煤矿机电一体化技术篇1 煤矿的安全、高效生产离不开高性能的开采设备,机电一体化技术的应用可以有效降低作业人员的劳动强度、保证作业人员的安全。本文对煤矿机电一体化技术进行论述,并对煤矿机电一体化技术的应用和发展趋势进行探讨。煤炭在我国的能源结构中还占据着很大的比例,对促进经济发展和保证能源安全发挥着重要作用,最近一些年对煤炭的需求量还保持增长状态,煤矿生产效率的提升离不开一体化的机电技术,对提升生产效率、降低劳动强度和保证安全生产等方面有着积极的作用。采煤机已经从原来的液压牵引转变为电牵引方式,液压支架的微机控制技术、故障诊断技术等都已经应用到机械设备中,煤矿设备的机电一体化技术已经取得很大的进展,但与世界先进的采煤设备还存在着一定的差距,需要加强对采煤机械设备一体化技术的研发,更好地为我国煤矿生产服务。 1煤矿机电一体化技术 煤矿机电一体化技术,是将电气、液压和机械技术进行结合,进一步提高煤矿开采设备自动化程度,便于工作人员的操作和后期维护,还要求煤矿机械设备具备可靠性、安全性,有着很长的使用寿命。将微处理器控制技术作为核心,采取电、液、气配合的方式来控制执行机构运行,再配合传感技术将执行机构运行情况反馈给控制器。通过故障检测程序监测机械设备的运行状态,具备故障自我诊断功能,对异常的运行情况进行报警,通过单片机、PLC等作为核心控制部位,结合变频控制技术、电控液技术等来提高煤矿开采设备的性能,满足煤矿生产的多种工况要求。 2煤矿机电一体化技术的应用 2.1安全生产监控系统 安全生产监控系统最可以体现出机电一体化水平,国内对煤矿安全生产监控研发起步较晚,在上世纪八十年代就已经对国外的煤矿安全监控技术进行消化和吸收,对推动我国煤矿安全监控技术发展起到了很好的推动作用。煤矿科研人员结合我国煤矿企业的实际情况,研发出具备较高技术含量的KJ95X、KJ90X等监控系统,进一步提升了国内煤矿安全监控系统的智能化水平,在煤矿生产应用和管理中起到很好的作用。利用机电一体化技术实现对三相异步电动机、传动装置、液压控制系统和制动装置等进行在线监测,通过监测程序来检测设备的运行状态,发现故障及时对工作人员进行报警,通过人机界面提供故障的位置,可以快速地对组织人员进行维修,使得煤矿设备可以快速恢复运行,也可以减少工作人员的劳动强度,使煤矿设备可以高效率运行。 2.2机电一体化技术在带式输送机中的应用 国内开展的煤矿机电一体化重大技术项目,已经使得煤矿设备自动化性能和智能化性能得到很大的提升,带式输送机是煤矿生产的重要设备,长距离、大功率的矿井带式输送机已经得到了很大的突破,已经开发出多种类型的带式输送机,比如,成套长距离大倾角带式输送机,可伸缩式巷道带式输送机等,对重要的控制元件和核心元件进行了深入地理论研究,很多关键部件已经研发成功,利用PLC控制器、变频器等装置来现实输送机的CST软启动控制,两台皮带运输机可以通过一台或多台CST来实现控制,实现长距离、大运量的控制,也可以对输送机进行良好的制动控制,将行星齿轮减速器、液力耦合器等先进的设备应用到皮带输送机中,使得输送机具备良好的控制性能和动力性能。 2.3采煤机机电一体化技术应用 电牵引式采煤机技术已经取得了很大的突破,与原来煤矿生产采用的液压采煤机进行对比来看,有着更充足的牵引力,如果采煤机在制动工况下,可以将能量转变为再次应用电能,起到很好的节能降耗效果。如果在大倾角煤层牵引工况下,可以保证设备以很好的效率运行,不会产生很大的磨损,有着很好的安全性、可靠性,维修保养工作量比较小,动态特性比较好,电牵引采煤机的传动机构得以简化,能源的转化率有着大幅提升。 2.4提升机中的机电一体化技术应用 煤矿生产自动化水平的提升,可以减少矿业工人的劳动量,提高煤矿资源的生产率,也可以防止操作人员水平和经验不足,对生产精度造成影响。比如,薄煤综采设备采用液压支架电液控制系统,通过控制程序对支架动作进行控制,保证支架可以在无人操作的情况下运行,操作人员可以采用远程操作或者自动运行方式。交-直数字化提升机是煤矿机电一体化典型应用,把驱动装置与滚筒进行结合,采用了电力电子技术、自动控制技术、通信技术等,总线通信方式将提升数学信号的传输质量,不再采用传统的继电器控制,有效地简化了电器元件的数量,有着很高的可靠性。提升机的硬件具有很好的通用性,通信协议也可以实现兼容,配置起来更为简单。国内研发的数字化交-直提升机,控制核心采用双处器方式,可以更好地保证提升机的运行稳定性和可靠性。 2.5机电一体化技术在其他煤矿机械中的应用 一些采煤机、综掘机也通过机电一体化技术来提升设备的可操作性,将控制技术与煤矿开采设备进行结合,利用微控制器对自动变速箱进行控制,根据生产负荷来调整传动比,可以将电动机的性能充分发挥出来,有着很好的技术经济性。操作流程也可以得到合理简化,煤矿生产设备的安全性能也可以得到保证。煤炭装载系统的机电一体化设计,可以将工作人员从繁重的劳动中解放出来,只需要操作控制按钮,就可以完成煤炭装载作业,有效地提高生产效率。煤炭掘进设备是保证煤矿正常开采的基础条件,掘进机可配置隔爆型控制箱、压扣式控制按钮等构建起电气控制系统,通过与液压系统配合可以完成多种掘进作业。 3煤矿机械中机电一体化技术的发展趋势 驱动电机、减速器和执行机构建立起煤矿生产设备的动力系统,传统的动力传输效率不高,存在着很大的能源浪费,还会占有很大的空间,系统的可靠性得不到保证。机电一体化技术不是单纯地将电气控制技术、机械技术进行简单地叠加,需要使多种技术进行高度结合,构建起最优化的机电系统,每种元素间保持高度的依存关系,才能充分地完成协作,煤矿机器人将是未来机电一体化的发展方向。 3.1掘进机器人 为了加快煤矿巷道掘进速度,需要采用高度智能化的掘进机器人,可实现巷道的掘进工作,完成煤炭资源采掘,喷雾灭尘、装载运输等工作,具备先进性能的掘进机械器可配置煤层掘进测控系统,有效地提升了煤矿巷道掘进效率,煤矿开采效率得到大幅提升,可满足对煤矿高效开采的需求。 3.2支护机器人 煤矿综采工作面对安全生产起到重要作用,支护设备可以对煤层顶板掉落的煤岩进行阻挡与支撑,避免大量的落煤进入到采煤空间,更好地保证采煤区域工作人员的和设备的安全。当前,煤矿生产多采用锚杆支护和液压支架两种支护方式,液压支护技术应用得最为普遍,液压支护机器人可以按着综采工作面的实际情况进行调节,保证液压支架可以稳定地向前推进,顶板部位还设置有压力检测系统,通过顶板压力情况来实现自适应控制,从而提高液压支架可靠性。 3.3采煤机器人 采煤机器人可以配合掘进设备完成装煤、落煤作业,采煤机器人通过控制系统发出指令实现换向操作和姿态调整,具备运行故障诊断功能,并对采煤情况进行显示,可以更好地满足当前智能化采煤的需要。 3.4救护机器人 该种类型的机器人可以监测到矿井被困人员的健康情况,确定被困的具体位置,监测可燃气体的密度等信息,通过视觉系统对矿井的障碍物进行观测,可以在矿井巷道中自由移动,对障碍物进行避让。自动呼叫没有撤离人员,指导受困人员可以有效撤离。将获取到的图像输入到计算机系统,把图像信息传送到主控制台,可以让机器人自由移动。 4结束语 综上所述,随着机电技术的不断进步,煤矿开采技术也得到了快速发展,将机电一体化技术与煤矿生产设备等进行结合,可以在保证作业人员安全的前提下,进一步提升煤炭开采效率,推动煤炭企业走向持续健康发展道路。 作者:张智宇 煤矿机电一体化技术篇2 机电一体化技术深度融合了机械电子技术、信息技术等,具有多样化的功能,智能性、安全性优势明显。众所周知,煤矿生产环境较为恶劣,容易有安全事故发生。且煤矿作业存在着极大的劳动强度,作业效率不高,影响到采煤事业的整体发展。在这种情况下,机电一体化技术受到了充分重视,通过在煤矿生产全过程中科学应用,能够促使煤矿生产的能流、物流、信息流等得到融合,不仅煤矿生产效率得到提高,可控性也大幅度增强。 1机电一体化技术在煤矿中的应用价值 1.1煤矿作业安全得到保障 煤矿作业环境十分恶劣,且作业人员面临着繁重的工作任务,精神压力较大,各类作业安全事故很容易发生。受工业化发展的影响,我国煤矿资源紧缺形势日益严峻,浅层煤矿资源基本上开发殆尽,煤矿开采深度进一步增加,导致煤矿开采危险系数随之提高。而通过在煤矿生产中应用机电一体化技术,部分具有较高危险系数、作业难度的工作任务可以由机械设备来完成,不仅作业人员的工作量大幅度降低,安全系数也得到了显著提高[1]。 1.2煤矿作业效率得到提高 通过应用机电一体化技术,能够借助于控制设备高效完成部分较为复杂的作业工序,煤矿生产方式得到改善。同时,机电一体化技术克服了传统设备的弊端,开采作业效率得到提高。 2机电一体化技术在煤矿中的具体应用 2.1煤矿提升设备中的应用 煤矿生产过程中,运输提升系统发挥着十分重要的作用。近些年来,机电一体化技术与煤矿提升设备的融合度日趋提升,煤矿生产效率与安全性得到了显著提高。就目前来讲,交直流提升机、交流提升机在煤矿生产中应用较为广泛。交直流提升机科学融合了滚筒与驱动装置,通过衔接与应用机械电子技术、自动控制技术等,系统操作难度大幅度降低,同时显著增强了提升设备的自动化程度。本种数字化提升机的核心为ASCS,能够将计算机系统的优势充分发挥出来,操作流程得到简化,运行性能得到增强。同时,通过总线技术的运用,便捷、安全安装需求得到满足。若在生产实践中出现了故障问题,系统能够自动诊断与修复故障。交流提升机则将装机容量限制有效打破,主井、副井提升机的自动化得到实现,不需要工作人员进行操控处理,即可自动完成作业任务。我国已经将5000kW的装机容量的交流提升机研发出来,其具有十分优越的性能,正在稳步推广和应用[2]。 2.2综合采煤设备中的应用 机电一体化技术在各种类型的采煤机中应用较为广泛,显著改善了煤矿开采作业效果。首先,电牵引采煤机。本种采煤机能够平稳调速,牵引力较大,工作人员借助于微机操作即可良好控制各项电控参数,促使微机自动控制作业需求得到满足。同时,电牵引采煤机的操作难度、维护难度较小,具有较强的适用性能,应用范围在不断扩大。其次,液压牵引采煤机。相较于电牵引采煤机,本种采煤机较为传统,不具备较高的机电一体化技术应用水平,在牵引力、可靠性、连续性等方面不够突出,应用过程中容易出现各种故障和问题。最后,滚筒式采煤机。本种采煤机也将机电一体化深度应用过来,被广泛运用于煤矿作业生产实践中。为促使采煤机的生产效能得到进一步改善,技术人员对采煤机牵引部传动箱的结构形式进行了优化设计,合理分配了行星齿轮、直齿齿轮的传动比。其中,采煤机的功率传输受牵引部减速器的影响较大,通过对多级行星减速器进行增设,可促使减速器传动比得到增大,齿轮数量得到减少,减速器结构也得到了较大程度的简化。由于采煤机牵引部需于恶劣环境中作业,部分作业空间较小,因此需进一步缩小采煤机牵引部的整体面积。为促使采煤机牵引部长度符合相关标准,可对牵引部惰轮设置数量进行增加,同时横向布置多台电机。通过在采煤机电控系统中应用计算机控制技术,能够促使采煤机的体积得到进一步缩小,结构得到简化,同时操控、维护作业的标准化、自动化也可得到实现[3]。 2.3安全生产监控中的应用 为避免煤矿生产安全事故的发生,需通过监测监控系统的应用,对矿井各类环境参数实时监测,包括有害气体浓度、设备运行状况等,及时发现和处理异常问题,促使煤矿安全生产目标得到实现。新时期以来,国家对煤矿安全生产十分重视,煤矿企业也将大量的机电一体化技术运用于煤矿作业过程中,先后研发出较多类型的现代化监控系统,如KJF2000、KJ4系统等。基于这些监控系统的支持,人们能够对矿井中的生产状况实时了解与掌握,及时干预、解决潜在安全隐患,降低了安全事故的发生率。其中,KJF2000监控系统在煤矿生产实践中应用较为广泛。而机电一体化技术在监控系统中发挥着关键作用,通过各类传感器的布设,能够实时监测矿井中的一氧化碳浓度、瓦斯浓度等。之后向监管中心快速、高效传输监测数据,监管中心的工作人员通过对这些数据进行接收与分析,客观判断矿井安全状况。此外,KJF2000监控系统将网络通讯协议应用过来,井下、井上人员的实时通信需求得到满足。具体应用过程中,基于监控中心的支持,监控值班人员能够对需求信息快速查询,进而动态监控井下生产状况。 2.4其他生产设备中的应用 首先,供电系统。由于煤矿生产过程中需将较多的大功率设备应用过来,因此存在着较大的用电量。且对供电的稳定性、可靠性要求较高,否则安全稳定作业将难以保证。目前煤矿生产系统中应用了较多的节能装置,如通过将真空开关、微机保护等应用于高低压开关柜中,基于网络的支持,远程遥控、遥测等控制功能即可顺利实现。同时,通过各类补偿技术的综合运用,设备功率损耗得到降低,无功电流得到减少。其次,液压支架。煤矿开采过程中,液压支架发挥着重要的支护作用,能够对工作面矿山压力有效控制。通过深度融合液压控制与计算机技术,可以促使顶板支护设备的压力负荷得到有效降低[4]。 3煤矿机电一体化技术的发展方向 3.1智能化 智能化是煤矿机电一体化技术的重要发展方向,近些年来,受人工智能领域高速发展的影响,煤矿生产技术、设备的智能化程度也在稳步提高。未来发展过程中,煤矿企业为进一步提高生产效率和安全程度,要进一步加强技术研发和应用,将智能化技术作为应用的重点。积极开发应用专家系统等软件设备,促使作业效率与安全得到保障。 3.2网络化 网络技术目前已经在煤矿生产中得到了广泛应用。煤矿企业要进一步加大网络技术与煤矿生产的融合度,将远程控制、远程帮助、远程通信等一系列技术深度应用过来,促使煤矿生产作业环境得到有效改善。 3.3微型化 目前煤矿生产中所应用到的部分机械设备具有较大的体型,安装、使用不够便捷,导致煤矿的生产效率大幅度降低。针对这种情况,相关技术人员需在保证机械设备性能不受影响的基础上,进一步缩小机械设备的体积,简化机械设备的结构,以便促使机械设备的安装使用便捷性得到增强,提高煤矿生产作业效率。 3.4绿色化 煤矿生产的能耗、污染问题较为突出,与可持续发展理念不相适应。因此煤矿企业需把握产业结构调整这一契机,积极转变生产模式,创新生产流程,通过改进优化机电一体化技术,促使煤矿生产的绿色性、环保性得到增强。 4结语 综上所述,机电一体化技术对于煤矿生产效率与生产安全具有较大的促进作用。近年来,我国煤矿生产中机电一体化技术的应用范围、深度等在不断拓展,加快了煤矿产业的整体发展步伐。但相较于发达国家,依然有一些技术差距存在。因此,相关企业与人员要进一步深化技术研究,积极借鉴与学习国外的先进技术。 作者:李贺霞 单位:西山煤电股份有限公司 西铭矿选煤厂 煤矿机电一体化技术篇3 伴随着现代科学技术的飞速发展,简单的机械难以达到工业生产的需要。在这样的需求条件下,很大程度上促进了不同学科的交叉及渗透,从而使工程领域朝着微电子学和计算机技术不断地迈进。科学技术的飞速发展已逐渐演变成一个新术语—机电一体化。这项综合技术使机械行业的技术结构,产品结构,功能和组成、生产方法和管理体系产生了巨大变化,该行业已进入了由“机械电气化”到“机电一体化”的发展阶段。 1机电一体化技术的论述 机电一体化是一种交叉集成的技术,结合了包括机械、电子、计算机和信息技术等多种技术。机电一体化是一种新兴的集成技术,它将计算机和电子技术引入机械的主要功能、动力功能和控制功能当中,并将机械设备,电子设备和软件等技术相互融合,形成了相互交叉的一门综合性的新兴技术。其实质不仅是利用电子技术来取代或者简化机械功能,重点是将机械系统,微电子学和计算机技术,信息技术构成了完美的系统。机电一体化技术具备以下优点:使使用的安全性和可靠性提升,并使性能更卓越。机电一体化产品均具备自动监控、诊断和报警等功能,对步骤进行了极大的优化且灵活方便;应用范围广,生产率高,工作效率高。机电产品的不同功能对于场合和领域的适应性较强,具有很强的适应能力,大大提高了控制以及检测的灵敏度和准确性;机电一体化产品它复合功能强,同样具备调整和维护的功能。,其自动检测和自动监视功能可以自动采取措施来应对工作中面临的故障进行防护,使得工作能够顺利开展。 2机电一体化技术的发展过程和当前趋势 机电一体化技术有四个不同的发展过程:准备环节,计算机的问世标致着机电一体化技术的出现。在1960年左右,日本率先提出了这个术语,但由于当时的技术水平较低,这项技术很难得到广泛推广及应用。在起步过程,信息技术,微电子技术以及第四代电子产品的推广使得这个技术得以面向社会。在这一反正发展过程中,机电一体化不断扩张其影响力并取得了长足的发展。在1980年左右,机电一体化技术已经被全世界的专家所关注。机电一体化所带来的技术和产品不断产生。在繁荣时期,自1990年左右以来出现了各种新技术的问世也带来了创新性的进展,飞速的变化和发展也使的机电一体化技术和产品影响到人们的生活并且进入到各个领域当中。中国制造的机电产品都拥有智能化,程序化和信息化的特点,并且体积小容易进行操作的维护,保护功能强且性能可靠。机电产品的大量使用也使劳动强度大大降低。提高了生产率并且产生了很大的经济和社会价值。但是,中国的机电一体化技术仍远远落后于发达国家,发展趋势未来将是:研究具备自主知识产权的核心技术,生产出具有自主知识产权的核心设备;提高产品的通讯功能,以满足集成自动化的需求;基于微处理器和微型计算机为条件的矿山运行状况的设备的和健康监控系统和处理器以及计算机和专家系统的操作设备等;机器人将继续是机电一体化技术未来研究的重要内容。 3加大机电一体化技术的研究对于煤矿生产的重大作用 1)大大提升劳动效率。机电一体化产品的应用大大改善了落后的生产方式这一面貌。高新技术的自动化电子设备的使用也彻底改变了煤矿的传统作业模式,大大减轻了工人们的劳动强度,大大提高了生产力,劳动效率也得以提升。 2)更加使劳动安全得到很好的保障。传统煤矿的工作环境相对较差。在潮湿以及充满煤的环境中长时间和高负荷工作会对矿工的健康和生活品质产生较大的影响,在特殊情况下,还会对矿工的人身安全产生威胁。将机电一体化设备用于煤矿的开采,运输,不但可以降低矿工繁重的体力劳动压力,还可以很大程度减少发生事故的概率,有效预防与工作有关的伤病和职业病,并确保矿工的生命安全的到保障。 3)提高了经济效益与矿工的收入。煤矿机电一体化技术的使用大大提高了煤炭的产量,使企业的经济效益提升,还促进了矿工的收入提升。煤矿企业的快速发展也推动了其他相关产业的产生和发展,对促进当地经济增收和建设起到了重要的作用。 4机电一体化技术在煤矿中的运用 1)机电一体化技术在采煤机中的应用。在采煤机的某个重要用途中,电牵引采煤机作为机电一体化技术。它包含液压牵引采煤机无法获得的多数特点与优势:牵引上的良好功能。在采煤机运行时它容易产生牵引力,在采煤机出现下滑现象时它依然容易展开发电制动工作;能适合大角度煤层。牵引电动机轴端包含停机时避免机具下滑的一些制动器,无需某些防滑设备,而容易适用于40°~50°角度的煤层;应用期限长,操作可靠。除了电动机的整流子与电刷存在磨损以外,和液压牵引的差距在于电牵引采煤机的部分元件无磨损,由此应用期限长,维修度较小,操作可靠;效率较高、框架单一;动态效果不错,反应特别灵活。电牵引采煤机机械仅仅展开一项电能转换工作,进而向机械能进行转换,传动体系简便,转换效率容易达到99%,不过对于液压采煤机来讲,当电能向机械能进行转换时,其转换效率仅可以处在65%左右,最高不超过70%。 2)机电一体化技术在提升机中的用途。目前,矿井提升机,即全数字化交直流提升机,是煤矿机电自动化、以及一体化率最大的装置。最重要的是内装式提升机,从结构方面把滚筒与驱动相融合,使机械~计算机~电力电子~自动控制的综合体得以全面显示,迅速改进了机械体系。而全数字化提升机运用总线方案,完全可靠,使电器配置快速完善,另外,硬件配置彼此兼容,较为简便。中国顺利研发的全数字化提升机,包含自主知识产权的特征,其操作单一、功能超前、可靠合理,其部分ASCS是由双CPU组成的电脑核心系统。 3)机电一体化技术广泛运用于带式输送机中。在国内,带式输送机包含传输量多、操作可靠、可形成自动化、质量高等特征,主要作为煤矿井下传输体系的运输装置。所以在机电一体化技术上,带式输送机目前已作为其分析重点。如今,基于机、液、电一体化的CST可控软开启设备获得了大量应用。它作为某种软驱动设备,专门应用于金属矿石或者煤炭的长距离皮带输送机。一个皮带输送机主要由数台或者1台CST来进行驱动。相比发达国家,我国传输机的监控装置的可行性与性能、寿命以及敏感度均有所不同。与此同时,国内带式传输机通常进行3点驱动,主要是因为没有解决开启延迟技术及监控网络技术与动态研究,从传输机角度来看,单机运量及长度具有限制性。 4)其他。对于煤矿机电一体化装置来讲,液压支架主要向电液控制目标前进,把液压控制和电脑技术融为一体,以免对支架、以及顶板起到载荷冲击作用,有助于成组自动移架甚至是定压双向邻架得以实现。煤矿供电要求是容易适用于大功率装置,效率要高,供电要合理可行。所以需要对节能型产品进行全面推广。高压开关柜一般运用真空开关,其功能为应用期限长,维护量不大。如今,“微机保护”在低、高开关柜上得到了具体应用,能够具有远程遥测、遥控、遥调以及遥信,产生网络影响。电子、机械等功能各不相同的技术相结合的健全系统是机电一体化系统,特别注重其子系统、组成要素之间的接口,实际上,机电一体化系统设计则是商品设计环节中最具变革性的阶段之一,也作为接口设计概念设计,概念设计的重点就是原理决策设计,对节省商品成本、强化商品功能产生决定性作用[1]。国内外目前研制了一些知识库或者设计知识目录,主要可以实现特殊效能的效能原理解,研制了容易对于简单功能加以求解的测试系统口,并研究了简单功能原理解的智能查询及系统表达方案[2]。在接口特征匹配的基础上,然而很少对机电一体化计算机原理性能求解进行研究。本文在接口特征匹配的基础上主要对机电一体化系统原理性能实现手段及求解方案进行了分析。 5结语 由于煤矿生产逐渐向深层次发展,会提高其控制水平与规模的要求,因此会机电一体化技术会不断发展与提高。就目前很多高科技术的发展状况看,像网络、光纤、人工智能,还有生物工程在内的许多高新技术,已在机电一体化技术之中慢慢深入,从而机电一体化产品功能更健全、性能更卓越,随之而来智能化程度也会变高。所以,许多煤矿企业利用新的机电一体化技术装备,会取得更大的经济与社会效益的同时,其技术也会得到明显的提高,从而不断循环、不断发展下去,为企业经济和社会效益带来双重保障。 参考文献 [1]杨自厚.人工智能技术及其在钢铁工业中的应用[J].冶金自动化,1994(5):45. [2]唐立新.钢铁工业CIMS特点和体系结构的研究[J].冶金自动化,1996(4):87. 作者:宋志海单位:山西汾西矿业水峪煤业有限责任公司
科学技术的进步,社会的发展都给现代测绘技术提供了更大的发展空间,各类新测绘技术有如春笋般出现。新测绘技术都是以计算技术和网络基础为基础,实现测量仪器的智能化。传统的测量方法已无法适应当前的形式,新测绘技术的科学运用对农村建设和城市的合理规划有着极大的促进作用。相关部门要认识到乡村生态环境和乡土文化遗产消逝带来的严重后果,积极采用新测绘技术开展工作,保护好具有中华特色的景观和建筑,发挥新测绘技术的作用。 1测绘新技术的分类 1.1遥感技术 遥感技术的应用还是较为普遍的,其主要就是利用遥感技术在距离较远的地方获得所需要的测绘信息。遥感技术具有的特点较多,其空间和效率都很高,遥感技术可以接受、读取、分析、处理、传输和遥感多种多样的信息,正是由于遥感技术的功能强大,其应用更加广泛,对各行各业的发展都起到关键性的作用。遥感技术是利用遥感器的红、绿、红外的3种光谱进行测量工作,这3种光谱的使用环境也有所不同。光谱各自的特性不同,遥感器在不同的地点、环境、角度、时间所吸收和反射的光谱也不同,遥感技术就是利用这个特点来进行测绘工作。 1.2地理信息系统 科学技术、信息技术的迅猛发展给地理信息系统的改进和完善注入了新的活力,地理信息系统不仅应用在环境的检测方面,还被应用在城镇规划、公共管理等多个方面和领域。地理信息系统技术指的是利用计算机科学、合理地处理和分析收集到的信息。地理信息系统经历了漫长的发展过程,通过无数次的实践、革新和改进形成了现在较为完善的体系。地理信息系统会因功能、使用内容的不同而形成不同种类的系统。地理信息系统是目前规划测量工作较为常用的软件之一,其对合理的规划和建设新农村与城市有着至关重要的作用。 1.3全球定位系统 全球定位系统能够实现全方位、无死角的实时监控,因此其在测量规划工作中的应用是非常普遍的。全球定位系统主要是由空间装置、控制装置和用户装饰等部分构成,但是其在使用过程中必须要连接到网络,网络技术可以使信息的收集和传播更加迅速。全球定位系统目前被应用到各行各业的方方面面,其可以传输、处理数据,还可以接收信号。在规划和建设新农村与城市中可以利用全球定位系统效率高,能够实时定位和监督的特点,实现规划和测量的合理性。 2新农村建设和城市扩张中存在的问题 2.1植被遭到破坏 在进行新农村建设和城市扩张的过程中,破坏了原本就非常脆弱的乡村生态系统,其中水系统受到的破坏是最为严重的。无论是其护坡池塘、山水格局,还是阡陌交通、林木坟茔,都使乡村的生态系统能够一直保持着微妙的平衡。而如今人口的增加,耕地数量的持续增长都给平衡的乡村生态系统带来了威胁,城市的扩张对维持乡村生态平衡来说是一种挑战和威胁。 2.2文化遗产面临威胁 农村的文化遗产是中华民族千百年来因适应环境而形成的,新农村的建设和城市的扩张将会使这些景观和文化消失殆尽。现在,很多农村开始流行欧式风格的建筑,小洋楼逐渐成为农村主要的建筑风格,这虽然满足了人们的需求,但同时给当地的乡土文化景观带来了致命的威胁。 2.3信仰的缺失 乡土景观的消失随之带来的是人们草根信仰系统的动摇,乡村的小溪、古道、龙王庙、界碑都是人们的精神寄托,也是人们认同当地文化的载体,它们虽然与宏伟壮丽的历史遗产一样得到政府的保护,但它们是中华民族草根信仰的重要组成部分,是国家、民族、社会能够稳定、和谐的基础。在新农村建设和城市扩张的过程中,这些具有中华民族特色的景观遭到破坏,城市、欧洲的模式席卷乡村大地,拥有久远历史的河道、经历过漫长时光的祠堂都会消失,这都会彻底毁掉草根信仰。 3测绘新技术在新农村建设与城市扩张安全格局规 划中的应用改革开放的逐渐深入,城市农村的建设和变化日新月异,城市和农村的规划都需要具有时间前瞻性,同时还要注意其存在不确定性和局限性。要想保证新农村建设和城市扩张的安全性规划,就要做到实时监测、动态分析,而测绘新技术满足了这些要求。 3.1全球定位系统的应用 全球定位系统可以实现测量规划工作的整体控制,保证布设施工的合理性。全球定位系统能够高效率、高精度、全天候、自动化地利用海陆空全方位的实现实时的三维导航与定位,目前已被广泛应用在航空测量、大地测量、工程变形测量、工程测量和城市规划测量等多个领域和学科,大幅度地提高了社会效益和经济效益。目前,城市的扩张和农村的建设日新月异,城市里各种高楼大厦如雨后春笋般出现,而农村的耕地如雨后烟瞬间消失,变化多端的形式令人眼花缭乱。如今可以利用全球定位系统的特点将变形监测、测图控制、施工控制合理地结合在一起,不仅节省了大量的人力和物力,还提高了新农村的建设效率,大大缩短了建设的时间。 3.2遥感技术的应用 遥感技术受到计算机技术、航天技术以及光电技术的影响,逐渐实现了分析和处理多种地形、海量数据的目标。我国的幅员辽阔,南北东西的地貌、气候的差异都较大,根据不同的地貌和气候条件分成了不同类型的地貌阳区,在其中最为典型的区域建立具备基础地理信息要素的标志,可以实现土地资源利用率的最大化。同时,根据各个地貌阳区反馈回的信息,将该地貌阳区分为可建设区和非建设区,最大程度地有效利用现有的城市和农村的土地资源。 3.3激光扫描技术的应用 针对古建筑和文化民族的保护,可以采用测量机器人和激光扫描系统。近些年,激光三维影像扫描系统逐渐发展起来,针对城市和农村中重要的古建筑,利用该技术可以更加精确地完成测绘工作,为保护古建筑建立第一手资料,同时也能够为学者研究古建筑提供重要的资源和信息。激光三维扫描系统能够分析和处理静态物体的三维模型,在获取模型时更加快速、全面和精确,为后期数据的处理提供准确的资料。该系统的利用能够最大程度地保存留有历史价值的建筑和文物。测量机器人指的是智能自动全站仪,该仪器被广泛应用在城市的数字图测绘以及变形检测中,在新农村和城市扩张中,其可以实时检测村庄周围山体的情况,无论是地壳的变化还是山体的滑坡,避免导致城市和农村地下水的破坏。 4结语 总而言之,在新农村的建设和城市的扩张过程中,要认识到目前存在的各种问题,同时更要注重不能破坏当地的生态系统,保护好当地的景观和建筑,保证草根信息体系的稳定性,有机结合现代化的城市和古老的村落,利用新测绘技术实时、动态的监测新农村的建设、城市的扩张,保护好现有的土地资源,提高测量规划工作的效率,进而实现土地资源的可持续发展。
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
工程测量测绘论文:工程测量测绘之无人机航拍技术要点探讨 摘 要:随着无人机技术的发展,工程测量测绘中的无人机航拍技术吸引了世界各国的目光。本文先是对无人机航拍技术进行简述,然后探讨了工程测量测绘中的无人机航拍的技术要点,最后分析介绍了无人机航拍技术在工程测量测绘中的实际运用。 关键词:工程测量测绘;无人机;航拍技术;要点 1 无人机航拍技术概述 无人机航拍技术,是一种集成了高空拍摄、遥控、遥测技术、视频影像微波传输和计算机影像信息处理的新型应用技术。 (一)无人机技术 无人机航拍技术发展的前提是无人机的出现。无人机,顾名思义,是一种不载人的航空器,主要包括固定翼型无人机、无人驾驶直升机两类。之所以可以实现无人驾驶,是由工程师在地面上通过无线电遥控设备操控机载计算机程控系统而进行的。无人机的出现,一开始主要是为了开展有人飞机不宜执行的任务,如危险区域的地质灾害调查、空中救援指挥和环境遥感监测。经过几代产品的更新,无人机由最开始的主要是在军事上的应用后来逐渐发展到用于作战、侦察及民用遥感飞行平台、农业生产等多个领域。在工程测量中运用无人机,能够有效解决小面积低空摄影存在的问题。无人机的实际操作使用步骤主要包括以下几个方面:野外像控点的布设和测量、取得测区资料数据、内业空三加密以及数字测图。 (二)机载遥感设备 要让无人机航拍得以实现,除了无人机这个“空中平台”外,还需要能够获取信息、处理图像信息、并能够按照一定的精度要求制作成像的机载遥感设备,这些机载遥感设备都具有体积小、精度高、储存量大的优点。当前使用的主要有高分辨率CCD数码相机、红外扫描仪、磁测仪等。根据不同类型的遥感任务,选用不同的机载遥感设备。目前,制造的数字航空测量相机已经可以达到很高的像素,能够在航拍时,同时拍摄彩色、红外、全色的高精度航片。此外,科学家们为了能够提高遥感飞行的效率,还同过使用多台哈苏相机进行组合照相。这些机载遥感设备不仅仅能够对工程的静态、物理几何结构,还可以进行一种动态地全过程监测、把握实时的微小变化、通过对观测结果的比较分析,从而对即将出现的问题进行预防、防患于未然,同时能够对物体未来的发展变化趋势进行预测。 (三)无人机影像处理流程 无人机利用机载遥感设备获取影像资料以后,根据POS相关数据,自动建立航带内与航带间的拓扑关系系统网,航带规划设计包括单次航飞时间设计、航飞架次设计和航带带宽划分。而测区范围的规划,首先要设定测量区域最大外接矩形,得出测区四角标注之后,计算航拍次数。根据控制网布设GPS控制点去构建目标区域控制网,根据典型地貌特征点的选择、对测区现场进行均匀布控。然后根据主点坐标、对称畸变参数和CCD非正方形比例参数进行影像比例的纠正。第二步骤,根据区域网平差计算、加密点物方空间坐标解算、影像的外方位元素,计算空中三角测量。最后,进行DEM数据匹配,即进行多模型、多重叠DEM匹配、采集,以测区为单位创建像对正射影像。随后生成DOM成果。 2 无人机航拍技术的要点 (一)无人机航拍的申报 对于无人机航拍,我国出台了专门性的管理政策法规,再加上无人机航拍自身的飞行特征,共同决定了无人机航拍的申报流程的独特性。按照我国的政策法规对无人机进行划定,其属于一种无人驾驶航空器,因此需要按照我国通用航空相关规定进行操作和使用,如果严格按照规定执行的话,只有具备执照的人才能操作无人机进行航拍作业,我国在这方面也不断加强管理的力度,目前主要的负责机构为中国私用航空器拥有者及操作手协会。另外,在操作和使用无人机之前,还需要提前申报空域,并在飞行前的15小时就需要向管理部门申报飞行计划,一般情况下,在发出申报3小时之内就可以得到回复。但是为了确保安全,操作人员还需要在飞行之前再次通过电话进行核实。 (二)航拍画质的稳定 与消费级无人机不同,航拍无人机对画质的要求更高,并不是随便拍出分辨率较高的画面就可以了,而是需要对目标物进行持续的、长时间的拍摄,对拍摄的要求非常高,拍摄角度和距离具有特定的要求,同时对目标凝视和画面防抖都具有较高的要求,这就需要在航拍无人机上安装稳定平台,如陀螺仪稳定的测距仪,这种设备首先在战列舰上出现。由于无人机自身的特点,对陀螺仪的灵活性和稳定性都具有更高的要求,一般在无人机上使用重量小集成度高的微机电MEMS陀螺组件。此设备具有检测平台角度和角速的作用,并将信息反馈给平台驱动电机,这样就可以减轻飞行器姿态变化的影响,保证平台上的摄像机的视轴稳定。 在风力较大的情况下,要想拍出画质较好的影像,就需要熟练应用云台。在无人机飞行过程中,由于风力较大,会执行抗风动作,这就导致机身出现倾斜或旋转的情况,从而摄像头与地平面发生倾斜,导致画面的质量下降。而使用云台,则可以防止无人机倾斜导致摄像机倾斜,从而减少了风力对拍摄造成的不利影响。在无人机上,保证拍摄质量的重要设备为减振垫和减振橡胶。减振垫和减振橡胶具有减少机体振动对飞控部件的影响的作用,防止无人机拍摄出来的画面会产生扭曲现象。 (三)特殊环境中的使用 在低温环境当中,无人机要进行操作需要提前对减振橡胶或者减振柱进行更换,以便减轻低温环境对拍摄质量的不利影响。另外,无人机的锂电池也容易受到低温的影响,温度越低,锂电池的化学活性越低。经过试验发现,当电池温度低于15℃的时候,其化学活性已开始降低,当温度更低的时候,锂电池的放电能力显着下降。因此,为了防止无人机坠毁,在操作无人机的时候,需要在低空悬停1分钟以上,了解无人机在低温环境中的表现情况,从而根据无人机的情况来调整飞行计划。 在高原地区拍摄时,较小的空气密度使无人机的旋翼需要更高的转速来产生足够的升力,此时无人机的耗电速度要比平时快。操作手要注意时刻监控电池状态,以免无人机坠落。另外,高原地区操作手要准备多块电池,随时准备替换。这是因为高原地区风力较强,无人机飞行需要耗费大量的能力。 3 工程测量测绘之无人机航拍技术的运用分析 我们在工程测绘测量中运用无人机航拍技术能够收集更加丰富、更加全面的资料。无人机摄影,可以提供一个不可替代的高位俯角,反映一个地区、一个区域的全貌。还可以对某一具体物体进行高清晰度拍摄,灵活方便。并且随着科技的进步,其拍摄的图像也有分辨率逐步增高、单次航拍时间延长、单次航拍储存信息容量逐渐扩大等趋势。例如无人机可以对矿山进行测量,在煤炭资源开发的同时,加强对矿山周围环境变化的把控,进行有效的监管。既实现了高效率的开采,又实现了环境的保护,双管齐下。无人机还可以加强对矿山整体的整治,以便于对矿山资源的保护。整治自然少不了宏观层面的指导,尤其对矿山这种面积又大,开采过程中还极容易发生环境污染的区域。利用无人机航拍提供的结果,可以有针对性地采取措施,对自然资源进行保护。无人机航拍技术已经成为我国经济建设、社会发展、应急救灾、突发事件处置、数字城市建设、国土资源调查、地质灾害、矿山监测、环境变化监测、工程设计等一系列国家重大需求的重要技术。 4 结束语 综上所述,无人机航拍技术作为一种新型的技术,具有其他产品不具有的突出优势。所以,我国应该加大在无人机技术领域的研究,加强与世界其他国家的经验交流与合作。而无人机航拍技术的运用也为现代工程测量测绘事业提供了便利,成为一种必不可少的手段。我们应该把握这一未来的发展趋势,促进工程测量测绘之无人机航拍技术的发展,从而促进我国经济的飞速发展! 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探索 摘 要:随着经济技术的发展与社会的不断进步,我们越来越看重测绘工程测量,测绘工程测量作为工程建筑的基础,是推动我国建筑发展的一大关键。工程测量测绘技术是结合质量与效果于一体的一门技术。这门技术可以促进了建筑业更进一层楼。我们现在要分析如何利用新的工程测量测绘技术,如何全面提高测量的精确度。从而实现我国工程测量测绘技术的新高度。 关键词:工程测量测绘技术发展现状;工程测量测绘;技术应用 0 引言 为了深入推进我们工程建筑的发展,我们的相关工作人员要深入了解工程测量的各个方面的知识。工程测量测绘技术不是一门简单的技术,它是有关于测量学和工程测量的一门技术。测量测绘技术包括很多方面的技术,其中一门技术是大地测量学,它是研究在地域上设置控制网,从而可以实现测定地球形状、大小和重力场的内容;另一门重要的内容是地形测量学,它是研究将地球表面小区域 ,然后进行工程建设勘测设计、施工和管理。传统工程测量技术已经远远不能满足我们现代的需求,它服务领域仅仅包括建筑、水利、交通、矿山等部门。但是,现代工程测量己经远远突破了只为工程建设服务的概念,一方面它包括对测量结果的分析,对物体发展变化的趋势预报,在另一方面,它还包括工程的静态、动态几何与物理量测定等方面的内容。现代工程测量给我们的生活带来方便,促进了我们国家工程测量的发展,我们要大力推广这门技术,造福于人类。 1 工程测量测绘技术的发展过程 工程测量测绘技术的探索的历史悠久,而且过程曲折。在我们古代中国,我们进行的工程测量比较简单,这是我们工程测绘测量技术的原始,它标志了工程测量测绘技术的开始。拿测量来说,在古代,在工作的时候如果处理不当,就会使得测量结果出现误差,干扰到后续活动的开展。许多许多古代的建筑都非常繁琐、形状比较的奇怪,比如故宫等古代建筑就是最好的代表,在古代,测量工作的难度非常大,除此之外,测量活动还会受到外界因素的干扰,比如不良天气,国家政策的变更,王朝的更替等。这些因素都会导致测量时间会拉长,最终无法按时完全工作。古代的生产工具落后,技术水平落后,如果遇到恶劣的天气状况,可能就无法完成测量工作。直到二十世纪八十年代,受到西方工业革命的影响,工程测量测绘技术得到快速发展。 此时比较先进的地面测量仪和数字化的测量以及摄影技术的发展,工程测量测绘技术巧妙的运用,所以得到快速发展。这些先进的地面测量仪器,体现了当时测量测绘技术、工具及方式上的超前性,现代性。而且这些仪器可以降低测量工作量,还可以避免人工测量计算易发生的失误。在此基础上,相关的测量y绘仪器的进一步发展促进了测量测绘的准确度,测量测绘的工作质量和工作效率得到全面的提高。二十一世纪的今天,出现了更为发展的测量测绘技术,测量测绘的数字化又是一大进步,与大比例尺地形图和工程图的测绘是传统工程测量相比较,数字化测量测绘克服了手工测绘存在的许多缺点,如工作量太大,程序既复杂又麻烦。到近几十年来,测量测绘技术已经发展为相关经济生产领域一个重要的技术工具。所以我们要大力运用现代测量测绘技术解决相关经济生产领域的复杂问题。 2 工程测量测绘技术的现状 在中国,工程测量测绘技术不断的得到运用。随着经济与技术的发展,工程测量测绘技术有着很显著发展。工程测量测绘技术的发展和电子与空间技术等新技术的发展使电子经纬仪、全站仪、超站仪、测量机器人等先进测量仪器广泛应用在相关的测量与测绘工作中。并且现在GPS测量技术及影像提去技术也在我国的工程测量测绘技术中得到推广和普及。和传统的工程测量测绘技术方式相比较,GPS测量不用进行点同点的相互透视。这个好处让GPS测量有很大的机动性,可调性。工程测量测量技术的发展给我们带来了实质性的效益,所以我们工程测量测绘技术的工作人员必须要不断地推广现有的工程测量测绘技术和不断发展新的工程测量测绘技术,来保证工程质量。实现我国工程测量测绘技术的大发展大繁荣。 3 如何让工程测量测绘技术与时展并进 在21世纪工程测量测绘技术发展的前景是比较广大。与工程测量测绘技术的相关产业很多,所以相应的会产生产业链,比如,摄像技术,计算机技术,GPS技术等等。摄影测量技术还可以降低外部作业的相关工作量。工程测量测绘技术具有高精度、高测量效率的特点,数字化测量测绘软件的应用而迅速发展起来的全新内容,广泛用于测绘生产、水利水电工程、土地资源管理、城市道路建筑规划、生态环境保护和军事工程等部门.数字化测量测绘作为一种机助测图技术具有显著优势和发展前景,是测绘发展的技术前言,作为反映测量测绘技术现代化水平的标志之一。因此,在建筑物的形态,工程的地籍测绘,城市的地形图等方面,都可以发挥传统测量方式所不能达到的作用。摄影技术对于工程测量测绘技术十分重要,而且应用到的范围也越来越广。我们要发挥我们的创新精神,与时俱进,不能故步自封,创造更高端的技术,更前沿的科学技术。 4 工程测量测绘技术在生活中的实例 我们当代社会很多方面都运用到了工程测量测绘技术。比如我们熟知的神舟7号飞船的发射,我们巧妙地运用这个技术,更加拓展了我们的天空范围。还有我们2008年奥运会的举办也是运用到了工程测量测绘技术,使我们的奥运会场地圆满建成等。工程测量测绘技术对我们的生活和我们的经济建设和社会建设十分重要,我们要把工程测量测绘技术深入到生活的各个方面,让这些技术造福于我们的生活。比如我国现代建筑也充分的运用到测量测绘技术,让我们的建筑物抗震系数高,并且还可以使建筑物的外形更加美观,再也不是传统的建筑物风格,运用工程测量测绘技术,可以使建筑物具有古代建筑的典雅,还不失现代建筑物的时尚,还充分吸收外国建筑物的风格,使得建筑物中西合璧,更好的服务于人类。所以,工程测量测绘技术对于我们的作用是十分显著的,我们的工作人员还要继续努力,把工程测量测绘技术做大做强,不仅仅服务于我们我家,也能走出国门,走向世界。 5 结语 在二十一世纪,是我国经济发展的重要战略机遇期,也是我国掌握信息、生命、空间等高新技术发展的重要战略机遇期。新的工程测量测绘技术要得到更高层次的提高。这需要相关研究者的思维创新、精神创新。我们都相信如果相关人员艰苦奋斗,不断探索,坚持不懈,肯定可以在这方面得到巨大的进步。我们要抢占国际竞争的战略制高点,自主创新刻不容缓。历史发展已经证明,核心技术不可能从别人那里买来,核心竞争力不可能从外部得到,要想在国际竞争中不受制于人,必须依靠自主创新。只有这样,才能真正把发展的命运牢牢掌握在自己手中。由大及小,工程测量测绘技术发展也要如此,不断研究探索,掌握世界领先技术,成为工程测量测绘技术领域的领导者,我们要实现让世界掌握中国的核心技术,让我们的科技面相世界,面相未来。 工程测量测绘论文:无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用 [摘 要]伴随社会不断发展和进步,工程测绘工作成为了人类身边的一种艺术。