我国在农业发展方面,有着几千年的历史,在工业化之前,一直是世界上最大的农业国,随着当前经济的发展,农业的重要性看似已经降低,但是,其发展关乎着人民的生活稳定,所以不容忽视。随着时代的发展,在农业工作中使用的工具已经由镰刀、锄头等变成了现代化的农业机械,然而在农机监理服务中,出现了个别问题,阻碍了农业现代化的进程,本文详细分析了农机监理出现的问题,并提出了相应的解决措施,希望可以为农机监理服务质量的提升提供帮助。 1农机监理中存在的问题 1.1监理体制落后 农机监理体制落后是监理服务发展的主要制约因素之一。我国乡镇中基本上均会建设农机站,以便于农机的调用,这种管理体制为我国的农业发展提供了较大的帮助,但是在多年的使用中,并没有继续完善该体制,农机的调动权掌握在乡镇机关中,而比乡镇等级高的市、区均无调动权,仅有业务指导的权力,导致缺少对基层农机的管理,且随着时代的变革,体制落后导致的问题愈发严重,不仅阻碍了农机监理服务,还间接的影响了农业的现代化发展。 1.2基层农机管理人员素质不高 21世纪第三产业发展迅速,盛行服务至上,我国制度也在随着时代而不断的改进,从当初高度集中的控制到目前简政放权、服务社会,在基层农机服务中也加入了提高服务质量的措施,但是基层农机管理的服务却不尽人意。究其原因主要是基层农机管理人员的素质不高,农机管理层次呈现出“老龄化”的现象,工作人员年龄较大,受教育水平较低,受传统思想影响较为严重,使其没有相应的服务意识,而且此类人员基本均缺乏推广经验,使新型农机的推广也造成了阻碍,在对农机进行维修保养时,其专业技能较差,使得农机出现故障的可能性增加。 1.3监理业务规范化建设执行不力 对于乡镇中的农机,乡镇机关有调动全市、区机关对其进行业务指导,分工合作,提高效率。但是实际情况却大相径庭,业务指导工作疏忽,农机不能最大限度的工作,且由于建立体制的原因,导致管理工作不协调,造成监理业务的不规范化。而且随着个别法律法规的颁布,让乡镇农机站仅负责简单的工作,最终使得农机监理力度提不上去,还出现了个别消极的思想,阻碍了农机监理业务的处理。 2基层农机管理服务存在问题的对策 2.1改革监管体制 为了基层农机监理业务的提升,以提高我国农业的机械化水平,首先需要改革农机监管体制。传统的农机监管理模式将整个地区划分为多“块”,实行“一块一块”的管理模式,但是由于体制较为落后,不利于基层农机站的管理,如果想要改革监管体制,应当从“块”出发,将“按块管理”变成“按条管理”,将过去的上级指导业务,及下级只进行简单的工作进行改进,将全力集中到县级管理部门。同时,当地政府树立正确的改革观,寻找问题的根源,并集思广益,寻找解决问题的办法,让农机监理体制在改革之后不仅能够提高管理服务力度,还能调动相关工作人员的工作积极性。 2.2提高基层农机管理工作人员素质 导致基层农机管理出现问题出体制原因外,人为原因也占有较大比重。提高基层农机管理人员的素质,是提高农机监理业务水平的重要措施之一。想要提高其能力,首先需要大力吸收新鲜血液,解决我国农机管理的“老龄化”现象,当代年轻人基本上均接受过高等教育,属于新型人才。在吸收新鲜血液并对其进行培训时,应该让资历较长,理论与技能水平较高,且思想较为先进的人才对新人进行培养,应该采取针对性的方式,让其能够树立正确的农机管理意识,提高管理能力;并对其进行定期培训,让其成为理论与实践操作兼备的新型农机管理人才。另外,由于长期的使用,农机需要定期进行维修保养,并且随着科技的不断进步,农机的更新换代较快,所以,新型农机管理人才应对现代化农业机械的发展多加了解。而且,管理人员还要兼顾服务人员的监督,让其树立正确的服务意识,提高业务能力,使基层农机管理部门不仅提高了农机管理与服务质量,还能确保稳定可持续的发展。 2.3加强基层农机管理服务工作的支持 基层农机管理部门是我国现代农业机械化建设的基本管理单位,要保证其稳定可持续的进步,需要当地政府大力支持。我国应该颁布相关政策,通过国家的号召,以加强对基层农机管理服务的支持。农机的更新较快,但是并不代表着所有的新型农机均可以适应我国的农业,所以,需要进行试点实验,在进行试点实验时,当地政府应当调拨资金,保证农机的试点顺利完成。加强对农机的资金投入,不仅可以对农业机械进行试点实验,提高效率,还能使个别地区脱离机械化程度低的情况。加强对基层农机管理服务工作的支持,能够加快我国农业机械化的发展。 2.4加大安全执法力度 在进行基层农机管理时,需要加大安全执法力度。执法固然重要,但是安全始终是第一位的,我国一句名言说的好“责任重于山,安全大于天”,身体是革命的根本,安全的农业生产与农机监理,对农业的发展,农民的收入水平提高具有重要意义。在对农机进行检测时,要本着“以人为本”的理念进行检测,详细记录农机存在的问题,检测之后,让相关工作人员进行问题的修复,使农机在进行生产时,能够稳定的运转,减少安全隐患。另外,当地政府每年都要定期对基层农机监理机构进行管理与服务方面的培训,提高专业技能水平,从而提高农机监理服务的质量。综上所述,我国坚持走由中国特色的社会主义道路,虽然近年来将工作重点放在了经济与其它领域,并且取得了较好的发展,但是,从中华文化开始时,我国就是一个农业国,所以,在发展经济的同时也兼顾着农业的发展,但是在发展过程中,由于监管体制落后、基层管理人员素质不高、业务办理不规范等问题,导致农机的监管出现问题,制约了农业的发展,本文就此类问题,提出了改革管理体制、提高管理人员素质、加强支持以及加大执法力度等措施,希望我国能够在农业现代机械化的道路上越走越远。 作者:刘静 单位:安徽省亳州市利辛县农机监理站
0引言 广泛应用于各个领域、各个行业的化工材料与我们的生活密不可分,例如建筑、桥梁以及食品中的各种添加剂、药品中的有效成分等都含有化工材料。化学分析是一种非常重要的化工检测手段,在化工材料的检测中起着至关重要的作用。化学分析方法由于其可以对样品进行准确快速的测定且能够为化工化学研究人员提供准确有效的数据,所以常常被作为一种可靠的科学研究方法。化工材料自身的性质决定了其检测方式,化工材料的不同决定了检测方式的不同,但对于大多数的化工材料来说,化学分析的方法都可以对其进行检测,这正是化学分析检测的方法灵活多样,对象比较复杂,检测工具也各式各样的原因。所以我们必须分析各种工具、方法应用的有效性,以获得更加合理的检测方法,才能保证检测结果的精确性,促进化学分析在化工材料研究与检测中更加科学的应用。 1化学分析的概念及其应用 化学分析,通常认为是依据相关化学反应以及其相互关系对材料进行分析的一种科学方法。通过化学分析,不仅可以对化工材料的特性、组成、结构等固有属性进行精确的解析,还可以对化工材料中的纯度、杂质含量以及组分含量进行分析,在化工材料的生产、加工、检测和应用等各个环节均具起了十分重要的作用。因此,化学分析是确保化工材料安全可靠的一种重要手段。随着工业水平和科学技术的不断发展,化工材料的应用领域越来越广泛,化学分析的方法和技术也得到了越来越快的发展,其在化工材料的生产和检测中的作用越来越重要,对于测试结果的准确性和有效性也有了越来越高的要求。 2化学分析方法的分类 按照分析原理的不同,化学分析方法一般分为传统分析方法以及仪器分析方法。其中传统分析方法一般分析时间较长;而仪器分析方法则属于后发展的新方法,分析相对较为快速,综合性和联用性较强,是近年来发展较快的化学分析方法。 2.1传统分析方法 传统分析方法,通常是直接利用物质间发生的化学反应,通过观察化学反应的剧烈程度,辅助称重、滴定等手段,对化工材料的组分、纯度以及杂质含量进行定量分析,重点关注成份分析。检测人员的素质、操作技能以及检测经验的丰富程度,都将影响化学分析的实际结果。化工材料成份越来越丰富、结构越来越复杂、杂质分析要求越来越精细,均导致对检测人员的综合素质要求越来越高,检测时间越来越长,结果分析也越来越复杂,这些都在一定程度上增加了应用的局限性。 2.2仪器分析方法 仪器分析方法,通常是在样品充分溶解的前提下,直接利用专业的仪器设备进行物质化学分析的一种方法。这种方法被广泛应用于现代化学分析方法中,综合运用了物理、化学等多学科技术,能够准确、快速、高效地对化工材料的相关属性进行定量或者定性分析。与传统分析方法相比,化学分析方法的分析对象进一步细化,从分子、原子层面的分析向质子层面更精细的检测方向发展;分析方法也进一步细化,根据化工材料的生产工艺和应用领域,分别细化的针对性更强的分析方法和相应的分析设备,比如电化学、光化学、物理化学等,以及相应的拉曼光谱、质谱、色谱、激光衍射粒度分析、ICP、原子吸收光谱分析等等,应用领域逐渐分离出化学、生物、基因、医药等等更加精细的领域。其中色谱仪是最为常用的一种仪器分析方法,通常分为以下三种:①气相色谱仪气相色谱仪是一种对气相色谱进行分析的工具,其具有快速、高效、灵敏等特点,常常被应用在食品、药品、化工等行业。气相色谱仪能够快速的将不同的有机物分离开,因此常常被用于有机硫、有机氯、菊酯类等物质检测与分析。②液相色谱仪液相色谱仪是一种对液相色谱进行分析的工具,对液相有机物的分离具有非常好的效果。常常被用于防腐剂、甜味剂、食用香精等各类食品添加剂的检测与分析。③离子色谱仪离子色谱仪是一种对阴、阳离子色谱进行分析的工具。他可以同时检测多组离子,具有快速、简便等特点。常常被用在食品与药品的检测与分析当中。 3化学分析的发展趋势 社会发展的不断进步使得人们对化工材料的需求逐渐变得多样化、专业化,同时,随着生产水平的不断提高以及科学技术的不断发展,新的技术和应用会不断被开发,新的检测技术和仪器也会相应地不断涌现,这会使人们获得更加多样化的检测和分析方法。人们必定不只满足于传统的成份含量分析,也不只满足于单一的结构分析,而是更加深入地向更加微观层面的活性、价态、形态等方向拓展,甚至于不断深入到原子内部结构的分析。由于大量精细特征数据的获取和存储必将推动大数据精密分析时代的到来;强大分析谱库的建立,微观和宏观综合分析的实现必将成为未来发展的一种趋势。未来的化学分析将不再仅仅局限于对现有材料属性的检测和分析,而是朝着对未知材料、未知特性的预测和识别,主动指导新材料的开发和新领域的应用,更加强调材料的综合属性的分析和反馈的方向发展。不同类型的化学分析方法会逐渐融合,并且不断与其他领域进行交叉,形成更加综合、全面、精细的分析方法和分析系统。 4化学分析的有效应用 传统分析方法中操作人员的素质水平、规范程度、操作能力的不同,仪器分析方法中各相关仪器设备的匹配程度、精度和缺陷的差别,具体分析方法和分析模型的选取,都将对测试分析结果准确度产生严重影响。为了保证化学分析的有效应用,必须结合各种分析方法的过程、特征和应用特点,对影响结果的各个环节展开细致分析,最终保证分析结果的科学准确性和应用有效性。 4.1化学分析的细致性 化工材料的化学分析的细致性,可以减少分析操作过程中的失误,降低分析操作中存在的误差,确保了实验的准确性。例如在药品、食品的化学成分检测中,首先要对其各成分所需的环境进行相关检测,以此来确定药品、食品的保存环境以及保存的方法;其次对该化学成分进行检测,记录其是否含有对人体有害的成分或者是否会和水反应产生对人体有害的成分等。 4.2化学分析的准确性 化学分析的准确性对化学分析的结果是非常重要的。分析化学的准确性越高,会使得化工材料的应用范围越广泛,同时良好的准确性能够推动新型化工材料的有效开发。要确保化工材料化学分析的准确性,需从分析人员的知识水平、熟悉程度以及数据记录等全方面入手。在用化学分析方法对化工材料进行检测时,要选择知识储备丰富、各项操作熟练的人员进行实验,严谨的对待研究过程中的每一个小细节。 4.3化学分析的合理性 化学分析的具体过程固然重要,但是化学分析方法的选择是否合理却是其结果有效与否的基本要素。因此,在每一项化学分析之前,必须仔细研究分析对象的特性、应用目的,以及综合考虑各种可能采用到的分析方法的精度、局限性等,最终确定比较科学、合理的分析方法。 4.4化学分析的全面性 化工材料的广泛使用致使化学分析得到了全面的发展,对于化学分析的结果必须具有全面的认识,努力摆脱惯性思维的束缚,辅助多种测试手段的分析,获得更加全面的分析结果,保证分析结果对应用起到有效的指导作用。 5总结 化学分析在化工类材料的检测中起着不可代替的作用。随着化工行业的快速发展,化工材料的开发与检测成为化工行业发展的前提。做好化工材料的检测工作是我们的首要任务。化学分析方法的有效应用,必将会为化工材料的开发提供一个新的天地。
0引言 随着科技水平的不断提高,各式各样的新技术、新型机电设备不断应用到煤矿综合生产系统中,矿井机械化程度得到了大幅提高。煤矿生产系统涉及到的大量的大型机电设备都处于煤矿井下工作面生产应用中,所处环境较为恶劣,受到大量粉尘影响以及采煤引起的冲击地压载荷等等。因此,煤矿大型机电设备的安全可靠性是保障煤矿安全高效生产的必要条件。随着煤矿机电设备功率越来越大,设备的电气线路也变得更加复杂,电器系统产生的故障如果不及时进行判断和检修,会极大的影响了煤矿的安全生产。因此,需针对煤矿大型机电设备的电气故障及改进措施进行全方位的研究。笔者针对煤矿综合生产系统中机电设备常见的电气线路故障进行了分析,并提出了合理的检测检修方法步骤。 1煤矿机电设备电气线路故障的影响因素 煤矿综合生产系统中涉及到的大型机电设备众多,常见的有变压器、采煤机、输送机、通风机和空气压缩机等,在使用过程中需要的电气线路材料的质量必须达标,设计必须合理。由于这些机电设备功率较高,通过的电流较大,若电气线路采用材料质量较差或电气线路长期受井下环境影响老化严重,就会产生各种故障,无法保证煤矿大型机电设备的正常安全使用。如果煤矿机电设备的电气线路故障问题无法及时有效的进行检测处理,会造成煤矿局部停工,大大影响煤矿生产系统的综合生产效率,给煤矿安全生产带来较大的隐患和损失。因此,在煤矿大型机电设备的日常使用过程中,应制定检修计划,安排指定技术人员对设备及其电气线路进行定期检修和维护,保证煤矿大型机电设备电气线路的安全运行。 2煤矿设备电气控制系统故障及原因探讨 2.1短路 最常见的故障即为电路短路,短路会造成整个电气线路瘫痪,导致电器线路中电流过大,烧坏电气线路中的大型机电设备,甚至引发火灾,发生安全事故,导致整个煤矿生产系统停滞。引起线路发生短路故障的原因有:电线绝缘性表皮脱落,导电性物品异常搭接等,短路会对整个电气线路产生致命性的影响。短路通常表现为接地短路、三相短路、两相短路或者变压器内线圈短路等。 2.2机电设备超载 机电设备超载是电气线路常见故障之一,此故障是由于在完整的电路系统中通过机电设备的电流过大并超过了设备的额定电流,使得机电设备超负荷工作,若处理及时,则会造成矿井生产效率降低,若处理较晚且不妥当,则会导致电气线路中的机电设备超负荷工作时间较长,烧毁机电设备,导致重大火灾等,甚至导致这个电气系统发生瘫痪。 2.3电源缺相 电源缺相即在完整的电气线路中,电动机正常运行时,其三相电源中的一相熔断了熔断器,最终导致电源无法运作,造成电源缺相故障。电源缺相故障在煤矿电气系统中较少出现,但也是及其关键的一个环节。一旦电源发生缺相故障,会对整个电气系统产生重大的安全隐患。 3煤矿机电设备电气线路故障检测步骤及方法 3.1故障检测步骤 在煤矿综合生产系统正常运行过程中,一旦机电设备出现运行异常等各种问题,技术人员应及时对故障做出针对性的检测,加强对机电设备电气线路的检测和日常维护,具体的检测步骤如下: (1)技术人员必须先学习并了解机电设备的安装方法及操作说明。一旦电气线路中出现异常故障,掌握电气系统中机电设备的具体工作原理,可以在第一时间内找出故障点,及时采取有效的措施进行检修。 (2)当电气线路出现故障时,技术人员应第一时间与值班设备操作人员进行沟通,了解现场设备运行前后的具体情况与设备的故障具体表现,进行下一步的诊断和处理,提高机电设备检修效率,尽快投入生产。 (3)确定电气线路中异常故障发生具体位置后,首先对其外侧进行检测,若外侧无明显问题,则需对设备的内部构造进一步检测,根据设备的工作原理,及时采取有效的措施处理故障问题。 (4)加强对技术人员素质及技能的培养,定期培训,要求技术人员必须熟练地掌握关于机电设备电气系统的专业知识;加强设备检修的管理规范,当出现较多的故障问题时,应分清主次,优先检修主干路上的重要故障点,然后再逐一检修支路上的故障点,同时要加强机电设备的日常维护,将故障问题扼杀于摇篮里,从根本上杜绝故障问题的产生。 3.2故障检测方法 (1)短接法 当对故障点进行初步检测确定为电气线路断路故障问题,且此部分线路设备负载荷较小,不会出现载荷过大问题,此时则可以采取短接法对故障点进行检测。短接法即为取一根导线,在电气线路断路部分两端进行短接检测,如电气线路通路,则故障点在两个检测点之间,若电气线路仍然不同,则进行另一段检测,分步排除,确定故障点。 ①局部短接法。指在电器线路中的机电设备两端连接点进行测量,若线路通路,则故障点在被短接的机电设备中。此方法工作量较大,如两端电气设备较多,则测量难度高。 ②分段短接法。首先在较大范围内进行短接,确定一个较大的故障点范围。然后在分段在各个电气设备两端短接,确定故障点的具体位置。 (2)电压测量法 使用电压测量法确定故障点具体位置时,需提前对机电设备进行断路,然后用电压表测量机电设备的两端电压。具体分为分段测量法和分阶测量法。 ①分段测量法对电气线路中的机电设备进行分段检测,可以确定一个较大的断路范围,然后在逐一排除正常设备线路范围,确定具体故障位置。 ②分阶测量法较为实用,其是将电压表一端与机电设备一端连接,另一端连接于不同位置时,检测其电压是否正常,从而判断电气线路中故障点的具体位置。 (3)电阻测量法 此方法原理是根据电器线路中某部分电阻值用于对比正常电阻值进行故障点的确定,若某范围内电阻值突变较大,则此范围内会发生故障问题。 4结语 煤矿机电设备的电气线路的正常运行对煤矿综合生产系统有着至关重要的作用,煤矿在设计机电设备电气线路时,应参考常见故障原因,在设计源头上控制故障的产生,针对机电设备出现的电气线路故障,检测要及时,处理解决方法也必须准确,努力做到及时排除故障,确保机电设备尽快投入安全正常生产。
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
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。
1对物联网技术的理解 物联网技术指运用信息传感设备和技术——如全球定位系统、射频识别技术、传感器和红外感应器等——来监测需要监控、连接、互动的物体或过程,进而促使人们对物品进行智能化识别、定位和管理。物联网技术,简单地说,就是以互联网技术为基础,通过信息传感系统将人们的生活和网络融合在一起,达到物物相连,进而使人们工作智能化和网络化,提高工作效率,同时也使资源达到共享,运用更加充分。 物联网系统主要涵盖内容有三方面——感知层、网络层、应用层。感知层就是物联网系统中的传感设备,主要包括智能卡、电子标签、GPS、识别码、摄像头等,通过传感系统来捕获、采集相关信息(如识别环境因子并监测分析),实现智能感知;网络层是物联网系统中的网络中心和通信信号,例如:智能控制中心和信息处理中心,其作用就是对感知层所采集的信息进行处理和判断,实现设备的智能化控制;应用层是物联网在各行各业中的实际应用,根据不同行业的不同的特征来实现智能化处理。 2环境监测中物联网技术应用的意义 环境监测是一项复杂的工作,需要较好的设备和监测技术,若设备和监测技术达不到要求,就会导致很多工作只停留在表面,检测出的数据有限、不准确。例如:传统的环境监测工作一般由人来做,实效性差,监测人员对某区域进行环境状况概括后,之后过很长时间才能再次重新监测,而如果突然出现意外状况,环境监测人员不能及时有效地进行信息搜集、判断和分析,出现环境问题,并持续恶化。物联网技术应用到环境监测中,能让我们及时获取难以监测、记录的信息,且信息数据更全面、准确,通过整理和分析这些数据信息,有助于环保部门及时发现存在的问题,并能及时做好预防和控制工作,促使环境监测的效率大大提高。 3环境监测中物联网技术应用存在的问题 3.1监测技术有待提高 物联网技术在环境监测中应用还处于初级阶段,需加强硬件和软件的建设。目前,环境监测传感器功能太少,可以监测的污染源范围小,监测的种类少,采集的信息和数据的准确性低。某些化学类传感器需要耗费大量资金来进口,且设备维护成本高。环境监测也需要网络技术来传递信息,但我国的网络技术应用还不成熟,技术性不高,限制实际传感功能。 3.2监测要素不全面 在生态系统监测中,应用物联网技术只监测简单的元素,而且监测系统的构成也不全面;物联网技术应用到海洋环境监测中,只是分析几项重点的污染物;大气监测中,只是研究空气中特定的污染物。环境监测要素不全面,不能形成全面的环境监测系统,环境监测能力有限。 3.3专业技术人员匮乏 环境监测技术人员有专业的技术能力,岗位上配备与岗位相对应的技术人员,这些都有助于提升环境监测工作实效性。目前,我国环境监测专业技术人员匮乏并且组成结构也不完善,需重新分配和优化工作人员。环境监测技术人员需具备专业的知识和技术,对突发的意外事故有良好的操作能力,能及时发现问题,解决问题。目前我国缺少专业化的环境监测人员,这严重阻碍了物联网技术在环境监测方面的健康发展。 3.4环境监测管理制度不完善 随着环境问题的不断出现,环境监测管理工作越来越受到人们的重视,但因为没有完善的环境监测管理制度,再加上监测技术和监测范围等因素的影响,不利于环境监测工作管理效率的提高,容易造成监测结果与实际情况有一定的偏差。缺乏有效的环境监测管理制度导致无法充分发挥整个物联网技术的作用,管理部门完善环境监测管理制度,有助于环境监测工作顺利开展。 4环境监测中物联网技术的应用策略 4.1加大技术研发的力度 物联网技术在环境监测中应用还不成熟,还需进一步加大技术研发和生产相关设备,相关部门应提供技术、资金等条件来支持物联网技术的研发。相关科技人员也应不断提高自己的专业技术水平和能力,进而完善与创新物联网技术,提高物联网技术的硬件和软件的质量,扩大监测内容,使其性能变得更好。提高物联网技术后,也降低其在环境监测中的使用成本,有利于物联网技术快捷高效地为环境监测服务。 4.2建立统一物联网信息共享平台 统一物联网信息共享平台使环境监测数据和信息达到共享,并能智能审核、分析和存储数据和信息,保证了物联网的环境监测质量,提高环境监测的有效性,确保物联网准确性和可靠性。 4.3培养环境监测人员的专业素质 要想培养一支专业技术和综合素质高的团队,相关部门可加大对技术员工的培训力度,可定期对技术人员进行相关技术专业培训,提高专业知识和实践操作能力。也可建立再教育机制,激发工作人员的培训热情。既要提高员工的专业能力,又要提升工作人员的责任感与使命感,进而提高员工的综合素质,这样才能高质量、快捷高效、顺利地完成环境监测工作。 4.4建立环境监测管理制度 国家相关部门要根据国际物联网各项技术标准和相关区域的实际情况,制定出符合中国环境的监测管理制度,为物联网技术在环境监测的应用中提供标准化的技术参考,这样就使不同区域的电子终端实现协调统一,保证监测数据的准确性。 总之,物联网技术在环境监测工作中的应用能提高环境监测效率和质量,保证采集的信息和数据更全面和准确,有利于后续工作的顺利开展。物联网还应不断完善,完善后的物联网才能更好地应用到环境监测中,保证环境监测工作顺利进行。
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。
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
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。
1我国环境污染问题严重和环境保护的重要性 我国改革开放以来,经济社会得到了快速地发展,人们的生活质量和经济水平得到了显著的提高,随着时代的发展和社会的进步,但是,各个地区在开发建设的过程中,没有重视环境保护,导致生态环境失去平衡,环境污染问题也变得日趋严重。环境保护问题已经越来越得到人们的重视,如何更好地解决环境保护中出现的各种问题,已经成为我国目前迫切需要解决的问题。环境保护是为了人们的生存环境和发展环境更加舒适美好,也是为了我国经济社会的可持续发展,为了全面实行可持续发展,就要进行严格的环境监测,从而对环境进行保护。 2环境监测在环境保护工作中有着非常重要的作用 环境监测的定义是指通过对影响环境质量因素的代表值的测定,确定环境质量(或污染程度)及其变化趋势。其作为环境保护的一大利器,对环境进行监测的目的主要是准确、及时而又全面地呈现给大家当前环境质量情况,合理预测其将来的发展变化趋势,为环境保护部门进行下一步的控制污染源和环境规划等环保措施提供理论依据和数据基础。环境监测为环境保护提供第一手的原始数据,是环境保护最重要的依据,也是环境保护的基础,是环境保护必不可少的基础性工作,离开环境监测数据,就没办法开展好环境保护工作。环境监测在环境保护工作中是一个不可缺少的技术扶助角色。进行环境监测可以清楚地知道这个地区有哪些污染物和每种污染物的浓度情况、总量情况、变化情况。环境监测工作是一项专业性比较强的工作,环境监测涉及化学、物理、数学、自然科学、社会科学、环境科学、环境工程。环境监测是为环境保护工作服务的,通过环境监测数据掌握有哪些污染物、那些污染物的浓度、如何进行环境保护工作。在进行环境监测时,有时通过环境监测仪器设备直接对噪声等环境要素进行测定,有时通过采集环境中的大气、水等样本,然后把样本进行现场分析或送到实验室进行分析,通过仪器设备和规定的操作方法来测定样本的污染物种类和污染物数量,环境污染情况也就一目了然。在环境保护工作中,环境保护的规划、计划、各种政策的制定和各级党政领导对环境保护的重要决策,都要以环境监测数据为基础;各级环境保护部门开展环境管理、环境污染事件处理、环境执法等,都要以环境监测数据为依据;综合整治、区域限批、污染减排等各类环境保护实施的效果,最终都体现在流域、区域或行政辖区的地表水、噪声、大气环境质量改良上,这就需要环境监测单位用环境监测数据来体现说明。环境监测在环境保护工作中拥有不可或缺的技术撑持作用。 3环境监测在环境保护工作中有哪些作用 环境监测是环境保护工作中一个重要的细节,为环境保护工作的开展实施提供数据支持,环境监测和环境保护两者关系紧密,环境监测作用于环境保护,推动国家向环境友好型方向不断前进、发展。环境监测在环境保护工作中的作用:(1)环境监测为环境保护执法提供数据依据。在环境保护工作中进行环境监测,我们可以清楚地知道真实、全面、准确的环境监测数据,并对这些环境监测数据进行科学的分析,得到有用的信息,随之准确掌握环境的情况,为环境保护执法指明道路,为环境保护执法提供更有效的方法,提高环境保护执法工作效率。(2)环境监测为环境保护法律、法规、规章、制度和标准的制定和实施提供重要数据资料。每个行业都有自己的法律、法规、规章、制度和标准,环境保护部门也不例外,想要确定水、空气、噪声等环境是否受到污染,就要拿法律、法规、规章、制度和标准来对照。如果环境遭受破坏,也要依据这些来划分污染的等级。在制定环境保护法律、法规、规章、制度和标准的时候,就需要对不同的地方在不同的时间都进行环境监测,把收集的环境监测数据拿来做比较,进行分析。(3)环境监测为环境影响评价提供监测数据。环境监测是环境影响评价中一个重要的步骤,在环境影响评价的整个过程当中都需要进行环境监测。环评单位要进行环境影响评价,第一步就必须委托环境监测部门对项目建设地的周边环境进行监测,掌握项目周围环境概况,然后对照项目所在地环境功能区划及执行标准,根据项目建设地点的水环境质量现状、大气环境质量现状、声环境质量现状等,提出拟建设项目的主要环境问题和主要环境保护目标,然后对拟建设项目的施工期、运营期和退役期的废水、废气、噪声和固体废物的污染源和环境影响进行分析和预测,这当中也需要环境监测的支持,然后提出施工期和运营期关于废水、废气、噪声和固体废物的环境污染治理措施,提出拟建设项目在各个时期要进行环境监测的计划和建议,然后还要对项目选址可行性、产业政策符合性、清洁生产、总量控制因子、总量控制指标和区域调配等进行分析,最后对拟建设项目提出对策、建议和总结论。拟建设项目运营后还要进行环境保护竣工验收监测,以保证和确定环境影响评价中提出的环境污染治理措施、对策和建议是否做到、是否可行。在环境影响评价的评价初期、施工期、运营期及后评价期都需要环境监测的监测数据。(4)环境监测为环境污染事故处理提供重要数据资料。现在我国环境污染事故频发,造成人心惶惶。出现环境污染事故时,首先对环境污染事故进行环境监测,可以清楚地知道这次环境污染事故有哪些污染物和受污染的范围有哪些。然后才能制定出及时、准确、科学、符合实际的环境污染事故处理方案。(5)环境监测为各级党委和政府制定经济、环境保护政策提供监测数据作为决策依据。(6)环境监测为建设项目环境保护竣工验收提供重要数据资料。(7)环境监测为排污单位的排污申报提供重要数据资料。(8)环境监测为环境保护普查工作提供重要数据资料。(9)环境监测为排污单位在线监测数据比对提供重要数据资料。(10)环境监测为环境污染纠纷处理提供重要数据资料。(11)环境监测为节能减排工作提供重要数据资料。(12)环境监测为各级政府环境保护目标责任制考核提供重要数据资料。(13)环境监测为环境统计工作提供重要数据资料。(14)环境监测为总量控制工作提供重要数据资料。(15)环境监测为环境质量信息提供重要数据资料。(16)环境监测为征收环境保护税提供重要数据资料。(17)环境监测为城市环境综合整治定量考核工作提供重要数据资料。(18)环境监测为发放排污许可证工作提供重要数据资料。(19)环境监测为制定环境标准工作提供重要数据资料。(20)环境监测为反映一个地区的环境状况提供重要数据资料。(21)环境监测为科学研究工作提供重要数据资料。(22)环境监测为环境治理提供重要数据资料。要进行环境治理就必须准确了解环境的质量和污染程度,只有用环境监测采集来的数据作为依据,才能有重点、方向准确地制定出有效的环境保护措施,否则,可能会适得其反,加重环境的污染。 4如何发挥环境监测在环境保护工作中不可或缺的技术撑持作用 环境保护工作中要充分发挥环境监测的有力作用:(1)完善环境监测的日常管理制度。环境监测工作应该严格按照环境监测的有关规定落实执行,按照环境监测数据及时、准确、全面的要求,建设现代化、全国性的环境监测网络体系,为及时、全面、准确掌握和解决全国各地环境污染问题服务。(2)加大对环境监测工作的监督管理。明确环境监测各岗位职责,用法律法规来约束环境监测工作人员的环境监测行为。积极关心环境监测工作人员的职称评定和聘任,增加环境监测工作人员有关环境监测高级工程师和环境监测工程师的职称聘任职数,鼓励环境监测工作人员对环境监测工作的热情。坚决杜绝在环境监测工作中乱改数据、谎报瞒报和弄虚作假现象,确保环境监测数据的及时、真实、全面和准确。坚决打击在环境监测工作中乱改数据、谎报瞒报和弄虚作假的失职渎职行为。(3)要投入足够的环境监测资金,采购先进的环境监测仪器设备,保证环境监测仪器设备及时维修、保养和更新。(4)加大对环境监测技术的改进和创新,积极采用国内外先进的环境监测方法技术。加强人工智能、卫星遥感等先进环境监测技术的应用。(5)积极培养和吸收优秀的环境监测人才,培养建立一支能吃苦耐劳、反应迅速、作风优良、工作负责的环境监测队伍。(6)提升环境监测的政治地位和法律地位,尽快改善环境监测体制。要完善环境监测的法律、法规、规章,提升环境监测单位的政治地位和级别,转变环境监测部门不够独立的局面。(7)健全环境监测的法律法规、规章制度和标准规范。随着环境保护工作的不断重视,要求与其相适应的相关法律法规、规章制度和标准规范也相应地提高质量和水平,而且必须要执行落实到位、监督管理到位。(8)建立环境监测和环境保护执法联动体制。(9)环境监测机构要配备建设仪器设备齐全的优良实验室,提高环境监测质量水平。(10)排污单位的委托性环境监测全部由社会上的环境监测中介单位承担,并对社会上的环境监测中介单位加大监督和管理。 5结语 在环境保护工作中进行环境监测是十分必要的,而且,还要在环境保护中全面开展环境监测工作,使环境污染问题得到有效地解决。我国应该立足国情,建立和完善我国的环境监测网络体系和环境监测应急体系,提高环境监测能力,为环境保护工作提供客观、准确、真实和及时的数据服务,继续在环境保护工作中发挥重要的作用。
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
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。
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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本文首先介绍我国环境保护方面的现状,然后讲述环境监测的主要内容和环境影响评价的主要内容,接着分析环境监测与环境影响评价的关系,最后提出加强环境监测和环境影响评价密切关系的有效措施。 引言 我国从1978年改革开放以来,经济发展取得举世瞩目的成就,人们的物质生活水平取得很大程度的提高,但是经济的飞速发展很大程度上是以牺牲环境和资源来换取的,我国已经面临很大的环境挑战。现在的环境容量已经达到支持发展经济的极限,环境污染问题已经严重制约经济的发展和影响社会的稳定。我国现在的环境问题已经不是能否造福我们子孙后代的问题,而是我们这代人是否能够好好生活和可持续发展的问题。环境污染正在不断加剧,生物多样性不断减少、荒漠化、草原退化、水资源短缺、森林被破坏等等都是我国面临的严峻环境挑战。 环境污染问题越来越严重,我国人民以前盼温饱,现在盼环保,国家也越来越重视环境保护,对环境监测和环境影响评价也不断重视。我国法律强制规定环境影响评价是指导人们开发活动的必须行为,成为环境影响评价制度,是贯彻“预防为主”环境保护方针的重要手段。环境影响评价可以分为规划环境影响评价和建设项目环境影响评价。环境监测与环境影响评价的关系非常密切。 1环境监测的主要内容 环境监测就是运用化学、物理、生物、遥感、遥测、计算机等现代科技手段监视、测定、监控反映环境质量及其变化趋势的各种标志数据,从而对环境质量作出综合评价的学科。环境监测是环境影响评价中的重要环节,贯穿于环境影响评价的整个过程。环境监测是环境影响评价的技术基础。环境监测的过程一般为接受环境监测任务,现场调查和收集资料,制定环境监测计划,环境监测现场优化布点,样品采集,样品运输和保存,样品的预处理,分析测试,环境监测数据处理和综合评价。环境监测能够为规划环境影响评价和建设项目环境影响评价的拟建地提供真实数据资料,为环境影响评价提供科学依据。在建设项目竣工环保验收中进行环境监测,通过环境监测数据可以检验配套的环境污染防治设施正常运行后是否符合环境影响评价中的预测,是否不会对周边环境造成很大污染。 2环境影响评价的主要内容 环境影响评价是指对规划和建设项目实施后可能造成的环境影响进行分析、预测和评估,提出预防或者减轻不良环境影响的对策和措施,进行跟踪监测的方法与制度。环境影响评价是一项环保制度,具有法律强制性,是贯彻我国“预防为主”环境保护方针的重要手段。环境影响评价是为了减少规划和建设项目建设所造成的环境污染,并且是为了维护生态环境平衡。环境影响评价是20世纪70年代开始为环境保护而兴起的,是一门建立在环境监测技术、污染物扩散规律、环境质量对人体健康影响和自然界自净能力等基础上的科学技术。通过环境影响评价制度的实施,预测、评估规划或建设项目建成投产后对周边环境的影响,并提出有效的环境污染整改措施,达到把环境污染降到可接受范围,从而保护周边环境的目的。环境影响评价的基本内容是:建设方案的具体内容,建设地点的环境本底值情况,规划或建设项目建成投产后对周边环境会产生哪些污染,防止和防治这些污染要采取哪些措施。环境影响评价主要有三个部分:第一部分是评价规划或建设项目建设前的环境情况,必须委托有环境监测资质的单位对建设地点的环境现状进行环境本底值监测,并制定环境监测方案。根据环境监测来预测和评估这种规划或建设项目建成投产后对周边环境会产生怎样的污染,是否是在本行政区域的环境容量之内。第二部分是评估未来的环境情况,对规划或建设项目进行环境影响分析,预测他们正常运行后产生的污染对周边环境的影响,并提出如何防治环境污染的措施。第三部分是环境影响后评价,主要是指规划或大型的建设项目在建设或运行过程中进行环境影响后评价,对这种规划或建设项目的环境影响、预防、减轻不良环境影响对策措施的有效性进行调查、分析、评估,发现有明显的环境不良影响,及时提出并采取相应的改进措施。 3环境监测与环境影响评价的关系 环境监测和环境影响评价都是我国环境保护的重要组成部分,它们的目的都是为了实现我国环境的有效保护。两者之间的关系是: 3.1环境监测为环境影响评价提供重要的数据技术支持 要进行环境影响评价时,要对建设地所有的环境情况进行具体的评价分析,判断建设该规划或建设项目是否可行,这就需要委托环境监测单位对拟建设地进行环境本底值监测,并对环境监测数据进行分析和评价,以此来判断拟建设地的水环境、大气环境、噪声环境等环境要素是否可行,该规划或建设项目建成投产后是否会对拟建设地的环境造成不利的影响,拟建设地的环境承载力是否可行。为了说明拟建设地可以建设该规划或建设项目,就必须通过环境监测,用环境监测数据来表明大气污染物浓度不超过大气环境标准,水污染物浓度不超过水环境标准,噪声不超过噪声分贝限值。 3.2环境监测贯穿于整个环境影响评价中 在环境影响评价时,首先对环境监测的范围进行设定,然后对监测结果进行分析、讨论,最后根据研究结果判定项目的可行性。对规划或建设项目进行环境影响评价时,要分几个步骤来进行,也就是规划或建设项目的初期环境影响评价、运行期环境影响评价和环境影响后评价,这几个步骤的环境影响评价都必须需要环境监测数据来支持。在规划或建设项目的初期环境影响评价阶段,必须先对拟建设地的环境现状进行环境监测,对环境监测数据进行分析和评价,判断拟建设地的环境现状是否可以建设该规划或建设项目。在规划或建设项目的运行期环境影响评价阶段,在建成并投产运行后进行环境监测,判断其是否超出环境影响评价的预测评价。在规划或大型建设项目的环境影响后评价阶段,规划或大型建设项目正常投产一段时间后,进行环境影响后评价时也需要进行环境监测,用环境监测数据来判断建设该规划或大型建设项目是在环境可接受范围内。 3.3环境监测可以对环境影响评价起到监督的作用 规划或建设项目的建设可能会对本地区造成一定的影响,该规划或建设项目的建设是否超出该地区的环境容量,是否能够满足环境规划的要求,对环境造成怎样的影响等等,这些都需要通过环境监测数据来说明。环境影响评价中因为有环境监测数据做支撑,所以环境影响评价才具有更强的说服力。 4加强环境监测与环境影响评价密切关系的有效措施 4.1加强监督环境监测单位与环境影响评价单位 在环境影响评价中安排具有权威能力的专家学者参与环境影响评价工作的审查过程,督促在环境影响评价中要落实环境监测,督促环境监测工作人员要认真做好环境监测工作,避免环境监测数据不真实、不全面、不准确。 4.2规范化管理环境监测单位和环境影响评价单位 环境监测工作人员和环境影响评价工作人员都必须持证上岗。对环境监测仪器设备也要加强规范化管理,保证环境监测仪器设备符合规定要求,在环境监测时能正常使用,为环境监测提供物质保障。 4.3加强对环境监测技术、方法的研究 目前我国的环境监测技术、方法和发达国家相比,还是比较落后。在环境影响评价中进行环境监测,由于环境监测技术不到位和环境监测方法不得当,造成环境监测技术、方法在环境影响评价中没有发挥出很大的作用。 4.4加强环境监测数据的精确 环境监测数据不够精确的主要原因是由于监测的点位不全面、监测的频率太低和监测时间太短三方面,监测数据不精确直接降低了监测数据的代表性,进而影响了评价结果的真实性,以至于无法全面地反映项目工程周围的环境情况,从而也就无法采取相应的解决措施,环境影响评价工作只是流于形式,而失去了最初的目的。所以说,在进行环境监测时,环境监测的点位要全面,环境监测的频率和环境监测的时间要严格按照环境监测的工作要求,环境监测的仪器设备操作要严格按照操作要求。 4.5加大建设环境监测队伍和环境影响评价队伍 随着我国对环境保护的不断重视,环境监测和环境影响评价的工作量也随之不断增加,在这种形势下,环境监测人才和环境影响评价人才的不足问题也日益突出。目前环境监测的项目不断增加,难度也不断提高,但是环境监测人才却跟不上环境监测工作对人才的需求,需要环境影响评价的项目越来越多,难度也不断提升,但是环境影响评价人才却跟不上环境影响评价对人才的需求。所以,要加强对环境监测人才和环境影响评价人才的培养。要进行环境监测和环境影响评价时,要委派专业技术能力高和责任心强的工作人员,并制定具有可行性和完整的工作方案。 5结语 目前我国的环境污染问题越来越严峻,甚至已经威胁到了人们的生命健康,我国的环境保护法律法规也日益完善,对环境保护赋予更多的要求和法律保障。要进行环境监测,环境监测工作人员要结合实际情况,提高自身业务素质,合理选择环境监测方法,养成良好的职业道德,以认真和负责的态度去开展环境监测工作,为环境影响评价工作提供真实性、准确性和科学性的环境监测数据,为实现对环境问题的源头控制,为生态文明建设和经济建设的和谐、协调发展做出贡献。
浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组并网运行研究 论文关键字:风能 发电机 电能 论文摘要:风能是一种清洁,安全,可再生的绿色能源,利用风能对环境无污染,对生态无破坏,环保效益和生态效益良好,对于人类社会可持续发展具有重要意义。进入20世纪70年代,在世界范围内爆发的能源危机告诫人们,要生存就要寻找开发新能源,此后各国政府纷纷制定能源政策支持新能源的开发利用。现今调整能源结构、减少温室气体排放、缓解环境污染、加强能源安全已成为国内外关注的热点。国家对可再生能源的利用,特别是风能开发利用给予了高度重视。 近年来,世界风力发电事业蓬勃发展,截至2006年年底,全世界风力发电装机容量已达7422万千瓦,预计到2010年全世界风力发电装机容量将达到149.5吉瓦。 我国风能资源丰富。据中国气象科学研究院的初步测算,我国陆地10m高度处可开发储量为2.53亿kw,海上可开发储量为7.5亿kw,总计约10亿kw,风能利用潜力巨大。2005年以来我国每年的风电新增装机容量连年翻番,2005年装机容量126万kw,2006年装机容量260万kw,2007年装机容量590万kw,至2008年底风电装机容量已超过1000万kw。国家规划,到2020年中国风电装机规模将达3000万kw。在国家政策和资源优势的推动下,中国风能开发利用取得了长足进步。 风力发电在并网时由于冲击电流的存在,会对电网电压产生影响。由于风力发电是一种间歇性能源,风电场的功率输出具有很强的随机性,所以为了保证风电并网以后系统运行的可靠性,需要额外安排一定容量的旋转备用以响应风电场的随机波动。各种形式的风力发电机组运行时对无功功率的需求不同,依靠电容补偿来解决无功功率平衡问题,发电机的无功功率与出力有关,由此也影响电网的电压。 大型风力发电机组的投入运行,使大规模风力发电场的建设成为可能,风电事业正逐步向产业化迈进。在某些地方,风力发电已经在电网中占有了相当的比重,它的运行状况直接关系到整个电网的安全性和可靠性。为了更加安全、充分的利用风力资源,迫切需要深入研究大规模风电场并网运行的相关技术问题,是保证并入大规模风电场后电力系统仍然可以正常稳定运行的重要前提。 国内外研究现状 过去很长一段时期以来,由于结构简单、运行可靠,风力发电系统主要采用恒速恒频发电方式,但采用恒速恒频方式的风力发电机组发电效率较低,而且机械承受的应力较大,相应的装置成本较高。近年来,随着大规模电力电子技术的日趋成熟,同时为实现不同风速下实现最大风能捕获从而高效发电,国内外正在采用变速恒频发电方式,变速恒频发电方式可以大范围内调节运行转速 ,来适应因风速变化而引起的风力机功率的变化,可以最大限度的吸收风能 ,因而效率较高;控制系统采取的控制手段可以较好的调节系统的有功功率、无功功率 ,但控制系统较为复杂;低风速下风机转速相应下降,从而大大降低了系统的机械应力和装置成本,近年来变速恒频风力发电机组成了大容量风力发电设备的主要选择方向。 恒速恒频风力发电机组的并网包括同步发电机的并网和异步发电机的并网。同步发电机在重载情况下并网,若不进行有效的控制,常会发生严重的无功振荡和失步,对系统造成严重的影响。用于风力发电的同步发电机与电网并联运行时,常采用自动准同步并网和自同步并网方式。前者由于风速的不确定性,通过该方法并网比较困难;后者的并网操作相对简单,使并网在短时间内完成,但要克服合闸时有冲击电流的缺点。异步风力发电机控制装置简单,而且并网后不会产生振荡和失步,运行比较稳定。然而,异步发电机直接并网时会产生发电机额定电流5-7倍的冲击电流,不仅对电网造成冲击而且影响机组寿命;另外异步发电机本身不发无功功率,需要进行无功补偿。 变速恒频风力发电系统有多种,例如同步发电机交/直/交系统的并网运行和双馈发电机系统的并网运行。在变速恒频风力发电的众多种方案中,最具优势的方案是采用双馈感应发电机的并网型交流励磁变速恒频风力发电机组。 同步发电机交/直/交系统并网运行时,由于采用频率变换装置进行输出控制, 因此并网时没有电流冲击, 对系统几乎没有影响。由于同步发电机组工作频率与电网频率是彼此独立的, 风轮及发电机的转速可以变化, 不必担心发生同步发电机直接并网运行可能出现的失步问题。在风电系统中使用阻抗匹配和功率跟踪反馈来调节输出负荷, 可使风力发电机组按最佳效率运行, 向电网输送更多的电能。 双馈发电机系统并网运行时,风力机起动后带动发电机至接近同步转速时电网, 并网时基本上无电流冲击。风力发电机的转速可随风负载的变化及时做出相应的调整, 产生最大的电能输出。而且通过调节双馈发电机励磁电流的频率、幅值和相位,可以保证发电机在变速运行的情况下发出恒定频率的电力,并可以调节无功功率和有功功率。 交流励磁变速恒频风力发电系统中,发电机和电网之间是一种柔性连接,尤其对无刷双馈电机而言,对发电机转子侧交流励磁电流的调节与控制,就可在变速运行的任何转速下满足并网条件,实现变速恒频无冲击电流的高效并网。其励磁绕组与电网间的双向变频器功率,仅为发电机系统的一小部分功率。可以预见,在未来几年内,无刷双馈电机在变速恒频发电系统中将会获得广泛的应用,对全国的风力发电等机电产品的更新换代起推动作用,产生显著的经济和社会效益。 研究(设计)内容 对主要风力发电机组类型进行对比研究,不同机型的发电机原理、结构、运行特性和对电力系统的影响不尽相同,有必要进行研究。 对风力发电机组并网方式进行比较分析研究,主要是同步发电机的并网方式和异步发电机的并网方式进行比较分析,并对目前主流的变速恒频风力发电机组中的双馈感应发电机进行重点探讨。 电压水平是电力系统稳定运行的重要指标,研究了风力发电并网运行后电力系统的电压特性。 从风电场接入地区的中枢点电压水平、风电系统负荷的轻重、风电场的无功补偿容量大小等各个方面分析探讨影响风电机组最大注入功率的各种因素。 综合分析几种常用风力发电机的并网控制技术,分析比较它们各自应用于风力发电上的优缺点。并提出风力发电技术今后的发展趋势。 研究(设计)方法及技术路线 首先建立几种常用风力发电机的数学模型,建立风速、风力机模型,并利用已建立的数学模型对发电机原理进行探讨,研究各风力发电机的运行特性,并就各种发电机并网时对电网的影响进行理论探讨,特别是与电网有功、无功交换功率及对电网电压的影响进行探讨,找出合适的并网运行控制方案。 本课题研究的难点有:1)风力发电机数学模型的建立;由于风力发电机类型较多,不同电机的数学模型不一样,不能建立统一的、适应各种机型的数学模型。2)该课题的探讨主要停留在理论上,并进行适当的仿真计算,难以进行实验验证 时间安排 第九周 详细地了解设计题目、设计任务、设计要求、预期效果。本周内主要完成:①明确设计任务的具体内容。② 完成开题报告。③编制初步设计方案 第十周 通过分析设计任务,提出各自的问题。 第十一周、第十二周 ① 将设计任务再次细化,提出更加具体的问题。② 开始设计预期目标的整体方案,包括相关硬件、软件方案,提出可行性。 第十三周、第十四周 ① 设计方案更加具体化,使之更加清晰,明确提出可达到的预期效果。② 再次论证方案的可行性。③ 对设计方案各部分进行系统的分析计算,解决设计中出现的具体问题。 第十六周 总结前两个阶段的工作成果,编写设计说明书。 第十七周 ① 妥善保存设计系统。② 修改毕业论文,并完成打印。③准备答辩 预期成果 预期成果为几种常见风力发电机组的并网运行控制方案,并以论文论文的形式表达出来。可能的创新点为:考虑充分利用电力存储或者能量存储技术,降低风能资源的随机性对电网造成的不利影响,改善风能资源的利用条件,尽可能达到可控的目的。 浅谈风力发电机控制系统设计:大型风力发电机组旋转机械的状态监测及分析 【摘 要】本文对大型风力发电机组旋转机械的状态监测进行了分析,论述了大型风力发电机组旋转机械状态监测的重要性,介绍了振动信号的采集和分析过程,以及大型风力发电机组容易出现的故障。 【关键词】大型风力发电机组;旋转机械;状态监测 大型风力发电机组通常都是位于草原、戈壁滩等广阔偏远的地区,分布的面积非常广,离监控中心的位置很远,大型风力发电机组的电子装置和发电机组又比较复杂,在这样的情况下,大型风力发电机设备就会很容易出现故障。而状态监测作为一种重要的手段,能够保障风电机组设备的正常运行,优化机组设备,在机组设备出现故障时,及时作出诊断,由此看来,对大型风力发电机组旋转机械的状态监测进行分析和研究,是非常有必要的。 1、大型风力发电机组旋转机械的状态监测 大型风力发电机组在运行的过程中,需要时刻对正在运行中的状态参数进行监测,并且将数据传感器采集到的数据进行处理,通过得出的结果对大型风力发电机组旋转机械的状态进行评估和预测,这样即使是远程控制,也可以最大程度地提高大型风力发电机组的工作效率,减少故障的产生,降低维修的费用。通常的监控系统采集到的数据是有限的,只能采集到一部分数据,例如振动量就无法采集到,这就可能会导致故障预警不准确,使设备的存在安全隐患。想要实现对大型风力发电机组全方位的控制和监测,在大型风力发电机组的监控系统中加入状态监测,是一种十分有效的方法。大型风力发电机组旋转机械的状态监测是scada系统的一个组成部分,结构和scada是一致的,都是由上、下位机等组成的,上位机在完成数据交换和传送命令的时候,要通过网关和下位机的plc控制组相连接,plc控制组主要包括a/d转换模块、i/o输入输出模块、cpu模块和电源模块等。整个监测系统的核心部位就是plc控制组,程序如果想要顺利的执行,就必须要先上传到plc控制组。plc控制组中的a/d转换模块的主要作用就是信号转换,将采集到的信号转换成为监测系统可以识别的信号;i/o输入输出模块的输出功能就是实现操作对象命令的执行,输入功能则是将plc控制组和各个传感器连接,进行数据的采集;cpu模块的主要功能是运算和判断;电源模块的主要作用是保持电源的稳定性,保障其它的各个模块都能正常的工作。只有各个部分之间相互配合,才能更好地对大型风力发电机组旋转机械进行状态监测。 2、旋转机械振动信号的采集 旋转机械的部件在有许多阻力的情况下,产生的响应,称之为机械振动。机械信号振动的采集要通过传感器,传感器的选择一定要准确,要选择最为恰当的,并且安装在合适的位置,通过制定的软件进行数据的采集和传递。传感器要根据所处的环境以及监测部位的振动情况来选择,传感器的灵敏度要好,抗干扰的能力要强,这样才能保障数据的可靠性。传感器在安装方面,也是需要特别注意的,如果安装的位置不恰当,不仅会影响到测量结果的准确性,还可能会导致传感器自身出现损坏。电涡流式的传感器是一种非触碰型的传感器,非常适合监测机轴的转轴相对于轴承座的振动,电涡流式的传感器有两种安装方式:①第一种方式是根据主轴的垂直和平行方向,将传感器用支架固定在轴承座的侧边;②第二种方式则是在轴承座中分面上夹角45°的位置处,垂直轴颈安装两个传感器,用支架固定。在安装的过程中,如果出现了两个传感器的位置过于靠近,则要注意防止交叉影响。其它的传感器,如压电加速传感器和磁电式速度传感器在安装方面是差不多的,都是安装在轴承座上,为了获得最佳的监测效果,也可以用螺丝将传感器牢牢地固定在机座的表面。 德国劳埃德船级社 gl 认证的在线状态检测标准,规定了几个必要的振动测试点,具体内容见表1。 在具体的发电场工作中,可以根据机组的类别和监测情况等增加测试点,使重要位置和容易出现损害的位置得到监控保障。 3、旋转机械振动信号的处理分析 在大型风力发电机组设备旋转机械测试出的振动信号,都不是单一的,通常都是两个或者更多信号形成的综合性信号,这时,就需要对振动信号进行处理,将信号的特征扩大化,这样的做法,有利于对监测设备的状态进行最为准确的判断。信号最基本的处理方法主要有频域分析、时域分析、相域分析和幅域分析:①频域分析:频域分析就 要将信号的频域机构进行确定,简单来说就是将信号中所包括的频率成分以及这些频率成分幅值的大小搞清楚。主要的内容就是通过傅立叶的变换,以频域的形式对信号进行描述,傅立叶的正逆变换、倍频分析、小波变换、三维坐标图等;②时域分析:时域分析就是信号在时间区域之内进行的变化以及分析,主要的内容包括时域平均、瞬态记录等;③相域分析:相域分析指的是对相位随时间的变化以及相位值的测量值进行分析;④幅域分析:幅域分析指的是将信号在幅值上进行处理,主要的内容包括均值计算、概率密度和概论分布函数等。当今时代,微电子计算机发展迅速,对振动信号的分析主要采用数字式分析机来完成,分析仪所进行的数字频率分析的计算工作量是非常繁重的,fft作为一种傅立叶变换的快速算法,能够节省计算所耗费的时间。通过快速傅立叶变换,可以迅速的识别出旋转机械振动信号的振动频率。 4、结语 大型风力发电机组旋转机械的故障分析和预测方法,可以通过状态监测技术实行,利用状态监测技术把机组的状态发展和信息提供出来,通过这些信息来减少安全事故的发生。在线监测技术的优势可以预测可能发生的故障,这样就可以优化风力发电机组旋转机械的运行和使用,所以在线状态监测技术对安全生产和提高机组的经济效益有着不可忽视的重要作用。 浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组控制系统论文 1风力发电机组控制系统的构成分析 在风力发电机组中,其控制系统关系着机组是否能够安全稳定的运行。控制系统可以分为本体系统与电控系统,也叫做总体控制。其中,本体系统又可以分成空气动力学系统、发电机系统以及变流系统和其附属结构;电控系统是由各种不同类型的模块组成的,分为变桨控制、偏航控制以及变流控制等等。与此同时,本体系统和电控系统之间已经实现信号的转换,比如空气动力系统里,桨距主要受变桨控制系统控制,这样做能够发挥风能转化的效率,同时也能使得功率平稳。由于风电机组的标准不同,其控制系统也是不一样的。根据功率可以将发电机组分定桨距和变桨距发电机组以及变速型机组三种。其控制技术也是由原来的定桨距恒速恒频控制向变桨距恒速恒频发展,而后再发展到变桨距变速恒频技术。 2对定桨距风力发电机组的控制分析 在定桨距风力发电机组里,主要运用的是定桨距风力机与双速异步发电机,所采用的控制系统是恒速恒频技术。运用这种技术,确保了机组运行的安全和稳定。定桨距恒速恒频技术主要应用了软并网技术、偏航技术以及空气动力刹车技术等等。发电机与电网之间有晶闸管,晶闸管的开度对于冲击电流有很大的影响。使用恒速恒频技术对晶闸管的开度进行调控,进而来对并网瞬间产生的电流进行限制。风力发电机组控制系统的相关分析文/江康贵蒲上哲在风力发电中,发电机组的控制技术是确保机组正常运转的关键。风力发电机组的控制系统是一个综合性较强的系统,因此,加强对控制系统的研究分析,对于确保机组安全稳定运行至关重要。本文拟对机组中的几种控制系统进行分析。摘要此外,利用这种技术,经过传感、检测等能够实现自动偏航以及自动解缆的功效。在定桨距风力发电机组中,桨叶的节角距是固定不变的,如果风速比额定的风速要大很多时,那么桨叶本身的自动失速就会失去效能,不能让输出的功率更加的平稳。 3对变桨距风力发电机组的控制系统分析 变桨距风力发电机组所使用的电机是可以调节滑差的绕线式异步发电机,风力机使用的是变桨距风力机。和定桨距风力发电机组相比较,变桨距风力发电机组有更大的优势,主要表现在输出功率更加的平稳,此外,还有在额定点上有着非常高的风能利用系数,同时还有非常好启动性能以及非常好的制动性。变桨距风力发电机组的控制系统主要使用了转速控制器1和2,以及功率控制器。为了能够最大限度的将由风速引发的功率波动降低,机组还应用了转子电流控制技术。这种技术可以对转子的电阻进行调节,从而确保转子电流对恒定电流的给定值进行有效的跟踪,进而保证输出功率的稳定。在发电机并入电网以前,发电机的转速信号控制着系统的节距值大小,发电机的转速有控制器1控制,变桨距系统会依据给定的速度参考值,对节距角进行调整,从而让风轮拥有比较大的启动转矩。在并网以后,发电机组主要由控制器2和功率控制进行管控。与此同时,要把发电机组的转差调整到1%,节距的大小应根据实际的风速进行调整。在风速比额定值高的时候,伴随着风力的不断加大,风力机逐渐的吸收更多的风能,发电机的转速也将变快。对于转速的调节,主要通过改变节距来进行。随着桨距角的改变,发电机输出的功率就会维持在一个稳定的值上,不会出现大的波动。某个时段的风速不稳定,一会上升一会下降。上升的时候,输出功率也随之上升,转子电流给定值相应的改变,从而使得转子电流控制器工作,将转子回路的电阻改变,提升发电机转差率,那么发电机的转速会逐渐上升。此时,风力又开始降低,在功率控制的作用下,发电机的转速也随着下降。这样,在风速上升和下降的过程中,发电机的输出功率基本上没有出现变化,这样就维持了功率的稳定,确保了发电机安全稳定的运行。 4对变速风力发电机组的分析 与恒速恒频技术相比,使用变速恒频技术,能够在风速较低的情况下,叶尖速比能够一直处于最佳的状态,从而获得最大的风能。如果风速比较大,使用风轮转速的变化,对部分能量进行调节,进而增加传动系统的韧性,确保输出功率的稳定性。变速风力发电机组的总体控制可以分为三个区:恒定、转速恒定以及功率恒定。在恒定区,随着风速的变化,发电机的转速也出现了变化。受功率—转速曲线的影响,发电机的转速达到一定的值后就保持不变,然后进入转速恒定区。在这个区里,转速控制对发电机的转速进行控制,确保转速不变。当风力进一步增大,功率也增大,达到极限后,功率进入恒定区。变速风力发电机组的控制系统主要就是变速恒频技术。双馈异步发电机在绕线转子异步发电机的转子上装有三相对称的绕组,同时,三相对称交流电又与这三线绕组接通,从而产生了一个旋转磁场,这个磁场的转速和交流电的频率以及电机的极对数的关系非常密切,我们可以通过下面的公式来看:在这个公式中,n2代表的是绕组被接入频率是f2的交流电之后所产生的旋转磁场相对于转子本身的旋转速度,p代表的是极对数。从上面的公式中,我们可以得知,只要频率发生改变,既可以使得转速发生变化;如果通入转子的交流电的相序发生变化,那么磁场的旋转方向就会发生变化。我们可以假设n1是电网频率为50Hz的时候发电机的转速,n是发电机的转速,因此,只要是n±n2=n1,那么异步电机的定子绕组感应电动势的频率就不会发生改变,始终维持在50Hz。 5结语 综上所述,当前风力发电已经越来越引起人们的关注了。风力发电机组中,控制系统对于维持机组的未定具有非常重要的作用。本文主要分析了三种控制系统:定桨距风力发电控制系统、变桨距风力发电控制系统以及变速恒频控制系统,这三种控制系统随着风速的变化能够实现对输出功率的调整,使其保持平稳的状态,进而维持了风力发电机组的安全稳定。 作者:江康贵蒲上哲单位:汕头市众业达电器设备有限公司 浅谈风力发电机控制系统设计:风力发电机组振动优化设计论文 1风电机组振动特性研究分析 风电机组中发生共振的现象时有发生,为了避免机组发生较大振动,需对塔筒以及整个风力发电机轴系进行共振裕度分析。塔筒为细长结构,可采用梁模型进行简化处理得到塔筒的1、2阶弯曲频率。轴系计算中,重点关心了机组的1、2阶扭转自振频率。风力发电机组的激振源较多,主要有转频、电网频率以及叶片通过频率,振动特性分析较为复杂。通过机组工作转速与固有频率的CAMPBELL分析以及机组的共振裕度分析表,从而可得出结论,该机组动力特性良好。塔筒为细长梁模型,一阶弯曲固有频率一般介于1倍工作转频至3倍工作转频之间,因此塔筒的频率必须首先保证避免共振。同时发电机部件由于激振来源较多,主要来自转频、电网以及叶片通过频率等,振动特性分析较为复杂。对于机组振动特性的分析,可以通过机组CAMPBELL分析. 2强度优化设计 为提高风电产品的市场竞争力,机组在保证性能的基础上,要具备成本优势以及开发效率优势。基于以上目的,优化设计的方向和目标大致分为以下几个方面。 2.1以降低重量为目标的多参数强度优化设计 降低重量主要是要通过减小产品的尺寸来实现。在保证产品的刚强度各项性能指标满足要求的前提下进行,即优化之后进行。许用应力值:σ≤[σ]疲劳损伤因子:D≤1,D<0.5(焊缝) 2.2基于工艺成本控制的多目标强度优化设计 对于产品某些加工部位的表面光洁度可进行优化设计,对产品成型工艺可进行降本优化改进。例如,在保证疲劳可靠性的前提下,由原来的表面光洁度2.5μm增至12.5μm,显然降低了加工的难度,节约了加工成本。同样,由原来的锻造成型改为铸造成型,同样可降低机组的制造成本,并满足批量产生的需求。在工艺优化设计中,同样需保证结构的抗疲劳性能,需满足以下疲劳性能指标:疲劳损伤因子:D<1,D<0.5(焊缝位置)。 2.3整体提高产品性能的全新优化设计 上述2种优化方式与方法,参数的调整系统性不强。借助计算软件的先进优化算法,例如遗传算法等,可以对结构的重量、疲劳可靠性等进行系统的优化分析。 2.4基于软件设计开发平台,自主编程定制优化 设计流程,缩短开发周期为了能够满足批量产品的设计需求,在大量分析计算经验积累的基础上,对于某些特定问题,借助软件的设计开发平台,开发全参数的强度分析设计软件。 3风电机组中几类特殊难点问题 3.1螺栓连接强度分析计算 风机和发电机部件中,螺栓连接及焊缝连接是最常用的2种连接方式。对于此类问题的静强度与疲劳强度分析,考核标准以欧洲的标准体系British、GermanorDNV或美国的ASME标准为主。对于塔筒分段的链接螺栓,有学者提出了采用分段线性模拟螺栓在不同阶段受力的方法,该方法简单易行。对于塔筒与主机架、主机架与发电机主轴、轮毂与发电机等部位的连接螺栓,由于载荷较为复杂,采用上述经验公式已不能满足要求,需要借助FEA分析方法。结合载荷谱,通过计算最终得到螺栓的疲劳损伤值。 3.2焊缝连接强度分析计算 关于焊缝疲劳问题,国际焊接协会IIW-2003、欧洲标准Eurocode3part1.9、英国标准BS7608、挪威船级社DNV的相关规范,以及美国机械工程协会ASME规范,均给出了相应的计算方法。东方电机一般采用国际焊接协会中的热点应力法来分析焊缝疲劳。首先,在FEA分析模型中建立热点应力的参考点,单位载荷作用下,得到2个参考应力点的应力分量,然后通过外推公式,最终得到热点位置的应力分量。通过查找和选取相应的疲劳等级DC,计算之后得到焊缝损伤。若损伤因子D<0.5,可满足抗疲劳的要求。 3.3传动链疲劳分析难点 传动链的疲劳问题较为复杂。主轴轴承的装配,使得载荷在该位置的传递出现了较大的非线性因素耦合效应,主要来自于3个方面: (1)轴承轴向及径向紧量装配。 (2)轴承内部滚子与滚道的接触。 (3)螺栓预紧作用的非线性效应。这使得FEA模拟仿真结果具有较大的不确定性,成功解决此类问题的难点在于准确模拟滚子与滚道的接触应力传递。 4结语 风电机组的研发设计虽然借助于较为完备的标准体系,但对于工程中出现的复杂多样的事故及问题,有时却没有标准可供参考。所以,风电机组的整机分析、机电耦合振动分析、风流场与复合材料耦合振动响应分析、机组应力及位移响应分析、机组疲劳断裂损伤的深入研究等,均有待更为深入的研究逐步解决。此外,产品优化设计也是一个多因素集成的工作,往往需将设计工艺制造难度、材料成本、电磁性能、通风散热性能、强度振动性能、软件计算性能等诸多因素予以综合考虑,才能创造性价比高、具有市场竞争力的产品。 作者:李源 陈昌林 谭恢村 单位:东方电气东方电机有限公司
药品不良反应论文:我院233份药品不良反应报告分析 作者:袁学文,刘月薇,钟妙容,詹云丽 叶立新' 【摘要】 目的 了解我院药品不良反应(adr)的发生特点,为促进临床合理用药,深入开展adr监测工作提供依据。方法 利用excel软件对我院2005年1月1日~2009年8月31日收集到的233份adr报告分别从患者年龄、性别、药品的种类、临床表现及给药途径等进行回顾性分析。结果 共涉及药品品种87种,共233例,其中抗微生物药居首位(37种,61.37%);调节水、电解质、营养用药排第二位(14种,16.74%),中药注射液排第三位(12种,9.56%);给药途径以静脉用药为主(204份,87.55%);adr损害的器官或系统以皮肤及其附件最为常见。结论 应合理控制抗感染药物及中药注射剂的使用,加强adr监测工作,促进临床合理用药,避免或减少adr的发生。 【关键词】 药品不良反应;回顾性分析;合理用药 药品作用具有两重性,一方面可防病、治病;另一方面又可能产生对患者不利的药品不良反应(adr)。开展adr监测工作是加强药品管理、提高用药质量和医疗水平的一种重要手段,是确保人们安全用药的重要措施。随着我国《药品不良反应报告和监测管理办法》的正式实施,临床医护人员及药师对于adr报告的意识也不断加强;同时adr给患者带来的危害已日益受到医务工作者的重视,并成为当今药物流行病学研究的重要内容。我院自2004年底正式成立adr监测小组以来,共收集并上报药品不良反应233例,本文着重对我院收集到的adr报告进行回顾性统计分析,以掌握我院adr发生的特点,进一步完善我院adr监测工作、降低adr发生率,为促进临床安全、合理用药提供依据。 1 资料与方法 收集我院2005年1月1日~2009年8月31日各科室自愿呈报的有效的adr报告233份,利用excel软件,按患者性别、年龄、引起adr的药品、给药途径、临床表现等数据进行分类统计和分析。 2 结果与分析 2.1 发生adr患者的性别与年龄分布 在233份adr报告中,其中男性113份,占48.50%,女性120份,占51.50%;有既往过敏史的17份,无过敏史者137份,不详者79份;患者年龄最小1.2岁,最大86岁。老年患者发生adr多于青壮年患者。发生adr患者的年龄与性别分布见表1。表1 发生adr患者的年龄与性别分布 2.2 引起adr的药品种类及病例数 按照《新编药物学》(第15版)进行分类,同一药品不同剂型计为一个品种。 药品种类涉及抗感染药物、中药注射剂、循环系统药等,其中抗感染药物(含注射剂)37种143份,调节水、电解质、营养用药14种39份,中药注射剂12种21份等。将所收集的233份adr涉及的药品进行分类统计,引起adr的药品种类及构成比见表2;引起adr的抗感染药类别见表3。表2 引起adr的药品种类及构成比 2.3 不同给药途径与adr发生率 233份adr报告中,静脉滴注有201份,静脉推注有3份,肌肉注射有6份,口服21份。其中引起adr的可疑药品以注射剂、采用静脉滴注给药方式为主。故要求医师在用药时,特别是静脉注射药品时,要仔细询问患者的过敏史,并根据病情需要合理用药,如能使用口服剂型的尽量使用口服剂型,以减少adr的发生。adr发生率与给药途径的关系见表4。 2.4 adr的主要类型及临床表现 在233份adr报告中,药品所造成的器官或系统损害及主要临床表现见表5。其中134例adr累及皮肤及其附件,居于首位,占57.51%,其次是全身性损害(25.32%)、消化系统(9.44%)、呼吸系统(6.44%)、心血管系统(5.58%)、神经系统(4.72%)。表3 引起adr的抗感染药物类别及构成比表4 不同给药途径所致adr的构成比表5 adr涉及的器官(或系统)及主要临床表现注:同一药品adr可能累及多个器官或系统,分别进行统计 3 讨 论 由表1可知,adr可发生于任何年龄组人群。10岁以下儿童和60岁以上老年人构成比高于其他年龄段。这可能与老年人和儿童的生理特征有关[1]。在233例adr报告中,年龄60岁以上的有79例,占总例数的33.91%。老年人的生理机能减退,慢性疾病增多,adr发生率较其他年龄高[2] 。老年患者易发生adr的因素大致为:随着其肝、肾功能减退,肾小球滤过率及肾小管分泌能力降低,肾血流量明显减少而影响体内药物的排泄;肝血流量降低、肝药酶活性减弱而致解毒能力下降;组织器官功能减退,靶器官对某些药物作用的敏感性增加;对药物剂量个体差异大,药效阈值变窄,易发生药物蓄积。因此,应加强对老年人的用药监测,制定合理的老年人用药方案,尽量减少老年人adr的发生。在233例adr报告中,育龄女性(20~39岁)发生adr的报告比例远高于男性,提示女性在月经期、妊娠期、哺乳期用药更需警惕药品的特殊影响,避免严重的adr发生[3] 。 由表2、表3可知,在233份adr报告中涉及最多的药物是抗微生物药,无论是引起adr的种类,还是发生的例数,均居首位,这与其在临床的广泛应用有关。该类药物中以头孢菌素类引起的adr最多见,占60.84%,其次为喹诺酮类。提示临床必须加强对抗微生物药的合理应用和adr监测,以减少和避免adr的发生。其次调节水、电解质、营养用药为39例,占16.74%,其中21例经过调查确认为因静脉输液时由致热源、杂质、药液温度过低、药液浓度过高及输液速度过快等因素引起的输液反应,与 治疗 药物无关,但也应引起临床高度重视,采取防范措施,预防和减少输液反应的发生。 调查中还发现,由中药注射剂引起的adr共21例,占总例数的9.01%。中药注射剂adr的高发生率的原因可能有以下几点:(1)中药注射剂中所含有效成分复杂,而且还混杂其他大量未知成分,其有效性、安全性均未有研究资料。制备工艺相对简单,用简单的提取、精制工艺制备组成各不相同、化学成分极其复杂的中药注射剂还有待进一步评价。(2)中药注射剂多为复方制剂,其中的抗原、半抗原可引起过敏反应。(3)中药注射剂中的微粒对人体造成的危害十分严重,微粒在体内无法正常代谢,可引发静脉炎、过敏反应、热原反应等。另外,药物配伍应用可改变溶剂性质,使药物的溶解性改变而引入微粒。由此可见,中药注射剂杂质、微粒含量、溶解性及稳定性等对adr的发生均有直接影响[4]。因此,应提高对中药注射剂不良反应的认识,注意临床用药监护。 由表4可知,静脉给药的adr发生率最高,在233例adr报告中,静脉滴注201例,静脉推注3例,共占总例数的87.55%。静脉给药相对于其他给药方式更易引发adr[5]。这就提醒医师用药时要充分考虑患者年龄、体质、用药史,临床上应根据患者病情选择最合适的给药方式,应遵循“能够口服不肌注,能够肌注不静脉”的用药原则,以减少adr发生。 由表5可知,adr报告中皮肤及其附件不良反应的发生率居首位,这也是因为皮肤及其附件在身体的表面,患者自己容易发现。但是adr并不都是发生在皮肤表面的,器质性病变更需引起医护人员注意。消化系统、神经系统、呼吸系统、心血管系统的adr发生率也较高,因此,在做好及时上报adr工作的同时,需告知长期用药患者adr的知识,以减少或避免患者长期用药可能引发的不易觉察的adr。 药品不良反应危害性很大,轻则导致医疗费用增加,带来 经济 上的重大损失,重则可以致畸形、癌变、突变,甚至危及患者的生命,因此必须引起广大医护人员的高度重视。在工作中应加强各级相关人员adr知识的宣传、培训,提高对adr的认知和警惕性,做到及早发现,及时治疗,预防严重adr的发生;同时还应认真执行药品的adr监测工作,从adr中发现问题,改变用药不良习惯,严格控制抗感染药物的使用,选择最合适的给药方式,以确保患者用药安全。 药品不良反应论文:对药品不良反应监测工作现状的思考与建议 【摘要】 目的 提高对药品不良反应(adr)及其监测工作的重视程度。方法 结合政策法规,调查分析各类涉药机构药品不良反应(adr)监测工作的开展情况。结果与结论 药品不良反应监测工作在药品生产、经营及使用单位的重视程度不够,人员配备不足,几乎无资金投入,开展得极不平衡。因此,必须加大行政干预力度,提高做好这项工作的认识,促进临床合理用药,减少adr的发生。 【关键词】 药品不良反应 监测工作现状 重视程度 工作建议 药品不良反应(adverse drug reaction, adr)是指药品在正常用法用量情况下,对疾病进行预防、诊断、治疗和调节生理功能的过程中出现的一系列有害的与用药目的无关的反应。据世界卫生组织(who)公布,世界各国住院病人发生adr的比率为10-20%,其中5%死于严重adr。我国的adr发生率约占住院患者的10-30%,每年因adr入院患者达500万人次,每年约有19万人死于adr[1]。 1961年震惊世界的反应停事件为代表的多起严重药害事件后,世界各国对adr高度重视,严格了新药审批制度,许多国家先后开展了药品不良反应监测工作。2004年3月15日,国家食品药品监督管理局、卫生部联合签发了《药品不良反应报告和监测管理办法》(以下简称“办法”)。办法实施两周年来,药品不良反应监测工作已由点到面地逐步开展,对保证人民用药安全起到积极的作用。但是,由于起步迟、开展时间短,加之有关人员的重视程度不够,使得进展缓慢、覆盖面低。笔者通过对近百家药品生产经营企业和二级以上医疗机构开展这项工作进行了调查分析,同时,提出做好这项工作的建议。 1 药品不良反应产生的原因及其监测工作的重要性 药品不良反应监测工作,是指收集药品不良反应信息,对药品不良反应的危害性进行调查分析,及时向药品监督管理部门报告,提出对有关药品加强管理的意见、建议,同时,认真做好药品不良反应信息的反馈工作,防止adr的重复发生,确保人民用药安全。药品不良反应工作的一项系统工程,需要投入大量的人力物力,因此,我们必须了解adr产生的原因,为开展监测工作找准了切入点,以及了解开展这项工作的重要性。 1.1 药品不良反应产生的原因 1.1.1 药品因素 主要有以下几种情况:药物药理作用的二重性,如山莨菪碱解痉时引起口干、颜面潮红;药物体内外的相互作用,如药物吸收与代谢、肝药酶、血浆蛋白结合点竞争的影响;药品剂型的影响,如异山梨醇酯的普通片和控释片的影响;药品生产过程中的辅料、杂质的影响,如青霉素、阿司匹林等;药品贮藏保管条件的影响,如吗啡注射液、硝酸甘油注射液等。 1.1.2 机体因素 主要表现为患者年龄的差异,如氟喹诺酮类药物成年人与未成年人的使用;种族的差异,如阿司咪唑对心功能影响在美洲人与亚洲人之间的区别;机体生理病理状态的影响,如肝功能或肾功能受损时对强心苷的代谢,会引起不同的adr;此外还有年龄、遗传因素、特异质遗传等方面的原因。 1.1.3 药品研究的局限性 药品上市前的动物毒性研究,主观上侧重与主要药理作用相关的adr的直接毒性,对主观症状和过敏反应等价值研究深入不够,对存在的假阳性和假阴性的重现性研究数据不充分;药品上市前临床试验人群、人种选择的局限性,治疗方案、剂量、适应症控制的局限,样本量及观察时间的局限性;药品上市后继续进行安全性研究的局限性,主要指特殊人群、脏器功能异常等安全性,药品相互作用安全性,药品上市后的流行病学研究及对药品不良事件的自发报告局限性,特别是中成药注射剂生产技术的局限性等等。 1.1.4 药品使用管理 目前,某些药品生产缺乏计划性,市场是供大于求的格局,各种不规范的促销行为屡禁不止,临床用药过度,药学服务滞后;社会零售药房开办过火,公众自行购药行为空前,驻店执业药师寥寥无几,缺少合理的用药指导,这样肯定使adr发生率升高。 1.2 开展药品不良反应监测工作的重要性 1.2.1 防止严重药害事件的发生、蔓延和重演,应是人类进步和社会发展的需要。 1.2.2 为新药上市前审评、上市后再评价提供依据,确保临床用药安全有效。 1.2.3 促进临床合理用药,减少药源性疾病发生,防止医药资源的浪费。 1.2.4 为遴选、整顿和淘汰药品提供依据,展示其重要的社会价值和经济价值,塑造良好的政府形象。 1.2.5 促进新药的研制和开发,寻找更加安全、有效的药物。 1.2.6 促进临床药学的开展和药物流行病学研究的深入。 2 药品不良反应监测工作的现状 2.1 我国关于药品不良反应监测工作的法规体系已经建立,在政策上有了保障。1999年11月,国家药品监督管理局和中华人民共和国卫生部颁布了《药品不良反应监测管理办法》(试行),在这以后陆续颁布的药品管理法、医疗机构药事管理暂行规定、中医药条例、执业医师法等法规的相关条款对adr监测都作了明确规定,特别是2004年3月15日,国家药监局、卫生部联合签发的《药品不良反应报告和监测管理办法》,标志着adr监测工作正式步入了法制化的轨道。 2.2 2004年底,从国家到地方的药品安全行政监管机构、adr技术监测中心等的技术组织框架已基本建成,机构建设、人员力量配备及工作覆盖面有了极大的提高,应该说这项工作的组织体系已现规模。因此,如双黄连注射剂,马兜铃酸及其相关中成药安全性文献评价,葛根素注射剂、甘露聚糖肽注射剂、鱼腥草注射剂等的adr才得以反馈给社会公众,保证人民群众用药安全。 2.3 信息化建设为adr监测工作的深入开展提供了有力的保证。 2003年11月,国家药品监督管理局监测中心的2期网络建设试运成功,其覆盖面广、信息量大、报查速度快、数据利用时效率高、管理成本降低等特点,实现了国际国内的信息资源共享,adr报告的数量逐年上升,信息评价、反馈能力在加强,且规范程度明显提高,监测体系基本完善了预警和服务功能,特别能加紧对重点品种安全性评价与通报。 2.4 从目前情况来看,95%以上的三级和二级医疗机构开展了adr监测工作,基层医疗机构仅有10%开展这项工作,而药品生产、经营企业几乎未启动这项工作。已开展adr监测工作的医疗机构仍有亟待解决的问题。 2.4.1 许多的药品生产、经营企业、医疗机构领导或职能部门对此没有高度重视,组织机构不健全或形同虚设,人员配备不足、经费投入不足或不投入,adr监测工作在各级医疗机构中开展得极不平衡。 2.4.2 政策法规及adr监测知识的学习培训不到位或是未开展,致使这项工作的普及面小、参与性低。从调查来看,从事adr监测的人员95%以上为兼职人员,且多为药学人员,护理人员参加的少,临床医生参加的就更少了。 2.4.3 报告的来源不足、数量偏少,质量有待提高。目前,医疗机构开展adr监测以门诊药房、急诊科和患者退换药的自述为主,从临床医生护士处获得的信息比例很少;adr评价必须以大量的病例报告为基础,而目前我国的报告数量与人口数量、药品消耗量、门诊及住院病例发生率不相吻合。在收集的信息中,65%报告填写合格,85%医疗机构只是填写报告,并未及时分析总结,90%医疗机构未建立adr数据库。 2.5 医务人员对adr监测的政策法规和相关知识了解得少,因而,在认识上产生一定的误区。 2.5.1 把新药审批、药品检验和上市后的再评价混为一谈,经过严格审批的药品在质量检验合格、贮存养护条件符合要求,且是正常的用法用量下,不可能出现adr,不再需要adr监测。这是常见的认识误区,实际上是对相关法规精神实质没有认真理解,对adr相关知识没有认真学习。 2.5.2 在adr监测中,有不良反应的药品就草率地下结论该药是假药或劣药。严格地讲,不管生产水平多么先进,adr是客观存在的,如杨森公司生产的“息斯敏片剂”、辉瑞公司生产的“万络”,他们本着实事求是的精神,或对说明书进行了修改或采取了召回措施。客观上,只有用科学发展的态度去分析研究,才能预防并避免adr发生。 2.5.3 忽视adr存在着个体差异,而与正常的医疗行为、用药无关。随着近年来社会大环境的影响及媒体的过度炒作,医患关系的日益紧张,相当多的医务人员甚至领导层对adr的认识比较模糊,认为adr就是医疗差错或医疗事故,怕惹火烧身,看不到这是由于科学技术水平限制导致的,不愿上报adr。