他的先进仪器与软件进行联动,更好的提高工作效率。本文在此基础之上讨论高效液相色谱在水环境监测中的应用及其未来可能的发展前景。 论文关键词:高效液相色谱仪;水环境;监测;前景 一、高效液相色谱仪及其技术简介 高效液相色谱(HPLC)也叫高压液相色谱、高速液相色谱、高分离度液相色谱等。是在经典液相色谱法的基础上,于60年代后期引入了气相色谱理论而迅速发展起来的。它与经典液相色谱法的区别是填料颗粒小而均匀,小颗粒具有高柱效,但会引起高阻力,需用高压输送流动相,故又称高压液相色谱。又因分析速度快而称为高速液相色谱。 高效液相色谱仪的系统由储液器、泵、进样器、色谱柱、检测器、记录仪等几部分组成。储液器中的流动相被高压泵打入系统,样品溶液经进样器进入流动相,被流动相载入色谱柱(固定相)内,由于样品溶液中的各组分在两相中具有不同的分配系数,在两相中作相对运动时,经过反复多次的吸附-解吸的分配过程,各组分在移动速度上产生较大的差别,被分离成单个组分依次从柱内流出,通过检测器(能检测色谱柱流出组分及其量的变化的器件。指机械的、电子的或化学器件,用于区分、记录或指示环境中某一变量的变化,如温度、压力、电荷、电磁辐射、核辐射、粒子或分子等。)时,样品浓度被转换成电信号传送到记录仪,数据以图谱形式打印出来。 二、高效液相色谱仪的应用 高效液相色谱仪在水环境监测中的应用主要分为三个方面:一方面是对传统监测项目指标的监测;一方面是针对水体中的有机物进行监测;另一方面是利用其高效分离的技术特点在对水体中污染物质总量的监测的基础之上对不同价态及其形态的污染物进行分类定量监测。 (一)对传统污染物的监测 对传统污染物的监测主要是针对日常水体中常见污染物的重点监测。根据国家的相关要求及其本站的实际监测条件,对水体中主要污染物的监测包括了重金属元素(铜、锌、砷、汞、镉、铬等)、营养元素(氮、磷、钾等)、特殊元素(硒、氯、硫等)。通过如上监测对水体的日常污染状况进行把握与评价。同时,传统污染物的监测还包括了对特定企业排污点的污水监测,作为其环保达标的重要依据。 (二)对水体中的有机物 在传统的污染物的基础之上工业以及农业淋容等多方面因素会对水体中造成一定的有机物污染,在针对有机物的污染监测过程中传统的监测方法无法在精度与效率方面达到要求。在此方面应用高效液相色谱仪在对有机物进行定型的同时进行定量的监测。主要监测的项目包括了,工业有机污染物(氰化物、)挥发酚、石油类、总有机物等)、农业有机物(如杀虫剂、除草剂、消化抑制剂)、特殊有机物(微生物代谢物、医疗污染物、生活污水等)。针对如上的有机物监测一方面能够对水体中有机污染现状进行评价,另一方面可以鉴别污染物种类进而对排查污染源提供一定的帮助。 (三)对不同价态及其形态的污染物的监测 同种化学元素的不同存在价态以及形态对其生物毒性的影响至关重要。比如铬元素在水体中存在三价与六价之分,其中三价铬毒性较小且对在较大浓度范围内对人体有益,而六价铬则表现为较强的生物毒性,在较低浓度下对人体造成较大危害。在水环境的监测过程中传统的六价铬的监测方法是利用六价铬与二苯碳酰二肼的显色反映进行检测的。这种检测方式由于收到氧化还原条件的影响容易造成较大误差,进而使得对水体环境的判断失准。采用高效液相色谱仪能够同时监测同种元素的不同价态进而对水体的污染物及其毒性进行更好的定量分析,为后续的环境评价与治理奠定基础。 三、高效液相色谱仪的特点 (一)高效液相色谱仪的准确性 与传统的检测方法相比较,高效液相色谱仪具有更高的准确性,这种准确性主要表现在两个方面:一方面高效液相色谱仪为全自动检测仪器,在避免了人为误差出现的同时降低了机械误差。而机械误差经过标准物质的校订之后可以得到很好的控制,这就决定了高效液相色谱仪在监测过程中误差较小。同时,在另一方面高效液相色谱仪在监测原理上同样优于传统的监测方法,以火焰原子吸收测量水体中的重金属浓度为例,其以火焰原子激发的峰值为测定浓度结果,在测定过程中的波动式消耗会使得测量结果较实际浓度偏低的现象。而采用高效液相色谱仪则是利用全部曲线的面积来代替相对体积内的总量,在计算优化方面更具备准确性。 (二)高效液相色谱仪的高效性 高效液相色谱仪的高效性主要表现为三个方面: 1、高效液相色谱仪的检测效率本身,样品从进样到出结果仅需要30秒作用的时间对于单向测定,此时间还具有一定的下降空间。 2、高效液相色谱仪的多重测定效率。在针对多项目的测定过程中。利用高效液相色谱仪进行测定可以单次进样多指标共同检测的效果,大大的降低了进样的重复性工作,提高了整体的工作效率。 3、高效液相色谱仪的连续进样机制,在前一样品转移到检测室后,后一样品既可以做进样处理,在监测相同的项目指标的情况下,连续进样与单独进样的监测效率提高越30%。 此外,通过高效液相色谱仪与质谱仪的连用可以实现在定量分析的基础之上进行定性的监测。一方面省略了定性检测的二次步骤,另一方面降低了样品前处理的难度与过程。进而,降低了监测的时间。 (三)高效液相色谱仪的广泛性 高效液相色谱仪的广泛性主要表现为对监测物质的广泛性,其监测项目几乎涵盖了水体环境监测的所有基础项目。包括了重金属的测定、营养元素的测定、其他离子的测定、不同价态的测定、有机物的测定等等诸多方面。尤其是其针对有机物的测定方面还可以细致划分为多环芳烃类化合物的测定、酚类化合物的测定、苯胺类化合物的测定、邻苯二甲酸酯类化合物的测定、氯联苯和卤代化合物的测定 、苯基脲类化合物的测定、酞酸酯类化合物的测定等等。几乎涵盖了所有类别的污染物种类,使得在实际的操作过程中可以根据不同的监测目标与监测目的进行合适的项目选择。 四、高效液相色谱仪的应用前景 (一)与评价软件连用 高效液相色谱仪与评价软件连用主要是利用高效液相色谱仪的数据收集功能以及数据计算功能。在高效液相色谱仪对数据计算的基础上结合电脑的评价软件对获得数据进行进一步处理的过程。通过与评价软件的连用可以达到在监测的过程中根据不同的监测目的进行合理的评价结果输出的方式。进一步使得环境监测具有高效化与准确性。 在具体的操作层面其可能应用主要分为两个方面:一方面是利用评价软件的评价功能对超标样品进行筛选。在测定前利用标准物质对环境标准进行测定。而在测定的过程中利用评价软件的筛选功能自动对超标样品进行报警或者标红处理,而对于未超标样品则可以采用忽略的处理方式。最终的数据输出结果为超标样品编号与浓度。这样能够有效的降低环境监测站的工作强度。 另一方面是利用预设的国家标准以及不同污染物的环境效应权重针对同一样品的权指标测定项目进行评价报告的生成。在测定的过程中自动的对比国家环境标准,进而生成科学的环境评价报告,为后续的环境治理提供一定的依据。 (二)与质谱仪连用 高效液相色谱仪只能够定性的分析被监测物质,或者通过对吸收光谱的设定来测定特定物质的浓度,而对于未知物质的监测则存在一定的不足。此方面的缺陷使得其在使用的过程中测定项目具有一定的盲目性。通过高效液相色谱仪与质谱仪的连用可以在同一样品测定的情况下测定未知样品中的特定物质种类以及物质浓度。方便并拓宽了水环境监测的广度。 (三)与连续进样装置的连用 高效液相色谱仪具有一定的连续进样能力。但是,此种进样依旧采用手动的模式进行。在手动模式下,一方面对进样效率的提高程度不显着。另一方面则表现为对进样的准确程度不精确。因此,采用高效液相色谱仪与连续进样装置的连用在进一步提高工作效率的同时,保障了进样的准确性与测定的自动化程度。在效率与精度方面对高效液相色谱仪的检测均是一种提高。 五、总结 本文结合前人的研究结果以及自身的工作经验,讨论了高效液相色谱仪在水环境监测过程中的应用。通过对其原理构造的梳理,找到其在实际的过程中的实际应用领域。同时,对其工作过程中的特点进行总结,找到了其高效性、准确性、广泛性等基本特征。同时,基于高效液相色谱仪在实际工作过程中的表现不足,从与其他设备的连用角度提出了高效液相色谱仪在水环境监测的未来应用前景。希望为今后的工作与科研提供一定的理论基础。 环境监测论文:分析公路项目声环境监测与评价 【摘 要】声环境影响评价是公路建设项目环境影响评价中最重要的内容之一。同时环境现状监测是环境影响评价的重要组成部分,它提供项 目所在地评价区域各种环境背景真实的监测资料,帮助确定环境污染参数,以便科学评价环境现状,并为环境影响预测提供基础数据。本文针对公路项 目声环境的现状监测与环境影响评价进行探 讨。 【关键词】公路;声环境;监测;评价环境现状监测是环境影响评价的重要组成部分,它提供项 目所在地评价区域各种环境背景真实的监测资料 ,帮助确定环境污染参数.以便科学评价环境现状,并为环境影响预测提供基础数据。环评结论是否可信,在很大程度上取决于环境质量背景值的代表性、公正性和准确性。我国从 2010年 4月 1日正式实施新的《环境影响评价技术导则 声环境》(HJ2.4—2009),从技术角度进一步规范和明确公路建设项 目声环境影响评价工作的整体要求与评 价技术要点 .旨在提升线性工程环评报告 书的编制质 量及其在项 目建设 与环保监督 管理中 的作用1 公路交通噪声监测方法1.1 沿线声敏感点调查道路中心线两侧 lOOm范围内的学校、医院.60m范围内的居民住宅;特别应该注意的是,由于线路摆动在建设中时有发生.公路建成后的噪声敏感点与“环评”报告有较大差异 .逐一调查落实 。 1.2 现状监测点的布设方法 声环境现状监测点应覆盖整个评 价范围 .并 以能满足环境噪声影响预测 的需要 为根本 出发点 测点的布设应把握 “三点一致”的原则,即现状监测点、环境噪声预测点和工程监管与验收监测点.力求“三点一致”。 1.3 敏感点噪声监测 主要目的是了解敏感点环境噪声水平和达标情况 所有敏感点不可能全部监测.首先应选取环评中确认的敏感点和每一路段代表性敏感点.以便于监测数据与环评预测值比较 监测点应选在距道路最近的敏感建筑窗外 l米 。昼夜各监测 1次 、连续监测 2天。 2 声环境监测 2.1 敏感点 24小 时噪声监测主要 目的是掌握高速公路交通噪声时间分布特性.敏感点应优先选取道路中心线两侧 60米范围内的居民住宅和道路中心线两侧 100米范围内的学校和医院.选择 1~2个高于路面的监测点.连续监测 24小时。监测点应具备必要的监测条件、易于操作、监测期间无生活噪声或其它噪声干扰2.2 交通噪声平面衰减监测主要 目的是掌握高速公路交通噪声空间分布特性 .应选择在道路的平直路段、距弯曲段和桥梁较远、公路两侧开阔无屏障。监测点分别选在距公路路肩 20米、40米、80米和 120米,监测点与公路之间高差应尽量保持一致、无其它声源干扰。必要时增设距路肩 0.2米监测点一般每条[:请记住我站域名/]公路设 l一2个监测断 面2-3 声屏障降噪效果监测视声屏障长度.一般设 4~6个同步监测点2_4 测量值修正方法在测量结果达标的情况下,背景噪声可以不修正;但是.当测量结果超标并且背景噪声难 以回避时 .就应该考 虑背景噪声的修正 问题可以采取 以下几种方式进行 修整 :2.4.1 剔除可疑测量值:当某个 1小时测量值太高并且交通量数据又不能支持时,应剔除可疑测量值 ;2.4.2 在有蝉鸣声、蛙鸣声或虫鸣声但无车辆通过时.测量昼间和夜间 1分钟等效 A声级,作为该监测点的背景噪声,参照《工业企业厂界噪声测量方法》中的规定对测量值进行修正;3 评价监 测数据统计处 理后 以表格 、图形给出 .同时应得 出以下基本结论 :3.1 敏感点声环境质量达标情况应按环发[2003]94号《关于公路、铁路(含轻轨 )等建设项 目环境影响评价 中环境噪声有关问题的通知》的规定 进行评价 ;必要时 ,应对敏感点室内声环境质量进行测量.确定是否满足建筑物设计的使用功能。 3.2 交通 噪声衰减规律评价 。 3-3 声屏障降噪效果评价 3.4 交通噪声 24小时变化特征评价4 公路交通噪声影响预测公路 (交通噪声影响预测是在设定的环境条件和声传播条件下 .公路交通噪声对线路两侧声环境的影响分析 通 过预测评价结果 .绘制典型路段(如城、镇规划区路段)各特征年公路交通噪声影响等声级线图并给出线路两侧土地利用规划的噪声防护距离。为此.应把握以下要点 :4.1 首先应明确交通噪声影响预测所设定的环境条件和声传播条件。即假设在开阔、平坦、平路基(或不同高度的路基)、直线段等特定环境条件下 ,不考虑线路两侧树木与地上物对声波的遮挡、空气吸收等声传播附加衰减.只考虑声波的几何衰减与地面吸收衰减4.2 明确公路交通噪声影响预测计算模式:确定地面吸收衰减量5 结束语声环境影响评价是公路建设项目环境影响评价中最重要的内容之一。由于线性工程存在的线路长、涉及面广、制约条件多等因素,其声环境影响评价的各技术环节的参数选取十分复杂.导致评价的技术难度远高于一般工程 。因此 ,只有牢牢地把握声 环境影 响评 价中各 个环节的技术要点,严格按照《导则》的要求.层层把关 、科学运作.才能获得令人满意的结果。 环境监测论文:环境监测存在的问题分析和解决措施 一、前言 随着我国环境污染程度的日益严重,尤其是人们环境保护意识的增强,环境监测事业获得了较快的发展。环境监测从诞生至今已经经过了半个多世纪的发展,纵观其发展历程,环境监测大致经历了典型污染事故调查、环境污染监督以及环境质量监测等三个阶段。尤其发展历程可见,环境监测已经越来越重视重大环境污染事故的事前预防,也越来越科学化。 面对我国日益严峻的环境形势,环境监测工作在促进我国环境保护工作开展方面功不可没,但是我们同样也应该清醒地认识到,相对于国际先进水平,我国的环境监测工作在配套技术水平、监测管理、人员素质、经费投入以及工作体制和运行机制方面还是存在着较大的差异,使我国目前的环境监测普遍存在一些问题和不足。在下文中,笔者就环境监测存在的问题开展了有关分析,并在此基础上,探讨了解决当前问题的措施和方法。 二、环境监测存在的问题分析 1.监测手段比较落后 我国的环境监测手段比较落后和陈旧,污染物的类型不同通常会采用不同的污染物采样和分析方法,但是这些方法显然缺乏必要的系统性,没有形成一个完整的体系。例如,目前欧美发达国家已经普遍开展了关于POPs的系统化研究,虽然我国目前也有一些研究机构和高校开展了POPs的本底污染情况的相关研究,但是研究的环境介质和地域范围均存在明显不足。当前,我国的环境监测部门仍然无法开展POPs的例行监测与调查,主要原因是我国目前还没有制定符合我国国情、而且统一颁布实施的标准化监测方法,并且我国的环境监测部门在设备、人员、投入等方面均无法满足要求。当前关于POPs的研究成果无法真实、全面地反应我国生物体、土壤、大气以及水体当中的POPs的污染程度,因此也无法开展POPs污染来源及其危害程度的相关分析和研究。 2.应急监测技术仍未体系化 当前我国的环境监测部门还没有一套完整、系统的应急监测技术体系,致使环境监测部门在出现重大的、突发性环境污染事故时很难实现及时有效地应对。现有的标准监测方案在环境污染动态监测尤其是现场监测方面存在着较大的不匹配性,而且环境监测和监测结果分析的成本较高,缺乏经济性。在应急监测设备和仪器方面也比较落后,并且某些应急监测设备和仪器的监测需要采用非标准方法,所获得的监测数据也只能够进行半定量分析和定性分析。同时也应该认识到我国国情的特殊性对于应急监测技术体系化进程的限制,即地域辽阔、地形复杂、经济发展水平不一,环境监测部门只能够开展一些能力范围之内的环境监测工作。 3.监测结果不全面 导致我国环境监察结果不能够全面反映环境污染情况的原因体现在监测指标、监测要素、监测频次以及评价方法等四个方面。(1)监测指标方面。我国目前所执行和采用的环境监测指标仍然不能够完全适应我国的环境状况。究其原因:首先,环境监测项目没有体现出针对性,存在重复监测的问题;其次,某些可以表征污染状况的有害参数出现漏测问题,对于应该增测的污染指标迟迟没有增测。例如,某些欧美发达国家目前已经有效控制特征有毒污染物,但是我国环境监测的有机污染控制指标仍然采用非特异性指标(例如非甲烷总烃、石油类、化学需氧量等)。在实际生活中,颇让环境监测部门尴尬的是,根据当前的监测因子和指标体系评价,环境质量明明是“良好”,但是群众的实际感受却是“恶劣”。(2)监测要素方面。当前我们仍然没有对生物体、大气颗粒物、固体废弃物、底泥以及土壤等环境要素进行监测,所以很难真实反映环境现状。(3)监测频次方面。当前的环境监测频次明显偏低,导致所获得的化境监测结果缺乏必要的连续性,很难真实、准确地反应当前的实际环境状况,造成了环境管理的被动化。(4)评价方法方面。在环境监测结果评价方面,通常采用对比分析检测数值和控制标准数值的方式,并用是否超标来决定环境的评价结果。这种环境评价方法不仅没有对环境监测数据进行深加工,造成了资源浪费,更加缺乏对检测数据背景及其相关性的分析。 三、解决措施 1.研究突发污染事故快速监测技术 第一,采取多种手段应急和预警。现场快速分析是应急监测的手段之一。应急仪器包括流动监测车,应在应急监测“实战”之前,充分做好准备工作,建立相应的应急监测方法标准,或掌握应急仪器所出具数据与经典标准方法的差异性,以提高实际应用时对报出数据的把握性。第二,有研究实力的环境监测站可以联合企业开发价廉实用的快速测试仪器,有经济实力的环境监测站可以购置进口设备,但加快引进国外技术和国外仪器国产化是环境监测仪器的发展出路。 2.实现监测方法的标准化 基于多种有毒污染物在环境中能积累、迁移、转化的事实,要发展多环境介质(水/悬浮物/沉积物/大气/土壤/生物界面)污染物的监测方法并使其标准化,以利于开展污染调查与研究。对于目标有毒有害污染物,除了国际上已普遍重视的POPs外,还应关注各地特征性污染物及目前尚未重视的新型污染物如抗生素、内分泌干扰物等。 3.科学监测 第一,合理制定监测因子。应根据不同地区、不同污染源所产生的有害物质种类和浓度,选取危害大、出现频率高的污染物作为监测对象,删减长期未检出或在标准值以下的项目。第二,强化自动、连续监测。研究多种常见污染物的在线连续自动监测仪器,并加强连续自动监测系统的联网与数据共享。第三,重视生物、毒理学监测。除了用物理、化学手段监测外,还应逐步将生物监测和环境毒理学监测纳入环境质量监测体系,使用生物毒理学来检测污染物对环境的影响及对动植物和人类的危害性。第四,有效评价监测数据。在获得大量可信的环境监测数据的基础上,对监测数据进行统计分析和深度加工,对监测数据本身的背景、相关性进行研究,提高环境质量综合分析水平。 四、结束语 环境监测工作是环境保护部门制定环境决策的重要信息来源,同时更是进行环境管理和环境保护的重要的基础性手段。环境监测工作的主要内容是了解目前的环境质量现状,掌握环境质量变化的原因和趋势,明确导致环境质量降低的各种主要的污染物种类及其排放总量,为我国环境保护的顺利开展提供必要的技术支撑,并以此为基础提出相应的污染防治对策和环境保护政策。 环境监测论文:现代气压沉箱施工的环境监测及分析 【摘 要】现代气压沉箱施工多应用于大城市繁华地段, 为把其对周边环境的影响降到最小, 试点工程对气压沉箱施工进行了环境监测方案, 并对监测结果进行了分析。监测结果表明: 现代气压沉箱施工对周边环境的影响较小, 周边土体、邻近建筑物以及地管线的变位能够控制在允许范围之内。 【关键词】地铁隧道 风井 气压沉箱 地下水 监测 地表沉降 0 前言 随着我国城市化进程的加速, 大量的城市地下建筑物在沿海软土地区兴建, 城市地下空间的开发和利用将越来越成为城市发展的趋势; 同时高层建筑、地铁、港口、桥涵、重型地下构筑物的建设对地下建构筑物和基础埋置深度要求也越来越高, 地下空间开发利用随之也进入了向大深度发展的态势[1-4]。 在城市中心建筑物密集区开挖建设大深度地下空间, 往往面临施工场地狭小、周围重要设施众多的情况; 同时, 地下施工在开挖时往往会引起地下水位的降低, 进而导致周围地基的沉陷, 严重时可能会引起周围地基的塌陷, 给邻近建(构)筑物和地下市政设施带来严重的影响; 另外, 市区地铁隧道、地下高速道路、共同沟以及竖井风井系统工程的施工往往受到各方面的限制。相比之下, 气压沉箱工法在许多情况下能适应上述方面的特殊需求, 因而在工程应用中具有不可替代的竞争力及广泛的应用前景[5]。 本文结合上海市轨道交通 7 号线 12A标段浦江南浦站~浦江耀华站区间中间风井气压沉箱工程进行环境监测分析, 重点研究了气压沉箱施工对周边环境的影响, 以期为今后大型地下工程的设计和施工提供一定的参考。 1 施工及监测方案 1.1 施工方案 该工程根据结构特点采用了六次制作、四次下沉的施工工艺进行沉箱施工。施工中采用了在沉箱外围设置支撑及压沉系统。根据沉箱不同下沉阶段通过在外围采取支撑形式或压沉形式来控制沉箱下沉速率及下沉姿态。在施工过程中,严格气压控制, 同时针对沉箱下沉不同阶段还采取了泥浆减阻, 灌水压重等手段进行施工过程控制。主要施工工况如表1 所示。 1.2 监测方案 在施工期间对沉箱周围土体的水平与垂直、地下水位、孔隙水压力等进行了测量, 并对相邻的煤气管、建筑物进行了沉降监测。施工场地及监测点平面布置如图 1 所示。 2 监测结果分析 2.1 土体侧移 在沉箱周围共布置 8 个土体侧移测孔, 北侧 3 孔(T5、T6和 T7), 西侧 4 孔(T1~T4), 东南侧 1 孔(T8)。8 个测孔在不同工况下的变形曲线如图 2 所示。 总体而言, 开始 3 个工况下所有测孔土体的侧移均较小, 量值一般在±5 mm以内; 各测孔均在工况 4 下侧向位移最大。所有 8 个测孔中, T1 测孔土体的水平位移最大, 工况 4下的位移达到 - 27.24 mm。从图中可以看出, 测孔距沉箱越远, 土体侧移相对越小。 2.2 地表沉降 不同施工工况下各断面地表沉降如图 3 所示。从 4 个断面的地表沉降曲线可以看出, 各个断面的最大地表沉降点均在最靠近沉箱的测点, 随着距沉箱边距离的增加, 各测点的地表沉降逐渐减小。最大沉降点位于 4 号断面的 D4- 2 测点, 其最大沉降达 - 28 mm。 2.3 土体分层沉降 在沉箱两侧共布置 6 个土体分层沉降测孔, 各测孔土体分层沉降如图 4 所示。不同深度处各测孔的沉降规律基本一致, 沉降量同时增加或减小。图 3 和图 4 监测结果均表明沉箱施工周围土体沉降的影响很小。 2.4 邻近建筑物沉降 邻近建筑物各测点沉降时程曲线如图 5 所示。沉箱施工过程中, 最靠近施工位置的 J1- 1 的相对沉降值最大, 其最大沉降达 - 8.36 mm, 发生在工况 1, 该测点在工况 4 下沉降值也较大, 达 - 8.03 mm。其余各测点的沉降值均较小, 一般在±2 mm之间, 说明沉箱施工对这些测点沉降的影响较小。 2.5 管线沉降 邻近管线各测点在沉箱施工期间的沉降曲线如图 6 所示。就沉降曲线的整体形状而言, 沉箱施工对各管线变形的影响并不大, 且各管线测点的垂直变形并无明显的变化规律。管线各测点中最大沉降点为 M3 测点, 其最大沉降为- 5.4 mm, 发生在工况 4; 各测点中最大上抬位置在 M5 测点,其最大上抬位移为 4.0 mm, 发生在工况 3。 2.6 地下水位 沉箱周围水位测点水位的相对变化如图 7 所示。工况 1和工况 2, 沉箱下沉深度较浅, 沉箱底部施工施加的气压也较小, 气压平衡作用效应不明显, 因此地下水位变化幅度不大, 其中 SW2 测点的最大水位下降幅度仅为 - 37.8 mm; 随着箱体的第三次下沉, 所有测点的水位迅速上升, 且各测点水位的上升幅度相近, 工况 3 下最高水位点为 SW3 测点, 其水位相对于初始水位上升了 91.7 mm; 箱体第四次下沉后期,各测点水位相对于工况 3 有稍许的下降, 但水位仍高于初始水位。 2.7 孔隙水压力 沉箱周围测点孔隙水压力变化如图 8 所示。距地表越近, 孔压的变化量越大。距沉箱最近的两个测点 SY01 测孔最大孔压变化量为 10.67 kPa, 深度 - 6 m; SY02 测孔最大孔压变化量为 24.38 kPa, 深度 - 6 m。整体而言, 从工况 2 开始孔隙水压力的变化值较大, 与地下水位的变化原因一致。 3 结语 整体沉箱施工期间, 沉箱周边土体侧移、地表收分层沉降、地下水位及孔隙水压力变化均较小, 施工场地周围建(构)筑物和地下管线并未发生过大的变形和位移, 说明气压沉箱工况能够有效地减小施工对周边环境的影响, 从而进一步证明气压沉箱式法在工程应用中具有不可替代的竞争力及广泛的应用前景。 环境监测论文:环境监测现况和问题 1目前我国环境监测的现状 1.1环境监测机构逐步完善截至2011年,全国环保系统已建立2587个环境监测站,形成了由中国环境监测总站、省级环境监测站、地市级环境监测站及区县级环境监测站组成的四级环境监测机构,建成31个省级辐射环境监测站。2008年,新组建的环境保护部设立了环境监测司,加强了环境监测管理。2009年中国环境监测总站增加人员编制90名,提高了国家环境监测能力。2009年2月成立了环境保护部卫星环境应用中心,为实现环境监测“天地一体化”奠定了基础。 1.2环境监测信息体系初步建立环境保护部和各省(区、市)及部分城市环境保护主管部门每年定期环境状况公报和环境质量报告,以满足社会公众对环境质量状况的知情权。原国家环境保护总局从2002年开始113个环保重点城市空气质量日报与预报。环境保护部自2009年7月份起对全国主要水系100个国控水质自动监测站的八项指标(水温、pH、浊度、溶解氧、电导率、高锰酸盐指数、氨氮和总有机碳)的监测结果进行网上实时。2010年11月,113个环保重点城市空气质量实时系统投入运行。环境保护部定期重点流域、重点城市环境质量状况报告,加大了环境监测信息公开的力度。 2我国环境监测工作存在的问题 2.1法律法规不够完善随着我国对环境保护的重视加大,自《中华人民共和国环境保护法》颁布后,我国在环境保护方面不断立下法律法规,但是,环境保护重要环节——环境监测,到目前为止仍没有受到专门的法律法规的规范。俗话说“无规矩不能成方圆”,环境监测没有明确规范使得其性质、地位和作用有些模棱两可,影响了人们对环境监测的认识 2.2管理模式老套我国现行的环境监测体制仍沿用旧的分块管理模式,很容易致使某些地方政府施行“保护伞”,在反映环境质量和环保业绩考核时,维护地方利益,从而影响环境监测体制发挥应有的作用。在分配监测任务和工作上也是“一把尺子”“统一布置”,使得环境监测人员难以根据各大自然区域差异和污染的轻重,有主有次的进行监测,影响了监测质量。2.3财力资源不足长效、稳定的财政支持是我国环境监测的坚强后盾。为了保障我国环境监测的顺利进行,足够的资金供给是必不可少的。由于我国环境监测管理模式有些陈旧,在引进仪器装备时某些资源不能合理配置,使得部分仪器不能各尽其用,造成了资金不必要的浪费,也给各级政府的财政添加了压力。加上我国正处于发展中阶段,在环境监测方面投放的资金不会特别充裕,也间接影响了环境监测科学研究。阻碍了我国在环境监测方面取的更大的进步。 2.4监测技术体系有待提高监测技术体系可以说是是监测工作的核心部分。我国监测工作的发展关键在于监测技术体系。通过考察一些发达国家的先进技术体系,我国制定出一套适应中国国情的监测技术体系。由于初步阶段,检测技术体系的基础还是比较薄弱的。其中特别令人看好的网络监测也需要进一步加强。网络的结构还不够巩固,运行机制、监测能力还不够与环境保护工作需要相适应。要我国监测工作更有效,提高监测技术体系很重要。 3应对策略 3.1改革管理模式旧的管理模式很难和现在监测工作的发展相适应,要积极推进管理模式改革。各大区域设立区域环境监测中心,对区域的环境质量状况进行全面监测按落实环境质量地方负责制。环境监测站按地域分布,做到有重有轻,任务根据环境严峻程度分配,做到有主有次。 3.2完善监测技术体系我国建立了具有中国特色的监测技术体系,但还有一些漏洞。环境监测网络也需要完善,对环境各要素如空气、水、土壤、生物等进行网络监测;对国家、省、市、县四级进行网络管理;对数据报告、信息传输和在线监控网络系统等信息进行网络监测。向海峡西岸先进的环境预警体系靠近。 3.3提高监测人员素质要加强对监测人员素质的重视,并采取一些积极有效的措施。制定环境监测专业培训计划,围绕能力建设重点工作和重点领域开展监测技术培训;在全国范围内进行环境监测人才的培养,努力培育出学术顶尖人物和拥有过硬专业知识、技术的人才队伍;鼓励优秀人才脱颖而出做到人尽其才;注意及时引进优秀专业技术人才;定期选拔技术骨干赴国外进修;依靠科技进步促进环境监测能力现代化建设,进一步推进我国监测工作。 环境监测论文:环境监测对环境工程改造的促进作用 1 环境工程改造的主要污染 环境工程是研究和从事防治环境污染和提高环境质量的科学技术。环境工程同生物学中的生态学、医学中的环境卫生学和环境医学,以及环境物理学和环境化学有关。由于环境工程处在初创阶段,学科的领域还在发展,但其核心是环境污染源的治理。主要有水体污染控制、生活用水供给、大气污染控制、固体废物处置、噪声污染控制,还有放射性污染控制、热污染控制、电磁辐射控制等。 1)水体污染控制。水体的污染并没有严格的定义和固定不变的标准。可以要求水体水质:维持自然状态;符合饮用水原水要求;适于鱼类的生存和繁殖;适于农业灌溉;适于游泳和其他水上文体活动;符合各种工业用水原水的要求;不呈现不洁状态等。对于这些水体的水质,许多国家都规定有具体的要求。 2)大气污染控制。对不同范围内的大气质量要求是不同的。空旷地区应当保持空气的自然质量。城区的空气应当有较高的质量。污染源的局部空间特别是车间内部空气质量的要求可以低些,但不应危害工作人员或居民的健康。大气污染有局部性的,如室内污染、个别烟囱的污染;有地区性的,如城市交通污染。 3)固体废物处置。固体废物的处置方法有掩埋、焚化或加工利用。焚化也可以看作是一种处理方法。因为灰烬仍要处置。固体废物特别是垃圾的收集和储放既要花钱少,又要不影响环境卫生。处置垃圾的方法主要是掩埋,少数焚化,也用于堆肥。掩埋包括填地、填坑、改沼泽地为场地和弃之于海。弃海即使近期未见不良后果,远期堪虑。 4)噪声污染控制。噪声主要来自机器和交通工具。控制噪声首先是不用喧嚣的设备:或则改革工艺,如改铆接为焊接;或则改换机械,如用压桩机替代打桩机。再次是正确操作,如正确使用润滑剂,正确使用喇叭等音响设备。建立隔声屏障或建筑表面多用吸声、隔声材料,以及城市合理规划等等,也是有效的措施。 2 积极开展环境工程改造的意义 优越的生态环境是人类长期生存的基本条件,也是社会经济稳定发展的关键要求。环境工程是针对我国目前环境污染问题制定的建设项目,也是一项极为复杂的社会改造活动。不管是从市场经济发展角度或者生态环境保护角度,积极开展环境工程改造活动均有着多方面的意义。 1)改善社会环境。一方面,城市现代化发展要求摆脱传统区域格局的面貌,对旧城市大范围进行地质改造活动,环境工程可处理城市改造中产生的污染问题;另一方面,新农村建设思想提出,农村土地、森林等区域也不断开发开采,环境工程可指导人们合理控制生态资源,全面改善了社会生态环境。 2)改善经济收益。国家投资环境工程建设,不仅是为了改善社会生态环境,其主要目的是为了带动各地区的经济发展。如:对城市生态环境进行改造,可以引导其朝着“绿化环保”型城市发展;对农村地区的环境优化调整,能够带动旅游业经济收益水平的提高,发挥了多方面的社会作用。 3)改善生活质量。空气污染是目前环境问题中最为严重的,给人们的日常生活及工作造成了不利影响。社会调查显示,空气污染加重导致社会群体的疾病发生率上升。开展环境工程改造项目,在美化周围居住环境的前提下,不断改善了人们的生活质量,提高了我国公民生活的幸福指数。 3 环境监测对环境工程改造的促进作用 从本质上看,环境工程是人类开发利用自然资源的一种表现,也是人们在遵循自然规律的前提下进行了一系列建设活动。但是,由于施工单位前期勘测工作不足,工程施工期间常会遇到各种阻碍,影响了生态环境改造方案的顺利实施。在政府部门的指导下,施工单位开始积极完善环境监测工作,其具体作用包括以下几方面。 1)掌握地质状况。环境工程改造要立足于某地区的地质结构情况,以保证施工期间不会受到地质条件的影响。如:城市地区建设绿色建筑物中,应掌握建筑物所在区域的地质构造,为基坑工程的开挖提供有利的指导。掌握足够的地质状况可保证环境工程改造的合理性,充分利用各项土地资源。 2)收集实用数据。技术人员在勘测活动过程里可收集大量的实用信息,尤其是地区气候环境的变化规律,从而更好地指导环境工程规划的执行。如:环境工程需用到不同的园林景观,以此来美化地区的生态环境。勘测工作可收集相关的气候信息,为植物景观的选择提供真实的参考依据。 3)指导改造施工。环境勘测最关键的作用则是指导人员施工,使其能够按照工程图纸的要求完成各项施工任务。如:在高速公路周围设置“隔音带”,通常是种植高杆植物作为“防护墙”。经过环境勘测,施工单位在植物物种的选择上有了明确的指导,显着控制了公路噪音、灰尘等污染现象。 4 加强环境监测质量的管理策略 环境监测质量管理工作是指在环境监测的全过程中为保证监测数据和信息的代表性、准确性、精密性、可比性和完整性所实施的全部活动和措施。为加强环境监测质量管理,推进环境监测质量制度建设,强化环境监测基础能力,提升环境监测技术水平。 1)准确分析。环境监测是环境保护工作的重要基础和技术支撑。环境监测信息是否准确,分析的结论是否客观将直接影响到环境决策的正误。环境监测数据、信息是监测工作最重要的成果,是分析判断环境问题最基本的前提,获取真实有效的监测数据和信息是环境监测的直接目的。 2)质量管理。环境监测站承担的环境质量例行监测和为环 境管理服务的污染源监督性监测、建设项目竣工验收监测、污染物减排监测等任务十分繁重,在保证任务完成的同时,要十分重视监测的质量保证。在环境监测工作的各个环节严格按照国家标准、行业标准及国家有关部门颁布的相关技术规范和规定执行。 3)完善体系。监测质量的保证,需要一个科学完整的管理体系,对监测的各个环节、各个工作部门,对实验的环境和条件,对每个工作岗位和监测管理者的职责和行为进行规范。要经常性地利用质量监督、内部审核和管理评审来评价体系,发现问题、解决问题,从而形成质量管理体系的自我完善机制。 综上所言,环境勘测是环境工程改造活动前期的重点工作,对后期施工作业有着多方面的指导作用。政府在指导环境工程改造期间,需强调环境勘测的现实意义,督促施工单位搞好工程监测活动。 环境监测论文:解决环境监测数据准确性问题的建议 [摘 要]本文针对环境监测数据是否准确提出了几点建议:一是按照国家环境监测机构建设标准组织实施环境监测能力建设。二是加强制度建设。三是加强对环境监测数据审核。 [关键词]环境监测数据 建议 国家环保总部《关于进一步加强环境监测工作的决定》对全国环境监测工作提出了更高的要求。其中“要以监测数据的准、快、主为目标,以监测数据的准确性为突破口”等规定。这使我们全力抓好监测质量有了根本依据。监测数据的准确性不高存在一定的隐患,数据不准主要有两个方面的原因,一是客观原因,监测能力不行,也就是说硬件不行,该测得测不出来,测出来的又靠不住。二是主观原因,人为改变监测数据,当然是朝着自己有利的方向改变。尽管监测点位不能改变,但还是可以从中做手脚,比如可以在大气点位种植花草树木、在测噪声时可以控制车流量、在测水质断面时可以反复多次取样、选择最理想的数据……人为改变监测数据,主要是考虑到地方利益。如果涉及到排名、上级检查落实情况、出了事故要追查责任、评先创优……环境质量数据往高了报;如果上级申请治理资金,如果要说明能力薄弱急需加强……环境质量数据就可以往低了报。总之,上报的数据有利于地方的,监测数据就成了“利益数据”。数据有水分,其实早已算不上秘密,也不仅仅发生在环保部门,更不是现在才有。的年代,一亩地打上万斤粮食,土炉子炼出优质钢,那时的数据是“政治数据”,谁敢不信?前些年人口普查,发现南方一个省多出好几百万人口,听了吓人,好几百万相当于西方几个国家的人口,水分这么大,原来的数据是怎么出来的?根据这个人口数据做决策,岂不是出大问题了?环境监测数据不准,也会出大问题。地方上报的数据与情况不符,会影响到上级部门决策。近年来,由于国家高度重视减排,地方按期完成了减排指标死命令,监测数据决定了地方是不是达标。减排数据是否准确国家说了才算,如果国家把关不严,减排就会成为“数字游戏”,环境质量得不到真正改善。地方发生污染事件时,监测数据更为要紧,因为要根据及时做出反应,如果数据不准,就会延误时机,增加人民生命财产损失,增加社会不稳定因素,后果不堪设想。 为了经济的发展、社会的安定、子孙后代的利益,针对环境监测数据是否准确提出以下几点建议。 一、按照国家环境监测机构建设标准组织实施环境监测能力建设 首先,从打造硬件基础着手,对实验室进行规范化建设,高标准配备操作台,及时更新水、大气、噪声等监测仪器,满足环境监测数据准确行要求。其次,提高监测技术水平,应加强对环境监测技术人员进行业务培训,努力打造一支业务能力强、技术功底厚的环境监测队伍。采用“走出去,请进来”的方式,带领大家出去参观学习,拓宽视野;邀请具有丰富监测知识和多年实际监测经验的专家进行业务指导和操作技术技能培训。培训可以采用课堂讲解、现场实践操作等方式进行,主要是污染源监测布点、现场采样、化验分析、编制监测报告等。 二、加强制度建设 实行不定期考核制度,及时发现处理工作中遇到的热点、难点问题,拿出具体的措施,把各项工作落实到具体责任人,做到人人有压力,人人有担子。为确保监测数据的准确性,质控人员必须做好以下几点:第一,做好样品的采集和保存工作,从点位布设到样品的采集贮存要严格执行《采样管理程序》。第二,积极配合上级部门组织的能力验证实验,确保监测数据的准确、可靠。第三,利用空白实验、密码平行样、密码标样的测定来检查分析人员的操作技能、实验环境条件和仪器比对,利用标准物质定期对全站分析人员进行项目考核。第四,定期对技术人员进行人员比对、试验和仪器比对。利用标准物质定期对全站分析人员进行项目考核。 三、加强对环境监测数据审核 环境监测数据的审核,是质量保证工作的重要环节,应从数据的原始性、监测的规范性、监测的时效性、数据的合格性和信息的完整性等方面进行审核。环境监测数据实行三级审核机制,才能保证监测数据的质量。确保监测数据在获取过程中得到有效控制,把监测数据差错率消除在监测过程的各个环节,从而保证监测数据准确性和公正性。 环境监测论文:对环境监测工作相关问题探究 1环境影响评价中环境监测工作的重要作用 环境影响评价以建设项目的环境监测分析数据为基础,只有运用有效的环境监测手段,根据建设项目拟建地具体的环境情况做出合理的调查和分析,才有可能获得第一手真实的建设项目周围环境质量情况基础数据,才能够对其做出较为正确的、客观的环境质量评价。环境监测工作的开展,是对建设项目中污染因素的基本特点、浓度、污染等级、分布概况等做出监测和分析,进一步评估和预计这些污染因素的变化趋势,最终为环境影响评价提供数据和依据。有了建设项目周围环境因素的监测数据,再根据项目自身气象和水文等资料,构建、验证并完善环境影响评价和预测模型,形成建设项目环境影响评价报告,为建设项目的布局和环境监测计划提供重要依据。环境监测分析数据最终体现在建设项目环境影响评价报告中,成为该项目制定环境保护措施的主要参考依据,同时也是地方环境管理部门核查建设项目是否符合环境保护要求的重要依据。通过制定合理的环境监测计划,并将其在建设项目中得到执行,就可以实现对环境污染事故的有效预防,进一步改善环境保护措施,成为环境质量控制和保护的有效预警手段。在建设项目的竣工验收阶段实施环境监测,可以确定建设项目周围环境质量是否达到了地方环境管理部门要求的标准。同时,也是对建设项目环境影响评价报告中的质量指标作出进一步验证,可以体现出环境评价单位的技术水平。 2环境影响评价中环境监测工作存在的主要问题 在建设项目环境监测中,由于自然原因或人为因素的干扰和限制,会出现环境监测频率低、监测点位覆盖面不足等问题,就会导致所收集到的环境监测数据没有代表性和准确性,这样一来,部分环境监测数据的结果就不能够准确地反映出建设项目周围环境的实际情况。由于时间、精力和经费的限制,环境评价单位往往会对建设项目环境影响评价过程中的部分监测内容进行压缩或省略,有时候为了追赶项目进度,环境监测单位对于部分环境监测指标和数据的分析未严格遵循相关规范进行操作,如对于固体废物或土壤监测分析的正常操作应当是让其在自然状况下风干或晾干,再磨碎处理,但操作人员为了节约时间而采用了烘干的方式,这样的检测结果就很可能不准确。在建设项目生态环境指标的监测方面,可能受到设备、技术及数据统计方法等的局限和不足,致使该监测工作仍处于空白状态,没有实际的运用价值,这造成了很多建设项目在生态环境影响评价中只是为了走形式而设置,根本就不去进行监测。 3完善环境监测工作的几点建议 必须强化环境评价单位以及环境保护监测部门对环境影响评价过程中环境监测工作重要性的认识,从思想上、行动上去重视建设项目环境监测工作,加强建设项目拟建前的环境监测,为项目进行环保审批提供真实的、可靠地数据,在环境监测环节把好拟建项目的环保关。必须建立和逐步完善环境评价报告书评审责任规范制度。在建设项目环境评价报告书以及环境评价大纲申报和审查环节,要求制定环境影响评价报告的环境监测技术专家参与进来,对所监测指标和数据评审。建立并健全建设项目环境评价时间、难度以及经费制约机制。划分的建设项目环境评价等级必须与环境评价时间、环境评价工作量以及经费具有紧密的关联度,将环节评价时间和评价进度应作为建设项目环保评审条件,从源头上杜绝急功近利、速战速决的不良行为。在建设项目生态环境监测方面,必须努力开发和应用诸如ES、RS、GIS等的新技术,精确测定和合理布局监测点位,采集到真实的环境监测数据,绘制建设项目生态环境片图,为项目环境影响评价提供可靠的数据。总体来说,环境监测工作贯穿于整个环境影响评价中,为其提供基础分析数据。必须认识到环境监测的重要作用,切实做好建设项目的环境监测、预测和保护,确保环境影响评价体现出建设项目真实的环境质量状况。 环境监测论文:谈环境影响评价中环境监测工作相关问题 摘要:笔者在文中分析了目前环境监测工作中存在的问题,并提出了今后工作的建议。 关键词:环境影响评价 环境监测 问题 前 言 建设项目环境影响评价中的环境监测,主要是从保护环境出发,根据建设项目的特点以及存在的主要环境问题,制定相应的环境保护措施,实施环境监测计划,以监控环境污染、防止环境质量下降、保障经济和社会的可持续发展。 1. 环境监测在环境影响评价中的地位和作用 环境监测是环境影响评价中的重要环节,贯穿环境影响评价的整个过程。环境评价单位进行环境影响评价,首先必须委托监测部门对项目拟建地进行环境本底监测,在环境本底值未超标的情况下再对具体项目进行环境影响预测和评价,并制定监测计划;项目建成后并试运行3个月后,必须对项目进行验收监测,以确保环境影响评价中规定的环境保护设施落实到位;在项目运行一段时间后,进行回顾性评价。总之,在环境影响评价的评价初期、建设期、运行期及后评价期都需要环境监测数据来支持。 环境监测对建设项目环境影响评价的作用主要表现在:①环境监测是环境影响评价的基础。只有通过对建设项目拟建地进行环境现状调查,开展环境监测,才能得到真实的环境现状数据,进行正确的环境质量现状评价。②通过追踪分析已有污染的特点、分布情况和环境条件,寻找污染源,预测污染变化趋势,为环境影响评价提供依据。根据监测数据,结合同步观测的气象、水文等资料和污染源料,验证或调试评价预测模型,为拟建项目地区常规监测点的优化布局和项目环境监测计划的制定提供依据。③环境影响评价报告中的建设项目环境监测计划是项目环境保护措施的重要组成部分,是环境管理部门执法的依据之一。环境监测计划的执行能预防和及时发现企业引发的环境污染事故,也可及时发现环境保护措施的不足,是确保区域环境质量的有效措施。④通过建设项目竣工验收监测,可验证建设项目周边地区环境质量是否满足环境管理的目标要求,同时对建设项目的环境影响评价报告的质量进行检验,这也是对环境评价单位的技术水平和工作质量进行定量考核、监督与管理的重要措施。⑤相同类别的已建建设项目环境监测资料为拟建建设项目提供类比调查的依据。 2. 环境监测的基本内容和原则 根据工作阶段,环境影响评价中环境监测的基本内容可分为两个部分。 2.1 调查阶段所进行的环境监测 该阶段的监测主要是根据项目的评价等级、经济条件以及对环境产生的主要影响,选择适合的监测对象和环境因子,确定适合的监测范围,选择正确的检测方法,并制定一个较优的监测方案。在制定监测方案过程中应遵循以下基本原则:①经济、实用的原则。在制定监测方案、设计技术路线、配置技术装备时,应做费用效益分析,尽量做到既符合实际要求,又节约费用。②优先污染物优先监测的原则。优先污染物包括:毒性大、危害严重、影响广的污染物;污染呈明显增加趋势,对环境具有危险的污染物;具有广泛代表性的污染物质等。③全面规划、合理布局的原则。环境问题的复杂性要求在制定监测方案时全面规划、合理布局,不同情况采取不同的监测技术路线进行监测,以获得最多的环境信息。同时,监测单位应严格按照环境评价单位提供的监测方案进行监测,在监测过程中最好有环境评价单位参与该项目监测方案制定的人员进行协助监测。当监测方案执行有困难时,应及时与环境评价单位进行联系。监测采样时应注重对外界环境的观测,严禁在监测采样技术导则所禁止的条件下进行工作;采样中遇到异常情况,应在监测报告中予以说明。环境监测的全过程应严格遵循质量保证和质量控制原则,以正确反映环境质量及其时空变化。 2.2 竣工验收过程中的监测与调查 该阶段监测与调查的主要内容有:环境保护管理检查、环境保护设备运行效果测试、污染物达标排放监测、环境保护敏感点环境质量的监测以及生态调查。监测过程中应注意:监测一般应在工况稳定、生产负荷达到设计生产能力75%以上的情况下进行,监测污染因子为建设项目环境影响评价报告书和初步设计环境保护篇中确定的污染因子,监测过程中严格遵循质量保证和质量控制原则。 3. 环境监测中存在的问题和建议 在环境监测中,由于自然和人为因素的干扰限制,致使监测频率低、监测点位不全等现象时有发生,从而使获得的监测数据不具代表性,某些监测数据结果不能准确地反映环境的实际状况。同时,由于时间和经费的原因,环境评价单位对环境影响评价过程中的一些监测工作进行压缩或省略,为了赶进度,监测单位对于某些监测项目的分析未严格按照规范进行操作,如固体废物或土壤的监测分析本应在磨碎后自然状况下进行风干,但为了省时间而采用烘干。此外,在生态环境监测方面,由于方法、技术及数据表述形式等方面的不足,造成该工作目前处于空白状态或无实际运用价值,大多数项目的生态环境影响评价只是走形式。这些问题的存在使得监测数据准确性不高,不能及时、准确地反映环境质量状况和变化趋势,从而影响环境影响评价报告的质量。 4. 结束语 针对上述问题提出如下建议:①加强环境评价单位和监测单位对环境影响评价过程中监测工作的认识,从思想上认识环境监测对于环境影响评价的重要性,尤其是加强对环境本底值的监测,为拟建项目的环保审批提供数据,确保对拟建项目在环保审批上的严格把关。②完善环境评价报告书评审责任规范制度。在环境评价报告书和环境评价大纲审查时,要求环境监测技术专家参加,评审监测内容。③建立并落实环境评价时间、难度和经费的制约机制。项目环境评价等级应与其评价时间、工作量及经费相关,评价时间进度应作为一个评审条件,杜绝速战速决、急功近利的不良行为。根据环境监测方案计划时间和预算相应的经费,确保环境监测工作顺利进行,充分发挥其在环境影响评价中的重要作用。④在生态环境监测方面积极应用ES、RS、GIS等新技术,准确测定监测点位,精确采集监测数据,绘制生态片图,为项目的环境影响评价提供数据资料。 环境监测论文:城市环境监测指标建设讨论 精品源自教学论文 1引言 固原市位于宁夏南部,其环境监测站成立于一九八四年,属社会公益性事业单位,是国家环境监测网络二级站,是固原市四县一区唯一的环境监测站,隶属固原市环境保护局,业务上受宁夏回族自治区环境监测中心站指导。主要承担固原市区环境空气质量监测、辖区内地表水质量监测、集中式地下饮用水质量监测、固原市区功能区噪声、环境区域噪声及交通干线噪声监测;沙尘暴控制区监测;国控重点企业污染源监督性监测,以及污染事故仲裁监测,建设项目竣工环境保护验收监测,限期治理项目验收监测,污染事故应急监测等。自2007年环保部下发《全国环境监测站建设标准》以来,固原市环保局多方争取资金,环境监测站标准化建设稳步推进。但与国家环保总局《全国环境监测站建设标准》的通知(环发【2007】56号)文件规定的西部地区二级环境监测站标准化建设规定相比仍存在一定的差距,标准化建设工作任重道远。 2标准化建设得分情况对照环保部验收考核标准,自查得分见表1。 3标准化建设中存在的问题 3.1人员编制及结构 3.1.1基本现状固原市环境监测站现有环境监测技术人员28人,平均年龄46岁,见表2。 3.1.2存在问题一是严重缺编。二是高、中级技术人员严重缺乏,所占比例低,即人员业务素质较低。三是人员年龄偏大,技术人员年龄断层,青黄不接。 3.2监测经费投入 3.2.1基本情况 3.2.2存在问题市监测站2011年全年业务经费66万元,远远达不到标准化建设要求,缺口很大。每人每年最少需经费4万元,经费缺口98.54万元。市站现有大气自动监测子站四个,水质自动预警站一个,而经费一文不名,按标准化建设最低要求计算,自动监测、信息系统运行费60万元/年;大部分基本仪器设备系上世纪80年代末期购置,超期服役,严重老化,新添置仪器只能靠国家、自治区环保专项资金配置,仅靠目前这两条资金来源渠道很难满足标准化建设需求,资金问题制约着市监测站标准化建设工作。 3.3监测用房 3.3.1基本现状固原市环境监测站现有监测用房建筑总面积940平方米。见表4。站的站房面积[3]。 3.3.2存在问题没有环境应急监测专用设备用房,达不到标准化建设不低于2500平方米的要求,差距还有2010平方米。 3.4仪器配置 3.4.1基本仪器配置 3.4.1.1基本仪器配置情况《全国环境监测站建设标准》国家西部地区二级站必须配置的基本仪器共有39种,现有25种(数量达标的有22种),尚未配置的14种(含环保部已配备但尚未采购到位的15台)[4]。 3.4.1.2用于环境质量监测和污染源监督性监测、根据工作任务量确定配置数量的仪器情况《全国环境监测站建设标准》国家西部地区二级站必须配置的基本仪器共有46种,现有25种,尚未配置的21种(含环保部已配备但尚未采购到位的20台)。 3.4.2应急监测仪器配置《全国环境监测站建设标准》国家西部地区二级站标准要求,应急监测仪器配置有27种,现有11种(1种数量未达标),尚未配置的16种(含环保部已配备但尚未采购到位的11台)。 3.4.3专项监测仪器配置专项监测仪器是为开展生态、沙尘暴等环境监测所必须配置的。按照《全国环境监测站建设标准》国家西部地区二级站标准要求,专项监测仪器配置有16种,现有6种,尚未配置的10种(含环保部已配备但尚未采购到位的9台)。 3.4.4仪器配置存在问题在市级标准化建设128种仪器配置中,市监测站还有65种仪器的缺口,如水、废水、空气和废气中的部分无机物和有机物、土壤、底质、植物、生物残体、固体废弃物、电磁辐射、应急监测等项目类别,由于仪器设备、试剂、技术等方面配备不足,仍无法实施监测,监测能力提升任务艰巨。 4对问题解决途径的探讨 4.1人员编制及结构问题的探讨环境监测站作为专业技术部门,不仅需要配备先进的仪器,还要广纳贤才,注重培养人才,人才是环境监测站价值的最大来源。没有环境监测人才队伍的标准化,环境监测站的标准化建设就是一句空话。抓住了这一主体也就抓住了标准化建设工作的重点。一是向政府申请增加编制,让环境监测专业的人才充实到队伍中来;二是向社会公开招聘监测人员,选拔热爱环境监测工作,懂理论、会操作的优秀人才,提高环境队伍整体素质,改善工作条件、生活条件,提高工资待遇;三是从根本上彻底改变目前市监测站吃大锅饭的局面,要营造一种能者上、庸者下的工作氛围,进一步探索和落实工作人员能进能出的用人机制,逐步减少在其位不谋其事、或不会谋其事的现象,多渠道分流单位“富余人员”和基本不能胜任工作的人员,空出有限的编制,用以为单位增添新鲜“血液”,调动职工的工作积极性,提高工作效率,有效地保证监测数据的质量,增加对优秀人才的吸引力,充分发挥人才的积极性和创造性;四是为了改善专业技术人员结构,实行了提前离岗制度。由于提前离岗人员离岗后只腾出职称位子,还属于在编人员,因此,可自行组织考试补充工作人员;五是地方政府应适当下放事业单位机构设置与调整的权限。在编制总量不增加的前提下,由区(县)机构编制部门以上级机构编制部门设立或调整机构的文件为依据,自主设置或调整事业单位内部控制编制;六是探索和完善监测人员考试程序。要通过对笔试命题、笔试次数、面试考查等环节的科学、合理、多元化设计,将现今招聘统一考试靠“实力加运气”的局面扭转到真正的人才考查轨道上来;七是加强培训,为以后“培土浇水”,搭建优秀年轻技术人员成长“平台”。环境监测是一个科学、严谨的行业,它的技术性、专业性决定了对从业人员知识、技能的高要求。人员素质不仅是影响监测质量的关键因素,更是监测站实力的重要体现。从熟悉岗位到具有对监测结果做 综合评价、对数据进行相关性分析、对异常数据迅速识别和判断的能力,需要长时间经验的积累。因此,人员编制和结构的调整不是一朝一夕可以完成的,需要及早筹划。 4.2对解决资金问题的探讨市监测站担负着环境质量监督性监测、污染源监督性监测、环境污染事故应急监测和各类环境调查监测等大量基础性监测工作,要切实完成好这些任务,经费保障是基础。一是努力争取政府对环境监测站按全额预算保证经费;二是制定有关经济政策,开展多种业务补助经费、基本建设经费和监测科研经费渠道,要用好用足现有政策规定的资金渠道;三是保证标准化建设中规定的业务补助、自动监测、信息系统运行费用、购置仪器经费比例、仪器设备维护费及时到位;四是努力提高监测站自身的造血功能,拓宽费源;五是探讨监测站部分职能的企业化,部分自动站运行寻找第三方托管化的有效管理体制;六是加强宏观调控,完善项目评估、经费使用、效益考核的监督管理程序,把资金投入和监测站的标准化建设任务完成情况与工作业绩联系起来,严禁胡支乱花、购置不适当的高档仪器设备,以提高资金的使用效益。 4.3对解决用房问题的探讨监测用房事关监测站的形象和根基。一是将原址即现有的1000平方米办公楼进行改造,改水、改电、改厕,重新装修,再将原址旧宿舍楼700平方米从住户手中收回来,改造成实验楼;二是向政府申请划拨土地,新建监测综合大楼,从根本上解决监测业务用房问题;三是多部门协调把地方某个大企业的排污费征收权在规定的年限内划拨给监测站,全部用于土地征用、监测大楼建设,解决监测用房问题。 4.4对仪器配置问题的探讨在市级标准化建设仪器配置中,市监测站还有一半种类的缺口。一是及时配置基本仪器如水、废水、空气和废气中的部分无机物和有机物、土壤、应急监测等项目类别仪器;二是结合地方环境污染特征,底质、植物、生物残体、固体废弃物、电磁辐射等仪器设备,在暂没有深入开展的情况下可委托有资质单位监测;三是保证现有的仪器设备利用率,试剂、技术等方面配备的能力;四是探讨西部地区和本地区实际监测中,市级标准化建设128种仪器配置中每种仪器的贡献率和适用性。 4.5对提升监测能力问题的探讨监测能力的提高是一个监测站综合实力的象征,是一项比较复杂的系统工程,需要监测人员、技术、经费、监测用房、仪器设备等各个方面的支撑,任何一个环节的缺失都可能成为影响能力提升的瓶颈,所以说标准化建设说到底还是监测能力的提升,由于历史等的原因,固原市环境监测站的能力建设欠账较多,基础差,和区内兄弟地市相比,已远远的落在了后边。因此,针对监测站所面临的问题,应及早筹划。 5结束语 环境监测常被比喻为环境管理的“尖兵”、“哨兵”、“耳目”,固原市监测站实际上就是基层监测站(四县一区没有设立监测机构),其监测能力的提高与否直接影响着全市环境管理由粗放型向精细型的转变。市环境监测站要以标准化建设为契机,努力提高环境监测的能力和水平,不仅提升监测硬件建设水平,还要加强环境监测站的人员素质及管理水平。只有这样,西部地区的中小城市环境监测站才能成为环境保护工作中不可或缺的技术力量,为环境管理发挥越来越重要的作用。 精品源自教学论文 环境监测论文:环境监测方法运用的进展趋势 前言 在21世纪最重要的议题就是我们生存所在的生态环境。由于人为因素和各种自然灾害等客观因素,造成土地和草地退化、酸雨增加、湿地破坏和水域生态失衡等现象。这使得我国的生态环境面临巨大的挑战。环境监测是生态科学管理的基础,是生态环境保护的依据,是加强生态环境法制的重要手段。我国的生态环境监测工作还处于不发达阶段,对于我们国家这个发展中大国还是远远不够的。我国政府在近一些年来一直致力于环境污染监测的工作,虽然形成了一套较为完整的工作方法,但没有一套行之有效的环境监测方法。因此,我国十分有必要建立一个综合和准确的生态环境监测系统并争取建立和完善我国的生态环境监测系统,对我国生态环境的现状及其变化进行定时监测,以此为改善生态环境、有效防治自然灾害提供决策依据。 1环境监测的发展历程 环境监测是利用计算机、环境学和航空遥感技术等各种技术和方法对由于人类活动所造成的生态环境影响及相应破坏进行系统地测定和观察[1-2]。生态环境决定着我们生存的外在条件,它的优劣直接影响着我们人类的生存和繁衍生息,因此生态环境监测对我们人类是非常有必要的。国内外对生态环境监测的研究也有一段时间,环境监测事业也随着人类的努力慢慢发展起来。 1.1国外环境监测的发展历程国外对环境监测的认识和起步都很早,已有近百年的历史。20世纪40年代以自发监测为主,50年代以被动监测为主,60年代环境监测作为一种新技术开始出现。70年代在环境学的指导下开始自主监测,在联合国环境署建立了生态环境监测中心,对全球的生态环境进行监测。自从那时开始国外的环境监测慢慢步入正轨,建立了比较完整和正确的环境监测系统。 1.2国内环境监测的发展历程我国由于对环境保护的意识缺乏,致使对环境监测起步较晚。我国在20世纪70年代才开始这项工作,随着技术的发展,环境监测系统才慢慢建立起来。在20世纪70年代,我国建立了各类和各级的环境监测系统和环境监测站,80年代各级监测站对一些环境进行监测[3],一直到今天,我国建立了遍布全国的环境监测系统和网络。 2环境监测方法 生态环境监测方法就是对生态系统中各个项目指标进行具体监测和定量的方法。通过环境监测,得出生态系统中某一项目因子具体的状况特征,通过统计学对其进行分析论证,反映出该生态因子的现状及未来的发展趋势。 2.1环境监测方法的选择在环境监测中,同一监测项目指标可采用很多种监测方法对其进行定性定量监测。在监测方法的选择中,一定要注意我国现有的条件,结合我国现有实际,选择出最佳的监测方案。监测方案一般包括:①监测起止时间、周期;②监测目的;③监测频度;④监测的方法及使用设备;⑤数据的整理。 2.2环境监测的新方法近些年来,在环境监测中出现了许多的新技术和新方法,它们进一步提高了环境监测的准确度,并大幅度的减小监测误差。例如气相色谱分析仪(GCS)可以对工厂的氯气、二氧化硫和氮氧化物等排放物进行监测。离子色谱技术(IC)可以应用于饮用水、大气、土壤以及生物等各个方面的环境监测,其技术优势是速度快、容易操作、选择性好和较高的灵敏度。在环境监测中也使用了3S技术,单细胞凝胶电泳技术(SCGE)可以快速地监测生物体内的DNA的损伤程度[4-5]。生物传感器在环境监测中的优势越来越明显,逐渐受到人们的关注[6]。硝酸盐微生物传感器可用来监测饮用水和废水,亚硫酸传感器可用来监测大气和废气,电位型和安培型传感器可以用来监测农药的残留量。 3环境监测仪器 环境监测仪器的优劣决定着环境监测质量,所以选择质高、合理的监测仪器是至关重要的。环境监测仪器的选择总体上要考虑一下这几个方面:①适用性在环境监测中所使用的设备要具有一定的适用性,在环境监测中由于监测项目较多,监测范围广,所选用的仪器要尽可能小,便于携带,便于测量。②科技性环境监测中要尽量选择科技含量高的仪器,这可保证监测的质量,减小由于手工操作所带来的误差。③可操作性在环境监测中设备的可操作性是非常重要的,监测仪器要便于操作,容易上手,简单易学,易推广。④有效性在选用监测仪器要考虑具体的监测项目,选用质量性能优异、响应特性好、准确度高的仪器。目前我们在环境监测中经常看到的大型监测仪器有:遥感(Remozesensing)、地理图像系统(GPS)和地理信息系统(GIS)等。对具体的环境监测仪器的选用应该遵循以下的原则:①灵敏度高选用高灵敏度的仪器对环境实施监测,可以监测出环境中较小的变化,这可给我们的环境监测工作者以最大的环境信息,我们可应对不同的情况予以处理。②再现性好在生态环境监测中,环境监测的范围较广,务必要选择工作量较大的设备,以保证环境监测范围内的线性比例,提供尽可能多的数据量,这样可以提高环境监测的准确度。③稳定性好由于环境监测周期比较长,要选用输出特性随时间变化不大的仪器,经过长时间的使用,仍可准确监测环境质量,保证期监测的稳定性。④其他:在环境监测中,所选用的仪器要尽可能的体积小、物美价廉、结构简单、易于上手易于操作的设备,这样可以达到省时、省力和经济的目的。 4结语 我国的生态环境监测工作还处于不发达阶段,对于我们国家这个发展中大国还是远远不够的。未来的环境监测是对可持续发展程度的监测[7]。我国应针对具体的生态系统和具体的环境制定出适合我国的环境监测项目,定时定量补充一定的监测项目和设备,与此同时还要调整一定的监测系统和监测站。同时,需要尽快对这些补充的监测项目制定出具体的较为完整的监测流程和方式,在传统的技术和方法局部完善的同时,要注意与环境监测新技术新方法的结合,这些新技术和新方法的运用可以进一步提高环境监测的准确度,并可以大幅度的减小监测误差。未来环境监测面临的新任务和新问题是非常严峻的,科学技术提高是推动环境监测事业发展的关键的突破口。我国未来的生态环境监测任重而道远,需要与人们的环境保护观念相融合,做到人与环境监测共进退。未来的生态环境监测要从宏观和微观两个方面建立起切实可行的环境监测和评价体系,为建设环境友好型社会、实现可持续发展服务。 环境监测论文:探究环境监测设备的管制 一、仪器档案的建立 仪器档案的建立和管理是一项重要的基础工作。前期我们要将仪器设备的购置申请表、招投标文件、订货合同、装箱单、合格证、仪器使用说明书、操作手册、供应商资质及验收调试记录等相关资料文件进行收集,并分类整理归档。仪器使用时要将仪器进行站内仪器编号,以便管理。同时编写仪器的操作作业指导书或自校规程,将日常仪器的使用记录、维护保养记录、维修记录、日常自校记录和历次仪器检定证书进行定期归档,真正做到逐台建立技术档案。同时根据上述信息,建立单位所有仪器的综合台帐,包括购买日期、生产厂家、型号、检定日期等相关信息,新购买的仪器检定合格后一并纳入管理。 二、监测仪器的检定 环境监测数据的准确与否与我们日常监测仪器有着至关重要的作用。根据《计量法》的规定,我国分为强制和非强制检定二类。我们日常使用的监测仪器多为强制检定仪器,需由有资质的检定部门进行检定,对于单位非强制检定计量器具我们可以自行编写自校规程和同期进行检定工作的开展。单位在每年初制定所有监测仪器的检定计划,结合上次的检定时间进行统一安排,最好将时间能统一到几段时间,时间安排在仪器校定有效期到期前二至三个月,及时与检定部门提前联系事宜。 三、仪器的日常使用 环境监测仪器大多为高精密仪器,对于仪器的使用环境均有一定要求,对于大型精密仪器在条件满足的情况下,最好一室一类仪器,安装好除湿机、空调等设施。对于仪器的电源,应与照明用电分开,电源线单独接地处理,以减少电磁干扰对测定的影响。外出监测仪器在使用前一定注意现场监测环境,使用后一定做好仪器的保养。仪器使用前后均要检查所用的水、电、气等是否符合要求,建立每台仪器的使用记录和维修保养记录,记录下仪器的使用情况、维修保养等信息。对于影响到检测结果的维修,维修完成后要重新对仪器进行检定,合格后才能运用到工作中,在可能的前提下应对以往监测数据进行溯源,确保仪器的精度准确和性能可靠。每台仪器根据站内编号,以彩色标识完善仪器状态标识,表明属于在用、检修、停用、禁用等状态,仪器检定后粘贴上检定标签。对于大型分析仪器应对所测的物质定期进行检测限的测定,以满足监测工作的需要。 四、仪器的期间核查 仪器设备的期间核查是实验室认可和计量认证要求的质量管理的一种方式,对于环境监测仪器应该结合仪器的特点适时的开展期间核查。对于日常不够稳定、易漂移、易老化且使用频繁的检测设备;经常携带到现场检测的仪器设备,以及其他对于检测结果有重要影响的测量设备应进行仪器期间核查,同时核查应考虑实施具备的条件和成本等因素。我站根据单位自身的特点,将电子天平、酸度计、电导仪、多功能声级计、智能烟尘采样器和综合采样器纳入了仪器期间核查,编制了其期间核查规程,在年初编制其期间核查计划,保证仪器在一个检定周期中间进行核查。核查不是校准,不需按其检定证书逐项进行核查。对于电子天平使用定值砝码进行核查,酸度计和电导仪使用标准溶液进行核查,多功能声级计以日常监测每次进行监测的校准前后值作为核查。智能烟尘采样器定期使用氧气、二氧化硫和二氧化氮标准气进行核查,综合采样器则是对流量和计时准确性进行核查工作。分别建立其核查记录,记录下测定环境条件、测定原始记录以及核查结论。当仪器使用中环境条件发生重大变化、怀疑仪器监测结果等情况都应适时开展仪器的期间核查工作。当出现核查情况超标时,应进行复查,查找原因,并针对性地开展工作。 五、仪器操作人员培训 监测站每年都要按年初培训计划开展培训工作,但是对于仪器操作人员更应进行针对性的培训工作。仪器操作人员的培训对于仪器的正常运行和使用有着至关重要的作用。对于人员的培训应分步进行,首先在仪器购买前,就要结合仪器特点和型号针对性的了解仪器的性能指标和简单操作、保养知识。仪器安装调试时,与厂家技术人员全程参与仪器的安装调试,熟练掌握仪器设备的性能、操作程序和保养维护程序,通过培训,达到独立操作和保养仪器的目的。同时结合实际工作需要,加强仪器操作训练,随时记录分析操作中遇到的技术难题,便于咨询专家解决。最后在使用仪器有一定经验后,可以适时联系厂家进行集中培训或参加学技交流会,解决仪器使用过程中的技术疑难问题,提高分析技术能力。环境监测仪器的使用和管理是一项重要性、细致性和基础性工作。监测仪器作为环境监测的重要手段,我们应充分发挥其重要作用,精心细致操作,确保监测数据的准确性。 环境监测论文:对推动城镇环境监测管理的思索 1信息化建设的重要性 1.1信息化建设是监测管理方式的重要变革在目前人为为主的传统的管理方式当中,要对现代管理理念和管理模式进行改革总是会遇到各种阻力的,先进的管理方式方法和制度不会一下子就实施。使用现代的信息技术通过系统固化的制度流程管理,就肯定会改变传统的管理方式,使人们开始主动思考并作出决策。在信息化建设的过程当中,使信息化管理技术与传统的管理方式相互融合,并且对窜逃的管理方式进行梳理、优化,最终在这种新型的管理模式的约束下必将改变原有的管理方式。 1.2信息化是工作方式的变革环境监测信息化经过了20多年的发展历程。从一开始尝试性使用计算机到90年代末这种运用系统来解决问题的阶段都以失败而告终。构建先进的检查业务管理系统不仅改变了管理模式,也改变了环境监测工作的方式。管理信息系统将在很大程度上固化、优化岗位工作的内容和流程,这样的固化直接使工作机械化、格式化、制度化,加强了工作的规范化也提高了工作的效率,这样就提高了工作处理的规模化和批量化。 2环境监测中信息化技术的应用现状信息化在当前的环境监测中的运用尚处于起步阶段,但其优势已经充分的显现了出来,例如其高效性、便捷性和准确性。 2.1环境监测中数据管理的运用数据管理和存储对这种监测数据通过自行研发的软件进行录入、查询、修改、删除等一系列的管理操作和数据的备份、恢复等方面的储存操作,使原来分散、杂乱的数据能有机的结合起来,并通过软件自带的计算、统计等功能对数据进行初步处理。这方面的应用改变了以往人工填表、汇总数据等传统的方式,很大程度的提高了数据计算的准确性、有效性。但是现在我国很多的城镇环保机构的监测设施不完善,信息化技术的运用水平十分低,很多无法运用数据管理完成数据录入和传送的工作。 2.2自动监测设备的应用目前我国的许多地方都在城区安装了空气的自动监测设备,通过自动监测来进行基本的运行管理。这种自动空气监测系统可以24小时的对大气环境进行不间断的实时监测,监测人员只需在办公室通过计算机对自动站的工作状况进行查看,还可以自由读取监测的数据、控制监测站的运行等。同时,设备的相应配套的软件也可统计汇总监测数据,生成图表和变化曲线,使监测的工作人员能够实时的掌握空气质量情况。这方面的应用是通过计算机设备来控制仪器工作,它的特点是自动化程度高、工作效率高等。 3信息化在当前应用中存在的问题及解决的办法 信息化技术在城镇的环境监测中的应用水平低是制约其发展的主要因素,信息化技术所涵盖的范围十分广,技术性和专业性也很强,而城镇的监测站很缺乏专业性的计算机人才,这直接导致了信息化的应用水平长期停留在低水平状态。要想提高城镇的监测信息化我们的领导要充分重视信息技术的应用和普及,鼓励和引导一部分工作人员积极的学习计算机操作能力,能够对计算机的基本运用、网络传送和数据汇总、管理等逐步掌握。 4结束语 信息化是城镇环境监测工作发展的基础和保障,是推进信息化与工业化融合、走新型工业化道路的重要动力。通过加快实现我国城镇的环境监测信息化的进程来实现我国环境监测的现代化。提升我国环境监测的整体水平。当前我国环境监测的信息化水平与金融、电力等行业来说仅仅处于起步阶段,目前仍旧存在很多的问题。只有充分引进国外的先进的、规范的环境监测的方法,通过在项目规划、进度管理和人力资源管理方面运用科学的管理手段,能够使我们的城镇信息化系统的建设更优质、高效地完成,为进一步实现城镇的环境监测信息化提供强有力的保证和技术支持。 环境监测论文:生态环境监测及其在我国的发展 摘要：生态环境监测是环境监测中一个全新的概念，是环境生态建设的技术保证和支持体系。本文对生态环境监测的基本概念和原则、任务及特点、生态环境指标的建立、生态监测技术和方法、生态变化趋势预测预报等进行了介绍，并结合我国在生态环境监测方面所开展的工作提出今后工作的一些设想和展望。 关键词：生态学；生态监测 环境监测 遥感；地理信息系统 1前言 随着人们对环境问题及其规律认识的不断深化，环境问题不再局限于排放污染物引起的健康问题，而且包括自然环境的保护、生态平衡和可持续发展的资源问题。因此，环境监测正从一般意义上的环境污染因子监测开始向生态环境监测过渡和拓宽。除了常见的各类污染因子外，由于人为因素影响，灾害性天气增加，森林植被锐减，水土流失严重，土壤沙漠化加剧，洪水泛滥，沙尘暴、泥石流频发，酸沉降等，使我国本已十分脆弱的生态环境更加恶化。这促使人们重新审查环境问题的复杂性，用新的思路和方法了解和解决环境问题。人们开始认识到，为了保护生态环境，必须对环境生态的演化趋势、特点及存在的问题建立一套行之有效的动态监测与控制体系，这就是生态环境监测。生态环境监测是环境监测发展的必然趋势。 本质上看，环境保护是以减少或避免生态系统的破坏为终极目标。对环境监测，目前单纯的理化指标和生物指标监测存在很大的局限性，而生态环境监测则可弥补传统环境监测的不足。因此前者强调“局部剖析”，只对大气、水、土壤等中的化学毒物或有害物理因子进行测定；而后者着眼于“整体综合”，对人类活动造成的生态破坏和影响进行测定。可以说，生态环境监测是生态保护的前提，是生态管理的基础，是生态法律法规的依据。目前，生态环境监测已在全球范围内展开，但在我国才刚起步，基础差，底子薄，相对落后，缺乏统一的标准，国家尚未制定技术规范。本文主要结合国内情况拟对生态环境监测作一全面介绍，以期大家共同努力来推动生态环境监测工作在我国的开展。 2生态监测 所谓生态系统（Ecosystem）是指地表生物与非生物间的相互依存关系。生态质量是环境质量的核心。是以生态学理论为基础，从生态系统层次上研究系统各组成、变化规律和相互关系、以及人为作用下结构和功能的变化，从而评价环境质量。因而生态质量及其评价的综合性极强。 生态监测是采用生态学的各种方法和手段，从不同尺度上对各类生态系统结构和功能的时空格局的度量，主要通过监测生态系统条件、条件变化、对环境压力的反映及其趋势而获得。生态监测，又称生态环境监测，目前的定义不很一致。美国环保局Hirsch把生态监测解释为自然生态系统的变化及其原因的监测，内容主要是人类活动对自然生态结构和功能的影响及改变。国内有学者提出“生态监测就是运用可比的方法，在时间和空间上对特定区域范围内生态系统或生态系统组合体的类型、结构和功能及其组合要素等进行系统地测定和观察的过程，监测的结果则用于评价和预测人类活动对生态系统的影响，为合理利用资源、改善生态环境和自然保护提供决策依据，这一定义似乎从方法原理、目的、手段、意义等方面作了较全面的阐述。 在监测对象上，生态监测既不同于城市环境质量监测，也不同于工业污染源监测。从环境监测发展历程来看，目前所指的生态监测主要侧重于宏观的、大区域的生态破坏问题，它具有反映人类活动对我们所处的生态环境的全貌、有机综合影响的优点。如近年来积极开展的福建省湿地生态环境监测，河南省渔业生态环境监测，南极中山站近岸海域生态环境监测，以及在我国开展生态环境监测较早，近几年又做了大量工作的新疆荒漠生态环境监测。 生态监测的对象可分为农田、森林、草原、荒漠、湿地、湖泊、海洋、气象、物候、动植物等。每一类型的生态系统都具有多样性，它不仅包括了环境要素变化的指标和生物资源变化的指标，同时还要包括人类活动变化的指标。 应当看到，生态监测是环境监测的拓宽，除了新的理论、技术和方法外，环境监测的理论和实践必是生态监测得以发展和完善的基本保证。景观生态学、农业生态学、森林生态学、淡水生态学、海洋生态学、荒漠生态学、脆弱带生态学、地球化学、气象学、物候学、水文学、环境经济学、人文物理学等的理论和实践对生态监测更是大有裨益。 3生态监测的类型 国内对生态监测类型的划分有许多种，常见的是从不同生态系统的角度出发，可分为城市生态监测、农村生态监测、森林生态监测、草原生态监测及荒漠生态监测等。这类划分突出了生态监测对象的价值尺度，旨在通过生态监测获得关于各生态系统生态价值的现状资料、受干扰（特别指人类活动的干扰）程度、承受影响的能力、发展趋势等。根据生态监测两个基本的空间尺度，生态监测可分为两大类： 3.1宏观生态监测 研究对象的地域等级至少应在区域生态范围之内，最大可扩展到全球。宏观生态监测以原有的自然本底图和专业数据为基础，采用遥感技术和生态图技术，建立地理信息系统（GIS）。其次也采取区域生态调查和生态统计的手段。 3.2微观生态监测 研究对象的地域等级最大可包括由几个生态系统组成的景观生态区，最小也应代表单一的生态类型。微观生态监测以大量的生态监测站为工作基础，以物理、化学或生物学的方法对生态系统各个组分提取属性信息。 根据监测的具体内容，微观生态监测又可分为干扰性生态监测、污染性生态监测和治理性生态监测以及环境质量现状评价生态监测。 宏观生态监测必须以微观生态监测为基础，微观生态监测又必须以宏观生态监测为主导，二者相互独立，又相辅相成，一个完整的生态监测应包括宏观和微观监测两种尺度所形成的生态监测网。 4生态监测的任务与特点 4.1生态监测的基本任务 对生态系统现状以及因人类活动所引起的重要生态问题进行动态监测；对破坏的生态系统在人类的治理过程中生态平衡恢复过程的监测；通过监测数据的集积，研究上述各种生态问题的变化规律及发展趋势，建立数学模型，为预测预报和影响评价打下基础；支持国际上一些重要的生态研究及监测计划，如GEMS（全球环境监测系统），MAB（人与生物圈）等，加入国际生态监测网络。 4.2生态监测的特点 4.2.1综合性 生态监测是一门涉及多学科的交叉领域，涉及到农、林、牧、副、渔、工等各个生产行业。 4.2.2长期性 自然界中生态过程的变化十分缓慢，而且生态系统具有自我调控功能，短期监测往往不能说明问题。长期监测可能导致一些重要的和意想不到的发现，如北美酸雨的发现就是典型的例子。 4.2.3复杂性 生态系统本身是一个庞大的复杂的动态系统，生态监测中要区分自然因素（如洪水、干旱和水灾）和人为干扰（污染物质的排放、资源的开发利用等）这两种因素的作用有时十分困难，加之人类目前对生态过程（ecological process）的认识是逐步积累和深入的，这就使得生态监测不可能是一项简单的工作。 4.2.4分散性 生态监测站点的选取往往相隔较远，监测网的分散性很大。同时由于生态过程的缓慢性，生态监测的时间跨度也很大，所以通常采取周期性的间断监测。 5生态监测指标体系与优先监测项目 5.1生态监测指标体系 生态监测指标体系主要指一系列能敏感清晰地反映生态系统基本特征及生态环境变化趋势的并相互印证的项目，是生态监测的主要内容和基本工作。生态监测指标的选择首先要考虑生态类型及系统的完整性，一般说来，陆地生态站（农田生态系统、森林生态系统和草原生态系统等）指标体系分为气象、水文、土壤、植物、动物和微生物六个要素：水文生态站（淡水生态系统和海洋生态系统）指标体系分为：水文、气象、水质、底质、浮游植物、浮游动物、游泳动物、底栖生物和微生物八个要素。除上述自然指标外，指标体系的选择要根据生态站各自的特点，生态系统类型及生态干扰方式同时兼顾以下三方面，即人为指标（人文景观、人文因素等）、一般监测指标（常规生态监测指标、重点生态监测指标等）和应急监测指标（包括自然和人为因素造成的突发性生态问题）。 包头市环境监测站将包头生态监测指标的设计拟分为三个层次和三个要素。三个层次为：优先指标—－目前的必测项目；常规指标—－应开展的项目；选择指标—－应完善、充实的项目。三大要素为环境、生物、社会。环境要素包括气象、水文和土壤；生物要素包括植物、动物和微生物；社会要素包括人口和经济。并按照自然状况及其生态功能将包头市由北向南划分为五大景观系统，即草原牧业景观；低山、丘陵、农牧交错景观；山地景观生态系统有其对应的指标体系以及优先监测的指标体系，例如，低山、丘陵、农牧交错景观生态系统以旱作农业和畜牧业生产为主，土地沙化、水土流失是其主要生态问题，监测内容为土层厚度，表层土壤颗粒组成；山前平原农业景观生态系统，土壤肥沃，气候适宜，是包头市粮食和蔬菜生产区，突然的问题是土壤次生盐渍化和工业污染，相应的土壤指标监测内容为有机质含量、pH值、含盐量、化肥有机肥施用量、重金属、氟化物含量。 湖南省环境保护监测站的陆强国主要依据湿地功能原则和景观生态学的有关原理，对环洞庭湖区域面积为18720km2（包括湖北部分）的洞庭湖湿地生态环境进行了功能区划，即淹没区、湿地农业区和台地山岗区，针对各生态功能区的结构特点、生态目标和社会经济因子，拟出了湖泊湿地生态监测整体指标体系和优先监测项目。虽然作者是从研究洞庭湖出发，但由于其指标体系制定的原则具有广泛适用性，并且出发点是湿地生态系统的结构和功能区的特点，因而我们认为该指标体系对湿地生态监测具有广泛借鉴价值。 农业部环境监测总站的王洪庆等从与以往农业环境监测的比较着手，提出农业生态环境监测的特征，制定了农业生态环境监测指标体系框架和具体指标。 农业部环境监测总站的高怀友等以条件指标和压力指标划分，提出农业生态环境监测指标体系以及具体参评因子。 辽宁省环境监测中心站的付运芝等人将地球上的生态系统，从宏观角度划分为陆地、海洋两大生态系统，对这两大系统又进行细分类，提出陆地生态系统监测指标体系分为八个部分，即气象要素、水文要素、土壤要素、植物要素、动物要素、微生物要素、地质要素、人类活动要素。建议海洋生态系统监测指标体系分为如下十个部分构成，即水文气象要素、水质要素、底质要素、浮游植物要素、浮游动物要素、底栖生物要素、微生物要素、底质要素、人类活动要素。并给出了每一种指标体系要素的具体监测内容，监测工作者实际应用时可适当增删。 生态监测指标体系设计的优劣直接关系生态监测本身能否揭示生态环境质量的现状、变化和趋势。因此生态监测指标选择要充分考虑生态系统的功能及不同生态类型间相互作用的关系，另一方面，社会、经济发展程度不同的地区，对环境质量和价值的要求和评价也是不一样的。从生态资源的环境价值、评价问题、所受的环境压力及生态系统结构与功能间关系的角度出发，生态监测指标可分为条件指标和环境压力指标，其中条件指标又可分为反映指标、暴露指标和生态指标。反映指标是关于生态系统中生物在各层次上（生物个体、种群、群落及生态系统）组合状况的环境特征的指标；暴露指标是关于反映生态系统中物理、化学和生物的压力大小的环境特征指标；生态指标是生态系统中受外来环境压力下，能满足生态系统中层次生物正常生活和循环的各种物理、化学和生物状况的指标；压力指标是关于自然力和人为因素影响生态系统发生变化的指标。应当看到，复杂的生态环境决定了生态监测指标体系的多样性、可变性，生态监测内容涉及面之广，远远超过了环境质量监测和工业污染源监测。目前的生态监测指标体系对监测部门显得太多，监测方法不规范，微观和宏观生态监测尚未有机结合，特别是一些指标和方法路线应当有一个统一的规划。另外，笔者认为在制订指标体系的同时，应多在为达到生态系统目标，各指标内容的优化目标的确立上做工作。 5.2生态监测指标体系的确定原则 生态监测指标体系的选择与确定是进行生态监测的前提。生态监测指标体系是一个庞大的系统，在可作为监测指标的众多要素中，科学性、实用性、代表性、可行性尤为重要。我们认为，选择与确定生态监测指标体系应遵循以下原则： 5.2.1代表性 确定的指标体系应能反映生态系统的主要特征，表征主要的生态环境问题。 5.2.2敏感性 要确定那些对特定环境敏感的生态因子，并以结构和功能指标为主，以此反映生态过程的变化。 5.2.3综合性 要真实反映生态环境问题，需要多种指标体系。 5.2.4可行性 指标体系的确定要因地制宜，同时要便于操作，并尽量和生态环境考核指标挂钩。 5.2.5简易化 从大量影响生态系统变化的因子中选取易监测、针对性强、能说明问题的指标进行研究。 5.2.6可比性 不同监测台站间同种生态类型的监测应按统一的指标体系进行。 5.2.7灵活性 哪怕对同类型的生态系统，在不同地区应用时指标体系也应作相应调整。 5.2.8经济性 尽可能以最少费用获得必要的生态环境信息。 5.2.9阶段性 根据现有水平和能力，先考虑优先监测指标，条件具备时，逐步加以补充，已确定的指标体系也可分阶段实施。 5.2.10协调性 多数生态环境问题已是全球性问题，所确定的指标体系，尽量和“全球环境监测系统”（GEMS）相协调，以便国际间的技术交流与合作。 目前，国内学者针对不同的生态系统，提出的各种生态监测指标体系，如荒漠生态环境监测指标四原则，洞庭湖湿地生态监测指标四原则和农业生态监测指标五原则，与上述原则都是一致的。当然，监测指标体系的确定除受技术条件和人力、财力因素制约外，对已确定的指标体系，仍需在实践中考察和检验。 5.3优先监测的指标体系 优先监测指标体系必须满足对生态系统的生命支持能力进行评价的最大的要求。优先监测指标的确定原则是：当前受外力影响最大、可能改变最快的指标；反映生态系统的生命支持能力的关键性指标；有综合代表意义的指标。 应当看到，我国当前的生态监测主要限于污染性生态监测，现有监测能力、技术与设备水平有限，生态监测评价经验不多，对生态系统规律认识不够，因此确定当前优先监测指标必须从实际出发，属于污染的生态指标仍为当前优先监测指标。同时，由于经济发展过快对生态环境形成压力影响的指标的监测，在当前亦显得十分迫切，需尽快列入优先监测指标。我们高兴地看到与我国可持续发展的战略相适应，一些地区已经将环境问题和社会、经济发展问题结合起来考虑，生态环境监测有直接服务于生产的趋势。 下列指标在我国当前开展生态监测时可列入优先监测的指标体系中：全球气候变暖所引起的生态系统或植物区系位移的监测；珍惜濒危动植物物种的分布及其栖息地的监测；水土流失面积及其时空分布和环境影响的监测；沙漠化面积及其时空分布和环境影响的监测；草原沙化退化面积及其时空分布和环境影响监测；生态脆弱带面积及其时空分布和环境影响的监测；人类活动对陆地生态系统包括森林、草原、农田和荒漠等结构和功能影响的监测；水体污染对水体生态系统包括湖泊、水库、河流和海洋等结构和功能影响的监测；主要污染物（农药、化肥、有机物、重金属）在土壤—植物—水体中的迁移和转化的监测；水土流失、沙漠化及草原退化地优化治理模式的生态平衡的监测；各生态系统中为量气体的释放通量与吸收的监测等。 6 生态监测的技术方法 生态监测技术方法就是对生态系统中的指标进行具体测量和判断，从而获得生态系统中某一指标的特征数据，通过统计分析，以反映该指标的现状及变化趋势。在选择生态监测具体技术方法前，要根据现有条件，结合实际制定相应的技术路线，确定最佳监测方案。技术路线和方案的制定大体包含以下几点：生态问题的提出，生态监测台站的选址，监测的内容、方法及设备，生态系统要素及监测指标的确定，监测场地、监测频度及周期描述，数据的整理（观测数据、实验分析数据、统计数据、文字数据、图形及图象数据），建立数据库，信息或数据输出，信息的利用（编制生态监测项目报表，针对提出的生态问题建立模型、预测预报、评价和规划、政策规定）。 在确定具体的生态监测技术方法时要遵循一个原则，即尽量采用国家标准方法，若干国家标准或相关的操作规范，尽量采用该学科较权威或大家公认的方法。一些特殊指标可按目前生态站常用的监测方法。 生态监测具有着眼于宏观的特点，是一项宏观与微观监测相结合的工作。对于结构与功能复杂的宏观生态环境进行监测，必须采用先进的技术手段。其中，生态监测平台是宏观监测的基础，它必须以三S技术作支持，并要具备容量足够大的计算机和宇航信息处理装置。三S技术 ，即地理信息技术（GIS）、遥感技术（RS）和全球卫星定位技术（GPS）。三项技术形成了对地球进行空间观测、空间定位及空间分析的完整的技术体系。它能反映全球尺度上生态系统各要素的相互关系和变化规律，提供全球或大区域精确定位的高频度宏观资源与环境影像，揭示岩石圈、水圈、气圈和生物圈的相互作用和关系。在RS和GIS基础上建立的数学模型，能促进以定性描述为主到定量分析为主的过渡，实行时空的转移，在空间上由野外转入室内，在时间上从过去、现在的研究发展到在三维空间上定量预测未来。 3S技术是宏观生态环境监测发展的方向，是其发展的主要技术基础，在今后较长的一个时期内，遥感手段将在生态环境监测中得到更广泛的应用，地理信息系统作为“3S”技术的核心将发挥更大的作用。目前美国、欧洲、日本和我国都在制定新的观测计划，国内北京、上海、重庆、厦门等地都在推进基础数字化工作，推广GPS定位观测，这些计划的实施将为区域环境监测提供重要的数据。 传统监测手段，只能解决局部监测问题，而综合整体且准确完全的监测结果必须依赖三S技术。充分利用计算机技术把遥感、航照、卫星监测、地面定点监控有机结合起来，依靠专门的软硬件使生态监测智能化，使生态资料数据上网，实现生态监测网络化，是目前以及今后相当长的一段时间里监测人员的重点工作内容。 7 国内生态监测现状 在我国环境监测中，对自然生态环境破坏和恶化的监测与环境污染监测相比，仍处于落后状况。2001年10月在成都召开的第六次全国环境学术交流会上，提交的158篇论文中，有关生态监测的论文仅16篇，约占10%，这也从一个侧面说明了这一问题。由于人口和资源的压力，过去长期忽视生态环境保护，使我国生态环境的破坏和恶化已十分严重，特别是占国土总面积1/3的广大干旱半干旱草原和荒漠地区生态环境问题最为突出，因此对荒漠生态监测的研究在国内开展最早，做的工作也最多。新疆环保科研所1984年接受“荒漠生态系统定位观测研究”工作。中科院在新疆建立了阜康、策勒、吐鲁番等生态实验站，目前已取得了一定的成果。 近年来，我国提出的“地球动态观测信息网络”、“我国代表类型区生态状况和变迁规律的大尺度时空观测研究以及发展趋势预测”，“中国资源生态环境预警研究”等方案及计划，均侧重生态监测的内容。在此基础上，中科院的“我国生态系统研究站网”研究计划（CERN）已经实施，其所属的53个生态定位站进行了大量的生态研究工作，成果已引起世界各国的关注。新疆、内蒙、洞庭湖、舟山等生态站的建立，为生态监测提供了广大的应用前景。国内在生态监测指标及生态质量评价指标体系方面也做了一些工作。中山大学与华南环科所在海南岛生态质量评价指标体系研究中，提出生物量、多样性、稳定性和清洁度四原则和20个指标参数，并将每个参数按生态学特征及影响划分为5个等级。吉林环科所对东北自然保护区生态指标体系研究中，将生态指标体系划分为三个层次五个指标。袁国应等自1987年起开展了荒漠生态监测指标体系的定位观测研究，历经5年建立了荒漠生态系统指标体系。陆强国根据洞庭湖湿地功能区特点及生态目标，拟定了生态监测指标体系和优先监测项目。张建辉等对农业监测目标与监测指标体系选择进行了探讨。宋国利等提出了北方森林、农业、矿业开发生态监测指标。沈志介绍了物候学在生态监测中的应用。目前，我国生态监测工作的特点注重生态过程的研究，生态监测覆盖范围较小，属微观监测范畴。 随着我国空间技术的发展，宏观生态监测有了一定的进步，3S技术成为近几年来生态监测工作者们研究的重点内容，并显示出其快速准确的明显优点，是宏观监测技术发展的趋势：“六五”期间内蒙古草场资源遥感调查，“七五”期间三北防护林遥感调查、黄土高原遥感调查均包括生态监测内容。新疆环境监测中心站利用全区气象卫星NOAA-12五个波段影象数据，完成了全区土地荒漠现状的评价工作。利用遥感技术对热带森林植被的动态变化、森林火灾后生态变化遥感监测评价模型的构建方法、中国北方沙尘灾害特点及其下垫面状况、金衢盆地土地退化、黄河三角洲盐碱地、内蒙古土地盐渍化典型区域动态监测、广州珠江口、太湖水体污染、大连湾海域水体富营养化状况、利用GIS系统预测预报模型对黄土高原、三峡库区等重点侵蚀区域进行土地退化预报、景观生态退化预测、小流域土壤侵蚀预测和应用国土资源卫星数据对陕北黄土高原生态环境进行遥感动态监测，初步建立了生态环境的遥感识别标志等进行了研究。近年来，利用遥感技术监测牧场产量、农作物产量、资源调查、水土保持状况和灾害预测等方面都取得了一定的成果，为宏观生态监测积累了经验。其中热带森林植被的动态变化遥感监测课题是世界自然基金会（原称世界野生生物基金会）西双版纳自然保护资助合作项目，由中方和比利时遥感技术人员共同完成，利用多时相遥感图象判读，系统分析了西双版纳森林植被的动态变化，其结果经地面实况验证基本属实，为结构极为复杂的热带森林植被动态变化监测探索了一条新路。笔者认为利用3S技术解决生态环境监测问题要注意GPS，GIS，RS三相技术的结合，利用任一技术要想对环境进行综合监测评价是不可能的。RS象片应用进一步提高判读和分类精度，涉及计算机分类精度的提高，需利用已有信息资料辅助区划，利用技术人员协助判读，利用GIS产生辅助判读因子，同时加强地面调查工作。 从国内已有工作来看，许多现代化的技术和手段，还没有在生态监测中发挥作用。多数工作尚属研究性质，环境监测意义尚的常规生态监测工作尚在起步和酝酿中，急待开发和实施。目前，特别需要一套操作性强的指标体系和方法，并且对各种生态类型监测的技术路线和要求有一个统一的规划，以便大范围普遍开展生态监测工作。 8 结语 生态监测是一项复杂的系统工程，它对环境监测工作者提出了更高的要求。环境监测的最终结果是对环境质量进行评价从而提出污染治理方案。生态监测将为更深层次的环境管理和决策部门服务，提出生态环境规划、生态设计方案，最终目的是建立天地人和的生态环境。 生态监测的总体趋势是：三S技术和地面监测相结合，从宏观和微观角度来全面审视生态质量；网络设计趋于一体化，考虑全球生态质量变化，在生态质量评价上逐步从生态质量现状评价转为生态风险评价，以提供早期预警；在信息管理上强调标准化、规范化，广泛采用地理信息系统，加强国与国之间的合作。总之，随着经济的发展，人口、资源、环境问题的日益严峻，单纯从理化、生物指标监测来了解环境质量已不能满足要求，生态监测是环境监测发展的必然趋势，它必将被广大环境监测工作者逐步认识和掌握。

自然灾害监测体系研究:重大自然灾害监测评估问题与对策 1自然灾害监测评估对空间数据的需求 1.1自然灾害监测评估技术框架 大多数情况下，自然灾害不以单一灾种出现，往往会以灾害链的形式存在，一种自然灾害会引发一系列的次生灾害现象，形成灾害链。常见的灾害链有4种，即台风-暴雨灾害链、寒潮灾害链、干旱灾害链和地震灾害链（史培军，2002），因此，对致灾因子的监测需要结合灾害链形成演化的特点，对致灾因子的强度、频率、持续时间、区域范围、起始速度、空间扩展、重现期等指标进行监测。承灾体包括自然资源和社会资源，监测的目的是对人类、财产、资源等脆弱性进行评估评价。灾情监测指标包括生命线、生产线、城乡住房、基础设施和生态环境等损失破环情况，为人员受灾情况和灾害直接经济损失、灾害社会影响评估提供空间信息支撑。在以上基础上，利用数据处理、信息挖掘、灾害模拟与仿真、灾害应急监测、空间数据管理和智能决策等技术，通过集成转化空间数据应用处理和服务的先进成果，围绕防灾、抗灾、救灾不同阶段的需求，开展自然灾害风险评估、自然灾害灾情评估、恢复重建规划与评估，开展灾害信息服务和决策支持。 1.2自然灾害监测评估与空间数据需求 传统的地面监测在时效性和覆盖面上局限性比较大，目前，卫星遥感、航空遥感技术已经进入一个能动态、快速、多平台、多时相、高分辨率地提供对地观测数据的新阶段。随着遥感技术在重大自然灾害领域的应用深度不断扩大和延伸，灾害管理对空间技术应用的需求也日益迫切。从灾害管理周期角度分析，在灾害预警与风险评估阶段，利用空间数据可以实现大范围的灾害普查，以及对孕灾环境、致灾因子、承灾体等灾害背景信息的提取与分析，开展灾害脆弱性评估评价，从而对灾害发生的风险等级、灾害高风险区进行划分与评估，为减灾措施的制定提供依据；在灾害应急响应阶段，利用空间数据可以实现对灾情信息的动态监测与评估，为开展必要的灾害应急救助、灾害监测、综合评估，以及次生灾害的风险预警提供重要的空间信息决策依据；在灾后恢复重建，以及减灾阶段，空间数据能够支持灾区恢复重建规划编制，并对恢复重建的进度、效益、质量进行动态的监测评估，为恢复重建，以及减灾设施建设的监督提供准确的决策依据。以2013年4月20日发生的四川省芦山“4.20”7.0级强烈地震为例，空间信息技术在减灾救灾中发挥了不可替代的作用。地震发生后，由于地震造成灾区交通和通讯中断，灾害管理部门迫切需要及时了解地震灾区的受灾情况，为灾害应急救助工作提供直接的决策依据。在地震灾害应急响应阶段，需要开展灾害应急救助、灾害信息监测、灾情综合评估、次生灾害风险预警等工作，包括卫星、有人飞机、无人机在内的航空遥感系统，及时地获取到了地震灾区的灾情信息，为各项减灾救灾工作的顺利开展，提供了客观、科学、准确的决策信息依据。图2所示为利用重大自然灾害无人机合作机制获取的高分辨率无人机影像制作的灾后雅安市芦县宝盛乡房屋倒损、滑坡崩塌、道路损毁的监测评估图。 2空间数据资源分析 2.1国外遥感卫星的发展 自从20世纪60年代人类进入太空时代以来，卫星遥感就成为观察、分析、描述所居住地球环境的行之有效的手段。21世纪，随着卫星遥感技术的发展和日益广泛的应用，越来越多的国家进入民用卫星研制和运行的行列。据不完全统计，仅2006~2008年，全球已经发射或计划发射新的民用航天遥感卫星系统就有18个，其中包括新一代高分辨率卫星，这一领域的国际竞争与合作都在加强。由于空间技术得到世界各国的重视，全球主要发达和发展中国家均发展了各自的遥感卫星系列。目前，卫星遥感技术的发展整体上呈现三大趋势：一是卫星系统由单一系列向星座组网发展，提高重访周期和综合观察能力；二是卫星传感器由中高分辨率向高分辨率延伸，由单一角度观测向多角度和立体测量跨越，由空间维向光谱维拓宽；三是卫星定位精度不断提高，遥感应用由定性向精确定量化发展。 2.2中国遥感卫星的发展 中国作为自然灾害种类较多、发生频繁的国家之一，遥感技术已经在防灾减灾中发挥着重要的作用。为加强我国自然灾害监测预警能力，提高自然灾害风险管理、应急管理和综合评估水平，在不断完善自然灾害监测站网、灾情上报和统计核查系统建设的同时，更加重视对地观测技术在国家防灾减灾中的科学、技术和应用能力建设，目前已经初步形成了由环境与灾害监测预报小卫星星座、气象卫星、海洋卫星、资源卫星和航空遥感系统等构成自然灾害空间基础设施并建成了相应的业务应用系统，在应对近些年来国内外发生的多场重大自然灾害中发挥了不可替代的重要作用。 2.3防灾减灾空间数据资源分析 理论上，任何一个遥感卫星系统都可以用于防灾减灾工作，能够为防灾减灾提供服务的主要遥感卫星系统包括光学遥感、微波遥感等几种卫星系统。目前，国内外在轨运行的遥感卫星包括高、中、低轨卫星系列(星座)，最高空间分辨率达到0.41m，最短重访周期达0.5d，可以用于灾害发生地区的灾情快速、精确提取和科学评估。国内外在轨主要微波遥感卫星覆盖了X，C，L，S等频率的多种极化模式，可以用于多云多雨多雾地区的快速成像、地面目标识别和灾情损失评估等。航空遥感能以较短的反应时间对特定区域进行大范围多次重复观测，提供高时间、高空间、高光谱分辨率的遥感数据。在2008年汶川地震、2010年玉树地震和舟曲特大山洪泥石流灾害、2011年云南盈江县地震、2012年的云南彝良地震及2013年的四川省芦山“4.20”7.0级强烈地震中，民政部国家减灾中心利用最高分辨率达0.1m的航空影像对灾区的灾害范围、基础设施实物量、直接经济损失进行了精细评估，对交通线拥堵、堰塞湖、滑坡泥石流、居民安置点分布与规划、房屋恢复重建等情况进行了监测评估。 3重大自然灾害监测评估的空间数据共享存在的问题 空间技术减灾涉及空间数据的获取、传输、管理、应用和服务等多个环节，空间数据获取是前提，交换共享是保障，海量数据智能管理是基础，集成应用是核心，信息服务是目标。事实上，我国空间基础设施及其空间数据资源分布在多个不同的部门，由于体制机制等多种原因造成空间数据共享不畅，重大自然灾害应急协同意识不强，使得空间数据的优势在提升国家防灾减灾能力过程中不能得到充分发挥。 3.1空间数据获取缺乏统筹协调 我国空间基础设施及其空间数据资源分布在多个不同的部门，在自然灾害发生时，尤其是在重特大自然灾害发生时，各部门均能够在灾害发生后第一时间充分发挥自身的优势和能力，组织协调所拥有的空间数据获取资源，对受灾地区进行应急观测，快速获取灾区空间数据。但是由于缺少以灾情和救灾工作为整体需求的国家空间数据应急获取任务的统筹规划与协调，各部门所制定的应急观测任务存在大量冗余，导致应急获取得到的卫星遥感和航空遥感数据在空间和时间覆盖完备性上存在严重不足，一些灾区被大量重复观测，一些灾区则缺少必要的应急观测数据，同时观测时间上也难以保证必要的持续性、连贯性，不能满足灾害全面系统评估在空间维度上灾区范围全覆盖和时间维度上灾害过程关键时段数据获取的基本需求。 3.2空间数据共享缺乏机制保障 我国空间数据的获取和生产正在大规模开展，国家、部门、地方和单位每天都在获取和生产大量的空间数据和专题应用产品，全国已经建成多个大型空间数据库。由于体制机制、部门利益、狭隘的政绩观、安全保密考虑和缺乏组织协调等多种原因，目前大多是各自为战，许多数据库只是限于本部门、本单位使用，重大自然灾害监测与评估空间数据共享机制建设尚未形成，更难以达到多个系统之间的业务协同，导致一方面空间数据资源严重不足，难以满足实际需要，另一方面重复建设现象严重，有限的空间数据资源大量闲置，不能得到充分利用，限制发挥其应有的作用。于是，一个值得注意的现象是在重大自然灾害发生时，会出现多个部门根据自身所掌握的空间数据生产出的大量信息产品，基本上是互相模仿、低水平重复和灾区的局部信息反映，难以生产出具有综合性、全面性和针对性的能够体现高水平的专题信息产品。同时，空间数据共享机制建设和运行存在重灾时轻平时、重大灾轻小灾的现状，严重地影响了包括灾害科学研究在内的综合减灾能力的提升。 3.3空间数据共享缺乏技术系统支撑 空间数据共享技术系统是指在计算机网络环境下建立的用于空间数据接入、传输、交换、共享的分布式技术系统，横向将同一层级的相关部门数据获取与共享系统互联，纵向实现国家到地方与部门业务相关的多层级数据获取、分发和服务系统互通。空间数据共享需要技术系统作为支撑保障，然而，在国家防灾减灾领域这样的技术系统尚未形成，主要体现在跨部门的数据共享缺乏长效稳定的数据共享链路，特别是军民数据共享链路缺乏技术支撑，在应对重大自然灾害时，在已经建立的共享联络机制保障下，部门间数据共享交换仍以不同存储介质通过人员运送进行，工作量大，时效性差。跨部门、跨层级的空间数据共享平台尚未建立，尽管已经建立了多个与防灾减灾相关的技术支撑系统，相互之间从数据共享标准体系、技术接口、交换共享协议和系统间的连通性均存在较大差距，形成了一个个的封闭孤立技术系统，导致综合利用多源空间数据开展应急处置任务反应速度慢，多系统的整体效益低下，严重地制约了空间数据的共享乃至防灾减灾工作有效的信息支撑保障。因此，迫切需要建立天地一体化的端到端的“一站式”防灾减灾空间数据共享网络和技术平台，以满足减灾与应急工作的需求。 3.4空间数据应用缺乏相互协同支持 防灾减灾领域空间数据应用需要在深入分析空间信息产品与服务需求的基础上，建立产品与服务体系，根据各部门在灾害管理中的职能定位，确定空间信息产品研制、生产和服务的任务分工，建立数据链、信息链和产品链，实现部门间相互支持、协同服务的工作模式。然而，这种工作模式的建立已经在专家层面上有所研究和呼吁，但尚未在工作中实现，这也是造成空间信息服务低水平重复和服务不充分并存的主要原因之一。在《国家综合防灾减灾规划(2011~2015年)》中提出了实施“国家综合减灾与风险管理信息化建设工程”，正是基于这种现状，计划利用信息化手段和多种基础信息资源，建立灾害管理及空间数据减灾应用“系统的系统”和业务协同机制，加强空间数据集成应用能力，实现相关部门之间涉灾业务协同、资源共享和规模化应用，提升自然灾害信息获取、分析、研判、决策能力。 3.5空间数据共享缺乏统一标准规范 标准规范是空间数据共享和协同应用的软环境保障。在基础类标准规范中，目前只有“地球空间数据交换格式”成为国家标准，但缺乏相应的软件工具，国内使用还不普遍。一些重要的数据标准，如空间元数据标准、空间元数据系统运行规范、空间数据共享模型等还停留在方案设计阶段，与真正成为国家标准还有相当大的距离；一些重要的基础性标准，如空间信息系统软件功能标准、空间数据传送协议、空间互操作协议、空间信息查询与服务标准等尚未开始研究。在应用类标准规范中，尚未建立一个行业的空间信息系统技术规范或标准。在行业和工程标准规范中，也没有建立空间信息系统软件质量标准、空间信息应用工程质量标准、工程承担单位资质论证标准、建设标准等。 4解决途径 4.1加强重大自然灾害空间数据共享统筹协调 为加强空间数据共享，促进重大自然灾害应对空间信息服务能力，需要在不断完善国家综合防灾减灾管理体制的基础上，围绕各类自然灾害和灾害管理全过程信息支撑的重大需求，加强国家空间数据资源的顶层设计和统筹规划，建立健全防灾减灾空间数据获取与共享机制，不断强化统筹协调力度，明确和细化空间数据共享和应用各节点责任，固化和发展与国家防灾减灾工作机制相配套的空间数据共享运行流程和程序，确保机制落到实处。防灾减灾空间数据获取与共享机制建设需要与时俱进和不断优化，需要加强防灾减灾领域空间数据获取与服务全社会有序参与的社会动员能力，需要健全部门之间、区域之间、政府和企业之间的协调联动，最大限度避免以往一些机制存在的对接不畅、运行效率不高等问题。需要建立空间技术应对重大自然灾害应急预案，空间数据获取、共享和应用的各关联单位建立应急预案和响应工作规程，注重应急预案可操作性和可应用性，注重各级预案有效衔接，形成应急预案体系并定期开展演练，充分发挥各方力量，提高重大自然灾害应急工作效果。 4.2加强重大自然灾害空间数据基础设施建设 充分利用互联网和国家电子政务网络，加强重大自然灾害空间数据开放共享信息化建设，逐步实现安全互联互通、资源共享公用和业务协同，深化空间数据信息资源的开发利用。充分利用国家正在建设的人口信息资源库、法人单位信息资源库、空间地理信息资源库、宏观经济信息资源库和文化信息资源库等，面向防灾减灾业务要求，加强空间数据与它们之间的集成应用、融合应用和综合应用，发展面向防灾减灾应用的空间分析模型库、方法库和决策支持系统，形成一批防灾减灾空间数据共享应用信息系统和业务支撑系统，实现跨部门、跨区域、跨层级防灾减灾信息系统的协同互动和资源共享，提高对我国大城市、城市群、人口密集区和经济核心区的灾害风险调查与评估能力，提高城乡区域和基层社区的空间信息服务能力，提高重大自然灾害的综合防范和应对能力，提升应急救灾信息预测预警通报、综合分析研判和决策指挥支持能力。加强自然灾害空间数据信息基础设施建设，加强对地观测系统的天地统筹、地面应用系统统筹，全面提升我国卫星遥感和航空遥感数据资源的自主保障能力。完善自然灾害“天、地、现场”一体化立体监测体系，提高综合观测、高分辨率观测、应急观测能力，逐步建成国家统一的卫星遥感数据接收和处理系统，构建物理分散、逻辑集中、共享开放的遥感数据中心和共享服务平台。加强卫星遥感、通信广播和导航定位基础设施融合，提高信息传输与服务能力，纵向上实现多级平台互联互通与协同服务，横向上连通各类用户，实现便捷、及时的一站式空间数据共享服务。健全技术体系，完善服务能力，实现全天候、全天时、全球范围的灾害监测业务运行系统，形成为防灾减灾公共服务提供标准化、规模化和可持续更新的空间信息产品与服务体系，提高跨部门协同的高层次空间数据综合应用服务水平。同时，要积极建立和利用空间技术减灾领域的各种国际合作机制，拓宽空间数据资源获取渠道，在重大自然灾害应急情况下共享尽可能多的实时卫星数据。 4.3加强重大自然灾害空间数据共享软环境建设 目前，国家在空间数据信息共享方面的法律法规建设相对滞后，法律法规体系不完备，关于对地观测数据采集、共享、应用等方面的立法工作仍处于研究论证阶段，需要从国家战略高度，根据空间基础设施持续发展和空间数据开放共享的需要，建立适合我国国情的法律法规体系，完善和制定单项法律法规。在防灾减灾领域现行的相关法律法规基本上都是由各部委牵头制订的单灾种法律法规，相关法律法规的衔接性较差，需要建立一部“总揽全局、立足综合”的综合减灾基本法，并将空间数据获取与共享的相关规定纳入其范畴。在空间数据共享政策方面，需要加强对空间数据共享过程中产权保护的政策创制，提高全社会对空间数据资源及其产品著作权的保护意识，明确空间数据信息的产权归属、产权的具体内容、信息共享中的产权定位，以及产权转让过程中的保密要求，防止出现盗版行为，保障空间数据获取、生产和增值服务投资方获得经济效益和社会效益的权益。按照我国的著作权法，空间数据信息产品中存在的著作权包括发表权、署名权、修改权、保护作品完整权、复制权、发行权、出租权、展览权、表演权、放映权、广播权、信息网络传播权、摄制权、改编权、翻译权、汇编权和应当由著作权人享有的其他权利。在数据政策方面，需要在平等无歧视原则下，制定关于空间数据获取、原始数据共享、国产卫星数据推广、产品分类分级、增值产品服务、数据存档、数据记录、数据检索、数据保密、数据分发、数据共享、数据版权和许可、国际服务等方面的政策，并规定在重大自然灾害事件应急期间，空间数据获取管理单位应该根据国家应急工作实际需要，根据应急等级确定优先目标区域，在保证时间指标和质量指标的前提下开展空间数据共享服务。 在防灾减灾领域空间数据共享标准规范体系方面，需要加快多层次、多专题的数据与服务标准规范制定和完善，从国家层面强化部门、领域空间数据的标准化，建立空间数据标准产品、灾害监测信息产品和灾害预报预警、模拟仿真、评估评价等专题产品，以及资源共享、互联互通、数据整合、网络集成应用等构成的防灾减灾标准规范体系，统一各级空间数据及其减灾专题产品的时空基准、信息编码、数据网络交换协议和元数据标准，既要重视分类建立，也要重视综合集成，形成行业标准和国家标准，与国际标准接轨，促进防灾减灾领域空间数据共享、联动更新、应用集成和协同服务体制机制建设，保障防灾减灾领域空间数据资源开发利用和跨部门、跨地区网络化信息系统的建设与运行。同时，加强防灾减灾领域空间技术应用的人才培养、专业队伍和机构建设，加强专业教育与科学普及、知识评估和知识更新并使之常态化、机制化，也是重大自然灾害空间数据共享软环境建设的重要组成部分。 5结论和讨论 我国建立空间数据资源共享在标准、政策与立法方面还存在许多待解决的问题。需要完善和明确国家减灾空间数据信息共享的指导方针，建立相应的政策体系和法律法规，建立信息共享的管理环境；需要建立完整的国家减灾空间数据信息的标准体系，统一部门间、系统间和不同历史时期数据的标准；需要解决信息封闭、信息壁垒和信息垄断的问题；引入市场机制，合理制定价格，推动信息共享。因此，为了促进数据资源的开发利用、保障国家安全、提升社会管理水平，我国减灾空间信息资源应以共享为核心，以建立减灾空间数据信息共享机制为重点，加强我国对空间信息基础设施发展的宏观协调，打破部门和单位的界限，激活现有资源，提高利用效率，充分利用现代化先进的信息技术，在全面整合、优化现有资源的基础上，建立我国防灾减灾空间数据信息基础设施，为我国防灾减灾服务。 本文作者：范一大 单位：民政部国家减灾中心、民政部减灾和应急工程重点实验室 自然灾害监测体系研究:自然灾害监测系统建设意见 一、充分认识加快共享系统建设的重要性 我市是全国四大滑坡泥石流高发区之一，地形地貌特殊，生态环境脆弱，山洪滑坡泥石流灾害频发，加之地震导致山体松动，自然灾害对人民群众生命财产安全的威胁进一步增大。近两年来，由于灾后重建项目的实施，我市气象、国土、水务、滑坡泥石流预警管理等部门自然灾害监测预警体系建设取得了较大进展，在防灾减灾工作中发挥了重要作用。特大暴洪灾害，由于气象部门预警信息及时，为组织群众撤离现场赢得了宝贵时间，有效减少了人员伤亡和财产损失。但是，当前我市自然灾害监测预警体系建设还存在一些突出问题，表现在各部门之间信息共享工作滞后，多头重复建设严重，监测站点布局不尽合理，造成人力、物力、财力浪费，严重制约着我市自然灾害监测预警整体水平的提升。加快共享系统建设，实现系统软硬件资源共享，对于提高自然灾害监测预警综合能力和水平，保障人民群众生命财产安全具有重要的意义，是当前刻不容缓的一项重要任务。 二、共享系统建设进展情况 市委、市政府高度重视共享系统建设工作，主要领导和分管领导多次作出重要批示，召开专题会议进行研究。经过各县区和相关部门的共同努力，共享系统建设工作取得突破性进展。目前，气象部门和水务部门已经实现了网络互通，共连入共享系统监测站点430个，其中气象部门215个、水务部门215个。但由于部分县区监测站点项目建设进度缓慢，接入共享系统的站点较少，严重影响共享系统正常运行和作用的发挥。水务部门分布在、县的100个自动雨量监测站点，国土资源部门分布在全市的180个监测预警站点仍在建设当中，离市委、市政府的要求还有很大差距。 三、加快项目建设进度，确保按期完成任务 相关县区和单位对以上问题要引起高度重视，加强组织领导，采取有力措施，认真研究解决项目建设工作中存在的困难和问题，加快项目建设进度，确保按时完成任务。 （一）国土资源部门已建成的监测预警站点，要在6月5日前与市气象局衔接并入共享系统网络。长江上游滑坡泥石流预警系统管理局、市水文局要尽快解决当前工作中存在的问题，务必于6月10日前并入共享系统。 （二）国土资源部门，县水务部门在建的监测预警站点项目进度较慢，以上县区和部门要严格按照《市拟建自然灾害监测站点布局表》的要求，强化督促检查，加快建设进度，确保在6月30日前完成建设任务并入共享系统。 （三）气象、水务、国土资源已建成的相互重复的监测站点，要参照《市应迁自动监测站点统计表》，务必在6月15日前完成搬迁任务。 （四）各县区政府，市气象局、市水务局、泥石流预警管理局、市水文局、市国土资源局，于6月15日前将共享系统建设情况上报市政府。对于未能按时完成任务的县区和单位将进行通报批评，由于工作不力、进度缓慢影响防灾抗灾工作造成严重损失的，要追究相关责任。 自然灾害监测体系研究:高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统网络优化方案 摘要：高速铁路自然灾害及异物侵限监测系统（以下简称灾害监测系统）是铁路安全保障的重要组成部分，对安全性、稳定性的要求很高，而其安全性、稳定性的实现又很大程度上依赖于其网络子系统。现有灾害监测系统网络方案没有对各个组成部分进行说明，当出现网络故障时，不易分析和定位问题。 关键词：网络优化；设计分析；网络技术指标 本文紧密结合铁路自然灾害及异物侵限监测系统的业务需求及铁路通信系统现状，灵活利用现有技术手段，形成一套安全、可靠、合理、易于实施的网络建设优化方案。 本文主要结合灾害监测系统网络现状，从广域网通信技术，网络拓扑结构和网络安全几个方面入手进行分析，对现有网络方案进行了设计优化，提出优化方案，并给出相应的网络技术指标。 1既有系统网络情况 灾害监测系统包括现场监测设备，监控数据处理设备和终端设备，网络结构也包括了这几个层次。根据对既有线路的网络情况调研，如厦深线，温福线，沪昆客专江西段等，发现如下问题： 各线路网络方案各异，无网络架构规范； 网络指标不明确； 缺乏有效的网络安全防护手段； 网络质量无法监控，出现故障不易定位； 2网络方案设计分析 2.1广域网通信技术选择 铁路自然灾害及异物侵限监测广域网包括线路数据处理中心与基站、终端、路局中心、相邻线路中心之间的网络通信设备及线路。从统一建设、集中维护、节省投资等多方面考虑，自然灾害及异物侵限监测网络应充分利用既有铁路通信专网资源进行构建。目前可供选择铁路通信平台主要有SDH（同步数字体系）、MSTP（多业务传送平台）、IP数据网、工业级IP光纤环网四种。 从业务容量来讲，以上几种通信网络都可以满足本系统的需求；从安全性来讲，IP数据网不适宜；从可靠性上来讲，除IP数据网以外，都有类似环形的保护机制和低延迟切换机制；从性价比来看，工业级IP光纤环网投资性价比较低，且本系统不能够与其共用网络。因此，本系统不适宜采用IP数据网和工业级IP光纤环网进行构建。 相比SDH，MSTP技术显然更适合本系统。因此，应优先采用MSTP方式来构建。在不具备MSTP接入条件的情况下，可采用SDH方式。 2.2网络拓扑结构设计 2.2.1灾害监测系统组网方案 目前，已开通的高速铁路灾害监测系统均采用以太网技术组网，以多业务传送节点（MSTP）魇湎低匙魑信息承载平台，其通信组网方案主要有环型、星型和树型 3 种结构。 环型网的组网原理是利用MSTP传输设备的二层交换功能在每个网元以太网业务处理板的二层交换模块中建立虚拟网桥，利用虚拟网桥互连组建环型网络， 星型网是最简单的组网方式，它利用以太网私有专线（EPL）方式在现场监控设备和监控数据处理设备间建立一个点对点的网络。 树型网采用 EPL与EVPL（以太网虚拟私有专线）相结合，分层汇聚收敛的方式传送防灾安全监控系统信息，构成一个逻辑上是星型但物理上是树形的网络， 通过前面的分析可知，3 种组网方案各有优缺点，如表1 所示。 2.2.2汇聚车站与中心网络构架方案 线路处理中心与汇聚车站是典型的一对多通信模型，适合用MSTP网络承载。考虑到MSTP在物理线路上具有完善的环网保护功能，并可以增加基于MSTP的二层环网保护。这样整个网络中存在两套冗余机制，完全可以满足系统对网络平台安全性的要求。 线路处理中心与基站间的内部逻辑架构建议采用双星型和双环型两种方式： 2.2.3线路中心之间网络构架方案 线路中心之间组网方案取决于业务需求。假设有A1、A2、A3、…An共n个线路中心，这n个线路中心可能有数据交互，也可能没有数据交互。如只有两个线路中心，可以使用MSTP点到点模式直接组建直连双网，如有两个以上线路中心进行互联，则建议采用网络通道采用网状或部分网状构建，带宽根据业务需要设计。 2.2.4路局中心与线路中心之间网络构架方案 路局中心集中接入各个线路中心，以实现统一调度和管理。网络架构采用MSTP构建双网，如果线路中心相对独立，可以直接点对点接入路局中心；如有多个线路中心需要数据交互的情况，则可采用网状或部分网状架构。网络带宽依据所接入的业务需求进行设计即可。 2.3局域网安全设计 网络安全设计主要从防火墙技术、入侵检测技术、网络隔离技术几个方面考虑，设计网络安全方案。 在不同线路中心之间、局中心和线路中心之间、本系统和其他系统之间等边界接口处，应采用硬件防火墙进行数据访问控制。通过在防火墙上部署相应安全策略，阻断未经允许和授权的非法访问，来保证边界访问安全。 在同一系统内部，主要考虑线路数据处理中心与基站、终端之间的访问控制、隔离及相关防病毒措施，具体如下： 1） 为减小广播风暴的影响范围，采用了vlan隔离技术。 2） 服务器、终端、监控主机都启用了操作系统自带的防火墙功能，通过合理的策略设置，来禁止系统内部的非法访问。 3） 服务器和各终端均部署防病毒杀毒软件，并开启威胁实时防护功能，一旦感知到有病毒威胁，则自动采取扫描、隔离、清除等措施，确保病毒无法感染、传播；另外，需定期下载安装最新病毒库，并进行全盘扫描。 4） 各个网络接口处考虑网口防雷方案。 3网络优化方案以及技术指标 3.1数据处理中心网络方案 3.1.1广域网 广域网采用双网冗余架构，并采用延迟小、保护特性完备的传输专网通道，接口为RJ45。终端至数据处理中心广域网采用点对点、双网结构，基站至数据处理中心广域网采用双网、MSTP 点到多点以太网汇聚架构。 应优先采用MSTP方式来构建。在不具备MSTP接入条件的情况下，可采用SDH方式。 3.1.2局域网 局域网采用双网冗余架构：数据处理中心采用2台三层核心交换机，组成A、B两套网络；数据处理中心的服务器配置A、B两块网卡（地址也分为A、B两套，每个网卡上配置一套），分别上联至2台核心交换机上；监控终端同样配置双网卡，分别通过2条通信通道连接至数据处理中心的2台核心交换机。同时，数据库服务器和应用服务器采用双机集群配置，监控软件采用双收双发策略。这样，当其中任意服务器、交换机、网卡、应用软件发生单点故障时，都能保证业务不中断，最大限度地保证了系统的高可用性。 数据处理中心的主要设备连接图如图3所示： 3.2网络拓扑结构方案 通过前面的分析可知，3 种组网方案各有优缺点，如表2 所示。 根据以上分析，网络拓扑结构的设计方案优先考虑树形结构。 汇聚车站与中心的网络架构建议采用双星型和双环型两种方式。 线路中心之间、路局中心与线路中心之间建议采用网状或部分网状构建，带宽根据业务需要设计。 3.3网络示意图 通过以上的分析和设计，形成铁路自然灾害及异物侵限监测系统的网络示意图，具体如下： 3.4网络安全优化设计 3.4.1广播风暴的抑制 解决广播风暴需要从监控和管理两个方面进行解决。 1）保证网络设备及线缆质量 在资金允许的条件下使用较高档次的网络设备及线缆，保证网络通信质量。从硬件上减少故障发生机率。 2）避免出现环路 优先使用星型、树形的网络拓扑结构。 3）做好恶意软件的防控工作 应部署专业的杀毒软件，并及时进行病毒库；原则上应2周升级一次病毒库；加强日常病毒管理和查杀；严格控制U盘和光盘等高风险移动介质的使用。主机应卸载不必要的服务、关闭不必要的端口，以最大限度地减少漏洞，提高系统的安全性和可靠性。 4）充分利用网管软件和工具进行监控和定位 应使用网络管理软件，对整个网络运行状况进行定期有效监控，故障时可迅速定位故障源头。 5）采用VLAN技术 VLAN是一种将局域网从逻辑上划分成一个个网段，从而实现虚拟工作组的数据交换技术。VLAN不能消除广播风暴，但可以有效地隔离广播包的传播，限制和缩小广播风暴的影响范围，因此在工程中得到了广泛应用。它通过在以太网数据帧基础上增加的VLAN ID字段，实现了把物理交换机划分成若干个不同的逻辑交换机的功能。 按照实现方法的不同，可以分为基于交换机端口的VLAN、基于计算机MAC地址的VLAN和基于IP地址的VLAN三类。 在灾害监测系统中应综合使用前两种方式进行VLAN划分。 3.4.2 ARP欺骗的优化及解决 ARP（Address Resolution Protocol，地址解析协议）是一个位于TCP/IP协议栈中的底层协议，对应于数据链路层，基本功能就是将网络层（IP层，也就是相当于OSI的第三层）地址解析为数据连接层（MAC层，也就是相当于OSI的第二层）的MAC地址，以保证通信的进行。 ARP自身存在着很多安全缺陷，因此成为网络攻击的主要目标之一。 为避免ARP攻击带来的危害，一方面可利用杀毒软件进行ARP病毒的查杀；另一方面，可综合利用交换机设备提供的多种ARP安全特性（如ARP报文限速、ARP Miss消息限速、ARP严格学习、ARP表项限制、ARP表项固化、动态ARP检测等），对ARP的攻击进行防范、检测和应对，从而屏蔽ARP攻击，保障网络设备的安全运行。 上述安全策略各有侧重点，但大多可以互相叠加、协同生效，可根据应用场景特点及设备特性灵活配置。 3.5网络技术指标 1） 应优先采用MSTP方式来构建。在不具备MSTP接入条件的情况下，可采用SDH方式。 2） 灾害监测系统网络拓扑结构宜星型、树型的方式来组网。 3） 对于监测点数量多，分散广，数据量小的子系统（如气象监测、异物监测），考虑到带宽容量和控制以太网广播域大小，为合理节省通信资源，建议优先采用双环型结构，每个2M环内不宜超过10个基站。对于监测点较少、数据量较大的子系统（如地震），可优先按照双星型考虑，每个监测点独享一个2M通道。 4） 灾害监测系统监控数据处理设备处的核心网络交换机采用知名品牌，并按照双路供电配置。 5） 在不同线路中心之间、局中心和线路中心之间、本系统和其他系统之间等边界接口处，应采用硬件防火墙进行数据访问控制。 6） 设备互联网线通过室外h境需考虑防雷方案，室内网线布设距离大于50m时需考虑防雷方案。易发生雷雨天气地区在监控单元接入网络前需考虑防雷方案。 7） 服务器和各终端均部署防病毒杀毒软件，并开启威胁实时防护功能，一旦感知到有病毒威胁，则自动采取扫描、隔离、清除等措施，确保病毒无法感染、传播；另外，需定期下载安装最新病毒库，并进行全盘扫描 8） 灾害监测系统内设备IP根据统一的规范设置。 9） 害监测系统建设需考虑完备的网络监控方案。 自然灾害监测体系研究:高空监测自然灾害 7月19日，我国环境一号A／B星及长征二号丙改进型火箭顺利通过出厂审定，即将执行一箭双星发射任务。这两颗卫星是我国“环境与灾害监测预报小卫星星座”的光学卫星，除了具有高时间分辨率外，还有超光谱成像等技术创新点。卫星入轨后，将大大提高我国对环境生态变化、自然灾害发生和发展过程监测的能力。联想到震惊中外的汶川大地震，人们不禁要问：用卫星监测自然灾害的作用何在呢? 卫星监测的独特优势 众所周知，地球上每年都发生诸如台风、风暴潮、洪水、干旱、地震、滑坡、泥石流、冰雹、霜冻、病虫害和森林大火等自然灾害，威胁着人类的安全。我国既是一个幅员辽阔、人口众多的大国，又是一个自然灾害多发的国家。因此，采取措施有效减灾对于保障人民生命和社会财富安全具有十分重要的意义。 目前人类还不能控制和消除自然灾害，但已有能力利用航天高科技手段来监测、预报自然灾害，为及时采取相应措施提供依据以减轻灾害带来的损失。世界上不少国家利用多种卫星在减灾方面取得了大量的实际成果。如1986年7号台风袭击我国东南部沿海地区时，由于气象卫星提前72小时给出预报，各地政府和群众采取相应措施，使此次灾害减少损失达10多亿元。 在空间技术日臻成熟的今天，利用卫星监测地球是一种最经济、能取得最好效果的手段。根据主要监测对象的不同，可分为气象卫星、资源卫星、海洋卫星和国土普查卫星等。综合这些卫星提供的大量遥感图像资料，加上卫星特有的快速、大面积重点连接观测的优点，就可以严密监测地面的一切自然变异，为减灾救灾提供可靠信息。这是其他手段无法达到的。 毋庸置疑，灾害信息还应包括灾害发生的地理位置，为预报灾害出现的具体地点和指挥防灾抗灾、减灾救灾提供依据。虽然多种卫星的遥感图像资料可以预报灾害发生的地理位置，但定位精度只能满足一般要求。为了定位精度更高，能给出灾害具体位置，就需采用美国的导航星全球定位系统、俄罗斯的全球导航卫星系统和我国的北斗卫星导航定位系统。 一旦出现灾难后，灾情上报与指挥调度就成为救灾减灾的重要保障条件。此时的通信联系一般以数据和话音双向通信为主。在地面通信线路遭到破坏的情况下，为保证通信畅通，应主要依靠卫星通信，而以地面微波中继通信和短波通信作为辅助手段。通过通信卫星不仅能向各地电视台播放灾害新闻，而且能取得与奔赴灾区的车载移动通信站的联系，保证救灾人员与指挥部的通信畅通。 当然，上述各种卫星功能的发挥，都离不开地面应用系统的配合。为使读者能够了解这些基本原理，下面我们用卫星抗震救灾的具体事例加以说明。 救灾中发挥重要作用 5月12日四川汶川发生8级地震后，我国启动卫星管理应急模式，动用9种型号15颗卫星为救援行动提供技术支持，显示了航天技术在抗震救灾中的重要作用。 北斗星确保导航定位地震后通信和道路中断，灾区失去了和外界的联系。当首批武警官兵到达重灾区后，便使用北斗用户终端机，通过北斗导航定位卫星，连夜陆续发回实时灾情数据，让指挥部掌握了第一手资料。在地震当日下午，中国卫星导航定位应用管理中心即紧急调拨1000台北斗用户终端机赠给一线救援部队，成为指挥部和前方救援人员最有力的通信助手。北斗星是静止轨道卫星，犹如挂在空中的灯塔。由2颗工作星和1颗备份星组成的北斗卫星导航定位系统，为紧急救援提供了时效保障。 鑫诺星保障灾区通信广大观众从电视上了解地震新闻和信息，都是通过鑫诺一号、二号等静止轨道通信广播卫星开通的电视传输通道而实现的。管理这些卫星的中国直播卫星有限公司，在地震后为多家电视媒体开通14个临时电视传输通道，并及时为中国联通、武警部队等用户紧急提供了卫星资源和扩容宽带资源。与此同时，公司设法调整内部资源，准备了转发器带宽，满足了11辆中国移动应急通信车奔赴灾区现场使用的需求。这使汶川、茂县、绵阳等重灾区迅速恢复了卫星电话联系。开进北川等地区的应急通信车，保障了抗震救灾的通信畅通。 资源星提供监测资料为了对比地震前后的图像和实时监测灾情，这次动用了中巴资源卫星一号02、02B和中国资源卫星二号03三颗太阳同步轨道卫星。超期服役的中巴资源一号02星是2003年10月21日发射升空的，本已停止工作，5月13日9时被重新启动后，才实现了3星协同运行，满足了监测要求。其后，卫星应用中心每天安排1颗资源卫星经过灾区上空并成像，地面工作人员及时把卫星下传数据处理出影像图，为救灾工作提供了决策参考资料。资源卫星图片不仅发现了多处滑坡和堰塞湖，而且为防止次生灾害提供了技术服务。有专家指出，卫星监测数据显示，汶川地震使其所在的龙门山升高了9米，说明龙门山造山运动仍在进行，这是非常值得重视的科学问题。另外，对地观测的北京一号小卫星也传回大量地震影像，为恢复灾区道路、评估灾害损失提供了宝贵资料。 气象星观测灾区风云掌握气象变化情况对震后救援工作非常重要。为此，国家卫星气象中心通过风云一号D太阳同步轨道气象卫星和风云二号C和D两颗静止轨道气象卫星发回地面的资料，仔细分析灾区气象情况，及时为救援工作提供气象服务。 风云二号两颗卫星可对灾区连续进行气象观测，实时将资料发回地面。地面指令两星启动加密预案，它们每隔15分钟交替提供1张卫星云图，为灾区气象部门提供了更加准确的监测数据。此外，地震发生后，我国还得到了欧洲空间局和美国、日本、加拿大等国的卫星数据资料，帮助震区救灾，充分体现了国际空间合作的重要性。 值得期待的两颗新星 监测自然灾害，除了前面讲过的几种卫星以外，有的国家还使用装有合成孔径雷达的微波遥感卫星，简称雷达卫星。这种卫星具有全天候对地观测能力，特别适于对自然灾害的监测，故又将其称为“减灾卫星”。 我国已经使用飞机装载合成孔径雷达监测灾情，并取得良好效果。不过，当受灾面积比较大时，使用这种航空遥感的办法，飞机就得多次起降，工作周期为10天的循环监测便显得费用过高，很不经济。为此，21世纪初，我国成功地研制出星载合成孔径雷达，并实现了对地成像。 两颗新星的有效载荷，可以说既有可见光遥感器，又有微波遥感器，是两者的综合装置。星载可见光的应用虽有局限性，但也有明显优点。如探测云图和植被通常采用0.58～0.68微米谱段的可见光，探测火情则用355～393微米谱段的中红外，合成孔径雷达就难以完成这些任务。星载合成孔径雷达微波遥感器却能利用微波穿透云层和一定地表深度的能力，根据介电常数与雷达回波强度的关系，可探测出地表层下一定深度的土壤水分等情况，还弥补了可见光与红外遥感器不能进行全天候对地观测的不足。综合利用这两类星载遥感器，能够获得精度较高的监测数据，从中提取更多的有用信息，为减灾提供更有效的技术支持。 环境一号A／B星投入使用后，可获得高时间分辨率、中等空间分布率的对地观测数据，对我国大部分地区可实现每天一次重复观测，将大大缓解目前对地观测数据紧缺局面。卫星数据不仅能为环境与减灾业务运行系统提供重要保障，还将成为很多部门日常业务的重要数据源。基于环境卫星数据建立的环境与减灾应用系统，对推动遥感卫星业务服务具有重要的示范作用。就汶川震后的恢复重建来说，两颗新星就可对震区地壳变化情况进行调查，为新的大型建筑和重要交通线路选址提供宝贵资料。 环境一号A／B星还将对推动我国遥感卫星国际合作以及在国际卫星相关事务等方面具有非常重要的作用。不难想象，待我国“环境与灾害监测预报小卫星星座”建成后，该星座系统的作用将会更为巨大。按照预定计划，由8颗卫星组成的“环境与灾害监测小卫星星座”具有高时间分辨率和全天候的观测能力，能够及时准确地对自然灾害、环境污染和生态情况进行大范围、连续动态监测。