近年我国的不同行业发展迅速,展现出良好的趋势,高科技无人机航拍技术受到了广泛的关注和重视。为顺应时代的发展需求,传统的工程测绘方法必将被取代,当下必须加大无人机航拍技术应用的重视度。笔者对在工程测绘中应用无人机航拍技术进行了分析,仅供参考。 [关键词]无人机技术 测绘 工程 应用 引言 科技不断的改革完善,各种先进技术不断的被应用到各行业领域中,近几十年我国的工程建设行业获得了很大的成就。无人机航拍技术可以提升工程测绘工作的准确度,帮助工作人员获取更可靠清晰的数据来源,在实际应用中已经体现出更多的优势,是未来工程测量工作中必不可少的技术。 1.无人机技术概述 现代社会不断发展进步,传统的信息技术已经不能符合需求标准,很多的地区面貌发生了改变,很多的港口、机场、车站等工程建设都需要更加详细的数据,无人机航拍技术的应用是顺应社会发展的需求。 无人机技术包括无驾驶人员的飞行器技术、通信技术、遥感技术、以及全球定位系统技术,是多种现代化技术手段的结合运用。该技术目前被应用在地理信息测绘和测量当中,最大的特点是非常智能、自动化程度高、专业技术水准也较高。 这项技术已经被广泛的应用在工程测量当中,是我国专业技术人员研究工作的重点,是日后的遥感技术发展重要目标。 2.无人机航拍技术的优越性 无人机测绘是遥感领域用于地形测绘的新兴技术,在使用过程中资金投入量比较小,勘查过程中反馈能力好,时间消耗少,方便不同地区的转换应用。对比过去的大飞机搭载摄像机航拍作业工作方式,无人机飞行技术的优点更加突出。大飞机对起降场地需求十分高,无人机已经实现了就地起降,省掉了很多的路程。 具体的工程测绘任务中,航摄小组可以灵活变通,将地点选在测区附近的高速公路服务区或者是停用的砂石买卖场,加长了拍摄工作时间。以往的工作过程可能会受到自然环境的影响,对天气要求比较高。 无人机对于外界自然环境要求相对比较低,并且离地面的高度可以自行控制,方便获取更加详细高分辨度的资料。工作人员可以灵活控制无人机的速度,将航速控制在最优化范围内,甚至可以达到每小时几十公里,对于突发状况可以进行变通,得到更加准确的信息资料。 3.无人机航拍技术的系统组成 3.1 遥感信息采集系统 3.1.1 无人机遥感平台 无人机遥感测绘系统包括两大部分,分别是遥感信息采集系统,遥感信息处理系统。航测遥感技术利用无人机装载航空数码相机 ,并采用IMU(惯性测量)/GPS(全球定位系统)技术而进行导航的航空摄影,其优势在于可以快速、精准、高效地获取地理信息数据。 3.1.2 飞行控制系统 无人机飞行控制的关键内容就是飞行控制系统,其具体的工作内容包括对定位系统导航开展科学的利用,进一步达到信号定位,实时的掌握加速度计、陀螺等飞行器平台的具体工作状态变化,通过这种工作流程实现无人机的数字化监控,基础实现定点信息采集任务。 3.1.3 地面监控系统 全向天线、监控软件、供电系统、便携式计算机几部分系统构成了地面监控系统,不同的环节解密结合相互关联,技术工作人员可以操作地面监控软件,相关的数据进行科学的设定,包括导航模式的选择、相机曝光、基本飞行参数的设置等等。 3.2 遥感信息处理系统 3.2.1 遥感像片处理 在整合数据工作完成无人机航拍技术在工程测量测绘中的应用后将勘查照片按照规定要求进行处理,主要有航带的整理、质量监测、照片的预处理、照片的并行更正等等。遥感像片处理最突出的功能是对相关数据文件的整合处理,处理的内容包括任务航摄规范表、相机检定参数等。 3.2.2 空中三角测量系统 遥感信息处理系统运行过程中,空中三角测量系统有着极其重要的位置,是系统运行的关键环节,具体工作内容包括将初步规划好的航带列表合理科学的融合,将相间的相互关系正确的认定;对影像进行内定向,经过影像间连接点的布局、像控点量测、平差计算进行自动空三加密, 构成完整全面的三维立体模型,最后实现模型定向及生成核线影像。 3.2.3 三维建模系统 三维建模系统的应用可以实现地图形的推断, 求出具体的相关信息, 实现三维虚拟地形地物的可视化,是一种图像表征数据思维,工作人员直接感受到具体的区域环境或者是设计方案,加快方案设计分析设定,实现共同交流,优化方案选择。现有的软件包括ArcGIS、Civil3D、TerrainCAD 等等。 4.无人机航拍在工程测绘中的应用 4.1 对航线进行有效的规划 具体的细化工作开展前必须合理的进行航海规划,规划研究内容必须包括相机参数、地形特点、作业范围、精度要求,对于各项数据进行整合,保证准确高效性。该环节十分重要,其对于后期遥感信息采集工作开展提供重要的技术数据支持。 普遍的航线规划包含几项检查内容,首先要保证航线走向的合理性,认真核实是否出现主点落水不利的情况,其次确保区域覆盖的完整性和划分的科学性;最后准确的选择摄像机基面,确立航高设置的准确性。 4.2 体系化的相片控制 在布置向控点时,应当充分结合区域的具体状况,并按照区域网进行有效布点,区域网的大小和像控点之间的跨度应综合考虑成图精度、 地面分辩率、产品用途、 地形特点等多种因素, 以能够满足空中三角测量精度为原则, 进行优化设计。 5.实际应用分析 5.1 新农村建设测绘 测绘的主要内容包括水系统、电力、交通、房屋等等。为了控制数据的精确,可以在开展调查工作时不断的纠正。具体可以根据《新农村建设测绘保证服务技术大纲》开展工作。 5.2 土石方测量 在无人机飞行的时候具有固定的高度,通过对于高度的计算可以得出一定的轨迹,轨迹研究可以推算出高程值,应用现代化的三维软件技术就可以得到土石方量。 5.3 地图形测绘 根据实际的要求标准控制好无人机工作中的比例尺寸, 相机拍摄的分辨率, 重叠率等等。具体的图片成像后,可以先进行矢量化的处理,在通过实际的比较控制正确性,在此基础上确定全部的坐标和测绘。 5.4 体积计算的测量应用 无人机航拍技术本身灵活性高,计算精确,安全可靠,经济节约,可以大力引用在测绘工作当中,还对应用在资源开发,农林监测估产,体积测量当中,于我国的城市建设和管理效率有很重要的作用。无人机航拍技术的应用可以大幅度减少因为认可度造成的纠纷问题。为体积计算测量工作带来了极大的方便。 6.结束语 传统的技术已经不能跟上测绘工作进步的速度,当下无人机航拍工作形式已经被大范围的应用,工程建设中的测绘工作具有十分重要的意义,测绘工作的高效准确性是保证质量的前提。该项技术的应用是进步发展的需要,其可以更快的提升测绘工作效率,是实现高效工作的保证。未来的工程测绘工作必将大量的使用该项技术,迎来发展的新时代。 工程测量测绘论文:电力工程测量测绘应注意的问题论述 【摘要】加强对电力工程测量测绘应注意的问题的研究,有利于提高电力工程测量测绘水平,具有重要的现实意义。本文笔者对电力工程测量测绘应注意的问题进行了分析和探讨。 【关键词】电力工程;测量测绘;问题 前言: 电力工程施工是一项非常重要的基础性工作,但是由于大部分企业对工程测量测绘没有引起足够的重视,使得一些非常简单但是又非常重要的工作没有做到位而导致有工程返工的情况出现。为了避免这种情况的发生,在今后的电力测量测绘工作中我们应指派专业性较强的专业人才进行测绘、指导施工,从基础建设施工中来总结吸取经验,使我国的电力工程测量测绘技术有一个很好的突破。 一、分析电力工程测绘工作需求及应用 以计算机技术、网络通信技术、光电技术、信息科学和空间科学等作为基础,以RS、GPS等作为技术核心,测量地面已有的界限和特征点,利用一定的绘图技术并结合一定测量数据形成一定图形去反映地面状况,这就是测试技术。行政管理和工程建设的规划设计都会使用这种技术。由于电力工程本身具有的特殊性,在电力工程施工中往往需要非常强的专业性人才对工程施工进行指导施工,但由于在思想上对测绘工作的不重视,导致工程返工、增加工程成本还影响了工作进程。为了解决这种情况,需要认真对待工程开工前的测绘工作,结合工程特点,积极研究新的测绘技术来解决测绘工作中出现的问题和难点,降低测绘难度,提高测绘质量,使电力工程施工进行顺利。 测绘技术应用大概分为以下几类。第一,因为GPS有全球、全天和实效性等特点使得测绘技术在最近这些年得到了广泛的应用在工程建设中,因为它能够提供精确的位置和时速给客户。而且对电力测量测绘的数据也可以进行收集和处理。目前,很大部分的测量人员已经对GPS测绘技术认可了,所以在电力工程建设中,GPS测绘技术很大程度的给测绘人员减轻了工作量,而且还提高了工作效率,体现处理GPS强大的应用前景。第二,连续运行的卫星定位系统CORS集成了多媒体技术、GPS技术和电子通讯技术等形成了连续的地面信息采集系统而具有非常鲜明的特点应用于测绘技术中。在实际施工作业中,由于COPS系统能够快速准确的对土地的三维数据和土地性质进行全面的数据测量然后绘制全面的、非静态的数据,使得它能全天不间断的给客户提供准确的信息,给客户的策划和统筹工作提供方便。再者,因为它很大程度的减少了人力物力,提高了工作效率和准确度,降低了测绘工作难度,节省了各种成本。第三,根据电磁波理论发展成的遥感技术能够采集和处理远距离目标辐射和反射的电磁波信息,根据专业软件成像,还能勘探和识别区域范围内的地形地质。在实际工程测量中,由于RS技术有高实效性、数据综合性和大面积同步观测的优势,可以对指定区域进行高分辨率观测和测量。而且为了得到更完整更有效的地理信息,通过航空摄像中获得的地形图对测量区域进行准确分析。还有就是,为了更及时的了解施工中遇到的不同问题,随时了解监测施工现场的动态,及时对出现的问题进行及时有效地指导,保证施工质量和进度。第四,影像提取技术是在电力工程建设中出现送电线路测量困难、地质偏僻等问题上发展形成的,而为了有效地解决施工过程中遇到的这些问题,影像提取技术让在这些问题上的测量测绘工作变得相对简单了。而影像提取技术就是利用的测量测绘设备对施工现场进行影像提取,根据专门的分析软件对提取的影像数据进行相应处理获得电力工程图,完成测绘工作。利用影像提取技术也能有效地简化测绘工作,减轻工作量。第五,数字化测绘技术是一种新兴的测绘技术,它是伴随微机软硬件技术和全站仪的应用发展而相应发展起来的。它如今成为了主要的地形测图方法,被广泛应用于测绘生产和水电工程中。数字化测绘技术在电力工程中的应用是为了实现一体化的地理信息分析、采集和管理,根据专业软件实现三维成果输出。数字化测绘技术相比传统测绘技术变得更加方便处理和简化,有效地解决了劳动强度大,测绘困难的测绘工作,有利于电力施工进行顺利。第六,融合了GLONASS技术和GPS技术的RTK技术是一种新型的卫星定位测量技术。这门技术的应用,使得外业测量的劳动强度降低,摆脱了对工程测量仪器的过分依赖,相应的测量的精度和测量效率都提高了,促进电力工程测量技术的革新。RTK技术可以直接测量流动站对象控点的平面坐标和高程,缩短测量时间,方便操作。而且对地形、水域的测量只需很少的基准点就能实现测量目标。对提高测绘工作的效率和质量很有作用。 二、对测量测绘技术在电力工程中的应用建议 要想测量测绘技术在电力工程中获得更好的发展,根据施工过程中出现的问题提出对应的解决方法是很有必要的。比方说,1在电力工程的建设上提供技术上的支持就得更多的引进先进的测量测绘技术和设备。2加大我国施工人员的培训力度,使他们的技术水平得到一个更好的提升让他们把测量测绘设备的使用方法和工作原理掌握透彻,并把这种技术熟练准确的应用到电力工程建设中去。3合理管理电力工程测量测绘中出现的各种问题,比方说明确规定对资源分配问题和对人员的调度问题,提前安排合理的施工方案,大家各尽其职,这样可以有效的提高的人员的工作效率。而且为了减少对材料的破坏、损失和浪费,降低工程建设成本,可以对各种建设材料使用情况进行登本造册。4为了防止在电力工程建设中对环境造成破坏,将环境污染降低到最小,应该使用一些安全、无污染、性能高的设备,对被破坏的制备进行重新补种,保障原地的生态平衡。 三、数字化测绘技术在土地测绘中的优势 数字测绘与传统测绘方式相比,其数字化和自动化的程度有着明显的提升。测绘人员通过计算机的运用,可以对测量地的地形地貌进行更为直观和真实的反馈,多种数字化仪器的运用,使得地图数据的获取更加便捷,直观度较高,令人可以清晰明了的看到地图。除此之外,其精度较高的优势也不言而喻。仪器测绘比手动测绘的精确度有着大幅度的提升,基本可以将测量结果控制在毫米之内。现势性强也是数字测图的另一个优势。数字化的测图可以有效地综合各方面的数据和信息,形成较为全面的地理信息系统,为人们提供更为便捷的检索。可以在今后的运用过程中,查阅需要的数据资料。与此同时,数字化测绘也方便工作人员的更新和维护,使得其具有着更强的时效性。根据数字化测量的结果构建起的地图,是对多重要素的累积,与传统测绘结果相比更为细致和精确,符合我国地质测量工作的需要,为全面建立起土地管理系统提供了数据基础。在经济和技术快速发展的今天,互联网技术的普及使得数字化测绘的应用日益广泛,其较好地完成了外业作业向室内的转变,减轻了外业工作人员的工作强度,也使其工作环境得以优化。数字化测绘这种精度高、速度快的优势更是不可小觑的,在近些年来更为凸显。 结束语: 总体来说,电力测量测绘技术在我过经济发展中起着很大的作用,为了保证我国经济的平稳有序增长,对电力测量测绘技术也得保持提高。对于工程中存在的问题,我们要及时、合理、妥善、科学地处理,为我国现代化建设保驾护航。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:随着我国社会经济的发展,科学技术的进步,地质工程测量得到了飞跃的发展,计算机技术、通信技术、网络技术等逐渐应用到测绘技术中,使测绘技术发生了巨大的改变,提高了测绘技术的精确度。地质工程中,测绘新技术发挥着重要的作用。本文介绍测绘新技术的特点,分析其在地质工程测量中的应用。 关键词:测绘发展;测绘技术应用;工程测量 引言 随着社会的不断发展,工程测量中引入了许许多多的测绘技术。这些测绘技术的使用,不仅提高了工程测量的准确性,还进一步促进了工程事业的发展。然而,当这些测绘技术被广泛的应用到工程测量当中去的时候,也出现了许许多多的问题,这就严重影响到了测量的结果。于是,本文将对测绘技术在工程测量中的应用和改进进行更为全面的分析和探究。 一、现代测绘技术的特点 随着现代测绘技术的不断发展和工程测绘技术的不断提高,现代测绘技术表现出了巨大的优越性,具有以下几个方面的特点:一是精确度高。由于我国进行市场经济改革以及加入世界贸易组织,我国许多的科学技术得到了进步与发展,并在实际生活当中得到了广泛的应用,特别是在工程测量方面的应用较广。比如水利、建筑、交通等等,由于这些工程的性质和特点的需要,测绘技术的精确度要求也就越来越高,现代测绘技术正好满足了他们的这个需求,使得工程测量中的数据精确度变得更高。二是自动化加入到现代测绘技术当中。由于测绘技术要进行一定的数据的处理,所以现代测绘技术加入了自动化和智能化,对于那些测量的数据能够自己进行收集和处理,然后自动绘图。这样就大大的提高了工程测量以及绘图的效率。同时,自动化的加入避免了人工操作带来的新的失误,使各项数据也变得更加科学可靠。三是人力投入减少。在工程测量的过程中,需要我们的人员进入到工程实地进行考察,并且搜集相关的数据来进行绘图,因此投入的人员较多也较大,工作人员也十分辛苦。而现代测绘技术则可以运用自动化的手段进行数据的收集和绘图,这样就减少了人员的投入。四是提高了存储能力。在现代测绘技术当中,数字化技术得到了广泛的应用,同时随着科学技术的不断进步以及配套领域科学技术和数字化的发展,现代测绘技术的存储性也将会得到极大的提高,测绘人员可以将利用现代测绘技术自动测绘的图形保存到软盘当中,以便于我们随时进行运用,若发现了错误或者失误我们还可以进行修改。 二、现代测绘技术在工程测量中的实际应用 1、测量信息采集点分析 在建筑工程测量中,信息采集点可以对建筑主体结构予以全面体现,确保了建模工作规范、合理、有效的展开。在具体工作中,其操作如下:在设计建筑主体结构的时候,要对工程三维坐标数据进行分析,构建平面图、轴线图、立面图。在测量建筑结构差异的时候,需要分别对三维坐标数据展开分析,进而有效划分建筑工程测量主体。针对混合结构而言,可以选择结构柱或者墙体;针对承重墙而言,可以选择内承重墙或者外墙;针对框架结构而言,可以选择外墙或者结构柱列。在测量天花板的时候,一定要认真收集吊板数据,对吊板标高予以确定。在测量楼梯的时候,一定要认真收集栏杆、阶梯长度与高度、平台等相关数据,并且明确影响附属结构的各种因素。 2、现代测绘技术在高程控制测量中的应用 建筑工程领域的工程测量工作中需要在合理间距外设置高程控制点,相邻高程控制点还需要通过设置水准路线来构成高程控制网,而高程控制测量中有效运用现代测绘技术,可以在高程控制测量过程中建立完整的高程控制网,高程控制网在设计过程中一般都是采用等外闭合水准路线控制的方法进行设置,所以在建筑工程测量中需要根据测量工作实际需求采用自动安平水准仪,利用自动安平水准仪的顺时针观测和微倾水准仪的逆时针观测来完成高程控制测量工作。工程测量中的计算工作需要对视距和高差进行计算,这便需要通过使用公式来辅助完成这两项的计算工作,如果在针对高差误差在5mm以上的计算结果必须对其进行复核,只有找出影响计算结果的原因才能保证建筑工程项目的顺利施工。水准检核过程中必须要予以闭合差足够的重视,如果在工程实际测量工作中发现闭合差超过限制,则要通过技术手段来找出导致闭合差过大的原因,这是现代测绘技术在高程控制测量中必须重视的几点。 3、现代测绘技术在平面控制测量中的应用 平面控制测量是建筑工程领域工程测量工作的核心内容,其对工程测量结果的影响最为直接,建筑工程项目具体实施阶段中很多材料的准确性都受其影响,因此,现代测绘技术在平面控制测量中的应用对提高工程测量精度有着重要作用。现阶段交会法定点、导线测量以及三角测量等测量技术已被广泛运用到平面控制测量中,为了有效实现对测定控制点的平面位置进行高度精确的控制,在平面测量工作中可以采用分级布网、逐级控制等方法对其整体或局部进行测量,这对提高平面控制测量的精度及准确性有着重要意义。 4、数字化制图工程测量测绘技术的应用 传统的绘图方法通常是通过绘图人员进行实地勘察和自己的智慧来进行,是一项繁重的工作,这种传统方法往往需要我们的绘图工作人员存储大量的室内数据为后面的绘图工作提供基础性的资料。这种绘图过程十分长并不能够将与我们快速发展的时代步伐相结合,也不能适应城市建设的需要。而数字化绘图工程则能够将数据的采集过程和绘图过程进行有机的融合,并且自动进行绘图,这种方法就有效地降低了传统绘图的难度,将现代绘图技术与计算机技术得到了很好的融合,实现了工程测量中绘图的自动化。同时,数字化绘图工程还将全球定位系统和地理信息系统以及遥感卫星三者进行了有机的结合,进一步精确了绘图数据的准确性,可以说为工程测量提供了一个很好的决策平台。 三、工程测量测绘技术发展前景的展望 随着经济的发展与社会的不断进步,极大的促进了现代工程测量技术的前进与发展,因此可以从中窥见相关技术的发展趋势与方向。受到人工测量的一些误差影响,传统的测量测绘方式非常容易产生一些失误与偏差,而这些偏差会对整体工程质量造成严重影响,后果严重时会导致整个工程的重建。因此为了有效地避免这种现象发生,要不断的推广与使用新技术,以此来实现数字化、自动化工程测绘与测量,最大限度的确保工程质量,提高相关企业的经济与社会效益。 然而在应用新技术时也需要注意以下几点:当采用GPS测量方式时,鉴于各种垂线的偏差无法得到准确的测定,因此无法将以法线为标准的GPS成果转化为采用垂线为标准的施工测量保持一致。在对隧道进行施工测量的过程中,其横向的贯通误差基本上凭借于对方向观测的准确度。针对上述情况,鉴于各个点的垂线偏差无法准确的测定,因此不能够将以发现作为标准的GPS成果转变为以垂线为标准的施工测量成果。同时要加强测绘人员的学习新知识与新技术的能力,不断的完善职业技能,从而确保工程测量测绘新技术能够得到及时的推广与使用。 结束语 现代测绘技术在新时期的高速发展对提高工程测量工作水平有着重要作用,但是随着我国建筑工程项目日趋多样化及工程测量环境越加复杂化,建筑工程领域对工程测量技术及现代测绘技术提出了更高的要求,只有不断加强对现代测绘技术的研究与创新,才能使其更好的服务于我国工程测量工作的开展。 工程测量测绘论文:简论工程测量测绘技术的发展与在施工中的具体应用 【摘要】工程测量学为工程建设提供精确的测量数据和大比例尺地图,保障工程选址合理,按设计施工和进行有效管理,在工程运营阶段对工程进行形变观测和沉降监测以保证工程运行正常。 【关键词】工程测量;测绘技术 建立测绘工程系统控制是为了更好的使系统持续的质量改进,确保工程的质量,使系统获得更好的效率和效益。测绘是采集、量测、处理、分析、解释、描述、分发、利用和评价与地理和空间分布有关数据的一门科学、工艺、技术和经济实体,具有基础性、前期性和公益性和特点。测绘工程的主要任务有控制测量,碎部测绘,线路测绘,施工放样,数据处理等工作。控制测量就是在测区范围内建立统一的控制网,根据实际需要确定是否与国家控制网和城市控制网联测,以便统一各局部的地形测量工作,并根据测区地理位置和平均高程而定,使所测的地形图能相互拼接构成精度均匀的整体,控制网分为平面控制网和高程控制网。 一.我国工程测量测绘技术现状探讨 我国工程测量技术有着悠久的历史,是测绘学中应用较为广泛的学科之一。在计算机、数字技术快速发展的今天,工程测量测绘技术得到了飞速的发展。电子技术、空间技术等新技术的应用与发展为工程测量测绘提供了良好的基础支持。同时测量测绘本身的进度也为工程测量测绘提供了新的方法。目前,工程测量测绘技术主要应用电子经纬仪与全站仪进行测量测绘工作。以电子测绘仪与全站仪的交互应用实现了数据的测得、处理与图形编辑等工作。随着工程测量测绘技术的不断发展,近年来我国 GPS 测量技术、影像提取技术等在我国的工程测量测绘中得到了应用与推广。新技术的应用提高测量效率与测量质量、降低了测量工作的劳动强度,同时也为解决野外测量难点、解决测量通视等问题奠定了基础。 二、工程测量与测绘新技术探讨 1 工程测量与测绘新技术应用的探讨。 自上世纪 80 年代以来,工程测量测绘技术得到了飞速的发展。先进的地面测量仪器、GPS测量技术、数字化测量应用以及摄影测量技术得到了推广与应用。GPS 测量技术在近年来得到了广泛的应用。该技术能够实现全天候、连续、高精度的三位坐标以及相关技术参数。GPS 测量技术是利用了GPS技术中的静态接受卫星信息以及动态三维坐标点位方向两大功能。将这两大功能以及相关技术应用于工程测量工作能够实时、有效、准确的进行工程测量。同时该技术还能够改善传统测量测绘工作中通视难题,为公路、铁路工程的测量工作提供了便捷的技术。影像提取测量测绘技术是在数字摄影基础上,利用被测而为影像提取三位信息的基础。这一技术目前在我国公路工程建设中有着一定的应用。将被测区域按照多个像控点进行影像拍摄后,利用计算机影像提取技术将工程计算住工程所需测量信息,实现快速、便捷的测量测绘。受公路工程、铁路工程建设中通视效果不佳、地形复杂等因素影响,这一技术能够有效的减少上诉因素对测量精准度的影响,通视还能够大大降低测量工程的难度与工作量。 2 工程测量测绘技术发展前景展望。 在现代工程测量技术不断发展的今天,可以从工程测量测绘技术的应用以及技术发展看出其发展趋势和发展方向。数字化采集与处理、测量工作标准化、测量工作自动化将成为新世纪工程测量测绘技术展的主要方向。受人工测量测绘中各种因素的影响,工程测量测绘数据等极易造成偏差。测量测绘数据的偏差将直接影响工程建设施工质量、严重时还将导致工程的重建。为了有效避免这类情况的发生、提高工程测量测绘以及建设施工质量,工程测量测绘技术以自动化、数字化采集与处理的方式提高了测量测绘的精准度。而且,数字化测量测绘技术还能够加大的提高测量测绘工作效率、为保障现代工程建设施工工期、提高工程建设投资经济效益奠定了基础。 三、当前阶段工程测绘技术在具体工程施工中的具体应用 1工程测绘中数字技术的应用 在工程测绘技术发展的早期阶段,对已有的测绘方法的应用显得非常单调,由于当时掌握的科技情况有限,对于地理测绘必须依靠工程勘测和实际取样来进行,并且这种方法对于施工地域的整体性勘测不完整,在很大程度方面可能造成测绘误差,对于测绘质量和测绘效率都很难得到保障。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对GPS、Google Eerth、bing Map等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。通过对网络集成数字技术在工程测绘方面的应用,能够通过数据分析对测绘目标区域进行地理信息模拟,通过网络资源共享、软件计算和数据库信息备份等测绘步骤,能够极大地提高工作效率。在测绘前期对于施工区域的数据和信息采集可以通过GPS的主体采集来进行,以此可以大幅提升信息采集的准确率和完全覆盖率。在现行地理数字信息网络的服务体系下,能够通过卫星定位技术对收集的测绘信息进行全面反馈。基于现代工程测绘网络的发展情况来看,我国在地理信息测绘网络系统的构建和研发上也在不断深化,尤其是在地理信息资源网络共享的环境下,加强了与地理信息监管部门,高校研发部门的合作,开发出我国目前已经成功采用的地理信息测绘基站,并且拥有相关配套软件的辅助应用,提高了对于测绘信息管理的准确性。另外,地理信息网络集成化的应用也对工程测绘过程中使用的数据分析进行加工取样,作为研发新型工程测绘软件的实验样本。在具体的数字化网络测绘信息推广之前,测绘结果都是通过手工绘制工程图纸来进行表现的,如果施工区域面积较大,地下工程结构就需要多份图纸进行综合表述,但目前建立在地理信息网络化系统中的测绘技术,能够更加直观的从一张电子图纸上看到整个施工区域的多层地质结构分析,省去了图纸的重合分析和复杂的保存工作。 2地图数字信息技术在工程测绘中的应用 现代工程测绘技术建立在地图数字信息系统上,地理测绘信息是建立在原有的测绘数据上进行模拟处理的,数据库资源的建立和共享极大地提升了工程测绘信息的实效性,节约了大量的人力物力,从而减少了工程项目的测绘开支。全球定位技术广泛应用于工程地质测绘的信息收集阶段,对测绘区域的地理环境和地质情况能够实时做出信息反馈,确保信息采集的真实性。全球定位系统对于工程信息的测绘是采用时间性精确排列的,在时间精度下便于对数据的查找,根据对中心区域的数据布点控制,可以高效绘制出施工区域内的坐标图,借助坐标数据分析软件对施工区域内的地质状况进行实际比例分析。工程信息遥感技术具有高效性与实效性的完美结合,其测绘方法更为经济实用,遥感信息测绘能够实现大范围空间的同步信息观测,目前已经成为工程地理测绘技术的重要手段。遥感技术能够根据摄影采集到的地理信息进行任意比例的缩放,这些固定比例尺寸的模拟绘图可以通过3S地理信息集成技术进行关联位置的确定,从众多遥感信息中提取需要的数据本分进行应用。 四、关于工程测量与测绘技术发展过程中相关问题的探讨 工程测量测绘技术的发展提高了对工程测量测绘人员的技术要求。虽然工程测量测绘技术与仪器整向着自动化方向发展,但是设备的使用以及相关技术的了解与应用仍然需要工程测量测绘人员不断地加快技术学习与知识结构的补充。通过工程测量测绘人员知识结构的完善以及新技术的学习为确保新技术的推广与应用、确保新技术应用过程中相关问题的解决、确保工程测量测绘质量奠定基础,促进我国工程测量测绘行业技术水平的整体提高。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 【摘要】在现代工程测量中,测绘技术应用非常广泛,测绘技术的发展影响着工程建设进度以及工程的质量。因此,测绘工作者一定要不断学习新理论、新知识、新方法,不断更新观念,加强学习,促进测绘技术向前发展。本文就主要对基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用进行了简要分析。 【关键词】测绘发展;工程测量;作用 引言 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 一、现代测绘技术的作用 无论是楼房、桥梁或是水利工程,都离不开工程测量。工程测量就是将设计图纸上标注建筑的尺寸、位置还原到具体的土地或者水域上,或者在建筑完工后对各项数据进行测量,以保证建筑的稳定和安全。它与设计图纸是理论与实践的关系,它对建筑是否能够按照计划的位置坐落、建筑是否符合设计中的尺寸起着基础性的决定作用。工程测量一旦出现偏差,极有可能产生蝴蝶效应,影响整个建筑的质量,从而对社会经济和人身安全造成危害。而现代测绘技术能够最大程度保障工程测量的准确性,间接地提升了建筑的稳定性。 在修建新的公路、铁路、地下铁路或者水路运输时,现代测绘技术是一种有利的辅助和保障。例如,在修建地下铁路或者挖掘隧道的时候,前期一定会计算分析抗压性,那么在测量领域就绝对不能超过误差范围,不能挖多也不能挖少。此时,现代的测绘技术就会提升测量精度,使得整个工程能够顺利进行。另外,地形比较复杂的城市,修建公路的时候也需要用现代测绘技术确保规划的保障实施。 二、现代测绘技术的构成 1、数字化成图技术 数字化成图技术是现代测绘技术的一个重要构成部分,它改变了传统的作图模式,极大的提高了测绘工作的精准度。以往的作图模式不仅需要处理需多繁杂的数字信息,耗时耗力,而且也难以达到现代工程测量的技术标准,无法跟上现代城市建设的步伐。而数字化成图技术的出现相当程度的扭转了这种局面,因而在大比例尺工程图和地形图的测绘工作中取得了极为普遍的应用,一跃成为现代工程测量中不可或缺的一部分。随着数字化成图技术的深入发展,为了满足实际工程测量中的需求,逐步发展出了功能更为完善的器械,如全站仪、绘图仪以及电子经纬仪等。这些专业仪器相互配合、相互补充,构成了一整套完备的测绘体系,不仅能够为测量人员提供所需要的图纸,还可以满足工作人员的其他需求,极大的降低了测量人员的工作量,为测量工作的专业化和自动化提供了必要的技术保障。 2、全球定位技术(GPS) 全球定位技术在工程测量领域的应用是工程测绘工作迈出的一大步,标志着传统意义上的定位技术以测距、测角和侧水准作为基础工作办法的时代的终结,取而代之的是高精度、高效率的全球定位系统。传统的测绘办法比较复杂,任务比较繁重,要求完成控制网的布局和检测等工作,往往需要通过运用经纬仪、全站仪或者测距仪完成对数据信息的测绘工作,还要布置环形或者线形的控制网。相比之下全球定位系统就显得更加高效,基本上不会受到人力和天气的影响。 3、地理信息技术(GIS) 将地理信息技术应用到工程测量中来,能够利用其庞大的数据库信息存储,第一时间利用计算机软件进行成图处理,对于工程测量成图效率的提高以及工程设计进程的加快有极大的帮助。由于地理信息技术是以计算机技术为操作基础,因此可以相应的减少野外测量的工作时间,在降低了测量人员的工作强度的同时也使工程测量的精度得到了极大的提高。 4、遥感技术(RS) 遥感技术具有大范围的同步检测能力,时效性比较高,测绘数据的可比性以及经济性比较强,因而在工程测量中得到了广泛的应用。具有高分辨率以及多光谱摄影图像的遥感卫星是对地检测搜集基本地理信息的主要设备。在实际测绘工作中,遥感技术主要应用于各种中小型比例尺的工程图和地形图的绘制工作,对于各类地形图的实时更新提供了技术上的有力支持。 三、工程测量测绘技术的应用 1、数字技术的应用 测绘技术发展在很早的时候,测绘方法单一,科技水平低下,地理测绘需要依靠工程勘测来进行,这种方法不利于施工地域整体性勘测,容易形成测绘误差。当今网络技术的普及和应用,GPS、Google、Eerth等地理信息网络系统在测绘技术中的运用使测绘技术发生革命性的变革,研发出了数字化的测绘软件,优化了地理测绘水平。另外加强网络集成数字技术在工程测绘中的使用能实现网络资源共享,能更加方便、快捷地对测绘目标区域进行地理信息模拟分析,能对数据库信息进行备份从而提高工作的安全性和效率。 以检测矿产资源为例,运用到的技术很多,检测时要做到技术和实际地质情况相结合。如今我国寻找矿产的技术理论不断发展和完善,但依然解决不到找矿难,开采过程复杂的问题,因此需要更多的科技来做支持。为了提高施工效率,首先我们要研究岩石的物理性质,然后找寻出矿产资源形成的规律以判断该地区是否有矿产资源;其次,我们需采用先进机器设备来提高找矿的准确率和精确度;最后,我们要利用网络信息技术加强对信息的收集、处理和分析,为企业做决策提供理论依据。 2、现代化的测量测绘技术的应用 (1)移动测量技术 空间同步技术、移动信息传输技术、多传感器集成技术和自动提取技术共同组成了移动测量技术。野外全息技术和基于DMI的信息提取技术是移动测量技术生产的产品。移动测量技术主要是对专题热点进行数据采集,能实时地对地理信息进行控制。 (2)航天拍摄测量技术 传感器的姿态控制技术、航天拍摄二维和三维信息提取技术以及平流层平台摄影测量技术共同构成了航天拍摄测量技术,这些技术是航天拍摄测量技术的重要组成部分,发挥着巨大的作用。这种技术改变了传统测量作业方式,降低了测绘成本,缩短了周期,能有效提高测绘效率。 四、工程测量领域现代测绘技术未来发展建议 首先是要提升测绘信息的反馈速度,及时地给出测量数据,这样对工程测量的效率,对整个工程的效率都有所提升其次是测绘行业并没有相关的标准,当前并没有因此出现混乱,但是随着测绘技术的广泛应用,而工程测量对建筑质量起到的作用很大,未来可能会出现一些问题,必须要尽快建立相关的标准和规范,确保测绘行业健康发展。再次,现代测绘技术对于地表或者水面的测量比较精确,但是对于地下或者是水下的测量技术并不成熟,要对这方面重视起来,多方位、多层次地研究技术进步,将工程测量技术提升到整个地球的维度。最后是由于现代先进的测绘技术成本比较高,还不能普及。所以未来随着科技的发展,现代测绘技术应当研究如何降低使用成本,普及到民用领域。 结束语 科技发展促进测绘需求的多元化,传统测绘技术无法满足新社会需要,因此测绘行业要更新科学技术,建立新颖的工作模式,积极攻克发展中遇到的难点和问题,努力完善测绘人员的思维模式,只有这样才能最大限度提高工程施工质量,保证工期顺利完成,只有这样才能促进我国测量事业健康有序发展。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:测绘技术的发展和应用,将大大提高了工程测量的水平,为工程建设提供精确的数据和精准的地图,保证工程建设合理选址,促进工程建设的有序进行。本文主要对测绘技术的相关内容进行了叙述,仅供参考。 关键词:测绘技术;发展现状;工程测量;应用 引言 随着经济与社会的发展,相关测量测绘技术已经得到迅速的发展,本文在基于测绘发展的基础上对工程测量测绘技术的应用进行了以下几个方面的探究: 一、工程测量以及测绘新技术的探讨 从二十世纪八十年代以来,工程测量测绘技术得到快速的发展,较为先进的地面测量仪器以及GPS测量技术还有数字化的测量以及摄影测量等技术都得到了不断的推广与应用。而在实际生活中,这些技术经过实践的检验在不断的发展与完善,成为了当前工程测量测绘的重要方式。 首先先进的地面测量仪器,其主要实现了当前测量测绘技术工具以及方式上的超前性,促进工程测量逐渐朝向现代化、自动化以及数字化方向发展。与此同时,先进的地面测量仪器能够帮助降低测量工作量,同时使得设备仪器等自动计算功能避免由于人工计算所产生的误差。在这种基础上,相关测量仪器的不断发展进一步的增强了测量以及测绘的精准程度,从而全面提高了工作质量。 其次选用GPS测量技术,同传统的测量方法相比较,GPS测量方式主要有以下几个方面的特点:(1)在各个观测点之间无须通视,能够有效地降低测量工作的人力物力与财力,同时可以灵活的选取点位;(2)定位的精准度较高;(3)观测所需时间较短;(4)能够提供三维坐标;(5)操作比较简单;(6)能够实现全天候的作业;(7)能够有效地避免在传统的测量方式之中为了保证测量的准确度需要大量的砍伐树木,对生态系统带来严重破坏的问题。 最后影响提取测量测绘技术,其主要是在数字摄影的基础之上,在充分的利用被测从而提供三位信息的基础之上,来促进国内公路建设的发展。其能够将被测区依据多种像控点来施行影响拍摄,之后再利用计算机进行影响的相关提取,从而达到快速和便捷的测量测绘效果。 二、当前阶段工程测绘技术简介 1、地图数字信息技术在工程测绘中的应用 现代工程测绘技术建立在地图数字信息系统上,地理测绘信息是建立在原有的测绘数据上进行模拟处理的,数据库资源的建立和共享极大地提升了工程测绘信息的实效性,节约了大量的人力物力,从而减少了工程项目的测绘开支。 全球定位技术广泛应用于工程地质测绘的信息收集阶段,对测绘区域的地理环境和地质情况能够实时做出信息反馈,确保信息采集的真实性。全球定位系统对于工程信息的测绘是采用时间性精确排列的,在时间精度下便于对数据的查找,根据对中心区域的数据布点控制,可以高效绘制出施工区域内的坐标图,借助坐标数据分析软件对施工区域内的地质状况进行实际比例分析。 工程信息遥感技术具有高效性与实效性的完美结合,其测绘方法更为经济实用,遥感信息测绘能够实现大范围空间的同步信息观测,目前已经成为工程地理测绘技术的重要手段。遥感技术能够根据摄影采集到的地理信息进行任意比例的缩放,这些固定比例尺寸的模拟绘图可以通过3S地理信息集成技术进行关联位置的确定,从众多遥感信息中提取需要的数据本分进行应用。 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 2、遥感技术(RS)和集成技术3S(GPS、GIS、RS) 遥感技术在测量中的使用主要是通过物体对波谱产生响应不同的原理来识别地面上各类地物,它探测地面物体性质通过遥感器从空中来探测,方法是遥远感知事物,当今,遥感技术的应用范围已经比较广泛,水文、气象、地质、地理、资源环境等领域都在使用,属于非常先进的一门空间探测技术。目前,地形图测绘的重要手段就是航空遥感技术,这项技术在在实践中的应用已经非常普遍,另外,卫星遥感用于测图成果也很显著。3S将遥感RS、地理信息系统GIS、全球卫星定位系统GPS紧密结合起来,这项技术可以快速准确的收集各种空间信息和环境信息,并且还能够及时处理和更新各种空间信息和环境信息。3S的综合应用更加方便了人们收集各种空间信息和环境信息,为地形测量获得更加精确的图形和数据提供了保证。 3、.三维激光扫描测量技术的应用 随着科技的不断发展,使得三维激光扫描测量技术也得到了很好的发展,该技术克服了原有测量技术的局限性,三维激光扫描测量技术是利用非接触的主动测量方式来获取外界事物的三维数据,它可以对外界物体随时进行扫描,并且它还不受外界条件的限制,可实现昼夜测量,能够把信息快速的转换成可以利用的数据。三维激光扫描测量技术具有快速扫描、高精度、数字化程度高的等特点,在实际生产中他能够大大地降低作业成本,并且使用非常方便,数据信息的输出格式能够和CAD以及三维动画等工具软件直接对接。 三、测绘技术在工程测量中的主要应用 1、测图的主要内容 原图的数字化,当测量工程中对数字地形图的要求不高,且工程经费又相当有时限,可以考虑采取该方式。原图的数字化能够将现有地形图的价值最大限度的发挥出来,借助于计算机一级扫描输入设备,作业人员能够使用数字化软件在很短时间内即获取所需的数字化地图。该方式主要包括手扶跟踪数字化与扫描矢量化两种不同的工作方式。相对而言扫描的矢量化能够获得较高的测量精度,工作效率也有所提高。但是,与原图相比。采取扫描矢量化方式获得的数字图精度要稍低,这主要是由于处理的过程所产生的误差所致。而且该方式只能反映出自纸成图时地表各种地物的基本样貌,其适时性并不强。因而该方式常常被用于工程中的应急性测量措施。 地面数字测图,当工程测量精度要求较高,没有合乎要求的大比例尺地图,则可以考虑采用地面数字测图的方式,该方式是典型的内外业一体化数字测图方式,在工程测量项目中也是应用最为广泛的作业方式。采取该方式获取的数字地图具有较高的测量精度,借助于一定的测量手段,能够将重要地、物与其邻近控制点的精度控制在5cm范围以内。 2、测绘在数字地球中的应用 数字地球是以计算机为载体,构筑统一的地理坐标框架体系,并将对应的社会信息存储在相应位置,用户借助于通信网络,即可实现对上述数据的访问,获取所需的信息。与传统的测绘工程不同,数字地球是一项综合性较高的系统工程,并牵涉到诸多的部门和技术,并需要各部门的协调与配合。 四、我国测绘技术创新发展 我国目前的新型测绘仪器怎样才能在实际的工程中得到更好的应用;目前人们不同的生活环境怎样开发出适应时代测绘仪器,怎样研究利用新的测绘技术和方法,来满足新的社会环境的特殊要求,这些问题的良好解决都对推动测绘技术的发展有极好的作用。现在测绘技术新的发展通常集中在几个方面: 第一,近些年来测绘相关传感器的研究也取得了很大的进展,应用和集成更好的发展传感器是一个非常重要的概念,它是泛指各种能高精度、自动化、全方位地采集数据的设备。第二,数字化测绘技术在工程领域的应用,数字化测绘技术不仅得到了普遍应用,利用大比例尺测图技术使得测绘技术不断的向着数字化、信息化的方向发展。第三,摄影测绘技术的应用也不断的扩大,摄影测量技术在很多的城市与工程测绘领域中得到了良好的应用,摄影测绘技术因有高质、高精度、高效率、低成本的优点,并且摄影测量仪器结合了计算机技术,摄影测量技术不仅可以提供一个完全的、实时三维空间信息,而且还不需接触物体,大大的减少了测绘的外业工作量,很好地提高了测绘精度,很好地提高了效率,降低了成本。第四,变形监测自动化技术也成为了重要的测绘手段,变形监测自动化技术是目前测绘中变形监测的一个非常重要话题。第五,大型与精密工程测量及工业测量得到了很好地发展,随着我国国民经济的飞速发展,众多的大型工程建设、超高精度机械设备安装、自动化生产线及大型工程建造和运营过程都需要进行安全监测,这些也就对测绘工作提出了新的要求。 结束语 随着一些新的技术在工程测量中的运用,这给我国工程测量人员自身素养提出了更高的标准,全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术等新的技术在工程测量中的运用一方面推动了工程测量工作的效率,特别是很好地解决了一些比较恶劣环境下的测绘所碰到的难题,另一方面工程测量人员要不断提高运用这些新技术的能力,只有这样才能够为工程施工打下坚实的基础。 工程测量测绘论文:电力工程测量测绘应注意的问题分析 【摘要】随着科学技学的不断发展,高科技产品逐渐的融入到千家万户中,这些在某种程度上更加剧了人们对电力的需求,并推动了我国电力工程事业的高速发展。工程测量测绘技术是在科技发展的基础上逐渐发展和完善的,在电力工程中起着十分重要的作用,工程测量测绘技术能够有效的提高电力工程中数据提取的精确度,为电力工程事业的建设提供了有效的理论指导,同时也为电力工程事业的发展做好了扎实的铺垫,为我国现代化的建设提供了可靠的后台保障,因此对电力工程测量测绘问题进行分析和研究,对我国经济的发展具有十分重要的意义。