例如,我院曾有一被诊断为中枢性尿崩症患者,服用卡马西平片、维生素b6片、双氢克氯噻片治疗十天后,症状逐步改善,但出现了大疱性表皮松懈萎缩症的严重不良反应,导致多脏器功能障碍,危及生命,后转诊至外院进行治疗。两个月后,才开始逐步恢复,但医务人员却无人分析上报。无独有偶,不出两月,又有一位同样的患者也服用了卡马西平片、维生素b6片、双氢克氯噻片,此后出现了同样的症状,医务人员也未认真总结上报,直至患者家属到药监局投诉。 3 做好药品不良反应监测工作的建议 3.1 领导层进一步提高对adr监测工作的重视程度。医疗机构各级领导应重视和支持药品不良反应监测工作,建立和完善医院药品不良反应监测组织机构,建立健全adr监测网络,设立必要的监测点。同时,加大对adr监测工作的财政投入,促进adr工作持续稳步地向前推进。 3.2 药品生产经营企业、医疗机构必须做好政策法规和药品不良反应监测知识的培训工作。特别是医疗机构可以通过开办adr监测方面的专题讲座、利用院内报刊、药讯或订阅《药品不良反应杂志》等宣传媒介,宣传adr监测工作的重要性,介绍历史上曾经发生的重大药害事件及产生的原因,纠正医务人员的错误认识,认真对待adr事件,区别药物的adr和临床常见的医患纠纷。 3.3 医务人员要加强法律知识的学习,了解adr监测工作涉及到的相关法律责任即民事责任和行政责任[2]。如《民法通则》(1987年1月1日实施)第98条规定,公民享有生命健康权。而生命健康权是公民重要的人身权利,adr导致使用者的生命健康权受到侵犯也是一种侵权,因此应承担相应的法律责任。《药品管理法》第93条规定,药品生产者、经营者、医疗机构违反本法规定,给药品使用者造成损害的,应当依法承担赔偿责任;同时,《药品管理法》第71条规定,国家实行adr报告制度,未按要求报告adr给使用者造成损害的应当依法承担赔偿责任。药品还是一种产品,因此适用于《产品质量法》的相关规定。2000年修订的《产品质量法》第41条第1款规定,因产品存在缺陷造成人身、缺陷产品以外的其它财产(简称“他人财产”)损害的,生产者应当承担赔偿责任。《产品质量法》第43条、44条分别规定了受害人如何要求赔偿和应当如何赔偿的问题。 3.4 建立药品严重不良事件预警和医疗救治快速反应机制。我国于2003年非典后,加强了对公共突发事件应急机制的完善,相继建立诸如禽流感、洪涝灾害等紧急处理预案。那么,对于严重药品不良事件,国家应建立药品严重不良事件预警和医疗救治快速反应机制,并建立严重病例报告追踪报告制度。 3.5 国家食品药品监督管理机构和卫生机构,应加大对药品使用的监督管理力度,控制好社会药房的数量和质量,重点抓好驻店执业药师的用药指导和继续教育工作。药品生产经营企业要积极参加到adr监测工作中,及时了解药品临床使用过程中可能出现的adr,研究分析面对adr的对策,为定期修订完善药品说明书,提供可靠的依据。 3.6 积极开展治疗药物监测,强调临床用药的个体化,减少临床adr的发生率。主要是对治疗窗窄的药物、药动学个体差异大的药物、长期使用的药物、肝肾功能不全或衰竭者的用药和合并用药易产生毒副作用的药物等,进行治疗药物的获益与风险的研究。 3.7 按办法要求,应加强报告体系建设,完善技术组织机构,尽快提高病例报告的数量和质量,建立有效的adr数据库,并定期维护,切实为临床提供服务。 3.8 充分发挥临床药师的作用,加强与医、护、患之间的交流,对临床研究药物及新引进的药品和媒体重点报道的药品应特别关注,做好第一手资料的搜集,并进行必要的分析研究。同时,发挥两个重要监测点的作用,即药师在退换药管理中做好登记询问记录和护士在执行用药医嘱和巡视病房过程中注意观察病人的用药反应。 必须加大行政干预力度,提高医务人员对adr工作的认识,促进临床合理用药,减少adr的发生。 药品不良反应论文:浅谈药品不良反应与安全用药 如何安全、有效、合理的用药已成为社会关注的热点。近年来关于药物不良反应(adr)的报道和讨论比较多,已引起了各方面的注意。临床上对药品的要求不仅仅局限于对疾病的作用,同时也要求在治疗疾病的同时,所使用的药品应当尽可能地少出现adr。 下面结合临床工作实践,浅谈一下临床常见的药品不良反应与安全用药。 1 抗生素滥用,导致药物的不良反应 药物不良反应已成为危及人类健康的主要杀手,而抗生素的滥用现象在我国临床中已非常普遍。有资料表明,我国三级医院住院患者抗生素使用率约为70%,二级医院为80%,一级医院为90%。抗生素的滥用,不仅使药物使用率过高,导致医药费用的急剧上涨,同时也给临床治疗上带来了严重的后果。现在,很少有医生对抗生素进行过系统、全面的了解,使用的盲目性很大,在选择抗生素时不加思考,不重视病原学检查,迷恋于“洋、新、贵”,盲目的大剂量使用广谱抗生素,或几种抗菌药同时应用,致使大量耐药菌产生,使难治性感染越来越多,医疗费用也越来越高。临床上很多严重感染者死亡,多是因为耐药感染使用抗生素无效引起的。adr以抗生素位居首位。比如说上呼吸道感染,有90%以上是由病毒引起的,但临床上使用抗生素的却不在少数。滥用的后果是在宏观上造成细菌的抗药性增强,抗生素的效力降低甚至丧失,最终导致人类无药可用;在微观上会对患者的身体造成药源性损害。由于人体内部有许多菌群,正常情况下它们相互制约,形成一种平衡,抗生素的滥用就可能对某些有益菌群造成破坏,使一些有害菌或病毒乘虚而入导致二重感染甚至死亡。另外,临床分科过细,医师缺乏正确的抗菌药物知识;正确的药品信息获取困难;医师缺乏全面的药学知识等,也是导致用药错误的重要原因。长时期以来,人们已经习惯把抗生素当作家庭的常备药,稍微有些头痛脑热就服用;而有一些患者主动要求用好药、贵药,就更造成了资源浪费和细菌耐药的发生。 2 导致adr的原因十分复杂,而且难以预测 2.1 药品因素 (1)药物本身的作用:如果一种药有两种以上作用时,其中一种作用可能成为副作用。(2)不良药理作用:有些药物本身对人体某些组织器官有伤害。(3)药物的质量:生产过程中混入杂质或保管不当使药物受污染,均可引起药物的不良反应。(4)药物的剂量:用药量过大,可发生中毒反应,甚至死亡。(5)药物的剂型:同一药物的剂型不同,其在体内的吸收也不同,即生物利用度不同,如不掌握剂量也会引起不良反应。 2.2 患者自身的原因 (1)性别:药物性皮炎男性比女性多,其比率约为3∶2;粒细胞减少症则女性比男性多。(2)年龄:老年人、儿童对药物反应与成年人不同,因老年人和儿童对药物的代谢、排泄较慢,易发生不良反应;婴幼儿的机体尚未成熟,对某些药较敏感也易发生不良反应。(3)个体差异:不同人种对同一药物的敏感性不同,而同一人种的不同个体对同一药物的反应也不同。(4)疾病因素:肝、肾功能减退时,可增强和延长药物作用,易引起不良反应。 2.3 其他因素 (1)不合理用药:误用、滥用、处方配伍不当等,均可发生不良反应。(2)长期用药:极易发生不良反应,甚至发生蓄积作用而中毒。(3)合并用药:两种以上药物合用,不良反应的发生率为3.5%,6种以上药物合用,不良反应发生率为10%,15种以上药物合用,不良反应发生率为80%。(4)减药或停药:减药或停药也可引起不良反应。例如严重皮疹,当停用糖皮质激素或减药过速时,会产生反跳现象。 3 怎样做到安全用药 3.1不能轻信药品广告 有些药品广告夸张药品的有效性,而对药品的不良反应却只字不提,容易造成误导。 3.2不要盲目迷信新药、贵药、进口药 有些患者认为,凡是新药、贵药、进口药一定是好药,到医院里点名开药或在不清楚自己病情的情况下就到药店里自己买药,都是不恰当的。 3.3严格按照规定的用法、用量服用药物 用药前应认真阅读说明书,不能自行增加剂量,特别对于传统药,许多人认为多吃少吃没关系,剂量越大越好,这是不合理用药普遍存在的一个重要原因。 3.4药品消费者应提高自我保护意识 用药后如出现异常的感觉或症状,应停药就诊,由临床医生诊断治疗。这里需要告诫药品消费者的是,有些人服用药品后出现可疑的不良反应,不要轻易地下结论,要由有经验的专业技术人员认真地进行因果关系的评价。 随着人们对健康和生活质量的日益关注,药品不良反应的危害已经越来越引起全社会的重视,尽量避免和减少药品不良反应给人们造成的各种危害。人们应本着无病不随便用药,有病要合理用药,正确对待药品的不良反应的态度,正确的服用药物和保管药物,不断提高用药水平,从而达到真正的安全、有效、适当地合理用药。 药品不良反应论文:药品不良反应报告和监测管理办法解读及对中药不良反应监测的意义 《药品不良反应报告和监测管理办法》是指导我国药品不良反应监测工作的一部最重要的法规。2011年7月1日,该办法新的修订版正式实施,此次修订无论是在篇幅和内容上都做了重大调整,与原办法相比,新办法的相关规定更加完备和有可操作性,并引入了暂新的管理理念,将为药品不良反应监测工作的开展创造新的局面。 1 新版管理办法概述 1999年国家药品监督管理局和卫生部共同了《药品不良反应监测管理办法(试行)》,为不良反应监测工作的发展奠定了坚实的基础。2004年对该办法进行了第一次修订,以国家食品药品监督管理局第7号令,将法律层级由规范性文件提升为部门规章。2011年5月4日卫生部签发了再次修订的《药品不良反应报告和监测管理办法》(以下简称《管理办法》),并以卫生部第81号部令颁布,于2011年7月1日起正式实施。 新版《管理办法》共分8章67条,包括总则、职责、报告与处置、重点监测、评价与控制、信息管理、法律责任以及附则。与2004年版相比,除了在原有6章基础上进行了补充完善外,还新增了2个章节的内容,即药品重点监测和信息管理。主要修订内容包括:明确了省以下监管部门和监测机构的职责,进一步规范了药品不良反应的报告和处置,强化了群体不良事件的调查、核实及处置要求,引入重点监测制度加强不良反应监测和研究,强化了药品生产企业在报告和监测工作中的作用等[1]。 《管理办法》的适用范围也较广,在中华人民共和国境内开展不良反应监测工作的相关部门和单位均适用此办法,包括药品监督管理部门、卫生行政机构、不良反应监测机构和报告单位(药品生产企业、药品经营企业、医疗机构)。从适用范围可以看出,药品不良反应监测不是哪个部门的孤立工作,其职责贯穿了政府管理部门、监测技术机构、药品生产、销售和使用的各相关单位。 2 《管理办法》重点内容解读 对《管理办法》的贯彻落实首先依赖于对该办法的理解和认识。笔者参与了该办法的制定和培训,希望通过以下重点内容的解读使广大读者对新法规有一个更加深入的了解。 2.1 职责 《管理办法》第3章明确了药品不良反应监测各相关部门的职责。根据职责,国家食品药品监督管理局仍为全国的不良反应报告和监测工作的主管单位,地方各级药品监督管理部门在本辖区范围内行使不良反应报告和监测的管理工作。各级卫生行政部门负责本行政区域内医疗机构与实施药品不良反应报告制度有关的管理工作。 2008年国务院机构改革后,国家食品药品监督管理局改由卫生部管理,一些具体职能也将由卫生部和药品监督管理部门共同完成,如共同制定药品不良反应报告和监测的管理规定和政策,联合开展药品群体不良事件的调查和处理等。 此外,新办法还明确了市县级药品监管部门和不良反应监测机构的职能。近2年药品不良反应监测体系建设步入快车道,尤其是医改相关政策文件的,使我国不良反应监测机构迅速向基层延伸。截至2011年,全国333个地市均成立了专门的不良反应监测机构或指定了专人开展监测工作。体系的扩展迫切需要法规的支持,新版《管理办法》明确赋予了市县级监测机构报告的收集、审核、评价、上报以及严重不良反应和群体事件调查等职能,不但为基层开展工作奠定了法规基础,也为基层监测机构的进一步完善埋下伏笔。 2.2 药品不良反应报告与处置 《管理办法》的第2章进一步规范了药品不良反应的报告与处置,这也是修订篇幅最大的部分,由原来的10条增加至26条。新办法共明确了4类不良反应报告形式,即不良反应的个例报告、群体报告、境外报告和定期安全性更新报告。对各类型报告的报告范围、报告内容、报表格式、报告程序和时限等也都作了较为详细的规定。 2.1.1 个例报告 通常所说的药品不良反应报告是指药品不良反应/事件的个例报告,是由医疗机构、药品生产企业、药品经营企业等通过药品不良反应监测网络系统提交至监测机构的。与原法规相比,取消了“逐级报告制度”的说法,因为逐级报告在一定程度上会影响报告的时效性,不利于报告的及时评价与处置。根据新报告系统的设置,基层报告单位在线提交报告表后,将直接传送至国家药品不良反应监测中心的服务器上,各级监测机构在权限范围内均可查看、评价、分析报表,因此新报告系统实现的是“网络直报、分级管理”的模式。 2.1.2 群体报告 群体不良事件是指同一药品在使用过程中,在相对集中的时间、区域内,对一定数量人群的身体健康或者生命安全造成损害或者威胁,需要予以紧急处置的事件。本次修订将原法规中的“药品群体不良反应”统一更改为“药品群体不良事件”,明确了因药品质量、用药差错或不良反应等引起的群体不良事件均须报告,将不良反应扩大至药物警戒范畴。群体事件的报告要求快速,报告单位发现或获知群体事件后要“立即”报告,必要时“越级报告”;对事件的调查要求高效,因此直接由药品监督管理部门联合卫生行政部门牵头组织开展;同时体现了多方协作 的管理模式,即除管理部门外,不良反应监测机构、药品的生产、经营和使用单位均需要开展相应的调查或应对处置工作,以期在最短时间内查清事件原因、控制事态发展,最大限度保障患者健康权益和生命安全。 2.1.3 境外报告和定期安全性更新报告 境外报告和定期安全性更新报告均是针对药品生产企业的报告要求。为进一步提高企业的报告收集、评价和风险管理意识,将原先形式简单的“药品不良反应/事件定期汇总表”更改为国际标准的“定期安全性更新报告”,要求企业对收到的不良反应监测数据定期汇总分析,进行全面的药品安全性评估,并采取有效的风险管理措施。发挥了生产企业不同于医疗机构的监测职责,同时也体现了监测工作与国际接轨的新趋势。 2.1.4 报告的处置 处置是指对报告的核实、评价和调查。为提高报告的真实、完整和准确性,加大不良反应信息的可利用率,对于不良反应监测资料,相关监测机构和药品生产企业都有责任进行核实、评价及调查。尤其是死亡病例和群体不良反应事件,要求药品生产企业和监测机构必须调查,并提交调查报告,为严重不良反应/事件的评价提供更加全面、准确的一手资料。同时明确了监管部门、监测机构和报告单位在调查工作中的责任和义务,细化了调查程序,使相关部门在调查工作中将有法可依,进一步提高工作效率。 2.2 药品重点监测 引入了药品重点监测的概念,是此次修订的一大亮点。《管理办法》第4章规定了药品生产企业应该对新药监测期内的药品和首次进口5年内的药品开展重点监测,省以上药品监督管理部门也可要求企业对其他药品开展重点监测。药品重点监测实际上是借用了国际上已有的主动监测的理念,通过有组织、有计划的监测活动,全面收集患者用药后的安全性信息,旨在进一步了药品不良反应的发生率、发生特征、严重程度等,为药品风险控制提供更加科学依据。开展药品重点监测,一方面可以督导企业积极参与到不良反应监测工作中,发挥企业的能动性,另一方面可以弥补上市前安全性研究的局限性和自发报告系统存在的先天性不足,提升我国药品不良反应监测的水平。有关药品重点监测的详细指南相关部门也正在制定中。 2.3 评价与控制 随着不良反应监测工作的深入开展,监测工作的重心已由报告的收集过渡到对报告资料的评价和风险控制中来。《管理办法》第5章对不良反应监测机构开展以品种为基础的评价工作进行了规定,要求国家和省级药品不良反应监测中心对收到的不良反应报告和监测资料进行综合分析、信号挖掘和评价,并提出风险管理建议,对监测机构一直以来所承担的核心技术工作给予了准确的诠释。 此外,还明确了省级以上药品监督管理部门可依法采取的药品风险控制措施。国家和省级药品监督管理部门依据监测技术机构的分析评价结果,在职责范围内对存在安全性问题的药品可采取责令修改说明书、暂停生产、销售和使用、责令召回药品、撤销药品批准证明文件等措施。报告单位也可依据相关规定在职责范围内采取救治患者、暂停药品生产、销售、使用等措施。 2.4 信息管理 随着报告数量的增长,报告单位对监测数据的反馈呼声日益加大,监测机构间如何共享信息也成为突出的问题,医患人员和公众对药品安全性信息的需求更是有增无减。全方位、多层次、多途径的信息、反馈和共享机制已是当前形式下及未来发展趋势中的必不可少的。 修订后的《管理办法》新增了有关信息、反馈、共享的条款,并单列成章。确定了各级监管部门、监测机构信息的权限和内容,增加了信息保密的相关规定,鼓励报告单位之间共享不良反应信息。虽然条款的规定还较为原则,但与原法规相比已有了很大进步,兼顾了当前信息工作的开展情况和未来工作的发展趋势,为今后有关部门出台相关规定奠定了基础,也必将对推动信息公开、增进信息交流、保障公众知情权起到积极的作用。 2.5 法律责任 《管理办法》第7章对报告单位、各级药品监督管理部门、卫生行政部门和药品不良反应监测机构违反本办法应承担的法律责任进行了规定。对于执法主体,药品生产、经营企业的处罚由所在地药品监督管理部门实施,医疗机构由所在地卫生行政部门实施,并向同级药品监督管理部门通报。对于违规情形,根据报告单位的职责不同,药品生产企业所列出的违规情形最多,药品经营企业和医疗机构所列违规情形内容基本相同。处罚措施主要包括警告、责令限期改正以及罚款等。此外,根据《中华人民共和国药品管理法》第93条,规定法定报告单位违反相关规定,给药品使用者造成损害时,要承担赔偿责任。此“相关规定”是指《民法通则》、《产品质量管理法》等法律法规中有关药品损害赔偿的规定。 3 新版《管理办法》对中药不良反应监测的指导意义 中药是我国民族医药学发展中的瑰宝,也正是因为中药的特殊性,其不良反应监测开展情况更能体现我国药品安全监管的水平。《管理办法》虽然对中药的监测没有提出特殊的要求,但是新法规的实施必将推动和促进中药不良反应监测工作的开展。 3.1 增强中药生产企业的不良反应报告和监测意识 我国中药制造业受医改政策等利好因素的影响,近几年呈现了良好的发展态势。尽管如此,国内中药生产企业无论在规模上、管理理念和水平上与跨国企业相 比都存在一些差距,药品风险管理意识也相对薄弱。新版《管理办法》加强了药品生产企业在不良反应监测中的作用,这无疑也为中药企业打了一剂强心针。首先在管理上,要求企业建立不良反应报告制度,并设立专职人员开展监测工作,对监测人员的素质也提出了要求;其次在技术上,要求企业不但要收集报告,还要开展对严重不良反应及群体不良事件的调查,定期汇总药品安全性数据,报送与国际接轨的定期安全性更新报告等。通过在法规中加强生产企业的责任,可以督导企业合理配置监测资源,提高报告意识,主动开展中药的不良反应监测工作。 3.2 加大中药新药的监测力度 由于中药现代化的推动,有报道显示,近年来我国中药新药的科技含量不断提高,有效成分、有效部位新药明显增加。然而站在药品安全性角度考虑,一二类新药未知的风险也是最高的,因此上市人群广泛使用下药品的安全性监测就显得十分重要。新版《管理办法》要求对新药监测期内的药品实施重点监测,通过重点监测可以进一步获取上市前安全性研究无法获取的资料,如针对老年人、儿童等特殊人群的安全性资料,又可以弥被上市后自发报告存在的低报、漏报、信息偏倚等的不足,加大对新上市药品的监测力度,确保患者的用药安全。 3.3 推动中药不良反应相关研究的开展 在龙胆泻肝丸引起肾衰、穿琥宁注射液引起小儿血小板下降等中药严重不良反应事件暴露后,“中药没有毒副作用”的说法已经不攻自破。中药的不良反应,尤其是中药注射剂的不良反应越来越受到重视。国家局还开展了中药注射剂安全性再评价工作。然而,人们对中药注射剂引起不良反应的真正原因还不甚了解,无法从根本阻止不良反应的重复发生。新版《管理办法》在“评价与控制”一章要求药品生产企业对收集到的不良反应报告和监测资料进行分析、评价,主动开展药品安全性研究,如不良反应发生机理研究、药品与风险相关性研究、药物相互作用研究等,国家食品药品监督管理局也可以根据药品评价结果要求企业开展药品安全性、有效性相关研究。中药的安全性研究是解决中药不良反应问题的根本途径,对提升我国药品监管能力,缩小与国际先进水平的差距,使中药真正安全用于中国乃至全世界人民具有重要的意义。 药品不良反应论文:开展药品不良反应监测 促进合理用药 【摘要】目的 强化人们对药品不良反应的认识。方法 介绍药品不良反应的相关知识,分析我国开展药品不良反应监测的现状和面临的挑战,并提出对策。结果与结论 只有全面系统地加强药品不良反应监测工作,才能减少药品不良反应及其相关问题,提高全民合理用药水平。 【关键词】药品 不良反应 监测 合理用药 齐齐哈尔第二制药有限公司生产的“亮菌甲素注射液”在临床上出现严重不良反应(导致肾功能衰竭),已致4人死亡,6名重症病人在抢救中,广东省部分患者严重不良反应的身体代价告知我们开展药品不良反应监测的重要性。随着一系列新的与药物相关的安全隐患不断出现,不合理的和不安全用药现象日益严重,药品不良反应监测已成为全世界共同关注的热点,其最终目标是帮助患者合理安全地用药,最大限度地减少药品不良反应的发生,确保用药安全有效。本文将药品不良反应与监测的相关知识作一介绍,就我国开展药品不良反应工作的现状,面临的挑战及对策进行探讨。 1 药品不良反应监测的概述 1.1不良反应的定义 药品不良反应的英文名称为adverse drug reaction,简称adr。广义的adr是指因用药引起的任何不良情况,其中包括超剂量给药、意外给药、蓄意给药、药物滥用、药物的相互作用所引起的各种不良后果。 1.2药品不良反应监测的目的 开展药品不良反应监测工作是加强药品管理,提高药品质量,促进医药水平提高的重要手段,其主要目的为: (1)尽早发现adr的信号;(2)寻找adr的诱发因素;(3)探究adr的发生机理;(4)定量定性地进行药品的利弊分析;(5)反馈、宣传药品不良反应监测方面的信息;(6)为政府管理的决策提供依据;(7)最终达到防止adr在更大范围内的危害;(8)有效保障人民用药安全和身体健康的目标。 2 我国开展药品不良反应监测工作的现状,面临的挑战与对策 2.1我国药品不良反应监测工作的现状 我国的adr监测试点工作始于20世纪80年代末期,截止目前,我国共有1个国家级adr监测中心和32个省级adr监测中心,并且50%以上的省、自治区、直辖市还成立了本区的二级adr监测机构,国家adr监测技术体系框架已全部建成。 《药品不良反应报告和监测管理办法》于2004年3月4日施行。 1998-2002年间,国家adr监测中心共收到adr报告30540份,是过去10年(1988-1997年)的 10倍;2003年收到的报告达36852份;2004年收到报告70074份;而2005年上半年就收到报告36000多份。同时,adr报告正逐渐规范,报告的利用率逐年提高[1]。 2.2我国开展药品不良反应工作面临挑战 2.2.1以网络为载体的药品销售和信息 一些药品生产厂家通过网络来产品信息,这些信息可能包括存在安全性、有效性和质量问题隐患的处方药,未经批准注册的药品,从而引起这类药品的不合理使用甚至滥用。 2.2.2医药公司的不依从性 adr可能给公司带来经济损失,企业向政府提供数据时存在不依从性,表现在不提供数据,提供质量差的报告等。 2.2.3药物的滥用 药物滥用是指与治疗目的无关的反复大量使用有依赖性或依赖潜力的药物。一种是医疗上用药不当造成的药物成瘾,即“医源性药物滥用”,一种是非医疗用途的麻醉药品和精神药品,俗称“吸毒”[2]。 2.3加强adr监测采取的对策 2.3.1加大宣传力度,增强人们对adr的认识 消费者对于自己或家人所使用的药品产生的严重adr可以通过电话直接向fda(国家食品药品监督管理局)反映,也可以在医师的指导下填写adr报告,上报fda。开展有关adr报告和监测的宣传、教育和培训工作,提高医、护、药人员对adr的重视程度和认识水平,指导临床合理用药。 2.3.2积极配合各级药监部门和adr监测机构做好有关品种的调查、分析评价工作。 2.3.3发现群体不良反应,要立即向所在地省、自治区、直辖市药监局、卫生局以及adr监测中心报告。 2.3.4健全中药不良反应监测系统,加强药物再评价,促进中药现代化。医、护、药人员要加强中药不良反应意识,严密监测中药的不良反应。 3 结语 我国的adr监测工作起步较晚,经济基础相对西方薄弱,我们要参考国外的先进经验,加强与政府交流,促进我国adr监测工作国际化,全面系统地加强adr监测工作,提高临床合理用药水平,尽快实现我国adr报告和监测工作由初级阶段向成熟阶段过渡,共同把我国药品不良反应报告和监测工作推向新的高度。 药品不良反应论文:药品不良反应 【关键词】合理的用药 随着社会的发展,如何安全、有效、合理的用药已成为社会关注的热点。近年来关于药物不良反应(adversedrugreaction,ADR)的报道和讨论比较多,已引起了各方面的注意。临床上对药品的要求不仅仅局限于对疾病的治疗作用,同时也要求在治疗疾病的同时,所使用的药品应当尽可能少地出现ADR。根据WHO报告,全球死亡人数中有近1/7的患者是死于不合理用药。在我国,据有关部门统计,药物不良反应在住院患者中的发生率约为20%,1/4是抗生素所致。每年由于滥用抗生素引起的耐药菌感染造成的经济损失就达百亿元以上。 合理用药始终与合理治疗伴行,是一个既古老又新颖的课题,也是医院药学工作者永恒的话题。医院药学工作的宗旨是以服务患者为中心、临床药学为基础,促进临床科学用药,其核心是保障临床治疗中的安全用药。目前公认的合理用药的基本要素:以当代药物和疾病的系统知识和理论为基础,安全、有效、经济及适当的使用药物]。 下面结合临床工作实践,并结合文献,浅谈一下临床常见的药品不良反应与安全用药问题。 1抗生素滥用,导致药物的不合理应用 现如今医疗纠纷频发、医源性或药源性事件居高不下、医疗以及用药成本过高等,已成为多数国家、地区面临的问题,我国在这些方面也有许多相似之处。合理用药的实践步履艰难,进展迟缓,远未引起人们的足够重视。实际上,药物不良反应已成为危及人类健康的主要杀手,而抗生素的滥用现象在我国临床中已非常普遍。有资料表明,我国三级医院住院患者抗生素使用率约为70%,二级医院为80%,一级医院为90%[3]。抗生素的滥用,不仅使药物使用率过高、导致医药费用的急剧上涨,同时也给临床治疗上带来了严重的后果。现在,很少有医生对抗生素进行过系统、全面的了解,使用的盲目性很大,在选择抗生素时不加思考,不重视病原学检查,迷恋于“洋、新、贵”,盲目的大剂量使用广谱抗生素,或几种抗菌药同时应用,致使大量耐药菌产生,使难治性感染越来越多,医疗费用也越来越高。临床上很多严重感染者死亡,多是因为耐药感染使用抗生素无效引起的。ADR以抗生素位居首位。 比如说上呼吸道感染,有90%以上是由病毒引起的,但临床上使用抗生素的却不在少数。滥用的后果是在宏观上造成细菌的抗药性增强,抗生素的效力降低甚至丧失,最终导致人类无药可用;在微观上会对患者的身体造成药源性损害。由于人体内部有许多菌群,正常情况下他们相互制约,形成一种平衡,抗生素的滥用就可能对某些有益菌群造成破坏,使一些有害菌或病毒乘虚而入导致二重感染甚至死亡。另外,临床分科过细,医师缺乏正确的抗菌药物知识;正确的药品信息获取困难;医师缺乏全面的药学知识等,也是导致用药错误的重要原因。长时期以来,人们已经习惯把抗生素当作家庭的常备药,稍微有些头痛脑热就服用;而有一些患者主动要求用好药、贵药,就更造成了资源浪费和细菌耐药的发生。 由此看出,合理用药不仅仅是医学问题,也不仅仅是临床医师需要注意的问题。要真正做到合理用药,医生、患者、药师、药品管理部门需要互相协作才能得以实现。 2提高自我保护意识,防止药品不良反应的发生 导致ADR的原因十分复杂,而且难以预测。主要包括药品因素、患者自身的因素和其他方面的因素。 2.1药品因素(1)药物本身的作用:如果一种药有两种以上作用时,其中一种作用可能成为副作用。如:麻黄碱兼有平喘和兴奋作用,当用于防治支气管哮喘时可引起失眠。(2)不良药理作用:有些药物本身对人体某些组织器官有伤害,如长期大量使用糖皮质激素能使毛细血管变性出血,以致皮肤、黏膜出现瘀点、瘀斑。(3)药物的质量:生产过程中混入杂质或保管不当使药物污染,均可引起药物的不良反应。(4)药物的剂量:用药量过大,可发生中毒反应,甚至死亡。(5)剂型的影响:同一药物的剂型不同,其在体内的吸收也不同,即生物利用度不同,如不掌握剂量也会引起不良反应。 2.2患者自身的原因(1)性别:药物性皮炎男性比女性多,其比率约为3∶2;粒细胞减少症则女性比男性多。(2)年龄:老年人、儿童对药物反应与成年人不同,因老年人和儿童对药物的代谢、排泄较慢,易发生不良反应;婴幼儿的机体尚未成熟,对某些药较敏感也易发生不良反应。调查发现,现60岁以下的人,不良反应的发生率为5.9%(52/887),而60岁以上的老年人则为15.85%(113/713)[4]。(3)个体差异:不同人种对同一药物的敏感性不同,而同一人种的不同个体对同一药物的反应也不同。(4)疾病因素:肝、肾功能减退时,可增强和延长药物作用,易引起不良反应。 2.3其他因素(1)不合理用药:误用、滥用、处方配伍不当等,均可发生不良反应。(2)长期用药:极易发生不良反应,甚至发生蓄积作用而中毒。(3)合并用药:两种以上药物合用,不良反应的发生率为3.5%,6种以上药物合用,不良反应发生率为10%,15种以上药物合用,不良反应发生率为80%[5]。(4)减药或停药:减药或停药也可引起不良反应。例如治疗严重皮疹,当停用糖皮质激素或减药过速时,会产生反跳现象。 各种药品都可能存在不良反应,中药也不例外,只是程度不同,或是在不同人身上发生的几率不同。出现药品不良反应时也不必过于惊慌,患者用药时,一定要仔细阅读说明书,如果出现了较严重或说明书上没有标明的不良反应,要及时向医生报告。 3怎样做到安全用药 (1)不能轻信药品广告。有些药品广告夸张药品的有效性,而对药品的不良反应却只字不提,容易造成误导。(2)不要盲目迷信新药、贵药、进口药。有些患者认为,凡是新药、贵药、进口药一定是好药,到医院里点名开药或在不清楚自己病情的情况下就到药店里自己买药,都是不恰当的。(3)严格按照规定的用法、用量服用药物。用药前应认真阅读说明书,不能自行增加剂量,特别对于传统药,许多人认为多吃少吃没关系,剂量越大越好,这是不合理用药普遍存在的一个重要原因。(4)药品消费者应提高自我保护意识,用药后如出现异常的感觉或症状,应停药就诊,由临床医生诊断治疗。这里需要告诫药品消费者的是,有些人服用药品后出现可疑的不良反应,不要轻易地下结论,要由有经验的专业技术人员认真地进行因果关系的分析评价。 随着人们对健康和生活质量问题的日益关注,药品不良反应的危害已经越来越引起全社会的重视。国家正在建立、健全药品不良反应监测报告制度,尽量避免和减少药品不良反应给人们造成的各种危害。因此,人们应抱着无病不随便用药,有病要合理用药,正确对待药品的不良反应的态度,正确的服用药物和保管药物,不断提高用药水平,从而达到真正的安全、有效、经济、适当地合理用药。 药品不良反应论文:药品不良反应和安全用药 【关键词】合理的用药 随着社会的发展,如何安全、有效、合理的用药已成为社会关注的热点。近年来关于药物不良反应(adversedrugreaction,ADR)的报道和讨论比较多,已引起了各方面的注意。临床上对药品的要求不仅仅局限于对疾病的治疗作用,同时也要求在治疗疾病的同时,所使用的药品应当尽可能少地出现ADR。根据WHO报告,全球死亡人数中有近1/7的患者是死于不合理用药[1]。在我国,据有关部门统计,药物不良反应在住院患者中的发生率约为20%,1/4是抗生素所致。每年由于滥用抗生素引起的耐药菌感染造成的经济损失就达百亿元以上[2]。 合理用药始终与合理治疗伴行,是一个既古老又新颖的课题,也是医院药学工作者永恒的话题。医院药学工作的宗旨是以服务患者为中心、临床药学为基础,促进临床科学用药,其核心是保障临床治疗中的安全用药。目前公认的合理用药的基本要素:以当代药物和疾病的系统知识和理论为基础,安全、有效、经济及适当的使用药物[2]。 下面结合临床工作实践,并结合文献,浅谈一下临床常见的药品不良反应与安全用药问题。 1抗生素滥用,导致药物的不合理应用 现如今医疗纠纷频发、医源性或药源性事件居高不下、医疗以及用药成本过高等,已成为多数国家、地区面临的问题,我国在这些方面也有许多相似之处。合理用药的实践步履艰难,进展迟缓,远未引起人们的足够重视。实际上,药物不良反应已成为危及人类健康的主要杀手,而抗生素的滥用现象在我国临床中已非常普遍。有资料表明,我国三级医院住院患者抗生素使用率约为70%,二级医院为80%,一级医院为90%[3]。抗生素的滥用,不仅使药物使用率过高、导致医药费用的急剧上涨,同时也给临床治疗上带来了严重的后果。现在,很少有医生对抗生素进行过系统、全面的了解,使用的盲目性很大,在选择抗生素时不加思考,不重视病原学检查,迷恋于“洋、新、贵”,盲目的大剂量使用广谱抗生素,或几种抗菌药同时应用,致使大量耐药菌产生,使难治性感染越来越多,医疗费用也越来越高。临床上很多严重感染者死亡,多是因为耐药感染使用抗生素无效引起的。ADR以抗生素位居首位。 比如说上呼吸道感染,有90%以上是由病毒引起的,但临床上使用抗生素的却不在少数。滥用的后果是在宏观上造成细菌的抗药性增强,抗生素的效力降低甚至丧失,最终导致人类无药可用;在微观上会对患者的身体造成药源性损害。由于人体内部有许多菌群,正常情况下他们相互制约,形成一种平衡,抗生素的滥用就可能对某些有益菌群造成破坏,使一些有害菌或病毒乘虚而入导致二重感染甚至死亡。另外,临床分科过细,医师缺乏正确的抗菌药物知识;正确的药品信息获取困难;医师缺乏全面的药学知识等,也是导致用药错误的重要原因。长时期以来,人们已经习惯把抗生素当作家庭的常备药,稍微有些头痛脑热就服用;而有一些患者主动要求用好药、贵药,就更造成了资源浪费和细菌耐药的发生。 由此看出,合理用药不仅仅是医学问题,也不仅仅是临床医师需要注意的问题。要真正做到合理用药,医生、患者、药师、药品管理部门需要互相协作才能得以实现。 2提高自我保护意识,防止药品不良反应的发生 导致ADR的原因十分复杂,而且难以预测。主要包括药品因素、患者自身的因素和其他方面的因素。 2.1药品因素(1)药物本身的作用:如果一种药有两种以上作用时,其中一种作用可能成为副作用。如:麻黄碱兼有平喘和兴奋作用,当用于防治支气管哮喘时可引起失眠。(2)不良药理作用:有些药物本身对人体某些组织器官有伤害,如长期大量使用糖皮质激素能使毛细血管变性出血,以致皮肤、黏膜出现瘀点、瘀斑。(3)药物的质量:生产过程中混入杂质或保管不当使药物污染,均可引起药物的不良反应。(4)药物的剂量:用药量过大,可发生中毒反应,甚至死亡。(5)剂型的影响:同一药物的剂型不同,其在体内的吸收也不同,即生物利用度不同,如不掌握剂量也会引起不良反应。 2.2患者自身的原因(1)性别:药物性皮炎男性比女性多,其比率约为3∶2;粒细胞减少症则女性比男性多。(2)年龄:老年人、儿童对药物反应与成年人不同,因老年人和儿童对药物的代谢、排泄较慢,易发生不良反应;婴幼儿的机体尚未成熟,对某些药较敏感也易发生不良反应。调查发现,现60岁以下的人,不良反应的发生率为5.9%(52/887),而60岁以上的老年人则为15.85%(113/713)[4]。(3)个体差异:不同人种对同一药物的敏感性不同,而同一人种的不同个体对同一药物的反应也不同。(4)疾病因素:肝、肾功能减退时,可增强和延长药物作用,易引起不良反应。 2.3其他因素(1)不合理用药:误用、滥用、处方配伍不当等,均可发生不良反应。(2)长期用药:极易发生不良反应,甚至发生蓄积作用而中毒。(3)合并用药:两种以上药物合用,不良反应的发生率为3.5%,6种以上药物合用,不良反应发生率为10%,15种以上药物合用,不良反应发生率为80%[5]。(4)减药或停药:减药或停药也可引起不良反应。例如治疗严重皮疹,当停用糖皮质激素或减药过速时,会产生反跳现象。 各种药品都可能存在不良反应,中药也不例外,只是程度不同,或是在不同人身上发生的几率不同。出现药品不良反应时也不必过于惊慌,患者用药时,一定要仔细阅读说明书,如果出现了较严重或说明书上没有标明的不良反应,要及时向医生报告。 3怎样做到安全用药 (1)不能轻信药品广告。有些药品广告夸张药品的有效性,而对药品的不良反应却只字不提,容易造成误导。(2)不要盲目迷信新药、贵药、进口药。有些患者认为,凡是新药、贵药、进口药一定是好药,到医院里点名开药或在不清楚自己病情的情况下就到药店里自己买药,都是不恰当的。(3)严格按照规定的用法、用量服用药物。用药前应认真阅读说明书,不能自行增加剂量,特别对于传统药,许多人认为多吃少吃没关系,剂量越大越好,这是不合理用药普遍存在的一个重要原因。(4)药品消费者应提高自我保护意识,用药后如出现异常的感觉或症状,应停药就诊,由临床医生诊断治疗。这里需要告诫药品消费者的是,有些人服用药品后出现可疑的不良反应,不要轻易地下结论,要由有经验的专业技术人员认真地进行因果关系的分析评价。 随着人们对健康和生活质量问题的日益关注,药品不良反应的危害已经越来越引起全社会的重视。国家正在建立、健全药品不良反应监测报告制度,尽量避免和减少药品不良反应给人们造成的各种危害。因此,人们应抱着无病不随便用药,有病要合理用药,正确对待药品的不良反应的态度,正确的服用药物和保管药物,不断提高用药水平,从而达到真正的安全、有效、经济、适当地合理用药。 药品不良反应论文:城区药品不良反应报告上报情况分析和思考 随着《药品不良反应报告和监测管理办法》的颁布与实施,我国药品不良反应报告与监测工作已进入法制化的轨道。然而,药品不良反应报告的上交数量和质量均不高,普遍存在着漏报和不报的现象,以我局为例,截至二〇〇五年十二月三十一日,城区分局辖区涉药单位全年共上报药品不良反应报告232份,按照全区309家涉药单位(包括市、县、乡三级医疗机构和个体诊所、药品经营单位)计算,平均1家单位一年才上报药品不良反应0.75份。 一、存在问题的原因 造成上述现象的原因并非基层用药量小而未发现药品不良反应,而是存在着一定的主客观原因,归纳起来有三点。一是不愿报。一些药品生产、经营和使用单位对药品不良反应报告与监测工作责任意识不强,片面认为药品不良反应报告与监测只是卫生行政主管部门和药品监督管理部门的事,无人抓,无人管,就是出现了药品不良反应情况也是听之任之,不主动收集上报;还有的单位嫌此项工作繁琐,不愿详细记录,分析填报。二是不上报。少数药品生产经营和使用单位把药品不良反应等同于医疗事故或药品质量事故,怕引起不必要的纠纷,对有不良反应的信息和病例敷衍塘塞,隐瞒不报。三是不会报。部分涉药单位人员少、素质低,他们不清楚药品不良反应的报告程序、方法和时限,有的甚至还不知道什么是药品不良反应。对出现的药品不良反应认为是患者的个体差异,简单对症处理,放任自流小陈老师工作室出品。 二、解决问题的措施 (一)加强法规的宣传与培训。一是要把学习与宣传《药品不良反应报告与监测管理办法》纳入涉药单位专业法学习内容,加大宣传力度,拓宽宣传途径。尤其要加强对乡镇卫生院、个体诊所和经营企业的教育与宣传,增强其法律意识和责任意识。二是要利用电视、广播、报刊等新闻媒体加强对社会与公众的宣传,引起全社会的关注,增强公众参与意识。三是要联合卫生行政主管部门加强对涉药单位临床医师的培训力度,指导其记录、调查、分析、评价、处理和填报药品不良反应病例。 (二)建立健全基层药品不良反应报告与监测网络。目前市区的二甲以上医院药品不良反应报告与监测工作比乡镇卫生院等其他涉药单位做得要好,但是从实践看,大量的药品不良反应出现在基层涉药单位,二甲以上医院上报的部分药品不良反应案例很多都是由于基层涉药单位不重视,出现严重症状到二甲以上医院就诊时才发现的。所以有必要在现有的监测网络的基础上,不断建立和健全乡镇以下药品不良反应监测网络,要把乡镇卫生院和零售药店作为基层药品不良反应监测网络成员单位。同时,逐步建立卫生、药监药品不良反应监测情况电子档案,详细记录病床数、住院人次、门诊人次、经营品种数、新药监测期内药品品种数等。做到信息互通、报送及时。小陈老师工作室出品 (三)强化涉药单位制度建设。指导并要求涉药单位切实履行自身职责,指定专(兼)职人员负责本单位药品不良反应报告与监测工作,制订切实可行的内部管理制度,落实岗位责任制,使药品不良反应报告与监测工作成为涉药单位的日常性工作,彻底改变目前“剔头挑一头热”的尴尬局面。 (四)切实加强监管,要把药品不良反应报告与监测工作纳入日常监管的重要内容,长抓不懈。一方面对药品生产经营企业除按《药品不良反应报告与监测管理办法》严格监管外,还要将药品不良反应报告与监测工作的监督检查与GMP、GSP跟踪检查结合起来,与信用体系建设结合起来;另一方面联合卫生行政主管部门定期对医疗机构开展药品不良反应报告与监测工作专项检查,加大行政处罚力度,促进药品不良反应报告与监测工作法制化、规范化、日常化。 药品不良反应论文:医药卫生类开设药品不良反应课程必要性 摘要:中职医药卫生类专业开设“药品不良反应学”课程既是教学内容的一项创新,也是对传统职业教育的发展与完善。药品不良反应是药品的固有属性,是药品应用过程中必须掌握的专业知识,提高用药的风险意识能提高医药卫生行业从业者业务综合素质,当前国内外对药物安全十分重视,掌握药品不良反应知识与技能可以增强中职医药卫生专业学生的专业适应性。 关键词:药品不良反应;风险;中等职业教育;卫生;综合素质 职业教育作为国家教育事业的重要组成部分,是促进经济发展、社会发展和劳动就业的重要途径,也是衡量一个国家现代化程度的重要标志。在职业教育体系中,中等职业教育则担负着培养高素质劳动者、为高等院校输送高素质专门人才等重要任务,在当前全面建成小康社会的战略布局下,大力发展中职医药卫生类专业不但能有效解决农村劳动力转移、改善基层医疗卫生条件,而且长远看其必然大大助力“三农”问题以及扶贫攻坚等问题的解决。防治作用和不良反应是药物的一体两面,虽然药物治疗学已成为医药卫生类专业的基础专业课,但是传统教育中普遍侧重药物有效性的认知,而淡化了药物也是“毒物”的事实。[1]药品不良反应学是医学与药学领域中相互交叉的一门新兴的边缘学科,是对所有药品上市前后的安全性进行评价与再评价的理论及实践进行研究的一门学科。[2]通过研究药品不良反应从而最大限度地预防与减少药品不良事件的发生,保证公众用药安全,节约医疗资源。中职医药卫生类专业开设“药品不良反应学”课程既是教学内容的一项创新,也是对传统职业教育的发展与完善。中职医药卫生类专业开设“药品不良反应学”课程的必要性主要体现在以下五个方面:(1)ADR教学内容,符合卫生类中职学生的学情,有利于教师教学方法的推陈出新。随着社会的进步,中职教育获得了前所未有的高速发展。因为各方面的原因,各职校多采取“零拒绝”潜规则招生,宽入口,不设限。目前,中职学生入学时,初中阶段的文化基础差,年龄小,自我意识不健全,心理不成熟;缺乏学习的积极性、主动性,自我约束能力差,对新知识理解和接受能力不强,有排斥甚至厌学的心理;再加上他们多为独生子女,在家里集万千宠爱于一身,养成了思想浮躁、易受外界干扰、情绪不稳定等不良习惯。进入中职学校以后,学习医药卫生类知识,学习任务明显增大,学习难度和学习压力同比增加。过去中职医药卫生类专业的学生在学习药理学的同时学习药物的不良反应知识。单独开设“药物不良反应学”这门课程,是对课程设置和教学内容的重新调整。一方面药物不良反应学以真实的案例,直观生动地介绍药物的风险,使学生学习兴趣浓厚,记忆深刻,学生学习的主动性能得到充分的调动,符合卫生类中职学生的学情。另一方面,药物不良反应学方便开展仿真实训,更有利于教师教学方法的推陈出新。通过药物不良反应的事件的案例分析,广泛使用任务驱动教学法,项目教学法,基于项目的引导文教学法,角色扮演法、案例教学法、情境教学法等。以实现技能-知识一体化,教、学、做一体化等现代职业教学模式的应用。(2)充分认识药品不良反应是药品的固有属性,是药品应用过程中必须掌握的专业知识“是药三分毒”。药物作用具有两重性,其既可呈现对机体有利的防治作用,又可产生对机体不利或有害的不良反应。药品不良反应发生的因素主要有两大类,一类是患者自身的因素,如年龄、性别、遗传(种族)、病理条件、营养状况、饮食等差异,另一类是药物因素,如药物本身的毒性作用、本身药理作用的延伸(药物作用选择性低)、药物相互作用、药物制剂中的辅料等。[2]相较于药品上市后广泛人群的应用,药品上市前研究的临床试验病例数太少、研究时间太短、研究目的太单纯、用药条件控制太严格、试验对象年龄范围太狭窄,这些研究的局限性导致上市前发现的药品不良反应极其有限,一些罕见的、需要较长时间、在一些特殊人群中应用才能发现的不良反应、药物相互作用等并不能在上市前被发现。研究方法、技术的局限也会影响一些不良反应的发现时间,例如非那西丁造成肾损害的事实在75年后才得以确认。药物的好坏需要相关专业的人员不断地去认识与评价。(3)提高用药的风险意识是提高业务综合素质的重要内容。药物治疗的一般原则包括必要性、有效性、安全性、经济性、规范性。安全合理用药是当前医疗环境下医患都非常关注的内容。药品上市前研究的局限性决定了我们发现的已知的药品不良反应只是其固有风险的“冰山一角”,药品应用过程中最大的风险就是我们不知道风险是什么,风险在哪里,风险何时会发生。在我国,一些媒体错误地宣传着中药无毒副作用,很多中成药的说明书中不良反应仍然描述为“尚不明确”,但是事实却是我们沿用上千年的中药材(中成药)的不良反应的基本类型和发生机理正不断被大家所认知,[3]譬如近期,口服何首乌及其成方制剂引起的肝损伤、仙灵骨葆口服制剂引起的肝损伤风险已被国家食品药品监督管理总局通报。[4、5]通过系统地学习药品不良反应知识,培养用药的风险意识,学会如何去发现不良反应,认识其发生的机制,掌握不良反应发生后的干预措施,可以最大程度地减少不良反应所带来的伤害。具有用药风险意识已成为一种职业能力。例如临床应用头孢呋辛抗感染治疗时,长期或大剂量应用的患者出现出血倾向,如果不了解药品不良反应,往往会按照新的疾病进行治疗,而考虑到该药品可导致维生素K缺乏的不良反应,给药期间医务人员就会更加注意观察和随访患者有无出血征象,一旦异常,立即停药,补充维生素K。[6](4)医药行业发展对药物安全性提出了新的要求。以“反应停”事件为代表的一系列药害事件不断警示着药品应用的风险,随着药物使用越来越国际化,药品上市前研究的不足所导致的人体伤害让人们迫切认识到药品不良反应需要被认知,药物的风险需要更及时地被控制。为了对药物上市后安全性进行监测,世界卫生组织成立了国际药物监测合作中心(简称乌普萨拉中心-UMC),UMC的成立标志着药品不良反应监测国际合作的开始,我国于1998年加入WHO国际药物监测合作计划。由药品不良反应监测扩展而来的药物警戒,目前已成为全球药物安全性研究最前沿的风险管理理念。[7]开展药品不良反应监测能弥补药品上市前研究的不足,为药品安全性再评价提供数据支持;能促进临床合理用药;能促进新药的研发;能为遴选、整顿和淘汰药品提供技术依据;能及时发现(预警)药害事件,防止事态蔓延和扩大,保障公众健康和社会稳定等现实价值和意义也已成为行业共识。在我国,2015版《药品管理法》第七十条明确提出“国家实行药品不良反应报告制度”,2010年卫生部颁布《药品不良反应报告和监测管理办法》(卫生部81号令),随后《关于加强药品不良反应监测体系建设的指导意见》(国食药监安〔2011〕466号)、《常见严重药品不良反应技术规范及评价标准》(监测与评价综〔2010〕26号)、《药品定期安全性更新报告撰写规范》、《药品不良反应报告和监测检查指南(试行)》、《药品生产质量管理规范》、《药品经营质量管理规范》等系列指导性、规范性文件的出台,使药品不良反应学相关知识及药物安全性监测工作在药品生产、经营、使用环节中日渐重视。(5)适应岗位需要,增强专业适应性。按照《药品不良反应报告和监测管理办法》第十三条要求,药品生产、经营企业和医疗机构应当建立药品不良反应报告和监测管理制度。药品生产企业应当设立专门机构并配备专职人员,药品经营企业和医疗机构应当设立或者指定机构并配备专(兼)职人员,承担本单位的药品不良反应报告和监测工作。[8]职业教育中接受了系统“药品不良反应学”教育,掌握了不良反应的基本理论知识以及不良反应信息的收集、报告表填写乃至药品生产企业药品定期安全性更新报告的撰写等实践技能的学生将更快速地适应上述岗位,而具备了药物风险意识的医药卫生工作者也将在业务工作中更审慎地应用药物,及时发现和控制药物的风险,减少药害事件,减少医患纠纷,节约医疗资源。总之,中职医药卫生类专业开设“药品不良反应学”课程既是提高学生综合素质、增强专业适应性的要求,也是灌输药品风险意识,倡导药品安全社会共谋的时代要求。一些医药高等院校已经开设了类似《中药不良反应与警戒概论》的课程,作为承上启下的中职医药卫生专业中开设类似课程更显必要。可以想象,在今后的工作岗位上,更具风险意识的医药工作者必将更理性地去认识和处理药品不良反应相关的问题。 药品不良反应论文:药品不良反应监测机构调研分析 1资料与方法 1.1资料 来源于国家中心对我省16个地市级监测机构2013年调研问卷和文献检索。 1.2方法 依据各地市监测机构性质、机构设置情况、经费来源情况、机构队伍建设情况、基础设施建设情况等利用统计学的方法,进行系统的分析,全面了解我省各地市监测机构建设情况,并提出合理建设。 2结果 2.1各地市级药品不良反应监测机构的运作现状 2002年,安徽省药品不良反应监测中心正式成立,挂靠原省药品检验所。随后各地市药品不良反应监测工作相继开展,但多数只是确立了监测职能,监测工作由所在市药品检验所承担,处于无正式工作人员和专项经费的状态,药品不良反应监测工作进展缓慢。2010年起,各市相继由当地编办批准建立了独立的监测机构或把监测工作加挂在市药品检验所,办公场所、人员、经费等问题得到统筹解决。2011年5月,安徽省药品不良反应监测中心经省编办批准,正式成立独立法人机构,为全额拨款事业单位,履行安徽省药品、医疗器械、药物滥用等监测与评价三项工作职能,隶属安徽省食品药品监督管理局。至此,我省药品不良反应监测工作进入快速发展阶段。但随着监测工作的深入开展和监测工作的发展需要,以挂靠为主的监测机构现状难以适应新时期发展的需要,监测机构定位模糊、人员短缺等现实问题亟需得到解决。 2.2地市级监测机构建设基本情况 2.2.1机构性质全省16个地市级监测机构中,明确机构性质的调查问卷共计16份,机构性质均为普通事业单位。 2.2.2机构设置目前安徽省16个地市均经当地编办批复成立药品不良反应监测机构,其中阜阳、池州、铜陵、芜湖、安庆5市经当地编办批准成立了独立的监测机构,配备了编制,为财政全额拨款事业单位;其他11个地市均挂靠在当地药检所,工作人员由药检所协调安排。 2.2.3经费来源 全省16个地市级监测机构经费来源主要靠上级监测部门拨付,只有6个市本级人民政府地方财政部门给予办公经费及部分专项工作经费,占总数的37.5%。 2.3各地市级监测机构队伍建设情况 2.3.1岗位情况 药品不良反应监测是一项专业性很强的工作,工作人员需要专业基础扎实的人员来承担,而且需要在工作实践中不断积累经验和更新知识,要求工作人员相对稳定。从2013年调研问卷我省地市监测机构人员配置情况来看,拥有2名专职人员的比例不到50%,其中一部分专职人员属于管理人员;另外均为兼职人员。反映大多数基层监测机构领导对此项工作不够重视,将药品不良反应监测工作当作一般事务性工作,随着监测工作广度和深度的增加,这样的人员现状将难以完成这一使命。 2.3.2学历情况 地市级监测机构的现有人员以本科学历为主,共计37人,占75.5%。 2.3.3专业背景 全省16个地市级监测机构现有人员主要以药学为主,占总人数的61.2%;公共卫生与预防医学、临床医学等,仅占比例的8.2%和6.1%。其他专业占14.3%。从中可以看出我省监测人员专业相对单一,医学人员所占比例偏小。2.3.4专业技术职称全省16个地市级监测机构中,现有专业技术人员50名,其中高级专业技术职称10名,占全部专业技术人员的20%;中级专业技术职称20名,占40%;初级专业技术职称10名,占20%;暂无职称6名,占12%;其他占8%。 2.4各地市级监测机构基础建设情况 2.4.1办公场所 全省16个地市级监测机构中,有2机构有独立的办公场所,占12.5%,其余均与同级药品检验所和食品药品监管局合署办公,占87.5%。 2.4.2监测装备 全省16个地市级监测机构监测装备配置统计显示,大部分机构监测装备配置还不能满足现有工作需要。 2.52014年机构改革情况 2014年,由于各级食药监部门进行了新一轮的机构改革,省中心对16个地市机构建设情况进行了重新调查,结果表明我省各市级监测机构性质均没有发生变化;16个市中只有黄山市中心增加了药物滥用和化妆品监测职能;其他事项均没有太大变化。 2.6我省地市级监测体系存在的主要问题 我省各地市虽都经当地编办批准成立了药品不良反应监测机构,但大多地市仍以挂靠为主,即使是独立的监测机构编制依然没有到位,从而形成了编制短缺,人员以兼职为主,专业技术人才偏少,专业素质不高,监测工作的延续性和稳定性差,监测技术力量较薄弱的现状;由于政策保障不到位,缺乏经费支持,监测设备落后,信息化建设亟需加强。这些都制约了监测工作的长期稳定持续发展。 3讨论 药品不良反应监测工作逐渐成为药品安全监管、促进公众合理用药、药品更新、保护公众安全的重要技术保障。随着监测工作由最初的信息收集向分析评价、科学预警方向的发展,药品不良反应监测工作的内涵和外延不断扩大,职能和任务不断增加,对监测机构的专职化、专业化要求越来越高。地市级药品不良反应监测机构的作用越来越加重要。承担着引导报告单位关注新的和严重的不良反应;全面审核报告表,提高报告质量;发挥报告表的分析、评价、信息反馈作用;开展新的和严重、死亡病例或突发性群体不良事件的现场调查及加强与报告单位的交流与沟通等工作[2]。完善地市级监测机构建设,建立独立的监测机构,增加人员编制和监测经费,是药品不良反应监测体系建设的必然趋势。《药品不良反应报告和监测管理办法》明确要求,地市级监测机构要负责本行政区域内药品不良反应报告和监测资料的收集、核实、评价、反馈和上报;开展本行政区域内严重药品不良反应的调查和评价;协助有关部门开展药品群体不良事件的调查;承担药品不良反应报告和监测的宣传、培训等工作。法规体系的不断完善,为地市级药品不良反应监测组织体系建设提供了依据。从我省原有监测机构建设情况来看,机构建设完善的地市级监测机构,监测工作开展成效明显。这些都为我省探索地市级监测体系建设奠定了良好的实践基础。 4建议 4.1设立独立的地市级药品不良反应监测中心 地市级监测机构应按照本级药品监督管理部门直属专职技术机构建设,设置药品不良反应报告和监测工作机构,配置人员和办公场所。接受省级药品不良反应监测机构技术指导,负责本辖区内药品不良反应监测工作,既要承担本辖区内的具体监测工作,又要指导好辖区内县区监测机构开展监测工作,为药品安全监管提供有效的技术支撑作用。市级药品不良反应监测机构还应与市局相关科室在不良反应监测的职能上,形成很好的承接。使药品不良反应监测工作既有组织者,又有承办者;既有监管者,又有技术指导者,相辅相成,形成比较完善的监测体系[3]。 4.2建立健全有关法律条款,提高监测工作可持续性 药品不良反应专业监测机构的建设之所以推进较慢,监测工作的制度依存性不足是一个重要原因,主要体现在监测机构的法律地位不明确,报告主体的责任规定过于笼统,缺乏科学的行政手段、工作程序等[4]。药品不良反应监测是全社会受益的公益事业,因此,药品不良反应监测工作经费必须依靠政府的直接投人和政策支持为主,其它社会资金支持为辅。加强地市级监测机构设施建设,提高基础保障能力[5]。同时还要加大宣传培训力度,营造良好发展氛围。监测工作专业性要求高,必须通过有效培训建立监测专业骨干队伍。采取各种形式扩大宣传范围,利用行业协会、药学会等机构加强对药品不良反应监测工作的宣传[6],推动全社会对药品不良反应知识的了解,加强对公众合理用药知识的普及,营造全社会关注药品不良反应的良好氛围。 作者:简永耀 汪娟 吴迪 单位:安徽省药品不良反应监测中心 药品不良反应论文:应用PDCA循环促进我院药品不良反应监测上报及效果分析 [摘要]目的 探应用PDCA循环管理工具对我院药品不良反应(ADR)报告和监测管理工作持续质量改进的效果,使ADR报告和监测工作管理规范化,提高管理质量,促进临床合理用药。方法 应用PDCA循环管理的4个关键步骤(计划、实施、检查、处理)的管理方法,分析我院ADR监测工作中存在的问题并查找原因,制定解决问题的计划并实施,在反复的检查过程中再发现问题、再改进、再提高,最终达到规范化的管理。结果 实施PDCA循环管理后,通过建立药品ADR监测与上报工作管理体系,采取有效措施,落实ADR报告与监测,2015年我院ADR上报总量、医务人员上报量、记录于电子病历数、上报科室分别增长了558.0%、33.3%、1288.0%、200.0%,干预有效(P [关键词]PDCA;药品不良反应;效果分析 药品具有两面性,既能治病也能致病,使用中存在发生不良反应的风险,应对上市后的药品进行药品不良反应(ADR)的监测。医疗机构作为ADR上报主体,积极开展ADR上报和监测为医机构应尽的责任。我院以复评三甲为契机,运用PDCA循环管理方法[1],根据《三级综合医院评审标准(2011年版)》实施细则中条款4.15.6.1要求建立并实施ADR报告的制度与程序[2],分析收集到本院的ADR报表产生的原因和特点,总结ADR上报和监测管理的经验,初步取得良好成效,为开创ADR监测工作科学发展提供了参考依据,现报道如下。 1资料与方法 1.1一般资料 收集我院运用PDCA循环管理方法干预前、后上报合格的ADR报告,分析评价ADR报告中的关联性、上报数量、给药时间、给药途径、药物分类、主要累及器官或系统等项目的变化,总结存在的问题,探索改进的方法。 1.2 PDCA循环管理实施过程 1.2.1计划(P) 1.2.1.1现状调查 笔者早期总结本院2011~2013年ADR监测工作情况,对上报的ADR报告表进行分析[3]。本次收集我院2014年69份上报合格的ADR报告,进一步对ADR报告例数情况和特点进行分析与评估,总结存在的问题包括:①上报的ADR数量较少,2014年仅为69例,未有新的、严重的ADR。我院处在赣、鄂、皖三省交界的医疗中心,是一所集医疗、科研、教学、预防、保健、康复、急救为一体的九江市规模最大的三级甲等综合医院,就诊患者众多,距世界卫生组织提出的400~800份/百万人的数量标准差距较大,上报率较低。②门诊患者输液室患者较多、病情复杂、用药广泛,为ADR发生率较高的地方,而本院门诊ADR上报仅9例(10.2%)。③医生与护士上报的ADR例数较少,分别为32例(46.3%)、30例(43.5%),药师上报7例(10.2%)。④ADR报表填写问题较多,如药品信息中通用名、商品名混淆或填写混乱;事件过程描述中使用非医学用语、药品名称和不良反发应为ADR名称、使用诊断名词不正确或不准确、未写原患疾病的症状、3个时间不明确、干预措拖过于笼统、无不良反应的结果等。⑤上报ADR主要累及器官或系统较单一,临床表现中以皮肤及附件器官损害最多,28例(40.6%);次之为全身损害,11例(29.4%)。⑥引发ADR的药品主要是抗菌药物15例(21.7%),其次为中药注射剂10例(14.5%)。 1.2.1.2原因分析 ①临床医务人员错误的认为凡允许上市的药品都应该是安全的,未真正理解和熟悉ADR概念相关法规,怕上报ADR会引起医疗纠纷,惹官司,心理负担较重,从而故意瞒报。个别人员希望以个人名义收集、发表系列的病例报告。②医务人员平时业务繁忙,无专职病区ADR反应负责人员,多数医务人员认为上报处理ADR的过程太繁琐,导致疑似药品不良反应上报数量较少。③大部分医疗机构医务人员在学校期间未接受过ADR报告方面的培训。院内ADR信息传递和监测方面的知识宣传较少,未能了解ADR的特点和产生的危害性。发现ADR时不知如何报告,报哪里。④医院信息系统(HIS系统)未与ADR系统对接,未有明确提示必填信息,部分信息不知如何规范填写等导致上报质量不高。 1.2.1.3整改措施 ①建立本院ADR报告制度与程序;②增加对ADR的宣传教育与培训;③建立与健全奖惩制度;④将ADR监测和上报工作列入科室综合考评的内容;⑤完善信息化手段;⑥凝聚监测合力,发挥医疗机构“技术先锋”作用。 1.2.2实施(D) 针对我院ADR监测中存在的问题及原因,通过文献[4-14]研究与兄弟医院经验的借鉴,结合本院实际情况,我院采取如下改进措施。 1.2.2.1建立药品不良应监测上报工作管理体系 ①领导重视,加强组织,建立医、药、护通力合作的ADR管理小组,进行三级管理,确定各级、各科室ADR监测责任人。②完善ADR的制度与程序,其中明确ADR定义,药品不良反应管理小组以及ADR监测技术小组的职责。规定ADR报告范围,建立不良反应报告及处理流程。③细化考核指标,建立奖惩制度,提高医务人员对ADR上报的积极性与自觉性,提升报告的有效性与可利用性,量化每个科室上报的ADR报指标,每季度对上报的ADR报表数量和质量等指标分别进行统计分析,综合指标较好的科室与个人给予奖励。未按要求报告ADR的、伪造ADR报表的、经查实发生ADR匿而不报或者隐瞒ADR资料的,ADR监测小组及其有关工作人员在ADR管理工作中违反规定、延误不良反应报告、未采取有效措施控制严重药品不良反应重复发生并造成严重后果的进行处罚。 1.2.2.2多部门协作,多措并举 ①建立并完善多部门协作机制。②创新性开展HIS系统与国家ADR监测系统耦合工作,将ADR监测报告嵌入医疗机构HIS系统中,按照系统对接标准要求做数据挖掘与自动上报工作,从而减轻医务人员的工作量,大大提升医务人员呈报药品不良反应监测报告的积极性。③临床药师分片区管理,为临床提供技术支持,责任到人。④采用“走出去,请进来”的方式,组织开展ADR报告和监测工作的业务培训,不断丰富培训形式与内容。⑤扩大信息宣传效应,进一步拓宽宣传渠道,丰富宣传形式与内容,努力营造监测工作的良好氛围,实现药品ADR报告工作由被动呈报向主动监测发展的目的。⑥完善风险评估和预警体系。 1.2.3检查(C)与处理(A) 主要采取以下措施:①药品质量管理小组与ADR监测小组就ADR监测上报情况展开督查,如同品种、同批号药品连续发生药品不良反应,尤其是新的、严重的不良反应,则重点调查并分析原因。②每季度统计和分析ADR上报数量和质量,总结存在的问题与不足,制定对策。③筛选出每季度ADR报表填写完整,并在病程记录中有不良反应记载的病历,通过网络平台按医院有关规定对上报ADR的医务人员给予嘉奖和鼓励。 1.3统计学方法 采用SPSS 17.0统计学软件对数据进行分析,计数资料采用χ2检验,以P 2结果 2.1 ADR报告例数情况的比较 经PDCA循环管理方法干预后,我院ADR上报情况得到了明显改善,医务人员增强了ADR的监测意识,尤其是上报总量、医务人员上报量、记录于电子病历数、上报科室分别增长了558.0%、33.3%、1288.0%、200.0%,差异有统计学意义(P 2.2 ADR与用药时间的关系 在PDCA循环管理方法干预前后,首次用药最易发生ADR,干预后用药1~3 d、用药4~10 d导致的ADR占比分别增加116.4%、320.7%,差异有统计学意义(P 2.3 ADR与给药途径的关系 PDCA循环管理方法干预后,静脉、口服给药仍远高于其他给药方式,与易引起ADR与其广泛使用有关。静脉注射导致的ADR占比下降了16.3%,差异有统计学意义(P 2.4 ADR报告药物分类 经PDCA循环管理方法干预后,中药注射剂与其他品种的ADR收集率在逐步上升,与院内重点监测该品种有关。抗感染物导致的ADR占比下降了63.6%,干预有效,差异有统计学意义(P 2.5 ADR累及器官和(或)系统 干预后,ADR报告质量得到提高,全身损害、皮肤及附件器官损害导致的ADR占比分别下降了26.4%、18.7%,差异无统计学意义(P 0.05);增加了肝胆及胃肠系统损害等严重ADR病例的上报,差异有统计学意义(P 3讨论 采用PDCA循环管理方法,从制度的完善、贯彻实施到各个环节的质量改进入手,对干预前后上报的ADR发生的数量、分类、特点等进行统计分析,本院ADR上报工作在数量与质量上实现了突破性进展,医务人员也增强了ADR的监测意识,达到了规范化的预定目标,但因不同时期采购和使用药品品种的变化、药品用药前ADR告知不够、患者妄自用药、ADR收集人员专业技术能力有限等,使新的、严重的、门诊的ADR收集和上报工作受到一定程度的限制,距全面、准确收集并上报高质量的ADR信息还有很大距离。针对本院ADR收集与上报的不足,以上报的ADR数据分析情况为依据,逐一制订相应科学的改进措施,并提出和加强从多层面对ADR的告知管理,做到及时告知、及时警惕、及时察觉、及时处理,从而保障临床用药的合理性与安全性[15]。 本院在ADR监测上报规范化管理质量持续改进的PDCA中,创新的工作思路以“提能力、稳数量、重监测、强预警”为重点,做到4个“更加注重”,即更加注重强化监测水平提升,着力提升医疗机构监测水平,提高物滥用不良反应监测工作能力;更加注重报告收集整理工作,着力提升报告数量和质量,优化结构类型,强化培训指导;更加注重健全预警处置机制,着力强化药品风险和突发事件应急处置水平;更加注重统计分析结果运用,切实加强药品风险再评价和重点品种监测评价工作。全面提升ADR发现、报告、评价及预警能力,同时为医务人员合理用药提供参考依据,保障临床用药的合理性与安全性。 药品不良反应论文:药品不良反应损害补偿制度相关理论探讨 摘要: 目的:探讨我国建立药品不良反应(ADR)补偿制度的理论基础。方法:根据我国国情分析我国ADR补偿制度的理论依据。结论:运用公平原则和企业社会责任建立适合我国国情的ADR补偿制度势在必行。 关键词: 药品不良反应 公平原则 企业社会责任 0引言 近几年我国药品安全问题逐渐增多,除去假药、劣药造成的药害事件由于合格药品造成的药品不良反应也呈现出增长的趋势。国外早就对药品不良反应建立了应对机制,我国虽然在立法上对此也进行了完善,但是借鉴国外的成功运作模式,我国仍然有必要建立药品不良反应损害补偿制度,根据公平原则和企业社会责任作为立法依据进行探讨,建立适合中国的ADR损害补偿制度。 1药品不良反应的定性 世界卫生组织对于药品不良反应(adverse drug reactions,以下简称ADR)的定义是:“在预防治疗疾病或调节生理机能过程中,给予正常用法和用量的药品时所出现的有害的和与用药目的无关的反应。”我国《药品不良反应监测及报告管理办法》对此也做出了类似的解释。通过定义的比较可以肯定我国立法对于药品不良反应的理解与世界卫生组织对药品不良反应界定是一致的。 根据笔者对ADR的定义的理解,对ADR构成需要具备以下几个条件:①药品必须是质量合格的产品,假药、劣药均不在研究的范围内。②药品的服用必须按照药品说明书上标明的相关剂量按量服用,或按照医生的药方服用。任何违反药品说明书的规定,或者不按照医嘱进行的用药所产生的不良反应,均不属于药品不良反应。③药品所产生的不良反应是不可预期的,即产生的药品不良反应是药品说明书上所未写明的。根据以上三点我们可以确定的是,药品不良反应的发生是没有主观过错方的,所以在发生药品不良反应事件时,过错的认定是相当困难的。 2我国药品不良反应处理现状 根据《侵权责任法》相关法条规定我国对于药品不良反应的责任认定采用的是无过错责任原则,只要缺陷产品造成了损害,无需证明生产者是否存在过错,药品生产者都要要承担赔偿责任。由于我国没有针对药品不良反应的单独法律法规,所以在发生药品不良反应纠纷时我们无法立刻确定过错方,在责任认定上如果完全根据《侵权责任法》将责任划分给药品生产者,根据我国药品生产企业的承受能力是不现实的。一方面生产者对合格药品所致不良反应承担赔偿或补偿责任感到不服,因为其按国家标准或行业标准生产药品,那么这个标准的设立是否多余。;另一方面赔偿的金额如果不够填补药品使用者的实际损失怎么办,所以在药品不良反应纠纷发生后,相关的法律法规没有起到应有的作用。 由于药品的特殊性,其中部分药品可能存在毒理、药理和临床试验不全面等原因而在上市使用一段时间后产生新的未知的药品不良反应,对于一般不严重的药品不良反应,受害者只需要停止服用该药品或接受简单的治疗就可以痊愈,而对于严重的新产生药品不良反应,对于受害者造成的不单是身体上的损害,还有巨大的经济负担。发达国家其对于公民健康权利的保障机制是相对完善的,国外消费者因合格药品产生的药品不良反应获得救济的几率要远大于国内的受害者,以美国的DES案件、德国1982年的沙利窦迈药害事故、日本的氯喳事件为例,在消费者的人身利益受到损害或无法找到责任主体的情况下,基本所有的受害者都得到了应有的补偿或赔偿,而我国在经历了“龙胆泻肝丸”和“拜斯庭”等药害事件,在很多受害者没有得到救济的情况下,我国仍然没有相关的法律法规出台来保护此类人群。虽然我国一些规范性文件中也出现过关于补偿的内容,但由于其无相应的法理基础作为基石,在实行上不具有可操作性,我国目前对于药品不良反应损害补偿在立法上处于空白,对于想要通过补偿制度对药品不良反应受害者进行帮助是无法可依的。 3药品不良反应损害采用补偿制度的优越性 欧洲国家在20世纪60年生过大规模的严重药品不良反应事件,并且都在随后的几年内制定了相应救济制度以保障受害者的健康权,可见采用救济模式而非诉讼模式是欧洲发达国家的普遍做法,我国台湾地区借鉴国外发达国家的经验对此也采用了基金模式来保障此类人群的用药安全,所以笔者认为在我国现阶段采用补偿模式对药品不良反应受害者进行救济是必须且可行的。 相对于赔偿药品不良反应采用补偿制度的优点在于: 3.1 效率性患者只需要向相关机构申请,由相关机构鉴定是否属性药品不良反应,就可以获得补偿。而赔偿需要提起诉讼,调查取证等一系列繁琐的司法程序,在求偿效率上来说补偿的优势是不言而喻的。对于正在进行中的药品不良反应,求偿过程的延长会对受害者造成更多的伤害。 3.2 经济性我们知道诉讼所需要的时间、精力和金钱是巨大的,对于生活水平普遍低下的中国公民,一方面由于ADR损害,耗费着巨大的金钱和精力,一方面还要在漫长的诉讼过程中等待一步一步的走完司法程序,胜诉了可以获得相应的赔偿,一旦败诉,对于患者的打击可以说是致命的,于情于理都说不过去,如果发生此类情况,无法体现社会主义公平公正。所以设立鉴定机构,通过简单快捷的方式确定药品不良反应,以及确定在补偿范围内,由专门机构立即支付现金进行补偿才是行之有效的补偿。同时也可以节省司法机关的诉讼费用。 3.3 合理性根据对ADR定义和构成要件的理解ADR的发生是无过错方的。各国对于药品不良反应的产生都界定基本上都是药品缺陷,对于药品缺陷是人们无法通过自身的努力研究所避免或者是消除的,对于无过错方的损害,通过补偿方式一方面能对受害者进行切实可行的保护,另一方面能体现社会主义国家的公平性。对于运用补偿来处理我国类似药品不良反应这种无过错事件是合理的。 3.4 补偿的理论依据对于补偿的理论依据笔者认为可以根据民法中的公平原则和企业社会责任这两方面作为理论基础。 3.4.1 公平原则理论19世纪以后,欧洲经济的发展极大地促进了社会的进步,但高危险性一直伴随其左右。这些具有高危险性的活动造成的损害如果按照过错责任理论,受害人将无法得到赔偿,违背了现代社会的公平正义。于是诞生了危险责任理论理论,该理论认为:任何人由于某种行为获利时,必须对此行为所产生的危险承担责任,而对这种合法行为所造成的损失进行补偿。有学者认为,由于药品存在着不为人们所了解的“不合理的危险”,为了人民的健康权益不受侵犯,所以对药品不良反应的受害人应该进行补偿。[2] 危险责任理论正好可以体现社会公平原则,而对于公平理论应该如何体现在药品不良反应中笔者根据民法中关于公平原则的相关概念进行以下辨析。 公平的本意是公平、合理。根据民法通则第132条来界定公平责任原则,即“公平责任原则是指加害人和受害人都没有过错,在损害事实已经发生的情况下,以公平考虑作为价值判断标准,根据实际情况和可能,由双方当事人公平地分担损失的归责原则”根据我国实际情况而言,公平责任原则有其特殊的法律价值,它能弥补过错责任原则和无过错责任的不足,在一定程度上承担起保险和社会保障的重任。 我国公平责任原则的适用应当具备三个条件:①当事人双方都没有过错。②有较严重的损害结果的发生。③不应该由双方当事人分担损失,违背民法的公平理念。 我国民法中对于公平责任的适用列出了5条法定条款,其中第五条: “当事人对造成损害均无过错,但一方是在为对方的利益或共同利益进行活动的过程中受到损害的”只有此条款可以应用于药品不良反应。我国最高人法院《关于贯彻执行若干问题的意见》中第157条“当事人对造成损害均无过错,但一方是在为对方的利益或者共同的利益受到损害的,可以责令对方或受益人给予一定的经济补偿。”此解释为了补偿的实行提供了法律依据。但是其只注重损失的分担,而没有顾及利益方的合法权益,所以应将其与“谁受益谁负担”原则结合起来应用。[3] 我国民法中的公平原则,是以公众眼中的公平观念作价值判断标准,来调整民事主体之间的利益关系、确立其民事权利义务乃至民事责任的一项重要民法原则。根据解读民法对公平原则解释,当事人之间应当遵循公平原则确定各方的权利和义务。公平原则强调在市场经济中,对任何经营者都只能以市场交易规则为准则,享受公平合理待遇,既不享受特权,也不必承担任何不公平的义务,权利与义务相一致。而公平原则运用在药品不良反应损害补偿上的依据正是公平原则所维护的当事人关系上的利益均衡。罗马法关于“谁获得利益,谁承担风险”的规则是对于公平原则的典型运用。由于公平原则在平衡当事人之间的物质利益、调和经济矛盾方面确实有其他原则不可替代的功效,从而运用它衡量无过错责任的成立,有着实际的指导意义。我们运用关公平合理原则来协调当事人之间的物质利益的平衡,运用它衡量无过错责任的成立,民法作为调整平等主体之间财产关系和人身关系的基本法,它是以当事人的地位平等为前提,充分尊重当事人的意愿,要求在具体的民事法律关系中权利与义务相等,贯彻诚实信用原则,按照公平原则来衡量当事人之间的物质利益使之趋于平衡,在各种情况下使当事人之间的关系符合公平正义的要求。我国民法中处处都体现着公平原则。所以公平原则作为药品不良反应损害补偿的法律依据是切实可行的。 3.4.2 企业社会责任理论补偿的责任主体之一是我国的医药生产销售企业,企业承担补偿责任不单单根据我国民法中的公平原则,还有企业的社会责任。目前我国企业的社会责任是外界强加给它们的,很少有企业去主动承担社会责任。但是如果当你把企业的社会责任理念灌输到企业自身时,企业追求利润最大化与其尽社会责任是不矛盾的。作为药品不良反应补偿资金来源主体,药品生产企业在补偿体系中占有重要的地位,因为其是药品买卖的主要受益者之一。 企业作为一个经济主体,对于利润和自身利益的最大化的追求无可厚非,但这不能成为企业的唯一目标。在现代社会中,企业在社会中所扮演的角色已经超越其经济属性,同时也扮演着社会主体的角色。在某些情况下,对于社会责任有承担的企业,不仅可以获得良好的市场声誉,而且可以在市场同类产品竞争中由于其良好的市场声誉获得良好的经济利益,使企业可以更好的生长于社会发展于社会。我国企业处于我国传统伦理文化之中,又在高速发展的经济状态下腾飞,使得我国企业应该义不容辞地参与社会问题的解决,维护我国优良的道德传统。[4] 4小结 综上所述,鉴于ADR的特殊性,和对于ADR受害者保护的迫切性,建立ADR补偿制度是迫在眉睫的。在补偿制度的建立过程中运用公平原则和企业社会责任对制度进行规划。在建立药品不良反应补偿制度的同时建立ADR鉴定机构和ADR基金会,同时完善相关法律法规,以保障补偿制度的正常实施是我国目前急需解决的问题。 药品不良反应论文:药品不良反应分析与医院药事管理探讨 [摘要]目的通过分析全市药品不良反应发生的分类、特点等,制定更有效的管理措施及防范对策,提升医院药事管理工作。方法选取全市2014年全年出现药品不良反应的报告数7003例。对患者年龄、性别、药品种类、用药途径、不良反应分类等进行统计分析。结果引起不良反应的药品中,化学药品7037例,占89.17%,中成药765例,占9.69%;引起不良反应的化学药和生物制品按药理作用分类排名前三是:抗菌药物、水/电解质/酸碱平衡及营养药以及麻醉镇痛用药。结论对全市药品不良反应发生的原因、特点分析,制定相应的管理措施,能最大限度降低药品不良反应的发生率,降低药品不良反应损害程度,从而促进临床合理用药,保证患者用药安全。 [关键词]药品不良反应;医院药事管理;分析;合理用药 我院2013年7月通过了JCI国际评审,JCI的核心理念是关注患者安全,药品管理及使用是JCI中重要的章节,如何最大限度降低药品不良反应是药事管理中一项重要的工作。为此通过深入分析全市2014年度药品不良反应发生的特点,可以帮助我院制定更有效的管理措施及防范对策,确保患者用药安全、合理、有效。 1资料与方法 1.1一般资料 选择全市2014年1~12月发生药品不良反应的例数为7003例,男3287例,女3716例,男女占比问的差异无统计学意义(P 0.05)。 1.2方法 通过全市发生药品不良反应发生的基本情况、药品信息、药品不良反应临床表现等方面深入分析,制定加强我院合理用药的对策,提升我院药事管理工作,从而降低药品不良反应发生率,降低药品不良反应损害程度,保证患者用药安全。 2结果 2.1临床资料分析 1~31岁年龄段最多,共1737例,占总数的24.80%,其次是31~40岁,共1388例,占总数的19.82%,排在第三位的是13个月~10岁年龄段,共999例,占总数的14.27%。见表1。 2.2引起药品不良反应用药情况分析 根据《临床用药须知》2010版对中成药、化学药和生物制品进行分类,各类药品导致药品不良反应占比见表2。 2014年引起不良反应的化学药和生物制品按药理作用分类排名前三的是:抗菌药物、水/电解质/酸碱平衡及营养药以及麻醉镇痛用药。具体情况见表3。 2.3用药途径分布 非中成药用药途径中,静脉用药发生不良反应5247例次,占非中成药用药总数的73.62%;中成药用药途径中,静脉用药发生不良反应413例次,占中成药用药总数的53.99%。 2.4患者临床表现 排名前三的分别是:皮肤及附件损害3291例次,占41.70%;消化系统819例次,占10.37%。全身性损害341例次,占4.32%。 3讨论 相关调查数显示,在全球的死亡人数中,药品不良反应引起的死亡人数大约占1/7。用药安全,不容乐观。通过对2014年全市药品不良反应特点的详细分析(全市药品统一招标,病种分布、用药情况大多数医院基本类似),给我院在药事管理中用药管理及用药监测方面诸多启示和警示,通过科学的管理理念,完善药事管理,将药品不良反应发生率和伤害程度降至最低,提高患者用药安全。 3.1抗菌药物分析 抗感染药物不良反应有4569例,占57.89%,可见抗感染药物所致药品不良反应在所有药品不良反应中构成比远高于其他药物。原因是抗感染药物在临床应用广泛,另外存在无指征用药、预防用药、联合用药以及用药剂量过大,疗效过长等不合理用药现象。 3.2水/电解质/酸碱平衡及营养药分析 抗感染药物不良反应有468例,占6.57%,原因是由于该类药很多为并用药品,另外有部分营养药属于辅助用药,临床辅助用药目前使用频率比较高。 3.3麻醉镇痛用药分析 麻醉镇药在临床麻醉中应用很广,有术前用药,复合全麻,术后镇痛等疼痛治疗,静脉注射是手术后常用药镇痛方式,导致药品不良反应例数排名前列的重要原因。 3.4用药途径分析 静脉用药发生药品不良反应占绝大数,非中成药静脉用药占非中成药总数的73.62%;中成药静脉用药占中成药总数的53.99%。原因是静脉用药是临床常用的用药途径,静脉用药使药物直接进入血管,有些药物会对血管壁内面产生刺激甚至损伤,或是因为药品纯度问题,尤其是中成药,成份复杂,易导致不良反应的发生。同时溶液的PH值、渗透压、微粒、内毒素、滴注速度以及联合用药等均是引发药品不良反应的因素。 3.5加强药事管理对策 基于以上数据分析,给予我院药事管理方面的启示是必须减少静脉用药;加强用药管理尤其是抗菌药物、辅助用药等;加强用药监护。