煤矿监测系统论文:浅议煤矿瓦斯安全监测系统 摘要：众所周知能源工业是国家经济发展的命脉，然而我国煤炭行业的安全生产形势却不容乐观，尤其是重、特大伤亡事故频繁发生。在这些事故中，瓦斯爆炸又占绝大多数。其中有很多诱发因素，但各煤矿生产企业安全监测设备不完备、管理手段落后是造成事故频发的重要原因之一。本文主要介绍了瓦斯防治导航监控管理主要内容及瓦斯安全监控设备安装时的要求及技术管理，最后展望了煤矿瓦斯监控系统的发展趋势。 关键词：煤矿；瓦斯；监测系统 1、引言 我们都知道瓦斯灾害是煤矿生产中的主要灾害之一，一方面为了满足国民经济快速发展对煤炭能源的强劲需求，国内煤矿开采强度普遍增大；随着开采深度向深部延深，多数矿井由原来的低瓦斯矿井转变为高瓦斯或瓦斯突出矿井，这是近年来我国煤矿瓦斯事故多发的客观原因之一；另一方面国内几起重大瓦斯事故的原因分析表明，瓦斯防治管理方面存在的缺陷也是导致瓦斯事故频繁发生的重要原因。因此瓦斯治理就成为煤矿安全生产的重点与难点。那么如何运用信息技术改善瓦斯防治管理手段、提升瓦斯管理水平，已经成为我国煤矿安全生产的迫切需求。 2、瓦斯防治导航监测管理主要内容 什么是煤矿瓦斯安全监控系统呢？所谓煤矿瓦斯安全监测系统 是指利用信息管理、计算机网络等技术对矿井甲烷浓度、一氧化碳浓度、二氧化碳浓度、风速、风压、温度、馈电状态、风门状态、风筒状态、局部通风机开停、主要通风机开停等实施远程动态监控管理，并实现甲烷超限声光报警、断电和甲烷风电闭锁控制等功能的系统。 目前,我国煤矿多数矿井都装备了瓦斯安全监测系统。同时随着电子技术、计算机软硬件技术的发展和企业自身发展的需要，煤矿安全综合信息化网络监测管理应用系统等到了快速发展。人们就可以通过安全监测系统来分析判断、提醒和报警实现生产矿井瓦斯防治导航的技术，来确保煤矿系统的安全运行。 瓦斯防治导航监控管理主要有以下内容： （一）监测系统监控管理内容 监测系统以采掘工程平面图为基准，新建添加各种监控传感器及必备的监控内容，设计有传感器说明牌、传感器监测表，对监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表，实现对监测传感器的定位管理，对监测数据、监控区域的预测、预报、预警，判断更直接、快速。 （二）通风系统主要设施监控管理内容 通风系统以采掘工程平面图为基准，新建添加各种通风设施，设计有设施说明牌、设施监测表，对通风设施监测数据进行定性、定量分析、评价的监测表，实现对通风系统设施管理的预测、预报、预警，根据授权进行签名评价、消警、处理，消除安全隐患及导航系统报警信号。 （三）采掘生产系统主要监控管理内容 在数字化的采掘工程平面图上对采煤工作面和掘进工作面的适时位置进行活化处理，根据其推进度按时更新，系统将根据其更新的适时位置线对推进前方影响区域内瓦斯情况进行分析、评价、预测、预报、预警。 （四）瓦斯地质信息监控管理内容 瓦斯地质以采掘工程平面图为基准，划出高瓦斯区、高瓦斯带、突出威胁区、突出危险区，随采掘工作面推进按监测表要求，随时进行预测、预报、预警。 3、瓦斯安全监控设备安装时的要求及技术管理 煤矿企业在对瓦斯安全监测设备安装时必须符合以下要求： ①瓦斯监控装备必须具有煤安标志，设备下井前必须经过调试、校正，检查合格后方可使用。对于没有煤安标志和合格证明的设备一律不准下井和安装使用。 ②监控设备必须按设计要求进行安装，各项技术参数的取值也必须符合设计要求。 ③监控设备的供电电源必须取自被控开关的电源侧，严禁接在被控开关的负荷侧。 ④电缆要求：本质安全型监控装备其输出本质安全型部分可不按防爆要求管理，但其关联设备仍要按防爆要求管理。 ⑤井下主机或分站应安设在支护良好、无滴水、无杂物的进风巷道或峒室内，且距巷道的底板距离不得小于300mm。 ⑥传感器必须垂直悬挂。 ⑦设备安装完毕经过调校，测试合格，由瓦检员、安装人员、施工单位共同在安装申请单上签字，然后移交给施工单位使用和保管。 加强瓦斯监控设备的技术管理 ①矿井技术人员要充分利用计算机数据库的监测资料，定期组织分析，查找瓦斯超限或设备故障的原因，制定针对性的措施，以确保安全生产。 ②加强技术资料管理。技术人员要经常收集整理各种瓦斯监控技术资料，并分门别类进行建档。 ③配齐瓦斯监控人员，强化培训、提高素质、确保瓦斯监控工作的正常开展。安装、维修及监控室值室人员必须经过专业培训并经考试合格后挂证上岗，不合格的不得上岗。 4、煤矿瓦斯监控系统的发展趋势 ①智能化自检功能 系统故障自检功能向智能化发展，具有对故障的智能分析、判断功能，改变系统自检功能单一、简单的情况，做到系统常见的软件和硬件故障都能通过门检功能进行判断， 从而缩短故障处理时间，更好地保障矿井安全生产。 ②规范通信协议 通信协议不规范的后果是造成设备购置重复， 不能随意进行软硬化升级的改造。制定统一的专业技术标准，对促进矿扑监控技术发展和系统的推广应用具有十分重要的意义。 ③实现监控信息网络化 根据监控系统网络化管理的需要， 监控系统的实时监控信息被网络共享，系统应用软件按统一的格式向外提供监测数据，每一台在网远程终端都可以共享监控信息， 为决策和管理层提供决策依据。 ④传感器技术得到改善，将开发出高品质的传感器 未来的高性能传感器的寿命、抗高浓冲击性能、抗中毒性能将会得到改善。 5、结论 总之，瓦斯安全监测系统是领导煤矿安全生产决策提供科学可靠的第一手材料，是及时协调和正确指挥生产的重要途径。充分发挥煤矿瓦斯监测的重要作用，有效遏制煤矿重特大瓦斯事故的发生，规范瓦斯监测系统的运行管理，从而真正发挥监控系统在 “一通三防”中的作用，保证瓦斯监测系统正常运行，能够使煤矿安全生产得到进一步提高。 煤矿监测系统论文:浅谈煤矿安全生产监测系统的组成与技术改进 【摘 要】自2000年以来，随着国家对煤矿企业安全生产要求的不断提高和企业自身发展的需要，我国各大、中、小煤矿的高瓦斯或瓦斯突出矿井陆续在装备矿井监测监控系统。系统的装备大大提高了矿井安全生产水平和安全生产管理效率，同时也为该技术的正确选择、使用、维护和企业安全生产信息化管理提出了更高的要求。 【关键词】煤矿安全；监测；改进 1、煤矿安全生产监测监控系统组成 系统由早期的地面单徽机监侧监控已发展成为网络化监测监控。其主要由监测终端、监控中心站、通信接口装置、井下分站、传感器组成。 监测终端：主要监侧煤矿井下各种有毒有害气体及工作面的作业条件。如高浓度甲烷气体、低浓度甲烷气体、一氧化碳、氧气浓度、风速、负压、温度、岩煤温度、顶板压力、烟雾等。 监控中心站：主要监控井上、下主要生产环节的各种生产参数和重要设备的运行状态今数，如煤仓煤位、水仓水位、供电电压、供电电流、功率等模拟量；水泵、提升机、局扇、主扇、胶带机、采煤机、开关、磁力起动器运行状态和参数等。中心站软件具有侧点定义功能；具有显示测量参数、数据报表、曲线显示、图形生成、数据存储、故障统计和报表、报告打印功能。 井下分站：尽管各厂家的监控系统井下分站形式多样，但基本上具备了如下功能： 开机自枪和本机初始化功能：通信侧试功能：分站设程控功能（实现断点仪功能、风电瓦斯闭顿功能、瓦斯管道监侧功能和一般的环境监侧功能等）；死机自复位功能且通知中心站；接收地面中心站初始化本分站参数设里劝能（如传感器配接通道号、量程、断电点、断电点、报普上限和报替下限等）：分站自动识别配接传感器类型（电压型、电流型或频率型等）：分站本身具备超限报苦功能；分站接收中心站对本分站指定通道输出控制继电器实施手控操作功能和异地断电功能。 传感器：传感器的稳定性和可靠性是煤矿监侧监控系统能正确反映被侧环境和设备参数的关键技术和产品。目前国内生产和用于煤矿监侧监控系统的传感器主要有瓦斯、一氧化碳、风速、负压、温度、煤仓煤位、水仓水位、电流、电压和有功功率等模拟量传感器，以及机电设备开停、机电设备馈电状态、风门开关状态等开关量传感器，以上传感器的开发和应用基本满足了煤矿安全生产监测监控的需要，但国产传感器在使用寿命、调校周期、稳定性和可靠性方面与国外同类产品相比还有很大差距，某些传感卷（如瓦斯传感器）的稳定性还不能满足用户的需要。 2、移动井下人员定位技术和定位功能模块 井下作业人员的流动性大以及工作环境复杂，一旦事故发生，井下人员的确切数量以及每个人所处的具体位置都很难确定，从而给营救工作带来极大困难，常常会延误营救的最佳时机并造成严重后果。另外，一旦意外事故发生遇难人员的具体位置不能确定，导致发生被困人员生死不明的情况。同时，为了避免挖掘中对人员的伤害便不能使用大的机械设备进行救援，从而导致救援进展缓慢。如果能够确定井下工作人员的确切位置便将会大大加快救援的进度，这样就有可能营救出更多的人员，从而把损失降到最低的限度。 1）系统定位方法和定位模块 井下定位系统的采用集中的定位方式由管理中心进行定位。 定位步骤如下：首先布设网关和参考节点，保持网关之间的距离，再布设一些位置已知的参考节点保证每个移动节点至少要处于多个参考节点的射频信号覆盖范围之内。 欲定位时首先确定当前节点相对于参考节点之间的位置，因参考节点的位置把移动节点相对参考节点的位置和参考节点的绝对位置相加，即可得到该移动节点的绝对位置。具体定位步骤如下：首先进行移动节点的相对定位来确定移动节点相对于参考节点的位置。采用的测距技术为无线电信号强度和无线电信号覆盖关系相结合的技术。 RSSI测距是指无线射频通信时，节点所接收到的射频信号强度是随距离衰减的，采用信号强度随距离衰减模型并不增加额外装置。 距离测量是节点定位时，通过检测相邻参考节点的无线信号强度来计算它们信号强度之比，利用RSSI计算出该员工到多个参考节点的距离。 位置计算指的是移动节点根据所计算得到的距离值，根据两点、三边以及三角测量法等方法，计算出该节点距离最近的网关的二、三维距离，从而实现了移动节点相对于参考节点的定位。 2）基于无线传感器网络的井下人员实时定位系统 目前，井下定位一般采用射频识别卡（RFID）的方式。员工随身携带写有唯一编号的电子射频识别卡，巷道的询问装置发射询问信号接收员工电子识别卡的应答信号从而实现员工的定位。 这种定位系统存在诸多问题，首先是定位精度低，它的定位精度取决于巷道询问装置间的距离，一般的电子识别卡定位方式中巷道询问装置的距离是几十米的量级定位精度，不能精定位便对于紧急情况的救援只能提供有限的帮助。另外射频卡一般是被动卡，从而只能应答固定的询问。在发生意外时员工仅仅依靠电子识别卡仅能确定事故发生之前的大概位置而不能与巷道询问装置进行双向通信。 3、用于煤矿生产安全实时监控子系统管理平台 基于已有的通用管理信息系统，针对煤矿生产安全监控的特殊需求为煤矿管理者定制开发一个监控管理信息系统，该系统具有用户认证数据管理、数据查询以及实时监控等多项功能。配置了针对矿井应用的专用无线传感器网络，用于数据管理的数据库服务器和便于信息共享的Internet服务器。适用于各类气体以及人员位置监控的现代化管理系统。本项目中的监控系统能够提供基于GIS的和采用自定义条件方式的查询、统计和报表功能。提供对所有监测信息的数字信息、图像或视频的实时监视。整个监控系统采用模块化的设计方法，能够随着需求的变化增加新的功能从而不断地进行完善具有良好的可扩展能力。 4、技术趋势 传感器网络有着巨大的应用前景和发展空间，被认为是将对21世纪产生巨大冲击的技术之一。传感器网络以一种新的无处不在的主动式计算模式推动科技发展和社会进步已成为国家竞争的焦点，从而关系到国家政治、军事和社会安全等诸多方面。发展具有自主知识产权的传感器网络技术，完成推动新兴传感器网络产业化的跨越式发展，对于我过在21世纪的国际战略地位具有领先地位至关重要意义。 煤矿监测系统论文:基于物联网的多层次远程煤矿安全监测系统 摘　要　煤矿安全信息远程监测系统正变得越来越复杂，对数据的实时性、完整性和正确性，尤其是对实时数据响应的快速性、对监测环境的远程遥控能力提出了更高的要求。文章介绍了一种基于物联网的多部门、多层次煤矿安全信息远程监测系统，较为详细地介绍了系统的总体设计、软硬设计、数据传输程序设计及信息安全设计。该系统具有数据传输实时、完整、正确、遥控性能较好、数据处理和存取快速、系统可扩充并灵活支持扩展应用等特点,便于管理层快速、及时、准确地获取生产数据，提高决策科学性。 关键词　煤矿安全　监测系统　物联网　传感器网络 1　前言 煤炭作为我国重要的能源之一，在国民经济发展中有着至关重要的地位。然而，在我国煤矿企业管理过程中，安全问题尤为突出。安全与生产的关系是相辅相成的，只有创造一个稳定、安全的生产环境，才能保障更高的生产效率，才能带来更多的经济效益。 安个与生产的问题不只是煤矿企业高度重视的对象，所有的矿山开采企业都必须认真考虑。传统的人工苦力开采己经不再存在，智能化开采技术已经实现部分环节由机器设备代替人工，这也是减少矿一山事故人员伤亡的措施之一。随着矿山开采深度的增加，高地应力、高温等问题也随之而来，使开采作业遇到一系列难题，这就要求智能技术必须不断的提高。现如今，基于数字化、信息化与集成化，对井下部分作业过程和环境状况进行实时监测、分析，实现了计算机网络管理智能化。 引入物联网技术，应用到矿山安全管理过程中，通过嵌入在各种设备中的传感器采集其运作信息，并对这些信息进行处理和共享，实现煤矿企业所有工作人员之间、工作人员与运转设备之间及所有运转设备之间的智能化管理，打造一个先进的智慧矿山。 物联网在矿山方面的应用发展正处于初级阶段。2010年3月，徐州市提出基于矿区智能化的“感知矿山”的概念，政府与中国矿业大学合作建立了感知矿山工程研究中心，成为物联网应用的一个重要研究领域。它通过物联网技术，实现对真实矿一山的可视化、智能化和数字化。其目的在于将矿山的地理、地质、生产、安全管理、产品加工、运销等各种综合信息进行数字化，将感知、传输、信息处理及智能云计算等物联网技术与现代采矿、矿物加工等技术相互紧密结合，以实现详尽地动态地描述并控制矿山生产与运营的安全过程，解决矿山瓦斯爆炸、透水事故等各种灾害预防的难题。 “感知矿山”不仅能够提高矿山的安全管理水平，它更多的是能够增加生产，利用信息、网络等技术感知并监控矿区运煤皮带、煤仓、变电站等各个生产相关系统，很大程度上提高了矿区的自动化生产水平。实施“感知矿山”的重点是将与安全生产相关的感知层设备接入网络。在矿区建设生产过程中，所使用的传感器生产厂商不一，协议接口也就不一致，更甚者，在早期建设的项目中，有些设备是没有智能接口的。总之，全而感知矿山的基础就是将设备全面接入传感网络对矿区进行多层次实时监测。 2　系统组成 系统总体采用分布式架构，如图1所示，将视频监控与语音对讲等数据采集和通信系统结合，实现系统内预警、报警与视频监控、数据采集及控制系统的联动，提高矿井的安防水平和快速反应能力。整个远程监测系统采用井下分控、矿区总控、各级安全监管机构三级构架组成的多层监测模式。各级安全监管机构可实时查看所辖矿区的安全生产情况数据。每个矿区设一个总控室对各矿井进行管理，各矿井设分控室对应矿井内各种传感数据进行分析和管理。 传输网络：各级安全监管机构和各矿区之间通过监控专网连接；各矿区内分控与总控之间采用专用IP网络连接； 前端系统：分控室前端采取模数结合、集中编码的方法，按自成系统、独立管控（含控制、存储）的要求来构成。前端系统能独立完成安防及数据采集系统的所有基本功能。 总控系统：由于前端系统功能较强大和完善，总控系统就显得相对简单，总控室的任务可根据实际现场情况向更重要的目标转移，使系统更具针对性和实用性。本设计采用网络监控、VGA上墙，屏幕墙采用两个由4×46寸液晶屏的拚屏屏幕墙； 传感器系统：分控部分集成了瓦斯、压力、光纤（用于监测顶板应力、应变、弯曲、裂缝、蠕变及位移等参数变化）、漏电检测传感器、温度、气体、湿度等等多种传感器，实现对井下生产运行数据的全局监控。 对讲系统：总控室与岗楼、门卫值班室、各分区分控室配备相应的对讲系统。系统为总线制的二级网联结构，具备全双工呼叫对讲、任意一点一址监听、任意一点一址（或多址、全址）广播、与视频的联动报警等功能。 2.1　硬件系统设计 井下分控单元需要将各个传感器采集的数据进行基本处理和传输，根据这一需求和井下具体环境的影响，本文采用基于ZigBee的无线传感器自组织网络技术，已经不同传感器应用形式和环境，将井下传感器均做成传感器节点的形式实现数据采集与基本处理功能。 基于ZigBee的传感器单元硬件组成如图2所示，包括电源模块、无线收发模块、接口电路、串口模块、传感器、微处理器等。考虑到zigBee模块要需要安装ZigBee协议栈，微处理器需要自带一个一定容量的可编程flash存储器，因此ZigBee模块的微处理器需要采用8位或16位的高性能单片机。 2.2　软件系统设计 传感器单元的软件设计主要包括，模块的定义、系统参数初始化设置和模块功能实现三个部分。模块定义主要根据应用要求定义模块是FFD还是RFD，从而确定节点的性质和软件内核的规模。系统参数初始化主要进行协议栈的配置，参数初始化流程如图3所示。首先定义系统的时钟信号，然后定义ZigBee芯片所连接的MCU类型和型号，接下来定义通信模块性质，即通信模块是全功能节点还是精简功能节点，再接着定义模块的工作频率和电源管理方式及ZigBee网络层和MAC层的参数，如网络地址、节点所属接口、集群等。 3　安全策略 ZigBee采用了分级的安全性策略：无安全性、接入控制表、32比特AEs和128比特AES。如果系统是用于安全性要求不高的场景，可以选择级别较低的安全措施，从而换取系统成本和功耗的降低；反之，在安全性要求较高的应用场景（如军事），l丁以选择较高的安全级别。这样，厂l衍可以综合考虑功耗、系统处理能力、成木和应用环境等方面因素而采取适当的安全级别。蓝牙协议在基带部分定义了设备鉴权和链路数据流加密所需要的安全算法和处理过程。设备的鉴权是强制性的，所有的蓝牙设备均支持鉴权过程，而链路的加密则是可选择的。蓝牙设备的鉴权过程是基于问询一响应模式和共享的加密方式。为了使蓝牙链路的数据流具有隐蔽性，可以使用1比特的流密码对链路进行加密。密钥大小随着每个基带分组数据单元传输而改变。加密密钥可以从对设备鉴权中得到。这意味着，在使用链路加密之前，两个设备之间至少已经进行了一次鉴权。密钥的最大长度为128比特。 4　系统特点 （1）对煤矿进行多部门、多层次立体网络式监管，显著增加各种违规操作的成本，进而提高煤矿安全监管水平； （2）利用ZIGBEE技术，形成矿区局部自组织传感器网络，实现对矿区各项监控指标的实时立体监管； （3）考虑国家能源信息的敏感性，建立了多种信息加密机制，提高整个监测网络的安全性能。 5　结语 本文面向煤矿，利用物联网技术建立了多部门、多层次的远程安全监测系统，设计并开发了整个系统的软硬件平台，初步对系统的准确性、可靠性和稳定性进行了验证，结果标明达到了精度及稳定性的要求。由于单片机的扩展性，该系统未来还可根据被检测对象的实际需求配置不同的生理数据采集终端，具有很强的灵活性和适应性。 煤矿监测系统论文:基于以太环网的安全监测系统在中小煤矿中的应用 摘要：基于以太环网的安全监测系统给地方煤矿的安全监测系统发展提供一个平台，将多个相距较近的矿井合并采用一套基于以太环网的安全监测系统，再聘用专业人员统一进行管理，从而充分发挥了安全监测系统的功能，确保矿井安全生产又节约大量成本。 关键词：以太环网 安全监测 应用 近年来特别是国家对于煤矿瓦斯灾害的治理制定了一系列重大方针，其中“先抽后采、监测监控、以风定产”瓦斯治理十二字方针尤为重要。实践证明，对于地方煤矿来说，在落实并实施“十二字”方针中，建立健全以监测监控瓦斯通风参数为核心的煤矿安全监测监控系统（以下简称监测监控系统），特别是管好用好煤矿安全监控系统，是建立防治瓦斯灾害的长效机制，遏制重大瓦斯事故，保证矿井安全生产的重大举措。坚持装备并管好用好监测监控系统，采用先进的监测监控手段，准确地反映煤矿井下瓦斯通风参数的状况及变化，及时地对作业地点和被控区域实行报警、断电，进而采取果断措施进行处置，具有更重要的意义。 1、目前地方煤矿安全监测系统的现状 在地方煤矿中，由于大多数乡镇煤矿技术力量严重缺乏；没有监测监控方面的专业队伍；管理人员及工人技术及文化素质低，缺乏对监测监控系统及其配套设备的原理、功能、性能、故障原因及检测、维修、维护方法的了解，因而监测监控系统在运行中发生故障，无力维护和排除。使监测监控系统不但没有发挥应有的作用，设置完全失去了存在的必要。 对在用的监测监控系统缺乏严格的体系管理，监管不力，如人员配备、规章制度、专业技术培训等；监控系统管理员职责不清。 综上所述，在地方煤矿中，为将安全事故隐患消灭在萌芽状态，从根本上减少和杜绝重大瓦斯事故的发生，总结经验，研究在地方煤矿中监测监控系统装备、使用、管理中应采取的对策，提高装备、使用和管理水平，发挥煤矿安全监测监控系统的“矿山安全卫士”的重要作用，已势在必行。 2、地方煤矿监测监控系统装备、使用、管理应采取的对策 近年以来，根据煤矿安全的实际状况，国家不断加大安全投入，并经相关部门提出了一系列关于在“双高”、“双突”矿井安装煤矿安全监测监控系统的要求，各省、市、地区也积极采取措施、挖掘资金渠道，落实中央的部署，取得了决定性的成果。 针对有相当一部分地方煤矿具有相距较近的特点，这就给当前自动化领域内的基于以太环网的网络测控架构的安全监测系统提供了更好发展的舞台，以太环网测控架构下的安全监测系统具有高速、大容量、开放性和适应性强的优点，可以将附近各个小煤矿的安全监测系统合并一套使用。各煤矿节省了中心站设置。节约成本投入。加之基于IP的Internet网络测控技术很大程度解决各种测控设备和计算机设备风各种网络互联的问题，增加系统通信的灵活性。而基于TCP/IP的测量、控制和管理一体化技术将测量、控制和信息管理结合起来，通过系统各要素之间充分协调配合，使系统整体达到最优目标。完全能够实现煤矿安全监测监控系统的各项功能。基于以太环网下的安全监测监控系统结构是依靠其强大的远程化、智能化的测控功能，从而实现煤矿各类参数监控。 3、基于以太环网下安全监测系统的架构 基于以上原则，图1设计了所示的基于以太环网下各个煤矿的安全监测系统的架构，图中描述了测量、控制设备与网络相互连接组成一个安全监测系统，整个系统构成主要分为以下二网络层次： 第一网络层次：是各被控设备通过网络化智能监控装置连成一个监控网，各传感器送来的状态信号通过装置的输入端口输入，供单片机处理、传送、控制指令由输出端口输出到设备的执行控制机构，串行接口作为设备与监控装置进行数据交换的扩展接口和连接微机的虚拟控制台接口。 第二网络层次：是区域以太环网。在这一层次中，各煤矿的网络设备和管理系统的网络设备等连成一个局域内部的网络，有较高的安全性。 采用上述方法的特点: (1)网络化智能监控装置成为一个监控信息汇集平台。各煤矿监控装置通过第一层次和第二层次的衔接点，对输入的普通模拟信号进行辨识并处理，然后进行编码并通过网络响应远方的请求，同时监控装置也可对接收自网络的有效数据指令进行解释，以决定在相应的端口输出操作信号，通过以太环网平台的处理和转换，普通的设备不需要处理复杂的网络协议，就可实现网络测控。 (2)该结构能更高效的使用网络资源。装置接入层与以太环网连接，采用星形拓扑结构，既可以在竞争占用总线的工作状态下，也可以利用交换机采用专线连接满足特定场合的实时性的要求。 (3)该结构体现了信息网与控制网的有效结合的特点。在很多测控场合，测控数据对控制有非常严格的实时性要求，将信息网与控制网相结合构成一种质优价廉、灵活性高的综合测控系统。 4、该系统的实现实例 本人所在的宁夏松山工贸公司下属有两个矿井相距不足三公里，采用北京康斯培克生产的KJ31N型煤矿安全监测系统，目前我们将下属的两个矿井KJ31N型煤矿安全监测系统通过以太环网合并成一个系统，节省了四个微机员人工工资，并节省一整套中心站系统的投入，且将两个监测系统合并后管理相对集中方便。各项功能完全符合《（AQ6201-2006）煤矿安全监控系统通用技术要求》、《（AQ1029-2007）煤矿安全监控系统及检测仪器使用管理规范》等相关要求。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的探讨 摘要： 在当前计算机网络飞速发展的新形势下，在军事和工业领域，无线传感器网络得到了广泛应用，尤其是在那些传输数据量较少，使用电池供电，设备成本较低的应用场合应用最为广泛。科学技术的发展日新月异，国家也不断提高煤矿企业安全生产要求，为了迎合企业长远健康发展的需要，煤矿检测监控系统陆续走进国内各大煤矿企业。本文探讨了基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统。 关键词： 无线传感器网络；煤矿安全；监测系统 1 无线传感器的概念 无线传感器网络综合了传感器技术、嵌入式计算技术、遥测、遥控技术、分布式信息处理技术和无线通信技术，是一个范围广、动态性、自组织和可靠的监控网络。无线传感器网络技术作为计算机科学技术的一个新的研究领域，其研究、开发和应用，关系到国家安全、经济发展等各个重大方面，在国际上引起了广泛的重视和大量的投入，并广泛应用于军事、工业、交通、安全、医疗、探测以及家庭和办公环境等很多方面，被认为是将对本世纪产生巨大影响力的技术之一。 2 无线传感器网络的特点和体系结构 2.1 无线传感器网络的特点 无线传感器网络不仅具有传统Ad-hoc网络动态、多跳、自组织的特点，而且还具有很多独特的优势。传统Ad-hoc网络是自组织的无线局域网络，它是由很多节点组成的，其主要原因是希望传输具有服务质量要求的多媒体信息流（这主要通过移动管理技术和动态路由实现），另外，传统Ad-hoc网络的所有节点都能够进行移动，具有复杂多变网络拓扑结构，节点必须通过电源持续供电。与之相反，无线传感器网络是更加先进的网络系统，主要集成了监测、控制以及无线通信功能，显著的优点是它具有更多的传感器节点，并且节点分布更为密集。 2.2 无线传感器网络的体系结构 无线传感器网络的体系结构包括物理层、数据链路层、网络层、传输层和应用层。在无线传感器网络的体系结构中，无线传感器网络各层都设计到三个管理：能量管理、任务管理和移动管理。应用层主要负责任务管理，给各个子网和传感器节点分配监测任务，应用层也考虑移动管理。网络层与数据链路层负责能量管理和移动管理 （例如SAR协议）。物理层有能量管理，但是较少考虑移动管理和任务管理问题。 3 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统 3.1 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的提出 煤炭开采主要工作地点是在离地面几百米的井下，环境复杂、恶劣，巷道狭窄、湿热，地面凹凸不平，四周被煤炭和煤矸石包围，还安放了液压支架、运煤钢轨、风门以及动力线等设备，各种机械不时的发出噪音。在煤矿井下，无线电波的传播具备其自身的特点，所以，在进行系统的设计的过程中，必须进行谨慎的思考，并作出认真的需求分析和设计，避免不必要的问题的产生。本系统设计方案中采用的2.4GHz IEEE802.15.4/ZigBee标准，就能够满足井下环境对无线传感器网络的要求。 基于无线传感器的井下采煤工作面安全监测系统的设计复杂，它涉及到整个监测网络的应用环境、应用目的、系统硬件设计和软件设计等。基于无线传感器的井下采煤工作面安全监测网络的应用的设计，主要就是为了能够在巷道狭窄、湿热，地面凹凸不平，四周被煤炭和煤矸石包围，还安放了液压支架、运煤钢轨、风门以及动力线等设备，各种机械不时的发出噪音的井下进行煤矿环境无线监测系统的设计和实现，同时，通过基于ZigBee技术的无线传感器网络的应用，能够进行井下采煤工作面安全环境检测数据的无线传输，实时反馈井下采煤工作面的各种信息。通过对井下环境的考察和分析，并结合煤矿监测系统的实际需求，最终确定了基于ZigBee的井下采煤工作面安全监测系统的总体设计方案。 3.2 基于无线传感器网络的煤矿安全监测系统的功能要求及性能指标 井下采煤工作面安全监测系统是通过ZigBee协议的使用，以及IEEE 802.15.4标准的采用，从而实现的一个无线数据传输网络，这个无线数据传输网络是一个速率比较低、距离比较短的无线传感器网络，并且，这个无线数据传输网络具备比较低的射频传输成本。 主要性能指标如下： ①组网与通信：完成无线传感器众多的不同的节点之间点到点、点到多点的无线通信，并且能够实现这些节点之间的自组网络，同时，也能够提供服务支持给基础和管理服务层。 ②通信协议标准：ZigBee协议和IEEE802.15.4标准。 ③网络拓扑结构：拓扑结构是网状的。 ④应用系统：可以实现通用网络服务的提供，同时，也可以实现面向各个不同领域的网络服务的提供。 ⑤管理与基础服务：通过组网与通信部分提供的服务，可以提供服务支持给应用系统。 ⑥数据传输速率：250KBps。 ⑦调制方式：DSSS（O-QPSK）。 ⑧使用频段：2.4-2.483GHz。 ⑨节点功耗：5OmW-300mW。 ⑩接收灵敏度：-94dBm的接收灵敏度。 {11}时延：进行激活或信道接入的时延是15ms，进行设备搜索的时延是30ms。 {12}节点间通信范围：75m-100m。 4 结束语 煤矿无线监测作为一个新兴的研究领域，具有十分广阔的应用前景。本文提出了一种基于无线传感器网络技术的煤矿安全监测系统，充分利用无线传感器网络的特点，并且通过对比各种应用于井下无线通信技术的特点，选择了ZigBee技术作为无线传感器网络的通信平台，实现对井下各种环境及生产参数全方位、实时监测和智能预警，以大大降低煤矿生产安全隐患。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿瓦斯监测系统的设计 摘要: 为了满足煤矿瓦斯监测的需要, 开发了一种基于无线传感器网络的智能化瓦斯监测系统。该系统采用数字瓦斯传感器实时检测瓦斯, 提高了测量精度; 采用无线传感器网络, 避免了其它无线通信技术高功耗的缺点。 关键词: 煤矿；瓦斯监控； 数字瓦斯传感器；无线传感器网络；AVR 单片机 1 系统硬件设计 该系统主要由流量传感器节点和汇聚节点 2 个部分组成，流量传感器节点负责传感器的数据采集以及将采集到的数据发送给汇聚节点，汇聚节点负责控制子节点的数据采集和发送，并且负责将各个子节点的采集数据发送给嵌入式计算机。系统硬件原理如图 1 所示。 1.1 微处理器模块 系统采用 AT mega128L 单片机作为节点的微处理器。AT mega128L 采用精简指令集 (RISC) 结构,加上哈佛总线的存储器结构、两级流水线指令结构、单周期指令等技术, 大大提高了系统运行的效率。AT m ega128L 具备以电池供电的无线传感器网络应用所需的主要功能, 包括纳瓦功耗管理、自编程闪存程序存储及先进的模拟、控制和通信外设。采用A T mega128L与射频收发器CC2430结合, 实现了高度集成、成本低廉的节点。 1.2无线收发模块 无线收发模块是一个射频集成电路模块,作为无线网络的物理层射频前端实现无线数据的收发。本系统选用CC2430射频芯片。CC2430延用了以往 CC2420 的架构,在单个芯片上整合了ZigBee 射频( RF ) 前端、内存和微控制器。它使用1个8 位M CU, 具有 128 KB 可编程闪存和 8 KB 的 RAM,还包括模拟数字转换器、定时器、AES- 128 协同处理器、看门狗定时器、32 kH z 晶振的休眠模式定时器、上电复位电路、掉电检测电路以及 21 个可编程I/ O 引脚。CC2430 采用 0. 18m CM OS 工艺生产, 工作时的电流损耗为 27 mA; 在接收和发射模式下, 电流损耗分别低于 27 mA 或25 mA。CC2430的休眠模式和转换到主动模式的超短时间的特性,特别适用于电池寿命要求较长的场合。 1.3报警和显示模块 系统采用 128× 64 的图形点阵式 H G128643 液晶显示器进行流量显示, 利用 AT mega128L 的2 个端口分 别驱 动 1 个蜂鸣器和1 个高亮度的红色L ED 来进行流量越限声光报警。HG 128643 液晶显示模块是使用 KS0108B及其兼容控制驱动器作为列驱动器, 同时使用 KS0107B 及其兼容驱动器作为行驱动器的液晶模块。由于KS0107B不与 M PU发生联系, 只要提供电源就能产生行驱信号和各种同步信号, 故设计较为简单。另外, 该液晶显示器能显示 ASCII 字符、汉字和各种曲线, 可与单片机连接构成功能强大、结构简单的人机界面, 因此,广泛用于各种智能仪表和控制系统。 1.4 串口模块 串口电路只有网关( sink) 节点才有。sink节点是传感器网络中特殊的节点, 负责嵌入式计算机与传感器网络的通信, 向下级节点发送查询命令, 接收下级节点回传的数据并由串口发送给嵌入式计算机。本系统选用低电压高速传输的 RS232 收发器M AX3318。MAX3318工作电压为 2. 5~ 3 V, 传输速率可达 460 kbit / s, 满足接收器和嵌入式计算机之间的大量数据传输的需要;工作温量为 - 40~+ 85, 能适应煤矿井下恶劣的环境。 2 系统软件设计 2.1WSN 通信协议及网络结构 根据井下的具体情况, 决定采用簇状拓扑结构。簇状拓扑结构的优点是将很大的网络化分成若干独立区域, 在这些区域内, 数据独立地进行处理和汇聚。在每一簇内部的通信可以是单跳也可以是多跳通信。上级网络将利用更高的传输带宽, 或者将上级网络连接到一个有线网络上, 再通过基站接入井下环网把数据传到井上来。 2.2汇聚节点程序设计 汇聚节点既可以是一个具有增强功能的传感器节点,也可以是没有监测功能、仅带有无线通信接口的特殊网关设备。汇聚节点具有 2 种功能: 网络维护功能和数据传输功能，网络维护功能主要是负责组建 ZigBee 网络、分配网络地址及维护绑定表。数据传输功能主要是充当 ZigBee 网络与互联网的网关, 将 2 个使用不同协议的网络连接在一起, 实现 2 种协议栈之间的通信协议转换。所有流量传感器节点将所采集到的传感器数据以无线的方式发送到汇聚节点上, 汇聚节点将这些数据转换之后通过串口传给嵌入式计算机; 另一方面, 汇聚节点接收嵌入式计算机发送过来的数据, 并将这些数据转换之后发送给目标节点。汇聚节点程序流程如图 2 所示。 2.3流量传感器节点程序设计 流量传感器节点主要负责采集传感器数据并将这些数据传送给网关节点, 同时接收来自网关节点的数据并根据这些数据进行相关操作。当没有数据发送或接收时转入休眠模式, 节点 功耗降到最低。流量传感器节点程序流程如图 3 所示。 主程序初始化相应的寄存器和变量及相应的管脚后, 进入主循环。主循环负责对外部传感器信号转换后的电压信号进行采样及处理, 转换成相应的值, 并送到对应的缓冲区, 然后判断是否超限, 若是则启动相应的报警程序, 否则结束此次循环。 3 测试结果 将按上述方案设计的瓦斯监测系统应用到煤矿井下进行现场试验, 测试结果如表1所示。从表1可看出, 该系统测量误差较小, 能够满足使用要求。测量值与标准值之间的误差主要是由于传感器本身存在误差以及井下环境的限制所致, 但网络传输过程中几乎不会引入误差,而且系统运行稳定可靠。 4 结束语 本文提出了一种以AT mega128L单片机为中央处理器, 基于无线传感器网络的集监测、显示、报警、通信等多功能于一体的智能瓦斯监测系统。它充分利用 AT m eg a128L 集成度高、功能强、体积小、功耗低、性能可靠等特点, 同时利用无线传感器网络对监测数据进行传输, 有效地实现了对煤矿井下瓦斯的实时监测。 煤矿监测系统论文:KJ2000N网络监测系统在煤矿安全中的探讨 摘要：网络监测系统随着科学技术的不断向前发展，也在煤矿行业得到广泛的应用，并且取得了一定的良好效果，这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。随着煤矿开采深度的不断增加，煤矿的灾害也严重影响了煤矿的安全高效生产，比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害，其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种。因此，针对开滦林西矿业公司提高安全生产的需要，对矿井安全监控系统的设计与安装以及监测系统的理念进行了阐述，并对整套系统的衔接进行了描述。这种矿井瓦斯监测系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中，对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。 关键词：矿井瓦斯；网络监测系统； KJ2000N系统；安全管理 1、前言 众所周知，网络监测系统随着科学技术的不断向前发展，也在煤矿行业得到广泛的应用，并且取得了一定的良好效果，这体现出了网络监测系统具有广阔的应用前景和潜力。在煤矿生产过程中，存在着很多灾害直接影响煤矿的安全生产，比如有顶板事故、突水事故、瓦斯事故、粉尘危害等几大灾害，其中瓦斯灾害就是其中影响最为严重的一种，因此，要保证煤矿生产安全高效的运行，必须有效防治瓦斯灾害。淮浙煤电公司顾北煤矿现用KJ2000N型煤矿安全监控系统。这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中，对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。KJ2000N系统在煤矿生产过程中对于煤矿瓦斯的治理有以下几个主要作用：第一，由于在井上进行数据处理，其环境给操作者提供了简洁易用的界面。第二，还可以对井下的设备参数进行自行处理和编辑，同时实现数据的共享。第三，在进行数据处理的时候，可以在井上处理，方便工程技术人员对通风系统的管理。第四，能够实现远距离的连续传输和对工作面的实时监测，也可实现超限报警，自动断电。 2、网络监测系统简介 2.1 系统结构图 KJ2000N系统由地面中心站、网络传输接口、井下分站、井下防爆电源、各种矿用传感器、矿用机电控制设备及KJ2000N安全生产监测软件组成。地面中心站是整个系统的控制中心，安装在地面计算机房。井下部分包括：KJ2007(F，G等)井下分站，KDW6B隔爆兼本质安全型电源，各种安全、生产监测传感器，报警箱和断电控制器等。井下分站和传感器安装在井下具有煤尘、沼气、一氧化碳等危险气体的环境中，对煤矿井下的各种安全、生产参数进行实时监测和处理，并将安全生产参数及时传输到地面中心站。各种数据由分站和中心站处理，并能按要求直接发出声、光报警和断电控制信号。地面中心站经过网络传输接口采用光缆与井下分站联结通讯。当前情况下，煤矿生产中所使用的监控设备已经在各个生产工作面、掘进面等一些主要的机电硐室均被广泛应用，正是由于KJ2000N矿井安全监控系统在煤矿的广泛使用，这样使得煤矿传统的单一的监控模式得到了彻底的改变，通过KJ2000N系统可以准确、全面地了井下安全情况和生产情况，实现对灾害事故的早期预测和预报，并能及时地自动处理。这样既提高了煤矿的生产效益，又弥补了由于井下瓦斯员的疏忽大意所导致的数据部准确等原因造成的定时定点汇报的不足，进行实时监测监控，并且可以利用监测数据库进行安全趋势分析研究，对井下灾害进行预测预报，实现安全管理的双保险。 图一KJ2000N系统结构图 2.2 注意事项及相关建议 （1）按照要求及时对传感器进行调试、校正，保证监测数据的可靠性。 （2）及时捧除故障，加强系统维护，确保其正常运行。 （3）必须按照要求设置传感器的位置。随着工作面的推进，要及时调整传感器的位置，使其真实反映井下的情况。 （4）备用监控系统的操作与功能。当由于人为或外界因素导致主监控服务器的监测应用程序停止工作或服务器断电等原因正常监测不能进行的时候，备用监控服务器可在5 s内人为手动打开监测应用程序，保证监测的正常进行，保证了用户应用程序的连续性。 （5）随时和厂家联系，及时解决安全监控系统运行中出现的新问题。 3、系统体系结构 该监测网络系统是在各煤炭企业已形成的监测监控系统基础上，整个系统将建立两级数据监控中心，形成一个“三层四级”网络体系结构。 (1)建立一级数据监控中心。 (2)在国有重点煤业集团建立二级数据监控中心。 (3)在煤炭管理部门设立二级数据监控中心。 4、监测系统的监管及意义 我们必须对一些高瓦斯矿井或者按照高瓦斯矿井管理的煤矿要有网络式的监管方式，这样才能实现对矿井的监测监控系统的有效管理，我们还必须要将这些数据上报到安全监管部门，这样便于上级部门对煤矿瓦斯进行有效的监管。各监管部门的监管人员应该及时对数据进行处理，这样可以更好的有效的对煤矿瓦斯进行监测和监控，病区要将数据处理结果上传到网上，方便工程技术人员参考，这种监管模式对煤矿的安全高效生产能够起到很好的监督和监控作用，同时这对煤矿安全生产形势的稳定好转具有积极的意义。只有有效的保证煤矿瓦斯网络化实时监控项目的实施，这样才能够使得煤矿安全又了进一步的保证，电子警察的角色也就很好的扮演者，这样对煤矿的多级管理也是一个很好的强化，这样在煤矿生产中就形成了多级监管体系和安全生产综合信息网络, 如果在煤矿工作面出现了瓦斯超限等问题，矿监控中心将立即报警，并且将报警的数据直接上报到监控中心，便于煤矿领导部门更方便的查明超限原因和及时的采取有效的措施，将瓦斯事故消灭在萌芽状态。对防止以瓦斯等恶性事故, 提高煤矿管理水平具有重要意义。这种监控系统-----KJ2000N系统，对煤矿的瓦斯治理具有以下几点重要意义。第一，这项工程很好的改造了煤矿瓦斯的监控系统，对提高煤矿的安全管理和装备水平都更好更快的提高。第二，以前对瓦斯实行的是填表上报，这样有可能监测瓦斯人员偷懒活者其他原因，不检测数据，而是对数据进行修改，然后上报，这样使得数据极不真实, 多数情况下也无法追溯核实,这样使得瓦斯事故在煤矿生产中高发的一个重要原因。第三，监控网络不会改变煤矿的安全管理模式, 它为各级管理部门提供了实时监控的工具，提高了工作效率。第四，有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。 5、结论 综上所述， KJ2000N系统在煤矿瓦斯监测系统中得到广泛应用，这样既增强了系统的稳定性和有效性，同时还对整个系统的功能也是一个很好的完善和补充，对协调我国矿井设备落后与高生产效率要求之间的矛盾也有一定的指导意义，并且使得网络在矿井瓦斯监测系统中得到了充分的应用，这样使得瓦斯监控系统的功能能够发挥到极致，这样有助于对煤矿的各类监测数据进行宏观分析, 微观指导。督促煤矿把问题和隐患消灭在萌芽状态。KJ2000N系统，实行通过网络对瓦斯进行监测，这种矿井瓦斯监控系统的管理模式在煤矿生产中正快速的发展中，对提高煤矿的经济效益和社会效益有着巨大的作用。从而为提高煤矿安全和经济效益，起到了积极作用。同时为井下工人的安全提供了进一步的保证，把公司的管理提高到现代化管理水平。 煤矿监测系统论文:μc/oS-ll在煤矿井下环境监测系统中的应用 摘要：针对常见煤矿井下环境检测仪检测参数单一、占用传输线较多的缺点，本文设计了多传感器融合的井下环境检测系统。该系统对采集到的信息进行数据融合，使系统决策更加科学合理，同时减少了巷道内的走线数量。实际使用表明，系统具有较好的实时性、可靠性，并具有良好的扩展和升级能力。 关键词：μc/OS-II；煤矿；环境监测；任务规划 引言 为保障煤矿安全生产和职工人身安全，早在2001年国家煤矿安全监察局就颁布并实施了《煤矿安全规程》，并不断对之做出修订。《煤矿安全规程》对煤矿井下安全工作环境、报警方法等做了详细规定。煤矿井下环境检测的理论研究工作已趋于成熟，众多相关文献已经发表，国内外也已有多款成型产品，例如凯茂CO 100精密型一氧化碳仪、cosmos X0-2200氧气计。从现场应用情况来看，虽然已有的参数检测设备能够较好地满足测量需求，但仍存在下述缺点：一，测量参数单一，无法对测量点的环境做出准确的判断，需要将数据传送至地面做进一步处理；二，每个检测设备需要一路传输线。 针对上述问题，在对徐矿集团旗下若干煤矿进行设备更新项目中，设计了多传感器融合的井下环境检测系统，系统利用多传感器数据融合技术，对井下环境做出更加科学合理的判定，降低误报率。测量数据经一路传输线传送至井下分站，降低了走线成本和复杂度。本项目开发过程中使用了嵌入式实时操作系统μC/OS-II，μC/OS-II的引入是系统设计成功的关键。本文介绍了嵌入式操作系统(Embedded OperationSystem，EOS)相关概念和设计原则，并以煤矿井下环境监测系统的设计过程为例分析了基于μC/OS-II的实时多任务系统的开发要点。 1嵌入式操作系统 EOS的概念容易和嵌入式系统混淆。简而言之，EOS属于软件范畴，而嵌入式系统是软件和硬件的综合体，但并不是所有的嵌入式系统都必须使用EOS。从技术角度来讲，EOS是一种用途广泛的的系统软件，负责嵌入式系统的全部软、硬件资源的分配、调度、控制、协调并发活动；它必须体现其所在系统的特征，能够通过装卸某些模块来达到系统所要求的功能。 对于实时多任务EOS的开发，关键是合理地进行任务划分。对于任务的划分，并没有统一的标准，也很少有相关论文对任务划分的原则有较详细的介绍。本文列出本项目任务划分所依据的主要原则： (a)解耦原则：任务之间的耦合关系是影响软件复杂度的重要因素，紧密相关的功能应尽量组成一个任务，以减少任务耦合；应尽量使用数据耦合，少用控制耦合和特征耦合。具体方法可参见软件工程类书籍。 (b)实时性原则：大多数商业内核都是占先式实时内核，即在就绪条件下，内核总是运行优先级最高的任务，因此对实时性要求高的功能应采用高优先级任务实现，占用CPU时间较长的任务应尽量赋予较低的优先级。 (c)I/0决定原则：对每个独立的硬件(例如GPIO)进行操作的驱动程序应放在一个任务中完成，以避免资源冲突。 任务的划分不能一成不变地遵循上述原则，必须结合项目的特点和需求作具体的分析，下文以μC/OS-II在煤矿井下环境监测系统中的应用来说明。 2系统设计 文献[4]分析指出，煤矿井下环境参数的检测至少应包括可燃性气体、02、CO和温度的测量。经过现场考察也发现在井下巷道内众多地点均需要对上述四个参数进行检测，因此设计了四参量环境监测系统。系统对检测到的模拟、数字信号处理后显示、决策(是否报警)并将数据传送至分站。该项目需求分析如下： 提供简单的用户接口。采用液晶分时显示测量结果，用户通过按键查看指定参数。 提供煤矿常用传输接口。采集到的数据需要在地面实时显示和存储，因此需要进行数据传输。 正常检测外的系统自检功能等。 软硬件设计具备良好的扩展性，方便系统升级。 2.1硬件实现 据需求分析得出硬件设计框图如图1所示。MCU选用NXP公司的LPC2214，该芯片基于ARM7TDMI-S内核，内含256KB高速Flash，16KBSRAM；片内集成8路10位ADC、两个32位定时器(带4路捕获和4路比较通道)、6路PWM、多达9个外部中断源；常用总线接口有1个12C接口、2个SPI接口、2个UART接口，完全满足应用及扩展需求。 待测模拟量包括甲烷、CO、02三个参量，3个模拟量分别通过信号调理电路送入MCU片内ADC；温度信号由数字式单总线温度传感器DSl8820获取；由于按键较少，可采用独立按键直接连接至MCU的GPIO；液晶显示模块LCM需要模拟总线连接；传输接口采用井下常用的RS485接口，预留RJ45接口、CAN总线接口，在一定程度上提高系统的通用性。 2.2软件实现 通过需求分析及硬件设计发现，该系统任务较多，且需使用慢器件，如DSl8820、LCM，因此不适合使用简单的“前后台系统”，即应用程序是一个无限循环，循环中调用相应的功能函数完成对应的工作，用中断服务程序处理异步事件。系统对实时性、可确定性、可靠性有较高需求，因此以μC/OS-II嵌入式实时操作系统为基础完成软件设计较为合适。 μC/OS-II是一个完全占先式实时内核，即在满足运行就绪条件下，“C/OS-II总是运行优先级最高的任务。应用程序最多可以管理56个用户任务，μC/OS-II提供很多系统服务，例如邮箱、消息队列、信号量、内存申请与释放等。图2是系统多任务规划框图，图中每个方框代表一个任务。 由图2可以看出，任务划分结构清晰，μC/OS-II的任务编写具有一定的规律，从而方便了系统的扩展。当需要添加新的功能时，可以直接增加新任务，也可以修改已有的任务，这对软件的维护是相当有益的。在编写任务代码时，大量使用了指向任务实体的指针和数据传递指针，从而在一定程度上提高了程序的封装性能，加强了任务模块的可重用性。 3结论与展望 μC/OS-II采用基于优先级的任务调度策略，因此在进行任务划分时，必须依据实时性原则为每个任务分配合适的优先级。μC/OS-II的绝大部分源码采用移植性很强的ANSI C编写，因此具有很好地可移植性，但是C语言是面向过程的，不具有面向对象特性，各功能模块的通用性差。在开发过程中，设计人员需要编写大量相似的程序段，因此有必要开发面向对象的任务表达模型，以及对应的操作系统，进一步提高软件模块的可重用性和可维护性。 煤矿监测系统论文:煤矿安全生产监测系统研究与改进对策 摘要 中国能源需求持续增长，但是煤炭开采量和各种煤矿事故仍然居高不下，从而给国家财产和矿工生命造成巨大损失。为了应对国民经济的高速发展，同时继续发展煤炭开采产业，煤矿安全工作正成为全国工业安全生产的重中之重。 关键词 煤矿安全；监测；改进 1 多功能瓦斯气体传感器网络节点设备 研制基于无线传感器网络技术的传感器网络节点包涵了多种科学技术，其中包括传感器、嵌入式系统、无线通信、自动控制以及微电子技术等。传感器网络节点的功能是能够完成实时监测环境对象信息，并将采集的数据进行实时处理并以无线方式经过基站传输到远程服务器，把信息提供给网络上的终端用户以实现实时监视以及控制。本项目研究和开发的多功能无线传感器网络节点具有低功耗的高性能、高可靠性、长传输距离等特点，支持面向井下煤矿行业应用的多通路传感器以及特殊需求功能的集成。 研发传感器网络节点，第一步要从硬件着手设计传感器网络节点的系统架构以及每一个单元部分的功能，节点应具有低功耗、可重构和高稳定性等特点；根据节点的特性对嵌入式操作系统进行裁减优化，利用最小的CPU占用率对节点进行全面控制。 普通传感器节点具有功耗低，在节点全功率工作发射数据状态下功耗可以控制在50mW以下，在接收信号状态下功耗控制在25mW以下，在节点进入休眠模式后功率可以控制在15mW以下。 节点具有通信距离远特点，传感器节点之间通讯距离在开阔地可以达到300m以上，在室内可以达到50m~100m，在井下也可以达到40m~60m；节点体积相对较小，传感器节点体积可以控制在3cm×5cm×2cm以内；节点可进行实现远程控制，可以在远程控制端对节点进行远程管理，改变网络节点的工作方式和功率等；集成了多种类型传感器以及特殊功能要求（如定位），同时可以对环境进行综合判别；软件设计采用了嵌入式软件操作系统，具有体积小、效率高和稳定性强等特点，同时由于该系统的设计采用了模块化的设计方式，因此具有裁减性、方便修改和易于维护等特点。 2 移动井下人员定位技术和定位功能模块 井下作业人员的流动性大以及工作环境复杂，一旦事故发生，井下人员的确切数量以及每个人所处的具体位置都很难确定，从而给营救工作带来极大困难，常常会延误营救的最佳时机并造成严重后果。另外，一旦意外事故发生遇难人员的具体位置不能确定，导致发生被困人员生死不明的情况。同时，为了避免挖掘中对人员的伤害便不能使用大的机械设备进行救援，从而导致救援进展缓慢。如果能够确定井下工作人员的确切位置便将会大大加快救援的进度，这样就有可能营救出更多的人员，从而把损失降到最低的限度。 1）系统定位方法和定位模块 井下定位系统的采用集中的定位方式由管理中心进行定位。定位步骤如下：首先布设网关和参考节点，保持网关之间的距离，再布设一些位置已知的参考节点保证每个移动节点至少要处于多个参考节点的射频信号覆盖范围之内。 欲定位时首先确定当前节点相对于参考节点之间的位置，因参考节点的位置把移动节点相对参考节点的位置和参考节点的绝对位置相加，即可得到该移动节点的绝对位置。具体定位步骤如下： 首先进行移动节点的相对定位来确定移动节点相对于参考节点的位置。采用的测距技术为无线电信号强度和无线电信号覆盖关系相结合的技术。 RSSI测距是指无线射频通信时，节点所接收到的射频信号强度是随距离衰减的，采用信号强度随距离衰减模型并不增加额外装置。 距离测量是节点定位时，通过检测相邻参考节点的无线信号强度来计算它们信号强度之比，利用RSSI计算出该员工到多个参考节点的距离。 位置计算指的是移动节点根据所计算得到的距离值，根据两点、三边以及三角测量法等方法，计算出该节点距离最近的网关的二、三维距离，从而实现了移动节点相对于参考节点的定位。 移动节点把得到的相对于参考节点的位置值传送到网关，然后，加上自己的位置信息传输到网络管理中心，管理中心的计算机根据移动节点的位置和网关的位置就可以确定该移动节点在井下的绝对位置便实现移动节点的精确定位。 2）基于无线传感器网络的井下人员实时定位系统 目前，井下定位一般采用射频识别卡（RFID）的方式。员工随身携带写有唯一编号的电子射频识别卡，巷道的询问装置发射询问信号接收员工电子识别卡的应答信号从而实现员工的定位。这种定位系统存在诸多问题，首先是定位精度低，它的定位精度取决于巷道询问装置间的距离，一般的电子识别卡定位方式中巷道询问装置的距离是几十米的量级定位精度，不能精定位便对于紧急情况的救援只能提供有限的帮助。另外射频卡一般是被动卡，从而只能应答固定的询问。在发生意外时员工仅仅依靠电子识别卡仅能确定事故发生之前的大概位置而不能与巷道询问装置进行双向通信。 3 用于煤矿生产安全实时监控子系统管理平台 基于已有的通用管理信息系统，针对煤矿生产安全监控的特殊需求为煤矿管理者定制开发一个监控管理信息系统，该系统具有用户认证数据管理、数据查询以及实时监控等多项功能。配置了针对矿井应用的专用无线传感器网络，用于数据管理的数据库服务器和便于信息共享的Internet服务器。适用于各类气体以及人员位置监控的现代化管理系统。本项目中的监控系统能够提供基于GIS的和采用自定义条件方式的查询、统计和报表功能。提供对所有监测信息的数字信息、图像或视频的实时监视。整个监控系统采用模块化的设计方法，能够随着需求的变化增加新的功能从而不断地进行完善具有良好的可扩展能力。 4 技术趋势 传感器网络有着巨大的应用前景和发展空间，被认为是将对21世纪产生巨大冲击的技术之一。传感器网络以一种新的无处不在的主动式计算模式推动科技发展和社会进步已成为国家竞争的焦点，从而关系到国家政治、军事和社会安全等诸多方面。发展具有自主知识产权的传感器网络技术，完成推动新兴传感器网络产业化的跨越式发展，对于我过在21世纪的国际战略地位具有领先地位至关重要意义。 传感器网络综合了传感器、计算机嵌入式、分布式信息处理和通信技术等多个领域，无线传感网络的发展既对各行业各学科的发展可以起到推动作用，但又强烈地依赖于各行业各学科的技术支撑。 煤矿监测系统论文:基于总线的煤矿通风机主轴温度监测系统研制 【摘要】 介绍了一种基于CAN总线的煤矿通风机主轴温度自动测试系统,通过对国内外风机主扇温度检测及通讯方法的分析、研究,确定了基于CAN总线的煤矿通风机温度自动测试系统的控制方案。以嵌入式单片机为核心设计了这一系统,并给出了系统的硬件结构和软件流程。 【关键词】 CAN总线;DS1820数字温度传感器;自动测试系统 一、系统工作原理 (一)CAN总线的特点和工作原理 CAN(controller area network)是一种先进的串行通信协议,它是一种有效支持分布式控制或实时控制的串行通信网络。CAN总线是一种多主站总线,各节点都有权向其它节点发送信息。通信介质可以是双绞线、同轴电缆或光纤。它可以通过简单的协议,实现在电磁干扰环境下的远距离实时数据的可靠传输,且硬件成本较低。主要特点可概括如下:CAN总线任一节点均可在任一时刻主动向网络上的其它节点发送数据,不分主从;CAN总线上的节点可分为不同的优先级,可以满足不同的实时要求;借助接收滤波实现多地址的帧传送;数据采用短帧结构,受干扰率低,数据帧的信息CRC校验及其它错误检测措施;发送期间丢失仲裁或由于出错而遭破获的帧可以自动重发;对于严重错误具有自动关闭总线功能,使总线其它操作不受影响。 CAN总线的接收数据长度最多为8个字节,因而不存在占用总线时间过长的问题,可以保证通信的实时性。通信速率最多可达1Mbps(通信距离40m),通信距离最远可达10km(传输速率5kbps)。通信介质可以是同轴电缆或光纤,甚至可以是双绞线,其硬件接口简单,编程方便,系统容易集成。基于CAN总线的以上特点,它特别适用于系统分布比较分散、实时性要求高、现场环境干扰大的场合。智能节点能够采集现场数据,并根据接收到的命令或者主动将数据发送到CAN总线。通过事先设置验收码和验收屏蔽码可以控制智能节点从总线上接收哪些数据或命令。如果某些数据需要进一步复杂的处理,则上位计算机可以从总线上接收数据。当上位机需要对某个节点施加控制动作时,可以采用点对点方式与该节点通讯;当它要同时对所有节点施加控制动作时,可以采用广播方式将命令发送到总线。这样当系统正常运行时完全可以没有上位机的参与。大大减少了数据的传输量,同时提高了系统的实时性和可靠性。 (二)DS1820数字温度传感器特点 DS1820是美国DALLAS公司生产的一种温度测量传感器,以数字形式串行输出温度测量值,改变了以往温度传感器需要加A/D转换器才能转换为数字量的模式,可直接与单片机连接,接口电路大大简化。DS1820的64位ROM存放着序号,前8位是产品类型编号,接着的48位是每个DS1820的唯一序号,最后8位是前美国微芯公司的PIC18F458 单片机集成了CAN 通信接口,执行Bosch 公司的CAN2.0A/B 协议。它能支持CAN1.2、CAN2.0A、CAN2.0B 协议的旧版本和CAN2.0B现行版本。使用PIC18F458 单片机的嵌入式系统,可以很方便的利用CAN总线与外界进行数据交换。它的优点是电路接口比较简单,只需很少的外围电路就可实现CAN 通信,受硬件限制比较少;软件编程容易实现所需功能,只需对相关寄存器进行正确设置即可。 DS1820的特点如下:仅一条线便可以完成读或写数据,一条总线上可挂任意多个DS1820 不需要外接元器件;温度测量范围为-55℃～125℃,分辨率为0.5℃;温度转换为数字量的时间为1s(典型值),DS1820含有两个字节的寄存器,第一个存放着温度值的符号,如温度为正则全为1,否则全为0。第二个存放着温度值的补码。具体计算如下:先将寄存器中的温度数字量求补,再转换为十进制并除以二,即得被测温度值。 二、系统的硬件构成 系统硬件由PIC18F458 单片机为控制核心,通过并行DS1820温度传感器,检测出通风机测点温度,通过PIC18F458单片机信息处理,由CAN 通信接口信号处理器MCP2551进行远距离信号传输,系统通过LCD1602进行就地温度显示,同时温度信号通过MAX232串口与PC机进行组态监测显示。系统还具有温度超限报警功能。美国微芯公司的PIC18F458 单片机集成了CAN 通信接口,执行Bosch 公司的CAN2.0A/B 协议。使用PIC18F458 单片机的嵌入式系统,可以很方便的利用CAN 总线与外界进行数据交换。优点是电路接口比较简单,只需很少的外围电路就可实现CAN 通信,受硬件限制比较少;软件编程容易实现所需功能。 三、系统的软件设计及抗干扰设计 1.初始化CAN 控制。在使用CAN 之前,必须对它的一些内部寄存器进行设置,如CAN 控制寄存器CANCON、波特率寄存器BRGCONx 的设置以及对邮箱进行初始化(初始化流程图如图1 所示)。 2.信息的发送。PIC18F458 有3 个发送邮箱缓冲器,每一个发送缓冲器的数据长度可以设置为1～8 个字节长度,信息发送的具体步骤如下:(1)初始化发送邮箱;(2)设置相应的发送请求位为1,即TXBxCON bits.TXREQ=1(x=1,2,3);(3)若CAN 总线允许发送,则启动最高优先级信息的发送;(4)若发送成功,则TXREQ 被清零,TXBxIF 被置1,如果中断被使能,则会产生中断;(5)若信息发送失败,则TXREQ 保持为1,并置位相应的状态标志。 3.息的接收。IC18F458有2个具有多重接收滤波器的完全接收缓冲器和1 个单独信息组合的缓冲器。接收邮箱初始化时,要设置其标识符及相关的屏蔽寄存器、接收优先级等。MAB 寄存器接收所有来自总线的下一条信息,RXB0 和RXB1 则接收来自协议驱动的完整信息。MAB 接收所有信息,只有满足过滤条件的信息才被传送到RXBx 中。程序实现的是发送缓冲器0向接收缓冲器0发送数据的正常模式,其中接收采用中断方式,发送采用查询方式。 煤矿通风机主轴温度自动监测系统运行一年的情况表明,系统信号传输距离长,信号传输质量高,系统抗干扰能力强,工作稳定。 煤矿监测系统论文:煤矿计算机瓦斯监测系统设计与实现 [摘 要] 煤矿瓦斯监测系统的重要内容是加强煤矿安全生产管理，以防止煤矿事故的发生。所以，在煤矿瓦斯监测系统工作中务必提高应对各种突发事故的能力，因此加强煤矿瓦斯监测系统建设的专业素质至关重要，此外，还应加强制度上的规范管理，不断的提高煤矿瓦斯监测系统设计水平，加强对现场的巡视和设备维护等都是必不可少的环节。笔者结合煤矿开采环境，对瓦斯监测系统在煤矿安全生产监督中的应用进行了分析。 [关键词] 瓦斯监测系统； 煤矿； 安全生产 作为煤矿安全生产监控工作的关键性内容，信息的获得无疑至关重要，而获得信息的主要手段就是监测技术。一般而言，通过煤矿安全生产现有的客观资料，我们可以初步确定监控的初始方案，进而在煤矿工程运营过程中根据监测数值、经验方法等内容，开展反馈分析等工作，修正初步方案与施工网络计划，以保证工程按照最优的设计与施工方案进行。因此，监控工作的重要性也就显而易见了。针对我国煤矿工程质量中的一些不安全因素，监测技术在监控中的应用能够很好的解决此类问题，它不但可以很好地掌握工程的工作运营状态，利用监控数据对流量方案进行整改，并指导开采质量作业；还可以预见事故风险，采取一系列的事前措施，给建筑的安全管理提供信息，将事故突发率降至最低，保证了煤矿安全生产的稳定性。通过太阳能光伏技术，我们可以很好地将太阳能转换为电能，并广泛应用在瓦斯监控系统当中，太阳能供电部分监控结合了煤矿开采的相关特点，对煤矿地点的自然环境等因素进行分析，确定了系统设计相关参数，优化了供电系统的相关参数，对煤矿领域的网络瓦斯监控起到了一定的作用。 1 煤矿瓦斯监测系统的准备工作 1.1 规范制度，端正思想 一个良好的组织机构，除具备较好的运行机制和管理制度之外，还应该具有健全的岗位制度而且能够将之贯彻执行。因此，在煤矿安全生产网络瓦斯监控过程中，我们需要一个合适的监控管理结构，以便于明确各个工作人员的职权问题，保证个人任务到位，避免权力交叉和责任推诿的现象发生，这些问题都可以通过建立健全的岗位责任制度得以解决。此外，工作人员不但要对网络瓦斯监控知识有一定了解，思想上时刻保持着“安全第一”意识，保证将综合自动化安全意识渗透到工作的每一个层面，全面提升安全作业人员的工作责任心与使命感。 1.2 加强瓦斯监测系统的设备管理 加强设备巡视管理是网络瓦斯监控的重点，预防设备异常的发生是监控运行管理的主要内容。为了保障监控仪器的准确性，应该建立完善的设备定检制度，仪器设备需要进行定期的检测，对于一些使用频率高的仪器，更是要依据规定检测并建立相应的维护记录以随时了解其运转状态，保证其正常的运行和及时的维护。 1.3 提高瓦斯监测系统的技术管理 由于煤矿瓦斯监测系统存在很大程度上的特殊性，而作为贯彻于瓦斯监测系统整个流程的重要要素，技术管理在中的作用不容小觑。因此，加强设备的绝缘监督工作，利用声波检测、光谱分析等监督手段，及时地发现并排除故障无疑势在必行。煤矿安全工作一旦脱离了技术的支持，就难以称作是有效的工作。对于系统运行工作的异常情况，及时采取跟踪测温，利用图谱库进行分析对比，并提出检测修改的建议，以此来加强设备的有效运行。 2 煤矿瓦斯监测系统的设计 2.1 联网设计 为达到网络带宽的预定要求，在瓦斯监测系统的设计中采取分层瓦斯转发、本地局域网组播的设计方案，也就是在每个网络层构设瓦斯转发服务端口，并且在煤矿现场、区县市局成立监控管理中心，完善各部门瓦斯解码器、电视播放墙等设施。具体的瓦斯监控系统联网设计如图1所示。由于煤矿施工长期通常都较为偏远，带宽并不充裕，这种联网设计则可以很好地应用于广域瓦斯联网，若考虑到以后省级平台瓦斯联网模式，这种设计方案无疑当前2 Mb带宽的最佳选择，不然很容易致使监控网络不稳定甚至不能使用。该联网设计借助已知煤炭网的部分节点，经上级授权之后连接并登录瓦斯流管理服务端口，就可以轻松观看该服务器监控矿区的生产工作瓦斯，且不会增加前端带宽负荷，可同时向多个用户共享图像信息。 2.2 安全系统体系结构设计 在图2中，我们可以清楚地看到安全系统体系结构的设计方案。通过4个监控工作站或D1单画面轮巡，将画面进行分割并上传到瓦斯流管理服务端口，然后统一由瓦斯流管理服务端口对瓦斯信号进行存储和，这样有效地避免工作人员直接访问客户端而导致网络拥塞现象。开展瓦斯监控工作时，前端摄像机瓦斯线依次对前端画面处理器、瓦斯服务器和光端机实施连接，通过光缆把接受到的瓦斯信号传输到监控中心。在这个时候，其他用户很容易不会根据已经规定好的操作流程来对系统进行操作和数据处理，而且由于不受时间、地域的限制，他们还可能会通过输入地址直接对数据库实施访问。如此一来，就很容易造成客户肆意操作，最终致使后台数据库随时都有崩溃的威胁。所以说，我们应该采取一些可运用的技术对系统进行尽可能全面的安全防范，比如说系统加密、防火墙、真实身份认证、授权控制技术等等。监控中心在接收瓦斯信息后，第一时间想远端的瓦斯服务器发出云台控制信号，最终传输到摄像机云台控制线，并直接上传到系统客户端。 2.3 瓦斯控制系统 在煤矿保护层上的回收期，我们可以将高抽巷侧上方的石板巷回风巷段封闭采空区瓦斯抽放管，同时与上隅角采空区瓦斯抽采。抽巷形成的采空区瓦斯的顶板裂隙排水渠，对下部采空区瓦斯发挥作拉动用，减少采空区气体排涌向工作面和的上隅角。通过分段砌筑封闭墙，在封闭墙中铺设管路进行瓦斯抽采，抽采管路为240mm的铁管，抽采流量为91 m3/min，封闭墙间距为110m。封闭墙的组成由砌筑两道墙体，并在其内部充填黄泥，墙体厚度800mm，墙与墙之间的距离不小于4m，这样可以很好地起到密闭和防爆的作用。每个封闭墙内铺设两道管路，在新的封闭墙砌筑充填完成时，根据瓦斯抽采量适时关闭里段抽采阀门，保障了高抽巷瓦斯抽采的连续性。 2.4 瓦斯流管理服务器设计 在瓦斯监控设计中，瓦斯流管理服务器无疑是IP瓦斯监控系统的精神内容。建立瓦斯流管理服务端口，不但可支持瓦斯管理系统同时被多名用户访问，而且还很好地解决了前端瓦斯受网络带宽限制的问题，从而保证了各部门及领导可以直接通过桌面计算机对瓦斯监控系统进行访问，随时可浏览监控现场图像和瓦斯。服务器端拥有通过查询数据库，进而实现对煤炭安全生产信息化的作用，可以为计算机提供很多实用服务。瓦斯流管理服务器与空间数据库建立连接，可提供大量查询服务，例如属性查询服务、矢量和栅格地图服务等。在网络瓦斯监控系统组成部分中瓦斯流管理缓存服务器模块是相当重要的，服务器端缓存模块主要分为缓存管理组件和索引管理组件。两部分组件分工合作，缓存管理组件是根据索引分析所得出的结果，在缓存中处理请求数据然后向客户端发送，或者利用数据库中已存数据，而索引管理组件先索引分析客户端请求，制作出瓦片空间待处理数据列表。若能发展好缓存数据的利用，数据库交互即可免去，同时数据的响应速度也会大大提高。总的来说，瓦斯流管理服务端为煤矿的安全生产提供了有效的图像监视选择和瓦斯存储的功能，可以彻底实现用户权限管理、自动报警与生产安全建议。 2.5 KJ95安全监控系统 KJ95煤矿综合监控系统是由煤科总院常州自动化研究所开发的。该系统通过井下通信和工业电视监视设备，对煤矿井下作业进行全程生产监控。这一过程中的工业电视监视和井下通信不但可以任意搭配组合，还可以单独利用，能够很好地满足不同条件的矿井需求。在KJ95综合监控系统配置框架中，监测系统与通信系统两者之间相互独立，主线采用光纤为材料，以确保通信系统所发出的语音信号和监测系统采集到的数据可以同时被地面的电端机所接收，为方便光纤传输，光端机会将混合后的电信号转变成光信号，再通过矿井下的光端机把光信号转换成电信号传送至井下工作面，最终将数据和语音彻底分开。通过井下的电端机RS232口可以将数据信号传送到矿井下的传输接口，然后由传输接口将之输出带到各个分站。通过分线盒可以把语音信号分送到各个话机，这一系列过程中语音信号与监测数据都是双向传递的。 3 实现效果 计算机网络瓦斯监控技术应用到煤矿安全生产来，根据所监控出来的瓦斯数据，对煤矿生产过程实施自发监控，并且数据处理敏捷准确，而且它可以直接对煤矿生产中必要的地物进行自动标注，并将标注数据存储到数据库中，避免不必要的人为抄写错误。最后在监控成果表输出以后，表格格式规范、信息完整，并能直接进行打印实现了导线点计算、展点、制表一体化。系统界面可视化、操作性强，监控人员不必进行专门的学习或培训，操作使用十分简便。通过面板中输出的原始瓦斯监控画面，可以切实地反映煤矿生产的真实状况，它对煤矿监控系统全过程进行瓦斯拍摄，在瓦斯监控工作开展前掌握了煤矿各节点在实际结构中的相对位置及相互关系，很简单地就可以完成固定环境轮廓的拍摄，提高了煤矿安全生产监控的工作效率。计算机网络瓦斯监控管理不但简单迅速，而且通过数据维护自动更新、表格目录与导线名称检索等方法实施管理，煤矿安全生产监控的效率明显获得了提高。 4 结论 煤矿瓦斯监测系统建设涉及到煤矿生产工作的数百个指标，需要调用大量的数据和信息，并要综合平衡煤矿生产同劳动力之间、供求需要同可开采煤矿之间、煤矿企业自身效益同社会效益之间的各种关系，要求很高，业务性和技术性很强，煤矿煤矿瓦斯监测系统建设过程实际上是一个多目标动态决策过程。因此，顺应技术进步的潮流，以计算机网络技术为手段，辅助设计煤矿瓦斯监测系统，实现计算机对煤矿安全生产管理是非常必要的。 煤矿监测系统论文:基于物联网及云计算平台的煤矿产区白龟山水库水环境监测系统研究 [摘 要] 应用物联网技术对平顶山煤矿产区白龟山水库水环境指标进行远程自动、实时监测，搭建相应的云计算平台，实现海量监测数据的及时有效处理及数据共享，为实现白龟山水库水资源可持续利用和用水安全提供保障。 [关键词] 物联网； 云计算平台； 水环境； 监测； 白龟山水库 水环境监测是水资源管理和安全供水的重要前提。目前，我国各主要湖泊水库的水环境监测尚未实现无人值守和动态监测，多采取监测人员留驻湖泊水库现场以人工方式采集水质数据，采集点和采样频次受到限制，获取的信息量较小，且耗费大量人力物力，另外很多水质指标还需要带回实验室进行测定，导致数据信息无法及时进行时空对比分析。即使部分湖泊水库采用较为先进的监测技术，但由于获得的时空数据量庞大，处理过程复杂度高，筹建所需的大量高性能计算服务器资金消耗巨大，很难实现水环境监测数据的及时、有效处理及合理快捷共享[1-3]。 自2009年以来，“物联网”概念频频出现在人们的视野中。物联网是指把所有物品通过射频识别、传感器等信息采集和识别设备与通信网络（如Internet、GPRS、3G网络等）连接起来，实现智能化管理和应用。日本、韩国、美国、欧洲一些国家基于物联网把新一代IT技术有效运用在生产生活中，通过物联网实现人类社会与物质世界的整合，从而提高了资源利用率和生产力水平[4-9]。物联网技术的发展也为水环境的监测提供了一个全新的方法和有效途径，但同时物物相连的必然产生大量的数据信息，若将这些信息有机的联合起来，就需要建立一个性能稳定的云计算平台，以解决物联网海量水环境监测信息的存储和处理问题。因此，将物联网技术和云计算平台结合，构建水环境监测物联网，搭建相应的云计算平台，实现水环境信息的实时动态监测和监测数据的及时有效处理及数据共享，为实现水资源可持续利用和确保用水安全提供重要依据[10-14]。 1 系统工程构建 1.1 系统体系架构 整个系统主要由水质监测传感子系统、多层次通信网络子系统、云计算平台和太阳能供电子系统构成，其体系结构如图1所示。 水质监测传感子系统的下位机软件采用中心对多点通讯方式，波特率为9600，采用心跳包实现保活机制，通讯信令采用ASCII码信令。上位机软件与数据中心之间拟通过TCP/IP协议来实现数据传输；通过对系统层Socket的封装，以及从数据链路层、网络层到应用层的集成融合通信方式，来实现用户编程接口的统一。云计算平台数据存储中心基于Oracle数据库来构建，事务处理采用并发机制和触发器机制，最后通过作业调度来实现数据的联机事务处理（On-Line Transaction Processing， OLTP）。利用Oracle DWB来建立数据仓库，提供分析型环境。所有的分析产品和用户接口（User interface， UI）均采用B/S架构来实现。系统拟采用目前比较流行的开源框架SSH（Spring、Struts、Hibernate）来搭建。 1.2 各子系统架构 ① 数据中心及采集系统 数据中心体系结构如图2所示，数据流处理包括接收处理数据流和发送数据流。 接受及处理数据流 a） 通过由水质参数传感器、滤波器、A/D转化器组成的采集系统，获得现场实时水质参数数据，并将这些数据按照采样频率传送至数据中心； b） 数据中心接收到实时数据后，进行逻辑分析，剔除脏数据，将正确的数据存储到瞬时数据库； c） 利用ETL（extract， transform and load）工具，结合企业数据库的作业/调度以及触发器等功能，利用瞬时数据库中的数据生成适合分析、统计的水质分析型数据库或者数据仓库； d） 利用数据仓库分析产品或者BI（business intelligence）报表引擎，对分析数据库或者数据仓库进行数据分析处理，生成用户需要的各种分析产品。 发送数据流 a） 用户可通过移动终端设备（比如手机、PDA等）或固定终端的水质数据查看器登录到数据中心，通过数据中心发送信令给采集系统，设定采集系统的采样周期等参数信息； b） 用户还可以通过数据中心向供电系统发送控制信息，开启或者关闭供电系统，或者对供电系统进行远程调控。 ② 多层次通信网络子系统 多层次通信网络系统架构如图3所示，采取分层混合网络体系架构，分为业务层、核心层、接入层、终端层四个层次。 ③ 供电系统 太阳能供电系统由太阳能电池组件、太阳能控制器和蓄电池（组）构成。其中，太阳能电池板是将太阳辐射能转换为电能，或送往蓄电池中存储起来，或推动负载工作，是该系统的核心组件。 太阳能控制器控制整个系统的工作状态，并起到对蓄电池过充电保护和过放电保护的作用。蓄电池作用是在有光照时将太阳能电池板所发出的电能储存起来，当遇到阴雨天气的时候或者光照不够充足的条件下，特别是采集系统发生异常时，需要大功率高负荷的实时手动采集时，通过蓄电池来释放能量。 1.3 相关算法 ① 数据ETL算法 传感器水质参数数据通过以下五个流程过程，实现提取、转化和装载，最终建立WSDW数据仓库，算法实现流程图如图4所示。 ② 分类预测算法 基于LSM模型的聚类算法，是一种无教师自动分类算法，针对待聚类的目标数据，随机选取任意一个数据作为标兵数据，其他数据作为候选数据进行聚类。该算法具有敏感度低，数据选取次序无关等良好特性，非常适合传感器数据的分析处理，本工程采用基于LSM模型的聚类算法进行水质业务数据分析。 2 系统在白龟山水库应用 白龟山水库位于淮河流域沙河干流上， 大坝位于河南省平顶山市西南郊，东经112°50′至113°15′及北纬33°40′至33°50′之间。东西长15. 5 km，南北宽4. 2 km，占地近70 km2。水库控制流域面积2 740 km2，水库多年平均降雨量900 mm， 多年平均径流量4. 23 亿m3，总库容达9. 22 亿m3，是一座以防洪为主，兼顾农业灌溉、工业和城市供水的大型综合水库[10]。同时白龟山水库也是南水北调饮水工程的重要调节库。 以白龟山水库作为实验站点，建立基于物联网（无线传感网络）技术的水环境自动监测与分析系统，解决白龟山水库当前人工水质参数采集存在的诸多问题，构建白龟山水库水环境监测云计算中心，实现水资源持续有效利用和确保用水安全。 2.1 云计算平台的数据采集 ① 水环境系统主控因子数据采集 湖泊水库水环境监测指标包括诸多主控因子。白龟山水库主要选取水温、PH、浊度、ORP、溶解氧、总磷、总氮等主控因子。各主控因子数据采集通过搭建无线传感器自动数据采集子系统来完成。 自动数据采集子系统包括6个无线传感器自动采集站。利用各类在线水质传感器，在白龟山水库入水口、1号监测点、2号区监测点以及白龟山水库出水口等地设立6个实验示范性无线传感器自动监测站。自动数据采集系统按照业务需要来设定数据采集频率，对监测点水质进行无人值守实时采集。利用数据采集器进行滤波、A/D转化，最终为无线传输系统提供可靠的原始信号数据。 数据采集子系统获得的信号数据为4-20mA的电流信号，将通过无线网络传送至数据中心，然后转化为实际的水质参数数据，不同参数转化算法不同。转化后的水质参数数据，为准确地掌握水质状况和动态变化趋势提供基础数据，将持久存储在数据中心。 ② 视频数据采集 为现场设备、水域环境及生物活动提供视频采集功能，并通过无线方式按照定频和手动采集方式发回数据中心。依此实现对各个采样点非法入侵、设备破坏、特种保护动物活动提供实时监控。 2.2 云计算平台的数据传输 数据传输子系统用于将获得的实时信号数据传送至数据中心以便对此数据进行转化、分析、处理和存储。数据传输子系统包括传输控制节点、通信网络及数据中心。 传输控制节点负责接收数据采集器获得原数据，并通过RS485网络，将获得的实时水质参数信号数据传送到GPRS无线混合通讯系统，经由GPRS以及3G无线网络传送到有固定IP地址的数据中心。通讯传输采用“中心对多点”的TCP模式，实现数据的可靠透明传输。各传输控制节点间也可相互通信，与有固定IP的数据中心超级节点之间形成多层重叠混合网络，从而实现数据中心对整个无线传感器网络的管理。各用户终端设备通过该子系统完成登入、退出及异常处理，建立稳定网络，为传输信号数据和控制信令建立双向数据传输通道和通讯链路。 2.3 云计算平台的数据处理中心 数据中心是整个云计算平台服务体系的核心，其主要功能是对数据的计算和存储。通过数据中心，一方面，实现水质数字信号信息的接受、分析处理、预警及存储，另一方面，还可以通过远程无线控制进行随机监控和采样周期设定及视频监控等工作。 2.4 云计算平台的实时监控预警 实时监控预警子系统提供监控和预警两项功能。监控模块主要完成两个方面的工作：一方面，提供实时数据的查看，在线分析和报表下载功能；另一方面，对无线视频采集系统获得的现场图像进行分析、比对，对异常现场状况采取措施；预警模块也主要完成两方面工作：一方面，当数据中心发现异常数字信号后，传送异常类别给实时监控预警子系统，该系统完成对实时数字信号的预警处理任务；另一方，为授权用户和决策人员提供自动预警处理结果。 2.5 野外太阳能供电系统 由于无法通过交流电对白龟山水库水质监测系统供电，因此必须选择适合当地环境的可靠的供电方案来解决此问题。根据白龟山水库的气候特点，本着绿色、节能、环保和低碳的原则，采用太阳能供电系统作为供电方案。 3 结语 应用物联网技术构建的监测系统实现了白龟山水库水环境指标的实时动态监测，云计算平台对监测信息进行及时快捷有效地处理并能实现信息共享，为加强水资源管理和提高用水安全提供了有力保障。 煤矿监测系统论文:基于无线传感器网络的煤矿监测系统设计 [摘 要] 煤矿安全已经成为社会非常重视和关注的问题。针对当前基于有线网络和固定传感器技术的监测系统存在监测盲区的问题，设计了一套基于Zigbee技术的无线传感器网络煤矿监测系统方案。分析了煤矿监测系统的结构，对系统的无线传感器网络部分进行了详细设计，包括硬件设计和软件设计。系统对预防煤炭安全事故有着重要的意义。 [关键词] 煤矿安全； 监测系统； 无线传感器网络； Zigbee协议； 节点 引言 我国煤矿开采方式只要是以矿工开采为主，多数矿井都有瓦斯、煤尘、火灾等隐患。我国煤矿生产形势一直十分严峻，煤矿频繁发生事故，给国家和人民都造成了巨大的损失。安全问题一直困扰着我国煤矿生产，是制约我国煤矿行业发展的主要障碍。但是目前我国使用的安全监测系统主要还是以现场总线为主，通过有线方式进行信息数据的采集和传输，这在矿井特殊环境下存在许多的弊端。如井下监测点数量有限，存在监控盲区；随着挖掘的深入，传感器无法实现快速跟进；一旦网络发生故障，系统就会瘫痪等。 无线传感器网络的网络自组织、结构灵活、以数据为中心的特点很适合矿井环境安全监测的应用，无线通信技术ZigBee的低功耗、低成本、覆盖范围大、高可靠性等都符合系统的要求，很好的解决了上述的弊端。本文设计的煤矿安全监控系统，是通过无线传感器网络实现对煤矿监控区域瓦斯浓度和温湿度等信号的采集测量，同时将所采集的信息在地面控制中心 PC 机上实时地显示出来，对煤矿井下环境数据进行全方位实时监测和智能预警，对煤矿的安全生产具有重大的意义。 1 总体结构 整个系统分为井上及井下两大部分，由协调器、终端节点、路由节点、监控计算机和监控中心管理系统组成。在主巷道的入口处架设协调器，在煤矿井下主巷道和采掘工作面中每隔几十米布设一个路由节点，矿井工作人员佩戴移动的终端节点，每个采掘区形成一个无线传感器网络，它通过协调器采用总线与地面监控计算机相连。其中协调器、终端节点、路由节点构成基于zigbee的无线传感器网络，三种节点相互配合，共同完成对瓦斯浓度、温湿度数据的采集、传输和对网络的管理。系统的总体结构如图1所示。 系统井下部分为路由节点和终端节点构成的ZigBee网络。终端节点上使用瓦斯传感器、温湿度传感器等对井下环境数据进行采集，并通过路由节点的转发送给井上协调器节点。协调器节点与监控计算机通过串行接口将数据传给监控计算机。监控计算机收集数据信息，对数据进行实时监测，并能够通过以太网或Internet将数据传送给监控中心。 2 节点硬件设计 协调器节点、路由节点和终端节点采用相同的硬件设计。考虑到系统具有低功耗和可靠性高等要求， PIC18F4620单片机具有低功耗、性能稳定的特点；CC2420射频芯片只需简单外围电路设计，且支持ZigBee协议。传感器节点采用PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片。节点的硬件结构如图2所示。 节点硬件平台以PIC18F4620单片机和CC2420射频芯片为核心，在单片机上扩展出SPI接口与CC2420进行连接，它们之间采用主从模式进行通信，同时还在外围扩展了RS232和RS485接口电路。针对影响矿井安全环境的因素，系统采用瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集，传感器采集的数据经过信号放大、A/D转换等处理后传输给控制器。然后节点利用CC2420射频收发器将数据发送给中心节点，当数据值超标，产生安全隐患时启动报警装置发出警报。瓦斯传感器采用LXK-3，可以实现瓦斯浓度4%以内的检测，且当持续半分钟检测到瓦斯浓度高于1%时，蜂鸣器发出报警信号。温湿度传感器采用SHT11，根据煤矿的温湿度参数自动对瓦斯传感器校零，从而提高瓦斯浓度报警器的准确性。节点采用9V电池供电，通过稳压器将电压输出转换为系统可用电压。 3 软件开发环境 MPLAB IDE是Microchip公司用于PIC 系列单片机的基于Windows 操作系统的集成开发环境，采用汇编语言或C语言使用内置编辑器创建和编辑源代码。MPLAB ICD 2 在线调试器实时调试可执行逻辑，使用 MPLAB ICD 2 器件编程器向单片机中烧写。 ZigBee协议栈由Microchip协议栈的3.5版本来实现。Microchip协议栈的3.5版本能够在大多数PIC18系列的单片机上进行移植，并支持各种ZigBee网络拓扑结构，能够实现全功能设备和精简功能设备的功能。 4 节点程序设计 在本系统中，节点设备的功能不同。传感器终端节点的主要功能是通过瓦斯传感器和温湿度传感器对矿井环境相关数据信息进行采集，并将数据发送给协调器节点；路由器节点的应用层程序主要功能是网络路由的维护、节点的管理和数据的传输等；协调器节点的任务是创建整个网络，并将从传感器节点传输来的数据通过串口传输给监控计算机，同时将控制命令发送给网络中的节点。传感器终端节点、路由器节点和协调器节点均有各自的应用层程序文件：RFD.c、 Router.c、Coordinator.c，这三个文件分别是终端节点、路由器节点和协调器节点的应用程序，分别实现了各自的功能。 终端节点、路由器节点和协调器节点三种节点的应用程序都是通过调用原语，通过改变原语的状态使ZigBee协议栈的各子层实现相应的操作来实现的。在程序的初始阶段都要先对看门狗、硬件、协议栈及其它部分进行初始化操作。节点初始化后，协调器节点建立并维护网络，路由器节点和终端节点在建好网络后加入网络，负责各自在网络中的任务。 4.1 协调器节点程序设计 协调器节点作为网络的中心节点，是无线传感器网络和监控计算机的联系纽带。它一方面要创建网络，对网络地址进行分配，并维护网络状态；另一方面要在收到数据请求时从终端设备节点读取数据信息，并将这些数据传送给监控计算机。在协调器节点开始运行后，要先对PIC18F4620单片机和CC2420芯片进行初始化操作，然后创建网络并对网络进行监听，将接收到的数据发送给监控计算机。节点的程序流程图如图3所示。 4.2 路由节点程序设计 终端节点和协调器节点之间可能因为距离等问题无法直接进行数据的传输，路由节点的功能主要是帮助协调器节点建立完整的网络，管理其覆盖范围内的传感器终端节点，对网络中传输的数据信息进行转发，类似于一个网络中继站。当协调器节点创建网络以后，路由节点要搜索并加入网络，然后管理其覆盖区域的传感器终端节点加入或离开网络。该节点的流程图如图4所示。 4.3 终端节点程序设计 系统的终端节点实现的功能是利用节点上的传感器对环境对象的数据进行感知和采集，对采集的数据进行一定的处理，然后通过CC2420射频芯片将数据通过网络发送给协调器节点。终端节点在收到协调器节点的数据请求命令后才会进行相关数据的采集和发送，在没有数据请求的时候处于休眠状态，以减少能量消耗。终端节点的软件流程图如图5所示。 5 结束语 将无线传感器网络应用到煤矿安全监测中，可随意增加移除监测节点，方便网络扩展，弥补了煤矿目前的煤矿生产安全监控系统的不足，具有重要的现实意义。 随着无线传感器网络和煤矿监控技术的发展，成本的不断下降和体积的进一步减小，无线传感器网络在煤矿安全监控系统中的大规模应用会很快实现，未来的煤矿安全监控系统会更智能、更完善、更稳定。 煤矿监测系统论文:KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统在彭庄煤矿的应用 摘要：针对矿用胶带钢丝绳芯的漏磁在线检测及X光成像技术的应用与研究，将检测、成像及诊断系统的结合一体，完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。对重点隐患部位进行重点检查，及时发现隐患，实现对钢丝绳芯胶带的在线监测，保证设备安全运转。 一、前言 强力胶带机由于运输能力大，运输距离长，所以广泛应用于我国矿山等行业。但是由于强力胶带机运距长、负荷大、设备老化等问题，造成皮带接头易损、带身钢丝绳断裂，设备安全运转存在重大隐患。如果发生事故，不但会造成重大的财产损失，而且造成更为严重的人员伤亡事故。 彭庄煤矿矿现有钢丝绳胶带机2部，在设备运行中发现胶带接头的完好情况是整个胶带机安全运行的基础，现在皮带硫化接头的检查只凭肉眼观测，对接头的硫化仅凭经验，虽然在管理中要求司机在班中严格按规定巡检，但难免监测不到位，因此极不科学，很容易出现断带事故。 目前国内有钢丝绳芯探伤仪，存在着只能以“心电图”形式的记录，不能自动判断，需专业人员才能看懂，不便快速有效的发现胶带在运行中存在的隐患。通过钢丝绳芯皮带电磁在线检测及X光成像技术的应用研究，将检测、成像及诊断结合起来，对重点隐患部位进行重点检查检修，及时排除隐患，保证设备安全运转，为矿井的安全生产打下基础。 二、综合在线监测装置的工作原理及组成 1、工作原理： 首先，通过永久磁场对胶带钢丝绳芯进行充磁，当系统工作时，通过对胶带内钢丝绳芯磁通量的变化情况实现对胶带内钢丝绳芯的锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况实行高速、在线、电磁检测。当某处损伤超标或接头抽动超标时再启动 X射线部分进行低速在线或定点透视，从而使用户能更清楚、直观地看到损伤点或接头的透视图像，以便采取进一步的合理修复手段，防范隐患扩大或事故发生。 2、系统的组成： 电磁传感器：完成对输送带内钢丝绳芯的加磁及漏磁信号的拾取与检测； X 光机系统：X光发射、接收装置、皮带定位装置，完成机架内皮带定位及其透视图像的实时采集； 下位计算机：完成对磁信号及视频图像的接收、预处理、打包、发送以及电源的提供； 上位计算机：完成对信号的接收、校验、后处理、存储与实时显示和报表打印。 3、系统的功能： ⑴完成输送带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位； ⑵完成输送带内钢绳芯损伤点或接头的 X 射线低速在线或定点透视；⑶检测数据及扫描图像可通过日期、接头号、位置等选项进行查询、观看和比对、分析；⑷系统最终出具检测数据、曲线图、文字报告，并具超限报警功能；⑸实现各检测值的长时间存储及报表打印；⑹系统可通过光纤远距离传输并可进入用户局域网实现数据共享；⑺对输送带进行辅助定位,并进行声音提示。 4、系统的特点： ⑴磁传感器形式：数字式、密集型、单箱式传感器；⑵磁传感器维护：无传感器调节窗口、温度自适应、彻底免维护、免调试；⑶系统模块化的多层单片机结构，使系统运行更快、更稳定、更容易实现更新换代；⑷面对用户的人性化、模块化、傻瓜型的软件设计，使用户无需懂太多计算机知识的人也可以轻松使用该系统；⑸系统可进入用户的局域网，实现数据共享；⑹可大大降低工人的劳动强度，改善其劳动工作条件，缩短检测时间；⑺人可以远距离进行X光透视,免辐射。 三、设备的安装与调试 1、磁传感器的安装： 传感器安装位置遵循以下原则：输送带抖动最小、要尽量远离强磁场、不易受砸、安装维护方便、信号传输距离尽量短等。 传感器应放在上皮带与底皮带之间， 首先将L 型固定板固定在输送带大梁上，套上U型螺丝，用螺母拧紧；再用直杆螺丝将传感器箱吊挂在 L 板上。传感器箱下表面距离底皮带上表面的高度调节为60mm+5mm，最后用螺母拧紧即可。 安装注意事项： ⑴传感器箱应安装在皮带抖动小的地方（最好安装在机头附近，靠近托辊的位置，但为了避免测试误差，请不要装在托辊正上方）；⑵用螺母固定传感器箱时，应加装弹垫,切记拧紧，防止长期震动导致螺母松动。 2、X光系统各部分的安装(仅限综合系统)： 现场安装期间，发现该装置的固定装置，不牢靠及X光机安装位置在上下胶带之间，要求上胶带胶带下平面与胶带机纵梁上平面之间有不低于300的间距，我们对机架的固定方式及托辊架进行了改造。 原有X光机架为落地式，它要求安装地点的底板必须与胶带平行方可安装，由于井下地理条件的不同及底板的起伏不平，造成机架安装后，X光机纵向移动架与胶带机纵梁交叉，影响机架前后移动距离。我们在与厂家技术人员研究后，提出将机架改造为吊挂式使用，具体方法如下： ⑴在机架前后两端，加工四根等距吊架，将X光机机架整体吊挂在胶带机纵梁上；⑵再在机架前后两端，加工四根拉杆，将机架与胶带机前后H架固定在一起；⑶原有胶带机上托架为插板式，托辊上沿只比纵梁高出60，我们在不停产的前提下将托辊架改造为固定式，且逐渐提高托辊安装高度，使胶带在通过监测装置处形成桥型段，既满足了监测装置的安装要求，又保证了矿井生产的正常进行。 四、使用的注意事项 1、硬件设备： ⑴传感器箱在运输安装时，应避免强烈的震动或碰撞；⑵操作该系统时，操作者必须经过计算机操作培训,并严格按照该使用说明书进行操作；⑶应定期检查传感器箱固定螺丝是否松动；⑷每次使用本产品时，应先进行设备自检，如果发现有设备损坏应及时修理或与厂家联系⑸X光机启动时,请勿在机架附近长时逗留。 2、软件使用： 禁止拷贝与该系统无关软件到本计算机，防止病毒侵入影响，使用 U盘或移动硬盘时先进行杀毒再使用。 禁止删除系统软件中的任何文件，防止软件无法正常运行。 五、常见问题及解答 1、实时监测过程中或处理数据过程中，计算机经常出现死机，不能正常运行： ⑴检查计算机所在室温是否高于35℃或低于 0℃，若是应降低或升高室温；⑵若室温条件满足，故障仍未排除，请检查计算机是否有病毒并用正版杀毒软件进行查杀病毒。 2、报表及图形数据打印，颜色太浅，无法看清。 更换色带、墨盒、硒鼓。 3、计算机自检时显示下位机连接不上： ⑴下位机电源是否已经打开；⑵USB 转光纤模块是否按操作规程（先启动工控机,待启动完毕,再按住 USB 转光纤模块按钮 3 秒）,如果不是,请按规定操作,便可正常连接下位机；⑶光纤是否折断(用激光笔从一侧照光纤,另一侧可见到光,即为完好)，若折断则需更换；⑷下位机通讯板损坏，需更换；⑸USB转光纤模块损坏,需更换。 六、结语 通过对彭庄矿井下主上仓皮带安装KJ581型钢丝绳芯胶带在线监测系统之后，通过该系统的投入使用，完成对胶带内钢丝绳芯锈蚀、断绳、接头抽动、移位、镀锌层老化等工况的高速、在线、电磁检测及精确定位。提高了胶带使用的安全性和可靠性，并针对胶带的重点隐患部位进行重点检查，及时发现隐患，实现对钢丝绳芯胶带的在线监测，保证设备安全运转，为矿井的安全生产奠定了基础。