本文主要是从多方面对电力工程测量测绘中存在的问题进行论述,希望工程测量测绘技术在电力工程中取得更大的作用和进步。 关键字:测量测绘技术 准确 高效 科技的指导 由于我国近年来对电力工程事业需求量的不断加大,我国的电力工程事业正在向着更加优化的道路上进行着积极的调整,与此同时电力工程测量测绘作为电力工程建设的基础技术,对电力工程中工程质量的提升、材料的节省起着十分重要的作用。工程测量测绘技术,是通过现代化的科学仪器,在工程施工的过程中,通过对施工现场进行精确的测量和制图,对位置、形态、空间关系中的各种信息进行采集,然后再对收集到的数据进行提炼分析,从而为工程设计提供了有效的依据。电力工程施工中就是通过这种方法,有力的保障了工程信息的来源,提高了电力工程建设的工期。 1电力工程测量测绘的应用和需求分析 电力工程测量测绘技术贯穿在工程施工的始末,有力的保障了工程施工准确、高效的进行。第一,映像提取相关的测量测绘技术在电力施工中的应用,受到施工地理位置或某些突发状况的影响,有些数据的提取就变得非常的困难,这时可以通过这项技术,对工程现场按比例进行拍摄,从而提取到有用的信息,然后再通过电脑对数据进行分析,并制定合理的方案,有效的降低了工程信息提取的难度,第二,卫星定位相关的测量测绘技术在电力施工中的应用,这是通过高程的拍照控制技术,全局的对数据进行提取,实时的对工程进行监控,从而有效的降低了人力的投入、减少了数据采集过程中的困难、提高了数据采集的精确度,通过前面的叙述,我们可以看出测量测绘技术在电力工程建设过程中的重要性和需求性,随着我国电力工程建设规模的不断扩大和建设难度的不断加深,电力工程建设对测量测绘技术有更多的需求。 2 科技对电力工程测量测绘起到的推动作用 科学技术的不断进步推进了电力测量测绘技术水平的不断提升,使人们在现代工程建设中对数据高精确度的要求得到了满足。科学技术最大的产物就是计算机技术,测量测绘技术把这一技术合理的运用起来,有效的提高数据处理的精确度和效率;同时电力工程测量测绘技术还将遥感定位技术加入其中,有效的确定了施工的方位,并对施工现场进行了准确的监管,合理的控制着工程建设的各各关节;摄影测量技术的加入又使电力工程测量测绘技术得到了更大的突破,这一技术是把摄影、图像处理、地理定位有效的结合在一起,使工程现场更加直观的展现在我们的面前,得到的信息量也更加丰富、明朗,从而有效的对工程建设做出了指导。由此可见,电力工程测量测绘技术是科学技术发展的产物,并且科学技术有力的推动了我国电力工程技术的发展。 3电力工程测量测绘应注意的问题 虽然我国的电力工程测量测绘技术在科技的指导下已经有了较大的发展,但是其中仍然存在着很多问题。首先,在测量测绘技术的应用方面,由于测量测绘技术具有非常高的专业性,因此必须通过运用一些专业的人才,才能对一些测量设备进行使用、并对收到的数据做出准确性的判断和分析,而有关施工方对专业人才的短缺和对员工培训力度的不够,这些就导致了对高超的测量测绘技术很难做出合理的利用,再加之一些施工方片面追求工程成本,对先进技术和设备的引入不够,这些都影响了工程测量的准确性,导致了工程质量的下降和工期的增加;其次,在人员管理、资源分配方面存在的问题,电力工程的建设是一个非常大的工程,其中涉及的人员和资源都非常多,有些施工方并没有形成一套合理的管理机制,对员工进行的分配不够科学,并且有时对员工进行随意的调度,这些都降低了员工工作的效率,同时对资源的利用也存在不合理的地方,如:在一个建设的重点工程中原料过多或过少的使用造成的安全事故,资源管理不当造成的资源浪费和损失,这些都影响到了工期质量和工程成本,为工期的建设埋下了不安全的因素;最后,电力工程测量测绘对周围环境造成的影响问题,在电力工程的施工过程中,一些设备的使用会对周围的土壤、空气、植物造成很多不好的影响,如:施工需要对局部地区进行改造,从而造成地质的破坏;一些辐射器材的使用对周围生物生长造成的不良影响;施工范围、噪音对周围居民生活造成的影响等,这些都是电力工程测量测绘在现阶段所面临的问题,这些问题也在某些程度上阻碍我国电力工程向着良性的方向发展。 4测量测绘技术在电力工程中的意见和建议 为使电力工程测量测绘技术得到更好的发展,同时使其中面临的问题得到有效的解决,我们应该全方位的付出自己的努力。首先,在技术的提升上,我们应该将多样化的测量测绘设备进行引进和使用,让这些好的技术在适合它们使用的地方,充分的发挥它们应有的作用,为电力工程的顺利建设做出技术上的支持;其次,为了解决我国工程人员技术局限的局面,我们应该加大对他们的培训力度,让他们熟练的掌握测量测绘设备的使用方法和工作原理,使测量测绘技术准确的被运用到工程的建设中去;对于电力工程测量测绘中的管理问题,我们可以事先制定好合理的施工方案,对人员的调度问题、资源的分配问题做出明确的说明,让员工按照所分配的任务有计划的进行施工,有效的提高员工的办事效率,同时对各种建设材料进行登记,并进行保护,减少材料损失、破坏和一些可以避免的浪费情况,进一步减少建设的成本;对于电力工程中的环境破坏问题,我们可以使用一些安全、无污染的设备,把一些可以避免的环境污染降到最小,对一些破土造成的植物破坏的问题,把土壤进行回填,并对周围的植被进行一些补充种植,从而有效的保障周围的环境的生态平衡。 总结:综上所述,测量测绘技术在我国的电力工程建设过程中起到了十分重要的作用,同时・电力工程事业的建设也为我国能源事业的发展起到良好的推动作用。为了让我国电力工程的建设满足经济发展的需要,我们应加大测量测绘技术的引入力度,提高电力工程测量测绘的水平,为我国电力事业的发展打下坚实的基础。对于电力工程测量测绘中所面临的问题,我们应该制定科学的设计方案,加强对相关人员的培训力度,为我国的电力工程注入新的血液,希望这些措施可以促进我国电力工程事业的高速发展,为我国现代化的建设提供良好的能源支撑。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:在当前的发展下,工程测量测绘技术得到了阶跃式的进步发展,本文介绍了工程测量的重要性,阐述了工程测量技术的应用,展望了工程测量新技术的发展方向。 关键词:工程测量;测绘技术;工程应用 引言: 在经济建设的快速发展下,工程建设也实现了大幅度的开展。在工程建设中,从施工开始直至竣工结束,都离不开工程测量技术的配合与支持,工程测量技术的使用可以使整个工程项目质量能够得到有效的保障,对工程项目的建设具有重要的作用。因此,加强对工程测量测绘技术在工程中应用的研究,对工程建设具有重要的意义。 一、工程测量的重要性 如果没有工程测量工作的有效执行,将会使得整个工程项目失去施工、设计依据。下面我们以工程测量技术在实际工程中的应用为例,简要分析测量技术存在的必要性。在一般的土建施工过程中,往往需要现场的技术人员事先做好工程勘探测量工作,否则将无法为后续的工作提供参数指导,而这项工作是决定工程质量好坏的基础。根据测量定位,确定施工机械的布置点。在桩基施工过程中,需要依据工程测量来定位。为保证整个工程的地基承载力,必须通过过程测量准确的确定桩的位置。再次,在建筑物主体施工过程中,要依据工程测量确定墙、柱的位置,与地面的垂直性等,还包括垂直方向的高度,也是工程测量的内容。最后,主体工程完工后,装饰工程中,局部部位的装修的尺寸确定,墙面装饰的垂直度的保证都离不了工程测量。通过上面分析可知:工程测量是整个工程有序施工的前提,在前期工作中一定要做好工程测量工作。 二、工程测绘技术概述 随着我国科学技术的的发展,工程中所用的测绘技术也越来越先进。尤其GIS(地理信息技术)、GPS(全球定位技术)、数字化技术及RS(遥感技术)等测绘技术在工程测量中的应用,使我国的工程测绘技术已达到数字化和高效率的目标,与世界发达国家相比差距越来越小,在路桥、水利、房屋建筑等领域的工程测量中应用。降低了工程测量的误差,提高了测量精度。 现代测绘技术适用与各种复杂的工程环境,具有如下的优点 1、测绘对象的主要形象特征可以在计算机屏幕上反映出来,比之二维系统符号、线条的测绘方式,在测绘效果方面更加直观。 2、在应用效率上,与传统测绘产品相比,现代数字化技术的测绘产品应用效率更高,且修正产品信息比较及时,并且在地图修正后,能将最新的地图产品及时提供。 3、通过对项目不同筹划与构想的剖析与比较,得到的要素信息更加准确,自动化的测绘作业离不开计算机技术,在计算机等现代化的操作流程中,测绘产品的应用将达到很高的技术水平。此外,在现代信息化社会中,数字化测绘技术以其无可比拟的先进技术在将来测绘的发展上,一定会取代传统测绘技术。 4、工程测量是工程施工的关键项目,若要确保测量工作中的每一个步骤都符合要求规定,需要施工技术人员在加强管理的同时,积极应用各种新的测绘技术,以将测量误差降至最低。特别是在工程测量中应用GIS、GPS、及RS等新的测绘技术,不但能促进测量工作的技术改进,还能保证了工程质量优良。 三、测绘技术在工程测量中的应用 1、工程建设测量 工程测绘技术,主要是根据对工程建设现场的地形、地貌、工程建设的性质、地理信息等多方面的内容,进行研究和分析,并且建立其相应的施工控制网,采用不同的技术手段以及不同的放样方式,将相关的设计图纸逐一的转变成为地上的实物,在实际的工程建设当中,有着非常重要的应用。在工程建筑的运营期间之内,为了更好的对安全进行监视、对实际的情况进行分析和鉴定,需要深入的对设计结构的合理性以及理论的正确性进行验证,这就需要针对建筑物的结构、位稳、沉陷、以及倾斜等方面进行研究,并且实时的对相关的数据信息进行反馈,绘出图标信息,帮助在实际操作当中予以重视。 2、工程测量数字测绘技术 数字化测图技术是在测量工作的基础上,利用计算机技术来形成图像的过程,也称计算机成图技术。在实际的测量工作中,在建立地理信息系统的时候,通常应用大比例尺来进行实地测量形成图形,因此需要对这些原有图形进行数字化处理。如果形成的地面数字图在满足一定精确比例的情况下就可以直接通过常规的方法、数字以及摄影方式进行数据擦剂,最后在计算机软件的帮助下,将地图中的坐标以数字化存储方式表示出来。在测绘技术发展的现阶段,通过对网络信息化的普及和应用,在已有的成熟技术的基础上,对 GPS、Google Eerth、bing Map 等地理信息网络的应用,通过对设备测绘技术的革新,研发出数字化测绘软件,使现阶段工程地理测绘技术有了很大的发展。 3、建筑物的变形等检测 我国法律法规对高楼大厦建设的位移变形的数值等规定了其允许范围,并且需要使用符合要求的一些设备进行测量。建筑物的位移观测要符合照相应法律法规中的二级精度。采用精密全站仪等符合法规的设备,将处理后的结果整理成报告提交给甲方。在建筑物的变形监测过程中,尽量避免人工干预,包括记录数据、数据处理等。要尽最大可能的全部使用计算机来处理数据和绘制成图。全站仪设备和全球定位系统同样也普遍应用在建筑物的变形监测过程中,相较于一般的设备,其有明显的优势,用时少,效率高,数据准确。 4、3S集成技术的应用 在本论文前半部分的内容中已经部分介绍了3S技术的应用。所谓3S集成技术也就是:全球定位GPS技术、地理信息技术GIS和遥感技术RS。这三项技术基本上可以代表测绘技术的数字化,它们的出现给工程测量注入了新的生命。在有关工程测量的文献中已经详尽的介绍了3S技术的工作原理和使用方法,在此不多赘述。 5、测绘技术应用之控制测量 由于现在测绘技术的发展,控制测量已经可以快、准、好的为工程测量提供基础数据。GPS测量技术的成熟给控制测量带来了前所未有的突破。只要保证GPS采集设备操作的准确性,加之其内部软件的计算,我们可以得到最终的结果,无需大量人力读数、计算和处理。真正意义上实现了自动化。GPS测量技术已可以轻松完成传统测量方法:如采用经纬仪、水准仪、测距仪等设备完成的三角测量方法和几何水准测量方法等。传统测量方法不仅需要诸多的测量仪器,还要求工作人员具有很高的职业素养,这样才能保证读数的误差控制在一定范围内。控制测量已经越来越依赖于GPS测量技术、全站仪等现代先进的设备和方法,以追求更高的精度,更快的速度,更低的投资,更少的人力。 6、工程测量三维激光扫描技术 三维激光扫描仪是现代社会发展中的又一测量技术,其主要是以技术为基础、GPS手段,通过软件构成三维激光测绘技术,与传统工程测绘相比,三维激光扫描测绘提供工作效率降低测量成本,数据的可靠性和信息准确性更高;应用的范围更广操作更为方便,此外还可以获得比较完整和详细的三维图形。常情况下,我们会将这一技术应用在对地质边坡的稳定性或者地表移动情况的测量当中。 7、结束语: 传统测绘技术与数字化测绘技术比较,发现数字化测绘技术对工程测量科技进步具有很大的推动作用,减少工作时间,通过动态监测,减少了人力消耗,提高效率,与传统的测绘技术相比有较大的提高。现在的工程测量技术的发展方向是:测量数据的采集和自动处理化、实时化、数字化、测量数据科学管理化、标准化、规格化,测量数据传递与应用的网络化、多样化、社会化。现代测试技术的多样性使用,使其在工程测量中起到重要作用。 工程测量测绘论文:探讨工程测量测绘技术 摘 要:经济的发展带动测绘技术的快速发展,测绘是专门研究建立土地信息档案理论与技术方法的一门学科,随着高科技测绘技术的应用,地籍测绘成果已经是各级政府对土地资源的规划、开发、使用、保护和管理等工作中所必需的基础资料之一。 关键词:土地调查;测量测绘技术;地理国情 引言 现如今土地资源是人们每天生活的地方,是一切活动的基础和承载体,土地资产作为一种资源,在地方经济和国民经济中起着非常重要的地位,是可持续发展的重要保障,是地区经济快速稳定发展的重要依据,在我国的土地管理法中明确规定要珍惜、合理利用土地资源,村庄土地资源作为我国土地资源的重要组成部分,土地的调查工作就显得非常的重要,本文就对如何做好土地资源的调查和地理国情测绘做简单的研究。 一、土地利用的测绘调查 土地利用现状调查时对土地的利用情况进行动态的分析和调查,方便开展对于地方的宏观调控和经济措施。从96年开始,国家就开始对土地进行每年一次的调查,这样方便及时掌握土地的使用情况和发展情况,对土地的利用率,土地类型等都进行了非常全面的调查分析。直到2000年,一些经济发达的地方开始使用比例尺对土地情况进行分析调查,很好的解决了土地所有权的一些问题,对很多以前界限模糊的地方重新进行了区域的整合和划分。第一次土地调查中采用的是1954年的北京坐标系。 在我国第二次的土地调查中,使用了1980年西安的坐标系,在这次土地调查中,使用的是一些先进的科学工具,通过GPS、GIS等工具,进行数字测绘,这些类技术的发展和完善很大程度上促进了土地点差的数字化,方便了信息的综合管理,建立了整体土地情况的资料库,为以后实现土地的综合管理奠定了可靠的基础。这些高科技工具的优点在于操作方便,并且测绘的结果精确,可以很好的节省人力和物力,在对土地进行分析调查时,严格按照国家和地方的相关标准,把土地信息内容从数字化到数据话转移,并建立整体的数据库,实施数据整体的共享和管理。及时跟新了土地的变化情况,建立了一个完整的信息管理体系。 二、测绘技术在监测中的具体应用 1、3S技术在地理国情监测中的应用 3S技术是一种综合通讯技术、计算机技术、传感技术以及空间技术、导航技术等的现代信息技术。在地理国情普查工作中,主要以卫星定位与导航技术、地理信息系统技术以及遥感技术,即GPS、GIS、RS等技术,动态获取、分析以及评估城镇化、土地利用率、地形地貌以及城市布局等地理要素信息,以完成地理国情监测。其中,GPS技术能够快速且精确地提供地理国情监测中所需的点、线、面等三维坐标信息,具有监测的效率高与精度高等特点;GIS技术对监测的各类信息进行分层分级的高效管理,并能将监测的地理信息实行组合分析、修改更新等处理。“可视化”功能是GIS技术最为显著的功能,它能够以计算机屏幕为载体,实现地图上地理信息的再现,并可实现各类地理信息的动态监测。GIS技术具有强大的数据输入、编辑、预处理以及数据管理等各种功能,在地理情报普查工作中,进行灾害监测、区域以及生态规划、土地利用评价等各方面都具有广泛的应用。 2、利用遥感影像图进行权属调查 利用高分辨率的遥感影像图作为权属调查的工作底图,比传统的线划图更为直观,可以直接在图上进行宗地的编号.设计,显著提高效率,并且对测制完成的数字线划图有一定的检查作用,将遥感影像图进行合适的转换与数字线划图进行套合可以对测区的粗差进行内业核查,发现的问题在外业实地解决。利用高分辨率的遥感正射影像图和已有的数字线划图,并对农村和城区建成区范围内的建筑.道路等各种地面地物进行属性调查,在现状调查中将影像图与之对应的线划图套合作为调查的基础图件。 3、GPS外业控制测量 为提高测图精度,我们采用了以四等控制点为基准把控制点引入需要的镇区。由于GPS实时动态测量的观测数据均为独立观测值,无法通过数据计算来检验其精度,因此我们采用了重复观测和全站仪导线复测的方法以确保成果的可靠性,共重复观测了50个点,已知点26个。重复观测数据表明:重复观测点中误差为±2.3 lcm,测量结果满足精度要求。 4、数字摄影测量技术 数字摄影测量是基于数字图像和摄影测量的基本原理,应用计算机技术、数字图像处理、影像匹配、模式识别等多学科的理论和方法。航空摄影测量很大,大比例尺地形图、地籍测量的重要手段和方法,可以提供数字,图像映射的行,线,和其他形式的产品。数码摄影工作站的出现,结合GPS技术的应用在摄影测量、摄影测量自动化、数字化方向发展。全数字摄影测量系统的应用,改变了从形象到摄影测量产品4 D产品,如,为了建立各种专业的信息系统和基础地理信息平台的数据提供了可靠保证。 5、信息化测绘技术 信息化测绘技术的发展,我国传统的数字测绘技术实现转型,跨越到另一个新的发展阶段后,新技术具有高效率的特点,它代表了我国测绘技术发展进入新世纪后现代化的总体战略方向。最重要特征是信息化测绘技术可以实现地理信息服务,随时随地可以为工程测量提供很大的帮助。信息化测绘技术的前沿技术包括现代坐标基准建筑技术、新网络RTK技术等,在工程测量中应用在各个方面,使工程测量精度、信息化测绘技术在生态建设,节能减排,以及新农村建设的广泛应用,为国家和人民带来了巨大的经济效益和社会效益,也大大提升了我国的综合国力,实现国家和社会的可持续发展。 三、工程测绘测量技术的发展 工程测量技术从最初的传统的测量技术发展成了现在的数字化测量技术,经过了一段漫长的历史时期。随着现代化技术的不断发展,工程测量内外作业正逐步向一体化发展,即将处理和获取数据变得更加自动化,将测量过程的控制变得更加智能化以及将测量结果变得更加数字化。测绘技术应用于工程测量中有助于提高我们现代化建设水平,传统的测绘工程测量技术一般只应用于建筑、交通等领域,而数字化测量技术可以同时应用于地形测图和施工放样两种测量当中。 将新型数字化技术应用于测绘工程的测量,能够利用计算机技术生动形象地表达出模拟信号,可以使测量成果的使用、维护和更新变得更加方便快捷,确保产品信息的实效性。还可以根据客户提出的不同要求,利用这项技术合理地处理和加工各种信息数据,使用功能变得越来越多,使测绘工程的测量变得更加智能化、自动化及规范化。测绘工程中曾经也使用过一些比较先进的地面测量仪器,如电子经纬仪、电子水准仪、全站仪、精密测距仪、激光扫平仪、光电测距仪以及激光准直仪等,这些仪器都在一定程度上为现代工程数字化测量技术的发展提供了便利的条件。现代测量技术的发展对传统工程测量中的工程控制网布置、道路测量以及施工测量等比较落后的作业进行了改进,大大提高了测量的工作效率。可见,将新型数字化技术发展应用于测绘工程测量具有重要意义。 结语 综上所述,我国工程测量科技进步很大,发展很快,取得了显著成绩;但是发展还很不平衡,尚跟不上国民经济建设发展和社会进步的需要。令人可喜的是,随着计算机技术的进步发展,以及GPS、RS、GIS、3S 集成技术等测绘新技术以及数字化测绘、地面测量等先进技术设备的应用,仅保证了土地测量信息的准确性,而且作为一种便捷的测绘工具,给地籍测绘工作带来很大的便利,也很大程度上减轻了测绘人员的工作量。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:随着我国社会经济和科学技术的不断进步,同时也带动了我国其他行业的进步和发展,尤其是在我国建筑行业的发展,同时,也带动了工程测绘技术的不断发展和进步。在进行工程测量的过程中,各种新型的测量技术和测量方法也在不断的更新,其中最常见的、应用最为广泛的就是3S技术。本文就针对于这三个技术和3S技术在工程测量中的应用进行了简要的归纳和总结。 关键词:工程测量;测绘技术;应用 前言 工程测量是测绘学在国家的各项基础设施建设中的直接应用,也是测绘科学应用的最为广泛的一个分支。现代测绘技术在工程测量领域的应用极大地提高了工程测量的精准度,对工程测量的发展具有革命性的意义。如今在工程测量领域中,各种更为先进的测绘技术,比如全球定位技术(GPS)、地理信息技术(GIS)、数字化技术以及遥感技术(RS)等都为工程项目的测绘工作带来了质的飞跃,为工程测量提供了坚实的技术保障。这些新的现代技术的应用,在工程测量中起着至关重要的作用。 1.现代测绘技术分类 1.1、数字化成图技术 现代测绘技术是由数字化成图技术组成的,这种技术和以往的作图方式都不相同,提高了测量的准确性。传统的作图方式相对于来说较为费力,并且需要多次处理更改数据,这种方式很难以满足工程测量的技术要求,不符合当前社会城市的发展。而数字化成图技术正好解决了这些问题,因此被广泛使用在大比例尺度的地形图和工程图的测绘中,成为了工程测量中必不可少的技术。 1.2、全球定位技术(GPS) 全球定位技术在工程测量领域的应用是工程测绘工作迈出的一大步,标志着传统意义上的定位技术以测距、测角和侧水准作为基础工作办法的时代的终结,取而代之的是高精度、高效率的全球定位系统。传统的测绘办法比较复杂,任务比较繁重,要求完成控制网的布局和检测等工作,往往需要通过运用经纬仪、全站仪或者测距仪完成对数据信息的测绘工作,还要布置环形或者线形的控制网。相比之下全球定位系统就显得更加高效,基本上不会受到人力和天气的影响。 1.3、地理信息技术(GIS) 将地理信息技术应用到工程测量中来,能够利用其庞大的数据库信息存储,第一时间利用计算机软件进行成图处理,对于工程测量成图效率的提高以及工程设计进程的加快有极大的帮助。由于地理信息技术是以计算机技术为操作基础,因此可以相应的减少野外测量的工作时间,在降低了测量人员的工作强度的同时也使工程测量的精度得到了极大的提高。 1.4、遥感技术(RS) 遥感技术具有大范围的同步检测能力,时效性比较高,测绘数据的可比性以及经济性比较强,因而在工程测量中得到了广泛的应用。具有高分辨率以及多光谱摄影图像的遥感卫星是对地检测搜集基本地理信息的主要设备。在实际测绘工作中,遥感技术主要应用于各种中小型比例尺的工程图和地形图的绘制工作,对于各类地形图的实时更新提供了技术上的有力支持。 2.工程测量测绘技术的应用 2.1、GPS技术的运用 GPS是现代测绘技术中的一种。在现代地籍测量的过程中,GPS主要使用在整个测绘的区域,以满足工程对精确度的需要。随着GPS技术的不断发展,GPS RTK技术在工程测量中的应用更加广泛。这种测量的模式可以在准确的获取地籍坐标的准确信息,能够满足地籍测量精度较高的前提之下,在作业现场提供经过检验的测量结果,摆脱在后期处理的过程中出现问题的原因。 (1)GPS RTK接收机+测图软件。使用GPS RTK接收机在野外进行各个数据的测量,使用GPS数据处理软件进行处理,并且按照相关的个数对数据进行处理,并且最后生成图案。GPS RTK接收机是一种精度较高、效率高、速度快的数据采集设备。其显著的有点就是可以减少控制点,提高测量的效率。 (2)GPS RTK接收机+全站仪+掌上电脑+测图软件。克服集中数字测量模式的缺点,发挥各自的优点,可适应任何地形环境条件和任意比例尺地籍图的测绘,实现全天候、无障碍、快速、高精度、高效的内外业一体化采集地籍信息。 2.2、GIS技术的应用 之前已经介绍过地理信息可以将整个地球上发生的事情通过成图来进行分析,并且可以实现储存并处理地理数据等多方面功能。GIS更多的是使用在土地开发或城市规划中,在工程测量中可效率短时间的将存储的信息处理成图像,对工程的进度也起到加速作用。地理信息系统可以在降低户外测量难度的同时获得更效精准度更高的效果,这也是GIS在工程测量中的巨大优势,相辅相成缺一不可。 2.3、RS技术的应用 使用这项技术可以进行大面积的观测。因此,RS技术可以使用在大面积区域内部的测量工作,这项技术可以进行同步观测,因此,应用相对于较为广泛。RS技术的测量原理主要就是通过分辨率相对于较高的对滴遥感卫星配合多光谱航空摄影,来实现对大面积区域的同步测量观测,然后在根据所拍摄到的相片以及测量到的数据进行对比,以获得所需的测绘成果。 3. 工程测量中数字化技术的运用分析 在测绘技术的应用领域,大比例地形图以及工程测绘都是测绘工作的最基本内容。随着社会科技的不断进步和发展,已经有越来越多的科技装备已经开始使用到工程测量中,从而促进了测绘技术的不断发展。例如说全站仪等设备,以及GEOMAP以及GEOSTAR等软件的运用,在一定程度上促进了我国传统的测绘技术向数字化技术的不断转变,通过先进的测量设备和程序相互的结合,能够有效并且高质量的完成测绘的工作。当前情况下,数字化测绘技术已经广泛使用在我国大比例尺基本地形图和地籍图的测绘中,并且对比分析可以得出以下集中测绘技术应用效果较好: 在工程测量中,就是使用一种最常用的测绘技术,在借助RTK GIS技术和全站仪设备在野外对数据进行搜集和处理,并且对收集到的数据进行草图的绘制。在整个过程中,所有的信息数据都是以数字化的模式来进行储存的,在对数据进行处理的过程中,可以通过一些辅助设备和相关的程序,对需要的数据进行读取,并且和草图相互配合,从而完成对图形的编辑和对数据的处理工作。采用这种方法所获得的地形图还可以和GIS系统相互交换。在测绘的过程中,最常用的设备就是遥控电子平板设备,虽然可以借助棱镜来实现现场进行测绘的过程,但是在实际野外测绘的过程中,所投入的设备效果和实施测绘的速度也很不成功,因此,在这样的测绘地形的条件之下,使用使用电子手薄结合操作的施测方式更为经济实用。 结束语 工程测量工作一直都是新建工程项目的前提,工程测量工作的质量对于新建工程项目的整体质量都有着直接的影响。利用现代化的测绘技术,通过数字化成图技术、全球定位技术、地理信息技术以及遥感技术实现测绘数据信息的自动化、实时化和标准化,可以有效地提高工程测量工作的质量,满足新建工程项目建设和使用的需求。 工程测量测绘论文:基于测绘发展现状的工程测量测绘技术应用探析 摘要:目前,随着工程测量理论和技术的快速发展,以及现实测量工程、仪器、技术之间的密切关系,使得工程测绘技术向着小型化、智能化、自动化与动态测量化趋势发展。近年来我国工程测量在各个国家建设方面取得了很大发展,为我国的国民经济良好发展解决了众多核心问题。本文通过对工程测量的重要性分析及我国工程测量的创新发展进行描述,说明了测绘技术发展方向及其应用分析。 关键词:测绘;现状;技术;应用;探析 一、测绘技术的重要性分析 测绘技术是工民建施工的基础,测绘技术是工程施工管理的指引。测绘工作具有专业性强、实际应用性强等特点,测绘工作在进行时必须要多人配合才可以完成,一个环节的失误就可能影响整个工程的施工进程。现在我国的施工单位已经都充分的认识到了工程测量的特殊性和重要性,因为工程测量、放样等等工作致使烂尾楼情况已经见到非常少了。尽可能地杜绝工程测量工作中的失误,不单要在测量管理上加强控制和管理,还必须要应用当今先进的测量手段和技术,把误差将至最低,尽可能保障工程施工的安全正常进行。 对于施工中的那些工程测量环境艰苦、地形多变复杂、测量工作放线困难的工程中测绘新技术的优越性才可以真正的得到体现。利用影像提取技术和GPS技术等测绘新技术的应用已经得到了生产一线测量人员一致好评,不断地加快测绘新技术推广、不断地加快测绘设备投入对于目前地工程质量保障有着及其重要的影响。 二、我国测绘技术创新发展 我国目前的新型测绘仪器怎样才能在实际的工程中得到更好的应用;目前人们不同的生活环境怎样开发出适应时代测绘仪器,怎样研究利用新的测绘技术和方法,来满足新的社会环境的特殊要求,这些问题的良好解决都对推动测绘技术的发展有极好的作用。现在测绘技术新的发展通常集中在几个方面: 第一,近些年来测绘相关传感器的研究也取得了很大的进展,应用和集成更好的发展传感器是一个非常重要的概念,它是泛指各种能高精度、自动化、全方位地采集数据的设备。第二,数字化测绘技术在工程领域的应用,数字化测绘技术不仅得到了普遍应用,利用大比例尺测图技术使得测绘技术不断的向着数字化、信息化的方向发展。第三,摄影测绘技术的应用也不断的扩大,摄影测量技术在很多的城市与工程测绘领域中得到了良好的应用,摄影测绘技术因有高质、高精度、高效率、低成本的优点,并且摄影测量仪器结合了计算机技术,摄影测量技术不仅可以提供一个完全的、实时三维空间信息,而且还不需接触物体,大大的减少了测绘的外业工作量,很好地提高了测绘精度,很好地提高了效率,降低了成本。第四,变形监测自动化技术也成为了重要的测绘手段,变形监测自动化技术是目前测绘中变形监测的一个非常重要话题。第五,大型与精密工程测量及工业测量得到了很好地发展,随着我国国民经济的飞速发展,众多的大型工程建设、超高精度机械设备安装、自动化生产线及大型工程建造和运营过程都需要进行安全监测,这些也就对测绘工作提出了新的要求。 三、工程测量测绘技术的应用探析 伴随着测绘技术的不断向前发展, 当代的工程测量测绘技术正在向着内外业一体化、数据获取与处理自动化、测量过程控制与系统智能化、测量成果的数字化、测量信息管理的可视化、测量信息共享的方向发展。测绘新技术应用的主要目的是提高测绘的工作效率、提高测绘数据的精准度来进行, 为日后的工程施工指出明确的方向、打下良好的基础。 1.GPS测绘技术的应用 GPS的诞生不仅加快了科技的进步,还为军队所运用,它是一个良好的跟踪装置。现如今GPS测绘技术的运用也变得尤为广泛, GPS测量技术的不仅能在高精度和高效率的地面测量中应用,还可以卫星测高和大地地球重力场的测量中的应用,还能够在连续运行站网及综合服务系统方面应用,而且还可以用于大气监测中等等,GPS技术的出现给测绘领域带来了彻底性的变化,这主要表现在一下几个方面:在现代的大地测量方面,GPS定位技术用其地位的精度高、快速方便等特点被广泛的应用于大地控制的各个测量中。 2. 三维激光扫描测量技术的应用 随着科技的不断发展,使得三维激光扫描测量技术也得到了很好的发展,该技术克服了原有测量技术的局限性,三维激光扫描测量技术是利用非接触的主动测量方式来获取外界事物的三维数据,它可以对外界物体随时进行扫描,并且它还不受外界条件的限制,可实现昼夜测量,能够把信息快速的转换成可以利用的数据。三维激光扫描测量技术具有快速扫描、高精度、数字化程度高的等特点,在实际生产中他能够大大地降低作业成本,并且使用非常方便,数据信息的输出格式能够和CAD以及三维动画等工具软件直接对接。 3.RS测绘技术的应用 当今遥感技术已被广泛的应用于农业、海洋、水文、地质、气象、林业、军事、等诸多领域。在未来的十年中,遥感技术预计将进入一个可以快速、高效、及时提供多种对地观测数据的全新阶段。遥感图像的三大分辨率(光谱分辨率、空间分辨率、时间分辨率)也会有很大的提高。其应用的领域也会随着空间技术的发展而发展,特别是在地理信息系统与全球定位系统技术的发展和相互渗透,将会越来越广泛,如下图所示就为遥感技术的实际应用。 4.GIS测绘技术的应用 GIS地理信息系统是在最近的几年里取得了惊人的发展,GIS测绘技术已经在城市规划、交通运输、环境评估、邮电通讯、灾害预测、国土管理、资源调查、水利电力、农林牧业、商业金融等的几乎所有领域得到了广泛应用,如下图所示就为GIS技术的实际应用。 5.工程数据库与城市信息系统的建立应用 伴随着测绘采集数据与数据处理逐步走向数字化、自动化、信息化,测绘工作者怎样才能更好的使用和收集测绘信息,更好地为我国经济和国防建设服务,那么最有效的方法是利用数据库技术与GIS 技术,并还要建立数据库和信息管理系统。环境的治理、土地的规划、城市的建设、企业的管理、资源的开发等部门,都需要建立专业的信息系统或者是数据库,来更好的实现管理标准化、科学化以及信息化需求。另外,国产的GIS 地理信息系统基础软件与应用软件研究开发已经相当的成熟,这些都为城市信息系统与工程数据库建立和应用打下了良好基础。 结语:由于测绘技术的不断发展进步,所以当代的测绘必将朝着测量内外业一体化、测量信息的管理可视化、测量成果与产品数字化、测量的过程控制与系统行为智能化、数据的获取和处理自动化、信息共享与传播的网络化的方向趋势发展。 工程测量测绘论文:关于工程测量测绘数据处理方法的探讨 不管有着怎样的观测条件,在整个的观测过程中,观测的结果都会产生误差。因此测绘数据处理是测量工作中极为重要的一步,测绘数据处理通常分为一般计算、平差计算和计算机辅助成图。 一、一般计算 一般计算通常包括在工程勘察测绘中,若干工序之间各种数据按照严格的数学关系所进行的计算和变换工作。此类计算一般分布在测绘工作中的分工序中,数据之间没有几何矛盾,不需进行几何平差。如同一坐标系下不同坐标形式的转换及不同坐标系的坐标转换。 坐标转换通常有以下两种方法: (1)整体转换法:整个转换区域计算一套转换参数。 (2)分区转换法:将整个转换区域划分成若干个分区,分别对各分区计算转换参数。 二、测量平差计算 测量平差计算是为了消除平面或高程控制网中各观测值之间的几何条件,按最小二乘法求定控制网中各几何元素的最佳估值和评定观测元素及其函数精度所进行的工作。一个平差计算单元的数据,可分为起始数据、观测数据和待求数据三类。观测数据包括已知高精度的边长、方位角、高程等,观测数据包括水平方向、边长、高差等,待求数据包括未知点的坐标、高程等。起始数据和待求数据是非随机性数据。观测数据是随机性数据,含有误差。误差可分为系统误差和偶然误差两类。 系统误差的影响减弱方法可以通过采用对仪器进行调整和检定、对观测顺序进行设计、让同一个人观测全部观测值以避免换人带来的观测习惯变化带来的系统误差及进行大气折光和地球曲率改正等。 偶然误差在大小和符号上都表现出偶然性,但从大量偶然误差的总体看,它是正态分布的,最小二乘法就是针对偶然误差的处理方法。 在实际工作中,为了提高成果的质量,同时也为了检查和及时发现观测值中有无粗差存在,通常要进行多余观测。由于偶然误差的存在,通过多余观测会发现观测结果之间不一致,或不符合应有关系而产生的矛盾。因此,必须对这些带有偶然误差的观测值进行平差处理,使得消除不符值后的结果可以被认为是观测量的最可靠结果。 根据数理统计,某项观测成果是对该项观测所有可能取值(母体)所抽取的子样。子样与母体有相同的概率分布,可以利用子样对母体的统计性质作出推断。但由于用有限个数的观测值只能得出观测值的“估计值”,而不能得到它的真实值。因此测量平差的主要任务是,根据带有偶然误差的有限个观测值来确定参数的最佳估值以及评估观测成果的质量。 因多余观测而产生的方程式数,少于全部观测量的个数,所以无法由这些条件得出观测的估值,而必须给出一个准则才能使估值有唯一解。因此也需要根据一个准则来算得最符合要求的值。测量平差常采用的准则是最小二乘法,即观测值偶然误差平方总和为最小。按最小二乘准则求观测值的估值,随所选择的函数模型的不同,就有不同的平差方法,最基本的是间接观测平差法和条件观测平差法两种。 间接观测平差法要求所选未知数是互相间不存在函数关系的。但有时在一组间接观测的未知数中,还有条件存在,当处理这些结果时,就有必要从误差方程式和条件方程式的综合中求出各未知数的最佳估值。这就是附有条件方程式的间接观测平差法。间接平差值方程的矩阵形式为,间接平差的法方程,间接平差的结果为.。 按间接平差法求平差值的计算步骤: (1)根据平差问题的性质,选择t个独立量作为参数; (2)将每一个观测量的平差值分别表达成所选参数的函数,若函数非线性要将其线性化,列出误差方程; (3)由误差方程系数B和自由项 组成法方程,法方程个数等于参数的个数t ; (4)解算法方程,求出参数 ,计算参数的平差值 ; (5)由误差方程计算V,求出观测量平差值 ; (6)评定精度。 条件观测平差法所列条件个数等于多余观测个数。有时为了某种需要,另选一些非观测量作为未知数一起参加平差,此时在观测量与非观测量之间就增加了相应的条件式,这就是附有未知数的条件观测平差法。条件平差基础方程为: 法方程将改正数方程代入条件方程,可得: 解得: 按条件平差法的求解步骤: (1)根据具体问题列条件方程式; (2)组成法方程; (3)解法方程,求联系数K; (4)求改正数V; (5)求观测值的平差值; (6)检核。 为了检查平差计算的正确性,常用平差值重新列出平差值条件方程式,看其是否满足方程。 在间接观测平差模型中,如果未知数中有某些参数是随机变量,且其先验统计特性为已知,则可在观测误差平方和与随机参数平方和之总和为最小的条件下,求得观测和随机参数的估值,这称为最小二乘拟合推估。在大地测量和摄影测量中已有应用,在工程测量上亦有广泛的应用前景。最小二乘拟合推估发展了最小二乘法,能使部分系统性误差得到减小。关于观测中的粗差剔除,在摄影测量上已从理论研究走向应用,主要思路是采用不同的“参数估计准则”。 三、计算机辅助成图 大比例尺地形图成图的一种手段。又称数字化成图。通常我们所看到的地图是以纸张、布或其他可见真实大小的物体为载体的,地图内容是绘制或印制在这些载体上。而数字地图是存储在计算机的硬盘、软盘或磁带等介质上的,以供不同用户应用。地图内容是通过数字来表示的,需要通过专用的计算机软件对这些数字进行显示、读取、检索、分析。数字地图上可以表示的信息量远大于普通地图。 四、结论 测量中存有误差是不可避免的,而测量平差则是通过数据处理求待定量最佳估值和评估观测成果质量的重要方法。测量平差已成为测绘学中很重要的、内容丰富的基础理论与数据处理技术之一。恰当地测绘数据处理,可以最大限度地减少测量误差的影响,给出一个尽可能精确的结果,并对这一结果的精确程度作出评价。 工程测量测绘论文:工程测量测绘技术应用研究 摘要:随着经济的建设和科学技术的提高,工程测量测绘技术也得到了迅速发展。工程测量测绘对于工程项目的施工和规划具有重要的影响,在工程建筑领域得到了广泛的应用。在当前的发展下,工程测量测绘技术得到了阶跃式的进步发展,在测量中实现了对各种新型测量技术和测量方法的应用,加强对工程测量测绘技术在工程中应用的研究,对工程建设具有重要的意义。本文主要分析了当前常用的工程测量测绘技术,并对其应用进行了探讨。 关键词:工程测量测绘技术应用分析 在经济建设的快速发展下,工程建设也实现了大幅度的开展。在工程建设中,从施工开始直至竣工结束,都离不开工程测量技术的配合与支持,工程测量技术的使用可以使整个工程项目质量能够得到有效的保障,对工程项目的建设具有重要的作用。因此,加强对工程测量测绘技术在工程中应用的研究,对工程建设具有重要的意义。 一、工程测量中3S 技术的运用 1、GPS技术的运用 GPS技术的应用对我国的工程测量事业的发展起到了极大的推动作用,传统测量技术所要用到的测量仪器比如经纬仪、测距仪等容易受到周边环境、气候的影响,造成测量精度不高的问题,而GPS技术则能够全面有效的弥补传统技术中所存在的不足,不受任何外部因素所干扰,从而极大的提高了测量精准度。 该项测量技术在工程中的应用的优势主要体现在以下几个方面, 第一,在进行动态桩位放样时,能够有效提高精准度,误差偏差率能够缩减到厘米级,第二,通过该技术能够大幅提高测量效率,从而降低野外工作量,第三,这项技术在对桩位的分布进行测量时,还能同时对桩位偏心进行检查,最后,采用该项技术与传统测绘设备相结合的方法,可以完善和优化测量成果,比如在进行定点测量时,可以通过GPS进行静态测量弯曲从而提高定点布控的精确性,然后在配合传统测量设备,设置近距离位移,从而实现测量成果的目的。 2、RS技术的运用 采用这项技术能够有效实现大面积同时观测,因此,较适用在需要进行大面积区域内差异性对比的测量工作,该项技术由于是对地同步观测中十分有效的技术,因此获得了广泛的应用,RS技术的工作机理是通过分辨率较高的对滴遥感卫星配合多光谱航空摄影,来实现对大面积区域的同步测量观测,然后在根据所拍摄到的相片以及测量到的数据进行对比,以获得所需的测绘成果。说到这里,我们以技术较为成熟的美国快鸟遥感卫星为例,它为人们所提供的服务精准度能够达到亚米级,因此人们可以通过它获得较小比例尺的地形地貌数据,这样就能提高城市地形图绘制以及建筑工程测量放样的精准度了。 3、GIS技术的运用 GIS技术是数字化技术、测绘遥感以及环境管理学科的结合产物,通过 GIS技术能够对相关地理数据进行搜集工作,并进行处理以后进行三维展示,这一技术在我国的土地整理工作和城市发展规划工作中较为常用。经过实践证明,GIS技术在工程测量方面的运用具有以下优点,它有着较为完善的数据管理以及图形处理再显示功能,其工作原理是根据测绘任务需要对数据库中的海量信息进行筛选分析,再通过成图软件对相关数据进行处理成图,这样就能够有效提高成图效率,从而提高测量工作速度,尤其是这一技术与相关软件相结合能够极大的降低测量工作户外的劳动强度以及测量难度,还能有效提高测量的精度,而且还能使测量成果及数据更便于管理,因此具有较高的经济效益。 二、工程测量中数字化技术的运用 在测绘技术的应用领域,大比例地形图以及工程测绘都是测绘工作的最基本内容,但采用传统测量技术实测时,一般都会先在野外进行实地勘察完成对相关数据的搜集工作,然后在回到室内,通过相关设备以及软件完成对数据的整理及图纸绘制的工作,这样的工作模式,一般成图周期都比较长,而且对于一些在建工程具有一定的滞后性,不能满足于现代工程对地理信息实时的需要。 随着全球科技的迅速进步,越来越多的科技装备投入到这一领域,从而促进了测绘技术的迅速发展,比如电子经纬仪、全站仪等设备,以及GEOMAP以及GEOSTAR等软件的运用,极大的促成了我国的传统测绘技术向数字化技术的转变,通过先进的测量设备与这些数字化程序有效结合,能够高效且高质量的完成常规的测绘任务,当前,数字化测绘技术广泛的应用在我国大比例尺基本地形图以及地籍图等的测绘工作中,经过对比分析,以下几种数字化测绘技术较为有效:首先在工程测量中较为常用的一种测绘技术是借助RTKGIS以及全站仪设备完成野外地理数据的搜集、信息数据的处理、草图的绘制,在这个过程中,所有的信息数据都以数字化模式进行储存,在对内页数据进行处理时,可以通过一些辅助设备以及相关程序,对需要的数据进行读取并与草图结合,完成图形编辑以及数据处理工作,采用该方法所获得的地形图还可以和GIS系统进行交换。 此外,还有一种方法是将便携相机和全站仪进行结合,该方法所采集到的地理信息数据不用进行编码,现场通过相关电子平板设备就能完成绘图工作,通过该方法所获得的测绘成果直观性更突出,而且便于修改以及优化,而且便携机使跑尺人员运用起来更方便,转换后的观测数据还能及时显示,更加提高了绘图的质量。目前,进行数字化测绘作业一般都是实行内外业相结合的方式,这就导致了一定的局限性,具体体现在全站仪联机以及电子平板设备的有效性问题,测程太长会对电子平板设备的操作造成影响,这便对那些地形较为复杂的测绘任务提出了较难的要求。在测绘中,最为常用的遥控电子平板设备虽然可以根据棱镜来辅助现场操作人员进行操作,但在实际户外条件下,所投入的设备效果以及施测速度并不是很理想,因此,在这样的测绘地形条件下,还是使用电子手薄结合操作的施测方式更为经济实用。 三、工程测量中摄影测量技术的运用分析 在现代工程测量工作中,摄影测量技术得到越来越广泛的应用,它主要是通过借助高精度的测量设备、摄影机以及计算机技术和GPS等,实现地形地貌三维空间信息的采集以及传输等,它在很大程度上也降低了户外工作强度,并有效提高了施测的精准度。采用这项技术能够在比例尺较大的地形或者建筑中实现有效的监测或者地籍测绘等。在我国这项技术最有代表性的方法是航空摄影测量,这种方法在我国许多规模较大的工程勘测中都得到了良好的应用,并获得了较好的效果。而采用这一方法的另一好处是能够同步生成多类型地图,比如数字图、高程图、影像地图等,而且比例尺可以精确到1比500。值得一提的是,GPS在这一技术中的辅助应用,还能缩减航测时的控制点连测,从而有效提高了施测效率。 随着经济发展和科技的进步,工程测量测绘技术的应用越来越被人们所重视。随着工程建设的发展,对测量技术的要求、测量数据的准确性以及测量的时效性要求也越来越高,因此,必须在工程建设实践中,加强对测量测绘技术的管理研究,不断改进测量测绘技术,以满足工程建设不断发展的需要,促进工程测量测绘技术水平的不断提高。