从数据上显示21~50岁的年龄区间药品不良反应的发生率为57.82%,占绝大多数,所以在用药时不仅要关注儿童及老年患者,对于所有用药的患者都应该给予重视。具体对策如下: 3.5.1探讨取消门诊静脉用药(急诊除外),减少静脉用药西方国家,输液是在迫不得已之下才选择的最后给药方式,目前国内部分医院如杭州邵逸夫医院、南昌大学第二附属医院等已取消所有门诊静脉用药,门诊医生在信息系统中不能开具静脉输液针剂,只有急诊科和住院部医生才有此权限。因为在门诊治疗的患者病情表症较轻,病情有疑问或病情较重较急的患者则需住院治疗。门诊取消输液,医院减少了静脉用药,药品不良反应发生率会明显降低。 3.5.2探讨并实施“审方前置”工作,加强处方及医嘱的审核完善PASS系统和HIS系统,更新处方过滤软件及全面的审方测量要素,通过信息系统自动对处方及医嘱初筛,再经药师审核,审核通过后才可收费、调剂发药。有效杜绝不合理用药。 3.5.3进一步加强用药管理,避免无指征用药,促进临床用药做到能口服的就不要使用静脉注射加强抗菌药物管理:抗菌药物全国正面临着今天不采取行动,明日就无药可医的态势,形势严峻,加强抗菌药物管理是一项长期而又艰巨的工作,我院要进一步落实抗菌药物分级管理、合理制定个人及科室的用药指标,提高送检率,组织学习《抗菌药物临床应用指导原则(2015版)》,规范医务人员用药及提高医务人员抗菌药物合理用药水平,还可制作合理用药小卡片便于医生携带。通过多方位管理促进抗菌药物合理使用。 加强处方点评,对于药品不良反应发生率排名前列的抗菌药物、中成药注射剂进行专项点评,同时关注辅助用药,麻醉镇痛的管理用药。认真分析医院每月排名前十的药品结构的合理性,并进行科室追踪分析。通过信息系统对临床用药进行时时监控,通过制定各种用药监控指标、制度以及采取各种行政干预等一系列有效的管理措施调整好用药结构,促进临床适度用药。关注全市药品不良反应信息,特别是严重的药品不良反应,在院内网药事管理专栏进行宣教及警示。让临床尽量少用或不用发生过严重药品不良反应的药品,慎用不良反应发生率高的药品。 3.5.4加强用药监护,减少药品不良反应造成的损害药品不良反应,是指合格药品在正常用法用量下出现的与用药目的无关的有害反应,药品不良反应是不可避免的,但加强患者用药监护,尤其是所有患者首次用药的监护,做到药品不良反应早发现,早处理,将药品不良反应造成的损害降至最低。 3.5.5利用PDCA循环等质量改进方法,持续改进对于存在的问题一定要用PDCA循环等质量改进的方法解快问题,提高药事管理水平。PDCA循环是一个阶梯式上升过程。质量没有顶点,不能停留在一条水平上,不断解决问题的过程就是质量水平逐步上升的过程。世界上最大的空间就是改进的空间。 总之,提高用药安全是2014年中国医师协会提出的患者安全目标之一,也是三级医院及JCI的要求,我院正处于JCI即将复审以及创建三级医院的阶段,加强药事管理,提高用药安全是一项至关重要的工作。通过分析全市药品不良反应数据,完善药事管理是非常有效的举措,通过借助信息化手段,科学的质量改进方法,建立长效的药事管理机制,促进临床合理用药,开展好患者首次用药后的监护工作,警惕药品不良反应,及时察觉及处理药品不良反应,将药品不良反应的伤害降至最低,最大限度避免严重的药品不良反应的发生,按照WHO与美国健康管理科学中心提出的5R原则合理用药即按正确的途径在恰当的时间对适当的患者按正确的剂量使用正确的药物。最终保障患者的用药安全。 药品不良反应论文:我院度182例药品不良反应分析 【摘 要】目的:了解我院药品不良反应(ADR)发生的规律及特点,促进临床安全、合理、有效的使用药物。方法:对我科收集并上报国家药品不良反应监测系统的182例药品不良反应报告进行整理,按患者年龄、性别、给药途径、药品种类、ADR涉及器官或系统及临床表现等进行分类统计与分析。结果:182例药品不良反应涉及17类共101种药物,其中以抗感染药物所占比例最高;男性比例略高于女性;45岁以上患者更易发生ADR;静脉滴注所占比例较其他给药途径多;临床表现以皮肤及其附件损害比例最高。结论:应高度重视ADR工作,提高报告质量,合理使用抗菌药物,注意中药注射剂的使用。 【关键词】药品不良反应;报告;分析 药品不良反应监测是及时发现药物不良事件警戒信号的最主要方法,是规范临床合理用药,减少药品不良事件,保证医疗质量和医疗安全的重要措施之一。现就我院2013年度发生的182例ADR进行统计分析,以探究我院的ADR发生规律,为临床合理、安全的使用药物提供参考。 1 资料和方法 以我院2013年1月-12月收集整理的182例ADR报告为研究对象,采用描述性研究方法,分别对患者的基本情况、涉及的药品种类、给药途径、ADR的临床表现等方面进行统计分析。 3讨论 3.1 ADR可发生于任何年龄的人群,但多发生于45―64岁的中年人,共有83例,占总发生例数的45.61%,而65岁以上的老年人31例,占17.03%,居第三位。理论上老年人是多种疾病的高发人群,合并用药的品种较多,且老年人各种器官功能减退,药物的代谢速度减慢,所以老年人的ADR的发生率应高于中年人。而本次调查,中年人的发生率高于老人,这是由于接受药物治疗的群体中,中年人的构成比高于老年人所致。在182例ADR中,男性比例略高于女性,与国内同类报道[1]有一定差别。 3.2 145例ADR的给药途径是静脉滴注给药,占79.67%,而口服、肌肉注射、静脉推注等给药途径发生的ADR所占比例较少。这与我院住院病人主要给药方式是静脉滴注有关,发生的ADR较易观察,也与静脉给药直接进入血液,药物浓度较高有关。而口服等其他给药途径因为多为门诊病人使用,其ADR较难发现、跟踪,因此其上报的ADR也较少。 3.3由表1可知,55例ADR是由抗微生物药引起的(占30.22%),居各类药物之首,与国内同类报道[2]结果一致。这与我院抗菌药物使用范围较广,与药敏实验结合较少,多为经验用药,且用药时间长,所以发生的ADR较多有关。因此,临床医师在选用抗菌药物时,应严格掌握适应症,减少或避免联合用药、预防用药、用药时间长或单次剂量过大。16例ADR由中药制剂引起(占8.79%),由于中药注射剂生产工艺复杂、所含成分多、化学稳定性差,均易导致ADR的发生。另外,国家药品不良反应信息通报[3]显示某些中药注射液不良反应多发也与其在临床上的不合理应用有关,需引起各级医疗机构的重视并加强临床应用监测管理。 3.4发生ADR最多的药品是低分子右旋糖酐氨基酸注射液,有8例(占4.23%),且部分是危及生命的ADR。这与我院部分医师对该药适应症把握不严,围手术期常规作为扩充血容量药物使用有关,而该药的两种组成成分右旋糖酐40和复方氨基酸均为大分子物质,本身即为完全抗原,易引起变态反应[4]。因此对于该药的使用应引起足够的重视。我院将ADR前5位的药品作为2014年的重点监测品种,建议医护人员在用药前应详细询问患者的过敏史和用药史,严格把握用药适应症,注意特殊人群用药,权衡利弊后谨慎使用。并做好重点监护,密切观察患者的病情变化,及时发现ADR,及时处理和善后。 3.5由表2可知,182例ADR中,皮肤及附件损害91例(占33.96%),其次是胃肠系统损害和全身性损害。临床表现以皮疹、瘙痒为主,其次是恶心、呕吐。这与此两类ADR较易观察,临床医师易于发现和上报有关。其他系统的ADR相对隐匿,患者疾病症状与ADR症状存在部分重叠,因而医师难以区别、发现和及时上报,患者不易得到及时的停药和对应的治疗,甚至危及患者的生命。同时,部分医护人员对ADR上报认识不足,把报告ADR和医疗事故混为一谈,认为上报ADR是报家丑、揭短处,导致一部分严重的ADR被瞒报、漏报。 3.6我院的ADR的报表质量不高,还存在以下问题:患者相关情况填写不完整,ADR过程描述不详细,对不良反应类型判断不准确等。 3.7 ADR的发生往往涉及到药品的性质、患者的个体差异、和药物的使用等多个方面,所以临床应加强ADR监测。同时,ADR的监测工作可以提高医院合理用药水平,促进医院医疗护理质量的提高,提高医护人员和药学人员的业务水平和职业素质,促进临床药学的发展。因此,应加强ADR监测的宣传教育,使每个医护人员认识到ADR上报的意义,让及时发现、上报ADR成为每个医务人员的自觉行动,进一步提高ADR的报告率和报告质量。对已发生的ADR仔细分析原因,及时停药及找到相应的解决办法,保障我院的用药安全。 药品不良反应论文:497例药品不良反应分析 [摘要] 目的 探讨药品不良反应(adverse drug reaction,ADR)发生的特点与规律,促进临床合理用药。 方法 回顾性分析2015年1~12月497份ADR报告的年龄、性别、给药途径、药品种类、累及器官/系统及临床表现等资料。结果 所有的ADR报告中,涉及11类216种药品,其中抗菌药物28.37%(141/497),中药注射剂12.88%(64/497),静脉给药76.26%(379/497);女性52.92%(263/497),男性 47.08%(234/497);皮肤及附件损害为常见临床表现。 结论 应重视临床合理用药,加强ADR的监测和报告工作,以减少和避免ADR的发生,保障患者用药安全。 [关键词] 药品不良反应;抗菌药物;中药注射剂;合理用药 [中图分类号] R95 [文献标识码] B [文章编号] 1673-9701(2016)18-0099-03 药品不良反应(adverse drug reaction,ADR)是指合格药品在正常用法用量下出现的与用药目的无关的或意外的有害反应[1]。药品具有两重性,用得适当,能够诊断、预防和治疗疾病;用得不当,不仅达不到预期效果,还会因发生药品不良反应给人们带来意想不到的痛苦和危害。随着社会人口的老龄化,临床联合用药的种类和数量也日益增多,数据显示我国每年约19.2万人死于药物不良反应,约250万人因为ADR而需要住院治疗[2]。为了保障患者用药安全,促进临床合理用药,现对某医院2015年上报的ADR报告进行统计分析,为临床安全用药提供参考。 1 资料与方法 1.1 一般资料 选择某院2015年1~12月上报国家ADR监测中心的有效资料。 1.2 方法 用Excel表格进行处理,对患者的性别、年龄、给药途径、给药后时间、药品种类、ADR累及器官和(或)系统及临床表现、发生ADR的程度等进行统计分析。 2 结果 2.1 性别与年龄分布 497例报告中男234例,占47.08%,女263例,占52.92%,年龄1 d~94岁,1d~6岁83例,占16.70%;7~9岁5例,占1.01%;10~18岁18例,占3.62%;19~39岁131例,占26.36%;40~59岁132例,占26.56%;60岁以上128例,占25.75%。 2.2 给药途径 口服给药71例,占14.29%;静脉给药379例,占76.26%;外用36例,占7.24%;其他给药途径11例,占2.21%。 2.3 发生ADR例次排前20位的药品 497例ADR报告中,涉及11类216药品,其中抗菌药物28.37%(141/497),中药注射剂12.88%(64/497)。排名前20位药品见表1。 2.4 ADR累及器官/系统及临床表现 见表2。 2.5 发生ADR的程度 497例ADR报告中,2例严重,其余均为一般报告。 2.6 ADR与给药后时间 497例ADR报告中,不良反应发生在给药后30 min内214例,占43.06%,余发生在给药30 min后。 3讨论 3.1 ADR与个体因素 女性∶男性为1∶0.89,女性占总例数的比例略高于男性,与文献报道相一致[3],可能是由于药物在体内的分布特点及女性具有月经、妊娠生理周期,致使女性对药物的敏感性高于男性[4]。不良反应发生于任何年龄段,本统计显示60岁以上老人及6岁以下儿童不良反应发生率占42.45%,不良反应发生率较高。老年人各器官组织都有不同程度的退行性变化,从而影响了药物在体内的吸收、分布、代谢和排泄,导致老年人药物不良反应增多。儿童正处于生长发育阶段,机体尚未发育成熟,对药物的反应与成人有所不同。有报道显示小儿的药物不良反应发生率为6%~7%,新生儿约为25%[5]。儿童机体的各项生理功能,包括肝、肾功能以及自身调节功能等,均尚未发育完善,药物清除率较低、血浆蛋白总量较少、药物血浆蛋白结合率较低,对药物反应较敏感[6],提示临床医护人员在用药过程中,要加强对老年人、儿童等特殊人群的监护。 3.2 ADR与给药途径 给药途径中,以静脉滴注给药方式引起的ADR发生率高达76.26%,远高于其他给药途径引起的ADR发生率,与相关文献报道结果一致[7-9]。其原因是:静脉用药时药物直接进入血液循环,注射液的pH值、渗透压、微粒、内毒素、溶媒选择、配置液放置时间、输液速度、给药间隔等都可能是引发ADR的重要因素,所以,静脉用药的发生率远远高于其他途径[10]。因此,临床医师应遵循”能口服不肌内注射,能肌内注射不静脉滴注”的原则[11,12],尽量减少静脉滴注给药方式的使用。 3.3 ADR与给药后时间 497例ADR报告中,不良反应发生在给药后30 min内214例,其中有101例发生于给药后10 min内,提示临床医护人员在临床用药过程中,严格按照说明书的给药浓度和速度给药,在给药后30 min内尤其是10 min内密切观察患者用药后的反应,注意保持滴速,尽量避免药品不良反应/事件的发生。 3.4 ADR与药物因素 497例ADR报告中,涉及药品11类216种,由抗菌药物引起的不良反应141例,占总数的28.37%,主要是头孢类、氟喹诺酮类、青霉素类药物,与此类药物临床广泛应用有关,但多为皮肤反应;抗菌药物因应用范围广、使用频率高以及无指征用药、用药时间长等不合理用药现象导致ADR发生率高。由中药注射剂引起的不良反应64例次,占总数的12.88%,中药注射剂则因患者认为“毒性比西药小”容易接受而临床应用多,增加了ADR发生的概率。发生ADR例次排前20位的药品中发生ADR例次排在第一位的复方氨基酸注射液(18AA-Ⅱ)发生ADR 19例次,提示广大医务工作者应用此药时,应严格按照药品说明书的规定使用,认真阅读药品的适应证、禁忌证、用法用量、不良反应、药物相互作用、注意事项等,合理使用该药品。 3.5 ADR与累及器官/系统及临床表现 ADR累及器官/系统中以皮肤及其附件损害最多,与国内其他相关文献报道的一致[13-15],可能与其临床表现易于观察、感官感受较强烈、易被发现有关。其次,消化系统、呼吸系统、神经系统用药局部损害的ADR发生率也较高,一些罕见的、迟发性的不良反应可能不易察觉而较少。ADR引起的器质性病变需引起医护人员注意,需普及患者ADR知识,以减少或避免患者长期用药可能引发的不易觉察的ADR。 任何药品都有可能引起不良反应,诱发因素有非药物因素和药物因素。人与人之间存在个体差异,不同的人对相同药品的反应可能有很大差别。尽管一种药品从研究开发、动物实验、临床试验到审批上市等全部程序都十分严格,但药品不良反应仍然难以预测,作为一名医务工作者,我们在用药时一定要严格掌握用药指征、认真阅读药品说明书、注意观察患者用药情况。同时加强对患者ADR知识的培训和宣传,以便早发现、早处理,将药品不良反应损害降至最低。 总之,临床应加强ADR的监测和报告工作,重视合理用药,以减少和避免ADR的发生,保障患者安全用药。
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。
要想真正实现环境保护,实现绿水青山,离不开政府主管部门和人民群众的共同努力。扎实做好环境监测工作,为环境保护提供好技术支撑。本文首先阐述了国内外环境监测工作发展现状,分析当前阶段我国环境监测技术存在的问题并提出有针对性的解决对策,希望对提升我国环境监测技术有积极意义。 引言 经济的高速发展下,我国面临的环境问题越来越显著。从现实情况来看,环境问题与人们的生活、健康息息相关,生态环境破坏成为人们重点关注的话题。在经济和环境双重影响下,如何解决当前阶段面临的矛盾显得至关重要。环境监测部门作为这一部门的直接责任者,不仅需要依据法律来解决一些相关问题,也需要从技术层面上来制定相应的解决办法。反应到实际工作中,如果环境监测不到位,很多工作的开展都是纸上谈兵,可以说,环境监测技术是各项工作开展的基础。从现阶段我国的基本情况来看,我国在环境保护方面还不够健全,环境监测技术还存在很大的不足,解决当前阶段环境监测技术面临的问题成为环境监测部门工作的重中之重。 1国内外环境监测工作的发展现状分析 工业化的进程对生态环境造成了巨大影响,在上世纪50年代,环境监测技术应运而生,在最初阶段主要应用于处理因环境污染造成的各种事故。我国环境监测技术起步于上世纪70年代,80年代得到了快速发展,从90年代至今处于不断深化阶段。从整体发展情况来看,我国环境监测技术经历了从无到有,从有到强,从强到精的过程,这与我国科学技术的发展和工作人员的努力密不可分。在新的发展时期,我国环境监测技术必能取得了重大的成就与突破,为改善我国环境质量做出贡献。 2我国环境监测技术存在的问题 2.1环境检测技术硬件水平较低 环境监测技术的充分发挥需要硬件作支撑,然而当前我国环境监测技术硬件水平在满足实际环境监测工作上存在较大不足。首先,用于环境监测的实验室环境条件较差,大大影响环境问题监测灵敏度。部分监测实验室一些条件甚至无法达到评审准则内容要求,给环境监测工作的顺利实施带来较大阻碍;其次,监测站点配备的监测设备比较陈旧,部分设备因未及时进行维护时常发生故障,导致环境监测数据存在较大误差,上述问题的存在严重,给技术处理效率造成严重影响。 2.2监测设备管理体制不完善 环境监测设备工作性能是否稳定直接影响环境监测水平,但由于环境监测设备管理体制存在一些缺陷,很多先进的设备不能及时应用到环境监测中,发挥不了真是效果,设备闲置率居高不下,浪费现象十分严重。 3改善我国环境监测技术对策 3.1加大资金投入力度,增强环境监测能力建设 环境监测技术需要科学技术、人才和资金方面的支持,这有助于提升监测技术的效率的可靠性。可以说,建设环境监测站对于监测技术的发展具有重要意义,能有效提升环境监测能力,充分发挥环境监测技术的作用。在资金投入方面,环境监测主管部门要争取政府财政上的支持,通过增加先进的设备,提升环境监测技术的准确性,减少因设备缺陷造成监测结果的误差。此外,工作人员在实践操作中要不断积累解决实际问题的经验,加强工作人员之间的沟通交流,强化工作责任和意识,为环境监测技术的发展打下坚实的基础。 3.2强化人才的培养 一方面,要注重从高校吸纳环境监测方面的高素质人才,为环境监测技术的创新与发展注入源源不断的活力;另一方面,鼓励青年技术人员到国内外先进的环境监测中心进行参观学习,开展环境监测人员进行专项的合作、交流等,共同提升专业技术人才的综合实力。 3.3逐步健全环境监测技术的标准 在当前形势下,环境监测部门要逐步健全我国环境监测技术的相关标准,充分借鉴西方发达国家环境监测技术的先进技术和经验,确保环境监测标准的准确性和有效性。在我国环境监测技术的发展中,要注重传统标准的统一性,在新的工作创新中争取达到与世界先进标准能够同步,以此来保证我国环境监测技术工作的顺利开展,也为走入世界先进的环境监测技术水平垫底扎实的基础。 4结语 总而言之,随着我国经济的持续增长,当前阶段面临的生态环境问题仍十分严峻,做好环境监测对维持社会与生态之间的平衡十分关键。可以说,生态环境的监督有利于我国经济和环境的共同发展。在具体工作实践中,工作人员要注重监测方法和手段的创新,改变传统的工作模式和执法理念,不断提升自身综合素质,为生态环境的保护作出突出贡献,促进我国经济和环境的可持续发展。
1背景介绍 1.1公司概况 嘉定自来水有限公司始建于1961年,目前,拥有4座净水厂、1座源水厂、2座加压泵站,供水能力达57万m3/d,供水范围达400多km2,供水管网总长度为1300多km。2005年实行集约化供水以来,全面关闭乡镇水厂,实现“一地取水,一网供水”的格局,归并了马陆、方泰、娄塘、朱桥、唐行、曹王六家镇水厂,还对黄渡、封浜、外岗、望新四家镇水厂供应馈水。先后改建了马陆、嘉定新城伊宁路泵站,同时推进管网建设和改造工程。公司所属水厂等具体位置分布如图1所示。 1.2分区和漏损概况 通过两年的分区建设,已经建成一级和三级DMA体系,同时建成覆盖全区的DMA分区计量漏损管控系统平台,完成对区域内供水基础设施的监控,评估各区域内管网漏损状况,监督供水企业进行管网漏损控制作业,降低产销差,合理利用水资源,配合GIS系统,指导供水企业完善区域内供水管网建设,提升对于建成管道的维护管理业务能力。促进供水管理工作由被动向主动、静态向动态、粗放向精细、无序向规范转变,提高管理的精细化、信息化、现代化、智慧化水平。为了响应加强上海特大城市“精细化”管理要求,需要在现有信息化的基础上,构建水务信息化新工具。分区DMA计量管理系统基于远传水表、流量计、压力计等物联网监测的基础上,实现DMA分区用水及水资源的监控监管,达到精细化管理的目的。智慧水务的建设,尽可能地实现水务相关数据读取、分析、应用,降低一线水务人员的工作量,减少人工成本支出,从而提升企业整个业务水平及企业的的收益率。本项目是控制供水管网漏损率、加强区域节水能力、提高城镇用水效率,实现精细化管理所必不可少的一个组成部分,是上级政策和区域发展提出的双重要求。为完善供水管网布局,改善区域供水水质,持续推进集约化供水,建设节水型社会具有重要意义。 2分区实施和应用探讨 2.1分区规划和实施 以管网水力模型的为基础,对DMA规划区域内的管线水力情况进行区域模拟和对整个管网进行整体模拟,从而直观地了解DMA分区方案下管网的水力状态。利用管网模型指导嘉定分区规划,在基础数据调研和分析的基础上,提出初步的规划方案,再根据现场踏勘调研情况,对初步规划方案进行不断修正,同时应用水力模型进行详细的管网运行各工况分析,验证和确定全区分区仪表安装方案,节约了25%的硬件投资;同时,从分区的角度梳理了营业收费和监测系统,做到产销计量;经过两年,根据分区方案配套已经初步建成一级分区计量,已见成效。通过水力模型模拟计算,可以清楚地了解各个区块的边界管线的管道流量、流速,以及边界压力等情况。根据模拟的管道流量,初步确定哪些管线流量小可以关闭,哪些管线水流和所安装流量计口径不匹配需要更换流量计等情况。根据嘉定现有的行政区域划分、日常管理、地理边界、管道拓扑结构、厂站供水范围以及水力状态情况,初步将一级分区划分为9个区域。对一级分区方案(见图2)的评估分析,可以确定一级分区后,管网水力状态基本保持不变,能满足供水压力、应急消防用的需求。 2.2漏损系统建设 为了能够统一管理各水表厂商和平台的数据及信息,需要建立一个能够实现数据的集成和管理,完成从数据的采集、数据的格式化、数据的传输、数据的存储、数据的输出、系统扩展和保障等一系列的功能的平台。通过平台对接入的设备表具进行统一管理,包括:设备基本信息、营业表卡信息、设备变更信息及运维信息等。主要功能如下:(1)多源数据接入与集成。包括:流量计、远传水表、二次供水数据、边界馈水流量计、在线小区总表、远传特征户表、用户营收数据、历史漏爆管数据、干预管理数据等多源数据接入,并对相关数据进行有效组织、展示和管理。(2)管网运行情况监控与处理。包括对设备、区块、账务、漏损等运行异常情况的监控与预报警,及时做出相应干预并对干预进行管理。(3)漏损分析与管网运行分析。自动对管网运行异常情况进行分析和报警,并各区块漏损情况进行分析,并给出干预建议,如:区块控压、管线更新或修复、水表更换、查漏检漏等。(4)报表管理。细化各区域水表清单,自动统计嘉定各个区块的日供水量、漏损率等相关漏损指标,生成统计报表,分析夜间最小流量,指导漏损管理与控制工作,降低产销差。并可根据水司各部门需求,提供相应的定制报表。(5)最小夜间流量分析。对某个独立计量区域(DMA)的夜间流量进行分析,从而评估出该独立计量区域的实际漏损情况。采用了经验法和比较法相互结合的方法,保证分析的准确性。(6)DMA分区法应用。把一个开放的供水管网分割成一些较小的、较易于管理的区域或检漏区域,DMA分区法是目前国际公认的最好的实践方式。它使供水企业更好的了解管网,以便分析问题区域的压力与流量。建立DMA的准则包括流量计的数量,DMA区域的边界情况等。 2.3漏损系统应用 2.3.1漏损管理思路实现供水管网分区计量精细化管理的基础,是管网漏损分析的前置工作,只有通过增添计量设备、关闭管道阀门等措施,完成对供水管网划分为封闭的若干区域的工作,对各分区进行漏损分析,才能开展有针对性的检漏工作。DMA分区计量的核心是对供水管网划分出封闭的供水区域,对每一个划分出来的封闭区域,根据其用户用水情况,边界流量计计量的供水情况,区域内压力表的监测数据,经过科学的方法分析,确定该区域内供水管网的整体漏损情况,同时对比同级不同分区的管网漏损情况,有重点的对各分区开展管网检漏维护工作,进而实现管网的精细化管理,降低管网漏损率。在对供水管网实现了区域划分之后,对区域内的供水情况,售水情况,用户用水情况,甚至供水管网压力平衡情况进行合理的统计分析,才能明确掌握分区内供水情况,管网漏损情况,而供水管网中监测设备上传数据、营收抄表录入数据、以及日常运行过程中产生的各类数据统计、整理、分析。同时对于分析结果需要有合理、科学、有效的展示方式,便于相关人员查看了解详情,最后还需要有一定的手段辅助管网检漏人员进行管网检漏维护工作。2.3.2精细化分析与应用区域与表册对应关系是否一致小区:现场重新考察小区的用户数,包含IC卡,远传居民表,人工抄表用户,店铺等基础信息核实。区域封闭性:依据考核表的流向,重新进行分区。小区内部管线存在漏水情况:实地进行考察现场是否存在漏水偷水现象。设备异常:重点关注该设备的数据情况,是否经常出现断数据或计量不准确等现象。抄表周期异常:查看现场的小区现状,看能否调整抄表周期,避免一个小区出现两种或多种不同的抄表周期,让售水量在不同的维度,影响产销差计算。水量没有完全抄收:核实该小区的用户数和表数,查看小区的用户是否都有对应的开账或IC卡的充值记录信息。(1)营收表具和区域对应关系。系统建设前期,营收表具按照管理区域进行分类,实际需要按照计量分区进行整理,为了获得该信息,营收抄表增加了抄表位置,到场自动根据抄表位置进行记录并返回系统,再有业务系统和地理区域进行匹配,自动挂接所属于区域,通过该操作,节约了人工匹配的工作量。(2)DMA区域和表册对应关系。漏损系统接入小区数据,并将营收中表册的数据推送到漏损系统中,将表册和DMA小区进行关联,按照营业所小区整理,扎口管理所审核和使用,通过系统进行分析,发现问题反向分析定位,进行漏损指导。(3)设备运行状态综览。监测系统中设备(流量、压力、夜间流量等)的运行情况,进行综合分析及处理;并利用所监测到的数据,对设备运行的异常情况,进行报警,包括对数据的异常情况。通过区域数据分析,发现设备安装异常,如:设备方向装反,设备安装位置易受到外界情况干扰等,也可以发现设备本身异常,如:设备计量不准确等。(4)IC卡水量分析。某分区产销差大,主要是因为该区域有很多预付费水表,区域的真实售水量数据难以统计,建议在有条件的情况下逐步更换预付费水表,同时在预付费小区总管加装远传总表,便于了解各个小区的真实供水量,分析管网可能存在的漏点位置,进一步降低区域产销差。在当前不能获取用水量的情况下,采用相对计算方式进行了折算,使产销差更接近真实情况,从而进一步反应产销差相关问题。 3漏损系统应用成果 3.1精确到日产销差,结合夜间流量及用水规模指导检漏 对区域流量异常(偏大、偏小等)变化,及时查找原因,分析可能存在的问题或漏点等情况、以及流量计数据异常,及时安排外业人员现场核实处理。同时实时了解流量计的运行情况,做好流量计设备的维护管理工作。 3.2及时发现突发漏点 及时发现突发漏点,极大地缩短发现漏水的时间,实现漏点快速定位。总的漏水时间可以划分为3个区间,分别称为发现、定位和修复。实施DMA管理可快速发现漏水存在的区域,缩短发现漏水的时间,指导检漏人员的漏水检测工作,做到有目的、有重点的进行漏水检测。依据在线监测水损数据,不断设定新的水损控制目标,由于DMA是实时在线水损监测控制系统,所以,可以不断根据新的水损水平,设置和调整控制水损的目标,这样就能有计划,有步骤地达到企业或国家要求的水损控制水平。 3.3形成专人负责管网漏损控制工作 统计评估各个区块产销差情况,制定各个区块产销差控制指标,以及接下来的漏损管控工作方向和重点内容。主要职责是协调水司相关职能部门,如:信息(漏爆管、检漏、管线修复等)收集,监测信息异常工单派发与反馈,漏损(日,周,月,年)与异常报表等。协调职能部门现场核实原因,及时采取干预非常明显,污染物峰值浓度由400mg/L降至不足200mg/L,见图5。而随着降雨增大,未受控制的径流量增大,低影响措施的水质改善作用逐步降低。 4结论与意义 通过数值模拟设计的LID方案,从两种评估结果来看,多年降雨尺度下的平均径流总量控制率(74%)和日降雨尺度下的年径流总量控制率(75%),均超过区域制定的年径流总量控制率目标(72%)。水质方面,在30.55mm日降雨(72%年径流总量控制率)条件下,由于大部分的径流被各类低影响措施控制,因而污染物的累积量相应较小,削减效果较好。而当日降雨量超过41mm时,削减率将低于径流污染削减率目标值54%。本研究意义在于利用数值模拟可以合理布置并设计LID设施,海绵城市建设前,可以为每个地块开发类似的海绵城市评估模型。若应用在项目规划阶段,可以做到合理布局LID设施;若应用在设计阶段,可以量化区域内实行海绵城市建设的具体问题,设计部门可以根据模拟结果调整分区内LID设施;在各阶段为决策提供参考依据,为设计提供指导手段。 作者:侯金霞 严国 单位:上海三高计算机中心股份有限公司 上海市嘉定自来水有限公司
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。
1引言 以新时代中国特色社会主义思想引领,国家广播电视总局立足“智慧广电”新发展阶段,贯彻推进实施“智慧广电”六大工程建设新发展理念,构建广播电视新发展格局。国家广播电视总局某地球站根据总局战略部署,紧紧围绕《广播电视和网络视听“十四五”发展规划》,通过技术创新和科技赋能,开展运维管理保障播出安全,建设新时代地球站智慧运维管理系统。地球站运维全部由技术人员人工完成日常值班、设备检修、业务培训和故障处理等工作,本文重点研究日常值班运维管理工作。目前,地球站日常值班是24小时值班模式,主要值班工作任务基本依靠一线值班员眼睛的监测和手的操作完成。 2存在问题与原因分析 如何有效做好日常值班是安全播出运维工作的重中之重,也是地球站安全播出可持续发展的基础性工作。目前,日常值班工作基本由值班员人工来承担。由人来做,不可避免地存在值班员发现问题慢、反应慢、操作慢、判断不精准、失误多、压力大、值夜班、劳动强度大等问题。抓住主要问题的主要方面,可对问题进行归纳并划分为3类:一是动作慢;二是失误多;三是劳动强度大。动作慢和失误多是由人的本身特性决定的,劳动强度大是因没有机械化、智能化造成的。因此,要想解决目前地球站日常值班中存在的问题,就需要用创新给设备和系统技术赋能,由智能值班机器人来代替值班员的日常值班工作,解放值班员。值班员日常值班工作实行24小时值班制,1天4个班组,1个班组平均6小时,实行六班四倒模式,即连续值班4天休息2天。要想完成值班期间的安全播出保障工作,包括播出安全、信息安全和消防治安安全等,抓住影响“动作慢、失误多和劳动强度大”的主要值班工作是解决问题的关键。值班员的主要值班任务:一是通过眼睛对电视墙电视画面和节目载波频谱进行实时监测;二是手动对设备的主备切换和升降功率等操作。所以,可以将值班员的主要值班任务概括为“两看一操作”,即“看画面看频谱”两看与“切换升降功率”一操作。 3对策措施 3.1应对策略 本智慧运维系统的目标是减少对值班员的依赖,全面提升全流程人工智能化安全播出保障能力。重点是从值班人员的角度出发,思考解决智慧运维系统怎样在第一时间智能准确发现节目异态、怎样在第一时间智能有效操作处理异态,保障播出问题。地球站通过采取相关性原理、组合逻辑、物联网、大数据、云计算、数据挖掘及技术赋能等技术手段,解决了当前卫星广播电视地球站运行维护管理工作中存在的问题,通过完成6个模块技术框架功能,建设了卫星广播电视地球站智慧运维管理平台。地球站智慧运维系统其实就是智能值班机器人系统,它主要由数字频谱监测、音视频监测、逻辑判断、智能调度、设备网管和大数据等6个子系统组成,其功能原理如图1所示。该智慧运维系统的功能主要是完成信号实时监测、数据采集、智能分析、逻辑判断、指令下达、完成操作等一整套工作任务,各部分各司其职,又相互关联。 (1)数字频谱监测子系统 数字频谱监测子系统是地球站智慧运维系统的一只“眼睛”,主要完成各个节目系统载波频谱的实时监测及采集告警数据工作等任务,并将告警数据实时推送给逻辑判断子系统。 (2)音视频监测子系统 音视频监测子系统是地球站智慧运维系统的另一只“眼睛”,主要完成各个节目系统画面和声音的实时监测及采集告警数据工作等任务,并将告警数据实时推送给逻辑判断子系统。 (3)逻辑判断子系统 逻辑判断子系统是地球站智慧运维系统的“大脑”,是核心,是关键。它实时接收参与逻辑的信息及告警数据,主要按照既定逻辑完成逻辑分析判断,将各类操作指令发送给智能调度子系统。 (4)智能调度子系统 智能调度子系统是地球站智慧运维系统的“心脏”,主要完成统一指挥调度、并行下发各种操作指令等调度功能。 (5)设备网管子系统 设备网管子系统是地球站智慧运维系统的“两只手”,主要完成所有播出设备指标、告警和故障的实时监测和各类自动切换操作。同时,接收智能调度子系统下发的操作指令,并由设备网管子系统完成最终的指令操作等任务。 (6)大数据子系统 大数据子系统是地球站智慧运维系统的“两条腿”,主要完成大数据采集挖掘等工作。它为地球站智慧运维系统提供大量数据生产资料,并通过大数据挖掘,形成新的有效保障安全播出的各类具体算法,支撑地球站智慧运维系统不断完善,不断前行。 3.2解决措施 地球站智慧运维系统通过数字频谱监测子系统和音视频监测子系统两只“眼睛”和设备网管子系统两只“手”,基本完全可以替代值班员的人工实时监测和相关操作。本文重点阐述音视频监测子系统怎样实现地球站智慧运维系统“眼睛”的功能。地球站智慧运维系统根据大数据挖掘和相关性原理算法,能定义一个准确的组合告警数据,组合告警规避了许多误告警,提升了“眼睛”判断画面和声音异常的准确度和可靠性。 (1)数据采集算法 数据采集算法将地球站主备节目源、调制器上行和大小天线接收5个监测点的音视频告警和码流告警数据作为原始采集数据。以地球站上星发射传输中星9号卫星XX转发器户户通10套电视节目为例,当大小天线2个不同监测点分别设置监测1套不同节目,若其中1套或2套不同节目出现音视频报警时,并不能代表该上星节目系统出现异常。为了解决此类问题,地球站智慧运维系统采用相关性算法,将大小天线2个不同监测点分别设置监测3套不同节目的组合告警,当出现该组合6套不同节目同时出现音视频告警时,就可以判定该上星节目系统出现异常。此外,为了解决因音视频监测误告警多导致的值班员对告警不敏感问题,对所有报警根据相关性原理算法进行分类组合处理。根据广播电视安全播出监测实际和相关性算法原理,从音视频模拟信号和码流数字信号层面,分别定义了A类、B类和C类报警算法。其中,A类报警(音视频模拟信号层面)算法定义为大小天线2个不同监测点不同节目的组合设置同时出现视频丢失、马赛克等现象,不仅声音告警,同时弹字幕,定义为最严重的异态;B类报警(码流数字信号层面)算法定义为大小天线2个不同监测点不同节目的组合设置同时出现PAT等错误,不仅声音告警,同时弹字幕,定义为最严重的异态;C类报警(含模拟和码流层面)算法定义为所有节目的所有告警(含误告警)全部在后台记录,没有声音告警,也不弹字幕,保证不影响值班员,但可查询、可统计。 (2)数据统计分析 根据地球站安全播出的实际运行情况,通过智慧运维系统数据库,统计了从2017年9月至2021年9月的A、B、C类告警数据及占比情况和A类告警数据及其分类占比情况。2017年9月至2019年9月,共产生C类告警260万条,B类告警80万条,A类报警9000条。其中,260万条告警中,真正有效的组合B类告警为80万条,即B类告警占C类告警的比例为30.8%;真正有效的组合A类告警为9000条,即A类告警占C类告警的比例为0.35%,也就是说,A类告警出现概率是1000次出现3.5次。9000条A类告警由系统测试、节目代播和节目中断造成的A类告警组成。其中,系统测试告警8860条,节目代播告警139条,中星9号卫星XX转发器户户通节目调制器输出有载无调节目中断有效告警1次。在9000条A类告警中,系统测试告警占比约98.4%,节目代播告警占比约1.54%,真正影响播出的节目中断有效告警仅占比约0.0111%。从数据可推出260万条告警中,真正影响安全播出的“节目中断”1次有效告警出现的概率是不到1/2600000,概率非常低,大大提升了有效告警的准确度和可靠性。2019年10月至2020年8月,共产生C类告警6560万条,B类告警2009条,A类告警3975条。其中,6560万条告警中,真正有效的组合B类告警为2009条,即B类告警占C类告警的比例为0.003%;真正有效的组合A类告警为3975条,即A类告警占C类告警的比例为0.006%,也就是说,A类告警出现的概率是1000次中出现0.06次。3975条A类告警由系统测试、节目代播和节目中断造成的A类告警组成。其中,系统测试告警3860条,节目代播告警114条,中星9号卫星XX转发器户户通节目调制器输出有载无调节目中断有效告警1次。在3975条A类告警中,系统测试告警占比约97.1%,节目代播告警占比约2.87%,真正影响播出的节目中断仅占比约0.03%。从数据可推出6560万条告警中,真正影响安全播出的“节目中断”1次有效告警出现的概率是不到1/65600000,概率非常低,大大提升了有效告警的准确度和可靠性。2020年9月至2021年9月,共产生C类告警1.11213768亿条,B类告警1290条,A类告警2885条。其中,1.11213768亿条告警中,真正有效的组合B类告警为1290条,即B类告警占C类告警的比例为0.0001%;真正有效的组合A类告警为2885条,即A类告警占C类告警的比例约为0.0003%,也就是说,A类告警出现的概率是1000次中出现0.003次。2885条A类告警由系统测试、节目代播和节目中断造成的A类告警组成。其中,系统测试告警2724条,节目代播告警160条,中星9号卫星XX转发器户户通节目调制器输出有载无调节目中断有效告警1次。在2885条A类告警中,系统测试告警占比约94.4%,节目代播告警占比约5.55%,真正影响播出的节目中断有效告警仅占比约0.03%。从数据分析可推出1.11213768亿条告警中,真正影响安全播出的“节目中断”1次有效告警出现的概率约是1/110000000,概率非常低,大大提升了有效告警的准确度和可靠性。 4结语 经过长时间运行实践,地球站运维测试验证数据表明采用相关性原理的数据采集算法理论正确有效,大量实验数据证明,该系统已解决了地球站智慧运维系统“眼睛”准确稳定有效的问题。长期安全播出运行实践结果证明,当出现真正影响安全播出的“节目中断”1次有效告警时,地球站智慧运维系统能够在第一时间自动准确发现中星9号卫星XX转发器户户通“节目中断”的异态,并自动切至备播系统恢复播出,有效保障了播出。综上所述,从实践测试数据和实际保障播出效果来看,地球站智慧运维系统能够在第一时间智能准确发现节目异态,并且能够在第一时间智能有效操作处理异态,保障播出。目前,地球站智慧运维系统功能更趋完善,在日常值班运维中发挥了不可替代的作用,大大提升了地球站安全播出保障水平,达到了预期目标。该系统采用相关性原理的数据采集算法理论正确有效,它将音视频告警等系统与播出网管实现逻辑联动,并经过实践证明可行,具备推广意义。 作者:桑波 单位:国家广播电视总局呼和浩特地球站
浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断与维修技术 摘 要:文章介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法,通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策,以保证生产顺利进行,对矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。 关键词:煤矿机电;监测;维修;问题 1 煤矿机电存在的主要问题 1.1 矿井供电 当前,矿井开采的深度逐年增加,有些矿井的垂深甚至达到1000m,平均垂深也在400~600m之间。矿井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式,这也就引起了矿井供电负荷的增多,同时供电线路较长、供电网络也相对复杂。对于矿井开采来说,安全生产是至关重要的,随着瓦斯等级的增加,加强安全监测系统的可靠性已迫在眉睫。为此,必须进行科学合理的管理,加快技术改造的步伐,增加安全技术投入力度,否则就会埋下安全隐患,甚至造成重大事故,给人们的生命财产带来巨大损失。 1.2 排水系统 排水系统存在设计不合理、设施陈旧等现象,因此系统的排水效率不高。由于资金投入不足、技术较为落后,泵房的安全保护监测装置可靠性能不佳,管网效率也不高。此外,排水泵房在每一水平都有设置,致使需要更多的工人来进行设备的维修工作,导致更多的资金投入,吨煤成本也随之上升。 1.3 矿井通风系统 矿井通风网络长、负压增大,总回风断面减小,所以导致通风设施运行不合理。 1.4 提升系统 目前所采用的提升系统,其提升环节过多,提升绞车原设置的保护存在不够齐全和部件老化的现象,还有一部分保护的灵敏度不足。对于钢丝绳,需要定期进行试验,并且每日都需要进行常规检查,然而在实际生产中却忽视了这一工作,有些钢丝绳已经超期却仍然使用,给矿井安全带来隐患。 1.5 电瓶车和带式输送机 井下电瓶车安全性不够,存在严重的多拉车和超载现象,不适用制动装置进行刹车操作,保险丝用8号线导致过载保护作用无法实现,声音和光信号以及闸瓦和撒沙装置不全。胶带不具有阻燃作用,各项保护如防滑保护、过载保护、烟雾报警、欠电压保护没有较强的可靠性,所需的保护设置也不够齐全。 2 故障诊断及维修种类 2.1 事后维修 故障发生后所采取的处理对策,属于被动性的。由于多在无准备的条件下进行,结果难以完善和彻底。 2.2 计划性定期维修 这种维修方式属于强制性的维修。维修周期的确定通常是根据以往的经验,检修时所采用的手段并不复杂,然而其灵活性却不足,无论设备是否需要维修,根据计划就必须实施维修,因此,导致设备运行完全正常也进行维修,而对于具有偶然性和随机性的故障,却不能及时发现和预防。 2.3 计划性状态检修 计划性状态检修是一种较为先进的检测技术,随着科学技术以及计算机的广泛应用,设备检测技术也逐渐完善和发展起来。通过在线检测和诊断装置,获得设备状态的数据,进而根据这些数据科学合理地制订出修理计划和具体措施。对于设备可能发生的故障进行预测,从而在发生故障之前及时维修,消除设备的安全隐患,不仅能够使设备的使用寿命得以延长,还可以确保生产的安全顺利进行。 3 故障诊断技术 3.1 故障诊断依据 在运行过程中,机械设备会发生各种物理和化学变化,而这些变化则以温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等形式表现出来,并且可以对系统的运行状态进行或直接或间接的反映。机械设备的相关信息都是有一定规律可循的,对这些规律加以利用,就可以有效判断出设备的工作情况,并很快识别故障发生的部位和原因。因此,机械诊断技术应运而生,通过机械诊断技术,能够解决计划性定期维修失修和过度维修的问题,不仅可以使机械零部件在良好的状态下运行,还可以及时发现故障、及时维修,使设备运行的可靠性和安全性都得到提升。 3.2 信息采集 3.2.1 对于设备的运行情况直接进行观察,这种方法要求检测人员具有一定的经验,因其简单易行、方便快捷而得到普遍的应用。进行故障判断时,可以根据声音、振动、温度等信息来进行分析和判断。 通过观察,如果l现机械有磨损变形、松动、泄漏、动作异常等现象,就可以判断出设备的零部件损坏。此外,还可以借助磁粉、硬度计等仪器和手段来进行设备外观的检查。 3.2.2 如果检测的对象是整个设备,则通常需要对其性能进行测定。所采用的方法一般为比较法。即对设备的输入和输出、以及输出变量之间进行对比和比较。对于机械设备来说,其输入和输出并非随意的,而是有一定的规律可循的。只要发现并掌握其中的规律,就可以很快地判定故障所在部位和原因。输入不变而获得的输出较低,又或者输出不变的情况下需要的输入增加,这些都说明设备效益的降低。电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等是体现矿井设备整机性能指标的主要参数。此外,也可以更加直观地用矿井设备的出煤量或运煤量来加以衡量。 3.3 故障诊断方法 3.3.1 很多机电设备发生故障时,都会通过温度的升高来进行预警,因此对设备温度进行监测是一种有效的故障诊断方法。通过将监测和采集到的温度数据制成图表并进行分析,可以对设备的故障进行预警。具体方法是,将温度的数据点连成直线,计算出直线的斜率,由此可以得出机械零件温度发展变化的趋势。进而推算出未来某时刻机件可能的温度值,并与正常工作允许的最高温度进行对比,从而在故障发生前发出警报。 3.3.2 振动监测可分为简单诊断仪和精密诊断系统。对于预防性的维修,振动监测非常有效,因此获得了广泛的应用。简易诊断仪的特点是简单易用、便捷,因此通常采用便携式。由测振传感器接收振动信号,并通过测量放大器进行信号的放大,进而在检波器上显示其振动峰值或有效值,由此可知机械振动的具体情况。对于设备的定期及在线检测,可以通过精密诊断系统来实现。利用系统的磁带记录器的记录功能将振动信号记录下来,并利用中央处理机或计算机对信号进行分析,也可以利用示波器使振动信号直接进入控制器和显示装置。通过对振动信号的分析,更够准确而科学地判断出设备故障的部位和原因,从而针对原因制订合理的维修措施。 3.3.3 铁谱监测:铁谱技术应用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并成功地投入了使用。铁谱分析的原理:使带有磨屑的润滑油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。 4 结束语 在煤矿机电设备的使用中,通过运用先进的检测技术,对设备的故障进行诊断,能够实时监测设备的运行状态,判断设备是否正常工作。对于故障的发展趋势进行预测和报警。通过故障诊断,可以快速识别故障发生的部位及原因,对其危险程度进行评价,进而提出相应的对策和建议,快速而有效地排除故障,提高设备运行的安全性和稳定性。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断及维修技术分析 [摘 要]本文首先简要分析了煤矿机电设备的常见故障,其次分析了煤矿机电设备故障的检查方法,最后重点分析了煤矿机电设备故障的维修方式方法 [关键词]煤矿机电;故障诊断;维修技术 煤矿设备既是保证煤炭开采,实现经济效益的基础,又是矿工生命的保护者。煤炭生产系统存在大量的开采、掘进、运输、提升、通风、排水、供配电、控制、钻探等设备。设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业一项重要的管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿井下设备工作环境复杂,工作对象主要为坚硬的煤炭和岩石。且生产场地动态移动,加上开采过程中伴随着大量的粉尘产生,设备的磨损、老化、劣化、锈蚀,局部损坏等故障多。加强机电设备管理,减少设备故障,保证设备安全、经济、可靠运行,是企业生产经营管理的基础工作,是企业产品质量的保证,是提高企业经济效益的重要途经。因此做好煤矿企业机电设备的故障分析及维护管理是煤矿企业重要的基础工作之一。 1、煤矿机电设备的常见故障 通常来说,各种各样的煤矿机电设备故障不断出现,而故障原因非常复杂,新的故障加大了维修难度,而大部分煤矿机电设备故障率都随时间的变化而发生变化,根据其发生的阶段不同进行分类如下: 早期阶段:机电设备刚开始投入生产初期,会有一段时间的磨合期,在磨合期里往往发生故障的几率比较高,磨合期的长短和故障率与产品的性能、产品的结构设计以及产品制造的质量有关。早期的故障大多与机电设备的设计缺陷、制造缺陷或产品使用环境及操作人员技术水平有关。 中期阶段:磨合期以后进入稳定期,即所谓的中期。这一阶段的仪器性能已经趋于稳定,设备故障率很低,使用起来比较稳定,也是设备的最佳工作期,设备寿命的长短也决定于此阶段的工作期限。在此阶段,故障的发生是偶然的、随机的,主要的故障原因是设计、使用不当及维修不力。 晚期阶段:设备使用后期,故障发生几率逐渐增大,因为设备的所有部件在经过长时间使用后,都会出现磨损、疲劳、老化、腐蚀等现象,在这阶段经常出现的故障类型有:①设备性能参数突然下降,②振动的异常,③声响异常,④磨损残留物的剧烈增加,⑤排气成分的变化,⑥过热现象,⑦裂纹的形成与扩展,⑧电压和电流的剧烈变化等。 2、煤矿机电设备维修技术分析 (1)维修方式策略分析 设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要在以下几种:事后维修又称故障维修,是当设备发生故障或损坏、造成停机之后才进行的维修;定期维修又称计划维修,指设备只要使用到预定的维修时间,不管其技术状态如何,都要进行规定的检查和维修工作;视情维修又称按需预防维修或状态监测维修,它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容机会维修,它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动,实施这种维修可获得较好的有效度。在故障发生频繁、人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。从理论上讲,通常确定维修方式的基本原则是:对经济效益、安全生产影响比较大的设备,若能够运用状态监测手段探测故障征兆,应采用状态维修,否则应用计划预防性维修 对处于连续生产线上且没有后备机械的设备应采用计划性预防维修;对经济效益和安全生产影响不大或有备用机的设备,应采用事后维修;对故障征兆无法有效监侧,以随机故障为主要故障形式的设备,应采用事后维修。 (2)维修类型策略分析 维修类型的确定便于人们根据具体的故障情况选择相应的维修方式,从而实现对机电设备的维修控制和故障率的最低化。基于对机电设备故障类型的分析,机电设备的维修类型可分为偶发型维修和寿命型维修两种。 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式,对特别重要、连续不间断运转、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测,配以备用设备和保护系统,以预防因操作失误、检查疏忽等造成的故障。 寿命型维修一般是可预防的,主要根据维修和故障停机的损失及安全性的要求选择维修方式。 3.煤矿机电设备故障的诊断方法 3.1 参数值的检测与控制 通过参数对设备进行检测是一种快速的检测方法,主要通过对运行中设备关键部位的各项数据进行实时的检测,通过实测数据与历史数据的对比,判断出设备运行的正常与否。举例说明,有依靠温度参数的变化做出诊断的案例,很多设备在运行出现故障时,都会伴随着温度的上升,利用这个规律就可以通过检测温度是否异常来判断设备是否在正常运行。 3.2 网络技术的运用 庞大的网络技术能够对矿山中发生的机电设备故障进行统一的分析诊断,利用庞大的数据量进行反复的验算与模拟,从而从故障的隐蔽性及渐变性背后找出引发故障产生原因同某种模糊征兆之间的关联性,并以因果对照的方式形成一定的对应矩阵,为专家分析提供科学的数字依据。 3.3 建立故障诊断数据分析库 故障诊断系统的建立是以记录以往故障情况为前提的,并在清楚知晓设备各部位运行参数的基础上,将故障数据同正常数据进行比较和分析,最终得出故障预判的体系。这是一个逐步完善精进的优化过程,需要通过不断的数据添加,使得系统的计算更为严密和准确。 4.机电设备的维护及排障方法 4.1 提高维修专业水平 人为因素也是机电设备出现故障的一个重要原因,操作者操作过程中没有按照相关规定进行,最终引发出一系列的故障问题,所以为了避免这种问题的出现,要对操作人人员进行相应的技术教育和培训,保证设备的操作人员全面了解相关知识,可以通过考试等形式确定操作人员的专业知识水平;经典案例分析,对于一些有代表性的故障问题,组织所有操作人员进行分析学习,最终实现提升操作人员综合素质的目的。 4.2 严格管理设备检测维修 煤矿企业的管理层要在生产过程中树立安全管理的意识,将机电设备的管理作为企业生产管理的重点,加强设备管理及操作人员的管理。可以在相关人员中推行责任制,将每个环节落实到实处,确保工作人员的行为符合相关规定;可以建立完善的激励机制,直接将员工的业绩和设备维护及检修联系起来,并在这个过程中设置奖金以及福利等,将员工的工作积极性调动起来;对生产过程中违背相关操作守则的员工进行处罚,对表现优异的员工给予物质奖励等。在这种榜样力量的引导下,可以带动整个员工队伍的工作热情。 4.3 重视培养职工的安全技术能力 如果实地作业人员能够经过技术培训,对机电设备的构造、原理及性能有所了解,就能够在使用中发挥检查和排除故障的作用,避免使用设备时造成超负荷运转,以达到增长设备使用寿命和利用效率的目的。 4.4 广泛利用液压系统 在采矿作业中,利用液压系统进行物资的运输,就可以很大程度上避免运输过程中油体渗漏、液体自燃等事故的发生,从安全性能上看得到了保证,并且还减少了物资的占地面积。但在实际操作过程中,液压绞车也时常发生设备故障,这就需要对绞车状态进行监测,实现液压绞车参数状态的检测,从而对故障的判别和维修做出指导。 4.5 引进现代化新设备 在对技术人员及监测系统进行升级改造时,还要关注设备的利用率及环境污染等问题。为缓解上述问题,尽量选择技术先进的设备,将低噪音、低能耗、低污染作为选择机电设备的重要考核标准。这样的举措在有效提高设备的性能的同时,还可以达到降低生产成本的效果,进而增加企业利润。 5 结语 设备的故障诊断,就是利用科学的监恻技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断技术研究 摘 要:本文从采煤机与提升机的故障诊断,阐述了煤矿机电设备故障诊断技术,并分析了振动检测、温度检测和铁谱检测等煤矿机电设备故障的诊断方法,从丰富故障检测的手段和注重设备运行的监督管理两方面,探讨了提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施,以期为保障煤矿机电设备的安全平稳运行提供参考价值。 关键词:煤矿机电设备 故障诊断技术;诊断方法 0 引言 随着越来越多的机械设备应用到煤矿生产中,其故障问题也愈发突出,而煤矿机电设备故障诊断技术可以利用信号分析、传感器与计算机等现代科技手段,准确检测与诊断煤矿机电设备可能存在的故障问题,确定机电设备故障发生的部位,从而为机电设备维修提供可靠保障。因此,分析煤矿机电设备故障诊断技术,对保证煤矿正常生产,推动煤矿发展建设有着积极的意义。 1 煤矿机电设备故障诊断技术 1.1 采煤机的故障诊断 采煤机是煤矿生产中使用的重要机电设备,直接影响着煤矿的生产效率。如果采煤机出现故障,有可能会导致煤矿停产,所以采煤机的故障诊断非常重要。从煤矿生产和机电设备维修经验分析,采煤机的故障多发生在液压系统方面,因此选择性能可靠、运行良好的液压系统至关重要。采煤机的液压系统分为低压和高压两部分,在采煤机的荷载量增加时,低压部分保持恒定状态,若荷载量持续增加,高压部分存在不升反降的情况,此说明液压系统发生了故障,如漏损故障等,此时需要停机进行故障处理。同时,如果降低系统高压后会出现低压上升的情况,则说明液压系统发生了高压低窜故障,工作人员需要检查机电设备的通阀和安全阀等是否出现窜液问题。在进行液压系统的故障诊断时,工作人员需要做到主动检查和维护,从而保障采煤机的正常运行,延长机电设备的使用年限。 1.2 提升机的故障诊断 提升机是煤矿提升系统中的重要机电设备,主要有控制系统、润滑系统和制动系统等组成,在材料下放、设备运输和人员提升等方面发挥着关键作用。提升机的故障诊断主要利用传感器对其控制系统进行全面检测,然后对控制系统的频谱进行分析,从而判断控制系统是否发生故障。同时,为了保证故障诊断的有效性,工作人员可以选用传感器信息融合技术,提取和分析传感器中的有效信息,为故障诊断提供依据。 2 煤矿机电设备故障的诊断方法 2.1 振动检测方法 该方法时检测煤矿机电设备故障的常用方法。检测设备为简易诊断仪和精密诊断系统。简易诊断仪主要是利用测量放大器对测振传感器接受的振动信号进行放大,然后再用检波器显示出振动峰值和有效值,从而完成机电设备故障检测,判断设备是否有运行故障。精密诊断系统是将检测数据记录到磁带或者检波器中,然后用检波器将其显示出来,其振动信号比简易诊断仪更准确,并且在经过计算机或者中央处理器的处理后,可以准确判断机电设备是否有故障。 2.2 温度检测方法 煤矿生产的环境较为特殊,容易使机电设备在运行过程中出现故障,所以机电设备维护管理的要求更高。从煤矿生产的经验分析,机电设备在出现故障前会发生温度明显上升的情况,利用这一特点,可以将设备温度检测数据变化绘制出来,然后将每个温度点以曲线连接,从而直观观察出设备故障出现故障前后的温度变化情况,推测其温度最高点,在机电设备发生故障前采取有效措施,保障机电设备的正常运行。 2.3 铁谱检测方法 该方法在机电设备故障监测中的应用时间较短,但是应用效果却非常显著。铁谱检测的仪器主要为旋转式铁谱仪和颗粒定量仪等。铁谱检测方法的原理是带有铁磁屑的润滑油在经过高强度和高温度的磁场过程中,高磁场的功能可以将铁磁屑和润滑油相互分离,然后分析沉淀于基片上颗粒大小的情况,判断机电设备是否发生故障。铁谱检测的内容主要为磨损颗粒的密度和大小等,通过分析检测结果,从而准确判断机电设备的磨损程度。同时,监测人员可以通过分析磨屑的大小和外形等检测信息,判断机电设备发生故障的原因和故障的类型。此外,在对磨屑成分进行分析的过程中,检测人员可以按照相应的指标,确定发生故障构件的位置,从而在最短的时间内完成机电设备的维修工作,保证煤矿生产不受到影响,降低因机电设备故障带来的经济损失。 3 提高煤矿机电设备故障诊断技术的措施 3.1 丰富故障检测的手段 煤矿机电设备的检修人员不但需要掌握专业的故障检修知识和多种故障检测手段,以及熟练的操作技能,而且需要积累丰富的故障检修经验,在工作中做到灵活应用。在故障检测过程中,检修人员可以依据机电设备故障的表现形式,短时间内即可准确判断出故障发生的类型和原因,从而保障故障维修的可靠性。例如机电设备出现叶片卡涩问题,其原因主要为风机的调节系统出现故障或者轮毂内部的调节结构出现损坏等。维修方法为在及时清扫叶轮,调节叶片的角度,防止叶片因长时间同一角度运行而出现结垢现象。 3.2 注重设备运行的监督管理 在机电设备的监督和管理中,煤矿企业需要采取绩效考核制度,将机电设备故障诊断工作中的每一项指标量化,并与绩效相挂钩,提高机电设备检修人员工作的积极性和主动性。同时,机电设备的管理措施需要和煤矿生产相互结合,加强对设备操作人员和管理人员的培训,提高其专业技能,强化其责任意识和管理意识,从根本上降低因人为因素导致机电设备发生故障的几率。 4 结束语 总之,煤矿机电设备故障检测关系到机电设备的正常运行和煤矿的安全生产,在延长机电设备使用寿命和推动煤矿经济发展中起着重要的作用。只有检修人员掌握和正确使用机电设备故障诊断的技术和方法,贯彻落实各项管理措施,才能真正降低机电设备故障发生率,保障机电设备的安全运行。
浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断与维修技术 摘 要:文章介绍了矿井机电设备故障诊断意义及诊断方法,通过对设备故障的早期预报及时的采取处理对策,以保证生产顺利进行,对矿井机电设备的故障诊断具有指导意义。 关键词:煤矿机电;监测;维修;问题 1 煤矿机电存在的主要问题 1.1 矿井供电 当前,矿井开采的深度逐年增加,有些矿井的垂深甚至达到1000m,平均垂深也在400~600m之间。矿井工作主要采用多水平提升、接力式排水的方式,这也就引起了矿井供电负荷的增多,同时供电线路较长、供电网络也相对复杂。对于矿井开采来说,安全生产是至关重要的,随着瓦斯等级的增加,加强安全监测系统的可靠性已迫在眉睫。为此,必须进行科学合理的管理,加快技术改造的步伐,增加安全技术投入力度,否则就会埋下安全隐患,甚至造成重大事故,给人们的生命财产带来巨大损失。 1.2 排水系统 排水系统存在设计不合理、设施陈旧等现象,因此系统的排水效率不高。由于资金投入不足、技术较为落后,泵房的安全保护监测装置可靠性能不佳,管网效率也不高。此外,排水泵房在每一水平都有设置,致使需要更多的工人来进行设备的维修工作,导致更多的资金投入,吨煤成本也随之上升。 1.3 矿井通风系统 矿井通风网络长、负压增大,总回风断面减小,所以导致通风设施运行不合理。 1.4 提升系统 目前所采用的提升系统,其提升环节过多,提升绞车原设置的保护存在不够齐全和部件老化的现象,还有一部分保护的灵敏度不足。对于钢丝绳,需要定期进行试验,并且每日都需要进行常规检查,然而在实际生产中却忽视了这一工作,有些钢丝绳已经超期却仍然使用,给矿井安全带来隐患。 1.5 电瓶车和带式输送机 井下电瓶车安全性不够,存在严重的多拉车和超载现象,不适用制动装置进行刹车操作,保险丝用8号线导致过载保护作用无法实现,声音和光信号以及闸瓦和撒沙装置不全。胶带不具有阻燃作用,各项保护如防滑保护、过载保护、烟雾报警、欠电压保护没有较强的可靠性,所需的保护设置也不够齐全。 2 故障诊断及维修种类 2.1 事后维修 故障发生后所采取的处理对策,属于被动性的。由于多在无准备的条件下进行,结果难以完善和彻底。 2.2 计划性定期维修 这种维修方式属于强制性的维修。维修周期的确定通常是根据以往的经验,检修时所采用的手段并不复杂,然而其灵活性却不足,无论设备是否需要维修,根据计划就必须实施维修,因此,导致设备运行完全正常也进行维修,而对于具有偶然性和随机性的故障,却不能及时发现和预防。 2.3 计划性状态检修 计划性状态检修是一种较为先进的检测技术,随着科学技术以及计算机的广泛应用,设备检测技术也逐渐完善和发展起来。通过在线检测和诊断装置,获得设备状态的数据,进而根据这些数据科学合理地制订出修理计划和具体措施。对于设备可能发生的故障进行预测,从而在发生故障之前及时维修,消除设备的安全隐患,不仅能够使设备的使用寿命得以延长,还可以确保生产的安全顺利进行。 3 故障诊断技术 3.1 故障诊断依据 在运行过程中,机械设备会发生各种物理和化学变化,而这些变化则以温度、压力、流量、电流、电压、功率、转速及效率等形式表现出来,并且可以对系统的运行状态进行或直接或间接的反映。机械设备的相关信息都是有一定规律可循的,对这些规律加以利用,就可以有效判断出设备的工作情况,并很快识别故障发生的部位和原因。因此,机械诊断技术应运而生,通过机械诊断技术,能够解决计划性定期维修失修和过度维修的问题,不仅可以使机械零部件在良好的状态下运行,还可以及时发现故障、及时维修,使设备运行的可靠性和安全性都得到提升。 3.2 信息采集 3.2.1 对于设备的运行情况直接进行观察,这种方法要求检测人员具有一定的经验,因其简单易行、方便快捷而得到普遍的应用。进行故障判断时,可以根据声音、振动、温度等信息来进行分析和判断。 通过观察,如果l现机械有磨损变形、松动、泄漏、动作异常等现象,就可以判断出设备的零部件损坏。此外,还可以借助磁粉、硬度计等仪器和手段来进行设备外观的检查。 3.2.2 如果检测的对象是整个设备,则通常需要对其性能进行测定。所采用的方法一般为比较法。即对设备的输入和输出、以及输出变量之间进行对比和比较。对于机械设备来说,其输入和输出并非随意的,而是有一定的规律可循的。只要发现并掌握其中的规律,就可以很快地判定故障所在部位和原因。输入不变而获得的输出较低,又或者输出不变的情况下需要的输入增加,这些都说明设备效益的降低。电流、电压、功率、压力、流量、温度和速度等是体现矿井设备整机性能指标的主要参数。此外,也可以更加直观地用矿井设备的出煤量或运煤量来加以衡量。 3.3 故障诊断方法 3.3.1 很多机电设备发生故障时,都会通过温度的升高来进行预警,因此对设备温度进行监测是一种有效的故障诊断方法。通过将监测和采集到的温度数据制成图表并进行分析,可以对设备的故障进行预警。具体方法是,将温度的数据点连成直线,计算出直线的斜率,由此可以得出机械零件温度发展变化的趋势。进而推算出未来某时刻机件可能的温度值,并与正常工作允许的最高温度进行对比,从而在故障发生前发出警报。 3.3.2 振动监测可分为简单诊断仪和精密诊断系统。对于预防性的维修,振动监测非常有效,因此获得了广泛的应用。简易诊断仪的特点是简单易用、便捷,因此通常采用便携式。由测振传感器接收振动信号,并通过测量放大器进行信号的放大,进而在检波器上显示其振动峰值或有效值,由此可知机械振动的具体情况。对于设备的定期及在线检测,可以通过精密诊断系统来实现。利用系统的磁带记录器的记录功能将振动信号记录下来,并利用中央处理机或计算机对信号进行分析,也可以利用示波器使振动信号直接进入控制器和显示装置。通过对振动信号的分析,更够准确而科学地判断出设备故障的部位和原因,从而针对原因制订合理的维修措施。 3.3.3 铁谱监测:铁谱技术应用于煤矿机电设备的监测虽然时间不长,但已取得了比较好的效果,铁谱监测的仪器,如旋转式铁谱仪、颗料定量仪等,在煤炭系统已研制成功,并成功地投入了使用。铁谱分析的原理:使带有磨屑的润滑油流过一个高强度、高梯度的磁场,利用磁场力把铁磁性磨屑从润滑油中分离出来,且依磨屑的颗粒大小次序沉淀在基片上,则成谱片,以供观测和分析,可以用铁谱显微镜进行观测和用光密度测量仪对磨屑的分布状况进行定量测定,也可以用电子显微镜进行观察。 4 结束语 在煤矿机电设备的使用中,通过运用先进的检测技术,对设备的故障进行诊断,能够实时监测设备的运行状态,判断设备是否正常工作。对于故障的发展趋势进行预测和报警。通过故障诊断,可以快速识别故障发生的部位及原因,对其危险程度进行评价,进而提出相应的对策和建议,快速而有效地排除故障,提高设备运行的安全性和稳定性。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:矿山机电设备故障诊断技术分析 摘要:随着我国社会主义市场经济的迅速发展,矿产资源需求量逐渐增加。因此需要提高现有矿产资源开采工作效率。从矿产资源开采角度来看,矿山机电设备的应用尤为重要,机电设备的应用有效提高了矿山资源开采工作效率,因此有必要加强矿山机电设备的应用,并且做好矿山机电设备故障的研究。本文在分析矿山机电设备故障诊断技术原理基础上,进一步对矿山机电设备故障诊断技术及设备故障诊断技术应用注意事项进行介绍。以此对矿山机电设备故障诊断提供具有参考价值的建议。 关键词:矿山机电设备;故障诊断;技术分析 在矿山开采过程中,为了有效提高矿山开采工作效率,矿山机电设备的应用显得尤为重要。矿山机电设备在应用过程中,由于受到较多因素影响,特别容易发生故障,因此需要做好矿山机电设备故障诊断,从而能使得矿山机电设备的正常应用得到有效的保障。鉴于此,本文对“矿山机电设备故障诊断技术分析”意义重大。 一、机电设备故障诊断技术原理分析 矿山机电设备的应用有效提高了矿山开采工作效率,但是由于多方面的原因,矿山机电设备极易发生故障,因此需要提高矿山机电设备诊断效率,诊断主要依据以下原理: (一)建立数学模型 在机电设备在运行过程中,具有较多的数据,主要依靠这些数据来观看机电设备运行状态,从而机电运行数据在机电设备故障诊断中显得尤为重要。鉴于此,为了对机电设备运行数据进行分析,需要建立数学模型,以此来对机电设备运行数据及故障进行相关联[1]。从而有效通过观看数学模型来确认机电设备是否正常运行,从而有效判断出产生故障原因。 (二)采集、处理及分析信息 所谓采集信息主要是对机电设备运行数据进行采集,同时在机电设备上安装各类传感器,以此来发出机电设备运行中发出的各种信号进行采集,在此基础上,并对收集信息进行储存。在此之后进行信息处理。由于在机电设备运行过程中,收集的所有信息并不是都能对机电设备诊断有用,因此需要加强信息处理,将无用信息进行清理,以此真正完成信息采集。最后,对机电故障进行诊断,对收集到有用的信息进行分析,主要是将机电设备运行数据信息与机电设备的标准运行进行相对比,从而有效明确机电设备故障,找出机电设备故障原因[2]。 (三)故障预测 在机电设备运行过程中,由于长期的设备运行,机电设备会出现老化或者自然损坏现象,为了有效增加机电设备使用年限,需要加强机电设备的维修保养,因此需要加强机电设备运行故障预测,从而能够及时有效进行日常维护保养工作,为增加机电设备使用年限提供了有效的依据。 二、 矿山机电设备故障诊断技术 矿山机电设备在运行过程中,极易发生故障,因此需要矿山对电设备诊断技术进行分析,以此使得矿山机电设备的正常运行得到有效的保障。具体内容如下: (一)主观诊断技术 在进行机电设备故障诊断过程中,一般情况下,技术人员先通过自身诊断经验对机电故障进行分析,这种技术被称之为主观诊断技术,这种技术在运用过程中比较方便。目前为了有效提高机电设备故障诊断效率及准确性,通常情况下,技术人员将会借助一定技术设备进行机电设备故障诊断。目前,主观诊断技术对诊断技术人员要求较高,主要是需要技术人员专业知识技能过硬及工作经验较高[3]。此外,对机电设备运行故障进行分析,主要凭借技术人员进行主观判断,导致诊断准确性较低。 (二)仪器诊断技术 目前,为了有效提高机电设备故障诊断准确性,通常情况下,对机电设备运行故障进行仪器诊断。主要是通过各种仪器设备对机电设备运行数据进行分析,以此来对机电设备故障进行诊断,其主要优点在于诊断准确率较高,因此在机电设备运行故障诊断中得到广泛的应用[4]。随着科学技术的迅速发展,机电设备故障诊断仪器功能逐渐增加,并且流通在市场上。 (三)数学模型诊断技术 在机电设备运行故障诊断过程中,为了提高机电设备故障诊断的效率,一般情况下,会对机电设备运行数据进行采集处理,进而选择相关数据建立数学模型,从而对机电设备运行数据进行有效分析,从而实现快速机电设备故障诊断。数学模型诊断技术主要依靠数学知识,在此基础上,将动态检测技术及传感器技术进行相融合,以此使得机电设备故障诊断的及时有效得到保障。此外需要值得注意的是,数学模型诊断技术应用的关键在于能够通过数学知识建立一个合理并具有科学根据的数学模型,才能使得故障诊断准确性得到有效的保障。 (四)智能诊断技术 随着科学技术的迅速发展,我国人工智能技术同样取得了一定的成就,尤其是人工神经网络的迅速发展,促使机电设备故障诊断技术进入了新的阶段。智能诊断技术首先需要建立一个智能诊断系统,以此来进行能机电设备运行数据获取、传递及处理,以此来对机电设备运行故障进行诊断[5]。此外,对规定好的运行数据能够进行动态识别及预测,从而有效对机电设备进行监控管理,不但有效提高了机电设备诊断效率,而且能有效对机电设备故障进行预测,从而有效提高了机电设备使用年限。 三、结语 综上所述,随着社会的发展,矿产资源需求量逐渐增加,从而需要提高矿山开采工作效率,以此满足社会发展对矿产资源的需求。矿山机电设备的应用,有效提高了矿山开采工作效率,在实际的矿山机电设备运行过程中,由于多方面的原因,导致机电设备经常性发生故障,为有效提高矿山开采工作效率,因此需要加强矿山机电设备故障诊断技术分析。目前主要运用到的机电设备故障诊断技术有主观诊断技术、仪器诊断技术、数学模型诊断技术及智能诊断技术。以上诊断技术有效排除了机电设备中常见的故障问题,有效提高了矿山开采工作效率。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:矿山机电设备故障诊断技术的应用研究 [摘 要]随着我国科学技术的不断进步,社会各生产领域都开始向机械化方向发展,矿山企业生产中,也积极运用机电设备,以提升工作效率、保障人员安全。在机电设备的长期使用中,极有可能出现一些故障,还需要技术人员运用科学的故障诊断技术,减少故障隐患,以避免因设备故障引发的安全问题和消极影响。本文就矿山机电设备故障诊断技术的应用进行了研究分析。 [关键词] 矿山;机电设备;故障诊断技术;应用 前言:矿产资源是支撑我国经济发展的重要资源之一,近年来,我国经济水平得到了快速提升,新矿山也在不断的建设生产,为提升矿山生产效率和质量,矿山企业将大量的机电设备投入生产,由于机电设备产生故障具有不确定性,因此,还需要相关人员能够充分运用故障诊断技术,定期对设备进行保养维修,消除故障隐患,保证矿山稳定生产。 1 矿山机电设备故障产生原因 矿山机电设备中各零件关系的变化会引起自身故障的产生[1]。在机电设备长期使用中,会因多种因素造成零件的损伤,例如使用中零件受到损伤、设备老化等,导致零件尺寸、形态等发生一系列的变化,并与其他零件之间的关系产生变化,引发机电设备故障。 工作能力的大幅度损耗会使矿山机电设备产生故障。矿山设备在长期使用中,会出现老化、零件磨损等情况,工作能力受到不断的损耗,再继续使用,将会引发更多的故障问题。 超负荷运转也会使矿山机电设备产生严重的故障。每一台设备都有自己的运作极限,一旦实际运作输出的参数超出了设备规定的最大限度,将会因超负荷运转而引发严重的设备故障,需要相关人员立即对设备技术参数进行调整,并提升设备承受能力,以减少故障隐患。 2 矿山机电设备故障诊断技术方法 2.1 矿山机电设备故障主观诊断方法 主观诊断主要是工作人员在进行设备故障诊断过程中,依靠长期工作中获得的经验、借助一定的检验仪器进行诊断的方法。这种方法的使用对工作人员的技术水平和个人经验提出了较高的要求,虽然与其他诊断技术相比具有简单快捷的优势,但是仅适用于一些常见、易于诊断的故障,对于较为复杂的故障,这种方法尽可以作为参考。 2.2 矿山机电设备故障仪器诊断方法 仪器诊断主要是以设备内的液压系统温度、压力及振动等参数为依据[2]。诊断过程中,工作人员需要首先对这些参数进行收集,在运用信息化系统进行科学的分析,从而获得矿山机电设备故障诊断结果。目前在矿山机电设备故障诊断的仪器诊断中,主要运用的仪器为综合、通用、专用三种。 2.3 矿山机电设备故障智能型系统诊断方法 智能型系统诊断主要是运用计算机进行设备信息的收集整理,使其具备与人脑相似的思考过程,以便对数据进行合理的科学判断,得出诊断结果。这种诊断方法相对来说比较复杂,适用于产生复杂故障机电设备的故障诊断工作。 2.4 矿山机电设备故障无损坏检测诊断方法 无损坏检测诊断是在检测过程中,对机电设备主体、零件、金属材料之间的隐蔽部分进行的检查,这种诊断方式主要运用超声波、射线照相等先进技术,因此并不会对机电设备造成损伤。由于无损坏检测诊断的运用需要花费大量的费用,因而在我国矿山机电设备故障诊断中鲜少有人运用。 2.5 矿山机电设备故障压力诊断方法 压力诊断法主要是通过传感器,将机电设备运行中的各项参数传递给工作人员,由工作人员进行故障分析的一种诊断方法。这种方法不受环境和压力的影响,能够使工作人员进一步了解机电设备所处环境、温度、运行压力等,并具有快捷、精确等优势。 2.6 矿山机电设备故障诊断专家系统 故障诊断专家系统是一项先进的矿山机电设备故障诊断技术,适用于较为复杂的设备故障,能够结合多种诊断技术,对故障进行系统、全面的诊断,为工作人员提供最为完整的诊断结果。 3 矿山机电设备故障诊断技术应用过程 在故障诊断技术的应用中,工作人员首先需要建立数学模型,以便能够将接下来收集的设备数据融入模型中,使机电设备实际运行情况得以清晰展现,令工作人员充分了解机电设备中各部分数据与故障之间的联系,为诊断工作提供科学依据。 信息的采集是诊断工作中的重要内容[3]。工作人员需要利用机电设备上的传感器进行设备运行中各项数据的收集,所收集的数据会直接被储存在系统的数据贮存器中。随后,工作人员应对收集到的数据进行整理分析,将无用的数据去除,有用的数据转换成便于理解的内容,并将所得结果与标准运行参数进行比较分析,了解设备实际运行情况,明确设备故障及其产生原因。 另外,工作人员还需要根据设备的分析结果对其使用寿命等方面进行预测,以便为今后的设备保养、维修工作提供参考依据。 4 矿山机电设备故障诊断技术的具体要求 4.1 遵循机电设备故障诊断原则 在矿山机电设备故障诊断技术的应用中,要求工作人员严格遵循机电设备的诊断原则。在故障诊断前,工作人员应遵循准确性原则,收集机电设备故障相关信息,根据矿山特性,选择相适应的A/D采集模块、传感器等设备,以保证所收集信息的准确性。针对安全性要求较高的矿山,工作人员需要遵循“防水、防尘、耐高温、抗干扰、防震”等原则,选择符合要求的传感器。 4.2 科学提取机电设备故障信号特征 要想准确判断设备故障原因,必须要较好的识别出故障信号特征[4]。矿山这一地质情况较为特殊,工作环境十分恶劣,机电设备故障信号特征相对微弱,因此,工作人员在运用故障诊断技术时,需要从设备的轴承与齿轮的剥落、断齿、擦伤等较为明显的故障开始诊断。再运用自适应提升小波分解算法与特征匹配准则提出信号特征[5]。同时,工作人员也可以运用初始双正交滤波器组,对机电设备的提升算子、对偶算子等进行获取,以构建新的小波基函数,并运用预测期和更新器对原始信号进行预测更新运算,以获取设备产生的高频、低频信号,确保自适应提升小波分解算法的实现。 4.3 故障诊断后的设备维修 故障信号特征对工作人员的故障诊断提供了充分的科学依据,有助于工作人员快速诊断出设备的故障原因。在经过诊断后,工作人员需要对设备进行维修,维修工作可以分成四种方式。 第一种是预防性维修,即针对故障诊断过程中诊断出的故障预兆进行维修,以便将机电设备故障扼杀于萌芽状态。第二种是周期性维修,需要工作人员根据诊断结构,制定合理的周期,并按照周期对机电设备进行检查和维修,实现对早期故障的有效控制。第三种是计划性维修,工作人员通过对诊断结果的分析,预测设备可能发生故障的时间、内容等,并根据这一时间实时检查、维修,减少安全隐患。第四种是事后维修,是工作人员在故障发生后进行维修的方法,因工作人员已经获得故障诊断结果,因此维修工作效率能够得以提升。 结论 矿山机电设备的运行情况与矿山工作安全有着重要联系,一旦出现设备故障,不仅会给矿山企业造成巨大的经济损失,同时也会严重威胁工作人员的人身安全,因此,要求相关技术人员科学运用机电设备故障诊断技术、明确技术运用过程和要求,以保证设备的安全稳定运行,促进我国矿山开采事业健康发展。 浅谈煤矿机电设备故障诊断技术:煤矿机电设备故障诊断及维修技术分析 [摘 要]本文首先简要分析了煤矿机电设备的常见故障,其次分析了煤矿机电设备故障的检查方法,最后重点分析了煤矿机电设备故障的维修方式方法 [关键词]煤矿机电;故障诊断;维修技术 煤矿设备既是保证煤炭开采,实现经济效益的基础,又是矿工生命的保护者。煤炭生产系统存在大量的开采、掘进、运输、提升、通风、排水、供配电、控制、钻探等设备。设备维修是确保设备正常运行的主要手段,是煤炭企业一项重要的管理工作,是生产费用支出的主要部分。煤矿井下设备工作环境复杂,工作对象主要为坚硬的煤炭和岩石。且生产场地动态移动,加上开采过程中伴随着大量的粉尘产生,设备的磨损、老化、劣化、锈蚀,局部损坏等故障多。加强机电设备管理,减少设备故障,保证设备安全、经济、可靠运行,是企业生产经营管理的基础工作,是企业产品质量的保证,是提高企业经济效益的重要途经。因此做好煤矿企业机电设备的故障分析及维护管理是煤矿企业重要的基础工作之一。 1、煤矿机电设备的常见故障 通常来说,各种各样的煤矿机电设备故障不断出现,而故障原因非常复杂,新的故障加大了维修难度,而大部分煤矿机电设备故障率都随时间的变化而发生变化,根据其发生的阶段不同进行分类如下: 早期阶段:机电设备刚开始投入生产初期,会有一段时间的磨合期,在磨合期里往往发生故障的几率比较高,磨合期的长短和故障率与产品的性能、产品的结构设计以及产品制造的质量有关。早期的故障大多与机电设备的设计缺陷、制造缺陷或产品使用环境及操作人员技术水平有关。 中期阶段:磨合期以后进入稳定期,即所谓的中期。这一阶段的仪器性能已经趋于稳定,设备故障率很低,使用起来比较稳定,也是设备的最佳工作期,设备寿命的长短也决定于此阶段的工作期限。在此阶段,故障的发生是偶然的、随机的,主要的故障原因是设计、使用不当及维修不力。 晚期阶段:设备使用后期,故障发生几率逐渐增大,因为设备的所有部件在经过长时间使用后,都会出现磨损、疲劳、老化、腐蚀等现象,在这阶段经常出现的故障类型有:①设备性能参数突然下降,②振动的异常,③声响异常,④磨损残留物的剧烈增加,⑤排气成分的变化,⑥过热现象,⑦裂纹的形成与扩展,⑧电压和电流的剧烈变化等。 2、煤矿机电设备维修技术分析 (1)维修方式策略分析 设备的维修方式是指对维修时机的控制,具体方式主要在以下几种:事后维修又称故障维修,是当设备发生故障或损坏、造成停机之后才进行的维修;定期维修又称计划维修,指设备只要使用到预定的维修时间,不管其技术状态如何,都要进行规定的检查和维修工作;视情维修又称按需预防维修或状态监测维修,它不是根据故障特征而是由设备在线监测和诊断装置预报的实际情况来确定维修时机和内容机会维修,它是与视情维修或定期维修同时进行的一种有效的维修活动,实施这种维修可获得较好的有效度。在故障发生频繁、人力、备件费用或停工损失很大时,改进设计是最好的办法。从理论上讲,通常确定维修方式的基本原则是:对经济效益、安全生产影响比较大的设备,若能够运用状态监测手段探测故障征兆,应采用状态维修,否则应用计划预防性维修 对处于连续生产线上且没有后备机械的设备应采用计划性预防维修;对经济效益和安全生产影响不大或有备用机的设备,应采用事后维修;对故障征兆无法有效监侧,以随机故障为主要故障形式的设备,应采用事后维修。 (2)维修类型策略分析 维修类型的确定便于人们根据具体的故障情况选择相应的维修方式,从而实现对机电设备的维修控制和故障率的最低化。基于对机电设备故障类型的分析,机电设备的维修类型可分为偶发型维修和寿命型维修两种。 偶发型故障维修一般是不能预测的,通常采用事后修理方式,对特别重要、连续不间断运转、不允许突发故障停机的设备,可采用在线连续状态监测,配以备用设备和保护系统,以预防因操作失误、检查疏忽等造成的故障。 寿命型维修一般是可预防的,主要根据维修和故障停机的损失及安全性的要求选择维修方式。 3.煤矿机电设备故障的诊断方法 3.1 参数值的检测与控制 通过参数对设备进行检测是一种快速的检测方法,主要通过对运行中设备关键部位的各项数据进行实时的检测,通过实测数据与历史数据的对比,判断出设备运行的正常与否。举例说明,有依靠温度参数的变化做出诊断的案例,很多设备在运行出现故障时,都会伴随着温度的上升,利用这个规律就可以通过检测温度是否异常来判断设备是否在正常运行。 3.2 网络技术的运用 庞大的网络技术能够对矿山中发生的机电设备故障进行统一的分析诊断,利用庞大的数据量进行反复的验算与模拟,从而从故障的隐蔽性及渐变性背后找出引发故障产生原因同某种模糊征兆之间的关联性,并以因果对照的方式形成一定的对应矩阵,为专家分析提供科学的数字依据。 3.3 建立故障诊断数据分析库 故障诊断系统的建立是以记录以往故障情况为前提的,并在清楚知晓设备各部位运行参数的基础上,将故障数据同正常数据进行比较和分析,最终得出故障预判的体系。这是一个逐步完善精进的优化过程,需要通过不断的数据添加,使得系统的计算更为严密和准确。 4.机电设备的维护及排障方法 4.1 提高维修专业水平 人为因素也是机电设备出现故障的一个重要原因,操作者操作过程中没有按照相关规定进行,最终引发出一系列的故障问题,所以为了避免这种问题的出现,要对操作人人员进行相应的技术教育和培训,保证设备的操作人员全面了解相关知识,可以通过考试等形式确定操作人员的专业知识水平;经典案例分析,对于一些有代表性的故障问题,组织所有操作人员进行分析学习,最终实现提升操作人员综合素质的目的。 4.2 严格管理设备检测维修 煤矿企业的管理层要在生产过程中树立安全管理的意识,将机电设备的管理作为企业生产管理的重点,加强设备管理及操作人员的管理。可以在相关人员中推行责任制,将每个环节落实到实处,确保工作人员的行为符合相关规定;可以建立完善的激励机制,直接将员工的业绩和设备维护及检修联系起来,并在这个过程中设置奖金以及福利等,将员工的工作积极性调动起来;对生产过程中违背相关操作守则的员工进行处罚,对表现优异的员工给予物质奖励等。在这种榜样力量的引导下,可以带动整个员工队伍的工作热情。 4.3 重视培养职工的安全技术能力 如果实地作业人员能够经过技术培训,对机电设备的构造、原理及性能有所了解,就能够在使用中发挥检查和排除故障的作用,避免使用设备时造成超负荷运转,以达到增长设备使用寿命和利用效率的目的。 4.4 广泛利用液压系统 在采矿作业中,利用液压系统进行物资的运输,就可以很大程度上避免运输过程中油体渗漏、液体自燃等事故的发生,从安全性能上看得到了保证,并且还减少了物资的占地面积。但在实际操作过程中,液压绞车也时常发生设备故障,这就需要对绞车状态进行监测,实现液压绞车参数状态的检测,从而对故障的判别和维修做出指导。 4.5 引进现代化新设备 在对技术人员及监测系统进行升级改造时,还要关注设备的利用率及环境污染等问题。为缓解上述问题,尽量选择技术先进的设备,将低噪音、低能耗、低污染作为选择机电设备的重要考核标准。这样的举措在有效提高设备的性能的同时,还可以达到降低生产成本的效果,进而增加企业利润。 5 结语 设备的故障诊断,就是利用科学的监恻技术,对设备所处的状态进行监测,预测设备运行的可靠性,确定其整体或局部是正常或异常。它能对设备故障的发展作出早期预报,对出现故障的原因、部位、危险程度等进行识别和评价,预报故障的发展趋势,迅速地查找故障源,提出对策建议,并针对具体情况迅速地排除故障,避免或减少事故的发生