由于成本核算管理与集团公司的经济效益直接挂钩，因此根据集团公司成本核算存在的问题，针对性提出完善策略就成为本文的研究出发点。 1集团公司成本核算存在的主要问题 成本核算的目的是帮助集团公司生产管理和经营决策提供依据，然而现阶段不少集团公司没有给予成本核算应有的重视，一方面财务人员没有结合外部市场变化及集团公司生产经营状况来全方位分析成本核算数据，而知识简单地汇总数据资料；另一方面管理层没有根据成本核算分析结果来制定切实可行的成本管控策略，也没有相应的调整成本管控模式，导致集团公司的成本管控工作落后于实际需求。在此背景下，集团公司成本核算体系集中突显出如下问题：第一，成本核算制度不够全面。集团公司通常都有一个主流行业，但随着市场经济体制改革的不断深入，集团公司的规模持续扩张，子公司的数量不断增加，这使得旗下经营的业务也拓展到了其它领域，但企业的成本核算制度却没有得到相应的完善，现行的成本核算方法只是对各项目业务的费用进行了核算，并没有调研出费用的起因，没有达到成本核算的目的。第二，制造费用与单一分配标准间相关性较低，造成了虚假成本信息。不少集团公司所产生的如交通费、折旧费、维修费、运输费等生产支持类费用占很大部分比重，这类费用的产生显然与直接人工总数间不存在因果关系，它们之间的数据不能呈现一个大体上的线性关系，因此如果只是简单地按直接人工总数去分配这些费用，将得到虚假的成本信息而造成决策上的失误。第三，环境成本确认流程不规范。具体体现在：不少集团公司在确认环境成本时，在管理费用中涵盖了已发生的环境成本，并没有对费用化成本和资本化成本进行认真区分，这严重制约了环境会计后续管理工作的顺利展开；部分集团公司没有从整体层面来制定详细的环境成本核算流程，只依靠会计人员的职业判断来进行环境成本的确认，极易因会计人员综合素质不达标而造成环境成本确认产生较大的误差；有的集团公司没有对诸如诉讼费/排污费的减少、原材料及能源的消耗节约、废物再生利用的收益、环境保护贷款的利息等潜在的机会成本进行确认，导致环境成本信息无法反映真实情况。第四，成本核算对象不够清晰。成本核算对象需要确定归集和分配生产费用，在解决成本计算内容、费用承担等方面发挥着极大的作用。因此必须要明确成本核算对象，然而在实际操作中，一些集团公司缺少对成本核算对象明确问题的高度重视，没有根据特定的成本核算方法来对成本费用进行计算，在计算各个产品的损益情况时缺少真实性保证。 2集团公司成本核算体系的完善策略 2.1树立较为全面的会计成本核算观念 除了掌握基本的税务相关知识，集团公司管理层在招聘会计人员时要对其会计成本核算理论知识和实践经验进行综合考量；在日常工作中，会计人员除了要适时向全体员工展开税收问题的普及及宣传，帮助全体员工树立纳税意识，还要不断更新自身的会计成本核算知识。在树立了较为全面的会计成本核算管理后，集团公司还应重视全面成本核算理念的实施，在生产经营的各环节展开必要的监督管控，切实构建完整的产品价值链分析系统。 2.2采用先进科学的成本核算方法 一般而言，成本核算方法主要是由完全成本法（用时长、核算繁杂，财务人员的工作量大，成本核算的信息传递速度较慢，容易影响公司决策）、变动成本法（充分考虑到市场变化对产品生产成本的影响，把材料价格、人工价格以及设备和技术的更新等动态因素添加到成本核算中，具有更高的真实性和科学性）、分步法（财务数据完整明晰，有助于公司采取正确的决策，但涉及的数据非常多，会增加财务人员的工作量与工作的难度，对于财务人员的综合素质水平也提出了更高的要求）、品种法（计算简单，但对于大型集团公司而言，由于核算过程中可能会出现资本重叠或者是浪费，不适合作为公司进行长期决策的依据）、作业成本法（多应用在小区域范围中，对于多部门和大区域作业成本的核算来说，可操作性较差，无法实现大范围的推广）等构成，集团公司要对各种成本核算方法进行充分了解，结合公司生产产品的特点和流程，选择最为适宜的成本核算方法。 2.3强化成本核算基础工作 具体说来：产品消耗定额往往是编制成本定额计划、成本费用水平分析和评估的基础，同时也是各项成本消耗实施控制和考核的基础，为此集团公司应在全面分析自身财务状况和发展战略的基础上，对各项成本消耗是否合理、节约进行评估审核，构建健全的材料物资计量、收发、领退和盘点制度，对于月底未完全使用的材料和原料，应及时办理假退料手续来确保材料成本的真实性。此外，集团公司要对生产经营活动中发生的各项费用进行准确真实的记录，确保为成本核算提供数据支撑。 2.4构建完善的环境成本核算体系 第一，做好环境成本预测工作。科学的环境成本预测是环境成本决策工作开展的基石，为此集团公司要着眼于大处来定性分析预测，即要密切关注国家和所处行业针对环境问题的动态形势，例如行业公布的最新排污标准、预计环保法规的出台情况，结合自身制定的排污指标，对自身未来发生环境事项影响成本及环境成本发展趋势等进行认真预测，从而对环境成本管理计划进行相应调整和优化。笔者认为，以预算的形式实现定量化预测是环境成本预测工作开展的重中之重，为此应对集团公司环境成本管理计划进行数字化管理，方面从数量的角度开展环境成本预算工作。第二，强化环境成本监测预警。集团公司应当采取一系列科学的方法与手段来对环境成本实施监测和控制，建立环境成本监测预警系统，即依据集团公司在环境成本控制过程和环境成本核算过程中获取的环境成本信息及数据，发现环境成本变动规律，预计公司环境成本变化趋势，当公司发生的环境成本达到临界点时，提供预警。集团公司环境成本监测预警系统一般由四部分组成：监测预警指标体系、监测预警风险防范子系统、监测预警组织机构和监测预警实施过程。第三，强化环境成本的评价与管理绩效考核。针对环境综合管理部门开展的绩效考核，应重点就非数量指标的完成情况进行考量，例如就环境管理组织体系构建状况、环境管理制度的完善度、环境制度日常执行情况等进行考量；针对环境管理一线员工开展的绩效考核，应重点就实物量和数量指标的实际发生额与预算额进行对比，针对环境成本项目的超支与节约情况进行评价，明确责任、总结经验并展开推广，可采取与薪酬体系挂钩的激励方式。 2.5明晰成本核算对象 集团公司在构建成本核算体系时必须明确成本核算对象，灵活选择成本核算方法。不同的集团公司，相应的经济业务和生产产品也不相同，所以必须要明确成本核算对象。在成本核算对象确定时，要结合生产特点，分类整理好所生产的产品，选择适宜的成本核算方法，进而确保成本核算的精准度。例如，集团公司在生产主产品时也会生产一些副产品，要对其进行分类，选择相应的成本核算方法做到准确核算。 3结语 对于集团公司而言，成本核算体系完善的重要性集中体现在：对作业在各业务中的贡献情况进行全面反映，对不具增值性的作业予以剔除，从而让具有增值性的作业效率最大化，并进一步对责任归属予以明确，切实增强成本可控性；全面审查各项收支情况，将各项收支控制在合理范围并调动员工的工作热情；引导制定资源使用计划，管理人员在充分了解生产情况的基础上制定符合低碳环保的可持续发展目标，实现资源能源的高效利用和配置。集团公司必须高度重视成本核算体系的构建和完善，采用先进科学的成本核算方法，充分发挥成本会计监督职能，进而确保经济效益最大化目标的顺利实现。

物联网技术在农业中的应用篇1 过去，我国多是采用人工管理模式进行农业生产建设和管理，这种生产模式不仅需耗费大量的人力、物力和时间，且难以取得良好的生产效果。随着我国现代化农业建设进程的不断加快，传统的农业生产模式已经无法满足现代农业生产和建设的要求，在这样的社会背景下，就需要农业建设和管理人员对传统农业生产模式进行改革升级，积极探索以物联网技术为主的现代化智能技术在农业生产建设中的应用，并大力开发农业现代化、信息化生产经营模式，才能不断提升农业生产建设质量和生产效率，从而才能实现智慧农业的目标要求。 1物联网技术与智慧农业的概念 1.1物联网技术 物联网技术指的是按照约定的协议，利用计算机技术、互联网技术及信息传感设备等将不同的物质与网络相连接，从而使不同的物体通过信息传播媒介进行信息通信和交换，以实现智能化识别、跟踪、定位、监管等功能的现代技术。在具体使用过程中，物联网结构体系可细分为三个层次，第一层为感知层，主要通过扫描识别相关物体，获取物体相关的数据信息，然后将数据信息传输至系统处理设备中；第二层为网络层，主要是对处理后的数据信息进行再传递；第三层为应用层，该层主要是借助于用户端接口和网络层对用户的需求进行全面把握，并根据用户需求对相应的数据信息进行处理和分析，从而使物联网技术产生的数据信息和实现的功能满足用户需求[1]。 1.2智慧农业 智慧农业指的是在传统农业的基础上融合计算机、移动设备等现代化设备及智能化科学技术，从而实现农业生产全过程的智能化控制，具体来说，就是将互联网技术、计算机技术、物联网技术、智能监测技术、无线通讯技术、3S技术等现代信息技术应用到农业生产实践中，以实现农业生产的精准化管理和农业生产全过程的信息化管理，如对农业生产数据信息进行远程可视化监测、诊断和控制，根据监测的农业生产数据信息制定科学的农业管理规划，远程监测农业病虫害灾害问题并自动预警等[2]。可以说，智慧农业的出现不仅改变了传统农业生产模式和促进了现代农业转型升级，同时也有效提高了农业生产整体发展水平。 2物联网技术在智慧农业中应用的重要意义 从上述概念可以看出，物联网技术仅是智慧农业中应用的现代化信息技术之一，但是，该项技术在智慧农业中的应用对促进我国农业发展却具有重大的意义，主要表现在以下两个方面：1）提高了农业生产管理水平，在农业生产过程中，利用无线智能传感器实时采集农业生产现场环境参数，然后，利用物联网技术中的智能物联网监控系统实时传送和处理所采集数据信息，不仅能帮助用户们制定科学的农业生产管理决策，还能为农作物生产和温室控制提供可靠的依据，从而能有效提高农业生产管理水平。2）推动农业走向信息化，将物联网技术应用于智慧农业中，在农业种植现场使用各种无线传感器、传输设备及无线基站等，不仅能促进农业管理人员采用自动化监测系统轻松、快速获取种植现场的各种信息，同时还能利用软硬件系统和手机客户端对农业种植现场可能出现的各种自然灾害进行监测及预警，从而能精准地进行现场管理，物联网技术的这种高度信息共享性、自动化特性，有效推动了农业走向信息化和智能化[3]。 3物联网技术在智慧农业中的应用 3.1在智慧农业统筹规划管理中的应用 合理地进行农业统筹规划管理是推动农业生产、管理、加工等工作顺利开展的前提条件，由于农业生产管理涉及的内容众多，因此，就需要借助于物联网技术广泛收集农业生产中的相关数据信息，并对这些数据信息进行处理，才能实现合理的农业统筹规划，例如，可应用物联网技术中的无线传感技术广泛采集与整合农产品相关长势、规模、植保、产量、品质等信息，利用物联网技术中的网络通讯技术、卫生遥感技术对各项农产品相关数据信息进行监测，并对相关信息进行分析和处理，利用物联网技术中的卫星遥感技术对农业生产经营中的关键数据信息进行定位和实时传递，不仅能促进农业统筹规划工作高效开展，还能降低管理人员的农业统筹规划管理难度。在智慧农业中，应用物联网技术进行农业统筹规划管理，首先需采用信息采集设备、无线或有线传感节点、传输系统及太阳能供电系统等监测植物生长环境动态变化及植物生长环境中的植物养分含量、土壤温度、土壤水分、空气湿度、空气温度、光照强度等参数，根据各项参数便可实现农业园区的自动施肥、喷药、灌溉、降温等，第二步则是应用农业园区视频监控实时监测弄作物生长情况，以便农户能根据农作物生产实时状态合理调整种养方案，物联网技术在智慧农业统筹规划管理中的应用见图1所示。 3.2在智慧农业生产中的应用 要达到智慧农业生产目标要求，就需要采用现代化信息技术实现农业生产中各项农作物生产信息及相关环境变化的智能化监测，将互联网技术应用于农业生产中便能达到这一要求，如利用物联网技术中的相关智能化技术设备和无线传感技术，不仅能快速采集和监测农作物生长土壤、养分、温度、空气、光照等数据信息，还能动态监测农作物生产环境的变化，从而能为农业生产和管理提供可靠的数据支撑。另外，借助于物联网技术中的智能物联网监控系统还能实现农业园区的农作物灌溉、施肥、松土等自动化生产运营和管理[4]。 3.3在智慧农业灌溉中的应用 农业灌溉是农业生产过程中十分重要的工作内容之一，科学合理的农业灌溉不仅能有效提高农产品生产质量和产量，同时还能节约农业水资源，从而为农户创造最大的经济效益。而要实现智慧农业灌溉，就可以利用物联网技术在不同类型的农田中配备不同功能的传感器，利用这些传感器全面收集农产品生长过程中的湿度、温度及光照等环境条件数据信息，根据这些数据信息分析和总结不同农产品不同时期的灌溉需求，在根据其灌溉需求制定合理的农业灌溉方案，另外，利用物联网技术还能实现农业灌溉的智能化控制和农田灌溉作业自动化，这样不仅能有效提高农业灌溉工作的效率、准确性和有效性，还能提升农作物生产质量。 3.4在智慧农业监管中的应用 农业监管主要包含了农业生态环境监管和农产品质量安全监管两个方面的内容，其中，做好农业生态环境监管是保障农产品生产质量、产量的前提条件，因此，其在农业生产管理中具有非常重要的作用。既往，多是依靠人工进行农业生态环境监管，不仅耗时、耗力，且难以达到良好的监管效果，随着物联网技术的出现及其在智慧农业中的应用，利用智能物联网监控系统不仅能快速、准确地采集不同农田的环境质量数据信息，同时还能自动化处理和分析采集的数据信息，从而能帮助农田管理人员合理评估农田的生态环境现状，进而有助于其制定出合理的农业生态环境治理方案或修复措施。在农产品质量安全监管中的应用则主要是指利用物联网技术可追溯查询农产品全供应链质量，如在农产品信息收集环节，管理人员可对农产品生产基地的编码板块进行划分，并配备相应的电子标签及条码，这样便能促进农作物除草、施肥、浇水等流程均有对应的记录信息，然后，在农作物加工至农产品的各个环节也配备相应的电子标签及编码，这样在农产品销售环节中，商家和消费者便可利用物联网技术对其追溯码进行查询，从而能明确农产品生长、加工、销售等全供应链质量，进而能有效保障农产品质量安全。 3.5在智慧农业病虫害防治中的应用 农业病虫害防治也是农业生产过程中较为重要的工作内容之一，农业病虫害防治质量的好坏对农作物产量、质量均会造成直接的影响，因此，就需要农业管理人员全面做好农业病虫害防治工作。既往，农业管理人员多是在农业病虫害发生后采取农药或其他病虫害防治技术对其进行处理，这种做法会显著降低农产品质量。随着物联网技术的出现，农业管理人员就可应用物联网技术进行智慧农业病虫害防治，如应用物联网技术全面收集农产品生产过程中潜在病虫害的各项数据信息，如病虫害发生时间、危害部位等，然后制定合理的农产品病虫害防治方案。另外，农业管理人员还可利用智能化技术对农作物进行自动化精准喷施农药或构建农产品农药喷施自动化装置，这样可有效减少农药的使用量和降低农作物中农药的残留量，从而能有效保障农产品质量的安全[5]。 3.6在智慧农产品销售中的应用 进行农业生产的最终目标不仅是人们提供充足的食物，同时还需进行农产品销售，从而为农业管理人员创造一定的经济收益。既往，农产品销售多是采用线下销售模式，这种销售模式的销量并不高。随着物联网技术的出现和在农产品销售中的应用，就可利用物联网技术收集农作物生长全过程中的所有数据信息，并将这些数据信息上传至电商平台中展示给消费者看，这样不仅能提高消费者对农产品的相关认知，还能促进农产品自身的质量和安全性提升，从而能为其赢得良好的市场口碑。另外，利用物联网技术还能实现农产品的网络化销售，这样能促进销售人员不受空间和时间限制进行农产品销售，从而能显著扩大农产品销售途径，进而能有效提升农产品销量。 4结束语 我国是农业大国，但是，在既往的农业生产和管理过程中，我国采用的多为传统人工生产和管理模式，这种模式并不利于解放农业生产力，且难以提升农业生产和管理效率。随着我国信息技术的发展，便随着信息技术也发展起来不少可应用于农业生产管理中的现代化信息技术，如互联网技术、计算机技术、物联网技术、智能监测技术、无线通讯技术、3S技术等，其中，以物联网技术在农业中的应用最为广泛，如在农业统筹规划中的应用、农业生产中的应用、农业灌溉中的应用、农业监管中的应用、农业病虫害防治中的应用及农产品销售中的应用，物联网技术在农业中的应用不仅有效提高了我国农业生产管理水平和促进我国农业走向信息化、智能化，同时也促进了传统农业模式向智慧农业模式转型发展，从而有效推动了我国农业生产模式改革升级。 作者:董明星 单位:西安交通工程学院 物联网技术在农业中的应用篇2 农业是中国非常重要的基础保障，是立国之本。随着信息技术在农业中的推广应用，中国农业正朝着现代化、自动化和智能化方向发展，发展智慧农业模式是中国未来农业发展的主要趋势。物联网技术是在第一、二次计算机和网络革命后诞生的新技术，是随着计算机技术和信息技术的发展而新兴的一种技术，为农业发展带来了新机遇，也为智慧农业的发展提供了信息化支持条件[1]。物联网技术具有较为突出的优势，动态数据信息分析和处理能力比较强大，能够进行智能化识别和追踪，因而在社会生产生活各领域的应用越来越广泛。智慧农业属于一种智能能源系统，其能利用智能技术手段促进农业生产变得更生态、环保和高效[2]。在智慧农业发展中，应用物联网技术，通过技术与生产之间的联动性，可为整个农业体系建构一个多维度的信息环境，提高信息传输速度，确保信息交流过程的有效性，提高农业生产效率，真正实现农业生产智能化、智慧化。 1物联网技术与智慧农业阐释 1.1物联网技术 物联网实质上来说，就是指“物物相连的互联网”，这种网络是以互联网、电子信息技术为基础而延伸拓展形成的网络体系，其建构起连接虚拟世界和现实世界的桥梁，同时还实现了人机交互。因为物联网的基础和核心是互联网，具有连通性和物物联接的特点，用户端可以扩展到任何物品，实现物品间的信息交换与通信。从技术支持角度看，传感技术与射频识别技术是物联网体系运行的主要技术[3]。利用传感技术可以定向对物联网内的物体实施信息传输，同时，也能够对物联网所覆盖的区域信息进行传输与处理。从系统架构方面看，物联网系统架构可分为三个层次，即可靠传递层、全面感知层和智能处理层，其中，全面感知层采集和处理物体实时信息时，主要是利用二维码、传感器和RFID等技术进行，可非常方便地进行操作；可靠传递层利用互联网技术、移动电信网络和无线传感网络等进行处理和信息再传訾婷，王士龙（山东省淄博市数字农业农村发展中心，山东淄博255000）递；智能处理层通过智能化控制来实现人机交互或人与人交互，最终能够较好地满足用户的需求。 1.2智慧农业 智慧农业是指利用计算机、移动设备等，对传统农业进行生产实践支撑，对农业生产过程进行智能化控制，实现农业生产全过程信息化管理的一种先进农业生产模式。智慧农业包含的内容非常丰富，涉及到生产、服务、交易与管理等方方面面的内容，每个环节的数据信息在农业生产中都是交互传播和共享的，获取信息非常便利快捷。智慧农业基于专业理论知识和智能化硬件设施设备，能够进行远程可视化监测和诊断，可以对农业生产的各方面信息进行监控和管理，实现农业生产的精准化、高效化管理，促进农业发展降本增效[4]。智慧农业具有非常显著的智能化特征，农业生产的自动化水平非常高，这极大地促进了农业生产的现代化发展，是农业转型升级发展的内在推动力，可进一步推动中国农业高效、高产、绿色、安全、优质地发展。依托物联网技术，可建构一个多维度的信息环境，为智慧农业稳健、持续发展提供良好的支撑。 2物联网技术在智慧农业中的应用策略 2.1物联网技术在农业生产中的应用 在智慧农业生产中充分应用物联网技术，能为农业发展奠定坚实的基础。其能对农业园区进行自动化管理和运营，利用无线传感技术动态监测相关环境变化情况，采集土壤、空气、温度、光照和养分等各项信息数据，并提供施肥、灌溉、松土等优化解决方案，从而为农业生产和管理提供可靠的数据支撑。例如，灌溉是农业生产的关键一环，对农作物的生长具有重要的作用。合理的农业灌溉不仅能够保证农作物的健康生长，还有助于节约和保护水资源。应用物联网技术控制和管理农业灌溉时，可把相关的传感器安装在田地中，利用传感器来对农作物生长所需要的温湿度、光照等外部环境条件进行监控。同时，还能结合农作物在各个生长阶段的需求，为其控制合理的水肥，自动进行灌溉操作，灌溉的效率与精准性也得到极大的优化提升，保证农产品品质，有效节约水资源，保护自然生态环境。 2.2物联网技术在农业监管领域中的应用 现代人们对物质生活质量和食品安全问题越来越重视，应用物联网技术对智慧农业进行监管，主要是对农业生态环境进行监管，保证农作物及农产品的生长状况、品质与安全性良好。农产品质量和安全受到环境的影响比较大，物联网技术可实现对农业生产过程的生态环境监测，分析评估农田生态环境情况，提供科学的环境改善方案。应用物联网技术，还能对土壤的养分、结构等信息进行采集、分析和监管，从而帮助农业种植者筛选适合土壤生长的相关作物品种。物联网技术还能对大气环境、水环境等因素进行检测，根据所得的参数和指标分析结果，可以及时发现有害物质，如微生物和重金属离子元素等，帮助人们及时做好改善和防护措施，确保农产品安全高效地生产。物联网技术还能采集和整合农产品相关长势、产量、品质、规模、植保等信息，提高农作物和农业生产管理的有效性。 2.3物联网技术在农业病虫害防治中的应用 病虫害的发生会极大地危及农作物的生长，做好病虫害防治工作，才能促进农作物丰产和农民增收。物联网技术中有定位系统，该系统能利用卫星遥感技术，来对农业生产关键数据信息进行精准监测，及时发现农作物病虫害问题，为相关部门开展农业病虫害防治提供参考。物联网技术能够根据监测的病虫害情况，自动进行农药喷施，而且是自动化地进行精准喷施，不仅能降低病虫害防治成本，还能减少农药用量，使农药利用率提高，降低农作物投入成本，并能降低农产品中农药的残留量。物联网技术还能统计分析农作物各生长时期的病虫害数据信息，帮助人们提前制定病虫害防控措施，实现智能化的病虫害防治。 2.4物联网技术在农产品销售中的应用 随着电子商务的快速发展，网络在线销售逐渐成为农产品销售的主要渠道。在农村地区，很多农产品的电商平台也逐渐建立起来，应用物联网技术可进一步拓展农产品营销渠道，构建产、供、销统一服务平台，为智慧农业发展拓展途径。物联网技术能够将农产品整个生产过程在电商平台上进行展示，确保农产品的质量与安全保证，能增强消费者的信任度，也有利于在市场上树立良好的形象。物联网技术运用于智慧农业中，还创建覆盖农产品生产、加工、运输、仓储、销售等不同环节的农产品安全溯源系统。同时，物联网技术还能充分满足消费者的农业生产监控和实景体验，增强购买欲望。 3结语 综上所述，现在各地都在探索智慧农业建设和发展问题，而物联网作为农业信息化、智慧化建设的重要载体，其在智慧农业中的广泛应用是必然趋势。各地在实践中需要进一步分析和把控智慧农业发展特征，应用物联网技术推动农业生产发展，实现农业生产高精度、智能化控制，最终推动农业生产更加高质、高效地发展。 作者:訾婷 王士龙 单位:山东省淄博市数字农业农村发展中心 物联网技术在农业中的应用篇3 随着社会的发展，信息技术被广泛应用于很多领域。为加快我国农业现代化发展步伐，实现农业智能化管理，应积极运用物联网等高新技术加快智慧农业建设，缩短我国与发达国家在这方面的差距。未来农业发展的主要趋势就是发展智慧农业模式，引入物联网技术可促使传统农业生产管理模式的转变，从而实现农业生产的智能化。 1智慧农业与物联网技术的概念 1.1智慧农业 智慧农业是指在传统农业中引入相关智能技术，借助计算机、移动设备等对农业生产过程进行智能化控制的一种先进的农业生产模式[1]。智慧农业涉及很多前沿信息技术，包括大数据、云计算、物联网、人工智能等技术，将这些技术融入到农业生产中实现对农业生产信息的自动化采集，并通过计算机处理后做出相应的智能化决策。 1.2物联网技术 物联网的定义目前尚无统一定论，从字面意思可知，它是“物物相连的互联网”。此处含义主要有两层：1）物联网的基础和核心是互联网，这是依托互联网而形成的一种新型网络；2）物联网的用户端可以扩展到任何物品，实现物品间的信息交换与通信。2005年，国际电信联盟（ITU）将物联网命名为“theInternetofThings”，并对物联网的定义进行了补充，它是指任何时间与任何场所，任何物体间的互联[2]。 2智慧农业物联网主要架构分析 2.1系统结构设计 智慧农业物联网系统主要包括智能监管设备、自动调控设备、信息采集器、智能网关等硬件设施。信息采集器搜集与环境有关的信息后处理成模拟信号，然后通过模数转换器将其处理为数字信号，再借助无线传输设施把信号转换为电磁波[3]。其中，无线传输设施采用了具有能耗小，建网活动空间大，可以多终端接入等优点的zigbee技术。智能网关负责对数据信息进行全面处理，将信号传输至监控中心，由监控中心对获取的信息进行分析与存储。与此同时，通过专家系统对采集信息进行智能判断，将调控指令发送给自动控制器，实现对现场设施的自动化控制。此外，现场图像信息可传输至监控中心，实现远程可视化监控。 2.2物联网感知层 RFID设备、传感器、视频监控设备是构成物联网感知层的主要构件，主要作用是收集数据信息。利用zigbee节点、CAN节点等由通讯模块将搜集的信息传输给物联网对应的智能网关，从而实现对现场数据信息的实时测验与采集。应用系统位于上层，所传达的指令可通过智能网关传输给继电器，实现对农业设备开关的调控，进而实现对农业生产环境的智能化调控。 2.3物联网网络层 网络层主要涉及WLAN、LAN、CDMA、4G等网络技术，能够即时准确地传输农田生产数据信息与控制指令。物联网网络层可以将感知到的相关农业生产数据高速、高安全、无障碍地传输至任何需要的地方，使数据在世界范围内实现长距离、大范围的通信。 2.4物联网应用层 应用层是面向终端用户的，属于智慧农业的最高层，可按用户的不同需求建立各自操作平台。物联网应用层中存在数个应用系统，可以对农业生产环境、过程、病虫害进行辨识。同时，物联网应用层可将物联网感知层获取的信息进行分析做出相应处理，从而完成对农业生产场地的自动化管理与调控[4]。此应用层的用途主要是实时采集农业生产、农产品流通等过程中的数据，并进行数据共享，让工作人员做出更合理的决策，提升资源利用效率与生产效率。同时，还能加强对产后流通、安全溯源、多渠道销售等相关环节的管控，从而推动农业朝着高效、高产、绿色、安全、优质的方向发展。 3智慧农业中物联网的主要应用 3.1应用于农业灌溉领域 灌溉属于农业生产的关键一环，灌溉是否合理关系到农作物能否正常生长，有利于节约水资源。在田地中安装不同类型的传感器，搜集作物生长中的温度、湿度、光照等环境因素，围绕农作物不同生长阶段的水肥需求给出有效的灌溉方案，之后利用物联网给出灌溉指令，自动完成灌溉操作。不仅极大提升了灌溉效率与精准性，利于农作物生长，而且提高了农产品品质，有效节约水资源。 3.2应用于农业监管领域 农业监管工作包括2个层面：1）加强对农业生态环境的监管；2）加强对农产品的品质与安全性监管。农业生态环境决定着农产品质量和安全[5]，利用物联网获取农田的主要环境质量数据，由系统进行分析后评估农田生态环境情况，然后给出科学合理的环境改善方案。 3.3应用于农业病虫害防治领域 病虫害是为害农作物生长的主要因素，加强病虫害防治管理是确保农作物丰产的主要措施。基于物联网技术可以实现自动化精准喷施农药，从而提升农药的利用率，减少农药用量，减轻农产品中农药的残留量，节省农药支出成本。借助物联网及时获取农作物各生长时期的病虫害数据，可以了解病虫害的发生时段、为害部位、药剂类型等，在此基础上制定科学的防治方案，再经物联网完成农药的自动喷施操作，实现智能化的病虫害防治。 3.4应用于农产品销售领域 当前，网络在线销售正成为农产品销售的主要渠道。利用物联网在电商平台上展示农产品整个生产过程，让消费者对农产品有更全面的认识，提高消费者对农产品质量与安全的信任度，从而增加购买意向，而且也能获得良好的口碑。因此，在智慧农业中运用物联网技术建立农产品安全溯源系统。对生产环节中的农产品或运输包装过程中农产品贴上RFID电子标签，同时，在运输、仓储、销售等不同环节及时更新数据信息，从而建立起农产品安全溯源系统。通过该系统可以对农产品从生产、加工、运输到销售整个环节的数据信息进行共享与透明化管理，从而实现对农产品全过程的可追溯性管理。 4推动物联网在智慧农业领域发展的建议 为更好地推动物联网技术与智慧农业的有机融合，实现我国农业产业的转型升级，提出下列建议。1）加大对农业信息化建设的补贴优惠。将与农业物联网有关的产品与设施纳入农机购置补贴范围，并出台相关鼓励措施，鼓励科研院校、科技涉农企业、电信运营商等社会力量积极参与，从而逐步形成以政府为主导，多方力量共同参与的局面。2）加大对农业无线传感网络技术及相关产品的研发与应用。加强农业物联网技术自主创新，重点对无线传感器网络农业应用技术加以研究，攻克相关技术难点，研发出更多适合我国农业产业发展的软件产品与农用智能终端产品等。3）加强顶层设计，做好农业物联网技术相关标准研究，组织专家团队参与农业物联网技术标准制定，掌握话语权。 5结语 将物联网技术融入农业领域符合智慧农业建设的需要，智慧农业作为我国现代农业发展的高级阶段，是我国农业实现现代化的主要目标。由于我国智慧农业发展比较迟，在推广与应用过程中面临着不少困难，但伴随着我国农业现代化建设的加快，智慧农业发展也必将提速。今后农业物联网的发展目标是实现农作物生产全过程的精准管理，水肥药的自动化控制、病虫害的智能监控与预警、农产品质量安全监管与追溯等。其中，应重点构建更为完善的农业生产模型，比如，病虫害预警模型、气候灾害预警模型、不同农作物生长模型等。同时，探寻云计算技术与农业生产发展深度融合的路径，重点研究农业物联网应用服务模式，建设从农业数据中心到手持移动终端设备的数据交换宽带，以农村“三网融合”为契机推动智慧农业的快速发展。总之，随着科技的进步与现代农业的发展，物联网在农业领域必将发挥出更大的作用，也必将成为打造智慧农业的主要基础。农业物联网属于一个新兴研究领域，需要相关学者、专家、农技人员的继续努力，根据农业生产特点与需要不断优化农业物联网技术，最终实现农业生产的高效率、高精度的智能化控制。 参考文献： [1]李志成,张沐诗.物联网在智慧农业中的应用[J].农村科学实验,2019,35(21):122,124. [2]张熙.物联网在智慧农业中的应用性研究[J].宝钢技术,2018,11(2):46-47. [3]王金翔,郑笔耕.物联网技术在智慧农业中的应用[J].科技风,2015,27(16):112-113. [4]夏波,刘志琴.浅析物联网在智慧农业的发展[J].通讯世界,2015,34(7):306-307. [5]文黎明,龙亚兰.物联网在农业上的应用[J].现代农业科技,2010,18(15):54. 作者:唐浩强 单位:甘肃省庆阳林业学校

1道路穿越既有铁路技术选择 基于城市道路发展与既有铁路的提速要求，道路与公路交叉道口从平面逐渐改为立交。道路穿越既有铁路主要两种方案：上跨，以修建公路桥为主，对铁路的干扰大、工期长，若是必要需中断铁路的运营，同时受限于城市用地与规划，此方法应用较少；下穿，以顶进框架桥的方式在既有铁路下修建立交桥，占地小、干扰小，在下穿施工中无需中断运营，与城市建设相协调。与上跨施工方案相比，道路下穿既有铁路工程具有以下优势：从行车顺畅性与安全性角度出发，下穿施工更易预先防护，对于铁路运营的影响较小；从施工影响方面出发，下穿框架的占地面积较小，有利于提高城市土地的利用率，也更加符合城市景观要求；从可行性角度出发，下穿施工可合理选择坡度，控制引道长度，利用边孔埋设市政管线。 2道路下穿既有铁路工程施工关键技术分析 2.1道路下穿既有铁路工程施工中的地质风险技术控制 ①重视对补勘的不断加强，从而尽最大能力的将地下溶洞探查清楚，并结合相关设计要求和现场的施工实际，对其进行有效的加固处理策略，从而保证其加固的质量。就连续墙而言，在进行施工时要将各个参数控制好，使得槽壁的稳定度能够得以保证，同时准备好相关抢险措施。②也要将抽水试验做好，将承压水可能带来的影响明确出来并依据图纸进行相关处理，预防在开挖时在基地伴随水涌和沙涌现象。 2.2道路下穿既有铁路工程在溶土洞发育地层的施工技术控制 ①结合盾构掘进实际，要动态围蔽其位置的前后20m，同时在其机头前方10m，停放地面综合工程处理车，不可忽视对地面的巡视以及值班；②动态监测和关注盾构掘进的相关范围，同时还要加大一定力度，这期间也不可忽视其周边的铁路动态，确保相关人员能够及时了解隧道周边的实际情况；③每环两次，收集一次岩样，统计一次干砂量，并依据相关地质资料诸如盾构出渣等作出综合分析，对设定其参数提供参考；④盾构掘进时，要关注管理泥浆性能，尽量控制欠压掘进等情况。在设计泥浆池时，要重视对其容量的加大，避免盾构遭遇溶土洞而流失大量泥浆的现象发生；⑤和政府相关部门合作设置应急联动机制，将相关应急措施准备妥当。 2.3道路下穿既有铁路工程在上软下硬地层的施工技术控制 ①要秉承多多开仓、第一时间开仓进行检查、及时更换损坏刀具的原则；②开仓作业时，尽最大可能的将岩块等打捞干净。对大刮刀进行加固处理，预防刀具掉落；③控制掘进参数（地层下硬上软）时，要重视刀具的保护，第一时间换刀，开挖直径保证好；重视转速的控制，预防损坏刀具，控制掘进的速度，控制最推理，预防过大的偏心受力，将泥浆的质量保证好。 2.4道路下穿既有铁路工程暗挖法施工技术控制 ①依据设计需要加固好联络通道，并就加固质量保证好；②在进行浅埋暗挖施工过程中，要坚持“管超前、严注浆、短进尺、强支护、早封闭、勤量测”方针，将初衬结构的相关施工尽早的完成。如果在掌子面伴随一些异常情况，诸如软弱地层等，要及时应对，可以利用超前小导管注浆的模式；③重视监测和巡视铁路以及周边的地面；④就应急储备及相关措施要做好，并和政府合作将应急临迁机制落实好。 2.5道路下穿既有铁路工程明挖施工技术控制 道路下穿既有铁路工程明挖施工技术控制！就是采用挖掘机在箱桥内明挖，出土，顶推的工艺技术。 （1）基坑围护施工在进行基坑施工的而过程中一旦基坑的面积超过1000m2，挖掘深度超出10m那么就需要对于基坑进行围护，避免因为水土压力过大导致基坑的塌陷。在进行基坑的围护施工时一般优先选用放坡或地下连续墙围护措施，其在施工时不仅仅能够起到较好的围护效果并且对于区域的影响较小，再加上施工时具有较好的适应性因此应用极为广泛。 （2）路基防护桩加固施工，采用人工挖孔桩挖孔，护壁，钢筋笼安装，浇筑混凝土。 （3）线路架空施工，采用纵.横抬梁法，以横抬梁受力为主，纵梁为辅，架空线路时必须使横抬梁与道床密贴，以确保架空线路的稳定和行车安全。 （4）箱桥顶进施工，架空体系加固完成后，开始进行顶进。顶进时勤挖勤顶，控制好中线和标高偏差的调整，做好路基沉降观测和线路移位观测，线路检查，架空期间设专人24h检查和施工防护，以确保列车和施工人员安全。 （5）基基注浆加固施工，顶推以后就需要对地基进行稳定与加固，在进行加固时主要有以下两种加固方式：分层注浆法与水泥搅拌桩。在实际的加固应用中分层注浆法施工的周期相对较短，应用更多，并且在施工时对于土层的影响较小，在施工时造成的孔洞直接也会比较小。 （6）拆除架空，恢复线路。 3结语 综上所述，道路下穿既有铁路工程施工是解决“公铁交叉”的重要途径，尤以顶推箱桥施工工法应用最为广泛，具有施工影响小、占地面积小的优势。在下穿顶推箱桥施工中，由于既有铁路必须维持运营，相应的施工、防护要求均较高，加固与顶进作为关键施工环节，必须合理选择工法、规范操作、实施监测，实现施工作业的顺利完成，切实保证施工人员、铁路工作人员乃至乘客的生命安全。

矿山地质技术论文:石料矿山地质勘查与找矿技术的认识 [摘要]文章在认识我国矿产资源状况的基础上，对石料矿山可开采性前提进行了综合描述，包括地形地质测绘、取样和测试、试采三方面，随后分析了进行地质勘查的主要内容并指出要采取积极的措施来不断的改进地质勘查的技术，提高地质勘查工作的质量和效率。最后结合现有的找矿技术进行分析，认清找矿中存在的问题并提出了建设性建议。 [关键词]地质勘查 找矿工作 技术分析 1石料矿山地质勘查方法和过程 （1）地形地质测绘。为了较为真实地反映石料矿范围内和附近的地形、地貌状况，需对石料矿山确定对应比例尺的地形图进行实测和测量标定矿区范围一定范围内的重要建（构）筑物的具体位置，利用地形图能比较准确地计算矿区范围内的石料储量，进行地形地质测绘工作，具体包括：查明岩体或岩层的赋存状态，矿区最低点与最高点的相对高差；岩石的花色品种及其变化规律、色斑、色线、有害矿物及有害岩脉、夹层情况及其变化规律；构造及节理裂隙的发育情况及其对开采的影响，可能产生的荒料块度；矿山开采条件，包括覆盖物厚度、风化带和破碎带深度，采场布设的方案，矿山公路的修筑里程及修筑条件等。 （2）取样和测试。石料的取样和测试项目有很多，本文选取装饰性、荒料率和出料率三个主要方面进行分析：①装饰性，即花色和光泽度的确定是将磨光的样品置于1.5m处目测，确定矿石颜色、花纹与光泽是否能达到商品的要求，与大批量样品或标准样对比，确定色调与花纹的稳定性，要求在小范围内不能有显著变化。同时，取样点的密度和具体位置的布局要以能控制矿体中矿石花色的变化为标准。②荒料率即在一定范围内采出的荒料体积与该范围内的原矿体积之比。③出料率是出材率是每立方米荒料所能产生的有效石料的面积，它是由矿山实际采出的荒料送加工厂再处理后得出的。（3）试采。试采是在拟投资开发的矿山上，选择有代表性的小块地段进行简单的手工或机械化采挖，判别矿山投资可能性的一种方法。试采过程中要随试采进展对采坑作详细地质记录，采取样品，进行必要的测试，记录其结果，并计算不同部位的荒料率、出料率和荒料及生产的成本。 2石料矿山地质勘查内容分析 （1）踏勘选点。石料矿山选点应根据当地建设和市场需求，通过路线调查，选择矿体岩性简单、延展稳定、断裂构造不发育、出露良好、覆盖层薄、风化浅、开采技术条件简单、交通运输相对方便以及开采对环境影响小、对公路、铁路、通信线和人居安全有保障的区域，还要充分考虑矿山开采完毕后的复垦还绿条件，合理划定勘查区范围。 （2）地质勘查。普通石料矿产勘查工作以地质观测研究为主，配合少量必要的探矿工程，填（测）制勘查区地形地质图，调查研究残坡积覆盖层和风化层的厚度与分布规律，基本查明矿体内部结构复杂程度和断裂构造对矿体的破坏程度；调查开采技术条件，测试石料的理化质量指标，编制勘查地质报告。地质勘查的重点是对矿山发展不同阶段的勘查工作，包括：①危机矿山接替资源的勘查，为了使矿山服务的年限得到延长，促进矿山的可持续发展，在重要的原材料和固体能源大中型矿山地区，要进行大规模的危机矿山接替资源的勘察工作。②对矿山生产阶段的勘查，矿山企业要对矿山服务的年限做好科学的规划和设计，合理、科学的对资源进行开发和利用，扩大资源储量；做好矿山的摸底探测工作，扩大找矿范围；利用先进技术，提高勘查效率。③综合评价和勘查共伴生矿和尾矿，制定相关的标准和政策来规范矿产尾矿资源的利用，调查资源。④关闭阶段的地质勘查工作。矿山企业要严格的按照法律的规定保护好矿山的环境。在矿山的开采的活动结束之前，闭坑的地址工作要做好，另外闭坑的地址报告要提交。 （3）原始编录、综合整理和报告编写。地质剖面测制、地质填图观测点、探矿工程等原始编录必须在实地（现场）进行，取准、取全第一性资料。各项原始资料应及时进行质量检查验收和综合整理。工作质量按现有的法律标准执行。勘查地质报告做到内容齐全、重点突出、数据准确、真实可信。 3找矿工作分析 （1）找矿工作的重要技术分析。包括：①找矿方法的综合利用和联合解释。从岩石的物理性质差异的角度出发认识深部地质结构和成矿规律时利用先进的技术，在测量时用精密的地球物理仪器，这样才能够获得准确的数据。对于数据和图标要进行适当的校正，将高精度的资料图谱输出；为了达到高水平的解释效果，要加强各个与地质勘查工作相关的研究人员之间的密切的合作。②甚低频电磁方法。这种方法方便快捷，勘察迅速，勘察的方式也比较灵活。首先用Fraser滤波等处理所测得的数据，将掩盖区异常的地质体和产状以及展布的方向根据地质研究控矿规律和矿体的赋存规律进行有效的圈定，进行矿体空间赋存部位预测，最后提供找矿额度依据。 （2）找矿工作存在的问题分析。我国地质勘查经过多年的发展，尤其是在进行了地质人才管理机制的改革后，地质勘查得到了人才队伍逐步精炼，已经基本上能够满足我国社会经济发展的需要。但是依然存在一些问题：①基础地质勘查工作投入相对较少，找矿缺乏基础地质资料保障。②尚未建立市场为主导的地质找矿机制，地质工作市场主体缺位。③地质科技创新能力不足，专业人才结构不合理。体现在专业使用不合理，技术人员和地质勘查队伍不稳定等诸多方面。 （3）解决找矿工作问题的建议。建立适应市场经济多元化的投资平台，以地质勘探为契机，建立一个统一的，有竞争力的，开放、有序的矿业市场和交易平台，建立对企业的重点在矿产勘查领域的大型国有投资挖掘市场主体地位。 控制投资结构，增加国家和地方地质勘查业的政府投资，过滤投机性投资的政策引导，刺激社会资本。鼓励各级地质工作的实际投入水平，提高公众福利，并加快技术水平。促进地质找矿工作的重大突破，必须符合社会主义市场经济体制的要求，遵循市场经济和地质工作的法律规则，充分发挥市场配置资源的作用，充分发挥各方的积极性，按照新的工作思路，依靠政府调控和市场监管来实施找矿工作。 4结束语 总之，充分认识找矿工作中面临的问题，做到“对症下药”，结合现有的找矿技术不断的开拓新的有效的找矿的技术提高地质勘查工作的效益，使矿产资源短缺的现状得到缓解。实现勘查矿产资源的有效整合，地质找矿要素的优化组合和石料矿山企业的有效发展。 矿山地质技术论文:关于矿山地质灾害危险性评估中几个主要技术问题的探讨 摘要：当前，只有针对矿山地质灾害进行危险评估工作，探讨其中涉及的专业技术问题，才能有效降低地质灾害造成的危害。本文简述了矿山地质灾害危险性评估范围的确定方法，列举了矿山地质灾害危险性分级评估标准，明确指明了矿山地质灾害防治技术的注意要素和实施建议。 关键词：矿山 地质灾害 危险评估 技术问题 探讨 矿山地质灾害会对矿山周边居民的生产生活造成影响，严重时会导致人员伤亡事故的发生，还会对自然资源造成浪费，不利于国家经济的可持续发展。近些年，我国大小矿山地质灾害问题频发，给国家和人们造成了巨大的损失，严重影响了社会的稳定发展。国家必须要制定出一套切实可行的地质灾害危险评估方案，运用相关的技术条件有效降低地质灾害造成的不必要的损失。 1 矿山地质灾害危险性评估范围的确定方法 划定矿山地质灾害危险性评估范围是灾害危险评估中的重要环节，能为后续工作打下坚实的基础。划定评估范围就必须要以计划采矿用地范围为依据，由矿区外缘向外扩散一个特定范围，当遇到特殊的地段时，可以根据具体情况，将整个发育区和有可能造成事故的地区划分到危险评估范围中。针对以下几种情况，地质灾害危险评估范围确定方法也存在差异。 1.1 露天开采矿井的地质灾害危险评估范围 露天开采矿井常见的地质灾害有滑坡、地陷、地裂、崩塌、瓦斯爆炸和地下透水等，除此之外，还有可能遭受到因露天矿井边坡失稳而引起的一系列二次灾害。所以，在研究推算露天开采矿井的地质灾害危险评估范围时，一定要考虑到矿井边坡稳定性的问题，严密地计算出矿井边坡的影响范围，并以此为推导依据，确定露天开采矿井的灾害评估范围。 1.2 地下开采型矿井的地质灾害危险评估范围 地下开采型的矿井由于深入地下作业，在开采完成之后很容易形成采空区，使得矿井上覆岩层出现变形情况，从而引发一系列的地质灾害。在研究推算危险范围的时候，一定要运用专业的推导公式进行运算，并结合实际情况，周密地考虑到上覆土层的厚度等因素的影响，以此确定下地下开采活动形成的地表裂隙范围。 1.3 特殊地段的地质灾害危险评估范围 当勘测活动遇到一些特殊的地段，如泥石流高发地段、地陷区等，工作人员应该结合实际情况和自身的经验，将灾害危险评估范围扩大到100米之外的安全地带。 2 地质灾害危险性分级评估标准 2.1 危险性较大的情况 一般来说，矿区周边的沟谷区、具有发生滑塌事故的地形条件地带和土地沙漠化严重地区发生地质灾害的可能性较大。不仅如此，采矿矿层厚度和层数大小也是影响矿区发生地质灾害的重要条件。当采矿矿层厚度超过十米、采矿层数超过两层时，危险系数将会直线上涨，大大增加了矿坑突水事故、瓦斯爆炸事故和矿山自燃事故的发生几率，会对井下作业人员的人身安全造成巨大危害。除此之外，该地段还很有可能会出现泥石流灾害，对矿区周边的自然环境造成严重破坏。 2.2 危险性中等的情况 在矿区周边的风沙地貌区、曾经出现大面积地陷灾害或具有轻度水土流失现象的地区较为容易发生地质灾害。这些地区开采矿层厚度一般大于三米，但采矿层数仅为一层，上覆基岩和土层的厚度往往超过七十米，较为坚固，不易发生形变。该区域的居住人口较少、密度较小，居住范围较广，人口分布较为分散。而且，这些地区基本不具备诱发泥石流的条件，相对来说较为安全。 2.3 危险性偏小的情况 地质灾害危险系数较小的地区往往不存在滑塌情况，水土流失情况也较为轻微。这些地区不仅开采矿层厚度小于三米、采矿层数只有一层，而且上覆基岩和土层的厚度超过七十米，极不容易对地表造成裂隙或其他地质灾害，一般不具备泥石流的诱发条件，基本上不可能出现滑坡泥石流灾害。 3 矿山地质灾害防治注意要素 相关部门进行矿山地质灾害危险性评估工作，主要是为了保障矿区周边居民的人身财产安全不受到损害，最大程度上保护矿区周边地区的生态环境不受采矿活动的影响，迎合了国家的可持续发展战略要求，能有效防止地质灾害的发生。 3.1 数字化矿山的运用 数字化矿山平台包含了许多系统（如图一所示），它可以通过数据仓库集成技术，建立完备的矿山数据资料中心，有效地整合和利用生产数据。除此之外，还能够借助地质测量模型和三维仿真等核心技术，帮助降低矿井安全生产和管理难度，是一项十分实用的现代化技术。 数字化矿山是数字化地球在矿山开发中的应用，通过在矿山范围内建立一个三维坐标主线的方式，将矿山中的主要信息构建成一个专业的矿山信息模型，帮助工作人员快速精准地了解矿山中的各种信息。 一般来说，结合矿山安全监测数据和虚拟现实技术，能够有效为矿业的生产、经营、管理、安全等提供原库调用服务，能够为矿区的地质灾害危险性评估工作提供技术支持，以达到减少工作人员的负担、推动工作进度、提高工作效率的目的。 3.2 加强日常生产地质管理工作 3.2.1 有效延长矿山寿命 矿产资源是短期内的不可再生资源，一座矿山的矿产量有限，要想延长矿山的寿命，就必须要加强地质管理工作，扩大对盲矿和新矿床的找寻范围，运用科学化的技术手段，提高找矿的准确度，结合新的理论和技术，尽可能地延长矿山的使用寿命，体现科学发展观的重要思想，实现资源的优化配置。地质技术管理工作还能解决由于矿山复杂的内部结构而导致零碎小矿体难以开采的问题，极大地提升了小矿体的回采率。 3.2.2 矿产资源的合理开发利用 在地质管理过程中，必须要采用有力措施、结合先进的科学技术手段，实现矿产回收率最大化。矿山在开工建设之前，必须要保证工作人员进行实地考察以获取健全的地质数据资料，为后续评估工程提供充足的数据支持，达到防治矿区地质灾害的目的。 3.3 工程措施 在具体的防治过程中，应该时刻提高警惕，尽量在灾害发生前进行有效预警和防御措施，对于可以避免的地质灾害尽可能地采取避让的态度，如遇到实在避免不了的地质灾害，则一定要结合先进的科学技术，制定出一个切实可行的灾害治理方案，以确保矿山工程的安全、顺利运行。 地质灾害防治工程的技术类型主要可以分为三类（如图二所示）：主动型、被动型和复合型。 4 结束语 综上所述，近些年，我国大小矿山地质灾害问题频发，不仅对社会的稳定发展造成了恶劣影响，也给国家的自然资源和人民的人身财产安全造成了巨大损失。国家必须要针对矿山地质灾害问题进行危险评估工作，以有效降低地质灾害造成的危害，使国家自然资源得到优化配置。还应该制定出一套切实可行的地质灾害危险评估方案，分三种情况（露天开采矿井、地下开采型矿井和特殊地段）去划定地质灾害危险评估范围。可以通过对矿区周边地区的地形、地貌特点开采矿层厚度和层数等信息，分析判断出该地区出现地质灾害的风险等级；还可以通过加强日常地质管理工作、使用数字化矿山平台等方式实现矿山地质灾害防治工作，尽可能地避免不必要的人员伤亡和经济损失。 矿山地质技术论文:露天开采矿山地质环境保护与治理恢复技术初探 [摘要]矿产资源开采对生态环境所造成的破坏日益严重，尤其对于地质环境的破坏影响十分深远，因此在强调环境保护的同时，应运用治理恢复技术来保护矿山周围环境。本文简单介绍了露天开采对地质环境所造成的破坏，分析了相应治理技术的应用。 [关键词]露天开采 地质环境 治理恢复 对于露天开采矿山来讲，土地资源和自然环境的破坏十分严峻，想要从根本上解决矿山周围的环境问题，将土地生态功能恢复到合理水平，就需要开采方对矿山开采所破坏的自然环境进行科学评估，以及采用相应技术手段来治理恢复，在保护矿山地质环境的同时预防重大地质灾害事故，最终实现矿产资源经济可持续发展。 1露天开采矿山所形成的地质环境问题 露天开采矿山所形成的地质环境问题主要分为以下几点，首先是耗费了大量土地资源，遭到破坏的土地无法得到有效利用，矿山原有生态系统被打乱，如果不利用技术手段进行治理，土地便难以恢复成为可以带来经济效益的土地，此外，矿山边坡因开采而失去稳定性，容易发生地质灾害，露天开采后造成的废弃物持续污染着矿山周围的地质环境。 开采矿产避免不了破坏原岩结构，而采剥作业则让边坡岩体内的原始应力失去作用，进而形成次生应力场，在结合其它外因的共同影响下，边坡岩体很容易出现变形，岩体稳定性降低，最后发生散落、滑落甚至坍塌。随着露天开采作业的深入，如果气象骤变，例如发生强降雨或地震等，高边坡在重力作用下很有可能诱发泥石流、滑坡等严重地质灾害。 2矿山地质环境保护及治理手段 矿山地质环境保护及治理的目标在于使自然和经济综合效益得到共同提升，矿山开采需要遵循一定原则，其中包括影响最小化原则、无害化原则等，注重生态系统保护和恢复，对严重破坏的自然环境要予以治理和重建，配合国家相关立法，最后让矿山地形、边坡、植被恢复到合格标准，与地区周边环境保持一致。 根据矿山地质环境问题类型、分布特征及其危害性，矿山地质环境影响现状与预测评估结果，露采区为矿山地质环境影响严重区，划分为矿山地质环境重点防治区；排土场和工业场地为矿山地质环境影响较严重区，划分为矿山地质环境次重点防治区；其他区域为矿山地质环境影响较轻区，划分为矿山地质环境一般防治区。矿山地质环境保护与恢复治理工程主要包括地质灾害防治工程，含水层影响与破坏防治工程，地形地貌景观影响与破坏防治工程，土地资源影响与破坏防治工程。预测开采后的采坑有引发崩塌的可能性。保护及治理措施必须根据露天开采环境而制定，结合矿山实际生产情况编制具体治理细则，因地制宜、综合利用，以最小化投资赢得最大经济效益和环境效益。 2.1环境保护及治理任务目标 根据露天开采矿山的地质环境保护和综合治理恢复目标，可以将具体任务分类成以下几点。 第一，全面评估周围地质环境，对当前生态系统现状全面调查，然后出具现状评估。 第二，以露天开采作业进度为基础，编制配套的矿山地质环境问题预测评估。 第三，结合现状评估和矿山地质环境问题预测评估结果，将地质环境保护与恢复治理加以区分。 第四，让分区结果落实到露天矿山开采计划当中，总体部署地质环境保护及恢复工作分期目标，包括对应的阶段与实施对象。 第五，按照分期目标和实施对象来开展矿质地质环境保护及治理恢复工作。 2.2露天开采场地恢复治理 露天开采场地的恢复治理可以选择对底层平台进行回填，而回填材料的选择主要根据阶段性开采作业形成的废弃矿渣和剥离岩土，回填治理的高度并非时是将其还原，而是确保治理后的露天开采矿坑和废弃采矿平台具有合理的地面坡度，符合自然排水要求。 具体回填作业参考以下三个方面：首先，在露天开采台阶上设置排水沟，让地表水经过排水沟流向原有的排泄口，降低台阶积水。 此外，可选择在未来开采作业中所形成的废弃矿渣及剥离废土对露天开采场地回填，各个采矿平台表面全面用土覆盖，厚度建议保持在0.3m。 最后，回填中可以根据废弃矿渣大小，自下而上按照由粗到细的顺序来进行回填和碾实，防止表面废石粒径太大而造成渗透，最终地面设计坡度不应大于10°，符合自然排水要求。 2.3治理排土场 刚落成的排土场很容易因暴风雨而出现坍塌，矿区内的废弃矿渣和剥离废土如果无序排放，其稳定性很容易出现变化，所以可通过一定治理方法来实现防护：1.削坡整平 ，降低坡高和坡角，或者削坡整平；2.边坡加固和支护3.为坡面设计排水沟，降低坡面因露天开采而形成的侵蚀及滑坡可能性。排土场治理过程中，需要充分利用开采作业前收集到得表土来覆盖表层，如果没有合适的表土，也可以用不具污染性的物料来覆盖。 2.4治理土地植被 露天开采矿山会形成一些推积和挖损，地貌遭到破坏，影响原本的自然景观，使矿山地形地貌与开采前发生变化，损坏了原有土地资源和地表植被。针对这一问题，在露天开采工程筹备阶段以及挖损前，可选择对即将受破坏的场地进行表土剥离，首先把表土存放在客土场，等到恢复治理时再用表土进行恢复。利用栽植技术将邻行定植点错开，确保定植时苗干竖直，深浅得当，填土后踩实，最后再覆盖虚土。栽植深度最好超过苗木根颈，栽植后立即浇水，提高造林成活率，最后要实行一定抚育管理，保证造林成活率的同时，让植被恢复到最佳水平，抚育内容主要在于浇水、看护和松土，控制浇水量，不同干旱程度要适度选择浇水，力求不旱不涝，然后防止病虫，实现苗木成林。 3结束语 露天开采矿山会加剧地质环境恶化，这是客观存在的事实，因此我们应当充分重视这一问题，对开采作业产生的土地破坏、地形地貌景观破坏以及植被破坏进行治理，最大程度上防止矿山地质环境的不断恶化，让开采作业取得经济效益的同时保护自然生态环境，将因露天开采造成的生态环境问题及时有效的弥补和恢复。 矿山地质技术论文:浅谈矿山地质环境治理方法与技术 摘要： 本文根据工程实践，阐述了京昆高速沿线（保定段）矿山地质环境治理方法与技术，对工程取得的成功经验及工程中存在的问题进行了分析和阐述，与业内同行进行探讨。 关键词： 矿山地质环境；掌子面治理；采矿平台治理；废渣堆积边坡治理 0 引言 京昆高速沿线保定段满城县境内周边建有多处建筑用白云岩矿山，矿山经多年开采形成多处残岩断壁、采矿平台、废渣堆积边坡及多处崩塌、不稳定边坡灾害隐患。矿山开采彻底改变了原生地形地貌和景观，取而代之的是千疮百孔、弃渣漫山的人文景观，影响河北省对外形象。为改善京昆高速保定满城县境内段的交通运输环境，确保京昆高速安全运营，保定市国土资源局对其沿线建筑用白云岩露天矿山采取了关、停、并、转（搬迁）等管理措施，自2012年6月开始，先后开展了系列矿山地质环境治理工程，本文对相关矿山地质环境掌子面治理、采矿平台治理、废渣堆积边坡治理、绿化工程树种选择等方法与技术进行总结，对取得的成功经验及工程中存在的实际问题进行分析和阐述，与业内同行进行探讨。 1 掌子面治理工程方法与技术 保定满城县境内段建筑用白云岩露天矿山，因采矿活动形成的掌子面均为高陡岩质边坡，边坡高度一般为10m～100m，边坡角度一般为45°～75°，爆破开采在掌子面上形成厚薄不一、大小不等的危岩体，易发生崩塌或掉块。 京昆高速公路距矿山地质环境治理区的距离一般在100m～1000m，部分治理工程局部位于爆破安全范围以内，因设计工作多回避爆破施工方案，工程中一般禁用爆破法施工。掌子面危岩清理及掌子面上种植池或台阶开凿等一般采取人工结合机械的手段，因未受爆破震动影响的岩层岩石坚硬，工作面高且狭窄，决定了在掌子面上开凿种植池或台阶十分困难，甚至不可能。但治理工程涉及的掌子面均在高速公路的可视范围以内，掌子面的治理效果直接决定了整体工程的治理效果。因此，掌子面治理工程既是工程的治理难点又是工程治理的重点，选择有效、合理的治理方法与技术十分重要。 1.1 掌子面危岩清理 1.1.1 危岩清理方法与技术 掌子面危岩清理主要包括两个方面：一是残存在掌子面岩坎、岩腔或裂缝中的块石和碎石；二是受爆破震动影响或被裂隙切割形成的危岩体。工程设计一般根据掌子面的高度、危岩体数量和规模大小、坡面和坡顶松散物情况，综合考虑确定清危方法和工艺。一般根据危岩实际情况，掌子面岩坎、岩腔或裂缝中的块石和碎石，设计采用蜘蛛侠人工清理方法，主要工具为撬杠和锹镐；受爆破震动影响或被裂隙切割形成的危岩体，因需清理量大，设计采用搭设综合脚手架人工清理方法，主要工具为撬杠和千斤顶。 1.1.2 上述清危方法优、缺点 人工结合机械手段清理危岩的方法，优点是投入少，比较安全。缺点是坡面的大块石、受爆破震动及裂隙切割形成的危岩体，因体积大、需清理量大，人工无法彻底清除，宜留下安全隐患。为彻底消除掌子面崩塌地质灾害隐患，对人工无法有效清除的较为集中的危岩体，建议设计之初即聘请具有相关资质的单位编写爆破专项设计，在保证高速公路运营安全的前提下尽可能采取浅孔爆破法进行清除。 1.2 掌子面绿化工程 以京昆高速沿线（保定段）矿山地质环境治理恢复二期项目施工A包为代表工程，设计掌子面绿化工程为在掌子面上利用凿岩设备等距（6m）开凿种植台阶，开凿台阶宽度一般0.6m，高一般0.8m，台阶上砌筑种植池，外缘用M10水泥砂浆砌筑水泥砖池壁，壁厚0.12m，高度0.4m，然后在种植池内覆土，前后栽植爬山虎两排，每延米栽植爬山虎幼苗5棵，以达到垂直绿化的目的（其他工程类似绿化方法为在掌子面上利用凿岩设备凿取种植池，“品”字形布置，种植池间距2m，行距不大于12m，种植池长、宽、深基本规格为1m×1m×1m，然后在种植池内覆土种植爬山虎。 工程实践表明，在高陡掌子面上利用凿岩设备开凿种植台阶，因岩石坚硬、施工空间狭小，施工十分困难。人工开凿台阶、台阶砌筑种植池绿化方法的优点是可以实现掌子面全面绿化，绿化效果较佳；缺点是工艺烦琐、施工困难、施工周期长、存在诸多不可预见因素。 2 采矿平台治理工程方法技术 2.1 平台整理 设计一般要求根据采矿平台的现状，“因地制宜”，“随坡就势”进行平整，避免大开大挖，防止出现新的地质环境问题。平台整理以机械手段为主，辅以人工相结合。平台整理宜充分利用掌子面治理工程形成的废渣，粗粒铺垫于底层、细粒铺垫于顶层，回填废渣宜采用推土机分层碾压法，单次回填厚度不宜大于30cm，碾压遍数3～4遍，压实系数宜不小于0.93，废渣回填总厚度以不小于1m为宜，以为生物工程绿化提供基础条件。 2.2 覆土造地及植被绿化 采矿平台覆土造地及植被绿化工程，设计多采用全覆土造地生态重建技术。这种方法是完整基岩土地复垦与生态重建最有效的方法，其工艺简单，易于实施，亦称客土法。即从异地运进土壤，覆盖在采矿平台之上，客土厚度一般60cm以上，以利于植物生根发芽、成活为原则。 工程实践表明，受场地地形条件等制约，掌子面清危工作多不彻底，掌子面残留危岩与碎石在雨、雪等作用下仍可能崩滑，崩滑物有可能对平台上的治理工程及重建植被造成较严重的破坏。因此，采矿平台治理工程中建议在掌子面坡脚设计构筑崩塌缓冲接收平台，以降低坡面高差，尽可能避免掌子面崩滑物对平台治理工程及植被造成破坏，并有效减缓坡面雨水对采场的直接冲刷。建议接收平台坡面坡度宜在3°～5°之间控制，平台宽度视掌子面坡脚废渣储量决定，高度不宜大于3m。另外，由于工程区域属于地下水和地表水缺乏的地区，为解决矿山土地复垦后植被生长用水问题，建议采矿平台治理工程根据实际情况，利用平台上的采坑尽可能设计建造蓄水池。此方面，京昆高速沿线（保定段）矿山环境治理一期项目施工A包，利用采矿平台深坑建造了一集水池，取得了成功经验，值得借鉴。 矿山地质技术论文:地下开采矿山地质环境保护与恢复治理技术初探 摘要：矿产资源的不合理开发利用，产生了各种矿山地质环境问题。文章以新郑市井采煤矿为例，从开采引发的地质灾害、对含水层的影响与破坏、对地形地貌景观的影响与破坏以及对土地资源的影响与破坏进行了现状、预测分析，并提出了相应的预防、治理措施与建议。在矿山开发过程中保护矿山地质环境，以减少或防止矿山开采活动造成的地质环境影响与破坏，促进矿产资源的合理开发利用和经济社会、资源环境的协调发展。 关键词：煤矿；地质环境；环境保护；王行庄 王行庄井下开采煤矿位于郑州市南40km处，矿井自2004年开始建设，2007年正式投产。矿区登记面积71.89km2，该矿主采二1煤层，兼采二3煤层，矿山剩余服务年限 80 余年。矿井采用立井开拓，罐笼提升，中央并列式通风，采用走向长壁后退式采煤法开采。矿井设计生产能力为 120 万吨 / 年。 采矿活动对矿山地质环境的影响 地质灾害危险性分析 根据实地调查，目前矿田有地面沉（塌）陷8处，形成地面沉（塌）陷区0.77km2，造成地质灾害危险性较大；地裂缝11条，影响面积0.25hm2，多见于塌陷区边缘，规模为小型，地质灾害危险性小；黄土崩（滑）塌地质灾害2处，崩塌体小于200立方，规模为小型，地质灾害危险性小[１]。 矿山开采引发、加剧和遭受的地质灾害主要为地面沉（塌）陷和地裂缝地质灾害[2]。该矿全部开采后，全区地面沉（塌）陷面积将达到39.46km2，全区将出现长期或季节性积水面积38.36hm2；另外，地表将新增地裂缝灾害。因此预测全井田矿山开采引发地面沉（塌）陷和地裂缝危险性为大。全区开采后，预测直接经济损失将达2.5亿元。 县级重点保护文物欧阳修墓和省级重点保护文物战国墓群下设有保护煤柱，预测其遭受矿山开采引发的地面沉（塌）陷和地裂缝危险性为小。 对含水层影响分析 该矿开采对第四系孔隙潜水含水层、上、下石盒子组孔隙、裂隙承压水含水层组影响较轻，对孔隙承压水含水层、岩溶裂隙承压水含水层影响为严重[3]。 地面沉（塌）陷区内二1煤、二3煤组顶板砂岩含水层结构被破坏，水位大幅下降；日疏干开采量为2160～2880m3，二1煤层以下岩溶含水层水位下降91.81～95.01m，矿坑排水对二1煤层以下岩溶含水层影响严重。 煤矿开采对第四系上更新统孔隙潜水含水层影响较轻，对其它地层孔隙、裂隙承压水含水层组、岩溶裂隙承压水含水层影响为严重[4]。 矿坑水排出地表经处理合格后做为生产生活用水，不予外排，矿山开采对矿区及其周边地下水质影响程度较轻。该矿在矸石浸出液中有毒有害元素含量均很低，各项指标均低于规定的含量标准，因此矸石堆放对地下水的影响较轻。 预测矿区煤层开采后矿井排水影响范围约为矿界外1800m～127500m（渗透系数取最大值27.1443m/d。矿山开采对地下含水层的影响大于矿区范围。矿区居民生产生活用水主要取自浅层地下水，因此对区内居民的生产生活用水造成影响较小。 对地形地貌景观影响分析 该矿工业场地、交通线路占地0.28km2。其中工业广场占地改变了原有地貌形态，造成生态景观系统在空间上的不协调性，对地貌景观及周边环境影响为严重，交通线路占地较少，对景观影响较轻。井田开采形成地面沉（塌）陷呈碟状，改变了以前平坦地貌形态。地裂缝累计影响面积1.479hm2。地面沉（塌）陷及地裂缝对原生地形地貌景观影响明显，破坏程度为严重。 根据前述预测全区开采结束后，该矿将形成地面沉（塌）陷面积39.46km2。开采后地表最大水平变形值将达到28.33mm/m。因此全区开采形成的地面沉（塌）陷对原生地形地貌景观破坏程度为严重。同时，该矿每年产生大量的矸石长期堆放对地貌景观影响为较严重。 对土地资源影响分析 该矿土地资源占用与破坏因素为地面沉（塌）陷、地裂缝地质灾害及工业场地占用土地。井田范围内已形成较大面积采空区和地面沉（塌）陷，工业场地及矿业活动已造成土地破坏与水土流失，占用土地大部分为耕地[5]，该矿工业场地生产及地下采矿活动对评估区土地资源影响为严重。 矿山生产期工业广场、出入场公路等设施对将持续占用土地资源，井田煤炭开采将形成大面积采空区和地面沉（塌）陷区，矿业活动将加剧土地破坏与水土流失[6]。该矿开采终了后工业场地及地下采矿活动对评估区土地资源影响为严重。大面积的采空地面沉（塌）陷将改变矿区地貌，在地表出现下沉的同时，还将出现地面积水、伴生地裂缝等现象，同样对土地资源产生严重影响。 2 矿山地质环境防治工程 2.1 地质灾害防治工程 2.1.1 地面沉（塌）陷及地裂缝地质灾害 进行地面变形监测，采取专业监测与简易监测相结合方式开展[7]。首先设置固定的监测点进行水准测量，监测网点布设达到基本控制塌陷区形态，准确测量塌陷面积和下沉深度为宜。其次要对地裂缝、建筑物开裂采用人工现场调查、量测，提前采取预警、避让，并及时维修。地面变形监测需长期、连续地监测，以便掌握地面不沉（塌）陷、地裂缝的形成发展规律，提早预防、治理。 在采矿过程中，调查采空区及空巷位置，预防采空区及空巷提前冒落，还应预留安全煤柱，利用矿渣回填采空区等措施，减少地面塌陷和地裂缝的发生。对于裂缝建筑物采取维修甚至搬迁措施，确保人员安全。 沉（塌）陷区使耕地发生较大幅度的变形，从而影响矿区的农业生产，稳定后应进行土地恢复治理工程。在塌陷的边缘地带出现的地裂缝及时进行回填处理，治理地裂缝一般采用填埋、灌浆、防渗处理。 2.1.2 崩（滑）塌地质灾害 采取全面巡查和重点监测相结合的办法，主要采用巡视法监测，据监测数据分析变化速度和发展趋势，判断发生采坑边坡崩（滑）塌的可能性，及时制定防治方案。对受地质灾害威胁较大区域的高陡边坡设立监测点，重点监测边坡重点在崩滑面（带）等两侧点与点之间的相对位移量。 在可能发生崩（滑）塌区周围用铁丝网封闭，设置安全警示牌，防止人畜误入。必要时应采取加固措施、削坡降低坡高、坡角，或修筑拦墙、疏浚矿区排水系统，消除诱发灾害条件。 2.2 含水层破坏恢复治理工程 矿山开采对含水层影响严重。在地面塌陷坑、工业广场修筑排水沟、引流渠、防渗漏处理等措施，防止有毒有害废水、固废淋滤液污染地下水；揭穿含水层的井巷工程，应采取止水措施，防止地下水串层污染[8]；采取帷幕注浆隔水、灌浆堵漏、防渗墙等工程措施，最大限度阻止地下水进入矿坑，减少矿坑排水量，保护地下水资源。 矿井水经沉淀处理后，主要作为井下生产用水，对环境影响不大。含水层破坏恢复治理主要依靠自然恢复。采矿过程中，对疏干排出的地下水进行处理，加以利用，用于矿山生产生活用水。矿山闭坑后停止对地下水抽排，在一定时期内可自然恢复。定期对含水层的监测，主要监测矿区地下水位、排水量及水质变化，防止污染含水层。 2.3 地形地貌景观和土地资源破坏恢复治理工程 该矿区地形地貌景观和土地资源破坏预防工程，主要体现在地面沉（塌）陷和地裂缝地质灾害的预防及煤矸石综合利用，以减轻对土地资源的破坏，同时减轻对地形地貌景观的破坏。 地形地貌景观和土地资源的恢复治理将结合地面塌陷、地裂缝综合治理，地质灾害治理工程的实施可以修补和恢复矿区地形地貌景观及土地资源。矿山开采期间，挖方工程（鱼塘）、道路工程、排水沟工程，在工程外侧实施绿化，可以进一步美化地貌景观。闭矿后，拆除工业场地废弃的建筑物，清理平整地表，复耕或植树种草以恢复土地功能。 3 建议 3.1 矿山建设，应贯彻国务院颁布的《地质灾害防治条例》。矿山建设应做好地质灾害的“防”与“治”，贯彻预防为主，防治结合的方针，突出“以人为本”，做好可能发生地质灾害的防灾预案。 3.2 该矿山建设开采过程中存在引发、加剧，遭受地质灾害的可能。矿山及全体职工一定要对地质灾害的危险性和危害性有足够清醒的认识，灾害意识要时时在心，查之入微。 3.3 加大科技投入，改进开采方法，优化生产工艺，尽可能的降低矿业开采对矿区环境的破坏，根本上减轻地面塌陷危害，减少地面裂缝数量与规模；加强对煤矸石和矿坑水的综合利用研究，提高矿产资源综合利用率。 3.4 矿山建设中应加强矿山生态环境保护。矿山开采过程一定要把环境保护工作同步开展起来，努力创造绿色矿山，使生态系统和地质环境得到恢复和改善，做到人类、资源、环境协调发展[9]。 3.5 对矿山生产期结束后矿山地质环境恢复与保持开展综合研究，完善闭坑后矿山生态环境恢复工作。 矿山地质技术论文:测绘技术在矿山地质测量中的应用 【摘 要】随着社会经济的发展，测绘技术在矿山地质勘查中也得到了的广泛的应用，这也成为发展地质勘探项目的一种手段，如何与时俱进的将现代化科学技术同矿山测量工作结合起来，提高矿山测量精度显得尤为重要。本文对测绘技术在矿山地质中的测量应用进行了简要分析，以期提高矿山测量技术的应用，提高矿山测量的效率与效益。 【关键词】测绘技术；矿山测量；应用 1.矿山测绘技术概述 我国有着非常丰富的矿产资源，但是伴随着经济的快速增长，对于能源以及其它矿产资源的需求量也越来越大，通过长时期大面积的开采，使得矿区环境的破坏现象越来越严重，尤其是一些规模较大的矿区经过长期开采，严重破坏了矿区地质结构，造成地面大面积形变以及沉降。矿区地形的沉降与变化不仅会导致周围的地形、水文以及生态环境等产生一系列的恶性影响，而且还容易对矿区周围的地面建筑物以及一些基础性设施造成破坏，如果矿区附近存在比较稠密的居民区，地面沉降以及变形还会危及到居民的生命财产安全，所以必须要重视矿山测量的研究和发展。通过实现现代化的测绘技术以及仪器，可以对矿区地面以及地下的空间、资源和环境信息测量，为合理、有效地开发矿产资源、保护资源环境、治理矿区环境服务，为我国矿区的可持续发展提供有力保障。 2 测绘新技术及其在矿山测量中的应用 2.1 全站仪及其在矿山测量中的应用 全站仪是全站型电子速测仪的简称，通常还称为电子速测仪或电子全站仪。它能把测角、测距、微处理机部分结合成一体并自动的控制测角、测距，自动的计算高差、坐标增量、水平距离等，同时还能自动的显示、存储、记录和输出数据。由于全站仪对测距发射轴和接收轴同望远镜的视准轴实现了三轴共轴，其比较适合对空间点和移动目标的测量。全站仪的内部测量软件及其丰富，若能很好的运用在矿山的测量工作当中，不仅能有效的简化测量的程序，测量工作的精度和效率也可得到提高。 由于全站仪兼有测距仪和经纬仪的优点，可以数字的形式来提供测量的成果，数据能通过计算机和电子手薄进行通讯，性能稳定，操作简便，在矿山的测量工作当中已得到了广泛应用。矿区的工程测量、地形测量、地面的控制测量都可运用全站仪来进行测量；井下的测量工作和联系测量也可利用全站仪来进行。以全站仪做代表的数字化、智能化的仪器是矿山测量仪器的今后发展方向。全站仪与现代的计算机技术结合能够建立矿体三维数据的自动采集、处理、传输，从而形成矿山测量数据处理系统，取代了传统的手工录入、手薄记录以及繁琐计算大量重复性工作。全站仪在露天和井下的矿体生产及建设、矿区土地的复垦、矿体地表移动的监测方面得到广泛应用，各大矿测量机构在日常测量工作当中正在用全站仪来取代传统仪器。 2.2 GPS技术及其在矿山测量中的应用 （1）GPS 静态测量在矿山控制网建设中的应用 矿山建设初期，要在整个矿区建立一定数量的控制点，作为中后期测量、验收、放样的依据。所以控制网的建立关系到后续测量的精度和可靠性，是后续测量的依据。传统控制网是通过测角、测边推算控制网点的坐标。其方法有：三角测量法、导线测量法、三边测量法和边角同测法。GPS 定位技术建立控制网与常规方法相比，具有以下一些特点： 1）测量精度高。GPS观测的精度明显高于一般的常规测量手段，GPS 基线向量的相对精度一般在10-5～10-9之间，这是普通测量方法很难到达的。2）选点灵活、不需要造标、费用低。GPS 测量，不要求测站间相互通视，不需要造标，作业成本低，大大降低了布网费用。3）全天候作业。在任何时间、任何天气条件下，均可以进行GPS 观测，大大方便了测量作业，有利于按时、高效地完成控制网的布网。4）观测时间短。采用GPS 布设一般等级的控制网时，在每个测站上的观测时间一般在1 到2个小时左右，采用快速静态定位的方法，观测时间更短。5）观测、处理自动化。采用GPS布设控制网，观测工程和数据处理过程均是高度自动化。 （2）GPS-RTK技术在矿山测量中的应用 1）矿区大比例尺地形图的测绘。为满足矿山生产建设的需要，需要对矿山进行大比例尺地形图的测绘。传统测量方法，通过测量导线建立控制网，根据控制网再进行碎步测量，最后根据碎步测量的结果，绘制成所需要的地形图。工作量大、速度慢、耗时长，需要较多的人才能完成（至少1 个人看仪器、1个人记录、1 到2个人跑尺）。采用GPS-RTK技术，设立好基准站后，每个流动站只需1 个人，单点的测量时间只要几秒钟，配合符号地物标记法，不必用人记录，测量完毕后利用数据线将采集的数据导入电脑中，之后，利用南方测绘软件进行绘图，大大提高了工作效率，省时省力。2） 点位的放样工作。在矿山工作中，点位放样工作非常多，其中包括：地质钻孔点位放样、矿石和岩石的分界线放样、采场最终边坡放样、矿区施工中的一些道路放样等。利用传统的放样方法，需要将点输入到仪器中，通过拨角、测距的方法来实现，由于不可能一下找到放样点，所以采用逐渐靠近的方法，不停的拨角、测距，直至到达满足精度的放样点位为止。采用GPS-RTK技术进行点位放样，把点位输入仪器的手簿中（相当与一个小型的计算机），手簿屏幕自动显示该点位的方位，测量人员只要顺着屏幕指示的方向移动就可以了，屏幕还显示距放样点位的距离，待到达满足点位精度的点时，做好标记，点位放样结束。采用GPS-RTK放样点位，放样速度快、精度高，使测量人员可以很容易找到放样点位，提高了工作效率。 3.GPS- RTK 技术的不足及测量中的注意事项 3.1 GPS- RTK 测量技术的不足 虽然RTK 技术在矿山测量中有较广阔的应用前景，但是由于矿区环境较复杂，所以存在一些不利于RTK 作业的因素，如山谷、森林大面积水域、高压线等。通过实际的应用，笔者发现RTK 技术在矿山测量中的一些问题： （1）由于各观测值都是独立观测的，因此，在开始观测前、观测一段时间、观测结束前或仪器失锁后都要联测已知点进行比对才能检查仪器是否处于正常状态，观测的数据是否可靠。 （2）在山谷深处、密集高楼林立区等，RTK 技术的使用将受到限制。 （3）我国在有些地区的高程异常图，特别是山区，存在较大误差，个别地区甚至还是空白，这就使得将GPS 大地高程转换为正常高程的工作变得相对困难，精度也不均匀。 （4）由于卫星高度截止角大小不当，在测量过程中，有时会出现在某个时间段或区域内解算时间较长，甚至无法获取固定双差解。 （5）外业作业时，需要多块大容量电池、电瓶电力供应才能保证连续作业以保证效率。 3.2 GPS- RTK 测量中的注意事项 （1）为了保证精度，作业过程中移动站和基站间的距离尽量不要超过10km，因为GPS- RTK 在测量过程中将有误差来源，如多路径效应、点位对中误差等。 （2）由于外业测量的最终目的是内业成图，如果测量点较多的话，为了成图的精确性，在外业测量时还需要进行草图绘制。 （3）为了获得较高的高程定位精度，应尽量与测区均匀分布的控制点联测，以求得较精确的高程转换参数。 4.结束语 测绘技术的发展进步，促进了矿山测量的发展进步，新型测绘技术在矿山测量中的应用，逐渐形成以数据采集、输入、分析、处理、输出为一体的技术系统，为矿山的开采带来了新的发展机遇，改变观念并转变传统生产作业方式，把测绘新技术运用到矿山企业是关系到我国的能源企业能否在21世纪立足的重要之举。今后的矿山测量工作应着重于测绘新技术在矿山测量中的应用理论、系统和方法的开发，争取我国的矿山企业数字化早日实现。 矿山地质技术论文:基于ASP技术的危机矿山地质资料信息集成系统的研究和应用 摘 要：危机矿山地质资料信息集成系统是危机矿山勘查项目成果集成的重要组成部分，是用户查询利用和共享危机矿山接替资源找矿工作成果的一种网络服务方式。本文首先介绍了开发该系统的必要性，然后重点介绍了系统的总体结构设计和系统实现的功能。希望本文在危矿成果的推广应用中起到一定的作用。 关键字：危机矿山；地质资料；服务；系统 全国危机矿山接替资源找矿工作经过政府和各矿山企业近几年的共同努力，取得了显著成果。在230个找矿项目中，48个探获资源储量达到大型或超大型矿床规模，76个探获资源储量达到中型规模。在取得找矿突破的同时，通过危机矿山地质资料采集工作，收集了大量原始实物和成果地质资料以及文献资料。由于危机矿山接替资源找矿工作所涉及的大部分矿山是我国著名老矿山，其矿床类型大部分具有典型性和代表性，有的还具有特殊性。为充分利用计算机和网络技术，将危机矿产接替资源找矿工作形成的地质资料及时向社会推广应用，提高地质资料利用效率，共享危矿找矿成果，提高找矿工作效率，扩大矿产资源储量，建设危机矿山地质资料信息集成系统十分必要。 1危机矿山地质资料信息集成系统总体设计 1.1系统设计目标 通过调研国内外地质资料信息服务技术手段、服务途径和服务方式，采用先进的计算机技术、网络技术、GIS技术和数据库技术，将危机矿山找矿工作获取的原始、实物和成果地质资料以及相关文献资料进行信息集成，开发具有数据输入、输出、查询、备份等多功能、全方位、信息共享的危机矿山地质资料信息集成系统，为全国危机矿山接替资源找矿专项汇集地质资料成果，提供获取危机矿山各类地质资料信息的门户，塑造危机矿山立体地质信息形象，更好地为社会公众提供地质资料信息服务。 1.2系统设计原则 该系统的设计开发应遵循以下基本原则： （1）标准化、规范化和安全性原则。该系统应遵循信息技术的国家及行业标准和规范，确保信息资源存储、传输和应用的标准化、规范化和安全性。 （2）实用性原则。该系统应能满足危机矿山地质找矿资料信息集成的需要，提高其工作效率，方便用户检索查询。 （3）可靠性原则。该系统应有很强的容错和处理突发事件以及报错能力，不至于因某个动作或某个突发事件而导致数据丢失或系统瘫痪。 （4）开放性和可扩展性原则。为方便系统功能的扩展，该系统宜采用面向服务的体系结构SOA（Service-OrientedArchitecture，简称“SOA”）开放标准，将主要功能写成专门的模块或是类。在系统后期功能扩展和更新维护中只需修改参数、调用或开发新的模块即可实现功能扩展。 （5）经济性和可操作性原则。在保证实现各项功能的基础上，应以最高性价比配置系统的软硬件，还应具有良好的人机交互界面，易学易用，操作简便灵活等。 1.3 系统总体结构设计 危机矿山地质资料信息集成系统按照B/S结构，采取多种技术手段设计开发，由后台和前台两部分组成，总体结构如图1所示。后台以ASP技术（ActiveServerPage动态服务器页面，简称“ASP”）作为软件开发平台，选用Microsoft SQL Server2008数据库设计开发，主要由矿山基本信息管理、项目基本信息管理、矿山新闻管理、原始资料信息管理、实物资料信息管理、成果资料信息管理、文献资料信息管理、矿山图片管理和用户管理等功能模块组成；前台采用Xhtml、CSS、Flash、JS等前端表现技术手段设计开发，主要由导航页面、系统首页、矿山新闻、原始资料、实物资料、成果资料、文献资料和矿山图片等功能模块组成；后台各部分功能模块与前台功能对应信息如表1所示。该系统总体结构设计由用户层、业务逻辑层和数据层等三层架构组成，各层作用如下： （1）用户层。用户可以通过该系统前台获得资料浏览、查询、下载等服务。 （2）业务逻辑层。业务逻辑层是分析、处理系统前台或后台发送和接收到的各类信息，并将处理结果返回系统前台或后台。 （3）数据层。数据层主要是存放各类与危机矿山相关的资料信息。这些数据以危机矿山或项目为基本单元，对所有数据资料进行统一组织和管理。 2 危机矿山地质资料信息集成系统功能概述 该系统基本实现了各危机矿山原始、实物和成果地质资料以及相关文献资料的浏览、查询和下载等服务功能。 2.1 系统后台功能概述 后台即系统管理员对系统前台内容进行集中管理的平台，同时可对系统进行不同程度的配置以达到理想效果。该系统后台设计界面如图2所示。对于后台的每一功能模块都包含相应资料信息的添加、删除、修改等管理功能（见图2）。 2.2 前台功能概述 前台即系统的网站页面，它将后台存储的各种地质资料信息按照一定的方式展示出来。该系统提供了较好的人机交互界面如图3所示。该系统的检索查询主要包括根据导航信息和利用菜单栏各功能菜单等两种查询方式。其中，该系统提供了根据地图、行政区名称、矿种类别和成矿类型等四种导航信息查询方式供用户利用。用户选择某一危机矿山之后即进入该矿山专题页面如图4所示。用户也可以利用菜单栏进行原始、实物、成果和文献相关资料的检索查询。 矿山专题页面是以危机矿山或项目为基本单元向用户提供地质资料信息服务，主要包括矿山新闻、原始资料、实物资料、成果资料、文献资料等信息。对于某一矿山的资料信息是以列表的形式进行罗列。用户选择所需资料即可打开相应资料或跳转到下载界面。具体应用举例如下： （1）钻孔岩心柱状图信息显示功能 选择“实物资料/岩心”打开如图5所示钻孔岩心柱状图显示信息。 （2）光薄片信息显示功能 选择“实物资料/光薄片”，在列表中选择其中某一光薄片打开如图6所示的光薄片信息显示页面。 结语 该系统采用B/S结构开发设计，基本实现了危机矿山地质资料信息的输入、输出、检索查询等功能，是危机矿山勘查项目成果集成的重要组成部分。该系统的设计开发完成为全国危机矿山接替资源找矿工作地质资料成果的展示和推广应用提供了一种网络化服务方式，可方便用户浏览、检索和利用地质资料信息。为充分发挥该系统作用，在后续工作中应积极收集整理危机矿山地质资料信息，并及时更新和维护后台数据库，从而更好地为社会公众提供资料利用服务，发挥危机矿山专项工作成果的社会效益和经济效益。 矿山地质技术论文:3S技术及其在矿山地质灾害评估与监测中的应用 摘要：本文在概括3S（GIS、RS、GPS）技术与矿山地质灾害的类型的基础上，全面介绍“3S”技术在矿山地质灾害评估、监测、预警和防治方面的应用，指出在Web-GIS环境下，“3S”技术集成技术促进我国地质灾害评估监测防治信息化的全面提速。 关键词：3S技术 矿山地质灾害 评估 检测 防治 3S技术是地理信息系统（Geography information systems，GIS）、全球定位系统（Global positioning systems，GPS）和遥感技术（Remote sensing，RS）的统称，是空间技术、传感器技术、卫星定位与导航技术和计算机技术、通讯技术相结合，多学科高度集成的对空间信息进行采集、处理、管理、分析、表达、传播和应用的现代信息技术。随着3S技术的发展，将全球卫星定位系统、地理信息系统、遥感技术紧密结合的“3S”一体化技术已显示出广阔的应用前景。将RS、GIS、GPS三种独立技术系统集成，构成一个强大的技术体系，实现对各种空间信息和环境信息的快速、机动、准确、可靠的收集、处理与更新。我国经济持续发展30年是我国矿业的快速发展期，在为经济社会发展提供资源保障的同时，也累积了严重的矿山地质环境问题，其中矿山地质灾害已经成为制约矿业经济可持续发展的重要因素，因此，加强对矿山地质灾害评估和检测防治工作，不仅对矿山环境地质灾害减少、对矿山及其周边环境的改善有重要积极意义。近年来，以“3S”技术为代表的信息化新技术日趋成熟，已成为矿山环境地质领域的重要技术手段。 1 3S技术概况 “3S”技术的技术集成实现了动态化、可视化、共享化、不同层次的高新技术在矿山环境地质的应用。 1.1 地理信息系统（GIS） 地理信息系统（GIS）是基于计算机系统平台，以数据库作为数据储存和使用的数据源，在计算机支持下对空间地理数据进行管理、处理、分析并由计算机程序模拟常规的专业性的全球空间分析即时技术，以解决矿山地质灾害信息查询、处理和预测等相关技术问题的信息系统。该系统从属性数据和空间数据信息的有效获取、储存、查询和处理入手，提供矿山地质灾害的动态信息显示、对地质环境做出相应的评价、区划，以及地质灾害的预测，从而为国家矿山相关部门提供决策服务[2]。 1.2 全球定位系统（GPS） 全球定位系统（GPS）是由空间部分、地面控制系统和用户设备部分3部分组成。此系统用于在任何时间，向地球上任何地方的用户提供高精度的位置、速度、时间信息，或给用户提供其邻近者的这种信息。由处于2万千米高度的6个轨道平面中的24颗卫星组成。根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，接受多个卫星电波信号，以确定待测点的位置的技术。具有全天侯作业、定位精度高、实时定位、功能多、用途广、观测时间短、无需通视、可提供三维坐标等特点。广泛用于提供野外地理信息的测绘领域。 1.3 遥感技术（RS） 遥感技术（RS）是以航空摄影技术为基础，以目标物，传感器和测量方法为因素，利用机载遥感、星载遥感和地面遥感传感器，根据不同物体对波谱产生不同响应的原理。从中获取信息，经记录、传送、分析和判读来识别地物，探测地面物体性质和周边环境的空间探测技术。具有探测范围广、采集数据快、能动态反映地面事物的变化、获取的数据具有综合性、获取信息的手段多，信息量大、成图速度快等特点。其应用领域随着空间技术发展，尤其是地理信息系统和全球定位系统技术的发展及相互渗透。广泛应用于资源环境、水文、气象，地质地理等领域。 综上所述：GPS用于快速、实时定位地质灾害目标；RS用于及时发现矿山环境的变化，对GIS数据库进行更新，最后GIS对多种来源的数据进行处理、管理、储存、分析、输出，从而运用于各领域。3S技术的集成，构成了整体的、适合动态的对地观测、分析和应用的系统，相对过去的人工野外勘测，数据采集、图件绘制的方式，在自动化、系统化、完备化程度上有了显著的提高。 2 矿山地质灾害的类型 根据矿山地质灾害的成因和空间分布将矿山地质灾害分为四类[1]即岩土体变形导致的灾害，包括矿山地面、采空区塌陷、地面塌陷、地表沉降、采矿场边坡失稳、滑坡与岩崩、坑内岩爆、场库失稳等、地表环境恶化采矿诱发地震。例如广西大厂矿田新洲塌陷；不合理开采引起的环境地质灾害问题，如土地资源的占用和破坏、粉尘及酸性水污染，大厂矿属于碳酸盐岩矿山，存在着尾矿酸化及由酸化所引起的环境问题，研究表明由于尾矿酸化释放的酸水中含有由金属硫化物氧化及碳酸盐矿物溶解产生的SO42-、HCO3-，以及金属离子（Fe、Al、Mn、Ca等），生成的硫酸盐（及复杂硫酸盐）、碳酸盐、氢氧化物等稳定次生矿物（如石膏、水绿矾等）；地下水位改变引起的灾害问题，如矿坑突水涌水、坑内溃沙涌泥、环境污染，发生于2001年7月17日的大厂拉甲坡锡矿的特大透水矿难；矿体内因引起的灾害问题，如矿坑火灾、地热和煤矿常见的瓦斯爆炸。 3 3S技术在矿山地质灾害评估、监测与防治中的应用 GIS可组成地理位置、地形地貌、地层岩性、地质构造、滑坡、泥石流、岩溶渗漏分段等项目，每个项目又可由视图、表格、图表、制图等文档组成，系统具有库区地质资料管理、各类统计分析、大型滑坡稳定性分析及三维模型分析等功能。利用GIS的各种功能，建立地质灾害空间信息管理系统、管理地质灾害调查资料，显示并查询地质灾害的空间分布特征信息，评价地质灾害的危害程度、地质灾害易发程度分区，地质灾害风险性、分析地质灾害和影响因素之间的关系，提出减轻和防治地质灾害的措施，对将来可能发生的地质灾害进行预警监测，以及地质灾害应急指挥工作等地质灾害评估和防治中。 3.1 GIS地质灾害信息管理、评估、监测与防治中的应用 地质灾害信息分析是涉及地质、地貌、气象、水文、人类活动等诸多领域，然而面对大量复杂的信息、模型、数据结构和类型，如何对其高效的进行多层次综合分析处理，过去的数据存储和管理方式已经不能满足需要。因此GIS所具备的能够存储、处理、分析、计算和成图显示空间数据而著称的地理信息系统，为这一问题提供了一个良好的平台和方法。GIS以数据库作为数据储存和使用的数据源，利用GIS强大的空间数据管理功能，对大量存储在数据库的信息进行有效的获取、处理和查询，并很好的解决其相关性，复杂性，使各种地质灾害信息可以有效的获取、存储、处理、查询，从而实现地质灾害分析的实时性、动态性、多源性的特征。主要应用如下： 3.1.1 地质灾害的危险等级区划评估 基于GIS技术采用灰色聚类分析、模糊综合分析、信息嫡评判、层次分析法方法来计算地质灾害危险性指数，来分析评价区的地质灾害危险性程度，构建矿山地质环境评价模型。对研究区进行地质灾害危险性等级的划分，为地质灾害的管理、防治和预警决策提供技术支持。例如矿山形态分析，用于萃取由地表形态反映出地貌特征参数，包括数字标高模式（DEM）以及面向DEM的各种地貌参数：坡度、坡向、起伏度等；矿山区域评估，根据单个或多个地貌特征分析，评估矿山环境对农林、建筑、工程、居住条件、土地资源的影响，以及评估对各种矿山地质灾害发生、发展以及防治的影响；矿山地质灾害成因分析，内动力成因分析：由地壳内部能产生内动力，利用有效元素法对矿山内动力成因分析，从几何效应和力学基质分析矿山格局和骨架。外动力成因分析：地球受重力以及人类活动影响，人类不合理开采，滞后的保护机制造成地质灾害的发生；矿山地质灾害的预测，采用理论矿山地质灾害预测模型，以成因分析为基础，采用树立模型进行整体和局部模拟；利用系统矿山地质灾害预测模型，在历史数据的基础上，采用统计分析方法，预测发展趋势。在灾害预测中需要收集相应的矿山地质信息，计算灾害强度和持续时间，以及在历史过程中灾害发生的情况；矿山地质灾害的评估，需识别灾害类型、源地，然后创建相应模型，并根据受损程度评估灾害等级。 3.1.2 地质灾害危险性评价 地质灾害危险性评价是通过对地质灾害活动程度以及各种活动条件的综合分析，评价地质灾害活动的危险程度，确定地质灾害活动的密度、强度（规模）、发生概率（发展速率）以及可能造成的危害区的位置、范围[3]。GIS技术将各种地质灾害信息，与各种致灾环境因素相联系，从空间和时间上评估矿区内易引发地质灾害的采空区、不稳定区域等危险源，分析其类型和特征以及发生的概率、强度、密度、以及灾害经济损失。GIS空间分析不仅反映了地质灾害危险性程度的现势规律，而且实现了对该区域地质灾害的空间和时间上的预测。将GIS作为地质灾害危险性评价的分析工具，可以加速危险性评价的过程，提高危险性评价的精度，并通过危险性制图来反映评价的结果，具有直观性。 3.1.3 GIS在地质灾害监测与防治中的应用 借助GIS的叠加分析以及空间统计分析等功能，通过WebGIS（万维网地理信息系统）把分布在国土资源部门的地质灾害数据、气象部门的降雨数据、测绘部门的空间数据等有机地集成起来，建立历史灾情数据库，对地质灾害的发展趋势进行预测，实现地质灾害的动态评估，从而实现地质灾害的实时监测和预警。在地质灾害预警中将RS与GIS相结合。RS动态更新和提供地质灾害空间数据，GIS提供数据。GIS用于遥感信息的自动提取，对遥感解译的地质灾害信息进行分析。GIS使各种地质灾害空间数据在同一空间环境中进行集成分析，综合处理。 当灾害发生时，GIS强大的信息分析处理功能能够帮助指挥者指挥物资输出、指挥应急救援、进行人员管理等更为准确的信息。应急管理系统对突发灾害进行科学预测和危险性评估，从而动态生成优化的事故处置方案和资源调配方案，以及未来害发展趋势、预期后果、干预措施、应急决策、预期救援结果评估等信息。实现救援资源科学有效的调度，提高抢险救灾应变能力实现行动行救灾的最优化。 3.2 遥感技术（RS）的应用 随着遥感技术朝着多光谱、高分辨率、多时像和商业化服务方面发展，更加显示其具有动态、多时相采集空间信息的能力，遥感信息已经成为GIS的主要信息源，RS与GIS的综合应用可以贯穿于地质灾害调查、监测、预警、评估的全过程，获取大范围数据资料、时效性强、具数据综合可比性、经济性特点。 3.2.1 遥感技术在滑坡、泥石流、地裂缝、崩塌等地质灾害调查和监测应用 利用遥感技术克服了地形、气候、观测条件的限制，可以实现大范围的滑坡区域调查以及针对滑坡不同阶段实行动态监测。在遥感影像上，滑坡常常沿着地球应力形变的形迹——线性构造分布，是一种斜坡变形形式，并多产在不稳定物质覆盖的地区，如山地、丘陵地区的斜坡等。期望通过遥感预测每一次滑坡的发生相当困难，但通过对不同时相遥感资料的对比分析，就可以对地表线性构造和不稳定物质覆盖区进行解译和判断，从而预测、圈定滑坡地质灾害易发区，对已发生的滑坡地质灾害进行调查。 “数字滑坡”遥感检测技术，就是以遥感（RS）和空间定位（GPS或地面控制）方法为主，结合其它调查手段所获取的滑坡基本信息；利用GIS技术存贮和管理这些信息；在此基础上，根据滑坡地学原理进行空间分析，服务于滑坡调查、监测、研究、滑坡灾害评价、危险预测、灾情评估、减灾和防治等。大致可分为4部分：识别滑坡、滑坡基本信息获取、信息存贮和管理及空间分析。 矿区山高坡陡，岩石破碎，有丰富的松散固体物质，一旦矿区流域、沟谷进入雨季。山洪暴发、强大暴雨、融冰等导致大量的水资源的汇集。暴发大规模泥石流的几率变高，直接威胁着矿区的安全生产和生命安全。泥石流的遥感调查方法可以采用直接解译法、动态对比法和干涉雷达等方法。泥石流的形成必须同时具备三个要素：汇水区内有丰富的松散固体物质、有陡峻的地形和较大的沟床纵坡、流域中上游有强大的暴雨，急骤的融雪、融冰或水库的溃决。从航片上可直接解译泥石流，标准型的泥石流流域可清楚地看到供给区、通过区、沉积区的情况。泥石流形成区一般呈瓢形，山坡陡峻，岩石风化严重，松散固体物质丰富；通过区沟床较直，纵坡较形成地段缓，但较沉积地段陡，沟谷一般较窄，两侧山坡坡表较稳定沉积区位于沟谷出门处，纵坡平缓.常形成洪积扇或冲出锥，洪积扇轮廓明显，呈浅色调，扇面无固定沟槽，多呈漫流状态[4]。可见，遥感技术易于识别泥石流的灾害程度，有利于灾害检测、防治。 在地裂缝、崩塌动态监测方面前景广阔：由于地下开采和露天采矿，岩体变形导致的地裂缝，造成的采空区塌陷、地面塌陷是矿区安全管理的重要方面。遥感技术在其中可实现采矿崩塌、地裂缝的动态监测。地裂缝发育特征受地质条件、地下采空区特征等因素控制。一般地面塌陷范围与地裂缝级别相辅相成，地面塌陷区范围大，则地裂缝规模随之增大，而往往随着地裂缝的增大，又可能带来另一次的崩塌。遥感技术实时、动态监测着地裂缝和塌陷地的具体情况。且与GIS相结合，以高分辨率的遥感图像提取地裂缝、塌陷地，应用光谱特征、地学特征与信息、领域和专家知识及其他统计数据辅助进行遥感图象处理与专题信息提取，处理、分析数据。从而实现地裂缝、崩塌监测。 3.2.2 遥感技术在灾前预测和灾后评估的应用 应用遥感技术进行灾害评估主要集中在灾中实时评估和灾后恢复重建评估两个阶段。评估的内容包括：受灾面积、农作物受灾面积、灾情等级、救灾路线选择评估等方面，主要表达形式包括受灾面积图、农作物受灾面积图、灾情等级图以及灾情遥感评估报告等[6]。在矿山地质灾害的评估中，主要利用未受灾和成灾后的影像数据进行对比分析，准确地查明受灾矿区住房、生产设备和道路所遭受的破坏程度以及数量与分布状况等，以便及时组织救灾、恢复生产，对受灾重建实现科学规划。 利用不同数据源、多时相的遥感数据，提供关于自然灾害发生背景和条件的大量信息。利用遥感技术可以对全地区的地质情况进行摸底分析，确定出易发地质灾害的区域。常见的地质灾害在遥感影像上都具备一定的特征。根据这些特征，可以从遥感影像划分出地质灾害易发区，进而绘制出地质灾害危险等级图[5]。根据地质灾害的危险等级，建立地质灾害预测应急预案，以前做好预防措施，确保人民生命安全和经济财产达到最低程度的损失。 3.3 全球定位系统（GPS）的应用 地质灾害的发生是缓慢蠕动的地质体（如滑坡体等）从量变到质变的过程。一般情况下，地质灾害体的蠕动速率是很小而且稳定的，当突然增大时预示着灾害的即将到来。由于全球卫星定位系统（GPS）的差分精度达毫米级，可以满足对蠕动灾体监测的精度要求。因此，利用卫星定位系统可以全过程地进行地质灾害动态监测，在此基础上有效地进行地质灾害的预测、预报甚至临报和警报。GPS在灾害领域的应用主要在崩塌、滑坡、泥石流等地质灾害监测方面。具体了解和掌握崩、滑体的演变过程，及时捕捉崩滑灾害的特征信息，为崩塌及滑坡的正确评估分析、预测预报及治理工程等提供可靠的资料和科学依据。同时，监测结果也是检验崩塌、滑坡分析评估及滑坡工程治理效果的尺度。 为了达到上述目的，滑坡、崩塌、泥石流地质灾害遥测系统总体设计思想是：形成点、线、面三维空间的监测网络和警报系统，有效地监测崩、滑体动态变化及其发展趋势，具体了解和掌握其演变过程，及时捕捉崩滑灾害的特征信息，预报崩滑险情，防灾于未然。同时，为崩滑体的稳定性评估和防治提供可靠和及时的依据。主要使用以下几种技术模式：GPS实时动态、GPS动态定位、GPS准动态定位。GPS在地质灾害防治领域中的应用，对地质灾害监测手段和作业方法产生了革命性的变革，极大地提高了地质灾害防治领域中观测精度和勘测效率。 4 结语 集成3S技术，利用遥感技术对矿山地质灾害信息的提取、全球定位系统对遥感图像从中提取的信息进行定位等基础数据的调查采集，利用地理信息系统对矿山地质环境及其周边地质环境信息进行组合、分析、修改、建立数据库等功能，实现数据的对比、查询、检索、动态更新、输出。随着Web-GIS（网络GIS）技术发展，逐渐应用到地质灾害监测评估与防治当中，成为地质灾害信息化防治技术的发展新趋势。通过Web-GIS，结合3S技术，可将技术系统、数据分布在网络，实现数据的实时更新、管理。从而使得地质灾害数据和地质灾害模型可以在全国范围内共享，为防灾减灾提供一个功能强大而又方便快捷的有效途径。可见，3S技术的集成以及与其他技术的结合，使得它们的各自的优势得以充分发挥，在矿山地质灾害防治中发挥越来越重要的作用。 矿山地质技术论文:计算机辅助技术在矿山地质中的应用 [摘 要]随着计算机技术的快速发展和矿山勘探工作要求的不断提升，在矿山地质勘探工作中计算机辅助技术的应用被认为是重要的创新模式，在运用地质科学理论和相关的技术对矿床进行分析和研究时，计算机辅助技术能够保证矿山资源得到合理的利用和积极的开发。基于此，本文首先梳理矿山地质工作中计算机辅助技术的应用领域，其次对计算机辅助技术及其在矿山地质勘探中的应用模式进行了分析，最后从不同的层面给出了基于计算机辅助技术的矿山地质工作的支撑要素。 [关键词]计算机；应用领域；注意事项；矿山地质 1 矿山地质工作中计算机辅助技术的应用领域 在矿山地质工作中，计算机辅助技术的应用领域十分广泛，主要表现在以下方面：①对各类报表进行编制。在矿山地质工作中，需要对各种（类）报表进行编制，这些报表有的是经过处理的表格，有的则是原始资料表格，比如资源储量报表、三级矿量报表、损失贫化报表等。在编制此类报表时，可以将常见的计算机辅助技术应用其中，比如功能强大通用软件 EXCEL和专业的统计软件Minitab等。并且，在当前情况下，这些与电子表格处理相关的软件基本上都能够实现与数据库软件的兼容，这为表格的编制和处理提供了很好的帮助。②通过计算机辅助技术对各种统计图表进行绘制。在矿山地质工作中，需要通过图表的形式为决策提供依据，比如，资源储量的对比图、三级矿量储备的对比图以及月或历年生产勘探工作量的对比图和品位频率分布图等。这些图形的绘制工作一方面可以通过专业绘图软件AutoCAD软件、Surfer软件、Matlab软件等来完成，另一方面也能够通过通用的EXCEL、Minitab、SPSS、SAS等来完成。③数学地质的分析和运算。在矿山地质工作中，需要用到大量的数学地质方法，此时MATLAB，MATHCAD，SPSS 等计算机软件程序就得到了“重用”，可以将这些软件应用到特定的数学地质工作中。④为了全方位的服务于矿山地质工作，可以将计算机技术应用其中，建立矿山地质资源数据库，并且，截止到目前，该类数据库软件已经在该领域得到了大量的供应。 2 计算机辅助技术及其在矿山地质工作中的应用2.1 三维可视化技术在矿山地质工作中的应用 随着计算机应用软件开发进展的加快，三维可视化技术在矿山地质中的应用越来越得到普及和深入。三维可视化的关键技术包括三维建模技术、三维显示技术、三维操作技术。三维可视化技术能够用于显示描述和理解地下和地面诸多地质现象特征，在地质与地球物理学等领域能够得到广泛的应用。三维可视化技术能够利用和处理大量的数据，更为重要的是，该项技术能够检查地质资料的连续性，对资料的真伪进行辨别，并能够发现其中的异常，为分析、理解和重复数据提供有效的帮助。在矿山地质工作中，三维可视化技术更多的用于地层解释，因此，它既是一种解释工具，同时也是一种成果表达工具，通过对来自于地下界面的地震反射率数据，在三维空间内直接解释地层的构造、岩性和沉积特点。这样一来，科研人员能够快速的选定目标，准确、快速地描述各种复杂的地质现象。 2.2 虚拟现实技术在矿山地质工作中的应用 虚拟现实技术是近年兴起的计算机辅助技术，它以沉浸性、交互性与构想性为基本，是一种高级的人机交互技术。在虚拟现实技术体系中，关键的技术包括：环境建模技术、立体声合成和立体显示技术、触觉反馈技术、交互技术、系统集成技术。该技术在进入矿山地质领域后，迅速地得到了广泛应用，在地震资料三维可视化解释、地质综合研究、钻井设计、油藏建模和工程设计等主要环节都得到了重要的应用。虚拟现实技术在矿山地质领域中的应用，具有明显的优势，主要体现在以下方面：虚拟现实技术依靠其强大的“体渲染”技术，使矿山地质工作中生成的数据与分析结果得以同时显示在一个虚拟化的环境之中，能够为地震、地质、岩石物理及钻井等不同学科工程技术人提供协同式的环境。这种协同式的工作环境，贯通了对矿山地质工作的分割独立的状态，实现了勘探研究和决策过程中不同学科人员经验、认识等智力资源的共享。这样一来，不但提高了工作效率，缩短了工作周期，还为得到更精确的勘探成果，创造了可能。 2.3 数据库技术在矿山地质工作中的应用 经过多年的发展，作为构建信息系统的基础，数据库技术已经发展成为一种理论成熟、应用广泛的数据管理模式。该技术在矿山地质工作中主要发挥着以下方面的作用：对矿山地质工作进行信息系统开发以及数据存储、分析和展示工作。目前，矿山地质行业涉及地质构造、地震解释、勘探、地面工程等多个方面的内容，这些方面的工作大都需要通过构建信息管理系统来实现，而数据库技术则是最为主要的支撑。通过对数据库技术的应用，能够实现对大量相关数据进行有组织、动态性的存储，为矿山地质工作提供必要的数据处理和信息资源共享服务。这些基于数据库技术的管理信息系统包括的信息类别十分广泛，能够为科学研究人员提供宝贵的信息资源和相应的勘探数据。而为了进一步深化和应用数据库技术，不但要对传统的数据库技术进行升级和优化，还要在实际工作中最大限度地对其进行普及和应用。 2.4 地理信息系统技术在矿山地质工作中的应用 在矿山地质工作中，地理信息系统技术是一种关键的计算机辅助技术。该系统的功能包括对数据进行采集、处理、存储、管理和分析，并以此为基础，输出相应的地理空间数据，并能够对信息的属性进行表述，为科研人员和其他工作人员提供客观、真实的参考信息。地理信息系统技术（GIS）的出现，在矿山地质工作中得到了广泛的应用，使得人们在获取地球信息方面向前迈进了一大步，人类对矿山地质的研究能力也达到了前所未有的程度，在矿山地质勘探方面发挥着非常重要的作用。形成这一结果的原因是十分特殊的，矿山地质工作中需要对地下的地质构造、岩性、物性、电性等实体特征进行描述和掌握，而这些实体都与地理信息关系密切。所以，基于空间信息的地理信息系统技术在矿山地质勘探研究中得到了广泛的应用。它能够为科研、生产和管理以及决策工作提供最为直观的现实支持，是矿山地质数据资源管理和应用系统中必不可少的工具之一。 3 基于计算机辅助技术的矿山地质工作的支撑要素3.1 建立矿山资源勘查投入的长效机制 建立矿山地质勘探周转资金，并科学确定周转金的支持范围和重点，建立科学公正的周转金使用、补充、监管及绩效考评机制。同时，继续利用国债资金，开展矿山精查勘探，解决矿山精查储量不足的问题。由国家投资完成矿山资源的找矿、普查和必要的详查，统一管理一级探矿权市场，运作由此形成的探矿权。通过探矿权转让收益，实现勘探资金周转。以矿山地质勘探安全为目标，以高产高效矿井为重点，加强矿山构造、瓦斯、矿井水等影响矿山安全生产的地质因素勘查和评价；加强复杂地区三维地震技术和矿井物探技术研究；强化勘探阶段的瓦斯地质和水文地质评价；开展瓦斯地面抽排技术创新，加速钻探设备更新。 3.2 建立矿山地质科技创新体系 加大矿山地质勘查科技创新投入，建立矿山地质勘查科技创新资金，推进产学研相结合。加大矿山地质勘查创新力度。加强矿山地质基础研究工作；开展以矿井开采技术条件评价为重点的地质技术服务体系研究；加强综合勘探技术研究，推进三维地震、重磁电、遥感、钻探工艺等勘探技术创新和矿山地质勘查主流程信息化。加速矿山地质勘查装备更新的步伐。国家在矿山地质勘查技术装备方面给予资金支持，更新矿山地质勘查装备和软硬件设施，重点更新钻探、物探和化验测试设备，确保矿山地质勘查质量和进度。 3.3 完善矿山地质勘查的管理体系 按照社会主义市场经济体制原则，矿山地质工作的开展需要在国家矿产资源主管部门的领导下，全面建立矿山地质勘查管理体系，制订矿山地质勘查规划，以此承担矿山资源的数据统计、管理和分析工作。具体表现在以下方面：①健全矿山地质勘查项目监理制度，修改制定矿山地质勘查监理管理办法，制定矿山地质勘查监理资质标准，加强矿山地质勘查项目工程质量、勘查程度的监督；②负责矿山地质勘查项目设计和地质报告的审查工作以及矿山地质勘查准入制度、监理制度制定和管理工作，加强矿山地质专业队伍建设；③建立矿山地质报告专业评审机构，开展矿山储量和地质报告评审工作，严把矿山地质勘查成果质量关；④完善矿山地质勘查准入制度，进一步修改、完善矿山地质勘查单位资质标准，制定矿山地质勘查单位资质管理办法，提高矿山地质勘查的门槛。 4 结 论 矿山地质工作是一项高投入、高风险的行为，在市场经济环境中，已经逐渐发展成为一般性的企业行为。对企业而言，其最终目的是获得利润，投资勘探的目的是进行矿产开采获得报酬。但由于矿山资源的不稳定性、不确定性因素太多，投入大量资金勘探后因资源利用性差而得不到回报也是很普遍的现象。因此如何投入最少的勘探资金、在最短的时间内获得资源赋存的可靠情况，并把宝贵的资金尽量投放到最关键的部位、避免无效投资并最早实现资金回报，是每一个矿山勘探业主最为关心的问题。本文以此为视角对计算机辅助技术在矿山地质中的应用问题进行了研究，得出了一些结论，希望计算机辅助技术能够在今后的工作中更好地协助矿山地质工作的有效开展。 矿山地质技术论文:石料矿山地质勘查与找矿技术要点 【摘 要】本文在认识我国矿产资源状况的基础上，对石料矿山可开采性前提进行了综合描述，包括地形地质测绘、取样和测试、试采三方面，随后分析了进行地质勘查的主要内容并指出要采取积极的措施来不断的改进地质勘查的技术，提高地质勘查工作的质量和效率。最后结合现有的找矿技术进行分析，认清找矿中存在的问题并提出了建设性建议。 【关键词】矿产资源；地质勘查；找矿工作；技术分析 一、石料矿山地质勘查方法和过程 我国地域辽阔，石料矿产资源丰富且分布较广。石料工业发展很快 ，但也很多存在问题。主要是不重视矿山建设的前期工作 ，没有进行相关的地质工作，也没有进行试采，就进口设备，盲目开采，造成大量资源浪费，也影响了地区的经济发展和企业本身的经济效益。 一般来说，石料矿山是否可开采，经过以下几方面的工作基本上可以确定下来： （一）地形地质测绘。为了较为真实地反映石料矿范围内和附近的地形、地貌状况，需对石料矿山确定对应比例尺的地形图进行实测和测量标定矿区范围一定范围内的重要建（构）筑物的具体位置，利用地形图能比较准确地计算矿区范围内的石料储量，对矿山开发利用方案的编制提供依据，并对矿产资源的利用及生产情况进行检查和监督。 进行地形地质测绘工作，具体包括：查明岩体或岩层的赋存状态，矿区最低点与最高点的相对高差；岩石的花色品种及其变化规律、色斑、色线、有害矿物及有害岩脉、夹层情况及其变化规律；构造及节理裂隙的发育情况及其对开采的影响，可能产生的荒料块度；矿山开采条件，包括覆盖物厚度、风化带和破碎带深度，采场布设的方案，矿山公路的修筑里程及修筑条件等。 （二）取样和测试。石料的取样和测试项目有很多，本文选取装饰性、荒料率和出料率三个主要方面进行分析：1.装饰性，即花色和光泽度的确定是将磨光的样品置于1.5m处目测，确定矿石颜色、花纹与光泽是否能达到商品的要求，与大批量样品或标准样对比 ，确定色调与花纹的稳定性，要求在小范围内不能有显著变化。同时，取样点的密度和具体位置的布局要以能控制矿体中矿石花色的变化为标准。2.荒料率即在一定范围内采出的荒料体积与该范围内的原矿体积之比。3.出料率是出材率是每立方米荒料所能产生的有效石料的面积，它是由矿山实际采出的荒料送加工厂再处理后得出的。 （三）试采。试采是在拟投资开发的矿山上 ，选择有代表性的小块地段进行简单的手工或机械化采挖，判别矿山投资可能性的一种方法。试采过程中要随试采进展对采坑作详细地质记录，采取样品，进行必要的测试，记录其结果，并计算不同部位的荒料率、出料率和荒料及生产的成本。 二、石料矿山地质勘查内容分析 调查研究地质情况的不同的重点就是地质勘察工作，进行地质勘查不仅有助于我国的经济建设和国防建设，也为提高工作效率创造了条件和重要的参考依据。 （一）踏勘选点。石料矿山选点应根据当地建设和市场需求，原则上在县级矿产资源规划的开采区内，通过路线调查，选择矿体岩性简单、延展稳定、断裂构造不发育、出露良好、覆盖层薄、风化浅、开采技术条件简单、交通运输相对方便以及开采对环境影响小、对公路、铁路、高压输电线、通信线和人居安全有保障的区域，还要充分考虑矿山开采完毕后的复垦还绿条件，按拟建矿山规模和服务年限，合理划定勘查区范围。 （二）地质勘查。普通石料矿产勘查工作以地质观测研究为主，配合少量必要的探矿工程，填（测）制勘查区地形地质图，调查研究残坡积覆盖层和风化层的厚度与分布规律，基本查明矿体内部结构复杂程度和断裂构造对矿体的破坏程度；调查开采技术条件，测试石料的理化质量指标，编制勘查地质报告。 地质勘查的重点是对矿山发展不同阶段的勘查工作，包括：1.危机矿山接替资源的勘查，为了使矿山服务的年限得到延长，促进矿山的可持续发展，在重要的原材料和固体能源大中型矿山地区 ，要进行大规模的危机矿山接替资源的勘察工作。2.对矿山生产阶段的勘查，矿山企业要对矿山服务的年限做好科学的规划和设计，合理、科学的对资源进行开发和利用，扩大资源储量；做好矿山的摸底探测工作，扩大找矿范围；利用先进技术，提高勘查效率。3.综合评价和勘查共伴生矿和尾矿，制定相关的标准和政策来规范矿产尾矿资源的利用 ，调查资源 。4.关闭阶段的地质勘查工作。矿山企业要严格的按照法律的规定来保护好矿山地区的环境。在矿山的开采的活动结束之前，闭坑的地址工作要做好，另外闭坑的地址报告要提交。 （三）原始编录、综合整理和报告编写。地质剖面测制、地质填图观测点、探矿工程等原始编录必须在实地（现场）进行，取准、取全第一性资料。各项原始资料应及时进行质量检查验收和综合整理。工作质量按现有的法律标准和细则执行。勘查地质报告参照报告编写提纲进行编写，做到内容齐全、重点突出、数据准确、真实可信。 三、找矿工作分析 （一）找矿工作的重要技术分析。包括：1找矿方法的综合利用和联合解释。从岩石的物理性质差异的角度出发认识深部地质结构和成矿规律时利用先进的技术，在测量时用精密的地球物理仪器，这样才能够获得准确的数据。另外对于数据和图标要进行适当的校正，将高精度的资料图谱输出；为了达到高水平的解释效果，要加强各个与地质勘查工作相关的研究人员之间的密切的合作和配合工作。2.甚低频电磁方法。这种方法方便快捷，勘察迅速，勘察的方式也比较灵活。首先用Fraser滤波等处理所测得的数据，将掩盖区异常的地质体和产状以及展布的方向根据地质研究控矿规律和矿体的赋存规律进行有效的圈定，进行矿体空间赋存部位预测 ，最后提供找矿额度依据。此外应注意运用甚低频电磁法的最佳的时间是在场强较稳定的时间域。 （二）找矿工作存在的问题分析。经过长期积累，我国地质勘查工作基础很好，实力雄厚，有条件也有能力为国家排忧解难，在重要资源找矿上再创佳绩。特别是我国地质勘查经过多年的发展，尤其是在进行了地质人才管理机制的改革后，我国的地质勘查得到了人才队伍逐步精炼，已经基本上能够满足我国社会经济发展的需要。但是依然存在一些问题，主要表现在：1.基础地质勘查工作投入相对较少，找矿缺乏基础地质资料保障。2.尚未建立市场为主导的地质找矿机制，地质工作市场主体缺位。3.地质科技创新能力不足，专业人才结构不合理。体现在专业使用不合理，技术人员和地质勘查队伍不稳定等诸多方面。 （三）解决找矿工作问题的建议。为科学解决上述问题，促进找矿工作的发展，现提出如下建议：建立适应市场经济多元化的投资平台，以地质勘探为契机，建立一个统一的，有竞争力的，开放、有序的矿业市场和交易平台，建立对企业的重点在矿产勘查领域的大型国有投资挖掘市场主体地位。 为了控制投资结构，增加国家和地方地质勘查业的政府投资，过滤投机性投资的政策引导，刺激社会资本。鼓励各级地质工作的实际投入水平，提高公众福利，并加快技术水平，改造和评价国家产资源潜力转化的结果。另外，为了促进地质找矿工作的重大突破，必须符合社会主义市场经济体制的要求，遵循市场经济和地质工作的法律规则，充分发挥市场配置资源 的基础性作用，充分发挥各方的积极性，按照特殊的新的工作思路，依靠政府调控和市场监管来实施找矿工作。 四、结语 石料矿山地质勘查和找矿工作是一项长期、复杂的任务，总体上看开采利用率偏低，从之前地质勘查工作结果来看，我国矿产资源探明程度仅为1/3左右，通过地质勘查进行地质找矿还有相当大的潜力。充分认识找矿工作中面临的问题，做到“对症下药”，结合现有的找矿技术不断的开拓新的有效的找矿的技术提高地质勘查工作的效益，使矿产资源短缺的现状得到缓解。实现勘查矿产资源的有效整合，地质找矿要素的优化组合和石料矿山企业的有效发展。 矿山地质技术论文:基于遥感技术的矿山地质环境评价应用研究 摘要:矿山开发能造福人类,同时也会造成生态环境破坏,影响恶劣的会危及人类的生命安全。矿山开发引起的环境污染是一个复杂、系统的变化,任何单一因素和瞬时指示指标都无法给出整个环境系统的变化趋势。遥感数据具有区域性与周期性的特点,利用遥感技术进行矿山环境监测具有很强的优势,是人们研究的重点之一。本文利用时间序列的遥感数据,提取矿山环境相关指标,并结合实际工作，建立完备的指标体系,并利用层次分析法确定指标权重,结合综合评价模型对实验区域进行研究,取得了良好的效果。 关键词：遥感，矿山地质，环境评价，层次分析法 1、概况 双鸭山市位于黑龙江省东北部，地处完达山支脉低山丘陵地带，东经130°56′00″—131°38′49″，北纬46°21′00″—46°46′00″。煤种齐全，煤质优良是黑龙江省重要的产煤基地良。近年来，随着煤炭的大规模开采,加速了生态环境的恶化。所以该区要开展针对性强的矿山环境地质评价,但是矿区环境地质问题是多种因素综合作用的结果,不仅每一种因素对适宜性的影响是复杂的,而且因素之间是相互联系相互制约。以往,通常用专家评分法等主观赋值法来确定它们各自的影响系数(权重)。为了提高评价结果的科学性、客观性,降低主观性,本次评价采用AHP法确定权重。取得了有价值的成果,为该类项目的调查与评估提供了一种科学的、行之有效的方法。 2、利用遥感数据进行指标提取并建立指标体系 2.1 遥感数据提取指标 遥感数据，由于其本身的成像特点具有区域性与周期性的特点，可以对一个特定区域进行周期性的观测，将其利用在矿山地质环境监测与评价中可以使评价数据获取更为简单可行，尤其是在大尺度，周期性的数据上遥感数据更具有明显的优势。本次研究采用了2009年的SPOT5卫星影像，对其进行处理之后，取得土地利用类型，与土地压占破坏的数据，并利用LAI，NDVI的指数获取植被污染信息。 2.1 指标体系的建立 矿山作为一个复杂的系统，其指标体系必须考虑几个原则即①区域特殊性原则；②系统协调原则；③综合性原则；④层次性原则；⑤可操作性原则。根据上述原则，结合研究区域的区域地质环境背景特点及调查统计情况，选取影响程度突出的指标进行评价，构建矿山地质环境评价体系。其包括两个层次：①一级指标，即区域地质环境背景、资源损毁、地质灾害和环境污染4个要素；②二级指标，即每一要素包括若干指标，其中矿山地质环境背景条件，指标层共选取了包括地貌条件、土地压占破坏、崩塌、水源污染等16项指标。 3、利用层次分析法计算各因子的权重 3.1建立递阶层次结构模型 递阶层次结构模型一般分为三层,最上面为目标层, 最下面为方案层,中间是准则层或指标层。这种自上而下的支配关系所形成的层次结构称之为递阶层次结构。如图1。 图1 递阶层次结构模型 Figure 1 Step-up stratification structural model 3.1.1最高层（目标层） 这一层次中只有一个元素,一般它是分析问题的预定目标或理想结果,即实现对矿山现状环境地质的评价。 3.1.2中间层（准则层） 这一层次包括了为实现目标所涉及的中间环节,包括所需要考虑的准则,即环境因子(水土流失、土地沙漠化、地下水富水性、矿山开发)的选取。 3.1.3最底层（方案层） 这一层次包括了为实现目标可供选择的各种措施、决策方案等。即某一区域矿山环境地质质量的级别(优、良、中等、较差、差)。 3.2构造成对比较矩阵并求特征向量（权重）和最大特征根 3.2.1判断矩阵 在建立递阶层次结构以后,上下层元素间的隶属关系就被确定,中间层次两级指标为准则,所支配的下一层次的元素为矿山现状环境地质质量优、良、中等、差,目的是按照准则层的相对重要性赋于方案层中相应的权重。当准则层对于方案层的重要性可以直接定量表示时,它们相应的权重量可以直接确定,但对于此类矿山环境地质评价问题,元素的权重不容易直接获得,这时就需要通过适当的方法导出它们的权重,AHP所用的方法就是两两比较的方法。 在这一方法中,决策者要反复地回答问题,针对准则层,任意两个元素那一个更重要,重要程度如何?这一过程中可以利用专家评分的办法来得出各因子的重要程度,并按表5的比例标度对重要性程度赋值,表2列出了1～9标度的含义,这样对于准则层,元素通过两两比较构成一个判断矩阵A。 矿山地质技术论文:矿山地质灾害类型\危险性与地质灾害勘查技术方法 摘要：由于地质、气候等自然原因的影响，以及人们在开发矿山的过程中忽视对矿山环境问题的保护和及时有效治理，目前，我国部分矿山开采引发了相应的地质灾害，这些地质灾害的危险性极大，这就要求我们提高地质灾害的勘查技术水平，准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性严重程度。本文针对目前我国矿山地质灾害的类型和危险性，对地质灾害勘查技术进行简单的分析。 关键词：矿山地质灾害；危险性；勘查技术 我国是属于矿产资源丰富的国家之一，随着经济发展对矿产品的需求日益增大，我国矿业的发展非常迅速，而矿山开发过程中，一味的追求经济利益，忽视对矿山地质环境问题的及时有效治理，引发了许多地质灾害，这将严重影响矿区周边人民的生产、生活安全。因此，有针对性的采取相应的地质灾害勘查技术，准确地预测地质灾害的类型、分布、危害性严重程度，就成为目前我国矿山地质灾害治理工作中一项刻不容缓的任务。 一 矿山地质灾害的主要类型及危险性分析 首先，采空区塌陷。首先，采空区塌陷。其发生的主要原因是人为因素，即人们对矿山不合理的开发和技术达不到标准。在开采过程中，采空区的顶板岩层重力与上覆盖岩层的的压力，产生向下弯曲和移动。如果顶板岩层的本身所承受的压力超过其抗拉轻度的最大值，顶板就会出现断裂或破碎的问题，导致顶板冒落的现象。上覆盖岩层也会相继出现弯曲、移动、断裂和离层的现象。对矿山的开采过度，会增大岩层的影响范围，地表就会出现采空区的塌陷。 采空区塌陷，危及周围的建筑以及农田水利设施，不仅会造成财产的损失，更重要的是对人民的生命财产造成严重威胁。另外，矿山开发而导致采空区塌陷的危及范围较广，势必破坏浅层含水层功能，对土地资源的破坏性也非常大。 第二，泥石流。这种地质灾害发生的原因主要是由于自然因素，即采矿区的周围地质环境较为恶劣。其主要有两个原因：其一，泥石流主要是发生山地较多的地区，有许多的岩石破坏物集中在山地的河流区域的河床和坡地上，能够为泥石流提供固体物质；其二，就是泥石流发生地区，拥有相当充足的水源，由于水流较多，为泥石流的发生提供载体；总而言之，就是因为相当数量的破坏物顺着水流的动力影响下，导致泥石流的发生。 矿山的开发，一般都会产生废石土、固体碎屑等破坏物，而矿山的开采不注意清理这些破坏物，而是将开采中所产生的废物随意乱扔、丢弃，对周围的植物造成严重损害，从而提高了泥石流发生的几率。在对地质造成严重损害的情况下，发生的泥石流往往是难以抵御的。其冲毁周围房屋，造成河道堵塞，有时也会对周围的铁路、公路等设施造成严重的破坏，更重要的是对周围人员生命安全造成威胁。 第三，滑坡。其发生的主要原因是自然因素和人为因素。自然原因：岩体不连续面倾斜度倾向于坡面时，就会造成滑坡；边坡受到风化作用影响，逐渐改变边坡的形状，降低了边坡的稳定性，也会发生滑坡。特别是在雨季期间，风化作用的效果最为明显，此时，岩层的软硬相间的差异较大，坚硬的就会显现出来，由于切割结构面，使得自身重力发生蠕变，从而发生崩塌和落石的现象；另外，滑坡往往是其它地质灾害发生的附加灾害，例如由于地震的发生，使得边坡受到强大的压力而变形，导致滑坡的发生；人为原因：人们在开采过程中，对坡脚不合理的开挖，改变了坡体的应力场，造成呈现张开状的岩体裂缝，随着坡的逐渐破坏，使得原来的裂缝继续扩展，此时被切割的岩体失去了稳定性，造成崩塌滑坡。 滑坡的危险性主要根据其稳定性决定的，并以最不利工况条件下的稳定性作为判别依据，在滑坡失稳后造成的损失大小来确定危险性。滑坡造成的是直接的人员伤亡和经济损失。 第四，水土流失。其发生的主要原因是人为因素和自然因素。自然原因主要是气候、地貌、植被、土壤和地形的变化，或者在滑坡灾害中，对坡体的重力侵蚀较大，造成水土流失；人为原因主要是人们不合理利用矿上资源，滥垦滥伐等不合理的行为对植被造成严重破坏会造成水土流失的现象。造成水土流失的另外一个重要原因就是水利侵蚀。在对矿山进行开采的过程中，产生废弃物、土、渣等松散堆积物，这种物质的缝隙较大，如遇到暴雨天气，同时由于水流冲击具有非常高的强度，则会使这些堆积物随意的流动，出现水土流失的问题；在许多矿区开采的作业中，忽视环境问题，破坏植被或者对地质造成直接性的破坏，都会造成水土流失的现象。 水土流失的危害最直接的影响是水土面积的大量流失，对植被造成严重的破坏，改变原有的地形和地貌，从而破坏矿山土石结构的平衡性。 二 矿山地质灾害的勘查技术方法 首先，针对采空塌陷区，可以采取地球信息技术综台方法，这种方法主要是利用3S技术；它通过GPS精确的定位灾害发生地，对地质灾害的地区分布、发生、发展规律进行掌握；通过RS技术对矿区的多时遥感图像进行叠加分析。对地貌的破坏程度、塌陷区形态、废弃物类型、面积、分布状况、环境污染状况和生态环境状况进行不同时期的获取资料；通过GIS技术根据矿山的空间分析灾害信息数据。 其次，对于滑坡、采空区，可以采取地球物理勘查方法。这种物理勘查方法主要分为四种：其一，高密度电阻率法。它是根据岩体的导电性差异来进行物探，一次性可以采集多装置数据，主要研究深度方向的电性变化和水平方向的电性变化。对有效异常的比值数据进行参数换算，有利于推测前者的灾害埋深和范围，它主要应用于深度较浅的采空区、岩石分化层等勘查；其二，视电阻率法。主要是对采空区的填充空气的电阻率与硫化物矿体的电阻率的进行鉴别，应用于圈定采空区；其三，瞬变电磁法。这种方法主要根据不接地回线或接地线源发送一次脉冲电磁场的间歇期间，利用线图或电极对地下半空间二次涡流场的变化进行观测，而且这种方法的信噪比高、分辨率强、探测的深度、速度较大、较快，容易发现采空区的异静；其四，浅层地震法。它是通过人工手段研究地层中地震波的传播规律，对地质小构造和地层岩性进行物探，它能直观地层界面的起伏变化，主要应用于滑坡、采空区的勘查。 第三，针对泥石流、水土流失，可以采取地球化学勘查法。它主要利用化学反应来勘查环境的污染情况，这种方法主要应用于环境勘查，为污染治理提供参考信息。 三 结语 由于受到自然因素和人为因素的影响，矿区常常发生地质灾害，对矿区周边环境、人员财产安全造成严重威胁，我们必须大大提高地质灾害的勘查技术水平，采用相应措施进行合理的防范和有针对性的治理，尽最大程度减少地质灾害的危害性。 矿山地质技术论文:遥感技术在矿山地质灾害中的应用评价 摘要：煤矿区是一种以资源开发与利用为主发展起来的特殊地理区域,由于资源过度开采对区域的持续累积影响,引发了严重的环境损害与地质灾害,如地面塌陷、矸石山爆崩、滑坡、冲击地压等频繁发生。本文介绍遥感技术的涵议及在矿山地质环境调查中的作用，并结合遥感技术在地质调查工作中的应用实例进行了相关探讨。 关键词：遥感技术；矿山地质灾害；应用评价 一、遥感技术的涵义 1、遥感的定义 “遥感”,顾名思义,就是遥远地感知。传说中的“千里眼”、“顺风耳”就具有这样的能力。人类通过大量的实践,发现地球上每一个物体都在不停地吸收、发射和反射信息和能量,其中有一种人类已经认识到的形式-电磁波,并且发现不同物体的电磁波特性是不同的。遥感就是根据这个原理来探测地表物体对电磁波的反射和其发射的电磁波,从而提取这些物体的信息,完成远距离识别物体。 2、遥感技术的特点 ①遥感具有宏观性和直观性。②遥感获取资料的速度快、周期短、而且能反映动态变化。③遥感使用的电磁波各波段之间,性质差异很大,用途也很不相同。④遥感获得的信息量巨大。⑤遥感技术的应用受地面条件限制少,可用于自然条件恶劣、地面工作困难的地区。⑥经济效益好,成本低,收益高。由此可见,遥感技术在自然灾害的调查、监测和预测中具有显著优势。当前,遥感技术在分析、预测、评估自然灾害造成的损失方面正发挥越来越大和不可替代的作用。 二、遥感技术在矿山地质环境调查中的作用 1)遥感解译是矿山地质环境调查不可缺少的技术方法之一。从技术方法角度讲,遥感解译是矿山地质环境调查的技术方法之一。利用航、卫片进行遥感解译,具有直观、真实、准确、实效性强等特点。矿山地质环境调查的技术方法包括地面调查、遥感解译、样品测试、动态监测以及轻型山地工程等,特别是遥感解译,能提高调查研究的水平。2)利用遥感技术进行矿山地质环境调查,能起到事半功倍的效果。通过大比例尺地面调查和高分辨率的遥感解译相结合的工作方法,能快速圈定矿山环境地质问题的类型、形态、空间分布、规模及其外围地质环境条件,便于进行定性和定量的分析研究,提高矿山地质环境调查工作的质量和效率,对矿山地质环境调查与评价起到重要作用。3)遥感技术的特点为在矿山地质环境调查中的应用提供了可能。卫星遥感技术的快速发展,为我国矿山地质环境遥感调查提供了可能。遥感技术具有探测范围大、周期短、信息量大、资料获取速度快、客观真实、动态性强以及资料收集不受特殊地形限制等突出特点。发挥大比例尺遥感影像在调查中的作用,是区域地质环境调查最有效的手段之一,对矿山环境地质问题具有良好的解译效果。 三、应用实例分析 2002年10月,作者参加了某矿区的矿山地质环境野外调查工作,应用Quick Bird遥感数据对煤矿开采引发的地质灾害进行调查,研究了不同类型地质灾害(塌陷坑、地面沉陷、地裂缝)的遥感影像特征,对矿区地质灾害现状、成因、分布规律特点和调查精度进行了分析评价。 1、塌陷坑 塌陷坑是地下矿产资源开采引发的局部地面塌陷,以第四系覆盖的农业区居多。由于开采煤层较浅,矿层顶板为碳酸岩且厚度较薄,受外力或降水影响,经常发生地面垂直塌落现象,形成小面积的塌陷坑。 实地观察发现,地面塌陷形成的塌陷坑,一般直径从3~30 m不等,塌陷深度一般2~3 m。多数塌陷坑的坑壁陡直,无法耕种,随着时间推移坑壁坍塌变缓,底部生长杂草,较大的塌陷坑经过改造还种上庄稼。遥感图像上塌陷坑呈独立的环形或椭圆形斑点、斑块状,呈独立个体成群分布,色调明暗不同。坑内植被呈微红色。由于塌陷坑是有一定深度的负地形,在阴影作用下,立体效果明显。与正地形(如坟墓、独立树冠)相比,形成的立体效果正好相反。塌陷坑的阴影出现在环形图斑内侧的下半部分,而土堆形成的阴影出现在环形图斑内侧的上半部分,这是塌陷坑判断正确与否的重要标志。有的塌陷坑虽已填平,但从隐约可见的浅色环状还 能看出塌陷坑的轮廓。有的虽未形成塌陷坑,但小幅地面沉降造成土壤结构和水分含量的变化已经显现出塌陷坑的轮廓。 2、地面沉陷 地面沉陷是地下矿产资源开采引发地面不均匀沉降,主要发生在第四系覆盖的农业区。由于地下采空区打破了原有的应力平衡,当矿层顶板无法支撑上覆地层压力时,便发生整体大面积塌落现象,形成地表一定范围的不均匀沉降。 实地观察发现,地面沉陷面积比塌陷坑大的多,沉降幅度比塌陷坑小的多,一般只有几十厘米。地裂缝出现在沉陷区边缘,有时多条地裂缝同时出现,呈平行排列。裂缝两侧地形高差变化明显。由于第四系沉积物松散,地裂缝深度很小,裂缝宽度只有几厘米~十几厘米,容易被自然或人为扰动而消失。特别是经农业耕作改造后,形成舒缓波状微型地貌,并保持了原有播种方向和农田格状结构。但大多数地裂缝已经消失,只有水泥路面依旧保留着地裂缝的痕迹。 遥感影像中的地面沉陷显著特征是沉降区边缘形成有一定高差、宽1~2m、长数十米~上百米的不规则封闭、半封闭的环形带或条带影像,有时呈断断续续的带状。在环形带的上方(图1 A处,向阳面)色调较亮,下方(背阴面, B处)色调较暗,这种明暗色差变化的原因是沉陷形成的负地形,造成地形坡度、坡向突变,改变了光线入射角使局部光谱反射能量改变所致。在图2中,剖面亮度值得到了验证。地面沉陷区的形状与农田中的道路、田埂和植物行距排列极不协调,与自然地形坡度有显著地影像差别,是非人为因素迹象。受采空区面积影响,沉陷区具有一定的宽度,面积从数百平方米至数万平方米不等。通过微地貌的变化可以推断地裂缝的位置,据此,可以圈定并计算沉陷区的面积。沉陷区按形状可划分为环状、带状和平行状等沉陷类型。 3、地裂缝 地裂缝在基岩裸露和平原农业区都有发生,是地下矿产资源采空区应力失衡引发的岩石钢性变形。开裂的程度、规模受控于地质构造、开采厚度、深度、岩性及第四系覆盖层厚度。 实地观察发现,基岩以岩石张裂、断裂为主要特征,致使岩石垂直裂开影响到地表。第四系覆盖区则以地面沉陷区边缘的拉张性地裂缝为主。主要特征是裂缝两侧地形高差变化很小或没有变化,未形成沉陷区。基岩山区张裂型地裂缝规模大,整个山体裂开宽度达1~3m,长达数百米,小型地裂缝不足10 cm,长度几米~几十米。大量地裂缝造成地下水・渗漏,水土流失严重,山上大部分果树枯死,只有稀疏的荒草。 在遥感影像中,发生地裂缝处的地表和浅层土壤结构发生了变化,造成局部土壤含水量增加、湿度增大或透水性增强、湿度减少。甚至地裂缝的产生使植物种类(缝内生长杂草)、长势发生变化,形成色调和纹理上的光谱差异。平原区地裂缝一般规模较大,呈线状影像特征。规模小的地裂缝隐约可见,尚未影响农业种植,具有地面沉陷地裂缝的影像特征。有的沿已有老地裂缝向前延伸,呈现或明或暗的直线、折线状。有的则呈交叉或平行排列格局。有时 穿过农田形成一定落差的断陷陡坎,在遥感影像上具有不同的影像特征。山区规模较大的地裂缝呈条带状,裂缝内有植被呈暗红色。缺乏表土覆盖的小地裂缝,宽度10~20 cm,但从放大的遥感图像可以发现其踪迹,呈折线状断续分布(图3)。按地裂缝形状类型可划分为直线型、断续型和交叉型。 图3采矿造成的山体开裂 高分辨率卫星遥感图像提供了矿山地质灾害的丰富特征信息,具有宏观、准确、高效的特点,是矿山地质灾害和生态环境调查行之有效的手段之一。在一定条件下能为某些地质灾害的发生、发展提供预测指示信息,为综合治理提供科学依据。

煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化数据集成平台建设的思考 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立是煤矿信息化建设的基础，要真正实现煤矿企业信息化与工业化两化深度融合，就必须把这些松散的生产自动化子系统、安全监测自动化子系统、井上下监测系统等进行集成，使各子系统采集到的数据和图像存放在统一数据存储平台内，形成统一的安全生产调度指挥平台，实现综合调度和集成管理，为煤矿安全高效生产提供科学决策依据。 【关键词】综合自动化；信息化；数据集成；平台建设 随着电子技术和计算机技术的发展和普及，企业的信息化程度已经成为决定企业效益和国家经济增长的战略资源，利用信息技术提高企业管理效率和管理水平，提升企业核心竞争力，已经成为国家和企业关注的热点。当前，国内煤炭开采环境日趋复杂，开采深度不断增加，开采成本不断加大，劳动密集型的劳动体制和粗放型的管理方式，使煤炭企业的可持续发展受到严重挑战。近几年，作为两化融合的重要组成部分，国内煤炭行业综合自动化系统建设发展十分迅速，水平逐步提高，但大多数仍处在分散控制阶段，信息集成度低，数据挖掘不够，井下作业仍处于劳动密集型阶段。为了降低成本，实现本质安全高产高效、在国际竞争中立于不败之地，加大数据集成和管理集成力度、实现“生产过程自动化、经营管理信息化，科学决策数字化”已经成为煤炭企业发展的必然趋势。 1 确立建设和集成方案，做好单机自动化系统建设 单机自动化是整个自动化系统建设和集成的基础。信息化管理职能部门要对矿井各主要生产系统，以及设备情况、软硬件的设施、应用系统的厂家、现有子系统的应用情况等进行详细的摸底核实，对于以前建成的自动化子系统具体问题具体分析，对新建的单机自动化子系统要严格把关，要求建设厂家能够提供兼容的、开放的接口，明确要建设、改造和接入的自动化子系统，规划信息传输平台、数据存储平台以及数据集成平台的建设方案，并且对数据存储方式作统一的规划和安排，确保数据挖掘和系统集成的顺利进行。 2 整合生产子系统，实现生产过程信息化集成 生产子系统主要包括工作面监测系统、胶带机控制系统、提升及装卸载集控系统、地面储装运系统和洗煤厂集控系统、矿山供电系统、大巷轨道运输系统、大型固定设备集控系统等，通过对这些系统的集成，实现从煤炭采掘、运输到原煤入洗生产全系统的数据监测监控。根据工作面监测系统，掌握采煤、开掘工作面的瓦斯、风量、温度、以及采掘机械设备的情况，指挥一线生产；通过井下胶带机控制系统，了解目前各胶带机控制系统、煤仓煤位、给煤机、大型设备的运行情况，及时安排煤炭的运输及远程控制运输系统的起停；通过提升及装卸载集控系统，掌握提升及装卸载设备的健康状况，以及当天的出煤量，并可以根据现场情况，远程开停提升及装卸载装置；通过地面储装运系统，了解地面胶带机和设备的目前状况，并根据煤种和各煤仓的仓位，决定煤流的方向；通过洗煤厂集控系统，控制和监视入洗煤的数量、入洗设备状况和洗精煤的储存等；通过大型固定设备集控系统掌握各通风系统、压风系统和排水系统的运行状况及存在的问题，保证矿井通风压风排水系统的安全运行；通过矿井大巷轨道运输系统，了解各个矿车的运行情况和安全情况，并通过无线传输向矿车司机指令实现矿车的调配；通过供电系统的运行，实现了对矿井供电系统的监测监控，实现遥测、遥调、遥信、遥控的功能，对矿井防掉闸、短路等事故的发生起到很好的预防作用。 通过对生产系统全过程的集成，实现对整个生产流程的控制，如果中间一个环节出现故障，或者某一个设备出现报警，就可以立即安排相关环节作出调整，同时，也可以及时掌握各生产单位的生产环境、及时考核各生产单位的生产情况、采煤数量。通过生产管理的集成，既提高了管理效率，也为安全高效生产的安排提供依据，为预防事故的发生提供了最可靠的参考。 3 整合安全监测子系统，实现安全监测信息化集成 通过对人员定位系统、安全监测系统、井下应急广播系统的集成，实现安全监测信息化集成。当事故发生时，人员定位系统会根据安全监测系统检测的数据，自动判断人员是否需要撤离，当参数超过预置阈值，自动利用井下应急广播系统播放撤离信息，并向调度人员反馈危险信号。调度人员根据人员定位系统所提供的图表、图形，迅速了解有关人员的位置情况和矿车分布情况，通过井下应急广播系统，快速通知井下人员撤离的方向，并利用矿井大巷轨道运输安全综合保障系统调动矿车到危险地区接应撤离的职工，让他们快速安全撤离，及时采取相应的救援措施，达到安全生产、快速救援的效果。 4 整合视频监测子系统，实现工业电视系统集成 视频通讯技术在煤矿生产中得到广泛的使用，由于前期缺乏统一规划和管理，相关部门根据各自所需，自行设计安装，视频设备厂家各异，网络重复敷设问题十分严重，造成资源的浪费，也不能形成网络互通，资源共享。为了解决这个问题，综合自动化建设工程除了把这些视频系统整合起来之外，还要在原煤生产流程的关键部位、采掘头面、重要搭接点、大型设备峒室、乘人点等安装摄像仪，并在调度集控中心和相关单位计算机上显示相关图像，加强对生产过程、生产安全设施和职工行为的监管，并根据现场图像内容作出进一步的处理措施，以达到减少事故、避免事故的作用，使调度员可以随意切换，第一时间掌握重点头面、重要岗位的监控信息和安全监测情况。 视频监控主要用于主运输设备运行状态的监视。工业电视系统主要由井上部分、井下部分、调度室主控部分及流媒体部分组成。 工业电视系统必须具备的功能： 1）管理服务功能 对整个网络监控系统的信息进行统一处理，其中包括信息的设置、信息的记录、信息的存储、信息的转发及信息的查询。对监控地点及用户信息的编辑，包括新建、修改、删除。对用户进行权限设置，对用户的操作请求进行权限认证，并实时记录来自客户端的操作，同时生成操作日志，并可对其进行维护与查询以及巡检与校时功能。 2）流媒体服务功能 通过流媒体视频服务器，通过网络接口与远端编码器相连，实时接收视频流数据，并临时存储在缓冲区，根据客户端的请求，把缓冲区的视频数据转发给客户端，从而完成流媒体的播放和传输。 3）视频监控功能 视频监控模块是系统的主要客户端软件，根据不同设置可以实现类似主控和分控功能。具有远程设置DVRDVS参数、远程实时浏览视频图像、远程控制云台及镜头以及视音频文件的回放等功能。 4）硬盘录像功能 工业电视系统能够实现硬盘录像功能，以备查询，且检索方便，可以复制，根据需要，设置录像可以保存的时间，并可以方便的对存储的流媒体文件进行WEB管理。 5 深入数据挖掘整合，实现综合调度指挥 为了实现全方位的综合管理，综合自动化系统还必须建设综合调度指挥平台。综合调度指挥平台主要负责把接入的信息进行实时数据采集，利用信息融合技术、故障诊断技术、专家系统分析等技术对数据进行处理，并以良好的人机界面进行控制、显示和查询。主要功能如下：整合综合自动化各子系统和大型设备运行情况、起停情况、设备参数、故障情况、报警情况、以及录像信息。 综合调度指挥平台负责将实时、历史数据信息进行分析综合，然后对各系统进行隐患预测、规律总结，并将信息在有效时间内以数据列表和曲线图的形式提供给系统中的相关用户，为用户进行设备检修和采取必要措施提供决策依据。系统可以查询任何系统中设备的开停情况，如开停时间、次数等，可查看累计量信息及统计图表，还可查看整个系统的网络故障信息，方便用户管理。系统可将各子系统显示的各类实时动态、动画等图形转换为HTML或XML，通过IE浏览。 当系统出现故障和报警的时候会自动弹出窗口或弹出报警条，根据用户自定义的等级严重性排序，并提供声光报警，依据其影响程度进行分类、分级。对所有涉及系统配置操作，对子系统实施控制的操作及一些重要的操作，系统都进行完整的记录，包括操作时间、操作者、操作码及描述、节点名等。为系统的事故追查及重演提供重要的信息。系统能自动统计出任何一个时间段的报警故障以及操作记录。 综合调度指挥平台具有综合各子系统的数据，实现对煤的生产过程进行全过程监测，包括采掘工作面、胶带机及大巷运输、提升及装卸载、地面储装运、动力洗选等全过程的监测。 综合调度指挥平台为矿井提供联动预案调度系统，当各个子系统发生报警信号时，根据预先设定好的预案，自动弹出预案提示，使调度指挥人员及时正确的处置事故，在矿井允许的情况下还可调用指定子系统，进行联动，及时高效的应对突发事件。配置联动报警预案，为管理人员提供灵活自由的设置，提供报警信息和联动预案动作的查询，便于管理人员管理。 综合调度指挥平台必须具备与集团公司总调生产调度系统和安全监测系统进行连接，统一数据传送格式，在集团公司安全监测系统中能读取生产矿安全监测系统、人员定位系统和工业电视系统所需的全部数据。 安全生产调度指挥平台通过对自动化子系统中生产系统、辅助系统、安全系统、工业电视系统、经营管理系统等数据的集成，以图形和表格方式进行数据的综合性展示，形成全矿安全生产系统图、各专业子系统图、指标分析、生产趋势图，具有报表管理、图纸管理、历史数据分析、系统预警管理、系统故障管理、数据联动分析、系统效能分析、设备工况预警分析、领导带班管理等功能，实现对现场的远程监测监控、集中调度管理等日常管理业务。通讯系统实现应急电话、无线通讯和有线电话三网合一，调度中心可通过任何一种途径实现对现场的调度指挥。 生产系统、安全监测、工业电视、经营管理系统等各信息化系统集成后，各子系统采集到的数据和图像均存放在统一数据存储平台内，通过统一的安全生产调度指挥平台，矿调度人员和决策人员可以非常方便查询到所需要的各种信息，掌握企业的生产经营情况和实时动态，查询各种历史数据和图像，并根据综合信息对生产系统进行协调指挥，为科学决策、快速反应提供可靠的数据保证。 煤矿综合自动化论文:综合自动化系统在马营煤矿的应用 摘要：介绍了矿井综合自动化系统的原理、结构、特点以及子系统接入与数据采集方式，并详细阐述了综合自动化系统在马营煤矿的应用，给出了各子系统的具体接入方式以及实现的功能。 关键词：综合自动化；工业以太网；监控系统；PLC控制系统；Modbus协议 0 前言 中煤集团山西金海洋能源有限公司马营煤矿，原先属于个人企业，被中煤集团兼并重组后，目前正在做技改建设。为将矿井建设成为高产高效的现代化矿井，矿上进行了全矿井综合自动化系统的建设。 矿井综合自动化系统将各子系统监控数据运用统一的网络传输平台，统一的接口，统一的通信协议，统一的编码方式，构成统一的数据存取模式。对监控数据采用组态方法，在统一的监控系统平台上为矿井生产调度用户创建形象、直观的生产动态监视画面，实时显示矿井生产工况和环境监测数据，同时支持数据WEB方式浏览，可以通过网络接入到公司信息网，供公司领导掌握生产状况和查询相关信息。工程师也可以在专用工作台上通过切换的方式，对整个综合信息系统进行维护。 1 综合自动化系统结构 矿井综合自动化控制系统是整个矿井信息“大脑”，它需要一个快速、安全、运行可靠的网络平台为大量的信息流动提供支撑，同时要有一个功能全面的安全生产信息应用系统为矿井安全生产的科学调度提供决策支持。综合自动化控制系统采用三层网络体系结构，包括资源管理层（信息层）、过程控制层、操作执行层（设备层）。 资源管理层（信息层）：其主要目的是利用操作执行层（设备层）提供的大量生产信息使企业各个实体能够不受地域的限制对工厂局域网中的各种数据进行监控，并对这些数据进行进一步的分析和整理，为相关的各种管理、经营决策提供支持，实现管控一体化。目前，资源管理层（信息层）实现的途径就是通过企业外部网（Internet）和企业内部网（Intranet）。由于涉及实际的生产过程，必须保证网络安全，因此这一层还要采用防火墙、用户身份认证以及密钥管理等安全技术。 过程控制层：是采集服务器和各个子系统主机或控制器之间利用OPC/DDE/FTP等协议方式传输控制信息命令，相互握手的一个过程。控制层不仅仅是命令的传输，需要信号采集的归类、逻辑判断，完成各种控制、运行参数的监测、报警和趋势分析等功能，用户能随时通过执行工作站查询网络运行状态以及现场设备的工况，对生产过程进行实时的远程监控。赋予一定的权限后，还可以在线修改各种设备参数和运行参数。过程控制层通常可以独立工作，主控设备本身具有或通过扩展接口可以接入到综合自动化控制系统中。过程控制层的功能一般由计算机完成，为实现先进控制和远程操作优化提供支撑环境，例如实时数据库、工艺流程监控、先进控制以及设备管理等，就本项目而言过程控制层对应各子系统计算机主机或控制器。 操作执行层（设备层）：通过工业以太环网或现场总线与过程控制层相连，使得底层测控信息能够与过程控制层实时交换数据，完成这一层功能的关键技术是以太网与底层现场设备网络间的接口，以及底层数据包的正确解释和传输。 2综合自动化系统特点 （1）异构系统的互联互通 分别在网络级和串口级提供了多种符合国际主流标准的接口方式，便于各种子系统的接入，实现最大限度的信息共享。它能够集成不同厂家的硬件设备和软件产品，实现各系统间互操作，并将各系统数据集成。 （2）先进的体系结构 采用B/S模式设计，支持数据WEB方式浏览，通过网络方便矿领导和各生产职能部门随时掌握矿井生产动态和安全状况方便管理层实时查询、分析和决策。 应用系统采用三层或多层架构，遵循统一数据出口和统一数据入口的原则，通过统一的一站式服务门户对外给用户提供闭环式服务和共享机制，对内整合各业务应用系统。通过对上层应用服务的请求，调度下层业务逻辑及其相关业务系统的资源，完成以事件为驱动的工作流和数据流的运行。 （3）统一的系统集成平台 以信息集成平台为核心，将实时数据流在企业统一信息平台上集成起来。同时，针对统一信息平台开发各种综合应用，形成集成化、网络化应用。各种图形、图像、报表信息都可以通过Web的方式在任何一台终端统一浏览，统一界面。 （4）统一的数据仓库 在集成化的数据管理中，数据一旦被输入，在整个系统中都可以使用。这是因为所有的数据是在一个数据库中进行管理的。这样就大大提高了工作效率，降低了工程的实施难度。 在软件上使用SQL2008数据库，在硬件上使用高配置服务器，并配备高容量的存储空间，主要用于存储各子系统数据，形成一个统一的数据仓库。 （5）安全性 充分考虑系统和数据的安全性。系统具有较强的身份认证、授权、加密等机制、完善全面的事件日志、数据备份和病毒防护功能。 采集服务器和数据服务器冗余和双机热备，保证数据的安全。采用防火墙、网闸、杀毒软件对系统进行全方位的保护。 3 数据采集 本系统将各控制子系统无缝集成，系统提供统一的数据接口，每个子系统用一个软件适配器与综合系统平台数据交互。数据接口采用标准的接口，系统架构是全开放的，扩展能力很强。 煤矿综合自动化系统的数据采集主要有以下三种数据接入方式： OPC：OPC（OLE for Process Control）是被工控领域广泛遵循的一种标准，它规范了应用程序与现场设备或数据源之间数据存取的接口协议，它是基于微软的组件技术（COM/DCOM）设计，采用C/S体系结构。它既可存取本地OPC Server的数据，又可存取分布在网上其它节点的OPC Server的数据，并且具有高效、安全的特点。它是目前存取现场数据最理想的方法。数据集成时，可采用系统的OPC Client模块直接与具有OPC Server的现场监控子系统存取数据。 NetDDE：基于网络的动态数据交换（DDE）技术，也采用C/S体系结构。它既可存取本地DDE服务器数据，又可存取分布在网上其它节点的DDE服务器，它比OPC在速度和安全性方面要逊色。但对一些动态刷新系统它仍不失为一种简单有效的方法。数据集成时，可采用系统的DDE客户模块直接与具有DDE服务器的现场单元系统存取数据。 FTP：监控子系统将实时数据周期性地写入指定的共享文件中，文件的结构符合统一的信息描述，数据集成服务器可存取共享的文件实现与现场监控子系统的数据交换。 4 结语 系统建设完成后能够使马营煤矿井上下各生产环节的生产工况信息在异构条件下进行联通与共享，能够使不同功能的应用系统联系起来，协调有序运行，使各自独立的监控系统信息实现共享。 该综合自动化平台具有“集中管理，分散控制；监控全面，使用方便”的特点。不仅使矿井各生产自动化系统的可靠性大大提高，而且也提高了生产效率，并达到了减员增效的目的。 系统建设完成后实现了对全矿井安全、生产的主要环节进行实时监测、监视和信息汇总，实现全矿井的数据采集、生产调度、决策指挥的信息化、科学化，为矿井安全生产、有效预防和及时处理各种突发事故和自然灾害，提供有效手段，为企业信息化的应用和发展奠定基础。 煤矿综合自动化论文:分析煤矿综合自动化平台的设计与实现 [摘要]根据煤矿综合管理自动化的结构要求，把煤矿的各个子系统统一结合，构建煤矿的自动化系统，同时，再把煤矿的环境信息、安全信息和设备的信息统一在这个系统平台上，从而实现整个矿井的综合系统的自动化和系统软件的组态化设计。 [关键词]煤矿、自动化、设计 为了提高煤矿的生产效率，保证生成的安全进行，绝大多数煤矿都安装了煤矿综合自动化系统，但是，各个系统之间各成体系，没有很好的结合，均衡、和谐的发挥各个系统的作用，因此，导致了这个综合系统在实际的使用中存在很多问题。 一、存在的问题 （一）重复投资 煤矿综合自动化平台的建立是通信线路和组态软件的构造过程，这个过程中存在很严重的重复投资和重复建设。 （二）人力资源浪费 煤矿综合自动化平台是各个子系统的组合体，各个子系统相互独立，都需要专业的人员进行维护和操作，这就存在很大程度上的人力、物力、财力和精力的浪费。 （三）缺乏稳定性 由于煤矿综合自动化平台的各个子系统之间是相互独立，所以造成该系统的整体稳定性差，整体可靠性低，不利于煤矿的安全生产。 （四）信息闭塞 也是由于煤矿综合自动化平台的各个子系统的相互独立，各个子系统自成体系，各个系统之间的信息不能有效的交流和共享，从而严重影响了整个系统的综合作用。 （五）维护工作量大 由于煤矿综合自动化平台由各个子系统构成，各个子系统都需要精心的维修和维护，所以，从这个角度来说，各个系统的维护和维修的工作量非常大。 二、煤矿综合自动化系统的目标 （一）通过煤矿综合自动化系统保证煤矿井上和井下的各个环节的生产情况能够有效的集成并反应出来，通过矿井安全的监控、人员的安排定位等子系统的数据整合，实现相关数据的整合和评估。 （二）通过煤矿综合自动化系统检测各个子系统内部的运行状况，并分析相关的生产参数，并通过连接公司局域网，实现对各个子系统的内部控制，交流各个子系统之间的信息。从而保证各个子系统的网络化控制，企业的现代化管理。 （三）通过生产调度中心的集中监控，对井下的各个系统实现无需真人值班、留守，通过系统的定期和不定期的巡视和维护来监控井下系统生产状况，从而实现整个煤矿综合自动化系统的一体化。 （四）对着经济的发展，科技的进步，煤矿综合自动化系统应该根据需要不断的更新、换代或者升级，以此来保障煤矿综合自动化的发展需求。 三、系统结构 煤矿综合自动化系统由设备、控制和信息构成，控制是维系设备和信息的纽带和关键，整个系统通过设备的基础管理反映到控制平台，最后反映到信息平台，从而为生产者和管理者提供生产和管理依据，也保障了企业的安全发展。 信息的收集整合是整个综合自动化网络的高层目标，它主要是采用1000M工业以太网技术，以TCP/IP作为信息的传递介质，传输协议，把所有的信息通过WEB服务器连接、汇总，并传到企业管理层，从而实现管理层对企业一线数据的掌握和管理。 控制作为整个系统的中间环节，采用智能控制设备，必须确保该系统的高可靠性，以此来适应井下工作环境的特殊性，并保证井下工作的安全性。与此同时，必须考虑到各个子系统的兼容性和适应性。 四、设计方案 煤矿综合自动化系统的设计必须考虑到各个子系统的兼容性，还要注意各个系统的实用性等诸多问题，所以煤矿综合自动化系统的建立包括网络传输、子系统的接入和软件集成。 （一）网络传输 此平台的建立要求具有实时n生、开放性和可靠性，平台建立过程中还要充分考虑到该平台的一下特点：选择通用性较强的设备；选择开放性的标准设备；选择可靠性高的网络；保障产品的一致性。 1 光缆选择 建议全部采用单缆，地面的可以采用12芯的作为千兆工业以太网络的传输链路，井下则建议采用36芯的光缆作为传输线路。 2 交换机的选择 网络交换机有骨干交换机和分支交换机之分，骨干交换机组成主干环网，分支交换机构成分支网，建议交换机的安置选择干燥，空气流通性好的固定机房， 3 服务器的选择 在满足系统基本需求的情况下，尽可能的使维护简便，尽量预备备用系统，以便保证任何环节出现故障时，不必停止整个系统来进行维修或者更换。 （二）子系统接人 1 硬件接人 硬件接人可以采用以下三种方式：上位机接入，即对于已经建立并且发展成熟的专业性较强的子系统采用直接通过统一的网关接口接人环网；PLC接口接入，即通过增加PLC以太网模块的方式，直接连接进附近的交换机；扩展接人，即通过对子系统支持接口增加接口转换装置，从而把子系统接口转化成标准的以太网接口接人环网。 2 软件接人 软件接入要求所有的子系统必须是软件统一接入，并且要采用统一标准的OPC接口，软件接入的过程中一定要考虑到软件接人的以下特点：各个系统既统一又独立，确保其中某个系统出了问题后，可以不停止整个系统来进行维修。换句话说，确保某一个子系统损坏时可以尽可能小的影响整个软件系统；已建子系统只要能满足RJ45和OPC接口要求，就能无缝接人；考虑以太网的兼容性和可靠性。 （三）软件集成 软件集成是煤矿综合自动化系统的主要内容，构建煤矿综合自动化平台需要运用Intouch组态软件，通过统一的软件监控系统平台实现对子系统设备运行情况的监控，同时存储相关历史数据，确保管理者对各个子系统的显示、控制、分析和决策。 五、结束语 利用集成化的信息处理平台，发挥各个厂家的硬件和软件的优势，实现各个系统之间的连接，实现企业信息系统和工业监控现场的无缝连接，把煤炭生产、管理的各个环节统一在这个平台上，形成统一、完善的邮寄整体，确保高产、高效的生产。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿综合自动化信息化建设应用中认识上存在的一些问题 [摘要]随着电脑网络技术的不断提高以及在煤矿企业中普遍的应用，矿井的综合信息化自动化技术步入煤矿企业已经是历史的必然发展趋势了，本文就以煤矿的信息化以及自动化系统的构成、建设以及应用等认识上存在的某些问题进行剖析，达到抛砖引玉的功效、煤矿产业是支撑我国经济发展的一个比较基础的能源型工业，同时它也代表了我国劳动密集型产业，这个产业生产环节多，人员的素质比较低，但是劳动的强度比较大，工作的效率低下；生产的环境比较复杂和恶劣，同时存在着各种各样的地质安全威胁；安全的压力比较大，同时管理的水平以及技术含量普遍偏低，成为了为什么煤矿业不能告诉发辰的瓶颈。 [关键词]煤矿综合信息化自动化 煤矿建设 存在的问题 1 前言 近些年来，伴随着计算机网络技术的不断提高以及煤矿企业中普遍的应用，这一阻挡煤矿产业高速发展的“瓶颈”有希望发生质的变革。煤矿的矿井综合信息化的技术革新，就是借助计算机信息管理的平台对煤矿生产中的各个环节、井下环境的安全参数以及设备运行时的状态等等重要的生产参数实现实时监测、控制以及分析，使得煤矿能在最大的限度内实现安全、高产以及高效的有效统一，是科学发展的必要以及构建和谐社会所必要的重要方面。综合信息化自动化在煤矿矿井的广泛应用给煤矿企业的管理造成了天翻地覆的变化，改变了传统意义中的管理方式，使得各个煤矿企业都快速的实施了矿井的综合信息化以及自动化的管理技术，但是在这股浪潮之下也反映出了不少在认识以及使用上的问题，这些问题都急需及时的解决。 2 JE确认识煤矿综合自动化信息化建设的真正内涵 2.1综合自动化信息化有比较强的实用功能 矿井的综合自动化信息化建设内容包含的非常广泛的，就一般情况来说，包含了两个方面：一个就是各管控子系统，二就是综合自动化信息化的信息平台。各管控子系统就是针对煤矿中不同种类的电气、机械的设备进行管理、控制以及监控的子系统，它们都是一个一个比较分散的独立系统，自己各成一个体系，自我掌控和运转，来实现各个管理信息的采集以及传输。然而综合自动信息化的信息平台，它的与各个管控子系统之间的关系就像是大脑与肢体的关系，相互的交融，缺一不可。子系统能及时的为平台提供数据，然而平台同时能充分的利用各个管控子洗头膏来进行数据的综合分析，被相关的管控子系统利用，同时也为管理和指挥提供决策的根据。 2.2煤矿综合自动化信息化的管理系统整体的颠覆了传统管理模式 煤矿综合自动化信息化的管理系统模式从实质上看，自动化信息化的管理系统是一种全新的管理模式的体现，但是表面上只是先进管理的手段之一，两者关系类似于机械化的生产本质与小农经济的区别，是先进的新生产力代表，同时也是煤矿综合自动化信息化现代化的管理模式的必经之路。但是在还没有实施煤矿综合自动化信息化的管理系统之前，煤矿的指挥中心主要是通过了网络系统能够被动的接受信息来进行以人工呼叫的方式进行事物处理。这样即使存在数量一定的计算机网络的应用，但是系统一直都是以配角的身份来进行的一些数据备份、下井考勤等等的工作。这样使整个煤矿的管理系统指挥中心出现杂乱和邂逅的现象，几乎也都是穷于应付。 但是在建设好煤矿综合自动化信息化的管理平台之后，就可以根据各种监控设备以及井下视频做到井下各现场同步监控，还可以了解和掌握到各种类型的井下作业生产的安全环节的检测数据，使得综合系统做到有效的决策，超前预防。而且还可以通过系统指挥中心展示的井下安全生产的状态来分析各个系统之间的数据，这样便于智能的对井下进行控制。总之，煤矿综合自动化信息化的管理模式具有实时型、现场型、智能化、预测性等的特征。 所以，我们在建设煤矿综合自动化信息化的管理系统的本质就是要建设煤矿的管控和现代化调度指挥一体化的管理体系。计算机深入的应用网络信息技术使计算机更加符合现代化、科学化的管理方式。但是计算机的网络管理系统只是一种手段，真正体现内涵的还是煤矿综合自动化信息化管理模式的变革。 3 结束语 现在的社会是一个注重互动、依赖技术的信息时代，传统出版企业和数字出版已成为了一种必然的趋势。因此，在未来的一段很长的时间里，数字出版和传统出版这两种形式会长期互为补充，相互并存，并且结合两种形式共同发展，使得计算机真正的体现出煤矿综合自动化信息化管理模式的内涵。在调整经营思路以及确定媒体的观念同时还需要尊重市场的准入原则，以推动出版作为传统出版企业的主要任务。总之，解决出版怎样才能不被数字化淹没的问题已经迫在眉睫。 煤矿综合自动化论文:浅谈综合自动化技术在煤矿中的应用 摘要：煤矿安全问题不仅关系到生产企业的自身利益，更重要的是关系到工人们的生命安全，煤矿企业生产安全是各方面都高度重视的问题，特别是煤矿井下地质及工作环境恶劣，机械设备较多，而自动化的总体水平相对滞后，煤矿自动化已成为煤炭企业及煤矿生产发展的重中之重。本文主要阐述了煤矿变电站综合自动化、煤矿机械的电气自动化、集中控制系统、煤矿安全和监控控制系统。 关键词：自动化技术；变电站；煤矿机电；应用 一.前言 随着供电系统的迅速发展，对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了。要提高运行的经济性和可靠性，最根本的就是提高运行管理的自动化水平，实现综合自动化。所谓综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集模拟量、脉冲量等非电量信信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，使设计简捷、布局紧凑，运行更加安全可靠。在煤矿中，矿井电网实现调度自动化、实现无人值守变电站及煤矿机械的电气自动化，也是其发展的必然趋势。煤矿综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率及其他模拟量等和各断路器的分、合状态，在此基础上实现系统的监视和监控，根据实时采集数据，进行各种模拟和计算，以决定安全和经济运行方式。 二．煤矿综合自动化的概念 综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，实现对二次设备的功能进行重新的组合和优化设计，从而对全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调，进而来提高设备的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证系统的安全和经济运行，在安全性能上和经济性能上有更好的保障。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统，把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控，实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网，这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报，上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。 三．煤矿综合自动化的主要内容 煤矿变电站综合自动化是将二次设备(包括继电保护、控制、测量、信号、故障录波、自动装置及远动装置等)经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站自动化系统是利用多台微型计算机（包括单片机等）和大规模集成电路分级分部式自动化系统，它以微型计算机为基础，实现对变电站传统的机电保护、测量手段、控制方式以及通讯和管理模式的全面改造。变电站综合自动化系统具有功能综合化、结构微机化、操作监视屏幕化、运行管理智能化和通讯网络化等特点变电站综合自动化系统内各个设备间能实现相互交换信息、数据共享，能够完成变电站运行的监视和控制任务。功能的综合是其区别于常规变电站的最大特点,它以计算机技术为基础, 以数据通讯为手段,以信息共享为目标。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线，它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 水泵电控系统，采集参数：电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号等。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统，采集参数：瓦斯浓度，风速，环境温度，负压，水位，设备开停，风门开关，馈电开关，电压，电流，风筒开关，轴温，抽放管温度，抽放管压力，抽放管瓦斯浓度，抽放管流量，故障报警等。采集方式：采用规约转换或读数据库的方式均可；接入方法：TCP/IP通信。 提升机电控系统，采集参数：安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约 风机电控系统，采集参数：电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 锅炉电控系统，采集参数：锅堂温度，锅堂前中后压力（负压）上锅筒温度，上锅筒压力，蒸汽出口流量，蒸汽管路压力，省煤器温度，烟道温度，鼓风机开度，风量开关，引风机吸风量开度，风量开关，供水调节阀阀门开度，水位调节器开关，显示，供煤炉排速度显示，速度调节，现场手自显示，水位报警，水位显示（电接点和差压变送两个显示），供水阀前、后压力，供水温度，流量，出渣机状态，循环泵状态，鼓风机开停状态，引风开停状态，供水泵开停状态，鼓风机轴温，引风机轴温，风机变频器速度等。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 四. 煤矿综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控（通风安全环境监测）子系统、瓦斯抽放监测（管道瓦斯抽放监测与控制）子系统、火灾预报束管监测（煤层自然发火实时分析）子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副（斜）井提升监测子系统、矿压监测（矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制）子系统、矿用自动防尘撒水控制（皮带机头自动喷水降尘）子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力，系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口，系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的，扩展能力很强。每接入一种子系统模块，只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台，然后分期分批增加各种子系统及不断升级，最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿综合自动化在我国才刚刚起步，随着我国经济技术的迅速发展，综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入，使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展，必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:浅谈矿井综合自动化系统在煤矿的设计与应用 【摘 要】矿山电力综合自动化系统将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起，减少停电时间、面积，使调度员根据监视情况，煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。通过实践应用，完全实现了井下电力参数测控的现代化，保证了井下电网的安全使用，同时为煤矿井下变电所的无人值守化打下了一个坚实的基础。 【关键词】矿井电力；综合自动化；系统结构 21世纪煤矿开采技术最为显著的特点，是计算机技术的全面应用和其功能的最大发挥，并将主宰矿山。计算机技术能够使规划、信息、控制和监测等不同部门融为一体，从而使煤矿整个系统发生根本性的变化。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向，井下电力设备实现自动化监测、监控，对保证井下供配电设备正常运行，确保供电系统安全意义重大。它将井下电网保护、控制、监视、测量、故障分析等功能集合在一起，目的是提高供电可靠性和供电质量，减少停电时间、面积，使调度员根据监视情况，在地面控制中心通过遥控、遥调等实现明智、必要的操作。煤矿电力网络自动化系统是当前煤矿供电系统的主要发展方向。 1.我国煤矿自动化的发展历程 我国煤矿自动化系统起源于20世纪60年代，当时根据国家综合部署，集合全国煤矿行业的电子、电控方面技术骨干，成立了一家煤矿行业唯一的专业自动化研究所。 20世纪70年代，老式继电器退休，取而代之的是晶体管和逻辑电路，这大幅度缩小了控制器体积，改善了控制功能，变得更加安全可靠。 1980年开始，煤矿行业的科研单位不断增多，我国自主开发了KJ90、KJ95、KJ4/KJ2000与KJG2000等监控系统，还借鉴引进了美国、澳大利亚等先进国家的先进技术。至此煤矿的自动化控制和检测系统才真正应用到实践中。 1990年后，计算机技术进一步发展，形成了专用的独立的监控系统，以单片机为核心控制单元，内部的信息输入以模拟形式、FSK形式、基带形式等简单的调制方式为主，传输电缆为矿用屏蔽电缆，传输速率在600～9 600bit/s之间。这些系统大部分还是独立工作，很少有系统间信息的交换，每个系统的维护使用部门也不都一样。 进入21世纪后，以工业以太网为代表的信息网络技术迅速发展，煤矿各个专用的独立监控系统间的信息可以通过高速信息网实现快速的传输，两两之间的传输逐渐转变为总线传输方式，比如CAN总线、RS485、RS232等，并被广泛应用。随着技术的不断进步，煤矿的绝大部分矿井实现了煤矿生产、煤矿安全、矿用电力等监控系统，并通过高速监控网络整合形成综合的监控系统，由局部生产环节的自动化系统迈向矿井综合自动化的新方向。 2.自动化系统的实现 2.1子系统的接入 在硬件方面，采用三种方式：直接与子系统PLC控制器联接；直接与子系统控制器联接；与子系统控制主机联接。在软件方面：OPC协议接入方式；WEB接入方式；MODBUS协接入方式；PROFIBUS协议接入方式。 2.2建成系统情况 控制器和设备监控站所采集信息的实时传送；选用2台主备冗余的服务器作为网络数据采集服务器，将采集到的实时信息储存到实时历史数据库服务器，同时数据服务器可将重要的数据记录实时的；自动化系统网络平台通过网御安全“隔离”网闸设备和应用安全策略，在保证安全的前提下与企业信息管理网络进行了互联。 整个系统采用框架体系，环网交换机采用统一的标准接口，各个子系统可以动态加载到整个集成平台；各个系统间通过环网平台可完成信息的交换，实现了系统联动和信息的共享；完全解决了子系统间由于相互独立所造成的信息孤岛，达到了信息的全方位共享和融合。 综合自动化系统的建成，在矿井调度中心实现了对矿井综采工作面、顺槽胶带、主运输系统、锅炉房集控系统、辅助运输系统、通风机房、井下主变电所、井下主排水泵房、污水处理、洗煤厂系统等系统的远程监测监控，部分子系统实现了无人值守。调度人员和领导能够在调度室直观、快捷的了解生产一线情况，掌握重要设备的实时工况；同时能够在办公室企业网络调出工业网络平台的实时数据，随时掌握生产动态。通过对大量数据的采集、分析、挖掘、加工和处理，实现了管理人员对矿井生产的动态综合分析和管理。环型以太网的建立，使得技术人员方便的利用工业网络实现远程数据维护，极大提高了技术人员对各子系统的远程维护水平。 3.实施全矿井综合自动化系统需注意的问题 （1）网络的选择。中小型矿井或自动化水平不高的矿井，可以选择基于工业总线的全矿井综合自动化系统，该系统价格低，系统可靠，不足之处是开放性稍差，无法三网合一；大型矿井或自动化水平达到较高程度的矿井，可以选用1000M工业以太网的全矿井综合自动化系统，价格适中，发展空间大，可以实施三网合一，是现在很多矿井的首选方案。 （2）网络结构的选择。全矿井自动化的组网方式可以是星形、环形、双环冗余等，不同组网方式其功能和可靠性都不一样，可适用于不同规模的矿井。其中星形网络一般不具有冗余功能，可以适用于分支系统；环形网络具有冗余功能，可靠性很高，得到业界的广泛采用；双环冗型可靠性不高，不太适合综合自动化系统。 （3）全矿井综合自动化系统是一个集技术、管理、经济于一体的复杂而庞大的系统工程。因此，在实施全矿井综合自动化之前，要做好详实全面的整体性设计与规划，不仅要采用先进的自动化技术，更要选用具有先进理念和管理才能的领导人员，统一指挥规划，按设计要求实施好每一步，尽量避免重复投资现象，节省人力和财力。 （4）全矿井综合自动化系统是一个整体，它的运行需要坚实的基础（可靠的底层设备自动化）和完善的子系统建设，必须做到部分与整体共发展，最大限度地发挥其作用。目前存在的问题之一是有的矿井对底层设备自动化重视程度不够，需要增强建设。同时注意整体和局部的优化关系，局部应服从全局。 （5）注意自动化系统中的软件建设。软件好坏的选择可以影响到自动化系统的正常实施。综合自动化信息的集成与加工，都需要软件的支持。系统软件采用组态化设计，将矿井环境监控子系统、各生产环节自动控制子系统以及系统自身完全整合。 4.结语 煤矿综合自动化系统的建设，形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台，建立了一个具有安全运行、数据可靠、可扩展软件架构的生产管理平台，是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接，提供了统一的数据平台，为实现企业的智能决策管理打下基础，提高了企业的管理水平和竞争能力。 煤矿综合自动化论文:变电站综合自动化系统在煤矿中的应用 摘 要：介绍了集控制、保护、监控于一体的综合自动化系统的概念、技术特点和优越性以及在变电所中应用的原则和作用。 关键词：计算机技术；继电保护；自动化技术；设计原则 1.引言 随着供电系统的迅速发展，用电负荷逐年大幅度增长，变配电站数量也急剧增多，对各供电系统监视控制的可靠性、准确性、快速性、选择性等要求更高了，因此，综合了微电子技术，通讯技术，电力系统继电保护等多门高新技术的变电站综合自动化系统得到了极大的普及和应用。 传统变电站存在着不少缺点：①安全性、可靠性不高。传统的变电站大多采用常规的设备，尤其是二次设备中的继电保护和自动装置、远动装置等（有不少变电站没有自动装置和远动装置）。继电保护采用陈旧的老式电磁型和晶体管式继电保护，结构复杂、可靠性不高，很难实现快速、精确、准确地选择切除故障点。②电能质量可控性不高。各工矿企业对保证供电质量的要求越来越高。衡量电能质量的主要指标是频率和电压，目前还应考虑谐波问题。频率主要由发电厂调节、保证。而电压的合格，不仅单靠发电厂调节，各变电站，特别枢纽变电站也应该通过调节变压器分接头位置和控制无功补偿设备进行调整，使其运行在合格的范围内。但传统的变电站，大多数不具备调压手段。至于谐波污染造成的危害，还没有引起足够的重视和采取有力的解决措施，不能满足目前发展的电力市场的需求。③实时计算和控制性不高。供电系统要做到优质、安全、经济运行，必须及时掌握系统的运行工况，才能采取一系列的自动控制和调节手段。但传统的变电站不能满足向调度中心及时提供运行参数的要求；一次系统的实际运行工况，由于远动功能不全，一些遥测、遥信无法实时送到调度中心；而且参数采集不齐，不准确，因此没法进行实时控制，不利于电力系统的安全、经济运行。④维护工作量大。常规的继电保护装置和自动装置多为电磁型或晶体管型，接线复杂且其工作点易受环境温度的影响，因此其整定值必须定期停电检验，每年校验保护定值的工作量相当大。 2.微机继电保护装置的基本要求和功能 微机继电保护装置是电力系统中一种重要的安全自动装置，它为向用户安全连续供电起着极为重要的作用。它的主要任务是：当电力系统发生故障时，自动的、迅速的、有选择性的切除故障设备，保证无故障设备继续供电；当电力系统出现不正常运行状态时，发出信号，通知值班人员，以便及时处理。 3.变电站综合自动化的基本概念 变电站综合自动化是将变电站的二次设备（包括测量仪表、信号系统、继电保护、自动装置和远动装置等）经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。 4.变电站综合自动化系统的技术特点与优点 4.1在线运行的可靠性高。变电站综合自动化系统可以利用软件实现在线自检，具有故障诊断功能。使变电站的一次、二次设备运行的可靠性方面已经远远超过了常规变电站。 4.2供电质量高。由于在变电站综合自动化系统中包括有电压、无功自动控制功能，故对于具有有载调压变压器和无功补偿电容器的变电站，可以大大提高电压合格率，保证电力系统主要设备和各种电器设备的安全，使无功潮流合理，降低网损，节约电能损耗。 4.3后台机系统友好、功能完善。后台机可通过交换机与其它局域网连接。采用平台式支持多种应用软件，系统模块化设计，方便系统扩充。具有功能强大的作图软件，大量图库，可制作多层多平面的系统图。具有在线报表系统，结合曲线、棒图信息，更好满足用户。实时多媒体数据库可录入语音、图象等。系统所有的在线修改可在线进行。大大提高了变电站运行管理的自动化水平。 4.4经济性。由于极大的简化了二次接线和二次设备的配置，大大地减少占地面积，缩短建设周期，提高了系统的维护性，明显降低了变电站的综合造价。 4.5维护调试方便。由于综合自动化系统中，各子系统有故障自诊断能力，系统内部有故障时能自检出故障部位，缩短了维修时间。微机保护自动装置的定值又可在线读出检查，可节约定期核对定值的时间。 5.综合自动化系统在霄云煤矿中的应用 5.1霄云煤矿35KV变电所工程概况 35kV线路双回，主变压器2台，6kV出线（电机，厂变等）X回，6kV母联2回，35kV PT 2回，6kV PT2回等。该变电所的保护、监控系统均采用微机综合自动化系统。该系统根据具体要求以及现场环境提出了相关的技术方案，主变压器、35线路采用集中组屏方式，与后台监控系统一起放置在主控制室内，6kV保护装置分散安装在各个开关柜上，并且每台保护装置均通过RS485通讯接口将所有信息上传至后台，这种方式既节省空间又方便值班人员的操作和控制。 5.2变压器成套保护分别采用：变压器差动保护装置 MTPR-110SD、变压器高低后备保护装置MTPR-035HB，综合测控装置MMCU-10H，来实现对变压器内部故障匝间短路、相间短路和变压器外部故障，变压器接地、过负荷、过流等的保护以及变压器本体如轻重瓦斯、温度、压力释放等变压器内部保护。 5.3 35kV线路保护采用MLPR-10H2型微机线保护装置，主要包括三段式过电流保护、单相接地保护、后加速等保护。在35KV系统中，还配置了一台微机型PT切换及低电压保护装置MPTS-10H，它可作为双母线或单母分段主接线方式下的PT切换，实现两段母线的测量保护、绝缘监视、切换等功能，也可分别作为两段没有关联的母线的电压监视及低电压保护。 5.4 6kV馈电部分主要包括：电动机保护测控装置MMPR-10H2，线路及母联保护测控装置MLPR-10H2，厂用变压器保护测控装置MTPR-10H2，备自投装置MBZT-10H，PT切换及低电压保护装置。各种保护装置针对其保护的不同对象，完成相应的保护功能，例如线路的速断、方向过流、零序过流、低周减载、母充等保护，变压器的速断、过流、过负荷、零序过流以及变压器本体等保护，电动机速断、过流、堵转、低电压、过负荷以及工艺联锁等保护。对于备自投保护装置，就是当检测到一进线（母线）失电，且无外部闭锁的情况下投入另一进线（母线），以保证无故障设备可以继续正常运行，当线路故障排除以后具有逆向自动恢复功能，使无人值班真正有意义。 5.5后台监控计算机系统采用珠海万力达的WLD2100变电站综合自动系统。 5.5.1 WLD2100变电站综合自动系统由监控保护单元、通讯管理机、后台监控计算机系统构成。监控保护单元为间隔层装置。通讯管理机是通讯枢纽，主要负责间隔层设备的通讯规约转换及后台监控计算机和上级调度的通讯。后台监控计算机接收通讯管理机采集的所有现场信息，同时接收现场保护单元发送的信息进行综合处理、分析、统计、显示、打印、事件记录报警等，实现站内计算机监控功能。 5.5.2后台监控计算机系统具有远程控制功能、数据采集与处理功能、统计计算功能、图表显示打印功能、历史事件的追忆和查询功能、报警功能等等多项功能。大大提高了变电站管理自动化水平。 5.5.3通讯管理机与后台监控主机间采用以太网通讯，通讯速度可达10MBps，并且可通过HUB（交换机）轻松实现多机监控。 6.总结 新型自动化技术的引入，使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了飞速发展，今天已经发展到计算机集成监控系统和智能监控系统的新阶段。济宁霄云煤矿变电站综合自动化系统应用设计已投运5年，运行情况良好，进而实现了“四遥”功能，实现了综合自动化的要求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构浅析 【摘要】通过潞安集团综合自动化矿井建设实践，对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行了研究分析，总结出煤矿综合自动化系统网络建设的7项基本原则及3层基本架构，为煤矿企业推广建设综合自动化、信息化系统起到参考和借鉴作用。 【关键词】综合；自动化；网络；架构 引言 煤矿综合自动化、信息化系统是煤矿自动化系统，同通讯、计算机、信息技术和现代管理技术有机融合，将矿井的生产过程控制、运行与管理作为一个整体进行控制与管理，以实现矿井的优化运行、优化控制与优化管理的系统平台。 煤矿综合自动化、信息化系统的建设和普及，为煤矿实现安全高效、减员增效起到了重要作用。系统网络建设的基本原则及基本架构是基础，下面对煤矿综合自动化系统网络建设的基本原则及基本架构进行分析。 1基本原则 为确保煤矿综合自动化系统网络平台的安全、可靠、实用及高效率，进行设计时，其网络建设应遵循以下原则。 1.1实时性原则 在监控系统中，对数据的采集和处理速度要求很高。因此，在进行网络化设计时应首先考虑到这一点。根据具体情况在不同的网段采用相应的解决办法，以减少延迟，提高系统的实时性。 1.2可靠性原则 监控系统对传输网络的可靠性要求非常高。因为，其可靠性直接影响到监控计算机所得到的现场信息的正确性以及上层管理系统的命令是否能得以正确执行，进而影响整个监控系统的性能。 1.3开放性原则 网络系统的开放性，关系到网络系统内不同网段间互连、企业内部网络与外界网络互连的可实现性。随着计算机及其网络系统应用的飞速发展与普及，企业与国内外其它企业、市场、上级主管部门的联系会不断增多，所需信息量和信息的覆盖领域会进一步扩大，网络互连的需求会不断加深。因此，应该选择开放性好、连网方便的网络系统。 1.4实用性原则 网络系统是为满足安全生产过程的监视、控制、管理、调度、决策需要而设置的，满足企业生产实际需要是设计的基本出发点。网络系统的设计以需求分析作为设计基础，如网络的节点数、节点的地理位置分布，网络的信息量、运行速率、传输能力，以及网络建成之后改建的可扩充性，如网络节点增加、网络扩展等。对底层控制网络，充分考虑为实现控制所必须满足的实时性要求。 1.5先进性原则 当今网络技术发展速度非常迅速，需要尽量选择技术水平高、有发展前途、短期内不会被淘汰的网络系统来组建监控系统的网络。尽量采用国际标准，采用主流技术，方便网络的扩展与升级。另外，作为实用工业网络，也应该充分考虑到技术的成熟性。 1.6软件资源丰富性原则 在监控系统网络的产品选型时，还考虑到所选系统具备丰富的软件支持，特别是需要功能强、性能好的网络管理软件的支持，以便今后对网络系统的运行、管理与维护。 1.7经济性原则 网络系统设计像任何一项工程设计一样，必须考虑到投资的合理性，如系统的性价比、投入产出比、企业的经济承受能力等因素。在计算机、网路设备、系统软件的产品选型与购置方面，在综合考虑上述几种因素的基础上，尽可能节省投资。 2基本网络架构分析 目前的矿井综合自动化、信息化系统，普遍采用工业以太环网、控制网和设备网所组成的开放型网络，主要由3个层次结构组成，见附图。 2.1信息层 信息层是整个自动化网络的最高层。目前，它主要采用1000M工业以太网（Ethernet/IP）技术，以TCP/IP（传输控制协议/国际协议）+CIP（通用工业协议）作为其传输协议，将服务器、网关、人机接口连接，通过WEB服务器至企业的管理信息系统，实现对现场采集数据和信息进行管理功能。 2.2控制层 控制层是整个自动化网络的中间层，是一个开放型网络。主要使用1000MEthernet/IP网络作为核心环网，连接操作监控站的计算机、各子系统的主控PLC和其它智能控制单元等。 控制层设备，采用高可靠性的智能控制设备进行控制，井下选用具有煤矿防爆合格证和煤安标志的设备，能够适应井下特殊的工作环境和防爆要求。为了保证建立一个冗余、可靠的网络结构，必须考虑各个子系统的控制系统冗余性。对于重要系统或有联锁要求的子系统，采用双智能核心设备。现场采用放射式冗余网络。光环网冗余结构通过建立一个环状的光纤以太网结构来实现网络冗余，减少网络单点，增强整个通信网络在突发情况下的生存能力。 2.3设备层 设备层是面向现场设备的一层，也是整个自动化网络的最低层。它无需中间的输入/输出系统就可以将现场设备和智能设备直接相连，实现操作者和现场设备之间信息互传，并可实现故障自动诊断。 设备网目前主要使用现场总线Profibus等通信方式，辅以I/O模块，将底层设备直接连接到底层控制器上，进行实时I/O控制和点对点的信息交换，实现入网设备包括：监控下位机、监测单元、远程I/O模块等。 3结语 综上可见，煤矿综合自动化系统网络平台建设以实时性、可靠性、开放性、实用性、先进性、软件资源丰富性以及经济性为基本原则，其基本网络架构主要由信息层、控制层、设备层3个层次结构组成。 作者简介： 孙守靖（1973—），男，辽宁庄河人，工学硕士，工程师，1995年毕业于山西矿业学院电气工程系，现从事煤矿监测监控系统管理及机电技术研发工作。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的建立和实施 【摘 要】煤矿综合自动化系统的建立和实施对煤矿企业具有非常大的现实意义。煤矿综合自动化系统的主要功能在于能够有效提高机电设备的自动控制能力，在应对自然灾害和其他突发事件上具有显著的效果，同时还具有预防灾害和事故的功能，这一系列的功能联合能够实现煤矿产区对全矿井的数据采集和统一生产安排。煤矿综合自动化系统对煤矿企业的经营管理和决策执行实现科学化网络化都具有重要意义，对保障煤矿生产的稳定与安全也能够提供可靠的保障。本文结合许厂煤矿综合自动化系统的建立和实施进行了分析研究，旨在为其他煤矿企业在今后煤矿综合自动化系统的建立和实施提供有益的借鉴。 【关键词】煤矿综合自动化；拍袋子系统；供电子系统；架空乘人器子系统 本文以许厂煤矿的综合自动化系统为例进行分析研究，许厂煤矿地面1000M工业以太环网综合自动化监控系统，在变电所、提风机房、调度室机房和机电集控中心机房设置了5个千兆环网节点，用单模光缆形成网络将地面的所有子系统接入环网，在监测监控中心形成对地面各个子系统的信息集成。煤矿综合自动化系统需要不断的完善，本文主要对这一系统基础上的进一步信息集成，井下供电、主运输皮带和架空乘人装置系统的网络接入和安装调试进行研究，旨在为生产提供更加全方位的安全保障。 1 煤矿综合自动化集控平台的建立和实施 煤矿综合自动化集控平台的建立需要配备综合自动化网络平台硬件，经过建立综合自动化传输集成，形成畅通安全的传输通道，进而实现综合自动化的数据集成，在煤矿区为生产管理和指挥调度提供数据信息上的支持。 首先需要建立煤矿综合自动化网络平台，在许厂煤矿现有的自动化基础上本文主要分析井下环网的建立，主干网络采用光纤进行传输，建立独立运行的双环路光缆传输系统，对其采用相对于的双层管理。在这一传输网络平台之上，进行煤矿个现场总线、以太网以及其他数据传输和集成，实现该系统的高速化和集中化。 许厂采用的是多通道工业以太网综合接入器，其具有多个接口，应用的是透明传输技术，能够实现各个子系统在传输上形成虚拟的相互隔离，在通讯上避免相互干扰，各自完成通讯使得数据在传输上既高效又准确，这样的传输体系也能够维持各个传输架构的稳定，不影响原有系统的稳定性。这一先进的接入器 能够将矿井的设备控制系统与传输集成平台相连接，实现各个子系统地面控制中心与设备之间进行数据的传输与信息传递。 在实现自动化传输集成基础上就能够实现数据的集成，实现综合自动化数据集成需要用先进的科学技术来建立相应的综合自动化数据集成系统平台，与煤矿区现场的数据采集技术相结合，按照统一的适用标准，还要应用实时数据库技术，能够将现场各系统的数据传入到数据库，实现综合自动化数据集成。 2 井下生产子系统的建设和实施 2.1 皮带子系统 许厂皮带监控子系统采用的是目前较为先进的KTC101通讯控制一体化装置，各皮带都能够实现系统的集成接入，在实践中运行状况表现良好，在地面上就能够对其进行控制完成启动、停止等工序，在运行中各个皮带的相关信息，如温度、速度、跑偏、堆煤、自动洒水等都能够及时上传到地面的系统中，地面系统还能够对皮带的运转详情，包括启动停止状态、运行的时间和电机电流等都能记录和准确掌握。皮带的沿线还配备了与地面实现双向通讯的功能系统，在地面就可以对皮带周围现场发送指令，井下的皮带也可以直接向地面通话，保证的系统的运行安全和时效性，为井下皮带运行的无人化值守提供了技术支持和安全保障。井下的控制器在集控工作状态时，在地面就可以对井下实现控制指挥，实现系统的高效稳定运行。皮带子系统除了具有上述功能外，还能够进行复位和测试，在发生故障时还有故障及锁闭地址自动寻址功能，这样能够节省处理故障的时间，有效提高系统的运行效率。 2.2 供电子系统 井下的供电子系统需要通过采用煤矿电力监控系统，将煤矿采区的各个变电所进行系统接入，介入后就能够在地面实施对井下变电所高防开关的开关控制和复位操作等，实现远程控制功能。在实施过程中，井下高防开关的各项信息和运行情况也会随之上传到地面，地面能够及时掌握有关变电站和开关的电压、电流功率、电量和开关保护信息等。供电子系统具有三层结构，分别为监控计算机、电力监控站和智能隔爆高压开关。该系统采用的是工业以太网加现场总线的结构模式，主干道用光纤太环网通向各个变电所，通过网络交换机的数据接口连接变电所开关数据和主传输系统；各个变电所需要安装电力监控站点，由现场总线对变电所运行设备的参数数据进行采集，就地对数据进行检测和实施设备控制；主站对采集到的数据进行处理并传输到主系统。在三层结构下供电子系统在地面就能够及时读取到井下高防开关的整定定值，同时还能对该定值进行修改并传输到井下，实现对井下高防开关工作状态的改变。供电子系统在故障处理方面具有故障录波功能，子啊地面对高防开关的电压电流波形进行观察分析，为解决故障提供准确的依据。 2.3 架空乘人器监控子系统 井下架空乘人器监控子系统的建立需要采用煤矿用控制器作为主控分站，建立由主控箱和分控箱组成的系统。分控箱的设置目的在于其具有显示系统的基本运行状况、运行时间的功能，还能够进行启动、停止和锁闭等操作。架空乘人器监控子系统是较为先进的控制系统，总体上该系统具有控制功能、状态显示功能、计时自动开车功能、通讯以及告警功能，在实施中能够发挥以下功能：第一，计时减数控制盒显示；第二，多点锁闭显示和锁闭站点显示；第三，对可能发生的打滑实施保护；第四，对可能发生的越位实施保护；第五，对可能发生的脱绳实施保护；第六，故障屏蔽应急方式开车等。架空乘人器监控子系统在实施运行后，在地面就可以实时监测和进行动态模拟，地下运行装置的相关运行信息和数据都能在地面的设备中得到反映，在地面就可以监控到井下所发生的故障并发出报警响应，并查看相关信息以做出具体的故障处理方案，这一系统功能也是为地下无人值守提供了保障。在实践应用中该系统运行反映良好，且操作方便，汇集的信息全面及时有效性高，为运行监测和故障维修都提供了强大的信息支持。 3 结语 本文结合许厂煤矿对煤矿综合自动化系统的建立和实施应用进行了分析研究，煤矿综合自动化系统是利用先进的技术和设备，为煤矿安全生产提供保障的应用系统。煤矿综合自动化系统经过建立和实施，在保障煤矿生产稳定和安全方面发挥了积极的作用，在预防和及时处理事故和灾害方面效果显著。煤矿综合自动化系统在科学技术飞速发展的今天实现了煤矿生产的自动化、科学化、网络化方面发挥了重要作用，对煤矿的科学管理和运行提供了基础和支持。煤矿企业应当加快这一先进系统的建立和实施来提高企业的生产效率和保障生产的安全性。 煤矿综合自动化论文:煤矿变电站综合自动化的研究与应用 【摘 要】当前，计算机技术、信息技术发和智能控制技术等展迅速，电力行业逐渐运用自动化技术进行其管理工作。而在市场经济体制的条件下，变电站发展迅速，变电站综合自动化系统已逐渐取代传统的变电站二次系统。本文在回顾变电站综合自动化的发展历程基础上，结合目前变电站综合自动化发展现状，就变电站综合自动化系统体系结构进行分析、研究，展望变电站综合自动化发展趋势。 【关键词】变电站综合自动化 一.前言 随着供电系统的迅速发展，对各供电系统监视控制的可靠性、准确、快速性、选择性等要求更高了。要提高变电站运行的经济性和可靠性，最根本的就是提高变电站运行答理的自动化水平，实现变电站综合自动化。所谓变电站综合自动化，就是广泛采用微机保护和微机远动技术，分别采集变电站的模拟量、脉冲量等非电量信信号，经过功能的重新组合，按照预定的程序和要求实现变电站监视、测量、协调和控制自动化的集合体和全过程，从而实现数据共享和资源共享，使变电站设计简捷、布局紧凑，使变电站的运行更加安全可靠。在煤矿中，矿井电网实现调度自动化以实现无人值守变电站，也是其发展的必然趋势。煤矿变电站综合自动化系统基本内容包括:实时采集各种部件的电压、电流、功率等和各断路器的分、合状态，在此基础上实现系统的监视和控，根据实时采集数据，进行各种模拟和计算，以决定安全和经济运行方式。 二．煤矿变电站综合自动化的概念 变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计，从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调，进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。其能够保证变电站的安全和经济运行，在安全性能上和经济性能上有更好的保障。煤矿变电站综合自动化是将变电站的二次设备经过功能的组合和优化设计，利用先进的计算机技术、现代电子技术、通信技术和信号处理技术，实现对全变电站的主要设备和输、配电线路的自动监视、测量、自动控制和微机保护，以及与调度通信等综合性的自动化功能。变电站综合自动化系统指的是通过执行规定的功能来实现某一给定目标的一些相互关联单元的组合，实现对变电站的二次设备的功能进行重新的组合和优化设计，从而对变电站全部设备的运行情况执行测量、监视、控制和协调，进而来提高变电站的运行效率和管理水平的一种综合性的自动化系统。 综合自动化系统是应用现代电子技术和自动化技术对矿井生产过程实现全面监控的系统，把采掘生产设备监控系统、皮带运输监控系统、辅助生产设备监控系统等子系统数据进行集中监控，实现生产及辅助生产各运行参数的统计并上传至矿区办公局域网，这样使得煤矿生产和管理更加科学高效。同时将一些主要生产数据和安全情况向上一级管理部门进行汇报，上一级管理部门可以通过这些数据对煤矿进行远程实时监视。出现紧急情况发出告警信号。同时，通过变电站综合自动化那系统内各个设备间相互交换信息、数据共享，能够完成变电站运行的监视和控制任务。变电站综合自动化系统取代了变电站的常规二次设备是大势所趋。变电站综合自动化系统简化了变电站的二次接线，它是提高变电站安全运行水平、降低其运行维护的成木、提高其经济效益的一项重要的技术措施。 三．煤矿综合自动化的主要内容 水泵电控系统，采集参数：电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号等。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 瓦斯监测监控系统，采集参数：瓦斯浓度，风速，环境温度，负压，水位，设备开停，风门开关，馈电开关，电压，电流，风筒开关，轴温，抽放管温度，抽放管压力，抽放管瓦斯浓度，抽放管流量，故障报警等。采集方式：采用规约转换或读数据库的方式均可；接入方法：TCP/IP通信。 提升机电控系统，采集参数：安全回路、实时速度、电流曲线、电压、电流、故障、开停、电机温度、PLC状态、开关量、模拟量、钩数、提升容器位置监测。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约 风机电控系统，采集参数：电机电压，电机电流，故障，开停,电机温度,进水压力,出水压力,真空压力,进水水位，开关位置信号。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 锅炉电控系统，采集参数：锅堂温度，锅堂前中后压力（负压）上锅筒温度，上锅筒压力，蒸汽出口流量，蒸汽管路压力，省煤器温度，烟道温度，鼓风机开度，风量开关，引风机吸风量开度，风量开关，供水调节阀阀门开度，水位调节器开关，显示，供煤炉排速度显示，速度调节，现场手自显示，水位报警，水位显示（电接点和差压变送两个显示），供水阀前、后压力，供水温度，流量，出渣机状态，循环泵状态，鼓风机开停状态，引风开停状态，供水泵开停状态，鼓风机轴温，引风机轴温，风机变频器速度等。采集方式：PLC控制或分站式数据采集；接入方法：直接接入或转换规约。 四. 煤矿变电站综合自动化系统的应用 煤矿综合自动化系统包括风机在线监测监控（通风安全环境监测）子系统、瓦斯抽放监测（管道瓦斯抽放监测与控制）子系统、火灾预报束管监测（煤层自然发火实时分析）子系统、工业电视监视系统子系统、电力监测子系统、胶带机监测子系统、主副（斜）井提升监测子系统、矿压监测（矿井冲击地压实时分析及专家诊断预测与控制）子系统、矿用自动防尘撒水控制（皮带机头自动喷水降尘）子系统、机车调度子系统、考勤子系统、电话通讯子系统、电视会议子系统、计算机网络子系统等等。 综合自动化系统具有将上述各控制子系统无缝集成的能力，系统提供统一的数据接口,每个子系统用一个软件适配器与综合监控平台数据交互。数据接口采用标准的UDP通信接口，系统支持瓦斯监测、视频监控、配电监测、机电设备监控管理等各种子系统的软件适配。系统架构是全开放的，扩展能力很强。每接入一种子系统模块，只需要一个适配程序。系统初建时可根据需求和条件先建最急需的最基本的核心平台，然后分期分批增加各种子系统及不断升级，最后建成最完善的系统。 五.结束语 煤矿变电站综合自动化在我国才刚刚起步，随着我国经济技术的迅速发展，变电站综合自动化必将日渐成热和完善。新型自动化技术的引入，使煤矿生产、变电站电能质量的控制系统得到了快速发展，必将推动我国煤矿变电站建设的迅速发展。 煤矿综合自动化论文:论煤矿综合信息化自动化系统建设 【摘 要】本文针对煤矿综合信息化自动化的现状，阐述了建设综合信息化自动化的必要性和重要性，煤矿综合信息化自动化的功能，提出了信息化自动化建设的步骤、内容，接入子系统中存在的问题，对煤矿综合信息化自动化系统建设进行了全面论述。 【关键字】煤矿；信息化；自动化；建设 一、煤矿信息化自动化现状 近年来，煤矿企业为应对市场的发展变化，提高核心竞争力，积极实施科技兴企发展战略，高度重视现代信息技术的引进和应用，逐步建立了安全生产调度指挥系统，矿井瓦斯安全监测监控系统，井下人员安全定位监控系统，井下皮带机集中控制系统，井下电力监控系统、井下主排水监控系统、工业电视视频监控等系统。煤矿信息化自动化建设，大力提高了企业的信息化管理水平，为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定了技术基础。 但以上各子系统分属归口管理，占用人员多，且资源不能共享，不能为煤矿安全生产、调度指挥、科学管理提供全方位、即时信息、数据。要实现全矿井各环节的信息化控制自动化、生产综合调度指挥和管理网络化，使煤矿安全生产、达到减员提效、降低成本，数据平台共享，网络协议转换，标准化的数据通讯、系统联动，管控一体化，使决策者能快速、准确地了解其各个系统运行情况及特点，实现对个子系统信息的融合、共享，消除企业内部的各种“信息孤岛”。并从科学的角度做出准确的决策，就必须建设煤矿信息化自动化系统，为建设本质、安全、高效的现代化矿井奠定技术基础。 二、煤矿综合信息化自动化的实质 煤矿综合自动化实质是依赖对矿井生产、安全、设备、管理等方面的信息进行采集、传输、处理、应用和提升，达到信息增值的目的。其主要内容包括信息的采集（传感器与检测）、信息的传输（通信）、信息的处理（计算机）、信息的应用与集成（自动化）等等，信息是未来煤矿企业的重要战略资源，拥有全面、完整、准确的信息是企业提高生产能力，保障安全、提高管理水平、市场应变能力和竞争能力的重要保障。 三、煤矿综合信息化自动化系统的建设 煤矿综合信息化自动化系统，是一个集系统硬件、软件、子系统和各种信息设备于一体的综合性系统。因此在建设过程中，要综合考虑系统所涉及的各个方面。首先，要根据煤矿实际情况，重点确立工业以太网络交换机的安装位置，从安全、易维护、供电、光（线）缆敷设，方便设备接入等多种因素全面考虑。其次，系统的核心设备（如软件平台、各种服务器、存储设备、工作站等）在安装前要按各自承担的功能及设备间相互联系做好规划，然后按照拟定好的顺序逐项安装，便于设备的有序使用及后期识别和维护。 1、具体方案见下图1 2、具体步骤 1）必须建立矿用数据的自动采集和更新系统； 2）搭建矿用监测数据中心，可以灵活使用、管理各种监测监控数据，使各子系统数据实现高度融合； 3）搭建矿用空间数据中心，可以灵活使用、管理各种固有数据； 4）基于两个数据中心，构建各种专业算法库； 5）构建数字矿山基础信息平台。采用三维、二维、组态等各种形式表现数据；构建基础信息平台的另外作用是：搭建一个开放的集成平台，以后用户可以方便的在此平台上接入其他子系统。 6）构建信息化自动化专业应用系统。 四、煤矿综合信息化自动化的结构 煤矿综合信息化自动化系统自下而上可分为以下七个主层次： 1、基础数据层。即数据获取与存储层。数据获取包括利用各种技术手段获取各种形式的数据及其预处理；数据存储包括各类数据库、数据文件、图形文件库等。该层为后续各层提供部分或全部输入数据，基础数据主要来源见图2（基础数据图）。 2、模型层。即表述层。如空间和矿物属性的三维和二维块状模型、矿区地质模型、采场模型、地理信息系统模型、虚拟现实动化模型等。该层不仅将数据加工为直观、形象的表述形式，而且为优化、模拟与设计提供输入。 3、模拟与优化层。如工艺流程模拟、参数优化、设计与计划方案优化等。 4、设计层。即计算机辅助设计层。该层为把优化解转化为可执行方案或直接进行方案设计提供手段。 5、执行与控制层。如自动调度、流程参数自动监测与控制、远程操作等。该层是生产方案的执行者。 6、管理层。包括MIS与办公自动化。 7、决策支持层。依据各种信息和以上各层提供的数据加工成果，进行相关分析与预测，为决策者提供各个层次的决策支持。 五、煤矿综合信息化自动化的功能 按功能划分，信息化自动化建设包括六大类系统：数据获取与管理系统、数字控制系统、矿区地理信息系统、选矿数字监控系统、管理系统、决策支持系统。其中数字开采系统是核心系统，也是效率和效益的主要创造者。可实现以下功能。 六、存在问题 1、各子系统自成体系，没有提供综合自动化接入所需的数据来源和控制端口。例如：井下电力监测系统在接入时，变电所使用的高低压开关综合保护器无远程数据传输接口，需要通过增加第三方的综合保护器才能够接入电力监控系统，同样在皮带运输系统中也存在类似问题。 2、各子系统的接入不是用户和综合自动化厂商单方面的工作，同时需要各子系统生产厂家共同配合，提供良好的合作和支持。但由于关键技术等原因，导致出现部分厂家不配合现象，使有些子系统无法接入综合自动化系统。因此，在以后建设子系统时，除提出具备必要的软硬件要求外，还需选择具有良好信誉的厂商。 七、结束语 煤矿综合信息化自动化是一种动态持续的过程，是符合适应建设信息化社会要求的矿山信息化的完整解决方案，信息化自动化实施的成功，将对煤炭资源行业实现结构优化重组和应对市场竞争的能力有着积极重要的作用。 煤矿综合信息化自动化技术正在进入一个新的飞速发展时期，计算机技术、微电子技术的不断突破给这一领域注入了新的活力。综合信息化自动化矿山是另一个飞速发展的领域，全面推进信息化装备的应用，使煤矿企业综合信息网络化、过程控制自动化、安全管理信息化、生产集约高效化，实现信息与业务之间完全融合、信息共享，将是煤矿发展的更高追求。 煤矿综合自动化论文:煤矿综合自动化系统的设计与研究 [摘要]煤矿综合自动化也被称为CIMAS（Computer　Integrated　Mine　Automation　System），是利用自动控制技术、网络技术、通信技术和计算机技术等先进技术，将煤矿的生成全过程建成现场总线加上工业以太环网为网络平台的矿井综合自动化系统。本文结合工作实际，从综合自动化系统设计的目标出发，并就煤矿综合自动化系统设计的内容进行了研究与探讨。 [关键字]煤矿；综合自动化；设计；研究 煤矿综合自动化系统主要包括了风机在线监测监控子系统、电力监测子系统、瓦斯抽放监测子系统、主副井提升监测子系统、胶带机监测子系统和机车调度系统等等。综合自动化系统将各自动化子系统在异构条件下进行有效的集成与整合，实现对生产状态的实时评估，以及业务数据的综合分析。并通过对生产和安全中主要设备的监测与控制，以达成全矿井生产调度、数据采集和决策指挥的信息化管理，提高矿井预防和处理各种自然灾害和突发事故的能力。 1.煤矿综合自动化系统的建设目标 1.1采用多媒体通信技术、数据库技术、计算机网络技术和视频监控技术等多种先进技术，建立集合全矿井管理、控制和监测于一体化，并以网络为基础的大型开放式综合控制系统，进而实时矿井生产和建设中的各个环节的自动化控制。 1.2建立基于矿井生产和建设各个环节的就地自动化、远程自动化和综合自动化的三级自动化体系，以最大程度的实现生产安全和减员增效的目的。 1.3建立矿井集中自动控制中心，使其成为矿井生产建设中各个环节的控制中心，以及实时数据信息传输的枢纽，为矿井生产的工程调度、综合过程控制、设备人员管理和故障分析等一系列工作提供全面的实时信息，并为矿井预防和处理自然灾害和突发事故提供信息基础。 1.4充分利用各种网络安全技术，以最大化保障自动化系统的网络安全，并确保系统的安全、顺利运行。 2.煤矿综合自动化系统的设计与研究 煤矿综合自动化系统的设计内容，主要包括了网络传输平台和子系统接入平台这两方面内容。煤矿综合自动化系统的网络架构示意图，见下图1。 2.1网络传输平台的设计 通过建立全矿井的综合自动化网络系统，在主干网络采用单模光纤传输，将矿井的设备控制层各子系统连接到系统平台上。并在监控中心建设终端环，对矿井内各控制子系统控制命令，监控各子系统中设备的运行状态，收集所需的生产与安全参数，同时通过Web服务器连接信息管理网，实现生产管理信息的沟通与交换。 （1）网络传输平台的要求：应具有高度的可靠性、实时性、安全性和开发性。 （2）网络传输平台的特点：采用PROFINET技术标准，具有极高的可用性；提供工控领域的全线产品，拥有产品一致性的特点；具有开发性的标准协议；备件和备品的通用性较强。 （3）网络传输平台主要设备的技术要求和配置 ①传输光缆：光缆均使用单模，井下主光缆使用36芯光缆作为网络的传输线路；地面光缆则使用12芯光缆作为千兆工业以太网的传输链路。 ②交换机：核心交换机配置不少于4个千兆光纤接口，并支持强大的端口扩展能力和网络路由功能；环网交换机配置不少于2个千兆光纤接口，并支持强大的端口扩展能力，接核心环网交换机不少于3个千兆光纤接口。支持虚拟局域网技术（VLAN），质量服务（Qos），多播过滤功能（IGMP），流量限制功能。 ③服务器：使用双机热备方式的高性能服务器，亦或是部件级冗余的工业标准容错服务器，在满足功能需要的基础上，完成简单维护。对服务器所有部件均要求能做到热插拔，即CUP、电源、硬盘、内存、风扇或主机板等设备出现故障时，能在不停机的基础上进行更换，从而使硬件故障所导致的非计划停机时间能缩短在每年5分钟以内。 2.2子系统接入平台设计 （1）子系统接入的要求 对子系统接入硬件的要求为：上位机需使用OPC方式；PLC应具有支持ProfiNet的以太网模块；使用标准化的以太网接口；具有良好的兼容性、可靠性和扩展性；某子系统的通讯或元器件出现故障时，不影响其他子系统的的通讯和整个网络的传输性能。 对子系统接入软件的要求是：子系统的生产厂商应提供所有需要的I／O变量、组态图形、数据类型、名称等；子系统的软件通讯协议支持标准OPC通讯协议；上位机的软件支持标准的OPC接口，且数据的通讯延时不得大于0.5秒。 （2）硬件接入方式 根据控制点的分布、各自动化系统的特点和接入技术的特点，可考虑以下四种接入方式，并且需要原厂家提供软件通讯协议和以太网接口。 ①PLC接入方式：自动化系统采用PLC进行控制，可以在PLC上增加以太网模块，与交换机进行物理上的网络联接。 ②上位机接入方式：对自动化系统较为简单，没有以太网接口，但有上位机，可以在该上位机上增加通讯以太网卡，与附近的交换机进行物理上的网络联接。 ③扩展接入方式：对于自动化系统没有以太网接口，也没有上位机，但该系统支持RS484或ProfiNet等现场总线，则可以增加转换设备，通过扩展方式转化成以太网接口与交换机进行物理上的网络联接。 ④子网络接入方式：对于自动化系统已经很成熟，并且自成网络，对外有统一的以太网接口，则可通过RJ45口与交换机进行物理上的网络联接。 （3）软件接入方式 当各个自动化系统与综合自动化的千兆以太网进行物理上硬件网络联接后，则需要解决通过软件进行数据通讯，各自动化系统可采用以下四种通讯方式：OPC通讯方式、驱动通讯方式、DDE／NetDDE方式。最为合适的是采用OPC通讯方式，并使用原厂家提供的OPC接口。 ①OPC通讯方式：如该自动化系统具有上位机，且该上位机软件支持OPC　SERVER，则可通过上位机软件的OPC方式进行通讯。 ②驱动通讯方式：如组态软件支持该自动化系统的PLC的驱动，或者该PLC有基于OPC　SERVER的驱动，则可以通过组态直接与PLC通讯进行数据交换。 ③DDE／NetDDE方式：DDE／NetDDE通讯方式是一种标准的网络接口，是Ms　Windows操作系统提供的一种动态数据交换信息通讯机制，它允许两个应用程序通过连续自动的交换数据来进行对话。 3.总结： 煤矿综合自动化系统的建立，集合不同厂家的硬件设备与软件产品，实现了各综合自动化系统之间的相互配合和协调操作，使工业控制现场和企业信息系统之间无缝连接，进而加强了各种自然灾害和突发事故的处理能力，实现了矿井生产建设的网络化、信息化和科学化。随着煤矿综合自动化系统的不断普及与应用，必然会推动我国煤矿向着高产、高效、安全的现代化方向不断前行。 煤矿综合自动化论文:浅析煤矿35kV变电站综合自动化系统的理解及认识 【摘要】由于很多煤矿年代久远，各运行设备均出现生产力低下、电压不稳的现象，因此运用35kv变电站的综合自动自动化系统对其进行改进，使其符合经济发展的需求，符合煤矿作业的标准，本文通过对煤矿中35kv变电站综合自动化系统的结构、调试过程以及实践过程中的方案与实现过程进行深入理解与认识，浅谈煤矿35kv变电站综合自动化系统的优势。 【关键词】煤矿；35kv变电站；综合自动化系统；理解与认识 前言 35kv变电站综合自动化系统在我国众多煤矿中已有应用，且分布范围广泛，例如山东石大科技集团采用了型号为SZ9-8000／35的2台35kv的变电系统，山西潞安集团公司对新疆潞新二矿的二次设备进行了综合自动化系统的全面改造，山东泰安与曲阜之间的华丰煤矿为避免供电站供电不足的现状，便利用35kv变电站综合自动化系统对其进行了改造，满足了煤矿对供电质量的要求、实现自动化与保护以及通讯功能的需求。 通过以上煤矿35kv变电站综合自动化系统的应用案例，可以看出其对煤矿供电质量改善的优势，我公司采用了35kV变电站综合自动化系统对煤矿进行改造，保证了供电的质量。 一、35kv变电站综合自动化系统的结构 变电站综合自动化系统的原理很简单，其是通过现代高新技术对变电站二次设备进行功能改造、优化与组合，使其实现了变电站的自动监控、测量、协调与控制，完成了设备间的信息互换、数据共享，具备了功能上的综合化、系统上的模块化、结构分布上的分层、分散化、操作监视中的屏幕化、通信局域中的光缆化、网络化以及运行上的智能化、测量显示中的数字化。其结构模式有三种：分布式系统结构、集中式系统结构、分层分布式系统结构。 通过对其结构的认识，可以从以下两个个方面理解变电站综合自动化系统的结构： （一）间隔层 对测控单元以及其他装置进行保护的设备称为间隔层，一般情况下测控单元安装在开关柜上。 在进行间隔层的设置时，需要准备2～3条485总线链路。1条链路将主变电能表间隔开来，并且其上面的继电器安装个数≤6个，将其链接完毕，便可实现站控主单元与光缆之间的通信功能了。 实现站控主单元与RS232串口的通信则需要运用到小电流选线装置、主变电能表、消弧线圈以及直流屏等设备。 （二）变电站层 变电站层的系统结构是网络系统结构，其主要包括站控主单元、公共测控单元以及后台监视机等。 后台监视机是一种单机系统，其在自动化系统中占据了重要的位置，以向下兼容以及模块化的原则选用系统软件，并且完善数据库管理系统，使设备能够及时迅速地进行数据的查询，并且配置多种软件实现画面共享、报表生成等监控效果。 站控主单元是自动化系统结构中必不可少的一部分，其包括内存扩展模块与高性能的主处理器两个组成部分，通过其设备的安装，有利于通信以及监控系统的正常运行。 二、35kv变电站综合自动化系统的调试 （一）各功能单元保护与监控功能之间的要求 主变压器：在进行高低压侧监控与主变压器的保护过程中，需要对其组件进行选择，一般情况下双绕阻主变后备保护单元、主保护单元均用两个，双绕阻主变压器用二台。 补偿电容器柜：电容保护单元以及补偿电容器柜的件数为四。 高压异步电动机：电动机保护与监控单元与高压配电柜均用两台。 配电变压器：配电变压器选用1000kVA的规格，配电变压器以及监控单元均为两个。 （二）系统的调试验收工作 1　准备工作 1.1　进行信息汇总 在进行调试验收之前，需要检查设计蓝图，将所有信号接收的进行进行汇总。在这个过程中，要检测到每个信息点，使调试时有备无患。 1.2　规范通信规约以及通信方式 规范通信规约与通信方式，使监控系统可以即时监测到煤矿的工作情形。 1.3　分工合理 进行工作人员的合理分工，协调各方面的工作，做好35kv变电站综合自动化系统各厂家的协调工作。 2　调试验收 重视站控主单元，在进行信息配置时，一定要通过有经验、有技术的相关工作人员的检测才能运行。并且在运行之前需要进行相关实践，通过试行结果从后台监视器中观测相关信息，对信息进行分析比较。工作人员在验收的过程中一定要做到有耐心、有信心、有责任心，通过对信息的核对实现35kv变电站综合自动化系统的全面运行。 三、煤矿35kv变电站综合自动化系统方案以及实现过程 （一）系统方案 设计完整的系统方案，在主控室中设置微机监控系统，选用适宜于煤矿工作的模式，完善系统管理。 在中间管理阶层中运用通讯管理单元。通讯管理单元同时还可以与站内其他的智能设备相连接，分别采用直流信号与直流电压。 （二）实现过程 1　工程概述 1.1　改造直流电系统 利用65AH直流电源系统对原有系统进行改造，通过馈电屏以及电池屏显示其优势。 1.2　连接微机保护装置与相关设备 开关量、电流以及电压、控制信号的传输需要利用二次电缆，通过二次电缆将其与微机保护系统相连接，更换原有继电保护屏。 1.3　实现直流屏信号的传输 要想实现保护装置信号与通信管理机之间的信号连接，需要更换成双以太网。 1.4　实现保护装控单元与后台监视的联系 实现后台监视系统的远程控制功能，保证煤矿变电站综合自动化系统的正常运行，保证作业正常施工，使保护装控单元的相关信号顺利传输到后台监控系统中。 2　自动化系统的优势 2.1　提高了供电的质量以及电压合格率 由于35kv变电站综合自动化系统拥有无功、无压的自动控制功能，因此减少了电能的损耗，提高了电压的合格率，使电气设备能够正常运行。 2.2　自动化系统具有安全、可靠运行的功能 由于35kv变电站综合自动化系统在各煤矿的普遍应用，因此在不断的改良优化中具有了自行诊断的功能，当发现问题时能够自动鸣警，通过计算机系统的联网对故障处进行细节检查，有利于提高变电站一、二次设备的可靠性。 3　功能实现 3.1　实行35kv变电站综合自动化系统进行灵活调度，通过软件等外在设备进行逻辑性的判断，对系统进行强有力的保护。 3.2　通过采用35kv变电站综合自动化系统，使停电的时间缩短到最少，使人力资源可以得到最大程度上的利用，有利于经济效益的提高。 3.3　进行简约式维护方案，减少线路的连接，减少硬件保护的种类，使维护工作量大大减少。 3.4　采用高集成度的芯片进行微机保护单元的安装，使开关柜与控制屏的接线容易操作，在提高保护度的同时提高监控功能。 4　有利于提高管理水平 由于35kv变电站综合自动化系统占地面积小，且控制平台在一个网络系统中，因此便于操控。其自动化的运行模式大大提高了运行的管理水平。 5　减少维护量 由于其具有自动化监测维护等功能，因此不仅减少了技术人员的工作量也减少了维护的工作量，提高了工作人员的利用效率。 四、结语 35kV变电站综合自动化系统对于煤矿作业具有明显的优势，因此我公司采取了35kV变电站综合自动化系统，有利于煤矿提高供电质量及信息自动化水平。 煤矿综合自动化论文:煤矿生产流程及其综合自动化 【摘要】煤矿工业流程中存在许多不确定因素，在煤矿流程工业综合自动化过程中，必须充分考虑煤矿的这些特点。本文给出矿山综合自动化的概念和要解决的问题，并讨论了煤矿综合自动化的建设中的主要问题。 【关键词】流程工业；综合自动化；不确定因素 1、煤矿综合自动化的特点 煤矿生产涉及的系统多，战线长，综采设备、综掘设备、胶带运输、提升机、辅助运输、系统等，其生产流程从掘进、采煤、运输、提升到洗选装运；煤矿生产还要面对复杂的地质条件、矿山压力、瓦斯、一氧化碳、地下水及煤尘等。这些过程很大程度上与地质条件、开采进度、开采方式等有关，具有很大的不确定性。煤矿安全生产过程中的事故与灾害往往与这些不确定性有很大关系。因此，煤矿生产的流程工业与其他流程工业如石化、炼油、制药等有很大的区别，要充分考虑煤矿的特殊性。 2、煤矿综合自动化要考虑的问题 2.1煤矿综合自动化三层模型 国内外流程工业综合自动化技术的总体结构可以分成3层结构。 a.以PCS（过程控制系统）为代表的基础自动化层，即信息采集与施用层。主要内容包括先进控制技术、实时数据库技术、集散控制系统（DCS）、多总线网络化控制系统、基于高速以太网现场控制设备、传感器技术、特种执行机构等等。 b.以MES为代表的生产过程运行优化层，即信息集成层。主要内容包括先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、实时优化技术、故障诊断与健康维护技术、数据挖掘与数据校正技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术等等。 c.以ERP（企业资源管理）为代表的企业生产经营优化层，即管理决策层。主要内容包括企业资源管理（ERP）、供应链管理（SCM）、客户关系管理（CRM）、产品质量数据管理（PqDM）、数据仓库技术、设备资源管理、企业电子商务平台等等。 煤矿综合自动化应结合煤矿生产建设过程，同时考虑矿山地测与开采过程，也就是说综合自动化是要通过不同手段获取各种矿山信息，并建立矿山信息的共享、协同与利用机制，最大限度地挖掘和发挥矿山数据的潜能和作用，并将其贯穿于矿山的规划、生产、经营与管理的全过程，保障矿山的科学、正确与快速决策及现代化管理。 2.2煤矿综合自动化要考虑的子系统 对于各种子系统，接入方式基本是采用下面某一种接入方式： 1）是通过原子系统的上位机，通过以太网卡接入环网。前提是：⑴原上位机已配置以太网卡；⑵原系统厂商提供OPC方式通讯的设备点位配置表。 2）在PLC上添加通讯模块通过该通讯模块接入工业以太环网。前提是：（1）该PLC具有以太网通讯模块；（2）子系统的控制接口程序在PLC中，配套厂家提供PLC的OPC　Server软件。 3）通过协议转换或嵌入式计算机接入。 3、矿山综合自动化主要研究内容 一般而言，煤矿综合自动化技术的需要关注4方面的问题。 （1）安全：即需要用高可靠性的控制系统、检测和执行机构对设备与装置的运行提供保证，进而对关键装置进行故障诊断与健康维护。 （2）低成本：通过先进的工艺及工艺参数以降低能耗和原料消耗，以及通过先进的建模技术、控制技术和实时优化技术来提高产品的合格率和转化率。 （3）高效率：通过先进的计划调度与排产技术和流程模拟技术来提高设备利用率和劳动生产率。 （4）提高竞争力：通过数据和信息的综合集成，如先进的管理技术（包括ERP、CRM、SCM等）、电子商务、价值链分析技术等，以促进企业价值的增值，最终提高企业的综合竞争力。 4、结论 目前煤矿综合自动化建设中统一网络平台的建设已经成为大家所共识，统一数据仓库平台的建设刚刚引起部分矿山企业的重视，PCS层各种安全生产子系统的控制与接入也己有许多成功的范例。应该说，这只是为矿山综合自动化打下了良好的基础。 在这样的基础上，要研究矿山MES层的特点与需求，如何将其他流程工业的先进建模与流程模拟技术、先进计划与调度技术、动态质量控制与管理技术、动态成本控制与管理技术结合矿山生产的实际运用起来。要研究矿山ERP层的特点与需求，真正实现矿山企业的信息流、物流、价值流优化集成，实现矿山的优化控制、优化运行和优化管理，促进企业价值的增值，提高企业的综合竞争力。 煤矿综合自动化论文:基于物联网的煤矿综合自动化方案的实现 【摘 要】结合作者在综合自动化的建设经验，以及自动化系统的建设思路，结合物联网理念，对系统在设计阶段和实际应用进行了详细分析，提出了煤矿综合自动化的实现方法。 【关键词】煤矿企业；自动化；实现方案 前言 煤矿综合自动化系统，是利用工业以太网为通信平台的煤矿综合自动化系统，通过接口和协议的标准化，完成了各系统的互连，形成了统一的传输网络平台和统一的数据库平台，是整个矿井数字化、信息化建设过程中实现数据采集、数据整合、过程控制、数据的关键层。为实现工业网络和管理信息网络数据无缝连接，提供了统一的数据平台，为实现企业的智能决策管理打下基础，有广泛的应用前景。 1、综合自动化系统建设思路 1.1对自动化系统的要求 随着煤矿综采综掘装备及技术应用的不断成熟，运输及提升能力的不断提高，对通风、排水、防火、供电、监测等系统的安全性要求不断增强，使得矿井对机电设备及其控制系统的自动化技术依赖程度愈来愈高。为了将各系统有机的集中控制，需要建立安全可靠的数据通道和统一的平台，在进行技术整合的同时，统一各子系统之间的数据接口和物理接口，消除子系统之间的数据孤岛现象，为管控一体化提供必须的基础，从而实现远程集中智能化监控，达到减人提效增安全的目的。 1.2平台设备的选用 煤矿的特点决定了整个系统必须具有很高的可靠性和可用性，以此保障生产活动的正常进行和井下工作人员的安全。因此在选型时充分考虑所选设备的冗余性和容错能力，并能够适应井下恶劣的工作环境和防爆要求。①实时历史数据库采用容错架构的服务器；②通信线路采用环网技术组建，核心交换采用热备冗余技术，环网之间进行耦合冗余连接，光缆敷设时，使用多芯单模备份光纤；③采用先进的的数据存储及备份系统，对自动化关系数据库、实时数据库及企业Internet网络中数据库的重要数据进行实时的存储与容灾备份，确保自动化及其相关重要数据的安全性和可靠性；④后备供电采用数字监控技术，提高电源监控的灵活性和稳定性，采用双变换在线式结构，解决电压波动、电源干扰、闪电雷击等问题，对设备提供全面的保护；电池组采用模块化设计，能够随意组合和扩展，保证应用系统数据的不间断性及完整性。现场工业交换机均采用在线式UPS供电方式；⑤重视自动化工业网络跨出到企业网络的安全保护硬件。 1.3煤矿综合自动化系统构成 煤矿综合自动化系统是一个包括井下生产监控，井上综合信息管理于一体的大型控制系统，具体应包括带式输送机监控系统，井下排水控制系统，变电所控制系统，瓦斯超标监控系统，井下人员定位系统，主风扇通风系统，主井提升、副井提升系统等多个子系统。 煤矿综合自动化系统主要硬件构成包括2台核心交换机，实现系统的环网冗余，为了保证整个系统各类数据处理的实时高效，要求该交换机自愈合时间不大于500ms，另外系统包括若干二级交换机，各类数据存放的服务器，整个自动化控制系统以工业以太网为传输介质，采用骨干光纤环网的方式与各个子系统相连。 2、煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式 2.1系统的结构 根据实际需要，煤矿综合自动化系统结构采用了C/S与B/S的混合结构，各种现场信息，各类设备运转情况的数据收集等功能利用C/S结构完成。煤矿综合信息管理与，采用B/S的结构，保证企业人员随时随地在只要有互联网的环境下即可通过IE浏览器进行各类数据的查询。综合自动化系统具体分为现场设备层、控制层与信息管理层3个层次。设备层主要是将现场各种设备连接到各类传感器、控制器上，负责生产现场设备运行情况数据及故障数据的采集；控制层主要负责采集的各类信息高速、稳定地传输；信息管理层主要通过工业以太网将各个PLC、上位机、服务器互联，实现企业信息的集中监控与管理。 2.2系统的连接方式 ①RS485与工业以太网的互联 对于使用RS485标准通信的各种设备，不能直接连入工业以太网，需要设计相应的转换协议，将数据进行转换后接入系统核心交换机，具体连接方式如图1所示。 ②CAN与工业以太网的互联 各类CAN总线接口设备，通过CAN以太网智能协议转换模块再接入交换机，实现与以太网的连接，CAN以太网智能协议转换模块集成了一路CAN-bus接口和一路EtherNet接口以及TCP/IP协议栈，可以轻松完成CAN-bus网络和EtherNet网络的互连互通。 3、上位机监控软件的实现 对于现场采集的各类数据，需要实时在上位机中直观显示，对各类故障及时报警，上位机的监控软件的开发使用WINCC组态软件完成，WINCC是第1个使用最新的32位技术的过程监视系统，具有良好的开放性和灵活性。 通过WINCC组态软件将现场采集的数据通过图表的形式表示，对于现场场景通过直观的动画进行显示，并将数据、故障信息通过Web方式在企业内部网络中，使企业决策者实时掌握生产与故障的信息。使用WINCC组态动画搭建的风机监控系统主界面如图2所示。利用该监控系统可以在调度室监测风机电压、频率、温度、功率等信息，并可以通过界面中简洁的操作实现对风机的远程操控，提高工作效率。 4、结语 通过分析煤矿综合自动化系统构成与建设思路，结合物联网理念，分析了煤矿综合自动化系统网络结构与连接方式，并实现了煤矿各类采掘、输送、供电等设备的监测，运行稳定，具有良好的推广价值。