地质环境论文:简论地质环境中挥发性有机污染研究现状 摘要:有机化工产品的广泛使用和不当排放,造成越来越严重的环境有机污染。其中,地质环境有机污染研究,尤其是地下水有机污染调查和研究广泛开展。详细介绍了国内外关于有机污染尤其是挥发性有机污染的研究现状,认为目前该方面的研究主要侧重于地下水中有机污染方面,非饱和带中挥发性有机污染及土、孔、水共存的特性对其该种运移的影响研究则正在广泛兴起,并正在成为有机污染研究的一个重要的方向。 关键词:挥发性有机污染物;气液二相关系; 氯代烃;地质环境 近年来,随着社会的发展,石油化工生产、有机溶剂和洗涤剂等化工材料的广泛使用以及含有机化合物的生活垃圾的排放等造成了严重的环境有机污染问题,包括威胁地下水源的水质安全、污染空气、改变土壤结构特性、对农作物造成危害等。其中,地质环境尤其是地下水有机污染更是直接危及人类的生存安全。 相比于无机污染,有机污染尤其是地质环境有机污染的污染物种类多、毒性大(有很多有致癌、至畸和致突变的“三致”等作用,对人体和其他生物危害极大),且天然条件下难完全降解,其迁移、转化和存在形式既受污染物本身性质(溶解度、吸附常数和挥发性等)的制约,同时还受周围环境因素的影响,比较复杂。 有机污染物在地质环境尤其是土壤中可以以挥发态、自由态、溶解态和固态4种形式存在,其中绝大多数都属于挥发性有机污染物(volatile organic compounds,vocs)。由于其广泛和长期的使用,vocs已成为一类最重要的环境污染物,其中一些已经确定或怀疑对人类有致癌作用。vocs在土壤中主要以气相和液相两种相态存在,并在土壤中滞留或通过挥发、淋浴和由浓度梯度产生扩散等运移或逸入空气、水体中,或被生物吸收迁出土体之外,进而对大气、水体、生态系统和人类生命造成极大危害。 目前,地质环境有机污染问题,尤其是地下水有机污染问题,已成为国际科学界的研究热点,并受到社会和公众的关注。而土壤做为污染物进入地下水的重要途径,关于土壤污染的研究也已兴起,并越来越受到重视。 1 国外研究现状 由于地质环境尤其是地下水有机污染的危害性随着社会的发展日趋普遍和严重,发达国家对其给予了高度重视,并投入了大量人力和物力进行调查和研究。欧美等西方发达国家到20世纪末已基本完成了区域地下水有机污染调查工作,目前研究主要围绕局部的污染场地开展工作,并已经开展风险评价和恢复治理技术以及有机污染物的迁移转化规律和机制方面的研究。受分析技术及经济的限制,发展 挥发性有机污染物中,卤代烃污染物,尤其是三氯乙烯(tce)、四氯乙烯(pce)最为常见,分布最广,研究程度也最高(李雯等,2007;徐?等,2006;李海明等,2005;张国俊等,2006)[3-6]。西欧和北美的发达工业国家,早在20世纪70年代初期就已认识地下水卤代烃的污染机理及其危害为主要方向,大量开展地下水有机污染监测方法、评价方法及迁移转化规律的研究,目前已深入到卤代烃的污染机理和治理技术的研究(张达政等,2002)[7]。美国国家环保局早在1976年就将三氯乙烯列入129中优先污染物。20世纪80年代,荷兰232个地下水抽水站中三氯乙烯检出率高达67%( hirata t.等,1992)[8];此后,有机污染物尤其是氯代烃对地下水的污染,越来越引起引起各国关注。日本、美国、英国等发达国家相继开展饮用地下水的有机污染调查与研究工作。1982年日本环境厅对全国15个工业城市的地下水水质进行检测,结果表明,30%的供水井受到四氯乙烯(tce)、三氯乙烯(pce)等挥发性有机化合物所污染(partrick t.等,1987)[9];美国环保局39个小城镇地下水供水水源地的检测结果表明,在处理或未处理过的地下水中都发现了11种挥发性氯代链烃,由此100多个供水井被迫关闭,其中检出率最高的是三氯乙烯和二氯乙烯,分别为36%和31%[8];folkard对英国209口供水井的氯代烃作过分析,发现 tce和 pce是主要的污染组分[8]。 做为地质环境的重要组成要素,土壤是有机污染物进入地下水的重要途径,同时也是有机污染物的自然净化场所,因而,土壤有机污染的研究广泛开展。挥发性有机污染物在土壤中的吸附和解吸过程影响着其向大气、地下水与地表水的迁移,因而关于其吸附和解吸特征和机理的工作已做了很多,在过程机理和动力学模型等方面已经取得一些很有意义的进展。unger等[10-11]将挥发性有机物(voc)在土壤上的吸附过程解释为:在湿度很低的条件下,voc蒸气在土壤上的直接吸附占主要地位,并与土壤表面积相关;在水饱和条件下,矿物质表面没有污染物可到达的吸附位点,在吸附过程中,vocs首先溶解入水相,然后吸附在土壤表面;在非饱和湿度下,则存在着气、液和固三相之间的平衡,是前两者的结合。由此,unger等提出了3点假设:① 在描述气、液两相间的分配时,适用亨利定律;② 在微观范围内,土壤表面均一;③ 水会先注入较小的土壤孔隙,再注入较大孔隙。以这些假设为基础,推出了土壤中挥发性有机物的吸附模型,该模型认为,在任一土壤湿度条件下,土壤表面吸附的有机物的量是以下3个参数的函数:① 相对饱和湿度为0%时的吸附浓度;② 相对饱和湿度为100%时的吸附浓度;③ 相对饱和湿度已定时,土壤表面暴露于各相中所占分数(由bet低温氮吸附法和压汞法测定)(unger 等,1996)。通过实际检测三氯乙烯、1,1,1-三氯乙烷、甲苯和苯在一种粉质壤土上的吸附,验证了这个模型。为研究土壤中有机污染物通过渗滤污染地下水的可能性,研究人员还建立很多渗滤模型。expres模型是一个评价亚表层土壤中有机农药污染物行为的专家系统,其采用了两个迁移模型(leachm和 przm)及两个数据库(加拿大所大量使用的农药化学性质数据库及加拿大10个地区的气候和施药情况数据库)(a.s.crowe等,1992;mutch j.p.等,1993) [12-13]。wilson等用化合物在土壤中的迁移模型评价污泥中有机污染物的渗滤趋势(wilson s.c.等,1996)[14]。 土壤中挥发性有机污染物从地下向地表挥发,是土壤有机污染物消失的一个重要途径。wang等对随污泥进入土壤中氯苯类的行为进行了研究(wang m.j.等,1994)[15]。结果表明,挥发是其消失的主要过程。作者提出氯苯的散失过程存在着二步一级动力学。其解释为:刚随污泥施入土壤中的氯苯被土壤吸附需要一段时间,开始时存在着大量游离的氯苯,因而挥发速率较快。随后氯苯逐渐由游离变为吸附态,挥发速率趋于平缓。由于其它过程对氯苯类消失的贡献不显著,因而其消失过程实质上反映出挥发的动力学过程。woodrow等研究了农药的挥发速率(f)与其性质的关系(woodrow j e等,1997)[16];burkhard等检验了一系列农药从土壤表面的挥发(niklaus burkhard等,1981)[17]。证明挥发速率随着化合物浓度、空气流速、温度和化合物的蒸汽压的增加而增加;jury等发展的模型(jury w.a.等,1984)[18]也支持burkhard等的结果。在这些理论中,影响挥发过程的主要参数之一是有机污染组分的蒸汽压,其受温度的影响较大。cohen证实温度每升高10 ℃,挥发性将增大4倍。位于土壤深层的污染物,在其从地表挥发至大气之前,需先迁移至地表,这个过程一般认为属于一维扩散,由于土壤的非均匀性,lindhardt等用fick第二定律近似描述土壤中化合物进入大气的过程,并用于预测被煤焦油污染的土壤中有机物的挥发速率(cohen s.z.等,1984)[19]。与实际值相近。 对挥发性有机污染的研究中,关于其在土壤中的多相态运移规律和迁移、富集特征的研究开展不多,但也有研究者对此关注并展开研究。曾有研究者为研究挥发性氯代烃类有机污染溶剂污染地下水的过程和机理,研究了土壤气体取样方法以获取土壤中的气相氯代烃溶剂(p.k.bishop,1990)[20]。前述unger等基于对非饱和带中存在的气、液和固三相间的平衡的认识提出的3点假设,是土壤中挥发性有机污染研究的一大突破,对今后的研究具有重要的启示意义。近年来随着挥发性有机污染越来越受到重视,研究程度也越来越高,地质环境中挥发性有机污染物的多相态运移研究正受到越来越多的关注。graber等通过对以色列特拉维夫滨海平原区沙土含水层受挥发性有机污染物(vocs)问题的研究,认为,由于非饱和带中气体的运移独立于地下水流,气相vocs会先于液相vocs对非饱和带形成污染,从而对非饱和带造成二次污染(graber等,2002)[21]。daniel romen,ellen r.graber等在对同一地区(即以色列特拉维夫滨海平原区)开展的挥发性有机污染研究中,研究了饱和含水层和非饱和含水层界面附近挥发性有机污染物的分布规律,结果表明,在非饱和带中,气相和液相挥发有机物的平衡关系遵循亨利定律,且不管是在饱和含水层(液相浓度)还是在非饱和带(气相浓度),挥发性有机污染物浓度都随着与界面距离的增加而减小(daniel romen等,2005)[22]。martine bohy等利用大型试验(?25 m×12 m×3 m的大尺寸人工非饱和带)和数值模拟方法研究三氯乙烯(tce)在非饱和带中的运移转化规律,对比试验和数值模拟研究结果,认为温度和气液二相间的平衡关系是影响挥发性有机污染物在非饱和带中运移和转化机制的重要因素(martine bohy等,2006)[23]。 2 国内研究现状 受分析技术及经济水平的限制,我国地下水有机污染研究刚刚起步,而关于土壤中挥发性有机污染物气液关系方面的研究也较为少见,且主要是在政府部门主导下开展的针对包括有机污染在内的地下水污染调查工作。1999年,在国土资源部 近年来,我国也开始进行关于挥发性有机物的研究,但多是针对tce、pce等挥发性氯代烃及少数苯系挥发物,且应用范围不大,主要研究其在地质环境的运移、转化规律及去污、防止技术等。张达政等对浅层地下水卤代烃污染进行了初步研究,认为卤代烃运移和空间分布与污染源和包气带岩性密切相关,但没有提出其运移转化规律及机制(张达政等,2002)[7]。李海明德等研究了氯代脂肪烃(cah)在某工业区浅层地下水中的污染特征,指出地下水流场和地下水动态变化是影响其分布和变化的重要因素,氯代脂肪烃浓度沿地下水流向呈由高到低的分布特征,且呈季节性变化(李海明等,2005)[5]。徐?等通过吸附实验研究了三氯乙烯(tce)在天然土壤中的吸附行为及其影响因素,研究认为,三氯乙烯(tce)在土壤中的吸附主要是分配作用的结果;土壤有机质含量是影响土壤/沉积物吸附三氯乙烯(tce)的主要因素,有机质含量越大,疏水吸附位点越多,越有利于三氯乙烯(tce)在有机质中的分配,从而使三氯乙烯(tce)能大量吸附于土壤/沉积物中(徐?等,2006)[4]。黄国强等为研究污染物在土壤多孔介质中的迁移性质,建立了一种可快速测定非保守性污染物在土壤孔隙中有效扩散系数的新方法,采用了土柱扩散实验研究挥发性有机物(vocs)在土壤中的有效扩散系数;根据多孔介质为干燥和含水体系将挥发性有机物分为保守性和非保守性两种类型的扩散组分,建立了不同的迁移模型方程进行过程描述,并提出了迁移方程的一维解析解;通过对三氯乙烯和苯在砂土体系的研究,验证了利用土柱扩散实验测定挥发性有机物的有效扩散系数方法的可靠性和实用范围(黄国强等,2004)[24]。孙静针对挥发性有机污染物的挥发特性,研究了其在土壤中提取检测方法(孙静,2006)[25]。薛强对石油污染物在地下环境系统中运移的多相流模型进行了尝试研究,在考虑气体滑脱效应条件下,提出了挥发性有机污染物去污过程的滑逸耦合模型,并给出了耦合动力学模型的有限差分格式(薛强,2003)[26]。 目前,除台湾地区外,国内关于挥发性有机污染物在土壤中的气液二相关系的研究几乎尚未开展。台湾有研究人员在近年开始了气相有机污染的研究,这得益于台湾地区对加油站污染问题的重视。在该地区,对很多加油站都定期进行土壤油气检测或者取土壤气样进行测试以监控加油站油气泄漏情况的发生。但据2008年8月在西安召开的“第四届海峡两岸土壤与地下水污染与防治研讨会”上向台湾专家了解的情况,以及通过网络搜集的资料,台湾地区的挥发性有机污染研究仅限于实用的油气监测与检测,尚未见有关于土壤中挥发性有机污染物运移规律与多相态的研究文献,其土壤气体的取样方法也仅有启示作用。 3 讨论与展望 挥发性有机污染物作为一类特殊的污染物,因其成分复杂,危害性大,已经被列为环境中潜在危险性大、应优先控制的毒性污染物。国外许多发达国家已明文规定,对受挥发性有机物污染的土壤等地质环境必须进行妥当处置,以保证生物及其环境的安全。虽然我国对挥发性有机物污染土壤尚未出台相应的标准和法规进行控制,但在上海等国内少数发达城市,挥发性有机物的危害问题已引起政府部门的高度重视(吴健,沈根祥,黄沈发等,2005)[27]。同时,地下水有机污染问题的突出,也已引起政府、社会和研究人员的普遍关注。因此,地质环境中挥发性有机污染正在成为环境污染研究中热点问题之一。 目前,地质环境中挥发性有机污染的研究,大都是将挥发性有机污染物等同于一般有机污染物,侧重于其在地下水中的分布特征,且主要是氯代烃方面的研究。而关于非饱和带中挥发性有机污染的研究则正在兴起,但较少考虑非饱和带的土、孔、水共存的特性对挥发性有机污染物在土壤中运移的影响。 因此,地质环境中挥发性有机污染的研究,尤其在土壤中的运移和转化机制、多相流运移规律方面,随着关注程度的增大和对土壤多相共存体系认识的成熟,都将会有新的突破和发展。而随着计算机技术的发展,挥发性有机污染的多相流模型研究也将是挥发性有机污染研究的一个重要方向。 此外,随着对挥发性有机污染物关注的增加,主要针对挥发性有机污染的防治技术的研究与开发也将是未来的一个重要研究领域。 地质环境论文:阜新艾友煤矿矿山地质环境问题及其治理 [摘要]阜新艾友煤矿是阜新煤田八大矿区之一,为了解决阜新艾友煤矿区存在的生态和地质灾害问题,采用适合本区治理的系统方法,对矿区存在的地质问题进行综合治理,并利用综合模糊数学综合评价理论对土地复垦进行了适宜性评价,确定了各评价单元土地复垦的方向。结果表明,地面塌陷、废弃矿井、矸石堆治理复垦后为林地或草地。矸石山平台与边坡、露天采坑进行绿化达到保持水土、防风固沙的目的。该治理方法对矿山的地质环境治理恢复有积极的指导意义,对其他矿区的地质环境恢复具有一定的参考价值。 [关键词]煤矿;地质环境;综合治理 0 引言 艾友煤矿区是阜新煤田八大矿区之一,也是阜新煤田矿山生态环境和地质灾害的重灾区。该区煤炭开采历史悠久,既有解放前的小煤窑,又有计划经济时期开采的矿井,现矿山地质环境治理责任主体因历史原因灭失,而采矿活动遗留的矿山地质环境及生太环境问题积重难返。几十年大规模的矿山生产活动国,在井田周边范围形成近30km2的自然生态极其恶劣的地带,废弃矿井与采坑遍布,土地荒漠化、石砾化严重,采矿形成的塌陷坑、地裂缝随处可见,堆弃物侵占大量农田,残余煤炭、瓦斯气的自燃产生大量的h2s、so2、co等有害气体,煤矸石风化后形成的粉尘,对土坑壤、大气及地表水、地下水都不同程度的构成严生的污染,矿区周边生态环境受到极为严重的破坏[1]。矿区地质生态环境十分脆弱,越来越引起人们的关注。 1 矿区地质环境背景 1.1 地理位置 艾友矿区位于阜新井田的西南部,矿区内有新义线铁路和锦阜等重要公路通过,交通方便。矿区处于医巫闾山与松岭之间的低缓丘陵地带,地形起伏变化校小。矿区内细河由北向南流经矿区中部,除雨季外,河水流量较小。 1.2 水文气象 本地区属北温带大陆性季风气候,常年主导风向多为西南风和西风,四季变化明显,春季多西北风,风力最大8-9级,小至2-3级,气温上升迅速;夏季炎热多雨,降雨量较少,主要集中在7、8、9三个月,平均降雨量为500-600mm,最大达1009.11mm,年蒸发量为1700mm。年平均气温为7℃左右,最低气温-32.1℃,最高气温33.3℃。最大冻土深度1.40m,平均年无霜期150天。本区光照条件较好,平均年日照时数为2786.6小时。 1.3 地质构造 艾友矿区地表地形为丘陵地貌,北部为艾友北山,南部地势平缓。浅部有报废的艾友矿二井、四井,最低标高-165m矿区含煤地层为中生界侏罗系上统的义县组、九佛堂组、沙海组和阜新组。矿区煤层绝大部分属缓倾斜煤层,煤层倾角4°-22°之间。艾友矿煤系地层主要为晚侏罗系上部含煤组,厚度近1000m。共含煤20层,可采12层,可采煤层总厚度平均21m,最厚达70m。艾友煤矿已回采层涉及阜新组水泉、孙家湾、中间、太平上、太平下、高德6大层群和沙海组四、五2个煤组。单一煤层群累计采出煤层厚度1.2-24m,开采深度10-900m,煤层倾角4°-10°,开采方法多为走向长壁或倾斜长壁全部陷落式。 2 地质环境及生态环境问题 艾友矿区经过几十年的大规模、高强度的开发,矿区的地质环境、生态环境受损极为严重,而引发诸多地质灾害问题,主要表现在以下几点:地下采空区的地面沉陷,废弃矿井及采矿排废侵占大量的良田,煤矸石风化后形成的粉尘在风力作用下常形成粉尘暴,废弃矿井中残余煤炭和瓦期气自燃产生的有毒有害气体,这些污染物释放在大气中,渗透和溶角至地表、地下水体中,极大破坏本已脆弱的生态环境,而采矿大量抽排地下水,影响地下水的水质和水位,形成较大的降水漏斗,使当地居发、牲畜用水困难。采矿排废引起的土壤荒漠化、石漠化也非常严重。 2.1 地质环境问题 经初步调查勘测,在艾友井 30km2范围内,较大规模的地面塌陷-沉降区块3处,塌坑总数69个,最大直径80m,深5-7m,最大区块下沉3.56-6.20m,最大不平移动0.47-1.18m,最大水平变形-43.5-+20.7mm/m,规模较大的地裂缝3条,累计长达1350m,一般宽1.0-3.5m,可视深度1.0-4.0m.塌坑与地裂缝面积总和达249000m2。地表岩土变形绝大多数由近地表30-100m,浅部煤炭开采引起。由于采矿过度抽排地下水,当地村屯地下水位急剧下降,经调整当地水位一般下降15-22m,局部地段 降近百米,导致矿区周边六个村屯饮水井干涸。 2.2 生态环境问题 矿区内的废弃矿井、排矸石占地引起井口半径50-100m范围的土壤砂砾化、荒漠化,总面积可达140万m3。东西两个露天采坑排放的矸石堆放如“山”,两处占用耕地64.78万m3,矸石堆积总量789.75万吨,经几十年的堆放,里面可燃物质发生自燃,雨季极易造成泥石流和滑坡,对附近居民建筑及农田造成危害,且矸石中的硫化物易形成酸水,污染地表径流,下渗到地下后污染地下水,严重破坏矿山生态平衡。废弃矿井中煤炭的自燃释放高浓度的有害气体,主要成份有co、so2、h2s等均超过国家标准。这些挥发气体遇大气降水后形成酸雨落入地表,渗入地下,严重污染区域水体环境,对植物生长和人畜健康危害极大。有些矸石中含有部分重金属元素,如砷、汞、镉等,在降水淋溶作用下污染地下水的同时使区内地下水化学类型发生改变,易形成硫酸钙、重碳酸钙型水。 3 矿山环境综合治理 3.1 矿山地质环境现状 艾友煤矿区的地质环境、生态环境问题是多方面的。2005年初步调查评价矿区30km2重点地段的地质环境和生态环境,地质环境现状如下: (1)在30km2内未封堵的废度小矿井261个。一般深60-120m,孔径3.5-4.0m。 (2)在开采区范围内,由历史责任人灭失和不明采矿引起地表沉降面积为8.99km2,地表塌坑61个。 (3)较具规模的露天采坑2个,并堆有两座较具规模的煤矸石山。 (4)地裂缝2条,累计长1350m,宽1.0-3.5m,深1.0-4.0m。 (5)土壤荒漠化面积5km2,井口散落堆放的煤矸石堆随处可见,土地矿砾化严重。 (6)由于底部乱采、乱掘,越界开采使各井巷道连通,氢气流通引起井内残余煤层自燃及瓦斯自燃,大量的有毒有害气体,职so2、h2s、co2及未燃烧的甲烷气体使周边大气环境恶化,释放弥漫空中,局部产生阶段性酸性降水(ph值5.0-6.58之间)现象。 (7)矿山开采抽排水,破坏了地下水均衡系统,造成地下水位急骤下降,一般地下水位埋深已达到15-22m。频繁采矿活动导致矿山尾矿、废石、建筑垃圾堆放井口,受降水淋浴作用严重污染土壤,地下水地表小,致使矿内的汤头河段堵塞,生物绝迹,植被严重破坏。农山砂砾化、水土流失严重,可耕地面各锐减,土壤肥力下降,地表建筑物及公共设施受到损失,破坏地表景观。暂时性、潜在性和长期性的矿山环境问题突出。更降低区内人畜生活条件和质量。所有存在的矿山地质灾害问题,具有它的突发性、易发性和多发性,已不同程度的危胁着该地居民人身安全和生存条件,也曾发生过行人掉入未加封堵的矿井中死亡[1]。因此,艾友井田内采矿引起的矿山生态环境综合治理工作迫在眉睫。 3.2 矿山环境综合治理 (1)地面塌陷防治 地表塌陷主要分布在早期充分采动和重复采动的地表沉陷区。由于塌坑有形成是在采掘过程中顶板岩石承载力的降低经地下水和重力作用后,顶板岩石变形弯曲,破坏降底顶板岩石承载力产生地面塌陷。应地塌坑底部用粘土垫底夯实,上部利用废弃的矸石、建筑垃圾回填,顶部采用0.5m客圭铺垫,恢复原来地貌,使之达到耕作。 (2)地裂缝治理 地裂缝是地面不均匀下沉形成的,形成过程与地表塌坑基本相似,对地裂缝的治理底部进行粘土回填夯实后(厚的0.5-0.8m),上部回填煤矸石或建筑垃圾,顶部可铺垫0.5m客土,地裂缝治理的关键是对其深部进行治理,阻断第四系含水层渗漏。通过综合整理,恢复原来状态,达到土地耕作为目的。 (3)废弃矿井回填 废弃矿井的底部与巷道接通处应采用混凝土封堵,上部采用废度煤矸石回填至第四系土层后回填客土隔水,其上部采用建筑垃圾至地表0.5m后回填植土整平。(含水层以上用煤矸石填堵可能会造成对地下水污染)故第四系含水层段面原则上不能利用煤矸石回填)。 (4)露天采坑的回填 区内东、西两个露天采坑均需回填大量的土石方。现地方已投入配套资金开始回填,但由于经费不足,回填石方量不足三分之一,需日后投入专项资金,填平后履土可作基本农田或植树,原则上“宜林则林、易草则草、易耕则耕”。 (5)矿山土地复垦 区内因采矿产生的土地破坏严重,总面积约16.0km2,废矿井遍布于区内,井口矸石散落堆放,土壤砂砾化严重,土地无法利用,该地区所有矸石堆清 除、废弃矿井封堵,将土地平整后可复垦为耕地、恢复成基本农田区,增加区内可耕地面积[2]。 (6)矿山“三废”综合利用 利用散落堆放的煤矸石作充填井口、地表塌坑等材料,具规模的矸石册进行绿化、逐步进行无害化处理。现有矿坑排出的矿坑水和汤头河水可做为矿山综合治理绿化后的浇溉用水,合理利用“化害为利”[2]。 4 结论 阜新艾友矿区的地质环境问题较多,对地质生态环境的影响较大。通过以上分析可以看出,除了矿区原有的地质环境比较脆弱以外,煤炭开发又引起了许多新的问题,而且所引发的问题已经逐渐成为矿区地制裁生态环境问题的主体。随着煤田的继续开发,这种影响将会越来越大,值得引起重视。矿区应该统筹规划,加大管理的力度,坚持资源与环境并重,在保护生态环境基础上,进行综合治理,以实现矿区的可持续发展。 地质环境论文:论矿山地质环境保护与治理工作的加强 摘要:随着我国矿山开采技术的快速发展,我国矿山地质环境问题也日益凸显。如何在进行矿山开采过程中对矿山地质环境进行保护与治理已经成为我国矿山开采企业以及有关部门的首要问题。文中就矿山地质环境保护与治理的加强进行了简要的论述。 关键词:矿山;地质环境保护;治理;加强 正文:经济的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为我国矿产开采企业带来更大的发展机会。矿业企业不断应用新的开采技术进行矿山开采,加快开采进度.这使得原本就不注重矿山地质环境保护的情况更加严重。近年来各矿业企业由于地质环境保护不力造成的事故时有发生。究其原因有很大一部分是由于对矿山地质环境没有进行保护与治理,造成矿山地质情况发生变化,而企业对于地址情况的勘探不及时造成的。加快矿山地质环境治理与保护,对于矿业企业安全生产.我国地质环境保护有着重要的意义。 1 矿山地质环境保护与治理现状分析 由我国国土资源部部署牵头,地质调查局组织实施的《全国矿山地质环境调查综合研究与成果集成》经历了五年的时间,通过全国3 1个地质环境监测站的汇总与评价,对我国矿山地质环境现状进行了调查。调查显示,由于长时间、高强度的矿山开采.造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。在地质环境破坏严重的地区.已经发生大面积地面塌陷的地质灾害。至200 5年底,由于矿山开采造成的地质灾害1 2379起,死亡4250多人,造成直接经济损失1 60多亿元。由于采矿活动造成地面塌陷面积达3 5.22万公顷,占压和破坏土地面积1 43.9万公顷。而且由于建矿、采矿强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源环境,导致采矿区域及周边出现严重的生态环境破坏。加上采矿废水的排放对环境的污染,使得矿区周边地质环境及生态环境遭到严重破坏。针对这样的情况,加快我国矿山地质环境保护与治理,保护我国生态环境已经势在必行。自2 0 0 6年开始我国已经开始对矿山地质环境保护与治理加大的管理力度。 2 矿山地质环境的治理与保护 2.1 矿山废弃物处理——地质环境治理基础 矿山废渣、废石、弃土对于矿山地质环境有着重要的影响,废弃物的堆积造成矿山周边占压土地、植被破坏,影响了原有地貌环境以及水文环境。其中还有重金属的废弃物长期受阳光、雨水、空气的析出,对矿山周边环境造成的影响等。合理利用废弃矿物进行矿坑回填可以极大的降低矿坑回填资金使用。通过废弃矿石与砂石的合理配比进行回填,一方面减少了回填使用材料带来的资金与物质浪费,另一方面也对废弃矿物有了很好的处理。并且这样的回填在压实度、以及地质原有情况复原上也有着一定帮助。 2.2 矿山地质灾害治理 由于传统矿山开采很少进行矿坑回填,造成地质塌陷等情况极易发生。按照矿山地质灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于矿山开采对于矿山周边水资源的污染影响了植被的生长,造成矿山地质出现松散,为滑坡、崩塌、泥石流的发生创造了条件。在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。 针对这样的情况,矿山地质治理首先要从水资源治理开始,加快矿山矿物制备过程中水处理设备的投入,将污水进行处理后再行排放。同时加快矿山植被的恢复,通过树木种植、草皮移植等方式恢复矿山植被,防止滑坡、泥石流的发生。 土地荒漠化也可以算矿山地质环境的一种,由于矿山生产运行中地下水的过度开采,造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。这种情况的治理是一项长期的工作,通过上面论述的水资源治理、植被治理等方式,慢慢恢复矿山周边土壤水分以及植被,恢复土地含水量是治理矿山土地荒漠化的唯一方式。 3 矿山地质环境恢复与保护 近几十年的矿业开采虽然对我国经济发展起到了巨大的促进作用,但是也对矿山环境造成了严重的破坏。针对我国矿山环境现状,加强我国矿山环境保护与治理,通过复合治理方式、拦、排、护、整、植等多种方式相结合的方法加快我国矿山环境治理与保护,对于我国生态环境保护有着重要的意义。 3.1 加强矿业地质环境保护制度建设,推进我国矿山环境保护 为了更好的推进我国矿山环境保护工作的进行,首先有关部门要加强领导.通过对矿山环境保护制度的建设,促进我国矿山化境保护工作的实施。环境管理部门要充分认识到矿山环境保护工作的重要性,通过国家环境保护总局的监督职能、国土资源部具体环保工作的实施共同来履行我国地质环境保护与监督的工作,促进我国矿业地质环境保护与治理的实施。同时加强有关法规与制度的建设,从法律立法的角度,强化矿山环境保护工作的实施。 3.2 加快我国矿业开发与环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护工作的推进 矿山环境治理必须应用先进的科学技术来实施。加强科学技术在矿山环境保护中的应用,特别是要加强对矿山的综合利用和尾矿、煤矸石、矿渣等开发利用的科研投入和生产开发研究工作。这样既可减少环境地质问题,起到保护环境的作用,又可以避免资源浪费。另外还要通过高等教育专业人才培养以及对在职人员的再培训等方式加快我国矿山地质环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护的实施。 3.3 加快矿业“三废”回收利用技术的应用,促进矿山地质环境保护实施 在矿山开采过程中,对于“三废”的回收、利用,对于矿山地质环境保护有着重要意义。通过采用先进的采选技术和加工技术,提高矿山资源利用率,对于加快我国矿山环境保护有着重要的推动作用。 3.4 关于矿山地质环境综合治理与防护的分析 在进行矿山地质环境治理与防护过程中要系统开展地质环境调查与研究,加强区内地质环境监测。建立政府引导,市场运作机制,治理区内环境。借鉴外国经验,加强国际合作,比如日本菱刈金矿矿山开发复耕绿化,保护环境的成功经验说明.高度机械化开采矿石,不仅节约人力以充分利用资源,还可以利用矿渣回填植树造林绿化环境,真正实现矿区乃至当地经济的可持续发展。加强科学技术研究和应用,推进矿山“清洁生产”,发展绿色矿业。加强矿山开采导致的滑坡、泥石流、地面塌陷,地裂缝等突发性地质灾害的防御和治理的研究。 结论:矿山地质环境保护与治理,是一项长期的工作,需要我国有关部门通过长期的监控与管理以及有效的引导,促进矿山地质环境的恢复。另外,还要通过对有关人才的培养以及技术开发.促进矿山地质环境保护与治理的实施。通过多方面的共同努力,为我国绿色矿业生产打下基础,促进我国可持续发展路线的有效实施。 地质环境论文:论矿山地质环境保护与治理工作的加强 摘要:随着我国矿山开采技术的快速 发展 ,我国矿山地质环境问题也日益凸显。如何在进行矿山开采过程中对矿山地质环境进行保护与治理已经成为我国矿山开采 企业 以及有关部门的首要问题。文中就矿山地质环境保护与治理的加强进行了简要的论述。 关键词:矿山;地质环境保护;治理;加强 正文: 经济 的快速发展加快了对矿物的需求与消耗,这也为我国矿产开采企业带来更大的发展机会。矿业企业不断应用新的开采技术进行矿山开采,加快开采进度.这使得原本就不注重矿山地质环境保护的情况更加严重。近年来各矿业企业由于地质环境保护不力造成的事故时有发生。究其原因有很大一部分是由于对矿山地质环境没有进行保护与治理,造成矿山地质情况发生变化,而企业对于地址情况的勘探不及时造成的。加快矿山地质环境治理与保护,对于矿业企业安全生产.我国地质环境保护有着重要的意义。 1 矿山地质环境保护与治理现状分析 由我国国土资源部部署牵头,地质调查局组织实施的《全国矿山地质环境调查综合研究与成果集成》经历了五年的时间,通过全国3 1个地质环境监测站的汇总与评价,对我国矿山地质环境现状进行了调查。调查显示,由于长时间、高强度的矿山开采.造成了我国大量土地荒废,生态环境恶化。在地质环境破坏严重的地区.已经发生大面积地面塌陷的地质灾害。至200 5年底,由于矿山开采造成的地质灾害1 2379起,死亡4250多人,造成直接经济损失1 60多亿元。由于采矿活动造成地面塌陷面积达3 5.22万公顷,占压和破坏土地面积1 43.9万公顷。而且由于建矿、采矿强制性抽排地下水以及采空区上部塌陷使地下水、地表水渗漏,严重破坏了水资源环境,导致采矿区域及周边出现严重的生态环境破坏。加上采矿废水的排放对环境的污染,使得矿区周边地质环境及生态环境遭到严重破坏。针对这样的情况,加快我国矿山地质环境保护与治理,保护我国生态环境已经势在必行。自2 0 0 6年开始我国已经开始对矿山地质环境保护与治理加大的管理力度。 2 矿山地质环境的治理与保护 2.1 矿山废弃物处理——地质环境治理基础 矿山废渣、废石、弃土对于矿山地质环境有着重要的影响,废弃物的堆积造成矿山周边占压土地、植被破坏,影响了原有地貌环境以及水文环境。其中还有重金属的废弃物长期受阳光、雨水、空气的析出,对矿山周边环境造成的影响等。合理利用废弃矿物进行矿坑回填可以极大的降低矿坑回填资金使用。通过废弃矿石与砂石的合理配比进行回填,一方面减少了回填使用材料带来的资金与物质浪费,另一方面也对废弃矿物有了很好的处理。并且这样的回填在压实度、以及地质原有情况复原上也有着一定帮助。 2.2 矿山地质灾害治理 由于传统矿山开采很少进行矿坑回填,造成地质塌陷等情况极易发生。按照矿山地质灾害发生的时间快慢可将其分为两大类,一类为突变性地质灾害,如地震、泥石流、崩塌、滑坡、水土流失等。另一类为缓变性地质灾害,如沙漠化、荒漠化、地面沉降等。由于矿山开采对于矿山周边水资源的污染影响了植被的生长,造成矿山地质出现松散,为滑坡、崩塌、泥石流的发生创造了条件。在矿山开采过程中,地下岩石的应力发生改变,以前的岩石应力均衡被破坏,以及矿石废渣的乱堆乱放,易造成边坡的不稳固,在外力诱发下,极易产生滑坡、崩塌及泥石流灾害。 针对这样的情况,矿山地质治理首先要从水资源治理开始,加快矿山矿物制备过程中水处理设备的投入,将污水进行处理后再行排放。同时加快矿山植被的恢复,通过树木种植、草皮移植等方式恢复矿山植被,防止滑坡、泥石流的发生。 土地荒漠化也可以算矿山地质环境的一种,由于矿山生产运行中地下水的过度开采,造成水资源的减少,河流的干涸,植被的消失是其产生的主要原因,但矿山的不合理开采也是一个不容忽视的问题。某些矿山由于排水,疏干了附近的地表水,浅层地下水长期得不到补充恢复,影响植物生长,破坏了周围的生态环境,最终使矿区土地石化和沙化。这种情况的治理是一项长期的工作,通过上面论述的水资源治理、植被治理等方式,慢慢恢复矿山周边土壤水分以及植被,恢复土地含水量是治理矿山土地荒漠化的唯一方式。 3 矿山地质环境恢复与保护 近几十年的矿业开采虽然对我国 经济 发展 起到了巨大的促进作用,但是也对矿山环境造成了严重的破坏。针对我国矿山环境现状,加强我国矿山环境保护与治理,通过复合治理方式、拦、排、护、整、植等多种方式相结合的方法加快我国矿山环境治理与保护,对于我国生态环境保护有着重要的意义。 3.1 加强矿业地质环境保护制度建设,推进我国矿山环境保护 为了更好的推进我国矿山环境保护工作的进行,首先有关部门要加强领导.通过对矿山环境保护制度的建设,促进我国矿山化境保护工作的实施。环境管理部门要充分认识到矿山环境保护工作的重要性,通过国家环境保护总局的监督职能、国土资源部具体环保工作的实施共同来履行我国地质环境保护与监督的工作,促进我国矿业地质环境保护与治理的实施。同时加强有关法规与制度的建设,从 法律 立法的角度,强化矿山环境保护工作的实施。 3.2 加快我国矿业开发与环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护工作的推进 矿山环境治理必须应用先进的 科学 技术来实施。加强科学技术在矿山环境保护中的应用,特别是要加强对矿山的综合利用和尾矿、煤矸石、矿渣等开发利用的科研投入和生产开发研究工作。这样既可减少环境地质问题,起到保护环境的作用,又可以避免资源浪费。另外还要通过高等 教育 专业人才培养以及对在职人员的再培训等方式加快我国矿山地质环境保护人才培养,促进我国矿山地质环境保护的实施。 3.3 加快矿业“三废”回收利用技术的应用,促进矿山地质环境保护实施 在矿山开采过程中,对于“三废”的回收、利用,对于矿山地质环境保护有着重要意义。通过采用先进的采选技术和加工技术,提高矿山资源利用率,对于加快我国矿山环境保护有着重要的推动作用。 3.4 关于矿山地质环境综合治理与防护的分析 在进行矿山地质环境治理与防护过程中要系统开展地质环境调查与研究,加强区内地质环境监测。建立政府引导,市场运作机制,治理区内环境。借鉴外国经验,加强国际合作,比如日本菱刈金矿矿山开发复耕绿化,保护环境的成功经验说明.高度机械化开采矿石,不仅节约人力以充分利用资源,还可以利用矿渣回填植树造林绿化环境,真正实现矿区乃至当地经济的可持续发展。加强科学技术研究和应用,推进矿山“清洁生产”,发展绿色矿业。加强矿山开采导致的滑坡、泥石流、地面塌陷,地裂缝等突发性地质灾害的防御和治理的研究。 结论:矿山地质环境保护与治理,是一项长期的工作,需要我国有关部门通过长期的监控与管理以及有效的引导,促进矿山地质环境的恢复。另外,还要通过对有关人才的培养以及技术开发.促进矿山地质环境保护与治理的实施。通过多方面的共同努力,为我国绿色矿业生产打下基础,促进我国可持续发展路线的有效实施。 地质环境论文:采煤塌陷区矿山地质环境治理浅析 摘要: 就煤矿区采煤塌陷形成的背景条件、发育特征及表现形式进行说明,并在此基础上对于采煤塌陷区矿山地质环境的治理模式进行分析研究。 关键词: 采煤塌陷区;矿山地质;环境治理 0引言 煤矿资源在中国的能源结构中占据着非常重要的位置,但是其在开发过程中所带来的负面环境效益却也不容忽视。在煤矿资源开采过程之中,经常会诱发地面塌陷及地裂缝等一系列地质灾害,并且会造成该开采区地质破坏、水土环境污染等一系列地质环境问题,给煤炭企业造成严重的经济损失。这就要求相关研究人员对于采煤矿区塌陷地质形成的原因及特征进行深入研究,并在此基础上提出科学合理的采煤矿区地质环境治理策略。 1采煤塌陷区的主要灾害类型 1.1泥石流 在采煤塌陷区中经常存在着类似废渣与建筑垃圾等松散状的堆积物,导致在出现暴雨等恶劣天气时,会直接产生泥石流等自然灾害,这样不仅会对周边环境造成严重影响,甚至会直接威胁到周边居民的生命财产安全[1]。 1.2不稳定边坡 在采煤塌陷区中,因为工程井及采空塌陷的共同作用,会直接导致其周边存在众多边坡。而且这些边坡多是岩质边坡,坡体主要为泥岩与砂岩。在采煤塌陷区周边存在的边坡都非常陡峭,而且有较高程度的风化现象。这就导致边坡上裂缝的发育速度比较快,整体的稳定性也相对较差,因此在遇到暴雨天气或受到一些地质环境的影响后,也会直接导致该边坡出现局部崩滑现象,这样就会对当地地质环境造成极大的影响。 1.3滑坡 在采煤塌陷区中,还会因为挖掘原因而导致出现滑坡。一般情况下,滑坡有楔形体岩质滑坡、岩质滑坡与黄土滑坡这三种类型,并且稳定性较差。因此在采煤工况发生改变或出现暴雨等恶劣天气的情况下,就非常容易出现边坡滑动等一系列现象。 2采煤塌陷区的矿山地质环境治理思路 目前采煤塌陷区的矿山地质环境治理工作是中国经济发展阶段的一个产物,其主要原因是在进行自然资源开采及运用过程中,过分注重经济效益,而忽视对地质环境的保护,并且对当地的生态环境造成非常严重的影响。在矿区和谐及生态和谐的发展目标下,就需要相关煤矿企业充分加强对采煤塌陷区矿山地质环境的治理工作,并在此过程之中不断更新环境治理观念及治理思路,这样才能够使采煤塌陷区的经济效益、社会效益与环境效益有机结合在一起。一般情况下,进行采煤塌陷区矿山地质环境的治理思路有以下几种。 2.1开发旅游资源 在进行采煤塌陷区域地质环境治理过程中,可以借助当地的历史条件,根据塌陷区所形成的大面积积水区域,打造生态旅游的湿地景观。借助在采煤塌陷区开发旅游资源的方式,为当地地质环境的治理提供一定程度的资金,并可以实现经济效益与环境效益有机结合,借助于大力发展历史文化工程及湿地旅游城市的方式,能够实现旅游经济效益[2]。 2.2开发养殖业 在采煤塌陷区中通常会存在大量的积水区域,因此当地民众可以在一些积水相对较深的区域建立鱼塘。 充分运用当地的水资源进行鱼鸭等养殖作业。而在一些积水较浅的区域,还能够进行水产经济作物的种植,并可以建立一些生态蔬菜种植基地。运用这样的做法能够在一定程度上改善采煤塌陷区的生态环境及地质条件,并能够在此过程中创造可观的经济效益。 2.3创建矿山地质公园 对于一些塌陷面积较小的区域,其地表的表现形式往往呈现多样化的特征。因此当地政府可以充分借助这一特征,保留一些具有代表意义的塌陷场景,形成具有自身特色的矿山地质公园。 2.4植树造林 在煤矿塌陷区地质环境治理过程中,植树造林是一种常见的治理方式。在塌陷区域借助闲置的土地种植树木,这样能够起到很好的治理环境及加固风沙的作用。但是一些塌陷区域水源较少时,可以运用先进的滴灌技术,有效解决干旱的煤矿塌陷区矿山的地质环境问题。 3案例分析 A地区是一煤炭矿业城市,随着煤矿资源过度开采,使得该地区的地质环境遭到很大程度的破坏,并且形成了采煤塌陷区。在进行该地区采煤塌陷区矿山地质环境治理过程中,当地政府运用了植树造林、打造农业生态园区及建立矿山地质公园等综合治理方式,取得了显著的治理效果。 3.1基本情况 该采煤塌陷区突出的地质环境问题已经严重影响到当地的人居环境、工农业发展及城市发展规划,并且制约该地区的经济的发展,其具体情况如下:a)采煤塌陷区的地形地貌景观是“满目疮痍,萧条破败”,其恶劣的生态环境制约了城市的进一步发展;b)采煤塌陷区因长期的煤矿开采工作,使当地的工业及民用建筑产生巨大的变形破坏,并且对周边居民造成了非常大的影响,使正常的生产生活难以继续;c)采煤沉陷区中有内地裂缝、高陡边坡及土壤侵蚀等诸多地质灾害,地下水位也处于不断下降的状况,土地及水资源也都遭受到一定程度的破坏。