浅谈乡镇地质灾害防御:略阳县各乡镇地质灾害危险性评价研究 摘要:本文以略阳县为研究对象,基于该县1:5万地质灾害详细调查结果,总结出略阳县地质灾害的分布规律,以略阳县各乡镇行政区为评估单元,运用层次分析法,通过GIS平台,对本县地质灾害进行危险性评价及区划,得出该县地质灾害危险性区划中高危险乡镇、中危险乡镇、低危险乡镇分别占全县乡镇总数的33%、43%、24%,其分析结果可为略阳县的防灾减灾工作提供决策依据,同时对该县建立地质灾害预警体系提供一定的参考意义。 关键词:地质灾害 层次分析法 危险性 评价及区划 0、引言 陕西省略阳县,地处秦巴山区,坡陡谷深,地质构造复杂,深大断裂发育,岩体破碎,松散堆积层广布,地质环境与自然生态环境脆弱,加之滥砍乱挖的不合理人为因素,致使地质环境严重恶化,滑坡、崩塌、泥石流等地质灾害问题十分突出,是陕西省乃至全国地质灾害高易发区之一,尤其是08年汶川地震以后,使得该县的地质灾害问题进一步恶化,根据2010年风险详查报告,该县地质灾害点共有229处;完全治理的12处,完全搬迁的2处;目前稳定性差、仍有威胁对象的隐患点215处。由此看来,地质灾害问题严重地威胁了当地人民群众生命、财产安全,阻碍社会经济发展。 本文运用层次分析法,以各乡镇行政区为评估单元,以各乡镇行政区地质灾害类型特征及分布规律为基础数据,对该县地质灾害进行危险性评价,希望能为该县的防灾减灾工作提供决策依据,同时为该县的地质灾害预警工作提供一定的参考。 1、地质灾害发育类型及分布规律 略阳县发育的主要地质灾害类型有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷四种,共计229处,其中,滑坡186处,占灾害点总数81.2%;崩塌26处,占11.4%;泥石流12处,占5.2%;地面塌陷5处,占2.2%。由于略阳县地处山区,构造活动强烈,地质条件和地形地貌条件复杂,矿产丰富,人为工程经济活动强度大,使得该县地质灾害分布有如下规律: (1)地形分布规律:本区地质灾害主要分布在剥蚀低山和剥蚀中山区。 (2)地质灾害的地域分布:在略阳县的21个乡镇中,由于各乡镇所处地理位置和地形地貌不同,地质条件、水文地质条件和岩土特征不一,其地质灾害分布是不均匀的,表现在北多南少,西北、东南多,而东北、西南少。 2、略阳县地质灾害危险性评价 2.1 层次分析法 层次分析法(AHP)是由T.L.Saaty教授于1977年创立的,他是美国匹兹堡大学著名的运筹学家,他认为无结构的复杂事件完全可以转化为有层次结构的有序递阶事件。AHP是一种事件内部结构排序的算法,用事件矩阵特征值法求出测度排序,并必须对其判断矩阵一致性作检验,是一种定性与定量相结合的方法。此种方法适用于受多级相关因子影响且难以准确量化的复杂事件系统。 2.2 危险性概述 地质灾害危险性评价致力于区域的、宏观的灾情,是防灾减灾工作的重要步骤,为工程立项及决策提供依据,力争保障工程最大最优化实现经济、社会、环境效益,同时亦是确保人民生命及财产安全尤为关键的环节。本文采用层次分析模型处理评价因子,并运用MapGIS软件实现地质灾害危险性评价过程及最终结果。 2.3 选取评价因子 在对研究区资料进行详细整理分析后,考虑对区域层面上的所有灾害的危险性评价,基于层次分析法理论,通过对影响略阳县地质灾害危险性的各因素进行两两比较,并最终筛选优化,选取以下6个评价因子,建立了危险性评价指标体系(表1)。 表1 地质灾害危险性评价指标体系 2.4 确定评价因子权重及量化评价因子 依据Saaty层次分析理论的“1~9标度法”,分别对准则层和方案层的各个相关因子进行两两比较,并请教对地质灾害有深入研究的专家进行综合量化打分,构造评价因子重要度比较矩阵,通过计算整理,得到组合权重计算表(表2)。 表2 组合权重计算表 评价因子的量化过程,即通过分析所有评价因子的实地情况,按照其发育级别不同,而量化为不同等级,并以具体数字表示。 由于地质灾害危险性一般划分为三个级别(危险性大、中、小),因此,本次研究的评价因子也量化为三个级别,赋其值分别为1、2、3,详见表3: 表3 评价因子量化表 2.5 危险性区划 运用MapGIS软件将略阳县整个境界范围分割成1(km)×1(km)的网格,共计2980个评价单元格。利用MapGIS的空间分析操作,将基础网格区文件与各个评价因子区文件两两逐个叠加分析,使得各因子区文件的特征属性叠加到网格区文件中,最终,网格区文件中的2980个评价单元格就带有了所有因子属性特征值。 通过计算危险性指数,建立DTM模型分析,根据最大隶属度的原则,取各个乡镇中危险性面积最大值作为该乡镇危险性等级,结果列于表4,其中,地质灾害高危险乡镇7个占全县乡镇总数的33%;中危险乡镇9个,占43%;低危险乡镇5个,占24%。整体上来看,略阳县地质灾害危险性中等偏高。 表4 各乡镇危险性判定汇总表 3、结语 本文选取灾害点密度、地貌类型及高程、地质构造、岩土体类型、降雨量和人类工程活动6个因子进行评价,基于GIS平台,采用层次分析理论,研究了略阳县地质灾害危险性评价,得出的结果是:高危险乡镇7个占全县乡镇总数的33%;中危险乡镇9个,占43%;低危险乡镇5个,占24%。整体上来看,略阳县地质灾害危险性中等偏高,且呈中部条带高,其伴生带中,边界区域低。国家应对危险性高的地区加大扶持力度,提高防灾和环保投入,尽可能的减轻地质灾害所带来的问题,保障居民的生命及财产安全。 浅谈乡镇地质灾害防御:乡镇突发地质灾害应急预案 维护社会稳定,提高处理突发地质灾害的综合水平和紧急救援的快速反映能力,以正确迅速有效地处置地质灾害事故,把损失降到最低限度。根据相关要求,按照“及时施救、统一指挥、分工负责”的原则,结合我镇实际情况,特制定本预案。 一、掌握灾情,如实上报 镇辖区内发生突发地质灾害事故后,镇机关领导及工作人员第一时间赶赴现场,展开应急调查,形成应急调查报告,及时向上级汇报灾害的基本情况、形成原因、发展趋势,为政府提供决策依据。积极组织指导抢险排危工作。 二、突发地质灾害事故救援程序和措施 镇政府领导接到地质灾害事故后,应及时赶赴现场,调查灾情,分析灾害发展趋势,组织全镇机关工作人员召开会议,对工作做细致安排,工作人员到岗到位,各施其职,各负其责。 (一)工作步骤 1.成立指挥小组; 2.调集力量,开展施救; 3.做好情况通报工作; 4.配合上级开展灾情调查工作; 5.将受灾群众转移到安全地带。 (二)工作内容 1.成立指挥小组 (1)突发地质灾害事故指挥小组由镇党政领导、分管领导及相关职能部门责任人组成。镇主要领导任总指挥,有关领导任副总指挥,负责应急救援工作的协调工作。突发地质灾害事故指挥小组办公室设在镇社会和经济事务办公室。 (2)突发地质灾害事故处理指挥小组的工作职责 ①发生突发地质灾害事故时,由指挥小组应急救援命令。 ②组织指挥救援队伍实施救援、转移行动。 ③及时向上级汇报和向有关单位通报受灾情况。 ④妥善安置受灾群众的饮、食、居住条件,做好灾后重建工作。 ⑤认真开展受灾情况调查工作,并写出书面材料上报。 (3)现场处理工作指挥小组由地质灾害事故发生所在地的行政村、企事业单位主要领导和有关部门负责人组成。负责抢险施救,现场保护和灾害事故善后处理工作。 2.迅速开展救治工作 成立现场指挥小组后,可根据灾情下设: (1)综合协调联络组:主要任务是传达贯彻领导指示,报告灾情处理情况,协调有关部门分工负责救援工作,完成领导交办的各项任务。 (2)专业抢救组:主要任务是对受灾群众进行现场救治,如组织机械、挖土、工程拆除等。 (3)警戒维护组:负责设置警戒区域、维护现场秩序、疏通道路,组织危险区域人员撤离、劝说围观群众离开事发现场。 (4)医疗救护组:开设现场救护所,负责受伤人员的救护,保证救护药品和救护器材的供应。做好灾后的防疫工作。 (5)后勤保障组:迅速调集车辆运送现场急需物资、装备、药品等。输送现场受灾群众,协助处理伤员的救护工作。 (6)搬迁安置组:负责协调转移、安置受灾群众的饮、食、居住,如协调搭建临时建筑、帐篷等。 (7)善后处理组:负责对死、伤者家属的安抚、慰问工作,做好群众的思想稳定工作,妥善处理好善后事宜,消除各种不稳定因素。 在开展抢险救灾过程中,应注意组织协调好各类救援力量,落实各项安全措施,防止在救援过程中发生其它意外事故。 3.做好情况通报工作 要做好上情下达、下情上报工作,迅速将地质灾情向市相关部门汇报,同时将上级的指示及时传达到基层。 4.灾后调查工作 在灾情调查过程中,相关各行政村、社、受灾群众和受灾企业事业单位要积极配合调查组的工作。 三、各部门职责 (一)镇主要领导:亲临现场,听取汇报,作出指示,调集力量并向上级领导和部门汇报灾情情况。 (二)镇分管领导:协助主要领导提出建议,具体组织受灾情况处理工作。 (三)镇党政办:向各工作组传达指挥小组工作指令并监督落实,负责灾情和救灾工作信息;收集各工作组工作进展情况,及时向指挥小组报告;落实镇、村24小时值班监测制度。 (四)镇经济和社会事务办公室: (1)根据领导指示,综合协调灾情事故处理; (2)与相关部门配合搞好地质灾害重点地段的监测、预警、疏散、应急抢险预防措施; (3)协调救灾工作过程中的问题。 (五)镇广播站:负责灾后广播、电视系统的抢修、恢复和灾区救灾情况的宣传报道工作。 (六)派出所:具体负责并与相关部门配合实施治安保卫、道路交通、现场警戒、人员疏散等工作。 (七)镇武装部:组织和指挥民兵抢险救灾工作。 (八)镇综合治理巡逻中队:在市交通局的帮助指导下,具体负责转移、输送受灾群众,做好抢险救援物资的组织和调运工作。 (九)镇农业办:在市农业局的领导和帮助下,统计好受灾农作物的损失情况,并指导好受灾群众的农作物自救工作,将损失减低到最低限度。 (十)镇民政办:积极做好受灾群众和伤亡人员家属的安抚工作。 (十一)镇卫生院:具体负责并与相关部门配合做好受灾群众伤员的救治工作,以及灾后防疫工作等,及时通报人员的救援与疫情的控制情况。、 (十二)镇分管教育工作人员:在市教育局的帮助指导下,负责安排好受灾群众子女入学问题。 (十三)镇供电所:在市供电局的帮助指导下,负责地质灾害区的电力供应和抢修,确保灾区用电安全。 (十四)通信单位:负责灾区的通信保障工作,确保信息畅通。 (十五)凡属镇辖区内所有行政村、社区和企事业单位收到突发地质灾害事故应急救援命令、信号时应立即派出救援队伍、调运救援设备、物质赶赴受灾现场,实施救援工作。 四、应急保障 (一)应急队伍保障 由派出所牵头,由民兵、城管办20人组成,每人配备必要抢险装备,在镇地质灾害指挥小组的领导下开展工作。 (二)应急物资、装备保障 根据灾害发生、发展趋势,征调抢险必需的机械设备,储备、筹集足够的抢险物资,民政、粮站、供销等部门要储备、筹集足够的救助物。 五、善后处理工作 1.为确保安全,设立警示标志,提醒行人和住户随时观察。 2.灾情稳定后,尽快组织灾民返回家园。组织群众尽快恢复生活、生产秩序。 3.认真组织查灾核灾工作,重点是因灾造成房屋倒塌、家财毁光重灾户以及困难户的情况。 浅谈乡镇地质灾害防御:乡镇地质灾害防御预案 我镇地质环境十分脆弱,是滑坡、泥石流等自然灾害多发区。为了更好的贯彻地质灾害“预防为主”的方针,进一步加强地质灾害防治工作,保护人民群众的生命财产安全,根据《地质灾害防治条例》、《省地质环境管理条例》、《地质灾害防治管理办法》等相关法律法规,结合我镇实际,认真开展地质灾害防治工作。 主要发灾时段为5-9月,大面积、长时间、集中性降雨,是导致地质灾害的主要诱因。因此,在降水时期,特别要加强预警工作,地质灾害预防工作责重如山,事关百姓安危,要认真扎实地贯彻落实《地质灾害防治条例》,坚持预防为主,防患于未然;坚持以人为本,确保人民生命安全。防灾对策措施如下: (一)加强组织管理和职责分工 为确保地质灾害防治工作扎实有序进行,避免发生人员伤亡和财产损失事件,将灾害损失减少到最低限度,镇党委政府决定调整充实镇地质灾害防御工作领导小组(名单附后),以加强对地质灾害的监测和管理,负责防灾救灾中的日常事务。各村(居)发现异常,要及时准确地向上级相关部门报告。领导小组在防灾救灾中实行统一领导、统一指挥、统一协调;各村(居)成立了防灾应急领导组织,组建抢险救灾应急分队。各村(居)主任是第一责任人,负责本辖区的地质灾害预防和临灾救护工作。 (二)加强宣传普及地质灾害防治知识工作 地质灾害直接威胁着人民群众的生命财产安全。要求各村(居)必须加大地质灾害危害性的宣传力度,大力普及如何鉴别地质灾害及其发生前兆、如何预报避让地质灾害、减少和防止其危害等知识,提高广大群众对地质环境的保护意识,增强自测、自报、自防和自救等防御能力。各地应将地质灾害危险点、隐患点的群测群防“明白卡”发至受威胁的村民手中,向群众通告,建立健全群测群防网络。 (三)强化落实地质灾害防治的各项制度 1、领导小组工作上要加强沟通,密切配合,通力合作,确保信息通畅,上情下达、下情上报要及时,以便适时掌握雨情、水情、灾情,为完善全镇地质灾害防御预案和防治措施提供正确依据。 2.汛前,制定切实可行的防御方案、应急预案。镇值班人员须保持电话24小时畅通,且不得擅离岗位。地质监测点监测人员须做好监测工作,并记录在案。 3.汛期,对存在潜在危害的地段派专人进行严密监测,特别是暴雨、大暴雨期间应加密监测,实行24小时值班监测。定期对滑坡、崩塌、泥石流地质灾害点进行巡察和观察。滑坡、崩塌等地质灾害点的监测人员应定期对滑坡和崩塌体等的巡查及观察,汛期应加强巡查,应注意观察地面裂缝的变化情况和房屋变形等情况,当发现地面裂缝突然变大或房屋变形等现象明显加剧时,应及时发出警报立即将人员撤离。 4.明确临灾时的安全撤离路线,发现异常情况及时将受威胁人员撤离到安全地带。 5.防汛紧要期,镇沿河各项施工必须全部停止作业,确保安全度汛。 6.实行责任追究制。按照《地质灾害防治条例》和防汛防灾的有关规定,各村(居)要提高警惕,切实做好地质灾害防范工作,做到措施到位,人员到位,职责到位,加强防范,确保人民群众生命财产安全。发生地质灾害时,应服从党委政府的调度,全力投入抢险救灾。 7.地质灾害防治工作实行属地管理,分级负责原则。各村(居)负责本辖区内地质灾害防御和应急抢险工作;镇党委政府应当按照突发地质灾害应急预案的分工,做好相关的应急准备和应急处置工作。镇安全生产办负责牵头组织尽快查明地质灾害发生原因、影响范围等情况,提出应急治理措施,减轻和控制地质灾害灾情。 8.要求各村明令禁止在各隐患点开荒种地、新建民宅,坚持退耕还林,确保地质结构稳定。 9.汛后,要认真汇总本年度的地质灾害情况,进行地质灾害防治工作总结。 浅谈乡镇地质灾害防御:乡镇地质灾害防治工作方案 地质灾害危害性大,防灾减灾是一项重大而艰巨的任务,为认真贯彻落实国务院《地质灾害防治条例》和“预防为主、避让与治理相结合”的地质灾害防治方针,切实做好今年我镇地质灾害防治工作。根据县2014年《地质灾害防治方案》,结合我镇实际,制定镇2014年地质灾害防治方案如下,希各村、镇直各有关单位,按照方案抓好落实。 一、地质灾害点分布和威胁对象与范围 1、根据《县地质灾害详细调查报告》,我镇2014年度汛期防范的地质灾害点为5处,高陡边坡47处。 2、地质灾害主要分布在村宅后滑坡,村房前滑坡,村宅后滑坡,村宅后不稳定斜坡,村不稳定斜坡,房前屋后高陡边坡主要分村、等14个村。 3、根据地质灾害的规模及存在威胁程度划分,我镇为一般级地质灾害点为5处,潜在的地质灾害危害点较大的为村、村、村、村,目前我镇地质灾害潜在威胁为6户25人,受威胁的资产27万元。 4、对未列入本年度地质灾害防治方案的地质灾害点和房前屋后高陡边坡,虽然隐患相对较小,也应列入村(居)级防范。区内主要地质灾害的威胁对象和影响范围: ①对于山前地带的房前屋后因工程建设和人为削坡所诱发的小型零星的滑坡崩塌灾害,主要是威胁边坡前后部位上的人员及房屋财产等安全,一般危害范围以50-200㎡左右为主,部份影响宽度可达20-30m、影响长轴距离可达50-60m。②对于公路沿线边坡所诱发的滑坡、崩塌灾害,除影响堵塞交通和毁坏公路及附属设施等外,主要是威胁通行车辆和过往人员的安全;特别是较高陡的边坡,危害范围甚至延伸至公路外部。 ③对于部份沟谷所潜在的滑坡迸发性泥石流灾害,以及境内部份大型引水沟渠或库塘渗漏所诱发的潜在滑坡泥石流隐患,主要是威胁沟谷、沟口和引(蓄)排水等设施下游的部份居住人员与房屋财产安全,潜在威胁范围较广,一旦发生后危害性往往较为严重。 二、本年度重点防范时段和高发区预测 (一)2014年度气象预报和重点防范时段预测 根据县气象局提供的2014年气候趋势预报,预计2014年平均气温正常~略高,降水正常~略少。春季气温略高,春雨略少;汛期降水略多;7~9月降水略少;年高温日数接近常年。各季节预报如下: 1、春季(3~4月)春季降水410~430毫米,正常~略少。 2、雨季(5~6月) 预计雨季开始日期为4月底至5月初,正常;结束于6月下旬中前期,正常~略早;雨季雨量580~680毫米,正常~略多;其中5月正常~略少(200~250毫米)、6月偏多(380~480毫米)。降水集中期主要出现在5月中旬中期和6月下旬前期。 3、7~9月趋势:预计7~9月总雨量350-400毫米,正常~略多,其中7月正常~略少、8月正常~略多、9月正常~略少。 4、台风:预计2014年登陆或影响我省的台风个数6~8个,接近常年,各月分布大致是:7月1个、8月3个、9月1~2个、10月及以后1~2个。 5、秋季(10~11月):预计10~11月雨量110-130毫米,正常~略多。 主要气象灾害:雨季降水集中期比较明显,局部村将发生洪涝灾害。 根据上述气象资料及境内地质灾害隐患点多受强降雨引发的特点,2014年度本区地质灾害防灾主汛期期为5-7月,该时段雨季降雨比较集中,存在强度降雨和范围降雨,且时空分布不均,局部流域发生洪涝灾害和地质灾害的可能性较大。各村和水利、公路、建设、教育、旅游等有关部门,应当切实加强对地质灾害隐患点和易发区、危险区的巡查、监测和防范工作。 (二)2014年地质灾害高发区预测 根据2014年我县降雨趋势预报和主要工程建设项目,结合区内地质环境条件,预测本年度地质灾害发生数量将接近于常年,潜在的易发区域主要应为我镇村、村、裴墩村、村、村一带。 本年度地质灾害主要以局部小规模滑坡、崩塌灾害为主,需要重点关注的是部份房前屋后高陡边坡、公路沿线削坡地段,发生地质灾害的可能性较大;此外,被列入重大级和较大级的地质灾害点范围均应列为高发易发区段,尤其是村宅后滑坡、村宅前滑坡的灾点,发生地质灾害的可能性较大,应予以重点防范。 三、地质灾害防治措施 1、组织管理 为确保地质灾害防治工作顺利进行,组织协调镇地质灾害防治工作,成立镇地质灾害防治工作领导小组。 2、地质灾害防治及责任制 (1)地质灾害防治直接关系到人民群众生命和财产安全,各行政村和镇直有关单位要本着对人民负责的态度,以人为本,高度重视地质灾害防治工作,政府负总责,部门具体负责,各行政村村主任为第一责任人的工作机制。 (2)国土资源所:具体负责本行政区地质灾害防治方案编制,地质灾害点监测人的落实,地质灾害防治知识宣传,培训工作。 (3)建设站:在进行镇、村规划充分考虑遭受成引发地质灾害的危险性和危害性,配合有关部门做好建筑工程地质灾害防治工作。 (4)公路站:加强对交通沿线边坡的检查和维护,对易发区路段要设立警示标志。 (5)水利工作站:对所管辖的水利工程设施,包括水库,引水涵渠,应进行除险加固。 (6)中心小学和中学:根据学校的周边地质灾害易发区域进行检查、整改,并组织学生进行避险演练。 (7)民政办:在地质灾害预警期内要做好抢险、救灾准备,灾情发生后应及时做好优抚工作。 四、加强汛期巡查,实施监测巡查与安全转移,建立预报预警响应规程 1、加强汛期巡查 根据国务院《地质防治条例》镇政府组织国土、建设、水利、公路、中心小学、中学等部门在汛前、汛期,汛后对危险性和灾害性较大的地质灾害点,从群测群防、防灾抢险、应急准备工作等方面进行巡回检查,检查各村防灾责任组织机构,防灾明白卡、避险明白卡是否发放到位,危险点监测责任人是否明确。 2、实施灾害监测巡查与安全转移 对已调查的地质灾害点和划定的汛期地质灾害危险区域,应进行监测巡查,遇有台风或暴风雨袭击或当地地质灾害气象预警所报达到3组以上时,除加大对危险点监测密度外,还应部署地质灾害点避险实施方案,因地制宜做好群众及财产的安全转移工作。 镇政府已成立地质灾害抢险救灾队伍,主要由各防灾成员单位和镇应急民兵分队组成。 3、预报预警应急响应要求 地质灾害气象预报预警分为5个等级,Ⅰ级、Ⅱ级地质发生可能性小,Ⅲ级(注意级)地质灾害发生可能性较大,Ⅳ级(预警级),Ⅴ级(警报级)地质灾害发生可能性较大,其中Ⅰ—Ⅱ级可不予,Ⅲ—Ⅴ级应向社会,对Ⅲ—Ⅴ地质灾害预警响应,一般要求如下: ①Ⅱ级—地质灾害气象预报预警响应,镇有关部门应做好值班工作,密切注意雨情,各村防灾责任人,监测人和协管员要加强地质灾害危险区域的监测,巡查和防范。 ②Ⅳ、Ⅴ级地质灾害气象预报预警响应,镇防灾指挥机构及各行政村应安排人员24小时值班,并组织做好抢险救灾工作,镇政府要做好启动《突发地质灾害应急预案》,各村委会应按汛期地质灾害危险区域群众转移预案,立即组织地质灾害危险区域内群众转移避让。 4、建立灾情报告制度 1、报告时限要求:发生地质灾害,各行政村应在1小时内报镇政府。 2、报告内容:地质灾害报告内容主要发生的地点、时间、类型、规模、人员是否存伤亡,财产损失等,已采取的措施和对策。 五、地质灾害防治措施及建设 1、各灾点应结合地质灾害发生的规模,危险性、危害性,经济实力及可操作性,采取目视监测。设桩监测或进行回填裂缝,削坡减载,清除易滑坡物、挖设排水沟、改水渗透、砌挡墙等工程治理措施。 2、完善地质灾害防治体系,健全地质灾害防治制度。 3、加强监督,加大地质灾害防治工作力度。 4、加强宣传,提高干部群众积极宣传。 六、地质灾害的监测,预防责任人 地质灾害的监测和预防责任大,原则上谁诱发并威胁谁就负责监测,就是责任人。 落实责任人后,相关人员应在主汛期或强降雨期间增加监测次数,并加强灾害体变体成破坏过程前的特征的巡查监测(如泉水变浑、井水突变、山体变形开裂或裂缝扩大,地面下沉、地表隆起或鼓丘、植物歪斜、动物异常等),以便及时掌握地质灾害危险隐患体的变形发展趋势,作出准确预报,采取有效防范措施。
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。
近年来,随着计算机科学、信息学、仿生学、神经心理学等学科和云计算、互联网+、大数据等技术的迅猛进步,人工智能技术取得了长足的发展。由于人工智能技术是模仿人类及自然界其他生物的感知、学习、推理等行为而发展来的,从而相较于其他传统技术具有更强的适应性和容错性,并已逐步应用至智能控制、图像处理、信号分析等领域。电气自动化技术作为工业的重要技术之一,在提高生产效率、降低生产成本中起到了十分积极地作用。但随着电气系统的复杂性和连续性程度的增强,传统的电气自动化系统设计、控制和监测等方法面临全新的挑战。而人工智能技术为电气自动化系统的革新提供了新的思路,并已经逐步应用到了电气自动化系统中。从而本文对人工智能在电气自动化中的应用前景进行了分析,以期为加速电气自动化的发展和工业自动化、智能化的进程提供一定的参考。 1人工智能技术 1.1人工智能技术概述 1956年McCartney等在Dartmouth大学召开的学术会议中首次提出了人工智能技术,其最大的特点是可以模仿人类的思考和自然界中一些生物的感知、学习和推理过程,对收集得到的信息进行分析处理,以达到指导设计、控制设备运行和信息提取等目的。人工智能技术可分为两类:具备能够依据外界刺激进行思考、学习等的强人工智能技术和应用至工程实际中解决工程问题的弱人工智能技术。由于本文着重于研究该技术在工程实际中的应用及前景,故本文的研究范围仅限于弱人工智能技术。 1.2人工智能技术的研究 方向人工智能技术属于多学科交叉的综合性技术,从而其研究范畴较为广泛,但目前较为活跃且具代表性的研究方向有机器学习、模糊逻辑、专家系统、神经网络等。机器学习属于人工智能技术中的核心部分,其运用计算机学习已有数据并掌握其中包含的内在规律以获取知识,达到提高计算机智能性的目的。模糊逻辑通过总结经验的方式得到了隶属函数及隶属度,实现了逻辑中非0即1到0~1的转换,从而使得计算机的处理过程更贴近于工程实际。而专家系统通过建立的知识库可以达到提高系统知识水平和推理水平的目的,用以解决该领域内的高难度问题。人工神经网络由大量的节点即神经元构成,不同节点间信号传递时被赋予一定的加权值,最终实现信号分析处理、信息储存的功能。人工智能技术在促进学科间交叉发展的同时,也提高了设备智能化水平,为企业创造了客观的经济效益。例如:模糊控制和专家系统不仅使得专家的经验得以总结,将经验直接转化为生产力,而且由于知识在计算机中存储、扩充和修改,使得知识更加易于传播。 2电气自动化技术 2.1电气自动化技术概述 电气自动化技术是一种综合了控制学、信息学等学科的综合性技术。近年来,电气控制技术在钢铁冶金、火力发电、建筑等行业得到了广泛应用,在极大地提高生产效率和改善劳动条件的同时,也使得各系统的工作稳定性大大增强。电气自动化系统可分为收集能够反映设备状态的信息采集部分、对信息进行分析处理的控制部分和将处理结果反映到实际动作的执行部分。显而易见,信息分析处理及动作执行部分是电气自动化的关键部分,而动作执行部分是控制部分信息处理结果的执行者,从而信息处理部分属于核心部分。 2.2电气自动化技术的特性 电气自动化技术涉及的范围较为广泛,既包含传统的电机、电器领域,又包含信息处理、网络传输和电子技术等。从而一方面电气自动化技术具有强—弱电结合、机械—电气结合、软—硬件结合的特性。另一方面由于电气自动化技术涉及不同行业、不同控制对象、不同应用工况等,电气自动化的技术实施方案存在很大的差异,需要根据不同的需求进行对应的个性化设计,一定程度上阻碍了电气自动化技术的普及。 2.3电气自动化技术的应用现状 电气自动化技术目前已经成功应用至火力发电厂的设备运行状态监测,煤矿煤炭的挖掘、运输和安全监控,机加工中设备的自动化控制等领域。这主要得益于现场总线和分布式控制策略,现场总线解决了不同层级用电器和控制系统之间的信息传递问题,分布式控制策略使得各单元与管理模块间的逻辑关系更加明晰的同时,也提高了系统的可靠性与控制效率。随着信息储存、处理和传输技术的迅速发展,大数据、互联网+、人工智能等技术也逐渐渗透至电气自动化系统中。新兴技术不仅变革了数据采集、存储方法,更使得数据的处理分析过程更加智能化,这便为末端执行部分的准确动作提供了可靠保障。 3应用前景分析 人工智能技术通过机器学习、模糊逻辑、专家系统和神经网络等使得控制策略、分析方法更加精确、贴合实际的同时,也使得系统具备了自我学习、推理的能力。而电气自动化系统的核心技术是对信息进行分析处理的控制单元,故可以运用人工智能技术进一步对控制单元进行优化改进。下文将从电气自动化系统的设计、控制策略、辅助操作和状态监测四个方面分别论述人工智能技术在该系统中的应用前景。 3.1辅助设计电气自动化系统 电气自动化系统的设计涉及学科较多,从而需要很宽的知识面,而目前电气系统的设计主要依赖于工程师。电气自动化系统的设计水平直接影响着系统的功能及性能,工程师作为电气自动化系统的设计者,其知识水平和经验对电气自动化系统的优劣起着决定性作用。另一方面,电气自动化系统的设计流程较为复杂,从市场调查、需求分析再到设计方案的制定,最后到产品的定型需要很长的周期。而一旦其中某一环节出现问题,则需要重新进行设计,这不仅加长了产品的开发周期,而且造成了资源的浪费,提高了研发成本。在电气自动化产品设计之初就引入人工智能技术,通过专家系统和模糊逻辑中总结的专家经验,一方面,为设计者设计方案的选择和已知方案的优化提供一定的参考,从设计的源头提高设计水平。另一方面,在整个产品设计周期内随时运用专家系统、模糊逻辑进行验证,及时发现设计中存在的问题,避免因返工带来的损失。在电气自动化产品设计中引入人工智能技术之后,可使得产品的开发成本和周期、设计人员的劳动强度大大降低,对于企业而言也增强了企业的竞争力水平,为占得市场先机提供了可靠保障。 3.2助力电气自动化系统的控制 传统的控制策略相较于人工智能具有容错性低、不具学习能力、普适性低等缺陷,从而在控制执行终端动作的准确度等方面存在一定的缺陷。在电气自动化控制系统中引入人工智能技术之后,可以运用人工神经网络、模糊决策等实现系统动作的精确控制,进而提高系统的自动化和智能化水平。例如:传统的控制策略一般而言对于大部分的开关量仅存在0和1两种描述,而在实际控制过程中,往往会出现非0也非1的情况,从而导致不能实现控制的精细化和准确化。但在引入模糊决策之后,通过隶属度和隶属度函数可以准确刻画0~1之间的状态,从而整体提升控制系统的性能。 3.3辅助现场操作人员精准操作和简化操作流程 电气自动化系统中一般涉及的设备较多,从而使得操作人员的操作复杂性大大增强。同时,随着操作流程复杂程度的增加,操作人员在具体操作过程中易于出现误操作或错误操作。将人工智能技术引入至实际操作中可以从以下两方面入手,一方面可以运用神经网络、专家系统等技术分析实际情况,给现场操作人员的操作提供一定的指引,对关键操作建立“软件+人工”双重确认机制。另一方面,对于相关性很强或者通过分析之后存在明显逻辑关系的操作,可以运用人工智能技术进行简化,对于关联的操作可以封装在控制系统内部,以简化操作人员的操作。 3.4电气自动化系统的运行状态管理 电气自动化系统的运行状态正常与否会直接影响设备的运行,假若在电机等电气设备出现故障时不能及时发现并采取合理的处置手段,则会导致设备的运行状态失常,达不到使用要求。不同于机械故障,电气自动化系统出现故障时,基本不会出现明显的振动、噪声,从而其故障具有很强的隐蔽性、不确定性和非线性,运用传统的数据分析技术不易于检测故障。电气自动化系统中引入以人工智能为核心的状态监测技术之后,可以运用神经网络、机器学习、模糊逻辑、专家系统等为数据分析方法,深入挖掘所采集得到能够反映电气自动化系统运行状态信号背后的信息。达到优化传统的状态监测方法的目的,并对其形成有力的补充,实现精确监测、准确诊断的目的,最终为提高系统运行的可靠性提供有力保障。 4结论 电气自动化涉及人们生产活动的多个方面,人工智能技术为其进一步的优化和改善提供了新的机遇。本文在着重分析了人工智能技术的热点研究方向和电气自动化技术的应用现状的基础上,从电气自动化系统设计方案的确立和控制策略的优化、辅助操作人员的操作和系统状态的监测四个角度出发,概述了人工智能在该系统中的应用前景和方向。为进一步促进人工智能技术在电气自动化中的应用提供一定参考的同时,也为未来电气自动化系统的改进和优化提供了一些思路。
引言 社会的高速发展,社会上各种厂房建设起来,这提升了国民经济发展指数,与之而来的还有环境的污染问题,环境平衡性遭到破坏。在利益的背后隐藏着十分严重的环境污染问题,在这样的情况下还需要运用环境检测质量体系做好相关的体系建设工作。由此本文对环境检测质量管理体系的建设作出分析研究,希望可以给环境的改善工作带去更多的益处。 1环境检测质量管理体系建设的重要性分析 环境检测可以提供出多种信息,供给数据环保部门对环境保护的问题进行分析,了解现状是改善问题的前提,可以给环境安全和环境治理与优化提供必要的支持。环境检测所得出来的数据具有一定的代表性,准确程度非常高,并且精密性也非常突出,这些都是构成环境检测质量管理体系的重点部分。环境的检测过程中需要按照相关的规定还有国家的法律法规进行,在必要的过程中还需要建立起相应的管理体系,这其中显然质量管控工作成为质量体系建设的重点部分。环境检测管理工作的主要内容有环境数据的准确性,完善的措施以及检测活动的构建,环境检测质量体系建设在环境保护中的地位不言而喻。 2环境检测质量管理体系管理建设措施分析 2.1环境检测技术体系的完善 环境检测技术在环境检测体系建设中是关键的组成部分,核心环境技术支配也是不断完善环境检测的一种方式把方法。相关的环境保护检测部门还需要对当前国家对环境的要求进行分析,了解先进的环境检测技术,关注环境检测仪器的检查和研究工作,争取能够在不断完善的前提下进行技术升级,让检测的数据更加准确。按照环境检测技术的相关标准可以看到,管理模式以及人事聘用制度等等,还需要关注验证的工作,保持稳定的检测水平,不断的提升工作的质量和监测的效率。 2.2环境检测技术人员的培养 在职的环境检测人员要做好定期的培养工作,环境检测人员内部之间可以进行交流与沟通,例如,开设一些专门性的环境技术检测培训班,在培训班中传授相关的技巧,了解最先进的监测方式方法。开设质量管理班,技术掌握的同时还需要不断的提升管理是,只有这样才能够让监测技术不断的进步,才能够营造出更加积极的氛围。环境检测质量的提升还可以聘请高校的教师,引进高校的人才到质量检测管理部门做演讲,技术指导,提升学习力和自我研发力量,让环境检测技术可以满足各个地区的发展需要,给人们带去更好的环境认知也能够提升环境检测的有效性。这样对于环境检测人员的能力要求也是非常高,方式方法的创新是提升环境检测质量的前提基础,更是可持续性发展的基础。环境检测人员和检测项目的增加必须要让环境检测人员的能力与之相匹配,改善环境检测质量,改善问题地区的环境。 2.3法律法规的完善性 进入到21世纪之后,特别是的召开,提出了金山银山就是绿水青山的理念,可持续发展的道路正在前行,在此背景下发展绿色产业与环境治理工作也是迫在眉睫,在此过程中首先需要制定和完善相关的法律法规。环境卫生监测不么就需要使用法律手段强化环境的检测力度,不断的提升环境检测的有效性,通过环境法律法规监督环境检测的行为,争取在工作中提升工作人员的工作质量也能够让监测设备的质量得到全面的提升和规范。标准完善才能够让环境检测工具更具有代表性,执行力度得到增强,由此环境管理体系也会更加完善。 2.4质量管理制度的提升 环境检测质量管理体系的完善必须要有对之对应的环境质量管理制度。具体可以从以下几个方面做出分析研究。首先,完善管理制度,明确有效分工。按照工作人员能力与专业的不同进行不同的分工,各司其职才能够做到人尽其职。分工明确也能够规避一些问题的产生,例如,责任推诿。监督机构可以在明确分工的情况下及时找出问题所在,做好问题的及时调整工作。完善管理制度保障检测工作的顺利进行,这也需要工作人员建立起完善的管理理念,发现问题及时的解决问题,提出具体的解决方案,不断的完善质量管理体系。 3结语 综上所述,本文对环境监测质量管理体系建设进行了全面的分析与研究探讨,因此在环境检测管理体系建设方面还需要做好多项工作,如环境检测技术体系的完善、环境检测技术人员的培养、法律法规的完善性、质量管理制度的提升。在这些工作的基础上环境检测的质量也会得到一定的提升。
水文地质勘察论文:工程勘察中水文地质监测探究 摘要:在岩土工程建设中,勘察工作是保证工程顺利施工的前提和基础,尤其是水文地质监测,具有非常重要的意义,需要工程勘察人员的重视,充分分析水文地质条件对于工程建设的影响,采取相应的处理措施,保证工程项目的质量和安全。本文结合水文地质勘察工作的内容,对其中存在的问题进行了分析,并提出了强化水文地质监测的有效措施。 关键词:工程勘察;水文地质监测;强化措施 前言: 在经济发展的带动下,我国的各类岩土工程项目的数量不断增加,在施工过程中,不可避免的会遇到一些特殊的地质地形,在这种情况下,为了保证施工的顺利进行,保证工程质量和使用安全,做好工程勘察工作,是非常必要的。水文地质监测是岩土工程勘察的重要组成部分,其监测质量直接影响着整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视,构建科学合理的工程勘察系统,确保工程项目预期目标的顺利实现。 1、水文地质监测的内容 在岩土工程建设中,水文地质与工程地质有着非常密切的联系,其监测质量直接影响了整个工程项目的质量,需要勘察人员的重视。通常来讲,在工程勘察中,水文地质监测和主要内容包括以下几点:(1)地理条件,包括了施工区域的地形地貌以及气象水文特征等;(2)地质环境,包括工程施工区域内的地质构造、基地构造、地层岩性等方面的内容;(3)地下水位,包括最近几年内区域地下水最高水位以及水位变化情况、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补排关系,以及气候因素对于地下水位的影响等;(4)含水层和隔水层,包括埋藏条件、分布状况、地下水类型、水位、流向,结合现场试验,测定地层渗透系数等参数,判断地下水对于建筑材料可能造成的影响和危害等。 2、水文地质监测中存在的问题 在岩土工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题一直扮演着一个非常重要,但是很容易被忽视的角色,工程勘察的成果往往很少涉及对水文地质参数的利用,将其当做是一个象征性的工作。在一些水文地质状况比较复杂的区域,如果忽视水文地质监测,地下水很容易会对工程造成各种各样的危害,影响工程的施工质量、施工进度和使用安全。水文地质监测中存在的问题主要体现在以下几个方面: 2.1缺乏足够的重视 在当前市场经济背景下,市场竞争的日趋激烈,对于企业提出了更高的要求,如果水文地质监测无法跟上市场发展的步伐,无法有效满足市场需求,则必然会影响到工程勘察的进步以及企业的长远发展。 2.2缺乏专业技术人员 勘察人员的专业素质和实践经验对于水文地质监测工作的影响是非常巨大的,而从目前来看,高端技术人才缺乏是工程勘察中存在的主要问题之一。许多从业人员并没有经过专业的岗位培训,没有能够熟练掌握专业勘察知识和技能,对于水文地质的认知也没有及时更新。另一部分勘察人员虽然实践经验丰富,技术熟练,但是缺乏理论知识的配合,难以有效满足现代水文地质监测的要求。不仅如此,在人员之间,没有建立互帮互助、紧密联系的团队体系,缺乏相互沟通和配合。 2.3缺乏先进的技术支持 在岩土工程勘察中,没有建立专业的水位地质监测体系,缺乏相应的配套设施,缺乏科学的管理,技术力量薄弱,加上人员的监测观念落后,导致水文地质监测工作的安全缺乏保障,影响了监测工作的顺利进行。 2.4缺乏完善的规章制度 在工程勘察中,并没有相对完善的规章制度,导致水文地质监测缺乏政策性保障,缺少法律依据,导致水文地质监测没有能够满足制度化、标准化和规范化的相关准则。 3、强化工程勘察中水文地质监测的有效措施 3.1做好地下水风险预测 在岩土工程施工前,勘察人员应该明确地下水可能对岩土体和建筑材料的危害,预测建筑工程施工中存在的风险因素,设置相应的预防和应急处理措施。地下水对于工程的危害主要体现在三个方面,一是对地表建筑的危害,如过度抽取地下水,导致地表塌陷,造成建筑物出现应力裂缝、结构变形乃至倒塌;二是对地基工程的危害,如地下水较多且流速大,可能会导致地基岩土松动流失,影响基础的稳固性;三是对基坑工程的危害,如在基坑施工过程中,通常都需要通过抽水的方式,适当降低地下水位,在这个过程中,如果不了解地下水的具体情况,就可能导致基础部分土层的突然下沉,影响施工安全。在水文地质监测中,岩性是划分地下水类型和含水层的基础,通常一定类型的岩石,会赋存对应类型的地下水,不同类型岩石赋存的地下水类型如下表所示。通过对岩土密度、地下水位等的综合分析,结合相应的计算结果,可以对建筑材料的性能进行合理选择,保障工程项目的质量和安全。 3.2对岩土层水文地质进行监测评估 勘察人员应该清楚的认识到,在不同的环境中,不同的物象对于水文地质监测的要求有着很大的区别,因此,在勘察过程中,应该对当地水文地质的相关历史记录进行查询,找出影响水文地质的因素。应该加强对于水文地质有关的建筑物和岩土层的监测和评估,结合当地的水文地质条件,制定严谨的预见方案,将其作为后期工程的参考依据,并在施工中,对方案进行不断调整,预测水文地质可能对工程建设造成的影响和危害,采取切实可行的防治措施。 3.3制定相应的规章制度体系 水文地质监测体系直接关系着工程勘察体系的整体效益,是一项比较复杂和繁琐的工作,而对于勘察人员而言,要想保证水文地质监测和合理性和有效性,充分发挥水文地质监测的作用,就必须确保监测体系具有法律层面的约束力和规范性。在制度上,应该从人员、设备、技术等方面,做出明确的规定。例如,对勘察人员的专业素质以及必备能力进行限定,保证检测人员能够满足相应的岗位需求;立足水文地质监测工作的要求,提升设备的现代化水平,确保监测任务的有效实施;在技术层面,要求监测方案的合理性和可行性,能够满足勘察工作的实际要求。 3.4明确监测任务 在进行水文地质监测的过程中,应该对监测任务进行明确,从监测内容出发,选择科学合理的方法,利用各种各样的监测工具,保证监测工作的质量和安全。而在后期监测任务中,施工人员和管理人员应该服从上级部门的管理,主动接受审核,同时定期对监测设备进行定期维护,确保水文地质监测工作的基础条件能够符合现代化的要求。 3.5强化监测人员培训 在科技发展的带动下,各种先进的技术设备不断涌现,对于人员的专业素质和能力提出了更高的要求,水文地质监测工作需要更多的综合性人才。在人员配置方面,必须重视技术人员的采用,设置相应的专题讲座和技能培训,定期对员工进行教育和培训,同时对其专业技能和理论知识等进行考核与评定,不断提升监测队伍的整体素质。不仅如此,还可以邀请专家,对员工进行相应的技能指导,以及先进技术和设备的使用指导,加强员工之间的经验交流,创设相应的学习环境,促进水文地质监测技术的不断提高。另外,还应该加强安全教育,引导员工树立相应的安全意识和风险意识,使得其能够主动关注自身安全和工程安全,减少和避免安全事故的发生。 3.6将工程勘察与水文地质监测结合起来 在岩土工程建设中,应该结合水文地质情况以及具体的工程项目,选择恰当的水文地质监测材料,避免因材料选择不当而导致监测结果出现误差的情况。同时,应该对监测设备与工程勘察设备存在的互通之处进行有效把握,在设备使用过程中,适应彼此的操作流程,对不同的水文地质条件,有着不同的工程勘察方法和监测方法。 结语: 总而言之,在岩土工程勘察中,水文地质问题一直都是一个不容忽视的问题,勘察人员应该充分重视起来,不断对自身的专业素质和技术知识进行完善,探索更加有效的处理措施,对水文地质监测中存在的问题进行解决,保障企业的生存和发展,进而推动我国工程建设的稳定健康发展。 作者:黄小龙 单位:广东省地质局第八地质大队 水文地质勘察论文:水文地质勘察重点及手段浅谈 摘要:地质勘查工作随着经济的不断发展,其发展也变得更加的科学合理。地质工作是人们长期追寻的一项工作,在不同的时期面临着不同的困难。现阶段也是同样的,人们在运用不同的方法开展着探索,水文地质就是当前研究的一个非常重要的方向。通过长期的探索,取得了很大的成绩,就行业未来的发展而讲非常的有力,但是大家了解的不够透彻,这篇文章从多个角度探讨问题,希望能够带给大家更多的帮助。 关键词:水文地质;勘察;重点;手段 地质科学的研究在我国有着悠久的历史,在研究的初期人们就进行了不断的探索,慢慢的懂得了如何的运用自然资源,但是慢慢的资源被大量的使用就导致了很多的问题出现,资源在不断的枯竭。这样勘察工作带来了很大的难度,如何开展好这方面的工作显得非常的关键。水文地质就使人们研究的一个重要的方面,现阶段的取得了很大的成绩,但是也遇到了很多的问题,怎样解决这方面的问题成为当前的一大难题,面对于问题应该正确的面对,只有这样才会取得更好的效果。 1重点分析 水文地质勘察的工作内容,主要有: 1.1水文地质测绘。 对地下水和与其有关的各种地质现象进行实地观测和填图工作,包括收集有关的资料;布置观测点和观测线进行实地调查;测定井、泉等地下水露头的流量和水质;研究其形成条件,以查明地下水的形成、分布、埋藏条件和岩土的含水性;寻找地下水的富水地段,选定进一步勘探和试验工作的地点等。 1.2地球物理勘探。 地球物理勘探(简称物探)常用来寻找地下水,确定含水层的位置,划分咸水体和淡水体界线等。 1.3水文地质钻探。 钻探的目的是确定含水层的位置与分布,以查明地下水的存在条件。所获岩心要进行详细编录,并且利用钻孔进行抽水试验或其他水文地质试验。 1.4水文地质试验。 水文地质试验的目的是取得各种参数,为地下水资源评价或矿山涌水量计算等提供基础资料。 1.5地下水动态观测。 地下水动态观测是水文地质勘察的一项重要内容。在布置钻探和水文地质试验时,就要考虑到保留一部分钻孔用来进行长期观测,定期测定地下水的水位、水质和水温,以便为以后的地下水资源评价或其他水文地质计算提供基础资料。 1.6实验室分析。 在水文地质勘察过程中,要选取水样、岩样或土样进行实验室的水质分析、粒度分析、孢粉或微体古生物分析、同位素年龄测定等。 1.7编制水文地质报告和图件。 正常情况下水文报告有两个部分组成,报告与图像,这样能够非常直观地反应状态。 2主要手段 2.1水文地质测绘: 主要用于规划选址(或普查)和初步设计阶段,而详细和开采阶段,除地质条件极为复杂的基岩区外,一般都无需再投入测绘工作量。 2.2物探方法: 物探可以确定含水层位置和富水带位置,为布置探孔或布井提供可靠依据;也可以用物探测井技术与钻探配合,能可靠地划分钻孔岩性剖面、确定含水层(带)、岩溶和裂隙发育带、地下咸淡水界面位置;可以确定含水层的某些水文地质参数。 2.3钻探: 钻探工作在水文地质勘察中占有最重要的地位,是最费时,费资金的工作,也好似能否以较少的投资获得水文地质资料的关键。用少量钻孔,配以测绘、物探工作,查明区域内水文地质条件总的变化规律。布置钻孔要为地下水资源评价时建立水文地质概念模型提供所需资料,应在计算区内布置几条勘探线,了解水位、含水层结构和参数的变化规律。在含水层的边缘也应有适量钻孔,以确定边界位置和性质。为取得边界水位的资料,有时还需布置专门的水位观测孔。 2.4抽水试验: 抽水试验是获得地下水水量计算所需资料的关键。抽水试验孔的布置,应在布置勘探孔设计工作时一并考虑。抽水试验的抽水井的布局应与未来生产井一致。为更好的揭露底下径流场的特点,应尽可能在所选抽水井之间产生强烈的干扰作用;抽水强度应尽量接近设计取水量,最小不得小于设计取水量的1/3到1/2。观测孔的布局应分布在全区,以能控制抽水的人工干扰流场和参数的变化为原则。抽水时间,最好选在天然水位匀速下降的枯水季节。这种抽水试验延续时间较长,一般需2-3个月,也有5-7个月,至少一般不能少于一个月。其结束标准是:明显看出各种边界对流场的影响;除个别最远出的观测孔外,所有抽水孔和观测孔中的水位均达到稳定动态。停抽后,须观测恢复水位,直至其水位变幅接近天然水位变幅或近似稳定为止。 2.5地下水的动态观测: 地下水的动态观测资料,是分析、判断地下水的形成条件,评价地下水的水质、水量所不可少的资料,更是监测地下水开采后引起的不良后果,制定保护与管理地下水资源的重要依据。地下水动态的观测的内容,除了地下水位、井泉涌水量、水化学成分和水温等常规项目外,对影响地下水动态的气象、水问和人为因素等,也应收集资料或组织专门的观测工作。 2.6同位素技术: ①利用同位素追索地下水的循环机制。②根据水体中同位素含量可确定水体年龄。③利用同位素研究地下水中溶质运移的机制。同位素技术是一种很有前途的勘测方法,但费用昂贵,应用时要注意技术与设备条件,安全及经济的合理性,还要注意污染水源的可能性。 3发展趋势 今后,水文地质勘的未来发展趋势,会朝着:3.1监测、预测与控制技术相结合方向发展。地下水不是一成不变的,是取决于自然的气候,环境以及社会各方面的作用的结合,所以单一的预测很难完成这项工作,一般都会监控、预防、控制三方相结合。 3.2勘探、开采与回灌技术相结合方向发展。 地下水勘探、开采和人工回灌虽然是地下水勘察、开发、利用过程中不同环节的工作内容,但它们之间的关系极为密切,勘探为开采提供依据,为回灌创造条件,回灌可促使开采的持续进行。 3.3开源、保护与治理技术相结合方向发展。 水资源越来越紧缺,这样导致工业、农业、生活等多方面的用水面临着严峻的形势,怎样改变这样的形势成为了一大主题,一定要提倡可持续发展的战略,运用科学的方法进行水资源的利用,不断地合理化,不断的节约化,这样才是未来发展的大趋势。 结束语 地质勘察工作是一项非常重要的工作,在我们的生活当做的作用是显而易见。长期以来不断的总结经验,不断地运用新的技术进行探索,在整个领域方面不断地向前发展,问题在不断地解决,对于行业的整体的发展来讲非常的有力,现阶段的解决问题的方法变得更加的科学合理化,上面这篇文章对于大家一定有很好的启示。此外,我们还要注意一点,发展的前行不断地依靠科学技术,科学技术更多地依靠专业型人才进行创造,这样就需要我们进行人才的储备,只有这样在未来的市场竞争中才会更加的占有主动。我相信,沿着当前的发展趋势向前发展,在不久的将来一定会去的更大的进步。 作者:杨洁诺 单位:黑龙江省地质科学研究所 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题研究 摘要:在工程地质勘察中,水文地质问题一直是一个容易被忽略的问题,在工程地质勘察中加强水文地质勘察,是确保工程地质勘察工作是否到位的关键所在,由此工程地质勘察质量才能得到进一步的提升。本文针对工程地质勘察水文地质的相关问题展开分析。 关键词:工程地质勘察;水文地质 在工程地质勘察中,不仅要注重水文的物理性质,也应注重水文地质问题,特别是水文地质中岩土水理性质,地下水引起的岩土工程危害,若不注重这些水文地质问题,则容易应该建筑物的稳定性是寿命周期,因此,在工程地质勘察中注重水文地质问题,并采取有效的措施,以保证工程地质勘查取得实质性的进展。 1工程建筑地质勘察中做好水文地质评价的重要性 做好水文地质评价内容,对提高工程地质勘察质量具有十分重要的意义,因此,水文地质问题的评价内容应包括以下几个方面。 (1)评价地下水对岩土体和工程建筑的影响,对地下水而引起的水文地质问题和工程地质危害进行预测,并提出有效的防范措施。 (2)做好工程地基的选型,对于建筑物地基潜在的水文地质问题进行全面的查找,使建筑物在选择地基基础类型上有准确的数据参考。 (3)全面分析对建筑物造成影响的水文地质问题,这就要求应充分考虑以下几点:①对于埋在地下水水位以下的建筑物基础,应充分考虑地下水对建筑物中混凝土钢筋结构的腐蚀性;②针对岩土体的建筑物,如软质岩石、残积土等岩土体。对岩土体以及建筑物场地内可能带来影响的地下水文地质问题进行重点评价,分析岩土体的软化、胀缩作用给建筑物造成的地基影响,着重分析建筑物地基基础压缩层可能存在松散、粉土的现象,预测地基基础压缩层因松散、或发生粉土液化、流砂、管涌等不利因素的可能性;③在工程建筑物地基下部的基础基坑开挖工程,应采用渗透试验和富水试验对地下水文计算并重点评价地下水文对承压水冲毁基坑底板的影响,另外,人工降水也容易影响建筑地基的稳定性,如地质边坡失稳,对可能给建筑物安全性、稳定性带来隐患的人工降水进行评价。 2对于水文地质问题中,岩土水理性质的测试方法分析 一般情况下,普遍认为,测试岩土的物理性质比较重要,常常没有对岩土水理性质的测试引起足够重视。在岩土地质勘察时,加强岩土水理性质的测试,对于建筑物的使用寿命具有非常重要的意义。其测试方法主要包括地下水赋存形式对岩土水理性质的影响和岩土水理性质的测试方法。 (1)对地下水地下水赋存形式来说,通常包括:(重力水、毛细管水、以及强弱结合水共同而成的结合水)。 (2)对其岩土水理性质测试方法而言,即(胀缩性、崩解性、透水性、给水性、软化性)等。就软化性测试方法来说,即结合软化系数,对受到浸水后的岩土体的(耐水浸、耐风化)能力的进行力学强度指标的判断透水性测试方法,是指根据水重力作用而影响岩土透水的性能,对于松散岩土的测试和坚硬岩土的测是其主要的表现方面,如果松散岩土存在有不均匀的颗粒时,这会导致其透水性地理研究•GEOGRAPHY大大下降,但在坚硬岩土的透水性方面,岩溶愈发育而越强,通常采用渗透系数来表示岩土以允许水透过的性能,并采用抽水试验方式来测定岩土体的渗透系数。就给水性测试方法而言,即运用水度来表示重力作用下的饱水岩土流出的水量,一般情况下,采用实验方法来测定饱水岩土从孔隙和裂隙流程水量的水度。胀缩性测试方法,是指根据岩土吸水、失水的体积变化来测定的方法,即岩土颗粒表面结合水水膜受吸水、失水而造成岩土的胀缩性。 3水文地质问题中,分析地质勘察质量所受到的地下水影响 (1)影响地质勘察的地下水水位。地质中地下水位变化主要体现在上升和下降,地下水位上升和下降主要受自然、人为环境因素的影响,地下水位升降变化引起的岩土工程危害主要体现在地下水位上升对地质勘察质量的影响、地下水位下降对地质勘察质量的影响和地质地下水上升和下降频率大地质勘察的影响。地下水位上升对地质勘察质量的影响,地质中地下水位上升的原因主要体现在降雨量、气温等水温气象因素、灌溉施工等人为因素和岩土地质因素等方面,地下水位上升对岩土造成的危害主要包括以下几点:①地下水过多容易造成岩土体松动、土壤性质发生变化,进而造成建筑物容易受到腐蚀;②地下水水位上升容易造成岩土体结构发生变化、尤其是岩土体岸边结构,容易发生崩塌事故;③岩土体结构发生变化,影响岩土体的强度和压缩性,尤其是膨胀性岩土,容易产生胀缩变形;④影响建筑物的稳定性,特别是地下水位以下的建筑物基础,由于地下水位上升而造成地下建筑物上浮。地下水位下降引起的岩土工程危害主要是受人为因素的影响,如采矿活动或修建水库因造成地下水的大幅度下降,若不合理抽取地下水,工程建筑物容易发生裂缝、塌陷等地质灾害,甚至可能引发环境地质问题。地下水升降频繁对岩土工程的危害主要体现在膨胀性岩土方面,由于膨胀性岩土容易发生膨胀不均匀现象,若地下水位不断地出现或是上升,或是下降,这是造成膨胀岩土收缩变形的最主要原因,这种现象加剧以后,就会对工程建筑物造成非常大的危害。 (2)由于环境状态的改变,地下水的动水压力也会发生相应的变化,进而影响到地质勘察,通常在自然环境状态下地下水动水压力作用是不会引起岩土工程危害的,但是,在人为工程活动中,如地下水的大量抽取,造成地下水的严重不足,这就会影响到地下水的天然动力,使之发生失衡现象,导致地下水的动水压不断发生变化,产生流砂、管涌等。 结语: 水文地质问题在工程地质勘查中具有非常重要的意义,必须予以加强,全面综合考虑,特别在岩土水理性质方面,更应当加强测试,全面了解影响地勘质量的地下水情况,解决好水文地质问题,采取必要的对策,有效提升工程地质勘察质量。 作者:马卫东 单位:河北省地矿局国土资源勘查中心地质灾害防治研究所 水文地质勘察论文:水文地质勘察地下水问题及对策 【摘要】由于水文地质条件会在很大程度上对矿山的开采产生影响,因此在矿产开采之前,相关人员便应该对所在地的地质条件进行全面了解,详细掌握采矿区地下水问题,并采取针对性措施,避免在后续矿山开采过程中出现各类突发情况。 【关键词】水文地质勘察地下水问题对策 由于矿产资源的开采会在很大程度上改变最初的自然环境和矿山地质以及水文地质条件,进而可能引发各类水文地质灾害因素,导致水文地质环境进入不稳定时期,在矿产资源的开发过程中会引起大量的水文地质灾害频繁发生,进而对矿产资源带来严重的经济损失和环境破坏,因此探讨矿产资源开采中水文地质勘察过程存在的地下水问题及对策具有重要意义。 1矿山水文地质勘察的种类 跟普通的工程的地质勘察相比,矿山水文地质勘察工作更为复杂,且种类更多,主要可以将其分为类的划分和型的划分。因此,要想提高对矿山水文地质勘察种类的判断,首先就应该掌握矿山水文地质勘察的不同分类方法和分类内容。 1.1类的划分 就矿山水文地质勘察类的划分来看,主要可以将其划分为六种类型:(1)空隙矿山水,这类主要指的是矿山内部有空隙,空隙充水之后形成的;(2)岩溶充水矿山。岩溶水作为一类常见的地下水,会对矿山的开采过程产生较大的影响;(3)裂隙充水矿山。这类型常常出现在有裂隙的矿山中,是裂缝充水之后形成而来;(4)老空水充水矿山。这种类型主要是因为矿山无序开采导致的,也是近年来才出现的一类矿山充水类型,严重影响矿山的顺利开采;(5)地表水充水矿山。矿山的开采主要在地下进行,但是在地表水下渗的作用下,影响矿山正常开采;(6)混合充水矿山。对矿山来讲,充水并非单一性的,有可能是多种因素导致的,如此便形成了混合充水矿山。 1.2型的划分 较类划分而言,矿山水文地质勘察型的划分则更为简单,归纳起来主要有四种:(1)简单型。这种指的是地质和水文条件比较单纯的水文地质勘察,仅通过简单的手段便可以进行勘察,并且治理起来难度也较低;(2)中等型。跟上种相比,中等型在水文条件方面稍微复杂,并且有少量的老空水,勘察起来也比较简单;(3)复杂型。其复杂主要体现在矿山充水较多,并且地质构造比较复杂,在开展水文地质勘察过程中,不能确定准确的范围,只能掌握规模,因此勘察起来难度较大。(4)极复杂型。由于这种类型的矿山常常含有很多老空水,含水量较大,并常常伴有塌陷等严重现象[1]。 2矿山水文地质勘察过程中地下水问题分析 2.1地下水变化给矿山带来危害 在自然环境和人为因素的影响下,引起地下水的水位出现升降变化,待其水位变化到一定程度后,便会对矿山的土层带来危害,进而影响整个矿山项目。归纳起来,引起矿山地下水上升的主要因素有气温变化,当地降水量增加,人工灌溉,施工破坏等。当地下水的水文上升时会进一步加快土矿山土壤中的盐碱化现象,继而加大了对矿山开采施工建筑物的腐蚀,而当地下水的水位上升以后,周边的河岸、斜坡等还可能出现严重的地质灾害,严重破坏矿山的醒目,不仅如此,矿山地质水位的上升还可能导致矿山土层体的软化,引起土层强度降低,影响整个矿山项目的稳定性。而导致矿山地下水水位下降的主要原因为人为因素导致,如:地下水排出、河流改道等,当矿山地下水的水位下降后,会引起矿山土层变硬,继而导致地面出现沉降、开裂等现象,严重破坏地质条件,影响整个矿山项目的正常进行。在各种因素的综合作用下,地下水水文会发生反复变化,如此不仅会引起基础变形,而且还会因为地下水的反复便会将矿山土层中的胶结物带走,引起矿山土层体的强度下降,影响矿山开采。 2.2地下水在压力作用下危害矿山开采 在自然环境条件下,地下水几乎不产生任何压力,但是受到矿山开采等活动的影响,就会引起地下水的压力平衡被破坏,进而产生强大的局部压力,一旦遭遇粉土层,便可能引发流砂、管涌等现象,导致矿山基础发生变形和位移等,继而引起边坡失稳,在矿山施工中容易引发各种意外事故,严重影响矿山项目的顺利施工。 2.3地下水对矿山基础产生的影响 当矿山开采过程中需要深埋基础时,便需要重点考虑地下水变化对基础产生的影响,所以,在设计矿山项目基础时,若无特殊要求,也应该将矿山项目的基础设置在地下水的上面,若基础需要埋设在地下水以下时,则需要采取必要的防水处理,进而保证矿山的稳定性,另外还应该对基础钢筋混凝土做防腐处理。若矿山基础埋设于承压水层时,便需要实际情况采取合理的排水措施,将地下水的水位降低,以防在施工过程中出现地下水喷出的现象,影响矿山开采的正常开展[2]。 3解决矿山水文地质勘察过程中地下水问题的对策 3.1高度重视到地下水勘察工作中的地下水问题 水文地质的勘察本身是一项比较繁琐、复杂的工作,因此在矿山开采前,需要对矿山所在地的水文地质进行全面、深入、彻底的研究和分析。因此要想解决地下水问题,首先需要矿山开采的管理者高度重视该问题,并将其纳入整个开采施工重要工作事宜中。而从事水文地质勘察的工作者在勘察过程中,应该充分考虑到开采矿区所在的自然环境和条件,不仅要充分掌握当地的水文气象和地形地貌,还应该考虑到自然方面的因素[3]。详细来讲,针对水文气象相关的问题可以从气候、季风、天气湿润度等方面入手。 3.2明确矿山水文地质勘察工作的评价内容 开展水文地质勘察过程中,影响的因素很多,不仅有地下水的类型,还有地下水的水位、变动幅度,更有地质含水层和隔水层厚度、分布组合的关系以及岩层或者土层渗透轻度高度、渗透系数等。因此应该加强对地下水的研究中,把握水文地质勘察工作的评价内容,详细评价地下水对矿山层产生的作用和影响,并根据所得数据制定出详细的预防和处理对策,以便为开展水文地质勘察的基础设计和施工工作提供详细、精确的数据资料,尽可能降低地下水问题的发生率,在水文地质勘察报告中,要充分结合矿山地质勘察的基础设计和施工过程,对地下水的作用和危害做出评价[3]。 3.3重视水理性质的研究和测试 在开展水文地质勘察工作中,矿山的水理性质对勘察工作产生的影响是不容小觑的,水理性质作为地下水和岩土作用下出现的一种特殊性质,主要包含了容水性、透水性、持水性等,其跟岩土的固态、气态、液态的特征存在紧密关系。针对普通的水质,采样频率一般为一年两次,采样的时间为地下水的枯水期和丰水期。在采样时,可以根据当地实际情况,适当增加采样的次数,在充分了解了水质变化规律之后,便可以两年采样一次。由于矿山土体中存在很多地下水种类,按照不同的埋藏条件将其划分为潜水、上层滞水、承压水三类,按照含水层空隙性质的不同又可以分成空隙水、岩溶水以及裂隙水三类。由于地下水形式的差异,导致水理性质产生的影响也不尽相同,因此对矿山水理性质的相关数据进行研究和测试,可以为地下水水位和数量的变化提供基础设计数据支持。 4结语 综上所述,近年来随着勘察技术的迅速发展,地下水问题越来越受到社会各界的广泛关注和重视。所以,要全面、深刻认识到水文地质勘察工作的重要性,并总结出矿山开采中常见地下水问题,针对该问题制定详细的解决措施,如此才能从根本上预防因为地下水问题造成的危害,最大程度上保证矿山开采的顺利、安全进行。 作者:陈伟信 单位:河北省保定平安安全评价有限公司 水文地质勘察论文:水文地质勘察在环境地质勘察中的应用 摘要:随着社会科技的不断发展进步,人们的生活质量也都有了大幅提高,而在这样的情况下,也产生了一些不好的影响,比如环境恶化问题等,在这样的情况下,如果只通过地理条件来获取经济效益,无疑是得不偿失的。因此还需要更好的发挥环境地质勘查的作用,从而保证我国社会经济的健康可持续发展。主要介绍了水文地质勘察在环境地质勘察中的具体应用,以供参考。 关键词:水文地质勘察;环境地质;勘察;应用;分析 这是一个发展的时代,也是一个进步的时代,社会在一天天进步,经济在一天天发展,与此同时,各地区工商业的发展也逐渐有了起色,但是由此也产生了一些不好的影响,比如环境问题日益严重,时刻影响着我们的生活与生产。面对环境的日益恶化,我们不得不引起高度重视。众所周知,工商业的发展都需要依靠优越的地理条件来获取巨大的利益。但是随着人们逐年的开采与利用,导致了许多环境地质灾,同时也对我国的经济带来了巨大的损失。据相关资料分析,在许多地质灾害中,水文地质所存在的一系列问题是造成地质灾害的关键。本文主要讨论的是水文地质勘察在环境地质勘察中的应用。 1水文地质灾害及勘察的现状 人们都知道,在信息时代,水文地质灾害的发生也能够被人们第一时间所掌握和了解,我国目前在环境地质灾害的发生频率上也有了显著的提高,并且这一情况还在不断的发展,给我们的日常生活产生了很大的影响,在这样的情况下,如果不加以及时的控制,严重时也会对我们的生命财产安全构成一定的威胁。因此我们也必须要甲醛环境地质勘测,从而更好的采取科学有效的措施来进行预防。目前,我们在环境检测的过程中,还需要掌握和了解足够的水文地质相关知识。同时按照相关的理论来了解地质灾害中存在的自然灾害和人为灾害。而我们都不愿意看到灾害的到来,因此我们也必须要清楚到灾害发生的原因,进而找出一些可控的因素来降低灾害发生的频率,这样才能够更好的保证我们的生命财产安全。而按照当前的资料显示,我国很多地区发生的水文地质灾害都是属于可控的灾害,其中水体污染、土地的沙漠化等灾害都是人为造成的灾害,在没有水的情况下,人们也无法进行各项生产生活活动。同时,在城市建设过程中,城市中的工厂和其他各项经济活动也都离不开水资源,而就目前来看,水资源所收到的污染和破坏是最明显,也是最严重的。而从这里面我们也可以看出,我们对于水文地质相关知识的掌握和了解,必须要真正的懂得地质灾害的可迫性,同时还能够在经验中找出一些可以控制的办法。在这样的情况下,我们对于环境的检测以及水文地质的观察都能够为环境的健康发展提供重要的一句。因此,水文地质工作人员在进行勘测的过程中也必须要将水文地质的相关知识和当地的实际条件来作为首要的研究对象,这样也才能够从根本上找出地质环境中存在的问题,以便采取科学有效的措施来进行防范。 2水文地质勘察 2.1水资源大量减少 根据最近的一些报道,我国的水资源在逐年减少,尤其是一些干旱缺水的地方,水资源的短缺更加严重。由于这些地方贫穷落后,为了发展经济,大量开采地下水,从而导致了更加严重的后果,不但使水资源减少了,而且还导致了土地沙漠化。如果这种现象继续下去,这将是一场人类的噩梦。为了经济收入,当地人民也会想尽办法开采水资源投入到经济建设中,这将大大损坏水文地质,同时也会对环境地质带来极大的损害。这些地区本身就缺水,再加上一些环境灾害,人们也变得焦头烂额,不知所措。 2.2水污染严重 虽然我国的经济在快速的发展,人们的生活质量也在大大提升,但是水污染却越来越严重。在水污染这一块,工产排放的污水最多,从而导致了其他水域的污染,随之而来的便是大规模的水体污染[2]。另外,随着城市面积的不断扩大,城市人口也在逐步上升,然而水污染也在进一步增多。从许多事例中我们可以看出水污染没有得到有效的治理和控制,严重威胁着人们的健康。 2.3水资源浪费现象严重 从所有水污染的事例中我们可以看出工厂的水污染最为严重。另外,各行各业都存在着大量的水资源浪费现象。面对这种不良现象,我们需要倡导节约用水,禁止大量抽取地下水,避免地下的淡水遭到海水的入侵,减少土壤含盐量,从而减少水污染和水资源的浪费,给人们打造一片美好的天地。 2.4地下水利用不平衡 从上面我们已了解了大部分地质灾害,这些灾害的发生大多也都是人为因素所造成的,但还有些地质灾害的诱因是我们容易忽视的,例如地面沉降。地面沉降问题一直是人们所忽视的地质问题,如果不及时采取措施进行处理,那么地面沉降也会带来许多地质灾害,它与环境的变化有着密不可分的联系。随着城市的发展,城市人口变得越来越集中。这一系列问题将会导致地面沉降等问题,从侧面引发一系列地质问题和环境问题,从而影响人们的生活与生产。 3合理利用水资源 3.1对水资源进行有效开发 通过改善水文地质来改善一系列环境问题是一条有效的措施。众所周知,水是我们人类生活和生产中最重要的资源,一旦水资源缺乏就会给人类带来极大的环境地质灾害。因此我们要对水资源进行有效的开发和利用。首先可以加大宣传,提高人们的认识,唤醒人们对水资源的保护意识。另外,在一些贫困地区,国家可以增加补助,普及太阳能的使用,从而减少人们对水资源的破坏。除此之外,国家还可以颁布相关法律法规,从而加强对水资源的开采和保护。 3.2倡导全民节约用水 水资源是我们共同生存的必需品,我们应倡导全民节约用水,合理利用和保护水资源。无论是生活用水还是农业用水和工业用水,我们到要遵循爱护水资源的原则,因为水是生命之源。 结束语 从上述内容中也可以看出,目前水文地质勘察在环境地质勘查中也有着非常重要的作用,同时,水文地质勘察也是十分重要的一项工作,这与环境地质的勘察有着十分紧密的联系。因此,在进行水文地质勘测时要兼顾环境勘测。与此同时,在分析环境的相关问题时,也要注重对水文的考察,了解水文的相关情况,根据实际情况分析相关环境问题。总而言之,水文地质与环境问题有着紧密的联系,二者相互影响,相互作用。因此,我们要有效地把水文地质勘察应用到环境地质勘察中。 作者:张森 单位:黑龙江省地质科学研究所 水文地质勘察论文:水文地质问题在工程勘察中的体现 【摘要】在岩土工程勘察作业中,经常会出现水文地质条件比较复杂的情况。如果忽视了水文地质问题,则很容易导致岩土工程受到危害影响。因此,在岩土工程勘察中,必须充分了解水文地质问题的影响。对此,本文首先对岩土水理性质进行了介绍,然后对水文地质勘察的评定内容以及其对工程勘察的影响进行了分析,并具体探究了其在工程勘察中的体现。 【关键词】水文地质;工程勘察;影响 1引言 随着我国经济的发展,工程地质勘察的技术也在不断发展和提高,极大地促进了我国地质勘察事业的发展。目前,在工程勘察中,水文工程地质对于岩土工程勘察的影响较大,因此必须对其进行深入研究。 2岩土水理的性质 岩土水理的性质勘察,是水文勘察中的基本组成部分。岩土水理的性质,就是地下水对岩土造成的不同程度的影响。岩土的水理性质勘察主要对岩土的水量性质及地下水的储存形式进行勘察。地下水在岩土中的储存形式主要有重力水、毛细管水及结合水。岩土的水量性质主要包括软化性、透水性:①对岩土的软化性,是指岩土被地下水浸泡,造成其力学性能下降,从而表现出相应的软化。一般软化的程度用量化的指标来表示软化系数,软化系数越高,岩土的耐风化和耐水浸泡的能力越高。②对岩土的透水性,就是水透过岩土本身的性能,透水性通常用渗透系数表示,其主要取决于岩土自身的结构,如岩土的空隙越大,透水性就越强。 3水文地质勘察的主要评定内容 对水文地质情况进行勘察,并依据勘察的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘察的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定方面,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而产生安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,并且对这些有可能产生的危害进行深入分析,制定具体的防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案:①要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;②要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘察设计工作;③还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘察,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 4水文地质对岩土工程勘察的影响 4.1地下水位升降变化的影响 (1)地下水上升主要因为岩土体的综合状况、含水层的构造、气温和降雨量等方面的不同,同时还受到人工灌溉等因素的影响,或可引起潜水位上升。而潜水位的上升能让建筑物的腐蚀度变得更加严重;导致地区里的自然灾害,例如:泥石流、山体滑坡以及岩土体崩塌等形势的出现;如果特殊的岩土体构受到破坏,还可以影响到其强度,进而发生建筑物失稳、流砂还有管涌等情况。 (2)人为因素是引起地下水下降最核心因素。例如:建造水库、在河流上游搭建大坝、过多的抽取地下水,均可引起下游地区的地下水位降低。地下水位的下降能发生地面下沉和土地干裂等一系列的情况;恶化水质,以至于发生地下水直接枯竭的状况。因此,地下水位下降,一定程度上会对建筑物、岩土体进行破坏,同时还会给人文环境带来影响。 (3)地下水频繁升降。假使地下水位发生频繁的升降状况,则可以直接危害到岩土工程建设,作为建筑地基持力层,膨胀性岩土的膨胀和收缩没有适当的规律性,从而给建筑物结构带来了破坏,尤其是对以天然地基作为持力层的建(构)筑物影响甚大。同时,地下水位交替极其频繁,还会发生土质松动、土层承载力减小的趋势,给工程的有序施工带来影响。 (4)自然状态下,地下水的动力作用不会严重影响到岩土工程,其危害程度较小,然而假使地下水运动是由于人为因素引起的,则可以形成很大的动力作用,引起基坑突涌、流砂还以及管涌等情况,直接影响到工程质量。 4.2地下水动水压力的影响 地下水动水压力,是影响岩土工程勘察的重要因素,在进行岩土工程勘察时,若地下水动水压力的影响规模大,一旦发生人为触动,就会使得地下水自然条件出现失衡现象,这就会从本质上给岩土勘察工作的进度带来影响。另外,由于这种动水压力巨大,造成大量的工程地质危害问题出现,比如出现的管涌问题,从本质上会给岩土工程勘察工作的质量与效率带来影响。严重时由于地下水动力的改变造成的此生灾害,甚至可能造成工程事故,引起人员伤亡。 5案例分析 5.1工程概况 某岩土工程全程长度为800m,宽度为40m,采用的是U型槽或盲沟连续壁结构,拟采用钢筋混凝土基础,基底埋深标高为-6.50m,水文地质勘察等级为乙级。本次勘察主要是要查明各含水层和隔水层层位,埋深和分布规律;查明各含水层(包括上层滞水、潜水、承压水)的补给条件和水力联系;查明场地范围内各含水层的渗透系数及影响半径;分析结构实施后,水位变化对周边环境及周边建筑物结构稳定的影响。 5.2场地水文地质条件 该岩土工程所在地区属于近海沉积平原地貌。本工程根据地下水的动力性质,可以将含水层分成上下两个含水层组。工程地质钻探发现,上部潜水含水层透水性差,含水微弱,对工程降水意义不大,故抽水试验均布置在承压水层中,按稳定流完整井(3#井按非完整井)计算。根据抽水试验,该地区地下水已明显受到海水入侵的影响。 5.3水文地质条件对工程的影响分析 在该岩土工程中,无论采用的是哪一种结构形式,该地区的水文地质条件都决定了该地区不适宜长期抽取地下水的结构方案,其理由分析如下:5.3.1上下含水层的水力联系所带来的问题根据勘察资料可以知道,亚粘土隔水层被分成上下两个含水层,它的厚度以及地板所埋的深度,都在平面分布上存在比较大的变化。本场地内为隔水层,而在较大范围内已变薄甚至消失,上下含水层相互连通,变为潜水含水层,这在建国木器厂(中房星苑一、二期)的勘察中已得到证明。另外,潜水含水层水位在平水期和丰水期比承压含水层的水位高,属于潜水含水层补给承压水。新开河槽基本切穿了潜水含水层,海水倒灌,首先侵入上部潜水,而后逐步侵入下部承压水。道路两侧由于长期的工程建设勘察,大量钻孔(含本次勘察钻孔,钻井)已在一定程度上破坏了隔水层的完整性,上部潜水也可通过这些垂直通道渗入补给下部承压水。另外,路堑基底设计标高最低处接近-6.5m,钻探剖面显示中部地段将揭穿隔水层底板进入承压含水层,另有部分地段隔水层保留厚度也不足1.0m,这就增加了上下含水层的连通性。因此,本工程单纯考虑降低上部潜水水位而进行施工显然已不可能,必须同时考虑采取两层地下水同时降低的方案。5.3.2新开河对地下水补给量估算该岩土工程所在区域的地下水补给量主要有地下径流、降水渗入、新开河测向渗流三个部分组成。