物联网技术论文:消防安全管理在物联网技术的信息化应用 【摘要】消防信息化建设是消防安全管理的重要内容，在消防安全管理中，只有通过采用正确、及时的灭火措施，才能最大程度的保障人员的生命财产安全，物联网技术为消防信息化建设提供了新的发展方向。因此，本文通过阐述了物联网技术的定义，联系实际，分析了物联网技术在消防信息化领域中的应用 【关键词】消防安全管理；物联网技术；信息化应用 物联网技术能够实现信息的智能收集与传递，不仅可以降低人为误操作带来的安全隐患，同时也可以提高消防工作效率，阻止火势的蔓延，保障人民群众的生命财产安全，加强消防信息化建设，就要在消防工作中利用物联网实现资源的有效整合与利用。 1物联网技术 物联网技术是在互联网技术之上研发的一种先进的计算机技术，由于我国对物联网技术的研究较早，目前，物联网技术在各行各业中都有着广泛的应用，极大程度的促进了我国现代化建设。物联网技术的技术核心是将网络技术做了延伸和扩展，将移动终端设备与互联网相连接，如全球定位系统、红外感应器、激光扫描仪等，通过移动终端设备实现信息的交换，达到智能监控与管理的目的，运营模式有M2M、SaaS等。物联网以其智能化以及优越性在消防安全管理中有着重要的应用，尤其针对于高层建筑、高铁、地下建筑的消防安全管理有着更大的意义，更大的责任，只有加强消防信息化建设，才能有效的保障社会群众的生命财产安全，物联网在消防信息化中的应用主要表现在感知功能与传输功能上，通过手持机等移动终端设备来实现智能的感知功能，通过无线网络实现信息的传输功能，最终作用于消防系统中，另外，物联网技术还可以应用于消防事业管理，将数据导入到消防档案系统中，实现统一管理与消防的合理调度。 2物联网技术在消防信息化领域中的应用 2.1更新基础数据库 数据是系统的重要组成部分，完善的数据不仅可以帮助系统做出正确、科学的分析，同时也能够提高数据的利用率，但是我国目前的消防信息系统数据过于陈旧，资源利用率不高，在资源共享方面难以提供全面的数据，极大程度的限制了我国消防信息化的进程，因此，将物联网技术应用在消防信息化领域中，能够有效的对数据进行录入与分析，区别于过去数据单独录入存在重复率极高的弊端，物联网能够实现数据的平移，达到资源有效整合的目的，消防信息化领域中，将灭火救援、队伍整改以及后勤保障串联在一起，实现统一管理，利用物联网技术可以将消防指挥中心与客户终端相连，在火灾发生时，能够及时的采取正确的灭火措施，疏散人群，避免造成更大的损失。另外通过为消防人员配置移动终端设备，能够最大程度的提高资源的利用率，促进消防事业的发展。 2.2实现消防车辆智能调度 在灭火过程中，对消防车辆、消防员和灭火药剂的调度有着重要的作用，高效的调度能够帮助消防队员及时的采取灭火措施，在火势尚能控制时降低安全事故的发生几率，保障人民群众的生命财产安全。因此，将物联网技术应用于消防的调度中，通过RFID技术与消防车辆的水泵与发动机相连，能够在灭火过程中，对于消防车的水量以及发动机状态做到实时的了解，便于消防指挥中心的指挥工作，通过物联网技术，将数据进行智能收集与传递，此过程不依赖于人工操作，不仅能够避免在数据收集与传递中的人工误操作，同时也大大节约了沟通的时间，数据可以直接在PDA或消防指挥系统中显示，为消防指挥中心制定出正确的灭火方案赢得了时间。 2.3提高消防工作人员的安全保障 火灾现场情况复杂，尤其是在高层或地下建筑环境中，人员密集，疏散空间狭小，使得消防人员的危险系数增大，特殊的环境也加大了灭火救援的难度，因此，将物联网技术与消防员相连，在消防防护服中安装芯片，如湿度探测器等传感设备将每一名消防员的基本信息通过网络反映到消防指挥系统中，不仅可以使指挥员识别出火灾现场的温度、湿度以及有害气体的浓度，从而及时调整灭火方案，另外移动终端设备还会反映出消防员的身体状况，使指挥员及时下达撤离命令，有效的规避风险，保障消防员的安全。 2.4实现消防设施的动态管理 消防设施主要是指自动化灭火设施、灭火器、消防水源等等。目前我国消防部队尚没有对消防设施采用统一的管理，自动化灭火设施等是阻止火灾蔓延最为有效的途径，尤其在消防救援力量未赶到火灾现场时，自动化灭火设施的合理使用能够最大程度的保障人民群众的生命财产安全。消防水源是灭火救援的基础设施之一，合理的利用可以达到最大的灭火效果，因此，将物联网技术应用到消防信息化领域中，通过在消防设施中安装GPS芯片合一实时了解消防设备的位置，通过安装RFID芯片，能够是实时了解消防设备的使用情况，便于统一管理和调度。 3结语 综上所述，物联网技术在消防信息化领域有着广泛的应用，不仅可以更新基础数据库、实现消防车辆智能调度、提高消防工作人员的安全保障同时也能够实现消防设施的动态管理，不仅最大程度的保障了社会人民群众的生命财产安全，同时也极大促进了我国消防事业的现代化建设。 作者：吴迪 单位：昆明市公安消防支队 物联网技术论文:物联网技术在环境监测中的运用 摘要：详细分析了物联网技术在大气污染、水污染、海洋污染及其他生态环境恶化等环境监测中的作用，着重阐述物联网技术在这些监测中存在的要素不全、技术等级低、监测缺乏统一规划和标准、公众对监测认知程度较低等系列重要问题，并对物联网技术在环境监测中的未来发展前景做出展望。 关键词：环境监测；物联网技术；信息传递 随着改革开放的推进，各种工业不断发展，加剧了对自然资源的需求和生态环境的破坏，人们逐步意识到环境保护的重要性，传统的环境监测是使用人工采取样品进行检测的方式，这种监控方式：（1）无法进行长期的远程实时监控；（2）不能够及时地反应环境变化等信息；（3）由于依靠人力，劳动强度大，这些不足使得传统监测方式无法满足现代监测对于环境的信息化管理要求。随着污染源在线监控系统的开始推广，物联网技术在我国环境监测领域开始了最早的探索和应用，它的出现克服了传统环境监测方法的缺陷，降低了监测成本，也使得环境监测向自动化、信息化、网络化、智能化方向发展，我国目前的环境监测手段还很落后，物联网技术的出现为我国环境监测的发展提供了一个很好的契机，为复杂、多样的环境进行自动实时监测提供了可行的思路和方案。 1物联网 1.1概念 物联网（TheInternetofthings，IOT）是指在互联网的基础上扩展和延伸到物体与物体之间信息交流的一种新型信息技术，物联网的定义是实现物体与物体、人与物体、人与人之间的信息交流。物联网在国内的应用一般是使用定位系统、红外线感应仪、全球定位系统（GPRS）、激光扫描仪和气体感应器等设备间的信息，进行交换和记录，实现检测、定位、监测和扫描的一种信息技术，实现各种设备之间信息的交流，让使用者能够在物联网中得到需要的信息，让监测和管理的信息具有时效性和保证其准确性，达到人工智能化的监控，提高工作效率和生产力，弥补传统工作中的不足。物联网在现代被广泛运用于各个领域中，如医疗健康、道路交通、店铺监控等，它们都体现了物联网的智能化与实用性。随着信息技术、网络技术、自动化技术、芯片技术的不断发展，物联网已经开始应用到生活的各个方面，很多地方的环境监测已经开始广泛使用物联网技术。 1.2组成结构 环境监测物联网主要由采集层、网络层、应用层3大部分组成。其中采集层通过传感器、智能卡、电子标签、识别码、摄像头等感知设备实现环境因子的识别、监测分析等信息的捕获、采集，以达到智能感知的目的；网络层利用无线网、移动网、固定网、互联网、广电网等传输网络实现感知层所采集信息的传输与处理，是整个环境监测物联网的核心组成部分，是将采集层所采集的数据进行大范围的传输与共享，并且实现多方的交互；应用层主要包括环境监测中的特定应用服务以及实现网络层和应用服务间接口和能力调用功能的中间件，用于完成信息的分析处理和决策，以实现环境监测信息的识别、感知、分析和预测，发挥智能作用。 2在环境监测中的应用 2.1大气污染监测 如今我国很多城市存在空气污染现象，空气质量较差，尤其在一些大中城市，由于重工业和城市交通的发展以及人口持续增长，导致了城市大气污染相当严重，其中就有人们熟知的PM2.5。大气污染监测主要包括大气污染物监测、空气质量自动监测和大气降尘监测等几个方面，由于物联网技术所具有的强大沟通等功能，它能够有效地应用到对大气污染监测的整个过程中，如监测空气中可吸入颗粒物的含量，空气中有毒有害物质的含量，甚至能够监测大气中的氧气含量、二氧化碳含量、氮气含量等，可以快速地发现空气中存在的问题，并且通过实时传输功能把监测器上的相关数据传输到气象控制中心，再由气象控制中心传输给电视台新闻中心等告知民众，让民众及时做好自我防护，降低污染的危害，保证身体健康。从中央到地方各级天气气象预报的准确和适时就表明我国在城市空气质量监测的物联网应用上确实已经有一个完善的体系。 2.2水污染监测 当今世界水污染现象已到了相当严重的程度，应当引起全人类的重视。由于物联网技术所具有的自动监测功能也被广泛用于对河流河道水质、水库水质、污水处理质量等监测中。通过传感器监测水体中含有的各种固体污染物含量，各种气体含量，其他有毒有害物质含量；而后将数据传送到中央控制系统，再由那里的计算机自动进行对比分析判断水质好坏情况、水质安全情况并提供两种相应系数，所有的数据都会自动进行储存备案，一旦发现问题或异常情况，计算机还能够自动报警，引起人们的警觉。而且物联网技术具有的“物物相联”的特点使得人也能够对系统进行人工干预，人为地进行实时的监测观察，以便为及时整改服务。 2.3海洋污染监测 我国对于海洋污染监测的物联网系统建设还处于初级阶段，而世界很多国家都很早就对海洋污染监测的物联网系统建设进行着研究，它们的研究成果能够为我们提供借鉴和帮助。海洋污染物联网系统建设能够监测一个国家海洋的水质情况、污染物情况，能够在发生一些人为灾害或者自然灾害时做到及时发现，从而为及时处理争取时间。比如在发生核泄露造成核污染时及时发现污染物是否到达国家的近海，为及时有效的防范争取时间；在发生油船原油泄漏时也能够及时地判断原油泄露产生的污染情况并及时地做出处理，有效控制污染的范围和规模，把损失降到最低。 2.4生态环境监测 生态环境的物联网监测系统尽管是一个较为宽泛的系统概念，但也已经逐步地被接受应用，并发生着作用。一般来说，这样的一个监测系统不仅仅包括前面提及的几个已经投入使用的环境监测系统，它还包括视频监控系统和对生态环境中的植物、动物生存情况的监测等一系列的监控，所有的信息、数据等最终汇集到中央控制系统中，由中央控制系统做出反应发出指令。目前生态环境的物联网监测的应用主要是在一些自然保护区、沙漠绿植研究、生态环境恶化监测中，已经体现出了收集、预报等功能和功效。 3存在的问题 3.1监测要素不全 在关于生态环境的物联网技术系统性监测中，监测的对象其实较为简单，很多监测系统的构成也较为单纯，因而离实际需要还有很大距离。比如只能够对海洋中几种特定的污染物进行监测，对空气中特定的污染物进行监测，监测范围非常有限，因而监测的功效也大受影响，这些与对全球整个生态环境的监测需求是极不匹配的，缺乏完善、全面的整体性环境监测势必制约着环境保护与防治，所以监测要素亟待补充和完善，方能担当重要使命。 3.2监测技术还较为初级 世界上物联网环境监测系统建设其实也并不完善，尤其是我国环境监测中的物联网系统建设还处于较初级的阶段，硬件、软件上都还有很多欠缺的地方需要完善和加强，还有很多课题亟待人们去研究和论证，还有很多未知领域等待我们去认知和开拓；不仅仅是完善传感器、传输器、运算器等硬件；更多的是在软件系统的研究控制上要加大力气，加强技术攻关，努力改变监测技术的初级化制约着监测成效的现状。 3.3监测缺乏统一规划和标准 我国在环境监测的物联网系统建设上起步晚，缺乏相关的经验和技术，逐步在摸索中前进，逐步在积累中提高，迄今还没有一个统一的标准和尺度，整个国家的环境监测物联网系统建设也还缺乏统一规划，有着各自为政的特点，因而显得混乱；甚至同一个地方、不同监测系统每天向公众播报的空气污染物种类、污染程度及等级都不相同，这样的环境监测效果确实不尽人意。因此实行监测的统一规划和标准，有利于提升监测效果。 3.4公众的认知度较低 物联网是一种较为新颖的名词概念，其技术应用在我国尚未得到大范围的推广，而且宣传力度也不够，甚至对于已经应用了一定物联网技术的领域也没有对公众进行宣传，由此可见，物联网技术对于普通公众的关注度还不是很高，有隔膜的。这样一来，关注度低自然导致相应的政策无法进行完善，物联网技术应用便不能有效地扩大范围。虽然公众对于这样一项技术是有着巨大的需求前景，但是市场和生产研发之间出现了巨大脱节，这也与技术的宣传力度不足存在着一定的联系。 4未来发展 4.1加大技术研发的力度 对于相关设备技术的研发、生产，国家要不断加大加强政策支持，同时国家也要加强对相关研发企业、生产企业的政策补贴，在提高物联网相关附属设施质量、性能的同时不断地降低成本价格，让物联网技术能够更好地应用到环境监测中，服务国家，服务社会。 4.2加强环境监测物联网建设规划 必须加强环境监测物联网建设的系统规划，统一监测的标准，统一国家层面的系统建设标准。同时对整个环境监测物联网系统的建设进行统一的规划，杜绝地方性差异，与此同时还要不断进行完善，提高质量和水平。 4.3加大宣传，提高民众对于物联网的认知 必须要通过科学教育频道、有关新闻频道、社会活动以及公共产品展示等方式来提高人们对于物联网技术的认识和了解，增加普通民众对于物联网技术研发的支持，因为物联网技术的研发归根到底要惠及民生幸福。 5结语 物联网技术是新一代信息技术的重要组成部分，随着社会和信息技术的发展，它必然会融入人们日常生活中的方方面面，促进生活的改善和优化，使得人们的生活越来越智能化。尤其对于现代环境监测系统的建设，其建设的物联网监测系统对于节能型社会的发展，新时期环境保护以及国家实行节能减排都有巨大的促进作用，也使得现代经济得到持续、健康、稳定发展。 作者：沈伟 单位：泰州职业技术学院 物联网技术论文:在铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一，运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此，为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征，就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合，从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络，同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网，但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年，物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术，从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年，美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告，在报告中表示出物联网大时代的到来，在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术，物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型，例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定，其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上，最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布，从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括：智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟，互联网的IPv4地址已经达到了顶峰，IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求，而孕育而生的IPv6具有128位地址，这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址，因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息，同时通过对实体的分辨，可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性，但是RFID运用的技术也有相应的不同，比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池，它能够对海量的信息实现快速的处理，它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加，这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现，通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统，运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间，但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签，以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符，这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率，还能够节省旅客进出车站的时间，从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成，其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片，运用RFID芯片的读写器，不但能够了解到当前铁路运输的速度，还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患，从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地，防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网，把旅客购票的信息植入到每一张的车票中，同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符，进入到候车大厅以后，收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确，以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后，也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正，并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递，一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后，系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术，能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算，进而存储。不但如此，还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入，这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率，缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统 发展铁路物流，就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计，对箱号图像识别，这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取，从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面，不但能够实时了解货物运输情况，还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如，能在探头前面连接各种各样的传感器，将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接，利用云台摄像机捕捉画面信息，利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害，它不但可以摧毁大量的铁路基础设施，还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害，由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术，在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备，这样不但能够实时监控这一地区山体情况，还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警，以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应，进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用，是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前，我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面，在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用，为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进，我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者：范军 单位：北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术单灯控制系统应用 1单灯控制系统组成 莱州市单灯控制系统框图由路灯监控中心、GPRS无线数据通信系统、路灯监控终端和安装于每基路灯灯杆处的单灯控制器组成。该系统利用中国联通烟台有限公司莱州分公司的GPRS网络进行大区组网，将监控中心局域网与联通GPRS核心网络接入平台进行专线链接，为每台监控终端安装移动SIM卡（SIM卡只开启数据传输功能），并且配置监控中心的IP地址后，即可实现监控中心与监控终端的数据传输，达到远程监控的目的。而监控终端通过RS-485接口与单灯集中器连接，采用ISM无线小区组网方式与安装在每基灯杆处的单灯控制器进行通信，并完成与监控中心的通信中转任务。 1.1单灯控制系统组网方式 1.1.1单灯有线方式（电力线载波） 电力线载波通信的发展已有很多年了，它是借助电力线，将高频信号叠加在电力线上进行低速数据传输的技术，广泛应用于自动抄表、智能电网等领域。优点：借助原先路灯电力线进行通信，无需铺设电缆和安装天线，可实现长距离数据通信；网络协议简单；维护方便。缺点：由于路灯线路复杂多变，灯型和阻抗各有不同，单一载波频率很难适应各种线路，通信成功率不到90%；变压器对载波有阻隔作用，电力载波信号只能在一个变压器配电区域使用，无法实现跨越。 1.1.2单灯ISM无线方式（433MHZ） ISM为国际通用的无线频段，433MHz无线网络广泛应用于工业、科学和医学领域，国内在远程抄表、工业控制、电子消费产品和无线传感网中均有成功应用。优点：频率免费使用，穿透性和绕射能力强，传播距离最远可达2000米；发射功率低，接受灵敏度高，稳定可靠；经济适用。缺点：单一的433MHz频点易受干扰，可通过无线模块自身特有的十组频点跳频技术来解决； 1.1.3单灯ISM无线方式（Zigbee） ZigBee是一种无线连接网络，工作在2.4GHz频段，具有最高250kb/s的传输速率，它的传输距离在10-75米的范围内，类似于WIFI技术，多用近距离数据传输。优点：功率低，时延短；协议通用、开放；采用加密算法和避免碰撞机制，安全性高，可切换16个信道。缺点：波长短，只能直线传输，无法绕开障碍物；传输距离短，超过75米需增加中继，可靠性大大降低，中继故障将导致后面链路所有通信中断。 1.2单灯集中器 单灯集中器安装于路灯控制箱处，与监控终端通过RS-485接口对接，主要实现承上启下的作用。一方面，单灯集中器负责集中采集所管辖路段所有路灯的电压、电流、有功、无功、功率因素等参数，向单灯控制器发送开关灯指令；另一方面，单灯集中器与三遥终端进行数据传递，由三遥终端向监控中心实时传输数据。单灯集中器主要技术指标如下：（1）处理器采用Corex-M332位ARM芯片，运行速度快，可靠性高；（2）软件可远程升级；（3）可容纳单灯控制器容量≥256个；（4）内置锂电池，停电后可使用8小时以上；（5）具有自身和单灯控制器参数掉电保存功能；（6）较好的接收灵敏度和抗干扰性能，信道冲突自动检测；（7）单灯集中器自身故障，可根据自带时钟及常闭触点确保路灯正常开关。（8）供电范围：AC220V±20%；（9）工作温度：-40～+70℃；（10）防护等级：IP51；（11）防雷等级4级； 1.3单灯控制器 单灯控制器主要应用于路灯照明，可以实时在线监控每一个灯杆每一盏灯的工作，采用国际上先进的物联网技术，经精心研制而推出的新产品。单灯控制器安装于路灯灯杆底部，防尘、防水设计，达到IP54防护等级，可根据灯杆尺寸和内部空间采用永磁吸附灯杆内壁或内壁悬挂固定。主要技术指标如下：（1）采用军品级MCU处理芯片和电力计量专用芯片，运算速度快，采样数据精度高；（2）采用无线或载波通讯方式与单灯集中器通信，通信距离最远可达2KM；（3）检测回路：2路，可检测电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数；（4）数据采集精度优于1％；（5）采用IP54防护等级，防水、防潮；（6）采用看门口电路、软件优化等方法进行抗干扰设计；（7）可适应高压钠灯、金卤灯、LED灯和节能灯等不同光源；（8）外形尺寸设计小巧，安装方便，采用透明外壳和指示灯，方便现场接线和维护；（9）工作温度：-40～+70℃；防护等级：IP65；（10）输入电压：220±20%VAC；（11）绝缘等级ClassI； 2单灯控制系统主要功能 （1）实现单、双、三头（臂、火）的控制、调光和检测；（2）通过中心站软件或手机APP指令实现片区、街道、间隔和一侧（单、双数）等控制方案，以及主道开灯、辅道开灯、主辅全开、主道调光、辅道调光和主辅调光等控制模式；（3）可实现3路0-10V独立调光输出控制；（4）具有异常开关灯、电压电流超限、灯具故障、灯杆漏电、通信失败等报警功能；（5）可按照周计划、日计划自主独立运行；（6）能够检测各个灯头的电压、电流、有功、无功和功率因素；（7）实现了通过更换通信模块，即可实现433MHZ、Zigbee和电力线载波三种不同得通信方式，确保通信无盲区覆盖。（8）实现白天修灯只开启需要维修的单盏路灯，无需开启整条路段路灯。 3结语 莱州单灯控制系统建成后，只要在监控中心就可掌握全市主要路段每盏路灯的亮灯情况，路灯故障可直接定位，准确及时的维修，大大提高工作效率，同时也为管理者精细化管理奠定了技术基础。另外通过设置各路段每天亮灯方案，隔灯亮、半夜关闭广告灯箱、奇偶日轮换亮灯等方式不仅节约了大量电费还大大延长了灯具的使用寿命。因此该系统的建设获得了很好的社会效益和经济效益。 作者：李宁华 单位：南京理工科技系统有限公司 物联网技术论文:物联网技术铁路运输论文 一、目前物联网技术在铁路运输各方面的应用 近几年来，我国的物联网技术在铁路方面得到了初步的应用，尤其是在设备的客货运输的服务系统以及安全保障系统。各方面的智能化应用给乘客带来了极大的方便，同时也提高了铁路运输的安全以及服务质量。 1.火车票售票和检票的智能化应用 目前，在全球的高速铁路中物联网技术的应用飞速发展，我国的售票和检票系统也已经实现了很高的智能化，给广大乘客取得了很大的便利。而在铁路运输的领域中，所运用的是RFID电子容票，它根据乘客需求，采用自动售票机使得乘客可以自己提取，而且在检票中指定相对应的读写器，解读数据来分析车票是否有效，这给乘客带来了很大的便利，同时也缩短了工作流程。 2.铁路行车时的调度得到有效管理 在铁路行车的调度管理中，物联网的运用能够有效管理火车的各节车厢从而进行铁路速度的监察控制以及信号系统升级改造。它是将电子标签芯片安装在各个车厢里面，这样同时，隔一段距离在铁路的两装上特有的读写器，这样，不仅能够全面掌握全国所有的铁路某个时刻所在的线路位置信息，还能够读出火车的速度，大大的帮助了火车的安全控制、调度以及追踪。 3.铁路上车辆智能化监控识别系统 一般而言，铁路机车车辆智能化识别系统由五个部分所组成，即数据集中管理、复示设备、机车车身底部识别标签、地面自动识别设备（AEI）等，其中，地面自动识别设备包含了防雷设备、天线、读取装置、列车探测装置、远程通信设备、微波射频装置等。将自动识别的仪器装在各种不同的站，通过对国王的车辆分析解读，然后传至信息系统处理，采集包含数量、车次、类型等各种数据的信息，这就实现了车站管理信息的系统对机车进行每个时段的有效跟踪。 4.物联网技术在客运系统的运用 在铁路系统的各个主要地方安装读写器，这样就能识别车票中的芯片，对应相应的乘客。除此之外，这样的系统能够统计等候的乘客人数，如果有乘客不小心进错了检票口，那么就会发出提醒。而且在列车驶出后，这些信息就会自动的传输到下一个车站，而到下一站的时候就会自动提醒，除此之外，乘客下车后系统能对信息写入。 5.物联网在铁路货运物流信息化系统的应用 互联网与现代化技术的迅速发展，人们的生活方式也在潜移默化的改变着。而如今网上购物的便利使得人们购物的方式越来越倾向它，那么货运的稳定、高效成为了人们关注的热点。而相比其他的运输方式而言，铁路有其独特的优势，但是，也经常会出现一些非常重要的漏洞。并且这些情况的发生，不但损失了消费者的利益，同时也给铁路部门带来了许多损失。而将物联网技术的使用，使得在货物上车前就对其进行检测，那么这些信息都能被采集到，组合管理人员能够将货物与单据信息核对。不仅如此，物联网的应用，使得消费者能在网络上看到货物所在地以及到达的时间。 二、物联网技术在铁路运输领域内的未来展望 随着大规模的铁路建设，物联网技术的迅猛发展，铁路运输信息化程度的要求越来越高，那么，基于物联网技术在智能化交通以及现代中的应用，物联网的技术会在一下更多的方面得到更为广泛的应用。 1.物联网应用于站车信息的共享系统 如今铁路的售票系统已经与网络相连，但是车上的补票依旧需要独立的开展，这就导致了车站里面的所留的票以及车上所补的票之间会有所脱节，那么就会有浪费的现象出现。如果利用RFID技术的网络信息共享性，将车站售票系统与车上补票系统联网，车站可以准确掌握无票上车人员的情况，根据实际情况确定车票的预留，车上也可以准确掌握列车预留情况，方便为旅客补票，从而可以充分利用列车资源，同时便于车上进行检票。 2.综合安全预示系统 安装以物联网技术为基础的综合安防预警系统，能够及时有效的感应入侵，包含火灾等各类安全隐患的子系统，实现列车更为安全的运行。 3.仓库管理系统 借助标签我们能使工作人员在不开箱的情况下检查物品，这同时可以防止货物在仓库里面受到损害或者被盗。 三、结语 物联网作为一次技术革命，带动或者是与产业链共同发展，实现了人与物品之间的对话。铁路是我国各方面的重要产业，随着各方面发展的提高以及互联网技术的飞速发展，在不远的将来，铁路交通智能化一定会迎来质的飞跃。 作者：吴鹏单位：内蒙古集通铁路（集团）有限责任公司 物联网技术论文:物联网技术化校园管理论文 1物联网技术在校园教学管理中的应用。 1)提供智能化教学环境。学生时常为找不到自习教室而苦恼，利用物联网技术搭建的信息平台，学生可以通过网络了解到自习室的情况。将摄像头、传感器等设备安装在教室中，并且与教室资源系统连接起来，将实时的学生数量信息传递到资源平台上，学生可以通过进入教学资源系统来查询自习室的占用情况，从而节省了找自习室的时间。 2)智能考勤系统。传统教师点名的考勤方式，浪费了一定的教学时间。使用智能考勤技术，学生上课前通过刷卡进教室，教室的读卡器在接受了学生的刷卡信息后，自动将信息发送到教学管理系统中，并通过计算机将数据更新到考勤数据中去，这样教师就可以通过计算机快速的查询学生的出勤情况，从而节约了教学时间。 3)构建智慧图书馆。智慧图书馆的建设主要为学生借阅图书和学校管理图书提供方便。首先，学校图书馆是供学生查阅资料的场所，外来人员的进入会给图书馆的管理带来了不便，利用RFID标签和学生的一卡通等设备，可实现图书馆安全管理。另外学生借书、还书也依靠一卡通来实现，通过刷卡、扫描图书等方式来实现自助式借书，还书时只需扫描一卡通即可获得书本信息，方便图书的归架。另外，系统在刷卡时能自动识别学生的专业、借阅记录，学生的考试成绩等信息，自动寻找学生的兴趣点，为学生提供推荐服务，方便学生学习。 4)实验室管理。实验室的设备一般造价昂贵，其结构、类别也比较复杂，通过电子标签，对实验设备进行管理，在电子标签上存储设备的信息，通过与网络系统相连接，实现统一控制。学生凭一卡通进出实验室。 2物联网在学生生活方面的应用。 校园生活是智慧校园管理系统中的一项重要内容，校园生活包括学生、教师在校园内消费、住宿、校园安全、车辆管理等方方面面，智慧校园是以智慧技术来实现智慧生活，利用物联网技术来更好的实现智慧校园。具体来谈，有以下几点。 1)消费管理。消费管理是智慧校园的重要组成部分，以物联网技术为核心的消费管理主要包括： ⑴基于RFID技术的一卡通，或有的学校以手机等作为信息存储器，含有学生的基本信息。 ⑵RFID阅读器，即消费场所的刷卡器，读到信息后传至后台的数据库进行查询，读取和扣除金额。 ⑶后台数据库，持卡人的信息统计在数据库中，方便了消费业务的查询。像食堂、商店、浴室等场所的消费管理都可以通过这种方式实现。 2)智能照明控制。利用物联网技术实现智能照明，利用声控装置、加法计数器等设备，根据光线、教室有无人来自动控制照明开关，实现节能效果。 3)校园安防管理。在物联网安防管理平台中，利用射频识别、图像识别、GPS等技术，结合日常监控设备，通过计算机进行信息汇总、处理，适时进行警报或提示，实现校园安防自动化。 作者：张淑坤单位：德州科技职业学院 物联网技术论文:现代农业发展物联网技术问题及建议 摘要：农业物联网是一种新兴农业信息化技术。本文针对物联网技术在我国农业上的具体应用，分析了在应用过程中涉及的数据安全、射频辐射、电子环保、形象工程、国家标准五大问题，并提出了相应的建议和解决方案。 关键词：物联网；射频技术；农业信息化 物联网是当代信息技术发展的又一里程碑，其英文名称是：“TheInternetofthings”。定义可以概括为通过射频识别（RFID）（RFID+互联网）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器、气体感应器等信息传感设备，按约定的协议把任何物品与互联网相连，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络［1］。物联网技术在农业信息化中的应用步骤是首先各种数据感知设备采集各种农业数据，然后建立数据传输和数据格式转换，最后利用各种网络及现代信息传输渠道如4G网络、zigbee、internet，数据决策中心如“吸星大法”般的实现农业广、深数据全方位的大尺度收集；决策中心再将海量农业数据进行分析、挖掘，然后再发出指令数据控制各种智能化终端完成农业各种操作行为，最大限度的免手工作业，进而实现数字农业高效精准目标。物联网和云计算、大数据往往是密不可分的。近年来，物联网在我国农业相关领域开发应用取得了很大的成绩，在农业生产过程精细管理、农产品质量溯源、农产品物流、农业生态环境监测等各个方面如雨后春笋般地出现了各种基于物联网技术的农业数据处理平台。如辽宁省农科院开发的基于zigbee网络传输的设施农业温湿度物联网控制系统；2012年安徽省被列入国家物联网试验区，主要在农作物“四情”大田监测、农业精细化种植管理、加工车间生产管理、畜禽和水产养殖、农产品质量安全追溯等方面应用到了物联网技术。物联网等信息技术确实在由传统农业到现代农业转变的过程中起到了重要作用，但看到成绩的同时，物联网快速爆发式的应用也呈现出了很多问题。如何应对及解决这些问题，是我国农业物联网能否高效、长期、健全稳定发展的关键。 一、数据安全及建议 从物联网的定义上不难看出，RFID使用数字识别技术。（RadioFrequencyIDentification，简称RFID）射频识别技术，是由电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）、阅读器（Reader）与及软件平台三部份所组成，通过射频信号进行数据识别，其工作原理非常简单。农业物联网与其他物联网最大的差别是，农业物联网能够较大程度地保证农产品生产过程中的各类生产信息的公开，而且使用农业物联网进行生产的农产品附加值较高［2］。但是，由于前期大量数据录入及处理需要人工操作，那么，问题来了！从数据安全角度，如果射频标签不加密或机密机制不够严谨，在各个工作流程的环节中，标签中的数据很有可能被删除、盗取或被篡改。农产品的各种种植、加工、性状等数据就有可能被其他竞争者所获取并利用，也就形成了标签数据是真的，但和实际产品对不上的尴尬境地。从网络安全角度，从读写器到后台网络传输如zigbee网络传输，不但面临普通网络中的数据安全问题，而且也要面对无线传输数据截获问题。建议：解决这些问题的方案是所有的RFID读写器在读取数据、zigbee传输数据中都要严格应用数据加密验证机制，同时读写器和后段的系统平台数据传输也需要数据加密，必要时可以采用量子网络进行数据传输。参与平台的管理人员也要有高度的数据安全意识，并且要具有高涵养的科研数据保密素质。 二、射频芯片的电磁辐射影响 在物联网中，无论是信息采集设备、还是无线数据传输设备，包括rfid、zigbee、wifi等先进电子设备，都会或多或少的对周围环境产生电磁辐射。当RFID标签和zigebee相关的电子器件被大量使用的时候，操作者就会陷在充满电磁辐射的有一定危险的空间中，如果功率过高，这就可能会损害人类的身体健康。在农业物联网中，电子器件的电磁辐射及材料释放物对空气、水、植物、动物等的影响甚至会超过对人类健康的影响，本来农业物联网是用来代替人工劳动力来提高农业生产效率的，最后可能因为电磁辐射的影响，却大大降低了农产品的品质，甚至是生产了有毒害的农产品，最终食用农产品的人类还是受害者。这样人类就掉入了自己所设计的高科技电子产品之坑。建议设计人员严格按照国家电磁辐射相关标准规定RFID标签使用的频谱和信号功率，其功率及频谱必须对人体的辐射降低到最低，甚至是零辐射；规定其工作模式是被动还是主动以等重要参数。不要盲目追求传输速率，尽量使用保证人类、环境相对安全的低频段，避开高频段和超高频段，把农业物联网的电子设备的电磁辐射降低到最小。 三、物联网电子设备的环保问题 在大规模的农业物联网中，电子标签和相关电子器件必将是大规模应用的产品，大规模的使用所带来的问题就是环境污染即“绿色环保”的问题。针对电气电子设备报废产生的环境问题，2003年1月27日欧洲议会和欧洲理事会电气电子设备报废指令，电气电子设备报废指令旨在将电气电子设备在其生命周期中和成为废品后对环境产生的影响最小化。它鼓励收集、处理、再循环、再利用电气电子设备报废品，并订立标准，规定制造商负责大部分这类活动的费用（制造商责任）个人用户能够返还报废的电气电子设备而勿需缴纳费用此外。强调采用再利用、再循环以及其它各种形式的废物回收手段，以减少废物排放还寻求改善电气电子设备生命周期中所涉及到的所有人员的环境条件［3］。虽然rfid、zigbee等电子器件及芯片是可以多次反复使用的，但也会有生命周期。因此，做好废弃RFID相关电子器件处理与回收利用的工作，既是对本身的道德要求，又是对社会公众及地球大环境负责任。我国在电子设备绿色环保领域还没有成熟的相关法律法规。建议国家尽快建立物联网相关电子设备的废物回收等绿色环保电子设备法律法规，最好由使用方或者制造方负责回收，并且要创建由政府部门监督、由检测机构或RFID标签制造方来处理的体制，采用“谁获得收益谁付出管理”的原则。即产品制造者在得到RFID标签收益同时，也必须要由有义务回收、处理相关的电子垃圾，或者增缴RFID电子标签及其他电子器件垃圾的环保税。可以依据回收工作的质量进行rfid设备商的资质评级，未达到资质评级的要求强制退出政府采购供应。 四、演示形象工程多，产生实际效益的少 虽然我国农业互联网技术应用发展已有多年，但大多数还是处在演示、形象、政绩工程阶段，真正用到农村农业生产实践中的很少，而能够给农业带来实际经济效益和社会效益的少之又少。类似几年前的互联网泡沫经济，短期出现的大量互联网站在互联网泡沫经济的衰退下也都因为不能创造价值而关闭了。同理，目前物联网有些标准还尚未统一，政府部门及相关科研单位及企业各自为战，在设计研发初期都把关键点放在了如何采用最时髦的信息技术和设备，营造最先进的物联网环境，以达到单位报奖、个人政绩提升之目的。至于设备成本、人工使用成本、使用推广对象、是否适合地域实际情况等问题很少考虑。以致重复投资建设研发出来的形形色色的技术平台只能做花瓶鉴赏，不能真正在农村、农民中推广，不能在农业实际生产时投入使用。或者即使投入实际农业生产，相对高昂的平台软硬件费用投资，产生的社会效益及经济效益也会微乎其微，甚至会是负效益。建议政府、科研部门在设计研发物联网平台时应脚踏实地、立足当地实际的三农需求，根据国家的相关标准，开发出当地农业真正能用得上的、用得起的、真正给当地农业带来实际经济效益的物联网平台。即真正用在田间地头的、用在老百姓家里的、让农民看到收益的物联网平台五、农业物联网技术应用缺乏统一标准近年来，我们国家先后建立了中国物联网标准联合工作组、中国通信标准化协会（CCSA）、电子标签标准工作组、传感器网络标准工作组、泛在网技术工作委员会（TC10）。早期成立的这些科研组织通过积极参与制定国际物联网标准化方面的工作，在物联网技术标准化方面奠定了一定的话语权。但是农业是一个特殊的应用行业，其他行业的物联网技术标准往往不能直接应用于农业方面，需要根据农业行业特点重新进行拟定统一技术标准。所以，在物联网技术农业标准方面，各个国家是处于同一起跑线的。建议国家相关部门专门成立农业物联网标准的制定部门，特别对绿色RFID标签的研究与开发相关标准方面，有待建立完善的农业物联网标准体系。各级科研机构不能各自为战，要尽快统一标准。 五、结束语 在信息技术飞速发展的今天，农业物联网的研究与应用已经引起了世界农业科研机构的高度重视，我国国家农科院、各省农科院也认识到了物联网技术应用对农业数字化管理及精准数字农业的重要意义。如果能在实践中解决以上五个相关问题，并充分和云计算、大数据等信息技术相结合，相信随着政府的高度重视，科研机构的前瞻研究，再和农村生产一线的实践相结合，物联网技术在我国农业上的应用就不会停留在虚空的信息化彩壳之上，亦将会给我国数字农业发展带来革命性的改变。 物联网技术论文:物联网技术在电子商务中的应用 物联网是新一代信息技术的重要组成部分，是信息产业发展的第三个浪潮，被列入国家“十二五”规划专题。电子商务这几年虽发展迅猛，但物流配送、产品质量、假货等问题制约了电子商务的发展，因此研究如何应用物联网技术解决这些问题具有重要的现实意义。 一、物联网简介 1、物联网的定义 物联网是指按约定的协议，通过各种信息传感设备，如射频识别（RFID）、光纤传感、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，将任何物品与互联网相连接起来，能实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。 2、物联网的典型特征 （1）全面感知：通过装置在各类物体上的电子标签（RFID）、传感器等，实现对物体的全面感知。 （2）可靠传输：通过移动通信网、互联网、传感网等多种方式将感知的信息传送到处理中心。 （3）智能处理：强大的计算能力和数据存储能力，智能处理算法和模型。 3、我国物联网发展现状 我国物联网的发展并不比其他国家落后，我国的物联网研究并没有盲目跟从国外，而是根据国家重大战略以及应用需求，积极开展基础标准体系等方面的研究，近年来，我国物联网在车辆管理、调度以及物流的物品运输、仓储、监测和食品药品溯源等方面得到了广泛的应用，形成了以应用为牵引发展特色，并在标准、技术、产业以及服务和应用等方面，已经接近国际水平。我国物联网产业已进入了“百花齐放”的“应用启动”阶段，多地物联网产业发展重点突出“示范应用”。 二、电子商务发展中存在的问题 1、信息不对称问题 电子商务并不是面对面的交易，而是通过商品的标题、图片、宝贝描述来获取商品的信息，买家对于商品的认知取决于卖家的描述，若卖家不诚信，则造成买家对商品的认知产生偏差，卖家甚至可以利用掌握商品信息的主动权误导买家，如经营商虚假商品信息等，使得市场中出现了一些商品信息不对称的问题，网络消费者实际收到的商品往往和网上的商品介绍相去甚远。 2、物流问题 物流是电子商务的最后一公里，是与消费者直接打交道的最接近的环节，物流服务的好坏直接影响电子商务的效果；但由于我国目前物流发展还较落后，没有形成高效的物流体系，多以第三方配送为主，而第三方的服务质量和水平会影响用户对商品的满意度，目前电子商务中投诉最多的是物流配送服务方面。如：配送速度慢，送错地方，丢失货件，送错商品，货件有损坏等问题。 3、电商产品真假问题始终存在 价廉物不美，电商商品真假难辨，近年来越来多的电子商务平台被假货沦陷，淘宝/天猫（C2C集市卖家及品牌卖家）、当当、小米、国美在线、1号店、唯品会、银泰网、华为、好乐买、凡客诚品为“2014年度十大用户体验最差网络零售商”。2011年央视《焦点访谈》曝光了淘宝网售假问题；2013年3月，调查发现，关于乐蜂网售卖假货的投拆在微博、论坛、BBS上比比皆是；2014年CCTV2《经济半小时》曝光当当网、亚马逊中国等电商售卖的化妆品来自“天照天”批发市场，而当当网方面无法提供能证明是“正品”的凭证。所有这些，说明目前电商售假，是老大难问题，同时也是制约电商发展的重要问题。 三、基于物联网的电子商务发展策略 1、应加强支撑平台的建设，积极推进示范工程 （1）建设原则统一规划、统一标准。着力改变电子商务分散建设各自为战的现状，应尽快制定电子商务标准、物联网编码标准以及数据共享和交换等标准规范，并应统一设计电子商务和物联网总体框架。示范引导、分步实施。鼓励感兴趣、并有条件的企业首先在我国电子商务对物联网应用需求比较迫切的地区和领域，开展物联网应用示范基地，总结运行经验，并逐步扩展应用的区域和领域。依托现有、充分整合。依托现有的电子商务、信息基础设施，充分整合各种相关系统，提高效率，尽量避免重复建设。资源共享、业务协同。强调资源共享，包括设备资源共享、信息资源共享和知识经验的共享，通过物联网整合分散的资源，理顺各单位间的业务流程，形成新技术条件下电子商务新的工作机制，逐步实现企业间、部门间的业务协同。政府引导、市场运作。示范工程的建设需要发挥政府与企业的积极性，实现政府引导，市场运作。 （2）支撑平台的建设应由政府建立相关的《产品防伪和质量追溯管理系统》，使用RFID技术对产品从生产到流通直至到消费者的全部信息数据进行精准化和系统化管理，从而达到对产品实行防伪和追溯管理的目的。质量追溯：系统应对所有产品进行统一编码，综合运用加密通信、GPS、RFID等技术，将产品生产、加工、储存、运输等过程的信息全部写入RFID标签，对写入的环节应严格把关，再利用RFID读写设备读取信息，了解每个产品的信息，从而实现从产品的生产到加工、物流配送直至到最终消费的全过程监控，实现产品可追溯，可追溯系统对产品供应链上的所有环节实施监控，能够实现产品的可追溯和信息透明化。防伪：为每个产品设置一个全球唯一标识，并将标识写入电子标签中，成为产品的一部份，用户可通过电子标签识别器对产品进行真假识别验证。 （3）示范工程的建设应开展应用示范工程，可在物流、农产品、食品等方面的电子商务确立一批应用物联网的示范工程，积极探索“物联网+电子商务”的应用模式，如可先建立智能物流、食品追溯物联网示范工程。示范工程应以政企共建模式为佳，由政府牵头整合资源、进行前期引导支持，后续通过企业市场运作保障工程的可持续发展，并在初期对企业给予税收和资金等方面的政策支持。 2、应用物联网技术解决电商产品信息不对称问题 从产品开始生产起，就在产品中嵌入EPC标签，使每件产品都有自己的身份证，将产品从生产到流通整个过程的信息都记录其中，包括：生产厂商名称、原材料、原材料检验人、原材料检验结果、原材料批次、产品批号、成品质检人、成品质检结果、成品分类、出厂日期、出厂顺序等相关信息，为消费者提供商品的真实信息。消费者在进行网上购物时，不再是由卖家单方介绍产品信息，可主动地通过卖家所提供的产品的电子标签EPC，通过溯源系统查询产品从原材料到成品，然后再到销售的真实信息，从而解决电商产品信息不对称问题，使消费者可真实地辨别商品，了解商品的来源，提高网络消费者的满意度。同时，每件商品都有自己的“身份证”，有利于工商等执法部门的公平快速执法，形成网上商家良性竞争形态。 3、应用物联网技术解决防伪问题 应用RFID技术建立基于物联网的产品防伪系统，在生产时为每个产品设置一个全球唯一标识，并且将标识写入电子标签中，写入后是无法修改、无法仿制的，同时在标签读写过程中利用电子签名技术提升标签的保密性和防伪造性，为方便用户的查询，可应用移动技术将移动终端，如：具有RFID读写功能的PDA、开放了开发环境的智能手机和平板电脑与电子标签、防伪系统结合起来，使用户可直接用智能移动终端对产品进防伪验证，系统将防伪验证结果返回给消费者，同时记录验证信息，若验证不正确，应将信息记录到防伪报警子系统中。 4、应用物联网技术优化物流问题 配送速度慢，送错地方，丢失货件，送错商品，货件有损坏等问题，主要是由于企业和消费者对物流过程不能实时监控所造成的，可通过将电子商务物流与物联网有机结合，解决这些问题。 （1）优化配送运输流程应综合运用RFID、GPS、GIS及速度传感器等技术建立智能物流系统。系统可通过优化配送线路和配送方案，加快物流配送速度；并能实时准确获取车辆所处的地理位置、车辆速度、车内湿度、温度以及物品的相关信息等，并可将车辆的各类参数进行实时动态监测，当出现异常情况时应有自动报警功能，并将这些信息传送到智能物流系统，同时车辆应按监控中心的指令工作。 （2）实时追溯货物的行踪，提高配送质量通过对物品进行统一的编码，并在物品中嵌入EPC标签，通过智能物流系统，消费者、企业、物流公司仅需要在网上查找相关商品的EPC信息，就能够实时获取该商品的所有信息，如：商品的运输路线、车辆目前所处位置、车内温度、物品有无破损等。当商品在物流的某个环节出现问题时，可马上采取措施进行补救。通过对商品实现追踪，减少送错地方、丢失货件、送错商品、货件损坏等问题的发生，有效提高整个物流实时效率。 四、结语 近年来电子商务成为了我国经济发展的新的增长点，而物联网是信息产业发展的第三个浪潮，它们是相辅相成的，将物联网与电子商务有机结合，将会解决电子商务目前存在的很多难题，有助于电子商务健康持续发展。 作者：黄燕勤 单位：梧州学院 物联网技术论文:库存管理中物联网技术应用 现如今，大多数的制造型企业在库存管理上都基本实现了自动化，管理信息系统的应用也推动了企业库存管理的发展，诸如MRP、ERP等，而物联网的发展也极大的改善了库存管理的模型。 一、库存管理中物联网技术的有效应用 1、仓储运作流程的优化。 在企业的仓储运作流程当中，包括有三个阶段：其一是入库；其二是出库；其三是盘点。而验货人员的工作就是根据以上的到货记录与接到订货数量的单子进行具体的比对，再决定是否将货物接收入库；而在出库的管理过程中，一般是应用RFID技术来进行扫码，可以将库存量信息准确的进行更新记录，定位货物库位的信息，有利于货物的分拣便捷；对货物进行盘点的时候，可以应用RFID技术来加快盘点的速度，使得定位更加精确，与传统的人工盘点相比，新型盘点技术可以增加效率，缩短时间，更能够提高盘点的准确性。 2、库存成本的降低。 在企业内部的库存管理时，需要对订货的时间和数量做出准确的管理，还要保证货物的安全问题。物联网技术的应用就可以极大的保证在途物资的动态时时查询和跟踪监测，为后来的入库做好充分的准备，还可以科学的安排接下来的生产以及销售。此外，我们还可以对库存内的产品数量进行了解，在掌握原材料的消耗情况之后，为下次的订货做好准备。因此，物联网的应用能够帮助企业进行库存管理，最大化的降低库存成本，使企业保持最佳的库存持有量，减少库存资金在企业资金中所占的比例，从而提高抵抗市场风险的能力。 3、生产成本的精确计算。 在企业的生产管理过程中，只有通过物联网技术的引进才能够准确的把握产品的生产过程，了解消耗的原材料数量和其他加工的产生的见解成本，对不同批号产品的数量和成本都能够更加准确的进行计算。 4、服务质量的提高。 利用物联网技术还可以帮助客户进行产品动态的查询，还可以对整个企业的库存变动情况进行科学的记录，将库存管理行为透明化，只有有迹可循才能够不断提高客户的满意度。并且，企业还可以对产品生产的来源和加工流程进行了解，包括原材料的始发地信息等等，保证企业在产品生产的过程中出现问题时能够准确的查询到原有，同时，还能够利用物联网技术将库存产品动态进行清晰的定位，配合先进的自动化技术将库存管理过程中的设备运行机械化，包括对堆垛机的控制以及出入库和库内管理的运行，提高了企业内部库存管理的有效性。 二、在库存管理中应用物联网的障碍 1、物流管理应用较少。 现代企业对于库存管理已经不单单在企业的内部使用，在与企业相关的各个供应链当中都得到了广泛的应用，而整个应用的环节设计到多个方面，包括对于海关、工商和税务等。由于在现代社会当中，物联网的应用还处于初始阶段，还没有在整个市场企业中得到重视，因此技术使用范围受到的局限性较大，大多是在企业的内部得到推广，却没有在庞大的供应链中体现物联网技术的优势。 2、物联网技术标准不够统一。 物联网技术所涉及的范围包括：传感网技术；TCP/IP寻址技术；RFID技术，第三项技术的技术性较强，在企业中的使用也比较频繁，由于每个RFID标签都具有唯一性，也就是说其中的识别码是独一无二的，因此使用者可以通过使用感应器来将物品中的RFID标签信息读取出来，比较规范而且还具有信息互用性。但是现阶段，RFID产品在国际上并没有正视的标准，倒是每个厂商的相关产品之间不可互通，无法兼容，导致RFID标签产品只能在特定的厂商中得以应用，不利于库存管理中物联网技术的发展，企业的管理也不够便捷。 3、技术产业化问题。 国内对于物联网技术的研究主体一般都是各大高校或者是相关的科研单位，虽然该技术在许多的领域中都取得了专利，但是技术产业化问题仍然困扰着我们，无法进行大规模的产业化应用，只要在智能交通或者家居等方面使用，对于企业供应链这一庞大的应用群体，物联网技术只处于试验时期，还无法将这项费用较高的新兴技术在企业物流管理中得到广泛的应用。总之，本文探究了库存管理中物联网技术的有效应用，面对信息技术的不断快速发展，物联网技术也将会继续深入的进行研究试验，最终成为物流发展的重要核心支撑点，降低库存成本提高企业运营的效率。 作者：徐小敏 单位：重庆西南医院 物联网技术论文:铁路运输中物联网技术的应用 铁路运输与维护是阻碍铁路发展的巨大隐患之一，运用铁路信息化完全可以这些问题迎刃而解。由此，为了能够适应铁路客运呈现的密度高、客流大的特征，就一定要提高铁路系统运输工作的效率与智能化水平。 一、物联网概述 1.物联网概念 物联网是通过运用物品把它和互联网相结合，从而实施智能化的管理、定位、识别与监控的网络，同时通过激光扫描器、全球定位系统与红外感应器等信息传感设备实现通讯与交换。它的核心是互联网，但是结果却已经扩散到商品之间的互换。 2.物联网的发展历程 在1999年，物联网这个概念第一次被提出。物联网是依靠互联网技术运用无线设备与射频设别技术，从而形成一个能够让全世界的商品在互联网上能够达到实时共享的网路。在2003年，美国的权威杂志《技术评论》表示在未来的生活中物联网将会是改变我们生活习惯的十大技术的第一位。在2005年国际电信联盟就发表了物联网的相关报告，在报告中表示出物联网大时代的到来，在全世界各地的商品都能够通过网上交易平台实现交换。通过依靠互联网技术，物联网也将会成为未来商品交易的主要方式之一。在中国也出现了许多成功运用物联网技术实现人工智能化的典型，例如上海的浦东机场与上海的世博会。 二、物联网关键技术 首先物联网需要运用特定的识别系统对物品的相关属性进行鉴定，其次应该把相关物品的数据信息通过互联网上传的网上，最有通过中央信息处理系统把传输进去的网络信息进行处理与公布，从而实现信息的共享。在当前物联网使用的主要技术包括：智能嵌入、云计算、IPv6、传感技术等。 1.IPv6 因为互联网的不断成熟，互联网的IPv4地址已经达到了顶峰，IPv6必定会在未来取代IPv4。当期IPv4只有32位的地址远远不能够到达当前会联网用户的需求，而孕育而生的IPv6具有128位地址，这样就能够促使世界上的任何一样物品都能够拥有自己的IP。在当前想要快速发展物联网就需要让每一件商品都具有自己的IP地址，因此IPv6的运用必将成为物联网实现迅猛增长的基础。 2.RFID 运用射频识别RFID能够通过无线射频识别出相应的物品信息。射频识别可以识别出很小的物品的相应信息，同时通过对实体的分辨，可以迅速的在没有触摸商品的情况下了解到商品的相关信息。RFID能够大面积的识自动识别商品的相关属性，但是RFID运用的技术也有相应的不同，比如适用领域、技术特点与工作原理都制定出了不同的标准。 3.云计算 云计算被一些专业人士叫做计算资源池，它能够对海量的信息实现快速的处理，它是发展物联网的关键。由于物联网需要随时随地及时的对相关采集的数据进行更新与添加，这样就需要一个能够大量存储信息的平台实现，通过云计算就能够实现海量数据的管理。 4.传感技术 计算机技术、通信技术、传感技术是信息技术的三大核心。传感技术通过传感器、信息的识别与处理对相关物品实现检测与数据录入。同时运用其相关的传感器对一些感官达到信息录入与处理的要求。 5.智能嵌入 把信息处理器嵌于应用系统，运用Internet让整个系统固化。这样就能够节约许多的时间，但能够快速的让信息实现共享。这样就能够让计算机技术与网络技术实现实时同步的进行信息的高速传递。 三、物联网技术在铁路运输中的应用 在铁路运输中实现物联网的全覆盖能够对铁路运输与维护起到高效的作用。它能够在铁路行车调度管理、机车和轮对检修信息管理系统、铁路货运物流信息化系统与智能化检票系统中实现 1.智能化售检票系统 智能化售票系统在中国已经实现了大规模的使用。乘客可以使用自动售票机进行铁路购票。在乘客进站时检票员运用小型识读器识别读取RFID电子标签，以此来识别乘客购买的车票是否与购票信息相符，这样不但能够大大提高铁路人员的工作效率，还能够节省旅客进出车站的时间，从而使车站可以快速运转。 2.铁路机车车辆智能化识别系统 地面独立识别设备、车身或者底部的识别标签、复示设备与数据集中管理这五个部分构成了铁路机车车辆智能化识别系统。地面独立识别设备是由四个部分组成，其设置需要通过各个站点的一系列的处理来实现信息的管理。在货物运输车上安装电子标签就能够迅速的对车辆的相关信息进行识别。这样在物联网时代就能够让货物的信息实现实时的了解与共享。 3.铁路行车调度管理 物联网在铁路行车调度管理中只要是通过对车厢的管理来实现。它能够对铁路的速度检测与信号的升级起到关键的作用。在每一个车厢上安装一个RFID芯片，运用RFID芯片的读写器，不但能够了解到当前铁路运输的速度，还能够检测到当前铁路运输中所出现的安全隐患，从而使相关人员能够及时的排除安全隐患从而使铁路可以安全的到达相应的目的地，防止一些干扰。 4.铁路客运系统 运用物联网，把旅客购票的信息植入到每一张的车票中，同时把读写器安装的客运车厢、候车室、检票口与车站口等地方。当旅客在自动售票机上购买到车票以后进入到进站口就能够自动识别车票信息是否与本人相符，进入到候车大厅以后，收到读写器的识别能够快速分辨出旅客候车地是否正确，以免旅客耽误候车时间。同时还能够及时的对旅客候车的人数进行统计。旅客在登上火车后，也可以通过读写器对某些旅客走错车厢得以及时的纠正，并且对旅客的下一站所达到的信息进行实时传递，一面旅客坐过站的现象出现。在旅客下车以后，系统还可以对相关信息进行处理。 5.机车和轮对检修信息管理系统 运用RFID技术，能够对火车的到达时间与步骤进行精确的统计与计算，进而存储。不但如此，还可以对火车进出车站的次数与相应数据进行快速的采集与录入，这样就可以大大提高列车数据的查询与统计效率，缩减检测工作人员的工作量提高其工作质量与效率。 6.铁路货运物流信息化系统发展 铁路物流，就一定要把集装箱运输实现信息系统化。通过对集装箱信息的采集与统计，对箱号图像识别，这样可以方便摄像头对集装箱对信息的快速读取，从而减少由于天气或集装箱破损的原因导致识别系统出问题的现象的出现。把RFID技术运用到铁路的集装箱上面，不但能够实时了解货物运输情况，还可以减少商品被盗或者破损的情况。同时提高集装箱运输运用的效率得以提高。 四、物联网技术在铁路行业其他业务中的应用及展望 1.物联网在视频监控中的运用 想要达到高质量的要就必须要使用传感器与物联网。比如，能在探头前面连接各种各样的传感器，将激光测距传感器、倾角传感器与云台摄像机连接，利用云台摄像机捕捉画面信息，利用激光测距传感器进行测距。 2.山体滑坡的监控以及提前警报系统 山体滑坡作为一种破坏力极强的地质灾害，它不但可以摧毁大量的铁路基础设施，还可能对铁路运输时对火车上的人员造成极大的伤害，由此看它是一个特别严重的灾害对铁路运输安全是一个极大地隐患。在当前铁路部门可以运用物联网技术，在山体滑坡现象严重的区域安装倾角传感器、液位传感器和前端设备，这样不但能够实时监控这一地区山体情况，还能够对当前的山体的数据进行传输与储存以便于相关人员的分析。同时在发现山体变化的同时及时的发出警告预警，以便于车站人员能够及时的对相应的地质灾害做出反应，进而极大地挽回人员与财产的损失。 五、结束语 物联网技术在我国铁路系统的广泛运用，是当前信息化时代不断进步的必然要求。只有把物联网技术应用到了铁路系统的各个方面才能够提升我国铁路系统的运输效率。目前，我国的物联网在铁路中的使用主要表现在RFID、传感器、数据采集以及二维码等方面，在这些年的运用中能够发现其效果是十分的明显的。互联网的广泛运用，为物联网的发展打下了坚实的基础。未来铁路运输的发展必将会朝着智能化的方向不断的前进，我国铁路系统必将会迎来发展的新契机。 作者：范军 单位：北京铁路局调度所 物联网技术论文:物联网技术在建筑节能中的应用 1建筑节能的方向走势 （1）对于建筑节能最常见的概括是，为了提高建筑中的能源利用率，在建筑使用的过程中，对建筑空调热水器的使用、建筑照明以及各个家用电器工作状况等多方面对其进行一定的合理利用。另外，在建筑使用的能耗方面，空调体统、照明以及动力系统的所占比例较高，对于大型的公共建筑而言，楼宇的自动化系统的运用是最常见的，通过对楼宇自动化和控制网络的数据通讯协议以及欧洲设备安装总线的协议这两种主要的技术采用，保证了楼宇自动化系统的建筑内共机电设施的完好运行。尽管楼宇系统自动化的技术运用比较广泛，但仍然存在一些难点，例如：建筑内电气设备存在布线的成本较高并且安装复杂的问题。并且，楼宇系统自动化的其他方面的难点在于，它不能全面的获取建筑在能耗过程的详细数据，因此，无法让建筑的内耗能系统处于最佳的运行状态。所以，另外一种更低成本、更加低耗拥有较大范围的组网，并且更便于管理的网络通信技术应运而生。 （2）物联网技术的低成本，低耗能，并且能够组建大规模的测控网络等许多方面的使物联网技术为建筑的节能技术带来更好的发展前景。在国外，一些能源研究机构经过科学的系统研究，研究出来根据无线传感器网络技术的照明控制实验室的原型系统。在一些研究报告中可以发现，增加采用基于无线传感器网络技术的控制节点的照明系统中，使其对能源的消耗降低30%左右。另一方面，一些小型的公司，已经研发出一整套以无线传感器为基础的网络的照明控制产品，这些产品，通过照明系统的遥控与自控，从而使照明系统的能耗降低。 （3）建筑的能耗多尺度、细粒度以及对多种运行参数的检测都可以通过对物联技术的运用得以实现，另一方面，根据对一些相关数据的进行分析的基础上，继而形成建筑低能耗的运行系统的最优化。 2物联网技术在生活中的应用 （1）温湿度采集器、空调墙空器以及人员位置的采集器是中央空调的调监控子系统的主要组成部分。温湿度采集器主要通过对区域的温度和湿度进行一定的收集，然后将收集到的数据信息发送给空调墙控器，进而，空调墙空器结合当前温度与之前预备设置的温度进行对比，另一方面，人员位置采集器通过向空调墙提供某篇区域的人员所在信息，让空调控制器通过一定的数据分析合适选择其控制模式，因此，这两方面的正常结合运用，使空调得以正常的运行。 （2）照明控子系统是通过将某片区域的光照检测信息传递给照明墙控器然后通过对该区域的安装的人员位置与光照度的采集，在周围环境光照度的基础上，经过该片区域内照明电器的组合控制照明电器开关对照明亮度进行一定的调节。 （3）为实现对处于正常运行状态中电梯进行一定的数据监测与信息控制，电梯控子系统采用电梯数据采集器以此来知晓电梯在运行过程中的消耗。通过对电梯控子系统的智能优化，从而更好的实现节约能源，降低耗能的最终计划。 （4）电能表数据的采集是一个较为复杂的过程，在实际生活中，为更加方便的解决电表数据的采集和传送，使用为电表加入无线通信模块或者是连接无线数据采集器的方式进行远程电表数据的采集工作，并且逐步建立一个电力抄表的系统。 （5）根据实际生活的需要，对建筑能耗系统的测控中，数据采集节点占绝大部分，数据采集节点有被人们称之为系统中的终端节点。终端节点的作用在于在检测环境温度，电量的数据过程中可以一段时间内周期性的采集所需要的检测数据。另一方面，由于电梯的启动与暂停工作的频繁，因此，可以采用中断方式采集数据，而且终端节点在很大程度上处于一种未工作的状态，从而可以采用电池进行对其的供电。 3建筑节能的控制策略 （1）利用物联网技术对能源以及排放的系统设备进行一定改善与约束是跟据我国能源及排放多方位的整理分析得出的。因此，对建筑各个方面的节能控制成了首要的任务。在建筑的通风与空调节能的分项工程中，对水管、风管的保温层的温差进行一定的自动检测并经过一定的数据分析，另外对房间里每个地方的空调用电进行计算与统计并安装自控装置。 （2）在对空调的采暖系统的冷热源这一分项的节能工作中，进行一定的科学实验。在公共建筑的空调节能过程中，以实验区为例。在实验区的区域内采用四管制空调系统用，冷源为冰蓄冷系统，热源为市政蒸汽。一方面采用全空气空系统，空调系统冷热源采用屋顶式空调机组；另一方面，在教育展示中心设置地源热泵，使建筑物内其余的空调区域运用变冷媒流量多联几种中央空调系统，最后利用技术动态的检测记录，进行分布调控。 （3）在进行对电能检测与控制节能的工程分项中： ①对每个电源的分路进行检测、计量；根据的电路所需容量选择合适的智能电表。 ②对于开关容量超过100A，应配置相应的电流互感器，运用带CT接线进行软计量检测，最后，智能电表和智能数据根据网关可采用“总线式”挂换方式。 （4）在可再生能源分项工程、雨水利用分项工程以及污水处理的分项工程中： ①对太阳能热水系统的智能检测和供回水动态监控，同时也对太阳能光伏发变电监测进行智能的记录与监控。 ②在雨水利用分项过程中，对集水池，管道和泵，以及喷灌系统进行记录控制，使雨水在一定程度上能够被最大化的利用。 ③对污水排放的窖井，调节池和反应池以及污水提升管道，进行一定的动态检测，包括，潜污泵、流量计、管道混合器、pH计泵、加药设备以及计量泵。使污水得以被更好的重新利用或者合理的进行排放。 4结束语 在物联网技术应用过程中，建筑节能是一个热点领域，随着市场的发展，将占据未来物联网市场数据中的主要比例。这一技术的兴起，能很好的降低我国建筑领域对能源的需求，提高产品的质量，从而更好的实现企业效益目标，因此，物联网技术的应用是我国工业建筑节能减排中是一个重要的研究对象。 作者：刘浩伟 单位：山东省电子信息产品检验院 物联网技术论文:现代物联网技术设施农业论文 一、物联网技术在设施农业应用概述 据统计，到二十一世纪第一个十年，我国的设施农业种植面积已经位居世界首位，达到了350万hm2。同时伴随着物联网技术应用推广开来，大范围应用于设施农业，会使应用整个体系更加完善。与此同时，物联网凭借其产出增加、成本降低、高效及智能化等优势被人看作是现代农业智能化实现的重要途径。设施农业是结合动植物的特点分析其最佳的生长条件，同时在有关设备和人力的共同调节下控制环境，使动植物不受季节天气的束缚达到每年均衡生产上市的目的。当现代信息技术发展到某个程度进而衍生出物联网技术，实现了技术上的突破，物联网技术是将传感器技术、人工智能、网络与自动化等综合在一起从而实现的聚合性应用。它涉及的技术领域比较广，因此被认为是信息技术第三次革命性的创新。这种技术拥有巨大的潜力，同时世界各国人们对其充满了期待，我国顺应时代潮流，提出了“感知中国”的战略，其重要性可见一斑。把互联网的快速发展应用到设施农业发展中去，实现农业现代化与信息化的完美结合。在智能监控与分析、数据的传输与采集、自动化调控等互联网信息技术的帮助下对农业的生产过程等进行监控管理，对农业生产实现科学的组织与规范的管理，让动植物能够更好生长生产，实现产出最大化。如今，物联网在设施农业中的应用已经形成一套控制闭环的系统，它的实现首先通过传感器来得到温室环境的各种参数（如温度、湿度、酸碱性等），在把得到的数据通过数据的收发网关来发送到信息的处理中心，同时由它来对得到的信息进一步处理并采用一系列的算法等作出决策，然后再经网关把算出的决策传送到设施农业执行机构，触发执行任务后就可以参考标准对现在的环境作出调整。如此循环往复，实现目标。 二、物联网技术在设施农业中的应用 当前，在种植、养殖、农资、农产品加工、农业信息化推送、农业智能化管理等方面，设施物联网技术都取得了一定的应用与发展。物联网技术的应用，可以让植物生长环境更好，可以全面感知家禽牲畜的生长状态，减少弊病。下面就对其应用具体几个方面进行探讨：一、物联网技术可以对农业情况进行实时监测。在整个物联网技术的研究工作中，其终端技术的应用及研究是工作的重点之一。简单地说，物联网终端与各式各样的作用不同的传感器有着密不可分的联系。在传感器的帮助之下，可以全方位的对农作物实时进行监控，依据监控所得数据进一步采取措施，使农作物在合适的环境下生长。其中传感器的种类大致有温度、光、湿度、pH值、二氧化碳、生物等传感器。使用这一终端对在农业生产中出现的各种问题进行合理适度的调整控制，同时还节约了各类资源，如水与人力等。二、对农作物的病虫害具有防治作用。判定农作物是否发生灾害的关键数据是阈值，当阈值到达一定的界限之后，农作物灾害便随之而来。在以往的种植过程中，人们常常需要花费不少的时间、金钱、精力去应对农作物灾害发生，但是往往得到的效果也不尽如人意，同时大量时间、金钱付诸东流。在设施农业中应用物联网技术，可以借助无线传感器对农田进行大规模的同步监测，同时针对观察情况，科学及时地对发现的情况处理，对农作物的灾害防御有很好的作用。在准确判断灾害情况、范围、程度的同时，还可以面对问题给出最合理的方案。根据情况的不同，在整个过程中还可能会用到GPS定位、GIS等先进技术。 三、物联网在设施农业应用中存在的问题 随着国家对物联网发展事业的重视，物联网产业持续升温，很多与设施农业相关的设备工厂开始在设施农业物联网方面大展拳脚，使得产品种类多种多样。在这个过程中，这些公司也出现了很多的问题。一、产品功能单调、没有特色。再次开发前景受限、价格过高等。这些工厂研发制造水平旗鼓相当，在激烈竞争的同时并没有出现领头羊式的企业。再者由于该技术比较新颖，没有一套公认的、合理的、权威的评价标准。面对这一困境，需要国家进行适度干预，从全局上对该产业进行规划、同时明确发展的方向并根据实际情况制定一些计划。要在新产品的研发与新技术上加倍努力，根据不同的地区情况、人员素质情况研发技术，因地制宜。在发展的同时还出现了技术不协调的问题。二、目前我国的农业生产信息化还没有普及，所以物联网中很多的高新技术并不是完全适用于我国当前的市场，这就导致我国的物联网技术在一些关键的技术上一直停滞不前。但是伴随着传感器在各个不同类型农业的发展，其价格也逐渐走低，该技术取得了一定进步。综合上述两种现象，产生了在一个大的技术系统中各类技术发展不均衡。设施农业的发展离不开物联网技术的支持，虽然目前物联网技术取得一定发展，但是总体上水平较低。要是这个问题走出泥潭，首先是对关键技术（无线传输等）进行攻关，取得突破，再是对已经取得的技术成果（传感器等）进一步巩固完善。三、当前，我国农业物联网产业分布分散，没有统一的组织，没有明确的分工，这使得行业内交流较少。出现了对同一技术重复开发，造成资源大量浪费。这需要各个企业共同努力建设一个权威技术平台，围绕该平台，进行交流探讨，避免一些重复开发、资源浪费问题再次发生。 四、就物联网在设施农业发展中的设想 要想使设施农业实现投资少，环保节约的目的就要大力发展精确农业，这种农业类型以效益作为目标，是一种超前性的农业新技术。这种技术把信息智能化与机电一体化结合起来，并取得一定的应用。精确农业凭借其减少不必要投资，同时加强农业管理水平，既保证能源消耗少，又可以使环境影响小等优势值得被引入我国设施农业。自进入二十一世纪以来，食品安全的问题逐渐凸显。要想使食品安全有保证，农产品的生产、传输、出售等各环节必须严格把关，用传统的方式往往会消耗大量的人力物力，但是设施农业的引入可以缓解这个问题。比如通过物联网技术监控动植物生长，监测动植物生长环境的各个指标，真正保证食品安全，实现绿色无公害。当前，传感器应用和比较广泛，但是随着发展很多农户存在完全自动化管理的要求。这对整个设施农业的发展可以起到很好的领导作用。同时要建设一批专业的技术队伍和技术品台，使企业之间、用户之间、企业用户间有一个良性沟通。 五、结语 物联网的应用可以使设施农业有一个大的飞跃。随着社会发展，人们对新的农业技术要求越来越迫切，同时也提出愈发多的高要求，加之国家对物联网的高度重视，使得物联网发展有着很好的发展前景。面对种种任务，我们才刚刚起步，前路漫漫，需要我们更加努力地进行探索研究。 作者：庞春辉 单位：辽宁机电职业技术学院 物联网技术论文:物联网技术电子商务论文 一、物联网与云计算 谷歌已许可用户在Google的云计算上运行大型并行式的应用程序，并公开其教授云计算程序。在国内，中国移动科学院已完成云计算中心的试验，阿里巴巴下属阿软件建立了国内首个“电子商务云计算中心”，世纪互联推出CloudEx产品线，提供个人及企业进行云备份的数据保障服务。由此可见，中国云计算的产业生态链的构建立正在进行中，云计算将得到飞速的发展，其在电子商务上的发展价值巨大。本文对分析云计算在B2C的发展及困难，通过解决方案来探讨云计算在电子商务中的发展方向。 二、基于云计算与物联网技术的B2C电子商务模式 由于云计算平台的物联网的电子商务运营体系，能够对海量的营销数据进行高性能的分析处理与优化，考虑当前的物联网技术处于初步发展阶段，在建立云计算平台的物联网的电子商务运营体系时，采用如下几个方面的经营模式。 1.在物联网的角度作为切入口，协同传感器生产厂商、通讯营运商，将企业自身的无线传输网络，通过传感节点的方式接入互联网。因此，想升级为电子商务模式的企业，可以将物联网系统架设在云计算的基础设施之上。从而实现运资源的虚拟化与动态分配。 2.可以将大型的B2C的企业作为发展的云平台发展的基础，将云平台的网络几点配置以及资源分配进行优化升级，从而达到B2C电子商务企业的高效应用。将大型的B2C企业进行联合，制定云平台的统一标准。 3.当云计算平台的物联网的电子商务运营体系建立完善时，随着B2C电子商务的业务量不断的增长，要努力提升云平台资源的共享服务以及高性能计算的能力。服务能力的提升是伴随云计算平台的物联网的电子商务良性发展的要素。随着B2C电子商务的规模越来越大，云计算平台的物联网的电子商务运营体系的优势就越明显，盈利效应就越好。 三、总结 本文介绍了云计算与物联网的概念及其应用，深入分析了云计算与物联网技术的商业模式，并且对云计算平台的物联网解决方案作了详尽的阐述与深入的探讨。为云计算和物联网技术的B2C电子商务领域的企业提供了有力的理论依据和一定的实践参考价值。 作者：周本海 单位：沈阳工程学院 物联网技术论文:物联网技术用于设施农业论文 1设施农业物联网技术发展趋势 21世纪是信息化科技飞速发展时期，我国农业正处于这个关键的时期，农业物联网的发展为推动传统产业改造升级提供了巨大的动力，随着互联网技术的成熟和普及，要想使“电脑上种地”的愿望可以实现，就必须加快网络信息化技术发展的步伐，为现代设施农业发展提供必要的基础。 1.1传感器种类繁多，功能相近，将向细化 其发功能的方向发展目前，应用的传感器产品都能够达到对环境监测的目的，并能够形成简单的系统，但是功能不完整，扩展性和升级能力相对较差，性价比不高，没有取得较好的推广效果。无线传感器技术的发展使农业传感器将朝着微型化、低功耗、高可靠性的方向发展，能否降低构建传感器网络的成本，降低传感器的功耗，延长传感器网络的生命周期是传感器网络能否在农业中得到广泛应用的关键。同时，发展可靠性高的更为先进的身份识别技术以及设施与机械化技术的功能定位，引进精准农业技术、智能化技术、物联网技术等高新技术，提高设施农业机械化、自动化、信息化水平。 1.2网络传输管理系统建设滞后，无线通信 技术将获广泛应用设施农业物联网技术需要一个稳定性、经济性和通用性上均衡发展的管理系统或管理平台，设施农业综合管理系统大多还处于试验研究阶段，价格昂贵，真正能够大面积推广的产品还很少。此外，如何提高传感器网络的可靠性也将是研究的重心。现有无线传感器网络空间范围查询处理算法能量消耗较大，且当节点失效时查询处理过程易被中断，无法返回查询结果。wifi技术因其组网灵活、易维护、易拓展和丰富的配套设备等优势将在设施农业中得到更广泛的应用；同时，通过对农作物温室内的温度、湿度信号以及光照、土壤温度、土壤含水量、二氧化碳浓度、叶面湿度、露点温度等环境参数进行实时采集，自动控制指定设备。同时在设施现场布置摄像头等监控设备，用户通过电脑或G4手机实时采集视频信号，收集设施内生长环境数据进行分析，从而达到远程控制智能调节指定设备，为作物生长信息实现自动监测、自动控制和智能化管理提供科学依据。 1.3人才匮乏，技术不完善，应用推广范围较小 农业物联网的建设需要国家鼓励和加大对物联网的物资投资和人才投资，给予资金技术支持；需要国家加强农业物联网专门人才的培养，提高他们的创新能力以及应用能力；需要专业的设施农业物联网技术服务。各物联网设备开发企业，围绕这个平台和标准，开发相应的配套产品设备，不再投入大量精力开发基础的软硬件，可以节省人力、物力，增加设施农业物联网技术的产品种类，加快设施农业物联网综合技术的推广应用。 2结语 设施农业物联网技术作为多种学科技术的综合应用，融合了现代的传感技术、自动化、智能化通讯技术、计算机技术以及植物科学等多种技术，通过物联网技术的应用，把所有的技术联系在一起，从而达到对农作物生长进行精细化管理，有效降低农业成本，提高农业生产效率，加强环境保护，促进农业发展的信息化、标准化、智能化。 作者：李娅娜 单位：扬州商务高等职业学院 物联网技术论文:物联网技术资产管理系统设计论文 1物联网与FRID技术介绍 1.1物联网技术 物联网是一项新的技术，是一种物与物，物与人的连接，通过射频识别、红外感应、激光扫描、通信装置等信息传感设备，按照约定的协议，将物体与互联网相连，进行信息的交换与通信，实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。 1.2FRID技术 射频识别（简称FRID）技术是一种利用射频信号通过交变磁场和电磁场实现非接触式信息传递并通过所传递的信息识别目的的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。通过与物联网技术相结合，能够实现企业资产的定位跟踪与信息的共享。FRID正不断向生产行业的各个方面渗透。FRID在煤炭行业的应用首先是人员定位系统、安全监测系统，然后扩大到资产、物流的各个环节，已显示其在煤炭行业的广阔的应用前景。 2系统需求分析 基于物联网的资产管理系统基本功能应满足公司公司资产的流程管理工作，具体包括资产的录入管理：即采购资产的信息录入、到货信息的补充录入、资产的验收确认、资产信息数据的写入、RFID芯片标签的制作、标签的粘贴与固定；同时实现资产的变动管理：包括资产的转移、维修修和报废管理；资产状态管理：主要是区域内资产分类、资产名称和数量等，而且某个大型设备上安装多个标签可反应一个资产信息，快速盘点资产；资产信息的查询汇总；统计分析报表等功能。要求能够对资产进行全生命周期管理工作，实时掌握设备使用的全过程，从而实现从设备的采购，运行，报废整个过程对资产进行科学合理的管理。是管理工作做到更加精细，精确。 3系统的整体架构设计 资产管理系统的整体架构是按照物联网三层架构的基础上进行设计的，具体包括感知层，网络层，和应用层，感知层采用RFID读写器和RFID标签组成，标签用于记录资产信息，读写器用于读取标签上的信息，实现物联网感知层原始数据的自动采集工作。网络层采用公司的各类可连接的网络连接读写器，在网络机房架设SQLServer2005数据库服务器和应用服务器，将读写器采集到的数据传输到服务器中来完成资产的全程跟踪，实现资产的动态信息化管理。应用层是用户和物联网的接口，是根据公司资产管理流程处理读写器采集到的数据，再将数据显示在用户桌面上，实现资产数据信息的查询、存储、统计与共享工作。 4资产管理系统设计方案 本系统包括资产编码设计、RFID系统设计和资产管理系统设计。 4.1资产编码设计 为了有效控制和管理公司的资产，准确区分公司各类型资产存放状况，将公司资产分为固定资产和其他资产两大类，为了做好编码资产的动态管理，本次资产编码采用RFID植入式芯片无线管理监控，并对编码资产实行门禁系统管理，将公司资产存放位置划分为生活区、工业区、井下、风井工业区四大区域。同时，为了规范资产管理，前期由资产管理部门对所管辖资产进行标签写入、核对及贴签。后期对新增的每一项资产均在验收通过时，写入资产管理系统并现场制做并贴签。 4.2RFID设计 4.2.1RFID标签设计 由于煤矿物资存放的场所不同，体积各异，且井下环境条件恶劣，在对公司物资设备情况进行具体分析后，确定使用超高频860～960MHz，存放公司物资电子标签设计时主要考虑以下内容： 1)防水、防油污、防撕 2)RFID芯片的粘贴或悬挂根据以上要求将RFID标签样式设计为室内标签和室外标签两种，室内标签采用超高频无源RFID标签银行卡大小，封装pvc8.5×5，室外标签采用超高频无源RFID标签，封装pcb，抗金属，规格95×35×10，带外壳，具体根据实际情况分为钢丝栓挂，带胶，带胶且螺丝固定3种类型。 4.2.2RFID读写器设计 RFID读写器是系统的核心设备，通常分为固定式和手持式两种，固定式读写器安装于公司资产存放位置的出入口，用于快速识别资产上绑定的标签出入，进行方便的对资产的管理，并提供报警功能。手持式读写器配合管理人员用于对公司固定资产进行盘点。管理人员拿着手持式读写设备在资产所在区域走一圈，该区域的资产将自动读入手持式读写器，再将读写器连接在互联网上将数据导入资产管理系统中，方便的实现固定资产的盘点工作。 4.3资产管理系统设计 4.3.1系统业务流程 根据公司资产管理的流程分析。管理人员登录到资产管理系统，根据流程图可以看出管理资产的动向和盘点的数据。 4.3.2业务功能设计 根据公司的实际需求，对公司的业务工作流进行分析，设计系统业务功能图。资产管理系统的功能包括资产的新增，领用、借用、处置、调拨等功能。 4.3.3系统开发及运行环境 在项目开发阶段，整个系统开发基于B/S的体系结构，数据统一存放在数据服务器上，采用基于微软的.NET平台VisualStudio2010进行编程，数据库采用SQLServer2005数据库，在客户端运行此系统端无需安装任何软件，通过浏览器就可以访问，在服务器端配置windowsServer2008+IIS（.netFrameWork3.5）即可。 5结束语 张家峁矿业公司基于物联网资产管理系统对未来煤矿行业大规模的物联网发展推广有积极的作用。物联网技术有望成为煤矿行业工业化和信息化融合的切入点。物联网技术的不断发展，使得公司技术创新形态发生着转变，以用户为中心，以人为本的创新形态正在不断的显现，实际应用下的用户体验也是煤矿行业的创新。但物联网的具体应用涉及到信息的采集，传输、处理、控制各个过程，还涉及到研发的各个环节，显然不是单个人后者单个部门能够处理的了的事情，需要在政府部门、企业技人员、和消费者的共同努力下，才可能形成一个良性的物联网发展环境。 作者：韩培强 单位：陕煤集团神木张家峁矿业有限公司

突发性地质灾害的防治与应对:突发性地质灾害的监测预警问题 摘 要：突发性地质灾害因为前期的表现不明显，在预报的过程中存在一定的难度，因此在进行预警的过程中需要对现有的技术进行创新，提升预警系统的科学性，将预警结果进行分析。突发性地质灾害对于人类的危害非常大，严重的时候造成人们的生命受到威胁。这样的情况下地质灾害监测预警系统是进行地质灾害的重要途径，也是减少危险发生的方式。本文主要针对突发性地质灾害的监测预警问题进行分析。 关键词：地质灾害；突发性；地质；预警准则 一、突发性地质灾害概述 突发性地质灾害包括崩塌、滑坡、泥石流和地质塌陷等灾害，灾害的类型分为两种，一种是单一性的，灾害单独发生，在一定的时间段只存在一种地质灾害。另一种是群发性的灾害，例如崩塌、滑坡、泥石流和地面塌陷这四种灾害中发生两种以上，群发性的灾害一般的危害较大，进行监控难度也较大，在进行预警的过程中也存在一定的问题。具体的特征如下。 （一）单一性灾害 单一性地质灾害是一种灾害的单独发生，在进行监控的时候可以建立宏观前兆预警系统以及微观精密监控系统，通过对系统的宏观预警使得人员及时的撤离，避免出现人员伤亡。通过微观精密监控系统可以对地质内部的一些情况进行及时的了解，掌握地质变化，避免出现更加严重的灾害，对灾害进行更加严密的控制。 （二）群发性灾害 群发性的地质灾害具有鲜明的特点，首先从区域性方面分析，爆发面积覆盖非常大，并且具有很强的区域性，造成危害波及范围较广。群发性的地质灾害出现群发性的特征，影响力巨大，可以在数小时之内造成严重的人员财产损失，并且在爆发方面非常突然。其次，群发性地质灾害具有爆发性，可以在不同的地点同时发生，严重的影响地区的安全。一般情况下地质灾害出现的原因可以归纳为以下几点：在一定时期和区域内出现大范围的强降水，造成地质运动受到影响。再加上发生强降水的区域内高山、陡坡和深沟聚集，在强烈暴雨持续作用下，残坡积层达到过饱和状态后发生类似瀑布样的突然“奔流”，形成突发性灾害。同时在这样的区域内如果植被的覆盖率较低，地质条件特殊，就会出现渗流带，也会造成突发性地质灾害。 二、突发性地质灾害的监测预警系统 （一）设计思路 地质灾害预警系统在设计过程中需要实行双轨制，采用预警系统与当地实际相结合的方式，政府部门需要发挥自身的工作积极性进行预配合，做好群测工作，共同建立地质灾害预警工程技术工作体系和组织工作系统，对技术进行全面的支持。在进行预警系统建立的过程中要将气象、水利和地震等研究部门纳入到监控体系中，特别是群发性的自然灾害，专业研究方面较少，缺乏研究基础，需要开展预警示范区研究，在地质监控系统建立之后，结合当地的实际情况，对技术进行推广，及时的对系统进行完善，发现问题及时进行解决。 （二）预警范围 预警系统的建立，需要将进行A警的范围进行确定，首先是严重破坏交通线路地段，将一些威胁到基础设施的通讯、电力等方面进行监控，避免灾害造成通讯的中断，影响救援工作。其次在一些桥梁和水坝的位置，需要安装预警设备，防止突发性灾害对交通的影响。再次需要对水上航运和一些工矿区进行监控，防止造成较大的人员伤亡。其中需要注意因为群发性灾害可能发生的位置较为特殊，因此进行监控的过程中炫耀考虑到当地的实际情况，尽量选择简单并且易于理解的方式，及时向公众颁布地质环境情况数据，在危机时可以尽快的做到后续的工作安排，和当地气象水利部门联合预警信息。 三、突发性地质灾害的监测预警问题 （一）准确性不足 地质灾害的具有自然和社会双重属性，在自然属性方面，无论是单体和群体，符合自然界的对立规律性，地质灾害的发生这地壳活动的必然结果，地质灾害社会属性研究的根本问题是进行地质环境的探索，特别是突发性的地质灾害，本身的发生时间和破坏程度就难以保证，再加上人类的破坏，造成的突发性地质灾害更加无法预测，建立地质灾害语预警系统的必要性就进一步的凸显出来，需要建立可续的预警系统，降低自然环境带来的问题，减少地质灾害造成的危害。但是在进行预警系统建立过程中，各个地区的情况不同，灾害产生的原因也不同，再加上人类活动的出现对灾害造成的影响无法准确估计，造成预警准确性出现问题。 （二）预警系统不够全面 突发性地质灾害发生的情况非常的复杂，不仅仅是自然原因，还包括人为的原因，但是预警系统建立的过程中只可能对自然原因进行分析，人为原因方面的分析没有在系统中现实，而地质灾害的社会属性突出的体现人类活动的参与程度，人类对于居住环境的改造，使得外部环境出现变化，这一方面也是需要考虑的内容，如果没有全面的进行考虑可能造成预警准确性受到影响。 （三）地质数据分析不科学 在进行地质灾害预警过程中，对于地表的变化分析较多，但是对于地壳内部的数据分析存在一定的滞后性，搜集的数据并没有发挥应有的价值，对于地质条件变化的分析不清楚，造成地质条件在变化的过程中得不到及时的反馈，从而错失了预测的最佳时机，造成地质灾害的发生，对人们的生命财产造成威胁。 总之，突发性的地质灾害对于人类影响非常巨大，但是实际工作中进行预警却存在一定的难度，建立预警系统的过程中也存在一定的问题，影响数据检测准确性，因此需要建立区域突发性群发型地质灾害的预警准则，为群测群防提供技术支撑，以促进政府、科技界和公众社会的联合行动，指导当前和今后一个时期的区域突发性地质灾害的概率预警和综合减灾工作，提升突发性灾害预警的质量，为预警系统的整体管理提供条件。 突发性地质灾害的防治与应对:黎川县突发性地质灾害气象预警研究 【摘 要】黎川县地质灾害气象预警研究是通过在“黎川县1/5万地质灾害调查项目”所获得的大量最新地质灾害数据的基础上开展地质灾害气象预警研究工作，利用GIS技术结合地质和气象资料分析，建立符合本区实际情况的突发性地质灾害预警预报数学模型及预警区划，为全县防灾减灾提供更加科学方法。 【关键词】地质灾害 气象预警 黎川县 1 引言 地质灾害的形成除与地质条件有关外，降雨和人类工程活动都是很重要的诱发因素，单九生等研究发现滑坡的发生与近3天内的降水强度、过程降水总量、降水持续时间等关系十分密切（单九生等，2004）。气象因素诱发的地质灾害具有：区域性、群发性、同时性、爆发性、后续性和成灾大等特点（刘传正等，2004）。黎川县地质环境较为脆弱，人类工程活动比较频繁，区内地质灾害频发，社会经济发展与地质灾害的矛盾日益突出，如何有效预防地质灾害的发生并最大限度减少地质灾害给人类生活及经济发展造成的损失，正在引起全社会的广泛关注。为了更好地推动地质灾害防治工作，有效减轻和避免地质灾害造成的生命和财产损失，促进经济和社会的可持续发展。目前研究区内对降水和地质灾害两者之间的关系研究只停留在粗略的统计分析的基础之上，并且相关数据年代较久且不全面。本文通过在“黎川县1/5万地质灾害调查项目”所获得的大量最新地质灾害数据的基础上开展地质灾害气象预警研究工作，建立符合本区实际情况的突发性地质灾害预警预报数学模型及预警区划，可为全县防灾减灾提供科学依据，最终达到防灾减灾的目的。 2 区内地质及气象背景 2.1 地质背景 研究区地处江西省中偏东部，抚州市东南部，武夷山脉中段西麓。位于武夷断块隆升区与抚河谷地的上升区的交接部位。武夷山呈“弓”形环绕县域东部、南部，黎滩河由东向西横贯全区，形成了东南高，西北低，三面环山，西北开口的“撮斗”形。受以间歇性上升运动为主的新构造运动控制，区内地形起伏、河谷深切，高差显著，最大高差约1419m。大地构造单元为华南褶皱系（Ⅰ2）赣中南褶隆（Ⅱ3）武夷隆起（Ⅲ8）的中段，武夷山隆断束（Ⅳ21）的东侧（张兰庭等，1973）。区内地形形态总体复杂，呈现出地形坡度、坡形、坡向的多变性。由于地质环境条件复杂，地质灾害防治形势十分严峻，主要地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流，其中以土质滑坡最为发育，且具有突发、频发、群发、点多面广等特点（聂智，2015）。 2.2 气象背景 研究区地处中亚热带湿润季风气候区，气候温和湿润、雨量充沛、光照充足、四季分明。据黎川县气象局提供的有关资料（1957～2010年），多年年均降雨量1829.9mm。最大年份（1998年）降雨量2462.6mm，最小年份（1963年）降雨量1242.5mm；最大日降雨量320.0mm（1998年7月1日），最大时降雨量70.4mm（2006年6月25日），最大10分钟降雨量26.4mm；年均暴雨日数5.0天，最长连续降雨天数21天（1998年6月），过程雨量678.2mm，最长无雨日数37.0天。 大约每年3～6月为丰水期，10～12月为枯水期，其余月份为平水期。降雨量在时间分布上呈现明显差异，丰水期月均降雨量为枯水期的4.3倍，而丰水年降水量可达枯水年的2.0倍。降雨量在空间分布上受地形作用明显，东多西少，山区多平原少，具有随地形标高增高、降雨量增大的趋势。 3 预警数学模型及实际应用 3.1 地质灾害气象预警预报模型 地质灾害气象预警预报是研究在某一降雨强度作用于某一地质环境单元时发生地质灾害的可能性大小。结合省内现有地质灾害气象预警预报研究成果，具体方法是将降雨特征（用降雨诱发指数表征）与地质灾害敏感性（以地质灾害易发性表征），进行叠加分析，确定预警预报等级，建立群发型区域性地质灾害预警预报模型。 地质灾害气象预警级别评价指标采用如下公式： H = Z×R H --预警级别评价指数。用于评价预警级别，综合反映地质灾害发生的可能性与强度。 Z --基于降雨诱发的地质灾害敏感性，用地质灾害易发性表征，反映在相同降雨作用下各种地质环境条件发生地质灾害的可能性差异。 R --降雨诱发指数。反映不同降雨过程作用下发生地质灾害的可能性差异。 3.2 确定临界降雨量 地质灾害气象预警的临界降雨量是根据区内多年来地质灾害的成灾雨强研究确定，采用有效降雨量、当日降雨量2个指标。用有效降雨量综合表示前期降雨特征。有效降雨量用下式（单九生等，2004）计算： 式中：Pz--为某日有效降雨量； Po--为当日降雨量； Pi--为当i日降雨量； λi--为当i日的影响系数，通过优化法取0.75； 以黎川县1998年、2002年和2010年群发性地质灾害的降雨资料为依据，分析有效降雨量和当日降雨量的关系，并得出相应的临界降雨量。主要方法为：以降雨特征值为横坐标，以灾害发生累加频率值为纵坐标，编制灾害发生累加频率曲线图，取累加频率曲线突变拐点对应的降雨特征值，作为预警状态的降雨特征值的临界值。见图1和图2，由此可以得到地质灾害发生时的临界降雨量界值，见表1。 3.3 确定降雨诱发指数 降雨诱发指数主要反映降雨强度。根据各降雨特征指标临界值（有效降雨量和当日降雨量）与各降雨特征指标实际值关系计算，采用如下公式： R = n + Pr/LP H --降雨诱发指数。 n --降雨特征指标实际值所处临界值区间对应的预警状态级别值。 Pr --降雨特征指标实际值。 LP --降雨特征指标实际值所处临界值区间的下限。 3.4 地质灾害气象预警级别划分 中国地质灾害预警级别划分为五个等级：1级、2级、3级、4级和5级，见表2（国土资源部等，2003）。 3.5 地质灾害气象预警区划 根据上述方法，分别计算出区内45mm和95mm日降雨量时的降雨诱发指数，利用Arcgis的空间分析功能，与地质灾害易发性分区数据进行叠加分析，确定3、4级和5级预警的评价指数分别为：1.00～1.45、1.45～1.95和1.95～2.55，由此得出相应的地质灾害气象预警区划分析图，见图3和图4。 3.5.1 日降雨量≥45mm预警区划 对图3进行整合修饰，得出黎川县日降雨量≥45mm预警区划成果图，见图5。本降雨量级别在气象预警中相对降雨强度为最小。各预报区概况如下： （1）Ⅴ级预报区。主要分布在县境东北部的厚村、华山和东、南部的熊村、德胜、樟溪等乡镇的部分区域，分布范围较小，该区总面积为322.07km2，占总面积的18.84%。该区为地质灾害高易发区，是区内年降雨量最大区域。防范地质灾害类型为滑坡、崩塌及泥石流。 （2）Ⅵ级预报区。主要分布在华山、洵口中、荷源、湖坊、中田、日峰、潭溪、熊村、社苹、樟溪、西城镇乡镇区域，分布范围最大，该区总面积为799.88km2，占总面积的46.80%。该区主要为地质灾害高-中易发区，年降雨量普遍大，是黎川县滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害的多发地段。防范地质灾害类型为滑坡、崩塌及泥石流。 （3）Ⅲ级预报区。主要分布在日峰、龙安和荷源、中田及社苹等乡镇区域，分布范围较大，该区总面积为537.72km2，占总面积的31.46%。该区主要为地质灾害中易发区及低易发区，是黎川县境内年降雨量总体较小的区域。 3.5.2 日降雨量 ≥ 95mm预警区划 对图4进行整合修饰，得出黎川县日降雨量≥95mm预警区划成果图，见图6。本降雨量级别为95mm≤日降雨量 （1）Ⅴ级预警区。主要分布华山、厚村、洵口、湖坊、荷源、熊村、德胜、潭溪、社苹、宏村、樟溪、西城和中田、龙安等乡镇，分布范围最大，该区总面积为1252.16km2，占总面积的73.26%。该区主要为地质灾害高易发区，防范地质灾害类型为滑坡、崩塌、泥石流。 （2）Ⅵ级预警区。主要分布在日峰南-龙安南-樟溪南、荷源北、德胜北-熊村西一带，分布范围较大，该区总面积为316.46km2，占总面积的18.52%。该区主要为地质灾害中易发区，防范地质灾害类型主要为滑坡、崩塌。 （3）Ⅲ级预警区。主要分布在日峰镇北西、中田北东一带，分布范围最小，该区总面积为54.89km2，占总面积的4.95%。该区主要为地质灾害低易发区，防范地质灾害类型主要为滑坡、崩塌。 3.6 地质灾害气象预警信息 县气象台提供每次降雨过程的天气预报资料，各有关部门将相关数据与气象预警区划图中对各预警区发生地质灾害的等级进行逐个分析和判定，做出空间预警预报区，并将3级、4级和5级预警提前在预警信息平台上，如通过电视、电台、互联网、手机短信等形式将预测结果向社会，让相关人员及时撤离，最终达到防灾减灾的目的。 4 结语 本研究从分析区内地质背景条件出发，将降雨特征 （用降雨诱发指数表征）与地质灾害敏感性（以地质灾害易发性表征），进行叠加分析，确定预警预报等级，建立群发型区域性地质灾害预警预报模型，最终生成地质灾害预警区划图。从地质灾害预报预警模型方法的设计到预警区划图的制作与，大大提升了黎川县地质灾害区域性预报预警的研究程度，具有较高的实用价值，为研究区内乃至全省防灾减灾做出了贡献。 突发性地质灾害的防治与应对:突发性地质灾害中应急监测技术的应用分析 【关键词】地质灾害；突发性；应急监测 1　应急监测特点 所谓应急监测从阶段上讲就是介于群测群防与专业监测之间的应急措施，它在地质灾害刚发现或发生时，为专业人员提供应急状态下灾害体形变信息传送，专业人员以此来判断灾害体变形特征、发展趋势、破坏形式，有效地避免各种损失和伤亡。抢险救助的紧迫性与广泛关注度的状态，决定地质灾害应急监测不能像专业监测那样按部就班地展开，也不能像群测群防那样简易观测，必须做到响应迅速、应急布设。面对突发的地质灾害灾情或险情，如何在工作区环境恶劣、安全风险高、灾害体信息有限等情况下，通过憷速制定监测方案、快速部署监测设施、快速获取监测数据，及时准确地为应急抢险决策提供数据支持，井做到布得精、留得住、便维护、测得准、可遥测，仅靠灾害发生时制定切实可行的监测内容、方法、方案是不够的，还需前瞻性地做好事前应急监测准备（预巢、装备等）和事中快速响应。 2　应急监测技术 应急监测所处阶段的特殊性和形式、状态的独特性决定，不是目前所有的地质灾害监测方法、手段都适宜，应根据地质灾害体特性和所处环境，选择合理的内容、采取可行的方法、制定影善的方案开展应急监测。 2.1　监测内容 地质灾害体的形变发展是一个空间多维复杂的过程，特殊阶段决定应急监测内容不能像专业监测那样面面俱到，只能利用应急调查短期所掌握的有限灾害体特征，实现应急监测的快速部署、准确获取、实时监控。应急监测多以地面监测为主、多方法并存为原则，内容上以便捷免维护的地面位移监测为主，兼顾深部和环境印证监测。因地表绝对位移监测即可获得变形数量，又能测得位移方向，全而地反映了灾体的位移矢量特性，在应急监测中优先考虑。而深部形变监测需进行开挖或钻孔施工，周期长、安装复杂，只在时间和安全有保障的条件下使用。其他监测内容则根据灾体的具体特点，选择性地采用（表1）。 2.2　监测方案 应急监测方案的制定，必须建立在对灾害体全面调查分析基础上，针对灾害体性状、特征准确预判其变形发展状态和趋势，是制定适宜的应急监测方案、有效开展应急监测的关键。依据地质灾害的种类、规模、危害、变形等特性，如何从错综的形变行迹中选择有代表性的部位和监测方法组成监测网，通过各类传感器及时准确地感知灾体的变化，实时获取变形信息，分析预测灾体发展趋势，是应急监测的核心。不同种类、特性的地质灾害采取的监测内容和方珐是不同的，必须兼顾考虑应急监测方案的有效性、实时性、系统性。而突发性、不可预见性致使对象不明确和监测的应急特性，要求应急监测工作不能“等米下锅”，需通过对现有地质灾害专业监测工作的统计分析，假定可能突发灾害的种类、规模等，超前拟定应急监测方案库，建立监测没备库。 通常对危害、规模特大的地质灾害，一般布设3条纵贯灾害体的监测剖面和适当的短辅助剖面；规模、危害重大的灾害，多布设一条主纵剖面和必要的短辅助短剖而。并在地面有代表性部位、控制性主干裂缝上布置适量的裂缝和位移监测点；对降雨敏感型灾害体布置雨量自动监测；有条件的在主监测剖面上设置地下深部位移和地下水监测，关键部俅设置远程视频监控系统，以此构成纵横交织的综合应急监测网，实时掌握灾害体的变形发展状况。 进行监测设备选型、组网时，需针对灾害体所处环境、可能发生的最大形变量来选择仪器适应性、量程和精度．并不是精度越高越好、没备越尖端就越先进。如移动通讯网络没有覆盖的地区，就只能采用北斗系统、星载雷达、全站仪等开展地面绝对位移监测；通常裂缝变形监测只需要达到毫米精度，对于细小墙体裂缝和地面、危岩体宽大裂缝所用监测仪器足不同的；对降雨没有相关性的采空区地面塌陷、抽采型地面沉降等灾害，无需进行降雨量监测；在施工安全没有保障的灾害体上进行钻孔施工，开展深部位移监测是不现实的；现场远程视频监控的可视化、实时性，常被用于泥石流的应急监测和应急指挥系统的远程监控等。所用设备还要能适应当地湿度、温度等环境条件，便于维护保养、能实现全天候自动监测要求等。 2.3　信息采集与传输 监测信息采集与传输通常按照灾害体的平面范围和监测点的分布，有分布式和集中式两种。对于监测点相对集中．便于电缆组网埋设的，常采用集中式信息采集和传输；而对于布线困难、监测点分散的灾害点，则选择分布式或与局部集中相结合的信息采集和传输方式。信息传输是应急监测网络化、系统化、信息化的重要环节，是将采集的信息通过传输平台传递到各个管理中心的过程，当前的传输方式有人工、网络、通讯、卫星等。 地质灾害应急监测的环境条件要求，信息采集应实现自动化、智能化，与信息传输无缝对接。信息的传输应是远程的、实时的，将采集的信息借助现代移动通讯（3G、GPRs、GsM、SMS）、卫星等平台（CNSS、CS、RSS），发射到各种信息网络（1NTERNET、BN），实现远程、无线、实时传输。其中第三代移动通信（3G）、通用分组兀线服务（GPRS）运用较为广泛．同时具备定位和短信功能的北斗卫星导航系统（CNSS）正在逐步盛行。 3　应急监测管理 按照所处状态可将地质灾害应急监测划分为平时常态和灾害应急两种状态（图1），各状态下工作侧重点有所不同，且两种状态的转换足突发的、难以预见的。为满足应急管理的需求，突发地质灾害应急监测需做到招之即来、来之即测、测之即准，建立与之相适应的科学管理体系十分必要。 突发性地质灾害的防治与应对:城市轨道工程突发性地质灾害应急技术研究 摘要：当下，我国城市轨道工程的建设已步入了高速发展期，全国各大城市陆续将城市轨道建设纳入了现代交通网络中，然而城市轨道工程具有一定的风险性，建设过程中贯穿着诸多不确定因素，工程施工与运营中必须面对各类潜在地质灾害的威胁，否则将会造成严重的社会经济损失。本文结合南京地铁11号线六合火车站—金牛湖段为研究依据，就BP神经网络算法在城市轨道工程突发性地质灾害预测中的运用做了相关分析，逐步探索相应的应急技术和灾害评估体系。 关键词：轨道工程；地质灾害；应急技术 突发性地质灾害是指在地球内、外动力或人类活动的影响下短时间内发生的难预见的地质作用现象，其可对人类生命财产及环境造成严重的破坏与损失。地质灾害可概括性地分为突发性地质灾害与累进性地质灾害两类。常见的突发性地质灾害有地震、滑坡、路面坍塌地下水突涌等；常见的累进性地质灾害有地表沉降、水土流失等。由于突发性地质灾害发生过程突然，无明显先兆，所以导致防治工作及应急预案较为被动。城市轨道工程以突发性灾害为主，可造成严重的人员伤亡及经济损失，因此，城市轨道工程建设中对于地质灾害的应急技术研究及防治工作已成为重中之重。 一、城市轨道工程突发性地质灾害的危险性预测 本文通过BP人工神经网络对城市轨道工程突发性地质灾害进行预测，并以实例对其可行性进行验证。BP人工神经网络由输入层、输出层、隐含层组成，三者紧密相连。在算法运行中，当输出层的数值与既有的输出值有误差时，需对各层间的结合权值校正，直到输出层的数值符合既定的输入、输出数据为止。具体的BP神经网络的学习过程如下图所示。 本文通过对南京地铁十一号线隧道拱顶沉降位移变形情况进行追踪测量，并采用BP神经网络技术建模后预测后续8天的拱顶沉降情况。经过测试实践表明，BP神经网络技术预测的结果与实测值的最大误差不超过20%，这表示BP人工神经网络技术在城市轨道工程隧道变形的预测中具有可行性，如图所示。 二、城市轨道工程突发性地质灾害危险系数的评估 2.1危险性评估范围 首先，地质灾害危险性评估应从水文、地质、社会环境等多方面进行系统的调查，不能局限于建设用地区域，考虑到长远的利益，还应对周边地质环境及潜在的地质灾害进行确认。具体原则如下：1.若地质灾害危险因素仅限于建设用地区域，则按用地范围进行评估；2.对于崩塌、滑坡的评估范围应以首处较为完整的岩体斜坡带为基础；泥石流的评估必须依据完整的沟道流域面积为基础；地面沉降的评估应结合设计中工程建设的影响区域为准；地面裂缝的评估应以工程建设区域及最大影响范围为基础；3工程建设项目重要线路路状分布的评估范围应考虑到施工、运营后及对后续建筑工程的影响，通常以线路相对中心双侧外延100—500m为限[1]；4.若建设项目正好在进行地质灾害危险性评估的范围内的话，且该建设项目正处于已被划分为危险系数中等或高的区域，则应在早期危险系数评估的基础上再进行细化评估，以确保在建工程的安全施工；5区域性工程项目的评估指标，应结合该区域该工程项目的长期规划及地质环境等进行确定。 2.2危险性评估方法 当城镇规划项目及重大工程建设项目位于地质灾害的易发区域时，地质灾害的风险评估是首要之事。地质灾害的风险评估分为以下几个方面：1.现状评估，在重大工程项目施工区域内，对地质灾害的类型、地质灾害级别、安全系数、影响程度进行明确规划；2.预测评估，在施工设计及规划阶段充分考虑工程建设项目在地质灾害易发区施工中可能会引发何种地质灾害，以降低后期施工过程中风险系数及破坏性；3.综合评估，根据工程建设项目自身的特点，探讨地质灾害潜在的危险系数及环境诱发因素，并制定相应的应急方案。实际施工项目的综合评估法主要有风险区划法、灾损率法、层次分析法（AHP)、信息量模型法等。在进行建设项目地质灾害危险性评估时，再根据不同情况采取不同的方法，并根据建设项目地质灾害危险性评估要求来进行相应的优化。根据现状地质灾害产生机制，结合城市轨道工程所处的地质条件、气候、施工条件等要素，来对工程建设所可能引发的地表沉降、砂土液化、 地下水突涌、边坡失稳等地质灾害的危险系数进行预测。 三、南京地铁11号线六合火车站——金牛湖段工程地质灾害危险性评估分析 为保护地质环境，减少因不合理工程活动引发的地质灾害，从源头上防治地质灾害，为城市轨道工程建设项目地质灾害的防治提供科学依据，南京地下铁道有限责任公司委托江苏省地质调查研究院对拟建南京地铁11号线六合火车站-金牛湖段工程进行了地质灾害危险性评估工作。 3.1 一般资料 南京地铁11号线六合火车站-金牛湖段工程南起南京地铁11号线一期工程的六合火车站站，北至金牛湖站，全长16.5km ，其中地下线约1.1km ，高架线约4.9km ，地面段10.5km ，全线设有1座八百桥停车场，车站共4座，分别为六合火车站站、沈桥站、八百桥站和金牛湖站，其中六合火车站站为地下站，其余3个站点为高架及地面站。 评估结果显示，该工程沿线的地质灾害类型主要为崩塌、滑坡、地面沉降、岩溶地面塌陷和特殊类岩土（软土、膨胀土）灾害，评估区软土分布区和隐伏岩溶分布区地质灾害危险性中等，土地适宜性为基本适宜；其余地区地质灾害危险性小。 报告建议加强工程沿线的岩土工程勘察，重点查明隐伏岩溶和特殊类岩土（软土、膨胀土）的发育分布情况，工程沿线软土厚度变化较大，设计过程中应考虑到该层土对施工及地铁建成后运行的影响，加强软硬地基交接部位及破碎带附近的勘察，防止差异沉降对地铁工程造成危害；地下段站点和地下段线路开挖施工过程中要做好降、排水和支护及地面形变监测工作，保护好地下管线及周边建（构）筑物的安全；加强隐伏岩溶分布区岩溶地下水监测与开采管理，避免岩溶地面发生塌陷。 四、突发性地质灾害的应急技术 4.1 规划阶段 进行城市轨道工程规划时，首先要调察施工区域及其周边的地质、水文、社会环境等因素，收集与施工地突发性地质灾害相关的信息，为地质灾害的风险性评估提供依据；其次要全面掌握突发性地质灾害的类型、程度、成因等。在制定应急方案时，必须抓住重点，方案要切实可行，具有可操作性。 4.2 设计阶段 设计阶段是城市轨道工程突发性地质灾害防控的关键。根据该城市轨道施工区域的水文、地质情况，对砂土液化、地下水突涌、沼气、等严重的地质灾害制定预先的地质报告。全面了解幵挖面的围岩情况、地质状况、地下水分布情况，预先制定好不良地质的设计变更方案，以便于及时对方案进行优化与变更，降低施工工程的经济损失。如当隧道施工中遇到富水软弱围岩时，应采用地质钻探等手段，了解幵挖面前方的地下水与地质情况；对于带状整块范围内的沼气可均匀打孔，直接释放；至于呈囊状分布且不规则的区域，则需动态调整释放孔的距离，再进行释放与排摸；一般情况下，隧道施工时通常采用压入式通风法，若施工隧道段含有沼气时，为保障盾构可安全、顺利地掘进，建议采用混合式通风法。 4.3 施工阶段 城市轨道工程突发性地质灾害的应急技术主要表现在施工阶段，或对施工前期己明确的灾害实施预先处理。应急处理工作的基本流程如下图所示，但在实际应急处理中，由于灾害发生突然，灾情严重，可能无法完全按上述流程执行。在应急反应时，应视灾害情况适当调整应急流程，若灾害较为严重时，宜先进行应急“预处理”。[2]此外，城市轨道工程地质灾害具有一定的连带性，所以在处理灾害的过程中应尽可能减轻“次生灾害”的影响范围，如伤员救护处理与受灾者的转移；受灾财产转移路线等。 总而言之，城市轨道工程突发性地质灾害应急技术是一个较为长效的预防机制，应急体系的建立需以全方位的角度来对待防灾减灾工作。并进行动态的监督、调整、优化与实施。 本文旨在促进城市轨道工程突发性地质灾害应急技术得到更为有效的发展，若有不足之处还望同行予以指导。

摘要： 该文以教师、教材、教法“三教”改革为引领，改革“环境自动检测技术”课堂教学，以模块四“环境空气自动检测”为教学案例，多层面深入实施“新理念、新载体、新方法、新形态”四新融合的课堂建设，形成具有特色的环保类课程教学改革模式，大大提升了教师教学能力和课堂教学效果。 关键词： “三教”改革；四新融合；自动检测；教学设计 2021年10月，中共中央办公厅、国务院办公厅印发了《关于推动现代职业教育高质量发展的意见》（以下简称《意见》）。《意见》提出，职业教育是国民教育体系和人力资源开发的重要组成部分，肩负着培养多样化人才、传承技术技能、促进就业创业的重要职责。在全面建设社会主义现代化国家新征程中，职业教育前途广阔、大有可为。“三教”改革作为高质量发展落地落实的“最后一公里”，事关改革发展的全局。《意见》针对“谁来教”“教什么”“如何教”这三个根本问题，在全面建设技能型社会的时代要求下，在“互联网+职业教育”时代背景下，既有顶层设计又有操作逻辑，为“三教”改革提供了策略导向。[1]目前，利用现代信息技术更新教材和改进教法已成为新常态，而行业的“新理念、新载体、新方法、新形态”这“四新”也已经更多地融入职业教育。尤其是后疫情时代，职业教育在教师、教材、教法出现了全新变化特点的情况下，“三教”改革更是大势所趋。“三教”改革的聚焦和集成点在于课程建设和课程改革，“四新”融合是我国职业教育课程建设和改革的全新方向，它强调以核心职业能力为基础，注重专业技能培养[2]。 1实践研究背景 1.1专业及课程建设背景 笔者所在学校于2003年开办环保专业，近三年招生人数逐年上升，目前三个年级在校生有将近300人。在2020年以前，资源环境与安全大类招生专业名称为环境监测与控制技术专业。2021年起，教育部印发《职业教育专业目录（2021年）》，环境监测与控制技术专业被取消，专业名称调整为环境监测技术专业。环境自动监测技术由原先的专业选修课变为专业必修课，课程的重要性进一步得到提升。环境自动监测系统的建设以及运行管理和使用是环境管理的重要手段，是实现污染减排的重要举措，是国家污染减排“三大体系”能力建设的重要内容，是环保科技化、信息化的重要体现。同时，信息技术的不断发展也让环保行业日益显现出发展变化快、技术更新快的时代特点。因此，对于专业课程的教学应该能够恰当使用有效的信息化手段，使教材与教法都与时俱进。 1.2课程建设背景 随着“互联网+职业教育”的迅猛发展，教师运用现代信息技术更新教学能力和改进教法成为新常态。本文以金华职业技术学院环境监测技术专业学生为研究对象，选取“环境自动检测技术”第四模块“环境空气自动检测”为教学案例，以“三教”改革为背景，从教师、教材、教法三个方面进行教学设计，推进“新理念、新载体、新方法、新形态”与课程的“四新”融合。 2教学整体设计 2.1模块整体介绍 按照环境监测与控制技术专业的培养目标，分析在线监测运维职业岗位群的工作过程，以及实际工作中所需的本门课程承载的职业能力和技能。在此基础上，着力体现专业、行业要求，以职业实践为主线完成课程的设计。（1）按照国家最新职业标准和企业需求设计课程内容。（2）针对高职学生学习特点组织教学内容。（3）注重环境监测职业道德培养。 2.2教学内容重构 《国务院办公厅关于印发生态环境监测网络建设方案的通知》中提出了十六字方针——“全面布点、全国联网、自动预警、依法追责”，环境监测领域朝着“自动为主、手工为辅”的工作方向发展，环境自动检测技术课程也根据国家发展和社会需求的提升，将由原来的专业选修课变成环境监测技术专业的核心课程，课程在第四学期开课，共48学时。参照《高等职业学校环境监测与控制技术专业教学标准》以及《环境自动检测技术课程标准》，根据课程的定位和社会需求为导向，进行课程内容重构。同时，依据国家标准中对于自动检测测定项目的要求，参考了市场上在线监测仪器设备使用的类别和频次，将教学内容重构为自动监测基础、水自动检测、气自动检测、自动监测实验四个模块。教学设计选自项目9“空气自动检测系统”。 2.3学生学情分析 知识技能基础：通过对环境监测、仪器分析等前导课程的学习，学生在地表水、大气、噪声等环境要素监测和紫外分光光度计、液相色谱仪等分析仪器使用的知识和技能方面已建立基本认知。本次课为第四个模块“空气自动检测系统”，学生经过前面第一个模块的学习，已经掌握了自动检测相关的法规、技术规范等基础知识，但是对于空气自动检测还需要进一步学习。认知能力：学生通过上学期的环境监测课程学习，积累了对废水、废气、噪声等监测的感性认知和实际操作经验，本节课的教学情境为环境空气的自动检测，需要学生更加深入理解“环境就是民生，青山就是美丽，蓝天也是幸福”的理念。学生已经学习了烟气自动检测系统的组成及运维，但对于烟气监测与空气自动监测的不同认知能力有所欠缺，需在教学中进行系统性强化。学习特点：从心理特征上看，学生经过学习手工监测，切实体会到手工监测的烦琐、耗时，对于自动化、智能化的设备具有明显的兴趣，能提高学生学习的积极性。 2.4教学目标 结合国家教学标准，以综合职业能力培养为导向，从知识、技能、素质三个方面细化教学目标。知识目标：（1）理解环境空气自动监测系统构成；（2）掌握环境空气自动检测原理方法。技能目标：（1）能够布设空气检测子站，并进行系统构成的组合；（2）能够对子站内的检测因子进行原理区分，理解自动化设备的运行原理。素质目标：（1）能够科学严谨地工作，讲究实事求是，保证结果的准确性；（2）具有较强的自我知识及技术更新能力，不断更新适应环保的要求；（3）培植“科学诊断环境，数据把脉健康”的职业情怀。教学重点：环境空气自动检测系统构成。教学难点：PM2.5监测仪构造与原理。 2.5教学策略 本次教学实施以“现象引入、标准切入、系统进入、原理深入”四个层次推进教学任务，同时依托学习通平台，组织学生参与课堂头脑风暴，以环境空气质量在线监测系统的构成为主题开展教学活动，培养学生“会识别、能分析”空气自动监测的技术技能，以及能够科学严谨地工作，讲究实事求是，保证分析结果的准确性；同时依据教学内容，合理应用教学方法，突破教学重难点。 3教学实施 3.1课前导学 对接教学重难点，有序开展课前导学，教师在学习通以主题讨论形式布置课前讨论作业——环境空气质量自我感受及查询途径。在学习通发布学习资料，供学生自学AQI计算方法等。通过这样的方式，引导学生了解空气质量数据对于居民生活的重要性，也能通过查询资料等活动锻炼学生对信息进行收集、分析、处理的能力。 3.2课中研学 3.2.1现象引入 利用课前布置的讨论任务，引出本课的主题——环境空气质量的现状。通过展示大气环境污染现状，学生进入空气污染导致雾霾的情景，播放网络改编歌曲大雾版《北京，北京》，引导学生观察视频中污染指数爆表现象，引发学生对于空气质量产生忧患意识，创设问题：你如何看待空气污染指数API到空气质量指数AQI的变化？通过学习通平台发布课堂讨论任务，收集学生对于这个变迁的理解。通过现象引入环节，即让学生身临其境地感受空气污染，激发学生的学习兴趣，培养他们作为环境专业学生的责任感。 3.2.2标准切入 开展头脑风暴，利用API空气污染指数爆表引起问题。我们现在经常提的是空气质量指数，它和空气污染指数的区别在哪里？从这个切入点引发学生思考，创设讨论问题：从API到AQI发生了什么？从AQI到API的变迁，引入标准的改革变迁，学生通过环境空气质量标准的变迁，理解环保标准与时俱进的意义，也充分认识到总书记提出的“环境保护，道阻且长、行则将至”的含义。通过标准切入环节，引导学生发现新标准中关于自动检测数据的要求，提出环境空气自动检测系统是空气质量数据发布的幕后英雄，强调学习目标，激发学生的学习兴趣。 3.2.3系统进入 通过实景图片展示空气自动监测系统以及空气检测子站的组成。提问空气质量检测子站检测项目有哪些，提出环境空气检测因子中臭氧因子的问题，以及必测项目和选测项目。采用云参观的方式，促使学生了解空气自动检测子站的布设和内部结构。通过学习自动检测系统构成，引导学生仔细思考空气质量标准里的项目类别与空气自动检测站的必测因子，以及不同时期检测因子的侧重点的不同，了解气象参数同步检测的必要性和科学性。通过系统进入环节，突破了学生很难进入空气自动监测站点现场进行学习的难点。通过云参观的方式，可以近距离了解空气自动检测站的内部场景。通过监测因子中臭氧因子的加强，了解我国空气质量的变化，利用环境因素的变化，激发学生对于环境责任的担当意识。 3.2.4原理深入 学习通发布任务，比较颗粒物自动检测仪器和气态污染物检测仪器的异同点，引导学生从手工测量方法颗粒物的思路出发，讨论空气中的颗粒物怎么实现自动化检测。思考手工法与自动法的区别，从而理解检测自动化的发展以及不同检测因子所采用的不同原理。通过原理深入环节，学生从环境监测系统自动化的发展历程，感知环保领域日新月异的改革步伐和环保行业的蓬勃发展，增强立志为环保行业而奋斗的决心。 3.3课后拓学 布置课后作业：查询家乡的空气质量数据，结合数据说说空气质量变化情况。通过微信公众号了解目前环保政策和环保新闻动态，增强职业认同感。参加学院品牌“阿郎卫士”社会实践活动，通过开展室内空气甲醛检测为空气污染防治知识提供宣传，通过这些公益拓学互动活动，培养学生“人与环境和谐共处”的意识。 3.4思政教育融入教学 在整个课程实施中，通过“情感激发、情感激励、情感内化、情感转化”，环环强化学生的职业信念，激发学生立志从事环保行业的理想和信念。课程思政实施路径如图1所示。在现象引入环节，由于学生对于自身所处的环境质量有着天然的密切感受和体验，所以可以在课程的教学中，引入大家常见的雾霾现象，激发学生对于自身环境的忧患意识（情感激发）。在接下来的标准切入环节，先向大家展示总书记提出的“环境就是民生，青山就是美丽，蓝天也是幸福”的美好愿景，树立学生从事环保工作的自信心（情感激励）。接着引导学生找出空气污染指数与空气质量指数的区别，通过教师对环境标准的深入阐述，学生通过标准变迁，感知环保行业与时俱进的步伐，培养学生的职业荣耀感（情感内化）。通过手工检测与自动检测设备的比对分析，感受环境行业朝着自动化、智能化的方向发展，培养学生的职业信仰感（情感转化）。通过全过程的思政教育，使学生从能够感受到的“污染压力”到产生职业自信。同时，在整个教学过程中，也要注意学生的情感转化，使学生树立“精准检测、服务社会”的信心，培养学生“人与环境的和谐共处”的意识，增强学生从事环保工作的自豪感和幸福感。 3.5课程评价 学生学业评价综合了课前自主学习、课中参与头脑风暴讨论与课后测试三个阶段成绩。知识点与技能点层层递进，构建了过程和成果评价并重的考核方案，即课前、课中、课后全过程评价：（1）对课前预习测验进行统计总结。（2）课上引导学生对各小组任务单展示方案进行评价讨论，教师总结评价。（3）学生通过学习通采集现场讨论、头脑风暴等任务参与和答题。（4）布置课后网络在线单元测试、案例库平台拓展作业。（5）最后统计各考核环节成绩，综合课前、课中、课后的表现，采用线上线下相结合、理论与实践相结合的考核方式进行多元化考核评价，包括由学习通以大数据方式呈现的网络学习分析结果、课前课中的任务参与、小组讨论考核成绩和职业素养四方面，并按不同权重进行统计分析生成总成绩，为后续教学提供依据。 3.6学习效果分析 （1）“阿郎卫士”实践活动覆盖率得到提升。以学校品牌“阿郎卫士”社会实践活动为载体，课前课后渗透劳动教育，组织学生利用甲醛自动检测仪对居民家庭居室中的甲醛进行检测，利用所学习的知识与技能，满足居民的居家检测需求，提升学生的担当意识和职业荣誉感。由于自动化检测设备的运用，提高了居民检测的覆盖率，提高了社会对于环保检测的认可度，好评度也得到了提升。（2）激发了创造美丽中国的原动力。在完成环境空气自动检测的教学内容后，教师布置拓展任务“你的美丽蓝天”，学生分组拟写雾霾防治以及美丽蓝天的科普短文，不少学生写出了自己发自内心对于蓝天的幸福感和对于美丽中国的向往，更好地体现出学习的价值，同时真正将知识内化于心、外化于行。 4反思与改进措施 4.1教学特色 （1）思政融入，实现职业自信。在教学全过程渗透思政教育，使学生感受到环境污染对健康、生活的强烈威胁，激发出他们凭借专业知识和科学技术打响蓝天保卫战的职业荣誉感，积极参与社会服务，亲力亲为地传播环保知识与技能。（2）校企共创资源，实现训育共融。校企合作的深入开展，将行业内龙头企业现有的新设备、新工艺、新技术引入课堂，将企业真切面临的环境自动检测需要改造为教学内容，实现了“教场”和“职场”的深度融合，突破了教学重难点。（3）打造“阿郎卫士”社会实践品牌，实现劳动育人。学生在课后参与社会实践品牌“阿郎卫士”的甲醛及voc自动检测，使技能与情感同频共振，激发学生的职业信仰，实现课程的拓展。 4.2存在问题及改进措施 然而，自动检测设备耗件较多，不能及时更新，设备流程固化，缺乏变通。另外，目前课时受限，理实一体化实验设备资源数量有限，同时，也要加强与运维企业的合作，持续更新教学内容，这些都需要在后续教学中予以改进。 作者：毛轶 单位：金华职业技术学院