图1为该地区总貌。 3.2治理目标 根据当地政府规划,需要对该采煤塌陷区的地质环境进行治理,并且需要达到“一带二区三湖四点”为特色的城市生态公园。在这一大的治理目标下,可以将该项目分为以下三个目标:a)重新利用该塌陷区的大面积土地资源,并彻底改变该地区的地形地貌;b)进一步消除当地的内地裂缝、地面塌陷及土壤侵蚀等地质灾害带来的不利影响,并且需要有效遏制该采煤塌陷区的水土流失;c)实现该采煤塌陷区的植被覆盖,从而达到改善该地区生态环境的效果。 3.3治理任务 在进行该采煤塌陷区地质环境治理过程中,需要充分结合当地具体情况,可以采用以下几点具体的治理思路:a)对于该采煤塌陷区的裂缝发育区进行地貌重塑,并需要进行裂缝整治及塌陷坑填埋,需要在此基础上将该塌陷区改造为坡度适合的地形,这样就能够为当地土壤重构及土地重新利用奠定良好的基础;b)对当地基岩塌陷区及松散层塌陷区的土壤进行工程覆土及施肥改良,在一定程度上改善当地的土壤性能,恢复当地的种植功能;c)需要在积水塌陷区修筑挡土墙,有效防止该积水坑受到新煤矸石的再次污染;d)在该塌陷区之中实施绿化管网滴灌工程,有效确保该项目实施的林木生产条件;e)需要结合多林种的绿化工程设计,建立一个多林种相结合的生态防护体系及结构合理的生态系统,这样就能够使得当地的生态环境形成良性循环。 3.4技术路线 在进行具体的治理工作前,首先需要对该采煤塌陷区已经治理的状况及待治理情况进行调研,收集该地区矿井开采资料,这样就可以在国内外相关地质环境治理经验的基础上,结合当地的具体土地规划情况进行切实可行的地质环境治理工作。 3.5具体治理措施 a)土地整理。对于一些沉陷坑需要运用煤矸石来进行填埋,并需要对当地的地裂缝运用人工与机械相结合的方式进行工艺填补,并需要对当地基岩裸露塌陷区进行高挖低填的施工工艺,需要将整理之后的地形坡度保持在2°~15°;b)防护工程。在治理区内需要对边坡、常年的积水沉陷区及多年形成的工业垃圾堆进行防护处理。其中在进行边坡治理过程中,需要运用坡面清理、覆土夯实的方式进行处理,并且需要运用六棱砖进行护坡。在进行积水沉陷区处理时,需要根据该沉陷区的积水深度及面积等因素针对性地处理,并将其作为一个生态景观来进行施工。在此过程中为确保该地区的安全性,还需要在该积水沉陷区周边修建低矮挡墙。对于生产垃圾则应当按照松散层垂直厚度1m进行处理后,并沿着矸石堆中的南侧修建1.5m的挡土墙,这样就可以防止因为矸石堆积而造成的环境污染。图2为该地区的区域积水图;c)绿化工程。因为长期的生态破坏,使得该地区存在严重的水土流失现象,这就需要在平整之后的土地规划中采用林种混交等形式,来完成该治理区的绿化工作。 4结语 在进行采煤塌陷区地质环境治理过程中,需要理清治理思路,并结合当地实际发展情况,采取合理的治理模式,能够在治理该地区地质环境的过程中创造一定的经济效益和社会效益,从而取得良好的采煤塌陷区地质环境治理效果。 作者:郝晓安 单位:山西焦煤汾西矿业灵北煤矿 地质环境论文:隧道工程施工水文地质环境防治 摘要: 针对隧道施工对水文地质环境所造成的影响,结合三都隧道实际情况,明确施工带来的主要影响,如地面沉降、突涌等,然后提出几条适宜的处治措施,旨在为类似隧道工程提供借鉴。 关键词: 隧道施工;水文地质环境;影响;防治 隧道工程施工必然会对水文地质环境造成影响,造成地面塌陷沉降、突涌的现象,施工单位需高度重视,根据工程实际情况,必需在技术、经济合理的条件下采取适宜的措施,从而使隧道施工顺利完成。 1隧道工程概况 三都隧道总长14660m,进口位于都匀市王司镇北5km的大坪镇三联村仰克寨,里程DK124+915,高程740.63m,有乡村公路通往,交通方便;出口位于三都县普安镇乌塘,里程DK139+581,高程574.79m,隧道横向穿越格老山。 2隧道工程施工对水文地质环境造成的影响 由于本隧道工程规模较大,施工工艺存在很高的复杂性与多样性,导致在工程施工中会对周围的水文与地质环境造成不同程度的影响,同时由于这一问题的存在,也会不利于工程施工安全顺利的进行。工程对水文地质环境所造成的影响主要集中于前期建设施工期间,后期的正常使用并不会造成太大的影响。由前期施工造成的软土变形、突涌与沉降等问题,实际上是施工中对土体基本结构造成破坏的具体表现。而对于隧道工程营运过程中的影响而言,主要是由于土层压缩变形存在一定滞后性而引发的沉降,属于典型的工后沉降,此外,隧道中交通量、荷载等因素的变化也会带来影响。在营运过程中,由施工造成的软土变形问题会有加剧的趋势,而且还会产生新的差异性沉降,这一问题在隧道工程中表现的十分明显,主要是隧道段的下卧土层较为软弱,缺乏桩基支撑。工程建设过程中,施工会引起地基土变形,随着附加荷载的不断施加,也会出现沉降,最终导致一定范围地面发生不均匀沉降。在工程竣工以后,由于受到附加应力及交通行车荷载的不断作用,使得工程沿线以内容易出现附加沉降。与此同时,由于地质条件、实际沉桩深度、基础种类以及工艺方法等存在一定差异,导致不均匀沉降现象随时都有可能出现,影响工程质量和运营。在本隧道的施工过程中,会遇到浅层砂层和软土,容易产生流沙管涌现象,促进了软土变形,同时诱发塌陷等现象,如T1地面塌陷,。而在隧道运营过程中,由于受到行车荷载和附加压力的不断作用,会产生沉降,但沉降程度与范围都较小。 3防治措施 3.1技术措施 充分结合隧道工程的设计方案和施工方案,本隧道施工中,重点的防治对象主要有水土突涌、浅层天然气与差异性沉降。具体的防治技术措施为:(1)水土突涌。首先有效降低地下水影响,完善施工中的堵漏与止水工作,并使用土压平衡等方法配合施工,同时在第一时间做好支护体系,必要时还要采用冷冻法进行施工。(2)浅层天然气。针对浅层天然气问题,常用的防治技术为:通过预先钻孔完成排气,尽早释放土体当中的天然气,从而有效避免在施工面上产生应力集中与高压天然气,保证隧道施工安全。(3)地面沉降。针对地面沉降问题,在实际施工中可采用桩基础的方法进行处治,选用具有较大强度、变形相对较小且分布均匀的地层当作桩基的持力层,在此基础上还要充分考虑下卧层的实际变形量,对溪沟中的地面塌陷坑进行填筑处理,并减少地表水渗漏,进而达到减小实际沉降的目的。 3.2防治对策 (1)限制地下水的开采,强化供水设施管理。为有效控制地下水大规模开采对工程范围内造成的影响,降低地面沉降量,工程施工附属设施场地中的供水需要以自来水为主。并且,还要对工程周围的开凿深井进行控制;对原有的用水格局进行优化与调整;隧道出水量相对较大,但其水质由于施工无法直接饮用,因此在施工完成后建议修建一个提水站,以此充分此处水源,从而确保地下水实际开采量稳步减低。(2)强化监测。对工程的水文实施长时间实时监测,及时掌握其演变的趋势,并对变化规律等进行深入分析,以此为施工安全提供可靠保障;对施工与工后沉降进行动态监测,根据现行规范的实际要求,设立沉降测量基准,以提升测量结果的精准度,同时建议按500m间距设置观测点,从而在第一时间了解沉降状况。(3)设立保护区。在隧道工程范围中设立专门的保护区,保护区中的工程施工需要进行统一的规划,开展建设施工活动以前需要得到主管部门的许可,否则禁止私自进行施工。 4结语 总而言之,隧道工程施工势必会对周围的水文地质环境造成影响,继而产生突涌、沉降等一系列问题,不仅影响到施工的顺利进行,还不利于工程后期运营。因此,需要在明确施工所造成的实际影响的基础上,根据工程实际情况,采取适宜的技术措施进行处治,并做好预防等相关工作,尽可能降低施工对水文地质环境造成的影响,进而达到提升工程综合效益的目的。 作者:张庆 单位:贵州省地质矿产勘查开发局114地质大队 地质环境论文:盐卤矿山地质环境治理建议 摘要: 自贡市长期盐卤开采留下的大量废弃卤井对城市地区的空气、水、土壤、生态环境造成的污染和破坏愈发严重。本文分析了当地盐卤矿山地质环境的破坏现状,包括含水层破坏、土地资源破坏、大气污染、地形地貌景观破坏等方面。并针对盐卤矿山地质环境破坏的现状提出了相应的恢复治理建议,包括卤井治理、土地恢复治理、配套道路工程、水文观测及地形地貌景观监测等建议。旨在为后期自贡市盐卤矿山地质环境综合治理提供一定的指导。 关键词: 地质环境;自贡;地质环境破坏现状;治理建议 1前言 自贡市位于四川盆地南部,沱江支流釜溪河畔。有近2000年的开采历史,1939年因盐设市,素有“千年盐都”之称。由于历史原因,整个自贡市老城区主体部分集中建设在岩盐、天然卤水、天然气富集地质环境比较复杂的自流井背斜轴部及其南翼陡急带。长期盐卤开采留下了大量的废弃老盐卤井主要分布于自贡市自流井区、大安区、贡井区的主要城市部分。因当时生产工艺技术不够完善,加之自流井构造断裂、裂隙发育,地下卤水及天然气容易沿废弃井筒上串进入浅部含水层甚至溢出地表,特别是近年来连续多次发现此类情况,对自贡城市地区的空气、水、土壤、生态环境造成的污染和破坏愈发严重。鉴于现状如此紧迫,故在自贡市盐卤矿山地质环境破坏情况的分析的基础上,有针对性的提出相关恢复治理意见有非常重要的意义,为后期的地质环境综合治理指明方向,做到有的放矢。 2研究区地质简况 研究区位于四川盆地的南部,是多条河流交汇地带的丘陵区,该区河谷纵横、地表切割相对较强烈,形成四周高,中间城区相对较低的山间洼地地形,地势由西北向东南倾斜,除个别高点,平均海拔在300~360m之间。从构造上来说,研究区主要位于自流井背斜,该背斜属川中褶曲带。其中北翼地层倾角较小,地质灾害分布少;南翼地层倾角较大,地质灾害密度增大,易形成滑坡、崩塌。同时,构造裂隙的发育程度高,使得深部卤气容易通过裂隙上窜到浅部地层或地表,造成地下水污染和地表空气、土壤的污染。区内地层由新至老为第四系地层零星分布,基岩为侏罗系、三叠系地层,岩性主要由紫红色泥岩、灰白色砂岩、灰黑色页岩夹薄煤层和灰色石灰岩等组成。 3研究区地质环境破坏现状 矿区地质环境现状主要包括矿区的含水层破坏现状、土地资源破坏现状、大气污染现状、地形地貌景观破坏现状这四个方面。 3.1含水层破坏现状。 矿区内的盐卤井经过多年的开采,废弃井由于没有进行合理有效的封井,导致地下盐卤顺着废弃井井筒上窜入近地表的地层裂隙对井口附近地区的地下水和耕表土造成了污染,地下水矿化度增高、氯化物含量超标。如不尽快进行治理,其地下水和地表水的污染还在加剧,在很长时间内都将造成更加严重的污染。 3.2土地资源破坏现状。 矿区内地下盐卤顺着废弃井井筒上窜入近地表的地层裂隙后,对井口附近地区的地下水造成了污染,还造成了地表土地的盐碱化,致使农作物减产甚至绝产。卤水直接溢出地表、当地村民使用受到盐卤污染的地表水及地下水进行灌溉、输卤过程中卤水的泄露等,都是造成周围土地盐碱化的主要原因。经初步统计,研究区内共有约5.9km2农田受到污染,涉及农户人口约6200人,如不进行土地恢复治理,该区域内土地资源破坏将进一步恶化,得不到相应的价值提升。 3.3大气污染现状。 近年来自贡市先后多次出现地下天然气溢出爆炸、燃烧的重大事故,这些现象均和废气井直接相关,说明废气卤气井对项目区内的人民群众的生命财产安全构成了严重威胁,成为了市区随时可爆的定时炸弹。由于矿区内尚有一定数量的老天然气井被附近居民使用,有的井口在户外,使用塑料管、铁管等连接井口输气道村民家中,有的井口甚至就在村民家中,使用和管理极不规范,存在中毒、火灾等严重安全隐患。同时,矿区发生卤气自溢泄露污染非常明显,如大安区大15井、自流井区天主教堂井附近都有居民投诉能闻到H2S的气味。故矿区内老井井口周围的空气污染现象还是客观存在的,其由于其局部富集的特点,直接影响到了老井井口周围局部的人民群众的生命和财产安全。 3.4地形地貌景观破坏现状。 矿区内对地形地貌的破坏主要表现为水污染引起的植被破坏对主要交通道路、自贡世界地质公园景观影响,受影响的林地面积约1.78km2。如不尽快治理将加剧原有地形地貌景观的坡坏,加剧原有自然生态环境的恶化。 4研究区地质环境恢复治理建议 4.1卤井治理。 鉴于研究区的卤井基本为无经济价值的废弃卤井,建议采用封孔或修治的处理方式。对于研究区内部分卤井由于成井时间太长,井口被掩埋或者被破坏,应采取长期监测等措施。同时在后期城市建设中发现废弃盐卤井必须先治理,再建设,避免留下安全隐患。 4.2土地恢复治理。 项目区土地恢复遵循因地制宜的原则。为了减少水土流失,提高效益,将盐碱化污染的土地改良为耕地,将荒地改为经济林地,进而有效增加耕地面积。为了改善生态环境,增加建设用地和耕地面积,依据项目区实际实施土地恢复工程,以沟渠、道路为骨架,按大弯就势,小弯取直,沿等高线布置,形状呈长条形、环形或扇形。通过增厚土层,降缓坡度,回填客土结合。修建排水沟与蓄水池,因地制宜地采取蓄、引、排措施,变废为宝。 4.3配套道路工程。 修建便民道,田间道主要为作业机械向田间转移及为机器加油、加水、加种等生产操作过程服务的。修建生产道,生产路是为人工田间作业和收获农产品服务的。整治修建山平塘,主要采用水窖或单井供水模式;比较集中的村社,主要采用供水池集中供水模式。根据村民饮用水要求和供水池功能设置,供水池修建在位置较高,基础条件较好的位置,并配套设置取水口池、泵站、抽水管、变压器等设施。 4.4水文观测。 根据自贡地区水文地质特点,浅层地下水深度在15~100m,平均深度在55m。可在研究区内设置多个水文观测井,用于矿山环境治理过程中和治理完成后观测地下水变化和污染情况,并为矿山环境治理恢复情况提供基础资料。 4.5地形地貌景观监测。 在研究区内设置多个地形地貌景观监测点,主要监测植被非自然死亡、退化的情况,每月巡查一次,对破坏范围内的植被破坏情况、土壤破坏情况等进行调查。 作者:程遥 刘晓博 杨泽讯 单位:四川盐业地质钻井大队 地质环境论文:炭煤矿矿山地质环境治理论文 1矿山主要地质环境问题 炭煤矿自1958年规划建井,设计年生产能力45万吨,投产以来,取得较大的经济效益,同时矿山地质环境也遭受到不同程度的破坏。炭煤矿存在的主要矿山地质环境问题如下。 1.1地面塌陷 炭煤矿井田范围内一1煤地下采空区面积10.5km2。根据实地调查,一1煤采空区出现地表塌陷,在采深200m以深地区,地表无明显裂隙,采深200~100m地区未见厂矿、民房明显破坏,采深100m以浅地区地面出现采动裂隙,对农田耕种有一定影响。采空区及其伴生地面裂缝对流经矿区的东泗河有严重影响。由于东泗河流经采空区,地面塌陷和地面裂缝破坏河道地层结构,已经成为地表水渗漏主要通道,河道地表水通过地裂缝下渗进入煤矿巷道,严重影响到采矿安全。需要采取综合工程措施对其进行应急治理,并加强监测工作。 1.2含水层破坏 炭煤矿矿井正常涌水量9000m3/d,已造成煤层顶板灰岩含水层和底板灰岩含水层水位下降,且降幅明显。采矿活动对深部岩溶含水层影响较严重,主要表现在承压水头有较大幅度的下降,深层地下水资源量减少,开采条件恶化。 1.3对原生地形地貌的破坏 炭煤矿一1煤层己基本采完,采空区面积已达10.5km2,上部的华泰煤矿开采二1煤,也已形成地下采空区面积2.1km2。对原生地形地貌景观影响明显,地表局部见有地裂缝,但相对丘陵地形而言,对矿区地形地貌景观影响较大。 1.4河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患 东泗河是矿区内的地表水和地下水的主要流通、排泄通道,该河向西北约10km流入伊洛河,属于季节性河流。该河流经井田范围内长度约900m,河道土质以碎石土为主,局部地段为粉土和淤泥及淤泥质土。河道从采空区或采空区附近通过,有地面塌陷及伴生地面裂缝发育,河道地层结构遭到破坏,有地表水入渗进入煤矿巷道的现象,影响炭煤矿生产安全。为了防止河道沟谷中地表水渗漏地下进入炭煤矿巷道,保证煤矿安全生产,本着安全合理、经济可行的原则,对炭煤矿区段东泗河河道进行必要的调查、勘查工作。 2工程主要治理措施 2.1河道治理工程 (1)排水渠治理 为了快速排泄地表水,防止地表水顺地面裂缝渗漏进入煤矿巷道,影响煤矿安全生产,在东泗河河沟内修建排水渠。排水渠为M7.5浆砌石结构,块石强度不小于40Mpa。排水渠过水断面为梯形,最小结构尺寸为底宽3.9m,顶宽4.5m,高3.0m,砌石厚度0.8-1.1m,修建排水渠长度为900m。主要工程量为:河道清淤土方开挖工程量18573.61m3,碎块石挤淤置换工程量720.83m3,浆砌石排水渠工程量为12967.80m3。 (2)沟渠地基处理 针对不同的地层类型,采用不同的地基处理方法。对于碎石土(无裂缝发育和其他异常情况),可以不进行地基处理。对于裂缝发育的地段,地基处理措施是:首先对裂缝进行适当的开挖清理,然后用粘土进行充填夯实,再铺设70cm厚的粘土防渗垫层,然后再砌筑沟渠。对于粉土地段,地基处理的措施是:首先铺设60cm厚的碎、块石置换层,并灌注水泥砂浆,然后再砌筑沟渠。对于淤泥和淤泥质土地段,首先采用碎块石挤淤置换的方式进行处理,然后再砌筑浆砌石排水渠。 (3)防渗及抗冲击 对于无裂缝发育地段,采用“浆砌块石+混凝土”双层复合防渗及抗冲击结构,即先铺设800-1000mm厚的浆砌石渠底,然后再浇筑200mm厚的混凝土(C20)防渗层,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。对于地裂缝发育地段,则采用“粘土防渗层+浆砌块石+混凝土防渗”三层复合机构,共同起到抗冲击下彻及防渗作用。即先对裂缝采用粘土进行充填夯实,再铺设700mm厚的粘土防渗垫层,然后砌筑800mm厚的浆砌石渠底,再铺设200mm厚的混凝土(C20)防渗层。对未稳定的和潜在的采空塌陷区,预测变形参数,采用粘土垫层进行防渗,兼有调整塌陷变形的功能。 2.2土方回填夯实工程 在排水渠外围超挖部分以及原始地面至排水渠顶之间,用开挖出来的土方进行回填夯实,回填夯实地面高程应不低于排水渠顶面高程。土方回填夯实工程量为18712.99m3。 2.3植树绿化工程 在土方回填夯实区域范围内进行植树绿化,以恢复植被,美化矿山环境。绿化采用适应当地气候的杨树,在渠的两侧各栽植两排。树的规格为胸径3cm,植树网格间距3m。选择生长健壮、无病虫害、无机械损伤、树形端正和根系发达的苗木。主要工程量为:植树1100株,绿化面积9000m2。 3工程效益分析 (1)减灾效益 矿山地质环境恢复治理可以改善地表水的流通条件,防止地表水入渗煤矿巷道,降低煤矿生产安全隐患,具有减灾防灾的效益。 (2)环境效益 矿山地质环境治理工程可以有效防止水土流失,消除对居民和公路交通干道的安全隐患,提高植被覆盖率,改善生态环境和周围生态景观,使矿山生态环境得到一定程度的恢复和保护。 (3)社会效益 实施矿山地质环境治理工程,消除了灾害隐患,美化和恢复了矿山生态环境,在一定程度上保护了矿区附近居民的生命财产安全,美化了当地居民的居住环境,使得矿山企业和地方政府、地方群众和谐共生,共同发展。有利于促进地方经济的可持续发展,有利于形成安定团结、人民群众安居乐业的政治局面,有利于构建和谐社会。 (4)治理工程 可有效避免地表水入渗到煤矿巷道,降低对煤矿安全生产的干扰,提高煤矿的生产效率和生产能力,降低生产成本。同时植树1100株,新增绿化面积约9000m2,经济效益明显。 4结语 (1)河南大峪沟煤业集团炭煤矿存在开采引起地面塌陷、地裂缝,河床开裂渗漏,造成煤矿开采安全隐患等矿山地质环境问题。 (2)治理工程采取塌陷采坑回填防渗、河道治理、土方回填夯实、植树绿化等工程手段对矿区东泗河河道进行综合治理,恢复矿山地质环境。 作者:朱洪生 甄娜 孙建波 齐光辉 单位:河南省地质环境监测院 濮阳市地质环境监测中心 地质环境论文:煤矿地质环境治理论文 1煤矿地质环境治理必要性分析 1.1社会发展需求 煤炭是社会经济发展的主要资源之一,随着科学技术的发展以及社会发展需求,逐渐涌现出更多煤矿,虽然在一定程度上缓解了经济发展对煤炭的需求问题,但是从整体上来看,我国煤矿开采与后期管理工作相对粗放,往往会导致矿区地质环境出现问题,严重的甚至会对矿区周围生态环境造成影响,不但会影响周围居民正常生活,同时也会增加环境治理经费。尤其是一些小型煤矿,大部分都集中在老矿区,随着地质环境问题的出现,逐渐引发一系列社会问题。如现在逐渐增多的土地损毁、建筑物破坏等,对于可用地面积较小的地区来说,无疑是雪上加霜。另外,煤矿开采时处理不当,导致煤炭、矸石等长期暴露于空气中,大量的有害物质在雨水冲刷的作用下溶出对空气、土壤以及水体等造成污染,严重影响人们正常生产与生活,逐渐发展成关系社会和谐发展的问题。 1.2环境保护需求 很多煤矿开采层比较浅,开采后对地表环境影响相对明显,如地裂缝、地表塌陷以及地表渗漏等,必须要加强此方面工作的重视。尤其是对很多小型煤矿来说,大部分为大型煤矿的边角部分,或者是相对独立的块段,地质构造更为复杂,再加上上部岩层已经出现不用程度的形变,进而会对地表土体以及水环境等产生巨大的影响。另外,很多小型煤矿开采企业,为获取更多利益,在开采时选择用掠夺式开采方式,对开采技术以及工艺管理不当,煤炭以及矸石等随意乱放,对矿区周围环境造成严重不良影响。随着煤矿地质环境问题的逐渐加重,对水体、空气以及土壤等影响更大,进而会影响周边生态系统。 2煤矿地质环境管理现状 2.1地质灾害频繁 矿山地质环境管理是提高煤矿开采效率的主要措施之一,更有利于我国经济与社会的可持续发展。就目前现状来看,我国针对不同地区矿山地质环境问题制定了相应的管理制度,但是因为各地区矿产资源开发情况不同,技术与经济水平也不同,虽然取得了一定的成果,但是却也存在改善不合理的情况,部分地区地质灾害出现频繁。例如西北地区生态环境背景脆弱,随着煤矿开采程度的不断推进,当地地质环境受到严重的破坏与损害,影响最为严重的就是废气、废水等无约束排放,对当地空气、土壤以及水体等造成污染,不但威胁了居民生活,同时更是制约了当地经济的持续发展。在我国西南地区地质灾华北地区则多发生土地塌方、滑坡以及泥石流等自然灾害。 2.2资源破坏严重 一方面,土地资源被破坏。随着煤矿资源开发程度的加深,现在逐渐由传统的浅层开采转变为更深层次的开采,而无论是哪一种开采方式,都会对煤矿周围地质环境造成影响,造成大量土地资源被压占或者被挖损破坏,进而会对矿区当地土地资源造成严重不良影响。另一方面,含水层被破坏。在煤矿开采过程中,需要长期抽排地下水,这样就会导致含水层顶底板结构被破坏,降低周围矿山地下水水位。而地下水位的降低,就会导致矿区周围井泉干涸,以及水质恶化等,影响周边居民的正常生活。另外,煤矿开采过程中排放的废水管理不当,在没有进行任何处理的情况下随意排放入周围水系,很容易造成水环境的污染。另外,煤炭开采过程中经常会排放出瓦斯气体,在换气时必须要对井下气体进行处理,否则就会造成矿区空气环境的污染。 2.3地形地貌被破坏 在煤矿前期开采过程中,存在很多浅层煤矿进行露天开采,这样在根本上会对当地地形地貌景观造成破坏,较大规模的改变了自然景观的生产活动。另外,对于很多煤矿采空区来说,处理不当经常会形成比较深的露天采坑,或者是危险度高的边坡,对矿区当地生态景观以及植被造成严重的破坏,必须要从根本上进行分析,确定造成地形地貌破坏的因素,并采取相应的改进措施进行管理。 3煤矿地质环境问题治理措施分析 3.1建立完善管理体系 3.1.1完善管理机制 一旦矿区地质环境产生问题,对其进行治理就必须要建立完善管理机制,对所有管理行为进行规范,尽量降低能源的消耗。一方面,建立财政体制。即建立完善公共财政制度,将煤矿地质环境问题的治理工作纳入其中,对各地区治理工作的开展提供财务支持。其中对各项资源的使用必须要遵循有偿的原则,对矿产资源使用、水资源使用以及保护等收取费用,并结合不同矿区实际情况要求开采单位缴纳一定资源补偿备用金,保证环境问题出现后治理资金能够有效到位,提高处理效率;另一方面,加强法律制度建设。法律制度的存在是对地质环境治理行为的主要约束手段,结合矿区地质、环境以及技术等特点,对各项法律规定进行适当的调整,逐渐完善管理制度。 3.1.2明确地质环境管理地位 导致煤矿地质环境问题发生的主要原因就是开采企业过度追求短期利益,忽视了此方面管理工作的重要性。在地质环境恶化后,能够获取的效益降低,不但不会进行治理反而加大开发力度,造成环境的进一步恶化,形成恶性循环。因此,在进行管理时,必须要确定地质环境管理的地位,结合煤矿开采实际情况,制定完善管理方案,对整个煤矿开采过程进行管理,实现资源开发与环境保护相结合。根据矿井采掘生产计划,对各采掘工作面及周围受水害威胁情况进行分析预测,水文地质条件发生变化、接近积水异常区和可疑老空区时,及时提供相关水文地质资料以及处理措施,做好采掘面地质及水文地质预测预报工作。并按照要求编制年度、季度、月度水情水害预报。加强资料、图纸、台账日常管理工作,探放水“有掘必探”落实工作。采掘面物探先行钻探验证,编制探放水设计及安全技术措施,探放水设计基本符合相关规范、规定,有掘必探闭合管理现场落实到位。 3.2选择切实可行治理技术 3.2.1煤矿治水管理 完成各主排水系统、设施完善工程,一是完成各采区水仓淤泥清理工作,要求在规定时间前全部完成;二是水仓巷道返修治理,根据各水仓实际情况进行扩帮、起底、注浆加固工程;三是各主排水系统水泵、闸阀、管路定期巡查,针对腐蚀性较强的排水点,加强水泵及管路的维护管理,保证排水系统的牢固可靠。另外,还需要完成所有采区地质说明书、开口防治水安全许可评价,并经矿总工程师以及企业地质部会审。分析采区地质、水文地质资料,预测采区涌水量,为采区防排水系统建设,采区安全施工提供基础保障。同时,还需要做好突水应急预案实战演练,提高职工防治水安全意识,根据演练实际情况及时修改、完善应急预案。在矿井目前井下各排水能力的基础上,对主要水仓建立井上应急仓库,储备充足的防治水应急抢险物资设备。每季度末由机电科、调度室、地测科、供应科、安全科、财务科进行全面检查,保证防治水应急抢险物资、设备及时储备到位,实行常态化管理。 3.2.2矿区环境动态监测技术 积极应用动态监测技术,因此来对整个矿区地质环境进行实时监测,可以对环境各项指标进行详细的评价,进而可以以此为依据来开展下一步治理活动。动态监测技术的应用,主要是通过对环境中各项动态因素进行全面的调查,以此作为该动态监测系统的数据来源,对煤矿开采中各项数据的变动以及分布规律进行总结,例如矿井瓦斯来源、构成、涌出量以及聚集特征等,可以选择更合适的措施对其进行处理,降低对地质环境造成的影响。 4结束语 煤矿开采程度的逐渐加深,逐渐暴露出资源开发不合理、管理不当以及环境治理缺失等问题,其中又以地质环境问题最为突出,对人民生活以及社会经济发展都有着严重的影响。因此,必须要从实际出发,针对存在的问题进行分析,选择切实可行的措施进行管理,不断提高煤矿开采的效率。 作者:赵永强 单位:山西省霍州煤电集团李雅庄煤矿 地质环境论文:矿山地质环境治理问题 1、矿山地质环境恢复治理面临的困境 1.1资金困境 2009年,国土资源部出台《矿山地质环境保护规定》,其中第六条规定:国家鼓励企业、社会团体或者个人投资,对已关闭或者废弃矿山的地质环境进行恢复治理。由于没有出台细化可操作的配套政策,且投入风险大,收益不高,因此社会资金参与关闭露采矿山治理极少。 1.2技术困境 开发利用技术落后是造成矿山地质环境问题的主因。另外,我国缺少矿山环境恢复治理的专业队伍和人才也是环境整治进度缓慢和效果不好的原因之一。 1.2.1开发利用技术落后 在计划经济时代,地方政府为所谓的经济指标,许可了众多乡镇及个体矿山企业,这些小企业经济实力差、生产规模比较小、设备陈旧、技术落后,再加上盲目开采,矿产资源利用率过低,很难对矿产资源进行综合利用,造成了资源的破坏和浪费。另外,我国大型矿山企业也没有采用分层台阶式开采、山体内部式、充填式开采、房柱式开采等先进工艺生产,也造成矿区生态环境的大规模破坏。 1.2.2矿山环境监测落后 煤、铁、石膏等地下开采矿山采矿活动对地质环境的影响和破坏极大,主要体现在地面沉降诱发地质灾害和严重的地质环境问题,此类问题专业性较强。由于监管单位和矿山企业本身都没有专业设备和人才,矿山环境监测预警系统和评价体系建设往往流于形式,更不可能准确预测地下采空区和特大型坑矿可能出现的重大地质灾害。有时,即使委托地质勘探专业队伍开展了矿山地质环境监理工作,但是大都没有达到预期效果,实施矿区地质环境监测工作依然任重道远。 1.2.3矿山环境恢复治理技术落后 矿山环境治理需要进行大量的科学技术研究,如借助现代技术手段,改进矿山环境破坏的治理技术,研究矿山开采造成的生态退化机理与修复技术,与地上景观相关的物种选择、配置和种植等方面的技术等。目前,我国的环境科学技术的研究起步较晚,虽然从20世纪70年代开始建立研究机构,目前已有200多个研究单位、近两万人从事这项工作,但仍不能满足环保工作的需要,地方更是缺乏相关技术人才。地方矿山地质环境恢复治理一般采取土地复垦、消除地灾隐患和削坡覆绿等办法,而不采取土地复垦、矿山资质灾害、地下水污染、矿区含水层和矿区地貌景观综合治理方法。有些地方急功近利,在采矿企业还有资源开采,没有闭坑、甚至没有稳沉的情况下就实施土地复垦,出现复垦又塌陷破坏的情况。有些治理项目不对污染地下水进行物理、化学处理,不对含水层顶底板进行防渗处理,就简单复垦和治理,致使原有的环境问题没有得到彻底解决,新的环境问题又不断涌现。 1.3制度困境 法律制度是矿山地质环境保护的关键。法律制度不完善,就会造成监管困难、资金保障不到位等系列问题。 1.3.1法律分散不具体 矿山地质环境保护涉及土地管理法、矿产资源法、水土保持法、环境保护法、水污染防治法、大气污染防治法、固体废物污染环境防治法等部门法,涉及土地复垦条例、地质灾害防治条例等部门条例,但是这些法律过于分散不具体,没有针对性。 1.3.2权责不统一 当前我国的矿山治理处于不成熟的阶段,有关矿山环境治理的部门之间出现职能交叉现象,这就导致了各部门都把责任推向其他部门,出现了“职能互推”的严重后果。矿产资源开发和矿山环境执法管理涉及到多个执法部门,相互责任不清,在具体执行和管理上存在推诿扯皮、有法不依、执法不严、违法不究的现象。 1.3.3法律约束力不强 我国法律没有赋予国土部门强制执行权,由于缺少强力司法机构支持和其他职能部门配合,在采矿企业不履行矿山地质环境恢复治理义务时,国土资源主管部门无力采取有效措施促使采矿权人及时治理,造成矿山闭坑时土地复垦、生态修复工程不了了之。 1.3.4《矿山地质环境保护规定》法律效力不高 《矿山地质环境保护规定》是部门规定,没有上升为国家法律和法规,权威性不足。另外,有些规定不够全面和细致,如没有明确政府专项资金的来源;对采矿权人不申请办理闭坑手续,不履行恢复治理义务或恢复治理仍达不到要求的,处罚力度就偏小;对采矿权人不定期报告矿山地质环境情况,不如实提交监测资料的,就没有处罚条款。 1.3.5责任主体不明确 我国法律规定的原则是“谁破坏、谁治理”,那么这些责任主体———排放污染、环境破坏的企业,就应该是环境问题的主要责任人。但是,大部分企业目前已没了踪影。按照公司法,已经倒闭、破产的公司已经在法律上消灭了责任主体,没有承担民事责任的能力“,谁破坏、谁治理”的原则只会成为一纸空文,这些企业遗留下来的环境责任并没有得到相应的承担。究竟谁来为矿山地质环境问题买单?是中央政府,还是地方政府,急需明确。 1.3.6保证金制度不合理 2009年5月1日,国土资源部颁布实施的《矿山地质环境保护规定》中规定:采矿权人应当在办理采矿许可证时缴存保证金,保证金的缴存数额不得低于矿山地质环境治理恢复所需费用。至此,保证金制度建设才全面到位。由于保证金制度刚刚起步,为了顺利推进,各地在调研的基础上,确定了能让企业承担得起的最低水平,恢复保证金远远没有达到恢复治理费用的标准。由于恢复治理保证金制度出台晚、标准低、收缴困难,不足以制约采矿企业,就导致采矿企业恢复治理缺乏主动性,拒不进行恢复治理的现象普遍存在。 1.3.7分类分级管理 目前,所有煤矿、铁矿、盐矿、石膏矿、矿泉水及大型采石企业采矿许可证均由部省发放。按照这种监管制度,部省发证矿山环境恢复治理保证金由省国土资源厅负责认定收缴,矿山地质环境保护与治理恢复方案审查备案在发证机关。因此,地方在对上述企业矿山地质环境保护与治理恢复情况进行监管时,缺乏必要的法律依据和行之有效的约束手段。 2、矿山地质环境恢复治理的对策 要摆脱矿山地质环境恢复治理工作面临的困境,就要学习借鉴国外先进经验和国内成熟的案例,把好的理念、好的做法充分吸收,并付诸实践、对症下药,这样才能彻底把我国矿山地质环境保护和恢复治理工作做好。 2.1拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制 2.1.1要建立分级投入机制 对于计划经济体制和恢复治理保证金收取前的老矿山环境恢复治理,要建立国家、省、市、县分级投入机制,国家和省要拿大头。同时,国家要对资源枯竭城市提供更多资金支持。 2.1.2要开辟稳定的资金渠道进行矿山治理恢复,解决“老账”问题,就得拓展资金渠道。一是建立矿山恢复治理基金,从矿产资源采矿权价款和补偿费中拿出一定比例,集中农发资金、农重金,地方财政从矿山土地出让金中预留一定比例;二是征收矿业可持续发展金,标准不低于采矿权价款的5%,此项资金计入企业成本;三是提高恢复治理保证金标准,由地方政府征收,利息也由地方政府支配。 2.1.3要创新投融资体制 矿山地质环境恢复治理的资金在加大政府投入的基础上,很有必要引入市场机制,创新投融资体制。按照“谁投资、谁受益”的原则,出台相应的配套政策,明确投资主体条件、实施单位、监管流程、验收标准、收益分配和优惠政策等,如在符合土地利用总体规划的前提下,给予投资者一定年期内拥有被恢复治理土地的利用权;如可以实施修复式开采整治,以开采余量资源的收入作为矿山环境综合整治的资金,并可免交矿产资源补偿费用。 2.2鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务 2.2.1严格准入条件 实行矿山开发“六个禁止,三个限制”的准入条件。将地质环境资源消耗费用、地质灾害损失费用、污染损失费用与矿山生产经济效益、社会效益进行综合评价,并作为是否颁发采矿许可证的重要指标。新建矿产资源开采项目必须进行地质灾害危险性评估和矿山环境影响评价,采取生态环境保护及预防和治理地质灾害的措施,避免或减少环境的影响和破坏。坚持“谁开发,谁保护;谁污染,谁治理;谁破坏,谁恢复”的原则,矿产资源开发利用方案必须包括水土保持方案、土地复垦实施方案、矿山地质灾害防治方案和环境影响评估报告,并按照规定程序报经有关部门审批。 2.2.2加大新技术推广应用 鼓励采矿企业矿山加大对开采技术的研究投入,鼓励企业采取国内外已取得明显效果的露采矿山台阶式开采、灰岩内部开采技术,地下矿山充填式开采、房柱式开采等新技术的应用。对因采用新技术增加的成本,建议由市、县财政予以补贴,切实保护地质环境。 2.2.3组建专业治理公司 国家组建矿区环境治理和生态修复专业公司,一方面,替代矿山企业进行矿山地质恢复治理,资金从采矿企业缴纳的恢复治理保证金、政府征收的可持续发展金中支付,不足部分从矿山恢复治理基金和恢复治理保证金利息中拨付;另一方面,加强矿山环境保护和生态恢复治理的科学研究,加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,促进资源综合利用和环境保护。 2.2.4编制技术规程 国家和省组织高校、科研单位技术力量和国外专家,编制《矿山环境监测指南》和《矿山环境恢复治理技术规程》,以指导环境监测和恢复治理工作。 2.2.5培养专业人才 重点培训地质勘探专业队伍和矿山企业的技术人员,以便使矿山企业和地质勘探专业队伍能正常开展矿山地质环境监测工作,及时发现矿山开采形成的地质环境问题。 2.3完善制度设计,提高法律约束力 2.3.1制定出台《矿区生态环境保护法》 借鉴发达国家矿山环境治理的经验,需强化立法形式管理矿山环境治理的思路,主要包括:尽快出台完善的矿山环境治理规程标准和在法规中体现对矿山环境治理科技创新的鼓励。应在现有法律法规的基础上,整合《矿产资源法》《环境保护法》《水土保持法》《土地复垦条例》《地质灾害防治条例》《矿山地质环境保护规定》的相关内容,制定《矿区生态环境保护法》,将“谁开发谁保护、谁破坏谁治理、谁投资谁收益”上升为法律原则。建立矿山环境审查评价制度、矿山环境许可证、环境恢复治理保证金制度和矿业可持续发展金制度。要落实各项制度,制定矿山地质环境质量等级标准,部省要定期开展等级评定,并向社会评定结果;恢复治理保证金由矿山所在地地方政府征收,利息可由地方政府支配;矿业可持续发展金按比例由地方政府留存;建立矿山地质环境恢复补偿机制,制定矿山环境保护的优惠政策,充分调动矿山企业对矿山环境保护与治理的主动性和积极性。有立法权的省市也可以出台《地质环境保护条例》,进一步细化以上规定和标准。 2.3.2明确责任主体 首先,中央政府应承担环境遗留问题的主体责任。因为,资源低价是中央控制的,财政税收最终收归中央,区域发展不均衡是中央政府的宏观布局所导致的,另外,也只有国家财政能承担得起。具体建议是:中央政府应承担更多的财政支持;应从宏观上提供更多的政策支持;应提供更多的环境治理的技术支持;应完善与资源相关立法,重点进行矿产资源税费体制的改革,为矿业乃至整个经济发展的重要推动力;应建立生态区域补偿制度,重点扶持资源枯竭城市。其次,地方政府也要承担起相应的环境治理责任。虽然资源型城市的地方政府已步入财政困境,无力承担所有环境恢复治理的资金,但是,为避免引发更多深层次的社会矛盾,加快城市产业转型,促进经济可持续发展,必须要进行环境治理。具体建议是:要制定和实施矿山地质环境保护规划,多方筹集资金,分期分批解决现有的环境问题;要建立完善的应急机制,排查隐患点、危险点,并落实防控措施;要对资源开发和利用过程中的环境影响评价和地质灾害危险性评估,实施动态监测。另外,对于虽有责任人,但因经济困难无力承担治理费用的的原国有矿山企业,要积极协调上级配套资金,协助企业共同治理。第三,现有矿山企业要履行环境保护和治理责任。对于生产矿山和新建矿山,要遵照“谁开发、谁保护“”谁破坏、谁治理”的原则,实行边开采、边治理,确保新出现的地质环境问题得到及时治理。 2.3.3创新监管模式 一是进行联合执法。积极发挥国土、环保、林业、农业、水利、计划、财政等职能部门的作用,做到分工负责,协同作战,齐抓共管。要形成政府推动,国土、环保监督,矿山企业负责,社会各界参与,全方位治理整顿的良好管理体制。二是进行全过程管理。将矿山地质环境保护贯穿勘察、基建、生产、闭坑等矿业活动的始终,改变过去的末端治理为及时治理。三是开展动态巡查。重点检查落实矿山地质环境评价制度、环境监测体系、保护方案执行情况、恢复治理和土地复垦进度、质量和效果。对矿山地质环境破坏严重的的采矿企业实行限期整改、停产整顿和关闭的措施。四是实行信息化管理。积极建设矿山地质环境监测数据库及信息系统,促进政府与企业之间的信息交流,确保国土资源管理部门动态掌握矿山信息,分析矿山现状,加强宏观管理和正确决策。 2.3.4改变土地利用方式 一是把矿山治理与土地开发利用相结合,充分发挥土地与矿产管理合一的优势,以废弃矿山治理推进土地开发,在消除废弃矿山安全隐患并进行绿化后,把平整后的土地作为工业、农业或房地产开发用地,为矿山地质环境恢复治理筹措资金。二是矿山治理与矿山公园、地质公园建设相结合,发展矿山旅游经济,提升环境恢复治理经济价值。 3、结论 中国矿业的快速发展,在为经济社会发展提供重要物质保障的同时,也累积了大量的地质环境问题。目前,矿山环境在治理方面存在着资金、技术和制度3大困境。要摆脱矿山环境治理的困境,必须从这3个困境入手,拓展投融资渠道,建立长效的多元化投入机制,鼓励新技术应用,做好技术支撑和服务。同时,完善制度设计,提高法律约束力,以加快和推进矿山地质环境保护工作的进一步开展。 作者:安守林 赵玉娟 单位:徐州市国土资源局 地质环境论文:地方矿山地质环境治理措施 1矿山地质环境问题 龙山建筑石料用灰岩矿为露采矿山,于20世纪50年代开始零星开采,1980~2010年大量开采。由于开采矿主较多,造成无序开采,东、北两侧开始破坏耕地,并对南侧的龙山烈士陵园、西侧的居民区构成威胁,政府于2010年依法关闭该矿山,现属于矿业治理整顿中已经废弃的无主矿山。由于采石开采过程中企业均为乱挖乱采不规范行为,且采用开采成本相对较小的崩落法,形成了多处高陡的不规则采坑,造成的主要矿山地质环境问题为: 1.1采矿活动挖损和压占了土地资源 矿山开采活动在矿区内形成了多个大小不一、深浅不一的采坑及高低、大小不等的残丘,由于采坑底部已低于当地的侵蚀基准面,现大部分采坑已积水,局部积水深度达5~6m,东侧进入采坑的道路已将东部残坡分割成多个残丘,采坑周围全部形成了峭壁,留下了较严重的地质灾害隐患。另外在矿区东侧,特别是东北侧堆放了大量的废弃土石,部分已堆成山丘,压占了大量的土地资源,据野外实地调查,治理区内开采形成1#、2#露天采石坑、采土坑1处、废石堆场1处。1#采石坑长约420m、宽180~240m,面积约129852.74m2,深度约10~30m;2#采石坑长约200m、宽约60m,面积约16889.05m2,深度约10~30m;采土坑长约140m、宽约28m,平均深度10m;废石堆场长约300m、宽约200m,面积65968.3m2,堆积高度平均约1.0m。采矿活动挖损、压占土地资源总面积214612.77m2(约321.92亩,表1)。 1.2采矿活动严重破坏了自然地貌景观,极易造成水土流失 矿山开采改变了原始山体的完整性,毁坏了自然地貌形态,局部地段变成了悬崖峭壁;同时也毁坏了大量的地表植被,使得山体岩层裸露,山体的地形坡度也相应地增大,再加上弃土、废石零乱堆放采坑,绿草树木无法成活,在未进行任何工程处理和防护前,在降水作用下,很容易造成矿区的水土流失。在原有的山地上,坡度每增加1°,水土流失量约增加30%,现矿区属重度侵蚀区;南侧的烈士陵园及邻近山坡曾被国家农业部列为猫头鹰自然保护区,现已很难觅其踪影,同时,矿区又紧邻202省道,给城镇和省道都造成严重的环境视觉污染。 1.3采矿活动遗留了崩塌、滑坡地质灾害隐患 采石坑周边留下高度约10~30m边坡,上部为土质斜坡,岩性为粉质粘土,厚1~3m,边坡角60°~70°左右,土质边坡过高过陡,在降水作用下易发生崩塌地质灾害,属不稳定边坡;采石坑边坡下部为岩质边坡,边坡岩层产状为:倾向290°、倾角30°,节理、裂隙较发育,边坡高度10~27m。据野外调查,1#、2#坑东侧边坡角50°左右,其余边坡角60°~70°左右,局部近于90°,1#采石坑开采边坡除西侧、北侧外均不稳定,西侧、北侧边坡为逆向坡,最大高度27m,块状结构,为稳定边坡;2#采石坑边坡除北西侧外其余均不稳定,北西侧边坡为逆向坡,块状结构,边坡稳定。