很难准确的计算式每一部分所占据的比例。但是根据地下水含盐量多少对比分析可知,本场地取自2#抽水井承压含水层的水样分析,其中Cl-+SO42-的含量是新开河水同成分的84%,可见河水渗入的严重程度。估计新开河补给量约为总涌水量的30~50%。考虑到路堑在长期降水的条件下含水层的渗透性还会提高,其渗透量还可能增大。 5.4建议 根据上述勘察资料可得知,本工程的水文地质条件比较复杂,不仅存在潜水,还存在承压水,尤其是场地紧邻直接受海潮影响的新开河入海口段,工程场地中段已明显受河水渗入补给影响,水质变差。北段虽较轻微,但今后随工程建设力度加大,基坑降水施工在所难免。如不采取相应的保护地下水的措施,海水入侵范围必将进一步扩大,加剧地下水水质的恶化,对环境的破坏将逐步加剧。鉴于本工程处于水文地质条件不良地段,建议采取有利保护地下水质,有利于保护环境的结构形式U型结构,避免采取在正常使用期间长期降低地下水位的盲沟连续壁结构形式。为保证结构在使用期间的稳定安全,应在线路的东侧设3~5个水文地质长期观测孔,对水位及水质的变化实施监测。 6结语 总而言之,在工程勘察中,地下水会对基础工程产生较大影响,甚至会影响工程建设的稳定性。因此,必须对岩土工程水文地质问题进行仔细分析,明确其对岩土工程勘察的影响,并采取有效措施提高地质勘察质量。 作者:王洁 单位:贵州省水利电力学校 水文地质勘察论文:水文地质在工程勘察中的重要性研究 摘要:在工程项目中,对水文地质进行相关的勘察是为了保证工程顺利实施的前提,为了保证工程的质量,必须要引起重视,本文主要分析了水文地质在工程勘察中的重要性。 关键词:水文地质;工程勘察;重要性 我国最近几年建筑工程行业发展的速度非常的快,在发展的过程中不仅需要发展的速度,更加需要保证工程的质量,在建筑工程建设中安全的施工是非常重要的,安全有效的施工就必须要对工程进行相应的勘察,在勘查的过程中水文地质问题是非常关键的一个因素。 1水文地质的重要意义 水文地质对于工程勘查来说非常的重要,它不仅对岩土体工程的特性影响非常的大,对于建筑物的稳定性和耐久性也有影响,对于工程比较复杂的地方,在事先必须要进行相关的水文地质勘查,这样能够保证工程在施工中的准确性以及合理性,提高工程勘察的质量。水文地质勘察工作能够全面的分析工程的地下水对岩土体的作用以及会产生怎样的影响,能够很好的预测出岩土体会对建筑施工造成怎样的危害,这样有利于在具体的施工中能够有效的进行采取预防措施,保证工程的安全施工。总之,水文地质对于工程勘察来说有着重要的积极作用,能够对工程的建设提出综合性的评价,保证建筑工程专业的施工[1]。 2对水文地质评价的内容上进行分析 在建筑工程施工中还存在着许多的问题,这时候就需要对水文地质评价的内容上分析,减少建筑施工中存在的问题。第一,在施工中,施工技术人员需要加强对水文地质条件的了解,认真的分析地下水与岩土工程和建筑物之间的相互关系,及时预测出相关的危险因素,做好防范的工作;第二,根据工程的具体施工情况,进行相关的勘察工作;第三,不同的地下水对岩土体的影响也不同,因此需要根据实际的情况来进行具体的评价,一般有以下几种情况: (1)如果在建筑施工中,根基深埋在地下水位以下时,需要对钢筋混凝土的影响进行考虑,会不会对混凝土和钢筋材料造成侵蚀; (2)在施工中,建筑根基的下部分有承压含水层,在工程具体的施工中需要考虑到承压水对工程基底部建筑材料的影响,对可能产生的影响进行分析与预测; (3)在施工根基的底部是膨胀土、强风化岩等岩土体,就需要考虑到在施工的过程中会导致土体的崩塌; (4)建筑工程的根据需要开挖到地下水位以下时,这时候需要展开深入性的实验,以此来防止后续施工会遇到渗水等问题,在施工的工程中同时也需要注意人工降水,也会对建筑造成一定的影响,在施工的过程中需要特别的注意。 (5)在建筑施工中压缩层有松散、饱和的粉土和粉细砂的根基来说,需要考虑到管涌、液化侵蚀等现象[2]。 3对岩土水理性质进行分析 水理性质是指地下水和岩土之间相互作用的过程中体现出的相关的性质,水理性会对岩土的形成程度以及强度造成一定的影响,在特殊的情况下甚至会对建筑物的稳定性造成影响。水理性质在工程的勘察中占据非常重要的位置,在具体的勘察中不容忽视。在建筑物施工的过程中,需要根据施工的具体环境对水理性进行全面的分析。地下水根据赋存的方式可以分为三种,第一种是重力水,又被称为自由水,岩土中在重力作用下能自由运动的地下水,它能传递静水压力,有溶解能力、易于流动。泉水、井水和矿坑涌水都是重力水,是水文地质学研究的主要对象。第二种是结合水,是水在生物体和细胞内的存在状态之一,是吸附和结合在有机固体物质上的水,主要是依靠氢键与蛋白质的极性基(羧基和氨基)相结合形成的水胶体。一般分为强结合水和弱结合水,强结合水存在于最靠近土颗粒表面处,工程上也叫吸着水;弱结合水距土粒表面较远地方的结合水,又叫薄膜水。第三种是毛细管水,又被称为毛细水,是由于毛细作用保持在土层或岩层毛细空隙中的地下水,能够传递静水压力,并且能够在毛细空隙中进行运动,它在砂土和粉土层中较多,孔隙大的砂砾层中较少。孔隙过小的粘土其孔隙多为结合水所占据,毛细管水也较少。地下水面离地表较浅时,毛细管水有时会引起土壤沼泽化或盐碱化,以及道路冻胀和翻浆等,毛细管水的研究在农业和工程建筑方面都有重要意义[3]。对于岩土水理性质的参数,在施工中需要考虑以下几点: (1)容水性,指是在常压下岩石空隙中能够容纳若干水量的性能,在数量上以容水度来衡量,也就是说岩石的全部空隙如果被水充满,容水度在数值上等于空隙度。但在实际的情况中,岩石可能存在比较密闭的空间,导致空气不能流通,这时候就会形成气泡,因此一般的容水度的值要小于空隙度;如果岩石在充水后体积增大,这时候容水大要大于空隙度。 (2)持水性,是指在分子力和表面张力的影响下,岩石的空隙中能够保持一定的水量性能,它的持水量的多少主要是由岩石颗粒直径以及空隙直径大小来决定的,如果岩石的颗粒直径越小,空隙越小,岩石的持水度越大。 (3)给水性,主要是指饱和岩石在重力的作用下能够自由的排除水量,岩石的给水度与岩石的颗粒、大小、形态、排列的方式以及压实度等有密切的关系,存在于坚硬岩石裂隙和溶隙中的地下水,结合水及毛细水所占的比例非常小,岩石的给水度可看作分别等于它们的容水度或空隙度。 (4)透水性,如果岩石的空隙直径越大,透水性越强,根据岩石透水性的强弱,把岩石分为透水层以及不透水层,透水层的岩石有砂石层、砂砾岩层,不透水层的岩石有粘土、页岩、岩浆岩、变质岩等。这四种水理性质对于建筑工程都有一定的影响,会对整个工程的耐久性以及稳定性造成直接的影响,因此在具体的勘察中需要对这几种水理进行分析。 4地下水对岩石造成的影响 如果地下水上升会造成山体滑坡,会对建筑物造成侵蚀的影响,相应的对土壤的危害也非常的大。在建筑物施工中会对地下水压力造成一定的影响,因此,在具体的施工中,要注意保护动水压力的作用,以免对建筑施工的工程质量形成一定的危害,像出现流砂、管涌、基坑突涌等形象,影响建筑施工工程的质量。 5结语 总之,水文地质在工程勘察中起着非常重要的积极作用,在建筑施工中必须引起重视,保证建筑工程的质量。 作者:魏日铭 单位:福建省闽北地质大队 水文地质勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察地位 摘要:在岩土工程勘察中,水文地质勘察发挥了重要的作用。通常情况下,水文地质勘察主要勘察工程施工区域的含水层隔水层状况、地下水位状况、地质环境情况以及自然地理条件等,其中重点要仔细勘察施工区域的地下水位情况,避免地下水升降影响岩土工程的施工进程。只有加强水文地质勘察工作,才可以提高岩土工程的安全性。 关键词:岩土工程勘察水文地质勘察地位内容 在岩土工程勘察中,水文地质占据了相当重要的地位。水文地质与岩土工程地质是紧密相连的,其对于岩土工程有着较大的影响。因此,只有加强水文地质勘察,才能有效的提高岩土工程的施工质量。因为水文地质勘察包含了诸多内容,其具有较大的工作量,因此,要从细节上控制水文地质勘察,最大程度的提升水文地质勘察的经济性与精确性,最终有效的提升岩土工程的施工质量。 1岩土工程中水文地质勘察的地位探析 水文地质勘察是岩土工程勘察中十分关键的组成部分之一,经常被勘察人员忽视。当前,在岩土工程勘察工作中,只有进行仔细的水文地质勘察,才能够有效的提升岩土工程勘察的精确度与勘察质量。众所周知,岩土工程的其中一个关键特性就是地下水,地下水也是岩土工程施工中的关键环节。因此,从上述可知,只有仔细开展水文地质勘察工作,才可以最大程度的确保岩土工程结构的稳定程度、整体性等。 1.1目前水文地质勘察的现状。 随着时间的发展与推移,人们历经了诸多地质灾害。在这之中,大多数地质灾害的成因都是地下水的作用。通过实际调研发现,由于岩土和地下水作用而形成的地质灾害大多都拥有如下特征:可控制、种类多种多样、严重灾害、复杂的机理等。除此之外,由于在实际工程勘察中,人们没有充分认识到地下水对于工程的影响,相关的科研投入也不足,由此导致在岩土工程勘察中,对于地下水的分析还处于起步阶段。 1.2水文地质对于工程基础埋深有较大影响 基础埋深是岩土工程初期阶段的关键环节。在考虑工程基础埋深的过程中,一定要全面考虑到施工区域地下水的变化情况及基本水文情况,由此才能设计出合理的基础埋深。如果岩土工程施工区域有地下水赋存的话,一定要确保地下水在工程基础埋深以下,但值得注意的是,部分岩土工程基础埋深需要位于地下水以下,在这种情况下,要提前思考降低地下水位的措施。除上述之外,水文地质勘察工作对工程地质结构有一定影响,举例来说,地下水会影响到施工区域的土壤结构,在一定程度上导致土地软化,甚至会造成建筑地基出现裂缝,若没有及时进行补救,将会严重影响建筑物的稳定性。 1.3水文地质勘察影响岩土工程的整体质量 水文地质勘察的有效性对于岩土工程的整体质量有直接的影响,特别是勘察人员掌握地下水位变化情况的能力对工程有较大的影响。在实际岩土工程勘察中,若水文地质勘察人员没有全面而充分的掌握施工区域的地下水位近些年来的变化情况,就会在一定程度上影响岩土施工方案的可操作性,进而导致安全质量事故的发生。举例来说,如果地下水位突然上升,就会破坏土壤的酸碱平衡,在这种情况下,土壤中含有的可溶性盐就会对混凝土产生腐蚀,降低工程建筑物的稳定性。除此之外,如果地下水位上升,极易致使岩土工程施工区域周边地区发生滑坡、泥石流等灾害,严重影响了岩土工程施工进程,同时对于周围区域人们的生命安全与财产安全造成了一定的威胁。 1.4地下水动力作用影响岩土工程 一般情况下,如果没有受到人为原因的影响,地下水动水压力对于岩土工程的危害性比较小。但在岩土工程施工中,受到人为活动的影响,导致地下水天然动力平衡被打破,在地下水移动压力的影响下,通常会导致岩土工程危害的产生,包括突涌问题、基坑以及流砂管涌问题,严重影响了岩土工程的施工质量。 1.5水文地质对于建筑的支护有一定影响 随着城市化进程的发展,我国城市建设范围持续缩小,由此,建筑开发单位只能转向高层建筑的开发。虽然在一定程度上,高层建筑的发展推动了城市的发展,成为城市的代表。但在建设高层建筑的时候,水文地质会影响到建筑的支护结构,降低了建筑物的稳定性。在高层建筑施工过程中,工程施工工艺及施工环境对于建筑质量都有一定的影响,通常情况下,都会利用垂直开挖和抽水的方式进行施工。在利用抽水方式施工的过程中,对直接影响到建筑区域的地下水位,降低地下水位,进而对于高层建筑的耐久性能与稳定性能产生影响,甚至会导致地面沉降的发生。因此,在工程施工之前,要全面考虑到工程施工区域的水文地质状况,制定出可行合理的勘察方案,在工程施工中要尽可能避免对原有地质环境造成破坏,为后期施工创造便利条件。 2岩土工程勘察中水文地质勘察的主要内容 2.1勘察区域自然地理条件 自然地理条件主要包括地形地貌情况以及气象水文状况。其中地形地貌的勘察主要是勘察岩土工程施工区域的地貌侵蚀情况、地貌堆积情况、水系情况、地形情况等。气象水文特征的勘察主要是勘察施工区域的气候条件,包括是气候类型及湿润度等。 2.2勘察地质环境状况 岩土工程施工范围内地质环境状况勘察的主要内容包括:新构造运动、地质构造情况、地层岩性、基底构造和对第四系厚度的控制情况。 2.3勘察施工区域地下水位 对于岩土工程来说,地下水位对其的影响是及其巨大的。地下水位的上升与下降极有可能导致工程发生坍塌和沉降,严重影响工程的地基,进而严重的影响工程的稳定性能与安全性。所以,在岩土工程实际施工之前,要考虑到施工区域的具体水文地质状况,仔细勘察施工区域地下水位变化情况。勘察施工区域的地下水位状况,主要需要勘察以下内容:施工区域最近五年来地下水位变化情况、历史最低地下水位与最高地下水位、地下水位升降的主要原因、地表水渗漏状况、地下水的流动状况。 2.4勘察施工区域含水层、隔水层情况 具体勘察内容如下:地下水水质对建筑材料的腐蚀程度;含水层埋藏条件;隔水层埋藏条件;主要含水层的分布状况、基础埋深以及厚度;地下水的变化情况、水位状况、流向及类型等;水文地质相关参数;地下水赋存状况、渗流情况。 3岩土工程勘察中水文地质工作的主要方法 3.1实验分析法 所谓实验分析法具体指的就是通过实验手段,检测与分析工程勘察区域的参数样本,掌握水文地质条件。当前,水文地质勘察中所应用的实验分析方法主要包括放水、抽水、联通、注水、压水等。其中应用最为广泛的是抽水试验。借助抽水试验,通过相关的勘察测量工具,可以获知抽水孔的实际抽水量与特征曲线等相关数据,通过分析这些数据信息,评估含水层的具体特征,可以促使勘察人员深入了解工程勘察区域的税问题致条件,特别是水文条件。简单来说,实验分析方法的应用价值较高,但其全面性不足,要配合其他方法使用。 3.2工具探测法 所谓工具探测法具体指的就是在水文地质勘察中,通过精密仪器、先进仪器对施工区域地质岩石性质进行勘察,主要包括准确勘测地质岩石的密度、弹性、放射性、硬度、构成成分、硬度以及电性等相关参数,通过这些信息的勘测可以帮助勘察人员更好理解水文地质状况,确保其制定的岩土工程方案的可行性与合理性。工具探测方法是岩土工程勘察中水文地质勘察中应用较为广泛的方法,其适用性与针对性较强。在当前情况下,水文地质勘察中工具探测法主要包括电磁波探测方法、声波探测方法、浅震探测方法、电阻率法探测等。虽然工具探测发的探测速度较快、具有较高的针对性与适用性,但也需要配合其他勘测方法共同使用。 4结束语 本文重点分析了岩土工程勘察中水文地质勘察的地位及内容,以供参考。 作者:叶荣健 饶新泉 单位:江西省核工业地质局二六四大队 水文地质勘察论文:水文地质勘察中地下水问题及对策 摘要:在针对水文地质进行勘察的过程中,需要重点探究地下水,注重地下水所具有的相关问题,并针对地下水中存在的问题积极的采取相应的对策进行分析,这样才能够使得水文地质勘察的结果更加的准确。本文就主要针对水文地质勘察中地下水的问题及对策进行了简要的分析,仅供同行参考和交流。 关键词:水文地质;勘察;地下水;问题;对策 我国在1980年以后,就开始发展市场经济体制,而随着这一体制的逐渐深化,其也使得我国的经济实现了更加快速的发展,并在一定程度上提升了人们的整体生活水平。最近几年,人们在进行工程建设的过程中,加大了对地质水文的勘察力度,并针对地下水的问题进行了着重的分析,同时提出了相应的应对对策,从而使得地下水的问题得到了良好的解决,以保障工程建设能够顺利的开展,并保质保量。下面本文就主要针对水文地质勘察中地下水的问题及对策进行深入的分析。 1、地下水主要包含的问题分析 1.1潜水位上升 在进行水文地质勘测的过程中,如果要在周围进行工程的建设,那么就会导致河流或者或者是水库的地下水位上升,从而使得水文地质勘察工作在开展的过程中,呈现出多种问题,从而就会引发严重的安全问题。首先,在受到各种因素的影响下,潜水位出现上升的局面,会使得工程地基出现位移的情况,工程基础也会呈现上浮的状况,这样就无法有效的保障工程的稳定性。其次,岩土体在力学上本身就存在不稳定状况的时候,加上潜水位的上升,使得斜坡和河岸出现了严重的崩塌现象,无法保障岩土功能的正常发挥。最后,在潜水位上升的情况下,地基也会逐渐出现软化的情况,粘性土壤所含的水量也会相应的增加,在这样的状况下,岩土的强度就会出现下降,从而导致建筑地基出现不规则沉降,最终就可能导致各种安全问题的出现,使得人们的生命财产安全受到重大的威胁。 1.2地下水位下降 一般来说,地下水位很容易就会出现下降的问题。在地下水位干湿交替的情况下,会使得木桩发生严重的腐蚀问题。另外,石膏层与钠盐层之间呈现出分解的情况,这样就会使得建筑地基出现位移,从而使得建筑无法保障稳定。同时,地下水的密度会直接影响到岩土的密度,在地下水位出现下降的情况下,岩土的密度会相应的增大,土体变松,从而就会使得地面出现严重的坍塌。另外,在遇到地下水位下降的情况下,膨胀岩土会出现严重的变形情况,这样就会使得岩土在收缩性上更加的突出,收缩速率也会相应的提升,从而使得地面出现严重的裂缝问题,最终导致建筑工程出现严重的破损。 1.3其他问题 无论地下水存在何种问题,都会使得建筑物受到影响。例如,河流的上游以及水库在建设的过程中出现问题,地下水被大量的抽取,就会使得地下水水位大幅度的下降。值得注意的是,在地下水位下降的情况下,地面也会相继出现裂变和沉降的问题,这些问题的存在,在很大程度上会使得施工建筑附近的水质受到影响,严重的会使得地下水枯竭。然而,当地下水出现枯竭的时候,就会使得人们的生活环境出现多变的情况,许多不可控的因素也会相继出现,最终会直接影响到建筑施工的安全性。 2、应对水文地质勘察中地下水问题的策略 2.1确定水文地质勘察评判条例 在进行水文地质勘察的过程中,该工作会受到地下水类型、水位变化的影响,使得水文地质勘测工作的顺序出现变化,另外,含水层的厚度以及土层的渗透性强度等,也会对水文地质勘察工作的开展顺序产生影响,要想使得水文地质勘察工作的效率可以得到良好的提升,并且确保水文地质勘察工作的质量,就需要合理的对地下水存在的问题进行有效的判定,并深入的对地下水进行探究,确定水文地质勘察评判的标准,制定出相应的评判条例,准确的做出相应的判断,避免地下水对岩土层造成影响。在针对水文地质勘察工作内容进行评定的基础上,也需要制定出具体的处理方案,使得水文地质勘察资料能够更加的完善和健全,从而使得地下水问题可以得到有效的改善,工程施工质量也能够得到保障。 2.2重视地下水对水文地质勘察工作的影响 我国目前的水质研究项目包括钙离子、镁离子、氯离子等几大方面,水文地质勘察工作中还包括二价铁离子、铵离子的测定。但值得指出的是,勘察人员在水文地质勘察工作中,往往会忽略和漠视对水质地质参数的测定和地下水对水文勘察工作的影响,这对水文地质勘察的有序进行十分不利,甚至造成严重危害。这就要求,我们只有深入剖析水文地质中的地下水问题,及时发现和排除复杂地理位置中的地下水问题,高度重视解决地下水问题,增强各部门安全意识,才能有效消除地下水问题对水文地质勘察工作的不利影响。 2.3强化对水理性质的研究工作 在对水文地质勘察工作造成一定的影响的因素中,岩土的水理性质是岩土和地下水相互作用下显示的性质影响较为严重。岩土体中的地下水分为很多种类,其中不一样的地下水性质会对水理性质产生不一样的额影响。水理性质数据的测试分析是为地下水位和水量变化提供基础设计数据,并能有效解决地下水问题给建筑物和人类环境所带来的危害。研究认为,水理性质既能够改变岩土强度,造成岩土变形,还会对工程的安全稳定构成直接影响。所以,重视水理性质对于强化水理性质的研究工作,从最大程度上确保水文地质勘察评价工作的有效性和全面性,全面促进水文地质勘察工作有序进行大有裨益。 3、结语 通过本文的分析可以充分的了解到,水文地质勘察工作在实际的开展过程中,需要受到各个部门的关注,依据多方面的因素来进行分析,重视对水文地质勘察全面性的探究,就现阶段水文地质勘察工作中,地下水存在的各种问题进行分析,可以看出,地下水存在的相关问题,会对建筑工程产生不良的影响,这就需要采取相应的策略来对地下水问题进行解决,建立健全的水文地质勘测评判条例,合理的依据地下水来对水文地质勘察影响来进行水位地质勘察工作的评判,并确保该工作开展的可靠性,这样才能够使得水文地质勘察工作的效率可以得到提升,从而确保工程质量得到良好的提升。 作者:季彦桢 单位:新疆昌吉州地质环境监测站 水文地质勘察论文:水文地质工程勘察问题及对策分析 摘要:水文地质工程勘察工作对于岩土工程建设以及地下水污染治理等工作都具有重要的指导作用,也能够为地质灾害的防治提供重要的资料依据,因此,做好水文地质工程勘察工作具有着至关重要的意义。然而在当前我国的水文地质工程勘察工作,仍存在一系列的问题,影响着水文地质工程勘察工作的效率与水平的提升,本文将对此展开分析并进一步探讨其有效的应对策略。 关键词:水文地质工程;勘察;问题;对策 一、做好水文地质工程勘察工作的必要性 水文地质工程勘察工作是人们了解和掌握水文地质条件的重要途径,随着各类现代岩土工程建设量的不断增加,对于水文地质条件的把握已经显现出越来越重要的意义和价值。其不仅能够指导工程建设施工单位规避不良水文地质条件下的施工,减少水文地质工程灾害对工程建设的不良影响,提高工程的整体建设质量与稳定性,同时也能够为地下水污染治理工作提供重要的指导依据,为相关部门掌握地下水污染情况,分析污染原因与污染发展变化趋势提供帮助,也能够防止含盐度较高的受污染地下水环境对岩土工程的基础造成侵蚀,影响岩土工程的安全性与稳定性。常见的水文地质危害情况主要体现在以下几个方面:(1)地下水位下降造成地面沉陷、裂缝、塌陷等问题,并可能导致地表植被破坏和水土流失问题;(2)潜水位上升导致建筑地基软化,易造成建筑地基侧向位移,还有可能导致建筑物地下室侵水以及建筑物地下结构腐蚀的加剧;(3)地下水流量较大情况下,如采取桩基础施工技术,会导致桩基区域水土强度下降,甚至出现水土流失,破坏桩基础的稳定性;(4)基坑工程施工时的不合理抽排地下水,也可能导致地下水位变化危害建筑结构安全。 二、当前水文地质工程勘察中存在的主要问题 1.对工程建设中的水文地质工程勘察工作重要性认识不足。 水文地质工程勘察工作本身具有较强的专业性与综合性,但在许多的现代岩土工程建设过程中,并没有真正认识到水文地质工程勘察工作的重要性,在工程勘察工作的开展过程中,勘察的重心也往往集中于常规的岩土工程条件及常见地质灾害的勘察中,水文地质方面的勘察工作则相对较为随意,甚至没有按照要求配置专业的水文地质工程勘察设备与专业技术人员,这也就导致了水文地质工程勘察的结果往往不能真实反映出施工地区的实际水文地质条件,影响工程施工的安全开展,也可能因为不科学的施工行为对地下水文地质环境造成影响。 2.水文地质勘察工作不到位,勘察技术水平亟待提高。 在一些工程建设项目中,对于水文地质的勘察工作往往只是为了应付国家相关的地质勘察工作规范要求,在实际工作中并不注重勘察工作的深度,许多勘察内容只是停留于表面,实地勘察点位数量较少,勘察内容也不够深入,工作存在着一定的缺陷和不足。此外,在对勘查技术与工作方法的更新方面也缺乏应有的重视,导致勘察技术水平较为落后,工作效率低质量差,已经不能满足现代工程建设中对于水文地质工程勘察工作的实际需求。 3.水文地质分析工作不到位,影响勘察成果评价的科学性。 水文地质具有特殊性,如果在工程勘察中未能对水文地质条件进行详细分析,未能掌握岩、土地层的透水性及富水性等水理性能,以及地下水的运动规律等条件情况,未能按工程设计要求进行水文地质试验以求得水文地质参数。其工程勘察成果就不能正确评价场地的水文地质条件,对工程设计与施工有很大害处,给工程建设带来安全隐患。水文地质勘察是一项严谨的工作,只有对水文地质条件进行全方位的分析和总结,才能对其进行正确的评价。 三、加强水文地质工程勘察工作的有效策略 1.提高对水文地质工程勘察工作准备环节的重视。 水文地质工程勘察工作正式开展之前,应做好相应的准备工作,主要包括两个方面的内容,一方面是要结合岩土工程勘察工作所获取的资料数据,准确把握工程建设场地的实际地形地貌、地质构造情况、地层结构、岩土性质等一系列基础信息,并且要结合地区性的气候、降水等实际条件对水文地质条件及地下水分布运行规律等进行初步分析,从而制定科学的水文地质工程勘察方案。另一方面,要进一步明确国家相关规范标准对于水文地质工程勘察工作的具体要求,并要结合建筑物建设的具体设计方案,工程施工材料,建筑工程的实际用途及建设要求,对水文地质工程勘察的各项工作及任务进行明确的规范与要求,明确各项勘察工作的目标与技术标准,最大限度保障水文地质工程勘察工作能够规范、全面、到位的得到落实,以发挥出其对于工程建设的指导作用。 2.建立完善的水文地质工程勘察工作制度体系。 要保障水文地质工程勘察工作的有效开展,完善的工作制度体系是必不可少的。首先,要建立完善的水文地质工程勘察工作管理制度,对勘察工作中的各项内容进行标准化的要求,明确采样、测量、实验等各项内容的规范化操作流程与标准,并对相应的计算、测量精度进行严格要求,控制数据误差范围,对数据记录进行规范化的要求,为后续的水文地质参数计算及勘察成果分析等环节的打好基础。其次,要制定相应的技术管理制度加强技术管理工作,应通过制度加强相关勘察技术的更新与完善,并对勘测设备的标准化使用与维护进行明确的要求,从而促进水文地质勘察工作技术水平的提高,也为勘察工作方法的创新提供有力的条件。最后,应建立科学的勘察工作责任制度,由于水文地质勘察工作意义重大,因此必须要通过责任制度明确水文地质工程勘察工作中的责任分配,将责任细化到个人,对于勘察工作中出现的问题失误及失责行为,进行严厉问责,并依据所导致后果的严重性进行惩处,以提高水文地质工程勘察工作的质量与水平。 3.做好参数计算,加强水文地质分析。 首先应通过对计算模型与公式的合理选择提高参数计算准确性,在参数计算模型公式的选择时,要结合地下水和含水层类型、实验装置情况等实际条件与影响因素,选择最为适宜的计算模型公式,并要在计算过程中及得出计算结果后做好审核工作,确保计算结果的准确性与有效性。此外,还要充分认识到水文地质的特殊性,结合实际的岩土层水理性质、地下水运动规律等特性,以及水文地质参数计算的结果,加强水文地质分析工作,以更好的指导工程建设对水文地质灾害的防治,保障工程建设的质量与安全。 作者:渠磊 单位:太原理工大学矿业工程学院 水文地质勘察论文:水文地质问题在工程地质勘察中的重要性 摘要:水文地质是地质勘查中重要的组成部分,做好水文地质勘查工作有利于提高工程地质勘查的质量。基于此,本文主要从水文地质问题的重要性、水文地质勘查中主要的评定内容、水文地质中岩土的水理研究、地下水的危害几方面展开论述。 关键词:水文地质;工程地质;勘查;重要性 作为工程地质的重要组成部分,水文地质主要研究地下水的变化和分布情况,并依据勘查的结果合理利用地下水资源。水文地质能影响建筑物的安全,应对其进行全面勘查,预防有可能对建筑物造成的各种危害。 一、水文地质问题的重要性 在建筑物施工过程中,需要对周边的岩土地质情况进行必要的勘查。在勘查时,勘查单位往往忽视了周边的水文地质情况。然而,大多数工程地质情况都是由地下水的情况决定的,地下水会对岩土造成一定程度的影响。如果没有对周边的水文地质环境进行详细勘查,就可能会造成后期施工存在危险,如基坑塌陷、建筑物发生沉降等。因此,水文地质在工程地质勘查中占具有重要作用,应予以高度重视。 二、水文地质勘查中主要的评定内容 对水文地质情况进行勘查,并依据勘查的结果进行相应的评价,可以为建筑工程施工提供比较可靠的资料,减少不必要的安全事故。水文地质勘查的主要评定内容包括周边地下水的分布情况、地层结构、岩土成分及地下水的影响。对于地下水分布情况的评定,主要是针对工程地下水的含量及与地表距离,如在进行基坑开挖的过程中是否会使地下水位发生变化,而地下水是否会影响施工环境等。在地下水评定这块,要严格禁止工程施工过程中产生的污水影响地下水的质量,否则,地下水的流动就会腐蚀整个建筑物的地基,从而造成安全事故。对于周边的岩土结构和成分,要总结出对施工不同程度影响的排序,相关人员对这些有可能产生的危害进行深入分析,并制定防范措施。在此过程中,要充分结合地下水的特性、分布情况等。对于地下水对工程的积极、消极的影响,要根据周围不同的地质条件制定相应的设计方案。第一,要明确位于地下水里的地基内的钢筋会不会腐蚀;第二,要分析工程地基是否处在软弱地层。建筑物的基础是整个建筑物质量安全的保证,相关人员要做好与基础相关的勘查设计工作;第三,还要对工程周边的水文地质的具体参数进行勘查,如有可能影响桩基稳定性的渗透系数等,确保工程建筑的安全。 三、水文地质中岩土的水理研究 岩土的水理性质要结合地下水的储存形式进行分析,地下水的储存形式主要有结合水、毛细管水及重力水,其中结合水又分为强结合水和弱结合水。对强结合水来说,在强大压力的作用下,其具有很强的粘结性,而相对于强结合水,弱结合水的吸附力则很小。总的来说,结合水这一形式并不会对岩土的水理性质造成很大的影响。毛细管水是地下水在岩土毛细管缝隙中的存在形式,毛细管水受到来自毛细管力和重力两方面的作用。毛细管力比重力大的情况下,毛细管水就会上升;毛细管力小于重力的情况下,毛细管水就会下降。随着毛细管水在毛细管缝隙中不断地上下垂直运动,便会使岩土体逐步软化毛细管水对建筑地基的腐蚀性,它主要存在于砂土,中极少存在于黏土和砂砾中。对于重力水,则主要是水文地质勘查的主要对象。 四、地下水的危害 在工程施工过程中,要注意勘察工程周边地下水的升降变化,如地下水水位是受季节的影响。地下水水位受季节性变化的影响较小,但人为因素可以造成地下水水位发生较大的变化。潜水位上升会造成河岸等岩土体崩塌、岩土和地下水对建筑物地基的腐蚀性增强及岩土体结构强度降低等情况。而地下水水位降低会导致地面沉降或塌陷,严重时可导致发生地震。地下水水位的变化还能使膨胀性岩土发生变形,当地下水水位升降频繁时便会使岩土反复收缩,岩土在进行反复收缩过程中便会导致岩土的膨胀幅度增大。另外,地下水水位快速下降的情况下还会导致地面干裂。所以,在对膨胀性岩土区域进行勘察时,要重点勘察地下水水位的变化,通过研究这种变化和升降规律,设计地基的深度。 五、结语 本文先分析水文地质问题在工程地质勘查的重要性,紧接着总结水文地质勘查中需要评定的主要内容,包括地下水的分布情况、岩土结构等,并对岩土的水理性质进行简要介绍,最后提出地下水对岩土工程的危害。总而言之,水文地质勘查在工程地质勘查中占据着重要的地位,地下水严重影响着工程基坑的安全,如果预防不当,甚至会造成整个建筑物的坍塌。因此,相关勘查、设计人员要树立水文地质勘查的理念,确保工程施工的安全。 作者:李朝飞 单位:云南地质工程第二勘察院 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质问题分析 摘要:随着建筑行业的不断发展,工程建筑地质勘测过程中出现了一系列急需解决的问题。而水文地质问题更是需要处理好的重要方面,以此更好地保证工程地质勘察的质量。本文接下来简要分析了工程地质勘察中水文地质给建筑工程带来的一系列影响,同时深入探讨了处理工程地质勘察中出现的水文地质问题的有效措施,以期给相关人士予以借鉴作用。 关键词:工程地质勘测;水文地质;措施 1水文地质对工程造成的影响 1.1地下水位下降产生的影响 随着经济与科学技术的不断发展与进步,使得人们生活水平大幅度提升。在此过程中,人们过渡开采地下水,在流域上游大量修建水坝等等因素,使得地下水位出现下降的现象。当其下降到一定程度,就会造成比较严重的地质灾害。比如地面出现塌陷或者开裂之类的问题。除此之外,也有可能导致地下水位下降的周边区域出现水资源严重缺乏的现象。若是沿海地区出现水位下降,更有可能引发海水倒灌的巨大威胁。以上这些地下水位造成的后果会给相关工程埋下巨大的隐患。 1.2潜水位上升产生的影响 潜水位上升这种现象出现通常是受到水利工程建设或者是区域地质条件的影响。比如水坝上游水位上升,亦或地下水来源的湖泊水位上升都有可能致使潜水位上升。其主要是经过使其地基软化,致使粘性土压缩性极易升高,从而使得该区域土壤的含水量得以提升,这样导致建筑物地基出现不稳定的后果。一旦地基不稳,就会提升施工的难度系数。而且潜水位一旦上升,也极有可能导致地基隆起,因为水位增高,岩层的压力就会增大。从而其承受的压力到了一定高度,就会造成岩层变形,出现地表隆起的状况,使得建筑物的地基遭受一定程度的破坏。 1.3地下水压产生的影响 通常情况下,地下水位压力的作用是很弱的,对建筑的威胁太小基本可以忽视。但是若在施工过程中,使得地下水位正常压力的平衡关系遭到破坏。也就会致使地下水对地表形成巨大的压力,从而对建筑物地基产生比较严重的影响。使建筑物的稳定性与耐久性受到很大程度的影响,导致建筑的使用年限大幅度缩短。所以,在水文地质勘察过程中需要高度重视地下水位问题。 2处理地质勘测中水文地质问题的有效途径 2.1重视水文地质勘测对工程质量产生的影响 地下水位下降以及潜水位上升等方面都属于地质勘测过程中比较容易出现的水文地质问题。因此,勘察过程中也就尤其需要重视地下水会对施工过程中产生的不同影响。可以根据其可能对后期工程质量产生的影响作一份比较详细的评价报告,并明确其能够对施工设施造成的影响。以此引起施工单位加强对这方面的重视力度,根据此方法的具体情况制定出与之相对应的解决措施,以及制定出多种可行性方案。争取把水文地质对工程质量的影响控制在一定范围内,使工程整体质量得以有效保障。 2.2强化关于工程地质勘察规范方面的学习 在国内,地质勘察经过一定时间的发展,已经形成了一套比较健全的规范体系。也已经出现了许多对地质勘察目的、方法等相关方面明确规定的文件。这些文件已经成为地质勘测相关专业领域技术人员开展工作的重要依据与准则。以此才能保证水文地质勘察工作的有效开展,及时快速地处理好水文地质相关问题。因此,地质勘测相关领域专业人员在开展水文地质勘察工作的前期,需要先加强对这方面规范的了解与学习。认真阅读相关规范的内容,熟悉并熟练掌握相关操作要求与实施方式。从而使得技术人员在实际勘察过程中严格根据要求进行工作量布置,并认真收集到足够的土样采集数据,及时细致地划分好抗震地段。所以,相关领域的技术人员通过对这些规范性文件的研究学习,能够有效增强相关人员对工程地质勘测方面的了解,提升自身的理论知识水平与实践操作水平。 2.3加强调查地下埋藏情况 在对工程建设所在区域的地质进行勘测时,要时刻谨记勘测的主要目标,根据实际情况设置出一套合理的勘察体系,从而对地下水埋藏的具体情况进行科学合理的分析。首先,对地下水的类型以及流向等基本情况必须明确。在此基础上针对地下水对建筑材料产生的腐蚀性影响进行合理的评价。其次,对地下水极有可能出现的一系列威胁进行预估。在此基础上,才能针对地下水突涌、流沙等问题制定出多种预防措施,最大限度降低水文地质给工程整体质量带来的风险。 作者:孙杰 崔英华 单位:江西省核工业地质局267大队 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害分析 摘要:随着建筑工程的日益增多,工程地质勘察逐渐引起重视,它是工程建设的最为重要的一个环节,而在工程地质勘察中,水文地质危害影响较大,主要影响建筑物的稳定性和耐久性。文章概述了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并提出相应的解决措施,具有较强的意义和价值。 关键词:工程地质勘察;水文地质危害;分析;对策 建筑工程施工之前必须做好相应的前期准备工作,其中地质勘察尤为关键,这是建筑工程质量的基本保障。工程地质勘察中,水文地质勘察是其重中之重,这关系到建筑工程的使用寿命,重视水文地质分析可以有效避免地下水腐蚀工程。本文详细分析了工程地质勘察中水文地质危害的主要影响因素,并针对其存在的问题给予应对策略。 1工程地质勘察中水文地质危害主要影响因素分析 1.1地下水升降影响 工程地质勘察中,水文地质危害非常严重,如若不引起重视,将会造成不堪设想的结果。针对建筑工程而言,其主要水文地质危害来源于地下水,无论是地下水位上升,还是地下水位下降,都会在某种程度上影响建筑物。自然或人为原因都会引起地下水位变化。地下水变化如果维持在一定范围内,将不会对建筑物造成任何威胁,而一旦突破临界值,将会对建筑物造成极大的影响。如地下水上升,将可能产生如基础土壤软化、盐渍化以及沼泽化等等后果。除此之外,还可能导致如建筑物倾斜或者墙体破裂或是引起塌方,甚至造成建筑物地基不稳,基础上浮,淹没地下室等极为严重的后果。地下水下降对建筑也有一定的影响,地下水位下降会引起如诱发地裂、地面沉降等后果,这在某种程度上对建筑物土体结构是非常不利的,影响建筑物的稳定性,减少建筑物使用年限。人为因素成为地下水位下降的主要原因,因此在建筑施工过程中,施工人员必须引起高度重视,做好相应的防范措施。例如:假设地下水沉降经常发生,这对岩土影响极大,使其出现不均膨胀变现,致使其膨胀收缩度受到影响,逐渐变大,进而造成地裂,导致建筑物基础受损,影响其基础承载力。 1.2地下水压力影响 通常来说,地下水作用力很小,如果地下水维持正常状态,其不会对建筑物有任何影响,但是很多施工人员在作业过程中并没有对地下水引起足够的重视,促使其平衡失调,导致地下水压力危害。在地下水压力下,将会导致以下后果,如流沙、基坑突涌,进而破坏基础稳定度。如果建筑物基础受到威胁,那将对整个建筑物产生极大的影响,无法保障建筑物的质量,同时会缩短建筑物使用年限。总的来说,工程地质勘察中,施工人员必须对地下水压力影响引起足够的重视,并在施工过程中避免此类情况的发生。 1.3潜水位上升影响 潜水位上升对建筑物的影响也是非常大的。附近河流、水库、湖泊等,其水位升高对潜水位上升有一定的影响。此外,工业废水、排水管道以及灌溉工程渗透等因素,直接威胁到建筑物质量,具体表现在以下两个方面:第一,潜水位上升,在某种程度上影响建筑物地基,使其变软,增加土壤含水量,降低土壤强度,加大其压缩性,这对建筑物而言是极其不利的因素,极易发生沉降变形;第二,影响地基,使其发生侧移,或是导致地基隆起,致使地基上浮,最终导致建筑物失稳。 2解决水文地质危害的相关策略 2.1规范地质勘察环节 针对建筑工程而言,施工之前的地质勘察尤为关键,这将直接影响到建筑物的质量以及使用年限。工程地质勘察不仅是极为复杂的工作,同时也是一项系统性的工作,具有极强的专业性。目前,我国对工程地质勘察逐渐引起重视,相关工作也在逐步完善,具有明确的规章制度,完善的规范体系。规章制度的建立可确保勘察工作的科学性,同时也可保障施工的合理性。工程地质勘察的规章制度涵盖了勘察的每个细节,并在每个环节进行了逐一规定,如地质勘察目的、勘察任务、勘察评价等等,这使得工程地质勘察效果显著,规范了工程地质勘察流程,为工程地质勘察工作顺利推行提供保障。经过调查研究发现,大部分的工程地质勘察人员对相应的规章制度了解并不深,在实际工作中,他们会依据自身的经验进行实际操作,这就在某种程度上促使工程地质勘察效果并不理想。因此,工程地质勘察人员必须对自身的工作引起高度重视,严格按照规章制度开展工作,对水文地质勘察了解透彻,掌握最基本要求,依据标准进行水文勘察,进一步提工程地质勘察效率,保障勘察工作能够取得预想的效果,这样才能从根本上保障建筑物的质量不会受到水文地质的影响。 2.2深入调查地下水状态 对地下水埋藏状况进行有效调查,以确保建筑施工中不受到地质水文的影响。地下水埋藏状况调查应从以下方面着手:第一,明确调查目的,设置调查标准;其次,了解地下水类型,进而确定地下水位,并深入了解其水位变化情况、水位变化规律、地下水腐蚀性等。这些因素都需要深入调查,才能在工程地质勘察中获得相对有效的资料。在建筑选材阶段,施工人员可以依据调查结果选择相对合适的材料,确定基坑施工方案。同时,施工人员在施工工程中要进行综合考虑,并且要预估在施工过程中有可能会出现的情况,如地下水的危害性、管涌的威胁值,针对有可能出现的状况,制定相应的防治措施:如控制基坑深度;保障基底隔水层维持在固定范围之内;降低水压力、降低承压水位符合相应标准,从根本上避免突涌情况的发生。 2.3保障潜水位以及地下水维持在正常范畴 潜水位不稳定也会影响建筑物质量,因此针对潜水位上升问题,相关部门应该引起高度重视,并从地下给水管道、引水渠水管道两方面加大监管力度,一旦发现渗漏问题,必须给予及时修复。而地下水下降问题,有关部门也必须引起足够的重视,特别是要加强抽取地下水和采矿方面的管理,一旦出现违规情况,必须进行严格处罚,加强相关教育。 3结语 综上所述,工程地质勘察是建筑施工不可或缺的环节,尤其是其中的水文地质分析非常重要,这直接关系到建筑工程的质量,因此做好工程地质勘察中的水文地质分析是一项必须要做的工程前期准备工作。 作者:张瑞刚 方李涛 单位:外生成矿与矿山环境重庆市重点实验室(重庆地质矿产研究院) 水文地质勘察论文:水文地质勘察方法在找水中的应用 基于水文地质学的特殊性,在后续研究过程中,必须根据科学技术的特点,对水文地质属性进行详细的分析,了解地质学的相关内容及属性。随着水资源的利用形式的不断优化,在整体控制阶段要结合人类活动及水环境的自然反应,不断探究切实可行的勘察方法。现有的水文地质勘察方法趋于多样性,包括:遥感技术勘察法、地球物理测井勘察法、地面核磁共振勘察方式等,要求相关工作人员根据实际情况,确定合理的勘察方式。 1当前我国水资源的应用现状 我国是当前公认的贫水国家,人均淡水资源的拥有量不断减少,当前中国人均淡水资源拥有量将不到1700m3;而中国淡水资源南多北少,应当避免人口过多地向缺水地区流动(南水北调可以缓解北方缺水的局面。但是由于特殊干旱地区水资源的应用情况,在地质勘查过程中要优化资源的控制形式,由于地表水传导水能力比较强,其存储量比较少,必须对地下水含水量的控制形式进行分析,调整现有设置空间,进而起到合理有效控制的目的。从现有水文地质条件来看,由于地质条件比较复杂,在地域地下水补给的过程中要重视排泄条件的具体应用,使其适应地下空间的变化趋势。在后续控制和干预过程中,针对勘察方法的多样性,要求工作人员明确基础性勘察方式,结合具体工程的要求,对资源具体应用形式进行分析。 2水文地质勘察方法在找水中的具体应用 基于现代水文地质因素的相关制约性因素,在后续控制和应用阶段,必须不断减少影响因素的消极影响,适应水资源的综合性应用趋势。以下将对水文地质勘察方法在找水中的具体应用进行分析。 2.1遥感检测技术 近些年来遥感技术的应用范围逐渐扩大,该技术能实现远处探测,在最短的时间内感知特体各事物的技术,它技术先进、探测范围大、信息量大,并可实施动态监测。遥感勘察方法主要是以勘察形式为主,能在视线固定的范围内,了解区域性应用情况。其次要技术形式采用的是展片目视解释形式,结合户外验证形式及水文地质检查形式,实现信息的及时获取。 (1)热红外检测技术。 热红外检测技术采用的是热红外线波,能获得区域内的图像资料。其次在具体操作过程中通过对温度的测定,进而确定是否存在地下水。该检测技术在干旱地区应用比较广。其技术原理比较特殊,地下水可以通过毛细血管及热导作用,对地表情况进行分析,进而确定地表湿度及温度,如果出现异常情况,可以及时对发展趋势进行检查。利用该检测技术配合基础性资料能实现探测资料的有效获取。 (2)水文地质信息的分析。 在遥感技术应用阶段,必须根据实际发展形式的要求,从水文地质角度对遥感信息进行分析,判定地层岩石的构造及水文地质信息,通过合理有效的信息判定能对地下水的储存情况有详细的了解。 (3)环境信息的获取。 基于遥感技术的特殊性,在后续控制和应用阶段,要重视地下植被、湖泊等自然因素的影响,不断减少影响因素的消极影响,实现水位的合理性控制。通过有效的判断方式能对水位实际情况有一定的了解,并及时确定矿物质的深度和水化类型。 2.2地球物理测试方式 地球物理测试形式是探测形式的重要组成部分,在后期应用和分析阶段需要对水文地质情况有一定的了解,以物理原理形式为基准,实现信息的合理控制。 (1)明确含水层特点。 不同含水层的内外部构造形式差异性比较大,必须对地层水的矿物化程度进行分析,明确两者的差异性。对地下水进行地下水矿化度进行测量。地层水的矿化度越高,地层电阻率值越低。其次该检测形式能有效的判定裂隙的标准,由于声波时差比较大,在后期控制阶段会出现电阻率降低的情况。 (2)判定岩溶水。 裂缝层是声波的主要表现形式,如果溶洞内部含有水资源,则可以将其作为重要衡量标准,包括:岩溶、裂隙发育处,井径,可以应用井径曲线作为重要衡量标准。其次基于岩石密度的特殊性,要选择密度检测形式、电阻率及孔隙度等参数形式,根据现有地质资料对岩性进行分析。 2.3物探和钻探技术 (1)物探技术。 在水文地质检查和控制过程中,必须根据研究区的水文地质实际情况,结合勘察补给断面的实际要求,对探测点进行分析。通过有效的检测形式,能对地层结构及含水层的分布情况进行分析,进而为拟建水源地的供水孔和布置钻探工程量提供了科学依据。 (2)钻探技术。 根据遥感技术的特殊性和复杂性,在钻探阶段必须结合水文资料、地质资料等形式,在现有控制基础上明确工作量。根据物探工作形式的相关要求,要结合水文地质条件地层的特殊性、岩性、成因及富水性等控制因素,探究沉积层的实际特点,明确钻探技术的具体控制形式。 2.4地面核磁共振法 基于地面核磁共振技术的特殊性,在整体控制过程中,要针对地面实际检查形式,探究具体控制形式。地面核磁共振检测技术对含水层要求比较低,其应用范围比较广。基于该设计形式的重要性,要以控制信号为基准,核磁共振信号的幅值越大,所探测区域内水含量就越丰富。从而,可以根据由小到大的核改变激发脉冲矩来推断由浅到深含水层的贮存状况,达到实现直接寻找地下水的目的。 (1)确定检测范围。 在整个应用形式控制阶段,为了对测定形式进行分析,在整体干预过程中需要优化核磁共振信号,将其作为重要检测标准和形式。由于探测区域内的应用方式比较特殊,相关工作人员必须对物探形式进行分析,将其应用于土层空隙测定,层间格式测定等方面。基于现有测定形式的特殊性,在后续系统应用阶段必须明确岩土的水性,结合岩溶实际形式,对裂隙含水质进行检测。 (2)明确工作原理。 在系统后续检测和应用阶段,要结合信号形式对其进行分析,根据核磁共振信号幅度形式采用合理的判断形式。根据核概念机制的具体应用情况,不断激发脉冲形式,使其应用于各个勘察应用范围中。 3结束语 随着现有科学技术的不断发展和应用,必须根据现代水文地质勘察方法的要求,探究切实可行的应用形式。水文地质勘察人员在工作中必须根据传统技术的应用特点,结合新技术及新理论的应用情况,对找水工作引起重视,进而不断扩展应用领域,发挥勘察技术的应用特点和优势。在现代水文地质勘察过程中,要不断寻找有效的地下水资源,为推动区域性经济发展奠定基础。 作者:夏利明 单位:重庆勘察实业总公司 水文地质勘察论文:工程地质勘察中水文地质危害 一、工程地质勘察中的水文地质危害分析 (一)工程地质勘察中地下水位动力作用的危害。 在不同工程地质中,其自身岩土体组成成分也往往会存在一定的差异,例如在含有大量蒙脱石的工程岩土体中,如果该部分岩体受到一定的地下水变化的影响作用,就会使得蒙脱石中的水分含量发生骤然的变化而导致其发生明显的缩胀问题,这种缩胀不仅能够使得蒙脱石自身出现严重的变形,同时也会导致整个岩土层的稳固度与承重能力受到一定的冲击,从而使得整个工程建设项目的地质条件出现问题与缺陷。 (二)工程地质勘察中地下水位上升的危害。 能够造成地下水位上升的因素非常的多,其中最关键性的也是影响最为深远的一个因素就是降水量的变化。就目前我国的工程地质勘察情况来看,在降雨多发的季节,如果工程建设人员不能对其进行及时的排水处理,就非常容易导致工程建设地段因为地下水的迅速上升,而使得工程地质中的岩土含水量变得过大而导致其自身的强度与稳固度受到不小的影响与冲击;同时,在降雨过少的季节,如果岩土体过分干燥就会使得其出现大面积的龟裂现象,而此时如果通过水库来对其进行给水灌溉工作,则会使得岩土在极端的时间内由干燥转变到湿润状态,这就非常容易使得工程建设中的岩土体变得过于松散,从而进一步引发其出现坍塌问题,造成严重的水文地质危害。 (三)工程地质勘察中地下水位下降的危害。 社会的不断进步与科学技术的发展提高,使得我国的工农业也迅速的发展起来,再加上人口数量的不断上升,导致人们的生活用水和工农业建设的生产用水量也全面的提升。一般情况下,人们的生产生活用水都是有地下水来进行供应的,社会用水量的增加使得地下水的使用也不断上升,大量的抽取活动就会在很大程度上导致地下水位发生沉降问题。一旦地下水位发生沉降现象,不仅会对工程建设项目的实际施工造成巨大的困难与影响,同时也非常容易导致建筑物出现下沉问题,且其还回在一定程度上促使道路出现塌陷现象,从而对整个工程地质勘察造成不小的影响。 二、工程地质勘察中的水文地质危害的解决方法 (一)强化对工程环境地下水状态的研究。 由于地下水位的变化往往能够对整个工程地质环境造成最直接的影响作用,因此,我们要向全面的解决工程地质勘察中的水文地质危害,就必须要对工程环境的地下水状态进行深入的调查与研究,并进一步对工程所在地区的气候特征与降水量等能够引起地下水位变化的因素进行资料收集,对工程建设地区的排水建设情况进行充分的了解。此外,为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察人员必须要对工程所在地的含水层进行全面的勘察与检测工作,确保其能够对地下水位的变化发展趋势有一个合理的掌握,从而促使其能够更好的对工程地质勘察中的水文地质危害进行全面的处理与解决。 (二)对工程地质勘察工作进行全面的规范。 由于工程建设的地质环境具有明显的复杂性特征,从而导致工程地质勘察工作也具备了鲜明的系统性与专业性。就目前我国的工程地质勘察工作来看,经过不断地发展完善,使得其自身已经建立起了一套较为完善的规范制度与规章体系,这就在很大程度上使得我国工程地质勘察工作的准确性与科学性得以提升。然而,受自身专业素质水平的影响作用,使得我国的部分工程地质勘察人员在实际的地质勘察工作过程中,并没有真正的对这些具体的规章制度进行全面而又深入的了解分析,其往往更多的是依靠自己多年的工作经验来进行工程地质的勘察工作,使得勘察的质量与效果受到不小的影响与冲击。因此,我们必须要对工程地质勘察工作进行全面的规范与完善,来确保勘察人员能够对地质勘察的标准与要求有一个更加深入的了解与掌握,从而进一步提升其对于水文地质危害的防范与处理能力。 三、结语 水文地质勘察是工程地质勘察中的一个非常重要的组成部分,其往往能够对整个工程地质勘察的质量与水平产生最直接的影响作用。为了能够更好的避免由地下水位变化而造成的工程地质环境破坏,就要求工程地质勘察部门必须要强化对工程环境地下水状态的研究,并进一步对地质勘察工作进行全面的管理与规范,来从根本上提升工程地质勘察的质量,及时的解决工程地质中的水文地质危害,来进一步实现工程建设的安全性与稳定性的全面提升。 作者:付强 秦福锋 单位:山东省煤田地质局第一勘探队
环境与健康论文:环境污染与人体健康论文 人类健康的基础是人类的生存环境,只有生物多样性丰富、稳定和持续发展的生态系统,才能保证人类健康的稳定和持续发展,而环境污染是人类健康的大敌,生命与环境最密切的关系是生命利用环境中的元素建造自身。 一、人体健康与化学元素的关系 人体中含有大量的化学元素。在这些元素中,除碳、氢、氧、氮能形成各种体内的有机物质以外,其他元素都各以一定的化学形态和结构形成各种生物配合体、功能蛋白质、酶等存在于人体组织中,或作为组成人体结构的材料。或作为血氧运输的载体、或作为酶的激活剂、或作为体液中电解质平衡的调节剂,或作为人体细胞间的信息传递的通讯员,这些元素协同作用,共同完成人体的新陈代谢功能。 但是,由于人类在长期进化过程中,并没有形成对现代社会环境中,无论在数量、还是在质量方面的巨大变化的元素的生态适应机制,环境中有些元素对于人体是必需的,有些是非必需的,不是可有可无的。而人体中任何一种化学元素超过一定的标准都会成为对人体的有害元素。例如,铁是人体必需的元素,具有造血、组成血红蛋白、传递电子和氧,维持器官功能的作用,但人体摄人过量的铁,就会损伤胰腺和性腺,甚至引起心衰、糖尿病和肝硬化。氟也是人体的必需元素,氟对防龋齿、促进牙的生长有积极作用,氟还参与人体内各种氧化还原反应和钙、磷代谢。但是,过量的氟会引起氟斑牙、氟骨症和骨质增生。其他很多元素也如此。 现代人与古代人人体中的微量元素的变化是由环境污染而造成的。随着人类新技术的发展和对地球资源的开发利用,现代环境中的很多元素大大超过了古代环境。因此,现代人人体中各微量元素的含量水平也大大超过了古代人. 现代人体内大多数元素的含量高于古代人,而其中许多元素对人体的健康构成危害。它们在人体中有隐藏毒性,当高于某一阈值时,人体便发生中毒,甚至死亡。例如,铜的过量摄人曾导致了轰动世界的日本富山痛痛病,患者长期食用含铜量很高的米,全身自然骨折达72处之多,呼天叫地,痛不欲生。铅也是一个潜在的危害,目前它的主要来源是汽油中的防爆剂——四乙基铅。在汽油时代开始以前,古代罗马人已经开始大量使用铅了。古罗马人用铅制成贮存糖浆和果酒的容器,贵族妇女痴醉于铅做的化妆品。有的历史学家认为,铅中毒引起的死胎、自然流产和不孕症是罗马帝国上层阶级出生率低,从而导致古罗马最终衰亡的原因。随着铅的开采和汽油的使用,环境中的铅越来越多。铅中毒引起人体寿命缩短,情绪低沉、疲倦、贫血,甚至影响儿童的智力。 二、人体对污染物的富集 人类利用自己的智能得到的物质越多,“潘多拉魔盒”效应也越明显。据统计,已有96000种化学品进入了人类环境。这些化学品在给人类生活带来巨大利益的同时,也带来了大量的环境问题。100年前,“滴滴涕”的发明者(瑞士人缀勒)由于发明了“滴滴涕”而获得诺贝尔奖,而现在许多国家因其对环境和人体造成危害,已将“滴滴涕”列为禁用品。 科学家发现,人体对环境中某些元素具有惊人的富集效应。美国的科学家在长岛河口区做过这样的实验,大气中“滴滴涕”浓度很低,但经过食物链放大,进入人体的“滴滴涕”浓度可达大气“滴滴涕”浓度的 1000万倍以上:大气“滴滴涕”(富集1.3万倍)浮游生物(富集14.3万倍)小鱼(富集57.2万倍)大鱼(富集85.8万倍)水鸟(富集1000万倍)人体。 现代科学证明,人体对有毒物质的富集放大是惊人的。世界上有名的公害事件,包括日本水侯县受汞毒害的水俟病,富山县的痛痛病及农药的污染,研究表明,工业厂矿的废水、废气、废渣排放到环境中造成环境镉污染,从而使当地居民种植的水稻等农作物含镉量超标,居民长期食用被镉污染的粮食、蔬菜等,导致体内镉负荷逐渐增高,镉在体内的生物半衰期长达10-30年,为已知的最易在体内蓄积的有毒物质。镉的不断累积,可使接触者产生各种病变。急性或长期吸入含镉烟尘可引起肺部炎症、支气管炎、肺气肿、肺纤维化乃至肺癌。长期、低剂量接触镉污染主要产生的肾脏病变,表现为肾小管吸收功能降低,尿中低分子蛋白含量增高。镉中毒时,肾脏对钙、磷的吸收率下降,对维生素d的代谢异常,长此以往,可导致镉接触者的骨质疏松或骨质软化。镉还可引起肺、前列腺和睾丸的肿瘤。都是由于食物链和生物富集放大的结果。著名物理学家牛顿在1692年由于患严重的失眠、消化不良、健忘、忧虑及妄想等症状而与世长辞。100多年后,人们分析了这位大物理学家的头发样品,发现牛顿死于铅、砷、镉中毒。这些元素都是牛顿用金属做炼丹实验时,从“潘多拉魔盒”中跑出来的。牛顿当年万万不会想到,自己的身体吸收了他的炼丹元素,并因此而丧生。 三、环境污染物进入人体的途径及危害 对人体健康有影响的环境污染物主要来自工业生产过程中形成的废水、废气、废渣,包括城市垃圾等。环境污染物影响人体健康的特点,一是影响范围大,因为所有的污染物都会随生物地球化学循环而流动,并且对所有的接触者都有影响;二是作用时间长,因为许多有毒物质在环境中及人体内的降解较慢。 环境污染物进入人体的主要途径是呼吸道和消化道,也可经皮肤和其他途径进入。气态污染物一般是经过呼吸道进入人体的。由于呼吸道各个部位的结构不同,对污染物的吸收速率也不同。人体肺泡面积达90平方米,毒物由肺部吸收速度极快,仅次于静脉注射。进入肺泡的污染物直径一般不超过3μm,而直径大于10μm 的颗粒物质,大部分被粘附在呼吸道、气管和支气管粘膜上。水溶性较大的气态物质,如氯气、二氧化硫,往往被上呼吸道粘膜溶解而刺激上呼吸道,极少进入肺泡;而水溶性较小的气态毒物(如二氧化氮等),大部分能到达肺泡。污染物进入人体后,由血液输送到人体各组织。不同的有毒物质在人体各组织的分布状况不同。一般来说,重金属往往分布在人体的骨骼内,而“滴滴涕”等有机农药则往往分布在脂肪组织内。毒物长期隐藏在组织内,并能在组织内富集,造成机体的潜在危险。 除很少一部分水溶性强、相对分子质量极小的污染物可以原报排出体外,绝大部分都要经过某些酶的代谢或转化,从而改变其毒性,增强其水溶性而易于排泄。人体的肝、肾、胃肠等器官对污染物都有一定的生物转化作用。其中以肝脏最为重要。污染物在体内的代谢过程可分为两步,第一步是氧化还原和水解,这一代谢过程主要与混合功能氧化酶系有关;第二步是结合反应,一般经过一步或两步反应,原属活性的有毒物质就可能转化为惰性物质而起解毒作用。但也有增大活性的现象,如农药1605在体内氧化为1600,其毒性更大。 各种污染物在体内经生物转化后,经肾、消化管和呼吸道排出体外,少量经汗液、乳汁、唾液等各种分泌液排出,也有的通过皮肤的新陈代谢到达毛发而离开机体。 人体除了通过上述蓄积、代谢和排泄三种方式来改变污染物的毒性外,机体还有一系列的适应和耐受机制,但机体的耐受是很有限的,超过一定的限度,人体就会出现中毒症状,甚至死亡。影响环境污染物对人体作用的因素主要有:剂量、作用时间、反应条件和个体敏感性等。总的来说,不同的污染物对机体危害的临界浓度和临界时间都是不同的,只有当环境污染物在体内蓄积达到中毒阈值时,才会发生危害。 环境污染对人体健康往往造成急性危害、慢性危害和远期危害。当污染物在短期内大量侵入人体,常会造成急性危害。历史上的公害事件,都是急性危害的例子。当污染物长期以低浓度持续不断地进入人体,则会产生慢性危害和远期危害。例如,大气低浓度污染引起的慢性鼻炎、慢性咽炎,以及低剂量重金属铅引起的贫血、末梢神经炎、神经麻痹、幼儿脑受危害而引起学习和注意力涣散等智力障碍等。环境污染物对人体的远期危害主要是致癌、致畸、致突变作用。资料表明,人类癌症由病毒生物因素引起的不超过5%,由放射性物理因素引起的也在5%以下,由化学物质引起的约占90%。而致癌的化学物质中,有相当一部分是环境污染物。例如,砷化物、石棉纤维、煤烟中的苯类、二氧化硫、农药等。如位于包钢北部偏西约20公里的沙德格苏木,许多牧民都患有腰背部及四肢关节疼痛,部分人出现骨骼变形,据包头医学院在该地区的调查,儿童牙齿斑釉率为97.63%,成人为89.57%,严重的氟污染不仅损害了沙德格百姓的健康,而且给当地的畜牧业带来危机。20世纪70年代末,一个大队有万余头羊,后来只活了不过4000头,牧民们生活极端困苦,纷纷洒泪离乡,逃荒到达茂旗等地。对此,国家环保总局很重视,指派太原环境医学研究所去调查核实,结果情况基本属实。 生活方式的改变也会导致环境污染的疾病。如电视病、空调病、风扇病。电脑病、以及电磁干扰、核辐射、化学污染等等。仅就与人们生活密切相关的含磷洗涤废水对人体的影响来看,其副作用十分明显。由于高磷洗衣粉的直接、间接刺激,手掌灼烧、疼痛、脱皮、起泡、发痒、裂口,成为皮肤科的多发病,并成为接触性皮炎、婴儿尿布疹、掌跖角皮症等常见病的刺激源。 食品污染也是一种环境污染,现在越来越受到人们的高度重视。1999年比利时发生的二恶英“污染鸡”事件,就是最好的说明。人类健康与环境的质量有密切关系,因此我们要切实保护环境,促进人类健康发展。 环境与健康论文:健康教育与环境治理融合灭鼠效果调研 1材料与方法 1.1健康教育 利用各种媒体做好宣传教育工作,邀请省内外专家来德州市培训专业人员,要求逐级培训、部门培训;要全社区人员了解鼠类生态习性,讲授贯穿于整个试验过程,是一种灵活、实用、有效的方式,最初先培训灭鼠骨干,然后以生产小组为单位,每户派一名代表(以家庭主妇为主),采取授大课的方式,讲授防鼠灭鼠的基本知识,让群众自己动手防鼠灭鼠;灭鼠骨干人手一本宣传手册,每户一张宣传单,并利用沿街宣传栏深人浅出,内容灵活,图文并茂,使群众一看就懂一学就会;对于居家中一些特殊场所(粮仓、杂物间、禽舍等)的环境治理、布夹、布药等不易理解的内容演示给群众,让其照此办理,起到事半功倍的效果;根据居民不同文化及接受能力的差异,因人施教,充分运用图表、演示、比喻,让其了解灭鼠的有关知识,知道所做的目的和方法,充分调动其自身积极性;多媒体教育利用县、乡、村三级电视台,播放鼠类防治的专题录像,将鼠的危害、生态习性及如何利用其习性进行防治,栩栩如生地展示在群众面前,对推动群众自觉参与鼠类防治,起到了积极作用;群众多年养成的不良卫生习惯,短期内难以改变,需要试验人员多次讲解,时时提醒,反复强化,才能达到预期目的。 1.2环境学治理 搞好室内外卫生,清理卫生死角,管理院内乱搭乱建草棚草屋、杂物,粮食入仓入囤,彻底清除鼠的栖息场所及食物来源。进出室内所有孔、洞、缝要用水泥堵塞抹平。通向室外的下水道口要用小于0.6cm的铁丝网封档。厨房、仓库要设高60cm、厚2cm的档鼠板,门下边钉30cm高的铁皮防鼠咬啃。 1.3灭鼠效果考核 采用格粉板法(400格者)。试验前于各试验组和对照组区域内随机选定粉板布放户,16:00开始按约15m2房间布放粉板1块,每块大小为20cm×20cm,翌日上午10:00开始查收,同时把带有400格的有机玻璃板罩在粉板上分别计数鼠的阳性格数。计算灭鼠前后鼠的阳性率;依此计算杀灭效果。 1.4统计学处理 用spss17.0进行统计学分析。 2结果与分析 2.1环境学治理 发动各部门、家庭、“五小”行业对进入室内孔缝进行封堵,对餐饮业所有下水道用小于1cm的铁丝封挡;完成毒饵站3.5万个。 2.2试验村与药物投放对照村灭鼠效果的比较 从表1中可以看出,试验村全年的鼠密度保持在在0.5%~1.73%之间,能够长期控制在较低水平;药物投放对照村仅在投药后的短期内将鼠密度控制在较低水平,只是在投入药物后的2-3月内鼠密度控制在3%以下,随后又逐日回升到原来水平,维持在较高水平,7-10月鼠密度分别是6.24%、10.03%、13.21%、13.42%。统计学处理,二者灭鼠效果有非常显著效果差异(U=18.00,P<0.001)。 2.3试验村与空白对照村灭鼠效果的比较 空白对照村全年鼠密度都超过国家标准3~4倍,7-12月鼠密度分别为11.24%、12.24%、11.02%、12.34%、13.01%、11.45%。统计学分析表明,试验村与空白对照村的灭鼠效果亦有非常显著的效果差异(U=3.500,P<0.001)。 2.4药物投放对照村与空白对照村的灭鼠效果比较 经过统计学分析,二者的灭鼠效果没有统计学意义(U=42.00,P>0.05)。说明药物投放来灭鼠仅在投药后的短期内起作用,只能起到阶段性灭鼠效果。 3讨论 鼠类防治国内外研究报道很多,大多是传统的药物投放毒饵灭鼠,较早使用急性灭鼠药物不但效果逐年下降,而且对非靶类动物、甚至人类的生命安全造成了严重威胁。近十几年来,国家积极推广抗凝血药物灭鼠,但由于需要大量粮食,配制要求高,人民群众不了解鼠类的生态习性、灭鼠方法,而且担心毒饵对家畜、家禽造成损害,结果造成鼠害防治效果仍不理想。鼠类都是依靠人类活动所破坏的环境和形成垃圾、废弃物而生存,卫生状况和鼠害发生程度有直接的关系,脏、乱、差的环境为鼠害提供广泛栖息场所丰盛的食源,是造成鼠患猖獗的原因,只有采取对居民宣传教育工作,让群众更多了解鼠类的生态习性、危害防治方法,让群众自觉地有意识地参加鼠害防治工作,改变不良卫生习惯,建立良好的家务管理风尚,采取环境治理,经常性的打扫室内外环境卫生,清理垃圾死角,清理杂物、杂草,不乱扔、乱倒垃圾,清除鼠害隐蔽条件,储存好食物、副食品,剩饭、剩菜及时清理,以此断绝鼠粮,与此同时,对居民建筑进行防鼠措施处理,针对鼠类可能潜入室内的通道和缝隙、下水道、电线通过的缝隙实施相应的防鼠措施,从张庄村实验结果看,以采用文化防治与环境治理为主,辅以少量药物的综合防治措施,不采用大规模药物杀灭,完全可以把鼠害控制在国家标准以下,单纯药物杀灭不可能达到。而且,可大大减少药物对环境的污染,保障人畜安全,降低费用。通过3个村一年来的灭鼠测算,采用单纯药物比用该方法多开支灭鼠费用5倍以上。 通过调查结果显示,单纯药物投放不能长期稳定较低鼠密度,只有让群众更多了解鼠类的生态习性、危害防治方法,让群众自发地开展全民性的爱国卫生活动,家家户户设挡鼠板、堵塞孔洞缝隙,防止鼠随时进入,才能长期控制鼠密度回升。通过对张庄村、南陈庄、芦庄村3个自然村灭鼠方面的调查研究,验证了健康教育与环境治理的灭鼠综合措施确实有效,我们随即在德城区所有学校、机关、宾馆、餐饮单位开展了健康教育与环境治理相结合的灭鼠综合措施运动。2011年的“国家卫生城市”验收更进一步验证了健康教育与环境治理相结合的综合措施是一项科学、有效的措施。 作者:孟宪新 商怀君 许学水 李洪芬 单位:德州市疾病预防控制中心 环境与健康论文:环境科学与人体健康研究论文 摘要:环境科学作为一门新兴科学是随着人类社会科学技术飞速发展、工业化进程不断加深而形成与发展的。本文以人类需要为科学的源动力和出发点论述了大气污染、水污染、噪声污染对人体健康的危害。从人类对自身健康的需要角度来说明环境科学的重要性。 关键词:环境科学;大气污染;水污染;噪声污染:人体健康 任何一门科学都是基于人类生存的需要而产生的,并在人类对其不断的探索中得到发展、完善。正如早期人类在日常生活中由于记数的需要而产生了数学,由于天空中的星斗与农作物的收获及河水的泛滥之间的规律而产生了天文学一样,环境科学便是在人类社会进入工业化后,随着工业化的不断深入,在其带给人类巨大效益的同时也产生了日益严重的负作用,这种负作用甚至危害到人类生存的这种情况下产生的。 环境科学与人类息息相关,其任务是保护人类生存环境,制定各项环境标准,为限制污染物的排放提供依据。环境如果受到了污染,就会对人的健康产生不良的影响。这里的环境是指自然环境。分为两类,即原生环境和次生环境。原生环境是指天然形成的自然环境,如空气、水、土壤等。次生环境是指由于工农业生产和人群聚居等对自然所施加的额外影响,引起人类生存条件的改变。[1]其中次生环境是危害人体健康的主要环境因素,也是环境科学研究的客体。环境污染就是人类的生产生活对自然原生环境所造成的危害,这种危害是多方面的。下面就大气污染、水体污染和噪声污染对健康的影响来说明环境科学的意义。 一大气污染对健康的危害 大气是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混合物。就干净清洁的空气而言,按其体积计算,在标准状态下,氮气占78.08%,氧气占20.94%,氩气占0.93%,二氧化碳占0.03%,其他气体体积微乎其微。各种自然的变化会引起大气成分的变化,例如火山爆发和森林火灾会产生有害气体及其他微尘颗粒,但这种变化是局部的、短暂的。而随着现代工业和交通运输的迅速发展,向大气中排放的物质的量越来越多,种类也越来越复杂,引起大气成分发生急剧变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类的健康及动植物的生长以及气象气候产生危害时,我们就说大气受到了污染。 (一)污染源。工业企业排放的废气;生活炉灶与采暖锅炉;交通运输。 (二)污染物。颗粒物,SO、SO2、CO、NO、NO2、氟气体、含氯气体等。 (三)危害,谈到大气污染的危害,先举两个具体的例子:1952年12月伦敦发生的光化学烟雾,4天中死亡人数较常年同期多4000多人,其中45岁以上为平时的3倍,1岁以下为平时2倍。被称为“世界八大公害”和“20世纪十大环境公害”之一的洛杉机光化学烟雾事件发生于1955、1970年,前者使400多人呼吸衰竭而死,后者致全市3/4的人患病。下面是大气中污染物对人体的具体危害: 颗粒物:直径小于0.015μm最容易进入人体肺部组织,称为“可吸入因子”,在肺部沉积,引起肺组织纤维化病变,导致肺心病、心血管疾病。另外微粒物多是污染物的载体和催化剂,可吸附多种污染物如硝酸盐、硫酸盐、金属等,引起肺癌等多种疾病。 SO2:SO2易形成酸雾、酸雨。当空气中的SO2浓度达到15mg/m3时,呼吸道受到刺激,达到20mg/m3时,使人眼睛流泪,咳嗽;当达到100mg/m3时,可致人死亡。 CO:阻碍氧气的传输,使人体缺氧。危害中枢神经系统,造成人的感觉、反应、记忆等机能障碍,严重者会危害血液循环系统,导致生命危险。 NO:与血液中的血红蛋白结合后生成亚硝酸血红蛋白和亚硝酸高铁血红蛋白,使血液运输氧气的能力下降。 NO2:危害人体的呼吸系统。当空气中N02的浓度达100mg/m3时可致人死亡。 二、水污染对健康的危害 水是人体的基本成分,占人体比重的70%,人体的水5—13天更新一次,是生命活动不可缺少的物质。如果外界许多物质被混入水源,降低了水质,使水质物理与化学性质发生改变,水质变坏降低了使用价值,称之为水污染。[3]世界卫生组织报告80%的疾病与水有关,不洁饮水为人类健康十大威胁之一。据统计。淡水占全球水总储量的2,53%,其中可利用的淡水仅占淡水总量的0.34%。约翰内斯堡可持续发展世界首脑会议上,将水危机列为未来十年人类面临的最严重危机之 (一)污染源。污水主要来源于工业废水和生活污水。生活污水污染主要是有机物,一般为蛋白质、糖类等杂质,微生物如沙门氏菌、肠道病毒、志赫氏菌等以及水厂净水工业中加入消毒剂而生成毒副产品DPs如氯仿、四氯化碳等。工业废水含有大量对人体有害的物质如铅、砷、氟、氰化物、氯仿等。 (二)危害 铅:损害神经系统,妨碍儿童发育,引起胎儿畸形。人的耐受量每周为3mg。 砷:饮水中砷含量过高,长期饮用引起皮肤癌发病率增高。 汞:有剧毒,长期作用可形成慢性中毒,损害神经系统。 氟:引起骨骼变形、发脆,损害肾脏肌能,引起关节疼痛,出现氟骨症。 氰化物:导致脑组织受损,呼吸中枢麻痹,严重者中毒致死。 四氯化碳:致癌性、损害肝和肾。 氯仿:具有潜在致癌的危险性。急性毒性为肝和肾的损伤和破坏,包括坏死与硬化。 总大肠菌群:包括沙门氏菌、志赞氏菌、肠道病毒等均可以水为媒介引起肠道传染病。 三、噪声污染对人体的危害 噪声污染是发声体作不规则的振动时所发出的声音。从生理学角度讲,凡是干扰人们休息、学习和工作即不需要的声音都称为噪声。当噪声对人及周围环境产生不良影响时就形成噪声污染。 (一)污染源 交通噪声:机动车辆、船舶、飞机所发出的噪声;工业噪声:工厂生产机器运转所发出的噪声;建筑噪声:建筑机械工作时发出的噪声;社会噪声:包括人们社会活动、家用电器、音响设各所发声音。 (二)危害 损伤听力:根据损伤程度分为,听觉疲劳,是暂时性、可恢复的,短时间处于强噪声环境中会感到双耳难受、头痛,但回到安静环境后很快就能恢复:噪声性耳聋,长期处于强噪声环境下听觉疲劳得不到及时恢复,耳内器官发生器质性病变;爆震性耳聋,突然暴露于及其强烈的噪声中,引起鼓膜破裂、出血,螺旋器从基底急性剥离,使人永久丧失听力。 损害视力:噪声作用于听觉器官,通过神经系统的作用波及视觉器官,造成视力减弱,使视觉、视野发生异常。 对心血管系统的影响:长期处于高噪声的人比正常环境下的人高血压、冠心病、动脉硬化发病率高2—3倍。地区噪声每上升1分贝,高血压发病率上升3%。 对生长发育的影响:对正处于生长发育阶段的婴幼儿来说,噪音危害尤其明显。经常处在嘈杂环境中的婴儿不仅听力受到损伤,智力发展也会受到影响。 环境污染除了上述三种外,还有与人体健康较为密切相关的放射性污染、电磁波污染等。由于篇幅所限,这里不再一一陈述了。 环境与健康论文:养猪场环境健康养殖技术集成与推广 1养殖概况 玉屏县是全省唯一一个侗族自治县,以水流如玉、青山为屏得名,素有“黔东门户”之称,是著名的“中国油茶之乡”、“中国箫笛之乡”。全县辖三镇两乡两街道办事处,面积523km2,耕地面积5733.33hm2。2014年3月广东温氏畜牧集团入驻玉屏,短短2年内,已建成年产35万t饲料加工厂1个、年产16万头仔猪扩繁场1个;发展代养户460户,每批养殖规模可达15.2万头;另一个年产30万头全自动化、集约化仔猪扩繁场正在建设之中;截至2016年6月30日,代养户存栏生猪60211头,2015年7月至2016年6月出栏生猪63157头(已接近玉屏县2013年出栏生猪量64530头),代养户收入12484.35万元,出栏头均利润181.09元,按投苗数计算农户头均毛利为238.98元,代养户每批毛利平均为10.22万元;公司仔猪扩繁场存栏猪8711头,其中:基础母猪2403头,后备母猪4883头,后备公猪33头,生产公猪119头,产房仔猪1273头;创造了温氏集团成立32年来的“玉屏速度”。以国家级重点龙头企业广东温氏集团为引领,生猪产业迅速成为全县农业主导产业。 2研究内容与结果 肉猪高效养殖猪舍建造模式研究:俗话说“养猪无巧,栏干食饱”,充分说明了猪舍环境对肉猪高效养殖的重要性。肉猪高效养殖的重点内容是场址选择与猪舍设计。 2.1场址选择 玉屏县地处武陵山区,拥有天然防御屏障,可减少病原传播途径;并配套有油茶基地、中草药基地、农田、果园等,建立循环农业,双向减污可解决环境问题。玉屏县雨量充足、气候炎热,特别是夏季高温高湿,应考虑防暑降温。生猪家庭牧场应建在坡地、薄地上,不占用耕地。在选址上要符合《畜牧法》相关要求,选择在远离村庄、城区、居民点的地方,距交通干线和居民区500m以上,土地使用符合相关法律法规与区域内土地使用规划,必须保证不对饮用水源产生污染;同时要与粮食、蔬菜生产基地、林、果园基地、优质牧草基地等结合选择落实,大力发展生态循环农业,实现种养结合和粪污资源化利用。 2.2猪舍设计 一个完整的猪舍主要由墙壁、地面、屋顶和门窗构成。猪舍隔离墙为120mm墙900mm高,走道隔墙为800mm高。屋顶采用彩钢瓦结构,即0.426mm厚彩钢板+50mm厚阻烯泡沫+0.8mm厚PVC(咬口型)。门宽0.6~0.8m,通道的门高1.8m,与过道等宽。封闭式猪舍需设窗户,保证猪舍关照和通风。窗户距地面1.1~1.3m,窗顶距屋槽40~50cm。栏舍地面首先铺上薄膜纸或油粘纸用于防潮,再倒水泥,地面混凝土选用C25及以上,厚度5cm,然后过水泥砂浆选用M15及以上,厚度3cm(用砂一定要过筛,猪舍地面不能用粗砂,因为不过筛的大砂会影响猪肢蹄)总厚度约7~8cm,同时防止地面过滑。地面水流走向往排污区,坡度为4%,铺设及打地面时顺坡度过光板,不能积水、坑洼、凹凸不平。要粗糙不能光滑,也不能过水泥油。饲槽为水泥加砖建造,长形,槽底为椭圆形。自动饮水装置,为三个饮水器,距地面高度分别为25cm、40cm和60cm,间距为40cm。饮水器下方建饮水器排水沟,顺接入舍外雨水沟。建雨污分离沟,一明一暗。暗沟沿猪舍两侧雨水屋檐深埋DN300PVC排水管做污水沟,污水管从源头至化粪池保持前高后低,坡度在10°以上,污水单独排进地下化粪池或沼气池;明沟方向同暗沟,沿猪舍两侧在污水沟的上面建设,沟宽30cm,深15cm,用作雨水沟,雨水沟用水泥砂浆砌成抹面,场内雨水全部贯通排出场外;外墙预留300mm×80mm排粪孔至集粪池。 2.3肉猪高效养殖饲料营养的研究 玉屏温氏畜牧有限公司建成35万t饲料厂,为铜仁市乃至武陵山区温氏代养户供应全价料,主要措施如下: 2.3.1动态监测,控制原料质量选择饲料因地制宜,因时制宜,尽量利用玉屏县周围现有的饲料资源。饲料原料主要检测色泽、气味、水分、发热、虫蛀、杂质、粗细度、霉变等,并做出质量判断。玉屏温氏建立了实验室平台,实验室化学鉴定每批饲料原料的水分、粗蛋白质、粗纤维、钙、磷、铁、铜、锌、猛、黄曲霉素等,从饲料源控制饲料质量,且能动态监测饲料源粗蛋白、水分等作为配方配置依据。 2.3.2一体加工,保证饲料质量玉屏温氏35万t饲料厂生产线选用国内一流主机设备,工艺技术指标可达国内一流水平,采用先粉碎后配料的工艺路线。 2.4肉猪高效养殖饲养管理的研究 育肥阶段成本可占总成本的一半以上,育肥阶段让猪长得快、料肉比低必须保证以下条件:一是猪必须是健康的,也就是消化功能、呼吸功能等完善;二是提供的营养必须与猪发育相吻合;三是必须有优越的环境条件,如空气质量、温湿度等。由于其饲料营养由公司保证,故代养户的管理要点具体如下: 2.4.1育肥段的环境控制一是温度控制。实践证明育肥猪在17℃~22℃生长效果最好。料肉比最低,日增重最大。有人总结了一句冬天给肥猪加温的理由:“不烧炭,就要烧料,料比炭的价格要高得多”,再加上温度适宜后,猪群健康程度增加,料肉比降低,出栏时间提前,优点远远大于缺点。二是卫生与消毒。打扫卫生做到三铲两扫。消毒时必须把握以下几点:第一消毒前要将舍内彻底清理一遍,将粪便、灰尘清理干净;第二浓度要够,必须按要求严格称量消毒药和水;第三要有足够的剂量,让消毒药将所有的脏物浸透。三是通风换气。猪舍封闭较严,要注意通风换气。改善空气质量的办法有主要是通风和保持舍内清洁,通风可将有害气体及时排出舍外,而保持舍内清洁则可以将产生有害气体的根源清除,特别是在冬季通风换气比保温更重要。冲圈是最彻底的清洁圈舍办法。在低温时冲圈时应注意,冲圈不冲猪,以防突然冷刺激引起猪感冒;冲圈是必须将舍内门窗关严,一位老饲养员总结一句话:“给猪洗澡时要把门关严”;冲圈时要选择天气晴朗、舍内外温差较小的时段,如下午。 2.4.2育肥猪的管理控制育肥猪管理一是合理利用猪舍空间。采用不同阶段猪舍养猪数量不同,既合理利用了猪舍空间,又使每批猪出栏时体重接近。方法如下:第1步:在可饲养育肥猪15头的猪栏,转入仔猪20头;第2步:1个月后,将栏内体重小的3头挑出重新组群;第3步:转入2月龄时,再将每栏挑出2头体重轻的猪,重新组群;这样可提高猪舍利用率15%,同时在气候寒冷时又能通过增加密度提高舍温。二是分性别饲养。三是分大小饲养。 2.5肉猪高效养殖生物防疫安全体系的研究 2.5.1转变温氏合作农户防疫与养殖观念每个片区配备专业技术人员,从进猪、消毒、防疫、赶猪各环节指导农户。树立农户以防为主的理念,消毒灭源。 2.5.2建立生物安全隔离区制度代养猪舍猪群全进全出,进猪前后猪圈彻底消毒。种猪和肥猪两点饲养,种猪饲喂在种猪场,肉猪饲养在代养猪圈,减少疾病传播。 2.5.3坚持环境安全的消毒制度养户根据养猪场不同区域选择消毒药物。在猪场大门设立消毒池,每天换消毒水1次,同时用该消毒水喷洒其周围;在圈舍内外和排水沟,每天消毒2次。 2.5.4重视清洁卫生工作消毒药物作用的发挥必须使药物接触到病原微生物,彻底的清洁卫生是有效消毒的前提,执行清洗-干燥-消毒的清洁消毒处理程序,彻底清洁猪舍。 2.5.5制定合理的免疫程序免疫主要针对免疫病毒病,细菌病则需靠药物预防。注意无论注射菌苗或者病毒苗时前后2d不要消毒(消毒药可以杀灭细菌病毒,也同样会通过注射部位影响疫苗效果)。据报道猪的免疫空间是有限的,如果注射过多的疫苗会产生“免疫麻痹”。不但后注射的苗没有作用,主要的猪瘟等疫苗效果也会很不理想。疫苗保护率没有100%的。更重要的是做好环境卫生消毒工作。在使用疫苗时,需核对检验并记录疫苗存放温度,容器是否损坏,疫苗的外观、生产厂家、日期、有效期,活疫苗是否真空,灭活苗是否破乳,批号是否检验过等内容。免疫程序的制定需要参考引种猪场免疫程序和本地遗传性疾病,玉屏温氏为代养户提供肉猪常见免疫程序,并配备专门的疫苗团队,按时到代养户猪圈注射疫苗。 2.5.6猪舍废弃物处理玉屏温氏代养猪场废弃物处理根据“资源化、无害化、减量化”的原则集中管理。及时对病死猪只上报公司管理人员,确认后的病死猪严禁乱抛弃,必须做深埋等无害化处理。粪便用固液分离机(祁阳现代农业装备科技开发有限公司,型号9GF-7.0)压榨,固液分离,固体成为有机肥料,液体排入沼气池发酵。厕所及猪舍污水设置化粪池,避免粪水直接排入环境中。 3项目效益分析 3.1经济效益分析 通过规模养猪场环境健康养殖技术推广应用,乳猪21日龄断奶,28.62日龄投入代养户猪舍,在代养户猪舍饲养161.23天,存活率达95.39%,出栏肉猪体重达128.99kg。抽样50户代养户,饲养规模为19400头,每栋圈舍平均投苗381.53头,出栏肉猪363.96头;截至2016年6月,出栏36369头,农户收入7304.77万元,农户利润681.25万元,出栏头均利润187.18元,农户户均每批利润6.81万元。全县发展代养户共460户,每批投苗规模为152050头;其中已投苗户225户,每批投苗规模为81550头;在建户235户,每批投苗规模为70500头。