科学技术的进步，社会的发展都给现代测绘技术提供了更大的发展空间，各类新测绘技术有如春笋般出现。新测绘技术都是以计算技术和网络基础为基础，实现测量仪器的智能化。传统的测量方法已无法适应当前的形式，新测绘技术的科学运用对农村建设和城市的合理规划有着极大的促进作用。相关部门要认识到乡村生态环境和乡土文化遗产消逝带来的严重后果，积极采用新测绘技术开展工作，保护好具有中华特色的景观和建筑，发挥新测绘技术的作用。 1测绘新技术的分类 1.1遥感技术 遥感技术的应用还是较为普遍的，其主要就是利用遥感技术在距离较远的地方获得所需要的测绘信息。遥感技术具有的特点较多，其空间和效率都很高，遥感技术可以接受、读取、分析、处理、传输和遥感多种多样的信息，正是由于遥感技术的功能强大，其应用更加广泛，对各行各业的发展都起到关键性的作用。遥感技术是利用遥感器的红、绿、红外的3种光谱进行测量工作，这3种光谱的使用环境也有所不同。光谱各自的特性不同，遥感器在不同的地点、环境、角度、时间所吸收和反射的光谱也不同，遥感技术就是利用这个特点来进行测绘工作。 1.2地理信息系统 科学技术、信息技术的迅猛发展给地理信息系统的改进和完善注入了新的活力，地理信息系统不仅应用在环境的检测方面，还被应用在城镇规划、公共管理等多个方面和领域。地理信息系统技术指的是利用计算机科学、合理地处理和分析收集到的信息。地理信息系统经历了漫长的发展过程，通过无数次的实践、革新和改进形成了现在较为完善的体系。地理信息系统会因功能、使用内容的不同而形成不同种类的系统。地理信息系统是目前规划测量工作较为常用的软件之一，其对合理的规划和建设新农村与城市有着至关重要的作用。 1.3全球定位系统 全球定位系统能够实现全方位、无死角的实时监控，因此其在测量规划工作中的应用是非常普遍的。全球定位系统主要是由空间装置、控制装置和用户装饰等部分构成，但是其在使用过程中必须要连接到网络，网络技术可以使信息的收集和传播更加迅速。全球定位系统目前被应用到各行各业的方方面面，其可以传输、处理数据，还可以接收信号。在规划和建设新农村与城市中可以利用全球定位系统效率高，能够实时定位和监督的特点，实现规划和测量的合理性。 2新农村建设和城市扩张中存在的问题 2.1植被遭到破坏 在进行新农村建设和城市扩张的过程中，破坏了原本就非常脆弱的乡村生态系统，其中水系统受到的破坏是最为严重的。无论是其护坡池塘、山水格局，还是阡陌交通、林木坟茔，都使乡村的生态系统能够一直保持着微妙的平衡。而如今人口的增加，耕地数量的持续增长都给平衡的乡村生态系统带来了威胁，城市的扩张对维持乡村生态平衡来说是一种挑战和威胁。 2.2文化遗产面临威胁 农村的文化遗产是中华民族千百年来因适应环境而形成的，新农村的建设和城市的扩张将会使这些景观和文化消失殆尽。现在，很多农村开始流行欧式风格的建筑，小洋楼逐渐成为农村主要的建筑风格，这虽然满足了人们的需求，但同时给当地的乡土文化景观带来了致命的威胁。 2.3信仰的缺失 乡土景观的消失随之带来的是人们草根信仰系统的动摇，乡村的小溪、古道、龙王庙、界碑都是人们的精神寄托，也是人们认同当地文化的载体，它们虽然与宏伟壮丽的历史遗产一样得到政府的保护，但它们是中华民族草根信仰的重要组成部分，是国家、民族、社会能够稳定、和谐的基础。在新农村建设和城市扩张的过程中，这些具有中华民族特色的景观遭到破坏，城市、欧洲的模式席卷乡村大地，拥有久远历史的河道、经历过漫长时光的祠堂都会消失，这都会彻底毁掉草根信仰。 3测绘新技术在新农村建设与城市扩张安全格局规 划中的应用改革开放的逐渐深入，城市农村的建设和变化日新月异，城市和农村的规划都需要具有时间前瞻性，同时还要注意其存在不确定性和局限性。要想保证新农村建设和城市扩张的安全性规划，就要做到实时监测、动态分析，而测绘新技术满足了这些要求。 3.1全球定位系统的应用 全球定位系统可以实现测量规划工作的整体控制，保证布设施工的合理性。全球定位系统能够高效率、高精度、全天候、自动化地利用海陆空全方位的实现实时的三维导航与定位，目前已被广泛应用在航空测量、大地测量、工程变形测量、工程测量和城市规划测量等多个领域和学科，大幅度地提高了社会效益和经济效益。目前，城市的扩张和农村的建设日新月异，城市里各种高楼大厦如雨后春笋般出现，而农村的耕地如雨后烟瞬间消失，变化多端的形式令人眼花缭乱。如今可以利用全球定位系统的特点将变形监测、测图控制、施工控制合理地结合在一起，不仅节省了大量的人力和物力，还提高了新农村的建设效率，大大缩短了建设的时间。 3.2遥感技术的应用 遥感技术受到计算机技术、航天技术以及光电技术的影响，逐渐实现了分析和处理多种地形、海量数据的目标。我国的幅员辽阔，南北东西的地貌、气候的差异都较大，根据不同的地貌和气候条件分成了不同类型的地貌阳区，在其中最为典型的区域建立具备基础地理信息要素的标志，可以实现土地资源利用率的最大化。同时，根据各个地貌阳区反馈回的信息，将该地貌阳区分为可建设区和非建设区，最大程度地有效利用现有的城市和农村的土地资源。 3.3激光扫描技术的应用 针对古建筑和文化民族的保护，可以采用测量机器人和激光扫描系统。近些年，激光三维影像扫描系统逐渐发展起来，针对城市和农村中重要的古建筑，利用该技术可以更加精确地完成测绘工作，为保护古建筑建立第一手资料，同时也能够为学者研究古建筑提供重要的资源和信息。激光三维扫描系统能够分析和处理静态物体的三维模型，在获取模型时更加快速、全面和精确，为后期数据的处理提供准确的资料。该系统的利用能够最大程度地保存留有历史价值的建筑和文物。测量机器人指的是智能自动全站仪，该仪器被广泛应用在城市的数字图测绘以及变形检测中，在新农村和城市扩张中，其可以实时检测村庄周围山体的情况，无论是地壳的变化还是山体的滑坡，避免导致城市和农村地下水的破坏。 4结语 总而言之，在新农村的建设和城市的扩张过程中，要认识到目前存在的各种问题，同时更要注重不能破坏当地的生态系统，保护好当地的景观和建筑，保证草根信息体系的稳定性，有机结合现代化的城市和古老的村落，利用新测绘技术实时、动态的监测新农村的建设、城市的扩张，保护好现有的土地资源，提高测量规划工作的效率，进而实现土地资源的可持续发展。

铁路信号论文:铁路信号控制系统故障导向安全研究 [摘 要]二十一世纪以来，经济的发展日新月异，从而带动其他产业的高速发展。铁路作为一种常用的交通工具也取得举世瞩目的成就。一些高科技技术也逐渐应用到铁路建设中，尤其是在铁路信号控制系统中，高科技的应用使得铁路信号技术逐渐成熟，并向着智能化、数字化、一体化的方向发展前进，切实保障铁路运输的安全。但是，受多种因素的影响，系统出故障的几率较高，造成安全隐患。因此，加强对铁路信号控制系统故障导向安全的研究至关重要。本文首先概述了铁路信号控制系统故障导向安全问题，并系统分析了其故障导向安全的设计。 [关键词]铁路信号；控制系y；故障导向安全；研究 高科技技术的应用使得铁路信号控制系统越来越智能化、数字化，对铁路运输安全问题意义重大。因此，一定要重视铁路信号控制系统的安全问题，在铁路信号设备发生故障之前，要对设备进行安全检测；发生故障时能够及时的处理，降低故障风险，确保铁路运行的安全。 一、铁路信号控制系统故障导向安全概述 （一）铁路信号控制系统故障 铁路信号系统是指在整个铁路网络中所包含的一切信息，包括各种设备及设施为整个铁路的工作人员提供的关于铁路的运行条件、行车状态以及一些指令等。这个系统显示了铁路正常运行的基本条件，是保障铁路安全运输的前提，因此，对铁路信号控制系统进行维护是一项非常重要的基础性工作，通过用科技方法排除故障，减少外界环境的影响，恢复铁路正常运行状态是电务工作中最基本的部分，这对于铁路安全运输意义重大。 （二）铁路信号控制系统故障导向安全 故障导向安全是指当系统内部发生故障的情况下，机器设备继续运行所产生的后果应该在一个相对安全的范围内，这样可以保障铁路运输的安全性。在设备即使出现故障的情况下仍能够提供安全的指令，确保铁路上列车运行的安全性，完成铁路信号控制系统的任务。故障导向安全原则，在铁路信号控制系统的实际应用中，起着无可替代的作用，尤其是在发生故障的情况下，仍能正确指导列车的运行情况。 二、铁路信号控制系统故障导向安全的分析 经过研究发现，要想确保铁路信号控制系统故障导向安全发挥出自己的价值，保证铁路运输的安全性，主要采取的措施如下： （一）合理设计铁路信号控制系统 要想铁路信号控制系统故障导向安全发挥出作用，必须要合理设计铁路信号控制系统。通过研究发现，采取动态闭环控制设计进行铁路信号的控制能够实现故障导向安全的设计初衷。在这种设计中，将输入和输出电路设计成闭环控制系统，然后在系统中设置危险侧和安全侧，分别对应动态信息和静态信息，最后再进行信号的检验，通过检验可以判断出整个电路中是否存在故障。如果检测结果显示电路中存在故障，则系统会发出静态信息，给安全侧下达指令来确保故障导向安全。但是，要想动态闭环控制设计能够正常工作，还要满足两个条件，第一，将输出动态脉冲作为控制信息；第二，对校验码进行验证时，为了确保闭环控制系统能够输出连续的动态信号，要采取代码计算机回读设计。在合理设计铁路信号控制系统的基础上还要进一步健全和不断完善，才能确保列车的运行安全性。 （二）结合安全性冗余方法 铁路信号控制系统主要有四大类：列车运行控制系统、调度集中控制系统、区间闭塞控制系统以及车站联锁控制系统等，除此之外还有一些其他小系统。这四大系统在运行的过程中既保持相对独立性，但同时，相互之间又有联系，共同保证铁路运输的安全性。由于各个系统的情况不同，因此，在对铁路信号控制系统故障导向安全进行设计的过程中，应综合考虑，对每个系统的安全性冗余环节多加分析，有针对性的进行设计，确保列车运行的安全性。在进行设计时，要每一子系统的指令都统一时，才能正确指令列车的运行情况。 （三）提高系统的稳定性 有专家研究表明，航空运输发生故障的概率要比铁路运输的概率大很多，但同时因为飞机靠多个发动机一起工作，因发动机故障造成事故的概率就相对较小了。而且，飞机与列车的运输系统不同，其可靠性远远高于列车，这都保障了航空运行的安全性。虽然，为了保障铁路运输的安全性，采取了多套冗余设备，但由于列车的运输系统的稳定性问题，发生故障的概率仍然较高，只得通过“多个发动机”一起进行控制，来达到安全运行的目的。因为这样，才能确保当某个部分发生故障时，其他部分仍能维持列车的运行，减少控制系统的错误指令，提高系统的稳定性。 （四）设计控制系统故障保障措施 为了实现列车的运行安全，在进行铁路信号控制系统故障导向安全设计时，还要采取了其他保障措施： （1）采用机械控制手段保障故障导向安全。这种手段利用重力的作用原理，来达到用机械控制的目的。因为重力的方向始终向下，所以在进行实际操作中，依靠重锤的重力，垂直向下，来带动臂板发生转动，从而保证臂板保持水平，给列车发出停车的指令。 （2）应用继电器对整个铁路系统进行控制。用这种安全性的继电器能保证在控制系统发生故障时仍能够正常的吸起落下，发出正常指令。在对这种电路进行设计时，一定要安全对应，实现电路的故障导向安全。 （五）增加“丢车”检查功能 铁路信号控制系统发生故障会对不同车厢发出不同的指令，从而导致“丢车”现象的发生。2011年温州发生的列车追尾事故中就是因为信号控制系统发生紊乱，导致信号被覆盖，从而导致“丢车”的情况发生。一般正常情况下，这种现象是不会发生的，因为控制指令不会出现覆盖情况，要从一个区段进入另一个区段，但是，当控制系统发生故障时就会导致信号的重叠发出，而导致“丢车”现象的产生。因此，为了保证列车运行的安全，应当在铁路信号控制系统中增加对“丢车”情况的检查功能，检查信号是否出现覆盖情况时，如果，有此情况出现，系统会发出停车指令，避免列车因“丢车”现象而出现追尾事故。 （六）对列车的头尾进行防护 因为实际生活中，列车出现追尾的现象发生过多次，虽然已经对控制系统进行了完善，但是仍有必要对列车的头尾进行保护，减少损失。在铁路信号控制系统中增设一种控制信号，能够检测到前后两列车的车距。当前车的尾和后车的头之间的距离少于安全距离时，能够发出信号，警告前后两列车可能存在的相撞危险，让列车做好紧急制动的准备，减少相撞的概率。而且，还要加强系统的抗干扰能力，确保信号的准确性。除此之外，还要设定闪光灯，起到警告的作用，降低追尾的发生率。 三、结束语 为了提高列车的运行安全，减少事故的发生，一定要加强对铁路控制系统故障导向安全的研究，将高科技手段应用到控制系统中，做好相应的措施，保障在控制系统发生故障时，列车仍然能接收到正确指令，并对系统中的故障点进行快速排查和解决，实现故障导向安全，保证列车的正常运行。 铁路信号论文:微机监测数据调看分析在包西铁路信号设备维护及管理中的实际应用 [摘 要]通过微机监测数据调看，对信号电源故障、区间轨道电路故障、站内轨道电路故障、站内电码化故障、车务部门误操作等几个方面进行分析，真实体现微机监测数据调看分析的重要性及必要性，为准确全面地发现设备隐患和预防信号设备故障提供有力保障。 [关键词]微机监测 数据 分析 随着铁路信号技术的智能化发展，铁路微机监测设备在信号设备维护管理中的重要性日益突显。微机监测系统能实时、动态、准确、量化地反映信号设备的运用质量，结合部设备状态，并具有状态信息存储、回放、查询和报警功能，这对于分析判断故障、特别是瞬间发生、时好时坏的“疑难杂症”故障，或结合部难以界定的复杂故障的分析提供了重要的手段和依据。更重要的是，对于维护者能提前发现设备隐患，避免设备故障的发生。下面结合日常信号设备维护工作中监测数据分析中的一些体会和认知，与大家共同探讨。 一、通过微机监测数据分析便于快速查找故障原因： 1、电源故障 2010年10月23日7：20分，曹家伙场站区间上行线2652G、S1LQG、2692G、2606G、2620G红光带（图1）。 机械室内检查发现，区间组合柜QZ5零层QKZ电源熔丝双断，造成所在组合柜5个区段QGJ落下，导致轨道区段红光带。调看微机监测报警记录，自开通后QZ5频繁出现熔丝断丝报警，大约每隔3～4天就会出现熔丝断丝。回放每一次熔丝断丝报警时的站场信息，发现出现熔丝断丝报警时，控制台均排列S行通过进路。 QZ5组合柜QKZ在用熔丝容量为1A，排列S行通过进路时（因S行一接近、二接近、三接近区段组合均在QZ5组合柜上，排列S行通过进路时QKZ保险负载最大）对QZ5组合柜QKZ电流进行实际测量，最大时达到1.2A。《维规》规定，熔断器设计容量应为最大负载电流的1.5～2倍，所用保险容量不符合规定，容量过小，造成频繁出现熔丝断丝。经与设计单位联系，将设计保险容量更改为2A，从而解决了熔丝频繁熔断的设备隐患。 2、区间轨道电路故障 ①2016年11月12日08：04分，米脂―镇川区间下行线3747G红光带（图2）。 调看微机监测相关数据，3747G送端分线盘电压为89.9V；主轨出电压为62mV，电压异常；小轨出电压为116.7mV，电压正常；列车运行方向后方区段3735G小轨出电压为130.4m V，电压正常。由此判断故障范围在室外主轨道电路之间，判断为主轨间有断轨情况（区间为无缝轨）。 在室外3747G轨道区段检查发现，确是由于K374+790m处断轨造成，经工务插入短轨、电务配合打眼加装塞钉线后，红光带消失，微机监测各项曲线无波动，设备恢复正常使用。 ②2017年2月13日04：38分，延安―甘泉北区间下行线5783G红光带（图3）。 调看微机监测相关数据，5783G功出电压为152V；功出电流为426mA，比正常情况下电流升高 （正常情况下为334mA）；主轨出电压为0V，电压异常；小轨出电压为153mV，电压正常。列车运行方向前方区段5797BG小轨出电压为4.1mV，电压异常。由此判断故障范围在发送端。 后在室内测量区间分线盘发送电压为96.7V，甩开室外电缆后测量电压为185V；室外测量发送端调谐单元输入电压为0V，甩开电缆测量电缆电压依然为0V。从室内至终端方向盒间经分段进行测量，找出故障点就在F30-F41方向盒间两根电缆芯线混线，倒用备用芯线后红光带消失，设备恢复正常使用。 3、站内轨道电路故障 2011年3月2日，在延安北站调看微机监测，发现48DG、50DG频繁出现故障解锁，销记原因为48DG、50DG分路不良。查看控制台盘面，48#道岔定反位均频繁过车，不可能出现分路不良（图4）。 调看微机监测回放多次列车运行情况，发现当列车经过48#、50#道岔调车作业时，当车压入48DG时，50DG闪红光带，电压曲线异常波动；当车压入50DG时，48DG闪红光带，电压曲线异常波动；当列车单独经过48DG、50DG时，列车压入其中一轨道区段，另一轨道区段电压曲线也出现异常波动。分析48DG、50DG两区段g有短路情况，对两轨道区段现场进行检查，发现轨道区段绝缘接头处一横向连接线从两区段轨底斜着穿过，距轨底较近，当列车压入其中某一区段时，横向连接线与另一轨底相碰触，导致瞬间短路，造成另一区段轨道电路瞬间闪红光带。经对连接线进行绝缘处理后，此现象再未出现。 4、站内电码化故障 ①2017年2月5日14：15分，机车司机反映，包西线神木西车站S行发车通过31DG时，机车信号绿掉白（图5）。 经对微机监测进行回放、分析，机车在分别驶入45DG、31DG时，功出电压始终为169.8V正常，发送电流由268mA变为11mA；再调看开关量，机车驶入45DG时，31DG-CJ继电器正常吸起，但当机车驶入31DG时，31DG-CJ继电器非正常落下，11/31WG-CJ继电器未能正常吸起，导致SFMJ继电器非正常落下，切断发码电路，造成机车信号掉码（图6）。 经过分析判断，怀疑是由于31DG的GJ 或者GJF继电器性能不良造成，分别测试31DG-GJ、GJF继电器接点，发现GJF继电器11、13接点有39.8mV的压降，对GJF继电器进行更换后，测试31DG入口电流正常，且再未出现机车信号掉码现象。对更换下来的GJF继电器进行入所测试，第1组接点电阻大于50mΩ，确认是由于继电器性能不良造成接码异常。 ②榆林站自包西复线开通后，X行机车正线通过时，偶尔出现机车信号掉码（图7）。 经对微机监测进行多次回放、分析，发现一个共性点，每次发生X行机车掉码时，S行线均有Ⅱ道发车或通过车。进一步回放并调取电码化开关量信息进行反复比对，发现I道发车时，ⅠG-GJF继电器落下，当XⅠ信号机开放后，40DG-CJ继电器吸起；若此时S行Ⅱ道刚好有发车进路，ⅡG有车占用，ⅡG-GJF落下，当机车驶入15DG时，18DG-CJ、18/40WG-CJ继电器错误吸起；18DG-CJ继电器吸起后，切断了40DG发码电路，导致40DG接收不到电码化信息，造成机车信号掉码，初步判断为室内配线错误造成（图8）。 经查找确为室内配线错误，上下行正线发车电码化电路中的传递继电器条件间多了一根配线（ZH1-605-12～ZH2-605-1）造成，S（X）行发车时，另外一个方向的传递继电器误动，造成电码化电路瞬间切断，导致机车信号掉码。 5、车务操作失误 2010年6月28日23：06分，延安北车站通知：S进站信号机非正常关闭。调看微机监测进行回放，发现车站于22：56分排列上行通过进路，22：59分按压S总取消按钮和S始端按钮（此时，列车已压入二接近区段），23：00分S进站信号机绿灯关闭，而进路依然存在。《技规》规定，在列车运行速度超过120Km/h的双线区段，应采用速差式自动闭塞，列车紧急制动距离由两个及以上闭塞分区长度保证。此时列车已压入二接近区段，接车进路无法正常取消。确认是由于车站操作人员对新设备技术规范不熟悉造成操作失误，而非信号设备故障。 二、通过微机监测数据调看分析发现设备隐患，提前预防故障发生： 1、2016年8月30日，调看米脂站微机监测数据发现米脂至绥德上行区间4014G从8：24至30分主轨出电压由457mV下降至293mV，存在安全隐患。再调看对比其它数据，发现8：24至30分4014G功出电压从141V下降到59.6V。再对比主发送器和+1发送器数据4014G移频发送电流由349mV下降至0mV，S+1FS移频发送电流由0mV上升至340mV，由此可以判断为4014G发送器作用不良，瞬间倒向+1发送器工作。要点对发送器进行更换，更换后测试轨道区段各项数据正常，后续对此区段各项数据进行连续几天监测，未发现异常。 4014G功出电压曲线下降微机监测截图（图9）： 2、2016年9月13日，调看米脂站微机监测发现XN-DJ点灯电流14：08至19：10分由148mA瞬间下降到92mA，存在安全隐患。经现场测试查找判断为XN-H灯LED点灯电源盒作用不良，要点对电源盒进行更换后，试验正常，后续进行持续观察，点灯电流曲线正常。 XN-DJ点灯电流瞬间下降微机监测数据截图（图10）： 3、2016年11月13日，调看神木站微机监测时发现12日23：22分，2-4DG轨道电压曲线由18.2V下降至16.7V，相位角由94.1°下降至73.01°。经现场测试查找原因为室外BCQ-T型补偿器RD/1A保险两端压降大（20.8mV），要点对补偿器空开进行更Q，更换后电压曲线恢复。 2-4DG轨道电压曲线下降微机监测数据截图（图11）： 4、2016年10月9日，调看蟠龙站微机监测发现11：35：45秒至50秒，蟠龙至子长下行区间5163AG区间移频送端分线盘电压为0V。经现场测试查找原因为5177信号机DJ继电器第三组前接点压降过大（54.7mV），导致5177信号机红灯灭灯，造成5163AG区间移频送端分线盘电压从117V降至0V。要点对5177信号机DJ继电器进行更换后，对区间轨道电路进行持续监测，曲线良好。 5163AG区间移频送端分线盘电压下降微机监测截图（图12）： 通过以上几个日常维修中发生的真实事例，从维修的角度出发体现了微机监测数据调看分析的重要性，不但能在故障处理过程中判断故障点，更重要的是能提前发现设备隐患，避免造成设备故障的发生，从而使大家引以为戒，更深的认识到加强日常微机监测数据调看分析的重要性和必要性，为日常信号设备维修奠定基础。 铁路信号论文:铁路信号控制智能安全技术研究 [摘 要]本文主要对铁路信号控制智能安全技术进行了研究，介绍了当前铁路信号控制中智能安全技术主要的研究方向以及通常所采用的两种技术。实现了控制信号的智能化，不但可以提高铁路运行人员的工作效率，还能提高在控制过程中的安全系数。铁路信号是在铁路行车过程中最为重要的指挥设备，铁路信号的安全运行，对于保障铁路系统能够进行安全运行存在着重要的意义。本文在分析当前主要的安全技术研究方向基础之上，对两种主要的智能安全技术进行了详细的介绍，并且提出了技术所存在的不足以及技术研究过程中的缺陷。 [关键词]信号控制；智能；安全 一、引言 铁道信号作为铁路行车运行中重要的指挥设备系统，实现信号系统的自动化以及智能化技术，能够对铁路行车的安全、快捷以及高效产生重要的影响，对铁路行业今后的发展有着重要的作用。我国铁路事业经过多年的发展，铁路信号控制技术也已经从机械联锁、电气集中联锁发展到了信号微机联锁，智能控制技术能够为保障铁路行车安全起着关键的作用。实现铁路信息现代化基本是能够实现铁道信号的自动化、控制智能化以及信号现代化，信号控制技术水平越高，采用的技术装备也就更加先进，智能化控制也会越多，因此铁路运行的安全性也就越高。 二、信号控制智能化技术的研究方向 我国进行信息化发展有以下三个任务：一是以电子信息技术的应用作为发展重点，逐渐提高传统的产业在生产过程实现自动化、控制智能化以及管理信息化水平；二是将先进的制造技术应用作为重点，积极推进在制造业领域进行优质高效的生产，发展装备制造业；三是对重点产业中所使用的关键技术进行重点的改革、共性技术与系统中相关配套的技术水平、工艺以及装备水平。铁路信号的控制智能化技术能够为企业提高工作的效率，保障正常的运行，向着安全、清洁的生产方向发展。 铁路信号控制智能技术，主要是使用信号控制的智能技术用以保障安全运行，有很多种技术：全电子执行单元系统的技术、三取二冗余系统技术等。这两中技术逐渐成为铁路行车指挥信号安全最为重要的控制技术。 三、信号控制智能安全的主要技术 3.1 全电子执行单元智能控制安全技术 在控制安全技术中应有全电子执行单元智能的控制原理是在有软件以及硬件多层防护基础上实行的执行单元以及监测系统，并能够由信号的执行单元系统与微机监测系统两个部分组成。 执行单元系统是由多种类型驱动采集模块所构成的，使用了双重结构的形式，有两个联锁执行子模块、通信子模快以及智能采集子模块所组成。在能够实现联锁机构正常运行的同时，需要对系统外部的设备以及系统自身的设备进行实时监测，可以有效的增加系统可靠性以及安全性。 信号系统的监测系统是由通信处理机与系统监测站机所组成的。通信处理机经过一台工业控制机所构成，在系统进行信号设备状态数据以及对执行单元状态数据采集时，信号系统的监测网络所接到的驱动命令以及系统设备状态数据。 信号控制的系统基本功能是全电子执行的单元主要有：联锁执行区域、系统监测区域。 （1）联锁执行区域有两个基本模块构成：动采集模块、网络管理模块。 驱动采集模块有设备驱动子模块、设备状态逻辑子模块、安全子模块、通信管理子模块以及模块自测与故障等。在系统中，设备驱动子模块主要是依据联锁机所的控制命令对信号设备进行驱动；设备状态逻辑子模块主要负责进行逻辑判断；模块中的安全子模块主要是对模块内各种器件与使用的程序进行实时在线监测；隔离故障并能够防止故障的传播，提高信号系统运行的可靠性以及安全性。 网络管理模块是由联锁控制的网络模块以及系统设备监测网络模块所组成，联锁控制的网络模块是进行管理联锁机和执行单元之间的通信链路，能够为联锁系统以及执行系统提供更加安全的通信，以便可以_保系统安全以及可靠运行；系统在进行设备监测网络模块时是通过管理设备监测功能的模块以及与监测系统中的通信链路。 （2）监测区域有设备监测功能模块以及监测系统。 设备监测功能模块主要是智能信号设备输入模块以及信号模块内部自测。智能信号对设备输入模块是采用现场信号设备中各个状态的数据，完成对所采集信息的加工以及处理；模块内部自测与监测模块内部中状态信息，可以使用逻辑分析方法进行处理，并能够判断出发生故障的原因，并将信号传送给系统中的监测系统记录以及显示，方便电务部门进行相关的维修。 监测系统主要有通信处理机、监测机以及系统远程通信模块。通信处理机主要是进行监听以及记录在联锁网络中的命令与状态数据，并且还可以与设备监测功能模块进行通信，可以对设备与系统模块中的状态数据进行采集，并可以将信息传输给系统的监测机。监测机主要是对各种状态的信息进行加工与处理，并可以通过人机的接口显示出来，有利于电务人员维护。 3.2 三取二冗余信号控制智能安全技术 三取二冗余技术是使用了容错联锁主机系统结构，也就是三重化具有高安全性计算机处理系统，能够在硬件基础上解决系统存在的安全可靠性问题。为了能够保证系统工作的可靠性以及安全性，其结构图如下： 由上图可知，三台计算机可以进行同时工作，并能够进行两两的比较，出现两个结果一样的时候，则可以认为准确无误。三个微处理器是由同一个时钟进行同步，它们内部中总线上可以设置更多的判决电路。在内部总线中信息主要是以CPU的机械周期作为比较，因此可以检查出系统所出现的瞬间错误，并可以通过对多数判决电路进行修正。三取二冗余技术能够对系统中现有的信号设备以及部分开关量做出实时在线监测，能够有着很好的自检能力。在联锁数据处理过程中需要对信息进行采集、信息输入以及信息存储等过程。可能有些数据是因为设备硬件的故障或者受到一定程度的干扰所产生错误，导致了系统出现失败，并将危险对外输出存在着危险。因此，需要使用合适的数据编码以及差错控制技术对系统可靠性与安全性进行提升。 四、结语 铁路信号控制系统水平对铁路行车安全以及效率有着重要的影响。当前，很多较为先进的技术都可以得到实践与应用。然而，还存在着观念问题，重视问题，并且对信号系统控制过程中的硬件以及软件投资不足，对新技术的研发以及拓展不够，系统装备低等各种问题。随着我国加大对铁路运输结构的调整，运输过程繁杂，因此铁路信号控制的智能化技术还需要提高。 铁路信号论文:我国铁路信号系统智能监测技术探究 [摘 要]新世纪以来，各行各业都飞速发展，呈现勃勃生机，我国铁路运输业规模也迅速壮大。为了进一步提高列车的运行速度，采用高科技手段，将智能监测技术应用到铁路信号系统中将大大促进铁路事业的发展。智能监测技术的应用能加强对列车运行状况的监测，保证铁路运行的安全。本文简单分析了我国铁路信号系统智能监测技术的概况以及应用现状，并具体探讨了智能监测技术在铁路信号系统中的实际应用。 [关键词]铁路；信号系统；智能监测技术 目前在世界范围内，我国的高速铁路规模最大，高科技的应用使得我国铁路信号技术不断完善，向着系统化的方向发展，而且目前已经建立信号系统监测的自动化体系，能够切实保证列车的运行安全。但是就目前智能监测技术在铁路信号系统的实际应用来看，并不成熟，各个监测系统之间不能统一，无法实现信息的共享；并且，从目前的维修模式上来看，采用的仍是传统的人工检修方式，所得数据缺少综合性。因此，我们一定要针对智能监测技术在铁路信号系统实际应用中的弊端进行改进，科学利用先进技术，对铁路运输进行实时监控，提高列车运行的安全性。 一、我国铁路信号监测系统的概况 （一）信号集中监测系统 这个系统主要是进行信息监测和储存，是一个三级四层体系结构，可以利用信号设备输出的参数进行量信息以及少数开关量信息的模拟，从而实现及时联系，并提供通道，便于信息的获取和设备的维修。信号集中监测系统能够及时的对现场进行监测并对设备状态进行诊断，在列车发生故障时，能够及时的找出故障原因并进行维修，保障列车运行安全。 （二）列控监测检测子系统 列控监测检测子系统是一个非常关键的系统，对于列车的运输极为重要，能对数据进行实时采集和处理。该子系统包括车载司法记录器、微机联锁电务终端等，这些装置也都非常重要，各自发挥自身的作用。车载司法记录器主要是记录列车运行的数据；RBC维护终端可以对CTC系统的通信状态以及RBC系统的工作状态进行查阅；而微机联锁电务终端可以对故障进行诊断，并在TSRS故障诊断、管理及维护时设置临时限速服务器。 二、我国高速铁路信号系统智能监测技术应用现状 虽然近几年，我国已经在铁路信号系统的监测方面取得一定的进步，国家也非常重视智能监测技术在铁路信号系统中的应用，并为此开展很多工作，对于系统的检测和维护也下了很大的工夫。但是，智能监测技术在铁路信号系统的实际应用中仍存在很多问题，我国高速铁路的发展规模仍有待壮大。 （一）信号系统监测设备之间缺少关联 就目前我国使用的铁路信号检测设备而言，各设备之间没有形成统一的系统，而且数据之间没有关联性。铁路信号监测系统的核心设备是信号集中监测系统，该系统主要对电路、信号机以及一些电缆的电气参数进行实时监测，并同时与轨道电路和维修机相连，来获取相关的监测信息。但是，如果各个设备之间没有连接或者连接性不强，就会使彼此之间缺少互通，而且，如果列车在运行的过程中，列控系统出现问题，就会导致信号集中监测系统不能进行自我诊断，影响列车的运行。 （二）设备状态的智能分析不到位 由于列车运行是很多设备共同作用的结果，因此，要想列车能够正常的运行必须保证所有的设备都能处于正常工作的状态，一旦其中一个设备出现问题，将会导致整个运行状态发生改变，甚至会发生严重的后果。因此，在列车的实际运行中，一定要及时记录并分析各种设备的相关监测数据，保证列车的正常运行状态。 （三）监测数据不能共享 在列车的实际运行中，各个设备的的相关监测数据对列车的运行分析至关重要。GSM-R的主要功能是负责车与地之间信息传输的情况，据此，指挥系统做出各种判断。因此，对指挥系统来说，GSM-R的作用不可替代。但是在列车的实际运行中，经常出现通信超时、脱网的状况，从而影响列车的控制与调度工作。而且，通信网管与信号设备之间的监测数据如果不能实现共享，就无法对通信信号结合部分的故障进行全面分析，因而不能及时解决故障问题。阻碍我国列控系统的发展。 三、我国铁路信号系统智能监测技术的具体应用 （一）存储与共享机制 在列车的实际运行中，所有的相关设备都会产生相关的数据，共同体现列车的实际运行状态，因此，数据共享是关键，能够为各个系统提供最全面、科学的数据，便于系统对列车的整个运行状态进行分析和控制。通过智能检测技术提供的全面的数据，结合经济性原则，可以综合分析各个设备的布置情况，然后通过深入探讨，制定不同阶段的数据储存机制和分配机制，合理利用数据，实现数据的透明度。而且，还可以根据不同监测系统自身性质的不同，对数据进行自主选择，加强监测数据的存储，全面实现智能监测。 （二）建立监测数据集 列车的运行中，电务段所需要的数据最多，种类也比较复杂，不仅涉及到地面设备、车载设备，还有相关的模拟量和开关量等，这些数据的存储和处理对电务段非常重要，因此，建立监测数据集，可以使用智能化检测技术，对数据进行共享和存储，全面分析数据之间的相关性，对故障进行实时监控，并通过对数据的分析找到故障的原因，及时解决，提高列车的运行效率。 （三）智能化分析技术 通过对各设备及其路面的监控所得的数据还要通过智能化分析，才能更好的为我们服务，因此，加强智能化分析技术，充分利用监测数据实现列车的运行安全性和可靠性。在进行智能化分析时，不仅要对专项设备的故障进行分析，还要对设备之间的逻辑信号进行研究。具体分析有以下几个方面：（1）对设备间的各项信号之间的联锁关系进行故障分析，采用的方法主要有Ρ确治龇ǎ通过对数据的收集和对专家学者理论知识的分析，全面建立故障诊断系统，提高故障分析能力，提高工作效率；（2）对于专项设备的故障，在进行分析时，要通过监测系统提供的数据来判断设备的实际运行情况，并利用现代化技术手段对数据的趋势进行预测，通过数据的特点分析出故障发生的可能性，并及时采取措施进行维护，减少损失，促进铁路事业的发展。 （四）规范化和标准化操作 实现规范化和标准化操作可以得到更加可靠的监测数据，而科学的检测数据对于整个系统的管理又至关重要。因此，二者之间互相促进。在进行规范化管理时，最基本的就是对使用的各个设备进行规范化命名，建立综合的管理系统，对监测数据进行综合分析，并制定数据处理的规范化操作，来满足铁路部门对数据使用的要求，提高规范化操作。 四、结束语 铁路的信号系统对列车的正常运行非常重要，决定着铁路运行的安全。因此，加强对铁路信号系统的研究，将智能化监控技术应用到铁路信号系统中，全面实现智能化、自动化的监控操作，并且，对监测数据进行规范化处理，对列车的安全运行意义重大，能够保障铁路运输的安全性，促进铁路运输业的发展。 铁路信号论文:铁路信号施工技术管理与控制方法 [摘 要]随着我国经济的发展，铁路建设也进入了一个高速发展时期，铁路运输在国民经济中发挥着重要的作用，尤其在当今大规模兴建客运专线、电气化铁路改造的大形势下，铁路信号是保证列车安全运行的基本保证，铁路信号的施工安全、施工技术也越来越受到关注。本文结合石长线电气化改造项目对必备技术要点、联锁试验施工以及排除联锁故障等进行了介绍，进一步对施工技术的管理和控制进行了探讨，以供施工管理人员作为参考。 [关键词]铁路信号；施工技术；具体应用 引言 铁路信号是一个复杂的系统工程，近年来，由于科学技术的发展，铁路信号系统也发生了很大改变。为了减少对既有线运力的影响，信号系统的更新、改造、更替过程要求施工单位的施工质量、施工进度、信号系统可靠度极高。尤其是在过渡、开通的过程中，由于时间有限，施工单位必须在规定的时间内完成信号设备的开通工作，时间紧、任务重、精度高，因此，在施工过程中，针对各项施工编制可操作性强的施工方案，是保证施工安全、施工质量、施工进度的重要手段。 一、施工前期工作 信号施工前必须对施工蓝图进行审图，充分把握施工蓝图，对蓝图中存在的问题及时向设计提出，并积极联系设计给与解决。认真核查施工现场，包括站场情况，施工环境、电缆路径等。尤其是既有线施工，必须由设备管理单位进行既有管线的书面及现场交底，并将既有管线的走向、位置在线路上标明。 开工之前必须做好设计技术交底工作，设计交底应有设计单位、建设单位、施工单位、监理单位签字；施工交底是施工单位自身所做的层层交底。根据实际情况，编制各项专项施工方案，并对管理人员、作业人员及时进行交底，确定施工方法、工艺标准，并合理制定阶段性施工进度计划及总体施工进度计划。 根据施工蓝图，在施工前仔细核对电缆径路，并做好现场定位、测量工作。根据定测结果、现场施工条件调查结果，合理的对电缆进行配盘，并根据施工顺序合理安排电缆进场时间。根据现场情况合理组织人员、工具、机械组织生产。石长线桥涵较多，涉及多座特大桥，例如沅江特大桥（全长3737m），而桥涵电缆槽、声屏障等施工进度滞后，敷设电缆前很多桥梁上并无电缆槽，施工前通过现场与蓝图的对比分析，合理进行优化，并采用先放缆、后入槽的方式，不仅节省了信号电缆、减少了人工费用，同时也加快了施工进度。 二、联锁试验施工 信号设备导通是否全面、准确，关系着联锁试验、信号设备调试是否正确、顺利。铁路信号的导通分为三个方面：信号设备导通试验、故障处理、模拟联锁试验。信号设备导通试验，包含以下几点： 首先，应当对室内、外配线进行逐一核对，并对电缆芯线逐一导通，包含绝缘测试。配线检查可分成室内、外配线检查。对于电源屏，设定空载试验。电路导通离不开电源屏，导通试验应当符合试验方案要求、规定。 其次，组合架间配线，侧面电源环线，不可混同布设。测试配线绝缘，确认线间绝缘、对地绝缘符合要求。当室内、室外电缆配线导通、核查无误后，才可连接联锁机柜，送电试验。 最后，根据实际情况，制作站场模拟盘，并采用模拟盘模拟室外信号机、道岔、轨道区段的状态，根据联锁表，确认各条联锁关系是否正确。 三、排除联锁故障 所有故障排查完毕后进行单元电路试验，单元电路试验完毕后才能进行下一步的联锁试验。 1.恢复初始位置 信号系统内的各条逻辑电路，都应恢复到初始状态。要求室内、外的信号设备应处于正常工作状态，所有继电器能够正常吸起、落下，转辙机能够正常操动且定、反位信息正确，信号机灯位点亮正确，操作台能正常反应轨道电路、道岔、信号机状态。在故障处理中，首先要判断是室内故障还是室外故障；首先要排除简易故障，再去排除偏难的故障。排除故障时首先应断开室外电缆，通知室外作业人员核查室外设备情况，同时，室内作业人员排除室内电路故障。 2.排列各类进路 联锁表是排列各种进路的重要依据。根据联锁表、联锁关系合理进行各条进路的试验。对于联锁关系必须做到逐一核查，不光通过模拟盘核查，还要对相关继电器状态、信号设备状态进行确定。进路调试应先排列短调车进路，然后再排列长调车进路。所有进路必须都进行反复试验，确保联锁关系正常，进路排列、各种条件下的解锁正常。 3.开始联锁试验 完成联锁试验前的准备工作以后，检查控制台显出的信号机、道岔位置、轨道状态及各类按钮等工作正常。设备显示与电路状态、继电器状态吻合，鼠标操作以后，继电器应能做出正确反应。各类接口电路，常常很难予以定型，对于接口电路，应当反复试验。例如：闭塞架构下的半自动线路、区间自闭线路、连接场间线路、连接机务段的线路。联锁试验是信号开通前的预备阶段，它包括了导通试验阶段，设备单调阶段、模拟试验阶段、联锁试验阶段。对于信号工程，联锁试验的可靠程度反映了施工的精确程度。联锁试验以前，必须要做好导通试验、设备单调试验、模拟试验，只有各项试验无误，才能保证联锁试验顺畅。 四、在施工过程的管理和控制 在施工过程中，必须在设备管理单位配合人员全部到场后，施工单位才能进行施工作业，并严格按照施工规范及设备管理单位施工标准要求和有关方案进行施工。在施工时，对于在既有电缆区域进行施工时必须开挖探沟，确定既有管线的具体位置、走向，并做好线路标记，对于必须挖出的既有管线，施工单位采取必要的、有效的防护措施，方可进行施工。电缆路径发生变化时，要根据现场情况设置各类电缆标。道岔区段与股道相邻处的轨道电路过轨电缆需分开埋设。电力电缆、通信电缆应与信号电缆分沟敷设。铁路线路的贯通地线及相关接地引接线与信号电缆同沟时，应有有效隔离措施。电缆穿越桥、涵、隧、沟、公路时要进行钢管防护，钢管头必须做“喇叭口”处理，防止刮伤电缆，钢管外露部分必须采取防火包封处理。 在开通、过渡施工中，要做好前期的准备工作，包括增配线、拆配线的核查、需拆除设备的核查，确保拆除、新增的设备、配线无误，尤其是要避免误拆除既有设备。 桥梁地段的箱、盒安装不仅需要与务段进行确定，同时也需与工务段做好现场施工的对接，严禁破坏桥梁结构。 设备管理单位必须对隐蔽工程在隐蔽前进行质量验收并在相关记录文件上签字，在施工过程中做好安全监督工作。设备管理单位应安排专职人员随时对施工区域进行安全检查，杜绝各类安全事故的发生，对于存在的安全隐患，立即叫停，并要求施工单位立即进行整改。在施工完成后，要及时组织验收工作，并且提供相关的竣工资料。 结束语 铁路信号是铁路正常运行的重要保障，因此必须对铁路信号施工给与足够的重视度。不合理的压缩施工工期会给施工质量、施工精度、施工安全带来潜在的威胁，所以在施工过程中必须合理安排工期，科学组织施工。在广铁集团石长铁路增建第二线信号工程、新疆哈罗铁路信号工程中运用本方法得到较好的效果。同时，在整个施工过程中，建设单位、监理单位、施工单位要加强对施工过程各个环节的质量控制，在提高施工的效率的同时，保证工程质量，从而保证铁路运输的安全、可靠。 铁路信号论文:风险评估技术在铁路信号系统中的研究与应用 【摘 要】以风险评估技术在铁路信号系统中的应用为主题展开论述，首先对论文的背景进行了简要介绍，然后重点对危害识别以及铁路自动站闭塞系统定性风险评估进行了分析。对于前者，包括HAZOP方法简介以及HAZOP方法实施过程，对于后者，则包括系统危害识别、接口危害识别、风险分析和评价等三部分。 【关键词】风险评估；铁路信号系统；危害识别 1 引言 铁路信号系统的建立为列车的安全、准时、舒适等方面提供了良好的保障，而风险评估是为了确保信号系统的正常运行。具体而言，风险评估技术在铁路信号系统的应用过程中，首先需要进行前期的安全评估，通过这一阶段的评估，对可能存在的安全隐患进行分析，并做好记录，然后通过对系统的监测，从而实现对安全隐患的有效控制，由此可见，风险评估技术对于铁路安全的保障有着重要的意义。 针对风险评估技术在铁路信号系统中的应用，发达国家的研究比较早，而且在研究过程中，已经促使风险评估技术的应用逐渐走向成熟，论文则通过对国外风险评估技术研 究的借鉴，对我国铁路信号系统中风险评估技术的应用进行探讨。 2 危害识别――HAZOP方法 2.1 HAZOP方法简介 危害识别是风险评估技术应用的第一阶段，HAZOP方法是进行危害识别的主要方法，在这一方法的用过程中，重点工作是通过组织会议并对相应的实践操作细节进行分析，在具体工作开展时，要求各类专业工作者深刻分析每一个单元的内容，通过上述活动的开展，找出存在的偏差，并且对所查找偏差可能会导致的严重后果进行分析，在分析过程中，往往需要借助引导词来引出偏差。在整个过程中，专业人员通过对所出现的偏差进行锁定，然后深层次地分析偏差产生的原因及可能会造成的后果，然后对现有的安全防护进行重新评估，最后再通过必要的措施进行完善。HAZOP是整个系统的一部分，其主要作用是用来识别系统的本质特征，在HAZOP方法运用过程中，会涉及材料的调取、人员的调查以及相关设备的使用。为了充分发挥HAZOP方法的作用，在具体使用过程中，首先需要对系统进行单元划分，单元划分的主要目的在于能够使HAZOP方法所发现的偏差更加准确，如果单元划分不合理，则很容易导致评估结果不准确，进而影响到安全防护工作，在一些铁路信号系统中，可以从宏观角度考虑实施单元划分，例如，监测机、计轴设备、4050 智能1/0 模块、交换机及站间通信等，因此把每个组成部分作为一个单元进行分析。[1]而偏差的确立是HAZOP的核心部分，在偏差确立过程中，会使用到三种方法，包括偏差库筛选法、知识确立法以及引导词确立法。 2.2 HAZOP实施过程分析 HAZOP方法在具体实施过程中主要包括四个主要步骤。 第一阶段，作出定义。整个工作的开展，首先应该获得项目经理的批准，然后针对HAZOP的实施选定组员并任命组长，接着在组员的讨论下，对研究的范围进行确立，通常情况下，研究范围所涉及的内容包括系统设计表现、系统生命周期、系统物理边界等。 第二阶段，进行准备，研究小组的组长需要根据此次研究工作提出相应的引导词初始清单。 第三阶段，审查阶段。在这一阶段需要进行审查会议，在会议正式开始之前，需要对整个审查流程提前熟悉，其主要目的在于使研究小组的全体组员都能够熟悉研究目的和范围，在会议中，需要对所使用的引导词进行明确解释，而且要对具体操作中可能存在的问题以及应对方法进行讨论。 第四阶段，文件记录和跟踪阶段。这一阶段需要对会议中讨论的结果进行整理和记录，并且做好存档工作，还应该将讨论到的内容进行完整记录，而且需要对整个会议的讨论内容进行汇总，并提炼出结果，以此来形成HAZOP的报告文件。 3 铁路自动站闭塞系统定性风险评估 为了确保风险评估结果的准确性，评估人员主要依赖于HAZOP技术，在具体操作过程中，还应该结合风险矩阵法，在评估过程中，包括两方面的内容： 3.1 系统危害识别 在危害识别过程中，首先应该进行单元划分，单元划分主要是为了明确每一个模块的具体内容。其次，将偏差和引导词的确定因子予以明确，其中，包括多个方面的内容，如材料、操作活动以及设施设备等，设备的正常运作是系统运行的重要保障，这就意味着在危害识别过程中，在整个系统中，设备单元要素的体现，必须依赖于设备自身的功能。在闭塞机单元中，使用了双机热备，所以，在设备运行过程中，会进行主闭塞机和备闭塞机切换，切换过程中主要存在的问题有两个，第一是备闭塞机的功能失效，在这一问题的影响下，被确立的引导词包括两类，即间隔的和永久的，当偏差出现后，要素和引导词会进行合并，在这种情况下，所出现的偏差包括两种，分别是闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。对于监测机单元而言，其与闭塞机单元的偏差确定方法基本一致，所存在的偏差也包括两种，即闭塞机永久失效和闭塞机间隔性失效。使用同样的偏差确定方法来对4050 智能1/0 模块进行偏差确定，最终确立的偏差内容则分为控制台亚当ADAN405O模块失效和组合架亚当ADAN4050模块失效。针对站间通信部分，其主要包括两个因素，其一为通信终端，其二为通信误码。针对前者，其引导词同样可以进一步分为间隔性问题和永久性问题两种，间隔性问题指的是站间间隔性中断，而永久性问题指的是站间通信永久性中断。针对后者，所产生的偏差则使站间通信信息误码，同样，这一方法也可以被用到闭塞机和计轴设备、闭塞机和检测设备的偏差确定方面。 3.2 接口危害识别 在风险评估过程中，所涉及的微机化自动站间闭塞系统及其附属系统的接口包括其与连锁系统相联系的接口、与计轴设备相连接的接口、与控制系统连接的接口等，针对上述接口，则需要根据相应接口的组成部分进行划分，而且使用危害识别中同样的方式对引导词和偏差进行确立[2]。 3.3 风险分析和评价 在系统的最初设计阶段，则需要通过全面的风险评估活动，对系统中的各类风险进行等级划分，最终确立的不同等级风险中，有四类风险不能够被接受，此类风险的存在很容易对系统产生较大的负面影响，如果不及时防范，则很可能引发巨大的损失，所以，为了确保铁路信号系统的正常运行，必须将此类风险降到最低。对于接口危害而言，被认为是不可接受的四类风险分别是事故复原按钮操作失误、到达复原按钮操作失误、模式切换按钮操作失误以及计轴复零按钮操作失误等，对待此类危害，应该慎重对待，并且尽可能降低风险等级。例如，在地铁风险评估过程中，采用HAZOP分析法进行危害识别，根据类似危害记录和专家观点对危险信号进行判断，其中，最为严重的危害是“DTG模式下运行权限错误”，然后借助故障树进一步查找“DTG模式下运行权限错误”的原因（见图1）。之后需要根据事件的后果进行损失分析，分析结果通常包括安全、出轨、人员伤亡等，其中人员伤亡可以进一步分为列车撞人，人员伤亡；撞车，人员轻微伤害；撞车，人员伤亡。 4 小结 综上所述，风险评估技术在铁路信号系统的应用中，首先应该利用HAZOP方法进行风险识别，然后在此基础上进行风险评估，并且根据评估结果采取恰当的方法将风险降到最低，从而确保铁路信号系统的正常运行。 铁路信号论文:铁路信号设备防雷要点分析 摘 要：经济的快速发展使得我国各地之间的人员与物资的联系更为紧密，交通的便利也使得我国的经济发展更富有活力。随着我国铁路网络的不断完善铁路已经成为了我国最重要的陆上交通方式。随着铁路运量的增加做好铁路列车的调度是确保列车安全运行的重要保证，在铁路列车的调度中铁路信号设备是列车调度控制的重要设备，在铁路信号设备的使用过程中会受到周边恶劣自然环境的影响，尤其是雷电这一自然现象的侵入会导致铁路信号设备出现故障或是瘫痪，从而对铁路列车的运行造成了极大的安全隐患。做好铁路信号设备的防雷措施的研究分析是现今乃至今后一段时间铁路信号设备安全防护的重点也是难点，文章将在分析雷击对铁路信号设备所造成的影响的基础上，对如何做好铁路信号设备的防雷进行分析阐述。 关键词：铁路信号设备；雷击；防雷 前言 随着电子信息技术及通信技术的发展，铁路信号设备中各类电子设备的应用越来越多也越来越广泛，电子设备在铁路信号设备的应用在提高了铁路信号设备高效性的同时也带来了一定的安全隐患，雷电这一自然现象会对铁路信号设备的安全运行带了极大的影响，为确保铁路信号设备的安全、稳定的运行应当加强对于铁路信号设备的防雷保护。 1 雷电对铁路信号设备的危害分析 （1）电磁脉冲影响。在铁路信号设备的运行过程中如铁路信号设备周边的建筑遭到雷击，雷电所含有的超高压在击中周边建筑时会向周边产生较强的电磁脉冲，这些电磁脉冲冲击铁路信号设备会在铁路信号设备中产生过电压或是过电流从而导致铁路信号设备故障或是损坏，影响铁路信号设备的正常运行。 （2）电磁感应。在雷雨天时，雷电在雷云中或是放电之时，户外的电力线、信号线等会处在一个强磁场内从而在电力线、信号线中产生电磁感应电流，这些感应电流通过线缆进入到铁路信号设备的终端从而会对铁路信号设备的正常使用造成严重的影响。 （3）冲击波。在铁路信号设备的运行过程中如防雷装置未能产生效果将会导致雷电侵入到铁路信号设备中，雷电所具有的高波幅值会导致变压器的初、次级绕组过载击穿从而导致雷电侵入到交流低压电源中，雷电所形成的冲击波会对低压侧的铁路信号设备造成损坏。当雷电所形成的冲击波电压幅度较低时其侵入到线路时会被变压器的初、次级回路所阻隔从而使得雷电冲击波通过变压器的绕组间的分布电容耦合的形式侵入到低压系统中并在铁路信号设备电源系统中形成过电流和过电压损害。 （4）雷电浪涌。在铁路信号设备运行时，周边范围内所产生的雷电会导致铁路信号设备的通信线路中产生感应电流浪涌，相较于直接雷击雷电浪涌更难防护，为更好的保护铁路信号设备需要加强对于铁路信号设备防雷措施的研究。 （5）直接雷击。直接雷击指的是雷电直接击中钢轨或是与其相连的其他建筑从而使得雷电直接作用在铁路信号设备的信号传输线路中的一种电击。 （6）雷电对铁路信号设备所造成的危害。雷电对于铁路信号设备所造成的危害主要分为直接雷击和感应雷击两大类，其中当铁路信号设备直接遭到雷电袭击时，雷电所具有的超高压及大量的电流涌入地下时会在雷击点附近形成极高的对地电压，此外，雷电巨大的电流会对铁路信号设备产生巨大的损坏。感应雷击时，铁路信号设备线路中所产生的过电压、过电流等会对铁路信号设备系统中的电子设备造成极大的损坏，相较于直接雷击所造成的影响，感应雷击在过电流、过电压方面都要小得多损坏也较轻但是不同与直接雷击，感应雷击所发生的机率要更高，此外，感应雷击多发生在带电云层的范围内且其所产使得过电压、过电流会通过电缆、通信线等向周边扩散从而造成较大的影响范围。 2 做好铁路信号设备的雷击防护 大秦铁路是我国重要的煤炭运输线路，近些年来在铁路信号设备大量运用微电子控制设备以提高铁路信号设备控制的准确性与高效性。在铁路信号设备的防雷保护上均采用了天网、地网、微机控制室电磁屏蔽、综合接地以及信号防雷电系统等的防护措施，取得了一定的防雷效果但是室内的微电子控制设备的雷击损坏现象仍时有发生通过分析造成这一现象的主要原因是地电位反击和感应电侵入所造成的。为做好对于铁路信号设备的防雷保护需要从以下几个方面入手：（1）对于铁路信号机械室需要采用法拉第笼来完成对于雷电电磁信号的屏蔽，在铁路信号机械室的法拉第笼的建立过程中，可以通过采用屋顶雷电避雷网、避雷带以及接电系统等几部分组成，通过对铁路信号机械室构建完善的法拉第笼能够有效的完成对于雷电所引起的电磁感应的屏蔽。确保铁路信号设备的正常使用。（2）针对雷电所引起的地电位反击问题关键是要做好铁路信号机械室的“等电位”，在铁路信号机械室内存在多类接地系统在遭受雷电冲击时接地电阻存在不均衡问题会导致地电位差从而导致“地电位反击”，因此应当做好铁路信号机械室内的地网的设置，通过在铁路信号机械室内设置单独接地系统，从而将铁路信号机械室的接地系统与综合接地系统隔离开来，单独接地系统与综合接地系统之间的距离应当设置为20米以上。 在铁路信号设备的防雷保护中应当加强对于室外铁路信号设备直击雷防护和防雷屏蔽，在铁路室外信号设备的箱、盒、柜等壳体都应当具备良好的电气贯通和电磁屏蔽能力。此外，在成铁路信号设备接地汇集线的等电位连接时对于铁路信号机械室内的控制台、继电器室以及机房电源等所形成的接地汇集线接线时可以按照条形、环形或是网格形等进行连接，需要注意的是在构成环形接地线时不得形成闭合回路，对于铁路信号机械室内的电源走线架、组合架、控制台、机柜等的设备在设置时需要做好与墙体、地面的绝缘设置，对于铁路信号机械室内的防雷接地为避免周边建筑防雷接地所造成的影响可以单独设置基地线来与其他建筑的综合接地线进行隔离，以免造成地电位差。在构建法拉第笼的过程中，构建在信号顶面和四周中主要使用导电良好的镀锌铜条为主要材质来进行地网的构建，针对铁路信号机械室内所具有的大量的微电子设备，做好对其防雷保护所采用的屏蔽网其网格的规格应当控制在3m×3m的规格范围内，在地网的各处所使用的均压环需要进行等电位连接。在等电位连接中，铁路信号机械室内的各种设备都需要与地栅进行连接从而构建起一种不规则的法拉第笼，形成这种不规则的法拉第笼能够使其具有良好的防雷屏蔽效果，在雷雨天气中，地网将所接收到的雷电电流导入地下，从而在接地体周边形成放射状的点电位采用等电位连接可以有效的降低此种危害现象所造成的影响。此外，在铁路信号机械室的防雷保护中应当对各设备加装电流保护器件，避免雷电在信号系统中所形成的浪涌电压所形成的电流涌入到铁路信号机械室中对机械室内的各微电子设备造成影响。 对于铁路信号设备应当设置专用防雷保安器，铁路信号设备的电源系统中的电务综合开关箱的输入端应当设置一级电源防雷箱，对于电源屏电源输入端则采用二级防雷箱来进行设置，对于铁路信号设备中的信号机的防雷应当在各信号机的进出线应当在各线接线排相应的端子上加装防雷保安器以实现对于铁路信号设备的纵向防护。对于铁路信号设备中的轨道电路的铁路信号机械室内送受电端加装防雷保安器以实现对于铁路信号设备中轨道电源的防雷保护。 3 结束语 雷电是影响铁路信号设备正常运行的重要影响因素之一。做好雷电的防护应当引起足够的重视。本文在分析雷电对铁路信号设备所造成的影响的基础上对如何做好铁路信号设备的雷电防护进行了分析阐述。 铁路信号论文:“学导式”教学模式在《铁路信号设计与施工》课程中的应用 【摘 要】《铁路信号设计与施工》这门课程的专业性很强，而且内容复杂，传统的教学方法已经不能适用，需要在教学方法上做出改进。本文通过对学导式教学法的概念和特点进行分析，对《铁路信号设计与施工》的课程特点进行总结，分析和研究了“学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中的具体应用。 【关键词】“学导式”教学法 教学步骤 铁路信号 一、引言 我国对教育的重视程度越来越高，教育界对于教学模式的探索也从未停止。经过不断的研究和实践发现，传统的教学模式只是从书本入手分析问题，按照书本的内容跟进教学。这种单一的教学模式不能让学生主动地接受和理解知识，使教学枯燥无味，教学效果也不好，不能将知识更好地传递给学生。《铁路信号设计与施工》这门课包含的内容较多且复杂，理论与实践必须紧密结合，应用传统的教学模式收效甚微。而“学导式”教学法却能与之完美地融合在一起，让学生更好地接受和理解知识，为今后走向岗位工作打下坚实基础。 二、“学导式”教学法概述 “学导式”教学法是在教学活动中常用的教W方法。它的主要特征就是把教学过程中的“教”着重地体现到“学”之上的教学，能够提高学生的主动性。教师给学生创造充足的条件引导学生自主学习，让学生由被动变为主动，发挥自身的探索力，积极动脑，变让我学为我要学。“学导式”教学不是一个固定的形式存在，也不能照葫芦画瓢，应该根据教学的科目、学生的自主学习能力、教学课程内容特点等，灵活采用不同方法穿插教学。 “学导式”教学主要是要提高学生自主学习的能力，教师主要起引导作用，贯彻一个中心思想，让学生自己去理解其中的道理。其特点在于：授课的重点从传统教育的“教”转移到学生的“学”之上，使学生能够积极主动地加入教学的整个过程中。因此在教学中要腾出至少一半的时间让学生自主学习探究，学生的个人学习和小组的讨论结合起来，让课堂以传统的“讲”式课堂变成学生自主的“学”式课堂，要把传统式课堂上以教师为中心的重在“教”转变为学生自己的“学”的课堂教育。 三、“学导式”教学法的优点 “学导式”教学能够发挥学生学习的主体性。在教学活动中，发挥学生在学习过程中的主体性尤为重要，“学导式”教学法就是根据这一特性而提出来的。学生是学习中的主体，教师起到的作用是引导和解惑。学生在学习中的主体性主要体现在以下几个方面：第一，自主性。学生在学习过程中可以自由支配自己的学习时间，按照自己的学习情况和状态制定合理的学习计划，能够完整地控制自己的学习活动。第二，能动性。能动性是主体性的一种特征，在学习活动中表现为学生能够主动地认识事物和接受教师传授的知识。第三，创造性，创造性是主体性的一种表现形式，要求学生在学习过程中不仅要能够理解和接受知识，还要能通过对书本知识的理解进行实践活动。 “学导式”教学法被运用于课堂教学时，教师只是在课堂上通过引导的方式来教学生怎么学习，让学生主动动脑思考。在课堂上，还可以让学生进行分组讨论，让成绩好的学生带动成绩差的学生，以便于提高差生学习成绩。这样既可以培养学生的主动性，还能带动学生的学习积极性。在“学导式”教学法中，教师扮演的是一个引路人的角色，而学生才是课堂的主人。 四、《铁路信号设计与施工》课程的主要内容与特征 《铁路信号设计与施工》这门课程不仅仅只有理论上的内容，它更多的是工程技术图纸的设计及应用、室内外信号设备的安装导通等实践环节。实践课涉及的方面比较广，其中主要包括：工程图纸部分的原理图、网络图、配线图、电源配置图、网络接口图、电码化电路图、单元控制电路图等；室内部分的分线盘、组合架、综合柜、移频柜、电源屏、控制台、人解盘的安装配线以及导通，计算机联锁车站，还有机柜、维护终端、监测机柜等设备的安装调试；室外部分的电缆敷设及箱盒安装，信号机、轨道电路、道岔等设备的安装调试。 《铁路信号设计与施工》这门课程主要是培养学生对相关图纸的认知及简单设计、对相关信号设备的实践操作能力，让他们能够基本胜任今后的工作岗位。其最主要的作用就是让学生利用自己对铁路信号相关图纸的认知及理解、对相关信号设备的认知及简单开路故障的排查，为以后在对口岗位的维修、施工、产品生产、信号设计与研发等方面打下坚实基础。《铁路信号设计与施工》这门课程具有涉及知识范围广、知识点多、综合性强、实践操作方式复杂多样等特征，涉及《信号基础》《车站信号》《区间信号》《信号电源》《列车运行控制》等多门核心课程的内容，是信号专业里面最重要的课程。 五、“学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中的具体应用 在《铁路信号设计与施工》课程的教学中我们引入了学导式教学方法，取得了突出的教学效果。在学导式教学下，学生接受知识的能力变强，可以及时了解自己在学习中的不足之处，对学习计划加以调整。教师也可以在课堂教学中与学生进行沟通，根据学生接受知识的能力对教学方案进行改进和调整。比如可以根据学生的学习情况调整教学进度以及知识重点和难点。实践证明，学导式的教学方式在我们这门课程中十分受用，它可以活跃课堂气氛，增强学生的求知欲，提高学生的学习积极性，就连在课后学生也会根据自己的不足之处主动查阅书籍进行弥补。这样的教学方式可以让教师与学生双方互相适应，互相了解，让教师的教学方法更加灵活，也让学生学习起来更加自主和更感兴趣，从而更好地进行教学活动。 （一）“学导式”教学法的步骤 “学导式”教学法在《铁路信号设计与施工》课程中主要分为四个步骤进行，分别是：布置任务、自主学习、解答疑惑、演练提高。 布置任务就是在课程的第一次上课之前就给学生布置作业。教师要预先把课本的知识点整理提炼出来形成作业，再以作业册的形式把重点内容串联起来。本门课程内容有条件根据学生人数把每一个知识点分别布置成内容相似的不同的作业；由于每一位学生的作业题目不一样，学生必须经过自我思考、自我做题，有效避免了抄袭作业的现象。第一次上课，教师首先要用一定的时间作课程介绍、教学过程介绍以及说明对作业的总体要求。 自主学习就是在上课时间以及课前课后，以学生经过查阅课本及相关资料后自主做作业、自我探讨为主，教师辅导为辅。考虑到作业的难度以及批改作业的工作量，也可以分成若干小组共同探讨、组长初步批改本组组员作业后再提交给教师做二次批改。 解答疑惑就是教师应该及时解答学生在做作业过程当中提出的问题，及时讲解作业当中比较普遍的错误现象。这些问题应该是经过组员共同探讨后仍无法解决的问题。这一环节主要集中在课内完成，跟学生做作业的过程是相辅相成的。教师也可以向学生提出问题，让学生们回答，从而了解学生的学习进度、学习的难点；再对重点难点作具体讲解。同时根据不同班级的学习情况对接下来的内容做出适当的调整补充。这样才能让学生充分理解理，并能够融会贯通， 演练提高就是在经过上述三个环节之后，学生对相关知识点已经有了不同程度的掌握，对于纯理论的内容可以进行阶段性的测验，对于需要实物验证的内容则应该安排实践操作。在阶段性的内容结束的时候，学生要对自己的学习情况进行自我评价，同时还要评价其他学生的学习情况，评价教学方式，评价教学效果，最后由教师根据学生的意见及建议做出小结以及改进措施。 （二）教学方法 在教学活动中，教师的教学方法在一定程度上将决定着教学的成败，因为这会直接影响到学生的学习效率。所以，在课堂教学之前，教师首先要制定一套严谨的教学计划。然后再根据教学计划规划好完整的教学方案。只有这样才能有条不紊地有针对性地把课程教学实施下去。为了让学生能够学到更多有用的知识，在授课的过程中要针对某个教学环境和学生能够消化的范围内而做出相应的调整。这样才能使教学的整体效果得到更好的体现。在《铁路信号设计与施工》这门课程中，根据“学导式”教学模式，将之分为激发学生学习动机、让学生自主学习、指导学生完成作业及实践操作这几个方面。 学习动机是学生能够自主学习的基础，激发学生的学习动机可以在很大程度上提高他们的学习效率。所以在教学时教师不仅要传授知识、答疑解惑，还要能够激发学生的学习兴趣。这门课程专业知识多，学习起来十分枯燥，教师应该建立良好的教学情境、活跃的互动环境，尽量将枯燥的课程变得生动起来。 “学导式”教学最重要的就是让学生能够自主学习，养成自觉学习、独立思考的习惯。运用于教学的目的就是将电路原理，专业理论知识和实践操作能力转化为学生的真知灼见，让学生能够把所学到的知识变化为自身的能力。所以，在教学活动中，教师要提供足够的机会让学生实践，从而提高他们对知识的吸收、消化以及运用的能力。这样才能保证学生能够尽快地适应今后的工作岗位。 六、结语 “学导式”教学模式应用于《铁路信号设计与施工》课程的整个教学活动过程中，学生的自主学习能力、实践能力和学习成绩将会得到很大的提高。这种主动自学的意识还会被运用到其他课程的学习当中，对今后的学习、工作和生活产生深远的影响，可以充分激发他们的探索能力和创造能力。 铁路信号论文:铁路信号车站防雷施工探讨 摘 要： 冶金企业铁路运输事业随着生产规模的不断扩大在近些年得到了非常快的发展，工厂站、炼铁站、成品站等车站担负着原燃料进场、铁水中转运输、成品外发等重点运输任务，是铁路运输生产的神经中枢，是企业生产经营的大动脉。做好车站铁路信号施工至关重要，其中需要面临的一个问题就是雷击问题。雷击会严重损害电子设备的安全，进而影响信号系统的运行，为此，应当加强做好信号车站防雷保护，保证信号系统的正常运行。 关键词：铁路；信号车站；防雷 1 铁路信号车站防雷设施的应用 在铁路运输中，所有的车辆信息都要经过汇总由铁路车站集中进行管理。现如今铁路信号车站推广应用微机联锁设备取代了原来的6502电气集中，列车监控中需要大量的电子设备共同完成。信号车站对于铁路车辆能否有序、安全地运行发挥着至关重要的作用。 铁路信号车站的防雷保护可以采取多种措施，实施全方位的保护方式。建筑物防雷网是铁路信号车站信号中心最为常用的一种防雷措施，能够有效地保护楼梯内的电路，保证电力系统得以正常运行，避免雷击造成瘫痪。建筑物雷电引导线安装与铁路信号车站的信号中心也能够起到很好的防雷作用，可以采取接地处理的方式进行引导线的布置。为了避免铁路信号车站受到外部电子信号的干扰，还好在信号车站中采取屏蔽处理措施，避免外界电子信号干扰到运行设备运行，避免扰乱干线列车的运营。 2 铁路信号车站防雷施工方法 2.1 综合地网安装工程 在信号楼四周距离信号楼墙体1 m以外，建设一个由水平接地体和垂直接地体组成的环形接地网，受条件限制时可设成U字形，有条件的必须建成环形地网。 避雷带引下线处设垂直接地体（角钢），垂直接地体与水平接地体可靠焊接。室内接地汇集线引出线与环形地网连接处，设置金属石墨接地体作为垂直接地体，与引出线先栓接后焊接，焊点用沥青防腐处理。在石墨接地体上方埋设地线标桩。综合接地网应距无线天线避雷针的接地装置15 m以上，特殊情况下应不小于5 m，确因条件限制距离达不到要求时，其接地引接线应与环形接地装置连接，至少铁塔的2个对角处应引出2根线与环形地网连接。在环形接地装置上，连接点的间距应不小于5 m。 特别注意：引下线与室内接地汇集线引出线不得靠在一起，在外墙的间距必须大于5 m，并且在环形地网上的连接点间距也必须大于5 m。在受条件限制达不到要求时，单独做1根垂直接地体，其距离环形地网必须大于5 m，再用40 mm×4 mm热镀锌扁钢与环形接地体连接。 2.2 铁路信号车站楼体设备电力线路连接方法 铁路信号车站的通信指挥系统由电源屏、微机联锁系统组合柜柜、防雷信号线分离盘、信号中心机房共同组成。这些设备之间通过大量电力线缆进行连接，为了保证设备运行良好，需要对电源的接入口设置接地线。车站楼体中的信号设备的接地线使用 35 mm ×5 mm 的紫铜插排，为了将电流引入地下，在安装时不能形成封闭的回路。 3 铁路信号车站防雷施工需注意的事项 3.1 施工设计方案以实际考察为准 施工设计人员首先要针对信号车站的特点进行考察和计算，以大量的测量数据作为实际设计的基础。在设计铁路信号车站防雷中首先要确定好车站建筑的电路图，对车站实际情况进行详细了解。其次应当对车站电力系统电流、电压以及防雷保o设备的尺寸等进行确定。再次，还要加强车站检查，确定雷电对信号车站的影响程度。 3.2 严格把控施工流程 质量是信号车站防雷施工中的重点，一旦防雷工作不到位，造成雷击问题出现会导致整个信号系统瘫痪，整个铁路系统将面临巨大风险。在施工前，应当对施工团队加强思想教育培训，牢固质量安全意识，加强施工技术培训，保证施工的质量。同时要有严格的标准和规章制度，规范化管理信号车站防雷施工。 3.3 预先做好后续工作的准备 在竣工阶段同样要提高对施工质量的重视，应当检查防雷施工的效果，对每个施工项目进行检查验收。在竣工阶段的验收控制能够有效地将交接问题减少。根据相关规范，应当装订整理信号车站防雷施工验收材料，做好备份，有铁路信号管理部门、防雷设施管理部门、防雷施工单位各自掌管一份资料，避免资料的丢失。 还可以采用分区分片的管理方式，明确划分管理区域和项目负责人，加强监督管理各个项目的施工，同时由各分区管理人员负责该区域的售后服务。为了避免无人问责的情况出现，应当做好责任的分配，同时加强维护工作的管理，定期检查和保养防雷设备，保证防雷设备的正常运行。 4 结束语 雷击事故时造成铁路信号车站安全运行的一大隐患，一旦发生雷击将造成难以预估的后果，为此应当加强对车站防雷施工的控制。本文就信号车站防雷施工方法和应当注意的一些问题进行了分析，希望本文的提出能够为相关工作者提供一定的参考价值。 铁路信号论文:浅谈铁路信号工程技术施工管理 摘 要：近年来冶金运输企业铁路运输行业发展迅速，铁路工程状况也影响着企业的安全生产效益，因此加强铁路工程技术的改进和发展具有非常重要的意义。铁路信号工程的发展也受到铁路工程管理水平的直接影响，本文从铁路信号工程的核心技术特点出发，深入研究现阶段冶金运输铁路信号工程中所存在的问题，通过实践得出切实有效的科学理论，对相关从业人员更好的开展工作给予有效的帮助。 关键词：铁路信号；工程施工；管理 1 前言 我国的铁路信号主要包括：声音信号、色灯信号和手势信号。在所有铁路信号中，色灯信号是其中最为常见的。铁路信号按照功能也可以分为以下几类：车站信号、区间信号、行车指挥信号和列车运行自动化信号。铁路信号还可以按照表现方式分为三类：标志、信号机、表示设备。 2 铁路信号工程技术施工管理措施 2.1 制定完善的施工方案和周密的施工计划 一套科学合理的施工方案对铁路信号工程起到至关重要的作用，因此在铁路信号工程的施工管理中，施工方案与施工计划的制定占据工程的核心地位，这就要求相关技术人员在开展铁路信号工程技术施工之前，能对铁路工程有一个整体性的认识，通过深入研究，掌握其特点，从而更加有针对性的开展铁路信号工程的施工工作。因此作为施工组织管理部门要在严格把握工程建设进度、质量、安全管理基础上，施工前制定切实可行的施工方案，做好与车务段、机务段等相关部门的沟通，充分考虑到施工作业安全，更要保证在线生产的连续性和安全性。 2.2 加强铁路信号工程施工材料管理 铁路信号工程施工材料是影响铁路工程质量的关键因素，因此，对铁路信号工程施工材料的管理将直接影响到铁路工程的施工质量，加强铁路信号工程施工材料的管理就成为工程管理中首要任务。 2.3 对于施工准备阶段的过程控制管理 工程施工前的准备阶段，是铁路信号工程施工管理的重要环节，合理的计划与精密的图纸对整个工程起到指导作用，施工前应组织相关技术人员观看图纸，并开展图纸会审工作，及时找出图纸在设计上的错误和不合理之处，交由设计人员进行优化和完善。 2.4 加强铁路信号工程施工人员的管理 施工人员是铁路信号工程的主体，因此加强人员的管理是整个工程管理的重中之重。由于铁路信号工程的特殊性，大部分工作都依靠人工操作完成，施工人员的一个很小的疏忽就可能给铁路信号工程带来极大的安全隐患。我国铁路信号工程长期存在相关工作人员综合素质不高的情况，针对这一情况，管理部门应通过开展专业技能培训，从根本上提高工作人员的综合素质，以应对日益复杂化的铁路信号工程。 2.5 对施工质量的控制管理 工程竣工之后，工程质量管理工作应及时跟进，这是关乎到铁路能否正常运行的大事。冶金铁路运输是确保冶金企业正常安全生产的重要生产环节，具有全局性f调沟通的性质，是必不可少的重要组成部分，在列车的行驶过程中，信号设备能否正常使用直接影响了列车的行驶安全。 3 铁路信号工程技术的应用 3.1 铁路信号工程中的技术方式 铁路信号施工一般包含信号光缆及电缆线路铺设、轨道电路、设备转辙、铁路信号调试等环节，施工单位需通过对以下方面进行施工管理，以保证铁路信号工程的施工质量。 3.1.1 电缆施工技术 先要通过提前勘察和预案确定电缆沟和过道挖掘的位置和具体挖掘方案。还要在施工前由专业机构勘测施工路段的深度，如有掩埋垃圾或杂物应及时清理，以确保电缆敷设工程顺利进行。正式施工前还应该对电缆的长度进行实测，确认实测数据后将电缆预配到施工段，再进行下一步的作业。 3.1.2 室内布线工作 施工技术人员在铺设信号机械室的线路时必须使用阻燃线缆。把分散的线缆按照类型和用途制作为护套线缆是当前较为常用的铺设方式，利用这种方式施工，不仅能使线路美观，也便于维修人员进行检查与维修。 3.1.3 室内电气设备的安装技术 首先，电气设备的安装应严格按照图纸设计的指定位置进行安装设备的走线槽之间必须做绝缘隔离处理，若设备以双排形式安装，后排设备各柜之间的通信电缆应铺设于前部，以便后排设备与前排设备相连接。 3.2 铁路信号工程调试 在完成设备安装与线路敷设之后，相关技术人员还需对信号系统和信号设备进行调试。确保工程按照国家现行规范和施工图纸完成，在相关部门验收通过后才能将铁路信号系统投入运行当中。技术人员在进行系统调试过程中，应先进行局部调试，再进行整体调试，特别是要认真细致按照联锁表试验联锁关系，针对站间联系电路更要重点测试并做好记录；对于双机热备系统要两套机器均试验到位，避免备用系统的试验不完整出现其它不可预知的错误。 4 结语 铁路信号工程的质量决定了铁路运输安全，因此，铁路信号工程施工技术的施工管理就显得尤为重要，铁路施工部门应该充分认识到铁路信号工程的重要性，制定严谨的施工方案和科学是施工管理措施，在工程施工过程中加强工程质量监管，不断提高施工人员的综合素质，各部门积极沟通配合，为我国冶金铁路事业发展奠定坚实基础。 铁路信号论文:浅析铁路信号集中监测系统之大数据运用 摘 要：铁路信号集中监测系统（Centralized Signaling Monitoring system，简称CSM）在当前铁路电务设备维修管理中的应用最为广泛。CSM系统发展至今，已实现了数据的实时采集及记录、分析，数据量已经非常可观，但随之而来的数据运用、处理成为一项重要挑战。如何更合理、更科学地分析采集而来的数据，为设备维修管理提供更加直观、便捷、更有参考意义的数据，使信号集中监测更加智能化，是CSM系统发展的主要方向。文章通过对各大主流CSM及软件相关功能的对比分析，探讨在实际设备维修及故障查找运用过程中更优质的数据分析方案，并对系统相关功能提出改进建议。 关键词：信号；监测；大数据；运用 1 CSM系统主要功能概述 CSM系统的数据采集、数据共享、数据安全各项功能均较为完善。集中监测采用独立的2M速率的数字通道，采用统一的底层通信平台，通过标准协议接口与CTC/TDCS、计算机联锁系统、ZPW-2000、智能电源屏、智能点灯单元、转辙机表示缺口、计轴等设备的数据互通；集中监测采用标准广域网通信协议，实现了“三级四层”的数据共享；CSM系统采用冗余、可靠性技术和网络安全技术，确保了系统与数据安全。 目前，大秦、大张、北同蒲线各站使用的集中监测使用交大、长龙、辉煌厂家的CSM系统。各大厂家提供的软硬件相关技术均较为成熟，可实现信号设备运用过程中的数据动态实时监测、数据记录、统计分析与监测报警。如：实现了转辙机、轨道电路、信号机、电缆绝缘、半自动闭塞、站（场）联电压、电源等模拟量测试与分析。实现了按钮、控制台表示状态、关键继电器状态、区间轨道及信号机运用状态等开关量变化的实时监测。 2 主流CSM系统大数据运用及分析 2.1 数据报表运用 2.1.1 实时值报表 随着铁路信号控制系统的发展、各项新技术的引入，CSM系统的采集点也随之增多。由于数据的生成量不断增加，实时处理能力是CSM系统功能是否强大的重要指标。目前集中监测实时值报表可显示各设备电压、电流等即时数据。现场运用作为广泛的是在查找一些已经自行恢复的故障、以及处理设备电压波动等隐性故障的过程中，使用实时值报表，可以轻松掌握一些瞬时的、轻微的数据变化，更为准确地确定故障位置。 2.1.2 月报表 CSM系统月报表统计每月各设备开关量的变化次数，如：道岔动作次数、信号机开放次数时间等。通过查看此报表，可以对某段时间内某些的设备使用情况一目了然，针对性地加强日常设备巡视及维修。 CSM-JD2006版集中监测系统可以对某月的数据进行排序，经过对2017年1月份某站道岔动作次数从高到低进行排序可以发现：该站38/42号道岔1月份动作次数为1418次，使用最为频繁，电务工区应加强日常设备的巡视检查、涂油润滑、天窗检修等工作，从而提高38/42号道岔设备质量，降低对行车的影响。同理，对信号机开放次数也可以进行查看，结合灯泡使用寿命，m当地对使用频繁的信号机灯泡进行更换。 CSM-CL2010版CSM系统也可以实现排序功能。其它各版本的CSM系统虽然可以生成此种形式的月报表，但是均无排序功能，报表的实用性不足，不便于电务段的设备使用分析。 2.2 数据图形运用 数据的折线图形式的图形分析，是信号CSM系统最经典、最主流分析方法。按横坐标分为：实时曲线、日曲线、月曲线、年曲线。按照纵坐标分为：电压曲线、电流曲线、时间曲线。本文选取日曲线、月曲线及时间曲线进行说明。 2.2.1 日曲线 CSM系统将实时采集的模拟量数据以折线图的形式绘制成为日曲线，形象地再现了设备状态及设备变化情况，在现场设备巡视及故障查找判断中的应用最为广泛。同时，对日曲线的放大分析、同屏对比分析功能的加入，更加方便了设备维修单位。 交大2006版微机监测曲线可以轻松实现横向、纵向的放大，有助于查看数据的短时间、瞬时的微量变化。但是不足之处在于无法实现同屏分析。 辉煌CSM系统的日曲线分析可以实现同屏对比分析，设备各相关曲线的同步变化情况一目了然，特别是针对采集数据较多的ZPW-2000A设备曲线，曲线同屏对比分析的优势较为明显。也可对曲线上任意时间点直接进行站场图的回放，为设备维修单位提供了极大的方便。但是辉煌微机监测的不足之处在于，为了实现各数据曲线的同屏对比，只能对曲线进行横向的放大，无法进行纵向放大，一些轻微的数据变化难以准确读取。 2.2.2 月曲线 相对实时报表、日曲线，CSM系统对每月的数据分析数据量较大，分析方法的难度相对叫较高。通过对交大2006版CSM系统轨道电压月曲线进行分析，软件并未将每日曲线进行机械地拼合，而是将每日轨道电路的“调整最大值”、“调整最小值”、“分路最大值”进行采样式的分析，绘制成为折线图类型的月曲线。由此图分析可以快速得出：某日轨道电路出现了较大的波动、某日出现过分路不良、某日因漏泄等因素而进行了轨道电压电平调整等信息。此种采样分析的曲线优点在于减少了数据分析量，软件更加轻便。其它版本的CSM系统均采用采样分析，并加入了调整电压平均值、分路电压平均值等信息。 2.2.3 时间曲线 辉煌软件将道岔每次的动作时间绘制成月曲线是一次创新，突破了以电压、电流等数据作为分析的常规思路。通过此曲线可以轻松查阅某日道岔动作时间较长而出现过道岔无表示故障，也可以观察某道岔动作时长变化，从而对道岔压力不足、道岔机械卡阻等安全隐患进行预判，及早采取措施。 3 CSM大数据运用优质方案 通过对主流的CSM系统的对比分析，综合其优缺点，总结出一套集中监测常用分析的最优方案，各设备厂家应以现场实际运用角度出发，取长补短，创新思路，开发更加完善的数据分析软件。 一是CSM系统的实时值报表要及时准确。二是月报表生成后需要加入排序、筛选等功能。三是曲线分析要实现同屏对比分析，并可以同步进行二维放大，精确显示需要的数据。四是月曲线采用最值数据智能采样分析的方法。五是曲线分析要实现与站场图回放、继电器开关量变化等信息的即时交互。六是创新运用时间曲线、距离曲线等形式的分析方法。 4 改进建议 （1）目前CSM系统普遍使用“折线图”类型的曲线进行数据分析，建议系统适当加入“饼状图”、“柱形图”、“雷达图”等图形分析，实现对大数据更直观、更形象的分析。（2）《维规》规定CSM系统的数据保存时间不少于30天，各主流监测软件数据保存虽已达到标准，但是电务段对典型事故、故障等重要相关数据、曲线需要长时间甚至永久保存。目前电务段仅限于截图记录，存在一定的局限性。建议CSM系统可以实现对个别时间段、个别设备的数据、曲线进行导出、导入功能，可实现对数据的跨站、跨系统的交互式分析、离线分析，使电务段的数据管理更高效、便捷。同时也为事故、故障的教训吸取、职工教育等工作提供便利。（3）目前大秦、北同蒲、大张线集中监测均采用2M速率的数字通道，随着CSM系统软件的升级以及采集点、采集数据的增加，日常使用过程中普遍存在卡顿、延时现象，严重影响了系统的用户体验。因此建议对系统软件进行升级的同时，对网络数据通道进行同步升级，必要时采用光纤通信。 铁路信号论文:提高铁路信号施工工艺确保铁路信号系统运行质量分析 [摘 要]铁路是国家重要的经济命脉，铁路的高速发展，促进了我国的经济发展，提高了综合国力，更为我们的生活带来了巨大的便利。提高铁路信号质量是确保铁路列车安全运行的关键，因此本文就提高铁路信号施工工艺确保铁路信号系统运行质量这一主题展开分析。 [关键词]铁路 信号施工 信号系统 运行质量 一、铁路信号施工中存在的问题 1.1 缺乏防雷接地设施。 糟糕的天气是阻碍交通安全出行的重要因素。雷雨天气，不仅会对铁路司机的视线造成干扰，还有一个严重的安全隐患就是雷电。2011年7月23日，北京南至福州D301次列车与杭州至福州南D3115次列车发生追尾事故，造成11人死亡，89人受到不同程度的身体伤害。事后铁道部就这一事故进行道歉，称是因为雷击致设备故障才导致这一事故的发生。从7.23事件中我们可以得知，由于铁路信号系统缺乏一个良好的防雷接地设施，导致铁路信号系统在遇到雷雨天气时往往不能很好的发挥作用，信号设备容易发生故障，增大了铁路列车出行的危险性。 1.2 电磁兼容不足 目前，微电子产品在我国的铁路信号系统中应用最广。不同于传统的信号设备，微电子产品要求的信息技术水平更高，产生的电磁环境也更加复杂。而电子a品要想正常的发挥作用，传输信号，就得处于一个平稳的电磁兼容的环境中不受干扰。因此，想要微电子产品在铁路信号系统中能够更好的运行，确保信号系统的运行质量，就得考虑电磁兼容不足这个问题，研发新技术，提高技术水平，减少各电子产品之间的相互干扰。 1.3 电缆成端存在问题 科技水平的不断提高带动了数字电缆的快速发展。为了提高铁路信号系统运行质量，我国铁路信号施工更青睐于这一电缆的应用。但是，有时在铁路施工建设中，由于工作人员不仔细不认真或种种细节问题，导致在铺设电缆时电缆成端就出现了问题。而电缆成端存在问题，对于铁路信号在铁路列车运行过程中的安全有效快速传输有严重影响。 1.4 电缆接续存在问题 我国经济、技术水平在不断提高。但是在铁路信号系统电缆接续这一方面还没研究出适合的接续方式。传统的电缆接续方式已不适应现在的铁路信号系统，一定程度上影响了铁路信号的及时传输，降低了铁路信号的传输质量，使铁路列车在运行时不能及时有效的接收到铁路信号，给安全出行造成了麻烦。 1.5 其他方面存在的问题 在铁路信号施工过程中，还存在着其他许多问题导致施工工艺水平较低，影响信号系统的运行质量。例如，信号设备陈旧简陋，没有及时更新。经济水平，科技水平的提高带动着我国的铁路的高速发展，历史遗留下来的一些信号设备过于落后，并不适应当今铁路信号的发展，而且设备用的时间较长，过于陈旧，由于没有得到及时更新，都严重影响铁路信号系统的运行质量。 二、确保铁路信号系统运行质量的措施 针对铁路信号系统中存在的种种问题，我们要对症下药，有效解决。采取有效的措施提高铁路信号施工工艺水平，进而提高铁路信号系统运行质量。 2.1 做好前期施工准备工作 2.1.1实地考察施工地点 要想保证施工建设的安全稳定进行，首先要对施工地点进行实地考察然后对其有全面系统的了解。因为在实地施工建设中经常会出现很多突发的状况，例如塌方，泥石流等地质灾害，暴雨，台风等气象灾害，与当地部门，人民的沟通障碍等等。如果在准备施工前，没有对施工地点的地势，地质，气候，江流分布情况，人文等方面情况进行考察，那么对实际施工建设会增加很多困难。2006年7月1日，青藏铁路实现全线通车试运营，青藏铁路的建成是我国铁路建设的重要里程碑，这条被国人誉为“天路”的铁路，建成之路异常艰辛。高原海拔高，冻土距离长，地势复杂多样，施工人员还面临着严重着的高原反应。但是，正是因为施工队对施工地点进行了实地考察，对施工地点有一个全面的了解，制定了科学合理的施工方案，才促进了青藏铁路的成功建成和通车。因此，要想提高铁路信号施工水平，首先要实地考察施工地点。 2.1.2打造专业施工队伍 在进行铁路信号施工建设时，要严格考核施工队伍人员的身体素质，思想素质，工作能力，知识技术水平，工作经验等方面的情况，选拔优秀的人才，打造专业的施工队伍。一支专业的施工队伍是施工建设的灵魂。首先铁路信号施工建设涉及很多物理，化学，计算机通信等专业性的技术难题，专业的施工队伍在遇到这些难题时能够做到有效应对。其次如果施工队伍人员的身体素质强，那么在遇到气候不好的施工地方时可以帮助他们应对种种困难，保重身体健康。 2.1.3审核图纸、制定计划 在进行施工前，负责人与专业人员要对施工设计图纸进行严格审核，包括它的设计理念，设计方法，设计原则，设计规划等等，要充分保证其是科学合理的，适合当地的人文地理情况。其次，要根据信号施工工程的要求，制定详细的施工计划，从采购材料到进行施工到完成信号系统建设都要一一进行仔细的安排，制定合理的采购计划、施工进度和时间安排，对所耗费的人力、物力、财力进行成本控制，争取以最低的成本实现最高的效益，提高铁路信号系统质量。 2.2 控制施工后期的质量 2.2.1竣工验收的质量监督 在施工队完成铁路信号施工建设时，相关监督部门一定要秉着“公正公开”的原则以及“为人民服务”的宗旨对竣工验收的质量进行监督。加大监督力度，依法办事，对一切贿赂行为说不，严格验收竣工质量，打击一切豆腐渣工程。这样有利于确保铁路信号系统的质量，提高铁路运行的安全水平，保护人民的人身和财产安全。 2.2.2做好养护管理工作 在铁路信号系统施工完成并投入使用后，国家还要重视对其的后期养护管理工作。定期安排专业人员对其进行检查，及时发现其存在的问题和安全隐患，对一些坏的，老化的零件进行更换，做好维修工作，提高安全性能。同时要按照科学规范的方法对其进行养护，确保运行质量，最大限度的延长铁路信号系统的使用寿命。 2.3 制定发展计划 要想最大程度的确保铁路信号系统运行质量，就要以发展的眼光看世界，制定有效的发展计划。 2.3.1实现铁路信号系统网络化。 如今计算机网络发展较快，在铁路信号施工这一方面，我们可以运用计算机网络技术水平，实现铁路信号系统网络化。这样，工作人员之间可以快速联系，也能通过铁路信号系统在短时间内准确的获取各条铁路的信号情况，实现资源共享，综合管理，在遇到紧急情况时也能及时得知做出有效应对，这对于确保铁路信号系统运行质量有着重要意义。 2.3.2应用无线数字通信技术 相比于传统的有线通信技术，无线数字通信技术有着相当大的优点。它的数据处理速度更快，数据处理规模更大，数据处理准确度更高，最重要的一点是抗干扰性能好，能有效解决电磁兼容不足的问题。在铁路信号系统中应用无线数字通信技术，快速准确的进行信号数据处理，有利于提高铁路信号系统的运行速度，确保运行质量。 三、结语 铁路安全问题是国家不可忽视的一个重大安全问题，它关乎着人民的人身安全和财产安全。确保铁路出行安全，关键是要确保铁路信号系统运行质量。如今，社会经济水平，科技水平还有人民的知识水平都在不断提高，铁路安全部门要利用有效的资源，针对铁路信号施工中存在的问题做出有效应对，提高施工工艺水平，确保运行质量，制定发展计划，最终提高铁路运行的安全水平。 铁路信号论文:铁路信号计算机联锁过渡施工的工艺方法 [摘 要]近年来，国内轨道交通事业迅猛发展，以铁路为主的出行、运输交通轨道已成主流。计算机联锁技术的安全性、可靠性和经济性在现代化铁路管理中是继电集中技术无法比拟的，车站联锁设备管理顺应高速铁路发展的方向，先进的计算机联锁应用在铁路建设方面有着广阔的发展前景。铁路新建和改建计算机联锁是车站联锁设备发展的重要环节，改建过程中能否顺利实施铁路信号计算机联锁的施工过渡决定铁路车站管理技术与铁路建设发展速度的衔接。 [关键词]铁路信号 计算机联锁 过渡 方法 引言 随着通信技术、嵌入式技术、计算机电子技术等的发展，为铁路信号提供了技术支持和安全保障，降低铁路行车故障、财产损失。由于铁路运输的特殊性，要求铁路交通信号必须全天候连续稳定保持正常运行，并能够保证信号安全可控制，基于计算机电子信息化的计算机联锁系统具有高可靠性、容错性、安全性等成为目前国内外应用于轨道交通信号控制技术的主要研究方向，是铁路信号最重要的新技术之一。计算机联锁技术的研究和推广加快了铁路信号的发展，促进铁路建设进入新阶段。 一、计算机联锁简析 1.1 计算机联锁工作原理 计算机联锁控制系统具有多层结构，各结构通过标准接口通讯，以联锁计算单元为核心，通过连结下层网络接口与控制模版进行数据交互实现对铁路下层各安全设备的控制，管理员通过上层网络端口经网关实现对控制模版的监测和调度。 1.2 计算机联锁系统功能简述 （1）联锁逻辑运算。管理员实施车站管理调度，设计进路命令，系统完成联锁逻辑运算后指令发送下层控制接口，与值班员或下层管理员对接完成信号机控制。（2）铁路电路信息处理，监测列车检测功能输出信息的完整性。（3）设定、解锁或关闭进路。（4）解锁、转换、封闭路岔。（5）控制铁路信号机，确保铁路信号的安全可靠性。 1.3 计算机联锁通信机制与可靠性技术 （1）通信机制。铁路信号要求计算机联锁不仅要具备较高的可靠性、安全性同时还需要强大且快速的数据处理能力，计算机联锁系统内部各模块和其他系统分工协同工作，完成大量数据交互。以太网通信、串口通信、总线通信等通信方式在计算机联锁系统和其他相关系统中得到了大量运用。 （2）可靠性技术。计算机联锁之所以能取代继电集中技术其优势之一是计算机联锁的容错性和可靠性。为提高铁路信号的可靠性指标，在计算机联锁的研究中发展了两种可靠性技术。一种是容错技术，即系统某工作模块故障仍能保证整个系统正常运行，通过系统级保障技术、设备级保障技术和通信保障技术三个层次来实现。另一种尽可能防范系统故障和减少故障产生叫做避错技术。避错技术又分为两个模块，分别是软件避错和硬件避错。 二、铁路信号计算机联锁控制系统发展概况 计算机电子技术的发展和现代控制理论的完善，特别是可靠性和容错性技术的提高，铁路信号联锁控制系统历经机械、机电、继电等传统控制技术的变革正式迎来了以微电子、计算机和现代控制技术为基础组成的计算机联锁控制系统。国内铁路最早引用计算机联锁控制技术在1991年V深线红海站，自此铁路信号开始新建、改建计算机联锁。 2.1 计算机联锁控制应用于铁路信号的优点 （1）计算机联锁体积小，安装、运输、维护费用降低，和继电相比，系统升级改造时施工作业量大大减少。（2）计算机联锁采用分布式系统结构可以省去冗余干线电缆，工程造价更低，性价比更高。（3）系统维修及日常维护作业量小，具有自行诊断及故障定位功能，方便管理人员在总控制机房进行远程维修，降低维修难度。 2.2 计算机联锁控制应用于铁路信号的不足 （1）计算机联锁控制系统对自身的安全性要求较高，由于系统本身工作需要应用大量的电子原件，抗电磁干扰及雷电防护就成为了必不可少的重要措施。另外，计算机联锁对工作环境的要求比继电器系统高。 （2）实现联锁逻辑运算部分的联锁计算机一旦出现硬件故障，对整个系统影响较大，严重时甚至导致系统无法工作。 三、计算机联锁过渡施工的工艺方法 铁路干线通常全天候运行，需要进行提速改造等铁路站场大规模改造时，为了确保行车安全，尽可能减少对交通运输的干扰，站场改造通常选用分期分批次逐步拆铺，需要对临时路岔过渡纳入联锁。如何新建、改建计算机联锁配合铁路改造过渡，在确保施工质量的前提下，研究计算机联锁过渡施工的工艺和方法具有重要意义，以下根据新建计算机联锁的主要工序步骤就计算机联锁过渡施工的工艺方法做简单叙述。 3.1 电缆工程施工 工程施工前的各技术参数测量应严格按照相关专业要求，重点关注施工图电缆路径应满足现场施工要求。施工作业时，线缆及材料的型号、规格、信号电缆铺设符合设计要求。信号工程质量控制的关键是电缆隐蔽工程，每道工序完成后应由质检员按照相关要求仔细检测，接续人员应考试合格后持证上岗。 3.2 信号设备安装 信号机基础、箱盒基础、变压器、轨道滑动变阻器、连接线、钢轨绝缘、灯转继电器等材料准备按照相关指定要求，预先铺设过渡电缆并预计准确移动设备的坐标位置设计图纸。配置好信号机、轨道线箱必须先进行导通试验，对过渡既有电缆芯线编号并设计好过渡配线图，过渡新铺设电缆应该进行导通编号，确保设备顺利工作。 3.3 计算机联锁试验 新建计算机联锁作用于过渡施工中对路岔、轨道、信号机等的检查和控制操作，保证过渡过程的正确作业。计算机联锁试验的步骤为：室内设备单独试验、室内执行部分单独试验、微机部分单独试验、全部室内外联调试验。其中所包含的工序有：（1）UPS试验，外观检查接地保护，全部开关断开检查无误后接入AC220V电源，打开电源开关并逐一部分用万用表测试输出电源是否符合设备要求。（2）接口柜试验，室外设备试验完毕，室内各电源连接接口柜，在接口柜侧面输出以直流24V电源模拟的计算机信息。（3）微机柜试验，先测试供给电源的正确性，打开微机电源开关，检查联锁机是否运行正常，并用万用表在接口柜插头上测量联锁机输入信息，记录核查正确性。 3.4 信号设备试验 铁路信号工程开通运行前，必须经过调试试验，信号设备调试关系到铁路改造能否顺利开通，调试质量对日后铁路的行车安全存在潜在威胁。信号设备试验主要包括室内调试、室外调试和联通调试三个方面。室内调试需要制定联锁试验表格，制作模拟试验盘，从控制台操作，严格按照试验项目做好记录。室外调试分别对信号机、路岔电机，按站场控制图对每个轨道区段进行单独送电试验。全站联通调试拆除模拟试验，恢复铁路各轨道区段信号设备，将接口柜零层插头插上，按联锁表要求对试验项目进行联合调试，所有工序验收合格方可进行过渡施工试验使用。 四、结语 铁路信号计算机联锁的发展加快以新型计算机联锁系统代替原有继电集中系统的发展趋势。对安全计算机电子技术的进一步研究，逐渐提高计算机联锁的兼容安全性，对恶劣工作环境的适应性，使其在铁路建设事业中发挥重要作用。计算机技术的通用化不仅可应用于铁路信号联锁控制，在其他领域的控制系统也有作为。改进和完善电子化计算机联锁系统，推广铁路信号计算机联锁，为轨道交通信号联锁控制技术实现跨越式的发展。 铁路信号论文:牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰分析 摘 要：随着科学技术的全面发展，牵引供电系统对铁路信号系统的干扰也越来越严重。其常常让铁路电磁信号的发射出现错误，从而影响电磁系统的整体运行。为了能够让牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰得到降低，需要采用多种方式对其电磁信号体系进行优化。本文主要针对牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰进行分析，并提出了相应的优化措施。 关键词：牵引供电系统；铁路信号；电磁干扰；分析 引言 铁路信号系统对于铁路的通信十分关键，其不仅能够让整体的通信效率得到提升，还能让列车的运行更为安全。铁路牵引供电是一种较好地供电方式，其供电系统具有供电速率快，供电效率高等特点，但时常也受到电磁信号的严重干扰。从而让信号的传递出现错误。所以，为了能够有效地提升牵引供电的效率，需要对其电磁供电体系进行相应的优化，让牵引供电系统抗电磁干扰能力持续增强。 1 牵引供电系统电磁干扰进入铁路信号系统的途径 从理论上来说，电磁干扰是指一种能够在一定程度上导致设备、系统性能降低的一种电磁现象。从专业的层面来看，电磁干扰主要分为辐射干扰和传导干扰这两种形式，接下来我们就来对其进行分析： 1.1 辐射干扰 从理论性的角度进行分析，辐射干扰对网络干扰的原理是将干扰源通过空间来进行信号的传输，在传输的过程中需要通过辐射介质，并以电磁波的形式，来进行传播，在此过程中，会对一些电子设备造成一定的干扰，例如，在学生进行考试的时候，会用到的屏蔽仪，这就是以辐射干扰作为基本原理而制造的一种信号干扰的工具。辐射干扰所产生干扰磁场，除了会对信号造成干扰，还会在一些机电类的设备内部产生一定的感应电流，这些电流都会对设备的运作造成一定的影响。 1.2 传导干扰 与辐射干扰有所不同的是，传导干扰主要是以导电介质作为传导的基础，来进行网络的干扰，而进行传播的途径也非常有限，其传输的主要途径是在干扰源、敏感器间的电路中来进行传递，必须通过电路才能够进行传输。这种干扰方式在牵引供电体系中十分常见，而且还很难避免。其只能采取电磁补偿的方式，让电信号处于一种平衡的状态。但想要完全消除传导干扰难度较大。[1] 2 牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰方式 2.1 电流回流时产生的传导性干扰 一般来说，铁路信号系统的信号主要就是通过电磁干扰的方式来进行信号的传输。为了能够更加方便地进行数据的传输，相关的设备通常都安装在钢轨与双轨道条电路的扼流变压器之间，从理论上来看，牵引电流在变压器中，所产生的通磁量为零，在这种状态下，所产生的牵引力电流不会对相关的信号设备造成一定的影响。而在实际工作的过程中，就会遇到一些问题，这些问题都会在一定程度上影响设备的正常运作，例如，在进行实际运作的过程中，两轨的牵引电流就会各不相同，这个时候，所产生的通磁量不为零，产生的干扰电压就会对轨道中的一些元件造成一定的影响，最终影响设备的正常运作。除此之外，在进行工程设计的时候，一定要对其中的变压器的电容量进行充分地考虑，避免发生电路烧毁等方面的问题。 2.2 运行中的感应干扰 在机车进行运作的过程中，电力系统就会对轨道造成一定的干扰，这种干扰就称之为感应干扰。当电网中发生电流的波动时，就会对其中的控制信号造成一定的影响，从而导致信号继电器发生错误，从原则性的调度来看，这种信号是一种极其危险的信号，不仅仅会使信号继电器处于一个非常危险的状态，还会对轨道电路造成一定的影响。可以说，这种感应电流对铁路的安全造成了很大的影响。 2.3 辐射、电磁感应干扰 关于铁路信号系统中辐射、电测感应的干扰，主要包括对信息传输通道联锁计算机、闭塞电子设备这两个方面的干扰。而在接触网中所产生的电磁场，可以通过辐射的形式，在传输的通道上穿绳感应电动势，从而对传输的质量造成一定程度的影响。除此之外，当牵引电流发生非常急剧的变化时，就会对信号的传输造成一定的影响，从而造成信息输出的错误。电磁感应干扰主要与电流的磁效应具有很大的联系，其电力磁场会对信号的频率作出相应的改变，从而让铁路信号的频率对接造成一定的影响。 2.4 电火花脉冲与谐波干扰 一般情况下，谐波干扰主要分为两种情况：电力系统本身产生与机车斩波分断电流。一般来说，大功率电子开关在进行应用的过程中，都会采用一定的控制系统。而通常情况下，铁路机车通常都是采用斩波器来进行相关的控制，因此，在进行实际工作的过程中，工作的效率非常高。但是在电流非常大的情况下，就会依靠斩波器来进行相关的控制，并进行分割，而在这个过程中，会产生大量的谐波由此可见，电火花与谐波干扰就是指大电流电路电源被切断或者是电流突然发生很大的比那护士，所产生的电火花，而在这个过程中，所产生的瞬时电流就会发生很大的比变化，并形成强大的电磁干扰。[2]而通常这种类型的电磁干扰，会造成信号异常、轨道信号输送错误等问题。 3 牵引供电系统对铁路信号系统的抗干扰应对策略 3.1 选择适合的设备 为了能够达到减少牵引力供电系统对信号系统的电磁干扰的目的，我们需要根据实际问题，来进行仔细分析，并制定出相应的应对措施。首先我们可以通过设备的选择，来做好相应的基础工作。选择一个适合的设备，是整个系统运行的基础，因此在进行设备选择的过程中，尽量考虑到供电系统的供电方式，以提高供电回路的对称性；与此同时，还需要采用适合的机车类型，在继承上进行适合的安装。 3.2 电磁信号的体系平衡 选择一个适合的设备非常重要，同样在进行实际工作的过程中，还需要对相应的工程措施进行一个比较适合的选择。在采用直供的方式进行供电的时候，需要对回流线进行一定的处理，例如，为了能够提高供电回路的对称性，可以通过架设空间回流线的方式，来进行电流回流的工作。在进行牵引供电系统的整体设计过程中，需要对其电磁系统进行平衡设计。这样，其信号频率在进行对接的过程中就不会出现混乱。而且还要做好相应的电流补偿工作，让电磁干扰的影响逐步降低，让牵引供电系统的供电效率得到持续提升。 3.3 对牵引供电系统进行合理的设计 3.3.1 干扰信号的滤出设计 在进行供电系统的整体设计过程中，其必然会面临各种信号的干扰。因此，为了能够让电磁信号的输出效率得到提升，需要对干扰信号进行整体的滤出。其通常会使用无源并联滤波器，对每一种频率的谐波需要使用一组滤波器，通常需要使用多组滤波器用以滤除不同频率的电磁信号。多组滤波器的使用造成结构复杂，成本增高，并且由于通常的系统中含有无限多种频率的谐波成分，因此无法将电磁信号全部滤除。通常会使电磁源产生更大的谐波电流，谐振在不同频率的滤波器还会互相干扰。[3]所以，在进行电磁信号的体系设计的过程中，需要对谐波电流进行整体的滤出，让各种电磁信号之间能够形成体系平衡，最终实现铁路信号的准确输出。 3.3.2 电磁信号的补偿设计 为了能够让铁路信号的抗干扰能力得到加强，需要结合实际情况对其电磁信号进行无功补偿。这种装置是由3MvarFC和3M型号的SVG组成的电磁干扰综合治理与动态无功补偿装置，其能够将无源滤波和有源滤波结合在一起使用。其不仅能够有效地抑制外来电磁信号的干扰，而且还能对已经分散的铁路电磁信号进行聚集，从而让电信号的各种信息得到准确的传达，最终让牵引供电系统的功率因数得到相应的提升。当运行时的平均功率因数在0.95以上时，整个系统可以稳定运行，解决了因负荷而带来的电磁干扰问题。 4 结语 牵引供电系统对铁路信号系统的电磁干扰十分常见。在进行牵引供电的过程中，需要结合实际情况，对其电磁干扰的途径进行具体的分析，然后结合其电磁信号运转的方式。对其电磁干扰体系进行全面地探讨。最后还要制定出合适的抗干扰策略，对其电磁信号体系进行相应地平衡，并做好无功补偿以及干扰电磁的信号滤除工作。从而让牵引供电系统的供电效率得到提升。 铁路信号论文:铁路信号施工的重点工艺措施 摘 要：作为我国交通系统的重要组成部分，铁路的发展比较迅速，大大提升了交通运输业的发展，同时方便了人们的出行。铁路信号施工在铁路施工中占有非常重的比例，随着新技术的不断改革和创新，作为列车神经中枢的铁路信号系统，其信号的质量及安全性能受到人们的日渐关注。因此，需要信号系统的设计及操作人员对铁路信号的安全和稳定进行深入的研究和分析。文章重点论述了铁路信号施工的重点工艺，以期提升和保障铁路施工的整体安全。供相关从业人员借鉴学习。 关键词：铁路；信号；施工；工艺 1 概述 铁路的运输效率和安全受到铁路信号水平的制约，二十一世纪到来之后，经济不断提升，人们生活水平也在不断提升。其中人们的出行安全成为铁路工程重点关注的话题。铁路信号的准确性可以使铁路区间之间的通过能力得到很大的提升，大大的提升了铁路的经济效益，因此，文章通过论述铁路信号施工的重点工艺，重点分析现代化的信号施工工艺，希望给相关单位一定借鉴。 2 铁路信号工程概述 铁路信号的准确性对我国铁路工程的运行状况有着非常重要的影响。这也在很大程度上对铁路信号的工作人员提出了更高的要求。简单地说，铁路信号灯按照功能性划分主要有三种，第一种是带有颜色的色灯信号，第二种是带有声音信号的信号灯，第三种则是带有手势的动作信号灯。三种信号灯的交替使用极大地保证了铁路的顺利运行，也成为铁路工作的重要依据，进一步影响着我国的经济发展。当今社会在不断发展，科技也在不断进步，铁路信号灯的变化也是日新月异，互联网时代的到来，信号灯的发展也朝着智能化的方向发展，这极大地方便了铁路信号工程的可行性。这对铁路信号的操作人员也有了更为严格的要求，铁路的工作人员要适当地转变工作职能，完成铁路安全工作监测的同时，把握好各个环节的铁路信号的施工管理工作，一方面根据铁路的发展需要，适当调整信号工程的施工水平，以_到质量合格的施工水准，从而促进铁路事业的安全运行。 3 铁路信号施工中存在的主要问题 3.1 防雷接地的问题以及电磁兼容性问题 铁路在运行过程中，信号系统难免会出现一些问题，主要的原因在于信号灯之间没有良好的连接性，也没有相关的防雷接地设备支持，当遇到不良天气的情况，例如雨雪雷电等不良天气，再加上接地连续性的问题，最终导致故障的发生。还会使铁路信号内部背负更大的安全隐患。另外一个比较重要的问题就是电磁兼容性的问题，传统的室内信号系统由于技术有限，不用考虑电磁兼容性等问题，随着信息技术的发展和进步，现在很多的铁路信号系统都采用电子产品，设计不够完善，还存在很多漏洞，信号系统上的元件机器不能很好地兼容，以至于铁路运行的过程中出现电磁干扰等问题。 3.2 信号电缆施工中的问题 第一是电缆开端的施工，我国现在铁路信号大多采用数字化电缆设备，系统内部屏幕采用的也是数字化屏幕，数字化电缆作用也十分显著，能够提升电缆信号频率的传输质量，但是弊端也十分明显，电缆开端施工时质量不达标，因此在数据传输的过程中常常接触不良，出现各种错误，这不但影响了电缆信号的传输质量，更对电气指标产生了不良影响。第二个过程就是电缆的连接，传统的电缆连接都是将电缆与地面的电缆箱盒子相连接，再根据现实情况进行续接，但是随着科技的不断发展以及经济的不断进步，当时的连接方式已经和当前铁路运行发展不符，并且与当今铁路信号的传输和结构发展十分不符，严重阻碍了铁路信号系统的健康发展，也为电缆信号的传输带来了安全隐患。 4 铁路信号施工的重点工艺分析 4.1 铁路信号工程中的电缆施工技术 需要先由电缆径路与电务段双方商议后，来确定具体的电缆沟挖掘与过道开挖方案、位置。并且在施工前及时检查施工路段的深度，并清除掉区域内的杂物、废弃物，以维护整个电缆敷设作业的高效顺畅。正式敷设前还应对工程电缆的长度予以实地测量，将电缆搬运、预配至施工位置后，再进行电缆铺设作业。施工完成后应及时设置电缆埋设标志，并将电缆挖掘沟进行增补回填。施工单位应在电缆敷设作业前后对其绝缘性做测试工作，并及时填写铁路电缆隐蔽记录，在施工前后将其记录将有铁路信号工程监理单位与电务段管理部门做审核检查。 4.2 信号机施工工艺 高柱信号机的安装必须保证其建筑限界，并安排有足够的劳动力来进行信号机的安装施工，以保证信号机安装的施工安全。确定好开挖的位置，开挖一个直径500mm、深3000mm的圆坑，在挖坑的过程中，靠立机柱一侧开挖“引导槽”（便于开挖机柱坑和立机柱）。在运营线上装机柱的时候，要安排驻站联系的人员，施工现场的安全员及指挥员，每个员工之间都要有联系，保持畅通。安装梯子时，要系上保险带，先装最下部梯子抱箍，依次向上安装，然后安装梯子和支撑臂，调整好间距后，装上梯子基础，复测安装尺寸，无误后，紧固螺栓。安装人员系上保险带、检查梯子安装是否牢固，爬上机柱，量好安装尺寸，在机柱上画上记号，安装机构托架，复测安装尺寸，符合标准后，紧固螺栓。 4.3 室内布线 关于室内布线，首先应该注意的是电线材料的选择方面，所有的电线均应采用无卤低烟阻燃材料，这样在长期使用过程中才不会因为使用时间长久导致发热而引起电线烧毁，甚至损害整个系统。另外，电线应根据用途制定护套线，这种分类既美观又方便工作人员辨识，同时也有利于故障发生时有针对性的对问题进行处理，最大限度地减轻损害。有一点需要特别提示，发送与接收的线缆必须分开敷设，以免造成干扰，影响传输性能。 4.4 室外设备单独试验 室外单独试验包括信号机单独试验、电动转辙机单独试验和轨道电路单独试验。室外设备单独试验时，由室内分线盘对室外电缆送模拟电源，对室外设备进行操作，保证电缆配线的正确性。利旧设备则只在电缆终端进行测试，不能接入设备。 5 结束语 综上所述，铁路信号工程质量的好坏对于铁路运输的安全非常重要，因此，必须完善铁路信号工艺，本文对铁路信号系统施工过程中存在的主要问题，并对相关的施工技术进行重点分析和研究，希望通过本文的论述能够给铁路信号施工一定的建议和意见。