先前的采矿活动也在采场边坡局部工作面产生一些危岩、浮石,规模一般小于10m3,在降水作用下,极易发生崩塌、滑坡地质灾害,威胁周边人们的生命和财产安全[4]。 2矿山地质环境治理 根据本矿的地质特征、开采状况及地质环境影响评估结果,确定地质环境保护与综合治理基本思路为消除灾害、恢复林地、生态复绿。通过实施边坡治理工程、截水沟工程、道路工程、土地复垦工程、景观养殖蓄水工程和绿化工程,将挖损土地植被资源总面积14.864447hm2(222.97亩)、压占土地植被资源总面积6.596830hm2(98.95亩),治理恢复林地65967.01m2(约98.95亩);水面79852.65m2(119.79);建设用地65968.30m2(约98.95亩)、耕地1902.68m2(约2.85亩)及其它用地922.13m2(约1.38亩),消除崩塌、滑坡隐患和视觉污染,达到保护和恢复矿区自然生态环境,与周边生态环境相协调的最终目标。 2.1边坡治理工程 采石坑周边留下高度约10~30m边坡,上部为土质斜坡,厚1~3m;下部为岩质边坡,产状为:290°∠30°,节理、裂隙较发育,边坡角50°~70°左右,局部近于90°,极易发生崩塌、滑坡地质灾害,威胁周边人们的生命和财产安全,应及时采取措施清除隐患:对1#坑壁西侧及北侧上部土质边坡削坡达到稳定坡度,土质边坡削坡土方量为3874.5m3;1#和2#坑东侧石质不稳定边坡采用台阶式削坡,坡度控制与岩层倾角一致,即30°110(台阶高度约6m,台阶平台宽4m),削坡总方量约162146.71m3。 2.2截水沟工程 防止岩面遭受水土冲刷,最大限度地保持水土稳定,在观光林道外侧和采场平台内侧的基岩裸露面上开挖截水沟排水至采坑,截水沟为梯形断面,C15砼护面结构,上口宽80cm,下底宽50cm,深50cm,护面厚度10cm,总长1600m,截水沟挖方约520m3、浆护面约214.4m3。 2.3道路工程 结合工程布局,将矿区东侧原有的简易运输通道改建成村级道路;沿采石坑水塘四周修建环塘林道、环采坑安全防护工程,方便老百姓去水塘边休闲观光、垂钓。村级道路设计为三级道路,路面宽5.0m,总长732m,混凝土路面,北端与202省道相连。结合202省道路面标高,村级道路路面标高为依势修建,标高34.5m。村级道路结构主要为2层,底层铺设碎石土,厚度为30cm,应分层充填,分层碾压,每充填10cm,重型平碾4~6遍,压实系数应大于0.97,铺设碎石土约1398m3;顶部25cm浇灌C35混凝土约915m3。环塘林道设计为三级道路,顺地势修建,路面宽3.0m,总长1697m,道路结构在灰岩面上浇注25cm厚C35混凝土约1272.8m3。采坑边坡顶部环采坑为安全需设防护栏,四周总长1481m,凿埋于灰岩中,采用水泥桩加铁链连接,水泥桩每3m设置1根,高度1.0m,直径75×75mm,水泥桩约需494个;铁链分3道,长约4443m。 2.4土地复垦工程 根据挖损、压占土地资源状况,土地复垦按3个地块进行恢复,面积为133837.99m2(约200.75亩)。地块1面积65968.30m2(约98.95亩),由废石堆场复垦而成,基准标高为34.5m,北部邻近202省道,结合新农村建设,采用机械清理复垦为建设用地,清理废石方量约65968.3m3;地块2面积1902.68m2(约2.85亩),由采土坑复垦而成,基准标高为33.5m,采用人工与机械方法,回填采土坑底部、顶部回填表层土复垦为耕地,回填废石约18075.46m3,回填土方约951.34m3;地块3面积65967.01m2(约98.95亩),由几处遗留残丘削坡挖方、平整方量约40607m3,基准标高为42~30m不等,结合工程布局复垦为果园地和少量林地,采用机械或人工平整场地,平整后地面依势自然排水。复垦为耕地的上部覆土,厚度不得小于0.5m,其中耕种层厚度不得小于0.3m,表土层厚度不小于0.2m,覆土层内不含障碍层,耕作层内砾石含量不大于10%,土壤的pH值5.5~8.5,含盐总量不大于3%,以利于农作物生产。另外利用原采坑依势恢复水面79852.65m2(119.78亩)及其它用地922.13m2(约1.38亩)。 2.5景观养殖蓄水工程 采用爆破法疏通1#坑与2#坑间的通道,现地面标高平均约40m,通道底标高控制在16m,开挖土石面积3422.8m2,方量约43497.6m3,使水体相互连通,改善水体的微循环环境,改善人们的视觉环境美感,使采石坑治理后成为一个养殖小型蓄水水库,供游人休闲、观赏、垂钓,同时可用于周边农田抗旱之用。 2.6绿化工程 绿化工程设计基本原则是根据整治的需要,因地制宜,适地适树,栽种以乡土树种为主,构建田园生态防护体系。沿村级道路两侧、采石坑水塘四周环塘路外侧挖坑栽种柳树、松树等常绿乔木,最小种植株距为3m,共计1187棵(村级道路两侧621棵;水塘四周环塘路外侧566棵),栽植方法是挖坑覆土栽培,坑的面积1m2、深度1m,挖方量1187m3,回填土方量1187m3;荒坡面积65967.01m2(约98.95亩)经削坡平整后采用挖宕穴覆土的方法栽种桃树共计7330棵,坑的面积1m2、深度1m,株距为3m,挖宕穴7330m3,回填土方量7330m3;削坡平台长度共计530m,两侧栽种藤本植物,株距为1.5m,坑的面积1m2、深度0.5m,共计707棵,挖宕穴353.5m3,回填土方量353.5m3,利用上爬下挂的特点遮盖采场高陡边坡,对岩石坡面覆绿。藤本植物可选择缠绕或攀援向上生长较强的植物,如葡萄、紫藤、爬墙虎等木质藤本和牵牛花、长豇豆等草质藤本;栽植时间应选择在温度和雨量适宜的春季进行;后期养护包括喷水养护、追施肥料、病虫害防治、修剪与培土补植等。 3结论与预期成效 3.1结论 通过项目的实施,可以做到:(1)可有效改善涡阳县龙山矿区的景观环境和生态环境,消除遗留的地质灾害隐患,治理被破坏的生态环境,消除202省道视觉污染,促进涡阳县社会经济的可持续发展;(2)可开发利用矿区被破坏的土地资源,改良矿区生态环境,使涡阳作为安徽历史文化名城的旅游资源能够得以进一步发挥,具有良好的社会效益、经济效益和环境效益;(3)可以消除崩塌、滑坡地质灾害隐患,避免矿山地质灾害的发生,保障矿区周边人们的生命财产安全。 3.2预期成效 (1)减灾效益。通过矿山地质环境综合治理,使采石坑四周边坡处于稳定状态,能有效地消除地质灾害隐患、减轻矿山地质灾害对当地居民的生命、财产的危害,改善居民的生活环境,具有较好的减灾效益。(2)社会效益。通过矿山地质环境综合治理,将废弃的荒地变成农用地、建设用地、果园等,能使土地的效益得到很大提高,增加县域经济的发展后劲;而且,能提高当地老百姓的生活水平,具有明显的社会效益。 作者:李向前 王冰 王莹莹 单位:安徽省地质环境监测总站 地质环境论文:地方矿区地质环境整顿策略 本文作者:白刚刚 袁时祥 彭亮 单位:青海省水文地质工程地质环境地质调查院 青海省矿山地质环境现状 青海省东部地区采砂场地质环境破坏现状。青海东部地区人多地少,土地利用粗放,可供耕作的土地资源十分有限。加之基础建设又主要集中分布于此,以建材类资源为主的矿产资源开发,导致青海东部地区大大小小的采砂坑场遍布了湟水流域各大支流。不仅挖损、压占了大量耕地资源、破坏了地貌景观,而且造成了大面积的含水层结构破坏和水土流失,严重影响了青海东部地区的自然地貌景观和水土涵养。青海东部地区采砂场主要集中分布于湟水谷地及其支流谷地一带。据调查:区内累计过采面积达13337hm2之多。压占挖损土地、地貌景观改变、含水层结构破坏、水土流失等环境地质问题十分突出。具体表现在以下几方面:采砂过程中,由于地质环境保护等措施缺失或未能落实到位,尾矿随意堆放,采坑不能及时回填处理,致使采区堆积了大量的固体松散物,在挖损、压占大面积耕地资源的同时,也严重阻碍了沟道的泄洪能力,松散而随意堆放的尾砂料为泥石流储备了大量的物质来源,严重威胁着下游居民的生命财产安全;另一方面在开采过程中未能按一定的边坡开挖比进行合理开挖及缺乏必要的安全意识,局部地段已形成高5~20m、长数百米的高陡边坡,在流水侵蚀和重力作用下常失稳致灾坍塌,威胁当地居民安全。 青海省三江源区、内陆河源头区砂金矿区地质环境破坏现状。青海省三江源区、内陆河源头区系纯牧业区,经济发展水平十分滞后,草场植被是当地牧民群众赖以生存和发展的物质基础,畜牧业是当地唯一的主体经济,牧业生产方式以自然放牧为主,经济结构单一。由于江河源头区砂金资源丰富,采金历史悠久,最早可追溯至上世纪20~30年代,受当地丰富的砂金资源的诱惑、经济利益的驱动及当地亟待改变的贫穷落后面貌,同时也限于当时特殊的历史时期,造成矿区长期处于无序的乱采滥挖状态之中,致使原本就很脆弱的原始生态环境及草场植被遭到了严重破坏,自然生态环境日趋恶化。据调查,三江源地区及内陆河源头区的群采砂金活动累计损毁土地面积高达20000多hm2,该类矿山自上世纪90年代末全面禁采关停后,矿山地质环境治理责任人由于历史原因已经灭失。2004~2011年年底,地质技术人员赴野外对已破坏的矿区进行了实地调查。调查成果为:开采方式有两种,即群众性开采及大规模机械化开采。过采区主要分布于河谷开阔处的低阶地及河漫滩地带,地表原始生态环境多为河谷阶地草原和河漫滩裸地,砂金矿过采对矿山地质环境的破坏程度十分严重。过采区内几乎未经过平整,砂堆如山、连绵不断,沟坑遍布、纵横交错。过采区面积1061.6hm2,挖损破坏河道长度数百公里,遗留采金坑塘数以万计,其中大的坑塘长150m,宽100m,面积近15000m2,坑深10m以上。面积在500~1000m2的坑塘更是随处可见,且多呈串珠状相连,坑塘周边的废弃砂砾堆积松散,高出原地面5~15m,与塘底相对高差达10~20m。砂堆数万个,其中高4~23m,方量大于5000m3的砂堆数量众多,高2~8m,方量在1000~5000m3的砂堆遍布过采区,多呈浑圆状,受矿体延展方向控制,部分相邻的砂堆则构成了沿沟谷方向展布的条状砂梁,由于堆弃高度过大,加之近水一侧的侧蚀作用,其顶部多变形开裂,易发生坍塌从而加剧水土流失。 青海省北部煤、铀矿区地质环境破坏现状。青海省北部分布有较丰富的煤炭资源,亟待改变的贫穷落后面貌以及当时特殊的历史时期,导致煤矿的开采长期处于无计划的乱采滥挖状态之中,致使原始生态环境遭到了破坏,自然生态环境日趋恶化,矿山安全隐患随时危及人民群众生命安全。目前该类矿山主要有祁连县默勒煤矿、门源回族自治县红旗煤矿、瓜拉煤矿、西宁市大通煤矿。煤矿区多为上世纪80年代中期群众无序开采形成,历经20多年的反复开采致使矿区地质环境和土地植被遭到严重破坏,生态环境日趋恶化。采煤对区内地质环境的破坏主要表现为对草地土壤层的破坏、地形地貌景观破坏、河流改道、土地生产力的破坏以及由此引发的土壤侵蚀、水土流失等问题。据实地调查,采煤区历经多年的采挖,破坏现象极其严重。主要表现在以下方面:采煤破坏草地数千公顷,以剥离和占压为主。对原有地形地貌景观破坏程度大,采煤矿井和祼露的尾矿堆随处可见。开采方式以井采为主,有硐、竖井、斜井等沿山体走向展布。尾矿堆主要分布在矿井四周,多呈不规则椭圆状顺坡堆放,尾矿堆积较为凌乱,一般高2~3m,最高达4m,直径3~10m,最大达20m。矿井治理和尾矿回填、整平整治难度大。由于采煤弃渣随意堆放引起河道改向,地表水溢流对凸岸的冲蚀作用强烈,致使漫滩面积增大,低洼地多成积水塘。采煤对土地生产力的破坏程度率达80%以上,造成大面积土地沙砾化,水土涵养能力下降。矿井井口四周发育圆弧形崩滑体,地质灾害隐患大。 青海省矿山地质环境治理方法及成效 矿山地质环境治理,是一个地质学、生态学、生物学等多门学科紧密结合的系统工程。矿山地质环境问题以野外调查、分析可行性研究工作为基础,针对不同地层岩性,不同矿种(类),不同规模,不同开采方式,产生的地质环境问题亦不同,工程治理措施和方案也不尽相同。工程治理措施和效果是解决矿山地质环境问题的关键,近年来该类项目得到了中央财政、地方财政资金来源的支持,使矿山地质环境治理工程得以实施,并取得非常大的成果。 砂金矿山地质环境治理方法及成效。通过对青海境内砂金矿区采取宜牧则牧的原则进行了地质环境治理,其主要方法为:首先是通过采取复坑平整措施将过采区高低不平的裸地整理成一定坡度(尽可能平缓)的平顺地面,以减少降水对坡面的冲蚀作用,控制水土流失。其次利用改土、客土回填等手段改善裸地的土壤状况,为没有土壤或母质的裸地坡面创造土壤环境。再通过工程措施、植物生态重建技术、利用人为工程手段或措施在植被恢复困难的裸地坡面上,为植物生长创造与其相适应的土壤环境、水分环境等一系列必要的生存条件,引入先锋群落完成裸露地面的初期覆盖,防止该地区的侵蚀和水土流失,为本地物种的重新侵入和目标群落的形成创造前期条件。治理成效:(1)修复河道确保河流行洪畅通,减少泥石流地质灾害发生的机率。(2)原始地貌得以基本恢复。(3)恢复被破坏的草地资源,使植被覆盖率达到70%以上。 #p#分页标题#e# 采砂(石)场地质环境治理方法及成效。通过对青海东部地区采砂(石)场采取矿山地质环境治理和土地复垦相结合的治理方式,宜农则农、宜林则林的原则,采取了削方、填筑、覆坑平整、客土回填、支渠、农渠、生产路、防洪堤、人工栽植树木等多项治理措施对破坏区进行了治理。取得了以下成效:(1)基本修复了采砂(石)场及其周边的地质环境,消除了地质灾害隐患;(2)有效增加了耕地面积,提高了土地利用价值,促进了地区经济发展,将原本废弃的土地生产力破坏严重的矿山用地建设成为高效、高产、优质的耕地,治理后经济效益十分明显。 煤矿、铀矿山地质环境治理方法及成效。通过青海省煤、铀矿老矿区的地质环境治理项目的实施,采取尾矿回填、整平尾矿恢复原始地形地貌、封堵矿井、整治修复河道、地质灾害防治、人工种草、围栏封育恢复植被等多项治理措施。取得了以下成效:(1)加强洞口围岩稳定性,减少了采矿引发的地质灾害发生机率,防止出现新的偷采盗采行为;(2)基本恢复了原始地质环境,植被得到恢复,原本满目苍痍的地貌得到基本修复。 青海省矿山地质环境治理工程成果 青海省东部地区采砂场矿山地质环境治理工作始于2007年,截至2011年度财政投资投入约13500万元,综合治理面积1666.6hm2,其中新增耕地约33hm2,恢复耕地近133hm2。青海省三江源地区、内陆河江河源头区砂金矿山地质环境治理工作始于2004年,截至2011年度财政投资投入约42000万元,综合治理面积7628.1hm2,其中恢复草地近7000hm2。青海省北部煤矿矿山地质环境治理工作始于2005年,截至2011年度财政投资投入约1000万元,综合治理面积166.6hm2。从2004~2011年下达的矿山地质环境治理工程共计48项,累计投资约5.65亿,预计未来产生社会、环境、经济效益可达到投资的5倍。项目工程量超出原定计划,通过国土资源部、省财政厅、省国土厅、地方政府及国土资源部门验收,48个项目工程质量均达到优良全部通过验收。通过矿山地质环境治理工程有效增强了牧民群众保护生态环境的意识,增进了民族团结,有利于社会稳定。水土流失得到有效控制,生态环境得到明显改善,最终实现土地可持续利用,促进经济、社会、生态的和谐发展,推进社会主义新农村建设,保护人民生命和财产安全,促进生态环境与经济社会的和谐发展。 结语 青海省矿山地质环境治理工作始于2005年,截至2011年度财政投资投入约5.65亿元,完成综合治理面积9461hm2,其中恢复耕地1666hm2,恢复草地7795hm2。通过矿山地质环境治理工程的实施,取得了较大的经济、社会、环境效益。 地质环境论文:贵州省煤矿矿山地质环境问题及对策 摘要:煤炭是贵州省最主要的矿产资源,省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。本文全面阐述了贵州省煤矿开采技术条件,分析了矿山存在的主要环境地质问题及危害,提出了矿山地质环境防治的措施与对策。 关键词:贵州;煤矿;矿山;地质环境 1前言 贵州处于我国二级台阶的云贵高原,是世界连片喀斯特面积最大的中国西部喀斯特山区中心,其生态环境十分脆弱。煤炭是贵州最重要的固体化石能源矿产,也是中国南方最重要的聚煤区,素有“江南煤海”之美誉,查明的资源储量居全国第五位。贵州省内尤以煤矿开采引发的矿山地质环境问题最为严重。 2开采技术条件 晚二叠世的煤炭查明资源储量和预测资源量以及原煤产量均占全省的98%以上,是贵州最为主要的煤炭资源赋存层位。根据矿山开采的煤田地质特征,特别是含煤地层、上覆岩层和下伏岩层的水文地质、工程地质、环境地质以及区域地貌等差别,将贵州晚二叠世煤矿的开采技术条件为3个不同的区域,其中煤炭的开采主要集中在集中在黔西区。 3主要矿山地质环境问题 贵州境内煤矿资源丰富,开采年代久远,开发程度高,开采方式均为井下开采,矿业的开发严重地扰动破坏了矿区原生的地质环境结构,使区内的地质环境条件变得非常脆弱,引发了很多地质环境问题,尤其以矿山地质灾害最为严重。 3.1矿山地质环境问题及其危害 3.1.1矿山地质灾害 贵州省煤矿矿区内地质灾害发育,特别是大中型矿山引起的地质灾害尤为严重,煤矿开采引发的地质灾害占全省矿山地质灾害80%以上。地质灾害类型以地面塌陷、地裂缝为主,其次是滑坡、崩塌;地质灾害规模以中小型为主,占全省矿山地质灾害90%以上。 3.1.2地下含水层影响破坏 矿山在开采过程中,形成了大量采空区,切断和破坏了区域地下水均衡,同时致使矿层及上覆岩体遭到破坏,改变了地下水自然流场及补给、径流、排泄条件,造成地下水位下降,地下水水量减少,浅层地下水枯竭,地表泉点流量减少、甚至断流。 3.1.3地形地貌及土地影响破坏 煤矿对地形地貌及土地影响破坏主要分布于采空区、工业广场、煤矸石堆场、尾矿库。其表现形式主要为工业广场、煤矸石堆场、尾矿库等对土地资源占用,地质灾害对地形地貌及土地资源的影响破坏。 3.1.4矿山废水、废渣影响 煤矿所产生的废渣煤矸石与其它废渣混合堆放,其堆放场一般在矿区附近沿斜坡或沟谷堆放,在雨水的淋滤作用下,对其周边土壤污染及下游河沟水体造成污染。大部分中小型煤矿的污水处理池基本上没有正常运转,矿坑水、洗煤水直接排放到附近沟谷或河流,沿着河沟径流方式污染下游地表水和地下水,沿途污染土壤、林地或者低洼地带的耕地。 3.2导致矿山地质环境问题的主要因素 3.2.1自然因素 (1)地形地貌条件贵州地貌复杂,类型多样,特别是喀斯特地貌更为突出,而全省的大多数矿山都位于喀斯特山区,采矿环境极其脆弱和敏感,矿山地貌环境易损性大。(2)“上硬下软”的地质结构贵州的煤层主要分布在晚二叠世地层中,岩性为岩质较软的泥岩、粉砂岩、砂岩、煤层等,上覆地层为新三叠世地层,岩性以较坚硬的白云岩、灰岩等,透水性好,岩溶发育,地质结构条件“上硬下软”,开采下部软弱地层中的煤层,易破坏斜坡的稳定性,使得上覆岩体失去支撑,易沿自身垂直不利结构面向临空方向产生卸荷掉块形成崩塌,下部的坡体在上部的荷载作用下易形成滑坡。(3)矿层埋藏浅,矿层多贵州省内大部分煤矿的可采煤层埋藏深度小,多数在500m之内,煤层厚度小,平均厚度一般1.5~3.5m,且可采煤层层数多,一般10~20层。由于安全厚度小,采煤形成的大面积的采空区造成地表发生变形破坏,常发生地面塌陷、地裂缝、地面井泉枯竭及土地破坏等矿山地质环境问题。(4)气候因素据统计,贵州有95%以上的滑坡、崩塌、泥石流发生在6~10月,地面塌陷、地裂缝也多发生在雨季。强降雨使岩土体迅速饱水、软化,岩土体强度降低,易使岩土体失去平衡,诱发地质灾害,因此雨季是矿山地质灾害多发时期。 3.2.2人为因素 (1)历史原因贵州的矿业开发历史较长,90年中后期矿山大量地增加,乡镇及个体矿山大肆进行掠夺式开采。进入21世纪,以能源矿山开发为主体矿业更是全面迈进了一个新高潮期。大部分矿床未经严格地勘探,大部分矿采区也没有进行科学的设计,开采较混乱,矿山地质环境保护意识不高。(2)技术水平低下贵州省内绝大多数矿山企业规模较小,技术装备和生产工艺落后,不注重新方法新技术的应用,经营粗放。开局不够合理,大矿小开、一矿多开、重复建设等问题较突出。产品结构单一,煤炭以原煤、精煤、焦煤为主,深加工能力薄弱,基本上靠消耗资源来换取原始的经济效益。(3)不合理的采矿活动目前区内仅一些大中型国有矿山基本做到了开采有规范、有规划。而大多数中小型矿山不按照有关规范进行,不按勘察和开采设计方案开挖、越界开采、矿渣任意乱堆乱排等,一些矿山不按规范留设保安矿柱,造成地质灾害、土地破坏及环境污染等一系列矿山地质环境问题严重。 4矿山地质环境保护与治理对策建议 4.1加强执政能力建设 2004年9月19日中国共产党第十六届中央委员会第四次全体会议通过了“中共中央关于加强党的执政能力建设的决定”,必须坚持科学执政、民主执政、依法执政,不断完善党的领导方式和执政方式。4.1.1政府有法必依、违法必究从目前调查情况来看,矿区“官商勾结”现象很普遍,很多政府人员在企业有“干股”,污水处理等许多措施形同虚设,平时根本不启用或根本不达标,只是为了应付检查。4.1.2建立健全政令制定、决策、监督程序目前许多矿山政策的制定有很大随意性和不可执行性,政策多以宣言、口号式为主。另外,许多矿山政策不具备稳定性和连续性,换一个领导就换一套制度。比如“煤矿企业兼并重组政策”矿井设计规模一年多过一年,煤矿企业为达到标准,纷纷提高产能,全省的产能大幅提高,对矿山地质环境的破坏更加严重。 4.2完善矿山环境保护的相关法规和标准 多年来中央和省政府相继出台了很多矿山环境保护相关法规和标准,但这些法规和标准缺乏可实际操作性的条文,处罚力度不够,导致执法部门监管时困难重重,需要进一步完善、细化,做到有法可依。 4.3加强执法和监管力度 贵州省内煤矿偷排废水、废渣等的现象非常严重,矿山环境保护与恢复治理没有有效落实,各级人民政府要加强矿山地质环境保护监督管理,加大执法力度。 4.4严格执行矿山环境治理保证金制度 各级政府应当认真贯彻《贵州省地质环境保护条例》,对新建和生产矿山企业要严格执行矿山环境治理保证金制度。按照“谁破坏、谁治理;谁投资,谁受益”的原则,明确治理责任,保证资金到位和工作落实。 4.5依靠科技进步,推动矿山环境保护与治理科学化 加强矿山环境保护新技术、新工艺的开发与推广,增加科技投入,促进资源综合利用和环境保护产业化。引进和开发适用于矿区损毁土地复垦和生态重建新技术,进行矿区生态重建科技示范工程研究,加大矿山环境治理与土地复垦力度。
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
软件检测论文:计算机软件安全检测技术诌议 【摘要】随着科学技术的日益发展,计算机技术深刻的改变了我们的生活。各种社会活动都已经离不开计算机,计算机成了我们生活的一部分。然而伴随着计算机的普及,各种计算机安全和网络安全问题凸显了出来。越来越多的针对计算机的攻击行为对计算机的使用安全和信息安全产生了巨大的威胁。计算机的软件安全检测是保护计算机安全和信息安全的一个有效手段。本文通过对计算机软件安全检测技术进行研究和分析,总结出了几种主要的计算机软件安全检测技术。 【关键词】软件安全;安全监测;计算机安全技术 1前言 计算机的软件安全检测技术是保护计算机数据的盾牌。要改善计算机软件安全检测技术,先要了解计算机软件安全监测的概念和基本情况,分析现存的计算机安全检测技术,为未来行业的发展提出指导性意见。 2计算机软件安全检测综述 计算机软件安全技术是否可靠决定了广大用户的信息安全和财产安全是否让人放心。如果计算机的安全软件存在着重大缺陷,就有可能造成重大的财产损失。开发安全软件,最重要的步骤就是软件安全检测,根据检测数据来对不同的安全缺陷进行针对性的调整,更好的解决软件安全问题。安全软件对于自身的检测是安全软件能够不断进步的试金石,检测行为能够在最小的检测样本中找出最多的安全问题,尽量避免安全问题直接进入用户的软件版本中[1]。而且,安全软件和普通软件之间还有着重要的差别。差别主要表现在三个方面。首先,安全软件和普通软件的缺陷发现方式不同。大多数的安全软件缺陷普通用户是不可能发现的,只有专门从事于网络攻击的黑客或者是专门从事于网络安全的人员才有可能发现漏洞,而对于普通软件,许多漏洞都是用户或者其他来源发现的,并非来自于测试人员。第二,安全软件与一般软件的修复速度也是不一样的,如果安全软件出现了漏洞,那么就会在第一时间进行修复,因为每晚修复一秒,都有可能有用户因为这个漏洞而导致财产损失。普通软件由于不涉及到安全问题,发现缺陷之后可以在下一个更新版本中修复。 3计算机软件安全检测的步骤 计算机软件安全检测一般需要遵循一定的步骤。软件安全检测是通过检测软件,实现计算机各部分的联系和互动,来测试整个结构的稳定性。软件安全检测有如下几个具体步骤:首先记性单元测试,对这个程序中的各种基本单位进行逐个的检查,排除基本单元可能存在的缺陷。第二步是把已经检验完毕的各单元组合在一起,来测试各单元之间的联系和沟通存不存在障碍,保证系统各部分之间沟通高效。第三步是测试整个系统的稳定性,保证每一条指令执行起来都能畅通无误[2]。 4主要的计算机软件安全检测技术 4.1词法检测技术 词法检测技术是出现时间最长、使用最广泛的静态检测技术。这种技术的原理是检测程序源代码中有危险的C语言系统调用。这个测试技术实际上是在被测软件的接口处生成一个模拟输入,来检测被测软件的运行情况。一般按照以下几个步骤来执行。首先是识别软件语言,然后再定语语言语法,最后生成用例,开始进行软件检测。 4.2形式化安全测试技术 形式化的安全测试技术要利用到软件的数学模型,利用数学模型的形式和规格来对软件的运行状态进行说明,来提供软件的运营状态信息。形式化安全检测技术要求更高的技术水平,其中包括了两种办法来进行安全监测。有模型检测,也有定理证明。 4.3基于故障注入的安全性测试技术 基于故障注入的安全测试技术采用的是通过某种极端情况来检测软件的稳定性,比如把时间调整到最不可能的时间点,让所有的事件通过表面合理的方式来进行连接,生成故障,然后再观察软件如何处理这个问题。故障注入的安全测试技术,是自动化程度比较高的技术,可以显著降低人工的工作量,让安全监测更加的充分。 4.4模型的安全功能测试技术 模型安全检测技术是通过建立一个模型的办法来测试计算机软件的应对和处理。在日程生活中,想要检验一个东西的可靠程度可以建立一个相似的环境来观察它的表现。计算机安全检测也是如此,建立一个安全模型,让软件在其中运行,驱使安全软件工作,观察它的工作状态。 4.5基于属性的测试技术 基于属性的测试技术有着两大优点。那就是互动性和延伸性。一般也要遵循固定的程序。首先要确定被测软件的安全规则,把它的安全属性带入到系统中,验证系统程序是否能够遵守设计的规则[3]。 4.6其他测试技术 除了以上这些测试技术,还有一些测试技术因为应用范围有限等因素,没有单独来说。这些技术有白盒模糊测试技术,也有分布式安全检测技术。近些年来,相关技术越来越多,越来越成熟,我们期待着能够从这些新技术中找到未来的发展方向。 5软件安全检测的注意事项 5.1具体问题具体分析 计算机软件安全检测是一个动态的过程,需要我们随时观察,随时修正。不同的计算机软件有着不一样的特点和特性,我们要针对每一种计算机软件的每一个过程来针对性的设计试验流程。让最终的实验结果能够更加准确。 5.2检测人员的多元化 计算机安全检测技术涉及到多个环节和多个行业,每个环节的专业倾向都不一样,想要做好计算机检测的工作,首先要保证检测人员的多样化。在进行软件检测的时候,不能只让软件检测员来负责,还要被测软件的相关专家来辅助。来自不同领域的检测人员互相之间协同配合才有可能把检测工作做好[4]。 5.3对安全软件详细分析在软件的安全检测过程中,要对软件进行详细的分析。区分出需求级、系统级和代码级。对于许多大型软件来说,除了以上三个级别,还有对软件的机构进行分析。安全软件检测是一项复杂的工程。需要我们时刻打起精神应对不断出现的新情况,对不同的安全软件使用不同的分析技术,必要时还可以使用各种辅助工具配合工作。 6结语 计算机软件安全检测技术是维护计算机安全的重要手段,需要我们尽可能的重视起来。本文首先对计算机软件安全的现状进行了介绍,然后对主要的计算机软件安全检测技术进行了总结。 作者:陈传顺 单位:中国移动通信集团广东有限公司 软件检测论文:纺织品检测业务管理软件开发及应用 摘要为提高检验业务的全面质量管理水平,实现任务、人员、数据的传输和共享,设计开发了纤维检验业务流转的管理软件系统。本文介绍了纺织品检验管理软件的必要环节控制,为当前需要业务管理改进的单位提供参考。 关键词:纺织品;业务管理;软件开发 纺织品检测业务管理是纺织品检验日常工作中的一个重要组成部分,过去的业务管理不管是手工还是计算机处理既繁琐、效率低,又不方便数据传输、统计和整合。为了提高业务管理效率和准确性,相关单位都在着手开发相应的业务管理软件,以便实现办公自动化。但因各个单位业务性质、规模大小、业务繁简程度各不相同,采用的业务处理程序也就有所区别,难以得到推广。本文介绍了纺织品检验业务管理软件的开发思路与模块结构,各个单位可以在此基础上扩展和完善。 1纺织品检测业务管理系统概要介绍 本文研究设计的纺织品检测业务管理系统,是对整个业务系统流程进行简单化处理的系统规划,此规划是完整性业务系统中必要性步骤的设计,此系统具有很强的扩展性,是完整业务系统开发的基础开发部分,各单位可根据自身业务特点扩展功能。业务管理系统主要涵盖检测全流程中的必要环节,包括对网上任务的评审、任务单的打印、自动分样、检测结果录入、报告审核、报告自动打印、检测收费核算、检测报告寄送、工作人员考核、检测报告状态对外查询和相关查询统计功能。考虑到各检测机构内部管理不同,业务管理系统主要针对必要性公用性模块的设计,并具有很强的通用性和可扩展性,是各检测机构进行完整业务系统开发的基础开发模块,各检测机构根据各自业务需求也可以提供定制化服务。通过对业务管理系统的严密设计,使整个业务流程的数据标准规范化、过程跟踪追溯化、管理数据严谨化。将样品受理部门、分样部门、检测部门、出证审核部门、证书寄送部门、管理部门通过业务系统科学有效的管理模式和应用技术连接起来,通过建立可视化工作流程模型记录每一步工作流状态,以便于各部门更好地协作工作[1]。 1.1纺织品业务管理系统功能需求 (1)缩短业务流转时间,建立高效流畅的业务处理流程主要体现在:加快样品登记、委托任务单评审时间,快速将委托任务分发给实验室,准确快速地出具报告,快速地将电子版报告上传给客户,将纸质版报告寄给客户。(2)增加信息数据可靠性通过调用标准模板,提高报告的准确度,通过对大量数据的分析,为企业提供可靠的分析报告。(3)提高业务处理智能化降低对流水线作业人员专业知识掌握能力的要求,通过权限的设置,各个部门之间权限分明、信息共享,扩大信息查询的范围,可以按照任意关键字进行查询。 1.2系统设计思路 业务管理软件用于检验机构处理检验订单、评审委托任务单、分样、检验结果填写、出具报告、报告样品物流管理以及各类统计功能的业务管理系统。通过运用业务管理系统,可视化管理业务流程,将接样、分样、检测、出证、人员考核、报告寄送、费用核算等环节智能化管理,提高工作质量和工作效率。业务管理系统功能见图1。 1.3软件设计系统结构 系统采用B/S模式,数据库采用SQLSERVER数据库,开发环境为JAVA,中间件使用Tomcat6.0。详见图2。 1.4系统功能模块结构 检验业务管理系统主要功能由七大模块组成:A.接样管理子系统;B.任务管理子系统;C.检测指标管理子系统;D.检测报告管理子系统;E.检测费用管理子系统;F.人员考核管理子系统;G.报告寄送管理子系统。其中A、B、C、D为检测流程控制主模块,E、F、G为系统辅助模块。详见图3。 2系统主要功能 2.1接样管理 接样管理是检测过程的起始点,用于确认一个检测任务的开始,即针对一个最终形成的检验报告对应一个接样管理记录,功能包括接样添加、修改和作废,相关内容涉及:流水号、样品名称、样品货号、采样时间、委托单位、付款单位(选择)、生产单位、来样时间、检测样品数量、预付金额、要求完成时间、录入人等信息。 2.2任务管理 任务管理是用于明确检测任务的具体信息而设置的,用于分离接样时因任务过多无法一次性填写,所以分离了接样基本信息和项目的输入,也是校核任务后流转下一环节的中转站。 2.3检测指标管理 检测指标管理是用于录入检测指标项的管理,根据任务书管理中的检测项目和检测标准,确定每个检测项目的分类指标项,并输入该项目的检测结果值,最底层指标项来源于系统管理中的收费、考核管理,输入指标需选择记录检测人员,已完成系统整理的人员考核统计。检测指标管理支持选择检测模板,选择模板后相关的检测项目将与检测模板完全一致,可进行项目的添加和移除操作,从而提高录入检测指标的速度。 2.4检测报告管理 检测报告管理包括检测报告的生成和打印,检测报告的指标项在检测指标管理中已经形成,按检测报告格式进行套打,可在检测报告中选择模板,在检测模板定义中可与检测指标管理直接关联,生成打印报告时可不再选择模板,将直接套用检测报告模板生成。 2.5检测费用管理 检测费用管理是检测报告完成后的后续收费管理和已完成任务的费用查询统计,可查看检测报告中的所有项目和子项目的收费情况及总计,可查看预收费用和实收费用,根据客户或时间段进行统计整体收费情况。如检测中客户为签约客户,将从客户余额中直接扣除,并生成客户的费用日志,内容包括报告编号、客户名称、检测费用、余额和扣款日期,在客户查询报告状态中客户也可自行查看费用情况。收费处理中需输入项目为实收费用和收费完成日期。 2.6人员考核管理 人员考核管理模块是放置在系统管理的人员管理中,为了明确数据来源,此功能单独作为一个功能模块列出。人员考核的数据来源于检测指标输入,根据检测指标的考核费用指标进行计算。可按部门、人员、时间和检测项目进行统计查询,获得人员产值和检测情况。 2.7报告寄送 报告寄送是对检测报告寄送方式的企业进行管理,按已完成报告时间段批量打印快递寄送单,寄送单打印后自动将处理状态设置为已发送并记录发送时间,如需重新打印可选择任务或进入客户管理中打印单个寄送单。 2.8系统管理 系统管理是针对系统基础信息进行设置的功能,包括客户管理、标准管理、指标项管理、收费、考核管理、检测模板管理、报告模板管理、人员管理和权限管理。系统正式运行前必须对基本系统信息设置完整,客户、标准、指标等信息发生变化时,必须及时修改。 2.9客户在线查询 在外网开放报告查询和扣费日志查询,检测状态已接样和报告已完成寄出。扣费日志查询可查看检测费用的扣款情况。 3应用效果 本所开发的业务管理软件是集接样、分样、检验、出证以及会员一体化的专业纤检业务管理软件,采用多层架构分模块开发。该软件性能稳定,运行安全,操作简单,管理方便。运行一年多以来,业务工作效率明显提高。改变了以往依靠人工流转,无法记录中间拖延环节与错误而造成工作效率低下的工作模式。应用管理软件后业务流转中样品的接样、分样、检验、出证以及做账等每一道程序都记载人员、时间、工作量及工作质量;流转中前后衔接、准确、快速地处理好每道任务。业务管理软件的应用,减少了检验业务中的等待、重复、不必要的协调等活动,简化不必要的表格填写,整合原职能分工不明确的岗位。同时方便采集、传递和共享数据,向客户提供便捷的业务查询途径。 4结束语 业务管理信息化是时展的需求,随着电子技术的发展、检验规模的壮大以及业务需求量不断扩大,业务管理软件需要不断改进、不断完善、与时俱进,更高效地发展检测服务管理。 作者:陆素梅 软件检测论文:计算机软件安全检测技术简析 [摘要]随着科学技术的不断发展与创新,计算机已经成为人们日常生活工作中的必要工具,但同时随着计算机的应用不断深入,人们对计算机使用性能和安全程度有了更高的要求。计算机的功能由硬件和软件共同支撑,其中计算机软件是计算机赖以工作的基础,针对计算机软件的安全检测技术又是确保计算机安全工作的重要内容。计算机软件安全检测技术是针对计算机软件不同的安全指标进行安全检测,该技术的科学应用可以准确高效地识别出计算机软件中存在的安全漏洞。在本文中对计算机软件安全检测技术中存在的问题和解决方案进行简单分析,以帮助相关技术人员在实际应用中进行参考。 [关键词]计算机软件;安全漏洞;检测技术 0引言 对计算机软件安全性能进行考评是在计算机的软件开发和使用过程中极为重要的步骤,该步骤的顺利实施可以帮助相关技术人员找到软件运行中存在的故障和安全隐患,并可以根据检测结果及时进行修补,以保证软件的正确使用和推广。现行的计算机检测技术在应用过程中仍无法完全避免漏洞和错误的发生,因此在实际的应用中需要相关技术人员采取科学高效的安全检测手法对计算机软件进行评定。 1计算机软件安全检查流程及注意问题 1.1计算机软件安全检查流程 在对计算机软件进行安全检查时,软件多为大型的应用软件,该软件内部往往包含着由多人开发的冗杂子系统,因此对大型软件进行安全检查是一项庞大复杂的工程。在实际的安全检测过程中通常将大型软件的子系统分割成互不影响的模块,对这些模块进行安全检测。大型软件的检测工作通常情况下先对模块进行测试,之后将各个模块组装成系统,然后对该系统的结构进行安全检测,最后在对软件整体的功能和性能进行有效测试,以判断软件的性能指标是否与预期相符,采用这样的检测流程就可以实现对软件安全指标进行科学的考评。 1.2制定高效合理的软件安全检测方案 在对计算机软件进行安全检测之前,需要对计算机软件的功能和特性进行充分的考察,并根据具体的情况制定出科学合理的软件检测方案,以确保安全检测方案实施的高效性。在进行软件安全检测具体工作时,应邀请具有专业知识经验的人员参与,并再配备熟悉和掌握该软件特点的技术人员参与,另外还可以聘请多领域相关的专家参与工作,从多个方面对软件进行考评测试与修正,以保证计算机软件可以达到理想的应用效果。 1.3系统化全面性的分析 计算机软件安全检测是一个冗杂繁复的过程,如何选择有效且可行的检测方案是执行人员需要着重考虑的问题,在实际工作中应该对计算机软件做到系统化和全面性的分析。大型计算机软件的程序通常具有较大规模,在进行软件安全检测时就要求技术人员对软件进行代码级、系统级和需要级的细致检测,另外进行计算机软件安全检测时对同级别检测也需要进行合理的技术分析。 2计算机软件安全漏洞检测方式 2.1形式化安全检测方式 通常情况下若是可以搭建准确的计算机软件数学模型就可以采取形式化的安全检测方法,在实际的应用过程中往往采取形式规格语言进行使用,在检测的过程中常常使用行为语言、模型语言或是有效状态语言等规格语言。 2.2静态模型检测方式 静态模型检测方式是在使用的过程中需要对软件的具体行为和结构框架进行模型建立,在进行检测时实际就是对该测试模型进行检测,通常情况下使用的设备对该模型具有可读性,并可以具体运行,其中应用最为广泛的包括有限状态机和马尔可夫链两种方法。静态模型的检测方法通常情况下采用系统化的建模检测方法,因此与形式化安全检测方法相比更加合理,不需要软件所有的工况都保持不变,而是通过对模型建模得出一系列的测试模型,当该模型经测试后与软件的期望值相同时证明该软件不存在漏洞。 2.3语法检测方式 语法检测方式是又一种较为常用的计算机软件检测方法,该种检测方法通常情况下是基于语法特点在软件的生成功能接口处进行检测,对该接口处的语言和语法进行检测,并在一定的条件下生成检测用的范例,通过改变计算机软件的上级输入条件,并在下级处检测不同输入条件下的输出结果,并根据不同的检测结果对软件的安全性能进行检测。2.4导入故障检测方式导入故障的检测方法是一种融合了传统故障检测技术和动态检测技术的科学软件安全检测方法,该种方法建立在白盒模糊检测基础上并在操作中不需要冗杂的操作规范,但是在查找软件漏洞方面却有很大成效。通常情况下需要考评常见的故障和漏洞类型,并建立系统的故障漏洞树,之后通过对软件的人为测试以对软件的漏洞和故障进行检测,该种检测方法可以极大地提高安全检测技术的自动化程度,因此在未来的计算机安全检测中会得到更广泛的应用。 2.5安全属性检测方法 在进行计算机软件开发过程中编程人员采取不规范的编程规则就容易导致软件产生安全漏洞和故障,因此在软件开发之前由相关部门制定科学的安全编程规则是保证软件安全性的重要手段。在软件开发过程中严格按照安全编程规范,之后按照确定的规则对软件程序代码进行检查,这种方法可以对软件漏洞的交互性和延展性得到及时分析。 3结语 在信息化高速发展的今天,各行各业对于计算机的应用已经达到无可替代的地步,而对于大多数的公司来说数据安全是管理者需要着重考量的问题,在信息安全体系中计算机软件安全检测是必不可少的部分,因此日常工作中对计算机软件进行科学高效的安全检测,是促进计算机软件良性发展的重要内容,相关的技术开发人员需要在今后的工作学习中不断探索出更为有效的计算机软件安全检测方法,真正保障软件使用者的安全应用,维护软件使用者的自身利益,促进市场的平稳健康发展。 作者:鲁艳丽 单位:长春市企业退休人员档案管理中心 软件检测论文:计算机软件中安全漏洞检测技术研究 摘要:对软件程序进行重新设计和编写,是预防安全漏洞、确保软件安全的主要手段。所以,计算机技术人员要不断努力,强化安全漏洞检测技术,保障计算机软件运行安全稳定。在计算机的软件系统中,安全漏洞是对信息系统造成威胁的主要原因,所以,计算机软件中安全漏洞的检测技术成了现今人们探索的重点问题。文章研究了计算机软件中安全漏洞检测技术。 关键词:计算机软件;安全漏洞;检测技术;应用 近年来,计算机技术的应用越来越普遍,计算机软件的发展非常迅速。同时,源代码的数量也随之急剧增加。一些黑客通过代码中的某些漏洞对计算机的软件及系统入侵并破坏。所以,计算机软件的安全问题已经变成了如今系统安全的关键问题之一。 1计算机软件中的漏洞 漏洞是软件、硬件、协议实施中的纰漏,也是系统安全层面的缺失处,让未获取授权认可的攻击方对系统探访、攻击、损害。漏洞的自我特质面可从几个层面表征:第一,是在编订程序的环节内有某些逻辑类失误的生成,该种失误是由编订者粗心引发,较为常见。第二,是在软件的各个数据演算、处理的环节中,也会有某些逻辑类失误的生成,在程序模块中用中等大小同较小、较大的模块比对看出,非中等程序模块失误比率较高。第三,漏洞和软件系统的环境关联度较高。同一台计算机中各异的软、硬件版本、在配置不等的前提下,每各设备共组的软件体系同系统一致但设置不等时,都会有安全层面的缺陷处。第四,软件的整体系统漏洞和时间也有关联性,也就是说在时间长度的延伸下,曾出现的漏洞会被补修、更正,但新的漏洞也同时会更加显现。所以,计算机软件内的漏洞是长久存留的难题。 1.1计算机软件安全漏洞的原发性 通常情况下所谓的计算机漏洞是指由于计算机软件自身含有某些潜在的缺陷和劣势,这些潜在的缺陷和劣势由于自身包含的特点可能引发一些风险或者说造成相对容易的攻击范围。