投苗户中,统计截至2016年6月,月末存栏60211头,出栏63157头,农户收入12484.35万元,农户利润1143.72万元,出栏头均利润181.09元。 3.2社会效益分析 在项目实施期间中,根据规模养猪场环境健康养殖技术难点,在生猪养殖的保育、饲料配方的转化阶段、梅雨季节、高热季节等养殖的关键环节,以及农民的农闲季节,先后举办15期规模养猪场环境健康养殖技术培训会、现场会,组织观摩学习、邀请海外专家来讲座、深入猪场现场指导等多种方式进行面对面、手把手的培训。培训人数达658人次,发放技术资料1100份,把规模养猪场环境健康养殖技术的物化成果发放到全县广大养殖户手中。使广大养猪户掌握规模养猪场环境健康养殖技术,应用到生产实践中去,有效地提高了培训人员的养殖技术能力,为玉屏县生猪产业的大发展提供了人力支持。 3.3生态效益分析 通过规模养猪场环境健康养殖技术推广应用后,规模养殖场饲养管理和兽医技术人员的疫病防控意识明显提高,一是全面实施养猪场圈舍消毒和死亡猪只无害化处理等技术措施,有效降低了养猪场病源菌的检出率,减少了病原微生物的扩散与传播。二添加益生菌和使用天然中草药饲料添加剂,促进猪只免疫球蛋白的产生和促进猪只细胞因子分泌,增强猪只免疫能力,改善猪肉品质风味。三是发酵后的猪粪是高效有机肥,还田后,不仅可提高作物产量和品质,减少化肥和农药的使用,同时能修复退化了的黄土土壤,达到改造中低产田的口的。 作者:姚茂发 单位:贵州省玉屏侗族自治县畜牧产业发展办公室 环境与健康论文:经济增长与环境和社会健康成本研究 一、研究背景 环境是人类生存和发展的前提,是人类赖以生存和发展的物质条件的综合体,环境为人类的社会生产和生活提供了广阔的空间、丰富的资源和必要的条件。自从改革开放以来,我国的经济一直保持较快的增长,但是以高投入、高耗能、高排放为主的粗放型经济发展模式导致了生存环境的恶化,环境和社会健康成本激增。亚洲开发银行和清华大学《中华人民共和国国家环境分析》(2012年)报告称,世界上污染最严重的10个城市之中,有7个位于中国,中国500个大型城市中只有不到1%达到世界卫生组织空气质量标准,经济与环境的协调发展已经成为我国急需解决的重要问题。针对目前的经济发展模式和环境问题,国家政府和社会各界已经行动起来,呼吁发展低碳经济,改变现有的经济增长方式,走绿色、环保、循环的发展方式。相关的学术界人士也开始致力于环境、发展问题的研究,针对我国目前的人口、环境、社会健康状况进行了深入的调查研究,为我国经济模式的转变提供了理论依据和数据支撑。 二、经济增长与环境、社会健康的关系 (一)经济增长与环境的关系 经济发展与环境保护之间的关系,实际上就是人与自然如何相处。解决环境问题的关键就是要正确的处理人与自然、发展经济与保护环境的关系,降低它们之间的矛盾。环境保护与经济发展应是并驾齐驱的。没有经济发展作支撑,环境保护就无法顺利实施,因为环保工作需要大量的资金投入。近年来,绿色经济、低碳经济、循环经济成了新的发展目标和发展要求,经济结构的调整成了必由之路,保护环境就是保护我们自身,保护环境才能实现经济的持续发展。 (二)经济增长与社会健康的关系 由于人类经历了生存的危机,才激发了对健康的渴望。经济的发展本应为人类的生存、健康服务,但目前的经济发展造成了环境的破坏,威胁了人类的生存、健康。因此,要注意调整目前的经济发展模式,使经济发展与社会健康相辅相成,经济发展要维护社会健康,社会健康能促进经济的持续发展,两者缺一不可。 三、我国经济增长与环境、社会健康成本实证分析 何为环境成本呢?人们的经济活动导致了环境污染,污染的出现使环境为人类提供服务的能力和质量下降,人们为此付出的成本代价就是所谓的环境成本。环境成本又分为环境退化成本和保护环境支出,保护环境支出顾名思义就是为了保护生态环境而支付的一些成本的价值,环境退化成本即由于环境污染而导致的损失和保护活动付出的一些价值。社会健康也称为社会适应性,是指人类对于赖以生存的外界环境的适应能力,即人类个体应付周围自然环境和生活需要的能力和适应能力。 (一)经济增长的环境成本分析 环境成本包括资源的消耗(例如矿产资源和耕地资源等)、环境的污染(例如空气污染和水污染等)、生态的退化(例如水土流失和沙漠化等)。资源消耗成本是指在社会经济活动中资源被利用和消耗的价值。依据自然资源自身的性质特征来看,有些资源是一次性消耗资源,例如不可再生资源中的矿产资源、西北部地区的水资源等;有些资源是多次性消耗资源,例如土地资源、防护林、南方的水资源等。2013年全年国内生产总值达到568845亿元,按可比价格计算,比上年增长7.7%,一季度同比增长7.7%,二季度增长7.5%,三季度增长7.8%,四季度增长7.7%。从产业方面看,第一产业增长4.0%;第二产业增长7.8%;第三产业增长8.3%。从环比看,四季度国内生产总值增长1.8%。全年万元国内生产总值能耗比上年下降3.7%。2013年,根据新的《环境空气质量标准》对京津冀、长三角、珠三角等重点区域及直辖市、省会城市和计划单列市共74个城市开展监测,对六项污染物进行评价,74个新标准监测实施第一阶段城市环境空气质量达标城市比例仅为4.1%,仅海口、舟山和拉萨三个城市空气质量达标。对全国470个城市(区、县)开展的降水监测中发现,酸雨城市比例占29.8%,酸雨频率平均达到17.4%。2013年全国废水排放总量达695.4亿吨、废气中二氧化硫排放量2043.9万吨、一般工业固体废物产生量32.8亿吨;全国共调查统计工业企业147657家,其中火电行业3102家,共排放二氧化硫782.7万吨,氮氧化物964.6万吨,烟粉尘218.8万吨。2011年,全社会环保投入7114亿元;2012年8253亿元,占国内生产总值(GDP)的1.59%;2013年环保投入9516亿元,占国内生产总值(GDP)的2%。2013年城市环境基础设施建设投资5223亿元、城市排水建设投资1055亿元、工业污染源治理投资867亿元、治理废水项目投资124.9亿元、治理废气项目投资640.9亿元、治理固体废物项目投资14亿元。 (二)经济增长的社会健康成本分析 经济增长对于全社会的健康水平有正反两方面的影响。一方面,经济的增长改善了居民的生存环境和居住环境,各项社会保障设施不断建立和完善,社会保障政策不断出台,维持和保障了居民的健康支出,提高了全社会的健康水平;另一方面,经济发展带来了严重的环境污染问题,水污染、大气污染对于居民的生存健康带来了极大的威胁。并且经济的快速发展加快了人们的生活步伐,传统的生活方式已经发生了改变,人们的生存压力、工作压力不断加大,带来了极大的负面情绪、负面影响,逐步消减了物质条件改善带来的福利,整体的健康水平有所下降。2013年我国洪涝、山体滑坡、泥石流和台风的受灾面积达到11426.9千公顷、自然灾害受灾人口38818.7万人次、自然灾害受灾死亡人口2284人、自然灾害直接经济损失达到5808.4亿元。 四、经济增长与环境、社会协调发展的建议 针对我国目前的发展状况和环境、社会状况,我们必须采取科学合理的措施来改变当前的发展状况,保障居民的生存和发展。 (一)转变经济增长方式 我国资源消耗损失在GDP总量中占据很大的比例,经济增长对于资源消耗的依赖较深,尤其是作为我国资源密集区的中西部地区,经济发展落后,粗放型的经济增长模式以能源的消耗为代价换取经济的发展进步,难以实现可持续发展的要求。因此,要及时地转变目前粗放型的经济增长方式,积极发展节能环保绿色的低碳经济,对于一些污染严重的企业加强监控,颁布新政策鼓励其进行改革。对于企业征收污染治理税来扩大环境污染治理投资,环境污染税征收的依据就依靠全国34个省级行政区域环境污染损失核算的结果,将环境污染成本内部化。 (二)对西部进行生态补偿,生态脆弱区实施生态移民 西部地区是我国河流的发源地,位于我国河流的上游,西部地区的环境状况对于中下游地区有极大的影响,但是由于西部地区自身的气候条件和生态特点,一直处于生态脆弱的地位。国家应该正视这个问题,平衡发展格局,对于西部地区给予相应的经济补偿。例如把东西部的生态保护联系起来,西部地区的牺牲换来了东部地区的发展,东部地区应该就自身的生态受益部分进行相应的评估,折算为货币补偿给西部地区的人民,让他们可以有能力转变自身的经济发展方式,进一步减少他们自身因为生活的需要而对环境的索取、破坏,为西部地区的人民提供更多的生存、发展机会,减小贫富差距,实现共同富裕。经济发展是为了更好地回馈社会、回馈民众,是为了更好地服务人类,而目前出现的环境污染和社会健康问题已与经济发展的初衷相违背,现在的经济发展是以资源破坏和环境污染为代价的,已经严重危害了人民的生存和健康。改变现有的经济增长模式已经迫在眉睫,可持续发展已经成为必由之路,因此,要尽快找到一个新的发展模式,使经济增长与环境和社会健康成本相协调。 作者:张玲玲 华天昕 环境与健康论文:校园环境与学生心理健康论文 一、校园与教室物质环境对学生心理健康的影响 教室环境的美化与设计中对于教室光线、色彩以及地面、课桌椅的摆设的环境都对学生的心理健康有一定的影响。如日光灯的照射和太阳光反射到教室的自然光的舒畅柔和度,白天应该采用自然光,靠南的窗户挂窗帘,这样的环境对于学生的视力保护、学生不容易犯困并且可以提高学生与教师的上课热情和学生的学习效率。同样教室内部色彩,如天花板一般是浅色系,最好是白色,这样干净舒服,还可以使得教室的反光更强,消除视力疲劳;课桌的桌面冷色,以及洁白干净,能让学生产生冷静和清爽的感觉,可以安静地学习,烦躁的情绪就会大大降低;地面的厚重、安全的感觉和课桌椅的摆设,座位排列的空间形式体现的次序感、各种装饰物品的摆设井然有序等。这样的教室环境,学生愿意学,教师愿意教,这样的师生互动积极性都会得到增强,心情愉悦,坐在这样的教室里,90%以上的学生认为学习是一种“享受”,而且学习累了,教室的环境给自己是一种美的熏陶的环境,一个自然宁静的氛围的营造。 二、校园与教室人文环境对学生身心健康的影响 1.良好的校园人文环境有助于培养德、智、体、美全面发展的人才的可靠保证 例如:哈佛大学图书馆4点钟就有人去学习,这样的学习氛围直接影响着一起学习的同学,这样的学习环境,每个人都会热爱学习,对于学习成绩的提高具有巨大的帮助,同时也使得学生体会时间的重要性以及学习的重要性,自己主动去学习,愿意成为国家的栋梁之才;同时充分发挥校园墙报、标语、板报、宣传栏的宣传、鼓励的作用,一些好人好事、先进事迹。 2.和谐的教室人文环境营造有助于为个体全面发展提供最佳的心理环境 教师的环境布置过程其实就是人文环境的创设,在这个过程中,让学生成为班级的主人,教室布置过程就可以完美地将教育渗透其中。精心地布置教室,教师只是参与期间的指导者,布置完之后,师生之间是一个思维与想法的碰撞,师生之间得到了交流并增强了班级的凝聚力;宁静优雅、干净温馨、全班同学思想汇集的教室,无形中让学生保持地面整洁、窗明几净的良好的生活习惯,学生有一个好的道德修养。 三、结论 良好的校园环境、适宜的教室气氛、理想温馨的环境以及师生环境的营造等能够使得学生在一个愉悦的情境下学习与生活,避免因为学习的压力而产生压抑的心情,影响学习效率。因为学习本来就是一个很累的事情,精神上的疲劳比身体上更让人难以排解,如果让人在令人厌倦的环境下学习,真的会使得学生不良的情绪,难以调节。这样的设置反而失去了美感,失去了价值所在。综上所述,营造良好的校园与教室环境,不仅有利于学生心理健康的发展,也真正能做到“润心细无声”之效,和“随环境潜入心灵”的“潜移默化”之目的。因此,美的校园环境的创建,以及和谐有价值的教室环境的布置,才能真正有助于学生心理健康的良好发展,从而提高学习效率,发挥环境的积极影响,无形中达到了育人的作用并实现了最高境界的教育。 作者:张浩阅 单位:沈阳师范大学教育科学学院 环境与健康论文:校园生态环境与学生身心健康的关系 摘要: 湖北省现有458.75万在校小学生与初中生,全社会都关注着学校校园生态环境与学生体质发展的关系,人们正期待着学校提升学生体质教育的质量。 关键词: 中小学;校园生态环境;身心健康 2016年,“两会”有一个引发世人与国内外记者特别关注的“部长通道”,记者可以在“部长通道”进行采访。其中,教育部长在回答公众的问题时说:“我国基础教育仍坚持小学与初中九年义务教育制度,重点发展小学和初中教育,各地教育部门正集中整治、新建或扩建小学和初中义务教育的办学条件。”笔者作为媒体人,又是一位母亲,所以特意关注孩子智力和体力的全面发展。在当前重点发展小学与初中教育的关键时期,笔者尤其重视九年义务教育的小学和初中学校建设。学校只有明亮的教室是不够的,它还要有绿色的校园环境和运动场所,才能不断改善学生的身体素质,提高学生的健康水平。2011年11月18日,在首届广州国际马拉松比赛中,发生了两名大学生猝死事件,随后相继在少数学校的男生1000米耐力跑的达标测试中,也发生了类似的猝死事件。这些事件极大地冲击了人们,引起了全社会的重点关注和人们的思想觉醒。很多人为此呼吁,希望能大力改善和加强中国小学与初中的义务教育,积极建设绿色校园生态环境和现代化体育设施。笔者翻阅了美国、日本与韩国的小学、初中办学资料有一些经验值得思考与借鉴。 一、要有科学健身的指导理念 从医学角度上看,猝死是指自然发生、出乎意料的突然死亡。而造成猝死的原因,除了遗传、病理、工作压力与心理压力之外,还有运动。运动猝死是人缺乏锻炼和心血管系统功能滞后所导致的,这与体育课程教学的不科学有很大关系。笔者查阅了日本小学体育教学文献资料,发现日本小学体育课按照年级享有不同的教学内容与要求:1~2年级是运动游戏,3~4年级是保健运动基础教学,5~6年级是体操、跑、跳绳和球类运动。学校不规定硬性达标。日本的小学校园均设有200米的圆形跑道,学校要求低年级学生跑10圈、中年级跑15圈、高年级20圈,以发展小学生的有氧耐力。在日语中,走与跑是一个意思,持久走译成中文,就是耐力跑的意思,其目的正是改善小学生的心肺功能,帮助学生从小养成健身与锻炼的好习惯。 二、身体需有适应环境的抵御能力 青少年体质的增强,在于适应与抵御环境的能力。日本小学生不仅耐力素质高,且具有极强的耐寒能力,美国、韩国的小学生也都具有这种耐力和抗寒能力。而我国的学生却在老人和父母的宠爱下,很少进行耐力及抗寒能力训练,家长都害怕冻坏了孩子,其实这种担心是多余的。有这样几个真实的故事:一位中国大爷,正值寒冬去韩国探亲,看见韩国的孩子穿着单薄的短衫和短裤上学,于是给孩子穿上了棉衣和棉裤,但孩子却被学校拒绝入校。中国大爷亲眼见到首尔第一场雪,孩子们穿着短裤、短裙绕着操场跑步,光着赤膊在雪地上开心地打滚。大爷见此情景,觉得担心孩子受“冻”是多余的。一名出生在中国杭州市的小学女生小林,父亲已经在日本工作了十多年,2010年,小林在国内读完小学4年级,转入日本大阪金冈南小学读5年级,学校要求学生一年四季都穿短袖衫短裤上学,小林很快就适应了岛国的生活习惯。小学每周上三节体育课,小林每天参加由学校组织的2000米晨跑,周三下午参加俱乐部篮球运动。夏天,学校会组织学生游泳;冬天,学校组织学生参加耐力跑。在这样的环境下,学生更加快乐和健康。 三、结语 无论华裔学生在美国、韩国或日本学习,均能很快适应当地的生活与学习环境,最根本的原因在于学习上感到了快乐,没有心理压力,全社会都非常重视中小学生的身体与基础文化教育。我国自改革开放以来,经济建设有了很大发展,但学校教育在应试教育的影响下,学校与社会都把成绩放在第一位,而忽视了对孩子身体发展的关注,导致青少年体质滞后。2016年,“两会”之后,各地加强了小学与初中义务教育的投入,人们最关注的不仅是现代化明亮的教室楼,而是校园的生态环境和体育设施的建设,人们的意识上已经发生了根本转变,必然产生崭新的体育教育效益。 作者:常艳 单位:武汉广播电视台 环境与健康论文:生态系统健康与环境管理研究 目前社会高新技术在不断更新创新,人们生活水平在不断提高,人们不断利用自然资源虽然带来了全球经济的突飞猛进,同样也带来了一系列的环境污染问题,为了保证人类的生存是可持续性的,必须加强生态系统健康发展与环境管理的研究。 1生态系统健康的评价体系 评价生态系统的健康状况是一连续的过程,如何建立健康的生态系统体系首先需要对表现生态系统发展状况的特征进行获取;其次对所获取的特征信息要进行整理分析,并判断不同类型的特征在整个生态系统运行的过程中所占的比重;最后设置出评价生态系统健康发展的恰当方法,不断完善健康的生态系统体系。具体的对生态系统的评价包括:(1)评价该系统的活力通过系统的新陈代谢能力及生产服务能力等确定。(2)评价生态系统的组织结构可选的评价指标是不同区域相互作用对结构数量、种类的影响,还可以通过评价系统内部生物多样性产生的影响情况等。(3)评价生态系统的负荷能力,可通过该系统所体现的对外界干扰因素的承受能力来判断。(4)评价生态系统的恢复能力也就是系统对于承受外界压力之后的自我恢复能力及自救能力。(5)评价生态系统的扩散力,也就是生态系统对所处环境产生的好坏兼具的扩散力。 2生态系统健康与环境管理的研究 2.1生态系统健康是环境管理的基础研究生态系统的健康首先要对生态系统产生及发展的变化规律进行分析;其次还要对生态系统的结构功能进行分析,明显的直接功能有哪些,潜在的功能有没有被发挥出来;最后还需要明确生态系统健康的指标,怎样测量才更准确,测量结果是否能与生态系统的健康程度对等。从另一个角度来说,这一系列的问题也是在区域环境中环境管理工作需要考虑的问题。在环境管理工作中,关注的重点就是不同子系统之间的平衡发展,相互之间促进创造效益,最终追求的目标也是可持续的环境资源及其效益。所以要想管理好环境必须从生态系统的健康发展入手。 2.2生态系统健康是环境管理的目的生态系统的持续健康发展实质上说明为人类生活状况与社会稳定发展提供的服务质量也是持续稳定的。在人类生活水平不断提高和社会不断进步发展的过程中,人类所处的生态系统也是随之不断更替的,在其结构上及维持生存保障性上都是在不断更新变化的。研究生态系统健康发展的主要内容就是平衡生态系统与人类之间的健康、环境与人类之间的健康,而环境管理的主要内容是平衡自然与人类之间和谐发展、社会与自然之间的可持续发展,二者的目标统一是显而易见的。 2.3生态系统健康为环境管理提供支持既然生态系统健康与环境管理的目标是一致的,那么管理中如何选择管理办法,应用怎样的技术都是具有相通性的。人们所关心的不仅是生态系统所具有的功能是否体现出来了,更注重的是生态系统是否满足可持续发展的基础支持条件。健康的生态系统基本能够维持其本身的组织结构和系统自治,而达到生态系统的可持续健康发展必须有一定的硬性技术作为支持,主要技术包括:生态工程技术、环境工程技术、生物工程技术、生态系统保护及恢复技术。另外还需要一定的软性科学力量支持,主要包括:不同环境内生态系统的科学管理、相关政策法规、环境保护意识的建立等。 2.4生态系统健康是环境管理的主要问题如何判断生态系统的健康这就要从生态系统的结构、功能、活力、恢复力、扩散力等特征入手,如果生态系统的功能之间存在紊乱或结构上有退化的现象,会导致生态系统的恢复力及负荷能力产生一定程度地减少。整体上观察生态系统,体现出不健康发展的现象有:被侵蚀的数量增大、土地肥力不足、地理水文不合规、农产品产量的下降和质量的退化等。这些现象的出现就是生态系统不健康的直接体现,说明生态系统已经面临了在其不同功能上的紊乱,需要解决的问题也增多,随之无论是环境管理还是生态系统的持续发展都受到了阻碍。 2.5环境管理保障生态系统健康对于环境管理和生态系统二者的健康发展是密不可分的,任何一方的目标实现对另一方来说都有重大的意义。对环境管理的优化实际上就是生态系统健康发展的有效保障,所以优化环境管理所要达到的目标就是生态系统的健康,二者相互配合促使不同区域生态系统的健康循环运转,二者之间的作用力及反作用力存在着一定的复杂性。通过不断研究区域内部因子的作用关系,探索出其中的规律意义,不断保障生态系统的健康。 3结语 综上所述,面对生存环境的日益恶化,我们必须重视研究生态系统健康与环境管理,而对于如何管理好生态系统的健康需要考虑到生态系统的不同区域、不同类型,在生态系统组织结构等内容不断演变的过程中,生态系统管理目标的设置上也要随之改变,通过不断完善生态系统中的各项指标,不断促进整个生态系统的健康发展。 作者:黄佳丽 单位:辽宁省沈阳市康平县环境保护局 环境与健康论文:心理健康教育与环境教育关联性 一、生命教育宏观视界下心理健康教育与环境教育的关系 1、心理健康教育的有效开展离不开环境教育 学生的心理发展既与自身有关,又与家庭、社会及自然环境密切相关。首先,从家庭环境来说,父母的行为方式和教育方式对孩子的心理健康有着重大影响。家庭是儿童体验生活、体验生命、感受生命意义和教育的主要场所,是其他环境所不可替代的。父母作为家庭的主要成员和儿童的“第一任教师”,他们的世界观、人生观和行为方式,以及他们的婚姻状况,都极大地影响着儿童的心理发展及健康。有研究表明,破裂家庭的孩子由于父母死亡或离婚而得不到家庭的温暖和正常的教育,容易形成悲观、孤僻等不良性格特征,行为问题也较多。其次,从社会及自然环境来说,社会环境与自然环境对个体从“生物人”向“社会人”转变具有重大的影响。例如,学校环境是对学生进行教育的重要场所,学校创造幽雅、文明、和谐的校园环境,可以收到德育、智育、体育、美育等多方面的功效,使学生身心和谐,乐观向上,热爱生活,能够发现生命之美、欣赏生命之美,直至实现自身价值,实现生命之美。同时,社会、自然环境中的经济状况、就业状况、卫生医疗状况、科技进步状况、自然污染状况等学生的心理健康也有着极大的影响。 2、环境教育的有效开展离不开心理健康教育 心理健康教育的目标是使学生不断正确认识自我,增强抗挫力,学会自我调控、拥有适应环境的能力;培养健全的人格和良好的个性;提高心理健康水平,增强自我教育能力,形成良好的意志品质等。这些目标的实施与达成,有助于学生增强社会适应能力,促进全面发展,形成健康、良好的世界观、人生观,进而关爱生命、关爱他人、关爱社会、关心自然环境。 二、在《心理健康》课程中渗透环境教育 《心理健康》课程是实施心理健康教育的重要手段,是对学生进行心理健康的基本知识、方法和意识的教育,它具有较强的针对性与实效性。同时,《心理健康》教材本身就有很多具有良好的环境教育意义的内容,适当引申就能起到良好的效果。但是,这要求心理健康教师要善于发现其中美的、善的、积极的因素,要善于发现其中与环境教育的理念相一致的契合点,以一种潜移默化的渗透去影响学生,使之自觉摒弃对环境、对自然的错误观念及误区,逐渐形成积极的、和谐的环境观。 1、把握环境教育的主要内容 在心理健康教育中渗透环境教育,首先应当把握好环境教育的主要内容,做到有的放矢。第比利斯宣言明确指出,环境教育的目标包括: (1)增强人们对城市和乡村区域中的经济、社会、政治和生态的相互依赖性的认识; (2)给予每个人保护和改善环境所需要的知识、价值观、态度、决心和技能; (3)在个人、团体和整个社会中创造出新的有利于环境的行为规范。其实质是通过教育使人认识到保护环境的重要性,实现人与自然、社会的和谐共存。 2、在《心理健康》课程教学目标中整合环境教育目标 在《心理健康》课程教学中渗透环境教育目标,可以有效的将心理健康教育与环境教育有机融合。而心理健康教育与环境教育内容的一些共同之处,为这个目标的实现提供了良好的基础。心理健康教育与环境教育的教学目标都提倡真、善、美,心理健康教育提倡的是心灵的真、善、美,环境教育提倡的是人与环境的真、善、美;另一方面,心理健康教育与环境教育的教学目标都是实现和谐,从“身心和谐”到“人与自然的和谐”,皆是二者的共同目标。因此,我们可以把二者结合起来,实现“1+1”大于“2”的效果。 3、在《心理健康》授课过程中融入环境教育理念 为了实现在《心理健康》课程教学目标中整合环境教育目标,就必须在实际授课过程中融入环境教育理念,使环境教育渗透入《心理健康》课程中。例如,在实际授课中,我根据《心理健康》教材(主编:俞国良,高等教育出版社出版)中第一单元“心理健康与我”第三课“心理发展你我他”,由关心自我心理发展引申到关爱同学心理发展,再引申到关爱社会和自然,并引起学生“独乐乐,与人乐乐,孰乐”的讨论,最终使学生得出“与人乐乐”的结论。又如,在教材(同上)第四单元《学校中的我》第16课“冲突,让青春失色”的授课中,我首先会用学生间冲突实例引起学生对学生冲突的思考,然后通过“讨论会”与“明辨是非”、“自我剖析”环节,使学生领悟到同学情的可贵,进而学会减少同学间的冲突和矛盾,并由此引申出减少与社会、自然的冲突,与社会、自然和谐相处的思考,最后通过组织课堂讨论——“如何与社会、自然和谐共存”使学生在讨论中受到启发。 三、在心理健康课程中渗透环境教育的两点建议 1、结合教材、教学目标进行渗透教育 在心理健康课程中渗透环境教育,不能脱离教材、教学目标,随心所欲地进行环境教育,这样会增加学生的学习负担,给人以牵强附会之感,导致难以对课程的进行综合评价,教育效果也不理想。因此,必须结合教材,以教材为纲进行渗透教育。同时,还应当从教学目标特别是知识与技能目标、过程与方法目标、情感态度与价值观目标上对环境教育加以渗透。其中,笔者认为,环境教育应特别重视“情感态度与价值观目标”。只有建立起对环境的真情实感,树立起保护环境、珍惜环境的环保价值观,学生才能自觉、自愿地加入到爱护环境、实现人与环境和谐统一的行动中去。 2、创设丰富多样的教学情境,注重体验 在心理健康课程中需要创设丰富多样的教学情境,激发学生的积极性,在体验中自主建构知识。心理健康除了在课堂上采用引导法、讨论法、角色扮演法等创设教学情境渗透环境教育外,还可以组织形式多样的教学活动,落实环境教育。例如,组织学生进行野游,到大自然中去领略自然环境的美丽与不凡,使学生亲身体验到大自然的无限美好,唤起学生保护环境、热爱自然的意识;还可以组织学生到城市中污染比较大的工矿企业进行实地考察,引发学生对环境保护的深切思考。 作者:梁皓单位:桂林市卫生学校 环境与健康论文:典型区域环境与健康监测研究 《环境科技》2014年第三期 1江苏省环境与健康监测现状分析 从江苏省的环境监测现状来看,典型区域环境与健康综合监测体系尚未构建。尽管江苏省已开展了全省污染源普查、土壤污染状况调查、饮用水源地基础环境调查、饮用水源地有毒有机物调查等多种专项调查,但这些调查和人群健康结合较少,且分别进行、调查目的不同、设计和方法不统一等原因,在说明环境污染对人群健康影响这一问题上难以相互支持,加之环境与健康综合监测尚未纳入常规工作,对人体健康影响更为直接的重金属、有机污染物等基础数据缺乏,不利于政府部门实时、动态和准确把握江苏省环境污染对人群健康损害的状况及变化趋势,也不利于有针对性地调整相关政策及措施。 2典型区域环境与健康综合监测体系构建 环境与健康监测是一个综合性的监测,关于环境质量方面的数据由环境保护部门负责,有关疾病方面的数据由卫生部门负责。典型区域环境与健康综合监测体系是在充分利用现有环保、卫生部门的相关监测网络和监测力量,结合日常监测工作,完善监测设备,培养环境与健康专业人才,不断充实和优化监测内容的基础上逐步构建的,主要包括环境污染监测、暴露监测、健康效应监测、环境污染与健康风险相关性分析与评估4个方面的内容,见图1。 2.1环境污染监测环境污染状况监测包括污染源监测及污染源主要可能扩散介质如大气、水、土壤及其他介质的环境质量状况监测。(1)污染源监测污染源监测包括排放特征污染物的历史源及现状源。历史源是指在调查年已关停并转、且排放过拟调查特征污染物的污染源。调查内容主要包括工业企业所用燃料、原辅材料、生产工艺、产品产量、主要污染物种类与通过各种途径的排放量、环保常规监测数据等,调查时间段自建成投产至关停或搬迁年。现状源指在调查年仍在生产经营且排放拟调查特征污染物的污染源。调查内容主要包括工业企业的基本情况、燃料、原辅材料、生产工艺、废水与废气排放方式、污染处理设施等,调查时段原则上自建成投产日起至调查年,重点关注近10年。污染源监测可采用现场实测、排污系数估算、历史回顾与反演等方法,以确定特征污染物进入环境的主要输入途径,定量计算进入环境的污染负荷通量、时间过程、空间分布。(2)环境质量状况监测环境质量状况监测应尽可能兼顾环境和健康监测点位的匹配性,满足评价试点调查期间环境质量时空变化趋势的要求,根据污染物进入周边环境的主要途径及调查点的实际情况,选择重点调查的环境介质。调查环境介质中特征污染物的水平,主要包括:大气、水、土壤环境质量及环境生物样品监测4个部分。大气应重点监测人群密集居住区的室内、室外空气,同时根据污染物可能的主要暴露途径,考虑室内室外尘土的采样;水体重点监测饮用水源、灌溉用水和养殖水,同时对应采集水体沉积物;土壤重点监测与暴露有关的农用地土壤、人群活动区域土壤,兼顾其他类型土壤;环境生物样品重点采集本地生产的初级农产品,包括农作物、畜禽水产品等。 2.2暴露监测暴露监测包括外暴露监测和内暴露监测。对人体暴露情况进行测量是判断环境污染物与健康损害之间因果关系的重要依据,对暴露水平的定量测量是判断剂量-反应关系的关键。(1)外暴露监测外暴露监测主要针对与人体接触的环境介质中的污染物浓度和含量水平进行监测,可以通过问卷调查、环境监测、个体暴露测量获得。应重点了解特征污染物人体暴露的特征,包括:暴露途径(如通过呼吸道、消化道、皮肤接触等方式)、暴露时间、暴露频率,确定特征污染物人体外暴露量(如:通过室内空气、饮用水及家庭消费食品监测获得的暴露量)。具体应根据特征污染物的主要排放形式,确定选择以经呼吸吸入还是经口摄入为主,重点开展监测。(2)内暴露监测内暴露监测指对目标人群体内的污染物负荷水平进行监测,可以通过检测体内生物标志物来实现。生物标志物分为暴露生物标志物、效应生物标志物、易感生物标志物3类,应遵循科学性、可靠性、实用性等原则选择合适的生物标志物开展监测。一般情况下,多选择血液、尿液中特征污染物及其中间代谢产物的浓度水平进行测量。 2.3健康效应监测人群健康效应监测主要是对环境污染物造成的生理、生化、结构、功能改变进行定性和定量评价的过程。环境污染物导致的健康损害效应可以分为特异性损害、非特异性损害和蓄积效应3类。(1)特异性损害环境污染物对机体造成的损害具有某种典型的临床表现和特征,污染物可以引起机体特异的症状、体征、生理、病理、X-线片的改变等,具有特异的观察或检测指标。可通过资料收集、问卷调查、医学检查等方法开展。(2)非特异性损害环境污染对机体健康的影响不是以某种典型的临床表现出现,而是表现为生理功能、免疫功能、抵抗能力、劳动能力、健康状况等的下降,对有害因子的敏感性增强,以及某些常见病和多发病的发病率和死亡率增加等。主要通过调查对象的基本健康信息、进行体格检查、实验室检查等医学检查方法开展。(3)蓄积效应环境污染物连续、反复进入机体后,其吸收速度或总量超过机体代谢转化排出的速度或总量,污染物质在体内逐渐增加并贮存,造成机体的损害,或者污染物的量不在体内蓄积但其在靶器官靶组织产生的有害效应却可以逐渐累积,最终造成机体的损害。常用的健康损害评价生物标志物有:重金属效应标志物(金属硫蛋白、抗氧化酶类、还原性谷胱甘肽、外周血清转氨酶、免疫标志物);农药效应标志物(胆碱酯酶、对氧磷酶、烷基磷酸酯、羧酸酯酶、植物酯酶);有机物效应标志物(混合功能氧化酶、谷胱甘肽转移酶、谷胱甘肽过氧化酶、超氧化物歧化酶、DNA加合物、蛋白质加合物)等。 2.4健康风险相关性分析与评估通过特征污染物暴露途径与暴露水平的监测结果,实际人群饮食结构、生活习性等的问卷调查获取当地人群对特征污染物的暴露参数,计算特征污染物经呼吸道、经口饮食等途径的外暴露剂量。根据污染物的毒理学性质,确定参考剂量,分析特征污染物对调查人群健康风险的关联性。在健康风险评估的基础上,根据健康监测与内暴露检测结果,进一步分析环境污染与人群健康指标是否存在统计学上的关联性。 3典型区域环境与健康综合监测体系的应用示范 3.1应用示范过程2011~2012年,在综合考虑相关基础数据分析、媒体关注情况以及专家现场勘查的基础上,课题组选择了农药原药生产量大、公众反映强烈、受影响人群较为集中的某农药厂,开展典型区域环境与健康综合监测技术体系的应用示范。围绕该农药厂,考虑周边居住人群情况,按照环境与健康综合监测技术体系的要求,制定调查实施方案。调查内容包括基础资料收集、与特征污染物毒死蜱相关的污染源调查、环境质量状况及暴露调查、人群健康状况调查以及环境污染与健康风险相关性分析与评估。污染源调查在收集农药厂排放的历史资料、原辅材料、生产工艺、产品产量、主要污染物种类与通过各种途径的排放量、环保常规监测数据、环境污染事故发生情况的基础上,对废水总排口进行了采样监测。环境质量与人群外暴露调查主要了解环境空气、尘土、土壤、地表水、地下水、粮食果蔬和肉禽蛋类等特征污染物含量水平,综合评价评估调查区特征污染物的环境污染现状,共采集环境样本300多个,取得各类环境质量指标实测数据800多个。内暴露调查主要对目标人群体内的污染物负荷水平进行调查,包括血液中毒死蜱残留水平与尿液中毒死蜱代谢产物三氯吡啶醇的含量检测;共采集污染区成人血样、尿样、儿童尿样各208份,对照区各238份,内暴露共获得1300多个数据。健康调查方面,根据毒死蜱的毒理学特性,通过污染区人群危险因素的问卷调查、体检及肝肾功能能检查、血样毒死蜱及尿样TCP检测,分析健康损害风险,共获得各类有效数据21万多个。 3.2应用示范结果基于该监测体系的调查结果表明,该农药厂周围1km范围内毒死蜱污染严重,大气和地表尘土可能是人群健康影响的重要暴露途径,周边污染居民人体血样及尿样中毒死蜱代谢产物检出率较低,但距厂界越近,外环境中毒死蜱浓度越高,对人体健康指标影响更为明显,农药污染对周边环境及人群健康的影响值得关注。通过本次应用示范,说明该监测体系能为环境与健康研究提供有力支撑。 4结论与建议 从国家环境与健康综合监测的相关要求出发,在充分利用现有环保、卫生部门的相关监测网络和监测力量的基础上,提出构建典型区域环境与健康综合监测体系。体系包括环境污染监测、暴露监测、健康效应监测、环境污染与健康风险相关性分析与评估4个方面的内容。应用示范表明,该监测体系能为环境与健康研究提供有力支撑,可为环境与健康风险管理相关措施的制定提供科学依据。当前,典型区域环境与健康综合监测体系还需要在实际应用中逐渐完善,需要有环境与健康跨部门合作机制,以及成熟的环境与健康调查技术及评价方法提供有力支撑。建议进一步完善我省环境与健康工作的合作机制,加大环境与健康调查与评估技术研究力度。如针对环境污染导致人体健康损害的致病机理、暴露途径、暴露生物标识物的确定,有害污染物的健康危害评价指标和分析测试技术,以及环境与健康风险评价等。 作者:范清华张涛沈红军单位:江苏省环境监测中心 环境与健康论文:公选课环境与健康教育论述 一、开设公选课环境与健康的意义 在全校范围内为本科生开设公选课环境与健康,目的是通过本课程的学习,使学生系统地掌握环境与健康基础知识,了解国内外环境现状、生态环境保护的形势和环境与健康教育的有关信息,了解自然环境和生活居住环境与人群健康之间的关系,掌握各种环境因素的健康效应及其与疾病的关系,充分认识到如何利用有利环境因素和控制不利环境因素促进健康。通过对本课程的学习,使学生增强环境危机意识,提高保护环境的责任感和使命感,识别和抵制生活和生产过程中形成的种种有损环境的行为,树立正确的环境道德准则和自觉的参与意识,逐渐形成良好的环保行为规范。同时,树立正确的健康观念,预防疾病,提高身体素质。因此,环境与健康课程的开设,对于学生获得认识和解决环境与健康问题所需的基本知识、技能和素质,成为具有保护和传播环境安全理念和健康意识的、参与经济社会可持续发展实践的新一代大学生具有重要的意义。 二、课程主要教学内容 环境与健康是应用生物科学、环境科学的基础理论和技术,系统地研究自然环境、生活环境和人群健康关系的一门新兴的跨学科研究领域。由于授课对象多为非生物和医学专业的本科生,对生态环境的了解相对有限,而这些内容又与自身健康息息相关,很多本科生对本课程内容表现出浓厚的兴趣。因此,在选取授课内容时,要充分考虑到不同专业学生的知识基础和兴趣,拟定教学内容。 经过连续5年10个学期的教学实践和探索总结,确定了本课程的基本教学内容。第一章为环境与健康概论,重点介绍人类健康与疾病的生态学基础,人与环境的辩证统一关系,微量元素与健康,环境污染与健康及环境安全;第二章为水环境污染与健康,介绍水体污染源、污染物及水体污染的危害,水质标准和饮用水卫生;第三章为大气污染与健康,生活中常见大气污染物及其来源,大气污染对人类健康的影响以及空气质量标准;第四章为物理污染与健康,介绍当前对人类影响最大的噪声污染、放射性污染、电磁污染、光污染等及其对健康的危害;第五章为农药污染与健康,日常生活中主要的农药污染及其对人体的危害,农药污染的防治和污染食物的处理;第六章为食品安全与健康,当前存在的食品安全问题及各种食品污染对健康的危害;第七章为室内空气污染与健康,介绍室内空气污染的特点、室内装修中存在的主要污染问题及控制对策;第八章为生物入侵与生物安全,主要介绍生物入侵的危害与对策、生物技术与安全。 上述教学内容决定了该课程具有鲜明的科学性、社会性、时代前沿性,将全球当今典型的环境问题与健康问题紧密联系起来,综合性、科普性、趣味性强,易于理论联系实际,非常适合作为综合性大学本科生的公选课来开设。2008年开课至今,已经连续授课共计19个班(100人/班),选课学生达1900人,涉及范围涵盖全校大多数专业(除医学和生物学)的本科生,学生评价很好,是颇受本科生喜爱的一门全校性公选课。 三、教学方法与考核 丰富教学手段,充实教学内容。在实践教学中,充分恰当地利用课件、视频、动画等多媒体教学手段,使教学内容形象直观,教学形式生动活泼。由于公选课每周只安排一次,间隔时间较长,容易导致学生记忆信息的遗忘,这就要求教师在课堂上对学生进行积极有效的引导和强烈的信息刺激,才能达到良好的教学效果。在多媒体课件制作中,围绕重点内容,参考国内外最新资料,反复筛选和重新编辑制作出符合我校学生特点的多媒体课件。同时,针对教学内容,注意收集播放相关制作精良的影碟,如在讲授物理污染与健康一章时,放映有关切尔诺贝利核电站爆炸事件、光污染等;在讲授水环境污染与健康一章时,放映关于水俣病的视频;在讲授食品安全与健康一章时,放映著名营养学专家关于饮食与健康的讲座视频。这些视频与生活实际紧密结合,对强化课堂教学内容起到了重要的辅助作用。5年来的教学实践证明,多媒体课件和影像资料的结合运用,极大地丰富了课堂内容,有效地提高和调动了学生的学习兴趣。同时,注重培养学生的独立思考和自学能力,向学生介绍一些重要的环境与健康网站、医学网站和生态学网站、书籍、期刊杂志等,使学生根据自己的兴趣爱好不断拓展知识面。 严格制定课堂考勤制度,加强对学生学习过程的检查和评价。采用课堂考勤、讨论、作业、课程论文相结合的考核方式,其中考勤、讨论、作业占总成绩的40%,课程论文占总成绩的60%。这样既考核了学生对本课程基础知识的掌握程度和运用能力,又提高了其论文撰写的能力。应用网络工具加强教学管理和师生交流。建立本课程的公共邮箱,学生可以随时提出疑难问题和自己的观点,互相讨论,教师定期对所讨论的典型问题进行提炼总结,在课堂教学中进行补充讲解。目前,我们正在积极进行课程网站建设,通过网络教学环境,让更多的学生(包括未选修的)受益,使师生之间、学生之间交流更为方便、快捷和顺畅。 开课5年的教学效果比较见表1,学生对教师的评价成绩由2008年的80.50分上升到2012年的92.80分;学生期末考核平均成绩也逐年升高,由2008年的76.20分上升到2012年的86.90分;通过问卷调查的统计数据显示,选修此课后认为收获很大的学生所占百分率逐年上升,2012年达到86.80%。说明随着教学内容的不断充实、教学方法的不断改进以及考核制度的不断完善,该课程的教学效果得到了显著的提高。 四、结语 总结公选课环境与健康5年来的教学实践,笔者认为,对于综合性大学本科生来说,这是一门非常有意义和受欢迎的课程,也是当代大学生环境与健康素质教育的重要组成部分。在有关方面和学校的大力支持下,环境与健康教学团队将继续深入开展教学改革和探索,使本课程不断焕发新的活力,更加健康地向前发展。 作者:雷忻苑彩霞单位:延安大学生命科学学院
数据管理论文:建立机电设备大数据管理系统探讨 摘要:大同煤矿集团公司机电设备盘活工作采用手工记账,主要存在处理速度慢、传递不及时等问题;建立机电设备盘活系统可以对集团公司机电设备盘活管理所涉及存量机电设备信息生成、存量机电设备信息公示、盘活步骤、存量机电设备使用情况跟踪、分析等进行全程闭环式信息化管理,加快了设备周转、提高工作效率。 关键词:机电设备;大数据管理;系统 1建立盘活大数据管理的必要性 大同煤矿集团公司设备机电管理处、设备租赁中心的机电设备盘活工作存在诸多问题,主要集中在业务停留在手工记账阶段,机电设备信息以纸质单据或报表形式分散存放于各生产矿与集团不同部门,共享程度低,处理速度慢,易出错;机电设备信息汇总、统计慢,传递不及时,造成信息滞后,影响决策、分析;财务信息、存量机电设备台帐信息、现场实际情况对比困难,可能造成存量机电设备过储或供应欠缺;存量机电设备价值计算、平衡利库、库存预警等均依靠人工计算,工作量大。集团机电设备盘活信息管理系统(以下简称:机电设备盘活系统或系统)对集团公司机电设备盘活管理所涉及存量机电设备信息生成、存量机电设备信息公示、盘活申请、审批、价值评估、调拨、租赁、出售、转让、接受、报废、存量机电设备使用情况跟踪、分析等进行全程闭环式信息化管理。 2盘活设备管理流程 系统从各矿设备台帐及集团各部门财务数据开始,生成存量机电设备台帐,实时/定期对该台帐进行数据更新;各生产矿可通过实际需求查询或由系统库存报警自动生成机电设备盘活申请;设备机电管理处、设备租赁中心依据该申请,联系设备归属矿、机电处、集团财务等相关单位、对该申请进行线上核实/审批,以及线下现场检验等;获得审批通过的设备,将在存量机电设备原所属单位进行出库,在接收单位进行入库。系统为管理流程中的每一环节都提供详尽准确数据,有效辅助集团公司解决存量机电设备盘活过程中业务管理、库存管理、财务管理存在的执行、监控、统计等问题。其主要工作流程如图1所示(图中资产即指机电设备)。针对集团机电设备盘活业务停留在手工记账阶段,机电设备信息以纸质单据或报表形式分散存放于各生产矿与集团不同部门,共享程度低,处理速度慢,传递效率低,易出错;机电设备信息汇总、统计慢,传递不及时;财务信息、存量机电设备台帐信息、现场实际情况对比困难,可造成存量机电设备过储或供应欠缺;存量机电设备价值计算、平衡利库、库存预警等均依靠人工计算,工作量大等问题,研究开发集团机电设备盘活数据管理系统[1]。 2.1建立集团盘活机电设备源数据仓库 目前集团公司各直属矿井、千万吨矿井、二级子公司所辖矿井的各类盘活机电设备信息共享程度低,针对各矿可盘活机电设备管理的不摸底,各矿盘活机电设备所在位置、盘活机电设备完整性、可用性、可靠性情况不明朗。建立基于利用集团局域网和国际互联网的集团盘活机电设备设备数据仓库,对各矿盘活机电设备建立集团统一的标准化信息管理平台。 2.2建立集团盘活机电设备管理信息化体系 目前集团盘活机电设备管理流程是基于手工层面的管理流程,各矿信息获取、申报、审核、批准等均处于手工或半手工状态。建立基于电子信息流程的管理体系,盘活机电设备信息状态在线共享,与集团财务系统,设备管理系统实现对接,共享盘活机电设备的设备信息,状态建立集团层面的盘活机电设备管理运营标准实现机电设备盘活流程的电子信息化。 2.3建立集团盘活机电设备的考核指导体系 目前盘活机电设备的管理流程中有些环节还存在管理困难。目前集团各生产矿所属盘活机电设备的完整性,该机电设备是否已经被拆卸成不同配件;盘活机电设备的可用性,该机电设备是否在可以运行的状态;盘活机电设备的可靠性,该机电设备是否得到了应有的维护。由于手工操作的局限性,上述工作的管理处于缺失或部分缺失状态。利用互联网电子信息化技术,将管理颗粒延伸到每一台盘活机电设备设备,针对各台设备进行信息化考核。 2.4完善盘活机电设备分析预测功能 通过对盘活机电设备的机电设备管理运营,建立设备完整性、可用性、可靠性的大数据分析模型,对各矿盘活机电设备调拨、属地化管理等进行数据分析,实现风险库存、调拨预警等功能。 2.5实现平台分级管理、远程访问等功能 系统提供数据网络接口,可以利用Internet和集团局域网将盘活机电设备信息和分析报表等传送到有关部门及生产矿井,实现盘活机电设备信息的整合和信息共享、远程查询。同时针对各级领导和管理者开放不同级别的盘活机电设备数据,做到信息分级化管理。 3大数据在机电设备盘活方面的应用及创新 将大数据概念引入机电设备盘活领域,同时兼顾煤矿集团企业架构与煤机管理特殊背景,在国内外此项研究均属首次。系统为同煤集团机电设备盘活管理工作定制开发,以机电设备盘活工作为主线,同时兼顾研究设备维检运行、煤机调配规律等实现对集团直属矿井、千万吨矿井、子公司等分级进行机电设备设备状态的跟踪监督;通过与设备管理系统、财务系统对接,利用现有集团局域网、国际互联网等,实现信息共享,与机电设备盘活工作信息化。主要创新如下:(1)建立集团盘活机电设备设备的数据仓库,记录从设备采购、地理位置、归属、维检、盘活等信息,记录盘活机电设备的“前世今生”。(2)建立基于集团局域网、国际互联网的混合网络架构,通过与财务系统、设备管理系统对接,实现的煤矿机电设备盘活信息化工作体系。(3)通过对每台设备的数据信息化管理,建立完善的机电设备盘活监督考核体系,弥补了手工作业条件下,单台设备监督苦难的缺陷。(4)通过K-means、最大期望等大数据算法,建立机电设备盘活的大数据预警机制,实现库存、采购、盘活等多维度数据分析功能。 4前期研究工作情况、现有的基础和条件 同煤集团集团公司在煤矿信息化方面已取得了较成功的经验,塔山、同发东周窑等千万吨矿井已经成功实施库存管理系统,马脊梁矿实施了安全生产大数据系统。集团机电设备盘活大数据管理系统可充分利用机电设备管理与大数据风险预警的积累经验,为集团机电设备盘活管理工作进行定制开发。 5社会经济效益 (1)系统对集团盘活机电设备设备信息进行了统一化、标准化、数据化。通过建立盘活机电设备数据仓库,将集团各所属矿井的闲置机电设备进行统一归口管理,将各类可盘活机电设备进行信息公开与信息共享。可极大提高闲置机电设备的使用效率,避免重复采购。(2)系统对集团盘活机电设备管理工作进行了数据化、信息化梳理,建立完善基于现代网络信息化技术的机电设备盘活管理流程。从过去的手工/半手工管理模式,全面提升为信息化/自动化管理模式。(3)系统对集团盘活机电设备工作进行了深耕细作,借助信息化管理手段,从过去管理到矿/大类别的设备,精细化到每台设备的管理,通过监测每台设备的属地性、完整性、可用性、可靠性。大大提高机电设备盘活工作效率、通过对每台设备的精确考核,从而实现了机电设备盘活工作的闭环管理。(4)系统利用K-means、最大期望等大数据常用算法,建立大数据设备管理平台,通过监测盘活机电设备设备状态,为设备采购、设备报废、库存预警等提供管理支撑。 6结语 同煤集团存量机电设备盘活工作已经取得了丰硕的成果,机电管理处、设备租赁中心每年仅有数名管理人员,便已经实现了每年四亿元以上的机电设备盘活,为集团节省了大量采购开支。机电设备盘活大数据管理系通过对每一台盘活机电设备的精确管理、管理流程信息化实现、与现有设备管理系统财务系统对接、商业智能机制引入,可有效提高闲置机电设备使用效率,大大节约集团设备采购数量。 作者:庞海龙 单位:同煤集团机电管理处 数据管理论文:大数据管理会计信息化解析 摘要: 在大数据时代下,信息化不断发展,信息化手段已经在我国众多领域已经得到较为广泛的应用和发展,在此发展过程,我国的管理会计信息化的应用和发展也得到了非常多的关注。同时也面临着一些问题。本文通过分析管理会计信息化的优势和应用现状以及所面临的的问题,以供企业在实际工作中对这些问题的控制和改善进行参考和借鉴。 关键词: 大数据;管理会计信息化;优势;应用现状;问题 在这个高速发展的信息时代,管理会计的功能已经由提供合规的信息不断转向进行价值创造的资本管理职能了。而管理会计的创新作为企业管理创新的重要引擎之一,在大数据的时代下,管理会计的功能是否能够有效的发挥,与大数据的信息化,高效性、低廉性以及灵活性等特点是密不可分的。 一、大数据时代下管理会计信息化的优势及应用现状 在大数据时代下,管理者要做到有效地事前预测、事后控制等管理工作,在海量类型复杂的数据中及时高效的寻找和挖掘出价值密度低但是商业价值高的信息。而管理会计信息化就能够被看做是大数据信息系统与管理会计的一个相互结合,可以认为是通过一系列系统有效的现代方法,不断挖掘出有价值的财务会计方面的信息和其他非财务会计方面的综合信息,随之对这些有价值的信息进行整理汇总、分类、计算、对比等有效的分析和处理,以此能够做到满足企业各级管理者对各个环节的一切经济业务活动进行计划、决策、实施、控制和反馈等的需求。需要掌控企业未来的规划与发展方向就能够通过预算管理信息化来实现;需要帮助管理者优化企业生产活动就能够通过成本管理信息化对供产销一系列流程进行监控来实现;需要对客观环境的变化进行了解以此帮助管理者为企业制定战略性目标能够通过业绩评价信息化来实现。 (一)预算管理信息化 在这个高速发展的信息时代下,预算管理对于企业管理而言是必不可少的,同时对企业的影响仍在不断加强。正是因为企业所处的环境是瞬息万变,与此同此,越来越多的企业选择多元化发展方式,选择跨行业经营的模式,经营范围的跨度不断增大。这就需要企业有较强的市场反应能力和综合实力,对企业的预算管理提出了新的发展挑战要求。虽然不同企业的经营目标各不相同,但对通过环境的有效分析和企业战略的充分把握,从而进行研究和预测市场的需求是如出一辙的。企业对需求的考量进而反应到企业的开发研发、成本控制以及资金流安排等各个方面,最终形成预算报表的形式来体现企业对未来经营活动和成果的规划与预测,从而完成对企业经营活动事后核算向对企业经营活动全过程监管控制的转变。然而从2013国务院国资委研究中心和元年诺亚舟一起做的一项针对大型国有企业的调研结果中得出,仅仅有4成的企业完成了预算管理的信息化应用,大型的国有企业在预算管理信息化应用这方面的普及率都不高,足以说明我国整体企业的应用情况也不容乐观。所以从整体上来讲,预算管理信息化的应用并未在我国企业中获得广泛的普及。 (二)成本管理信息化 企业由传统成本管理企业向精益成本管理企业转换是企业发展壮大的必然选择。而基于大数据信息系统能够为企业提供对计划、协调、监控管理以及反馈等过程中各类相关成本进行全面集成化管理。而进行成本管理的重中之重就是对企业价值链进行分析以及对企业价值流进行管理。企业能够通过成本管理信息化对有关生产经营过程中的原材料等进行有效地信息记录及进行标示,并结合在财务信息系统中产生的单独标签,使与企业有关的供应商、生产经营过程和销售等的过程全都处于企业的监控。以此企业可以做到掌握生产经营的全过程,即能够通过财务信息系统实时了解到原材料的消耗,产品的入库及出库等一切企业生产经营活动。同时,结合价值链的分析和价值流管理,企业通过将生产过程进行有效地分解,形成多条相互连接的价值链,运用信息化手段对企业的每条价值链的成本数进行有效的追踪监管和综合分析,以此为基础为企业提出改进方案,并使用历史成本进行预测,达到减少企业的不需要的损失及浪费,最终达到优化生产经营过程。虽然成本管理信息化是企业发展的一个重要趋势,以大数据信息技术为基础的信息系统可以使得企业完成全面的成本管理,给企业的成本管理带来了巨大的推动力。然而信息化在成本控制方面的实施效果并不是很理想。 (三)业绩评价信息化 业绩评价是对企业财务状况以及企业的经营成果的一种反馈信息,当企业的绩效处于良好状态,代表企业的发展状况良好,也反映了企业现阶段人才储备充足,发展处于上升期,由此企业定制扩张战略计划。而当企业的绩效不断减少,代表企业的发展状况在恶化,也反映了企业的人才处在流失状态,企业在不断衰退,此时企业应该制定收缩战略计划。企业进行业绩评价信息化的建设,通过对信息系统中的各类相关数据进行综合分析,有效地将对员工的业绩评价与企业的财务信息、顾客反馈、学习培训等各方面联系在一起。对于企业而言,具备一套完善且与企业自身相适应的业绩评级和激励体系是企业财务信息系统的一个重要标志,也是企业组织内部关系成熟的一种重要表现。然而,如今对于具备专业的业绩评价信息化工具平衡分卡等在企业的发展过程中并未得到广泛的应用。其中最大的原因应该是对业绩评价的先进办法对于数据信息的要求比较简单,通常可以由传统方式获得。所以,现如今能够完全将业绩评价纳入企业信息系统,并能够利用业绩评价信息化来提高企业管理效率的企业数量并不多。 二、大数据时代下管理会计信息化存在的主要问题 (一)企业管理层对管理会计信息化不重视 我国企业管理层对企业管理会计信息化建设存在着不重视的问题。首先,对管理会计信息化概念和建设意义没有正确的认识,有甚至由于对于企业自身的认识不够充分,会对管理会计信息化的趋势产生了质疑和抵触心理。再者,只有在一些发展较好的企业中进行了管理会计信息化的建设工作及应用,但是,企业应用所产生的效果并不是很理想,进而促使管理会计信息化在企业的发展速度缓慢。 (二)管理会计信息化程度较低 大数据时代下,信息化手段已经在我国众多领域已经得到较为广泛的应用和发展,在此发展过程,我国的管理会计信息化的应用和发展也得到了非常多的关注。但是,由于管理会计在我国受重视程度不够,企业在进行管理会计信息化建设的过程中对与软件的设计和应用也要求较高,所以与管理会计信息化建设相关的基础建设还相对较落后。 (三)管理会计信息化理论与企业经管机制不协调 虽然随着国家政策鼓励和扶持,很多行业的不断涌现出新的企业,企业数量不断增多,但是由于这些企业在规模以及效益等方面都存在着较大的差距,同时在管理决策方面也产生了显著地差别。很多企业在发展的过程中并没有实现真正的权责统一,产生了管理层短视行为,没有充分考虑企业的长远利益等管理水平低下的问题。 三、管理会计信息化建设的措施 (一)适应企业管理会计信息化发展的外部环境 企业在进行管理会计信息化建设时,要结合企业所处的外部环境进行全方面的规划和建设。在企业进行规划和建设时,国家的法律法规等相关政策占据着十分重要的位置,需要对市场经济发展的相关法律法规进行充分理解和考虑,为企业管理会计信息化建设提供好的法律环境。管理会计信息化系统的正常运转要求企业处于相对较好的环境之中,以此充分发挥出其应有的作用。 (二)管造合适的管理会计信息化发展内部环境 企业管理会计信息化的良好发展要求企业能够提供良好的内部环境。树立有效推进企业管理会计信息化建设的企业文化,企业文化作为企业股东、懂事、管理层以及每个员工的价值观念体现,有利于各级员工都能够正确认识到管理会计信息化建设的重要性,接受管理会计信息化的价值取向。再者,企业要储备足够的管理会计人才,为管理会计信息化的建设提供源源不断的血液。同时,为企业管理会计信息化建设提供强大的资金保障。最后,对企业内部控制体系不断完善,为企业创造长足的生命力,为管理会计信息化赖以生存的环境。 (三)开发统一的企业信息化管理平台 在大数据时代下,信息化不断发展,对于企业而言,会同时使用多种不同的信息系统进行组合使用,并且这种情况在未来也可能将持续下去,企业需要建立综合统一的企业信息化管理平台。 四、结束语 管理会计信息化已经成为企业发展的重要趋势。同时也面对着一些问题。因此,相应的措施和不断地完善和改进是必不可少的,以此才能够促进管理会计信息化的不断发展。 作者:李瑞君 单位:河南大学 数据管理论文:制造企业资源数据管理系统设计 [摘要] 制造企业逐渐认识到材料、标准件等基础资源数据统一管理的迫切性,传统思路是每一类基础资源建一个管理系统,存在建设重复、维护成本高、系统集成复杂等问题,文章着重分析了企业基础资源管理业务流程共性需求,在分析基础资源数据特点的基础上,提出了以数据建模为核心的企业基础资源数据管理系统,实现多种类型的基础资源数据的统一管理。 [关键词] 制造企业;基础资源数据管理;管理系统;数据建模 1制造企业基础资源数据管理存在的问题 随着数字化技术在产品的设计制造过程中的深入应用,制造企业逐渐认识到基础信息资源统一管理的迫切性,开始逐步开展设计、制造等基础信息资源数据库建设,并应用信息化手段建立统一的信息资源管理体系,将企业经常使用的材料、元器件、标准件等基础资源整理后形成内部共享的基础资源数据库。然而,制造企业研发相关的标准件、材料、元器件等基础资源的分散在各个下属单位和部门,都不全面、比较零碎。由于缺乏统一管理和支持,各单位的数据库结构不一致、编码不一致、建设要求不一致,信息分散、数据重复、相互封闭,缺少持续维护,各数据库多数不具备完整性、权威性和开放性。缺乏统一的有效管理,共享程度低,必然影响设计制造一体化效率。传统的基础资源管理系统的建设思路是为每一类基础资源建一个管理系统,虽然实现了各类基础资源的管理,但也存在着极为严重的问题。主要问题表现在: (1)投资大,开发周期长。 (2)运行维护成本高,管理员需要学习多个系统的管理技巧,需要与多个不同的系统供应商合作完成系统的维护和更新。 (3)使用成本高,使用人员需要熟悉多个系统,在查找一些紧密相关的数据时,需要跨多个系统操作。 (4)缺乏统一的、完整的基础资源管理,各系统间数据重复存储,造成大量数据冗余但又有部分数据不全的矛盾现象。 (5)集成应用成本高,各个系统间是独立的,为实现跨系统间的数据共享和交换,需要额外的集成工作。针对以上问题,制造企业亟需研发支持包括标准件、材料、元器件等基础资源在内的统一的企业基础资源管理系统,为企业各单位和部门提供统一的数据服务,也就是说,通过一个管理系统就能完成各类数据的管理和查询使用。 2基础资源数据统一管理模式 以标准件在企业里管理基础信息资源的主要过程如下。 (1)梳理数据模型:标准化管理部门完成标准件信息梳理,包括标准件类别信息,每个标准件的描述信息等。 (2)开发系统:系统开发人员根据标准件信息设计数据库,完成系统的代码开发。 (3)部署系统:系统管理员完成系统的初始化,设定人员功能权限。 (4)数据录入:数据维护人员将标准件数据录入到相应的管理信息系统中。 (5)数据使用:标准件使用人员访问管理信息系统,查找需要的标准件并下载数据。材料、元器件以及其他基础资源的实现方式大同小异,最终企业往往在逐步建设过程中形成了矩阵模式,即标准化人员、软件开发员、系统管理员、数据管理员和数据使用人员需要再多个不同的系统中完成相应的重复性工作。针对传统的多个基础资源管理系统并存的缺点,本文提出的企业基础资源管理系统抽取业务流程共性需求,通过一次系统开发实现多种类型的基础资源信息统一管理。 (1)开发系统:系统开发人员总结各类基础资源信息的数据模型共性,开发企业基础资源管理系统。 (2)系统建模及部署:系统实施人员根据基础资源数据结构和管理要求完成基础资源数据模型、表单模型、流程模型等模型的建立。 (3)数据录入:数据维护人员选择待录入的基础资源数据模块,将数据录入到系统中。 (4)数据使用:使用人员访问企业基础资源管理系统,查找需要的数据并下载数据。因此,建立企业基础资源管理系统后能有效解决多个系统存在的问题,其中最核心的功能是需要设计开发兼容各类基础资源信息的建模工具。 3系统核心功能 针对新的数据对象的管理需求,数据管理功能模块为系统实施人员提供业务建模配置工具。 (1)数据建模:利用数据建模工具完成数据对象的数据模型的建立。 (2)表单建模:从数据模型中选择相关的数据源作为表单展现数据,利用模版自动生成表单的样式(HTML代码),美工人员借用第三方网页设计器完成表单页面的美化。 (3)报表设计:从数据模型中选择相关的数据源作为表单展现数据,选择报表的模版展示方式,生产报表页面。 (4)利用功能设计工具实现数据对象的展示页面(WebPage)的布局,设定增加、删除、修改等基本功能,确定页面的位置及关联菜单。 (5)利用工作流引擎设计数据管理的流程,明确各环节的角色、权限和业务逻辑。该步骤可选,即对于部分数据可以不经过流程直接提交数据库。 (6)用户使用新功能完成数据维护。 4数据建模设计与实现 数据建模功能是基础资源管理系统的基础模块,是实现多基础资源数据统一管理系统的核心。从企业设计制造过程中使用的标准件、材料和电子元器件数据特点分析可以得出,基础资源信息由两类数据或属性组成: (1)基本属性:可以用数据可中一个字段描述的数据,包括字符、整数、小数、时间、文件、富文本、图片等。 (2)复杂数据对象:指资源的一个属性需要用多个数据来描述,在数据库中需要用一个结构化的表格来表示。因此,企业基础资源管理系统需要提供支撑上述两种属性建模及数据录入功能。在数据建模中根据描述基础资源属性的不同,采用三种类型来创建及管理。对同一种基础资源建立一个单独的库进行管理,对每个库建立分类。注意到基础资源每个类别拥有该类别的独特属性。以材料数据为例,在金属材料类别中一个常用的属性是剪切强度,但对于非金属材料而言,如橡胶而言,一般不测试热导率。为保证系统能灵活定义基础资源属性的同时保证存储空间最优化,系统采用继承树的方式存储基础资源属性。数据建模的最终目的是生成物理表,在生成物理表的过程中有“继承”关系的体现,所谓继承就是根据分类的层级关系,孩子分类结点自动拥有父级结点的属性,同时孩子结点可以有自己特有的属性。Browser是浏览器段运行的JQuery脚本程序,在客户端对建模过程字段类型、字段长度、精度以及是否必需等规则开展校验,T9PcategoryTypeAct为分类管理前后台交互类,属于基础服务层,获取从浏览器发出的建模指令,判断属性字段是否存在,T9PropertyCategoryAct负责数据建模前后台交互类,属于数据交互层,根据T9PcategoryTypeAct的指令完成在数据库(DB)中完成数据库表的建立。 5结语 上所述,本文提出的制造企业基础资源管理系统基于统一管理模型,能有效降低开发和维护成本,有效解决多种基础资源管理系统建设重复、缺乏统一管理等突出问题,系统的核心是灵活的数据建模功能,使系统适应基础资源数据多样化的特点,目前已在制造企业实际使用,取得了较好的经济价值。 作者:马戎 周翀 单位:湖北工业大学 中国兵器工业信息中心 数据管理论文:探析欧洲海洋数据管理网络及其服务 欧洲的海洋观测系统是分散的。在欧洲各沿海国家内,分布着政府机构和私人工业的600多个科学数据收集实验室。他们通过船载传感器、潜水设备、固定或漂流平台、飞机、卫星等手段收集数据,用以观测物理海洋、地球物理、地质、生物、化学等参数。欧洲的海洋观测系统又是集中的。它是全球海洋观测体系的重要组成部分。欧洲的主要海洋区域,如北极、大西洋、波罗的海、地中海和黑海以及北美和亚得里亚海都具有各自鲜明的特征,也都有各自的区域海洋观测系统,如西北大陆架业务化海洋学系统(NOOS)、波罗的海业务化海洋学系统(BOOS)等[2]。另外,欧洲的海岸线蜿蜒曲折,破碎复杂,各国还建立了许多局地海岸带监测系统,以便为海岸线资源的监测和管理提供支持。 欧洲的数据管理网络 海洋数据的获取对于众多的海洋研究领域具有重要的意义,海洋防灾减灾、海洋工程开发、海洋环境保护、气候变化预测、海洋国防安全等都离不开海洋数据。欧洲在先进观测系统的基础上,建立了较为全面的数据信息管理和服务网络,并将它们在互联网上公开。通过使用人性化简单快捷的可视化用户界面,让来自不同背景的、无论是否具有处理复杂元数据库经验的用户来提取所需要的信息,这些措施有效保证了对海洋学相关数据和信息的轻松访问。这种便利的访问和获取方式将确保网络的使用并不仅仅局限于业务海洋学中心和机构。学者及来自各界的科学家和企业家将能够找到各种欧洲海洋观测系统和数据相关的信息,例如观测站点/设备,观测数据要素、测量精度、时空分布及观测数据所有者等特征信息。 1)欧洲海洋数据和信息管理网络 欧盟发起的海洋搜索(sea?search)计划聚集了来自30个欧洲沿海国家的33个研究所/中心,在不同的海洋数据和信息的管理和附加服务方面具有丰富的专业经验[3]。数据的学科范围包括物理海洋学、海洋生物、海洋化学、水动力学。另外,这些中心在各自的国家局扮演海洋数据和信息的国家资料中心或联络点的角色。它们是国家的中心节点,与其他的组织相连接,积极参与海洋研究和海洋环境管理活动;因此,负责监测和检查国家海洋研究活动和海洋数据流。大部分的合作伙伴也加入了IOC-IODE系统的国家海洋学数据中心。这些成员机构也参与了很多国家级和国际级别的海洋研究计划,包括一大批的欧盟委员会①计划。在多数情况下,成员机构对这些计划的海洋数据管理给予支持或协调。通过这些过程,成员机构为数据和信息管理的全过程,即数据监测、追踪、质量控制、处理、存档、产品制作、数据分析、元数据库及数据库维护、支持服务、数据分发/服务等积累了专业的技巧,训练有素的员工,以及建设基础设施(软件、硬件、网络)。在sea?search(2002—2005年)计划期间,所有的成员组织一起建立并推广了来自欧洲30个沿海国家的海洋数据和信息资源的泛欧洲目录以及概况。这些服务的维护、升级,以及未来的拓展由sea?search的后续计划———海洋数据网络计划(seadatanetproject,2006—2010年)来完成。sea?search计划的目标包括以下内容。(1)建立、维护及电子3个元数据产品/目录以追踪海洋数据和信息的动态,并提高欧洲海洋数据和信息的知名度、总体概况及可获取性。这3个目录分别是:①欧洲海洋环境数据集目录(europeandirectoryofmarineenvironmentaldata?sets,EDMED),一个索引和检索海洋环境相关数据集的欧洲标准,覆盖多个学科,它发起于1991年,至今仍在不断更新。目前,EDMED已经涵盖了来自超过574个资料中心的2814个数据集。②航次总结报告(cruisesummaryreports,CSR,旧称ROSCOP),一个通过调查船检索海洋航次信息的全球标准。它给出了这些航次所涉及的数据收集活动以及研究机构。航次报告由首席科学家编写。③欧洲海洋环境研究计划目录(europe?andirectoryofmarineenvironmentalresearchpro?jects,EDMERP),提供正在进行的研究计划、数据收集活动、参与机构和科学家、成果产品等信息。目前,EDMERP包括了来自超过62个研究中心的320多个研究计划。(2)针对数据和信息管理实践与方法交流经验,共同促进其发展和实施。(3)建立并组织形成处理、质控、存档不同格式海洋学数据的总体能力,并充分考虑单个团体能力差异以及新数据种类的出现。(4)定义、建立、实施公共数据索引(commondataindex)元数据目录,保证用户可以获得详细的海洋数据可获取性和地理分布信息。可扩展标记语言(XML)技术将被应用于以分布式网络方式建立并维护新的元数据库,支持跨越多平台的检索。 2)海洋数据管理欧洲基础设施 欧盟海洋数据网络(seadatanet)计划是sea?search计划的后续计划,它的目标是建立一个标准化的系统来管理由海洋调查船和新型自动观测系统所收集的不同种类的海量数据集以及网络,并巩固现有基础设施,即来自35个欧洲国家的积极进行数据收集工作的40个国家海洋数据中心和卫星数据中心。这些专业数据中心的联合将产生一个独特的数据管理系统来在线提供统一质量标准的综合数据集[4]。seadatanet已联合开放数字资源库,对来自海洋船队,新型自动观测系统和空间传感器的数据、信息、产品和知识,进行管理、访问和共享。 通过使用通信和信息技术的新发展和标准,现场和卫星海洋数据平台正在作为一个独特的虚拟数据中心提供元数据、数据和产品。seadatanet的各国合作伙伴将确保数据的归档和保存,以便它们被用于新的研究,保护不可能被重复创建的独特观测数据,提高供研究项目及海洋环境管理和教育、历史以及其他用途的数据的可用性。seadatanet还涵盖了以数据为基础的研究所强调的重要信任问题:安全性、保密性、所有权、保证来源、真实性,以及数据质量和元数据。标准的制定及其在通信和数据、元数据和产品质量保证问题方面的应用,为综合数据集提供了可通过评估的质量。seadatanet采用分布式网络方法对其数据资源实现综合协调的概述和访问,即通过制定和实施通用数据索引(CDI)服务来为用户提供了跨越整个欧洲的不同数据中心的海洋数据的可用性和地域分布等详尽信息。CDI为单个的数据集(如样本、时间序列、剖面图、轨迹等)提供了基于ISO19115的指数(元数据库),并提供了一个独特的在线数据访问接口。seadatanet同时还提供数据产品服务,其产品设计的目的是验证和综合有关海洋状态和健康监测的多学科数据集。区域涉及北极地区、北大西洋地区、波罗的海、地中海、北海等区域;主要变量包括热量和盐度、海平面、海流,还包括海洋生物资源及生态系统的相关变量,如营养盐和溶解氧等。区域seadatanet产品已通过这个项目的框架开发了专用的网络界面———OceanBrowser并向公众访问开放。通过这个网络界面可查看水平断面和任意垂直剖面。图形可以导出为各种格式,包括PNG,EPSSVG和KML,还可下载NetCDF格式的整个数据产品或使用OPeNDAP下载一个子集。seadatanet开发的基本型产品主要是环境参数的网格场,用于估算其平均值、季节变化及年际趋势。分析场使得seadatanet数据中心能够进行质量比对检查和其余离群值的检测。这些产品被科研团队广泛使用,如模型初始化和新的观测地点的优化选取等。#p#分页标题#e# 同时,一批面向非专业人士的高层次产品也将被,以实现贡献于国际气候变化与可预测性研究计划(CLIVAR)和海洋生物地球化学和海洋生态系统综合研究计划(IMBER)等重大国际项目、为Argo/Coriolis、My?Ocean、MFS/MOON等实时/业务项目提供补充产品等目标。用于分析的算法在优先级参数、时间和空间尺度和现有的程序方面,充分考虑了在不同海洋区域的特殊环境条件和需要。不同区域产品之间的一致性问题,由逆变模型分析进行的交叉检查来确保,并且通过参考DIVA图形软件专家和国际专家来实现。目前的工作主要为进一步提高产品的可视化服务:用户将能够从产品目录中搜索到数据产品,然后在地图中查看以及下载产品。目录和地图查看服务正在与My?Ocean合作,根据INSPIRE和OGC标准进行开发[6]。在元数据服务方面,欧洲海洋机构目录(EDMO)、欧洲海洋环境数据集目录(EDMED)、欧洲海洋环境研究项目目录(ED?MERP)、航次总结报告(CSR)、欧洲海洋观测系统目录(EDIOS)等5个欧元数据服务,给出了欧洲的海洋组织和他们在海洋研究项目、大型数据集管理,以及调查船和监测计划获取的欧洲海洋和全球海洋数据方面的概要。这些目录由各国协同编制,由seadatanet合作伙伴整理。每个目录都有各自的来源,然而seadatanet已将所有目录在使用语法、语义和工具上进行了统一。下面分别介绍seadatanet的5个元数据目录[7]。 (1)欧洲海洋环境研究计划目录 欧洲海洋环境研究计划目录(europeandi?rectoryofmarineenvironmentalresearchpro?jects,EDMERP)涵盖了海洋气象、物理海洋、化学和生物海洋学、沉积学、海洋生物学和渔业、环境质量、沿海和河口研究,以及海洋地质与地球物理等学科范围广泛的研究项目。在EDMERP编目中的研究计划是根据其题名或最关键内容的摘要而排列的[8]。其主要目标是支持用户在整个欧洲范围内寻找其感兴趣的研究活动,使他们能够与计划的科研管理人员联系,并访问项目成果,如数据、模型、出版物等。数据库具有许多实用功能,例如确定沿海和河口的研究项目,包括它们的数据收集活动,确定灰色文献(greyliterature)等。EDMERP由欧盟海洋搜索(EUsea?search)项目发起。欧盟seadatanet是其后续计划,参加seadatanet的成员国覆盖了所有35个欧洲国家。此外,EDMERP最近完成了一次重大升级:EDMERP用户界面和在线内容管理系统已经升级到第二版(V2),这将更好地衔接其他seadatanet目录,并使用已被引入seada?tanet的通用词汇。用户可以查询和浏览EDMERP目录,还可以指定搜索条件的组合。由此生成的与查询匹配的结果将出现在一个浏览列表中,清晰显示所选的个数,并允许在列出的结果之间跳跃浏览。此浏览列表可按一些关键要素排序,也可查看每个条目更多的细节,用户可以从一个项目跳到另一个。所涉及的组织和国家机构名称均设置了超链接,以链接到欧洲海洋组织目录(EDMO)所提供的具体组织的完整地址和描述介绍。EDMERP条目的汇编和维护由seadatanet网络的参与伙伴进行协调,它们与各自国家的机构联系和沟通,确保收集到重要的海洋研究计划的最新信息以及有关合作伙伴机构的地址和相关配置文件。NODC通过位于荷兰的机构来协调EDMERP的维护。这是通过一个专门的网上EDMERP内容管理系统(CMS)实现的。NODC可以为该国机构设置子账户,使其可以拥有自己的登录信息,因此,各机构可以添加和编辑自己的计划记录。然而,NODC负责验证由当地机构执行的所有修改和新建条目,然后再通过EDMERP用户界面提供给用户。另外,研究机构可以通过XML文件交换提供新条目和现有的条目的修改。因此,已经开发了一个新的适合单机使用的录入工具———MI?KADO。本着与seadatanet和NODC内的其他元数据库标准化和统一化的目的,EDMERPV1XML架构和XML交换格式已使用ISO19115元数据标准的标签来制定。EDMERPXML格式使用了通用词汇(commonvocabularies),该通用词汇是在seadatanet计划内发起建立的,通过网络服务和用户客户端保持业务运行。通过使用ISO标签和通用词汇,确保了与其他元数据库之间的互操作性。MIKADO工具可兼容修订后的CSRV1的XML格式,并使用seadatanet通用词汇。 (2)航次总结报告航次总结报告 (cruisesummaryreports,CSR,旧称ROSCOPs)是记录和汇报航次调查或海上现场实验的常用手段[9]。传统上,首席科学家有义务在航次结束两星期内向其国家海洋学数据中心(NODC)提交一份航次总结报告。通过此报告给出海上测量和所采集的样本的第一级目录清单。在欧盟Sea?Search项目范围内,德国海洋局(DeutschesOzeanographischesDatenzen?trum,DOD)已经安装了一个创新的基础设施,以简化录入和更新航次总结报告(CSRON?LINE)的流程,并通过互联网搜索和提交航次总结报告(CSRRETRIEVAL)。作为其后续项目seadatanet的一部分,覆盖范围扩大到了参加seadatanet的所有35个国家。目前正在进行的一个重大的升级是:CSR用户界面和维护系统已经升级到第一版(V1),与其他seadatanet目录更加一致,并使用了为seadatanet介绍的通用词汇。目前,CSR数据库涵盖了从1873年直到今天,来自欧洲30个沿海国家覆盖欧洲海域和全球海洋的超过37万条航次信息。其中也包括来自欧洲国家历史的CSR,从国际海洋勘探理事会(ICES)数据库加载的1960年之后的航次总结报告。CSR的汇编和维护由seadatanet网络成员负责协调,他们与各自国家的首席科学家沟通并且提交其CSR报表。NODC是荷兰的责任机构,协调和指导NODC成员机构整理和维护全国的CSR条目。这可以直接使用在线内容管理系统通过seadatanetCSR数据库完成,或者以CSR的形式提交给NODC,然后NODC将传输XML格式的CSR更新至seadatanetCSR数据库。为了与seadatanet和NODC内的其他元数据库标准化和统一化,使用ISO19115元数据标准的标签制定了CSRV1XML架构和XML交换格式。CSRXML格式使用了seadatanet发起的通用词汇,它通过Web服务和用户客户端保持业务。通过ISO标签和通用词汇的使用,与其他元数据库互操作性得到了确保。作为seadatanet项目的一部分,输入工具也已经升级。已经开发了一个新的输入工具:MIKADO,它适用于单机使用,与修订后的CSRV1的XML格式兼容,并使用seadatanet常见通用词汇。#p#分页标题#e# (3)欧洲海洋环境数据库目录 欧洲海洋环境数据库目录(Europeandirecto?ryofmarineenvironmentaldatasets,EDMED)。由意大利国家海洋学和实验地球物理学研究所(OGS)维护的海洋资料库目录介绍了由意大利几个科学实验室收集的500多套意大利海洋数据和普遍关心的国际数据库。该目录清单包括物理海洋学、海洋化学、生物海洋学、海洋气象、水文、海洋生态和水下声学等学科[10]。自21世纪初开始,已在全球范围收集多目录记载的数据集。他们的描述信息包括:观测的参数、仪器、数据处理、地理区域和时间周期、可用性和协调中心及联络人。它们以各自的格式(如数据库或文件、模拟记录、纸图、硬拷贝表格、生物样品等)被引用。完整数据集目录位于服务器上。 (4)欧洲海洋机构指南 作为seadatanet检索服务的一部分,欧洲各国的国家海洋数据中心维护着许多的元数据库。对于每个目录,重要的是具有海洋数据采集、处理和管理活动和研究项目所涉及组织的最新名称和地址。因此,建立了欧洲海洋机构指南(Europeandirectoryofmarineorganisati?ons,EDMO),以简化和有效一致的方式来管理这些地址和组织概况。目前,EDMO列出并描述了超过1000个研究院、数据保存中心、监测机构、政府和民间组织,它们从事海洋和海洋科研活动和/或数据和信息管理或支持服务。EDMO条目的汇编和维护,由seadatanet网络的国家海洋学数据中心(NODCs)协调,他们与其所在国家的机构接触和沟通,以收集信息确保这些机构的最新地址和信息。每个现有的元目录的维护工作被并入这些NODCs的国家收集活动中,并已经实施新的手段和工作方法,以支持协调的维护。NODCs可以通过网上内容管理系统(CMS)检查和更新国家组织的条目。 (5)欧洲海洋观测系统目录计划 欧洲海洋观测系统目录(Europeandirecto?ryoftheinitialocean-observingsystems,ED?IOS)是一个基于互联网的欧洲海洋观测、测量和监测系统的检索目录,是欧洲全球海洋观测系统(EuroGOOS)的倡议之一,由欧洲委员会研究总局共同出资开发。该目录包含元数据,即位置、测量参数、频率、数据的可用性、仪器的技术信息、负责机构以及数据持有机构的链接等信息。EDIOS目录的定期更新,确保大多数欧洲进行连续观测的海洋观测系统的最新信息。该目录是EuroGOOS全面实施的先决条件,它实现了对欧洲业务模式的可用数据进行连续分析,从而能够优化仪器的布放、采样策略及分类设计;基于EDIOS可访问数据及其包括的海洋观测系统,将海洋观测设置为欧洲标准,并帮助定义欧洲海洋观测系统。EDIOS有如下几个目标:①收集目前在波罗的海、东北大西洋(包括西北部的欧洲陆架)、地中海的所有欧洲海洋观测站点/设备(站、断面、重复样品、浮标、平台等)获取的信息,包括其地理位置、技术特点、观测的频率,并将这些信息传输到一个可查询的数据库(目录)。②通过对使用中的海洋观测站点/设备进行分类来定义欧洲海洋观测系统。③创建一个可视化用户界面(用户参与),以方便各种潜在用户访问本目录。EDIOS分类系统对EDIOS元数据库中的条目进行了分类,使全球海洋观测系统(GOOS)的工作人员和使用者能开放式的以最小限制访问GOOS并立即识别描述观测站/数据的记录;访问某些组织和GOOS区域联盟的观测站/数据;以及那些仅设计为单一机构或本地接入和使用的观测站/数据。目前EDIOS包括12000多个信息条目,并不断地在更新中。EDIOS收录的信息包括:①数据收集手段(仪表、传感器、船舶、网络等)的技术规格。②地理坐标。③观测的详述以及他们的时空特征(但不包括观测值)。可以包括站点采样的生物和生物化学数据的信息,没有必要为这种实际记录存储做特殊的考虑。将提供包含实际记录的数据库/档案的链接。④测量的近似精度。⑤采样数据目前的应用,包括衍生产品的应用。⑥每个仪表或传感器的责任机构/研究所。⑦数据持有机构和研究所的链接。EDIOS使得各国的国家海洋观测系统能够快速组合和协调,提高欧洲周围海域的监测和建模,并发展和完善观测活动。