农业机械故障诊断技术研究:农业机械故障诊断技术的研究进展 随着科学技术的发展，我国农业开始向着现代化的方向发展，农业机械的精密程度和复杂程度越来越高，如包含大量传感器的收割机、播种机、红外湿度检测自动灌溉系统等等。这些农业机械的广泛使用，一方面使得生产效率大幅提高，另一方面也对其故障诊断检测方面提出了更高的要求，因为现代化的农业机械一旦损坏就会导致严重的后果，首先是机械设备损坏带来的修理费用等经济损失，其次会严重影响农业工作的进行，而且还会缩短农业机械的使用寿命。因此，要对机械设备在运行过程中的状态进行检测、诊断，并根据诊断结果及时采取相关措施，力求将损失降为最小的同时，保证机械设备的运行安全、防止突发事故的产生。 1 传统农机故障诊断技术 1.1振动诊断技术 由于农业机械在运行过程中由于轴承、齿轮、曲轴以及叶片等的转动会产生各种振动，通过对这些振动特征的掌握就能判断是否存在潜在故障。振动监测诊断技术是目前机械设备故障检测诊断技术领域应用最广泛的技术，是根据机械设备的振动状态和振动特征来判断设备运行是否正常、是否存在潜在故障。一般来讲，振动监测诊断技术在监测过程中对设备无任何干扰，因此在实际工作中具有简便易行的优点。以曲轴为例，一般来讲曲轴在旋转过程中会分别在曲轴上径向和切向产生弯曲振动和扭转振动，其中弯曲振动基本不具备破坏能力，而扭转振动就会产生共振，从而可能对机械的破坏，因此，在实际工作中要认真分析产生的振动类型以及产生振动的原因，根据振动的速度、加速度、振幅等对可能发生的机械故障进行分析，通过传感器对相关数据进行采集，并通过A/D转换器将采集到的模拟信号转化为数字信号，将数据转化为图谱并通过显示器显示在电脑屏幕上，供工作人员分析。 1.2油样分析诊断技术 农业机械的工作环境比较恶劣，在工作过程中大量的风沙可能会进入到机械零部件中，由于轴承等的转动作用会导致这些沙土进入到润滑油中，另外齿轮自身的磨损也会产生各种形状的磨屑，因此通过将润滑油提取出来，分析其内在成分、液体粘稠度、污染指数等就可以得出机械的磨损情况，从而发现其潜在的故障隐患，便于分析。 1.3噪声监测诊断技术 农业机械在运转时各个部位都会产生机械振动，伴随这些振动就会产生不同类型的噪声，正常运行的噪声与故障噪声有较大区别，通过对这些部位的噪声进行检测，就可诊断出机械可能存在的故障位置。在实际工作中，可采用人工检测和频谱分析两种方法，其中人工方法就是利用人耳、声级计、声音放大器等对机械噪声的分辨来判断机械运行是否正常，并粗略判断机械故障产生的部位；而频谱分析法则是在噪声产生部位加装仪器，利用对噪声的声级、声频率等进行采集并生成的频谱图对噪声产生部位以及噪声类型进行分析。 1.4红外测温诊断技术 红外测温诊断技术就是利用农业机械在运行过程产生的摩擦温度，并利用红外测温仪器对零部件的温度进行监测，看是否存在温度异常部位，温度数据会反应在计算机终端上，一旦出现有温度异常升高现象，系统及时报警，以便工作人员及时采取相关的措施，防止事故的发生，延长农业机械设备的使用寿命。 2 最新农机故障诊断技术 2.1智能诊断技术 随着科学技术的不断发展和跨学科技术的实际应用，以及农业机械复杂程度的日益提高，使得如今的农业机械故障诊断技术已经向着多学科、多技术、智能化的方向发展。智能化的机械故障诊断技术主要是基于人工智能技术、计算机技术、数据库技术、神经网络技术、信息技术、仿生学技术以及遥感技术等发展起来的，如将计算机技术、神经网路技术以及数据库技术结合起来，建立智能化的专家系统，将本行业以及各个相关领域的专家经验和思想录入到数据库内，并能通过自学习以及自适应等对实际工作中的各种情况进行分析，将实际工作中需要专家分析的问题通过系统分析来实现，一方面充分提高了工作效率，另一方面也排除了在人工分析过程中造成的主观性误差，使得农业机械设备故障诊断的准确率更高。 2.2在线实时故障诊断系统 在实际工作中，由于没有一个固定的故障诊断标准，并且很难做到监测数据的实时性，经常是采用上门诊断或阶段性诊断等方式，对农机故障诊断的成本较高，因此可以在网络技术的基础上建立一个在线实时故障诊断系统，将一定区域内的大型农业机械的故障诊断工作集中到一个故障诊断中心，一旦有农业机械发生异常现象，实时故障诊断系统就会报警，故障诊断中心内的专家或在线专家系统就会根据这些异常现象给出处理措施，并及时将处理建议提供给现场工作人员，通过在线实时故障诊断系统，一方面可以对农业机械运行状态进行实时监控，另一方面可以实现资源的有效整合，降低检测和诊断成本；除此之外，还可通过将处理故障的经验归集到系统中，以便日后借鉴。 3 结束语 现代农业机械复杂程度越来越高，为了避免故障发生，必须对其运行状态进行监测，以便及时发现异常，将机械修理和使用的成本降为最低，并且可以延长使用寿命。在实际工作中，要运用多种技术有效结合，并取长补短，以便提高农业机械故障诊断效率，另外，在机械故障诊断工作中除了高科技含量、智能化等趋势外，还要充分考虑故障诊断成本，以便使农业机械故障诊断技术更好的为农业生产服务。 农业机械故障诊断技术研究:故障诊断技术下的农业机械论文 1机械故障诊断技术研究现状 机械故障诊断技术，顾名思义，就是采用某种技术手段来预测即将发生的机械故障，判断故障发生位置，为预防故障发生及排除故障提供技术支持，降低故障带来的损失。早期，人们主要通过听声音、触摸等方式判断故障是否产生以及故障产生位置，随着计算机技术的发展，各种计算机技术特别是现代信号处理技术被不断的应用到故障诊断技术中来，机械故障诊断技术已逐渐成为一门系统学科。 1)通用机械故障诊断技术研究现状。最早开展机械故障诊断技术研究的是美国。20世纪60年代以后，随着航天及航空技术的发展，对故障的预判及诊断提出了更高的要求，传统故障诊断方法已不能满足技术发展的需要，促使美国积极开展故障诊断技术的研究和开发工作。随后，欧洲、日本等发达国家相继开展机械故障诊断技术研究[1]。20世纪80年代，在相关部门的支持下，国内大学和科研机构也开始机械故障诊断方面的研究。在部件摩擦碰撞、松动等故障方面，清华大学裙福嘉课题组对其非线性动力学行为进行理论和实验研究，已取得重要进展[2]。小波变换为故障诊断时频域重要方法之一，西安交通大学何正嘉课题组[3,4]即采用小波技术进行故障诊断技术研究。在机械监测诊断领域，西安交通大学屈梁生课题组[5]创立了全息谱技术，采集机器振动过程中的幅、频、相信息，显著提高机器运行中故障的识别率，此外还有东南大学的钟秉林等学者均长期从事于机械故障诊断研究，出版了大量学术著作和论文，为推动通用机械故障诊断技术做出了重要贡献。 2)农业机械故障诊断技术研究现状。农业机械故障诊断方面，陈芳等在对农业机械故障发生的原因及征象进行分析的同时，应用希尔伯特一黄变换方法对农业机械的故障点进行了观测和诊断，通过经验模式分解(EMD)分离噪声，然后从希尔伯特谱中分析出故障振动信号的时频分布情况，从而确定故障发生的时间以及故障前后信号频率和幅值随时间变化的各种信息，以达到提取较为完整的故障特征的目的，实现对这类系统的某些特殊故障的诊断。刘明涛，孙斐采用小波变换技术分析农业机械运行过程中产生的振动信号，有效地检测出齿轮箱系统信号的变化，实现对齿轮箱系统的故障诊断。李杰，赵艳针对目前农业机械故障诊断采用人工方法排除步骤冗长、速度慢、效率低、准确率低等问题，提出并实现了一个基于正向推理的农业机械故障诊断、安全评价专家系统。该系统具有农业机械知识查询、农业机械故障诊断和农业机械安全评价等功能，有较好的稳定性与鲁棒性。李晓敏，李杰等在农业机械故障诊断中引入计算机动态模拟技术。 3)状态监测技术研究现状。在设备关键部件状态监测方面，应用最为成熟的是故障自诊断系统又称OBD(OnBoardDiagnosties)系统，该系统通过传感器监测控制系统各部件的工作状态，并根据传感器数值监测部件运行状态以及安装位置来确定故障产生位置，并自动形成故障代码，存储故障信息，为故障的排除提供线索。OBD系统最早用于汽车尾气排放监测，后来逐渐扩展到发动机故障检测，最后发展到刹车系统、气囊、车门等整车部件状态检测，甚至关键部件的螺钉松动都可以检测出来，以便及时发现隐患，保证汽车的安全运行。现在OBD系统又逐渐扩展到空调、冰箱、彩电等家用电器故障诊断中，这些设备中均安装微处理器控制单元(ECU)，当设备出现故障时，一方面采用声光报警，另一方面产生故障代码，故障代码中包含故障类型、故障位置等信息，为排除故障提供方便。OBD系统比较复杂，其功能由软件和硬件共同实现。现有汽车OBD有超过150个可能的故障代码。汽车OBD系统经历OBDI、OBDII，现已发展到OB-DIII。现在汽车上的OBD系统已全部集成在汽车电子控制单元(ECU)中。国际上生产ECU系统品牌主要有，博世、摩托罗拉、德尔福、马瑞利、西门子。国内康佳、比亚迪等国产车开发商开始研发自主ECU系统品牌。据报道，潍柴自主研发的高压共轨电控ECU(含OBD系统)已开始小批量投放市场。 2机械故障诊断技术研究方法 机械故障诊断方法非常多，经过近半个世纪的发展，已形成机器振动和噪声信号测定、润滑油磨损碎片测定、温升测定等方法。在故障信号处理方面采用时域分析法、频域分析方法及时频分析法等。故障识别方面采用专家系统、模式识别以及神经网络等技术。故障预警方面主要采用状态监测方法，借鉴在汽车上运用相对成熟的故障自诊断系统(OBD系统)。现简要介绍与农业机械故障诊断相关，较多应用于农业机械故障诊断的方法。 1)采用时域信号分析的故障诊断技术。在机械设备的特定部位安装振动传感器，采集、记录并显示设备在运行过程中随时间变化的振动信息，如振幅、相位、频率等，得到机械设备特定部位的时间历程，也就是时域信号。时域信号中包含的信息量大，直观且易于理解，是机械故障诊断的原始依据，但时域信号数据十分庞杂，很难一眼看出故障特征，需要采用特定方法处理。时域信号处理技术主要包括，时域统计分析及相关分析等。 2)采用频域信号分析的故障诊断技术。频域分析实质上是将时域信号进行快速傅里叶变换，转化为频域信号，采用频域信号处理技术分析信号，并得出故障特征的分析方法。许多故障的发生和发展，振动信号的频率成分会发生非常明显的变化。例如，齿轮发生断齿、表面疲劳剥落等都会引起周期性的冲击信号，相应在频域就会出现不同的频率成分。监测这些信号频率变化，可有效预测故障发生与发展。频域信号处理技术主要包括频谱分析、倒频谱分析及包络分析等。 3)采用时频域信号分析的故障诊断技术。机械产生故障后，运行过程中的振动信号会产生显著的频域或时域故障特征，然而这些特征并不是不变的，而是随着时间变化的，即动态信号的非平稳性。特别是剥落、松动、裂纹等故障，非平稳尤其明显。实际故障检测过程中，非平稳性往往是普遍的，平稳性只是一种简化或近似。非平稳信号的相关函数、功率谱等统计量是时变函数，必须要得到这些信号的频谱随时间的变化情况才能更好的判断故障情况。因此，一般采用时间和频率的联合函数来表达这些信号，该方法称为信号的时频表示。实际应用中，时频域信号分析技术主要包括傅里叶变换、Wigner-Ville分布、小波变换等。 3农业机械故障诊断技术发展趋势 1)通用机械领域相对成熟的故障诊断技术逐步移植到农业机械故障诊断中来。可用于农业机械故障诊断的一是基于振动信号特征提取的故障诊断技术，二是关键部件工作状态监测故障诊断技术。基于振动信号特征提取的故障诊断技术大部分用于化工、电力等大型机械设备故障诊断，理论发展非常早，许多现代控制理论，计算机技术，信号处理技术均被应用基于振动信号特征提取的故障诊断技术中。关于关键部件工作状态监测方面，最成功的例子是汽车故障自诊断系统(OBD)，以传感器监测关键部件状态，采集到的数据送汽车电子控制单元(ECU)处理，主要用于汽车发动机及汽车其他关键部件工作状态监测，技术发展已比较成熟。农业机械越来越复杂，对故障诊断的实效性、准确性要求越来越高，上述两种故障诊断与监测技术正逐渐移植到农业机械上来。 2)现代智能化技术不断运用到农业机械故障诊断中来。随着农业机械复杂程度加大以及对智能化水平提高的需求，农业机械状态检测与故障诊断技术将日趋完善。针对农业机械故障特征的专家系统、神经网络、模糊逻辑、遗传算法等智能诊断方法将不断的运用到农业机械故障诊断中来，在当前技术基础上，将新的理论和技术引入到农业机械故障诊断领域，不断出现不同智能故障诊断技术，形成综合性能更好的融合智能故障诊断技术。 3)多种故障诊断方法相互补充，逐渐融合。目前，综合各种诊断技术的综合诊断方法已经兴起，除了单一参数、单一故障的技术诊断外，还出现了多参量、多故障诊断技术。诊断手段多样化，处理方法除了采用振动信号外，还可以综合利用油液、噪声、电磁、应力、射线等多种信息。这些诊断方式取长补短，相互融合，逐渐发展出许多新型故障诊断方法，大大提高了故障诊断的准确性。多种手段相互融合，已成为提高故障诊断准确性的发展趋势。 作者：钟成义王素珍常春工作单位：农业部南京农业机械化研究所 农业机械故障诊断技术研究:农业机械故障诊断技术探析 摘要：我国农业机械化水平的不断提高的同时，也使我国农业生产的产量不断的上升，以及效率不断的加强。在农业的生产过程当中，对机械的利用率也在不断的增强，大型的和结构复杂的农机类型也逐渐的进入到人们的生产生活当中去，农业的机械化也在不断的向复杂化、大型化和精密化以及高效率化进行发展，同时也对农业机械在使用时的故障预警和诊断的技术提出了更高的要求，从而也使农业机械故障的诊断技术在故障诊断的全方面都面临着严峻的挑战，本文主要针对现阶段的农业生产的实际情况，以及农业机械故障诊断技术的不断发展，进行了深入的分析和探讨，并且还依据了未来农业机械发展的水平来对农业机械故障的诊断技术的发展前景进行了深入的分析。 关键词：农业机械；故障诊断；技术研究 因为各个地区的天气或者季节的影响，就会使农业机械经常出现各方面的故障问题，尤其是在田间进行工作的时候，会因为地域或者时间上的不便，就会使机械设备无法得到及时的维修，从而就很容易就造成比较严重的经济损失。因此要对农业机械发展的现状进行相应的结合，也是农业机械故障的诊断进行快速的发展，尽量的使农业机械的故障造成的损失进行逐渐的减少，也是我国现阶段农业机械发展的过程当中需要及时进行解决的问题。 1研究的现状 1.1震动的诊断。在农业机械工作的时候，其中内部的轴承的转动，机械运转的时候，齿轮和叶片的转动都会引起相应的振动，使用者也应该对机械的这些部位在正常情况下转动的声音进行合理的掌握，在机械实际工作的时候，使用者就可以通过对振动的声音和频率来对机械判断是否存在故障，这种方法也是我国目前对农业机械故障的诊断最好掌握的一种技术，并且也在我国的各个地区进行广泛的推广和应用。在正常的情况下，振动诊断的技术不会对机械的正常工作进行干扰，而且非常容易进行掌握和实施，而从实际应用的角度来看，非常简单而且方便。 1.2油样的分析。农业机械在农忙的时节应用的频率也是最高的，也是最容易出现农业机械故障问题的时候。一般机械在工作时候的环境会比较恶劣，会受到大风和土地以及季节的严重影响，机械在田间进行实际的运行当中，会将一些砂土卷到机械内部的零件当中，轴承的转动在带动机械运行的时候，就会将这些砂土卷入润滑油当中，而且齿轮在进行工作的时候也会因为相互的摩擦从而产生碎屑，这些碎屑最终也都会进入到润滑油当中。因此通过对润滑油进行提取，并且依据里面所含的杂质成分和油体的粘稠程度以及污染的程度，就可以对机械目前的磨损情况进行深入的分析，并且可以找出机械当中存在的故障，从而对安全隐患进行排除。 1.3噪声的监测。随着农业机械在工作过程当中产生的机械振动，也会出现各种类别的音频的噪音，农业机械在正常运转时候的噪音和故障时产生的噪音，在声音上会有很大的区别，使用者就可以依据不同部位的噪音来对机械产生故障的位置进行合理的分辨。在进行农业机械使用的时候，我们主要可以采取两种方法来对噪音进行鉴别。一是人工检测法，主要是对人的耳朵以及声音的放大器进行利用，并且针对机械发出来的噪音来对机械的运转是否出现故障问题进行深入的分辨，并且还要找出故障的大概位置。二是频谱的分析法。主要是在机械发出噪音的几个部分对分析噪音的仪器进行合理的安装，并且通过采集噪音的级别和频率生成的图谱，从而来对机械在运转的时候是否存在故障进行深入的分析。 1.4红外测温。农业机械在工作的时候，内部的零配件会产生摩擦的现象，红外的测温主要是对红外的测温仪进行利用，从而对摩擦的温度进行监测，通过检测寻找机械内部是否存在温度异常的地方。红外的测温仪也会将测温处的温度仪以数据的形式呈现在计算机的终端，如果机械的某个部位的温度异常，系统就会自动报警提示使用人员，这一诊断技术也为了工作人员在维修设备的时候带来了方便，并且对事故发生的次数逐渐的减少，也将农业机械损坏的程度降到最低，对使用的年限进行延长。 2发展趋势 2.1通用机械诊断技术的引入。我国目前的通用机械故障诊断的技术已经比较成熟，应用和农业机械故障的诊断主要有两种，一是提取机械振动产生的信号为主的基础的诊断技术，这类技术主要是将汽车部件的诊断技术移植到了农业的机械上，主要包括信号的处理和计算机的网络以及控制理论等专业的技术，二是针对性的对技术进行监测，就是对关键的部位进行技术诊断，这个技术可以对农机故障部位监测的准确性不断的提高，从而对机械内部的情况进行更好的了解。 2.2智能化程度的提高。随着我国农业生产的不断加快和农业化水平的不断提高，农业机械的类型也变得多种多样，结构也更加复杂，在操作时候的智能性也在不断的增强，对于农业机械故障的诊断技术和对日常的监测技术也越来越完善。在未来的农业机械的诊断过程当中，将会针对故障的特点来选用针对性的遗传算法，和神经网络以及模糊逻辑等智能化的故障诊断的技术。我国现有的诊断技术为基础，要依据农业机械化运行当中故障产生的不同智能的故障，有针对性的研发出解决的措施，从而对农机故障诊断的技术和综合化的发展进行不断的推动。 2.3多种技术的协调。随着我国农业机械类型不断的增加，其他的结构也越来越复杂化，也就使农机故障的产生也变得多样化，传统的单一的解决措施已经不能对农机诊断现在的要求进行相应的满足，为了有针对性的对农机的各类故障进行解决，就要采用多种技术相结合的方法，将各类诊断技术进行合理的融合，也已经成为了我国农机故障诊断技术向前发展和进步的一个必然的趋势，并且也越来越受到了人们的重视和关注，除了对故障的诊断之外，还不断的发展起了多故障的诊断模式。 结束语 综合上文所述，根据实际情况的分析，我国现阶段农业机械故障的诊断技术虽然发展的比较快，各方面的技术水平也比较高，但是还是无法对复杂多样的农业机械故障的要求进行满足，在实际的过程当中还存在着一定的不平衡性。因此只有不断的对科学技术的发展进行推动，并且深入的对导致农机故障的原因进行了解，也要对农机故障诊断技术的研究进行不断的加大，从而也对农机能够正常的运行进行保障，也是对农机使用寿命进行延长的一个非常重要的手段。 作者：杨茂林 单位：黑龙江省大西江农场 农业机械故障诊断技术研究:故障诊断技术农业机械论文 1噪声监测 随着农业机械在工作时产生的机械振动，也会出现不同种类的音频的噪音。农业机械在正常运转时的噪音与故障时产生的噪音在音频上有很大的不同，使用者可以根据不同部位噪音的不同来分辨机械产生故障的位置。在农业机械使用时，我们可以采取两种方法来辨别噪音：一是，人工检测法，主要是利用人的耳朵或者声音放大器等，针对机械发出的噪音来分辨机械的运转是否存在故障，并找出故障的大致位置。二是，频谱分析法，主要是在机械发出噪音的几个部位安装分析噪音的仪器，通过对采集噪音的级别和频率生成图谱[2]，从而分析机械在运转时是否存在故障。 2红外测温 农业机械在工作时内部零配件会产生摩擦，红外测温主要是利用红外测温仪对摩擦的温度进行监测，通过检测，寻找机械内部是否存在温度异常的地方。红外测温仪会将监测处的温度仪数据的形式呈现在计算机的终端，如果机械的某个部位温度异常，系统会自动报警，提示使用人员[3]。这一诊断技术方便了工作人员及时维修设备，减少了事故的发生次数，并且将农业机械的损坏度降到了最低，延长了使用年限。 3发展趋势 3.1通用机械诊断技术的引入 目前，我国的通用机械故障诊断技术已经相对成熟，应用与农业机械故障诊断的主要有两种：一是，以提取机械振动时产生的信号为主的基础诊断技术，这类技术主要是将汽车部件的诊断技术移植到了农业机械上，其中包括了信号处理、计算机网络以及控制理论等专业技术。二是，针对性的监测技术，就是关键部位的诊断技术，该技术可以提高对农机故障部位监测的准确性，更好的了解机械的内部情况。 3.2智能化程度的提高 随着农业生产的加快与农业机械化水平的提高，农业机械的类型也变得多种多样，结构更加复杂，在操作时的智能性也不断增强，对于农业机械故障的诊断技术和日常的监测技术也愈发完善。在日后的农业机械诊断过程中，将会对故障的特点，选用针对性的遗传算法，神经网络和模糊逻辑等智能化的故障诊断技术[4]。以现有的诊断技术为基础，根据农业机械化运行中故障产生的不同智能故障，研发出针对性的解决措施，从而推动农机故障诊断技术的智能化、综合化发展。 3.3多种技术协调 随着农业机械类型的增加，其结构也越发的复杂化，使得农机故障的产生变得多样化，过去单一的解决措施已经不能满足农机诊断在现在的需求。为了针对性的解决农机的各类故障，采用多种诊断技术相结合的方法，将各类诊断技术互相融合，已经成为了农机故障诊断技术向前发展的必然趋势，并且越来越受到人们的重视。在处理农机故障时，除了故障的技术诊断外，还兴起了多故障的诊断模式，将不同的诊断技术相互融合，取长补短[5]，进而找出解决故障的新措施。这种诊断模式，大大的提高了故障诊断的准确性和解决效率，保证了农机的正常运行。结论由以上的分析可知，虽然现阶段我国农业机械故障的诊断技术发展较快，水平相对较高，但是仍旧无法满足复杂多样的农业机械故障的要求，存在着一定的不平衡性。所以，不断推动科学技术的发展，深入了解导致农机故障的原因，加大对农机故障诊断技术的研究，是保证农机正常运行，延长农机使用寿命的重要手段。 作者：周翔

大气环境论文:谈大气环境监测质量的措施 摘要：大气环境监测工作在环境监测领域中占据着较为重要的地位，这一工作的技术难度比较高，存在着一定的空间性和实践性。大气环境监测工作容易受到季节变化、天气状况等因素的影响，因此某些污染因子的浓度变化幅度比较大，变化本身也具有一定的随机性和不确定性，所以想要得到稳定的大气环境监测结果是一件较为困难的事情。 关键词：大气环境；监测；质量；措施；提升 1.前言 通过对大气环境监测结果及质量分析，可以对我国气候以及生态环境污染问题形成更为深入的了解，在监测工作进行的过程中，主要是需要对相关监测数据形成较为深入的分析认识，并将有针对性、切实可行的环境保护和改善性措施明确的找寻出来。虽然当前我国社会经济发展速度较快，资源开发利用率也较高，可以在城市化发展的过程中起到一定促进性作用，但是随之也带来了一定的环境质量问题，致使某些地区大气环境遭受到了较为严重的破坏，因此也就难以在城市发展的过程中实现可持续发展这一宏伟目标，同时也对我国构建生态保护型社会造成了一定阻碍。 2.大气环境监测领域中存在的问题 大气环境监测管理机制不完善。纵观当前我国大气环境监测实际情况，有些部门并没有将环境监测管理机制放置在较为重要的位置，相关技术人员也未对大气环境监测工作形成深入的认识，也就使得大气环境监测管理机制呈现出一种不完善的态势，因此在大气环境监测工作中难以有效的将各项大气环境监测工作有序高效完成，以致在某些情况下对大气环境监测结果的精准性造成了一定程度的影响。大气环境监测质量有待于提升。大气环境的监测质量会对大气环境监测结果造成一定影响。但是在以往一段时间我国大气环境监测领域中监测质量处在一种边缘化的位置上，也没有在大气环境监测工作中得到充分的重视，采样工作不符合监测要求，监测质量得不到有效提升，因此大气环境监测工作的结果难以得到应有的保证。大气环境监测经费投入得不到有效持续保障。大气环境监测工作质量如果想要得到有效地保证，那么就需要长期持续的得到一定的资金投入。由于大气环境监测工作没有充分的资金投入，因此大气环境监测系统中各种仪器设备的滞后性比较强，也没有办法引进较为先进的监测设备和购买备用设备，同时专业技术人员的缺乏也致使监测工作进行缓慢或难以开展，在此基础上自然会对大气环境监测工作人员的积极性和主动性造成影响，最终也就会对大气环境监测的整体质量造成影响。政府行为干预。由于有着严格的环境空气考核制度以及国家对大气工作的重视，加之地方工业企业的快速发展，大气环境本身遭受了一定程度的影响，部分地区在注重考核的基础上对大气环境监测设备“戴口罩”，以致使监测结果严重失真。 3.提升大气环境监测质量的有效措施 逐步提升大气环境监测人员的理论和专业技术水平及培养力度。大气环境监测人员的业务能力水平直接影响到监测的质量，在大气环境监测工作日趋繁重的情况下，就需要用到众多的大气环境监测专业技术人员，同时在大气环境污染日趋严重的今天，如果想要将大气环境监测领域当中的各项工作妥善有序进行，那么专业人才的培养力度及监测理论知识和实践技能培养力度就应当得到提升。如果有着充足的理论和实践水平较高的大气环境监测人员，那么大气环境监测工作的开展实施就能得到有序进行；如果大气环境监测人员都具有较强的实践能力，那么在各项监测工作进行的过程中就少走弯路，大气环境监测质量的就能得到有效地保障。逐步提升大气环境监测资金投入力度。主管部门应当根据本地区实际情况每年编制大气环境污染监测预算决算，将大气环境监测人才培养放置在较为重要的地位，同时投入资金购买更为先进的监测仪器设备，并研发较为完善的大气环境监测网络系统及监测设备，争取可以在实际工作的过程中做到实时公布大气环境监测结果。除此之外，在监测人员的实际工作过程中，应当定期对大气环境监测结果进行研究分析，分析其随天气状况、季节变化等因素影响的变化趋势，以此为依据编制适应大气环境污染治理的有效措施，并使其落实到实际的监测工作中。加大对落后产能的资金扶持力度，开发利用清洁再生能源，逐步淘汰各个区域当中的落后产能，针对产业结构进行优化调整，逐步让产业优化升级这一个目标得以实现，以使我国人民的生活环境得到切实改善。建立健全大气环境监测机制。在大气环境监测机制构建工作进行的过程中，应当遵循的原则是由点到面、循序渐进这一个原则，以便可以构建出完善的环境监测网络，从而在后续的环境样品采集以及数据信息分析工作进行的过程中做出保证。除此之外也应当将质量保障体系的引导性作用充分的发挥出来，严格的依据大气监测标准让监测行为规范起来，从而使大气环境监测质量得到有效提升。充分重视大气环境采样工作质量。采样工作和大气环境监测质量之间有着较为密切的关系，大气环境监测采样质量直接影响着大气环境监测结果，进而也对相应的环境治理措施造成一定的影响，因此大气环境采样工作在大气环境监测中应当得到充分的重视。将科学性和真实性作为首要原则，以保证监测结果的真实性和准确性，以便在后续的大气环境监测工作及措施选择的过程中发挥一定的促进性作用。 4.结语 总而言之，在我国社会经济快速发展的同时，也带来了一定的环境问题，为了可以让这个问题得到解决，应当着力逐步提升大气环境监测人员的理论和专业技术水平及培养力度、加大对大气环境监测的资金投入、建立健全有效的大气环境监测机制、充分重视大气环境采样工作的质量以及建立专门的大气环境管理机构。通过对大气环境监测结果的深入分析，来对我国大气环境实际情况以及存在的问题形成更为深入的认识，并在此基础上找寻有效的治理措施，最终让我国生态环境质量大幅度提升。 大气环境论文:大气环境监测质量对策分析 摘要：每到冬季我国局部地区便会出现严重的雾霾天气，对大气环境进行准确的监测有助于雾霾治理工作的顺利开展。本文将对雾霾天气下提高大气环境监测质量的对策进行深入的分析。 关键词：雾霾天气；大气环境；监测质量 近年来，随着我国经济社会的不断发展以及城市化进程的逐步加快，给生态环境造成了巨大的破坏，在环境污染中，空气污染尤为突出，每到冬季，大半个中国的上空都被雾霾笼罩，甚至连一些经济并不发达的二三线城市也难以幸免。在此背景下，我们必须要通过有效的措施进行产业结构布局，在全社会倡导节能减排，建设生态文明。大气环境监测质量的不断提高对改善当前我国空气污染的形势具有十分积极的意义，因此，相关单位必须要采取必要的措施，比如建立健全大气环境监测体系，全面提高大气环境监测的质量。 1.大气环境监测质量工作的重要性 当前，大气环境污染问题已经成为了制约我国经济社会发展的重要问题，如果这一问题得不到及时有效的解决会严重威胁广大人民群众的生命健康和我国经济社会的良性发展。高质量的大气环境监测能够准确掌握大气环境的优良程度，形成完整的、准确的监测信息，从而为国家大气环境治理计划提供科学的依据，使治理工作更具针对性和有效性。近年来，我国雾霾天气逐步增多，每到冬季，无论是经济发达的东南沿海城市，还是经济欠发达的西部城市，都饱受雾霾的困扰，在此背景下，通过提高大气环境监测的质量来获取更为准确的数据信息，从而寻找更为科学的空气环境治理措施便成为了解决我国空气污染问题的有效途径。 2.大气环境监测的主要问题 当前，大气环境监测面临的主要问题如下： 2.1大气环境监测意识不强。大气污染问题是全球性的问题，应该引起全人类的重视，但是，当前世界范围内并没有形成大气环境监测的联动机制，有些国家对大气环境监测较为漠视，并没有充分认识到其重要性。还有些国家和地区为了发展经济，置共同保护大气环境的相关条约和协议于不顾，仍然存在严重污染大气的行为。 2.2大气环境监测网络不健全。健全的大气环境监测网络能够确保环境监测质量的大幅度提升，但是，囿于各种因素的影响，当前我国尚未建立起健全的大气环境监测网络，与之相关的机械设备、技术资料等因素还比较匮乏，难以保证大气环境监测工作质量的有效提高。 2.3大气环境监测采样工作没有引起足够的重视。在大气环境监测中，采样工作对监测质量具有十分重要的影响，但是，当前相关部门并没有引起对采样工作的重视，采样的结果往往难以达到监测的要求，对大气环境监测的质量造成了不良影响。 3.雾霾天气背景下提高大气环境监测质量的对策 雾霾天气的逐步增多让越来越多的人认识到了环境保护的重要性，在此背景下，提高大气环境监测质量需要从以下几个方面进行努力： 3.1建立健全大气环境监测质量保障体系。完善的大气环境监测质量保障体系可以为大气环境监测质量的提高提供保障，然而，当前我国的环境监测质量保障体系并不完善，在监测过程中也没有明确质量标准，致使许多监测人员认识不到监测质量的重要性，最终导致大气环境监测的质量难以达到满意的效果。因此，在未来的工作中，我国应逐步建立健全大气环境监测质量保障体系，该体系应当明确环境样品的采集、测量数据分析及数据综合评价等工作的质量标准，对监测过程中的各项行为进行规范，切实提高大气环境监测质量。 3.2做好现场采样质量管理。采样工作对大气环境监测质量具有直接的影响，采样不当或不足会使监测质量降低，从而对后期的环境治理工作造成了不利影响，因此，要想提高大气环境的监测质量，首先要做的便是做好现场采样质量管理，为环境监测工作的顺利进行打好基础。此外，样品的真实性及代表性也是影响大气环境质量评估的重要因素，在采集样品时必须要高度重视环境监测工作的时间性和空间性。 3.3成立基于计算机的大气环境质量监测系统。随着科学技术的不断发展，计算机网络技术已经被广泛运用于各个行业，环境领域自然也不例外。近年来，依托于互联网技术，我国已经建立起了大气环境质量监测系统，其优势在于仪器的功能和结构可由用户自定义，实施网络远程监测等等。该系统的应用对提高大气环境监测质量具有十分积极的意义。 3.4扩大大气环境质量评价范围。大气环境质量评价不应局限于对低层大气环境的质量进行评估研究，而是应该逐步扩展到高层，在进行环境质量评价工作时最好是选择那些人口众多、污染严重的城市。所谓大气环境质量评价是指按照一定的原则和评价标准，根据不同的目的和要求对大气环境的质量进行准确的评价。 3.5实现监测的信息化。在信息化时代，信息系统已经被广泛运用于各行各业，对助推行业发展起到了十分重要的作用，在对大气环境监测进行质量控制时引进先进的信息化技术可以提高数据处理的准确度，从而实现提高大气环境监测质量的目的。 3.6加强与其它国家的交流与合作。大气污染防治是世界性的问题，特别是在大气环境监测方面，发达国家有着更为先进的技术和完善的监测体系，我们必须要加强与其它国家的交流与合作，积极引进先进的监测技术和监测设备，吸取其它国家在大气环境监测工作中的经验教训，才能确保我们少走弯路，从而有效提高大气环境监测的质量。 4.结语 综上所述，雾霾天气的增多不但给我国社会经济发展造成了巨大的损失，还严重威胁着人民群众的生命安全，因此，相关部门必须要不断提高大气环境监测质量，并以此为依据寻找大气污染的解决办法，从而实现生态环境与社会经济的协调发展。 作者：刘洋 单位：沈阳市环境监测中心站 大气环境论文:大气环境监测的质量保证研究 摘要:大气环境的日益恶化已经逐渐威胁到了人们的身体健康。大气环境监测工作能够了解到大气污染的情况，指导环保部门进行决策。我国的大气环境监测工作开始较晚，尽管随着实验技术的不断提升以及环保资金的支持，大气环境监测的效率提高，但是在质量上仍然存在问题，如采样不够稳定，缺乏详细制度指导等。针对这些问题，政府应当通过不断完善制度，科学分配环保资金，定期进行员工培训等方式来提高大气环境监测质量，进而提高我国环保工作效率。 关键词:大气监测;采样;质量 工业的快速发展，使人们的生活环境遭到了严重的破坏，各种自然灾害频繁发生，水资源污染，光污染等层出不穷。越来越多的汽车尾气以及工厂废气的排放，使得大气环境质量急剧下降，威胁人体健康。在这种背景下，相关部门需努力提升现有大气环境检测工作效率，利用可靠的监测数据来指导工业活动，为环保部门制定环保政策提供有力的数据支持，提高环境质量，促进社会的可持续发展。环境的监测工作质量保证非常重要。质量保证是为了确保在检测过程中实验数据的严谨、准确，代表性和完整性以及实验步骤的科学性，具体的步骤包括大气采样、样品分析、数据处理、撰写报告等，因此对大气环境进行监测的质量保证措施主要是制定相关政策以及监测计划，完善现有的实验室管理制度，实现对大气环境质量的有效监督检测。 1大气环境检测质量保证现状 我国的大气环境监测工作开始较晚，对大气环境监测的质量保证环节的重视程度也不够高，尽管随着环境监测技术的不断提升以及国家资金的大力支持，大气环境监测的可靠性不断提高，但是质量控制方面仍存在一些问题。 1．1采样环节不可控性过高 对于大气环境的监测来说，气体采样环节十分重要，样本的质量与代表性直接影响了监测的可靠性。但是目前不少地区的大气层环境质量监测数据都不够稳定，造成该现象的原因之一就是气体采样过程中随机性过大，如空气的湿度，车辆经过的频率，天气状况等，这些都会直接影响气体样本的质量。此外，尽管国家为每个地方的环保部门都投入了大量资金进行设备改进升级，目前使用的气体采样设备比较落后，以人工手动采样为主，采样人员的专业能力和实践水平不高等因素都会增加采样过程的不确定性，因此气体采样环节受到采样人员的外界干扰强，样本的不稳定也会直接影响气体检测的结果。同时，为了减少工作量，许多采样人员不会对所采集的气体样本进行质量考察，因此不能够保证样本的可靠性。 1．2大气环境监测制度不够全面 由于我国大气环境监测工作开展较晚，仍然处于探索阶段，监测制度保障体系还不够健全，如针对大气环境检测实验室，国家环保机构并没有设定详细的仪器设备管理方案，而是将管理权力直接下放给各个地方的环保部门，机器设备的管理责任不明确，仪器时常出现问题;针对大气环境的污染物监测分类也没有做出详细的规定，可能会导致某些气体数据重复，而另外一些必要的气体数据没有负责人来试验检测，浪费人力与资源的同时，难以取得全面监测气体环境的目标。 1．3实验室分析处理工作有待提高 大气环境的监测最终步骤是将所采集的样本送往环保部门的实验室进行试验，通过仪器监测以及数据分析得到结果。因此，为提高检测结果的可靠性，就必须保证实验室工作人员的专业知识能力，实验室仪器设备的先进性等。然而在许多地方的环保部门难以达到以上几点要求。国家下发的环保资金被细分到各个领域后，大气监测部门所获取的资金不足以支撑诸多昂贵精密仪器的购买与维护，在一定程度上限制了实验的科学性与精确性。另一方面，目前许多从事大气环境检测的人员专业知识能力并不高，对于检测结果所能够得到的数据不能够进行全面的分析，每天的工作仅仅是重复的进行检测实验，难以主动发现问题，不利于工作的创新与发展。因此，我国许多地区的大气监测实验室需要提高现有的工作质量与效率。 2提高大气环境监测的质量保证对策 2．1提高采样环节科学性 气体采样是大气质量监测的第一步，所采集的样本需要具有代表性。首先，检测人员需要对所监测的区域进行优化采点工作，通过对当地地理环境的详细调研来选择大致的采样地点范围，主要采用的方法包括五点采样法，平行采样法，确定每次大气采样的具体地点并做好标记，根据当地的空气质量以及气候条件制定采样频率以及采样时间、条目。其次，所采集到的气体样本需要放入密封的瓶子中储存，采样瓶外贴上标签，标明采集时间，地点，并将储存样本的容器保存在干燥的储藏柜中。环保机构应对气体采样人员进行定期培训，提高员工的专业知识水平，保证气体采样工作的质量与效率。 2．2完善大气环境监测质量保证制度体系 大气环境监控是一个由很多复杂的环节构成的系统过程，因此，大气环境监测的质量保证工作是一项复杂的质量管理工作，质量保证工作的目的是为了确保监测工作的精确可靠，从而更好地为社会生活提供决策。为提高大气环境的监测过程质量，需完善每个环节的操作与制度。大气环境监测工作分为室内工作与室外工作，室外工作主要包括气体采样环节，在对采样环节进行制度化时，需要全面考虑样本的代表性、综合性、精确性、准确性等，对采样工作的程序以及样本的储存进行严格的规定;而室内工作主要是实验分析过程，针对各项精密仪器的使用与维护，相关部门也应该设定具体的负责项目，不同物质的监测分析也需要制定不同的实验步骤，各个地区的环保检测部门可以根据相应的实验设备进行灵活调整。只有从各个方面建立了完善的规章制度，才能够确保大气监测工作的规范性与科学性。 2．3提高实验分析工作效率 实验分析是大气环境质量监测的重要一环，精密的实验测试仪器以及科学的实验分析方法都能够提高检测结果的可靠性。大气监测包括对大气中各种成分含量的检测，涉及到复杂的分离分析方法，尤其是许多微量成分难以准确测量，因此实验过程对仪器的精密程度要求较高，仪器设备价格昂贵，对此，环保机构以及国家相关部门应当由计划的为各地检测机构提供仪器购买经费，保证实验结果的可靠性。此外，实验试剂的保存需要严格遵守相关规定，实验数据的处理工作需要及时且快速，按照规定的数据统计分析方法进行计算，灵活处理异常数据以及错误数据，整理环境监测报告。最后，所有的试验工作人员需要经过定期的培训以及上岗测试，提高工作人员的专业知识能力，进一步提高实验检测工作的效率与质量。 2．4建立完善的环境监测信息体系 公众对于大气环境的质量拥有知情权，在进行一系列的样本采集以及实验分析工作后，得到的实验数据以及报告应当提供给社会公众，让大家了解当地空气质量。政府应当建立一个独立的监测信息网站，定期更新大气成分数据，为公民提供大气指标预警服务，并积极举办大气相关知识的普及讲座，让所有公民一起监督环保工作。除此之外，水质监测数据，土壤监测数据等各个方面的信息都应当通过相关的网站，并且将这些网站链接成相关的信息系统，提高环境监测工作的透明度。 3结论 随着我国的空气污染日益严重，大气环境的监测工作重要性不断凸显，而监测工作的质量保证则是为了确保大气监测工作的准确性、精密性、科学性与可靠性，从而更好地为环保机构提供数据，辅助决策。我国目前的大气环境监测工作实行较晚，尚存在一些问题，如监测工作的质量保证体系制度不够完善，大气采样的过程随机性较大导致最终实验结果不稳定，样本实验分析过程的工作效率不高等等。为了全面提高我国各个地区的大气环境监测工作的质量，各级环保部门与政府应当完善相关法律制度，让责任明确到个人;其次，大气采样的过程也应该逐渐规范化，提高采样人员的专业知识能力;通过引入精密仪器，定期员工培训等方法提高实验检测环节的效率;最终，政府可以通过建立一个动态更新的大气信息网站向民众提供大气数据，接受社会的监督。 作者：王浩 刘爽 王芸 单位：中冶节能环保有限责任公司 大气环境论文:大气环境保护与治理探讨 摘要：在社会发展新形势下，大气环境保护与治理是环境保护工作中的一项重要内容，而当前自然环境变化呈现出一定的特殊性，因此大气环境保护与治理的具体策略有待深入研究。本文基于大气环境污染的主要影响因素出发，探讨如何在新形势下开展大气环境保护与治理工作，以推进环保事业的稳定健康发展。 关键词：新形势；大气环境；保护；治理；策略 在社会生态发展过程中，大气环境是一个重要基础，直接关系着区域自然环境质量，并且与社会群体健康存在着密切的联系。但在当前社会发展新形势下，大气环境污染问题日趋严重，并呈现出连续性、广泛性特征，给人类健康以及社会生态的可持续发展都产生极为不利的影响[1]，此种情况下，加大力度探讨新形势下大气环境保护与治理的具体策略是非常必要的。 1大气环境污染的主要影响因素 1.1城市现代化建设速度过快 随着当前城市现代化建设速度的明显加快，大气环境污染问题也日趋严重，给人类生存环境以及社会生产生活的正常运行都产生了极为鲜明的影响，国家高度重视经济建设却在一定程度上忽视了大气环境保护的重要性，导致大气环境污染问题加剧，一旦治理不到位，势必会给生态环境的可持续发展造成不利影响，甚至给人类社会的健康发展也形成制约[2]。当前我国城市工业化建设速度较快，部分工业企业单纯重视生产效率而忽视大气环境保护，废气废水排放随意，导致大气环境污染恶性循环。 1.2机动车尾气排放 随着社会经济的进步，私家车数量明显上升，交通运输压力明显增大的同事，机动车尾气排放量也冥想加大，给大气环境造成严重污染。 1.3生活垃圾排放 社会生产生活中往往会产生多种类型的生活垃圾，包括生活污水、工业固体废弃物以及农业秸秆焚烧等，都会给大气环境造成一定污染和破坏，此种方式下所获取的经济增长和物质生活水平的提升所付出的代价是巨大的，是以大气环境换来的，这些不可控行为会给社会生态的可持续发展造成制约，所造成的后果最终还要由行为的主体人来承担。 2新形势下大气环境保护与治理的具体策略 2.1大气环境的保护 2.1.1 科学划分工业产区新形势下大气环境的保护，应当充分做好区域规划工作，科学划分工业产区，尤其是在厂区修建的过程中，应当结合风向频率等要素科学选取厂区位置，实现工厂密集处于城镇生活处的明确划分，减少工业废气对大气环境造成的污染。北方地区大型供热站的修建，需要选取适宜测位置并计算控制好排气烟囱的高度，一般讲供热站修建于郊外，在保证供热效果的同时，促进排放废气的扩散和稀释，从而降低对大气环境所造成的污染[3]。2.1.2 减少并控制汽车尾气排放量新形势下大气环境的保护，不仅需要对工业产区进行科学划分，还应当在日常工作中做好汽车尾气排放量的减少与控制工作，通过汽车单双号限行等方式解路面压力，将其汽车尾气排放量给大气环境造成的不利影响，切实加强大气环境保护。与此同时，应当加大汽车尾气净化的研究力度，对汽车尾气排放进行有效控制，从而改善大气环境。在实际工作中应当加强机动车尾气污染的管理，确保持有相应标志的机动车可以上路行驶，通过定期检测和动态检验等方式控制机动车尾气排放量。除此之外，可以从机动车燃料的管理上控制汽车尾气排放量[5]，加强汽车燃油质量管理与控制，全面且动态的监督汽油运输及加油站油气污染状况，切实降低有机物污染发生几率，对大气环境进行有效保护。2.1.3 加强绿化环境建设为有效开展大气环境保护工作，应当在城市现代化建设中坚持可持续发展理念，加强绿化环境建设，缓解当前绿化不足的问题，减少大气环境污染。具体来讲，在绿化环境建设过程中，可以扩大城市绿化规模，制定科学化的绿化环境建设方案，对城市规划建设加以合理优化，调整绿化面积，加大力度种植绿化植物，通过植物的光合作用调节气候，吸附大气环境中的有害气体，从而在新形势下对大气环境进行有效保护。 2.2大气环境的治理 2.2.1 深入研发新技术，减轻环境污染为更好的治理大气环境，为社会群体营造一个健康的大气环境，应当深入研发新技术，包括有毒工业废气净化技术、机动车尾气排放净化及控制技术等，基于原有技术实现升级更新，进一步提高脱硫、吸附、净化的技术有效性，改善大气环境治理效果，从而降低大气环境污染，实现新形势下大气环境的科学化治理。2.2.2 加大工业污染源的治理力度当前社会发展条件下，城市现代化建设进程明显加快，工业生产中的生产燃料大多以煤炭为主，此种情况下使得工业生产中往往会产生大量的有害物质，包括二氧化硫及大颗粒有害气体等，给大气环境造成严重污染，一旦工业废水随意排放，更加剧了大气环境污染。因此在新形势下对大气环境加以治理时，应当加大工业污染源的治理力度，对工业生产进行科学化监督和管理，工业生产过程中应当积极完善废气排放设施及工业废水处理设施，对污水进行规范净化处理，保证工业废气及废水排放的规范性和安全性，保证工业污染源处理的有效性，切实改善大气环境。2.2.3 采取有效措施治理颗粒污染物大气环境的治理应当充分做好颗粒污染物的治理工作，由于固体燃料在燃烧后会排放出一定量的烟尘，给大气环境造成污染，并形成烟尘、粉尘和雾霾等污染物，严重影响大气生态和人类健康。因此在大气环境治理的过程中，可以通过干法、湿法、过滤法和静电法等对大气颗粒污染物进行有效治理。干法主要是基于颗粒污染物自身重力作用和离心力作用出发，通过惯性作用、离心作用和重力作用来实现除尘。湿法主要是利用水或其他液体将大气颗粒污染物进行湿润处理并收集去除，从而实现颗粒污染物的有效治理，一般情况下所应用的湿法除尘设备主要有喷雾塔、填料塔和泡沫除尘器等设备[6]。过滤法是指基于颗粒层过滤器和填充层过滤器等设备进行布袋过滤或带式过滤，有效去除颗粒污染物，对大气环境进行有效治理。而静电法是指在高压电场力作用下，充分考虑颗粒污染物的大小、数量、操作费用等多项因素，选取适宜的方式去除大气中的颗粒污染物，从而实现大气环境的有效治理。 3结束语 综上所述，大气环境作为生态环境中的重要基础，其保护与治理效果直接关系着人类健康及社会生态的可持续发展，因此在社会发展新形势下应当积极采取有效措施，从大气环境保护及治理两个方面入手，减少大气环境污染，真正推进社会环境、生态与经济的全面可持续发展。 作者：李胜兰 艾兴 单位：湖北君邦环境技术有限责任公司 武汉同成冶金钙业炉料有限公司 大气环境论文:大气环境监测工作问题及对策 摘要：本文主要对大气环境监测过程中存在的问题进行分析，结合当前的大气环境监测现状提出提高大气环境监测工作质量的有效对策。 关键词：大气环境监测；问题；对策 引言 大气环境监测主要指的是通过对当前的大气环境质量进行一系列程序性的分析，对大气中特殊元素的含量进行测定，从而确定环境质量的整体水平。但是现阶段的大气环境监测的过程中还存在一定的不足之处，严重影响大气环境监测的监测质量。 1.现阶段大气环境监测过程存在的问题 在当前我国的大气环境监测工作现状来看，我国的大气环境监测工作中仍然存在一些不妥当的行为，严重制约我国环境保护与管理工作的良好发展。我国大气环境监测过程中存在大的问题主要表现在以下几点： 1.1缺乏规范的质量管理工作 当前大多数的大气环境监测部门人员将精力都投入在实验室的规范管理体系的文件建立上，除此之外，在大气环境监测工作中，监测管理人员往往着重于人员的分配调节与管理，忽视了大气环境监测工作质量管理核心。导致大气环境监测工作不到位。而大气环境监测质量监控较为单一，部分环境监测单位仍然以环境监测数据对比、密码样本以及平行样测试为主要，在整个大气环境监测工作中缺乏系统性的评价。这样的现象就会导致大气环境监测质量控制体系不能够发挥出其应有的特点以及优势，大气环境监测的质量管理工作也只是流于形式[1]。 1.2缺乏完善的质量控制体系 当前在对大气环境监测工作管理的时候，需要能够对大气环境监测工作过程中发生的事情进行逐一的统计，对大气监测过程以及结果进行适当的管理与控制，达成大气环境监测工作的最终目标。然而，当前很多单位缺乏对大气环境监测结果准确性进行相应的监督与保护，大气环境监测单位没有将质量控制工作的全过程纳入到实际的管理过程中，如实大气环境监测实验室建设滞后，缺乏高新的质量监测工具以及手段，并且国内的大气环境监测实验室无论是从理论，还是实践上都显得较为落后，管理存在严重的局限性。 1.3缺乏高素质型监测人员 工作人员是建设良好大气环境监测实验室的的基础，无论是多么先进的实验室，再对其进行监测的过程中都需要监测人员介入。由此可见，在大气环境监测工作，监测人员在整个监测工作是非常重要的。但是，在实际的监测工作中，监测人员的综合素质水平参差不齐，监测技术水平不一，在一定的程度上，对大气环境监测工作造成严重的影响[2]。 2.提高大气环境监测工作质量的有效对策 2.1加强大气环境监测工作监督 大气环境监测实验室的过程中，每一次的监测都会产生大量的记述文件以及监测数据。在大气环境监测工作实际使用的时候，为了保障监测结果的准确性，往往需要与以往的监测数据进行对比，通过这样的方法确认数据结果的真实性以及准确性。与此同时，大气环境监测工作的质量管理在一定的程度上取决于质管理文件的可操作性。在大气环境监测工作中加强监督，保证其质量体系不断的完善以及持续性的改进。完善大气环境监测工作监督体系，需要对大气环境监测流程进行全方位分析、监督，保证操作人员的规范操作，对监测结果进行必要的检验与分析，使得监测结果具有一定的合理性与准确性，保障质量监督的可实施性。 2.2强化大气环境监测工作规范化操作 从当前的大气环境监测实验室管理方案来看，监测过程中具体的监测项目以及质量控制往往比较薄弱，对环境质量监测工作不到位，严重影响大气环境监测工作流程的规范化管理。因此，在对大气环境监测实验室进行管理的过程中，需要制定规范化的操作流程，使得监测结果具有一定的准确性[3]。同时，大环境监测试验室在进行环境监测工作的过程中需要注明在环境监测操作过程中需要注意的事项，对相关的操作方法，需要在监测实验室经过完整的备案，当前的操作人员在进行实验室操作的过程中，将与监测活动有关的过程中出现的差错以及失误控制在可接受的范围之内，以保障大气环境监测报告的质量。 2.3加强大气环境监测人员综合素质 监测人员是大气环境监测的基础，无论是多么先进的实验室，再对其进行管理的过程中都需要监测人员介入，通过使用先进的监测手段以及技术对大气环境进行监测。大气环境监测工作的监测人员需要接受实验室设备使用培训，直到培训合格后才能够正式上岗工作[4]。针对环境实验室当前的管理现状来看，实验室的监测人员在进行管理的过程中，不仅仅要制定严格的实验室管理制度，还要能够将管理制度良好的运用在实验室日常的管理过程中，让大气环境监测实验室中的每一个人能够感受到大气环境监测的重要性。 3.结语 环境污染已成为当前世界上各个国家关注的问题，其中大气污染是现代城市中主要关注的问题之一。因此，加强大气环境监测，保障环境监测结果准确性，是保障人们生活安全的重要措施。 作者：金瑞 贺海涛 单位：鄂尔多斯东胜区环境监测站 鄂尔多斯东胜区环境监察大队 大气环境论文:交通运输与大气环境治理 摘要：治理大气污染，改善空气质量，是全社会义不容辞的责任。在这场关乎人民福祉、关乎国家形象的环境治理行动中，交通运输行业理应主动作为，积极谋划，采用创新的思维方式，从创新管理、技术革新入手，向传统宣战，在改善生态环境工作中，走在全社会的前列。交通运输业是国民经济的重要产业，也是能源消耗的大户，是大气污染的重要污染源之一。在交通运输行业采取节能减排措施，对治理大气污染、改善空气质量，提高人民生活的幸福指数，具有重要的意义。 关键词：交通运输；雾霾；治理；大气污染 中图分类号：U4文献标识码：B 近年来，我国空气污染呈加重趋势，雾霾天气频繁出现，特别是京津冀地区，空气污染程度稳居全国前列，PM2.5超标呈常态化，空气污染已成影响人民生活品质、影响我国国际形象的一大公害，治霾防霾刻不容缓。造成空气污染的污染源很多，主要有工业源、交通源、生活源等。改善空气质量，提高人民生活的幸福指数，还百姓一片蓝天白云，交通运输行业责无旁贷。 1从节能减排的角度合理设置收费站 我国很多公路收费站存在车辆扎堆等待缴费的情况，有资料显示，汽车怠速3min消耗的燃油相当于正常行驶1km消耗的燃油，而且发动机在怠速时，燃油燃烧不充分，污染物排放量相当于正常行驶的数倍。因此，交通主管部门应当合理设置收费站及收费车道数量，避免或减少大量机动车原地怠速的情况，特别是大力推广ETC不停车收费技术。 2严格推行上路车辆准入制度 随着我国经济迅速发展，汽车保有量激增，相当一部分机动车排放不达标，属于“黄标车”。一辆黄标车的污染物排放量相当于数辆达标汽车的排放量，因此淘汰黄标车势在必行。黄标车的治理不仅在城市，在广大农村地区，也应实行黄标车淘汰制度。同时，对汽车生产环节，国家应对进入市场的每一款车型进行检测评估，严格按国家标准实行准入制度。对技术落后的车型，应严格限制其生产和销售。只有从机动车生产和销售环节把住关口，才能为交通运输行业大气治污创造有利的条件。 3大力发展公共交通，实施公交优先战略 大力发展公共交通，实施公交优先战略，显得颇为必要而紧迫。有研究显示，在北京市一个出行者乘公共交通工具上下班比乘私家车出行平均每年少产生4.1kg的碳氢化物，28.6kg一氧化碳和2.3kg的氧化氮。显然，提高公交车在汽车保有量之中的比例可以很好的提高大气环境质量，产生环境效益。 4构建合理的交通运输体系 在我国的长途货物运输中，应积极谋划交通大格局，特别是能源、建材等大宗货物材料，在具备水运条件的地区，应优先采用水路运输，在内陆地区优先采用铁路运输。对于水运、铁路不能通达的地区，再转由公路运输。只有构建合理的交通运输体系，才能使能源消耗保持在最低限度，创造最低的能源产出比，将货物运输环节对环境的影响降至最低。 5大力发展新能源机动车 在我国，新能源汽车尚处于起步阶段，传统燃油汽车仍占主导地位，新能源汽车占比还很小，发展潜力巨大。政府应采取补贴等形式鼓励人们购买、使用新能源汽车、替代传统能源汽车。 6结语 治理大气污染，改善空气质量，是全社会义不容辞的责任。在这场关乎人民福祉、关乎国家形象的环境治理行动中，交通运输行业理应主动作为，积极谋划，采用创新的思维方式，从创新管理、技术革新入手，向传统宣战，在改善生态环境工作中，走在全社会的前列。 作者：曹艳民 单位：唐山市交通运输局 大气环境论文:大气环境监测质量管控措施 自然环境污染所带来的恶劣影响给人们敲响了警钟，作为自然环境保护工作的基础和重要组成部分，大气环境监测工作日益受到了广泛的重视。如何有效提高大气环境监测质量，已经成为了当下社会热切关注的话题。由于大气环境组成成分复杂多变，监测数据极其容易受到许多不定因素的影响，任何气象条件或是空间环境的变化，都有可能造成大气环境监测数据及最终结果的误差，因此，健全大气环境监测质量管控体系，对大气环境监测工作进行全方位、全程序的质量控制，是非常必要且重要的。 1大气环境监测质量管控现状 现如今，我国已逐步从制度、规范及技术角度上加强大气环境监测质量与管控工作。例如《环境大气监测质量保证手册》、《环境监测质量保证管理规定》、《空气质量监测技术规范汇编》、《环境监测人员上岗证管理规定》等等相关政策法规的出台，都给大气环境监测质量管控工作的顺利开展提供了强有力的支撑[1]。然而由于大气环境监测质量管控工作具有极强的系统性和复杂性，再加之监测数据容易受到各种不定因素的影响，在保障大气环境监测工作的科学性和严谨性方面，还存在着一些尚未解决的问题。 1.1质量管控体系有待完善 要想在大气环境检测中获得科学、精准的数据，首先必须有一套行之有效的质量管控体系。从目前我国大气环境监测质量管控现状来看，在此方面还有待进一步的完善。虽然我国设立了相应的大气环境监测机构，但由于起步较晚，质量管控体系发展还不够成熟，质量监测管理机构内部控制系统与协调运转也还不够完善，无法在大气环境监测的各个环节中都发挥出实际效用，也就是缺乏全方位的管控体系的引导和制约。这对大气环境监测质量的管理与控制是很不利的。 1.2采样质量有待提升 大气环境质量的衡定标准来源于样品监测所得的数据结果，而数据的精确性和科学性又取决于采样的质量。在大气环境监测过程中，影响采样质量的随机因素较多，尤其是我国环境监测采样还长期处于边缘化阶段，采样片面性强、采样设备陈旧、采样工作人员专业素质不足、采样难度较大等等，都是目前大气环境监测质量管控工作面临的问题[2]。除此之外，现场采样人员的工作态度及认知水准也会对采样质量有很大的影响，例如一些采样人员在工作过程中会忽略掉对现场环境以及周围工厂企业的生产情况的勘察，因而所取得的样品质量往往不高，甚至是处于失真状态。 1.3现场监测管理力度不够 现场监测也是大气环境监测质量管控过程中不容忽视的一个重要环节，现阶段我国在大气环境监测中对现场检测的管理力度还有待加强。科学合理的监测布点是测定区域大气环境质量的前提，要想及时有效地采集到全面而精准的样本，就必须加强对测定区域的现场监测管理。现场监测管理不仅仅是对监测工作人员的管理，还包括对监测设备及监测时间的管理，然而许多监测人员只是在上班时间进行取样，且对监测设备的使用与维护缺乏重视，这些都是影响大气环境监测数据准确性的因素所在。 2大气环境监测质量管控措施 2.1健全大气环境监测质量管控体系 要想保障大气环境监测质量，健全大气环境监测质量管控体系是其必要前提和基础。大气环境监测质量管控体系应当对监测活动的整个环节进行严格周密的管理与控制，无论是实验室内的监测工作，还是实验室外的监测工作，监测工作人员都要严格按照管控体系的标准执行，只有这样才能确保大气环境整体监测质量。其次，健全的大气环境监测质量管控体系也是保障监测数据科学性、合理性、精准性和有效性的必然要求[3]。完善的管控体系不仅能使大气环境监测工作更加趋于规范性和完整性，也是全面推动我国大气环境监测质量的强大助力。 2.2加强现场采样质量管理与监督力度 对既定区域进行全方位的样品采集是获得精准可靠的监测数据的有效途径。采样的真实性和全面性直接影响着整个大气环境监测质量的管理与控制，因此，加强对现场采样质量的管理与监督力度非常重要。在大气环境监测过程中，对环境样本的采集应当充分考虑到时间及空间变化所产生的影响，监测人员在进行采样工作前，首先应对监测范围内的环境进行详细的勘察，并结合相关资料文献对检测现场有一个全面到位的了解，以此为基础进行采样方案的制定和选择；其次，为了保证采集样本的完整性和可代表性，还应对监测范围内的工业污染程度进行分类，根据污染的程度确定采样的频次和时段，并对采集到的样本进行严格的保存与管理；最后，对于监测现场所需的采样设备也应保养维护得当，这也是关乎检测现场采样质量的重要因素之一。 2.3规范监测实验室的质量管理 实验室的质量管理在整个环境质量监测控制工作中，也占有举足轻重的地位[4]。要规范检测实验室的质量管理，应当从以下几个方面着手：其一，对实验室整体环境进行规范管理。合理的实验室规划与布局是确保监测可靠性和安全性的必要前提，尤其要注重有毒有害以及对环境有破坏的样本应放在固定的位置，并加以警示，避免实验过程中造成人员伤亡或者环境污染；其二，对实验室物品及设备仪器进行规范管理。实验室内的设备仪器要有专人管理与维护，并进行定期的清理和保养，以确保监测数据的准确性和可比性；其三，对实验室监测操作流程及方法进行规范。实验过程中要严格执行标准、统一的操作规范及方法，以避免实验出现误差，影响到大气环境监测的整体质量和管控工作的开展。 作者：董新春 单位：山西省环境科学研究院 大气环境论文:大气环境监测有效对策 1我国大气环境监测的现状 1.1政府的监测工作为主，民间的监测工作为辅 通常情况下，大气环境污染物的监测工作都是由我国政府部门中的环境监测部门来执行的，而这一部门的主要任务则是完成政府的社会服务职能，为社会提供最为全面真实的大气环境报告，为环境稽查部门提供数据支持，从而制定环境稽查工作的主要方向。近些年来，民间的大气污染监测工作也得到了快速发展，刚开始主要都是畜牧养殖农场来执行大气环境的监测工作，其目的就是展示自身畜牧养殖环境的优势，从而全面的监测自身农场的大气环境。另外，一些养生度假的地方为了更好的吸引游客来旅游，他们对本地的小范围区域也开始了大气环境的监测工作。 1.2民间监测工作大都来自数据宣传理念 之所以民间还能主动的去监测大气环境的质量情况，其最主要的驱动力就是食品原材料以及养生地等对于环境的评估需求，现阶段，我国很多饮品企业的奶源地和水源地都已经相继的建立了在线监测实施数据的公开系统，而这些系统的建立也就充分的显示出了这些饮品企业的食材来源是具有环境优势的，是绝对没有大气环境污染的，而能够用在学术科研工作中的大气环境监测工作还没有有效的开展。 1.3污染物的分布特性导致监测结果是有差距的 大气污染物中的颗粒类污染物是无法以气溶胶的形式存在的，因此，大部分的污染物都是有着极强的区域性的。即使是位置相距很近的两个监测点，它们所监测到的大气颗粒污染物的污染物也是可能有着很大差距的，那么民众势必就会大气污染的监测结果产生不确定性，这种不确定性就可能进一步的压缩大气污染监测大数据的市场。 2我国大气环境监测中的主要问题 2.1大气环境监测网点的密度不足 现阶段在我国的各个城市中，大气环境监测系统的布置与气象站的布置基本都是重合的，而气象部门在布置气象站都是以乡镇的顺序来选择的，因此，大气环境监测工作在布局监测点时也是以这个顺序进行的，而这种每个乡镇1～2个网点的布局密度，要想保证监测气溶胶系统移动的准确性则是较为困难的。而民营企业在监测大气环境时，他们往往都只会在其生产园区内布置监测网点，有一些企业也会采用基于SCM系统的数字化监测系统，他们采用的并不是基于色谱仪和质谱仪的物理监测系统，那么这些监测点所得到的数据并不具备很高的置信度，也就无法严禁并且科学的监测大气环境。通常我们都采用空飘气球监测法来监测大气中的污染情况，这种方法所采用的设备不能重复利用，并且成本较高，并且使用的密度也是无法满足大气质量大数据的实际要求的。 2.2篡改数据的事件时有出现 我国的企业在监测大气环境数据时，他们最主要的就是要显示出当地的大气环境的优势，即使是大气环境并没有处于良好的状态，他们为了保证企业产品的销量，便会随意的修改所监测到的环境数据。还有一部分企业虽然自称是公开了其食材原产地的大气污染情况的，但是实际上他们并没有建立真正的大气环境监测系统，只是采用伪数据的方式进行“大气环境监测”。另外，政府的一些部门也存在着一些员工不负责任的问题，他们没有严格的按照流程操作，因此，所得到的数据监测结果就是不准确的。因此，在我国的民间对大气污染的监测数据虽然有着较高的关注度，但是长久以来其置信度却是无法令人满意的。 2.3还未形成统一的监测体系 我国大部分的大气环境监测机构都是由当地的政府相关部门负责管理的，而从全国的范围来看还没有形成一个统一的大气污染监控管理部门，那么对大气污染的数据就无法实现统一的管理和部署。所得到的所有监测数据都应先上报国家气象局，并与相应的气象数据进行同步汇总，然而，气象数据与大气污染的数据应是有着本质的区别的，可见，现阶段我国是继续建立一个单独的部门来负责大气环境污染监测这项工作的，这个单独的部门可以是政府中的某个部门，也可以是某一个企业，而对于成立这样的一个部门，我国还并没有制定出相应的议程和时间表。 3做好我国大气环境监测工作的有效对策 3.1真正的实现在线实时的监测大气环境数据 要想实现在线实时的监测大气环境中的各项数据，那么就不能继续采用基于监测芯片的纯电磁监测，而是应采用远程数据的读表技术，从而能够将数据自动的读出和记录，同时应及时的将这些全面准确的反映给广大人民群众，民众可以实时的掌握大气环境数据，而企业也能够进一步的认识到保护大气环境的重要性。企业对这项工作更加的重视了，那么企业之间的相互监督的效应才能充分的发挥，更多的企业积极主动的去监督那些环境污染企业，大气环境的污染问题才可能得到有效的治理。 3.2提升监测人员的责任心 负责大气环境监测工作的相关人员的责任心对于保证所得到的监测数据的客观性和准确性是有着决定性的影响的，无论是政府部门监测网点工作的相关人员还是在企业中负责大气环境监测工作的人员，他们都应具备较高的使命感和责任心，充分的认识到大气环境监测工作的重要性和必要性，尽自己最大努力的为社会和民众提供全面而准确的大气环境监测数据。 3.3建立完善并且独立的信息体系 由于气象部门对于各地大气环境监测部门是有着直接的管辖权的，所以，大气污染的指数都是通过天气预报和气象网站给公众的，这样就导致了稽查和监测部门是由两个部门来管辖的，那么在传递和执行业务时就会存在着隔阂。因此，国家应充分的考虑到环境稽查和监测部门的业务相关性，在各个技术职能部门中应将大气环境监测、水环境监测和土壤环境监测划分出来，它们都应归环境稽查部门管辖，从而保证环境监测工作渠道的畅通无阻。 3.4建立独立的部门和专业的监测体系 我国各类的环境监测部门不应该属于各个地市的相关政府部门来管辖，他们应受到全国统一的业绩考察和内部调度，为了真正实现更加独立的环境监测，并且为融资创造条件，进一步的加大监测点的密度，建议对这一部门进行企业化的改制。企业应将更加专业的环境监测服务提供给重点的环境依赖企业，并承接国家的各项环境监测任务，这样也可以得到相应的业务收入。 4结语 通过以上的论述，环境污染问题已经成为了世界各国共同关注的问题，而大气环境污染也已经成为了我国各类城市首要关注的环境污染问题，因此，我国的大气环境监测工作也随之逐步的走到了前台，针对现阶段我国大气环境监测工作的现状及存在的问题，我们应制定出具有针对性的改进对策，从而有效的提升我国大气环境监测的质量。 作者：李丽萍 单位：临沂市环境监测站 大气环境论文:大气环境监测质量的措施 1大气环境监测质量保证的定义 进行环境监测主要是为了解和掌握环境的具体情况，从而在具体的环境问题中能采取针对性的措施，避免破坏环境。为了实现人与社会、人与自然可持续发展的根本途径，必须做好环境监测工作。环境监测质量保证同促进环境可持续发展是辩证统一的关系，环境监测质量最终的目标是促进环境可持续发展，实现人与自然的和谐发展，而环境监测保证只是它实现这一最终目标的跳板。环境监测质量是从工业效果方面对环境监测有效性进行考核的重要标准。为了实现人类的持续、健康、和谐向前发展，我们需要大力开展环境监测工作，制定和研发合理的环境保护体系，利用环境监测的标准和要求指导监测行为，保证环境的监测质量。 2大气环境监测问题思考 2.1大气环境监测意识薄弱 众所周知，大气环境监测已成为全球共同重视的问题，不排除部分国家和地区遭受大气污染的影响较小，致使他们大气环境监测意识淡薄。受经济利益的驱使，有些国家和地区虽然也签署了保护大气的相关协议和条约，但在大气环境的保护、二氧化硫等温室气体排放量的控制、大气环境检测质量的提高方面力度不够，缺少法律意识。 2.2大气环境监测质量不高 在我国，作为对大气环境质量监测质量有重大影响的监测采样工作存在着四个主要问题：大气环境监测采样工作不受重视、大气环境监测采样工作边缘化、大气环境监测采样成本增加、大气环境监测采样结果不符合监测要求。其结果是大气环境质监测质量得不到保障。 2.3大气环境监测网络不健全 现阶段，我国大气环境监测网络构建之所以不健全主要是因为相关部门和相关技术人员对大气环境监测的网络不够重视。加之大气环境监测系统、相关机械设备、技术资料的匮乏，大气环境工作的开展显得举步维艰、大气环境监测质量的提高就无需多言了。 2.4大气环境监测经费不足 持续的资金投入是大气环境监测得以开展的物质保障，目前许多国家和地区在大气环境监测资金方面的投入明显不能满足监测工作的需求。长此以往必然打击大气环境监测人员的积极性和主动性，降低大气环境监测质量，因为资金投入的力度不够，大气环境监测系统和设备就不可能达到最新的配备要求，先进监测技术的引进也无疑是纸上谈兵。 3提高大气监测环境质量的建议 3.1提高大气环境监测意识 根据马克思主义哲学意识能动性原理的现实指导意义我们可以得出：意识的能动性是指意识能动地反映世界和改造世界的能力和作用。意识能动性的主要表现是意识对外部世界的反映是主动创造的过程，不是被动接收的过程；意识活动具有目的性和计划性，绝不是盲目的；意识能动性主要体现在人能在意识的指导下对客观实践进行改造；意识对人的生理过程和活动也会造成影响。国家和相关的主管机构要结合马克思主义意识能动性原理的现实指导意义做好大气环境监测的宣传教育工作，提高相关技术人员的大气环境监测意识。 3.2培育大气环境监测人才 科技是第一生产力，人才是科技进步的重要推动力。现阶段我国在大力实施人才强国战略，大气环境监测领域更要注重加强人才培育。要想理论水平高，在结果分析、方案决策等方面尽可能不出现纰漏就必须强化人才培育，加强监测理论和实践能力培训。人才培育除了监测理论的培训之外，还需注重监测实践的培训，因为实践能力越强，越能在监测过程中减少不必要的麻烦，同时也能大大节约成本。 3.3加大大气监测投入，提高监测质量 为了维护我们赖以生存的环境，保护人类安全，国家相关管理部门可以采取以下措施：做好大气环境监测的预算决算工作；加大对监测人员的培养力度；开发并完善大气环境监测网络系统；采购先进的监测仪器设备；及时公开监测结果，注重对结果的分析总结；实现产业结构最优化，及时淘汰落后的产业；认真执行针对大气环境污染所制定的具体措施。 3.4注重大气环境采样质量 为了顺利开展环境治理和改造工作，必须重视大气环境采样的质量。因为采样对大气环境质量监测有重要影响，大气监测不合理势必导致环境监测质量偏低。同时，为了充分体现采样的科学性和真实性，为大气环境监测提供质量保证，大气监测也必须提高大气环境监测质量。符合实际采样方案的制定并非易事，为了保障其完整性，我们在进行采样时要注意考虑到时间和空间的限制，根据实际情况确定采样点位、采样频次、采样断面、采样周期。针对工业污染采样而言，可以按照污染程度的不同进行分级采样，要将采样的重点放在重点污染源，随后才是污染较轻的污染源。最后为了确保采样的真实性，切实为大气环境监测质量提供保障，采样样品的安置、存放要求、采样的施工装备、采样的次数和数量的布局要尽可能合理并且要做好跟踪记录。 3.5建立和完善大气环境监测机制 大气环境监测机制的建立和完善是采集环境样品、分析测量数据以及综合评价数据等工作有效展开的重要保障。同时它还能从根本上提高大气环境的监测质量，因为它能将保障体系的指导作用实现最大化，使得监测行为严格遵循大气监测的标准和要求。 3.6建立并完善实验室认可制度 所谓实验室认可是指实验室进行规定类型的监测或校准是由权威机构授权的，具有权威性。为了更好地实现可持续发展，获得大气环境所需依据，应加强实验动手能力，做好质量监督网络建设工作，提高实验水平。 3.7注重同国外地区的合作交流 我们所处的21世纪是一个开放的世界，合作的世界。随着信息技术的迅猛发展，闭门造车的时代一去不复返。为了在大气监测方面取得更大的成效，我们应该加强同国外先进和发达地区的相互交流，增强大气环境监测各方面的经验教训。加强同国外地区的合作交流，是大气环境监测发展不可抗拒的趋势，因为它能让我们少走很多弯路。同时，为了实现人类与自然和谐可持续的最终目标，我们首先要明确，大气环境监测和治理单靠少部分人的努力是远远不够的，全人类应共同致力于大气环境监测和治理。 4结语 综上所述，为了治理环境污染从而实现可持续发展，我们必须加强大气环境质量监测，提高大气环境监测质量。各地区和各部门要注意提高监测意识、培养监测人才、建立和完善大气环境监测机制、推动并完善实验室认可制度、加强同国外地区的交流合作等，切实为人民谋福利，早日实现“同一个世界，同一片蓝天”。 作者：李淇祥 单位：云浮市环境监测站 大气环境论文:大气环境监测技术分析论文 1分析数字化测量技术 数字化监测技术的应用需要依靠检测系统的支持，该技术的基础部分可以分为四个方面：数据信息的获取、数据的储存和分类，数据传输和数据运算分析，只有对这四部分进行仔细的研究，最后才能完成对大气环境信息的数字化处理。在数字化测量技术的结构上而言，它运用双主系统模式，主系统下共有三个子系统，主要的功能分别为：数据采取功能、客户服务功能与服务器功能，其中大气环境数据的数字化采集环节是另外两个子系统的关键和基础，客户服务功能的主要作用是根据客户的要求，将监测到的大气环境数据进行处理，随后将处理结果传输到指定的控制中心，经过运算分析和处理，所得的数据会更加的直观，还可以向客户提供处理之前的数据，以便客户根据不同研究方面对数据进行自行处理。服务器功能的主要作用是响应客户的搜索及查询要求，建成完善的服务网络，进而满足客户的各类要求。客户服务功能和服务器功能在运行时可以实现相互独立，这样不仅可以避免相互干扰，还能在出现问题时进行及时的针对性维修养护，进一步地提高了大气环境监测工作的效率。 2数据的采集 计算机设备和I/O接口是数字化测量技术的重要组成部分，也是大气环境检测数据采集工作的重点。通过计算机数字化技术满足获取、放大和转换大气环境数据的功能，其中多台组合虚拟仪器的监测系统使用的I/O接口设备属于总线，而单独的虚拟仪器监测系统使用的I/O接口设备属于数据采集卡，其中使用较为广泛的有VISA总线和RS232，可以结合相关部门计算机设备的具体情况进行选择。数字化客户服务功能在大气环境数据的数字化采集过程完成后，通常需要将数据进行加工和处理，处理之后的数据才可以储存到系统当中，通过人机交互的方式提取相关信息为客户呈现数据结果，因此作为大气环境数据信息终端的数字化客户服务功能，可以为客户提供各种数据信息的搜索功能。另外，不同等级的客户对处理后数据的精度要求也存在一定的区别，数字化客户服务功能可以从客户的实际以及基本要求出发，为客户提供具有针对性的数据，使得大气环境检测结果更加直观、全面，从而为不同客户的不同研究方向提供便利。服务器功能数字化服务器功能是数字化测量技术顺利应用的重要基础，也是实现客户功能的重要保障环节。它在大气环境检测中的作用在于为数字化测量的结果提供储存的空间、运算分析等关键功能，另外为了确保服务器功能具有更高的灵活性，可以对服务器的系统进行人工录入和参数修改，使其适应实际测量过程中的不同要求。 3结语 综上所述，在大气环境监测工作中引用数字化的测量技术是具有划时代意义的，是全面开展环保工作的重要技术支持，但我国在大气环境监测方面的研究仍处在初级阶段，因此还需要在数据的采集、数字化客户服务功能、服务器功能等方面进行不断的更新和完善，相信通过不断的努力，数字化的测量技术将发挥出最佳的效果，为大气环境的监测工作提供更加可靠和有效的技术手段。 作者：杜艳敏 大气环境论文:加强大气环境监测的研究 1大气环境监测内容 1.1氮氧化物的监测汽车尾气中排放的大量氮氧化物污染气体，化肥燃料等的生产排放的废气污染以及石化燃料在高温燃烧时产生的氮氧化物都被排放到空气中，这些都造成了大气的环境污染。而大气环境中氮氧化物的含量过高，会引起人身体的不适，严重下会引发各种并发症比如吸入过量的二氧化氮会使得人体血液中血小板含量急剧下降，并引发急性白血病等，严重威胁到人们生命健康。因此，氮氧化物的监测也是大气环境监测的重要内容，是大气环境监测必不可以少的环节。1.2硫氧化物的监测大气中含硫污染物有很多，例如二氧化硫、硫化氢等都是具有硫物质的污染源，这些成分主要是来自石油或煤炭的燃烧。在化工硫矿物质的生产过程中，也会大量排放具有二氧化硫等污染气体。二氧化硫对大气的污染影响极为严重，并且二氧化硫的分布相对广泛，因此其影响较为广大。大气中的二氧化硫浓度过高会使得人们易患支气管炎、眼结膜炎症等疾病。同时还会使青少年的免疫力降低，抗病能力变弱。二氧化硫在氧化剂、光的作用下，能生成硫酸盐气溶胶，硫酸盐气溶胶能使人致病，增加病人死亡率。所以，对硫氧化物气体的相关检测也是大气环境监测的重要部分。 2加强大气环境监测的措施 2.1建立大气环境监测应急系统建立大气环境监测系统，能够加强环境突发性事故的相关应急监测，并且当发生大气环境紧急情况时，能够及时进行处理。建立大气环境监测系统，是处理好大气环境污染问题的关键前提。只有通过监测，对污染事故类型和相应的污染状况进行分析判断，才能对相关的污染事故进行正确的处理。平时应对监测人员进行相应的培训，并通过加大监测人员的培训力度，提高监测分析人员监测水平从而提高其大气环境监测能力。同时，对于大气环境的监测人员，着重介绍相关监测系统中有关对环境污染事故应急监测技术和方法，应有针对性地开展了相关环境应急监测的训练活动或检查考察。建立大气环境监测应急系统，是加强大气环境监测重要措施，对应对突发的大气环境问题起着重要的科学指导作用，从而有效的保护人民的生活安全。2.2引入虚拟仪器技术加强监测引入虚拟仪器的使用，对大气环境监测起到有效的帮助作用，虚拟仪器的使用可以为大气环境监测数据提供准确性、及时性的基本保障。监测仪器的使用直接关系到监测数据的收集、分析与处理,传统的环境监测仪器仪表功能单一而且人机交互差。大气环境监测中常用的各种光学、光谱学分析检测仪器与气体成分分析仪器等相关仪器的使用是环境监测的一个重要手段，随着环境监测要求的日益提高,对大气环境监测仪器的智能化要求也不断提高，这就要求在仪器使用上能够含有更高的科技，将环境监测变成一种自动化监测工作,实现数据共享与系统互连提高环境监测的工作质量与环境管理的实时决策。因此，引入虚拟仪器的使用可以有效的加强对大气环境的监测。 3结语 环境污染问题现已成为世界各国共同关注的问题，其中大气环境污染是现代城市首要关注的环境污染问题之一。因此，加强对大气环境的监测，是现在应对大气污染，保障安全人民生活重要措施。本文首先分析了我国大气环境的现状，然后具体阐述了大气环境监测的内容，并提出了加强环境监测的对策，旨在能够对大气环境监测的研究有所帮助。 作者：王花平 单位：山西省临汾市襄汾县环保局 大气环境论文:大气环境监测采样要求 1采样点的布设 具体要求有：采样装置要避免局部污染源的影响，距装置5～15m的范围内不应有炉灶、烟囱、饮食店等污染源，要避开交通干线，大气监测点设置在主导风向45°～90°夹角内，各监测点间距一般不超过5km；监测点位置一经确定不能轻易变动，以保证数据的连续性和可比性；监测点应选择远离林木、建筑物及公路的开阔地带；各监测点之间的设置条件相对一致，使各测点所获的数据有可比性；采样高度基本与植物的高度相同，总悬浮物的采样口应与基础面有l.5m的相对高度，以减少扬尘的影响；用2台以上采样器进行平行样品采集时，2者应保持一定距离，以防相互干扰，小流量采样器之间的距离以lm左右为宜，大、中流量采样器间的距离应保持2～4m；采集总悬浮微粒或飘尘时，采样头应配有合适的入口；手工采样法采集颗粒物时，采样头上必须装有专用切割器；进行恒温24h的连续采样时，二氧化硫、氮氧化物的仪器入口应设置成倒挂漏斗状入口；进气导管应采用聚四氟乙烯塑料管并自上而下接到吸收管(瓶）进气口或氧化管上，中间不可弯曲打结，以免积水，导管弯曲半径不得小于5cm；进气入口到吸收瓶间的导管应尽量短，不得超过0.5m；导管吸收瓶间用内插外套法连接，不得用乳胶管直接连接。 2环境空气采集 到达采样地点后，安装好采样装置。其架设高度应在要求范围内。采样口距地面1.5m。仪器架设好后，试启动采样器2～3次，检查气密性，观察仪器是否正常。吸收管与仪器之间的连接是否正确，调节时钟与手表对准，确保时间无误。按时开机、关机。采样过程中应经常检查采样流量及时调节流量偏差对采用直流供电的采样器应经常检查电池电压，保证采样流量稳定。用滤膜采样时，安放滤膜前应用清洁布擦去采样夹和滤膜支持网表面的尘土，毛面朝上，用镊子将滤膜夹入采样夹内，严禁用手直接接触滤膜。用螺丝圈定和密封滤膜时拧力要适当，以不漏气为准。采样后取滤膜时，应小心将滤膜毛面朝内对折，将折叠好的滤膜放在表面光滑的纸袋或塑料袋中，并贮于盒内，要特别注意有无滤膜屑留在采样夹内，如有应取出与滤膜一起称重。取采样后的滤膜时，应注意滤膜是否出现物理性损伤及采样过程中是否有孔漏气现象，一经发现，此样品滤膜作废。用于采集氟化物的滤膜或石灰滤纸在运输、保存过程中要隔绝空气。用吸收器采气时，温度过低、过高对结果均有影响、温度过低时吸收率下降；过高时样品不稳定，故在冬、夏季采样吸收管应置于适当的恒温装置内，一般使温度保持在15℃～25℃为宜。氮氧化物在采集时要避光，二氧化硫采集温度在23℃～29℃为宜，避免阳光直接照射。采样记录填写要与工作程序同步，完成一项填写一项，不得超前或后补。填写记录要准确、详实，内容包括：样品名称、采样地点，样品编号、采样日期、采样开始与结束时间、采样流量、采样时的温度和大气压、风向、风速、采样仪器、吸收液情况说明、采样人签名等。 3样品输送与交接、保存 3.1样品运输与保存 二氧化硫、氮氧化物样品采集后，迅速将吸收液转移至10mL比色管中，避光，冷藏保存。详细核对编号，检查比色管的编号是否与采样瓶，采样记录上的编号相对应，样品应当天运回实验室，进行测定，在样品保存和运输过程中，谨防洒漏与混淆。采集TSP和氟化物样品的滤膜，每张(氟化物两张)装在1个小纸袋或塑料袋中，每9个小塑料袋装入1个密封盒中（9张膜一般为1个测点3d所采的样），密封保存。勿折，勿揉搓。运回实验室后，放在空干燥器中保存。 3.2样品的交接 样品送交实验室应进行交接验收，交接人均应签名，如发现有编号错乱，标签缺损，字迹不清，数量不对等，要报告有关负责人，及时采取补救措施。采样记录应与样品一并交实验室统一保管。 作者：史銮章 秦中华 单位：云南省永胜县农产品质量安全检测中心 大气环境论文:大气环境监控技术 随着我国经济快速开展的同时,大气环境问题已日益严重,严重要挟人们的安康,抑止经济的开展。对区域性的大气环境质量情况采用常规的空中监测办法停止检测,很难得到精确的结果,且还需求投入大量的人员、设备和资金。而遥感技术不只具有速度快、本钱低、监测范围广等特性,其还能停止长期的动态监测,此外,遥感技术还能将有时用常规办法难以提醒的污染源及其扩散的状态发现出来。总之,遥感技术不只能对大范围的大气环境变化和大气环境污染停止快速、动态、实时、省时省力地监测,还能够对突发性大气环境污染事情的发作、开展停止实时、快速跟踪和监测,从而就能及时采取相应的处置措施,使大气污染形成的损失大大减少。因而,遥感监测技术在大气环境管理和大气污染控制中发挥着重要的作用。 1大气环境遥感监测技术的根本原理 遥感监测就是对一段间隔以外的目的物或现象经过仪器的运用来停止观测,是一种不用直接接触目的物或现象就能将所要信息搜集起来,并对信息停止辨认、剖析、判别的高自动化的监测手腕。遥感技术最突出的功用就是不需求采样就能够直接停止区域性的跟踪丈量,快速定点定位污染源,核定污染范围、以及污染物在大气中的散布、扩散等,从而取得比拟全面的信息。遥感监测技术主要分为3品种型,它们分别为紫外、可见光、反射红外遥感技术,热红外遥感技术和微波遥感技术。 2大气环境遥感监测技术的应用 根据遥感技术的工作方式停止划分,主动式遥感监测和被动式遥感监测是大气环境遥感监测技术的两品种型。其中,主动式遥感监测是指经过遥感探测仪器所发出的波束、次波束,与大气物质互相作用后可产生回波,经过对这种回波的检测,以完成对大气成分的探测。由于主动式大气探测仪器需求停止波束的发射和回波的接纳工作,因而,该检测技术又被称为雷达工作方式;被动式遥感监测主要依托对大气本身所发射的红外光波或微波等辐射的接纳,以完成对大气成分的探测。 2.1大气环境的主动式空基遥感监测 星载或机载的微波雷达当前大气环境的主动式空基遥感的主要监测技术。主动式雷达是由发射机经过天线在很短的时间内,将一束很窄的大功率电磁波脉冲向目的物发射,然后应用同一天线对目的地物反射的回波信号停止承受后显现的一种传感器。回波信号的振幅、位相因物体的不同而不同,故在承受处置后,目的地物的方向、间隔等数据能够观测出来。当前,多数国度都停止了空间雷达探测方案的制定,例如,1993年美国NASA首先应用机载的探测雷对大气中气溶胶的散布停止了监测;1998年NASN再次应用载有雷达的极轨卫星对大气中的气溶胶、水汽、臭氧等成分停止了丈量;1994年Bourdon.A在希腊雅典应用机载差分吸收雷达对雅典市上空的光化学雾停止了丈量,取得了一些大气污染物如SO2、NO2、O3和气溶胶等的空间散布数据。 2.2大气环境的被动式空基遥感监测 太阳直接辐射的宽带分光辐射遥感、微波辐射计遥感、多波段光度计遥感是当前大气环境的被动式地基遥感的主要监测技术。 太阳直接辐射遥感是应用日光在大气中的衰减和散射,对大气组分停止丈量,其是经过对可见光的丈量,来对气溶胶的反演,应用紫外线波段来对大气臭氧、二氧化碳等丈量。 由于在很宽的频率范围内大气分子的吸收辐射可产生特定的谱线,且不同分子及不同的能级跃迁所产生的谱线不同,微波辐射计就是经过对这些不同的辐射频率信号的承受,来对大气组分停止反演。应用微波辐射计可将大气臭氧和氯化物丈量出来,其对大气臭氧的丈量精度和地基陶普生光谱仪丈量精度差不多。 多波段光度计遥感是一种以太阳为光源的被动式地基遥感手腕,大气中气体分子以及大气气溶胶粒子会散射和吸收自大气上界入射到地气系统的太阳辐射,在空中所接纳到的太阳辐射,包含了大气中气溶胶信息,经过接纳到的辐射停止丈量,就可将气溶胶的信息反演出来。目前气溶胶遥感手腕中最精确的办法就是应用多波段光度计遥感来丈量气溶胶光学厚度,多波段光度计遥感通常被用来对卫星遥感的结果停止校验,例如毛节泰等在应用多波段光度计在对气溶胶的丈量方面停止一些研讨工作,如应用MODIS卫星材料对北京地域的气溶胶光学厚度停止了丈量,同时与应用空中光度计对北京地域的气溶胶光学厚度停止的丈量结果停止了比拟,实验证明,两种办法的丈量结果即精度相当,这也阐明了应用卫星遥感对气溶胶的监测,是一种地基遥感监测较好的替代办法,由于它能够补偿地基遥感空中观测空间掩盖的缺乏。 大气环境论文:大气环境治理存在问题及对策 摘要：随着我国经济水平的快速稳定发展，各行业科学技术水平都得到了较大的进步。然而随着大气污气排放的增多，给部分地区的环境治理带来了极大的影响。而北方农村地区在大气治理方面仍然有许多方面存在问题，加强对此类问题的分析，并采取相应的措施进行针对性的解决。对于加强我国环境治理的发展有着积极的影响意义。 关键词：北方；农村地区；环境治理；大气治理；问题；解决策略 0引言 伴随我国建设水平的不断提高，人们对于环境卫生也提出了更高的要求，北方农村大气污染问题不仅会影响到人们的身体健康问题，同时也对土壤以及水等资源产生了一定影响，因此加强大气环境污染治理相关工作得到了社会各界的广泛关注，笔者将针对北方农村地区大气治理过程中的一些常见问题进行分析，并提出有效的解决策略，希望能为相关从业人员带来一定参考意义。 1北方农村地区大气治理的常见问题分析 随着我国经济水平的快速发展，加强各地区的环境治理工作，有利于各领域的长远发展。而现阶段，北方农村地区在大气治理方面仍然存在较多的问题，这些问题对于环境治理工作的开展都有着极大的影响。而根据笔者分析，大气环境治理常见的问题主要有以下几方面内容： （1）污染监管及治理深度有待加强。由于北方部分农村地区在开展环境治理的工作过程中，其治理的深度和能力都相对薄弱，造成治理效果较不理想的情况。同时，部分乡镇地区也没有设立相应的环保机构，这也使得日常大气治理以及监管的力度受到了一定的制约，难以按照相应的检查标准开展工作，从而影响到了大气治理的整体效果。 （2）散煤燃烧较为普遍。空气质量的其中一项指标便是PM值，而农村散煤燃烧造成的大气污染排放是造成PM2.5的主要污染原因之一。由于农村地区人口众多，且分布广泛，在冬季时为取暖进行燃煤使得空气当中的硫分及灰分比例都大大增加。此外，由于散煤的价格相对便宜，但其质量也较为劣势，其排放出的灰分更为严重。因此使得北方农村地区的大气治理受到了严重的影响。 （3）季节性秸秆燃烧造成大气污染。由于北方部分农村地区在进行作物种植的过程中，具有较为鲜明的特点，使得季节性的秸秆焚烧较为普遍。而产生此类现象的原因，主要在于秸秆的回收价值相对较低，若使用交通工具进行运输，则会变相的加大耕作成本。因此部分农户则选择使用焚烧的方式进行处理。如此一来，使得北方农村地区的大气环境治理遭遇了较大的困境，这也是相关从业人员应当亟待解决的问题之一。 （4）机动车污染监管有待加强。近年来，随着经济水平的发展，农村的车辆也日渐增多。然而部分农户所使用的车辆为较为老旧和淘汰下的黄标车，这类车在行驶的过程中所排放出的尾气都不符合我国相关的大气排放管理标准，从而给大气环境治理工作带来了一定难度。此外，柴油车较多和油品质量也是排放不合格的原因之一。 2加强北方农村地区大气治理的几点建议 （1）明确监管责任，完善环境治理机构管理：政府相关管理工作人员应当加强环境监管的力度，并明确自身的监管责任。在开展农村地区大气治理的过程中，应当积极加强宣传工作的开展，走街串巷加强环境治理必要性的宣传工作。此外，建议应当根据农村地区的实际情况，进行环境治理机构的建设，加强机构的执法能力和环境治理权限。从而加强思想宣传与实际监管的双重实施，确保环境治理工作能够得到良好的开展。 （2）强调使用清洁型燃煤，加强散煤监管：由于地理环境的问题，北方农村地区的供暖方式选择相对较少，完全禁止进行燃煤取暖是不现实的方式。因此，在进行治理的过程中，可以通过加强清洁性燃煤的宣传，提高对散煤销售和使用的监管来加强这一环节的管理把控工作。相关工作人员在日常工作当中要应加强管理把控，对于私自进行散煤销售的商户要予以严厉惩处。同时大力鼓励使用硫分、灰分排放较少的清洁型燃煤，从而有效加强环境治理的有效性。 （3）开展政府扶持，推广秸秆运用探索：季节性的秸秆焚烧问题无法有效得到根治，其根本原因在于进行长途运输需要的费用相对较高，而焚烧又会对大气环境带来极大的影响。因此政府相关部门单位应当成立有关的研究小组，并与乡村进行紧密结合，加强推广秸秆的运用方式探索，从而找出恰当的方式进行秸秆的使用，避免进行大面积焚烧。另外，政府可以拿出一部分扶持金用于帮助农户解决秸秆的运输问题。 （4）加强车辆监管，严打黄标车：相关工作人员应当加强日常的车辆监管力度，并逐年对检查范围进行扩大，逐步加大黄标车的限行区域。此外，可采用路检、年检以及上门抽查的方式加强机动车排放情况的检查监管。一经发现高物排放的黄标车，要予以清除。同时，政府相关工作人员也应当加大城乡结合建设的力度，尽可能的以公共出行的方式替代机动车出行，从而降低和减少机动车废气排放问题。 3结语 综上所述，北方农村地区的大气环境治理问题较为严峻，相关工作人员应当积极做好日常的监管工作。深入了解农村人员的生活苦衷，帮助其解决问题，并通过与地方政府加强交流的方式，采取积极的措施加强农村道路出行的便利性，减少和杜绝黄标车的出现。只有这样，才能从根本上加强农村地区大气治理效果，为人们带来良好的生存环境。 作者：李春峰 单位：黑龙江省垦区环境监察支队 大气环境论文:大气环境监测中激光雷达技术的运用 【摘要】激光雷达是当前应用广泛的一种现代光学遥感设备，是传统雷达技术和现代激光技术结合后的产物，在大气环境监测中有重要的作用。本文以激光雷达的特点为基础，对如何将其应用到大气环境监测中进行分析。 【关键词】大气环境监测；激光雷达技术；应用要点 激光雷达是集激光技术、光学技术和微弱信号解析技术于一体的一种现代化遥感手段，激光雷达由于探测的波长缩短，波束定向性增强，因此本身具有比较高的分辨率和灵敏度，能准确探测盲区。激光雷达技术形式能实现对大气环境、海洋和陆地等探测，在各个领域中有重要的作用。 1激光雷达的特点、分类和发展 大气环境中污染物成分的监测，需要对气象因素进行掌握，探测大气成分。激光雷达能探测气溶胶、云粒子的具体分布，同时能进行大气成分、污染环境气体的探测等，对主要污染源、城市上空污染物的扩散等进行有效管理。 1.1激光雷达特点 激光雷达对技术性有严格的要求，涉及到激光光源、激光发射和接收光学以及机械系统等，必须合理应用脉冲技术，实现连续工作。激光雷达采用脉冲或者连续波两种工作形式，探测方式也分为直接探测和外部探测等，通过发射一定频率的激光脉冲，能将短激光脉冲发射到大气层，沿着轨迹可以发现，光逐渐被小粒子散射开。反向散射到激光雷达系统中，被监测器接受，接受信号后，对数据处理，得到最终结果。由于光的等速性、时间和散射器等和距离有关，沿着空间信息被检测后，接受空气中的粒子和分子后，能实现信号的移动，其本身具有比较高的分辨能力和抗干扰能力。 1.2激光雷达分类 随着科学技术的不断发展，激光雷达的类型有很多。在大气污染和环境监测过程中，地基固定式和车载激光雷达的呈现出网格化的趋势，机载激光雷达在发达国家应用效果比较明显，很多空间激光雷达执行范围扩大。测量对象以SO2、NOx和O3等为主，在探测过程中以高灵敏度为主，考虑到吸收形式和米氏后向散射法的具体要求，激光器发展则以半导形式为主，激光器的发展趋势是采用半导体激光器泵浦的全固化激光器。 1.3激光雷达技术的发展 近几年我国激光雷达技术取得突出的进步，我国中科院大气物理所研制出第一台激光雷达，同时附带能见度比较高的YAG雷达。中科院武汉物理与数学研究的激光雷达，钠层荧光激光雷达和拉曼散射激光雷达应用优势比较明显。中科院安徽光机所的激光雷达技术研究取得了突出的成就，已先后研制成功我国第一台测污激光雷达即监测乙烯的JC-1激光雷达、平流层气溶胶探测L625激光雷达、可移动双波长对流层和近地层气溶胶探测L300激光雷达、我国第一台平流层臭氧探测UV-DIAL差分激光雷达，能实现大气环境属性的监测[1]。 2大气环境监测中激光雷达技术的具体应用 当前我国激光雷达技术在具体检测中起到重要的作用，在具体应用过程中建立了雷达观测站，激光雷达在国内发展趋势比较明显，如何将其应用到大气环境监测中成为重点。以下将对大气环境监测中激光雷达技术的具体应用进行分析。 2.1气溶胶和边界层的探测 在诸多大气环境影响因素中，气候是主导因素，云和气溶胶是两个重要但是不能确定的影响因子，气溶胶通过吸收和散射太阳辐射以及地球的长波辐射后对大气系统产生影响。云层对大气辐射平衡影响较大，对于系统本身而言，云不仅仅是指示器，同时也是调节器，云在气候变化中起到重要的作用，根据边界层的参数设定要求可知，如果准确确定高度和准确度是张洪点，在实施过程中要了解传输模式和污染物的系数。在各项指标确定的过程中，利用激光雷达能实现对云和气溶胶的处理，在实践过程采用Mie散射，包括共振荧光、偏振等，为了实现不同区域的探测，要对消光系数、后向散射系数等进行处理，了解结构特征，并对各类特征进行分析[2]。 2.2温度的探测 温度是一个重要的气象参量，大气温度对海洋、大气物理和天气预报等起到重要的作用，根据现有温度检测形式可知，充分利用高分辨率的激光雷达，能得到准确的数据。拉曼激光雷达也可以应用到温度探测中，该方案分为振动和转动两种，可以充分利用N2和O2分子，以转动谱线强度和温度关系测量为基础，可以采用双波长转动拉曼散射原理实现大气温度的探查[3]。 2.3能见度的监测 能见度的好坏直接反应区域大气环境的质量，同时和人们的日常生活存在一定的联系，尤其是海陆空交通容易受到制约。如果能见度比较低，则直接给人们带来诸多不良影响，因此探究大气环境质量，了解能见度是关键。在能见度监测过程中采用激光雷达技术，能直接探测激光和雷达的相互关系，根据大气能见度的具体要求可知，为了准确反应大气对传输的衰减作用，需要将其作为重要手段，按照能见度和倾斜程度进行评价。水平能见度在大气环境均匀的条件下可见度比较高，根据现有原理和消光系数要求可知，克服其他不良因素的影响，能满足具体要求[4]。 2.4风的探测 风速是气候学研究的重点所在，也是大气环境中污染物输送的重要参数，大气中风速的测量对全球气候有一定的积极影响，提升数值天气预报的精度是重点所在。在局部区域检查过程中，要了解技术要点和重点，实现直接检测。地基相干系统逐渐成熟，其整体上对发射激光有严格的要求，考虑到发射、接收光学系统等变化，要做好边界层的风速测量工作，非相干检测技术受到广泛的重视，根据边缘检测系统的具体要求可知，做好大风场的测量是关键。利用单边缘检测技术测量风速时，要了解气溶胶和分子散射点，兼顾到大气风速测量类型，为了提升风速实现灵敏度检测，必须合理应用检测技术[5]。 2.5大气成分的检测 大气成分的检测对制定环境保护方针有重要的作用，以差分吸收激光雷达系统为例，该系统形式利用激光被气体分子的吸收和被气溶胶、大气分子向后散射后，直接进行预设。该系统在大气成分测定中起到重要的作用，包括：水蒸气、臭氧和大气污染体等，以差分吸收激光雷达测量原理作为基础，要做好物质吸收线测量工作，另外波长调到线上，以高重复频率将这两种波长的光交替发射至大气中。此时由于激光雷达所测量到的这两种波长光信号衰减差是待测对象的吸收所致，因此通过数据分析，便可得到待测对象的浓度分布，从而达到测量目的。 2.6水汽探测 水汽在大气中含量比较少，是比较活跃的一种气体成分，是生成云和降雨必不可少的因子，对天气和气候等有重要的影响，同时也是大气污染物中气溶胶和二次污染物形成的重要影响因素。水汽在红外波段有很多吸收带，能吸收很多部分的太阳辐射能，使其成为平衡地气系统辐射收支的一个重要因素。水汽的重要因素和具体分布会产生一定的影响，利用Ranan光谱技术探测大气中水汽垂直分布情况，激光雷达探测水汽能力逐渐提升，在具体监测中起到重要的作用，根据空间和时间分辨率要求，严格按照测量精准度实施，根据结构和时间变化对技术进行处理。激光雷达在探测水汽的高度、空间和时间分辨率、测量精度上都得到了迅速发展，显示了它在捕获水汽的空间结构和随时间变化特征等方面具有优越的能力。 3结束语 近些年来我国激光雷达技术取得了突出的成就，朝着精细化和定量化的方向发展，为了保证技术应用的合理性，要突出技术的应用优势，严格按照检测要求落实，进而促进该技术在大气环境监测工作中的合理化应用。 作者：姜杰；郭燕鸿 单位：贵州省环境监测中心站 大气环境论文:以科技创新推进大气环境保护对策研究 摘 要：本文以科技创新的视角，在论述了我国大气环境现状、大气环境保护领域科技创新现状的基础上，分析了我国当前在大气环境保护领域存在的问题，提出了解决大气环境问题的根本途径在于科技创新、以科技创新支撑产业结构和能源结构调整等五条建议。 关键词：科技创新；大气环境保护；大气污染防治 清洁的大气环境，是关系人民福祉、关乎民族未来的长远大计。十八大以来，党中央、国务院高度重视大气环境保护工作，坚持节约优先、保护优先、自然恢复为主的方针，着力推进绿色发展、循环发展、低碳发展，着力形成节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式。要现这一目标，从源头上扭转大气环境恶化趋势，为人民创造良好生产生活环境，除了完善的法律制度、到位的政府监管、科学的监测系统、全民的环保意识外，还需要优化的产业结构、合理的交通布局、高效的环保设备、清洁低碳的能源作为保障，而优化产业结构、合理交通布局、高效环保设备、清洁低碳能源都需要通过不断的科技创新，研发出更加高效、环保、低碳的产业技术来实现。 1 我国大气环境现状 1.1 当前生态环境现状 根据《环境保护部2016年1-11月和11月重点区域和74个城市空气质量状况》，1-11月，全国338个地级及以上城市平均优良天数比例为80.5%，同比提高2.6个百分点。PM2.5浓度为44微克/立方米，同比下降8.3%；PM10浓度为79微克/立方米，同比下降7.1%。在全国重点监控的三个区域中，空气质量到不同程度的有所改善，珠三角空气质量最好，1-11月平均优良天数比例为90.2%，长三角次之，1-11月平均优良天数比例为77.5%，京津冀再次之，1-11月平均优良天数比例为59.0%，1-11月三区域PM2.5浓度分别为30微克/立方米、44微克/立方米、63微克/立方米，PM10浓度分别为46微克/立方米、73微克/立方米、110微克/立方米，仅珠三角PM2.5、PM10数值达到国家二级年均浓度标准。全国空气质量状况成南优北差、西好东（中）孬的分布形势。 1.2 已形成比较完善的法律体系 《环境保护法》、《大气污染防治法》和《环境影响评价法》已分别于2015年1月1日、2016年1月1日和2016年9月1日起施行，已形成了比较完善的大气环境保护法律体系。这三部法律及一系列配套行政规章的实施，有效地改变大气污染防治领域“守法成本高，违法成本低”的局面，改变着人们的生产、生活方式，提高着全社会的节约环保意识。 1.3 “十三五”规划纲要明确环保硬指标 国家“十三五”规划纲要指出，未来5年，我国将“以提高环境质量为核心，以解决生态环境领域突出问题为重点，加大生态环境保护力度，提高资源利用效率，为人民提供更多优质生态产品，协同推进人民富裕、国家富强、中国美丽。”实行最严格的环境保护制度，强化排污者主体责任，形成政府、企业、公众共治的环境治理体系，实现环境质量总体改善：PM2.5未达标地级及以上城市浓度下降18%、地级及以上城市空气质量优良天数比率超过80%；单位GDP能源消耗5年累计降低15%。 1.4 实时监测空气质量并每月 自2013年1月开始，中国环境监测总站按照《环境空气质量标准》（GB3095-2012）对京津冀、长三角、珠三角等重点地区及直辖市、省会城市和计划单列市共74个城市开展监测和评价，并每月公布74个城市PM2.5、PM10、O3、SO2、CO和NO2等主要污染物的数据，形成了信息公开、月度排名、领导约谈等管理制度。 近几年，中国环境监测总站根据《环境空气质量标准》（GB3095-2012）每日对全国338个城市空气质量状况进行检测，并每月公布338个城市空气质量总体状况。 2 大气环境保护领域科技创新发展现状 2.1 以科技创新支撑大气污染防治已写入法律 新修订的《大气污染防治法》第六条明确规定，国家鼓励和支持大气污染防治科学技术研究，开展对大气污染来源及其变化趋势的分析，推广先进适用的大气污染防治技术和装备，促进科技成果转化，发挥科学技术在大气污染防治中的支撑作用。 2.2 实施蓝天科技工程和清洁空气研究计划 “十一五”至“十二五”期间，科技部通过实施973计划，环境保护部启动《清洁空气研究计划》（CARP），取得了一系列研究成果，使科技界对雾霾的主要成因有了基本定论。通过“蓝天科技工程”国家科技重点专项，支持研制了一批在线与现场大气环境监测设备，应用于对雾霾的实际监测。排放控制技术方面，针对燃煤、机动车、扬尘、餐厨等排放源及分散源控制，除尘、脱硫、脱硝等关键技术实现突破和产业化应用，开展了城市群大气污染防治技术研究和健康与雾霾关系研究，形成了区域空气质量管理体系等运行机制。 2.3 技术研发体系初步建立 我国已经建立起针对大气复合污染基础研究监测预报、预警技术、决策支持三大支撑体系，形成了针对主要污染源减排技术研发体系，现有研究成果支持了新的《环境空气质量标准》、《重点区域大气污染防治“十三五”规划》和《大气污染防治行动计划》等重大决策的及时出台及实施。 2.4 几项环保技术发展现状 2.4.1 除尘技术 除尘技术主要有电除尘、袋式除尘和电袋复合除尘三种，在电除尘领域，我国自主创新的粉尘凝聚、SO3烟气调质、高频电源、高频脉冲电源及控制技术得到了广泛的应用，湿式电除尘、低温电除尘、超低温电除尘、机电多复式双区电除尘和移动电极式电除尘等技术已处于国际领先水平；袋式除尘技术已达到或接近国际先进水平；电袋复合除尘进一步提高了除尘效果和水平，有较广阔的应用前景。 2.4.2 脱硫脱硝技术 脱硫脱硝技术主要应用于火力发电厂和生活垃圾处理厂，我国目前已掌握该项技术，并已实现消化吸收再创新。国产脱硫脱硝装备已实现火力发电厂的超低排放，我国已有95%以上的火力发电机组配备了烟气脱硫脱硝装备，烟气脱硫脱硝产业装备生产能力已排名世界首位，出口多个国家和地区。 2.4.3 大气监测技术 环境监测技术、汽车尾气检测技术，总体上发展比较快、潜力很大，与国外先进水平的差距在不断缩小，尤其在光谱类环境监测技术与仪器方面。在一些重大的国家项目中，我国自主研制的仪器也发挥着越来越重要的作用。质谱技术、生物传感器、物联网、汽车尾气遥感检测等新型成熟、交叉技术正得到越来越广泛的应用。 2.4.4 地源热泵技术 近年来，我国的地源热泵技术得到了空前的发展，引领了新一轮的产业发展潮流。地源热泵技术作为一种环保高效的新技术，能耗仅是普通电锅炉，燃油锅炉烘干能耗的四分之一到三分之一，在节能减排方面优势明显，可在一定程度上替代使用燃油、燃煤等高耗能、高污染的工农业生产设备。全现有地源热泵厂家近万家，生产技术和产品在国内有一定竞争力。 3 存在的问题 近年来，随着我国经济发展和科技的进步，大气污染防治技术水平也不断提高，通过自主创新与对外科技合作，掌握了一批具有自主知识产权的大气污染防治关键技术，但我国在该技术领域与国际先进水平仍有不小差距，技术薄弱环节依然突出。 3.1 创新能力较低，有竞争力的环保产品较少 除了除尘和烟气脱硫脱硝技术外，其他如太阳能、风能、潮汐能的高效利用、光伏发电技术、煤炭清洁高效利用、低排放高效动力热能设备等诸多领域，与发达国家尚有一定差距，产品在世界市场缺乏竞争力，科技对防治大气污染的支撑能力急需提高。以企业为主体的环保技术创新体系不完善，产学研结合不够紧密；具有原创性和自主知识产权的核心技术缺乏，部分关键设备仍需依靠进口。 3.2 产业结构不合理 高端环保产业较少，产业集中度低，产业内龙头骨干企业相对较少；环保技术与装备的供给低端过剩与高端不足并存；商业模式不成熟，全方位服务体系尚未完善。 3.3 检测技术自动化程度较低 虽然环境监测设备国产化程度在逐步提高，但国产的环境监测仪器和设备中还存在着自动化程度较低、遥感遥测技术尚不成熟、部分关键元器件仍受制于人等问题；环境监测技术在时间、空间、数据可靠性、一些特殊污染物的监测手段等方面仍存在一些问题。 4 意见建议 4.1 解决大气环境问题的根本途径在于科技创新 近几年，我国的大气污染防护力度不断加大，减煤、降尘、控车、治企、监管以及大点源控制、电煤的清洁利用等相对集中获得减排量的措施都已实施。除PM2.5和臭氧外，其他几种指标都已经达到或者接近国家空气质量标准的要求，若要进一步缩小M2.5和臭氧这两个指标与国家空气质量标准的差距，其根本途径在于科技创新。只有依靠科技创新，加大大气环境质量保护领域先进技术研发力度和研发投入，才能从根本上解决大气污染问题。如臭氧是氮氧化物和挥发性有机物（VOCs）在光照的作用下发生化学反应的产物，要消除VOCs，只有依靠科技创新，研发出先进的技术，才有可能把臭氧和颗粒物的浓度降下来。 4.2 以科技创新支撑产业结构和能源结构调整 根据产业经济学的理论，科技创新对产业结构的影响首先表现在科技进步影响需求结构，从而导致产业结构的变化。需求结构对产业结构的影响是直接和最基本的，因为没有社会需求的产业根本就不可能存在。但是，需求结构却受到科技进步的制约，即使有合理的需求，只要技术上还不可能制造出产品以满足这种需求，新的产业就不可能出现。然而技术上一旦有了重大突破，就会极大地刺激新的需求，推动新产业的形成和l展。例如，高储能技术一旦突破，就会引发汽车产业的革命，占世界排污量近40%的燃油汽车将迅速被淘汰，势必改变整个世界的需求结构，进而使产业结构和能源结构发生巨变。 4.3 完善研发新能源扶持政策 进一步完善扶持太阳能、风能、地热能、潮汐能和生物质能等可再生能源的扶持政策，稳步推进沿海核电自主建设工程，引导鼓励有条件的科研机构、高等院校和科技型企业研发可再生能源的新技术、新产品，加大扶持研究探索新型清洁能源力度。 4.4 加大科技计划实施支持力度 将研发新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治等高新技术纳入国家、省科技计划，采取补助、后补助、贷款贴息等方式，加大支持力度，加速新型清洁能源、可再生能源、煤炭清洁高效利用、新能源汽车和大气污染防治技术的研发和产业化水平，培育新型环保产业，推动产业转型发展。 4.5 推进环保产业的国际科技合作 全面实施“一带一路”战略，鼓励除尘、脱硫脱硝等优势产业参与国际竞争，在竞争中求发展，壮大产业规模；加强国际技术交流，学习引进国外先进的环保和新能源技术，消化吸收再创新，加速提升我环保产业技术水平。 大气环境论文:浅谈我国农村大气环境保护的制度构建 摘要：我国农村大气污染主要是受焚烧秸秆、化肥使用以及集约化种植等因素的制约，并且在制度上以及管理上的落后现象等方面影响的。所以，加强农村大气环境保护，促进相关制度的积极构建将发挥重大意义。 关键词：农村；大气；环境保护；制度 农村大气污染与城市污染不同，农村大气污染物品种多，具有更大的分布范围，要对其治理会面对较大困难。并且，作为弱势农业，需要认识到环境污染产生的负面影响，并利用相关措施尽早对其防范，以使将复杂的农村环境进行有效改善。 1 将生态作为发展理念 将生态作为发展的主要理念，并促进大气环境友好型农村产业制度的形成。该制度在构建过程中，需要从两方面进行改善。其一，对农村乡镇企业实施规划、审批，并阻止一些污染源的侵入[1]。根据农村生态系统中的资源特点以及环保目标的形成，对乡镇企业进行规划布局，以保证因地制宜效果的形成。还需要实现环境管理制度，在对大气环境实施保护期间，对乡镇工业进行合理调整。执行环境审批制度，针对环境影响评价以及项目审批结果，需要对污染严重的产业从农村转移。不仅要禁止一些工业污染转移到农村，在农村城镇企业发展中，还需要按照我国的产业标准以及环境保护政策，促进地区经济的合理发展。其二，促进循环经济的形成，构建农村资源综合利用制度，农村中产生的大气污染主要为资源，不仅在开发利用上不够合理，实际的利用效率也比较低，从而导致大量的有毒物质扩散到环境中，造成严重的污染现象。基于这种情况，需要促进资源、能源的有效利用，并推广一些清洁能源，以降低废物的产生[2]。如：实现秸秆的综合利用，根据相关制度的实施要求，将秸秆代替化肥料、饲料，避免焚烧秸秆现象的产生。 2 城乡的统筹发展 实现城乡的统筹发展，促进农村大气环境生态补偿制度的形成。耕地、水域以及森林等是农村生态环境中最为基本的自然生态系统，为了维护这些系统，农村会投入大量资金，并放弃了其他的发展机会。所以，应遵循补偿机制，促进城乡间的生态发展。在对农村大气实施保护过程中，要实现公平、公正的补偿机制，不仅要解决资金短缺问题，还需要弥补生态系统中的价值损失。该制度的形成是通过国家的财政支出以及各个政府的专项资金来实施保护的，这些资金不仅要利用到财政预算以及秸秆利用上，还需要实现绿色产品的有利开发，并将科技作为主要的推广技术，促进环境预防工作的合理发展。 3 以预防为原则 3.1 按照城乡大气一体化的实施目标，促进环境管理体制的形成。该体制能够改变环境保护目标责任制，并实现综合性治理。根据城乡地区的发展现状，对大气环境保护工作进行规划。还需要全面推广政府的责任机制，并按照一定标准对其考核，解决工作行为中存在的问题。 3.2 在对农村大气中的各种来源进行治理期间，各个部门要改变交叉、重叠现象，实现多个部门的有效交流与合作，使其能够共同对大气环境实施保护[3]。 3.3 利用多种机制对大气环境进行管理，控制，在对农村大气进行保护工作过程中，不能仅仅依靠政府来完成，需要增加更多的实施机制。如：实现绿色化产品制度，在产品生产中，使用少量的化肥和农药，并在大气污染环境保护期间，对受害人的相关事件进行宣传，这样不仅能增强社会力量，还能扩展大气环境的保护范围。 3.4 推行财政法律制度，政府需要对资源的稀缺性以及大气环境成本进行定价，根据市场上的价格，对大气环境制度进行监督与指导。对可再生能源以及秸秆发电厂等这些产业，执行电价政策，还需要实现能源再生，对一些不符合国家规定的能源，实现全网收购政策，对其不能实现审批用地，要将其依法取。 3.5 根据农产品的生产过程，建设环境影响评价制度。该制度的形成能够对环境的风险性以及预防思想进行评价，还能为农产品的安全实施提供保障，在保证农产品质量基础上，解决生产期间存在的污染问题。因此，在该制度下，需要对我国的农产品实施质量安全评价制度，并在该基础上建立环境影响评价制度，以保证能对农村的大气环境污染问题进行有效解决[4]。 4 遵循以人为本 遵循“以人为本”的发展理念，促进农村环境教育制度的形成。对农村居民进行环境宣传教育工作，使农村居民认识到教育的重要性，并形成良好的环境保护意识。构建农村环境保护宣传教育制度，能够使农村居民提高自身的环保意识，使其能够将预防作为主要的实施原则。农村环境教育制度中需要包括环境保护法律、法规。在对该制度进行积极宣传过程中，需要利用广播、网络以及图册等形式广泛宣传，还可以将一些典型实例报道出来，以保证农村居民意识的有效提高，增强环境保护的积极性，从而促进环境监督工作的有效执行。 总结 基于以上的分析，在为我国农村大气环境保护构建相关制度期间，为了将农民的被动意识转变为主动意识，并促进保护行为的规范进行，不仅要将生态作为环境保护的主要理念，实现城乡的统筹发展，还能将预防作为主要原则，以促进农村大气环境保护工作的有效实施。 （作者单位：山东省济宁市兖州区第一中学） 大气环境论文:大气环境监测质量提高对策 摘 要：雾霾、PM2.5等各种大气污染物对人类生存环境的危害越来越大，开展大气环境监测是确保大气环境质量，提升对大气的治理能力，确保人们生命健康安全的重要保障。本文就大气环境监测质量提高对策提出建议。 关键词：大气环境监测；监测质量；问题；对策 空气是人类生存中的必须品，人类生活质量受大气环境的影响很大，在污染的大气环境中呼吸，很容易患上呼吸疾病，甚至是引发肺癌。大气环境监测是整个环境监测的重要组成部分之一，在我国环境监测部门中占据重要地位。分析收集大气环境监测数据信息，可有利于环境监测部门了解大气环境基本情况，提升大气环境监测工作质量，有效预防大气污染，确保人们健康生活，推动我国建设和谐社会均具有十分重要意义。 1 环境监测质量保证的内涵 大气环境监测工作具有^强科学性和系统性，监测数据在保护环境工作中具有重要的作用。大气环境监测数据信息应具有完整性和准确性，同时还要在大气监测实验室里分析对比。若发现大气监测数据遗失，应重点进行分析，同时制定出科学合理方案。因大气监测中获取到的数据具有代表性，工作人员最终确定的采样地点及采集的样品应能代表监测区域内的污染情况。 2 大气环境监测质量工作中存在的问题 2.1 缺乏有效的大气环境监测质量控制体系 有效的大气环境监测质量控制体系，在提升监测采样数据准确性同时，还能提升检测样品代表性和实验室检测数据准确性，大幅提升大气环境监测质量。现阶段，我国大部分监测部门都缺乏有效的大气环境监测质量控制体系，使得采样、检测及分析工作未得到有效控制，难以充分发挥质量控制体系作用。 2.2 监测人员的综合素质水平较低 影响我国大气环境监测质量的一大难题是监测人员综合素质水平较低，专业水平得不到保证。由于相关编制不完善，缺少专业监测技术人员，高精尖技术人才匮乏；而且大气环境监测工作未得到相关部门重视，投入资金少，培训机会不多，很难提升监测人员专业水平和职业素养。 2.3 现场监测管理不重视 大气环境监测工作对于现场监测要求较高，如监测人员对数据资料重视度不高，极易出现失误和突发意外，影响监测结果准确性，降低大气环境监测质量。 2.4 大气环境监测质量控制手段不完善 目前，大气环境监测质量控制手段还不完善。大气环境监测包括有很多环节，主要有采集和分析样品、处理监测数据、制作监测报告、审核报告结果。为了确保监测质量，需要将上述各个环节工作做好。现阶段，有很多监测部门并没有将质量控制手段落到实处，对现场采集工作监督不到位，没有建立起完善的实验室资质认可机制，很难有效控制监测工作中的每个环节。 2.5 大气环境监测网建设缓慢 借助于大气环境监测网络可以很容易的实现不同地区监测部门之间的数据资源共享，不同地区的监测数据信息可以为其他地区利用，可以实现资源利用的最大化价值，同时还避免了资源浪费现象。由于我国大气环境监测网建设缓慢，还没有建立起相关的网络系统。即使环境保护部门高度重视起环境网络的建设工作，但是在建设该网络的过程中需要投入大量的人力和物力，同时还要有先进的技术支持，很难在短时间内完成。 3 大气环境监测质量提高对策 3.1 建立健全大气环境监测质量管理体系 大气环境监测工作能否顺利进行受大气环境质量管理机制的影响很大，对于环境监测部门来说，应认真分析大气环境监测工作的重要性，不断建立健全大气环境监测质量管理体系，使其不断趋于完善并落实到实际的大气环境监测工作中来，将两者紧密结合。 3.2 提升监测人员的综合素质 监测人员的综合素质影响大气环境监测质量，环境监测部门可以根据实际情况，规划科学合理的培训内容，对监测人员进行定期培训，依此提升监测人员的实际操作水平。同时还要加强监测人员的思想教育工作，增强监测人员的责任意识，使监测工作可以根据相关规定要求进行，确保大气环境监测质量工作顺利进行。 3.3 加大资金投入力度 大气环境监测工作的专业性很强，在监测过程中涉及到很多专业仪器设备，而大气环境监测质量受观测仪器设备准确性的影响很大。所以，相关部门应加大对大气环境监测的资金投入力度，及时更新观测仪器设备，以此提升大气环境监测质量。 3.4 做好现场采样管理 大气环境监测质量受样品真实性和代表性的影响很大，所以，环境监测部门应做好现场采样管理。定期安排采样人员调查采样现场，检查各项材料是否准确，核实采样点的各项信息，提升样品的准确性和代表性。除此之外，环境监测部门还应结合现场采样的实际情况，选择正确的采样设备、容器，明确样品存放条件，提升大气环境监测数据的真实性。 3.5 开展全程质量控制工作 为了保障和提升大气环境监测质量，应做好整个环境监测工作全过程的质量控制和管理工作，在密切关注监测结果的同时，还要控制好各个环节的质量。不管是在报告审核、数据处理、分析样品，还是在采样现场都要进行严格的质量控制，确保大气环境监测数据的准确性和及时性，将大气环境的真实情况反映出来。