计算机软件漏洞出现的主要原因就是由于计算机软件设计人员的操作存在失误。从上面的分析中可知,计算机软件最主要的就是由于自身存在着缺陷才导致了后天的攻击性行为。计算机软件设计人员在设计的过程中很难考虑全部的设计因素,而且现在的软件设计人员的设计水平良莠不齐,这就决定了计算机软件在投入市场的开始就存在着一定的风险,这种风险是由于计算机软件本身所存在的某些原发性错误引起的。 1.2计算机软件安全漏洞的差异性 计算机软件的应用范围很广,目前市场上存在着各式各样的软件,这些软件适用的工作区域也不一样。一般来说,计算机软件漏洞和其工作的环境之间存在着较为密切的联系,在不同的工作环境内即使相同的计算机软件也可能表现出不一样的漏洞特征。计算机软件的工作环境对于计算机软件的运行起着至关重要的作用,计算机软件主要根据写好的程序代码运行,在不同的设备上,计算机软件的代码执行过程也会存在一些差异,这些差异都决定了计算机软件漏洞的多样性和差异性的特点。 1.3计算机软件安全漏洞的延续性 计算机软件都会不断更新,计算机软件的漏洞也会不断被修复,然后随着而来又会出现一些新的计算机软件漏洞。在使用的过程中计算机软件会随着时间的推移,原先的漏洞会不断被修复,然而程序总会存在新的程序逻辑错误,这些新的逻辑性错误又会导致新的漏洞,计算机软件漏洞就不停地处于这样一个无限的循环中,除非一个计算机软件彻底被市场所淘汰。 2计算机软件中安全漏洞的检测技术 现阶段,信息技术已经成为人们生活中一个必不可少的生活要素。随着科学技术的不断进步,各种计算机软件的不断被开发出来,开发计算机软件的人也变得多起来了。目前,国外有关的专家研究发现,随着计算机软件的大量使用,计算机软件的漏洞的数量和频率都变得越来越高。目前网络黑客的数量也变得越来越庞大,黑客的性质也发现了质的变化,越来越多黑客在利益的驱动下对个人和集体用户展开了大规模的攻击。在这种大环境下,只有计算机技术人员不断提高计算机软件安全漏洞的检测技术才能应对这种挑战。计算机软件内的安全漏洞可检出的策略有2类:一类是静态模式的检测技术,另一类是动态模式的检测技术。 2.1计算机软件安全漏洞的静态模式检测技术 最开始的计算机软件安全漏洞静态检测就是静态分析,但是由于其检验的方式多停留在表面,因此,近些年开始逐渐对其进行研究与创新,静态检测也就逐渐扩充成为2种内容:静态分析及程序检验。其中,静态分析指的是对需要检测的系统程序进行源代码的扫描工作,从语义、语法等角度进行全面解析,同时直接分析待测系统程序的自身特性,利用这种方法寻找漏洞。而程序检验是指抽象系统内的程序源代码。主要借用检验方法,检测软件系统的程序是否符合计算机的需求,特别是对安全的需求,然后对程序中的安全漏洞存在与否进行判定及检验。对于计算机软件安全漏洞的静态检测来讲,其更多注重的是计算机软件系统程序的内部特性,静态检测的方法特点同检测漏洞的特点之间包含着密切的关联。计算机软件中的安全漏洞所执行的静态模式检测,最初是静态模式辨析,但监测的技术手段多侧重于表层。所以,在更深入的探究和研创后,静态模式的检测内涵得以拓展,既有静态模式辨析,也包括程序的验查。静态模式辨析就是对检查测试的系统程序扫描其源代码后,从语法层面、语义层面进行多方位的阐释,并把检测系统程序的特性予以直接化的辨析,借此探寻出漏洞所在。程序验查则是对系统程序中的源代码抽象化。凭借验查手段,检查软件内组的系统程序同计算机所需的相符度,以及能否同安全所需匹配。接着辨识和验查程序安全层面存在的漏洞。该种静态化的软件安全漏洞检测法,更倾向于软件自身系统程序的内存特质,同时和检测漏洞特质有着较高的关联性。 2.2计算机软件安全漏洞检测技术中的安全动态检测 2.2.1内存映射 在攻击群体中,往往多用字符串末尾部位“NULL”字样的序列对内存做全覆盖,进而实施损害攻击。在代码页中实施的映射技能,可让攻击方作出字符串末尾部位“NULL”字样的序列对内存做全覆盖举动时,跳转至简易内存区域中的操控难以进行。从另一侧面来说,在内存的多个地址中,随机性地映射代码页,可缩减揣度地址而发动页面损害攻击的发生比率。 2.2.2非执行栈 近年来,攻击软件的举措多发生在对栈的破坏上,这是因多数操控系统内的栈所属的能写性和执行性所引发。在内部的变量存储中,栈的载体中有核心数组的变量,攻击方借此可将恶意的代码发送至栈内,并探寻出代码执行手段。而要规避栈的侵袭、损害可执行的有效策略为,更改栈内执行代码使其不可执行。这样更改后即便攻击方将恶意的代码送至栈内,但代码不可执行很好地缩减攻击的成功率,让程序不被损坏。 2.2.3安全共享库 某些计算机运行了安全性极差的共享库就会引发软件安全漏洞。共享库的安全度高可用对攻击方的损害行为很好的防预,而安全度低的共享库则易被损害。安全化的共享库是动态化的链接模式运作,在程序运作环节将多类安全度低、没安全性的函数运用予以拦截,并进行另外的测验,进而保证计算机软件整体的安全。 2.2.4沙箱 沙箱法是对某些损害性攻击的防预,即借助某一程序的资源访问限定来实现。如某些调动函数会被编入C语言中,而某个软件自身是不会有此种调动函数的。若出现了软件运行时有类似调动函数的运行,软件已经被恶意侵入。但在恶意侵害之前,运行沙箱对其做出限定,则在入侵后不会有不良损害。 3计算机软件中安全漏洞检测技术的应用 3.1预防竞争条件的漏洞 漏洞的成因中也有因竞争条件而引发的缺陷,对其防预的策略就是将竞争成因的编码执行原子化运作。编码是最小的执行单元,在运作程序环节内不会有任意状况对其实施干扰。原子化运作就是用锁定的操作,对某一特定的状况更改而衍生的问题予以防预,这样可对应用文件名体系实施间接化的调用,可表述出应用文件或使用的句柄。 3.2预防缓冲区的漏洞 对于缓冲区内的漏洞可借助软件程序内危险值高的函数验查来实施防预,将安全度较低的软件用高安全度的新版本替换。 3.3预防随机出现的漏洞 在对随机性的漏洞实施防预时,可借助随机性高的发生设备来进行。随机发生设备有着自属密码演算,可确保随机数流的高安全度。在软件被恶性侵害,对算法每一细微处都掌控,但数据流不会形成,进而起到防预能效。 3.4预防格式化字符串的漏洞 执行严密、谨慎的防预方案,直接性地在数码中运用格式常量,让供给方找不到可创设格式串的缺陷处。个数函数在不定参数时往往会有格式化字符串的缺陷潜藏,对此类函数运行时就要让每一参数的数目有保障,均衡稳定。 3.5计算机软件安全漏洞的防范措施 计算机软件安全漏洞检测技术应用的过程中,一方面要避免缓冲区漏洞,认真检查程序中的危险函数,使用安全的计算机软件,不用盗版软件和非法软件,时刻做好缓冲区漏洞的处理和防范。一方面要避免竞争条件漏洞,在竞争代码原子化操作的过程中,借助于文件句柄和其他文字描述字,保证计算机软件的安全。另一方面要避免格式化字符串漏洞,尽可能地使用源代码中格式常量,进而避免留下格式串机会,并防止随即数漏洞,提供安全的随机数据量,并对全部算法细节进行加密。 4结语 21世纪是一个计算机技术高速发展的社会,随着经济社会的发展和经济全球化的影响,计算机技术在我国得到了大范围的发展,在我国的各个领域中目前都离不开计算机,计算机的产生为我国的现代化建设提供了不竭的动力。但是,随着信息技术的不断发展也逐渐暴露出一些潜在的问题。目前,计算机的安全性已经成为人们关注的焦点。随着开发的人越来越多,使用的人越来越多,恶意利用计算机软件获取个人信息、破坏计算机安全的人也就变得多起来了。目前,计算机安全已经成为世界各国高度关注的一个问题。有关的技术人员必须引起高度的关注才能有效解决计算机软件漏洞,给计算机系统一片绿色的天空,给人们的网络环境和信息安全提供一个新的平台。总括来说,当下的周边环境内,计算机软件安全漏洞的检测技术演化为基础通信验查、基础计算机安全检测的手段。运行的每一软件安全性更多侧重在程度的编订、漏洞的遏制层面。所以,探究计算机软件的安全类漏洞检测技术,并对该技术的运用辨析,是当下工作者需更深层考量的事务。 作者:陈国栋 单位:山东电力高等专科学校 软件检测论文:计算机软件安全检测技术研讨 摘要:随着科学技术的不断发展,计算机软件的种类也越来越多,满足了人们日常生活和生产过程中的不同需求,从而在一定程度上使软件的安全性能呈现出多样化发展趋势。软件在运行过程中也开始出现各种安全漏洞,对计算机和互联网的安全使用造成了很大威胁,因此,研究计算机软件安全检测技术的应用显得十分必要。 关键词:计算机软件;软件安全;安全检测 0引言 随着我国社会经济的飞速发展,在电子计算机科学技术不断完善和成熟的今天,计算机已融入到人们生产和生活的各个方面[1]。计算机的使用建立在相关计算机软件基础之上,不同的计算机软件满足人们不同的生产和生活需要,尽管为人们提供了诸多便利,但其安全性一直是困扰计算机使用的障碍,也给互联网安全造成了威胁。所以在当前的计算机软件开发过程中,对其进行安全性检测已经成为了一项核心内容,这种措施能够有效帮助相关的软件开发人员找出潜在的安全隐患,并在此基础上采取一定的应对措施,保障计算机软件在使用过程中的安全性。 1计算机软件安全检测的基本形式 计算机发展使得用户在软件使用过程中,对其安全性有着更高的要求,主要表现为:①用户安装计算机软件后,并不会对计算机本身的正常使用产生较大影响,如计算机运行速度明显变慢等;②在用户使用计算机软件的过程中许多个人信息被留下,计算机软件安全性得不到保证,与用户相关的使用信息就可能被泄露,从而影响用户的隐私保护,计算机软件声明周期中出现安全问题的原因[2]如图1所示。因此计算机软件开发人员在软件开发过程中,要利用一定的安全检测技术对计算机软件中存在的安全漏洞进行检测,并对其修复以提高计算机软件的安全性,降低使用过程中存在的风险。计算机软件安全检测是在计算机软件开发过程中,对软件的安全性能进行检测的一个过程,以找出程序中容易发生的错误。当前软件安全检测技术主要有动态和静态两种检测形式。计算机软件安全检测是指利用相关检测技术,在软件开发过程中对软件的漏洞和缺陷进行系统性的检测,从而保证软件的功能达到预期效果,计算机软件的安全检测内容主要集中在简单的计算机软件安全功能和安全漏洞检测方面:安全漏洞检测是检测计算机软件的安全缺陷及在计算机使用时产生的安全隐患,其停留在对普通计算机软件缺陷的检测方面,这类问题的解决主要是通过软件升级或版本修复;而计算机使用的安全管理、授权、访问控制和机密性等是计算机软件安全功能检测的主要内容,其主要对计算机软件安全功能起到了检测判断的作用。 2计算机软件安全检测的基本要求 首先,在计算机软件安全检测的过程中要使用科学有效的安全检测方法。鉴于计算机软件程序的复杂性,简单的检测方法会导致软件中很多潜藏的安全问题不能被排除,所以开发人员一定要在了解软件的相关特性以及检测软件的使用条件后,根据实际情况选择适合的检测方法,制定出科学合理的检测方案,同时在细节方面也要根据相关要求进行深化和细化。其次,对计算机软件的检测需要多类人员共同参与,才能尽可能多地排除软件中潜存的安全威胁,主要是因为软件漏洞存在于软件开发程序的各个环节,所以多元化的人员参与有利于实现检测方法的多样性,使排除安全隐患的几率更大。在软件安全检测过程中,除了需要具有专业软件安全检测技术的人员参与外,还需要有了解软件工作和使用特性的人员,从而实现多角度、全方位的检测,以排除更过的安全风险,满足软件使用的安全要求[3]。最后,在对软件进行安全检测的过程中,还要选择合适的安全检测方法,选择前首先要对计算机软件检测的各种方案和案例进行分析研究、归纳总结,得出一般的检测规律,并结合具体要求,选择适合的检测方法,制定合适的检测方案,将检测过程具象化。通过电脑模拟对制定的检测方案建立数据模型,而语言支持在这个过程中帮助模型实现形式化的表现。以上环节结束之后,再开始检测模拟系统,这也相当于对软件进行了运行和结构的安全测试。 3计算机软件安全检测的具体技术 3.1语法安全检测技术 这类检测技术的主要检测对象是计算机软件中的语法,最终检测结果也会因为最初输入条件的不同而产生差异,其监测流程如图2所示。语法安全检测技术通常被用于检测源程序中的安全漏洞,该检测技术可及时有效地检测出系统函数与C语言库函数的切换,并及时恰当地作出处理,从而建立以语法为基础的测试数据。同时该检测技术还能实现对计算机软件的安全检测,排除潜存的安全风险,保证计算机安全运行。 3.2动态安全检测 计算机软件运行环境的变量是动态安全检测的主要检测对象,它包括内存、栈等在内的诸多信息,主要是对漏洞等风险因素进行检测,其检测流程如图3所示。在这类检测技术应用过程中,如果计算机软件的漏洞被发现,就会自动完成相关修复工作。这种检测技术的使用,由于不需要修改计算机软件源码,所以很好地保证了计算机用户的隐私安全[4]。随着计算机在商务应用中发挥的作用越来越大,其普及率也越来越高,为了保证商业机密的安全,这种软件的检测技术更加适用于商务性,从而也保证了在商务领域的推广和应用。 3.3静态安全检测 基于程序代码内部特性和结构是静态安全检测技术的重要特征,这类检测技术的应用,需要事先构建合理的测试模型,以满足计算机读取的相关要求,在此基础上,静态安全检测技术才可以被使用,静态检测技术中一种类型推断技术的检测流程如图4所示。在利用这种安全检测技术进行检测之后,再将测试模型和待检测的数据进行对比,如果计算机软件具有良好的安全性能,它们的期望就会一致。在当前计算机安全检测技术不断发展和成熟的背景下,静态安全检测技术的种类也越来越多样化,并且越来越多的安全技术人员投入到此研究中,静态安全检测技术必将得到更为充分的发展,并且在相关计算机软件安全领域发挥重要作用。 3.4混合安全检测 混合安全检测技术实现了计算机软件动态安全检测与静态安全检测的结合,它吸收了两种检测技术的优势,同时也克服了两种单一技术中的劣势,所以在计算机软件安全检测技术中有着较为优越的检测能力,从而使这种混合安全检测技术获得了更高的检测精度,扩大了检测的应用范围,也推动了漏洞检测技术在相关的计算机软件安全检测技术中的发展。如图5所示就是混合检测技术中的Fuzzing检测技术流程。 3.5基于web技术的安全检测 这类检测技术是基于web技术的逐渐推广和广泛应用,随着Web技术的不断发展,在计算机软件安全检测中发挥着越来越重要的作用。相较于之前的计算机软件安全检查技术,基于Web技术的安全检测技术在检测性能等各方面都表现出优异的成绩,它具有更优的灵活性、高效性和先进性。在检测过程中能够对计算机软件中存在的安全风险和漏洞进行及时有效的修复,同时也保证了计算机的安全、可靠、高效运行。在我国计算机软件安全检测技术不断发展和提高的今天,这种检测技术的成熟和推广是一种必然趋势。 4结语 计算机安全检测技术的应用在计算机日益普及的今天是非常必要的,它为计算机的安全使用和良好运行提供了重要保障,并且在科技日新月异的今天,相信相关安全检测技术的发展和完善必将取得更多成果。 作者:关若飞 单位:南京中医药大学 软件检测论文:计算机软件安全检测技术分析 1计算机软件安全检测定义及重要性分析 计算机软件安全对于保障计算机运行的安全十分关键,计算机软件是否能够运用于计算机中,也是需要对软件安全性进行评估,只有软件安全性达到一定标准才能够满足系统兼容性并投入使用中。计算机软件安全检测是利用多种检测技术发现软件设计的漏洞,并排除软件使用中的风险性问题,保障计算机软件的安全运行。计算机软件不同于一般的应用软件,一般应用软件发生问题多为影响用户的应用体验,而无实质性的危险发生。而一旦计算机软件故障并遭受到网络攻击,则将影响计算机的运行,甚至系统崩溃。由此可见,计算机软件的安全性对于保障计算机网络安全有着重要意义。利用多种计算机安全检测技术,并根据软件类型和特点有选择性地进行安全检测,排除可能存在的软件问题,以进一步提高计算机和系统与软件间的兼容性、安全性。 2计算机软件安全检测技术类型分析 2.1静态检测技术 静态检测技术,顾名思义是检测软件的静态故障。如软件编写代码的错误以及语法上的错误等等。由于网络攻击可能利用有缺陷的程序代码和漏洞来进行攻击,因此利用静态检测技术,排除软件编写中语法和程序的错误,可以做到最大程度上的风险减免。通过测试计算机软件的使用情况,利用“与”或“非”等逻辑输入形式,根据输出结果来判断计算机软件编程中是否存在相应的语法问题。 2.2形式化安全检测技术 形式化安全检测技术主要是验证软件的合理性,根据软件设计的模型以及数理上的可行性分析,来证明软件使用的安全性。形式化安全检测包括对软件的数学模型进行检测,分析模型运行的可行性以及模型的逻辑性。同时也包括对软件进行定理证明,发现软件设计上的数学错误和逻辑问题,以避免风险性问题的出现。 2.3基于故障注入的安全性检测技术 基于故障注入的安全检测技术是较为常用的安全检测技术,也是较为可靠的检测技术。故障注入的检测技术,是利用生成的故障问题来观测软件运行时的安全性,即观测软件故障时的具体表现。故障注入即是模拟故障,通过修改软件内存和改变软件设计逻辑等方式,来模拟网络攻击和故障时计算机软件的通常表现。通过还原的故障状态,能够进一步评估软件在故障时的不足之处,以及检测软件自我修复功能的良好程度。在实际应用中,还能够结合硬件的故障注入技术,实现软件与硬件的同时检测,以排除软件与硬件问题之间的相互影响。 2.4基于属性的安全检测技术 基于属性的安全检测技术,首先需要确定软件的安全属性,并根据安全属性的特点来评估软件程序编码中的可靠性。部分软件的编码表面上可以达到一定的安全性,但根据系统与软件的安全属性,则表现为软件在编码上存在不足,难以维护软件的安全属性,可见进行基于属性的安全检测是有积极意义的。 2.5其他安全性检测技术 其他的软件安全检测技术,比如“白盒测试”、“黑盒测试”以及建模测试等等。软件安全检测技术多以软件的语法测试或功能测试出发,如基于“白盒测试”的安全检测技术,则主要从软件代码出发,发现编码中出现的语法问题。此外,还有基于软件功能进行测试,分析软件模型的功能性,具有较强的实用性,能够有效检测出软件设计中的问题,以保障计算机软件的安全性。 3计算机软件安全检测技术应用分析 3.1计算机软件安全检测流程分析 计算机软件安全检测的进行,需要根据计算机软件的大小而决定,对于组成复杂的计算机软件往往需要分步分区进行检测。计算机软件安全检测的基本流程由模块测试、结构检测、功能测试、系统测试等多个步骤组成,首先模块测试主要是需要对软件设计与编程的早期问题进行检测,如程序算法、语法等方面的问题。其次是对软件结构进行检测,软件结构是否完整,是否能够支持相应的软件的功能。其次是功能测试,检测软件在使用中是否可以实现特定功能,通过故障注入等方式,还能够检测软件故障时的功能可靠性。最后需要进行系统测试,分析计算机软件与系统的兼容性等等,以保障软件在计算机系统中功能的正常实现。 3.2计算机软件安全检测的注意内容 在对计算机软件进行安全检测时,需要把握好相关注意事项,同时也是计算机安全检测技术应用时的重要考虑事项。计算机软件安全检测技术种类较多,需要根据计算机软件的特点和检测目的来进行合适的选择,同时需要按步骤进行检测,规范化检测程序,以保障安全检测的良好效果,发现潜在的软件风险问题。在软件安全检测中,需要进行系统的全面分析,以综合考虑软件与计算机的兼容状况,才能够准确评估软件运行的状况。 4结束语 计算机软件安全检测技术种类繁多,在实际运用中,需要根据计算机网络的实际状况以及网络风险的类型而进行合适的选择。运用合理的计算机软件安全检测方法,将能够维护计算机网络的安全与稳定,提升计算机软件的可靠性。 作者:廖肇军 单位:江西现代职业技术学院 同济大学软件学院 软件检测论文:计算机软件中安全漏洞检测技术分析 1漏洞产生的原因、形式及主要特点 1.1漏洞产生的主要原因及形式 漏洞在本质上可以理解为系统中存在的缺陷和弱点,其会对计算机系统造成一定的威胁,漏洞产生的主要原因是由于开发设计人员的失误造成的。通常情况下其有两种主要的表现形式,分别是功能性漏洞和安全性漏洞。功能性漏洞主要是系统软件使用过程中产生的运行错误及流程错误等,而安全性漏洞主要会对计算机软件及整个系统的运行造成较为严重的影响。 1.2漏洞的主要特点 首先,漏洞的产生主要是在程序编制过程中疏忽造成的,而数据处理与计算相比会更有可能出现逻辑性错误。其次,漏洞与具体的系统环境之间是存在着相互联系的。第三,系统漏洞与时间之间存在着紧密的关联,随着时间的推移在旧的漏洞基础上可能会产生新的漏洞问题,其具有长期性。 2静态检测技术 最初期的计算机安全静态检测在本上指的就是静态分析,但是由于其验证方法的不同所以又可以分为静态分析和程序验证两个主要形式。首先对于静态分析而言,其主要是通过系统中各程序代码的扫描,并在语法和语义等层面对其进行全面理解,随后对程序自身的特性进行直接分析,从而找出存在的漏洞问题。而程序验证主要是采用验证技术对系统程度能否存在安全漏洞进行检验,重点关注的是安全方面的要求。 2.1漏洞分类检测 在静态检测中,其关注点主要集中在系统程序内部的具体特征上,其进行检测的漏洞特征是与其技术特点有着较为紧密的联系,并且对安全漏洞的分类方法较多。对于大多数的检测技术而言,其能够有效覆盖的漏洞都具有一定的零散性,所以较难找出其在漏洞类型上的共同点。为了方便对其比较,我们可以将其分为安全漏洞和内存漏洞。安全漏洞主要是指数据流的错误和偏差状况,而内存漏洞主要是指数据的储存与类型是否正确等。 2.2静态检测技术 2.2.1静态分析 静态分析中最为常用的技术方法是词法分析,其也是应用最早的静态分析技术,其将系统程序分解为若干个小片段,随后将其与嫌疑数据库进行对比,从而发现漏洞问题并进行评估和判断。但其只停留在语法检查上,还应在安全规则基础上通过特定语法形式对其加以描述,并利于规则处理进行相应的接收处理,随后将其装换成分析器可以进行接收的相关表达内容,并对系统程序的行为进行检测和对比分析。 2.2.2程序验证 程序验证的主要方法通常有符号化法和模型检测两种,其中符号化法主要是采用将抽象模型状态转化为语法树描述公式,并对其公式的有效性进行判定。模型检测一般情况下需要将实践中可能出现的状态一一列举出来,但是由于系统软件自身的复杂性,其程序模型的规模较为庞大,因此主要是对其部分程序及属性进行抽象模型的构造,并通过内存建模来实现对时序漏洞的有效检测。 3动态检测技术分析 3.1内存映射技术 在攻击者常用的攻击当中,有一种以NULL界位字符串来进行内存覆盖,通过对于映射代码页的应用,我们可以将NULL界位的字符串跳转到低内存中的难度增大,换言之就是说将代码页随机映射到不同的内存地址上,从而在一定程度上防止对页面的攻击。 3.2安全共享库技术 安全共享库技术主要是通过采用动态链接技术,从而使程序运行过程中拦截就有不安全性因子的函数的使用,并随时对函数的参数进行检测,该种当时在Windows以及UNIX上得到了较为广的应用。 3.3非执行栈技术 当前基于栈而进行的软件攻击事故相对较多,其主要是采用想栈中写入恶性代码的方式来进行软件攻击,因此最为直接的防范方式就是拒绝栈执行代码,由此才能使得攻击者在栈中写入的恶性代码不被执行。 3.4非执行堆和数据技术 一般情况下,堆是在程序运行过程中动态分配内存的区域,而数据段是在程序编译时已经初始化,因此如果数据段与堆都不执行代码操作,那么攻击者在其中写入的代码就不会执行,如果将其与非执行占技术相结合,会使写入的恶性代码彻底丧失执行的机会。 4结语 在信息时代环境下,计算机软件安全已经成为了计算机通信安全的重要基础保障,通过静态检测技术以及动态检测技术的综合应用,必定能有效的消除计算机软件方面存在的漏洞,大大降低计算机运行风险,提升其软件安全性。 作者:章立 单位:江西旅游商贸职业学院 软件检测论文:鼠标角位移检测的软件设计方法 1鼠标电路简化及光电码盘精度提高 将机械鼠标改造成为角度传感器,只需要用到其光电码盘及光电检测模块,因此可以将鼠标的电路图简化成如图1所示的形式,包括发光二极管、光敏三级管、鼠标芯片。光电码盘每转过1周能够产生36个脉冲,再由鼠标芯片进行4倍频细分,使得光电编码器每转能够产生36×4=144个脉冲。即最小能够分辨的角度是360°÷144=2.5°,显然精度不够高,因此我们可以在光电码盘前端加上两级齿轮传动,来将分辨率放大16倍,其最小能够分辨的角度是360°÷(144×16)=0.15°≈0.2°,如图2所示。鼠标光电码盘的大小一般为20mm,考虑到尺寸的搭配,齿轮可以选用玩具车上的塑料齿轮,这种齿轮价格十分便宜。其模数一般为0.5mm,如:1、3号齿轮可以选用40齿(直径20mm),2、4号齿轮选用10齿(直径5mm)。 2软件设计 软件设计采用VisualBasic语言编程。程序包含两个部分,第一部分是将芯片初始化设置,去除自动加速功能。其具体方法是,程序向芯片发送十六进制代码E7,命令芯片关闭自动加速功能,当收到应答FA后,表明设置完成。加速功能去除后,程序执行第二部分,检测并计算码盘转角位移及速度。该部分程序中包含1个时钟控件Timer和1个计数器Counter。当光电码盘顺时针转过1个栅格时,计数器Counter加1,逆时针减1,由此可以求得角位移。将位移对时间进行微分,即可求得角速度,其具体方法是,时钟控件每秒触发1次,并记录下计数器当前值与前一秒的差值Ti。一般机械鼠标采用PS/2串口输出,对于一些不支持PS/2接口的电脑,采用一根PS/2转USB串口数据线就能将设备插入电脑。当设备插入电脑后,电脑实际上会将该设备识别为鼠标设备,因此当光电码盘旋转的过程中,鼠标指针也会做出相应运动。从而鼠标指针移动的步数可以准确地反映码盘转过的栅格数目。通过捕捉鼠标指针,可以使得计数器Counter的数值随着指针同步变化。然而当码盘总是朝着一个方向转动,鼠标指针可能超出边界而停止。对此可以在程序中加入一个判断函数,当指针超过边界时,立刻通过SetCursorPos(X0,Y0)函数将指针调回原点重新运动。程序流程图如图3所示。 3结语 本文提供了一种可快速将机械鼠标改造成为角度传感器的方法,能够实现一定精度的任意范围的角度测量.经过测试,其性能稳定。该方法最大的优点是无需开发单片机或者考虑外设与电脑的通讯协议,只需通过简单的编程或者直接运行本文所给出的程序代码,就能快速实现角位移及角速度的测量。 作者:唐灵俊 杨旸 周思柱 李宁 单位:长江大学机械工程学院 软件检测论文:安全漏洞检测计算机软件论文 随着科技的发展,计算机在社会中的地位越来越高,于此同时源代码数量也不断增多,由于这些漏洞的存在,很多黑客就利用这些代码中的漏洞进入到计算机软件中实施破坏。因此,计算机在给人们带来方便的同时也为信息系统的安全埋下了一个定时炸弹,安全问题已经成为系统安全最主要的问题。随着计算机更新速度加快,出现的漏洞越来越高,由于利益的驱使,黑客对其的攻击形式多样化。因此,在不断提高漏洞检测技术的基础上,需要寻找弥补漏洞的有效方法,只有这样才能保证计算机安全运行。 1计算机软件存在的安全漏洞 随着我国经济的不断发展,科技技术有了很大进步,互联网中的信息系统使用范围不断扩大,在各个领域发挥着不可取代的作用。由于计算机软件中有很多的安全漏洞,因此很大程度上信息系统就产生了一定的安全隐患。软件中的漏洞会对信息系统造成非常大的威胁,这就需要对计算机软件中的安全漏洞进行必要检测,安全漏洞检测是现代信息系统安全运行中非常重要的课题。计算机软件漏洞是指计算机系统在编程时出现的错误导致的缺点,这些缺点非常容易使计算机软件产生一些安全隐患和计算机自身的危险,计算机系统对有恶意的网络信息有非常高的敏感性,极容易出现对系统攻击行为。之所以出现这种情况,主要原因是在软件开发和研制过程出现的一些问题。漏洞主要有两种:安全性漏洞和功能性漏洞。安全性漏洞指的是在大多情况下漏洞不会影响计算机的正常运行,如果漏洞被黑客发现,软件运行时就会出现错误,严重者计算机会执行错误的命令,有很大的危害性。功能性的漏洞是指漏洞能够影响计算机正常运行,比如运行结果错误等等。漏洞特性主要表现在四个方面:1系统编程时由于编制人员的疏忽很容易出现逻辑性的错误,这种由于疏忽出现的错误很多是疏忽大意所致。2计算机在运行任务时很容易产生逻辑性错误,不同大小之间的程序模块相比可以看出逻辑性错误的发生率很高。3漏洞和软件环境有很大关系。4系统漏洞和时间也存在一定的联系,随着时间的延长,旧漏洞被修复但是也会产生新的安全漏洞。 2计算机软件安全漏洞的各项检测技术及应用 2.1安全静态检测 计算机软件安全静态检测,注重的是系统内部特性,静态检测和漏洞两者之间有共同的特点,这些特点之间也有很大的关联。目前漏洞的划分方法主要有安全性漏洞和内存性的漏洞。安全性漏洞对数据流的误差比较注重,很大程度上由于错误的内存形态而形成的;内存性漏洞对数据的准确性和类别有很大的注重性。因此,这种漏洞主要的检测技术方法就是在内部存储空间进行建模。因为静态检测方法之间有很大的不同之处,漏洞的处理也有很大的不同之处。所以,一些监测技术只能对漏洞进行必要的检测,但是一些方法在此基础上还能够对漏洞进行很好的处理。安全静态检测方法主要是对程序的代码进行扫描,对其中的关键句进行详细分析,然后根据设置的漏洞特性和标准对系统进行全面检测。分析关键语法是最早的静态分析法,它在分析时只对语法进行检查,把系统中的程序分为不同段落语句和数据库相互对比,如果发现有疑问,对其进行仔细的判断,从而进行检测;另一种检测方法就是按照标准进行检测。由于系统自身就是编程的标准,根据标准对计算机程序进行描述,可以通过语法对其进行描述,最后对系统进行整体检测。 2.2安全动态检测 2.2.1内存映射很多攻击者在对软件进行破坏时为了达到目的,会经常用到“NULL”结尾的字符串进行内存覆盖。采用代码页映射技术,攻击者能够利用“NULL”结尾字符串进行内存覆盖。 2.2.2非执行栈目前,出现了一些栈攻击软件的问题,主要原因是系统中栈的执行能力,由于栈内包含了所有数组变量,所以,攻击者通过向栈中书写一些恶意代码,再进行代码执行。预防这种攻击方法最为有效的方法是打破栈的执行力,使代码不能够进行执行任务。2.2.3安全共享库有些计算机中的安全漏洞主要是使用了不安全的共享库所致。安全共享库很大程度上可以预防恶意攻击行为。安全共享库有拦截和检测功能,主要是指使用动态链接方式进行程序运行,把不安全函数进行拦截和检测,最大程度上保护软件的安全。 2.3计算机软件安全漏洞检测技术的应用 安全漏洞检测技术直接关系到计算机的安全应用,其中在计算机软件安全漏洞检测中,其各项技术的应用主要集中在:第一,防止竞争条件安全漏洞应用。这种漏洞的应用一般是采用原子化处理竞争编码,这种编码有锁定功能,原子化操作进入锁定状态,详细的描述使用文件,很大程度上预防由于使用文件的变动使系统产生漏洞。第二,缓冲区安全漏洞检测技术应用。缓冲区安全漏洞检测主要是对软件程序中的一些疑问函数进行详细检测来预防缓冲区安全漏洞。第三,随机漏洞预防应用。对于随机漏洞的检测和预防需要用到性能良好随机发生设备,这种设备能够准确的对随机漏洞进行预防,其中最主要的原因就是该设备有密码算法。第四,格式化字符串漏洞检测技术应用。这种检测技术的应用一般是在代码中使用格式常量。 3结语 有上文可以看出,随着计算机的发展,计算机软件漏洞检测技术能够很好的对计算机中的漏洞和病毒进行安全检测,已经成为了现在计算机检测最实用的方法。软件的安全主要体现在编程和清楚漏洞方面,所以,需要对计算机软件安全漏洞检测技术不断提高,使网络信息系统更加安全的运行。 作者:汪刚 单位:南京工业职业技术学院 软件检测论文:计算机软件安全检测法综述 1计算机软件安全检测的流程 由于计算机软件的系统规模比较大,系统中又包括了很多子系统,在各个子系统中又包括了很多模块。一般来说,计算机软件安全检测工作要严格按照以下流程进行检测:对各个子系统中的模块进行测试;对软件系统进行组装工作;对计算机软件的系统结构进行准确检测;测试计算机软件的性能与功能;测试计算机软件系统。 2计算机软件安全检测的方法 2.1形式化安全检测 形式化安全检测,是以计算机软件数学模型为基础,运用形式化、规格化的语言,所构成的一种形式化说明形式。该种方法主要模型语言、有效状态语言和行为语言三种形式化、规格化的语言。形式化的安全检测所使用的检测方法,以模型检查和数学定理模型证明为主。 2.2语法检测方法 语法检测方法,是一种运用语法形式,对生成功能接口的计算机软件进行检测的一种方法。通常情况下,这种检测方法主要以对计算机软件进行研究和反映为目的。也就是说,在不同的输入环境下,对计算机软件的不同类型进行的反映。 2.3以模型为主的计算机软件功能检测方法 以模型为主的计算机软件功能检测方法,在实现计算机软件行为与结构建模相结合的前提下,所组成的一种测试模型。这个测试模型具有满足检测机器要求的可读性功能。以模型为主的计算机软件功能检测方法与形式化安全检测方法,在进行对比后,前者将系统模型中的一组测试用例,运用该组测试用例对等待检测的计算机软件系统进行测试工作,在获得充分的信息证据后,证明待检测软件系统行为与模型期望之间的一致性。其不对待检测计算机软件的系统、规格说明之间的一致性进行检测。以模型为基础的安全静态检测方法主要运用有限状态机与马尔科夫链两种检测方法。 2.4模糊式检测模糊式检测,在运用白盒模糊检测方法的基础上,将传统检测方法和动态检测相融合,实现了传统检测方法的升华。虽然模糊式检测方法比较简单,但是其能够将程序中的bug揭示出来,并对现实中存在的错误模式进行验证,在软件发货之前,能够提示可能阻塞的攻击渠道。 2.5以故障注入为基础的安全检测 经过具体的实践证明,以故障注入为基础的软件检测方法,对于提升计算机软件安全检测方法的自动化水平具有十分重要的作用。 2.6基于属性的检测方法 通过将基于属性的检测方法和其他种类的检测方法进行对比后,了解到该种检测方法能够全面的对计算机软件系统安全漏洞的扩展性、交互性进行分析。在运用该检测方法时,要对计算机软件的相关规范章程进行了解,将规范章程作为安全检测工作的重要属性依据。然后运用安全属性检测计算机软件系统程序的代码,对计算机系统代码和规则的符合性进行严格的验证。 3结语 总之,计算机越来越广泛的应用在人们的生活、工作和学习中,其自身的安全性能对人们使用计算机具有十分重要的影响。因此,需要运用科学、合理的软件安全检测方法,最终有效的提高计算机的安全、稳定运行,提高计算机信息的可靠性,增强计算机软件的性能。 作者:段立峰 软件检测论文:软件工程的安全检测及维护 摘要:随着计算机技术的普及,以及通信技术的不断发展,软件的开发效率也越来越高,各类软件的更新换代速率也直线上扬,软件工程也更受到人们的关注。随着计算机技术的普及,以及通信技术的不断发展,信息软件的应用也越来越广泛,在这一大背景下,软件工程的安全检测以及后期的运维的重要性也逐渐凸显出来。尤其是安全监测,其作为软件工程正常运行的核心板块,软件工程的安全对于整个系统来说有着极大的意义。为了能够设计出更加先进的软件,进一步的提高计算机技术,就必须要对软件工程进行系统统筹,以此来构建新的通信系统,让系统更加稳定。为了加强软件工程建设,就必须要对其进行深入的分析,并在此基础上进行针对性的对策提出。笔者根据相关资料,对软件工程的安全检测与维护进行分析。 关键词:软件工程;安全监测;维护分析 0引言 大数据时代下的发展都带有时代特有的印记,当前,我国的网民已经突破了七亿大关,就是这些庞大的受众,推动了计算机软件的开发,也推动了计算机技术的突破。在这种信息化的大潮流中,软件工程日益重要,但却在发展中也因为软件自身的缺陷而带来了一些网络安全问题。我们不得不意识到,由于信息网络安全问题的屡次出现,而造成了一些严重问题。软件工程时刻遭受着安全风险,这些风险不管是由于软件本身的缺陷,还是运维当中的系统原因,亦或者是人为的因素,都会给整个通信系统带来严重的威胁,造成数据的泄露,系统的崩溃和瘫痪,为生产生活带来消极的影响。正是因为软件工程自身具有的特殊性和重要性,以及其所面临的严峻环境,就必须要让我们时刻的提高警惕,进行安全检测技术的提高,进行维护措施的制定,以此来保障网络系统的安全。 1软件工程的安全检测与维护内涵 1.1安全监测 计算机软件安全检测与维护对计算机技术的应用有着至关重要的作用,要想更好的应用于人们的生活与工作当中,就必须重视软件工程安全检测与维护技术的研究[1]。因为在应用计算机技术的过程中,软件工程经常会出现一些非人为因素的故障和安全问题,安全检测与维护技术就可以及时发现其中存在的问题,及时采取措施进行修补,保证计算机软件正常运行。在现实生活中,计算机软件工程的安全检测技术主要有静态和动态两种检测方式,安全性方面的测试主要分为性能测试、渗透测试和验证过程三个方面[2]。 1.2软件工程维护 任何产品都有属于自己的生命周期,软件同样有着属于自己的生命周期,它的生命周期过程为定义、开发、运行维护。软件的开发和应用最主要的目的就是为了满足用户的需求,这也是软件工程最根本的目标。这也就告诉我们,软件在应用的过程中,如果出现了非人为因素的错误或者问题,安全检测与维护技术就会及时的采取有效的措施,进行修补、改进,只有这样才可以将软件工程逐渐趋于完美,才能够更好的适应各种环境[3]。 2软件工程的安全检测 2.1流程 第一,进行全面检测,由于整个软件工程是一个由多个个体集合而成的整体,因此,在进行检测时,就必须要全面,对每一个涉及的元素都进行检测,以此来发现其中所存在的问题,并且找到这些问题后能够及时的解决,以此来提高软件的稳定性,提高软件工程的整体性能。第二,通过了全面的检测后,就需要进行针对性的检测,对软件的功能质量进行检测,并测试软件的功能运行是否正常。第三,需要对不同环境下的软件工程进行检测,以此来确保在不同的环境下也能够正常运行[4]。 2.2检测方法 一般情况下,软件工程的检测主要是基于数字模型而进行的,属于形式化检测,通过这种检测来提高软件本身的安全性能。静态检测包括词法分析;通过各信息片段与程序细节的比对来确定不同,以此来找到新的概念点,确定软件的性能[5]。程序解释;通过在原有的程序中嵌入新代码来进行软件保护,该技术不需要对原软件程序进行修改。而静态检测技术则包括一下几个步骤;规则检测;在进行软件工程构架时,都会有许多的软件系统支持,一旦出现不稳性,可以对这些软件和信息进行检测,通过对个体的分析来确定整体的安全性,避免由于人为失误而造成软件泄露。动态监测,包括了属性测试,这主要是对软件的各个部分进行检测,对相关的内容进行对比,找出不稳定因素。故障分析;这一方法是将可能的故障作为检测对象,并进行检测排除,以此来确定软件本身是否稳定。 3软件工程的维护 3.1软件工程的维护类型 软件工程的维护类型主要包含了适应性维护和改正性维护两种。适应性维护;主要是针对其所处环境而进行的维护,通过对软件工程环境的改变,来检测不同环境下其功能的正常性,并且对存在的问题进行及时的修复和调整,以此来让其具有更好的适应性。改正性维护;主要是通过对软件的实际使用来发现其中存在的运维问题,通过软件执行过程中存在的漏洞进行针对性的维护修复。 3.2维护方法 对整个维护体系进行系统统筹,制定周期性的维护计划,对相关的软件进行维护、修复和后期的运维管理,以此来保障其拥有合适的运行环境。其次,要不断的提高维护的手段,要与时俱进,将新技术融合到软件维护上去,通过这些新的高超的维护技术来提高维护的水平,以此来确保软件的运行质量,以此来建立良好的运行新环境[6]。 4软件工程的安全检测与维护 4.1定期进行维护检测,对系统进行实时监测 为了加强对软件工程的管理,就需要时刻的保持警惕,并且需要实时的对软件工程进行监控,按照计划对其进行系统检侧,以此来查处系统中所存在的病毒和风险。在这种系统检测中一旦发现问题就要及时处理,避免这些病毒的扩散,变被动为主动,以此来保障网络通信的安全。在软件工程中流传的相关数据以及各节点之间的数据传送都需要定时的清理和检查,如果节点之间和所传输的数据之中存在病毒和风险,就需要及时的做出处理,以此来提高系统的耐受性,提高其稳定性,保障数据的安全。 4.2提高核心技术的自主性 软件工程内部所关联的核心技术决定了其自身的安全程度,为了提高其进行自我保护的力度,对于核心技术就必须要有自主性。由于这些核心技术一般都是多方参与,或者是直接进口,因此,本身就具备一定的风险性。因此,我们必须要在核心技术上加大投入,努力的进行新技术的开发,不断地进行突破,以此来保障核心技术的竞争性和保密性,避免一些由于核心技术的缺失而造成的恶意攻击和网络的不稳定。也只有不断地进行技术突破,不断地对软件工程进行完善,提高防火墙功效,提高传送的安全性,才可以让软件工程在真正意义上获得稳定。最终保证软件工程的质量,确保其安全。 5结语 计算机在不断地发展中为人们的生活带来了极大的便利,不管是生产经营上,还是在日常的信息交往上,可以说从根本上改变了我们的交往方式。而软件工程的发展则是让计算计技术进步的核心,也正是如此,软件工程的安全监测和维护也越来越得到人们的关注。但是随着社会的进步,不断有新的技术被研发出来,因此要想符合时展的脚步,就必须不断研发新的软件工程检测技术与维护技术,从而符合软件工程行业的发展。为了让软件工程能够得到更好的发展,我们必须不断为其创造良好的条件,提高检测和维护的技术,为其发展提供助力。 作者:邵嘉伟 单位:江西服装学院 软件检测论文:电力软件缺陷代码检测技术研究 摘要:为了确保电力信息系统能够得以正常操作,进而强化系统功能,提高工作质量,减少成本费用的支出,应及时改善电力软件代码缺陷检测效率低下、自动化效果差以及定位不精准等情况。本文主要分析了电力软件缺陷模式的代码检测技术,并对此展开了深入的探讨,期望可以为今后的研究提供相应的参考。 关键词:缺陷模式;技术研究;代码检测 0引言 在二十一世纪之后,美国首先提出了基于缺陷模式的软件测试,通过将此种方式与传统方式进行对比后可发现,其主要可以分成三个流程,即:首先,界定软件缺陷模式的含义;其次,找寻准确的IP,并运算出与模式兼容的元素;最后,采用自动化模式进行确定,同时也可派遣专业人员进行确认。基于缺陷模式的软件测试相对来说优势较多,能够测试出很多细微的问题缺陷,并且具有一定的针对性。所以,本文通过研究后能够有效提升系统测试效率,进而提高工作质量,为电力信息系统今后的发展提供有利保障。 1电力软件缺陷模式与模式库构建 (1)电力软件缺陷模式。通常情况下来看,普通的电力软件缺陷表示的是不符合电网的相关规定,导致用户在应用的过程中造成了很多弊端。当程序在运行时发生软件缺陷的话,则会致使系统紊乱,无法正常运行。由于电力软件的研发时期不同,所以产生的软件缺陷也会存在一定的差异性。当处于初始时期时,系统架构人员将会对系统软件进行合理的宏观调控,如果控制失误则会造成缺陷,由于其在开发时期的隐蔽性较强,仅能够在后期可以体现出来,所以必须要在修改时期时进行大范围的修改,严重浪费了资源,增加了成本费用的支出,所以此种缺陷是极其不利的[1]。当处于需求定义时期时,假设无法适应用户的各项要求,那么也会导致缺陷出现。