它还允许对海洋观测和预报系统的性能进行评估,并通过建立业务海洋观测系统的分类计划,来为海洋观测技术设置欧洲标准。EDIOS将鼓励对目录中包含海洋观测系统产生的数据在国家间进行广泛科学使用,以助于预测、评估,并制订应对全球变化的方案。 EDIOS对欧洲业务海洋学的促进作用将凸显在业务系统中的各个组成部分中,从仪器制造商、海洋观测系统的设计和实施、建模到附加价值处理和客户的需求。除了IOC/全球海洋观测系统、EuroGOOS、世界气象组织等国际计划的用户外,该目录还将寻找自己的用户群体。他们将是科学家和海洋科研院所和机构,环境和资源管理机构,气象部门等其他人员;此外还包括SMEs海洋行业的中小企业。EDIOS将有助于一般的海洋资源用户找到他们感兴趣的数据来源。此外,欧洲海洋观测地点/设备的汇编将有利于业务海洋学产生数据的协作及科学使用,从而减少冗余或重复的数据采样。由此带来的成本节约可能吸引更多的调查研究海洋,进而增加我们对海洋过程的整体了解。对ED?IOS测量系统的分类,将建立欧洲的海洋观测系统所需的欧洲标准。这些标准将处理由国家和区域机构存储的海洋观测站点/设备的格式、尺度、单位、地域分布、类型和详细信息。他们将有可能激励海洋观测设备的制造商和业主改善他们的系统。EDIOS将有可能首次实现对欧洲业务模式的连续性数据进行分析。主题网络将收集分散的海洋观测系统信息,将其整合归入目前正在使用的欧洲业务化海洋观测站点/设备的目录(包括黑海)。EDIOS的建立将尽可能与现有的如SEANET和EDMED等国际元数据库密切结合。如上所述,这样的一个目录能够协调各个国家海洋观测站,以改善欧洲海域周围的监测和建模,它是EuroGOOS全面实施的先决条件。EDIOS将会包括欧洲目前所有的目录以及数据存储机构和研究所的链接,从而有利于欧洲的海洋组织、机构和研究机构之间的联网和数据共享。EDIOS将采用未来定期更新的规定。EDIOS将向海洋科学、机构和企业提供前所未有的服务。这将补充和支持元数据库,包含项目的档案记录,或该清单的科学航次,档案数据中心,数据中心目录和其持有者。到目前为止,海洋观测站/设备的信息包括:海洋站、重复站、锚系浮标、远程成像等,目前在欧洲这些信息分散且不容易获得。许多区域数据库包含某些类型海洋观测地点/设备的材料,或专注于测量变量和机构持有的数据。国家机构和研究机构通常持有他们经常使用的海洋观测地点/设备名单,但这个信息在不同的机构之间是不兼容的,即格式、尺度、单位等类型和详细信息往往不一致。因此,欧洲海洋观测地点/设备全面的目录将是业务海洋学和海洋科学领域一个新的非常有用的工具。在海洋数据管理领域,EU/MODB(地中海海洋资料数据库)率先提供了一个地中海温度和盐度的全面数据集。这项工作由EU/ME?DATLAS项目进一步发展,该项目制作了目前地中海地区最完整的数据集,包括温度和盐度的气候图集。正在进行的EU?MEDAR/ME?DATLAS-II项目,旨在通过收录化学和生物参数和黑海地区的数据推进上述工作。欧洲海域其他地区的数据库和元数据库包括:波罗的海海洋观测系统(BOOS)收集由波罗的海沿岸国家运行的观测站观测信息;对于北海,欧洲北海地区的固定监测网络研讨会(SeaNet)提供浮标和平台的全面信息;其他欧洲国家建设海洋数据和元数据的数据库的行动,与欧盟支持的区域海洋大型研究项目框架内进行的海洋数据和信息管理活动相互联系(OMEX、MTP、CANIGO等)。#p#分页标题#e# 除了BOOS和SeaNet元数据库外,所有上述数据库和元数据库,主要或完全以传统海洋航次调查期间收集海洋学数据为基础。然而,欧洲的海洋预报需要具有实时数据采集能力的观测网络和分析系统、数值模式和资料同化程序。为此,大多数欧洲沿海国家维护着业务海洋监测计划,这些计划通常由国家机构和研究机构或科研组开展。然而,这些计划和项目通常只在每个国家内部运作,很少互相协调,即使在一个国家的各机构之间他们往往也是不相容的。一般来讲,一个国家有10到15个不同的机构在进行业务观测,如果计算所有那些地方一级的机构,数字可以达到更高。除了国家方案,业务海洋数据也来源于国际项目(如MF?SPP—地中海预报系统的示范项目)。总之,EDIOS是业务海洋学一个急需的工具,将填补现有欧洲海洋元数据库存在的差距。EDIOS将通过提供关于欧洲在连续使用的仪器和传感器信息的一个全面的目录,帮助Euro?GOOS建立欧洲海洋观测系统。此外,它的可视化用户界面会使用户很容易获得感兴趣的EDIOS资料,从而确保了EDIOS对所有海洋部门、商业和非商业组织的实用性。 欧洲海洋观测与数据网络欧洲海洋观测与数据网络 (Europeanma?rineobservationanddatanetwork,EMOD?NET)是欧洲海洋委员会2008年发起建立的,其目的是把现有的、分散的欧洲海岸带、大陆架以及周围海盆海洋观测系统获取的原始数据整合起来,对其进行综合管理,并制定相应的政策保存数据,为政府决策者、海洋管理部门以及相关部门和研究人员等用户提供方便快捷的数据访问和获取渠道,提高海洋观测、预报、海洋资源管理、海运安全以及欧洲海洋研究效率等各项工作。EMODNET是端对端的系统,由传感器与平台、调查研究、通信系统、数据管理和信息工具几个模块组成。EMODNET将形成一个公共的数据管理办法,倡议和组织协调海洋数据的管理,包括欧盟第六框架计划全欧洲海洋数据网络(seadatanet)的延时数据、欧洲海底观测网(ESO-NET)的海底长期、多学科观测站,欧洲全球海洋观测系统(EuroGOOS)区域的实时和准实时数据,欧洲气象卫星组织(EUMETSAT)的数据、图像和产品,国际海洋勘测理事会(ICES)的大量海洋学数据等。欧盟委员会已经签署了创建欧洲海洋观测数据网络(EMODnet)试点组件的服务合约。总体目标是创建试点门户,将分散和访问不便的海洋数据整合成完整海盆的可互操作的、持续和公开的数据流。整合的结果将有助于欧洲海洋观测数据网络的最终业务运行,为其确定流程、最优技术和近似成本。EMODnet-水文地理门户(EMODnet?hy?drographyportal)是EMODnet正在建设的数据门户之一。水文地理门户发起于2009年6月,目前正在为广大用户提供越来越多的产品和服务。在编制水深调查(铅垂线、单波束和多波束调查)目录方面正在取得突出的进展,并采用SeaDataNet的通用数据索引(commondataindex,CDI)结构,提供其数据检索和获取服务。此外,这些调查数据被整合处理,生成了欧洲下列海区的高精度的电子水深产品:①泛北海区域:包括卡特加特海峡(在瑞典和丹麦之间)及延伸海域。②英吉利海峡和凯尔特海。③地中海西部、爱奥尼亚海、地中海中部。④伊比利亚海岸和比斯开湾(大西洋)。⑤亚得里亚海(地中海)。⑥爱琴海-利万特海(地中海)。通过专门的数据产品查询服务,用户可以公开访问下列地理信息系统图层:①在0.25′经纬度DTM网格上的格点水深。②标注有等深线的标量水深。③选择查看单个DTM单元的质控参数和源数据。④选择显示沿航线的深度剖面。⑤海岸线。⑥通过OGCWMS协议选择添加CDI检索服务所包含的图层,如测深调查的轨迹等。用户可以下载多种格式的数字地形。此外,用户可以检索原始调查的元数据,并可以向分布式数据管理者提交对这些数据集的访问请求。OGCWMS还支持用户使用数字地形与其他门户网站数据产品相结合进行使用,这些门户包括EMODnet开发的海洋生物、海洋化学、海洋地质学、物理学和海洋生物栖息地门户和其他门户。许多组织参与了水文地理数据和产品的获取和提供,它们包括:①水文局,负责测量航线、港口航道,生产用于导航的纸质海图和电子海图(ENC)。②负责管理和维护港口、海防、航道和水路的主管部门。这些机构开展定期水深监测调查,以确保维持经协商的航海深度或确保国家的海防安全。③研究所,在其科学航次调查中收集多波束调查资料。④工业机构,特别是能源工业,进行多波束调查线路管道和电缆线(风电场),以及电信行业调查电话和互联网电缆的架设。EMODnet水文和海底制图组正在积极寻求与这些组织的合作,以生成更多的数据集(单/多波束调查、探测轨道、复合产品),以支持良好的地理覆盖率和高品质的水文数据产品。接收到的数据集正用于生产区域的数字地形模型(DTM),分辨率为0.25′×0.25′。该数据集本身不,但在CDI的元数据中有所描述,提供有关制作DTM的背景调查的数据,数据的访问限制、组织者和者等明确信息。这样一来,门户网站不但为水文资料的提供者设置了一个向潜在用户展示数据集的有力窗口,还可以对数据集进行有效的管理。 结束语 海洋环境现场实测资料的采集和管理是监测海洋环境变化、海洋环境保护、海洋资源开发、海洋防灾减灾、海洋工程建设、海洋国防安全等一系列涉海事业的重要基础。海洋观测资料管理涉及海洋环境数据的存储、管理、分析、处理和共享等多个方面。为此迫切需要建立一套以海洋数据为对象,集海洋环境参数实时监测、海洋数据管理、数据分析处理和数据共享为一体的数据管理系统。在过去的十几二十年间,全球已经建立了海洋科研数据和元数据的几个国际数据库。例如,联合国教科文组织/政府间海洋学委员会(IOC)已建立了海洋环境数据和信息(MEDI)数据集的查询目录。从最初打印的目录开始,MEDI已于最近被重建为基于PC的应用程序。MEDI的数据库结构以全球变化的主目录(GC?MD)为基础。GCMD是由美国航空航天局开发的一个有关全球变化的数据集目录(包括海洋数据集)。近年来,国际海洋资料和信息交换委员会(IODE)又发起了海洋数据门户(ODP)计划,旨在通过IODE网络下的国家海洋资料中心完整地获取海洋数据集和目录,同时考虑通过网络服务开发,使用户能迅速便捷地查询、评估并获取数据,发展一个全球性的分布式数据系统。此外,澳大利亚也已经开发了自己的“BluePages”目录。尤其是海洋国家占大多数的欧洲,海洋数据和元数据的发展更是走在世界前列,欧洲海洋学数据和信息管理网络(EU/EURONODIM)、欧洲海洋观测与数据网络、欧洲海洋数据信息网络等项目和计划正在不断的扩充和更新。欧洲的先进海洋数据管理理念和运行模式值得我们借鉴。我们应采取具体行动,建立我国的综合海洋数据管理网络,并确保其能够持续地发展。这里仅对我国的海洋数据管理和共享网络持续发展提出几条建议。#p#分页标题#e# (1)对国内现有的各种观测系统进行行动成本和效益评估,加强基础设施建设,建立完善的海洋观测、预报和预警系统。(2)通过加大适当的资金投入、鼓励机构间的合作、开展统一的海洋战略研究等手段,缩短各沿海省市、各涉海部门之间的数据观测和管理方面的差距。(3)尽快制定海洋观测数据和信息管理规定,指导并提高海洋数据收集方式和数据的科学使用,建立国家海洋观测资料共享机制,加快海洋数据共享平台的建设,开发方便快捷的数据检索和下载界面,以方便用户能够非常轻松地访问并获取现有海洋数据和产品,并且是高质量的数据和兼容的格式。(4)尽可能收集军事与工业数据(如石油、天然气、渔业和海上运输),收集各沿海地方政府决策需要参考的数据,并列入我国综合海洋管理网络。(5)开发新技术(如深海观测站)、购置和布放新的传感器(如Argo浮标的有氧传感器);提高海洋科学仪器设备自主研发和产业化能力,逐步改变我国海洋仪器设备依赖进口的局面。(6)积极参与国际交流与合作,参加全球和区域的观测计划,促进海洋数据和信息技术的交流与共享,扩充我国海洋资料储备,提升我国海洋观测和预报的能力。 本文作者: 于婷 王海波 董明媚 单位:天津国家海洋信息中心 青岛中国海洋大学海洋环境学院 数据管理论文:农业物联网数据管理 物联网(Internetofthings)的概念是在1999年提出的,2005年国际电信联盟(ITU)发榷了《ITU互联网摄告2005:物联霹》将之定义鸯萼冬各释信息传感设备葛踅联网结合藏宋而形成的一个臣大网络.奥巴马就任美国总统后在一次会议上表示:“经济刺激资金将会投入到宽带网络等新兴技术中去,毫无疑问,这就是美国在21世纪保持和夺回竞争优势的方式n吨].”激家宝总理2009年指出,要大力培育战略性毅兴产照,攘抉物联网的研发应用并将“发麟物联网,促进倍感化”作当年“两会”期间为讨论的主题之一. 当前世界各豳都投入了大鬣的人力和物力开展物联网相关技术的研究,也取得了很多成绩.丹麦运输公司采用IBM的传感器技术允许园艺供应链中的参与者跟踪鲜花和盆栽植物的运输进度(从种植者到批发商,到零售商,遍及欧洲40个国家).整条运输链的各方公司都可以利用传感器对运输的条件和气候进行跟踪.使运输过程更加透明.英国的Pachube允许给现实世界和虚拟世界中的物品、设备、建筑和环境添加标签,并分享即时传感器信息[3]. 我国在物联网方面也展开研究,并取得了很好的成果.无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用,这套设备由lO万个微小的传感器组成,散布在墙头墙角墙面和周围道路上.传感器能根据声音、图像、震动频率等信息分析判断,爬上墙的究竟是人还是猫鼠等动物.远望谷开发的完全拥有自主知识产权的XC型铁路车号自动识别系统已成功应用于中国铁路车号自动识别系统,在铁路货车使用费用清算中实现了精确统计货车数量;消除了铁路运输调度管理的盲区,提高列车正点率. 然而我国当前在农业物联网应用上做的工作还比较少.本研究结合传感器网络、移动网络与智能手机实现了对农田的实时监控和数据采集,对于农业安全管理、产品溯源都有相当的指导意义. 1材料与方法 1.1概述 物联网有3个特性:全面感知、可靠的传送和智能作用[4],其控制特性与传感器网络‘51有很大不同,主要强调系统的可控性,而传感器网络则强调系统的可观测性.因此将传感器网络作为物联网的一个组成部分接入时就必须对其进行调整,使之适应物联网的要求.物联网包括3个层次:1)传感网络,即以二维码、RFID、传感器为主,实现‘物’的识别;2)传输网络,即使通过现有的互联网、广电网络、通信网络等实现数据的传输与计算;3)应用网络,即输入输出控制终端,可基于现有的手机、个人电脑等终端进行‘…. 本研究中,物联网中的“物”包括4种:农田(棉田、麦田与玉米地)、传感器网络、数据管理终端和智能手机.构建物联网的目的是将这4种“物”连接起来,使农田能够成为网络中的一个可观测终端,在此一共包括3个层面的连接: 1)直接测量.通过传感器网络采集温湿度和光照;通过数据管理终端归纳并管理采集到的数据;并通过智能手机实现数据的实时查看、分析与管理. 2)多源数据集成.将当前已建成的气象监测网络获取的数据与无线传感器网络采集到的数据相结合,建立传感器网络采集到的特征点数据与大环境数据的对应关系,使研究人员能够通过此网络更好地了解农田各参数之间的关系. 3)数据的开放与共享.利用WebService将网络内的数据开放出去,使之可以为更广泛的应用提供数据支持.例如为卫星遥感数据提供地面数据支持等. 1.2网络结构与部署 网络由3部分构成:精准灌溉传感器节点——用于采集空气温度、土壤湿度和光照强度,并为邻居节点提供路由;数据服务提供者——在服务器上部署相关服务,用于连通网内成员,并对外提供数据服务;数据管理终端——包括智能手机、B/S数据管理网页和C/S客户端,用户可通过不同方式查看服务器上的数据.系统在新疆与北京分别部署,服务器设在北京.在北京主要监测种植春小麦和夏玉米的农田,采集土壤湿度、空气温度和光照,并由网关节点记录喷灌机行进数据;由于新疆采用滴灌,故仅采集棉田土壤湿度、空气温度和光照,人工记录灌溉时间与灌溉量.通过B/S网页或分布部署在智能手机和电脑上的C/S客户端,用户可以远程查看农田参数与农机使用情况,分析数据以提高灌溉效率. 1.3软硬件配置 传感器网络系统采用国家农业信息化工程技术研究中心的FieldwSNs(农田环境无线传感器网络系统),载波频段433MHz,实际部署时节点间距50~100m,每子网包含20个传感器节点构成对等网.土壤含水率传感器采用ECH20水分传感器,工作电压为2.5V. 由于部署网络区域经常出现连续阴雨天气,为方便部署传感器节点采用4节1.5VAA电池供电,通过稳压芯片t作电压3.0V;节点MAC层采用CSMA/CA协议,网络层采用洪泛协议;在能量管理上采用休眠/同步机制,使全部节点同时工作而后同时进入休眠状态以节省能量,通讯时利用网络层的洪泛机制进行全网同步[7]. 网关节点采用太阳能供电,工作电压12V;为保证网关节点在雨季也能正常工作,蓄电池容量为12Ah. 基于智能手机的移动终端采用WindowsMobile操作系统,通过WebService与服务器相连.主要目的是:1)在部署时以机载GPS定位节点,将节点位置信息上传至服务器;2)在现场查看网络工作状态,方便部署与维护;3)方便管理人员远程监控农田参数、人员工作状态与农机工作状态. 1.4数据服务的设计 传感器网络在外部看来是网络化的传感器,更强调数据的采集,强调系统的可观测性【8].在传感器网络中观测的对象是传感器采集到的数据、传感器的工作状态以及网络的连接情况.而物联网则强调各个相连的事物之间的连通性,以及系统的可控性,物联网中传感器网络是连接观测者与被观测对象的渠道.因此,需要对传感器网络采集到的数据进行处理,以观测者需要的形式出去.主要包括2部分服务:滤波和插值和.观察者可以访问通过这些服务了解被观测对象,这一过程对传感器网络而言是透明的. 1.5数据滤波 由于传感器网络在传感器端没有作滤波,可能会有一些奇异数据被采集回来,在一般使用中需要进行滤波,只观测台理可靠的数据.在一些特殊的应用中,特别关心奇异数据,也可以通过滤波服务获取这些奇异数据.为方便计算,采用简单的平滑滤波∽j.#p#分页标题#e# 平滑滤波的目的是在不影响低频率分量的情况下减弱或消除图像中的高频率分量并将观测值中的细小中断连接起来.处理后的任一输出值弧均为观测值≈与相邻元素运算后的结果,如式(1)所示:Yk=≥:口:zf, (1)t=FN滤波窗宽度为2N,ai为加权系数,k为滤波窗中值. 为方便计算采用矩阵表达,可得y=IA】X/n, (2)其中l,为输出向量,x为输入向量,Ea-1为滤波矩阵,n为平均值参数. 针对不同情况可以使用线性平滑滤波和加权平滑滤波,线性滤波的滤波矩阵为行列元素皆为1的7阶矩阵,n为7;加权滤波的滤波矩阵为行向量为[1,6,15,20,15,6,1-1构成的矩阵,以为64. 对应服务为record[]DataProcess.Smooth(Datetimestart,Datetimeend,boollinear),其中start为起始时间,end为终止时间,linear为线性滤波标志,返回值即为滤波后的输出值. 1.6插值分析 如果观测者仅能获得传感器所在位置的数据,就无法体现被观测的农田与观测者的关系,因此有必要对传感器采集到的数据进行插值,将空间插值后的数据提供给用户,使观测者只需输入位置信息即可获得所需的数据.因为同一农田中的温度、湿度和光照都是连续变化的,所以采用插值分析获得的数据是可信的.插值方法采用简单的两点插值和全图距离倒数插值2种. 1.6.1两点插值 两点插值又叫线性插值,取最近的2个点A,B的观测值为参考值,计算任意点的值.y一丝坚≯盟,(3)L其中L为最近两点距离,z。为插值点距A点距离,z:为插值点距A点距离,Y。为A点观测值,Y:为B点观测值.两点插值非常简单,而且不受其他点干扰,通常在部署网络时用于校验观测点传感器工作情况. 1.6.2全图距离倒数插值 两点插值计算简单,但是缺乏连贯性,每次参考点发生变化时插值结果会跳变,因此提供全图距离倒数插值服务,用户可以任意选用插值方法.全图距离倒数插值公式如下‘10]:3,一∑暑/∑z1, 其中zi为观测点i的观测值'rl为观测点到插值点的距离,n为观测点集的规模.对应服务double[]DataProcess.getValue(doublelongitude,doublelatitude,boolsimple),其中longitude为插值点经度,latitude为插值点纬度,simple为两点插值标志,返回值即为插值点湿度、温度和光照观测值. 2结果与分析 网络被部署在新疆哈密、石河子和北京,图2为新疆石河子的网络实际部署图.为保证通信质量,传感器节点和网关节点被部署在2m左右的支架上. 由于距离较远,传感器节点须通过多跳方式将数据发送到网关,实验中跳数最大为6,通信距离400m左右. 传感器网络在4个月中采集到大量的数据,通过相应的服务,可以采集区域内任意点的数据曲线. 用户观测的对象由传感器网络节点转变为被观测对象,可以通过选择位置直接获得观测值.展示了哈密实验田中经纬度与石河子实验田的土壤湿度和光照曲线,在7月4日至7月5日哈密经历了一场降雨,在降雨期间光照强度急剧下降,而土壤湿度则迅速攀升直到夜间降雨停止湿度才开始回落.而石河子则是多云问阴的天气光照强度发生变化,而土壤湿度则基本持平. 通过相关数据服务,用户可以使用装在手机上的移动客户端访问网络.定位系统包括2部分内容:1)利用手机GPS进行定位,通过服务现场记录节点经纬度,并提交服务器.2)通过服务获取网络中各节点位置及其数据,通过插值算法将数据与位置关联起来,为用户提供直接的数据支持.此时传感器网络对用户完全透明,用户可以直接获取自己所关心的位置的农田参数. 数据管理论文:环境监测数据管理信息化发展 近几年,我国各级环境监测部门都积累了大量与环境有关的数据。但是,由于数据管理的手段还停留在单机和手工处理阶段,数据质量主要依靠人工检验,这就出现了无法有效处理大量数据的情况,甚至还会引发错误。如果数据出现错误,就无法反映实际情况,相关高层也就无法及时应对紧急的环境事故,继而造成意想不到的后果。 1开发系统的要求 建设信息化环境监测数据管理平台主要是为了加强各级环境监测部门对监测数据的管理和综合分析,进而实现信息共享。利用网络、B/S、GIS、数据库、Internet/Intranet、智能化数据分析等先进技术收集、汇总、审核、统计分析各级环境监测部门的数据之后形成报表,从而实现信息的完整收集、迅速传递、高效管理、综合分析和共享。 2系统设计 2.1平台的开发 不同城市的环境监测系统开发平台是不同的。其中,大部分系统使用的都是由微软公司开发的NET作为技术开发平台,使用的开发语言为NET语言、VB语言和ASP语言,这些都是系统最常用的语言。而个别WebGIS部分是不用语言来编程的,它使用的是MAPINFO家族技术和MAPX技术。这2项技术和语言编程同样重要,并且该系统主体是用可以使系统保持正常运行的B/S构建的,而录入使用的结构是由C/S构建的,可以有效提高平台的运行效率。 2.2数据库建设 该系统所用的数据库为SQL-SERVER2000,它是用关系型数据库来管理数据的。由于该系统的空间关系不复杂,而且空间属性相对简单,所以,可以统一管理空间数据和属性数据。环境监测中涉及到的数据有环境质量基础数据、环境质量标准数据、自动监测数据和例行监测数据等。其中,环境质量基础数据包括环境质量各要素的基本信息,即各级环境监测站,湖库、湖库垂线,河流、河流断面,饮用水水厂、饮用水源地、饮用水采样点,地下水、入海河口以及近岸海域监测点,噪声监测点,空气、大气监测点,网格等主要要素的基本信息;环境质量标准数据是指评价环境时用到的各种国家标准;自动监测数据包括水质自动监测数据和空气日报预报数据;例行监测数据则由水、气、声三大监测数据组成。为了适应环境监测中一点多用的需求,数据库中还设计了水环境点位属性表和空气点位属性表。通过点位属性表,分析人员可以灵活管理点位的变化,并且按照某一属性分析数据,从而实现合理利用、监测数据的目的。 2.3服务器端与客户端互换 系统使用了B/S架构后,要想简化操作,就可以利用WebService。这种简化主要就是实现服务器端与客户端之间的互换。WebService在网络运行中能发挥调用的作用,以此来满足客户端的调用需求。只要调试了客户端,那么,WebService就可以在服务器中运行,并处理运行过程中遇到的各种问题,将各个服务端的数据收集起来,最后再把最终的结果返回到调试区域。通过客户端与服务器端之间的互换可以实现两者间的高效互动。 3主要功能模块 信息化环境监测管理平台的功能模块主要有例行监测数据的录入模块,导入导出模块,数据管理、分析模块,自动监测数据的管理模块,监测点位管理模块,WebGIS数据查询分析模块和系统设置模块。例行监测数据的录入模块主要为C/S结构,它具有清空数据库、导入数据、检测值校验设置、数据录入、数据查询修改和设置地区年份等功能,同时,还能得到规范的监测数据。例行监测数据的导入导出模块主要是提供DBF格式和ACCESS格式的数据,它不仅可以排除掉错误的数据,提示错误,还可以自行规定校验的规则,比如监测点位完整性校验、监测值范围校验等。分析结果会在EXCEL中被编辑,使数据和检测结果更加直观。例行监测数据管理包括基础数据管理和监测数据管理两部分。基础数据管理主要是指数据的查询和修改、基础代码数据年份间的转换、数据增加等;监测数据管理主要是数据的简单、高级查询,还有要按照点位属性查询监测数据。自动监测数据的管理模块包括水质自动周报管理和空气质量日报预报管理。监测点位管理模块是为了适应一点多用监测工作的实际情况而设计的。这个模块可以实现用户管理水和空气点位的需求,同时,用户还可以添加或修改属性类别满足自己的需要。WebGIS数据查询分析模块具有视图功能,可以修改图像数据,使其达到最佳的效果。而该模块还可以实现属性数据与地图数据的图文互查,为各类数据的分析绘制专题图,比如柱状图、面状图还有饼状图等。这样做,不仅能够更加方便、快捷地查询数据,还能够更加清楚地呈现相关问题。系统设置模块囊括了地区设置、数据校验规则管理和环境标准管理。 4结束语 在信息发达的今天,如何利用信息为人们的工作服务,解决问题,已经成为了需要人们不断思考的内容。环境监测数据的传统处理方法已经无法满足现代化发展的需求,所以,实现环境监测数据管理的信息化刻不容缓。 作者:程诗雨 单位:南京市江宁区环境保护局 数据管理论文:主数据管理应用下的轨道交通论文 1主数据管理系统建设需求分析 随着企业日益向全球化迈进,为应对不同业务部门的个性化需求,信息系统越来越多,众多系统造成数据量不断增加。主数据在不同系统中的重叠现象日益显著,由于同一主数据在不同系统内部的标志和描述不统一,从而导致企业数据大规模形成冗余,用户无法确定其有效性,造成维护成本居高不下,业务差错率升高。即便在同一个应用系统内,所涉及的物料、人员、客户等主数据信息随着使用范围不断扩大,数据规模和分散的程度也不断增长,同一主数据在同一应用系统中会被不同的用户维护成为不同的对象,企业无法出具精确的分析报表,导致企业领导无法做出正确的决策。因此,随着企业不断发展,在信息化道路上高质量的数据已经成为区别企业管理水平和竞争力的重要指标之一。主数据是企业运作过程中必须使用的基本信息,它们长期存储在数据库中,集中存储并且可以由各组织维护和使用,是系统稳定运行的基础。主数据的有效管控,可以支持经营管理层便捷地获取多种业务角度的全面分析报告,加深数据挖掘和透视;可以保证业务管理层使用主数据的一致性和实时性;并可以帮助业务操作层人员统一沟通语言,降低沟通成本。一个企业在信息化建设的道路上是否实施了主数据管理最终的结果有着鲜明的对比。 2主数据管理系统建设目标 根据该公司信息化建设的总体规划和分布实施的策略,主数据管理系统建设的核心目标为:1)整个集团内制定并执行统一的,并且是符合业务要求的、科学合理的主数据标准;2)通过主数据标准的执行使得企业内部各个业务环节使用的主数据完整统一,只有一个真实的版本并且质量较高;3)提高数据的使用率和用户对企业数据质量的信任度;4)满足企业的诸多管理战略目标的需求。 3主数据管理系统实施 3.1主要实施内容1)制定四类主数据标准会计科目:立足于集团财务报表需求制定统一的会计科目体系。物料:包括原材料、标准件、成品和半成品,重点解决物料整体分类和对应属性标准。客户:制定集团统一管理的客户主数据的数据标准。供应商:制定集团统一管理的供应商主数据的数据标准。2)系统建设固化主数据标准和管理流程等,为用户管理主数据编码提供系统平台。实现对新增主数据编码的申请、审批、、更改、映射和查询功能。3)数据清理按制定的各类主数据标准对现有的会计科目、物料、客户和供应商数据进行清理,对清理后的规范数据进行集团统一编码,并导入主数据管理系统供集团及各企业共享使用。4)建立有效的管理流程和组织机构建立主数据管理流程和管理规范,建立主数据管理组织及职责设置。 3.2系统应用架构该公司选择了国际领先的SAP公司最新的主数据管理产品MDM7.1,提供了丰富的数据类型和强大的管理功能,但它本身没有流程审批控制功能。为了实现对集团主数据的申请、审核、等关键环节进行控制,将主数据标准、流程固话到系统中,该公司自主开发了工作流平台,并与SAPMDM系统集成应用,实现了整个集团主数据(物料编码、会计科目、供应商、客户)申请、审核、、修改等管理流程,为整个集团实现研发平台、企业资源计划系统(ERP)、决策支持系统(BW)等系统的全面集成共享奠定基础,实现了跨企业、跨系统的业务数据集成应用,主数据管理系统应用架构。 3.3实施方法MDM系统的实施是组织、流程、标准、平台高度集成的系统工程,实施推动工作巨大,主要的实施方法如下: 1)组织准备和MDM系统培训宣贯项目调研准备及集团数据标准宣贯,了解企业信息标准化现状并组织协调集团标准化专家进行标准培训。(1)了解企业各类主数据活跃数据量(存在于哪些系统,由哪些部门负责收集),确定数据收集范围。(2)了解企业各类主数据维护流程及编码规则。(3)建立企业主数据清理团队(包括内部顾问、关键用户)。(4)通过培训使最终用户了解主数据质量的重要性。(5)通过培训使最终用户了解物料、客户、供应商、会计科目等主数据标准规范。(6)通过培训使数据清理团队了解数据收集及清理方法。 2)数据收集及清理与数据的初始化(1)按照已确定的数据范围采集原始数据并存档。(2)制定数据清理流程及数据清理计划,划分数据清理过程相关人员职责。(3)汇总收集数据,按照主数据标准进行数据规范性检查,组织自身排重,检查和排重完毕后提报给MDM系统负责人,并存档;对于物料分类等标准问题,汇总记录后提交给集团标准化专家,并跟踪协调,直至问题全部解决。(4)MDM系统负责人对数据进行排重检查,将疑似重复数据反馈给原企业确认。(5)数据清理并检查完毕后,将清理出的所有主数据统一进行编码分配,导入MDM系统并下发至各企业相关信息系统。 3)MDM系统与企业信息系统集成(1)系统集成方案讨论,结合集团现有集成模式,根据企业的实际业务进行具体的集成方案讨论。(2)了解企业正在实施的系统内容,为系统集成及数据清理做好基础。(3)集成接口实现,制定数据映射规则,通过SAPPI进行配置,实现系统之间的数据集成。 4)上线前准备及系统配置(1)收集企业组织机构,完成主数据管理系统内组织机构的创建。(2)收集系统用户申请表,完成平台内用户创建,分配用户的角色、业务权限及功能权限。 (3)配置各类主数据的申请流程,包括物料、客户、供应商、会计科目等主数据的申请、修改、分发等业务流程。(4)组织相关业务部门关键用户进行MDM系统操作培训并编写用户操作手册。 5)系统上线及运维支持(1)建立系统运维组织及和职责划分。(2)做好系统支持及运维工作,及时解决出现的系统与数据问题,对问题进行汇总记录,并持续优化完善系统功能。 4应用效果及效益分析 4.1应用效果通过成功构建集团统一的主数据管理系统,建立集团统一的主数据标准、管理流程、支撑平台,保证整个集团基础公共数据的一致,促进了各企业规范基础管理,推进了全集团信息资源共享。为集团实现重要物料采购动态对标、财务综合分析、供应链优化提供有力支撑,有效提升集团科学决策分析能力。通过主数据管理系统的实施获得了以下收益:1)通过主数据管理系统逐步建立起集团公共基础数据标准库,实现了ERP、供应链管理系统和其它信息系统的灵活数据交换,为集团整体信息化建设综合集成和信息共享奠定基础。2)有效解决集团在进行信息化建设的过程中遇到的突出问题,即缺乏公共数据的标准和统一编码,尤其是物料编码的统一。这是集团推进ERP系统成功实施的前提条件之一。3)使用统一的公共数据编码标准可以提高数据的准确性和一致性,降低数据合并、整理、对比等工作量,提高效率,降低工作复杂性,具有长远的经济效益。 4.2经济效益主数据管理系统自2009年12月上线运行以来,日均集团统一主数据编码300多个。用户每天登录主数据管理系统申请、审核、审批物料等主数据。与此同时,主数据管理系统与公司SAP-ERP系统和决策支持系统(BW)的接口每天进行稳定的数据交换。由于有了统一的主数据管理系统,各类主数据的数据质量得到了很大的提升,按照业界调查统计报告,仅数据质量提升一项即可带来平均28.5%的收益。同时,由于主数据管理系统统一了各企业的物料编码,使得集中采购业务的操作性大大提高。通过主数据管理系统与集团供应链电子采购平台的集成应用,为推动采购对标、集中采购,阳光采购等管理手段提供了良好的数据基础,截止2013年底各企业线上采购金额已达到201亿元,线上降采金额约为7.6亿,综合线上采购率为50%,如果全部实现线上采购,降采金额预计超过10亿元。 作者:魏涛单位:中国北车股份有限公司 数据管理论文:开放存取资源元数据管理案例分析 1OAPS概述 OAPS是由清华大学、香港城市大学、台湾逢甲大学三校图书馆于2Oo4年7月共同发起的一个联合式机构仓储计划,即学生优秀作品仓储计划。目前已经加盟的成员有清华大学、香港城市大学、台湾逢甲大学、南洋理工大学、厦门大学、上海交通大学,并建立OAPS联合机构仓储网站_1]。该联合机构仓储的目的在于更广泛地传播和利用各个成员机构的优秀作品资源,实现优秀作品快速、有效地交流和共享,激发学生的兴趣和思考,提高学生的学习能力和研究能力。OAPS联合机构仓储网站是以开源软件DSpace系统为基础。通过应用OAIHarvester2.0元数据收割软件和本地开发XMLParser软件,收割各成员机构利用DSpace系统建立的本地机构仓储元数据(及数字对象)的方式建立并提供服务的仓储网站。OAPS面向全球提供免费元数据检索。并通过OpenURL技术链接至各成员机构的全文资源。 2OAPS元数据标准的选择 建立OAPS联合机构仓储网站的首要任务是确定其元数据标准.由于OAPS采用了DSpace系统,而DSpaee默认的元数据标准就是DC元数据,因此DC元数据自然而然地成为OAPS的首选标准。虽然OAPS的成员机构仓储都采用了DC元数据标准,但各成员机构在应用时的元数据结构又有所不同,因此OAPS联合机构仓储网站采用取合集的原则,尽量保留各成员机构仓储的所有元数据字段。另外,OAPS联合机构仓储网站充分利用了DC元数据的特性,根据自身情况采用了DC元数据的14个基本元素,并增加了Degree和Course元素。OAPS联合机构仓储网站的元数据方案如表1的DSpace-DC列所示。表1也给出DC元数据与OAPS联合机构仓储网站DSpace—DC的对应关系。 3OAPS元数据的生成 OAPS联合机构仓储网站的各成员机构的元数据主要通过表单提交元数据的方式生成。当然.OAPS各成员机构都规定了只有获得授权的用户才能提交元数据表单。用户只需参照各成员机构DSpace帮助项中的“submit”指示提交元数据,“sub—mit”中对每个元数据元素的填写进行了明确的说明。虽然DSpace系统利用元数据提交表单生成元数据很方便快捷,但是在提交的过程中,缺乏自动纠错功能。如填写Tide元素时,出现词汇错误,DSpace系统的提交程序无法自动检测,只有通过管理员的审核工作才能发现。OAPS联合机构仓储网站的元数据生成主要有2种途径:一种是收割成员机构仓储中的元数据;一种是远程直接提交元数据。收割生成方式将在下节阐述。远程直接提交元数据方式与各成员机构的元数据提交方式相同,在此不再赘述。 4OAPS元数据的 OAPS联合机构仓储网站以及各成员机构仓储都采用了DSpace系统,DSpace系统通过OAICat作为一个数据提供者向外元数据资源。OAICat是OCLC开发的一个开放源代码软件,遵循OAI—PMH协议。因此,OAPS联合机构仓储网站以及各成员机构仓储的元数据能够被诸如GoogleScholar、Scirus、OAIster之类的网络搜索引擎检索。 5OAPS元数据的收割与解析 OAPS联合机构仓储网站的元数据收割主要通过遵循OAI—PMH协议的OAI.Harvester2.0软件实现。0AIHarvester2.0的主要功能是作为一个服务提供者(ServiceProvider)从遵循OAI—PMH协议的仓储中收割元数据。OAIHarvester2.0遵循OAI—PMH协议的技术框架,它通过HrrP协议向数据提供者发送请求,数据提供者根据相应的请求返回一个XML文档,发送的H11、P请求不同,返回的XML文档内容就不同。OAIHarvester2.0主要通过请求动词和时间戳控制其收割的元数据范围。截止到2011年5月13日。OAPS联合仓储网站已经收割到1614条元数据记录。OAIHarvester2.0将收割到的元数据存储至本地服务器。为了将收割到的XML文件解析为DSpace系统能够导人的格式。需要利用元数据解析技术对XML进行解析。OAPS联合机构仓储网站自行设计开发了一个XMLParser软件。设计者在开发时。考虑到不同数据提供者在提供的xML文档数据格式存在一定的差异,因而在XML—Parser开发过程中,采用了通用性和适应性原则。由于OAIHarvester2.0收割到的是DC元数据元素名称,但DSpace系统可接受的DSpace—DC元数据既有元素名称又有修饰词,XMLParser在解析数据时,对二者的关系进行了映射处理。另外,考虑到各成员机构仓储提供的元数据有所差别.XMLParser为针对每个仓储建立了专门的映射文档,以便准确地解析出元数据。 6OAPS元数据的增值 OAPS联合机构仓储网站将收割到的DC元数据转换为本地统一的DSpace—DC元数据,通过统一的界面对元数据进行了索引。从而解决了由于不同成员机构仓储元数据结构和索引方法的不同.给用户带来的资源难发现、难检索的问题。OAPS以用户服务为中心。对收割来的元数据进行了不同角度的聚类,如从主题、题名、作者、日期等角度对元数据进行聚类。这样用户可以根据自己不同的需要,选择不同的检索浏览方式。 7对OAPS元数据管理的评价 0APS联合机构仓储在发展的过程中得到了各成员机构的大力支持和重视,自成立以来,成员机构每年都会组织召开相关会议。讨论OAPS的发展事项.积极探讨有关OAPS的相关技术问题,如元数据标准及共享方案等技术问题。OAPS联合机构仓储网站采用DSpace系统作为资源组织的基础,遵循了OAI—PMH协议,统一了元数据标准,实现了仓储之间的互操作,并对元数据进行了一定的增值处理。虽然OAPS联合机构仓储网站在元数据发展方面取得了一定的成果,但也存在一定的问题。与同样利用DSpace软件开发的香港科技大学机构仓储相比,首先。OAPS联合机构仓储缺乏明确的相关元数据政策说明,不便于用户对其元数据细节的相关了解和使用。而香港科技大学机构仓储中有明确的元数据使用政策说明、元数据提交政策说明,比如其在元数据使用政策中规定任何人可以免费获得元数据,同时规定在非商业应用的情况下,只要提供其OAI标识符或原始元数据记录链接,就可以在没有获得事先许可的条件下以任何方式使用其元数据『3_。其次,OAPS联合机构仓储缺乏相关元数据技术说明,而香港科技大学机构仓储在其系统特征中明确说明其采用的是OAI—PMH协议和SRW协议。便于用户对其元数据互操作技术的了解。最后,OAPS联合机构仓储缺乏对DSpace已有元数据提交界面的修改.而香港科技大学机构仓储针对DSpace本身提交界面太复杂的特性,在其基础上进行了重新设计,使得元数据提交更便捷,也更符合用户习惯。由于DSpace系统本身存在一些元数据处理方面的缺陷,比如DSpace在元数据扩展问题上,只能完成对新元素的注册,并不能在资源提交过程中自动添加新注册元素的属性描述项_4]。这就造成采用DSpaee系统的仓储在元数据管理上难免有些不足,因此.需要对DSpace系统进行不断的完善和修正,以增强其元数据管理功能。 数据管理论文:经计局发展数据管理计划 2009年我县统计工作的总体思路是:以邓小平理论、“三个代表”重要思想为指导,全面落实科学发展观,认真贯彻党的十七大精神,按照省、市统计工作总体要求和工作任务,紧紧围绕经济发展大局和县委、县政府的中心工作,深化统计改革,夯实统计基础,规范统计行为,加大统计执法力度,提高统计数据质量,加强机关作风建设,以良好的精神状态和优质的统计服务,抓好各项工作的落实,推进统计工作再上新台阶。 (一)精心组织,抓好国情国力调查 2009年是第二次全国经济普查的关键之年,按照经济普查工作方案,重点抓好以下工作: 一是抓好普查登记工作。普查登记工作是经济普查能否取得一次性成功的关键性工作,必须全力以赴高质量完成。要切实强化责任意识,加强普查业务培训和指导,严把普查源头数据质量关。要坚持依法普查,严肃查处经济普查中的违法行为。要严格按照普查计划,力争在确保质量的前提下抓进度、保质量,确保普查登记工作紧张有序稳步推进。 二是抓好数据审核处理工作。要严格按照数据处理方案,做好普查数据的审核、录入和处理工作。要落实好审核及录入人员,要加强业务培训。及早做好数据处理硬件、软件设备的准备工作,确保此项工作的顺利展开。 三是加强数据质量控制。认真落实各种数据质量控制措施,做好各个环节的质量控制,做好质量抽查、审核与评估,接受上级经普办的检查。要成立普查数据质量控制小组,负责质量控制与监督检查,确保普查数据质量。 四是做好普查数据工作。在数据审核、评估的基础上,及时向社会公布我县第二次经济普查的有关数据,为各级领导和部门的宏观决策提供依据。 五是继续抓好普查宣传工作。动用各种新闻媒体,采用多种宣传方式,集中宣传经济普查的有关知识及方针政策,使各类企事业单位充分理解经济普查,主动配合经济普查,确保经济普查顺利推进。 (二)拓展职能,打响统计服务品牌 围绕县委、县政府中心工作,不断充实服务内容,改进服务手段,增加服务品种。紧紧抓住我县经济社会发展热点、难点问题,增强统计服务的针对性。要进一步拓展服务领域,提升服务质量和水平,充分发挥统计信息的主渠道作用。 一是把握重点。加强对全县经济社会运行情况的监测分析,努力把握和反映苗头性、趋势性问题,重点加强对经济运行形势、经济发展方式、节能减排、固定资产投资、服务业发展、新农村建设等问题的分析研究,有针对性地开展统计跟踪、统计服务,充分发挥统计晴雨表功能。 二是注重调研。围绕党委、政府关心的重点、热点和难点问题,依托全面、系统的统计资料,深入开展调研,加强专题研究,形成有较高价值的统计研究成果,为党委、政府提供决策咨询,当好参谋,做好助手。 三是深化服务。积极主动为党委、政府、人大有关会议提供参阅资料。加强部门协作,做好统计数据对外加工整理服务,并依法为企业及乡镇和有关部门做好评比、论证材料的认证工作。做好政府信息公开工作,及时在*门户网站公开有关统计信息和统计数据。通过撰写《统计信息》、《统计分析》,编印《*经济动态》、《镇区主要经济指标完成情况》卡片、《*统计年鉴》等统计资料,满足社会需求。 (三)深化改革,提高统计数据质量 一是注重服务业调查、贸易业调查、能源调查等专业报表制度和“一套表”制度的进一步完善,建立健全社情民意调查等新制度,从方法制度的合理性、科学性上确保数据质量。 二是加强第三产业增加值核算基础工作。根据市局统计业务和我县相关考核工作要求,强化第三产业名录库管理工作,做好第三产业核算考核。 三是严格统计数据的审核评估,加强对基层数据的审核力度,保证数据的可靠性和严肃性。 四是严格执行地区生产总值核算下管一级的规定,积极推进专业统计与地区生产总值核算制度方法的协调,做好国民经济核算数据与专业统计数据衔接,着力提高地区生产总值核算数据与专业统计数据的匹配性。 (四)夯实基础,提升统计工作水平 一是要进一步加强基层统计队伍建设。继续贯彻落实县政府《关于进一步加强统计基层基础工作的意见》(盐政办发〔20*〕1*号),进一步明确统计机构的综合职能和职责范围,完善基层统计网络,加强部门、镇(区)和村(社区)统计力量。加强统计业务培训,组织好企事业单位等社会统计人员的统计继续教育培训,抓好统计职称教育和高级统计师的评审推荐工作,提高统计队伍的整体素质。 二是要进一步做好名录库维护管理工作。积极协调工商、税务、质监等部门,建立协调配合工作机制,利用窗口行政记录及招商信息,依托各镇(区)及部门的力量,做好统计单位登记工作,确保名录库资料按时提供、动态维护、信息共享,提高名录库信息的全面性和准确性。 三是要进一步加强统计信息化建设和网上直报工作。加强基层计算机技能培训,拓展网上直报专业统计领域。加强统计信息网的安全管理与维护,提高统计软件的应用与开发水平。强化统计基础工作规范化的管理,指导和督促基层单位建立和完善各种原始记录和统计台帐。 四是要加强指导和检查督促。按照基层统计规范化、报表台账标准化、统计管理制度化、统计调查科学化、统计手段现代化的要求,加强对基层的业务指导和考核,全面推进统计基层基础建设。 五是加强部门协调。理顺与部门统计的关系,搭建优势互补、资源共享的统计平台。 (五)及时准确,全面完成统计调查 一是强化质量意识,做好统计定、年报工作。进一步强化质量意识,加强组织实施,明确目标责任,落实规范标准,及时、准确、全面完成农业、规模工业、固定资产、房地产、建筑业、科技、劳动工资、批发零售、住宿餐饮等专业统计20*年年报和2009年定报工作。 二是强化能源统计工作。落实能源统计制度,加强节能降耗统计,认真做好我县节能进展情况、地区单位生产总值能耗数据质量和重点耗能企业节能降耗情况的监测,确保能源监测工作客观性、公正性和严肃性。同时,根据部门间分工协作的能源统计工作机制要求,协同配合做好我县节能降耗目标年度考核工作。 三是强化服务业统计工作。进一步完善全县服务业统计报表制度,以提高三产比重为突破口,完善服务业统计,健全规范服务业统计信息搜集渠道,全面准确反映我县服务业发展进程。 四是抓好各项专项调查和监测工作。进一步完善抽样调查方法和质量评估机制,积极开展规模以下工业、规模以下能源、限额以下服务业、限额以下贸易业、企业景气调查、5‰人口变动与劳动力抽样调查等各项专项调查;做好“平安浙江”群众满意率、食品安全感、软环境调查等社情民意调查工作。做好科技、妇女儿童等统计监测工作。 (六)依法行政,推进统计法制建设 一是要继续深入开展统计“五五”普法教育。按照省、市县“五五”普法规划,落实好2009年的“五五”普法工作。充分利用业务培训、经济普查和专项调查等有利契机,有针对性地开展统计法制宣传月、宣传周、宣传日等各项宣传活动,加强《统计法》和《普查条例》的宣传力度,积极营造依法统计的良好氛围,增强全社会的统计法制意识,推进各项统计工作任务的完成。 二是要加强统计执法队伍建设。研究统计执法工作的新情况新问题,探索解决统计执法的突出问题。加强执法业务培训,不断提高统计执法水平。坚持行政执法责任制,规范统计执法行为,推进统计法制建设。 三是要继续加大统计稽查力度,严肃查处统计违法案件。以重点行业为突破口,加强日常稽查工作,扎实开展统计专项检查,加大迟报、拒报、瞒报、虚报的处罚力度。强化监察、法制、司法、统计联合执法。加大对部门、镇(区)、企事业单位典型统计违法案件的查处和曝光力度,着力推进依法行政、依法统计进程。 (七)强化效能,增强统计工作执行力 一是要加强政治理论和政策法规的学习。要切实抓好十七大精神的学习、贯彻和落实,要把机关全体工作人员的思想统一到十七大精神上来,统一到统计工作的具体实践上来。在严峻的国际国内经济形势下,要进一步理清工作思路、凝心聚力,确保机关人员思想不乱,人心不散,工作不断。 二是要加强能力建设。要从宏观着眼、微观着手,更新、学习统计专业知识,全面掌握国家及区域整体经济社会发展状况,努力培养既精通统计专业知识,又具有较好思考分析问题和判断预测能力的专家型专业工作人员,进一步提高统计部门的工作水平。 三是要强化内部管理。进一步完善落实争先创优等各项机制,充分调动全体干部职工的积极性和能动性。要深化机关作风建设和效能建设,深入开展“五型”机关的创建活动,使局内部形成一个团结、协调、齐心、高效的事业型、创业型团队。 数据管理论文:计算机网络数据管理 [论文关键词]数据交换电路交换报文交换、分组交换综合业务数字交换 [论文摘要]本论文讨论计算机网络数据交换技术的发展历程,阐述数据交换每个发展阶段的技术特点。着重对分组交换技术进行分析论述。 交换设备是人类信息交互中的重要实施,在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术,以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换,交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求,也将大大地推动异步传输技术(ATM)和同步数字系列技术(SDH)及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。 从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。 一、电路交换 自1876年美国贝尔发明电话以来,随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展,电路交换技术从最初的人工接续方式,经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革,当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。 随着电子技术,尤其是半导体技术的迅速发展,人们在交换机内引入电子技术,这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术,话路部分仍采用机械接点,出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后,才开始了全电子交换机的迅速发展。 1946年第一台电子计算机的诞生,对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期,脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中,对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用,于是产生了将PCM信息直接交换的思想,各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统,标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换,非常适合信息数字化应用,除应用于普通电话通信以外,并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机,可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。 二、报文交换 报文交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送的数据块,其长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目的地址附加到报文上,网络节点根据报文上的目的地址信息,把报文发送到下一个节点,一直逐个节点地转送到目的节点。 每个节点在收到整个报文并检查无误后,就暂存这个报文,然后利用路由信息找出下一个节点的地址,再把整个报文传送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间,等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。 三、分组交换 分组交换是交换技术发展的重要成果,代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用,与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发,从而导致掉队现象的发生。因此,分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式.分组网络包含3个功能面,分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发,因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X.25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP/IP网络。 分组交换网有两种主要的形式:面向连接和无连接。对于分组交换技术来说,面向连接的网络与电路交换类似,也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源;但由于它采用统计复用,所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来,已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X.25网络,但由于它协议复杂,速度有限,逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X.25的改进版本,它简化了协议以提高处理效率。 计算机领域的一个侧重点是局域网,即小范围、小规模的网络,用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。 在20世纪90年代中后期,因特网获得较大发展,规模持续扩大,对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂,转发速度受到很大限制。前面指出,面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找,速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点,提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机,而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术,最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而,在随后的几年中,提出了多种实用的高速路由查找方法,使其不再成为瓶颈。此时,MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力,即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作,MPLS技术并没有被广泛使用。 四、综合业务数字交换 综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络,适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组,并使用空闲信元来填充信道,从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,因而流量控制和差错控制便可移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。 随着通信技术和通信业务需求的发展,迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务,又要容纳实时性的电话和电视信号业务,还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求,提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下,传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性,以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此,在研究新的传送模式时需要找出两全的办法,既能达到网络资源的充分利用,又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。 ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前,数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源,提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力,而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。 与此同时,人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据,已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特/秒增加到几兆比特/秒。这样,节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式,更能适应现代的这种环境。 ATM方式中,采用了分组交换中的虚电路形式,同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源,网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说,ATM方式既兼顾了网络运营效率,又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。 五、计算机网络数据交换技术发展的展望 近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构,并且随着信息社会的到来,人们的日常生活、学习工作已经离不开网络,这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长,并且对网络也提出了更高的要求,不仅要提供话音、数据、视频业务,也要同时支持实时多媒体流的传送,并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性,并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台,能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。 下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现,可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务,实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路,使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用”的目标。 数据管理论文:电子商务数据管理 [摘要]企业的竞争优势并不取决于信息的拥有量,而是取决于信息的处理利用能力。如何化信息优势为竞争优势,是企业制胜于市场的一个法宝。本文论述了一种信息处理利用的有效工具——数据挖掘方法及其在电子商务中的应用。 [关键词]数据挖掘方法电子商务应用 随着网络技术和数据库技术的成熟,传统商务正经历一次重大变革,向电子商务全速挺进。这种商业电子化的趋势不仅为客户提供了便利的交易方式和广泛的选择,同时也为商家提供了更加深入了解客户需求信息和购物行为特征的可能性。数据挖掘技术作为电子商务的重要应用技术之一,将为正确的商业决策提供强有力的支持和可靠的保证,是电子商务不可缺少的重要工具。 一、何谓数据挖掘及方法 确切地说,数据挖掘(DataMining),又称数据库中的知识发现(KnowledgeDiscoveryinDatabase,KDD),是指从大型数据库或数据仓库中提取隐含的、未知的、非平凡的及有潜在应用价值的信息或模式。它融合了数据库、人工智能、机器学习、统计学等多个领域的理论和技术。比较典型的数据挖掘方法有关联分析、序列模式分析、分类分析、聚类分析等。它们可以应用到以客户为中心的企业决策分析和管理的各个不同领域和阶段。 1.关联分析。关联分析,即利用关联规则进行数据挖掘。关联分析的目的是挖掘隐藏在数据间的相互关系,它能发现数据库中形如”90%的顾客在一次购买活动中购买商品A的同时购买商品B”之类的知识。 2.序列模式分析。序列模式分析和关联分析相似,但侧重点在于分析数据间的前后序列关系。它能发现数据库中形如”在某一段时间内,顾客购买商品A,接着购买商品B,而后购买商品C,即序列ABC出现的频度较高”之类的知识,序列模式分析描述的问题是:在给定交易序列数据库中,每个序列是按照交易时间排列的一组交易集,挖掘序列函数作用在这个交易序列数据库上,返回该数据库中出现的高频序列。在进行序列模式分析时,同样也需要由用户输入最小置信度C和最小支持度S。 3.分类分析。设有一个数据库和一组具有不同特征的类别(标记),该数据库中的每一个记录都赋予一个类别的标记,这样的数据库称为示例数据库或训练集。分类分析就是通过分析示例数据库中的数据,为每个类别做出准确的描述或建立分析模型或挖掘出分类规则,然后用这个分类规则对其他数据库中的记录进行分类。 4.聚类分析。聚类分析输入的是一组未分类记录,并且这些记录应分成几类事先也不知道,通过分析数据库中的记录数据,根据一定的分类规则,合理地划分记录集合,确定每个记录所在类别。它所采用的分类规则是由聚类分析工具决定的。采用不同的聚类方法,对于相同的记录集合可能有不同的划分结果。 应用数据挖掘技术,较为理想的起点就是从一个数据仓库开始,数据挖掘可以直接跟踪数据并辅助用户快速做出商业决策,用户还可以在更新数据的时候不断发现更好的行为模式,并将其运用于未来的决策当中。 二、据据挖掘在电子商务中的应用 数据挖掘能发现电子商务客户的的共性和个性的知识、必然和偶然的知识、独立和关联的知识、现实和预测的知识等,所有这些知识经过分析,能对客户的消费行为如心理、能力、动机、需求、潜能等做出统计和正确地分析,为管理者提供决策依据。具体应用如下: 1.分类与预测方法在电子商务中的应用。在电子商务活动中,分类是一项非常重要的任务,也是应用最多的技术。分类的目的是构造一个分类函数或分类模型,通常称作分类器。分类器的构造方法通常由统计方法、机器学习方法、神经网络方法等。这些方法能把数据库中的数据映射到给定类别中某一个,以便用于预测,也就是利用历史数据记录,自动推导出给定数据的推广描述,从而对未来数据进行预测。 2.聚类方法在电子商务中的应用。聚类是把一组个体按照相似性原则归成若干类别。对电子商务来说,客户聚类可以对市场细分理论提供有力的支持。市场细分的目的是使得属于同一类别的个体之间的距离尽可能小,而不同类别的个体之间的距离尽可能大,通过对聚类的客户特征的提取,电子商务网站可以为客户提供个性化的服务。 3.数据抽取方法在电子商务中的应用。数据抽取的目的是对数据进行浓缩,给出它的紧凑描述,如求和值、平均值、方差值、等统计值、或者用直方图、饼状图等图形方式表示,更主要的是他从数据泛化的角度来讨论数据总结。数据泛化是一种把最原始、最基本的信息数据从低层次抽象到高层次上的过程。可采用多维数据分析方法和面向属性的归纳方法。在电子商务活动中,采用维数据分析方法进行数据抽取,他针对的是电子商务活动中的客户数据仓库。在数据分析中经常要用到诸如求和、总计、平均、最大、最小等汇集操作,这类操作的计算量特别大,可把汇集操作结果预先计算并存储起来,以便用于决策支持系统使用。 4.关联规则在电子商务中的应用。管理部门可以收集存储大量的售货数据和客户资料,对这些历史数据进行分析并发现关联规则。如分析网上顾客的购买行为,帮助管理者规划市场,确定商品的种类、价格、质量等。通常关联规则有两种:有意义的关联规则和泛化关联规则,有意义的关联规则,即满足最小支持度和最小可信度的规则。最小支持度,它表示一组对象在统计意义上的需满足的最低程度,如电子商务活动中的客户数量、客户消费能力、消费方式等。后者即用户规定的关联规则的最低可靠度。第二是泛化规则,这种规则更实用,因为研究对象存在一种层次关系,如面包、蛋糕属西点类,而西点又属于食品类,有了层次关系后,可以帮助发现更多的有意义的规则。 三、结束语 电子商务是现代信息技术发展的必然结果,也是未来商业运作模式的必然选择。利用数据挖掘技术,充分发挥企业的独特优势,促进管理创新和技术创新,使企业在在电子商务的潮流中立于不败之地。随着数据挖掘算法的不断发展和成熟,数据挖掘一定会有更加广阔的应用前景。
1矿山信息技术化的含义与应用模式 现代信息技术主要包括软件技术、数据库整合技术和网络信息技术。矿山企业的信息化主要是各种信息技术的整体综合利用。矿山企业在利用信息技术时主要是通过建立各种管理信息系统、各种监测监控系统和企业自动化办系统。事实上,矿山企业不但利用计算机网络技术实现了管理的信息化,同时对资金、物流和数据等实现了有效整合,使得各类信息充分共享,最大程度的发挥了计算机网络的价值[1]。 2计算机网络系统在矿山企业的应用 应用计算机网络技术及相关多媒体技术、自动化控制系统形成了综合智能化调度系统。其特点为:生产信息实时显示、安全监测实时数据信息的集成与数值化、视频信息显示与工业电视的结合。同时,将各类系统得到的相关数据进行统一的储存并及时反馈。其组成部分主要是:矿山光纤工业电视、数字式大屏幕投影电视墙、LED电子显示屏、数字视频监控和信息综合调度查询系统等。事实上,综合智能化调度系统是各子系统的综合,各系统的相互配合,共同实现了矿山企业的安全与自动化生产。综合智能化系统能够实现各类资源的合理科学配置,使得调度效率大大提升。最终使得矿山企业的生产效率得到提高,安全生产得到了保证[2]。煤矿安全监测监控系统是指以网站服务器为基础而建立的煤矿安全实时在线监测监控系统,该系统采用网上报警等智能监测手段对煤矿的通风、瓦斯、粉尘、火灾四个方面进行监测。随着互联网信息时代的发展,计算机网络视频技术与煤矿安全监测监控系统相互配合,能够进一步实现煤矿安全生产的信息化发展[3]。随着“互联网+”、大数据以及人工智能的发展,信息交互非常方便,这同样也使得在信息交互的同时,会发生信息文件被盗取等一系列的安全问题。一旦数据被盗取之后,将会造成较为严重的后果。作为计算机和人工智能的创造者,这就要求我们人类能够正确合理地运用好这些先进的技术和工具。煤矿安全监测监控系统要充分利用这些技术,建立一个安全管理的平台,实现井上井下人机交互,感知煤矿井下的物理世界,进而达到对煤矿安全科学决策、准确分析、有效预防的目的。企业资源管理是当前矿山企业发展的重要环节和保证,计算机网络系统在企业信息化的形成中发挥着重要的作用。通过计算机技术建立相对全面与系统的信息化管理平台,能够实现各类信息的快速整合,在矿山企业做出重大决定、计划及规划时能够起到关键作用。同时,企业的信息化管理可以将各类监测监控系统整合到企业办公系统的框架。反过来,企业资源管理系统也可以帮助其他系统的高效利用。此外,由于矿山企业本身的特殊性,决定了其企业资源管理系统与其它行业管理系统存在明显的差异,在系统建立时要充分考虑矿山企业的特点,同时根据使用情况及时地纠正[4]。矿山企业的特点决定了每个矿山企业都有自己的矿图。矿图将矿山企业的各类关键信息保存其中,而形成统一的矿图管理系统,可以为矿山企业的生产、科研等提供便利。矿山企业的安全生产与重大决策也需要充分的考虑矿图信息。矿山企业的业务牵扯到物质供应、销售等等各方面。同样,业务管理系统的建立使得互联网技术在住房公积金、社保医保、计划管理方面等方面发挥着关键作用。业务管理的科学高效进行大大减轻了工作人员的工作量,同时提高了矿山企业整体效率。 3煤矿企业发展中计算机网络起到的关键作用 计算机网络的最大的特点是资源互通与共享。同时,网络技术的进步,使得信息传播的速度大大提升。煤矿企业生产与销售过程中的各关键资源配置,在网络技术的帮助下,大大提高了准确度。此外,各资源的合理优化配置,极大地提高了煤矿企业资源的利用率,各资源在网络技术的加持下得到了最大程度的利用。随着经济快速发展,煤矿企业也面临着风险。煤矿企业的统一协调生产,不但能大大提高整体生产效率,也可以抵御各种风险。安全始终是煤矿企业面临的首要问题,随着信息技术的革命,计算机网络在煤矿企业安全生产中扮演的角色越来越重要。网络技术的最大优势就是速度,且可以做到实时监控,计算机网络技术的进步,彻底改变了过去工人靠经验处理事故突发情况的方式。目前,随着国家煤矿企业智能化的战略的推进,网络技术必将有着更广大的发挥空间。通过应用计算机网络技术,煤矿企业安全监测监控系统彻底实现了智能化、实时化和高效化。通过应用计算机网络技术,实现了各监控系统的统一与协调。分析今年来煤矿事故,可以发现,计算机网络技术的应用大大降低了事故的程度,将很多小事故扼杀在摇篮,将很多大事故降低为小事故,且在事故发生后的快速响应与处理,大大提高了矿山企业发现与解决问题的能力。 4结语 计算机网络技术在煤炭企业生产中正起到越来越重要的作用,计算机技术与网络技术的不断进步也促进了煤矿企业的信息网络化。在计算机网络技术的辅助下,煤矿企业资源得到科学化的配置,各类资源得到有效调配,大大提高了生产效率。同时,煤矿企业安全也在计算机网络技术的应用中得到保证。随着煤炭企业智能化的快速发展,计算机网络技术必将发挥更大的作用,总结和研究计算机网络技术在煤炭企业中的应用具有重要的研究意义。 参考文献: [1]余思东,万荣泽,黄欣.计算机网络技术在煤矿安全生产中的应用[J].煤炭技术,2013(6):150-151. [2]刘涛.通信技术在煤矿生产调度管理系统中的应用[J].科学中国人,2015(2):39-40. [3]周安辉.浅谈计算机技术在煤矿安全生产中的应用[J].煤炭技术,2013(11):137-139. [4]赵彦平.计算机网络监控系统在煤矿安全生产中的应用分析[J].煤炭技术,2012,31(7):92-94. 作者:周东 单位:中煤科工集团重庆研究院有限公司
浅谈石油化工设备腐蚀与防护:浅谈石油化工设备在湿硫化氢环境中的腐蚀与防护 [摘要]:本文主要分析和探讨在湿硫化氢环境当中,石油化工设备所存在的常见腐蚀情况以及相应的防护措施,从而更好的降低设备的被腐蚀程度,提高设备的使用效率和寿命。 [关键词]:石油化工设备 湿硫化氢 腐蚀 防护 湿硫化氢环境容易导致大部分的石油化工设备出现各种腐蚀开裂问题,对设备的使用生产造成极大的安全隐患和危害。因此,必须要加强对石油化工设备的防腐蚀工作。 一、湿硫化氢环境中石油化工设备的腐蚀状况 石油化工设备在湿硫化氢环境中非常容易被腐蚀,通常其腐蚀的类型主要包括以下四种,具体表现为: 1、由氢气引起的开裂 大部分石油化工设备的材质是钢材,而钢材的内部一般都会或多或少的存在氢气泡。这就导致在环境压力不断增加时,这一范围的氢气鼓泡会出现裂纹,并且逐渐发展成彼此之间的相互连接状态,从而最终形成氢致开裂。这一状态的特点是分布具有阶梯状,且延伸方向与钢材表面平行。 2、由应力导向引起的氢开裂 石油化工设备长期处于湿硫化氢环境下,其接管处、裂纹状缺陷处、腐蚀开裂处以及突变几何状部位会出现有规律的开裂。这主要是由于石油化工设备在应力作用下,其氢气会在缺陷处与夹杂物的缝隙间聚集,从而导致出现一排排与应力方向相垂直的小裂纹,而且设备中热影响作用越大的区域(焊接接头、高应力集中部位)其裂纹开裂情况越严重。 3、由氢气引起的鼓泡 通常情况下,湿硫化氢环境中石油化工设备经过长时间腐蚀后,其在设备内壁的浅表面会出现大小不一的氢鼓泡。这是由于湿硫化氢环境中的含硫化合物在对设备设施中的碳钢材料进行腐蚀时,会同时分解出相应的氢原子,并容易渗透、聚集到设备钢材中存在裂纹、夹渣、缺陷等状况的部位,经过聚合反应形成氢分子。这些氢分子经过不断的聚拢、融合,会在碳钢表面形成极大的膨胀力,从而对钢材中的晶格界面造成巨大的压力,经过长时间的累积后,就会致使其界面开裂,最终呈现氢鼓泡的状态。 4、由应力、硫化物引起的腐蚀 这种腐蚀状况通常是在设备的热影响区域以及高硬度区域等出现。石油化工设备中的碳钢材料与湿硫化氢经过化学腐蚀作用,会产生出一定的氢原子,在这些原子的渗透作用下,钢材内部的晶格结构遭到溶解和破坏,引起钢材出现“氢脆”现象。当石油化工设备在受到外加应力或残余应力的影响时,就容易引起腐蚀开裂问题。 二、湿硫化氢环境中石油化工设备的防腐措施 根据石油化工设备在湿硫化氢环境下容易出现的腐蚀类型,各石油化工企业在今后的设备管理工作中,可以通过采用以下几个方面的方法和措施来有效地预防和降低设备的被腐蚀情况。具体措施如下: 1、安装过程中的防腐蚀措施 安装工人在进行石油化工设备的制造安装时,一定要注意以下几点,以便于更好的预防和降低设备的腐蚀。具体包括: 1)对设备各配件进行检查,确保其几何尺寸同规定标准相一致; 2)在焊接时,要尽可能的降低焊缝结构中的合金成分; 3)不允许采用强力组装方法进行设备安装; 4)采用射线和超声波对焊缝进行探伤检查,确保焊缝质量; 5)要尽可能的将焊缝的硬度控制在200HB以内; 6)设备焊接完成后,要严格进行相应的热处理,以便将残余的应力消除。 2、选材过程中的防腐蚀措施 对材料的合理选择能够有效降低石油化工设备的被腐蚀率,因此,必须要重视加强对相关设备材料的科学、合理选择。这里需要注意一下几点,即: 1)在湿硫化氢环境中,氰化物的质量浓度 20mg/I,硫化氢的浓度质量 50mg/L时,其内件材质一般选择0Crl3钢材,壳体钢材一般选择碳锰钢或碳钢的复合钢板。 2)在湿硫化氢环境中,硫化氢的浓度质量 50 mg/L,而氰化物的质量浓度不确定时,通常壳体的钢材是选择碳锰钢或碳钢,并保证其抗拉强度在414Mpa以内。 3)除上述两点外,尽量降低设备钢材中P、S、Mn的质量分数以及尽可能的提升材料纯度也是降低设备腐蚀的重要措施之一。 3、使用过程中的防腐蚀措施 在石油化工设备的使用阶段,操作人员一定要熟练掌握设备的操作方法、步骤以及相关养护工作,规范操作流程,严格工艺标准,努力做好防腐工作中的相应工作(如缓蚀剂、加碱、指标测定等),并及时、定期的做好设备腐蚀高危部位的防腐保养,加强日常工作中的动态监控,从而更好的确保石油化工设备的使用状态。 4、检测过程中的防腐蚀措施 要定期的对石油化工设备进行安全检验,以掌握和保证设备在使用期间的安全性和防腐效果。其检验的内容主要是对压力容器的检验,一般包括:设备结构检测、表面状况检测、锂氏硬度检测、溶剂去除型渗透检测、内表面荧光磁粉检测、测厚、超声波探伤检测、X射线探伤检测等。检测人员一旦发现安全隐患或问题,一定要及时、科学、正确的对缺陷部位进行分析,并进行相应的修复和处理,从而确保设备使用的安全性。 结语: 对石油化工设备的防腐蚀工作是一项动态的、长期性的工作,企业只有从而材料、安装、使用、维护等多个方面着手加强,才能更好的确保石油化工设备在运行期间的正常、安全。 浅谈石油化工设备腐蚀与防护:石油化工设备腐蚀机理与防护措施的探究 摘 要:随着“十三五”期间我国的进口原油使用权和进口权逐渐放开,我国进口原油呈增长趋势。进口原油中主要为含硫酸度较大的原油,对炼油与石化设备具有严重腐蚀性。为此深入探究我国石油化工设备的腐蚀机理及腐蚀规律对石油化工设备的防腐蚀措施具有重要的指导作用。防腐蚀技术的提高对于延长石油化工设备寿命具有重要的意义。 关键词:原油;腐蚀性;腐蚀机理;腐蚀规律;防腐蚀措施 1.设备腐蚀类型 1.1从腐蚀的外观形态看,金属腐蚀可分为全面腐蚀和局部腐蚀: 全面腐蚀也称均匀腐蚀,腐蚀反应不同程度的分布在整个或大部分金属表面上进行着化学或者电化学腐蚀,从宏观上难以区分腐蚀电池的阴极和阳极。局部腐蚀即非均匀腐蚀,腐蚀现象仅发生在金属的突出的零件或者下陷的凹槽区域,其他部分几乎没有腐蚀或者发生微小的腐蚀。 1.2按照腐蚀的机理分类可将腐蚀分为化学腐蚀和电化学腐蚀: 所谓化学腐蚀是指金属与介质直接发生化学变化所产生的腐蚀 ,这种腐蚀的特点是在腐蚀过程中金属内部以及金属与介质之间没有发生电流 ,这是化学腐蚀和电化学腐蚀最为本质的区别。化学腐蚀是指非电解质溶液直接与金属发生化学变化。电化学腐蚀是指金属与电解质溶液间因为电荷的流动而发生变质的腐蚀 ,在腐蚀的过程中阳极失去电子,阴极得到电子从而形成电流。 1.3 其他腐蚀 除了这几种腐蚀类型也有其他的一些腐蚀种类,可以根据不同的情况进行分类,如按照设备的腐蚀类型分类可分为热处理腐蚀、电焊腐蚀、物理腐蚀等。按照腐蚀原因分类可分为疲劳腐蚀、晶点腐蚀、磨损腐蚀、高温氧化反应等,其中高温腐蚀对设备影响较大。 2.石化设备腐蚀机理分析 2.1 氯化物腐蚀 在原油加工过程中原油中的氯化盐会水解,其原油中的氯化物主要有氯化镁、氯化钙、氯化钠等。其中氯化镁在120℃以上时开始水解,氯化钙在150℃以上时开始水解,氯化钠在230℃以上时开始水解,340℃时只水解2%,在蒸馏装置氯化钠一般不会水解但当原油含有环烷酸或某些金属时(如铁、镍、钒等)氯化钠可在 300℃以前就开始水解。氯离子与氢离子结合,当HCl浓度达到一定值时会与石化设备发生如下反应:2HCl+FeFeCl2+H2 2.2 硫化物腐蚀 燃料油在燃烧过程中生成含有SO2和SO3的高温烟气,在加热炉的低温部位,SO2和SO3与空气中水分共同在露点部位冷凝,产生硫酸露点腐蚀。还有一些非活性硫不断向活性硫转变。在油气中干燥的H2S对金属材料没有腐蚀作用,只有溶解在水中时H2S才具有了腐蚀性。而且H2S在水中的溶解度相对于CO2和O2较大,H2S一旦溶解于水溶液便立即呈现酸性。H2S离解产物HS-、S2-吸附在金属的表面,形成吸附复合物离子Fe(HS)-。吸附的HS-、S2-使金属的电位移向负值,促进阴极放氢的加速,而氢原子为强去极化剂,易在阴极得到电子,同时使铁原子间金属键的强度大大削弱,进一步促进阳极溶解而使钢铁腐蚀。 2.3 环烷酸腐蚀 原油中有机酸的主要是环烷酸(RCOOH),其余有苯酚类、脂肪酸和硫醇等有机酸性化合物。环烷酸除了与铁直接作用发生腐蚀反应外,还能与FeS反应生成可溶于油的环烷酸铁,进行循环腐蚀。一般认为环烷酸腐蚀的反应机理如下:2RCOOH+FeFe(RCOO)2+H2 2RCOOH+FeSFe(RCOO)2+H2S 3.模M结果和讨论 本有限元仿真分析模型是以深10mm宽0.5mm的钢铁缝隙腐蚀为例对石化设备在酸性环境下的腐蚀机理做一个定性的分析。在仿真过程中未考虑离子在缝隙宽度方向的变化,并应用Nernst-Planck 方程来描述离子在电解质中的运动。 铁在缝隙中溶解的反应式:Fe(s) Fe 2+ (aq) +2e-阳极极化曲线如图3所示。 金属阳极随裂纹深度的电势的变化情况如图4所示: 随着裂缝深度的深入阳极电势逐渐减小,可能是裂缝边缘处聚集了较多来自裂缝深处的铁离子所导致。 腐蚀电流密度随裂缝深度的变化曲线如图5所示: 由图可知最大腐蚀速率发生在距离裂缝大约0.25mm处,此处可能流场环境更适合电荷(电子、离子)的运动,从而使局部电流腐蚀速率增大。 本模拟结果对石化设备在酸性环境中的腐蚀做一个定性的分析,可以加深对金属腐蚀机理的研究。 4.石化设备防腐蚀措施 石化设备防腐蚀措施主要有一下方面:1)对石油化工设备采取“一脱四注”的防腐技术,“一脱四注”防腐是目前我国主要的防腐技术,尤其在石油化工设备领域也有着极为广泛的应用。在石油化工设备的生产中应“一脱四注”技术,其中“一脱”指的是利用设备对原料中的多余的盐分进行脱除,利用电脱盐设备可以将石油原材料中的盐一次性去除60%―90%。而“四注”指的是在石油化工设备生产中向设备内注入碱、氨、水以及各种抗腐蚀剂。2) 选用材质适合的金属,合理选择材质是防止和控制化工设备腐蚀的最普遍和最有效的方法。在石油化工设备金属材质的选材过程中应考虑在材料的力学性能、材料在各种介质环境的耐腐蚀性能,还应综合考虑材料的加工工艺性能和经济性。3) 利用表面改性技术获得防腐性镀层。近年来,随着防腐技术的不断发展,表面改性防腐技术呈现多样化趋势:烤漆、喷涂、电化学镀、热浸镀、电刷镀、激光镀膜等,防腐复合镀层由于其独特的物理、化学、生物和机械性能从而得到了迅速发展。 5.结语 综上所述,石油化工设备腐蚀对设备的安全稳定运行产生了重大威胁,认真分析和总结导致其腐蚀的原因,并采取应用具有针对性的防腐技术,尽可能地提高延长石化设备的寿命是摆在炼化企业面前的艰巨性课题。本文是在对石油化工设备腐蚀机理及原因分析的基础上对如何增强石油化工设备的抗腐蚀性的具体措施进行了详细阐述。 浅谈石油化工设备腐蚀与防护:石油化工设备腐蚀的防护与监测 摘?要 在石油的开采和冶炼的工程中我们需要用到很多的机械加工辅助设备,由于这些设备所处工作环境的恶劣以及保养不周等原因,在设备使用过程中会经常发生腐蚀现象。这些腐蚀现象会对石油化工设备造成损坏,导致石油开采与产品生产成本提高,石油的生产率降低,更有可能威胁到周围的环境,造成巨大的工业污染。本文旨在对石油化工设备腐蚀的防护与监测问题进行分析,以预防与监控现实中可能出现的设备腐蚀问题,提出良好有效的对策。 关键词 石油化工;设备腐蚀;防护;监测 要探究出更有效的防护与监测腐蚀的措施,必须先从石油化工设备的腐蚀源头出发,根据理论与实例,浅析与罗列可能造成设备腐蚀的途径。并且针对这些可能发生腐蚀的情况,制定出相应的防护与监测措施,以达到一定的防护效果。当应力和腐蚀环境组合时,很容易造成设备的腐蚀与损坏。 1 原油中存在的腐蚀介质 1.1 无机盐的腐蚀 原油在开采中,原油中的水分经过脱水处理,已大大减少。但仍然不能完全去除水分,这部分水分中带有一定成分的无机盐,如氯化钠和硫酸钠等,当这部分水分与原油产生乳化结合,之后由于炼制原油过程中的加热处理,该类无机盐便会因为受热而发生水解。之后便会形成某些强腐蚀性的气体,如氯化氢气体等。这些气体随着水蒸气共同从塔顶排出,在塔顶冷却时,强腐蚀性气体会形成酸性溶液,对塔顶附近的机械系统造成酸性腐蚀,破坏其冷却功能。 1.2 硫化物的腐蚀 众所周知,原油中含有一些硫化物,常温常压下,或温度并不很高的条件下,硫化物并不会对设备产生明显的腐蚀与损害。但是,当温度接近或高于三百五十摄氏度时,电化学腐蚀情况便尤为严重。并且,其腐蚀能力会随着温度的增高而持续加强,例如在设备减压等条件下,该类情况下的高温对硫化物的活性起到了强有力的催化,腐蚀程度较高。 1.3 氮化物的腐蚀 除了上述几种物质以外,原油中还存在着某些氮化物。在石油的加工过程中,该类氮化物会经过一系列反应,生成氨气等。该类气体或物质在石油的蒸馏过程中与水结合,也会生成腐蚀性物质,促使设备发生又一种电化学腐蚀。并且,硫化氢与氨水共同反应,会使电化学腐蚀加重,对储存罐或管道内壁涂料造成腐蚀,在石油产品生产中造成设备的故障和一些事故的发生。 1.4 水分造成的腐蚀 在无机盐腐蚀中我们可知,是由于水分中存在的无机盐对石油化工设备造成了一种腐蚀,然而,石油开采过程中,或者石油分馏、冷却过程中所产生及引进的水分,也会给设备制造了一个适宜的腐蚀环境,同时,水分也未化学反应的顺利发生提供了良好的条件。冷却器中的水分与石油分馏中产生的部分物质进行溶解反应,使设备构造或分馏、冷却系统造成损毁或破坏。并且,该类情况在易腐蚀部位时有发生,例如储油罐底部等。再次,系统中堆积的水分会在管道及机械系统中形成水垢或造成金属管道的生锈堵塞。这在冷却装置中最为常见,会造成石油产品泄露或污染的可能。 2 外界环境中存在的腐蚀介质 现阶段我们发现,大多数石油化工厂的设备是存在于露天的情况下,或者大部分暴露在自然环境中。因此,外界中主要的腐蚀介质来源于大气中,这些大气腐蚀会对设备造成不同成对的侵蚀与破坏,从而影响设备的正常工作与石油的正常生产。 2.1 水蒸气 在自然环境中,空气里存在一定量的水蒸气,其大多情况下以气态形式出现在大气中,因此并不会对石油化工设备带来任何影响。然而在温度较高或温差较大的天气下,热的水蒸气碰到金属设备表面,冷却凝结成为液态水。而由于设备金属表面不完全光滑,因此在设备表面凹陷处会存在液态水的累积,累积较厚的水膜与空气中酸性或碱性气体杂质产生相应物理或化学反应,形成腐蚀性溶液,导致该类设备产生电化学腐蚀。 2.2 氧气以及其他气体 金属设备所具有的化学活性强,在长期与空气接触下,空气中的氧气会与其作用形成氧化膜。虽然这层氧化膜会对设备表面形成一定程度的保护作用,但是由于工业环境中,二氧化硫等酸性气体大量存在,其会对设备表面的氧化膜造成破坏,导致其与设备金属表面接触产生化学反应,加重对金属设备的腐蚀。 3 石油化工设备腐蚀的防护措施 3.1 石油化工设备的设计 要注重腐蚀的防护,首先要从石油化工设备的合理设计开始。我们需要充分考虑腐蚀产生的原因及腐蚀介质源头,使设备的设计体现出腐蚀控制措施。这个设计包括设备的选择,设备的构造与结构设置,在设备易腐蚀部位,加强保护措施的设计与布置,例如添加保护罩等,使设备易腐蚀部位减少与外界接触等等措施。 3.2 石油化工设备的材质选择 石油化学设备的材质选择,也是其防护腐蚀的一项重要措施,在石油产品的生产中,设备材质的物理化学特性影响着设备的使用寿命及安全性等。在石油产品生产中,合金与不锈钢等金属材料广泛运用,然而该类金属材料由于其本身特性,总是容易被酸碱溶液等腐蚀。非金属材料相对之下,具有更良好的耐腐蚀性,并且其种类繁多,在石油化工设备中逐渐运用,如玻璃纤维等。随着科技的发展和进步,各种新型材料也正被广泛研制,种类不断增加,为之后的设备腐蚀的防护奠定坚实的基础。 3.3 电化学腐蚀防护 电化学腐蚀的防护主要由阴极与阳极防护组成。其中,对于阴极防护,一般做法是,将一定量的阴极电流通入金属设备表面,抑制金属离子的溶解,防止金属的腐蚀。同时,对于阳极,方法是通入阳极电流,以使电位提高,有效抑制金属的腐蚀。 3.4 石油化工设备表面的防护 在石油化工设备的表面,增加防护层十分重要。在外可防止金属设备表面与外界大气中的腐蚀介质的接触,在内可防止原油中腐蚀介质对设备内部装置的腐蚀,避免不良腐蚀反应的发生。 现阶段,石油化工设备中常采用的添加防护涂料的方法进行防护。在金属表面增加金属或非金属层,隔绝外界或原油内部的腐蚀。同时也要根据物质的特性和所使用环境的情况选择合适的涂料或 镀层。 4 设备正常运转的监测 为了保证石油化工设备的长期正常工作运转,除了进行相应防护操作,例如改进设备易腐蚀部分的材质,合理使用相应防腐蚀涂料等,还需要对设备进行全方位监控,实时监测设备状况。 石油化工设备运转过程中发生的异常故障可分为工艺和设备故障两类。两种故障在一定情况下会交织发生,造成设备部分温度过高,致使设备部分异常受热变形、开裂等损坏情况,进而造成石油产品泄漏或与外界不良接触,导致污染发生。需要建立起有效监控系统,采用先进仪器对石油化工设备的腐蚀情况实时监测,尽早发现和预防腐蚀造成的危害,避免更大危害的产生。 同时也要对监测设备进行定期维护与保养,检修其出现的日常问题,保证该仪器设备的正常使用和正常监测,及时预防石油化工设备腐蚀带来的生产上的危害。 5 结论 随着国家石油化工产业的发展与进步,石油化工设备的腐蚀现象也不断增加,其导致的设备损毁及安全事故也时有发生。通过以上对设备腐蚀原因的全面分析,归纳总结出了相应的防护与监测方法。当然,上述分析的也只是常见的腐蚀状况,在实际中,仍然存在其他的腐蚀问题,需要根据实际状况,制定有针对性的防护措施与补救方法及对策,同时,要逐步采用先进的状态监测仪器对运行中的设备进行腐蚀状态监测, 为预测维修打好基础 。防护与监测并重,将腐蚀的危害降到最低,将腐蚀的破坏程度大大降低。