工程测量学论文:工程测量学发展管理论文 摘要：本文对工程测量学重新进行了定义，指出了该学科的地位和研究应用领域；阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展；在理论方法发展方面，重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践，简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词：工程测量工业测量精密工程测量测量机器人工程网优化设计 一、学科地位和研究应用领域 1.学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2.学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展，服务领域无论怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科的本质和特点都不会改变。总的来说，整个学科的二级学科仍应作如下划分： ——大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量)； ——工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量)； ——航空摄影测量与遥感学； ——地图制图学； ——不动产地籍与土地整理。 3.研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分；也有按行业划分成：线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner3个德国人所编著的工程测量学，主要按下述内容进行划分和编写：①测量仪器和方法；②线路、铁路、公路建设测量；③高层建筑测量；④地下建筑测量；⑤安全监测；⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛，发展变化也很快，因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组：测量方法和限差；土石方计算；变形测量；地下工程测量。此外还设了一个特别组：变形分析与解释。现在，下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是：大型科学设备的高精度测量技术与方法；线路工程测量与优化；变形测量；工程测量信息系统；激光技术在工程测量中的应用；电子科技文献和网络。2个专题组是：工程和工业中的特殊测量仪器；工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3～4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题：测量仪器和数据获取；数据解释、处理和应用；高层建筑和设备安装测量；地下和深层建筑测量；环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是：测量理论与测量方案；测量技术和测量系统；信息系统和CAD；在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是：测量和数据处理系统；监测和控制；在工业和建筑工程中的质量问题；数据模型和信息系统；交叉学科的大型工程项目。 从以上可见，工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。笔者认为，工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的，主要应用在精密工程测量领域。其中，包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面，测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距)，称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪，金属丝引张线，各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪，以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面，包括中长距离(数十米至数公里)、短距离(数米至数十米)和微距离(毫米至数米)及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETERLDM2双频激光测距仪，中长距离测量精度可达亚毫米级；可喜的是，许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化，其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR，应变仪DISTERMETERISETH，石英伸缩仪，各种光学应变计，位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪，能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度，成为重要的长度检校和精密测量设备；采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度，它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 高程测量方面，最显著的发展应数液体静力水准测量系统。这种系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。两容器间的距离可达数十公里，如用于跨河与跨海峡的水准测量；通过一种压力传感器，允许两容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 与高程测量有关的是倾斜测量(又称挠度曲线测量)，即确定被测对象(如桥、塔)在竖直平面内相对于水平或铅直基准线的挠度曲线。各种机械式测斜(倾)仪、电子测倾仪都向着数字显示、自动记录和灵活移动等方向发展，其精度达微米级。 具有多种功能的混合测量系统是工程测量专用仪器发展的显著特点，采用多传感器的高速铁路轨道测量系统，用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车，测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机，可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。液体静力水准测量与金属丝准直集成的混合测量系统在数百米长的基准线上可精确测量测点的高程和偏距。 综上所述，工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点，可作精密定位和准直测量，可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测振动频率以及物体的动态行为。 三、工程测量理论方法的发展 1.测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了稳健估计(或称抗差估计)；针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别，稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 巴尔达的数据探测法对观测值中只存在一个粗差时有效，稳健估计法具有抵抗多个粗差影响的优点。建立改正数向量与观测值真误差向量之间的函数关系，可对多个粗差同时进行定位和定值，这种方法已在通用平差软件包中得到算法实现和应用。 方差和协方差分量估计实质上是精化平差的随机模型，过去一直仅停留在理论的研究上。实际中，要求对多种观测量进行综合处理，因此，方差分量估计已成为测量平差的必备内容了。目前，通用平差软件包中已增加了该功能，但还需要在测量规范中明确提出来。 需要指出的是：许多测量作业单位喜欢采用附合导线进行逐级加密，主要依据目前规范中有关一、二、三级导线和图根导线的规定。无疑附合导线具有许多优点，但由于多余观测少，发现和抵抗粗差的能力较弱，不宜滥用。建立一个区域的控制，首级网点采用GPS测量，下面最好用一个等级的导线网作全面加密。从测量平差理论来看，全面布设的导线网具有更好的图形强度，精密较均匀，可靠性也较高。 2.工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距，网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外，其他的网都可用模拟法进行设计。模拟法优化设计的软件功能和进行优化设计的步骤主要是：根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。模拟观测方案，根据仪器确定观测值精度，可进一步模拟观测值。计算网的各种质量指标如精度、可靠性、灵敏度。精度应包括点位精度、相邻点位精度、任意两点间的相对精度、最弱点和最弱边精度、边长和方位角精度。进一步可计算坐标未知数的协方差阵或部分点坐标的协方差阵，协方差阵的主成份计算，特征值计算，点位误差椭圆、置信椭圆的计算等。可靠性包括每个观测值的多余观测分量(内部可靠性)和某一观测值的粗差界限值对平差坐标的影响(外部可靠性)。灵敏度包括灵敏度椭圆、在给定变形向量下的灵敏度指标以及观测值的灵敏度影响系数。将计算出的各质量指标与设计要求的指标比较，使之既满足设计要求，又不致于有太大的富余。通过改变观测值的精度或改变观测方案(增加或减少观测值)或局部改变网形(增加或减少网点)等方法重新作上述设计计算，直到获取一个较好的结果。 在实践中，总结出了下述优化设计策略：先固定观测值的精度，对选取的网点，观测所有可能的边和方向，计算网的质量的指标，若质量偏低，则必须提高观测值的精度。在某一组先验精度下，若网的质量指标偏高了，这时可按观测值的内部可靠性指标ri，删减观测值。ri太大，说明该观测值显得多余，应删去；若ri很小，则该观测值的精度不宜增加。这种根据ri大小来删除观测值的方法称为从“密”到“疏”，从“肥”到“瘦”的优化策略。 从模拟法优化设计的整个过程来看，它是一种试算法，需要有一个好的软件。该软件除具有通用平差软件的功能外，在成果输出的多样性、直观性，在可视化以及人机交互界面设计方面都有更高要求。同时也要求设计者具有坚实的专业知识和丰富的经验。 用模拟法可获得一个相对较优且切实可行的方案，可进一步用模拟观测值作网的平差计算，同时可模拟观测值粗差并计算对结果的影响。这种方法称为数学扭曲法或蒙特卡洛法。对于一个精度、可靠性以及灵敏度要求极高的监测网或精密控制网，作上述优化设计和精细计算是十分必要的。国内在这方面的应用报道较少。多是为了安全起见，有较大的质量富余，建网费用偏高。网优化设计费用很少，所带来的效益较大，凡是较重要的工程控制网，都应作优化设计。 3.变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广，属于多学科的交叉。 (1)变形观测数据处理的几种典型方法 根据变形观测数据绘制变形过程曲线是一种最简单而有效的数据处理方法，由过程曲线可作趋势分析。如果将变形观测数据与影响因子进行多元回归分析和逐步回归计算，可得到变形与显著性因子间的函数关系，除作物理解释外，也可用于变形预报。多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。 若仅对变形观测数据，可采用灰色系统理论或时间序列分析理论建模，前者可针对小数据量的时间序列，对原始数列采用累加生成法变为生成数列，因此有减弱随机性、增加规律性的作用。如果对一个变形观测量(如位移)的时间序列，通过建立一阶或二阶灰微分方程提取变形的趋势项，然后再采用时序分析中的自回归滑动平均模型ARMA，这种组合建模的方法，可分性好且具有以下显著优点：将非平稳相关时序转化为独立的平衡时序；具有同时进行平滑、滤波和推估的作用；模型参数聚集了系统输出的特征和状态；这种组合模型是基于输出的等价系统的理想动态模型。 把变形体视为一个动态系统，将一组观测值作为系统的输出，可以用卡尔曼滤波模型来描述系统的状态。动态系统由状态方程和观测方程描述，以监测点的位置、速率和加速率参数为状态向量，可构造一个典型的运动模型。状态方程中要加进系统的动态噪声。卡尔曼滤波的优点是勿需保留用过的观测值序列，按照一套递推算法，把参数估计和预报有机地结合起来。除观测值的随机模型外，动态噪声向量的协方差阵估计和初始周期状态向量及其协方差阵的确定值得注意。采用自适应卡尔曼滤波可较好地解决动态噪声协方差的实时估计问题。卡尔曼滤波特别适合滑坡监测数据的动态处理；也可用于静态点场、似静态点场在周期的观测中显著性变化点的检验识别。 对于具有周期性变化的变形观测时间序列，通过Fourier变换，可将时域内的信息转变到频域内分析，例如大坝的水平位移、桥梁的垂直位移都具有明显的周期性。在某一观测时刻的观测值数字信号可表示为许多个不同频率的谐波分量之和，通过计算各谐波频率的振幅，最大振幅以及所对应的主频率等，可揭示变形的周期变化规律。若将变形体视为动态系统，变形视为输出，各种影响因子视为输入，并假设系统是线性的，输入输出信号是平稳的，则通过频谱分析中的相干函数、频响函数和响应谱函数估计，可以分析输入输出信号之间的相干性，输入对系统的贡献(即影响变形的主要因素及其频谱特性)。 (2)变形的几何分析与物理解释 传统的方法将变形观测数据处理分为变形的几何分析和物理解释。几何分析在于描述变形的空间及时间特性，主要包括模型初步鉴别、模型参数估计和模拟统计检验及最佳模型选取3个步骤。变形监测网的参考网、相对网在周期观测下，参考点的稳定性检验和目标点和位移值计算是建立变形模型的基础。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取，也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。此外，前述的时间序列分析，灰色理论建模、卡尔曼滤波以及时间序列频域法分析中的主频率和振幅计算等也可看作变形的几何分析。 变形的物理解释在于确定变形与引起变形的原因之间的关系，通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。统计分析法以实测资料为基础，观测资料愈丰富、质量愈高，其结果愈可靠，且具有“后验”性质，它与变形的几何分析具有密切的关系，是测量工作者最熟悉和乐于采用的方法。确定函数法是根据变形体的物理力学参数，建立力(荷载)和变形之间的函数关系如位移场的微分方程，在边界条件已知时，采用有限元法解微分方程，可得到变形体有限元结点上的变形。采用有限元法，可以计算混凝土大坝、矿山地表以及滑坡在外力(表面力和体力)作用下的位移值。这种方法不需要监测数据(监测数据仅作检验用)，具有“先验”性质。只要有限元划分得当，变形体的物理力学参数(如杨氏弹性模量，泊松比，内摩擦角、内聚力以及容重等)选取得较好，该法无疑是一种多快好省的方法，目前有许多有限元计算软件如COSMOS/M供用。但变形体的物理力学参数的确定和所建立的微分方程都带有一定的假设，有时用有限元法计算的值与实测值有较大的差异，这就导致了将两种方法相结合的综合分析法，以及根据实测值按一定理论反求变形体物理力学参数的反演分析法，通过反演解算，重新用有限元法作修正计算。相对于有限元法，条分法用于边坡稳定性分析、计算和评价更为简单，其中萨尔码(SARMA)法应用最普遍，根据力学模型、几何条件和静力平衡方程，对平衡条件作迭代计算，可定量的得到边坡稳定性评价指标——稳定安全系统。一般要求对条分法和有限元法同时使用。上述方法对大多数测量工作者来说较为陌生，用确定函数法进行地变形的物理解释和预测属于学科交叉领域，需要与地质和工程结构方面的人员合作。 (3)变形分析与预报的系统论方法 用现代系统论为指导进行变形分析与预报是目前研究的一个方向。变形体是一个复杂的系统，它具有多层次高维的灰箱或黑箱式结构，是非线性的，开放性(耗散)的，它还具有随机性，这种随机性除包括外界干扰的不确定性外，还表现在对初始状态的敏感性和系统长期行为的混沌性。此外，还具有自相似性、突变性、自组织性和动态性等特征。 按系统论方法，对变形体系统一般采用输入—输出模型和动力学方程两种建模方法进行研究，前者系针对黑箱或灰箱系统建模，前述的时序分析、卡尔曼滤波、灰色系统建模、神经网络模型乃至多元回归分析法都可以视为输入—输出建模法。采用动力学方程建模与变形物理解释中的确定函数法相似，系根据系统运动的物理规律建立确定的微分方程来描述系统的运动演化。但对动力学方程不是通过有限元法求解，而是在对系统受力和变形认识的基础上，用低阶的简化的在数学上可解和可分析的模型来模拟变形过程，模型解算的结果基本符合客观事实。例如用弹簧滑块模型模拟地震过程的混沌状态和高边坡的粘滑过程，用单滑块模型模拟大坝的变形过程，用尖点突变模型解释大坝失稳的机理。对动力学方程的解的研究是系统论分析方法的核心，为此引入了许多与动力系统有关的基本概念，这些概念与变形分析和预报密切相关，它们是：状态空间或相空间(称解空间)、相轨线、吸引子、相体积、李亚普诺夫指数和柯尔莫哥洛夫熵等。例如相轨线代表相点运动的迹线，每一个相点代表状态向量(变形、速率或影响因子)在某一时刻的解；吸引子代表系统的一种稳定的运动状态，它可以是一个稳定的相点位，环或环面，也可以是相空间的一个有限区域，对于局部不稳定的非线性系统，将出现分数维的奇怪吸引子，表示系统将出现混沌状态。李亚普诺夫指数描述系统对于初始条件的敏感特征，根据其符号可以判断吸引子的类型以及轨线是发散的还是吸引(收敛)的。柯尔莫哥洛夫熵则是系统不确定性的量度，由它可导出系统变形平均可预报的时间尺度。对变形观测的时间序列(如位移量)进行相空间重构，并按一定的算法计算吸引子的关联维数，柯尔莫哥洛夫熵和李亚普诺夫指数等，可在整体上定性地认识变形的规律。另外，也可根据监测资料，反演变形体系统的非线性动力学方程。 系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究，这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究，主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 系统论方法涉及到许多非线性科学学科的知识，如系统论、控制论、信息论、突变论、协同论、分形、混沌理论、耗散结构等。上述理论远不是工程测量工作者所能掌握的，将系统论方法与变形分析与预报相结合的研究只是初步的，希望有更多的青年学者加入到这一研究领域来。 四、大型特种精密工程测量 大型特种精密工程建设和对测绘的要求是工程测量学发展的动力。这里仅简单介绍国内外有关情况。 1.国内览胜 三峡水利枢纽工程变形监测和库区地壳形变、滑坡、岩崩以及水库诱发地震监测，其规模之大，监测项目之多，都堪称世界之最。不仅采用目前国内外最成熟最先进的仪器、技术，在实践中也在不断发展新的技术和方法，如对滑坡体变形与失稳研究的计算机智能仿真系统；拟进行研究的三峡库区滑坡泥石流预报的3S工程等，都涉及到精密工程测量。隔河岩大坝外部变形观测的GPS实时持续自动监测系统，监测点的位置精度达到了亚毫米。该工程用地面方法建立的变形监测网，其最弱点精度优于±1.5mm。 北京正负电子对撞机的精密控制网，精度达±0.3mm。设备定位精度优于±0.2mm，200m直线段漂移管直线精度达±0.1mm。大亚湾核电站控制网精度达±2mm，秦山核电站的环型安装测量控制网精度达±0.1mm。 上海杨浦大桥控制网的最弱点精度达±0.2mm，桥墩点位标定精度达±0.1mm；武汉长江二桥全桥的贯通精度(跨距和墩中心偏差)达毫米级。高454m的东方明珠电视塔对于长114m、重300t的钢桅杆天线，安装的垂准误差仅±9mm。 长18.4km的秦岭隧道，洞外GPS网的平均点位精度优于±3mm，一等精密水准线路长120多公里。目前辅助隧道已贯通，仅一个贯通面的情况下，横向贯通误差为12mm，高程方向的贯通误差只有3mm。 2.国外简述 国外的大型特种精密工程更不胜枚举。以大型粒子加速器为例，德国汉堡的粒子加速器研究中心，堪称特种精密工程测量的历史博物馆。1959年建的同步加速器，直径仅100m，1978年的正负电子储存环，直径743m，1990年的电子质子储存环，直径2000m。为了减少能量损失，改用直线加速器代替环形加速器，正在建的直线加速器长达30km，100～300m的磁件相邻精度要求优于±0.1mm,磁件的精密定位精度仅几个微米，并能以纳米级的精度确定直线度。整个测量过程都是无接触自动化的。用精密激光测距仪TC2002K距离测量，其测距精度与ME5000相当，对平均边长为50m的3800条边，改正数小于0.1mm的占95%。美国的超导超级对撞机，其直径达27km，为保证椭圆轨道上的投影变形最小且位于一平面上，利用了一种双重正形投影。所作的各种精密测量，均考虑了重力和潮汐的影响。主网和加密网采用GPS测量，精度优于1×10-6D。 露天煤矿的大型挖煤机开挖量的动态测量计算系统(德国)。大型挖煤机长140m，高65m,自重8000t，其挖斗轮的直径17.8m，每天挖煤量可达10多万吨。为了实时动态地得到挖煤机的采煤量，在其上安置了3台GPS接收机，与参考站无线电实时数据传输和差分动态定位，挖煤机上两点间距离的精度可达±1.5cm。根据3台接收机的坐标，按一定几何模型可计算出挖煤机挖斗轮的位置及采煤层截曲面，可计算出采煤量，经对比试验，其精度达7%～4%。这是GPS，GIS技术相结合在大型特种工程中应用的一个典型例子。 核电站冷却塔的施工测量系统。南非某一核电站的冷却塔高165m，直径163m。在整个施工过程中，要求每一高程面上塔壁中心线与设计的限差小于±50mm，在塔高方向上每10m的相邻精度优于10mm。由于在建造过程中发现地基地质构造不良，出现不均匀沉陷，使塔身产生变形。为此，要根据精密测量资料拟合出实际的塔壁中心线作为修改设计的依据。采用测量机器人用极坐标法作3维测量，对每一施工层，沿塔外壁设置了1600多个目标点，在夜间可完成全部测量工作。对大量的测量资料通过恰当的数据处理模型使精度提高了一至数倍，所达到的相邻精度远远超过了设计要求。精密测量不仅是施工的质量保证，也为整治工程病害提供了可靠的资料，同时也能对整治效果作出精确评价。 瑞士阿尔卑斯山的特长双线铁路隧道哥特哈德长达57km，为该工程特地重新作了国家大地测量(LV95)，采用GPS技术施测的控制网，平面精度达±7mm，高程精度约±2cm。以厘米级的精度确定出了整个地区的大地水准面。为加快进度和避开不良地质段，中间设了3个竖井，共4个贯通面，横向贯通误差允许值为69～92mm(较只设一个贯通面可缩短工期11年)。整个隧道的工程投资预计约15亿瑞士法朗，计划于2004年全线贯通。 高耸建筑物方面，有人设想，在21世纪将建造2000m乃至4000m的摩天大厦，这不仅是建筑师的梦想，也是对测量工程师的挑战。 五、科技研究开发实践 将科研成果转化为生产力是科研的最终目的，作为一门应用性学科，这种转化尤为重要。它主要表现在软硬件的开发研制上。 基于掌上电脑的地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统(简称科傻系统)是我们近年来所作的一项科技研究开发实践。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包，一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等(称科傻一)；一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集(称科傻三)。另外，在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”(称科傻二)。上述3个软件包既可独立使用，又有密切的联系(特别是科傻一与科傻二之间)。科傻一可用于任意2、3维工程控制网，国家及城市等级网，一、二、三级导线网以及图根加密网的在线或离线数据采集到网平差，实现了内外业数据处理的一体化。同时也可作一、二、三、四等和等外水准测量从数据采集到网平差的数据处理。科傻二除具有任意网形、任意规模的地面平面、高程控制网的平差功能外，还包含近似坐标计算，稀疏矩阵压缩存贮，网点优化排序，闭合差自动计算，概算，粗差定值计算和改正，方差分量估计，贯通误差影响值估算，工程控制网模拟法优化设计，控制网数据管理，网图显绘，成果报表输出，以及与掌上电脑、全站仪的数据通讯等功能。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果，可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。 基于科傻系统的主要功能，在索佳Powerset2000电脑型全站仪上，已成功地开发了全中文版软件包，这种全站仪通过软件开发，功能得到大大增强，故称为全能型全站仪。结合专业测量特点，我们在科傻系统的基础上还研制开发了“铁路施工测量数据自动化处理系统”。该软件包也通过了铁道部的鉴定，将在整个铁路系统的测量单位推广应用。对于城市工程测量、地籍测量、水利工程测量等各种测量，只要对科傻系统稍加修改，都可以满足测量工程数据采集和处理的一体化自动化要求。同时，可将科傻系统移植应用到不同型号的电脑型全站仪上和商品化掌上电脑上，进一步扩大用户。如果移植到测量机器人上，并进一步开发各种智能化应用程序，可应用到滑坡监测、施工测量中以及工业测量。若再开发与GPS网平差和实时动态定位软件的集成软件包，并研制开发相应的软件，可望大大改变目前工程测量领域的面貌。 通过科技研究开发实践，我们深刻体会到科技是第一生产力的科学论断，感受到了为社会作贡献的人生价值的乐趣。科技开发和成果转化必须有具备以下特点：是真正的转化而不是抄袭，必须有自己的研究成果；有一定特色；既要有通用性也要专业化；易于扩展和维护，要不断完善并推陈出新；要有市场观念、竞争意识和为用户服务的态度。 六、工程测量学的发展展望 展望21世纪，工程测量学在以下方面将得到显著发展： 1.测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强； 2.在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理； 4.多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用，如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成，可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5.GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 6.大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7.数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述，工程测量学的发展，主要表现在从1维、2维到3维、4维，从点信息到面信息获取，从静态到动态，从后处理到实时处理，从人眼观测操作到机器人自动寻标观测，从大型特种工程到人体测量工程，从高空到地面、地下以及水下，从人工量测到无接触遥测，从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境，提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:民办应用型高校非测绘专业《工程测量学》教学改革探索 【摘要】随着测绘学科的发展，非测绘专业原有的知识系统已经不能满足现代测绘的需要，作者通过分析测量教学中所存在的问题，提出了有针对性的改进措施，并通过教学实践的验证，得出其可行性与必要性，为今后测量学教学的改革提供了依据。 【关键词】工程测量；教学改革；课程建设 1.引言 《工程测量学》是土木工程、建筑工程技术、工程概预算等专业的技术性、专业性、实践性很强的专业基础课。一方面，随着社会的发展和科学技术的进步，老的知识体系和教学方法已经不能满足现代工程建设对测量人员"懂测绘、会应用、能测绘"的要求；另一方面随着高等学校教学改革的进行，课时压缩得越来越少[1]，如何在有限的课时内保证教学质量的同时兼顾教学内容的实用性，成为每一名测量教师急需解决的问题。目前市面上几乎所有非测绘类《工程测量学》教材的安排都按照：绪论、水准测量、角度测量、距离测量、小区域控制测量、地形图的测绘与应用、施工测量的基本工作、民用建筑工程测量、工业建筑施工测量、线路测量与桥梁施工测量、建筑物变形监测和竣工图的编绘等来编排。 毕业生就业岗位分析表明，80% 以上学生在施工企业从事施工技术工作，它要求学生具有 "放线""抄平"及地形测量等职业能力[2-3]。但是由于课时量的压缩导致与土建类专业结合紧密的测设（放样）部分，只有极少课时甚至课时为零，造成"学"与"用"的脱节。因此，对工程测量学课程教学进行改革，势在必行。 2.非测绘专业《工程测量学》教学实践过程中存在的问题 2.1 测绘知识增加而课时减少的矛盾 工程测量课程教学一般包括理论课教学（含课内实验）与测量实习两部分，课程内容基本兼顾了传统与现代测绘的基本原理和方法。随着测绘"新理论""新仪器"、"新技术"的不断发展，工程测量的信息量也越来越大，但是随着高等学校课程的改革，在非测绘专业工程测量教学的教学课时不断被压缩，比如按照学科设置工程测量学的理论课时应该安排在60个学时才算合理[4]，但是多数高校在课程改革后课时数都减少了不少，以WF科技学院为例，目前建筑工技术和工程概预算专业课时只有48个，刨除因法定节假日而减少的课时，实际上课时长还达不到48学时。 2.2 教学内容陈旧，与生产脱节 在工程测量学的理论教学中，部分教学内容陈旧，严重滞后于实际测量工作的需要：如在生产中已普遍采用全站仪进行角度测量、距离测量和测设工作，而在教学中仍以介绍光学经纬仪、钢尺量距等内容，明显滞后于生产实际，导致工程测量课程的"学"与"用"之间存在一定的脱节。此外，测量实习内容以测绘地形图为主，而实际上，非测绘专业学生毕业后大部分接触到的是施工测设工作，很少专门从事测图工作，而在校学习过程中对测设和施工测量的锻炼则明显不足！ 2.3仪器设备老化，跟不上科技的进步 测量仪器是工程测量学教学必不可少的设备，它的数量和先进性直接影响《工程测量学》实践环节的教学效果，此外工程测量教学中许多仪器比较贵重如陀螺全站仪、超站仪、三维激光扫描仪等，许多学校经费投入不足，尤其是民办院校甚至不愿意投入这么多资金，造成仪器落后，品种不全，教师上课时只能简单地用图片介绍，从而影响到实践教学效果。 另外，随着高考扩招，班级逐年增多，仪器由于常年使用经常损坏，却得不到及时修理，存在误差较大的严重问题，有些甚至已经没法使用，造成学生实验结果不准确，以至于迷惑不解，甚至对测量方法产生怀疑。以WF为例：13级土木有18个本科班，建筑工程技术专业21个专科班，都需要用到测量仪器，仪器的使用率较高，维修效率跟不上。 2.4考核形式单一，不能完全反映出学生的水平 传统的工程测量考核方案是平时成绩+课内实验成绩+期末考试成绩，这样的考核方法不利于考查学生的实践技能，比如实习过程中同组的6-8个人有些同学能够按照课前要求进行实验，还有部分同学没有实训只是借用同组其他人的测量成果，不能反映出实习的真实效果，同组实习数据都是一样的，这会造成吃大锅饭的情况，成绩好坏与学生在操作过程中的表现影响不大，打击了好学生的积极性。 3.《工程测量学》教学实践改革的措施 为了解决以上矛盾，拟从以下各方面着手，采取措施： 3.1整合教学内容，优化教学体系 为了解决内容多课时少和教学内容陈旧，与生产脱节的矛盾，专业教师应结合各专业的特点合理取舍有关内容，确定授课的重点、次重点、选学内容，对教材上已经过时的内容，予以删减。对于新的测量理论和测量技术属于了解和选学的内容，比如GPS测量技术、遥感技术、摄影测量技术等采取专题讲座的形式进行，这样不仅可以让非测绘专业同学对测量的前沿知识有一定的认知，也可以节省课时学习与生产实际结合紧密的知识。 3.2加强实验室建设，加强校企合作力度 对于仪器不足的问题，学校层面上要加大资金的投入力度，通过深入生产企业调研，准确定位生产中常用仪器的型号和种类，充分利用有限资金购置与生产对接急需的仪器。对于部分特别贵重的仪器，比如超站仪、测量机器人、垂准仪等，可以同仪器的生产企业合作，采取展销会的形式，由校方提供场地，仪器生产商展摆仪器，并委派技术人员，进行现场讲解。这对双方来讲都是一个双赢的事情，仪器生产商通过展销调高了自己的知名度，学校不仅节省了资金，同时也达到了让同学们认识了解先进仪器的目的。 3.3多途径考核，避免一考定"生死" 鉴于传统考核采用平时+实习+期末成绩的局限性，对此进行细化：平时成绩以课堂出勤情况作为考核指标；实习成绩为避免同组人员吃大锅饭的现象，采取教师与组内成员打分相结合的方法，即专业老师针对实习的结果的正确性给出相应分数，同组人员根据操作过程付出工作量的大小，给出一个阶梯化的分数，二者所占权重各占50%；对于期末成绩可以采用试卷的形式，或者其他能反映专业能力的方法。例如，WF科技学院，鼓励在校专科生报名参加测量员考试，凡是取得测量员证书者，提出申请可以不参加最终的结课考试，期末成绩按照优秀对待。此外还鼓励学生参加学习举行的测绘技能大赛，凡是能够取得三等奖以上者，同样可以不进行期末考试，成绩依然按照优秀处理。 4.教学改革的成果 从2013年开始进行的教学实验以来，共经历了12级建筑工程技术，12级工程概预算，12级工程测量与监理及12级土木工程（还未毕业），这几个专业学生已经参加工作或者正在工作单位进行顶岗实习，从用人单位反馈的情况来讲看，现在的学生要比改革之前从事测量工作时，上手更快，经过简单的培训即可独立从事测量工作。由于实行以证代考，多数的专科学生在毕业之前已经拿到测量员证书，通过顶岗实习，使所学知识有一更大的提升。部分同学因为在顶岗过程中的优异表现，同用人单位达成协议，毕业之后只要愿意就可以到单位上班，称为一名正式员工。 5.结束语 实践证明，WF科技学院根据自身实际，进行的非测绘专业《工程测量学》教学内容、教学体系、实践教学的改革，是成功的。在改革后的教学体系下，能使学生更容易接受测绘理论，增加测绘技能，培养的学生更符合生产实际的需要，适应市场对人才的要求。同时也符合WF科技学院"素质教育五项工程"----思想品德提升工程、书香校园工程、应用文写作与口才锻炼工程、社会实践工程、身心素质训练工程中，要培养"坐下来能写，站起来能讲，走出去能干"的"三能人才"的要求。 工程测量学论文:“工程测量学”课程教学方法 [摘 要]本文主要针对当前工程测量学课程已经不能适应测绘技术的应用发展趋势现象所进行了“工程测量学”这门课程的教学方法的改革探究，从而对“工程测量学”课程的教材编写、教学内容以及教学方法上的改革提出了研究对策，希望工程测量学课程教法能适应实际工程建设需求，提升学生的专业技能与综合能力。 [关键词]工程测量学 教材 事例型教学方法 引言 对于测绘工程专业的学生来讲，工程测量学是一门必修的专业主课。当前测绘技术得到了发展，测绘技术及其实际的生产作业设备都已经得到了改变，使得工程测量学这门教学滞后于现代测绘，需要测绘专业教学进行相应的教学改革，通过教学内容和方法上的革新来适应现代测绘技术的发展进步，从而培养出优秀的适应社会需求的测绘专业人才。改革“测量工程学”这门课程，就需要对其教材、教学内容以及教学方法等都进行改革，补充先进的测绘技术，适当增加测量工程学的教学课时，这是“测量工程学”改革的必然趋势。 一、教材编写改革 工程方面的教材种类不多，很多高校所用的工程教材基本是《工程测量学》（武汉大学出版），这是由于这本教材具有全面、科学、先进的优点，具有编排特色;然而这本教材内容上有一些重叠的地方，整体内容篇幅过大。由此，需要在此基础上编订新的工程测量学的教材。 在编订新的工程测量学教材时，必须要根据时代要求将新的测绘技术与测量仪器编入教材中，并作为重点的教材内容进行简绍，对那些过时的测绘技术与仪器，只作概略介绍就可以。其次，对于测绘设备和方法的编制必须要符合实际工作，是实际工作中用到的，要从基本原理、工作步骤、方法、注意问题、适用场合等都进行详细的介绍，要求学生能够通过学习达到会用、管用和够用的目的。第三，针对前面教材篇幅过大问题，新教材的编订要求精简，要让学生容易掌握到教材中的重难点知识和技术，适当缩减重叠的篇幅内容，并上调学生学习该门课程的学分。第四，教材内容编订要体现出综合性，反应出工程领域中普遍的测绘技术，并能对特殊的测绘理论技术进行介绍，将工程主要类型得到全面覆盖。第五，对于应用性极强的工程测量学课程来讲，必须要使得教材内容要以实践为基础，描写总结实践，并提升为理论、原理以及工作流程。第六，对于内容编排上要显示教材的特色，以凸显出教材的鲜明个性。 二、教学内容分析 “工程测量学”这门课程根据工程建设过程主要分为三部分的教学内容，分别是规划设计中的测量工作、施工中的测量工作和运营管理中的测量工作。以工程进度作为工程测量学教材的编排内容，其出发点在于考虑到将工程过程中所有的测量内容都能全面、有条理地反应出来。然而这就使得教材内容不能突出工程测量的重点和要点，并且对于这三个过程中的工作内在联系没有得到明显的阐述。 规划设计阶段。由于其他课程已经专门介绍了数字化测图知识点，该阶段的测量工作重点则只是对各种比例尺的地形图进行测绘，由此，只需简要介绍此阶段的测量内容与方法，对另外的测量要求做好概述即可。 施工阶段。此阶段的测量重点是施工放样，由此，需要对施工控制网的建立理论和方法、放样原理和方法、特殊测量方法进行介绍。基于当前测绘技术的发展，有一部分过时的内容可以省去，只作大概介绍，但要补充一些新工程类型的相关内容。 运营管理阶段。变形监测是该阶段的重点内容，这个知识点在不同版本的教材中有不同的详略介绍，这主要是基于学时设置考虑的，学时较少，那么教材将重点集中在施工测量内容的讲解介绍上。运营管理中的变形监测内容与施工测量有着同等重要的作用，由此，必须要加强该教学内容的详细讲解学习，这部分内容的学习有助于增强学生的工作适应能力。然而事实是过去的教材对这部分内容的介绍比重较小，所阐述的知识点不够全面完整。 在工程建设中，必须要对工程的各个环节都做好建设服务，即从勘测设计、施工建设到运营管理等阶段都需要做好相关准备接洽的工作，使得每一个阶段的工作都能得到有机联系，从而服务好工程建设，做到一致的工作内容和工作标准，能够在工程始终都能将资料进行共享利用，加强工程测量的信息化管理，教材内容与授课需要体现出这样的内容。同时，还需要注意学生在测量中的责任心的培养，确保其在施工放样中做到数据结果的正确性和准确性。 三、教学方法探讨 （一）专业素质和生活理念的并重教育 在校大学生一般是年轻的90后甚至00后，他们有自己的个性特征，优点与缺点并存，例如较为灵活、变通，但缺乏吃苦精神。所以测量工程学的授课需要采取一些特殊的教学方法，根据该课程的内容、教学进程以及实际工作特征来进行介绍，让这些学生们做好对学习本专业课程和未来本专业工作的心理准备。该课程的应用性极强，要求教师要多对测绘工作的特点、胜任本专业工作的业务能力和必备的素质进行介绍，使得学生能够了解现代测绘技术人员必备的专业技能和其它综合能力，让学生能有有一个明确的学习目标和现代生活理念。 （二）创建轻松活泼的课堂教学氛围 针对实践性极强的技术学科而言，采用传统教法来教授学生工程测量学很难让学生产生学习共鸣意识，由此，必须采取启发式教法来吸引学生的学习注意力，让学生能够有一个自由发挥的空间，制造课堂教学气氛，促进教学效果的提升。 （三）发挥事例型教学方法的优势 在工程建设过程中所应用到的工程测量技术，实践性极强，对工程建设的作用非常重要，由此，必须要紧密联系工程实际，在教学中充分利用工程实际中的测量学的例子，进行典型的案例教学，通过案例教学的分析来加深对工程实例中的相关工程测量原理、方法、注意事项、数据处理技巧等，使得学生能对工程测量有一种直观的感知和理解，从而升华测绘相关知识理论。这可以在某个工程建设阶段中的特殊类型工程实例进行介绍，使得学生能够全面了解和掌握测绘专业基本知识。 四、结束语 综述，“工程测量学”学科与工程建设实际联系密切，必须要根据当前已经有的先进测绘技术与仪器、学生自身的特征等进行该课程教学方法的改革，适时更新教材教学内容，舍弃一些重叠的教材内容，使得内容编排上要合理、有特色、全面，能区分重难点，在教学方法上注意采用现代化教学方式理念，吸引学生的专业学习注意力，制造课堂氛围，充分发挥实例型教学法的优势，促进学生对专业基本知识的全面了解和掌握。 工程测量学论文:“以岗导学”土木工程测量学教学模式研究与实践 摘要：近年来，社会上“就业难”与“用工难”的矛盾日益突出，究其主要原因是学校教学与工程实际脱节，工程测量学作为土木工程专业必修的专业基础课也不例外。按照“以岗导学”人才培养模式，根据工程施工测量人员的岗位职责要求和土木工程测量学教学现状分析，提出基于“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式，把教学过程与岗位职责要求对应，构建了工程测量的“三段式”教学方案并进行了实践，使学生的测量技能实现阶梯式提升，形成岗位职业能力，有效缩短了毕业生的就业适应期。 关键词：工程测量；以岗导学；教学模式 在工程项目建设中，最重要、最基础的工作就是工程测量，它贯穿于工程项目的始终，从项目规划、设计到施工，乃至运营管理阶段都离不开测量工作。在设计阶段，场地地形图、平面图是设计的依据；在施工阶段，将工程设计图纸转化为工程实体、测量放线等都属于测量的范畴；在其运营管理阶段，建筑物的变形观测离不了测量。目前，像我们这类二本院校的土木工程专业学生，毕业后直接去现场从事项目施工工作的较多，即使几年后晋升为工程师甚至高级工程师，也离不开测量工作或管理工作。因此，测量技能就成为了土木类专业学生的最实用、最急需的基本技能。 一、工程施工测量人员的岗位职责 所谓“岗”就是指任职岗位，即从事这个岗位的职责、最需要具备的知识、能力和素质要求等[1]。对于建筑行业的施工测量岗位，基本可归纳为三类[2]：一是测量工，他们只负责仪器具体操作，是在技术员、测量员的详细具体操作指令下，应用水准仪、经纬仪、全站仪或RTK等测绘仪器设备来完成具体测量任务，而自己并不具备独立完成工程测量任务的能力，在工程中往往只是作为测量辅助人员来使用的。二是测量员，既掌握测量仪器操作技巧，也具备独立完成一定的工程测量任务的能力。在工作中，他们只需技术员发出简单总体的任务指令，而无需详细的具体操作指令，便可完成一定的测量任务。在工程测量实际中，他们是可以独当一面的。三是测量工程师，他们既具备仪器操作技能，可以完成一定的工程测量任务，也具备完成一定的工程技术管理工作能力。在实际工程中，他们无需别人发出工作指令，自己可以根据工程进展来安排相关的测量具体事项，可以独立完成单项工程的测量工作。在具体工程实践中，具有双重身份，即测量员和技术员或施工员。目前，土木工程专业本科毕业生（特别是一线施工人员）步入工作岗位后，一般都需经历从低到高的岗位转变工程。第一阶段，就是一般的“测量工”，这个阶段所经历时间的长短与毕业生掌握的仪器操作技能的熟练程度和所接触的工程项目难易程度有关，有半年、一年甚至更长时间的，当然也有1～2个月的。跨过这个阶段，就进入了“测量员”阶段，这时他们就成为技术部的一员，与技术员一起工作，其所需时间长短同样由个人的工程素养及工程项目的具体情况决定。最后阶段，即成为“测量工程师”=“技术员+测量员”，也成为了技术部的主要成员、骨干甚至负责人，开始指导其他技术员、测量员开展工作，这个阶段时间的长短主要与个人的具体岗位升迁有关。 二、工程测量教学的现状 工程测量是土木工程专业必修的一门基础课程，内容包括测量学基本理论、基本方法、基本技能和各种测量仪器工具的技术性能、操作方法及其使用技术等，具有覆盖面广、实践性强、更新速度快的特点。课程教学目的就是要通过课堂教学、实验、实习等各个环节使学生掌握测量和放样的基本技能，培养学生实际操作能力，并能运用所学知识和技能，正确分析和处理工程中出现的各种测量技术问题，使其毕业之后达到就业“零适应期”。进入21世纪以来，随着计算机技术和信息技术的快速发展，测绘科学领域的理论、技术也发生了根本性的变化。在土木工程测量工作中电子全站仪、测量机器人、数字水准仪、GPS测量、激光三维扫描技术等已被广泛使用。这些技术的应用，使得控制测量、地形图测绘、施工放样、高程传递等技术已经与传统方法截然不同，而目前工程测量课程教学大多数仍然使用传统模式，以测量的基本理论为基础、以传统的水准仪、经纬仪等仪器为根据、以高差、角度、距离测量为内容开展教学，对新兴的工程测量仪器、技术等内容介绍甚少，即使有些院校已经购置了全站仪、电子水准仪等现代测量仪器，单由于课时、场地等原因，只是在实验课上以观摩的形式进行，学生对这些仪器的了解往往仅限于简单的使用，对一些深层次的原因甚至不知，更谈不上结合岗位、部位、阶段的具体要求来制定测量方案并实施，致使很多毕业生工作后遇到工程实践时无从下手。针对这些问题，结合多年教学工作的体会、土木工程专业学生就业和行业岗位的需求，构建了“以岗导学”的“三段式”工程测量教学模式并进行实践。 三、“以岗导学”的“三段式”土木工程测量学教学模式构建与实践 1.“以岗导学”的“三段式”教学模式。为了达到教学为实际工作服务的目的，我们根据课程特点和岗位要求，从岗位职业能力要求出发，以岗位执业能力为核心，构建了递进的“三段式”土木工程测量学教学模式。将他们工程测量学课程教学与工程测量的三个不同层次岗位要求对应，将其划分为三个时间阶段，即基础理论教学、基本操作技能训练（课程实习）、综合任务实训（专业实习）三个阶段，以项目作为任务驱动教学，实施全过程考核，引导学生在真实生动、严谨有序的训练中提升测量综合技能，加快学生在工作中不断实现岗位提升。 2.“以岗导学”的“三段式”教学模式的实施。以工程测量岗位职业能力为核心，将工程测量课程教学内容与岗位职责要求相对应，开展工程测量课程教学改革研究。①根据行业特点和土木工程专业教学的具体情况，依据国家相关职业标准，将岗位技能需求与教学内容对照，设定土木工程测量学课程教学的目标、内容、方法和要求。②通过对同类院校和企业调研，对测量工作各层次岗位和一些典型测量工作任务进行分析，针对职业能力需求不断优化项目式教学内容。③结合毕业生就业去向，按照不同层次岗位技能需求，选择对应的教学内容，构建了“三段式”的模块化课程。④组织编写“三段式”教学方案并在土木工程专业学生中开展实践，同时，不断总结优化，与企业技术骨干、相关院校专家一起编写“三段式”教学的配套教材，共同使用。 四、结语 以岗位需求为导向，以职业能力训练与职业能力培养为主线，以工程项目现场所需要的知识、能力为内容[8]，坚持理论与实践结合的原则，将现场测量人员的不同层次岗位要求与教学各阶段相对应，构建了特色鲜明、与国家（乃至国际）行业标准紧密接轨的“三段式”土木工程测量学课程教学模式。自2001年以来，我们按照“三段式”教学模式在99-13级土木工程专业学生中开展课堂、实验、实习等各个环节教学，使学生的测量技能实现阶梯式提升，逐步形成岗位职业能力，使其毕业之后达到就业“零适应期”，直接步入第二层次（测量员）开展工作。 工程测量学论文:工程测量学的发展探析 摘要： 本文对工程测量学进行了定义，指出了该学科的地位及研究应用领域，阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展。结合科研和开发实践，简单介绍了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统―――科傻系统。最后展望了 21 世纪工程测量学若干发展方向。 关键词： 测量学;工程测量;测量机器人 1 学科地位和研究应用领域 1.1 学科定义工程测量学是研究地球空间（地面、地下、水下、空中）中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 1.2 学科地位测绘科学和技术（或称测绘学）是一门具有悠久历史和现展的一级学科。总的来说，整个学科的二级学科应作如下划分： ①大地测量学（包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量）; ②工程测量学（含近景摄影测量和矿山测量）; ③航空摄影测量与遥感学; ④地图制图学; ⑤不动产地籍与土地整理。 1.3 研究应用领域工程测量遍布我国国民经济建设的各个方面，按照工程建设的对象可分为：建筑工程测量、水利工程测量、桥梁工程测量、矿山测量、军事工程测量等;按照工作顺序可分为：勘测设计阶段的工程测量;施工过程中的工程测量和竣工结束后的工程测量这三个阶段。 工程测量在不同的建筑工程施工阶段有着不同的职责，它是工程建设中最基本的工作之一，它为建筑工程的其他相关工作提供服务，同时也是保障施工建筑工程质量的最基本工作。由于工程测量学的研究应用领域非常广泛，很多的学者就工程测量的某一行业进行著书立说的比较常见，而全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材则尚未出现。 工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。笔者认为，工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 2 工程测量仪器的发展和新技术的应用 测量仪器伴随着测绘科学发展而不断发展，工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。随着计算机技术和精密机械技术的发展，通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。专用仪器主要包括机械式、光电式及光机电（子）结合式的仪器或测量系统，具有高精度、自动化、遥测和持续观测的特点。 2.1 GPS 系统的应用在工程测量的工作中，GPS 技术发挥着至关重要的作用，是以卫星为基础的无线电卫星导航定位系统，它具有全能性、全球性、全天候、连续性和实时性的精密三维导航与定位功能，而且具有良好的抗干扰性和保密性。RTK 技术对传统逐级布网的理念进行了更新，具有点位选择限制少，作业时光短，结果精度高，工程费用低等优势。过去测地形图时，都需要通过在测站上测出四周地貌的碎部点来完成，最少需要2-3 人才能完成该项工作。RTK 技术只需要一人背着仪器在要测的地貌碎部点呆上两秒钟左右，并同时输入特性编码，通过手簿能实时知道点位精度，把一个区域测完后回到室内，由专业的软件接口就能输出所要求的地形图，省时省力，工作效率大大提高。 2.2 地图数字化技术早期的纸质地图不利于保存和使用，信息技术的发展使得各工程测绘部门开始对早期的纸质地图进行数字化的处理工作，方便存取、传输、修改和排版。利用扫描矢量化技术进行地图数字化是提高数字化质量与速度的必由之路，针对大比例尺地形图，大多数扫描矢量化软件能自动提取多边形信息，高效、便捷、保真地对地图进行数字化处理。 2.3 数字化成图技术传统的成图方法难以适应社会发展的需要。测绘向自动化、数字化、信息化方向发展。数字测图取代模拟测图将成为必然。数字化成图技术以其精度高、劳动强度小、便于保存和管理的特性受到了工程测绘人员的青睐。目前数字测图有内外业一体化和电子平板两种模式，主要设备为全站仪、电子手簿等，操作方便，成图效率高，现场可以方便、及时发现和纠正出现的错误和遗漏的信息，这是传统测图方法所无法比拟的，是一种理想数字测图模式。 2.4科傻系统科傻系统（COSA）是“地面测量工程控制与施工测量内外业一体化和数据处理自动化系统”的简称，它使工程测量行业发生了革命性变化。该系统由两个子系统组成：“基于掌上型电脑的测量数据采集和处理系统”（简称COSA-HC），该系统的最大特点是自动化程度高，通用性强，处理速度快，解算容量大。该子系统具有水准测量、二、三维控制、碎部测量、道路测设、工程放样等测量作业模块;具有小规模水准网、二、三维工程网的平差功能;具有文件管理和数据通信功能;该系统灵活方便，适合外业环境。其自动化表现在通过和COSA 子系统COSAHC相配合，可以做到由外业数据采集、检查到内业概算、平差和成果报表输出的自动化数据处理流程;其通用性表现在对控制网的网形、等级和网点编号没有任何限制，可以处理任意结构的水准网和平面网，无须给出冗余的附加信息;其解算速度快，解算容量大表现在采用稀疏矩阵压缩存储、网点优化排序和虚拟内存等技术，在主频166MHz 的586 微机上，解算500 个点的平面和水准控制网不到1 分钟;在具有20MB 剩余硬盘空间的微机上，可以解算多达5000 个点的平面控制网。 3 工程测量学的发展展望 ①全球定位系统（GPS）技术、RTK、CORS 测量技术的广泛应用。随着社会的发展，科学技术的不断创新带来了现代测量技术的不断推陈出新，工程测量领域广泛应用GPS、RTK、CORS 等现代的数字化测绘技术，不但加大了工程测量的精确度，而且降低了在野外进行工程测量的难度。②测量机器人的应用范围进一步扩大。③工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。④大型和复杂结构建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。⑤数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量对于工程施工的各个环节都起着至关重要的作用。如果没有工程测量人员的参与，工程的施工人员也将无法开展施工工作。在信息社会里，工程测量学的作用日益重要。因此，对测量工作要高度予以重视，大力提高我国测量的技术水平。 工程测量学论文:创造性思维模式在《工程测量学》课程中的应用 【摘要】《工程测量学》是一门工程性和实践性很强的学科。以宿州学院“厚基础、强技能、高素质”应用型人才培养目标为基准，基于创造性思维模式展开了《工程测量学》教学改革研究，通过师生角色转换、创造性思维教学活动设计来改善课堂教学效果，对课程改革提出建设性策略。 【关键词】创造性思维模式，工程测量学，应用 一、引言 目前，高等教育的人才有创新型人才、应用型人才和高素质劳动者三个层次。第一类主要由国家所属的研究型大学和省属研究型大学培养，第二类由普通本科院校培养，第三类由高职、中职院校培养。新建本科院校一般应定位于研究型大学与职业院校之间，属于应用型大学。宿州学院作为新建本科院校，以就业为导向，以服务社会为目的，确立了“厚基础、强技能、高素质”的应用型本科人才培养目标。 面对日趋激烈的竞争，测绘用人单位倾向于聘用具有创新能力的学生。鉴于此，本文基于创造性思维教学模式对《工程测量学》展开课程教学改革，以学生为中心，从师生角色转变、课程教学设计入手，注重理论联系实际、创新能力的养成，使其掌握扎实的理论基础和过硬的实践技能，培养基础广、知识面宽、能力强、素质高的应用型创新测绘人才，增强学生就业竞争能力，满足社会和用人单位所需。 二、社会对应用型创新人才的需求 学生是否掌握测绘相关岗位所需的理论知识、测绘技能及创新思维能力，解决实际工程中所遇问题，是培养应用型创新人才关键所在。应用型创新人才必须具备以下几方面的基本能力： 1.扎实的理论功底。只有具备深厚的基础知识，才能多渠道汲取知识，综合运用知识思考问题、敏锐地发现问题本质，找到问题的解决办法。在大学四年本科学习生涯中，不仅要一如既往重视英语、数学、计算机等课程的学习，打好公共基础关，扩大人文社会科学知识，还要打好专业基础课，积极关注学科领域前沿知识，才能激发创造思维，不断丰富、更新自身的知识架构。 2.过硬的实践技能。理论与实践相结合，是培养应用型创新人才的重要方式。《工程测量学》课程从根本上说，其主要任务是运用测绘仪器解决工程规划设计、施工建设、运营管理三阶段的测量工作，具有很强的工程性和实践性。实践出真知，注重社会需求调查和岗位分析对人才知识、能力、素质的需求，面向市场，以应用为主旨，把好实践环节项目设置关，狠抓实践技能训练，使学生在有深厚的理论知识下，具有过硬的实践技能。 3.树立创新意识。学生不仅要掌握一定的理论知识和实践技能，还要具备创新观念，能够生产新知识。通过积极关注国内外学术研究动态，扩大知识面，关注面对一些工程实际问题，能大胆提出新思想、新方法。显然，只有那些具备扎实的理论基础和过硬的实践技能的人才，能正确地把理论研究应用到实际工程中，才能有效表达创新意图，将书本知识转化为实际工作能力，实现知识向生产力的转化。 三、创造性思维模式概述 人类根据已有的知识和经验，从某些事实中进一步找出新关系、寻求新答案，这样的思维活动属于人类思维的高级阶段，即创造性思维。创造性思维概况起来主要具有新颖性、综合性、突跃性、变通性、独创性和价值性等特征。 创造性思维教学是为培养创造性思维能力的教学。其存在创造问题性解决的教学模式、问题解决型教学模式、多元才能发展教学模式、创造性思维教学三段模式四种形式。ATDE创造性思维教学模式在学生原有的知识和经验基础上，通过“问（Asking）”“想（Thinking）”“做（Doing）”“评（Evaluation）”四步训练，培养学生的创造性思维能力（包括敏锐力、流畅力、变通力、独创力及周密的思维能力等“五力”）。 四、《工程测量学》课程教学中创造性思维的应用 工程测量学是测绘学的重要分支。它是继《测量学》、《数字测图原理与方法》、《误差理论与方法》、《控制测量》等专业课程之后的又一门主干课程，其理论与实践并重。 1.教学过程中，师生角色转变 在创造性思维教学模式下，教学的中心从过去的“教”转移到“学”， 学生则由过去被动的接受者，成为问题主动探究者。教师在教学过程中，重在引导，说明思维和推理的过程，引导学生发现问题、分析问题，重视并培养学生学习的自主能力，激发其创新与创作热情，掌握良好的学习方法，发挥其主观能动性，进而创造性地解决问题，使得教学达到理想的成效。 2.创造性思维教学活动设计 （1）课程教学目标：按照知识、能力、素质的要求，培养学生掌握工程测量的基本理论知识和基本技能；掌握带测绘仪器和相关专业软件的操作技能，独立思考和分析解决问题的能力；具备良好的职业道德素质，较强人际交往能力，形成爱岗敬业、踏实肯干的专业素养。 （2） 课程教学内容优化。教学内容优化是课程教学改革的核心问题。目前，该课程选用武汉大学张正禄教授的《工程测量学》教材，主要是围绕工程建设的三个阶段规划设计、建设施工、运营管理中的测量工作来编写。《工程测量学》应结合测绘发展方向，以社会实际需求为依据，明确课程线路测量、建筑工程测量、桥梁工程测量等几条脉络主线。并搜集工程案例，将近年来的一些新仪器和测绘新技术穿插到教材相应章节，让学生了解新测绘仪器和大型工程案例，贴近社会生产实践，领会理论的产生是源于对实际工程的总结。 工程测量的实践内容要贴合工程实际情况，侧重于知识和技术创新，注重应用型测绘人才能力的开发与培养，诸如：掌握控制网布设原则及布置要求，完成测设任务，进行场地平整测量，学会土方量计算，学会坡度线测设，一般高程法放样，建立回归方程对变形监测数据进行处理等。 （3）教学方法革新。教学方法是提高教学质量的重要手段。从应用型创新人才培养的层面来看，迫切要求改变旧的教学手段与观念，在教学中，以学生为中心，教师要运用多种教学方法，案例法、讲授法、小组教学法等。针对典型工程进行分析、研究，积极开展体验式教学，以使学生在掌握工程测量学的基本理论基础上，紧密联系实际，熟悉将来要工作的环境，提高学生的综合业务素质。 （4）教学质量评价体系构建。教学过程是师生双向互动的过程。积极开展教师对学生学习情况的评价，综合工程测量学课程特点，构建学生评价、教师互评、督察组评教相结合的教师评价方式与教师对学生学习评价长效教学质量评价体系，确保及时发现教学过程中存在的问题并改之，督促教师全面提高个人业务素质，学习积极投入学习，提升教学质量。 基于创造性思维模式，学生首先带着疑问如何实测高程进行土方量计算，然后借助相关实验器材，设计方案用仪器测得高差信息，进而付诸实施实地测量高程。各小组依据各自方案比比哪组测量的更精确，方法更甚一筹，最后对实测的高程基于方格网进行土方计算，对手工计算方法和cass软件计算结果进行比较看有无差异。教师结合各小组实验方案实施可行性、实测高程时仪器操作熟练程度、计算土方过程严谨性及绘图质量等综合评价小组表现，完成“问-想-做-评”创造性思维活动训练。 五、结论与建议 基于创造性思维模式践行《工程测量学》教学改革，在教学活动中进行师生角色转换、优化课程教学内容、革新教学方法、构建教学质量评价体系来提高教学质量。在此基础上，提出以下几点教学改革建议： 1.制定新的教学大纲，编写实验讲义。宿州学院作为新建本科高校，成立专门的编审组每两年为一周期对培养方案进行修订。工程测量学实验重点通过实验项目训练，掌握典型工程中测量工作，为学生将来从事生产、科研等专业技术工作打下了必要的基础。为了提高实验教程实用性，方便教学，进行自主编写，在确保教材内容具较强学术性的同时，也要注意与实际的联系。 2.强化师资队伍创新意识培育。强化教师队伍建设，是新建应用型本科高校发展战略的必然选择。教师通过不间断的学习，具备创新意识，把创新作为组织教学的出发点，从教学理念、教学方法与手段、教学内容几方面入手着手研究创新，以适应教学环境的变化并重新塑造自己，有意识引导学生养成创新的学习方法。 3.建立严格的教学管理机制。严格的教学管理是保证应用型创新人才培养的重要环节。学生学了获取理论知识和实践技能，培养创新意识之外，尤为重要的是养成良好的纪律观。依据学生在教学过程中学习态度、学习纪律遵守情况、仪器操作熟练程度、完成任务的实习任务的质量、爱护仪器等情况对学生学习全过程进行合理考核、评价，严肃考风、考纪，形成公平竞争良性的教学管理机制，促进教学质量的全面提高。 工程测量学论文:工程测量学的发展评述 摘要：本文对工程测量学重新进行了定义，指出了该学科的地位和研究应用领域；阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展；在理论方法发展方面，重点对平差理论、工程网优化设计、变形观测数据处理方法进行了归纳和总结。扼要地叙述了大型特种精密工程测量在国内外的发展情况。结合科研和开发实践，简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。最后展望了21世纪工程测量学若干发展方向。 关键词：工程测量；工业测量；精密工程测量；测量机器人；工程网优化设计 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 研究应用领域 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组：测量方法和限差；土石方计算；变形测量；地下工程测量。此外还设了一个特别组：变形分析与解释。现在，下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是：大型科学设备的高精度测量技术与方法；线路工程测量与优化；变形测量；工程测量信息系统；激光技术在工程测量中的应用；电子科技文献和网络。2个专题组是：工程和工业中的特殊测量仪器；工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3～4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题：测量仪器和数据获取；数据解释、处理和应用；高层建筑和设备安装测量；地下和深层建筑测量；环境和工程建筑物变形监测。 从以上可见，工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。笔者认为，工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 二、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的，主要应用在精密工程测量领域。其中，包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测。 综上所述，工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点，可作精密定位和准直测量，可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量理论方法的发展 1. 测量平差理论 最小二乘法广泛应用于测量平差。最小二乘配置包括了平差、滤波和推估。附有限制条件的条件平差模型被称为概括平差模型，它是各种经典的和现代平差模型的统一模型。测量误差理论主要表现在对模型误差的研究上，主要包括：平差中函数模型误差、随机模型误差的鉴别或诊断；模型误差对参数估计的影响，对参数和残差统计性质的影响；病态方程与控制网及其观测方案设计的关系。由于变形监测网参考点稳定性检验的需要，导致了自由网平差和拟稳平差的出现和发展。观测值粗差的研究促进了控制网可靠性理论，以及变形监测网变形和观测值粗差的可区分性理论的研究和发展。针对观测值存在粗差的客观实际，出现了稳健估计(或称抗差估计)；针对法方程系数阵存在病态的可能，发展了有偏估计。与最小二乘估计相区别，稳健估计和有偏估计称为非最小二乘估计。 2. 工程控制网优化设计理论和方法 网的优化设计方法有解析法和模拟法两种。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。一般将网的质量指标作为目标函数或约束条件。网的质量指标主要有精度、可靠性和建网费用，对于变形监测网还包括网的灵敏度或可区分性。对于网的平差模型而言，按固定参数和待定参数的不同，网的优化设计又分为零类、一类、二类和三类优化设计，涉及到网的基准设计，网形、观测值精度以及观测方案的设计。在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。 变形观测数据处理 工程建筑物及与工程有关的变形的监测、分析及预报是工程测量学的重要研究内容。其中的变形分析和预报涉及到变形观测数据处理。但变形分析和预报的范畴更广，属于多学科的交叉。 工程测量学的发展展望 展望21世纪，工程测量学在以下方面将得到显著发展： 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强； 在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 工程测量将从土木工程测量、3维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理 ； 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用，如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成，可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、施工管理一体化方面发挥重大作用。 大型和复杂结构建筑、设备的3维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 综上所述，工程测量学的发展，主要表现在从1维、2维到3维、4维，从点信息到面信息获取，从静态到动态，从后处理到实时处理，从人眼观测操作到机器人自动寻标观测，从大型特种工程到人体测量工程，从高空到地面、地下以及水下，从人工量测到无接触遥测，从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将 直接对改善人们的生活环境，提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学科进展 摘要：工程测量技术有着悠远的历史，它的服务范围也极其广阔。在国民经济建设、国防建设以及科学研究领域，都占有很重要的地位，对国家的可持续发展发挥着越来越重要的作用。 关键词：工程测量、GPS、GIS、发展 近十几年来，随着信息科学和空间科学的快速发展，全球定位系统（GPS）、遥感（RS）、地理信息系统（GIS）技术已经成为当前工程测量技术的核心。并且，随着工程测量的数字化，为测量服务的相关软件也孕育而生，如：ARCGIS、MAPGIS、AutoCAD等。 一、工程测量学定义 工程测量学是研究在工程建设、工业和城市以及资源开发中，在规划、勘测设计、施工建设和运营管理各个阶段所进行的控制测量、地形和有关信息的采集和处理（即大比例尺地形图测绘）、地籍测绘、施工放样、设备安装、变形监测及分析和预报等的理论、技术和方法，以及研究对测量和工程建设有关的信息进行管理和使用的学科。[1] 二、工程测量学的研究应用领域 从应用的角度看，工程测量是一门服务性技术。除了其本身的理论与技术体系外，主要面向广泛的工程应用，为工程建设服务[2]。工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供 测绘 保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 三、工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的 软件 ，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和 施工 测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的三维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的，主要应用在精密工程测量领域。其中，包括机械式、光电式及光机电（子）结合式的仪器或测量系统。主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面，测量目标点相对于基准线（或基准面）的偏距（垂距），称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪，金属丝引张线，各种激光准直仪、铅直仪（向下、向上）、自准直仪，以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 在距离测量方面，包括中长距离（数十米至数公里）、短距离（数米至数十米）和微距离（毫米至数米）及其变化量的精密测量。以ME5000为代表的精密激光测距仪和TERRAMETER LDM2双频激光测距仪，中长距离测量精度可达亚毫米级；可喜的是，许多短距离、微距离测量都实现了测量数据采集的自动化，其中最典型的代表是铟瓦线尺测距仪DISTINVAR，应变仪DISTERMETER ISETH，石英伸缩仪，各种光学应变计，位移与振动激光快速遥测仪等。采用多谱勒效应的双频激光干涉仪，能在数十米范围内达到0.01μm的计量精度，成为重要的长度检校和精密测量设备；采用CCD线列传感器测量微距离可达到百分之几微米的精度，它们使距离测量精度从毫米、微米级进入到纳米级世界。 四、工程测量现阶段的发展状况 1、空间技术在工程测量中的应用与发展 GPS的出现使定位、导航发生了革命性的变革。目前GPS伪距单点定位的精度为2～10m；载波相位单点定位为厘米到分米级；差分GPS（Differential Global Positioning）定位为亚米级到米级；实时动态定位（Real-Time Kinematic，RTK）为亚厘米到厘米级，而载波静态相对定位为毫米级。 2、数字测绘与空间信息的系统技术的应用与发展 我国数测绘技术从20世纪90年代处开始，经历十几年的发展已日渐成熟，形成了自己的方法和多个具有自主版权的国产软件。现在的数字测绘正在从二维向三维发展，形成三维测绘技术。 3、变形检测理论和方法的发展 变形检测是一项跨学科的研究，它是研究变形信息的获取、分析和解释，以及预报变形的理论和方法。 变形分析包括变形的几何分析和物理解释。前者用于模拟时空的特征，后者用于解释变形和引起变形原因之间的关系。 4、工业测量 现代工业生产要求对产品的设计、仿真、生产的自动化流程，生产过程控制，产品质量检验与监控等进行快速的、高精度的测量和定位，并给出复杂形体的数字模型或运算轨迹等，这对工程测量提出了新的任务，兴起了工业测量。工业测量技术发展飞速，技术设备向自动化、智能化、信息化的方向迈进。[3] 五、工程测量学的发展展望 随着科学的进步，工程测量学必将在以下几个方面取得快速的发展： 1. 测量机器人将作为多传感器集成系统在人工智能方面得到进一步发展，其应用范围将进一步扩大，影像、图形和数据处理方面的能力进一步增强； 2. 在变形观测数据处理和大型工程建设中，将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3. 工程测量将从土木工程测量、三维工业测量扩展到人体科学测量，如人体各器官或部位的显微测量和显微图像处理。 4. 多传感器的混合测量系统将得到迅速发展和广泛应用，如GPS接收机与电子全站仪或测量机器人集成，可在大区域乃至国家范围内进行无控制网的各种测量工作。 5. GPS、GIS技术将紧密结合工程项目，在勘测、设计、 施工 管理一体化方面发挥重大作用。 6. 大型和复杂 结构 建筑、设备的三维测量、几何重构以及质量控制将是工程测量学发展的一个特点。 7. 数据处理中数学物理模型的建立、分析和辨识将成为工程测量学专业教育的重要内容。 工程测量学的发展，主要表现在从一维、二维到三维、四维，从点信息到面信息获取，从静态到动态，从后处理到实时处理，从人眼观测操作到机器人自动寻标观测，从大型特种工程到人体测量工程，从高空到地面、地下以及水下，从人工量测到无接触遥测，从周期观测到持续测量。测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的上述发展将直接对改善人们的生活环境，提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:精密工程测量学在现实工作中的详细运用 摘要：我国的经济的发展是很快的，很多的工程上都是会运用测量的，精确的测量对工程的实施是有很大的帮助的，常用的测量方法有很多，精密工程测量在较为科学的地面测量仪器、三维工业测量技术、GPS定位技术、数字化测绘技术、数据库技术与GIS技术和大型精密精密工程测量的运用。最终提出精密工程测量科学的未来发展。 关键词：精密工程测量学；运用；发展 中图分类号： 文献标识码：A 文章编号： 精密工程测量科学是探索地球空间中详细几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测量实现的理论办法及科学技术的一项运用行科学。它着重对建筑工程、器械和设施加以探究服务对象。 精密工程测量科学关键包含工程建筑为对象的精密工程测量和以设备与机器装配为对象的工业测量两个主要方面。在学科上可划分为普通精密工程测量和精密精密工程测量。精密工程测量科学的重要工作是对各种工程建设供应测绘保障，满足工程所提出的要求。精密精密工程测量代表着精密工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进精密工程测量学科发展的动力。 一 精密工程测量学在现实工作中的详细运用 1、先进的地面测量仪器在精密工程测量中的运用 ⑴ 电子经纬仪和全站仪的运用，是地面测量技术进步的重要标志之一。电子经纬仪具有自动记录、自动改正仪器轴系统差、自动归化计算、角度测量自动扫描、消除度盘分划误差和偏心差等优点。全站仪测量可以利用电子手簿把野外测量数据自动记录下来，通过接口设备传输到计算机，利用“人机交互”方式进行测量数据的自动数据处理和图形编辑，还可以把由微机控制的跟踪设备加到全站仪上，能对一系列目标自动测量，即所谓“测地机器人”或“电子平板”野外直接图形编辑，为测图和工程放样向数字化发展开辟了道路。 ⑵ 激光水准仪、全自动数字水准仪、记录式精密补偿水准仪等仪器的出现，实现了在几何水准测量中自动安平、自动读数和记录、自动检核测量数据等功能，使几何水准测量向自动化、数字化方向迈进。激光准直仪和激光扫描仪在高层建筑施工和大面积混凝土施工中是必不可少的仪器。国产JDA系列多功能自动激光准直仪，具有6种自动保持精度的基准，可用于高层和高耸建筑的轴线测控；滑模测偏、测扭、水平测控；构筑物与设备安装放线控测；各类工程测平，结构变形观测等。 ⑶陀螺经纬仪是用于矿山、隧道等精密工程测量的另一类主要的地面测量仪器，新一代的陀螺经纬仪是由微机控制，仪器自动、连续地观测陀螺的摇动并能补偿外部的干扰，观测时间短、精度高，如Cromad陀螺经纬仪在7min左右的观测时间能获取3″的精度，比传统陀螺经纬仪精度提高近7倍，作业效率提高近10倍，标志着陀螺经纬仪向自动化方向迈进。 2、三维工业测量技术的兴起和运用 80年代以来，随着高新技术的发展和社会的进步，现代工业生产进入了一个新的阶段，许多新的工业生产要求对生产的自动化流程、生产过程控制、产品质量检验与监测等工作进行快速、高精度的测点、定位，并给出运行轨道或复杂形体的数字模型等，这是传统的光学、机械方法所无法完成的。三维工业测量系统是以电子经纬仪或近景摄影仪为传感器，在电子计算机的支持下而形成的三维测量系统，主要运用于以下的工业领域：汽车、飞机工业及空间技术等方面设计、试验、制造、组装过程中的测量和定位；工业用机器人的检测；卫星接收天线安装和维护的精度检测；生产自动化过程、生产过程控制、生产质量检验与检测的动态测量；负荷试验中变形与应变测定。 三维工业测量系统分为两大类，以电子经纬仪为传感器的工业大地测量系统和以近景摄影机为传感器的工业摄影测量系统。 工业摄影测量系统，通常是以近景摄影的方式实现的，其优点是通过像片提供大量信息，施测周期短，可在瞬间完成测量全过程，可对动态目标进行测量，可以多重摄影，有多余观测值，精度可靠。西欧北美一些国家的高精度工业摄影测量系统，最好的相对测量精度已达到百万分之一。在我国的工业摄影测量系统一般精度较低，但也较多地得到运用并取得显著成效。如北京市测绘设计研究院用于测绘大型飞机外型；武汉测绘科技大学用于葛洲坝船闸变形监测、龙口及上下游水面流速动态测量；武钢“4号高炉”煤气管道变形监测等。 3、GPS定位技术在精密工程测量中的运用 80年代以来，随着GPS定位技术的出现和不断发展完善，使测绘定位技术发生了革命性的变革，为精密工程测量提供了崭新的技术手段和方法。长期以来用测角、测距、测水准为主体的常规地面定位技术，正在逐步被以一次性确定三维坐标的、高速度、高效率、高精度的GPS技术所代替，同时定位范围已从陆地和近海扩展到海洋和宇宙空间；定位方法已从静态扩展到动态；定位服务领域已从导航和测绘领域扩展到国民经济建设的广阔领域。 在我国GPS定位技术的运用已深入各个领域，国家大地网、城市控制网、工程控制网的建立与改造已普遍地运用GPS技术，在石油勘探、高速公路、通信线路、地下铁路、隧道贯通、建筑变形、大坝监测、地震的形变监测、海岛或海域测量等也已广泛的使用GPS技术。随着DGPS差分定位技术和RTK实时差分定位系统的发展和美国AS技术的解除，单点定位精度不断提高，GPS技术在导航、运载工具实时监控、石油物探点定位、地质勘查剖面测量、碎部点的测绘与放样等领域将有广泛的运用前景。 4、数字化测绘技术在精密工程测量中的运用 大比例尺地形图和工程图的测绘，是城市与精密工程测量的重要内容和任务。常规的成图方法是一项脑力劳动和体力劳动结合的艰苦的野外工作，同时还有大量的室内数据处理和绘图工作，成图周期长，产品单一，难以适应飞速发展的城市建设和现代化工程建设的需要。 随着电子经纬仪、全站仪的运用和GEOMAP系统的出现，把野外数据采集的先进设备与微机及数控绘图仪三者结合起来，形成一个从野外或室内数据采集、数据处理、图形编辑和绘图的自动测图系统。系统的开发研究主要是面向城市大比例尺基本图、工程地形图、带状地形图、纵横断面图、地籍图、地下管线图等各类图件的自动绘制。系统可直接提供纸图，也可提供软盘，为专业设计自动化，建立专业数据库和基础地理信息系统打下基础。 根据调研的不完全统计，目前我国有60%城市与精密工程测量单位已不同程度的运用数字化测绘技术。目前存在的难题是数字化测绘系统的数据规格、标准还不能满足GIS的要求，所以，要制定一套标准化数据格式，使得数字化测绘成果既能满足地形图和专业图的需求，同时又能通过数据交换满足各类GIS的运用，才能更好地推动数字化测绘技术的发展。 5、摄影测量技术的运用 摄影测量由于高质量的摄影机，高精度测量仪器和GPS以及计算机技术的运用，加上软件的不断改进和完善，测量精度和效率显著提高。摄影测量技术由于可以提供实时的三维空间信息，无需接触被测物体，以及野外工作量少、效率高和成果品种多等优点，具有广泛的运用前景。 采用的仪器除利用高精度的模拟测图仪和解析测图仪成图方法外，还用立体坐标测图仪与微机连接进行数据采集，经微机数据处理输入绘图机自动绘图。近几年由于全数字摄影测量工作站的出现，为摄影测量技术运用提供了崭新的技术手段和方法。同时，由于GPS技术在摄影测量中的运用，大量减少野外控制点的连测，大大提高了航测的效率与效益，开创了摄影测量向自动化、数字化方向迈进。在国际上，如瑞士、美国、加拿大一些仪器厂商都先后研制和推出全数字摄影测量系统，并得到有效的推广与运用。 工程测量学论文:数学在公路工程测量学上的具体应用 摘要：数学在理工科学科方面有着举足轻重的作用。本文主要讨论数学与测量学的关系，数学在测量上的应用，尤其是在公路工程测量上的具体应用。最后说明数学思想对测量的指导作用。 关键词：数学、公路工程测量、应用 1.引言 数学，是自然科学之首，是一门研究数与量的学科，同时也是一门研究空间形式的学科。作为一门基础学科历史悠久，伴随着人类文明进步不断发展完善，至今数学这门学科的内容丰富，其下门类分科众多，与人类生活息息相关，不可分割。 与其他学科相比，数学是比较抽象的，但其应用又是十分广泛的，其应用范围遍及几乎所有学科，几乎每门学科都用数学解决自身的实际问题。实际问题为数学提供应用背景，数学为实际问题提供理论基础。数学在研究数量、结构、空间及变化上有一个很重要的分支——测量学。 2.公路工程测量学 工程测量学是研究工程建设和资源开发中，在规划、设计、施工、管理各阶段，进行的控制测量、地形测绘和施工放样、变形监测的理论、技术和方法的学科。由于建设工程的不同，工程测量又可分为矿山工程测量学、水利工程测量学、公路工程测量学以及铁路工程测量学等。 公路工程测量是一门重要的应用学科，在生活中所有工程建设项目都必须以社会与经济效益为依据，按照自然条件和预期目的，进行规划设计，测量工作是工程建设中的一项最基础的工作，在道路、桥梁、隧道工程建设中起着重要的作用，为选取一条最经济、最合理的路线，首先要进行路线勘测，绘制带状地形图，进行纵、横断面测量，进行纸上定线和路线设计，并将设计好的路线平面位置、纵坡及路基边坡在地面上标定出来，以指导施工，当路线跨越河流时，拟设置桥梁跨越之前，应测绘河流及两岸地形图，测定桥轴线的长度及桥位处的河床断面，桥位处的河流比降，为桥梁方案选择及结构设计提供必要的依据，当路线纵坡受地形限制，采用避让山岭绕线平面线形不能满足规范要求，而选用隧道方案时，测定隧道进出口大比例尺地形图，为隧道洞口布置选择提供必要的数据。 3.数学与测量学的关系 数学在测量中的应用历史悠久，数学与测量的关系源远流长，数学在测量的各个方面都得到了广泛应用。其应用总体上都是围绕“数”和“形”这两个数学的基本概念进行的。而测量的各个方面在数学的“数”和“形”的应用上又各有侧重。 数学与测量的关系可以追溯到远古时代，人类最早丈量土地就与“数”和“形”有密不可分的关系。科学的产生和发展是有生产决定的。测量科学也不例外，它是人类长期以来，在生活和生产方面与自然界斗争的结晶。由于生活和生产的需要，测量工作在远古时代的人类社会中就被用于实际。早在公元前21世纪夏禹治水时，已使用了“准、绳、规、矩”四种测量工具和方法。埃及尼罗河泛滥后在农田的整治中也应用了原始的测量技术，几何学应用而生。数学为测量的发展提供了有力的解决问题的工具。长期以来，像其他学科一样，测量学就不断应用各种数学方法，几乎所有的数学分支都在测量中取得了重要应用。 测量学中的大地测量学是一门古老而又年轻的学科，是地球科学的一个分支。大地测量系统包括坐标系统、高程系统、和重力系统。其中，大地测量坐标系统规定了大地测量起算基准的定义及其相应的大地测量常数，是大地测量的尺度标准和实现方式。在我国成立初期，我国暂时采用了克拉索夫斯基参考椭球，并与前苏联于1942年坐标系统进行联测，通过计算建立了我国大地坐标系统，称为“北京1954大地坐标系”。由于采用了前苏联的参考椭球使得与我国的大部地区产生了偏差。基于测量工程精确的要求，20世纪八十年代，我国采用国际大地测量和地球物理联合会的IUGG75椭球作为参考椭球，经过大规模的天文大地测量网计算，建立了较为完善的我国独立的参心坐标系统，称“西安1980坐标系统”。其克服了前一系统对我国大地测量计算的某些不利影响。这充分体现出测量学对于准确、精确客观的要求，这与数学对于其自身的客观准确性的要求是密不可分的。 4.数学在公路工程测量学上的具体应用 水准测量是测量学的一个重要组成部分，利用水准仪测量高差，用到了数学中最基本的几何关系，后期对水准测量成果的处理，如：高差闭合差的计算，高差闭合的调整，都是根据数学原理中的求和求差而计算出来的。 角度测量也是测量中非常重要的一个部分，测量角度的仪器——经纬仪，其本身就与数学有着千丝万缕的联系，如仪器架设，水平度盘、竖直度盘的刻度设置。另外测量成果的处理，也有着统计学的数学思想。 测量学上的坐标正算和坐标反算，跟数学上平面直角坐标系中的坐标算法可以说是一模一样。 测量误差的处理方面，利用到了数学中的算术平均值、众数、相对数等。 同样，导线的测量，也是测量学的一个重要的组成部分，在导线的测量过程中，各种复杂的计算，各种公式的代换，以及为减小误差而做的各种计算，都是以数学为基础的。 平面曲线测设中，利用数学中的回旋线作为缓和曲线，在曲线的计算中用到了三角函数、微积分、角度弧度转换、坐标系转换等数学知识。 归根到底，测量的很多方法，背后都离不了数学的支持。在工程测量的这门学科中，从仪器的使用到对所得数据的处理，从对误差的减小到对计算结果的最终检核，始终没有哪一个步骤，哪一个环节，能离得开数学的支持。未来，随着工程测量学的不断深入，知识的不断增加。相信数学和测量学的融入会更加的广泛。正如德国大数学家，号称“数学王子”的高斯曾说：“数学是科学的皇后”。从上述可见，就数学为人类提供精密的测量而言，“科学的皇后”这顶桂冠，数学是当之无愧的。5.数学思想对测量的指导 几乎所有学科都应用到了数学，用数学来解决自身的实际问题，而数学又以此为背景为实际问题提供理论基础。可见数学在其发展的同时促进了其他学科的发展，而其他学科的发展也促进了数学的进步，当然测量也不例外。将数学与测量相结合，对数学与测量都有重要的意义，有效的利用数学及其新的分支学科，更有利于测量的发展。 相信随着数学思想在测量应用的不断加深，一定会使得其有长足的进步与发展。 工程测量学论文:浅析工程测量学 摘 要：随着信息技术的发展，城市工程测量正处在从模拟方法测绘到数字化测绘的变革时期。本文对工程测量学重新进行了定义，指出了该学科的地位和研究应用领域；阐述了工程测量学领域通用和专用仪器的发展；结合科研和开发实践，简介了地面控制与施工测量工程内外业数据处理一体化自动化系统——科傻系统。对工程测量学发展作出了展望。 关键词：工程测量、工程测量学仪器 1、概述 由于工程测量的研究应用领域非常广泛，发展变化也很快。工程测量学的研究领域是相对的固定性，又是不断发展变化的。工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障，满足工程所提出的要求。 解析法和模拟法是网优化设计方法的两种方法。解析法是基于优化设计理论构造目标函数和约束条件，解求目标函数的极大值或极小值。在工程测量中，施工控制网、安装控制网和变形监测网都需要作优化设计。由于采用GPS定位技术和电磁波测距，网的几何图形概念与传统的测角网有很大的区别。根据设计资料和地图资料在图上选点布网，获取网点近似坐标(最好将资料作数字化扫描并在微机上进行)。除特别的精密控制网可考虑用专门编写的解析法优化设计程序作网的优化设计外，其他的网都可用模拟法进行设计。 多元回归分析需要较长的一致性好的多组时间序列数据。也可用于变形预报。变形观测数据处理的几种典型方法。变形模型既可根据变形体的物理力学性质和地质信息选取，也可根据点场的位移矢量和变形过程曲线选取。变形的物理解释通常采用统计分析法和确定函数法。统计分析法包括多元回归分析、灰色系统理论中的关联度分析以及时间序列频域法分析中的动态响应分析等。系统论方法还涉及变形体运动稳定性研究，这种稳定性在数学上可转化为微分方程稳定性的研究，主要采用李亚普诺夫提出的判别方法。 科傻系统集成了测量学、控制测量学、工程测量学、测量平差等课程的有关专业知识和长期科研成果，可广泛应用于生产、教学及科技开发活动。科傻系统是对电子全站仪实现在线控制数据采集。掌上电脑上可固化两个软件包，一个用于地面控制测量数据采集、检查、预处理、概算以及网平差等称科傻一；在微机上研制了一个“现代测量控制网数据处理通用软件包”称科傻二。一个用于工程放样、道路测量以及碎部点数据采集称科傻三。 2、学科地位和研究应用领域 2．1 学科定义 工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科。它主要以建筑工程、机器和设备为研究服务对象。 2．2 学科地位 测绘科学和技术(或称测绘学)是一门具有悠久历史和现展的一级学科。该学科无论怎样发展，服务领域无论怎样拓宽，与其他学科的交叉无论怎样增多或加强，学科无论出现怎样的综合和细分，学科名称无论怎样改变，学科的本质和特点都不会改变。总的来说，整个学科的二级学科仍应作如下划分： 大地测量学(包括天文、几何、物理、卫星和海洋大地测量)； 工程测量学(含近景摄影测量和矿山测量)； 航空摄影测量与遥感学； 地图制图学； 不动产地籍与土地整理。 2．3 研究应用领域 目前国内把工程建设有关的工程测量按勘测设计、施工建设和运行管理三个阶段划分；也有按行业划分成：线路(铁路、公路等)工程测量、水利工程测量、桥隧工程测量、建筑工程测量、矿山测量、海洋工程测量、军事工程测量、3维工业测量等，几乎每一行业和工程测量都有相应的著书或教材。 由Hennecke,Mueller,Werner 3个德国人所编著的工程测量学，主要按下述内容进行划分和编写：①测量仪器和方法；②线路、铁路、公路建设测量；③高层建筑测量；④地下建筑测量；⑤安全监测；⑥机器和设备测量。 由于工程测量的研究应用领域非常广泛，发展变化也很快，因此写书十分困难。目前国内外没有一本全面涉及工程测量学理论、技术、方法和实际应用的现代专著或教材。 国际测量师联合会(FIG)的第六委员会称作工程测量委员会，过去它下设4个工作组：测量方法和限差；土石方计算；变形测量；地下工程测量。此外还设了一个特别组：变形分析与解释。现在，下设了6个工作组和2个专题组。6个工作组是：大型科学设备的高精度测量技术与方法；线路工程测量与优化；变形测量；工程测量信息系统；激光技术在工程测量中的应用；电子科技文献和网络。2个专题组是：工程和工业中的特殊测量仪器；工程测量标准。 德国、瑞士、奥地利3个德语语系国家自50年起组织每3～4年举行一次的“工程测量国际学术讨论会”。过去把工程测量划分为以下几个专题：测量仪器和数据获取；数据解释、处理和应用；高层建筑和设备安装测量；地下和深层建筑测量；环境和工程建筑物变形监测。 1992年第11届讨论会的专题是：测量理论与测量方案；测量技术和测量系统；信息系统和CAD；在建筑工程和工业中的应用。 1996年的第12届讨论会的专题是：测量和数据处理系统；监测和控制；在工业和建筑工程中的质量问题；数据模型和信息系统；交叉学科的大型工程项目。 从以上可见，工程测量学的研究领域既有相对的固定性，又是不断发展变化的。笔者认为，工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分。在学科上可划分为普通工程测量和精密工程测量。工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供工程保障，满足工程所提出的要求。精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。 3、 工程测量仪器的发展 工程测量仪器可分通用仪器和专用仪器。通用仪器中常规的光学经纬仪、光学水准仪和电磁波测距仪将逐渐被电子全测仪、电子水准仪所替代。电脑型全站仪配合丰富的软件，向全能型和智能化方向发展。带电动马达驱动和程序控制的全站仪结合激光、通讯及CCD技术，可实现测量的全自动化，被称作测量机器人。测量机器人可自动寻找并精确照准目标，在1 s内完成一目标点的观测，像机器人一样对成百上千个目标作持续和重复观测，可广泛用于变形监测和施工测量。GPS接收机已逐渐成为一种通用的定位仪器在工程测量中得到广泛应用。将GPS接收机与电子全站仪或测量机器人连接在一起，称超全站仪或超测量机器人。它将GPS的实时动态定位技术与全站仪灵活的3维极坐标测量技术完美结合，可实现无控制网的各种工程测量。 专用仪器是工程测量学仪器发展最活跃的，主要应用在精密工程测量领域。其中，包括机械式、光电式及光机电(子)结合式的仪器或测量系统。主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测。 用于建立水平的或竖直的基准线或基准面，测量目标点相对于基准线(或基准面)的偏距(垂距)，称为基准线测量或准直测量。这方面的仪器有正、倒锤与垂线观测仪，金属丝引张线，各种激光准直仪、铅直仪(向下、向上)、自准直仪，以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 工程测量学论文:《工程测量学》实践教学改革研究 摘要： 《工程测量学》实践环节在整个教学过程中占有重要地位，针对传统实践教学存在的诸多问题和不足，教改团队提出了多项改革措施并本校学生中进行实验，这是对商丘师范学院办学定位的有益探索尝试，不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握，教学效果良好，更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。 关键词： 土木工程测量；课程改革；实验改革 0 引言 《工程测量学》是土木类专业必修和专业基础课，是一门实践性很强，实践与理论结合严密的学科，因此要求其理论与实践教学并重。商丘师范学院是一所应用型本科院校，其中建筑与土木工程学院现有专业土木工程和建筑学两个专业，培养大量应用型人才，由于建院时间较短，在《工程测量学》的教学上存在很多不足，比如，最初由于设备有限，只注重理论教学，学生实践教学较少，后有所改善，但实践教学方面不足之处仍较多。如实践教学环节包括课后实验和课后实习，随着测绘行业新技术、新设备的出现，校园教学设施更新速度远不及行业进步，因此实践教学与实际工程脱节，教学目标中的要求学生创新能力的提高也难以实现。 1 实践教学环节存在的问题 1.1 教材内容落后，理论与实践脱节 教材内容一成不变，如水准仪和经纬仪构造部分，仍以微倾式水准仪和光学经纬仪为主，而在行业中，这两种设备已经尽乎淘汰。本校所用的水准仪也是自动安平水准仪和电子经纬仪。这就导致理论教学与实践教学脱节，学生不知所云。 1.2 实验内容单一，实验基地建设不足 实验学时少，课后实践环节仅停留在仪器的基本使用上，并且由于没有完善的实验场地，学生仅会进行仪器操作，却无法在实际工程中应用。 1.3 实验设备不足，实验学时少 由于建院时间较短，教学设备十分短缺。正常情况4-5人一组使用一台设备，而由于我院学生较多，设备严重不足，实际的实践环节甚至达到10人一组，又因实验课时较少，很多学生甚至还没轮到其操作就已经下课。两周的测量实习，由于学生多，不得不分批次进行，一学年中第一学期的实习时间，排到后面的学生不得不推到寒冬腊月，而第二学期的实习时间则推到酷暑，这两个时间均不利于测量工作的进行。 1.4 实习内容落后，与行业脱节 测量实习还停留在绘制大比例尺地形图，而在行业中多采用数字测图，且在建筑行业中，从事施工放样的人的比例远高于测绘地形图，因此实习环节与行业应用脱节。 2 实践教学改革内容 针对我院往年在上述实践环节中的不足，本教研团队就如何做好实验和实习，如何改进教学手段和方法，提高教学质量和教学效果，进行了探讨和实践应用。 2.1 从思想上重视实践环节 教师必须首先从思想上重视实践教学，因为实践教学是学生掌握理论知识的基本途径和方法，也是反映课堂理论教学效果好坏的一面镜子。教师不能把实践教学仅仅当作一个教学程序，对学生的实践过程放任自流，而应结合实际，思考理论和技能的应用问题，真正站在学生的角度来考虑学什么、教什么、怎么教和怎么学的问题；同时应重视新技术手段的应用，从观念上提高实践教学的自觉性，增强探索改革的意识。[1]从而帮助学生了解测量实践的重要性，激发学生实践兴趣，变传统的被动学习为主动学习。 2.2 教学设备革新、实训基地建立 学校非常重视测量学的实践教学环节，为解决以往测量设备少，学生多的问题，学校大量采购先进的测量仪器，电子水准仪、电子经纬仪、全站仪、激光测距仪、激光投线仪等一批土建施工中常用先进仪器被购进，一方面解决设备数与学生量不成比例问题，另一方面，使学生能接触工地常用仪器，提高上手速度。测量仪器除学生上课时可以使用外，只要有空闲，学生可随时借用。每种仪器都配有内容详尽的功能介绍和操作说明，配有专门的仪器管理老师，即使专业课老师不在，仪器老师也可进行指导。 建立实训基地。测量学实践教学环节应包括实验室、校内实习基地和校外实习基地建设三个方面。[2]为了提高实习质量，我们在校园内建立了一片独立的校内实习场地。并与国家水准点进行连测，建立了可长期使用的标准固定点。实习场地模拟土建工地实际情况建立，使学生在必做的水准仪、经纬仪、全站仪等实验项目上完全与工地接轨。学校与多家建筑企业建立联合培养学生计划，校外实习与建筑施工相结合，让学生能切身参与到施工的各个环节，为将来学生就业打下坚实基础。 2.3 实践教学内容改革 传统实践课都是验证性实验，不利于培养学生的独立观察、思考及分析问题的能力和独立设计实验的创新意识。因此需要减少验证性实验，探索开设设计性实验，注重发挥学生在实践教学活动中的主体作用。在实践课中，教师根据实际土木工程中所用到的测量知识，提出一个测量任务，如一个建筑物的基础放样，某栋新建筑物的变形测量等，让学生根据所学知识自己设计测量计划并进行实施，教师对学生的设计进行启发式指导。这种实践教学方法体现了以人为本的教育思想，有利于创新人才的培养。其打破了实验依附理论的传统教学模式，使实验教学真正成为学生学习知识、培养能力的基本方法和有效途径。[3]另外，根据对用人单位调研后得出的结果，可以适当减少地形图测绘方面的实验课，多增加施工放样、变形观测、竣工观测等工地应用较多的内容。 2.4 实践教学方法改革 多媒体课件多应用于理论教学环节，在测量实验环节，借助多媒体以三维动画的形式来模拟测量仪器的构造、测量的原理与过程，从而缩短了实验课教师的讲解时间，也使得教学内容更直观，学生更易接受，从而更好地完成实验教学任务。同时还可向学生展示新仪器在工程中的应用情况，引导学生将测量课程与所学专业紧密联系。[4]另外，将平时上课情况拍成教学视频，放在校园网上，方便学生学习。 3 结语 以上改革内容在我校11级土木工程专业进行实验，实验结果表明：学生上交的实习成果规范、数据可靠。不仅巩固和加深了学生对理论知识的理解与掌握，教学效果良好，更激发了学生们学习技能的积极性、主动性和创造性。工地实习发现，学生对仪器操作熟练度，解决工地实际问题的能力明显高于往届。另外，学生的团队意识、团队协作能力也得到了很好的提升。 工程测量学论文:论工程测量学的发展及测绘新技术的应用 摘要：工程测量学的主要任务是为各种工程建设提供测绘保障。满足工程所提出的要求，精密工程测量代表着工程测量学的发展方向，大型特种精密工程建设是促进工程测量学科发展的动力。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述，阐述了在工程测量中采用的新技术。 关键词：工程测量；测绘技术；展望 工程测量学新定义 工程测量学科是一门有着悠久历史的应用学科，它直接为各项工程建设服务，并与生产实践紧密结合，是测绘科学中最活跃的一个分支学科。对工程测量学科的一般定义是：城市建设、大型厂矿建筑、水利枢纽、农田水利及道路修建等在勘测设计、施工放样、竣工验收和工程监测保养等方面的测绘工作，统称工程测量学。为了适应国民经济的发展和社会进步的需求，有必要对工程测量学科进行新的定义。对工程测量学科的新定义是：工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘和抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科，它主要以建筑工程，机器和设备为研究服务对象，工程测量学科的研究服务领域主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以设备与机器安装为对象的工业测量两大部分，在科学上可划分为普通工程测量和精密工程测量。 二、工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久，它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代，工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代，随着经济的不断增长，工程建设的大规模发展，才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看，它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路，它的发展始终与当时的生产力水平相同步，并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 三、工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样，工程测量仪器的发展，也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来，已经出现许多先进的测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展，表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里，可以用于跨河与跨海峡的水准测量；通过一种压力传感器，允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统，该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统，用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车，测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机，可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来，工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点，可作精密定位和准直测量，可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测振动频率以及物体的动态行为。 工程测量中的测绘新技术 4.1 数字化成图 传统测绘中最重要的内容就是对大比例尺图形的测绘和对工程图的测绘。与传统的测绘手段相比，数字化成图不需要大规模的野外作业，改善了作业环境恶劣和出图周期长的弊端。数字化成图是一种精度高、劳动力小、测绘工作更为便捷的一种新技术的测绘方法。目前，数字化成图分为两种模式，他们分别是内外业一体化成图模式和电子平板成图模式。内外业一体化是一种精度高、分工明确的数据采集方法，与传统的成图技术相比，具有更高的成图效率。 4.2 工程测量中的卫星定位技术 卫星定位技术简称GPS技术，GSP全球定位系统也是由两大系统组成的，这两大系统分别是空间卫星群和地面的监控系统。用户使用的GPS则是由GPS信号接收器、数字处理器、和终端软件组成。GPS接受器可以有选择的接收某个卫星的信号，并对接收的不同卫星的信号进行交换。当GPS设备运作以后，系统会自动产生一个GSP卫星观测文件，观测文件经过终端处理软件的处理，最终形成准确的测量数据。在使用GSP技术的过程中应该注意到一些问题，有些地方是不适合应用GPS测量技术进行量测的，比如短边测量。如果一定要用GPS测量技术对短边进行两侧，为了保证测量精度，一定要经过多次测量。 RTK是以GPS技术为基础的一种能观测到实时动态的测绘新技术，是GPS技术发展的里程碑。RTK测绘技术是在一个点上安装GPS信号接收机，通过定点的GPS信号接收机接收GPS卫星发出的信号，当GPS接收机接收到卫星发出的信号以后在把信号通过基准台发射出去；流动站在在接收GPS卫星信号的同时也能接收到基准台发出的信号，从而得到基准台的观测量。RTK可以根据控制一定量的基准台就可以测得高精度的地形点和相应物体的坐标等，在利用测图软件的基础上就可以生成电子版的地图。近年来RTK测量技术被广泛的应用到地基和房地产测绘领域。 4.3 工程测量中的地理信息技术 地理信息技术简称GIS，GIS是一种新型的科学，它具有集计算机科学、空间科学和环境科学等学科于一体的特点。GIS已经成为了集多学科于一体的不可缺少的信息显示手段。GIS不仅在数据采集、分析可视化方面发挥这巨大的作用，同时GIS也具有空间提示、预警预报和辅助决策的重要测绘功能。经过近些年的发展，GIS早已成为一种成熟的技术在多领域发挥着重要的作用。GIS、内外一体化测绘等测绘技术的应用，真正实现了工程测绘的科学化、标准化、和信息化。 4.4 工程测量中的数字摄影测量技术 数字摄影测量技术是以数字影像和摄影测量为基础，发展起来的一种新型的测绘技术。数字摄影测绘的过程应用了许多学科的理论和方法，它广泛的使用了计算机技术、数字影像处理技术的科学技术，也是一种集多种技术于一体的测量方法。航空摄影测绘是数字摄影测绘中的一种测绘方法，利用这种方法，可以准确的测得比例尺较大的地形测图，通过这种测绘方法可以获得数字、影像等多种地图版本。目前，我国有100多个城市或工测单位利用航测技术制大比例尺地形图和地籍图，最大比例尺为1/500。全数字摄影工作站和GPS技术在工程测绘中的综合利用，使得摄影测量技术更加自动化和数字化。随着数字摄影技术的快速发展，摄影产品正在向4D（数字高模型、数字正射摄影图、数字线切图和数字栅格图）摄影产品转变，数字摄影技术为工程测绘提供了准确的数据。 过去我国只有海图和陆地地形图，没有测量方法测绘海岸带地形图，对中越划分北部联合测绘的难度更是很大，利用传统的测绘方法最少也要两年，现在广州军区某测绘大队里利用航空摄影等高技术手段，并在测绘生产中第一次大胆采用全数字摄影测量作业，作业效率提高一倍多。他们用时7个月就测绘出了两种规范文字的海岸带地形图，为我国海岸带地形测绘建立新的规范和图示提供了理论和实践依据。 4.5 工程测绘中的遥感技术 遥感技术简称RS，RS技术有着自身的优点，它依靠着大面积同步观测、提供更实时有效的数据等优势正在快速发展，近些年来RS也被广泛的应用到卫星技术上去，利用遥感卫星可以获得到更多的地理信息。小比例尺的地图也可以应用遥感影像技术来获取，遥感影像成为了测量城市地图以及种大、中、小图片的重要方法和手段。 国土资源局利用遥感技术对土地进行动态监测：利用遥感技术，对土地的变更、土地调查和动态进行相关的检测。可以及时的发掘违法用地情况，对违法用地的情况上报给有关部门，随着计算机图像处理技术的成熟和完善，利用遥感技术的动态监测技术必将带来更大的方便。 结束语： 工程测量技术是工程施工的前提条件，现代化的工程技术为工程的施工建设提供了基础保障。但是，现代化测量技术相对传统的测量技术对测量人员的技术和素质要求的更高，这也迫使我国应该加快对现代化工程测量技术人员的培养，通过工程测量技术人员技术培训，能够使得工程测量技术人员正确的使用新的测量技术和设备，为工程建设提供更加准确的工程测量数据。 工程测量学论文:关于工程测量学的探讨 摘要:工程测量学主要是研究工程建设和自然资源开发中各个阶段进行的控制和地形测绘、施工放样、变形监测的理论和技术。本文主要对工程测量的发展历程作了简要概述，指出了该学科的研究应用领域，阐述了工程测量学领域涉及到的测量仪器的发展。本文针对多年以来相关领域科研和开发的实践经验，对工程测量在实际生活中的应用，以及一系列基于工程测量的产品应用做了相应的研讨。最后，展望了工程测量在21世纪的发展方向和前景。 关键词:工程；测量；应用 1、工程测量的发展 1.1工程测量的概念与分类 通常，工程测量是工程建设中的所有测绘工作，实际上它包括在工程建设勘测、设计、施工和管理等阶段所进行的各种测量工作的统称。工程测量是服务于各项建设项目的勘测、设计、施工、安装、竣工、监测以及营运管理等一系列工程工序的测量学。 可以将工程测量按照其工作顺序和性质分为以下几种：勘测设计阶段的工程控制测量和地形测量；施工阶段的设备安装测量和施工测量；竣工和管理阶段的竣工测量、变形观测及维修养护测量等。 1.2工程测量学的发展简介 工程测量学是的发展历史悠久，它是从人类生产实践中逐渐发展起来的。在很久以前的古代，工程测量学与测量学并没有严格的区分。直到发展到近现代，随着经济的不断增长，工程建设的大规模发展，才逐渐形成了我们所谓的工程测量学。 从工程测量学的历史来看，它经历了从简单到复杂、从手工操作到测量自动化、从常规测量到精密测量的发展道路，它的发展始终与当时的生产力水平相同步，并且能够不断满足大型精密工程中对测量所提出的愈来愈高的需求。 1.3工程测量仪器的发展简介 跟工程测量学一样，工程测量仪器的发展，也经历了一个漫长的历史过程。自80年代以来，已经出现许多先进的测量仪器，为工程测量提供了先进的技术工具和手段。 在高程测量方面的发展，表现最为突出的应该是液体静力水准测量系统。这种测量系统通过各种类型的传感器测量容器的液面高度，可同时获取数十乃至数百个监测点的高程，具有高精度、遥测、自动化、可移动和持续测量等特点。传感器测量容器间的距离最长可达数十公里，可以用于跨河与跨海峡的水准测量；通过一种压力传感器，允许两个容器之间的高差从过去的数厘米达到数米。 工程测量专用仪器发展中最具显著特点的是多种功能的混合测量系统，该系统是采用多传感器的高速铁路轨道测量系统，用测量机器人自动跟踪沿铁路轨道前进的测量车，测量车上装有棱镜、斜倾传感器、长度传感器和微机，可用于测量轨道的3维坐标、轨道的宽度和倾角。 从上面看来，工程测量专用仪器具有高精度(亚毫米、微米乃至纳米)、快速、遥测、无接触、可移动、连续、自动记录、微机控制等特点，可作精密定位和准直测量，可测量倾斜度、厚度、表面粗糙度和平直度，还可测振动频率以及物体的动态行为。 2、 工程测量的应用研究 随着工程测量科技的不断进步，传统测绘技术向数字化测绘技术转化取得了显著的成绩。工程测量的应用发展趋势和方向是，GPS技术、RS技术、GIS技术、数字化测绘技术以及先进地面测量仪器等将广泛应用于工程测量中，并发挥其主导作用。下面介绍几种技术在工程测量中的应用。 2.1 GPS在工程测量中的应用 GPS测量的技术是依据1999年建设部的行业标准《城市测量规范》、1997年建设部的行业标准《全球定位系统城市测量技术规程》 制定的。 相对于常规测量来说，GPS测量主要有以下几个特点：测量精度高、测站间无需通视、观测时间短、仪器操作简便、全天候作业、提供三维坐标等特点。因此，GPS被广泛应用于房地产测绘、数字化测图及施工放样等各种工作中。 2.2 RS技术在工程测量中的应用 遥感（RS）技术在工程测量中快速的普及，是因为其具有大面积的同步观测、时效性、数据的综合性和可比性及经济性等优势，多光谱航空摄影和高分辨率的遥感卫星将成为对地观测获取基础地理信息的重要手段。另外，各种中小比例尺地形图都可以利用遥感影像来获取，为应用于工程测量领域的城市基本地形图、地籍图以及各种大、中、小比例地形图的快速更新提供了十分便利的方法和手段。因此，RS技术在工程测量中的应用意义非凡。 2.3 GIS技术在工程测量中的应用 GIS技术是一门集计算机科学、空间科学信息科学、测绘遥感科学、环境科学和管理科学等学科为一体的新兴学科。GIS技术，现在已成为多学科集成并应用于各领域的基础平台和地学空间信息显示的基本手段与工具。GIS技术的优势不仅仅在于它集地理数据采集存储、管理、分析、三维可视化显示与成果输出于一体的数据流程，还在于它的空间提示、预测预报和辅助决策功能。现在，GIS技术已经成为一门较为成熟的技术科学，而且已经成为一门新兴的产业，它已经在在测绘、地质矿产、农林水利、气象海洋、环境监测、城市规划土地管理、区域开发与国防建设等领域发挥越来越重要的作用。采用数据库、GIS、扫描矢量化及全数字摄影测量等技术，为专业信息系统提供及时、准确、标准化、数字化的基础空间信息，以建立各类专业信息系统，从而实现管理的科学化、标准化、信息化。 3、 工程测量学的发展前景 展望现在我国经济发展的局势，工程测量学将在以下方面将得到显著发展： 3.1测量机器人将在多传感器集成系统的人工智能方面取得非常重要的意义，其应用范围将进一步扩大，图形、影像和数据处理方面的能力将进一步增强； 3.2在大型工程建设和变形观测数据处理中，工程测量学将发展基于知识的信息系统，并进一步与大地测量、地球物理、工程与水文地质以及土木建筑等学科相结合，解决工程建设中以及运行期间的安全监测、灾害防治和环境保护的各种问题。 3.4工程测量将从原来的土木工程测量扩展到人体科学测量方面。 3.5GPS、GIS技术等相关的技术将紧密结合建设工程项目，在勘测、设计、施工等领域发挥重大作用。 3.6数学模型和物理模型的建立、分析与辨识将成为工程测量学领域在数据处理过程中的重要内容。 总结 综合上面的结论，可以看出工程测量学的发展与应用，主要表现在从点信息到面信息的获取，从静态到动态，从后处理到实时处理，从人眼观测操作到机器人自动寻标观测，从大型特种工程到人体测量工程，从高空到地面、地下以及水下，从人工量测到无接触遥测，从周期观测到持续测量，测量精度从毫米级到微米乃至纳米级。工程测量学的发展将直接对改善人们的生活环境，乃至生活方式产生影响，以及提高人们的生活质量起重要作用。 工程测量学论文:工程测量学课程CAI多媒体课件设计 摘要:在简要分析工程测量学的教学特点和计算机辅助教学优势的基础上,探讨了工程测量学课程研制课件的必要性,并对工程测量学课程CAI课件设计的理论依据、课件选题和设计制作原则和方法进行了有意义的探索和实践。 关键词:工程测量学;计算机辅助教学;CAI;课件 一 、引言 随着计算机技术的发展,多媒体技术也得到了广泛应用。由于其交互性好、表现力强、信息量大、视觉听觉效果突出等特点,逐渐成为现代教学方式的重要组成部分。工程测量学课程教学涉及大量的图形表达,注重学生空间想象力的培养,强调由空间到平面、由平面到空间的思维过程。这些特点决定其课堂教学不仅信息传输量大,而且包含了大量的抽象理论和方法。因此,在工程测量学的教学实施上,单纯依靠传统的教学手段已经很难达到教学目的,需要运用CAI课件等新的教学手段进行辅助教学。 在工程测量学教学中使用CAI课件能把工程测量学的基本原理、重要的公式推导等有机地结合起来, 使教师节约黑板书写时间,提高教学效率,更重要的是让学生看到相关模型的建立和利用数学工具解决实际问题以建立工程测量学基本理论和方法的整个过程,增强了学生分析问题、解决问题的能力,提高了学生的科学素质[1]。在利用多媒体技术进行计算机辅助教学时,还必须根据工程测量学的教学特点和相关学习理论进行计算机辅助教学课件的优化设计,以真正体现计算机辅助教学的优势。 二、工程测量学CAI课件设计的理论依据与基本原则 (一) 多媒体课件设计的理论依据 用建构主义学习理论及基于该理论的CAI课件的设计原则为指导进行工程测量学课件的设计,建构主义学习理论认为,学习过程是人的认识思维活动的主动建构过程,是人们通过现有的知识经验与外界环境进行交互活动以获取意义建构的过程,学习者的知识是在一定的情境下借助他人的帮助,通过意义的建构而获得的,理想的学习环境应包括情景,协作,交流,意义的建构四个部分, 意义的建构是教学的最终目标,一切教学过程都要围绕这一最终目标, 学习者是学习的主体,教师是学习者的促进者,辅助者,引导者,他的任务就是激发学生的兴趣,引导和帮助学生完成意义的建构,要为学习活动的开展尽可能多的创造有意义的学习环境,例如,学生对学习抽象的工程测量学课程往往感到枯燥无味,如果创设有意义的环境,使学生对该课程抽象问题的学习感到具体,形象,生动而乐意主动去学,这就可以有效地激发学生学习本门课程的兴趣。 因此,一个好的课件是要在建构主义学习理论的指导下设计的, 在课件中,利用多媒体课件提供某种符合学习要求的外部刺激,使学生积极主动同外部环境发生相互作用,完成知识结构重组的方法和策略,创设符合教学内容要求的情景和揭示新旧知识间联系的线索,用生动,活泼的方式呈现信息并与学生进行相互交流。 (二) 课件的设计原则 CAI课件的设计离不开教学设计,教学设计专家克拉克说过:“在教学中真正起作用的实际上不是媒体, 而是教学设计。”其含义不是贬低媒体作用,而是指导我们要运用“教学设计”的理论来设计CAI课件, 即CAI课件设计要体现设计者的教学思想,体现教者对于学与教的资源及过程进行系统规划的一套整体性操作程序的主要意图[2],科学严谨的教学设计是制作优秀课件的前提条件。在多媒体CAI课件的设计中, 要想在促进学生认识能力发展方面发挥其应有的作用,就要充分利用多媒体技术体现建构主义学习理论的优势,在工程测量学的课件设计时,应注意以下几点: 1、教学目标的合理安排。 教学目标主要是通过教与学使学生在认知领域,情感领域,动作技能领域达到的既定标准,要求在教学设计中必须明确给出, 此外,教学目标应该与学生学习环境中的目标相符合,教师确定的问题应能使学生感到就是自己的问题,建构主义认为学生不再是教学内容的被动者,而是意义的主动建构者,教师是教学活动的组织者。因此,教师针对教学主题所采用的策略,方法要有利于体现学生为主体的学习这一特点。 2、设计真实的任务。真实的活动是学习环境的重要特征, 建构主义理论提倡从现实情景中学,知识依赖于具体情景,脱离具体情景的抽象,枯燥的知识对学生来说是没有任何吸引力的,利用多媒体和仿真技术设计虚拟现实软件就可以模拟现实世界的真实环境,使学生身临其境,如同在现实生活中,这对知识的建构是很有好处的,一般来说,虚拟现实软件学习效果比较好,但开发起来也有一定的困难,它要求能够根据学生的输入数据进行分析处理并做出相应的场景变化,这是工程测量学教学课件开发的重点。 3、注意设置协作学习的环境。使学生成为独立自主的学习者, 建构主义认为,学生对知识的建构不仅依赖于自身原有的水平和经验,而且在一定程度上取决于同伴之间的对问题的共同讨论和理解,随着计算机网络的发展,多媒体与计算机网络结合起来,设计出支持合作学习的软件将会越来越引起人们的重视, 同时,课件的设计要支持学生对所学内容与学习过程的思考,发展学生自我控制能力,成为独立的学习者,例如:对工程测量学中有些学习主题具有很强的逻辑性分析过程的教学内容如影像匹配理论和技术,可采用探索方法,发现法去创设学习环境, 以利于适应认知过程的发展,使学生主动完成对主体知识的意义建构,还可以根据选题的特点,设置多种与以前学习主题不同但相关的情况,以便学生有多种机会在不同的情况中应用所学知识,从不同侧面来认识同一个主题。 4、要充分注意多媒体技术的特点。在建构主义学习理论中, 意义的建构是学习的最终目的,它靠学生自觉,主动地来完成,教师和外界环境的作用都是为了帮助和促进学生的意义建构,在这一点上, 多媒体技术的优势是其他媒体无法比拟的,因此,在课件设计中应注意到:以多媒体方式呈现教学信息,心理学认为,人的学习活动是多种感受共同参与和协调的结果,调动多个感觉器官共同参与学习活动,其效果最佳, 因此,在CAI课件设计中, 应根据需要尽可能用多种媒体呈现教学内容[3],如符号,语言,文字,声音,图形,动画,视频图像等,把各要素按教学要求进行有机的结合,呈现在屏幕上,为学习提供多样化的外部刺激,使学习效果更佳; 以超文本方式来组织教学信息, 学习者可通过节点间的链接关系方便地进行知识点间的切换,并对有关提问,反馈及帮助信息,提示或导航的呈现环节力求准确、可靠、规范, 方便学习者的学习。下面即是CAI课件设计流程图: 图1工程测量学CAI课件设计流程图 (三)工程测量学课程课件选题的重要原则 在整个工程测量学课程课件设计与制作中,科学性,针对性和实用性是最基本的原则,但这些原则在实际的课件制作过程中,却难以直接操作,因此,在教育理论,因材施教,充分发挥CAI课件的优点,提高教学效果思想的指导下,应制定一些浅显易懂, 操作简便的课件选题原则。 工程测量学CAI课件设计的选题应该遵循这些原则,选题的过程就是一个判断决策的过程,什么样的知识内容作为课件制作的对象,才能最大限度地体现其作为选题的必要性和可行性,这是一个大原则。分析工程测量学教学内容的特点以及制作的可行性和效益性,确定课件选题判断决策流程图, 针对工程测量学教学内容,该流程图最大程度地体现了选题的大原则,克服了常规手段不能很好表现的弊端,任何一节课或一个知识点, 如果按照流程前进,能走到最下层模块,便可以作为课件制作的对象,该节内容或知识点制作成为课件的必要性和可行性是充分的、反之,如果走到右边模块,建议放弃选题,因为该选题已经失去了制作成为课件的价值或者实际意义[4]。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 三、工程测量学CAI课件的制作步骤 (一)教学设计 制作电脑课件的目的是为课堂教学服务,在制作课件时,应首先写出授课教案,其内容包括教学目的、教学流程设计、问题和习题,并根据课程讲授的要求确定课件演示的表现手法。 (二) 脚本的设计 根据教学教案和表现手法,设计的课件脚本主要有课件简介、前言、课堂主题内容、总结、习题和退出6大模块。各模块内部包含电脑板书显示方式的过渡效果、画面背景图案、动画演示、重点突出、细节描绘等,并使各模块之间可相互连接和跳转。 (三)课件制作工具的选择 目前,多媒体课件制作工具多种多样,经比较,选择了Macromedia公司的Authorware 6.5。Authorware是一个规模较大、功能丰富、高效的多媒体创作工具,利用其函数变量能完成一些复杂的控制功能,很容易实现人机交互的过程控制,作品结构也比较清晰。Authorware的简单易学、易上手、效率高也是一个重要原因。除此之外,选择Windows自带的绘图工具和Photoshop软件来制作电路图,使电路分析的各个环节能更明确的体现,使同学们在课堂获得更多的理性认识[5]。 (四) 课件的运行、修改和打包 当课件的制作告一段落时,就要检验课件设计的效果,可一边运行课件看其效果,一边进行针对性修改。为满足课堂教学的需要,在教学课堂多次让学生观看,找出存在的问题,设计出更加直观的教学效果。在课件打包时,若的课件脱离Authorware平台的运行环境,就无法单独运行。为了解决这个问题,需重组设置,生成可以单独运行的exe文件,使课件成功。 图2工程测量学CAT课件系统总体框架 四、结论 工程测量学的发展为工程测量学课程教学提出了一系列的挑战,采用计算机辅助教学是解决这一问题的有效手段,计算机辅助教学停留在对传统课堂教学的补充上,对网络学校、虚拟学校、远程教育等概念还朦朦胧胧,但计算机在学与教过程中的优势,已被教师共识, 如何在现代教育科学理论指导下,完成计算机辅助教学课件制作过程中的模式选择,整体策略,制作出符合教学规律,高效能提高课堂教学质量的课件是目前工程测量学课程在采用计算机辅助教学过成中亟待研究的课题, 当前,新的教学手段,新的教育理念得到大力推进,在这个良好的氛围下,探讨工程测量学CAI 课件设计具有现实的意义, 我们有理由相信,只要坚持用教育科学理论指导课件制作实践,未来计算机辅助教学中高质量的课件将不断出自学校教师之手,为培养具有创新素质的人材,提供新的活力。