环保方面论文:可持续性建筑多方面环保技术的研究论文 摘要:可持续性建筑广泛涉及建筑设计、暖通、建筑材料、自动化等许多专业的技术的不断改进与良好配合的结果。我们必须把可持续性建筑作为一个极其复杂的系统工程对待,着眼于综合效益的可持续性。本文分别从外围护结构热工性能的改善、建筑设备技术、新能源技术、新材料技术等多个方面介绍了具有可持续性的建筑技术。 关键词:可持续建筑建筑节能系统优化 1前言 我们向自然界索要资源满足城市化的需要,再将废物排放给自然,终于面临着资源枯竭,同时环境污染威胁生存的难堪局面。在这种情况下,可持续发展的观念逐步为越来越多的人认同。可持续发展呼吁人们放弃现在高能耗、高增长、高污染的粗放型生产方式和高消费高浪费的生活方式,以保持资源的可持续利用性。建筑产业就是典型的立足于资源和能源大量消耗的产业,人们也早已开始研究实现可持续性建筑的途径。1994年11月,第一届可持续建筑国际会议在美国举行,会议对可持续建筑做了全面探讨,指出可持续性建筑的主要问题是资源、环境、设计和环境影响及它们之间的相互协调关系。[2]各国都有做可持续性的建筑的尝试,如美国有“资源保护屋”,英国MiltonKeynes有能源公园,丹麦有可再生住房等。纵观这些建筑,可持续建筑的技术应具有以下4R属性: RESOURCE—资源的保护和合理利用,有节制的开发自然资源; REDUCE—降低能耗、减小能源消费对环境的有害影响,减小污染物排放量; REUNITE—充分利用地方材料与现代高科技加工新型生态节能建材; RECYCLE——资源与建材的再生利用,变废为宝。 我们寻找可持续性建筑最关键的部位,并提出相应的解决方法。首先,可持续性要求对能源的消耗小。这意味着除了要做好外围护结构的保温隔热,降低冷热负荷外,各种新技术在暖通空调系统中的应用也是建筑节能得以实现的重要途径。其次,可持续性要求能源的可持续性,新能源技术在建筑领域的应用也是很重要的思路。最后,要做到对环境影响小,就必须做到可再生利用自然资源及建筑材料等人造材料的可再生利用。 2实现可持续性建筑的技术途径 2.1外围护结构的保温隔热技术 以民用建筑为例,冬季热负荷包括围护结构的耗热量和加热由门窗缝隙涌入室内的冷空气耗热量。因而围护结构热工性能的改善是降低采暖能耗的最重要途径。我国建筑节能规划目标中,建筑围护结构承担其中47.2%的节能任务。[1] 2.1.1外墙 分析外墙基本耗热量计算公式Qj=AK(tR-to,w)a(a为温差修正)及冷负荷计算公式为Qc(τ)=AK(tc(τ)+td)kαkρ(kα为外表面放热系数修正,kρ为吸收系数修正),可见节能主要要控制围护结构的表面积A、传热系数K,而外表面的物理性能改善也有一定的作用。有对应的以下几条降低负荷的措施: 1)优化建筑外形,以最小的建筑外表面积包容最大的建筑空间即减轻墙外表面积的影响。外表面积和体积之比推荐值为0.4。建筑形体系数每增加一个点,建筑能耗将增加5%左右。还应考虑作合理平面布置,如将电梯、楼梯、管道井、机房等布置在建筑物的南侧或西侧,可以有效阻挡日射,减少室内得热量。 2)采用保温隔热,传热系数小的墙体材料。此类外墙材料有各类砌块、复合轻墙板以及外墙复合墙体保温技术等,,在文献[3]中有较详尽的介绍。 3)外装饰尽量做浅色处理,采用光滑饰面材料,降低kρ,减少表面对辐射的吸收; 4)硬质铺地表面蓄积太阳能热量,会导致建筑周围温度的上升。如果利用绿地区域替代,将降低地面附近室外空气的温度。减少室内外温差,从而降低冷负荷。参见文献[4] 5)研究如“可呼吸外墙”类同时具有良好生态性能的外墙。参见文献[4] 2.1.2窗 窗的传热系数比墙的大很多,又经常开启,是冬季耗热的关键部位。窗的冷负荷分瞬变得热和日射得热,日射得热是室内通过窗玻璃得到的太阳辐射热,其计算公式为Qc(τ)=ACsCiDjmaxCLQ(A-窗的有效面积,Cs窗玻璃的遮阳系数,Ci-窗内遮阳设施的遮阳系数)。由公式可看出,针对窗户的节能技术主要有: 1)结合建筑物朝向,纬度,合理的控制窗墙比,如高纬度南向窗户面积取大一点,以更好的利用太阳辐射,降低采暖能耗。适当确定建筑物的挑檐、遮阳板的尺寸,安装可调式百叶、窗帘,调节室内日照。或采用遮阳系统,一般安装在向阳的外立面或采光屋顶上,可控可调,以到不同时间,据不同需要遮挡、反射和引光入室的目的。 2)采用多层窗或采用中空玻璃,利用空气夹层热阻较小的原理,降低玻璃的传热系数。普通单层玻璃K值在6.4左右,而中空玻璃窗K值在3.0左右,保温隔热性能大大提高。选择气密性好,导热系数小的塑料窗框代替常用的金属窗框,可有效减少冷风浸入。 3)采用吸热玻璃、镀膜反射玻璃、夹层变玻璃等技术,降低玻璃的Cs,有效阻止通过玻璃的太阳辐射和室内热辐射。但这些高技术产品价格昂贵,希望在发展玻璃深加工的同时能降低成本,使之能普遍使用在住宅中。 2.1.3屋顶 1)采用高保温材料。目前我国平屋顶保温材料应用较多的主要是加气砼和膨胀珍珠棉,保温隔热性能一般。近几年广东等地推广使用一种预制好的隔热砖,可在结构层上直接铺设。有的地方用舒乐板作屋面保温,也取得了较好的效果。新近研制的防水珍珠保温板,具有带排气孔、重量轻、憎水率高、强度高、保温性能好等特点。 2)屋顶设置高效隔热层。可防止大量辐射热侵入室内,减少空调等耗能。隔热层在设计时,不仅要保证有一定的隔热空间,而且还应该保证隔热层能够通风,及时将热量带走,才能有效的保证隔热效果。我国传统的坡屋面设计就能较好地满足这个要求; 3)蓄水隔热屋面。利用水生植物遮阳,反射和吸收太阳辐射,以及利用蓄水的蒸发来提高隔热效果;条件允许时在屋顶上覆土,做植被屋面。上面种密叶植物,利用植物遮阳,覆土作为隔热层提高隔热性能。 2.2暖通空调新技术 建筑能耗降低主要体现在暖通空调设备的装机容量减少和运行的经济性上,因此,暖通空调技术措施的改进和落实应用是建筑节能得以实现的根本途径。 2.2.1采暖新技术 冬季采暖是中国北方地区住宅必不可少的,主要采用集中供暖。热源供给主体是热力公司或小区锅炉房。我国目前市政集中供暖方式比例为46%,分户式取暖比例仅次于市政集中供暖,为44%。分户采暖方式的特点在于用户可以根据自己的喜好随意选择,同时用热也可以单独计量。随着清洁能源的使用及新技术、新产品的出现,使采暖方式的多元化选择成为可能,集中供暖方式的垄断地位受到挑战,采暖、热水一体化的独立分户采暖等方式纷纷出现。各地应根据当地气候、能源条件和建筑情况,发展采用适宜的节能采暖方式,如辐射采暖,主要依靠供热部件与结构内表面间的辐射换热为各房间供热(冷),热舒适增加,减少房间上部温度升高增加的无效热损失,因此可节省采暖能耗。 2.2.2通风空调新技术 目前较多采用的是风机盘管加新风系统及定风量全空气系统,但以下几种系统形式有着较好的节能效果,建议因地制宜的选择使用。 1)尽量采用自然通风。采用自然通风可以减少制冷负荷,并带走室内有毒及有异味物质,其动力是室内外温度差引起的热压和风压压力差。这种被动式的通风空调技术不开风机,无需制冷,应加以充分考虑,设计在温和天气如春冬过渡季节直接对流通风,实现基本零能耗;而在热而无风的日子尽量设计利用烟囱效应、风塔效应引风入内。 2)变制冷剂流量VRV系统。以制冷剂直接作为热传送介质,其每公斤传送的热量是205KJ/kg,几乎是水的10倍和空气的20倍,同时可根据室内负荷的变化,瞬间进行容量调整,使VRV系统能在高效率工况下运行,具有显著节能效益,经济效益显著。 3)水环热泵空调系统。用水环路将小型的水/空气热泵机组并联在一起,构成一个以回收建筑物内余热为主要特点的热泵供暖、供冷的空调系统。节能环保效益显著。 4)蓄能空调。利用晚上电价较低时段制冰蓄冷白天供冷,可起到削峰调谷的作用。[11] 5)变风量空调VAV系统。送风状态保持不变,改变送风量来适应室外气象变化,从而降低了冷水机组的制冷量,也降低的风机的能耗。 6)热泵空调技术。将自然环境(太阳能、空气、水、土壤)中的低位能转化为高位能。以土壤源热泵为例,在一定深度的地层中,土壤温度达到了一个比较稳定的数值,冷热媒流经这些区域进行热交换后可直接用于空调系统。未来地下土壤的冷或热能的利用会成为非常重要的可再生能源之一,因为这种能源普遍存在,既没有污染物排放,也不生成污染物,另一方面运作费用极低,只需要进行初始投资回收的评估。 7)区域供冷技术。这样可以采用效率高的大容量机组,考虑负荷参差系数而使装机容量减少,与分散式供冷相比,机房面积和管理人员都大幅减少,能源利用更为合理有效。 比较以上几种空调技术,还是有一些不尽如人意的地方:采用自然通风时,如果建筑周围外环境质量较差,则容易引入外界的空气污染等不良因素,同时可能导致热/冷流失,降低隔热效果;考虑制冷剂的价格的环境污染问题,VRV系统的容量不能很大;应用水环热泵的建筑必须有内外分区;蓄能空调只有在昼夜电价有较大差异时才有意义;VAV系统的自控很不好实现,国内罕有成功的实例;地源热泵地场温度分布的测定还不完善,以及布管技术与管材的选择问题,还有一年中从地下获取的和排放的热量应如何保持平衡等问题而水源热泵回灌成本太高,而且要求必须有环境水源才能实现。因此,总的来说,因地制宜,合理设计是利用这些空调技术达到节能降耗目的的前提。 不论是采用何种通风空调形式,都要注意自动化技术与暖通空调技术的配合,才能更好的实现建筑设备系统的合理设计、有效使用以及运行控制过程中的能量节约。建筑自动化即实现建筑设备系统(如供热空调系统、给排水系统、照明系统、运输系统、消防系统、保安系统、办公系统、通讯系统等)的监测、管理、运行和控制的自动化,根据室外气候条件和室内参数设定值,自动调整空调制冷系统的运行参数,真正做到设备响应当地气候,保证建筑设备在提供要求的建筑环境的同时,达到初投资、运行费和维修服务费最小的优化目标。 再者,暖通空调设备的选型应分考虑各种节能及优化措施对设计负荷的影响,负荷计算不能再参照旧有围护结构的类型充和材料热工性能,否则会造成计算得到的冷热负荷与实际冷热负荷存在不小的差异。还应根据具体情况选择合理的安全系数,从而合理为暖通空调设备选型定装机容量,以节省初次投资和做到精确控制运行工况,节省运行费用。另外,照明负荷的大小、办公设备耗能指标及建筑内人员密度等都应采用反映实际情况的合理的参数值,而非仅仅依赖设计手册上的概算指标或经验数据进行估算。 另外,还应结合城市规划对整个能源系统进行总体设计,研究为暖通空调系统配置合理的能源转化与能源输送系统,重点为我国北方地区热电联产,长江中下游地区的供热、供冷方式,与集中供热、供冷相适应的大型制冷供热装置以及全面规划电力、煤气、冷热源及蓄能的能源系统。能源系统设计的很小变更,也会意味着大数量级的能耗降低。 2.3新能源技术 2l世纪住宅应大力开发利用太阳能、风能、水能和生物能等绿色能源,实现一定程度上的能源自给自足,保护未来的生态和环境,为将来的发展提供优良的基础。太阳能是自然界中的最充分、最便捷的可供利用的绿色能源,应优先选用被动式太阳能技术,而主动式太阳能技术的采用则作为补充。被动式太阳能利用在设计时可在地面、屋顶安装一些装置直接利用太阳能,如太阳能恒温房;也可在外围护结构的空气层中填以高效热反射材料,达到保温隔热的目的,而在阳光充足的寒冷地区,则可将外围护结构设计成蓄热材料;还可利用太阳能收集器或其他装置将太阳能进行收集、贮存和转换。在设计时、要考虑当地的气候特点,充分利用本地气候资源,避免由于人工能源的大量使用而形成的居住者与自然的人为隔离,同时也可节能能源。主动式太阳能利用可通过窗户集热板系统、空气集热板系统、透明热阻材料组合墙等来实现。参见文献[4] 2.4可再生技术 可再生技术的意义重大:变废为宝,同时解决污染问题。利用可再生资源逐步替代不可再生资源的领域,以应对未来建筑必须面临的诸如环境和生态保护,最少能源耗费等方方面面的挑战。一方面要实现自然资源的可再生,另一方面要努力实现垃圾、建筑材料等人造材料的可再生利用。 自然资源如雨水可以收集起来,引入蓄水池中,适度净化后用于浇灌花园、清洗和卫生间冲水等。还可以利用蒸发效应冷却建筑外结构或建筑构成元素,与自然通风协同作用,清洁环保地达到保证室内空间热舒适的程度。 垃圾处理,减量化是解决问题的关键,对建筑及生活垃圾可采用分类回收及无害化解体处理。如由废纸、废纸板可制成保温材料和底衬;由废塑料可制成管子和地毯;废电池回收处理可回收大量金属等。在建造时会产生垃圾,应在建筑设计中注重尺度的推敲,符合模数,选择使用高效、精良的产品及考虑材料维护更换周期,采用对环境更为有利的施工管理模式。另外,要充分利用剩余能量,注意对建材及生产过程中的三废和废热综合利用、开发。 传统建材生产-使用-废弃的过程,可以说是一种将大量资源提取出来,再将大量废弃物排回到环境中去的恶性循环过程,忽视了环境协调性和舒适性。其中最关键的是利用混凝土和水泥固体废弃物生产生态环境建材[8]。超级秘书网 在我国,每年浇注混凝土约15—20亿m3,开山采砂石约为11—14亿m3。废弃混凝土量约为60亿万m3,其中除一小部分用于填筑海岸、充当道路和建筑物的基础垫层外,绝大多数作为垃圾填埋,不仅占用大批土地(甚至耕地),而且还对环境造成污染。由于废弃混凝土块中含有大量砂石骨料,如果能就地回收,经过破碎、清洗、分级后作为骨料再利用,则不但可以降低成本,节省天然资源,还能减少城市环境污染。参见文献[6][7]目前.我国每年约生产水泥5亿多吨,生产过程需消耗大量石灰石、粘土和标准煤,同时产生大量的粉煤灰、CO、C02和SO2等,严重破坏生态平衡。水泥工业要大力提高其资源利用率和废物回收率,并能充分利用其它工业废渣废料。参见文献[7] 3结论 可持续性建筑强调建筑环境与自然环境的协调共存,有机结合,要从土地开发、建筑布局、建材选择、建筑使用及维护以及建筑拆除的整个生命周期中,体现出对自然资源的索取少,能源消耗小,对环境影响小,再生利用率高的新特征。 总体来说,我们应首选优化设计,结合具体建筑尽可能采用简单合适的技术,尽量适应环境的特点,依靠自然力来满足舒适性要求。尽管这种方法被认为是被动的技术,但其在节能及环境保护方面的作用却是不容忽视的。另一方面,我们要以辩证的观点、审慎的态度对待新技术。从整体性,协调性的观点来看,有一些所谓的可持续性技术只是某些环节的某些属性的改善,并不一定代表了整体水平的提高,相反有时大量高能耗的建筑设施及其施工反而会极大地抵消其积极的一面。为了实现可持续性建筑,我们应以建筑和暖通行业为基点,材料、自动化等行业为支持,提高建筑的综合效益,让建筑环境与自然环境协调发展。 环保方面论文:遵循5R原则 多方面做环保 自去年哥本哈根气候大会之后,低碳经济和节能减排成为全世界最关注的焦点。气候变化是当今全球面临的重大挑战,遏制气候变暖、降低碳排放也成了众多IT厂商的共识。近日,兄弟(中国)商业有限公司董事副总经理尹炳新就向记者表示:“我认为环保不是口号,也不是流行时尚,环保应该是自发的,长期坚持的实际行动。兄弟公司今后推出的新品会继续秉承环保、低碳的理念,而且也会根据技术的发展不断更新换代。” 严格遵循5R原则做环保 尹炳新说的环保、低碳的理念其实就是指兄弟公司从2002年开始推行的5R原则,这一原则确立了兄弟未来在产品环保方面的发展方针。5R包括:Refuse(拒绝)、Reduce(减少)、Reuse(再利用)、Reform(再加工)、Recycle(再循环)。“拒绝”是指公司在采购原材料和元器件的时候不购买会对环境造成负担的产品,从源头上减少对环境的破坏。“再利用”是指对生产过程中产生的废弃物进行再利用,包括在制造机身外壳时产生的下脚料、污水等,通过再利用可以把下脚料重新用于生产,让污水变成中水。“再加工”是指通过改变废物的形状,把它用在其他的环节,避免原材料的浪费。“再循环”就是指资源的再利用,充分发挥资源的效用。 在兄弟公司成立100周年(2008年)的时候,兄弟公司重新修订了集团全球宪章,把环境正式列为兄弟公司的相关利益方。兄弟公司的利益相关方包括顾客、员工、商业合作伙伴、股东、驻地及环境。在“环境”这一项中明确规定:“兄弟集团以构筑可持续发展的社会为方向,在企业活动的所有方面积极不断地致力于关爱地球环境的活动”。 兄弟公司还在日本给自己设立了减排的目标,以1990年为基准年,目标要求到2020年削减排放量30%;海外工厂以2006年为基准,目标要求到2020年单位销售额消减排放20%,对于一个制造企业来说这个削减量是很大的。 环保从身边事做起 兄弟公司在其网页上开辟单独的环保专栏,宣传公司的环保目标和措施,包括:降低二氧化碳的排放、实现资源的回收和再利用、削减有害化学物质和保护生物多样性四大主题,号召员工和网友能够理解并共同行动。兄弟公司的海外工厂和销售公司,都积极参与ISO:14000的认证,在生产办公环节贯彻环保节能的概念。值得一提的是,兄弟中国2009年获得了ISO:14000的认证。 在中国,兄弟公司也积极展开环保方面的活动,号召大家从生活当中一点一滴做起,包括回收塑料瓶和使用环保袋等。在公司内部,兄弟开展环保积分活动,倡导员工尽可能不使用一次性的东西,瓶子使用之后不能乱扔,要放到固定的回收点,在年终还会对在这方面做得突出的员工进行表彰。 到目前为止,兄弟公司在上海、北京、珠海认领了多块绿地,比如上海的虹桥公园、北京东四奥林匹克社区公园等。这几年兄弟还一直持续开展植树造林活动,尽量把生产中产生的二氧化碳通过植树等活动进行冲减。兄弟去年还在北京永定河畔的“企业林”和“CEO林”认养了20亩的“兄弟林”。 产品设计充分考虑环保 在产品方面,兄弟公司的多款产品标配了双面打印单元,可直接打印、复印、传真双面文件,能更加有效地利用纸张,从而减少造纸业树木砍伐对环境造成的影响。兄弟打印机独特的节墨模式,可以在不影响打印效果的情况下,减少墨粉的使用量。兄弟打印机还内置了自动休眠功能,当用户暂时不使用打印机时,打印机就可以自动进入休眠状态,减少打印机在非工作状态下的能源消耗。此外,兄弟所有激光打印机产品均采用了鼓粉分离的设计,这样墨粉用尽后只需更换墨粉,而不用更换硒鼓。这样就在为客户节约成本的同时,减少了废弃物的产生。 环保方面论文:电网企业在环保方面的潜力分析 摘要:电能在生产、传输以及送达过程中对环境会产生许多不利的影响。电网企业作为环境保护的主体之一,在做好自身环保工作的同时,对上下游产业环保也起着重要的带动作用。文章从电网企业自身、电源侧以及用户侧三个方面分析电网企业在环保方面的潜力,引导企业在环境保护方面提前做好风险控制,注重电网与环境的协调的发展。 关键词:电网企业;节能环保;环保潜力;电能生产;电能传输;电力系统 电力行业既是优质清洁能源的创造者,又是一次能源消耗大户和污染排放大户,因而也是国家实施节能环保的重点领域。在新一轮电力体制改革的形势下,电网企业作为连接电力生产和电力消费的纽带,在做好自身节能环保工作的同时,对上下游产业节能环保也起着重要的带动作用。本文从电网自身出发,同时从促进电源侧和引导用户侧等方面分析电网企业的环保潜力,引导企业在环境保护方面提前做好风险控制,注重电网与环境的协调的发展。 1 电网自身环保潜力分析 电网建设应坚持可持续发展战略,在电网工程前期建设以及后期运行过程中都尽量降低其对生态环境、水土保持的影响,协调好城市建设、电网建设和环境保护三者之间的关系。电网自身的环保潜力主要从电网前期阶段、基建阶段以及运行阶段等分别进行分析。 1.1 电网前期阶段 根据最新的《中华人民共和国环境保护法》第十七条:“编制有关开发利用规划、建设对环境有影响的项目,应当依法进行环境影响评价。”目前,电网规划环评工作在电网前期阶段开展的幅度相对有限,尚未在生态敏感区预留输电线路通道,导致电网项目前期选址选线工作开展难度较大。据统计,广州地区220kV输变电项目平均建设周期为5~6年,最长的超过9年;110kV输变电项目平均建设周期为4~5年,最长的超过8年。随着城市规划的不断深入,电网企业可考虑逐步开展规划环评工作,对环境敏感的区段进行先期避让、调整,减少电网工程建设整体对环境的影响,进一步落实相关项目环评批复,在项目前期阶段促进电网环保。 1.2 电网基建阶段 电网建设过程现场施工会产生粉尘扬灰、噪声污染、基建废料、生态破坏等对环境不利的因素。在施工过程中,一般都会产生必要的土石开挖,可能发生较大量的弃土,若不妥善处理,将造成大量的水土流失。同时,施工阶段涉及的林木砍伐、植被破坏、线路施工中土地临时占用、施工便道等,都会对生态环境有所影响。 在电网基建过程中,对施工现场做好整理、整顿、清扫、清洁等工作,对施工过程中环境保护有积极促进作用。同时,在施工过程中可考虑采用先进的施工技术,也可减少现场施工对环境的影响。 1.3 电网运行阶段 输变电设备运行过程中产生的工频电场、磁场与电磁场、噪声、无线电干扰、废油、六氟化硫、多氯联苯、固体废弃物等因素均对环境有负面影响。 1.3.1 六氟化硫气体。六氟化硫气体,主要在电气开关设备中得以广泛应用,但是其温室效益是等量二氧化碳的2.4万倍,在大气中可以稳定存在3200年不分解,是主要的温室气体类型。 以南方电网为例,其已在广东、广西、云南、贵州建立了六氟化硫回收处理中心,且制定了电网六氟化硫管理相关规定。2014年各省均完成六氟化硫气体计划回收目标,四个省份(除海南外)回收六氟化硫共计20.77吨,其中广东省完成回收18.4吨。但是,对于六氟化硫气体尚未进行台账登记,其在网总量尚未明确。六氟化硫管理水平仍存在一定的提高空间,可在现有工作基础上进一步完善,重点是建立六氟化硫台账管理。 1.3.2 电磁环境。电磁环境方面,工频电场、工频磁场和无线电干扰均会对环境产生影响。其中,输电线路的工频电场对环境影响较为明显,当输变电工程与周边建筑物直接距离低于安全距离时,工频电场便超标存在一定的隐患。 以广州500kV北花甲乙同塔双回架空线为例,其工频电磁和磁场检测情况如表1所示。由表中数据可知,500kV双回架空线路边相导线对地投影处至投影外50m范围,离地1.5m处的工频电场为 趋势。 从大量已运行的110kV、220kV、500kV变电站的验收结果来看,变电站外产生的工频电、磁感应强度数值均小于推荐标准限值。虽然输变电工程的电磁环境在国标允许范围内,但仍有部分输电线路、变电站存在因电磁环境受居民投诉的现象,因此,在做好输变电工程电磁环境防护的同时,在引导消除公众误解方面具有一定的潜力空间。 1.3.3 噪声。噪声环境方面,主要来自变电站运行期间的电气设备所产生的电磁噪声和机械噪声,一般噪声较大的设备如高压电抗器、直流换流、整流器等。 根据统计,目前部分交流变电站存在噪声超标现象。其中,一部分在运老变电站由于设备老化,由风机噪声偏大造成;一部分变电站由于附近迁入居民,声场控制等级由原先3~4类,提升至2类造成。直流换流站的噪声对环境影响也较为突出,设备噪声源主要为换流站变压器产生的电磁噪声,由于其特殊的结构,电磁噪声基频一般为100Hz,低频噪声因波长较长,有很强的绕射和透射能力,在空气中随距离衰减慢,对周围环境影响大。电网企业可通过积极主动进行噪声监测,加强对噪声源的控制,降低噪声对环境的影响。 1.3.4 废油、固体废弃物。废油主要指变压器在进行设备检修或事故时产生的油类,废油对外排放将对周围环境的水、土壤造成的污染。固体废弃物主要包括变电站生活垃圾、蓄电池、电容器和废旧电缆等,在一定条件下发生化学或物理的转化,对周围环境的空气、水、土壤等造成恶劣影响。废油及固体废弃物回收处置管理工作尚存在一定的提升空间,通过加强回收将其泄漏风险降至最低,可减少其对环境的影响。 2 促进电源侧环保潜力分析 电网企业环保潜力除了体现在其自身,同时也体现在其对上下游专业的影响方面。发电侧是电力行业主要的污染排放源。电网企业应充分发挥资源配置平台作用,有效促进能源结构调整,进而促进发电侧环保工作:通过优化电网结构、加装储能装置和建设调峰电源等措施,提高电网消纳新能源的能力,促进新能源电源并网和消纳;通过加强西电东送通道建设、采用先进控制技术等措施来保障清洁水电的接入与消纳;通过采取相关措施提高电网的供电安全性和运行可靠性,保障核电机组安全运行和可靠送出,降低化石能源消费比重,减少排放。 3 引导用户侧环保潜力分析 在能源革命及新一轮电力体制改革的双重背景下,电网公司在用户侧同样存在环保潜力。在继续推进需求侧管理工作的同时,支持电动汽车产业发展,着重挖掘电能替代工作节能环保潜力,充分发挥电能作为优质能源的优势,促进优化社会能源消费结构转型,提高全社会用能效率。 3.1 支持电动汽车产业发展 电动汽车作为国家的重点新兴战略产业,面临着前所未有的发展机遇,电动汽车将在全社会节能环保中发挥重要的作用。电网企业可对电动汽车运营管理系统、电池分拣技术、无轨电车、换电模式等方面进行相关课题研究,为推动电动汽车发展奠定基础。目前,电动汽车仍存在充换电设施缺乏统筹规划、技术标准不完善的问题,在一定程度上制约了电动汽车发展。 通过加强统筹充换电设施规划建设,完善制定统一的技术标准,可实现重要区域城际充电网络互通,拉动电动汽车产业链发展。电网企业在电动汽车投资、运营模式研究应用上,存在一定的提升空间,应通过进一步优化相关机制,充分发挥电动汽车在优化负荷特性、促进新能源消纳等方面的积极作用。 3.2 挖掘电能替代技术发展空间 积极探索电能替代技术发展动向,可以有效推动社会产业结构及环境升级。以靠港船舶使用岸电技术为例,靠港船舶的供电一般由自身柴油机提供,其辅机发电产生的碳排量占港口总碳排量的40%~70%,是港口及城市空气环境的重要影响因素之一。船舶柴油发电机能源利用效率较低,且其二氧化硫、氮氧化物、颗粒物等排放强度明显高于集中发电相应强度,靠港船舶供电效率提升空间较大,推动靠港船舶使用岸电技术将大幅度降低燃油排放对环境的影响。 4 结语 在十八届五中全会中绿色发展的环境下,在能源革命的要求下,电网企业环保工作重要性逐步凸显,通过分析电网企业的环保潜力,有助于其环保工作的进一步开展。电网企业需注重电网与环境相协调发展,建立并完善电网企业的环保体系,配合政府推进绿色金融机制,努力践行社会责任。 环保方面论文:化学分析仪器在环保水质检测方面的应用 摘 要:人类生活和生产活动都离不开水,随着社会和经济的发展,科技的进步和人们生活水平的提高,人们不断提高的不断发展和生活饮用水水质标准的同时提高饮用水的质量要求。为了保护水环境,我们必须加强污水的监测。本文介绍了目前主流的化学分析仪水质的分类及其主要应用技术。 关键词:水质;检测;过程型 1 引言 随着中国工业化进程早期的高速发展存在以牺牲环境为代价的膨胀式发展模式,江河、湖泊、水源地的水质不同程度的受到污染或威胁,水质的监测已经成为环保监测的重要部分,各类应用技术也在不断提高和发展。 2 化学水质分析仪分类 根据化学水分析仪器使用不同的目的,可以划分为各类分析仪器和监测程序,分析仪器类。 监测和分析主要用于纯水质监测,以确定是否水质法规,和环境质量警告监测(地表水,地下水),并在水处理过程饮用水质量不涉及控制;对于水质标准或环保法规,如化学需氧量,氨氮,总磷,总氮,重金属和一些常规参数主要污染物的5个指标主要水质参数的监控要求;水质相对简单;应用处理技术和设备集成技术主要是前水样的技术要求。 在所使用的主要过程的水处理过程监测和分析设备,测量将参与在治疗过程中控制和质量的水的工艺参数的优化和提高下水处理效率,水的质量标准在末尾,以确保的前提下,实现节能水处理工艺的目标。程序分析器可以通过几十个参与更关键的工艺参数不同的水处理工艺的测量水质参数是不一样的。饮用水处理中,最重??要的工艺参数,以参与浊度和含氯消毒剂;市政污水处理,溶解氧,pH,COD,BOD,氨,污泥浓度,硝酸盐,亚硝酸盐氧化还原电位(ORP),磷酸盐,是一个非常重要的过程控制参数;火力发电,核电站需要水,二氧化硅,钠,电导率,pH值,溶解氧是关键的控制参数;软化水,硬度可能是最重要的水质量参数;此外,对于不同类型的工业废水处理过程中,有许多不同的水质。 3 化学水质分析仪的应用领域 水质为不同类型的化学分析仪器,技术要求是不同的,在一般情况下,较高的显示器分析的调查数据要求仪器的精度,数据可被用作相关执法管理的基础;和程序分析仪的可靠性和仪器的稳定性所需要的仪器的一个更高水质的要求能够可靠趋势反应,以提供用于水处理过程控制的基础。 4 化学水质分析仪的应用技术 4.1 监测型在线水质分析仪器相关的应用技术 (1)系统集成技术是目前最广泛的在线监测水质分析仪器应用技术。化学分析仪系统集成指的是一个或多个线或单线水质分析仪器包括多参数水质分析仪房屋线路分析系统或设备,主要由水,预处理单元,二次分析器单元,监测和分析时的的单元,所述系统控制单元,一个通信单元,所述操作环境的一个支撑单元,如远程监控中心。实时分析或更具体的参数信息能水水质,水质和及时的样本将被发送到的环境调节器或相关单位。 (2)抽样和样品预处理技术也是在线水质分析仪器应用技术的重要组成部分。 水质分析仪器在线监测常常面临多种类型的源水,废水和其他类型的水样,以确保试验数据分析的准确性和代表性,如何有效去除泥沙的水样,悬浮物,串扰样品材料在不影响要测量的测量参数的准确度,前处理技术的重要性是不言而喻的。 (3)要充分利用现有的水质监测设备,和水是更有效的早期预警,一种“自我学习”和应用“蓝色”水的警告创新技术监护人也开始受到越来越多的重视和应用。蓝水卫报预警技术已经改变了水质监测的指标传统的只显示一个级别,警告“软调控”的概念首次提出。有限的水质监测设备的使用,以监测基本指标的所有变化,利用预警模型,实现水质全面预警。该系统是基于大量的实验数据,数学模型和相应的有机基本指标体现整体质量,水质量,水质量的变化进行综合分析,结合事故之间变化的日期之间的差异;该系统可以使用内置的质量矢量警告流模型和分析模型来计算向量幅度和警告模式的角度,所述警报可以,如果矢量被超过。水质突然变化,此功能是有效预警。 4.2 过程型在线水质分析仪器相关的应用技术 (1)根据权利要求的在线水质分析仪的正确选择设备及水处理工艺特点:当在线水质分析仪可以在没有手动调节,实现无人值守,自动运行的特点和要求,可以稳定地提供水反应质量数据的实时状态。它要求测量原理,测量范围,响应时间,安装,维护和不同需求的其他业务需求来选择合适的在线水质分析仪表。 (2)在线水质“参数替换”分析仪器应用:水质替代参数指的是一种特殊的水质参数,水质污染和污水处理工艺用水类别的综合反映不能成为在线监测和实验室分析的一些变化是非常复杂的水质参数。目前,在水中的合成的有机物质是饮用水处理的一个根本目的是在水中处理方法被去除以除去有机物它是在水处理技术的实时监测有害合成有机化合物,实现保证整个过程的自动控制。我相信,随着进一步的发展和科学的水处理工艺控制要求的水质量的提高,将有越来越多的在线水质分析仪“参数替换”,实现了污水处理过程的自动控制。 (3)水处理工艺在线水质分析仪“专家”:在线水质分析仪是解决水的问题,水的处理工艺优化的主要目的,实现自动控制的过程。近日,在污水处理控制策略,先进的数学建模和智能控制系统领域的“WTOS污水处理厂优化控制系统,”最优化理论的结合已经开始推动在欧洲的使用和技术的应用;该系统使用特殊的数学模型,操作通过复杂的过程,结果,已经直接从一组固定的调整值的前端结合的溶解氧,硝酸盐,氨数据在线水质分析仪,COD和污泥,污水处理,从而减少通风和施用的量,降低了能耗。该系统的软件和控制模块在文书的形式固化,可以实现大规模生产和大规模定制。可以预计,这样的专家“WTOS污水处理厂优化控制系统”可以给予切实可行的技术方案将成为在线水质分析仪水处理行业应用技术的发展方向。 环保方面论文:融资模式在河北省水生态环保方面应用探索 摘要:近几年来,河北省部分地区出现明显降水减少,生态环境遭到破坏,水资源短缺、水污染严重,这对国家加强京津冀一体化发展给河北省经济发展带来了前所未有的机遇与挑战,为了实现我省经济的可持续发展,要正确面对治理水生态可能遇到的突出问题,采用科学的调研方法,全方位掌握河北水生态的具体情况,利用统筹方法,本着“少投入、多产出”的原则,要更新理念,选择科学的融资方式,建设全新的河北省“人水和谐”的水生态。 关键词:河北省;水生态;环保;融资模式;探索 面对河北省水生态存在的突出问题,合理治理是很显然的,治理就面对资金的投入,那么,采用何种形式的融资渠道呢?这是我们首当其冲需要解救的突出问题。针对理论上的20多种融资方式,在治理河北水生方面还要采取有效的、切合实际的融资方式,解决资金运转困难的问题。 1河北省水生态面临的现状 河北省是一个严重缺水的省份,无论是工业用水还是居民用水都曾遇到过难题,地下水过度开采,部分地上建筑物沉降严重,沿海一些区域存在大量水土流失现象,生活废水处理不当,一些城市的浅层地下水很多已经不能作为饮用水源继续使用。 2常见的融资模式对比分析 项目融资是近几年兴起的一种融资模式,有了融资模式,一定程度上解决了资金运转的困难。综合来看,具体的融资模式主要有以下一些形式。 2.1BT模式 BT模式主要是指政府事先你定好合同,在合同中约定有关内容,将拟要建设的某个项目指定相关的企业法人进行投资,在合同约定的期限内,由企业法人直接掌控该项目的各项资金分配和建设,当兴建结束,建设期满时,政府给予企业法人一定的等价补偿,并按照协议收购项目的一种商业活动。这种方式可以面对比较广泛的融资服务对象,也可以提供比较宽松的融资环境,在实践中,这种融资方式成功概率比较大。操作手续简便,融资款项到账时间快捷,能加快工期,减少了一些不必要的中间环节。 2.2BOT模式 这是一种在基础设施建设中比较常用的一种融资方式。投资人来源广泛,国内外均可以作为投资人成为项目的发起人,从一国地方政府那里得到项目的建设施工权,并有一定的特许经营权。BOT这种方式是允许私营企业加入到基础设施的建设与施工中,是面对社会来提供一种公共服务。 2.3TOT融资 TOT(Transfer-Operate-Transfer)是“移交―经营―移交”的简称,主要针对对象就是政府和投资者两方,两方签订合理的特许经营协议后,把已经投入使用的可收益公共设施项目移交给那些民间投资者经营,那么,该设施在未来几年内的收益,要一次性地从投资者手中融得这笔资金,并把融资来的钱用在新项目建设上;协议期满后,投资者再把该设施无偿移交给政府进行管理。 2.4PPP融资模式 这是一种公共基础设施建设的项目融资模式,发生主体鼓励公共部门(政府)与私人企业进行合作的模式。通过双方的合作,能达到比预期单独行动更为有利的效果。政府也要为项目承担一定的责任,一般来说,政府和私方企业共同承担责任和融资风险。这种模式在国外有非常好的发展,虽然在我国尚处于刚刚起步发展阶段,但是对我国公共基础项目建设具有很好的借鉴的作用。 2.5ABS融资模式 这是一种在资本市场通过发行债券来融资的方式,它是以项目资产可以带来的预期收益为保证。目前有很多国家和地区将这种融资方式主要用于三大能源部门的基本设施建设项目、交通运输部门的航空、公路、铁路、码头、桥梁、隧道建设项目;供水、供电和电信网络等一些公共设施建设项目,已经取得良好的反馈效果。 3BOT、PPP两种融资模式在治理水生态中的应用 结合河北水生态的现状及当前面临的突出问题,根据项目融资各种模式的特点分析,下面主要介绍在河北省治理水生态,解决融资问题,主要可以考虑BOT、PPP两种模式的应用。 3.1树立科学的理念 要运用景观生态学原理,自然生态与人文文化和谐共生的方向发展。水生态的治理工作确实是一项举步维艰的工作,任重而道远。水是生命之源,它和阳光、空气构成了生命的三要素。我们要倡导先进的水生态伦理价值观,传播水文化,增强全省人民节水意识、环保意识、生态意识,要充分调动全体人民参与的积极性,在社会上营造水生态文明建设的良好风气,让人水和谐发展的水生态文明理念深入人心。只有这样,我们才能从根源上解决水生态面临的突出问题,观念是行动的先导,先进的理念才能产生积极、健康的实际行动,实现全省水资源的可持续发展,保障社会经济的可持续发展。 3.2BOT融资模式 多年来,省内水生态建设过程中存在着大量工业废水和城市废水的处理问题,BOT模式可以考虑在污水处理中加强应用,可以将全省范围内的污水处理项目整合成一个特许经营协议框架,再将项目进行打包成一个大项目,由制定的投资人负责投融资和建设的全面运行管理。据了解,目前在珠三角一带的地区中,有大量利用BOT的融资模式来建设污水处理厂和垃圾处理厂,然后再融合经济状况优越的银行集团、上市公司等社一些会资金参与建设,政府主要负责投资配套设施的建设,市财政最终将还利润给社会资本。所以,河北省水生态在解决融资问题时可以有选择行的借鉴这些优秀的做法,推进河北省水生态建设工作顺利开展。 3.3创新PPP融资模式 3.3.1PPP融资模式的实施背景 回顾党的十八大会议精神,提出要充分发挥市场在资源配置过程中的决定性作用,转变政府职能,PPP这种模式也开始逐渐得到更多政府部门的高度重视。根据2015年国务院出台的《管理办法》,国家明确了鼓励和引导实施特许经营五大领域:能源、交通运输、水利、环境保护、市政工程。《管理办法》出台的背景是,国家重视并大力推进政府和社会资本合作(PPP)模式。 在我国,大力推进PPP融资模式是有其背景和渊源的。中国多个领域中普遍存在着融资困难的现象,如何建立有弹性的、可持续性的资金保障机制?这是一个重大课题摆在我们面前。在PPP模式下,能有效减少地方政府的债务风险,缓解地方政府的还债能力。由此可见,PPP这种融资模式将来在我国各级地方政府中将会逐步进行应用。 3.3.2PPP融资模式实施过程中应该注意的问题 (1)PPP模式的推广受观念影响比较大。 在全省水生态治理过程中,仍然面临政府观念过于保守和陈旧、项目盈利空间小、民营资本没有充分的话语权等一系列问题。在中央强推之下,很多地方政府缺乏对PPP的正确认识,不少人认为PPP就是一种新的融资方式,通过PPP利用社会资金解决政府资金短缺的问题。事实上不是这样,PPP已经不再是传统意义上的融资方式,严格来说是一种政府新型管理模式,政府通过这种管理模式为公众提供更高效和更优质的公共产品和服务。 (2)要解决好特许协议内容的问题。 特许协议是政府与民营企业合作的契约基础,是确认双方合作关系的基本要件,协议中要对政府部门与企业部门在项目中需要承担的责任、义务和风险进行明确界定,参与方进行有效约束,保护双方利益,确立好双方合作“双赢”、“共赢”的合作关系。 (3)政府部门的支持是必要的。 在PPP融资模式中,政府与民营企业合作双方的角色和责任问题会随项目的不同而发生变化,但政府在整个过程中的总体角色和责任基本是不变的――为社会提供最优质、稳定的的公共设施和服务。无论环境发生怎么样的改变,政府均应从保护和促进公共利益的立场出发,负责项目的总体策划,组织招标,理顺各参与机构之间的权限和关系,降低项目总体风险等。 (4)需要专业化机构和人才的大力配合。 PPP的运作模式广泛采用项目特许经营权的方式,这需要机构内人才专业化水平比较高,特别是比较精通于法律、金融和财务等方面知识的人才。这就需要政策的制定主体与参与方的有关规定更加规范化、标准化,能够对项目的运作提供技术指导和相关政策支持;另一方面需要专业化的中介机构提供具体专业化的服务。 总之,在治理河北省水生态方面,我们要采取方方面面的多种措施,融资模式的创新势在必行,建立适应市场经济要求的水环境保护投融资政策体系,既要立足当前,又要着眼长远,实现水资源的可持续发展,实现全省经济突飞猛进的发展。 环保方面论文:绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用 摘 要:随着时代的进步,我们越来越注重环保意识。这不仅单单体现在生活品质环保的追求上,还体现在建筑施工设计中。绿色环保意识被越来越多的人追求与倡导,它不仅能提高建筑施工的品质,还能提高其效率。文章将结合我国建筑施工现状的特点,从而来说明绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用。 关键词:绿色环保;建筑施工;节能环保;经济效益 1 我国建筑施工设计的现状 随着房地产市场的激烈竞争,绿色建筑也随之得到认可与重视。它将会是人们逐渐追求的对象。因此,如何将绿色环保理念应用到建筑施工中将是建筑的一大亮点,这会提高建筑的竞争优势,吸引人的眼球。可是,在我国国内,绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用仍得不到普遍的重视,一般建筑仍然占主导地位。施工环境的现状也日益严重,时刻遭受着威胁与挑战。 1.1 片刻追求市场的经济效益 我国的建筑市场的发展还在起步阶段,目前大多数投资者主要投资一般建筑,这只是追求短期的经济利益,并没有好好地遵循“以人为本”与“人和环境”的建筑设计理念,他们只考虑到了市场的短期需求,没有充分考虑到市场的供应正随着需求的增多而增加。当建筑量超过需求时,一般建筑的优势不再满足需求者的要求。只有真正绿色环保的建筑大楼才能被推崇。 1.2 能耗厉害 对一般建筑而言,建筑施工中的能耗量是庞大的。它不仅降低资源的利用率,还污染环境,破坏生态。在我国,施工者更多的是注重利益结果,希望短期创造巨大的财富。可与此同时忘记了保护环境的重要性,忘却了环境带来的经济效益。我国建筑中还是主要以煤为主要原料,大量使用煤使其对环境造成一定的压力。 1.3 缺乏专业的绿色环保建筑队伍 绿色建筑比一般建筑复杂化、系统化、综合化。它需要专业的队伍进行实地勘察,对施工各方面都有一定的绿色经验认知。而当前的建筑队伍缺乏相关的知识,不具有绿色建筑经验,对新型材料的掌握也不够成熟。即使建筑队伍有绿色环保的意识,也无法准确地将理论与实际相结合运用。 1.4 建筑施工中管理体系的不完善 建筑施工过程中没有相对完善的管理体系,对施工过程中的材料、电、资金以及人员的安排等没有有效地分配。管理人员散漫、管理制度的落后往往导致施工工期的延迟。 2 误区――具有绿色环保理念的绿色建筑不意味着高价与高成本 绿色建筑像是一个新宠儿被开发商宠着,它被开发商用很多的新词捧着,并且轰炸式的广告让人不得不觉得绿色建筑是高档建筑。其实不然。绿色建筑不是一定要用大量的金钱堆积而成的。它可以是一个在山林中的农家住宅,贴近自然,惬意舒适;可以是一个窑洞,靠着它的地理特征,冬暖夏凉。只要建筑中或在施工过程中透着绿色环保的理念,给人舒适安逸感觉,安全性能高的建筑,都能称之为绿色建筑。绿色环保理念的体现不是用钱体现的,而是用智慧表现的。在施工中小小的注意细节就能为建筑平添一份绿色。 3 绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用 绿色建筑施工设计需要设计者以“绿色环保”为理念,“可持续发展”为远见,“节能环保”为目标,注重施工过程中的技术优化,争取规划的合理,资源的节约以及环境的保护。以下就是绿色环保意识具体对施工的应用。 3.1 总体规划与布局 建筑施工的规划与布局,不是纸上谈兵,它需要勘察施工现场,对其进行测量与分析,然后制定合理的施工图。在制定完施工图后,不能直接对施工地区进行施工,施工开始前需要对施工区域进行划分,划分可根据区域的性质(住宅区,商业区,办公区等)。然后在作业区附近做好隔离措施,避免造成人员与财产的伤亡与损失。同时,有效及时地隔离能够减少对作业区外围的环境破坏。 3.2 科学规划土地,节约土地资源 目前,我国土地的开发日益频繁。可在这背后,土地资源也随着不合理的开发大量流失。因此,绿色环保施工的方面之一就是土地的合理规划。 做到土地资源的节约,首先第一步就是科学地规划土地,这样可以避免施工过程中对土地的不重视,从而减少土地资源浪费的影响。对总体的施工环境的土地进行功能性划分,提高施工过程中土地的使用目的。对作业区的土地要减少用地死角,杜绝过度占地,合理科学地依据施工图纸及现场勘测情况进行土地利用。在此基础上,不能大规模地破坏原土地上的绿色植被,破坏其生态系统,应在施工过程中积极保护,并在施工后对其进行一定地复原与修复。对施工外的生活区,应及时隔离,减少对外的占地面积,减小对施工周围环境的影响。 3.3 环境提供的可再生能源的使用――太阳能 在施工过程中,可以充分利用太阳能等可再生能源。在施工区内,可以通过设置太阳能装置来进行发电、取暖等,这样可以减少施工中的用电量,科学环保。在此基础上,还可以将太阳能理念积极地落实到建筑中去。例如,当前空调的使用越来越频繁,无疑使得氟利昂的使用对环境遭受巨大的压力,全球变暖等环境问题威胁着我们。我们将太阳能的结合到建筑本身中,可以减少空调的取暖使用量。再者,我们可以在建筑时注重建筑自己的通风原理,从而设置通风系统,也可以减少空调使用率。积极合理使用环境提供的可再生能源――太阳能,会让建筑充满魅力。 3.4 积极使用节能材料,提高材料的利用率 对于材料的使用,应该分为两方面。一方面是减少材料的浪费,提高材料的利用率;另一方面是根据资金的现状来积极使用新型节能材料。在施工过程中要合理规划材料的购买情况,并且对其认真做好入库情况。当材料出库时,应对材料量及用途进行严格的审查和记录,对材料的使用进行限额管理,避免其在中途的大量浪费。对于材料的保管,不应只注重钢筋、水泥等重要材料的保管,还应包括周转材料的使用和保管情况。有效地保管周转材料,可以有效降低工程施工中的材料的累积折旧,不影响建筑施工的进度。积极使用节能材料则要求有一支专业的建筑施工队。他们有长远科学的眼光,在施工中会引进科学的施工技术(例如闪电对焊等),而且他们注重的是品质与效率的追求,追求的是绿色建筑,会凭着施工的总预算等积极采用节能材料,使得建筑更加追求绿色环保。 3.5 注重施工中的节水与节电 建筑施工中用水量和用电量是十分大的。对于施工中的用水、用电都要节约,若能循环利用应该要进行二次利用。用水节约体现在施工生活区的用水限量,合理分配用水单位,减少水的浪费,例如采用腹膜保护在平面结构上等;用电节约指的是对电量进行限额,在建筑施工过程中要选择用电节省的机器设备,减少大功率、高耗电的机器设备的使用。二次循环则主要体现在用水上,对于一些已用过水进行循环使用,例如可以废水利用――洒水除尘等。 3.6 回归自然,舒适惬意的生活环境 建筑的建造不再只是单纯地满足人的居住,它们带来地是更多的生活享受。真正的绿色环保建筑是将人的感受充分考虑在建筑施工中,用天然无刺激的建筑材料,居住区的功能分工明确,环境舒适,室内空气清新,室外绿意盎然,充分体现人与自然和谐相处。 4 结束语 随着时代的进步,具有绿色环保理念的建筑将是建筑行业可持续发展之道。它能提高社会的经济效益,改善人们的生活水平,促进人与自然和谐相处。所以,注重绿色环保理念在建筑施工设计方面的应用对建筑施工有着非凡的意义。 环保方面论文:浅谈城镇污水处理厂竣工环保验收监测需要关注的几个方面 摘 要:污水处理厂验收监测是污水治污减排的重要工作,监测人员须掌握正确规范的验收监测方法,本文重点介绍了现场监测和环境保护检查应重点关注的几个方面,为更好的做好验收监测工作提供技术参考。 关键词:污水处理厂;环境保护;竣工验收;关注 近几年来,随着国家治污减排力度的加大,青岛市采取政府投资、BOT等模式,不断新建、扩建城镇污水处理厂,全市目前国控污水处理厂22家,日处理污水能力达170余万方,同时,我市农村也建成了多家小型污水处理厂。笔者从事多年污水处理厂验收监测工作,本文重点对青岛市污水处理厂竣工环境保护验收监测工作各个环节需要关注的问题进行分析。 1 验收监测工况 为保证污水处理厂长期稳定运行,同时确保监测数据的有效性,现场验收监测期间,生产负荷须达到设计生产能力的75以上。环保设施正常运行应确认污水处理设施的处理量与设计量是否吻合,设施应正常运行,废水处理量达到工况要求。确实无法满足工况的,应在主体工程运行稳定、应运行的环境保护设施运行正常的条件下进行,对运行的环境保护设施尚无污染负荷部分的环保设施,验收监测采取注明实际监测工况与检查相结合的方法进行,同时采用分期验收方式。 2 监测工作 2.1 废水监测 2.1.1监测点位的设置 通常主要是对处理设施的处理效率进行检验,监测污水处理设施对污染物的去除率,以及主要污染物进水和出水浓度等。因此,在污水处理工艺进水口和末端排放口均应布点采样,以确定各污染物的源强和出口浓度,评价进水浓度和污染物去除率是否达到设计要求,出水浓度是否达到排放标准要求。 2.1.2监测项目的选择 《城镇污水处理厂污染物排放标准》(GB18918-2002)中列出了19项水污染物基本控制项目和43项选择控制项目。对末端排放口而言,19项基本控制项目均应进行测定;同时根据汇水范围污水特点以及环保行政主管部门的要求,可以加做选测项目。 2.1.3监测频次的确定 对污水处理工艺末端排放口,标准中规定采样频次为至少2h一次,取24h混合样,以日均值计。在实际工作中发现,对PH、水温、氨氮、悬浮物、石油类等项目取混合样测定不尽合理。因此,对污水处理工艺进口和末端排放口一般每天取样4-6次,采样2-3天。 2.2废气监测 废气主要为未封闭的污水管道,进水泵房、隔栅、沉砂池、厌氧或好氧设备、污泥池和污泥脱水等散发的恶臭物质,主要污染物有氨、硫化氢、臭气浓度和甲烷等。 废气主要为无组织排放,布点时一般在下风向或浓度最高点处设3-4个监测点位。其中氨、硫化氢和臭气浓度在监测点设于厂界或防护带,甲烷的监测点设于厂区内。如周边环境比较复杂,建议在厂界周边设置参照点,尽可能说清企业排放情况。现场监测时,应注意风向、风速的变化,一般每天采样4次,每2小时采样一次,采样两天。 2.3噪声监测 噪声源主要为鼓风机、提升泵和污泥脱水机等。验收监测时,根据工业企业厂界环境噪声排放标准相关要求进行布点,一般只对厂界噪声进行监测,主要考核该建设项目噪声对周围环境敏感点的影响。当厂界周围有敏感目标时,厂界应加密或在敏感处布点。厂界噪声的测试一般为2天,昼夜各2次。 2.4固体废物监测 初沉污泥采用重力浓缩、剩余污泥采用机械浓缩,二者混和后进行中温消化,消化后的污泥脱水后存放至厂内污泥堆场内。污泥监测时应测定有机物降解率,以判断是否满足稳定化的要求,此外还要测定含水率、粪大肠菌群等项目。污泥的处置方式,采用较为广泛的是农用和卫生填埋。污泥作农用处理时,应测定总镉、总汞、总铅、总铬等金属元素和砷、硼等非金属元素以及石油类,苯并芘,AOX,PCB,PCDD,PCDF等有机物,污染物含量应满足GB18918-2002中表6的要求。采样时采用多点采样法,样品应有代表性,样品质量不小于1KG,采样次数不应少于6次。 3 环境管理检查 环境管理检查由现场勘察开始,到监测实施结束后完成,贯穿于整个验收监测的过程。 3.1 建设项目落实环保要求 主要检查建设项目是否进行了环境影响评价并经环保主管部门批复,初步设是否落实了环境影响报告书(表)及批复意见的要求,污染防治设施是否按照要求与主体工程同时设计、施工并投产使用,项目试生产是否按规定申报并经批准。 3.2 建设项目自身环境管理建设 主要检查建设单位是否建立了环保管理网络和环保规章制度,是否有专职环境管理人员负责项目的正常运行管理,环境保护设施建成及运行记录管理,环境保护设施建成及运行记录是否齐全。 3.3 排污口规范化 主要检查污水处理工艺末端排放口是否安装了污水水量自动计量装置、自动比例采样装置,PH、COD、氨氮等主要水质指标是否安装了在线监测装置,流量计和在线监测仪是否有计量部门的质量认证证书和环保部门的推荐证书,自动监控设备是否与环保部门监控中心联网,固废暂存场所是否按规范要求采取了防雨淋、防渗漏等措施,各排污口是否设置了环保图形标志牌,排污口的数量,位置是否按照环境影响报告书(表)批复意见的要求设置。 3.4 环境风险应急预案 此类项目的环境风险因素反映在污水处理厂非正常运行状况可能发生事故,对周围环境及工作人员人身安全、健康均可能造成影响的污染应急预案以及相应配置,调查试生产期间是否发生过污染。 3.5公众参与调查和扰民现象调查 我市污水处理厂大部分处于海、河边,相对偏僻的地方,个别污水处理厂随着城市化推进,也距离居民区较近。对距离敏感点较近的企业,要对当地环保部门、企事业单位和居民进行调查问卷、走访、询问,了解日常有无扰民现象、如有扰民、违法等现象,调查清楚,尤其重大环境问题和环境违法行为,要及时向环境管理部门报告。 3.6固废处置 污水处理厂产生的固废主要是污泥,现在我市主要是进行填埋、农肥和制砖等综合利用。 3.7总量控制 污水处理厂是一个辖区或全市的主要的废水减排工程,对当地的减排工作至关重要,处理效果好坏直接决定着减排质量,所以必须将总量控制放在首位,根据监测结果合理核算总量控制效果。 4结语 验收监测的核心工作旨在对污水处理厂环境保护设施建设、运转效果、“三废”综合利用以及处理、污染物的排放、环境监管等方面的综合测试和检查。只有强化环保设施规范化以及企业管理制度化建设,同时,验收监测过程也需要严格按照规范进行,才可以确保污水处理厂竣工验收监测科学、严谨、正确的进行,为环境管理提供准确可靠的技术支撑。 环保方面论文:美国环保署希望汽车制造商在油耗方面引入道路测试 整车厂的标称油耗往往与消费者体验并不一致,买车时以为买了一只吃草的“小绵羊”,实际上可能是一只整日饥肠辘辘的“油老虎” 消费者的要求 近十日美国一个消费者联盟和环境保护群体正要求美国联邦贸易委员会打击使用非官方油耗数据的汽车广告,这里“官方”是指来自美国环保署(EPA)的数据。 由于汽车制造商广告里的数据与消费者实际使用中有较大的出入,他们给联邦贸易委员会提出以下建议: ・所有油耗参数只能采用EPA的评价,禁止汽车广告中采用非EPA的油耗估计数据。 ・允许使用EPA的所有三种评价指标(城市道路、高速公路、两者混合),或者在某些情况下只使用组合的数据。禁止广告中只使用高速公路数据,因为这种工况一般很难完全实现,有一定的不可靠性。 ・要求公布销量较大的配置车型而不是某些在油耗数据上比较优秀的配置车型的数据。 ・要求电动汽车广告中换算所得的油耗数据。 汽车广告是影响消费者购买决定的一个很大的因素,精准清楚的油耗数据将对消费者购车和对在提高燃油效率方面有投入的厂商有帮助。美国消费者协会公共事务主管、《The Car Book》的作者杰克・吉利斯(Jack Gillis)说。 油耗的不同标准 在中国,评价汽车的燃油经济性一般采用百公里油耗(L/100km),即车辆行驶100公里所消耗汽油的体积;美国的燃油经济性则采用每加仑汽油所能行驶的英里数,即Mile per Gallon(MPG)来衡量。 1975年美国国会通过新能源政策保护法,确立了美国新车燃油经济性标准法案(CAFE)标准,根据此法案,燃油经济性的标准由美国国家高速公路交通安全管理局(NHTSA)制定,而美国环保署(EPA)负责对汽车制造商的新车燃油经济性数据进行统计,数据由制造商提供,EPA对提供的数据随机进行验证。违反CAFE标准的后果非常严重。与标准相差0.1(MPG),则将受到每辆车5美元的罚款。戴姆勒-克莱斯勒就曾受到3030万美元的罚款。 汽车制造商一般按照有关的标准,在特定的温度、风速等环境条件下,在实验室底盘测功机上对汽车进行等速油耗测试;或者在平坦路面上,进行等速油耗测试。最终选取最低的油耗数据,称作“理想油耗”,这也是很多汽车厂商在广告中所采用的参数。 EPA的打算 尽管消费者们提出了自己的诉求而且说的头头是道,EPA却有自己的打算。EPA建议汽车制造商在公布油耗参数之前对他们生产的汽车进行道路测试。现在一些汽车制造商使用风洞测试和工程计算的方法来计算油耗参数。 这个建议是在福特、现代和起亚之前在油耗方面出现了备受关注的错误之后提出的,由于这些错误这些生产商不得不重新油耗参数并对之前买了相应车型的消费者进行补偿。 “一些制造商已经在这么做了,但是我们正在制定一个管理办法来要求所有的汽车制造商来这么做。”交通和空气质量办公室的主管克里斯・格伦德勒(Chris Grundler)说,用实际道路测试取代风洞测试会使操控试验结果变得困难。 EPA于2008年推出了现行的油耗测试方法,并用以评价所有在美销售车型的燃油经济性。2007年以前,EPA的测试只包括城市和高速公路,但在2008年的标准中,增加了高速\加速、空调和低温三种测试工况,这使汽车油耗的测量变得更加全面和准确。 EPA油耗测试流程是根据联邦法律细化的标准化办法,并根据此法在实验室的可控条件下对车辆进行测试。在测试平台上,会有专业的驾驶者根据测试标准或者程序来模拟城市或高速路况下的驾驶情况。测试的标准非常详细,对发动机的状态和整车的工况都有详细的要求。但是尽管如此,这种测试也不能完全的反映实际的驾驶状况。但是相比汽车制造商的“理想油耗”,EPA的结果还是更加接近实际状况,这大概也是消费者们为何要求汽车广告中采用EPA油耗数据的原因。 环保方面论文:从四个方面开展学生环保和低碳生活教育 保护环境,匹夫有责。“环保”是“环境保护”的简称,是指“防止环境污染与破坏,保护和发展生态平衡,促进经济和保障人类社会发展的工作。”(《中华现代汉语词典》)这项工作涉及面非常广泛,不但包括世界各国政府、各类生产企业,而且包括社会各界和每个家庭成员。我们不妨把关涉青少年学生“环保和低碳生活教育”的政府、学校、家庭和社会四方面的立体教育合力形象地称为“四羊方尊”。中国正在建设环境友好型和资源节约型社会,坚持上好“学生环保和低碳生活教育”这一课,尤为责任重大。 一.政府行动 环境质量的优劣直接影响着人们的生活质量、生产质量与生存质量。目前,环境污染事件时有发生,对百姓生活造成很大不利。因此,重视环境问题并把治理环境作为头等大事来抓,已是政府间的共识。 1、面向国际。中国在国际社会确立的应对气候变化“共同但有区别的责任”原则下,以积极主动的姿态参与应对气候变化和发展低碳经济的国际谈判和国际规划的制定。从1992年巴西里约热内卢《联合国气候变化框架公约》到1997年日本京都的《京都协议》,从2007年印度尼西亚巴厘岛“巴厘路线图”到2009年丹麦哥本哈根世界气候大会的《哥本哈根协议》,从2010年墨西哥坎昆世界气候大会,再到2011年南非德班世界气候大会,中国始终是积极应对气候变化的参与者、推动者和贡献者。联合国秘书长潘基文曾说:中国现在已经是一个全球性的大国,承担着全球责任,在国际和平与安全、《千年发展计划》、气候变化、人类健康、环境保护和可持续发展等一系列关键的全球事务中,始终愿意承担作为发展中国家所能以及所应担负的责任。 2、面向国内。中国“努力控制和减缓温室气体排放,不断提高适应气候变化能力”(语)。中国是最早制定实施《应对气候变化国家方案》的发展中国家。现在,把法制作为应对气候变化的重要手段,制定出台了《清洁生产促进法》《促进循环经济法》,作为节能减排、发展低碳经济的法制保障。为更好地贯彻执行《中华人民共和国环境保护法》和《大气污染防治法》,改善环境空气质量,防止生态破坏,新修订的《环境空气质量标准》已颁布。新标准增加了细颗粒物PM2.5(即粒径≤2.5微米的颗粒物,它能穿过鼻腔中的鼻纤毛,直接进入肺部,严重危害人体健康)和臭氧(O3)8小时浓度限值监测指标,并要求在2012年京津冀、长三角、珠三角等重点区域以及直辖市和省会城市开展细颗粒物和臭氧等项目监测,2013年在113个环境保护重点城市和国家环境保护模范城市开展监测,2015年覆盖所有地级以上城市。同时,中国还将制定出台《低碳经济法》《可再生能源法》《节约能源法》等一系列法律法规,建立发展低碳经济的法制保障机制,形成具有法律效力的低碳体制。中国有信心、有决心、有能力、有速度走向低碳生活! 二.学校教育 如果环保问题解决不好,那么在一个可预见的未来,人类要过既有尊严、又有幸福的低碳生活的期限会越来越远,甚至会成为一种奢望。中国人的生命权、生活权、生存权、幸福权、尊严权还要奋斗很长时间。作为培养人才的学校,在面对学生环保和低碳生活教育的学术科研和课堂教学中,我们应该深刻反思: 1、居安思危。我们生活得幸福吗?从环保的角度讲,幸福是更优美、更安全的环境,更便利、更和谐的氛围。看社会环保幸福指数,不能只看经济增长,而要更关注社会总体主观幸福感的增长状况。 学校教育要关注教育的幸福感,特别是未成年人的幸福理想和幸福观。高碳经济生活已经严重污染了人类生存的地球,人们都可以深切地感受到生态危机、环境危机甚至生存危机。在每个人的身边,就存在着不环保、不绿色、不低碳的环境问题。学校教育所承担的责任是,培养驾驭未来国家命脉的接班人,包括环保卫士和志愿者。环抱之木,起于小苗;九层之台,起于垒土。人与环境和谐相处的低碳环保生活习惯,宜从娃娃抓起,“勿以善小而不为”。 2、痛改前非。学校无小事,事事是教育。CCTV-10有一条关于低碳生活的公益广告:“这里(地球)是我们(人类)赖以生存的环境,许多时候,我们的选择,可以改变环境。一个小小的习惯,带来的效应,可能超乎我们的想象。所有的所有,都是对我们的未来负责,低碳生活,从现在开始。”要减少碳排放,就要改变生活习惯,如骑自行车,开混合动力的车,使用节能灯泡,植一株草,养一盆花等,都是低碳、绿色、环保的行动。 如果我们都能像这条广告那样,每隔一段时间就反复重申改变不良习惯的重要性,那么我们的教育目的就一定会达到。但是,作为教育者的我们,时有淡薄了责任、模糊了视野、不辨了是非的时候,这是非常痛心的。痛心的事要痛改,我们应该有这样的勇气,因为我们没有失掉自信力的理由! 三.家庭素养 家庭的环境氛围和生存质量对孩子的成长至关重要。无论是高碳生活,还是低碳生活,其印迹总会烙在孩子的记忆里。如果每个家庭成员都能把“环保和低碳生活教育”问题当做孩子成长过程中必修的素养来抓,我们还愁低碳生活不成吗? 我们现在的家庭生活,特别是孩子的家庭生活,“家庭环保”这一课题谁来补上?家长的素养和眼光,决定着孩子的生活质量。 1、节约是家庭的美德。铺张浪费也是高碳生活。一粒米、一滴水,吃穿住行的每一样东西都是靠消费能源才得来的。居家需勤俭节约,持家要细水长流。古人讲,静以修身,俭以养德。顺手关灯关机,不浪费纸张和粮食,将垃圾分类处置等等,这些环保理念家长要帮助孩子学会。因为好习惯形成好自然,好自然就是好品德。 2、幸福是家庭的追求。居有所住,住有所安,安宁才有家庭幸福可言。出门青山碧水蓝天,进门放心安心舒心;绿色低碳居家,幸福美满生活,这是现代家庭的理想生命线。“安全无污染,低碳不高碳,环保可持续”,这是家庭教育不得不研究的课题。家庭是孩子最亲近的学校,家长是孩子最亲密的老师。孩子必须好好学习,家长务必天天向上。 四.社会责任 社会是一所生活实践大学。现在的惯性生活模式把我们已经惯坏了,我们很难轻易改变一种固有的生活方式。然而低碳社会强调日常生活和消费的低碳化,我们没有理由拒绝低碳文明生活。我们必须通过坚定不移地树立低碳理念和持之以恒地转变行为方式,以达到推行低碳生活的目的。 1、低碳生活是负责任的生活方式。对普通人来说,低碳是自然而然地节约身边各种资源的习惯,是一种态度不是能力。由于中国公民(特别是西部公民)正处在工业化、城市化、农业现代化进程的快节奏生活中,电气化、自动化使日常生活能源消耗越来越高,发展中的碳排放,已是显而易见的。虽然每个人生活习惯中浪费能源和碳排放数量看似微小,但对拥有13亿人口的中国来说,碳排放总量却是一个天文数字,中国已跃居世界第一碳排放大国。所以,严格控制碳排放量,过低碳生活,走低碳经济发展道路,不只是国家命题,也是每个社会公民的责任。 2、减少碳足迹是培养低碳责任。《低碳经济与幸福指数》的编者以一个平凡人的一天为例来说明“碳足迹”:清早起来,一边看电视,一边吃面包喝牛奶,然后穿好外套,下电梯,开车或乘车去上班。紧接着乘电梯上楼,来到办公室,打开电脑,开始一天的工作。虽然没有摄像机随身拍摄,但温室气体却记录下了全过程。从电视机搜索信号和播放节目,到电梯上下,电脑工作都要用电。在中国,一度电的二氧化碳排放量约为785克。面包和牛奶离不开作坊,而畜牧业会排放大量的温室气体;衣服生产,车辆行驶,无一不和能源打交道。像这样每个人日常生活的每一件事,每个工厂的每一道工序,都伴随着二氧化碳等温室气体的排放。这样的“碳足迹”维基百科解释为:一个人、一个产品或装置在整个生命中所释放的温室气体总量。这个概念以“足迹”为喻,说明我们的每个人都在向大气排放温室气体所留下的痕迹。“碳足迹”是用来衡量人们在日常工作和生活中排放二氧化碳的一种方式。无论是开车上班、乘飞机旅行,还是欣赏轻音乐、使用电脑,都将直接或间接地消耗石油、煤和天然气等化石燃料。所以,“碳足迹”也指一个人的能源意识和行为对自然界产生的影响。 环保方面论文:港口在低碳与环保方面的举措 物流是碳排放的“大户”,港口在低碳发展方面责无旁贷。国外港口正在研究建立低碳港口认证机制,国内港口制定了“资源节约型、环境友好型”港口战略。 自哥本哈根全球气候会议以来,低碳成为世界各国发展中所关心的重要,而物流(运输、仓储、包装等)是碳排放的“大户”,也是低碳发展所关注的重点行业之一。作为港口而言,在低碳发展方面责无旁贷。据我国港口行业管理部门在港口能源消耗方面的约束指标显示,港口综合能源单耗以2005年为基数,到2015年要下降8%,“十一五”期间完成了4%,“十二五”期间还要完成4%,中国政府承诺到2020年单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%~45%。 国外港口出台强制性措施 全球港口发展均不同程度面临气候变化、港口周边环境破坏和生态恶化的问题,鉴于港口企业通常以追求经济效益为主要目标,难以自觉主动承担社会责任,需要政府采取政策性的强制管理措施和激励措施。发达国家通过对港区周边环境质量实施严格管理,促使港口为适应相关控制要求不断采取节约能源和其他资源、减少排放以及保护环境和生态的措施,从而推动了低碳港口物流的建设,缓解了港口与城市发展的矛盾,港口因此得以可持续发展。为进一步推动低碳港口的建设,一些机构正在研究建立低碳港口认证机制。 美国加州实施严格的空气质量管理法规,实施清洁空气行动计划,定期委托评估机构年度港口空气排放情况。洛杉矶港分析二氧化碳和各种污染物排放的分布和来源,以便引导港口采取有效措施减少能源消耗、提高能效、减少二氧化碳和污染物的排放,推动低碳港口物流的建设。洛杉矶港还逐年提高使用减排技术装卸设备的数量份额,通过相关管理规定,实施逐步限制老、旧、残破卡车进入港区,减少更多的车辆尾气排放。 为了进一步改善港口环境,针对船舶在靠港期间会产生大量燃油废弃排放,对港口地区空气受到严重污染的问题,洛杉矶港实施AMP计划,强制要求船舶靠泊之后停止使用船用柴油机供电,改用由码头配备的岸电设施提供电力,大力推动靠港船舶使用岸电,同时鼓励使用低硫燃料,该项措施取到了很好的效果。 船舶利用岸电最初主要是滚装和邮轮码头,现在已经扩展到油码头、集装箱码头等。在推进岸电使用的过程中,国外主要是通过立法,财政补贴等方式实现的,国外码头船用岸电设施一般都由港口、码头运营商、船公司、货主、地方市政部门中的一方或几方出资建设,既要在码头上建设供电设施,又要在船上设置岸电受电设施。随着近几年的推广应用,岸电技术发展步伐不断加快。据不完全统计,自1989年哥德堡港开始为3艘客滚船供应岸电以来,世界上已有二十多个港口在其特定的泊位上配备了为船舶供应岸电的设施。 美国洛杉矶港是岸电使用的先行者和代表,为减少港区及其附近区域的空气污染,洛杉矶港实施靠泊船舶使用岸电替代船舶柴油机动力(简称AMP)计划。荷兰鹿特丹在2007年底展开了一项为期两年的试验计划,为默兹港口流域的内陆趸船供应岸电。鹿特丹港口安装了120个接驳点向趸船供应足够的电力,该计划现已解决供电系统的缴费和接驳问题,并会在2012年前后,在公众船舶停泊处完成加装更多接驳点。美国长滩港、日本名古屋、德国波罗的海吕贝克港、欧共体等一些国外港口及机构开始在每个码头均提供大船用岸电设施。 靠港船舶使用岸电技术应用方式也是多种多样,早期码头上提供的岸电多为低压,现在有高压电上船后再由船上的变压器变成低压供船舶使用,还有高压供电直接与船舶高压供电系统连接的方式。在应用过程中,根据靠泊船型不同,选择相应的技术方式。美国洛杉矶港方案是将岸电设备安装在驳船上,通过多根低压供电电缆连接到靠港船舶上为其供电。瑞典的哥德堡港则采用高压上船,船上变低压的方式。而美国长滩港的某些集装箱码头则采用高压电缆直接与船上的高压供电系统连接的供电方式。 同时,在港口运行管理方面,国外港口通过调整港口作业方式、改善运行调度等方法,致力于节能减排在港口的实施。美国长滩港开始对其码头基础设施进行改造工程,将铁路集疏运方式引入港内,用来替换原来的有货运卡车集疏运方式,旨在减少卡车在港内行驶的几率,减少排放。 在清洁能源利用方面,韩国釜山港口局则通过太阳能、地热能降低港口能源消耗和成本。到2013年,港口局将投资50亿韩元建立太阳能、地热能和风能应用系统。并且追加30亿韩元建立海浪发电系统,预计于2016年投入使用。美国海军除了在太阳能、海浪能以及在港口应用岸电技术以外,仍积极开发新能源技术,甚至计划利用海藻能帮助船舶获得动能。 并且,在局部地区采取一些政策性调控措施,也可以实现节能减排的效果。例如:美国长滩港采用白天和夜晚收费差异,调控货车流量,减少了港区道路的拥堵,避免了能源浪费,收到了一定的效果。2006年5月欧盟委员会通过法案2006/339/EC,提出欧盟港口靠泊船舶使用岸电,要求成员国提高认识,与IMO(国际海事组织)合作制订岸电连结的国际标准,制订促进实施此法案的经济政策,交流各港口船舶供电和服务的经验,在港口推广岸电设施应用。 国内港口低碳物流成效果显著 目前,世界各国对能源的需求持续增长,我国也将长期面临能源紧缺、环境恶化以及来自于国际的减排压力,节约资源、保护环境已经成为我国的基本国策,要求加快建设“资源节约型、环境友好型”社会。交通运输是国家节能减排重点行业,在建设“两型”社会过程中,要充分挖掘节能减排、环境保护的潜力。港口是交通行业中的一个重要组成部分,建设以节约能源、减少排放、保护环境为标志的低碳港口是推动港口发展方式转型的抓手。 近年来,我国一些港口已经开始船舶靠港时应用岸电技术的研究、开发与应用工作,青岛港、上海港、连云港港等在此方面均取得了突出的成绩,积累了丰富的实践经验。但是,在应用过程中,也存在着船舶应用岸电方面相关政策缺失的问题,如:船舶使用岸电服务许可、计价计费等方面。在港口环境保护方面,特别是散货码头防尘、抑尘方面,需要重点解决煤炭、矿石在装卸和堆存过程中粉尘污染严重的问题,行业相关管理部门正着手制定粉尘控制规范标准。 在船舶应用岸电方面,青岛港招商局码头2009年首先完成了5000t级支线集装箱船舶接岸电的改造任务,进行了初步尝试,其岸电改造项目也被确定为交通运输行业第二批节能减排示范项目,项目的实施是我国港口靠泊船舶使用岸电的有益尝试。2010年上海港务集团与中国海运集团在上海港外高桥港区联合宣布,中国首个港口移动式岸基船用变频变压供电系统正式应用。该系统将由港口岸基供电取代船舶油料发电,有效减轻港口地区的空气污染,实现低碳水运。2010年,连云港港采用 “高压上船”的方式,通过在港口测试,获得了交通运输部、船公司、口岸单位专家的一致好评,各项技术参数已达到国内先进、国际领先水平。目前在宁波港、蛇口港等还有正在实施的岸电项目。 在以电代油方面,针对集装箱轮胎式门式起重机(RTG)在我国应用广泛,但是存在油耗高,噪声大、污染物排放多收到问题,在沿海港口广泛开展“油改电”工作,即将原来完全依赖燃油的RTG增加电力驱动功能,减少RTG在作业中燃油类能源消耗,减少排放,提高了能源利用效率。在清洁能源利用方面,提高电力、太阳能、风能、地热等能源的应用比重,降低煤炭、燃油等高排放的能源消费比重,可以大大减少二氧化碳和其他污染物的排放。天津港通过对太阳能、土壤能、海水能等清洁可再生能源的大力推广和利用,在2001年到2006年的5年间累计节约能源2.7万吨标准煤,节约价值400万元左右。减少二氧化硫排放量50吨左右;大连港采用海水源热泵技术,利用海水作为热泵的冷热源进行交换,达到冬季供热和夏季制冷的目的。连云港利用风能、太阳能开展风光互补照明技术的探索应用。国内很多港口企业都开展了清洁能源的利用应用,取得了较好的经济效益和环境效益。 在港口运行管理方面,港口根据自身运行特点和需求,对其工艺流程、生产调度过程进行优化和技术改造,使港口的运行能耗成本降低。青岛港集装箱码头根据装卸作业特点,优化作业调度系统,实现集装箱“满进满出”,减少了集装箱起重机空载运行的时间,节省了能源。秦皇岛港根据其煤炭散货储运的特点,针对输送流程空载运转进行研究,提出顺料流启动流程的设想,以减少输送皮带机在流程启动过程中的空转时间,达到节能的目的;并且,粉尘污染治理主要是“以防为主,以除为辅”。港口传统除尘抑尘系统主要通过喷洒水、干式除尘等技术实现,存在效果差、能耗大、水量需求大等弊端。近年来,出现了一些新的除尘技术和设备,如:干雾除尘、新型防风网等。京唐港3000万吨煤码头煤堆场应用了防风抑尘网技术。