在设计系统的过程中,必须要保障方案规划合理、科学,反之则会影响整个系统的正常运行。在进行编码时,应采用正确的运算方法,编码失误也会引起缺陷。在系统维护时期,必须要正视各个环节,采用科学的手段进行维护,不然则会造成不可预估的后果。所以,在操作的过程中必须要充分应用各项资源,有效改善电力软件缺陷,进而提升工作效率与质量。除此之外,软件在运行时,不同时期进行修复所需要的费用也存在差异性,时间越长则成本也会随之升高,因此必须要及时发现缺陷。 (2)建立电力软件缺陷模式库。在建立电力软件缺陷模式库时,必须要立足于实际,以研究成果为基准而分析场景特点,进而创建出完善的电力软件缺陷模式库体制,找寻缺陷的问题所在,并对其进行叙述保存,创建出相对完善的缺陷模式库,进而具备一定的定制性与配置性。 2基于电力软件缺陷模式的代码检测技术 (1)区间运算技术。1)区间代数。所谓区间,表示的是在程序中变量的取值范围,而区间代数表示的则是代表以及运算变量位置的方式。在对软件进行测试的过程中,主要操作步骤则是将录入的变量均看做为区间,致使中间变量以及输出变量最后均变为区间的一种方式[2]。2)变量的相关性分析。通过进行分析后可发现,在程序中应在以下几种情况下应用变量关联,即:相同路径引进的隐含约束关系、赋值语句关系、条件限定关系以及别名关联关系。 (2)基于数据流的缺陷检测。在操作的过程中,我们可将缺陷检测流程进行深入分析,并将其作为一个前向可能数据流的情况,数据流的元素主要包括以下几个方面:1)在进行缺陷检测时,呈现为正向数据流,D=FORWARD;2)在进行缺陷检测时,L是可能状态集合的幂集,Ventry={ Start}表示的是L的常量值,即为边界条件;3)在进行缺陷检测时,∧表示的即为可能状态集合的U操作;4)G=( V, E, entry, exit),在此过程中V所表示的为节点集合,E所表示的是边,entry所表示的为入口,exit所表示的为出口;5)在进行缺陷检测时,F所表示的为由程序语句而导致的缺陷变迁现象。 (3)函数间分析技术。1)约束信息。针对约束模式状态机而言,由于故障类型不同,所以产生的约束模式也存在一定的差异性,在此过程中N代表的即为状态机均能够发生的状态,T代表的即为状态之间通过转化后所形成的集合,C代表的即为状态转化要求,Nfault代表的即为故障的具体状态,Ncons代表的即为约束形式状态。 2)后置信息。在进行静态分析时,针对函数来说,变量的取值区间对其所产生的作用比较大,所以在操作的过程中必须要提高对函数副作用的关注。为了改善这种情况,在运算区间以及检测缺陷的过程中必须要合理运用计算方式,选择应用函数后置信息方式。 3代码缺陷自动化检测方式 在进行操作的过程中,我们可创建相对完善的代码缺陷自动化检测方式,检测流程可分为五个步骤,即:输入、基本分析、提高精度、自动测试及结果分析,在此过程中提高精度与自动测试最为重要。应用此种检测方式进行操作时,必须要结合多个方面进行考虑,具体可包含以下几种问题,即:误报情况、漏报情况以及模式机理等。 4总体研究架构 首先,应对电力软件缺陷模式展开深入的探讨,并创建出完善的电力软件缺陷模式库,与此同时,也应研究提升精准的技术手段,并以此作为基础条件,而创建出代码缺陷自动化检测方式。 5结束语 综上所述,基于缺陷模式的软件测试得到了广泛应用,能够测试出很多细微的问题缺陷,并且具有一定的针对性。除此之外,也能够有效提升系统测试效率,进而提高工作质量,为电力信息系统今后的发展提供有利保障。 作者:李北星;常鑫 单位:乌兰察布电业局 软件检测论文:计算机软件安全检测技术探究 摘要:随着计算机的大量普及,其安全监测技术的发展逐渐受到人们的重视。计算机安全监测技术水平的好坏,将会直接关系到人们日常生活的安全。通过计算机安全监测技术,人们能够对计算机软件进行系统化的测试,有效识别并且排查计算机软件中存在的安全隐患。本文通过对计算机软件安全检测技术的概述,提出了几点软件检测的指导建议,为保证计算机软件安全提供了一些参考。 关键词:软件检测;计算机安全;检测方式 1计算机软件安全检测应该注意的事项 从本质上来说,计算机安全监测就是检测软件的安全性,其检测过程也是在一个动态过程中测试计算机软件的可靠性。计算机软件的检测要求按照严格的操作进行,首先,在进行计算机软件检测之前,需要制定完整的检测方案。进行软件检测之前应该对需要进行检测的软件有一个较为细致的了解,在整体把握软件功用的前提下对软件进行检测。在进行测试方案的制定时,应该规定软件检测采用的测试手段、测试工具在进行软件测试时,能够保证测试过程的高效进行。另外,进行测试的工作人员应该是具有较强软件编写能力的专业人士,在进行软件测试的同时,原软件的编写人员也应该参与在测试试验中,这样可以方便发现问题及时解决。在进行软件测试的时候,只有制定专业的测试方案,配备专业的测试人员,软件的测试结果可靠性才能得到充分的保障。其次,软件测试完成后,对测试信号的分析也是很重要的一步。分析测试结果时,应该保证对测试得到的信号进行全面细致的检查。一般来说,一个计算机软件的代码程序十分复杂,包括大量的指令以及逻辑运算关系,这就要求在分析测试信号时,相关的工作人员工作要细致认真,除了保证软件能够正常应用以外,还应该尽可能考虑到软件后期的升级维护接口功能。与软件测试方案的制定相似,软件测试结果的分析也需要制定流程化的处理方案,在分析软件过程中要求采用合理的检测技术,专业化的检测人员,以负责的态度完成软件测试的后期工作。所以说,软件测试是一个系统化的庞大工程,技术检测和测试处理均需要专业的处理,也只有这样才能保证计算机软件的安全性。 2计算机软件的安全检测方法 2.1计算机软件安全检测流程 一般来说,在进行计算机软件测试的时候,检测流程常常根据软件的系统结构进行。由于计算机软件由很多模块构成,所以常常遵循着从模块测试、组装测试然后再到系统结构的安全监测,检查发现模块没有问题以后在进行软件功能的测试,以上结构均未发现问题,则进行系统整体检查。这种,由浅入深的测试方法可以保证测试不会丢失对某些软件功能的检查。其中,模块测试主要指对软件系统中最小的组成单位进行检查,只有从小的模块进行检查,才保证整体不出现大的差错。检查模块时务必做到检查细节化和全面化。在进行完模块检查之后,还需要对其进行组装。但是值得注意的是,尽管模块检查没有问题,但是组装的系统却仍然可能出现问题,诸如组装兼容性、软件漏洞等问题还是存在的。系统组装检查完成后需要对软件进行效果测试。效果测试的目的在于保证组装后的软件能够满足用户的使用需求,保证用户在使用过程中不会出现问题。只有经过上述全部检测过程,软件测试才算完成。 2.2计算机软件安全检测的方式、方法 2.2.1形式化的安全检测 该检测方法需要较强的计算机知识,由于它建立在计算机软件的数学模型智商上,要求在检测过程中严格依据现有的语言进行检测。目前人们经常采用的形式语言规格有三种,主要包括行为语言、模型语言的有效状态语言。形式化的安全监测是现在计算机软件常用的检测方法之一,检测准确度较高,检测结果较为可靠。 2.2.2基于模型的安全静态检测方式 模型的安全检测方式在检测时应该先建立一个软件模型。在建立软件模型是应该保证该模型对于计算机是可读写的,但是模型的功能与被检测计算机软件的功能并不是完全相同的。模型化的检测并不能保证待测软件与建立的软件模型完全相符。在测试时候常常对测试模型进行检测,然后经过检测让模型测试的功能与原测试元件功能基本相符即可。模型化的测试方法需要建立软件的模型,常用的模型检测方法包括有限状态机或者马尔克夫链,相对来说,检测建模具有一定的难度。 2.2.3语法检测 计算机软件的语法检测主要利用指令测试软件的功能,主要的检测指标为计算机软件对输入指令的响应。即在测试过程中通过给计算机输入不同的指令,来观察软件对所输入指令的反应来判断软件是否存在使用问题。采用该检测方法是,需要定义大量的识别语言,而且也并不能完全保证语言指令类型的全面性。但是他既可以检测软件编写问题,也可以检测软件的安全问题。 2.2.4基于故障注入的安全检测该方法 经过实践检验,相对于其他检测方式具有很高的检测效率。主要体现在本检测方法主要利用故障模型,构建故障树,通过对模型输入检测信号,分析软件对于所输入指令的响应来判断软件中可能存在的故障信息。该方法可以检测出软件的安全性以及对使用过程中出现错误的兼容性,具有较强的实用检测价值。 2.2.5模糊式检测方法 模糊式检测既结合了传统测试的优点,也具有自己独特的优点。简单来说,他是传统检测技术的再升级。它通过在白盒模糊的基础上,能够检测出程序中存在各种Bug,并且对潜在错误具有一定的检测效果。 3小结 随着人们对计算机软件安全监测的重视,越来越多的检测方法逐渐出现,相应的检测技术也越来越高端。总之,计算机软件测试需要我们在实践生活中不断创新方法,除了掌握一定的计算机软件测试方法以外,实际的经验积累也是计算机软件安全测试必不可少的。 作者:顾建丰 单位:江苏省常州市武进区淹城初级中学 软件检测论文:计算机软件安全检测技术的作用 随着计算机网络技术的发展,计算机与社会生产生活有着密不可分的关系,而由于计算机网络存在一定的风险性,需要做好相应的安全检测才能够有效避免风险的发生。计算机软件作为计算机网络的重要部分,利用多种安全检测技术,来检测并保障计算机软件的安全性,以提升计算机网络整体的安全能力。 1计算机软件安全检测定义及重要性分析 计算机软件安全对于保障计算机运行的安全十分关键,计算机软件是否能够运用于计算机中,也是需要对软件安全性进行评估,只有软件安全性达到一定标准才能够满足系统兼容性并投入使用中。计算机软件安全检测是利用多种检测技术发现软件设计的漏洞,并排除软件使用中的风险性问题,保障计算机软件的安全运行。计算机软件不同于一般的应用软件,一般应用软件发生问题多为影响用户的应用体验,而无实质性的危险发生。而一旦计算机软件故障并遭受到网络攻击,则将影响计算机的运行,甚至系统崩溃。由此可见,计算机软件的安全性对于保障计算机网络安全有着重要意义。利用多种计算机安全检测技术,并根据软件类型和特点有选择性地进行安全检测,排除可能存在的软件问题,以进一步提高计算机和系统与软件间的兼容性、安全性。 2计算机软件安全检测技术类型分析 2.1静态检测技术静态检测技术,顾名思义是检测软件的静态故障。如软件编写代码的错误以及语法上的错误等等。由于网络攻击可能利用有缺陷的程序代码和漏洞来进行攻击,因此利用静态检测技术,排除软件编写中语法和程序的错误,可以做到最大程度上的风险减免。通过测试计算机软件的使用情况,利用“与”或“非”等逻辑输入形式,根据输出结果来判断计算机软件编程中是否存在相应的语法问题。 2.2形式化安全检测技术形式化安全检测技术主要是验证软件的合理性,根据软件设计的模型以及数理上的可行性分析,来证明软件使用的安全性。形式化安全检测包括对软件的数学模型进行检测,分析模型运行的可行性以及模型的逻辑性。同时也包括对软件进行定理证明,发现软件设计上的数学错误和逻辑问题,以避免风险性问题的出现。 2.3基于故障注入的安全性检测技术基于故障注入的安全检测技术是较为常用的安全检测技术,也是较为可靠的检测技术。故障注入的检测技术,是利用生成的故障问题来观测软件运行时的安全性,即观测软件故障时的具体表现。故障注入即是模拟故障,通过修改软件内存和改变软件设计逻辑等方式,来模拟网络攻击和故障时计算机软件的通常表现。通过还原的故障状态,能够进一步评估软件在故障时的不足之处,以及检测软件自我修复功能的良好程度。在实际应用中,还能够结合硬件的故障注入技术,实现软件与硬件的同时检测,以排除软件与硬件问题之间的相互影响。 2.4基于属性的安全检测技术,基于属性的安全检测技术,首先需要确定软件的安全属性,并根据安全属性的特点来评估软件程序编码中的可靠性。部分软件的编码表面上可以达到一定的安全性,但根据系统与软件的安全属性,则表现为软件在编码上存在不足,难以维护软件的安全属性,可见进行基于属性的安全检测是有积极意义的。 2.5其他安全性检测技术其他的软件安全检测技术,比如“白盒测试”、“黑盒测试”以及建模测试等等。软件安全检测技术多以软件的语法测试或功能测试出发,如基于“白盒测试”的安全检测技术,则主要从软件代码出发,发现编码中出现的语法问题。此外,还有基于软件功能进行测试,分析软件模型的功能性,具有较强的实用性,能够有效检测出软件设计中的问题,以保障计算机软件的安全性。 3计算机软件安全检测技术应用分析 3.1计算机软件安全检测流程分析计算机软件安全检测的进行,需要根据计算机软件的大小而决定,对于组成复杂的计算机软件往往需要分步分区进行检测。计算机软件安全检测的基本流程由模块测试、结构检测、功能测试、系统测试等多个步骤组成,首先模块测试主要是需要对软件设计与编程的早期问题进行检测,如程序算法、语法等方面的问题。其次是对软件结构进行检测,软件结构是否完整,是否能够支持相应的软件的功能。其次是功能测试,检测软件在使用中是否可以实现特定功能,通过故障注入等方式,还能够检测软件故障时的功能可靠性。最后需要进行系统测试,分析计算机软件与系统的兼容性等等,以保障软件在计算机系统中功能的正常实现。 3.2计算机软件安全检测的注意内容在对计算机软件进行安全检测时,需要把握好相关注意事项,同时也是计算机安全检测技术应用时的重要考虑事项。计算机软件安全检测技术种类较多,需要根据计算机软件的特点和检测目的来进行合适的选择,同时需要按步骤进行检测,规范化检测程序,以保障安全检测的良好效果,发现潜在的软件风险问题。在软件安全检测中,需要进行系统的全面分析,以综合考虑软件与计算机的兼容状况,才能够准确评估软件运行的状况。 4结束语 计算机软件安全检测技术种类繁多,在实际运用中,需要根据计算机网络的实际状况以及网络风险的类型而进行合适的选择。运用合理的计算机软件安全检测方法,将能够维护计算机网络的安全与稳定,提升计算机软件的可靠性。 作者:廖肇军 单位:同济大学软件学院 江西现代职业技术学院 软件检测论文:软件故障优化检测方法仿真 《计算机仿真杂志》2014年第六期 1大型差异结构下的软件故障检测原理 软件故障检测技术是通过软件不同部分提取的异常信号特征,在根据软件故障的特征类别,进行定位的方法。其原理如下:将全部软件运行数据分为N个组别,针对其中的任意一组数据进行聚类中心的计算,从而获取一组规则,根据该规则能够实现软件故障检测。设置软件故障检测的聚类中心能够用Dl进行描述,对应的故障类型能够用d1进行描述,则能够得到下述模糊聚类规则:在上述公式中,yjk能够用来描述软件运行过程中第k个状态特征,Blk能够用来描述第L个模糊规则的第k个运行状态特征的隶属度。利用下述公式能够描述上述软件运行状态特征隶属度函数:在上述公式中,dlk能够用来描述聚类中心Dl的第l个元素,!lk能够用来描述上述聚类中心对应的扩展度。针对聚类中心进行差值运算,能够得到其余的聚类中心,从而获取模糊聚类的规则。根据模糊聚类规则库,能够得到该聚类模型的输出结果如下所述:根据上面阐述的方法,能够得到一系列软件运行状态特征的模糊聚类规则,对聚类模型进行优化处理,能够得到软件故障分类模型。在模糊聚类故障检测模型中,设置输入的数据是Yj,软件故障的类别能够用d1进行描述,则模糊聚类模型的输出结果是1,否则,该模型的输出结果是0。软件故障类型的检测误差分为两个不同的部分,其中,第一部分能够用下述公式进行描述。在上述公式中,全部软件运行状态特征的数目能够用pd进行描述。根据上面阐述的方法,能够建立软件故障检测的模糊聚类模型如下所述:根据上面阐述的方法,能够建立软件故障检测的模糊聚类模型。但是,如果软件结构呈现差异化趋势越发明显,软件集成性使得其整体结构的关联性呈现淡化。结构接口之间无明显衔接特征,将造成缺少明确的接口衔接特征进行定位区域指示,导致软件故障定位不准。 2基于差异结构融合算法的软件故障检测方法 利用模糊聚类算法进行软件故障检测,如果软件结构呈现差异化趋势越发明显,软件集成性使得其整体结构的关联性呈现淡化,由于缺少明确的接口衔接特征进行定位区域指示,造成软件故障定位不准。为此,提出了一种基于差异结构融合算法的软件故障检测方法。 2.1软件故障检测信号融合处理利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。其详细内容如下所述:利用窗口函数,能够对软件故障检测信号进行提取,提取公式如下所述:设置软件故障检测信号的初始值可以用C和D表示,利用下述公式能够对上述软件故障信号进行初步的融合处理:在上述公式中,JB(j,k)能够用来描述第一个软件故障信号的能量参数,JC(j,k)能够用来描述第二个软件故障信号的能量参数,对应的比率分别是ξB和ξC,而且需要符合条件ξB+ξC=1。KC(k,l)表示软件故障信号的低频系数,KD(k,l)是对应的高频系数。根据软件故障信号和对应的比率之间的关系,能够得到下述结果:根据上述方法,可以将软件故障信号按照对应的比率进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供可靠的数据基础。 2.2实现软件故障检测根据分布式协同检测方法,可以对软件故障进行有效的检测。其详细内容如下所述:在软件故障检测过程中,设置软件故障信号可以用Bk(m)(k=1,2,3)表示,则需要对上述特征进行有效的特征提取,特征提取规则能够用下述公式进行描述:根据上面阐述的方法,能够利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。利用分布式协同检测方法,对软件故障特征进行有效的检测,从而完成软件故障检测。 3实验结果分析 为了验证本文提出的基于差异结构融合算法的软件故障检测方法的有效性,需要进行一次实验。在实验的过程中,需要利用VB++语言进行实验编程。在实验的过程中,需要将三种不同功能的软件构成一个新的软件,则该软件具有较强的差异化结构。在软件故障检测实验过程中,实验数据如下所述:1)软件故障检测信号的数量:1000个;2)软件故障检测过程中的白色噪声信号数目:1000个;3)系统噪声:<5微伏;在实验过程中采集的故障信号图谱能够用图2进行描述。利用传统算法进行差异化结构下的软件故障检测,检测结果能够用表1进行描述。利用本文算法进行差异化结构下的软件故障检测,检测结果能够用表2进行描述。对上述两个表中的数据进行对比分析可以得知,利用本文算法进行软件故障检测,在软件差异化结构相似的情况下,利用本文算法进行故障检测的准确性远远高于传统算法,能够为软件的正常运行提供保障。利用不同方法进行软件故障检测,获取的检测准确率能够用图3表示。根据上图可以得知,利用本文算法进行软件故障检测,在软件的差异化结构相似的情况下,利用本文算法检测的准确性高于传统算法。通过上述实验能够得知,在软件差异化结构比较明显的情况下,利用本文算法进行软件故障检测,能够极大的提高检测的准确性,从而保证软件的安全运行。因此,能够将本文提出的基于差异结构融合算法的软件故障检测方法广泛应用在软件故障检测领域中。 4结束语 本文提出了一种基于差异结构融合算法的软件故障检测方法。利用信号融合技术,对软件故障检测信号进行有效的融合处理,从而为软件故障检测提供基础。利用分布式协同检测方法,对软件故障特征进行有效的检测,从而完成软件故障检测。实验结果表明,利用本文算法进行软件故障检测,能够在软件结构差异性较强的情况下,有效提高软件故障检测的准确性,从而保证能够对软件故障进行实时检测。 作者:汪伟熊婷詹雪单位:南昌大学科学技术学院
浅谈煤矿电气设备自动化:煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用 摘要:本文主要针对煤矿机电自动化在我国的发展趋势、煤矿机电设备自动化技术应用方向进行简要分析,仅供参考。 关键词:煤矿;机械电气设备;自动化;调试技术 一、煤矿机电自动化在我国的发展趋势 机电设备自动化具有着智能化、信息化以及程序化等特点,还具有着很多的优点,如:容易操作、容易维修、机电自动化设备的体积较小、可靠性高以及减少了井内的操作人员等优点。所以机电自动化技术在开采煤矿行业中受到了众多的关注以及广泛的应用。煤矿机电设备自动化技术从员工的角度来看,对操作人员的工作难度进行了降低;从企业的角度来看,对煤矿的安全性也有了很大的提高,利用科学进行人员的分配,可以得到可观的经济收益和巨大的社会影响力。 从目前来看,我国和其他国家在煤矿机电自动化的普及程度方面存在很大的缺点,在技术的成熟程度方面也有着特别大的差距。所以,针对煤矿机电自动化技术,要加强对其的研究力度,加大对其的投资以及加快应用机电自动化技术的发展步伐。煤矿机电自动化技术作为煤矿企业的生产以及发展的核心技术,其的发展方向也很明显,如对开采技术的开发特别的重视,加强对配套设备的设计,注重开发有自主知识产权的技术。根据实际的教训,要想增加煤炭的开采量和煤炭的开采水平,以及加强作业的安全可靠性,就应该生产出有自主知识产权的的核心设备和核心装置。还有就是,能够增加煤炭开采量的主要因素就是产品在通信这一方面的能力,所以要加强设备收集信息的能力,同时还要能够从收集到的信息中提取出有价值的信息,只有这样做才能够提高煤炭的开采能力和生产煤炭的工艺,因此未来的煤矿机电设备的发展方向就是要开发智能的自动化的煤矿机电设备,微处理器在煤矿机电设备中起着重要的作用,所以如何可以把微处理器应用到煤矿的运输设备和开采设备中,就成了该项技术的关键过程。 二、煤矿机电设备自动化技术应用方向分析 目前煤矿机电设备自动化技术应用结构图如图1所示。 1、煤矿安全生产监测设备自动化 煤矿企业煤炭资源开采主要是在井下完成,由于井下生产条件复杂,不仅受到瓦斯、地下水、地质条件等因素制约,还涉及到众多机械设备的应用。如何保障井下工作人员人身及财产安全就成为了煤矿机电设备自动化技术应用的主要方向。图1中通过建立完善的井下工业控制光纤环网,可以将各采煤区变电所、压风机房、空气、湿度、温度等监测设备纳入到自动化管理中,一旦井下环境发生了明显改变,各种信息传感器能够将收集到的数据传到中控系统中,系统自动判定需要执行的措施并按照预案执行,不仅提高了煤矿企业工作效率,也为安全生产提供了保障基础。同时随着自动化技术应用程度进一步提高,井下定位系统的准确性得到了显著加强,能够在较短的时间内确定井下工作人员实际作业位置,一旦发生矿井渗水、瓦斯爆炸等事故时,能够显著提高抢险救护效果。因此,将自动化技术应用在监测设备中是目前迫在眉睫的问题,与企业社会形象以及经济收益具有直接的关联性。 图1煤矿机电设备自动化技术应用结构图 2、煤矿输送设备自动化 煤炭资源在开采后需要及时输送到地面以保证整个开采流程能够高效运转。输送设备(胶带输送机)一旦发生意外故障将会导致部分或全部煤矿开采设备无法正常运转,给煤矿企业带来不可估量的经济损失。因此,通过将煤矿输送设备与自动化技术相结合,由高性能PLC可编程控制器来承担控制与调节功能,并将调节、主控、行程监控、制动等子单元控制模块采用总线通讯方式进行有效链接,一旦输送设备在运行过程中出现意外故障将会及时向工作人员提出警示信号,同时中控系统根据已经编好的运行程序来启动备用输送设备以替代问题设备,不仅保障了整个输送过程运转效率,也提高了设备检修能力,是目前煤矿企业自动化技术应用程度最高的机电设备之一。 3、综采机电设备自动化控制 随着我国煤炭资源开采逐渐朝着深层化、地质复杂化方向发展,各种不利于煤炭资源开采的限制性因素逐渐显露,综采机电设备自动化显得尤为重要。在煤炭资源开采过程中,综采机电设备自动化控制最典型的应用就是采掘设备。特别是融入了自动控制技术的电牵引采煤机,是最受煤矿企业欢迎的采掘设备之一。其所具有的良好牵引特性能够保证整个采掘设备前进时提供充足牵引力,在设备下滑过程中自动实施制动,不需要再设置其他防滑装置就可以在倾角为40°-50°的大倾角煤层作业,不仅降低了煤矿企业煤炭资源采掘成本,也在一定程度上解放了井下工作人员,从而降低了工作人员数量,实现了综采设备自动化运行的目标。 4、电气设备自动化 煤矿企业井下作业时,电气设备是必不可少的应用设备,主要为井下风机、排水、电机等提供充足电能,以保证设备正常运转,从而提高煤炭资源开采效率。目前电气设备自动化技术应用主要集中在职能供/断电、风机、电机、排水设备、空气压缩机自动运行与检修等方面,通过运用人工智能模块将各种电气设备按照已经编号的程序来运行,同时也可以依据自身使用情况进行定期检修与维护,从而提高自动化电气设备应用效率,为煤矿企业正常运转保驾护航。电气设备自动化运行是目前煤矿企业摆脱传统应用与管理模式的切入点,通过将现有自动化技术应用在电气设备中,可以在很大程度上降低“人”在其中发挥的作用,从而将电气设备管理纳入自动化、科学化管理之中,管理人员只需要随机进行数据监测、异常情况分析等工作就可以将井下电气设备运营情况如实掌握,杜绝了由于工作人员主观因素所造成的严重后果,提高了煤矿企业社会经济效益。 三、煤矿机械电气设备自动化调试技术的配套措施 1、规范机电设备的调试与移交规范 设备调试单位应当严格遵守招投标准则,在通过资历检查以后,只要那些能依照规划需求进行施工的的单位才干具有招标的资质,在进行调试合同的签定时,调试单位还应当向煤矿公司交纳一定的保证金。通常情况下设备调试单位在进行了静态调试后才干够进行动态测量。在最终的实践调试进程之中,对发生故障的电气设备进行维修时应当留意避免通电维修,这是由于通电后,设备的毛病范围也许扩展,损坏其它功能杰出的元器件,致使更大的损失。 2、建立运行维护阶段的质量管理规范 电气系统的故障通常是因为机械部件中某一处的故障所引起的,所以调试人员在调试过程中不能光看到电气设备故障的表面现象,应领先对全部机械系统的故障进行维修,再逐渐地进行电气有些故障的扫除。调试人员在进行电气设备故障调试过程中,还应当遵从先维修共用电路,然后是遵从维修专用电路的准则,依照此准则对电气设备中呈现的故障逐个排查。最后是着重查看电气设备中常呈现故障的地方,也即是遵从先通病维修后难题维修的准则,这些部位的常见故障较多,因而对故障的扫除办法及处理办法都较多。此种维修办法不只可以较为疾速地对故障进行扫除,还可以堆集调试人员的作业经验,确保后期电气设备的调试及维修作业正常地进行。 四、煤矿机械电气设备自动化调试控制模式的设计及应用 1、监测控制系统 该体系的主要功能就是关于那些对比容易发生事端的地址进行有用监测,并依据相应数据进行有用猜测。而该体系又可细分为四大模块:数据获取模块:用来搜集事端易发点的有关数据,如温度、湿度、气压等;数据的通讯模块:主要是将监测到的数据传输到总数据库中,同时将视频数据传输到监测终端机上;视频监控模块:主要是将接收的视频数据进行实时显现;智能猜测模块:有用地选用含糊神经网络的方法对接纳的数据进行有用的评价与分析,从而为监测、调试人员的有关决策提供必要的支持。 2、项目管理系统 该体系主要是对煤炭企业的有关项目从时间、质量、成本、规模与风险等方面进行必要的思考,然后选用关键路径的分析法对其所施行的项目进行有效管理。因而,该体系能够对项目在生计周期内实施有用管理,并对该项意图绩效实施归纳评价,以不断地进步企业内部有关项目的管理水平。 3、员工管理系统 该体系主要是对公司在职工的招聘和训练方面进行有效的办理,然后为每一位职工建立有关的生长档案,并拟定相应的规划与目标。同时,在该体系中,包含了招聘训练模块及职工的生长模块,两者有机联系,为煤炭公司内部职工的发展拟定有效的生长计划,然后从全体上提高全部公司职工的综合本质和工作效率。 结束语 科学技术作为现阶段最强大的生产力,要想促进煤矿企业的安全、快速发展,提高煤矿机械设备自动化应用水平是必由之路,只有更好地理解机械自动化的含义才能更好地提高生产效率,才能推动煤矿企业与科学技术齐头并进,互相促进发展,大力发展我国的煤矿事业。 浅谈煤矿电气设备自动化:现代煤矿电气设备自动化调度方式 [摘 要]随着煤炭生产规模的扩大化,电气控制系统承载的调度任务更加繁重,合理调度与安排电气设备完成生产任务,这是煤炭企业生产经营中必须要考虑的问题。自动化控制是矿用电气设备操控的先进模式,可根据电气设备调度问题设定多样式运行方案。本文分析了煤矿电气设备调度存在的问题,以自动化控制技术为依据提出煤矿电气设备调度的新模式。 [关键词]煤矿电气;问题;设备自动化;调度方式 煤矿电气自动化适应了新采煤模式生产需求,为矿区作业创造了良好的设备运行环境,实现了各类电气设备资源的最优化配置。由于电气设备工作荷载持续上升,电气系统运行承载的风险系数明显增加,维持采煤人员与电气设备工作的协调性,才能实现矿用电气系统工作效率的最大化。电气设备自动化调度是现代煤炭技术的先进方式,用其辅助各类电气设备工作调控是很有必要的。 一、煤矿电气设备作用 煤炭产业属于能源型经济,通过向社会输送大量煤炭资源以创造经济收益,从而带动煤炭企业经营的可持续发展。电气系统是连接电气设备的主要控制平台,利用线路与设备之间的相互承载关系,对电气设备实施有效地调度控制。当前,煤矿电气设备是指应用于矿井条件的各种电气设备,如:矿用变压器、电动机、开关设备、照明灯具以及通信、信号、控制检测装置等。 现代煤炭科技对电气控制给予了高度重视,电气设备在采矿系统中的功能更加优越。煤矿电气设备主要作用:一是供电,根据矿区采煤设备运行的用电需求,提供良好的电力供应环境,保持了机电、机械设备的一体化运行;二是调度,借助电气控制系统完成所有设备的调度控制,建立了符合人工操作的电气工作系统。 二、矿用电气设备存在问题 早期企业仅关注于矿井生产体系改进工作,对电气设备内部管理缺乏先进的调控体系,导致电气设备设备资源利用率偏低,影响了矿区设备生产作业质量水平。此外,井下空间狭小,环境潮湿,粉尘含量大,常有岩石和矿物冒落;有的存在沼气(瓦斯)、矿尘等爆炸的危险,有的还有腐蚀性矿水和霉菌寄生。煤矿电气设备调度存在的问题: 1、控制问题。矿井内部空间恶劣的作业环境,造成矿用电气设备内系统调控速率达不到最佳状态,这对于电气设备而言是潜在的风险隐患。随着采煤生产规模的扩大化,煤矿自动化系统内控设备数量持续增多,数字系统设置软硬件系统的功能有限。服务器处理速率受限而降低了电气设备运行效率,整个电气设备调度运行不流畅。 2、数据问题。对机电设备作业信号处理不及时,电气设备感应指令强度不足,这些数据运行问题限制了设备整体的工作水平。因电气设备尚处于建设阶段,采煤区作业技术条件有限,电气设备运行自动化检测水平不足,影响到了电气设备的正常应用。其中,设备调度自检测系统存在安全漏洞,导致矿用电气设备操控效率不理想。 3、流程问题。尽管电气设备采用了数字化技术、模拟数据库技术、分布式控制技术等,管理人员个人技能水平有限,对上述技术操控不够熟练,无法正确地使用数据系统执行管理任务,势必造成图书馆内资源利用率降低。设备调度员对电气系统操控流程不熟悉,实际工作中出现操作失误等问题,同样会降低电气设备调度工作水平。 三、煤矿电气设备自动化调度模式 企业煤矿电气系统建设是现代化生产的重要构成,完善电气设备日常管理工作是发挥生产功能的根本保障。当前,企业正积极推广信息化建设模式,信息科技融入电气设备管理工作是一大创新措施。电气设备自动化控制采煤区生产,要根据电气系统工作原理及主要回路设计,借助计算机信息平台执行综合调度方案。 1、供电模式。电气控制系统图是电气线路安装、调试、使用与维护的理论依据,主要包括电气原理图、电气安装接线图、电器元件布置图。现有矿用电气设备的供电回路的供电电源有交流AC380V、220V和直流24V等多种,每一项指标均有对应的设备平台。自动化调度要结合矿区要求合理地选择供电回路电源值,从而保证电气供电回路的安全系数。 2、保护模式。保护(辅助)回路的工作电源有单相220(交流)、36V(直流)或直流220(交流)、24V(直流)等多种,对电气设备和线路进行短路、过载和失压等各种保护。现代煤矿电气设备利用防护技术作为控制要素,由熔断器、热继电器、失压线圈、整流组件和稳压组件等构成保护系统,及时监测调度过程中电气设备的工作状态。 3、信号模式。能及时反映或显示设备和线路正常与非正常工作状态信息的回路,如不同颜色的信号灯,不同声响的音响设备等。煤矿电气系统中各所用电气设备均有专项信号为指导,用以提示设备安装和控制系统的调试运行工作。自动化调度中,利用信号回路对电气设备状态进行调整,遇到异常故障时发出各种指令信号,避免发生井内异常事故。 4、操控模式。电气设备为了提高工作效率,一般都设有自动环节,但在安装、调试及紧急事故的处理中,控制线路中还需要设置手动环节,用于调试。通过组合开关或转换开关等实现自动与手动方式的转换,这是现代矿用电气系统比较常见的操控模式。自动化调度根据控制线路实施优化,对手动、自动控制灵活地转换调整,维持了设备工作最佳状态。 5、启动模式。启动按钮松开后,线路保持通电,电气设备能继续工作,这属于自锁类型的启动方式。一般情况下,煤矿电气设备可设置两台或两台以上的电气装置和组件,维持矿区设备调度中心的多元化控制。此外,为了保证设备运行的安全与可靠,只能一台通电启动,另一台不能通电启动的保护环节,这种闭锁控制方式也是比较实用的。 6、停车模式。当电气设备执行完命令之后,自动化系统需按照作业指标执行停车命令,电气系统设置停车模式采用智能技术,由计算机远程协助电气设备,定点、定时中断设备运行。比如,系统自动切断电路的供电电源,并采取某些制动措施,使电动机迅速停车的控制环节,如能耗制动、电源反接制动,倒拉反接制动和再生发电制动等。 四、矿用电气设备运行管理 新时期煤矿生产取得了优异的改革成就,企业不仅要编制一套完整的设备管理体系,还要注重生产区配套设施的调控应用,建立完善的电气设备自动化控制系统,才能更好地开展煤炭生产工作。煤矿电气自动化是信息科技发展的必然产物,借助信息技术构建新型采煤生产区平台,不仅方便了电气设备的日常操作需求,且提升了设备调度运行的自动化水平。针对煤矿电气生产应用潜在的诸多隐患,应当积极构建自动化的作业平台,以信息安全控制为中心提升采煤生产的自动化水平。此外,为了更好地利用电气设备资源,需将信息技术应用于电气设备智能管理系统,扩大电气设备工作的生产服务职能。 结论 电气设备是煤炭生产极为关键的操作工具,借助电气设备实现自动化采煤是科技创新的必然趋势。煤炭企业不仅要配备专用电气设备辅助生产,还需对电气设备拟定完整的自动化调度方案,解决早期电气设备运行存在的相关问题。电气设备自动化需结合供电模式、保护模式、操控模式、启动模式等,按照煤矿区采掘生产系统要求参与调度,这是确保电气设备功能最优化的关键之处。 浅谈煤矿电气设备自动化:浅谈煤矿机械电气设备自动化控制的应用 【摘 要】煤矿企业工作的环境也是比较危险复杂的,特别是煤井,煤井需要很多的机械设备,但是目前我国的机械设备自化比较落后。因此,在这个过程中是有一定困难的。那么机械自动化设备的发展在目前是比较重要的。加快机械自动化设备的发展是关键任务。本文介绍了煤矿采掘机械、煤矿运输提升机械、煤矿的安全、监控系统中电气自动化技术的应用。 【关键词】电气自动化;机械设备;煤矿 随着社会的不断发展,自动化技术的发展前景是很乐观的,很多企业都在想怎样才能将自动化技术运用到生产当中,如果能够实现,那么是有很多优点的,既使工人们省了力气也会收集很多更准确的数据,便于以后对自动化技术的研究,使在这方面有更好的发展,同时也避免了更多的工人们长期处在恶劣工作环境当中,这样也增加了对工人们的安全保障。我国煤矿生产的机械设备已经有了很大发展,尽管和发达国家相比比较落后,另一方面也是由于从事这方面的人员不是很多,环境的不好也给工人带来很多麻烦,同时还危害公人的身体健康,因此在国外吸取了很多的经验,在煤矿中应用了电气自动化技术,很大的提高了效率。本文主要针对煤矿机械自动化设备技术问题进行了研究,从目前来看,自动化设备的技术问题成为未来要发展的目标。 1 煤矿采掘机械的电气自动化 1.1 就最近几年情况来看,很多国家使用的煤矿采掘机械慢慢的向电牵引的方向发展,一些城市也取得了一定的成果。目前,有一些采掘机械已经开始利用电机来驱动它的系统,其中电机主要采用横向的方式安装,容量也越来越大,现在有一些国家的采掘机械总的功率已经达到1000千瓦左右,电机的功率也有120千瓦,另外,使用交流电牵引电机效率很高,也是一种可靠的方法,现在对环境的保护也是不容忽视的,它还有着很大的抵抗污染的能力,接写的维护也是很方便的,所以很多企业都想采用这种方法。 1.2 自动化控制技术的核心技术用另一种方法说就是计算机应用技术,另外还会用一些传感器技术和故障诊断技术。自动化控制技术有效率高、精确度高、可靠性强的三大特点。煤矿的运输工作也慢慢地发展。向多样式的方向靠近,有一些国家已经开始使用双速电机了,而且还想利用计算机技术对其进行监控。 1.3 我国的煤矿机械电器设备自动化控制相对于发达国家而言是比较落后的,而且电牵引目前还没有发展起来,我国目前仍然以液牵引方式为主要方法,现在在我国,虽然也有一些机构试图想要研制国产的电牵引采煤机,但是再投入使用过程中发现还是有很大缺陷的,运作的能力太低而且强度很低,而且运煤量特别少,很多系统正在研制,故障诊断技术也刚开始起步,无论从什么方面看,我国煤矿机械电气设备自动化控制技术的应用都是很落后的,需要进一步的研究和发展。 1.4 液压支架逐渐依靠计算机技术选择使用电压控制以及高压流量的供液系统,就是由于有了这些方面才能使煤矿的生产更加有高的效率。 2 煤矿运输提升 20世纪以来,我国煤矿企业的开采量慢慢增加,对于井下的运输,大多数企业都使用胶带运输的方法,并且在这方面已经取得了成效,随着计算机技术的发展,现在很多技术都需要利用计算机来解决,研究的监控的系统在使用中也取得了很好的效果,尽管有些地方不是很完美,但是还是有一定的提高。随着电气自动化的发展,在采煤方面利用比较先进的技术已经取得了很大的成效,他们开始使用PLC作为中心控制器,工艺有所增加,进一步的完善了提升机安全运行方面的问题。在高科技快速发展的今天,计算机的发展是信息化设计机械设备应用的必要环节。目前,我国的煤矿事业与发达国家相比还是很落后的,因此,国家应该制定一些政策并且给一定的技术支持,慢慢的将我国的煤矿机械电气设备自动化控制技术发展起来,将它运用到实践中,现在,国家对煤矿开采的安全行和信息化建设提出了更高的要求,使信息化设计在煤矿技术中占据的地位变的越来越高。 3 煤矿安全、监控系统 我国的安全系统和制造技术有很多都是从国外引进的,在使用国外技术时我国也在慢慢的研究,已经研究出许多技术,相对于其他国家也有了一定的进步。另外,在我国的煤矿企业中,安全监控系统已经开始使用了。也有很多监控装置,这字儿已经能满足了我国煤矿生产的要求,但是我国还有很多不足之处,传感器的种类很少并且寿命短,工作稳定性很差,但是需要维护的工作量很大,这些都使监控系统缺乏安全性。因此我国还要加大研究。对煤矿机械设备进行信息化设计还能提高工作效率,信息化设计使之有很大的发展,同时也降低了工作时间,提高了经济效益,所以要深刻研究信息化设计,慢慢的使中国在这方面有所发展。煤矿企业本身就是危险的,因此煤矿的安全也是让人们非常重视的,在施工时一定要时刻监控,以免发生意外,因此要在煤矿安全和监测系统上多研究。 4 电气自动化控制系统的应用 目前,网络技术的广泛应用简化了办公平台并且让人容易接受,电气自动化控制系统在网络上的应用并且需要结合设计方法分析一下,这就是目前电气自动化控制系统的应用,综合电气自动化控制的设计,需要有监控设备,实际上,电气自动化控制系统的发展趋势是分散的,它的系统是呈现不断发展的趋势的。 5 结语 科学技术是第一生产力,如果想要促进煤矿产业的安全发展、提高煤矿机械设备电气自动化水平设横重要的,因此只有掌握了煤矿企业发展的核心技术,只有这样才能与科学技术共同发展,使我国的地位慢慢和国际接轨,在这个行业中处于领先地位,现在,煤矿企业的关键是要加快电气自动化技术在煤矿机械设备中的使用,煤矿生产自动化技术在煤矿行业会慢慢的发展,而且占有很重要的部分,因此,本文从四个方面说明了煤矿机械电气设备自动化控制技术的重要性。 浅谈煤矿电气设备自动化:初探煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用 摘要:煤炭在我国能源的生产和消耗中占有很大的比重,随着总产量在不断的增加,为了应对这样的现状就必须要求煤炭生产企业在生产技术、生产方式和生产工艺上不断进行技术革新,只有这样才能带动煤炭企业产量的增加,由于煤矿机械电气设备是一项集多学科知识应用于一体的复杂工程,因而确保其能安全、正常运行对煤矿业具有非常重要意义。 关键词:煤矿;机电设备;自动化调试;现代化 前言:煤矿工程建设主要由5个环节组成,在煤矿工程的建设中调试阶段有着非常重要的作用,它是一个由静到动,由局部到整体的阶段。调试阶段是为煤矿机械电气设备长期安全稳定运行打下坚实基础的阶段。由于在调试阶段中存在很多问题,每个环节发生问题都会影响整体的正常运行,因而要及时发现和解决问题,从而来保证煤矿机械电气设备的安全稳定运行。本文为此具体探讨了矿机械电气设备自动化调试技术的应用。 1、煤矿机械电气设备自动化调试的意义与控制模式 煤矿机械电气设备自动化调试的意义 传统的调试方法虽有注重实际情况、易于理解和易于操作等优点,但因其耗费时间长,安全性不高等缺点,因此提高传统的调试方法的安全性势在必行。新的调试方法应该具有以下特点:要具有较高的安全性,设备的安全性得到保证,才能保障操作人员和被调试设备的安全;同时要尽可能做到简化 调试方法.降低人力物力成本。要尽量采用新的技术和设备进行相关的调试工作。 (2)煤矿机械电气设备自动化调试控制模式如图1所示。 在图1这个模式中,作为基建矿井,监理公司要更加严格抓好工程质量,对设备电气安装工作,要一个一个环节地把好质量关。机电动力部要认真把握现场动态,要以效率为先,采取灵活多样的手段,快速应对和解决现场发生的各种问题。此外,有关单位和部门对日常安全管理要加强。保卫部要抓好门禁管理、现场治安等管理工作。项目管理部门和保卫部的主要工作是要对消防工程的落实严格管理起来。 2、煤矿机械电气设备自动化调试技术的应用一差动保护实验方法 当前,随着计算机技术的不断发展,微机型差动保护装置在煤矿机械电气设备中得到了广泛的应用,由于微机型差动保护装置通过采用数字算法来实现各种保护功能,该装置具有接线简单、维护方便和易于操作等特点,因此在机电系统中得到了广泛的应用,具有非常广阔的发展空间。检查微机型差动保护装置的采样精度和保护算法功能,通常是通过现场对微机型差动保护装置进行实验来实现的。 在微机型保护中,通常煤矿机械电气设备系统的变压器以11点接线方式最多,变压器差动保护最常用的接线方式是Y/Y接线方式,然而,Y/Y接线方式很容易造成进入微机保护装置两侧电流的相位差为300。为了消除这300的相位差,通常将定值整定在内部软件从而来实现相位的校正工作。 相实验方法 保护实验接线如图2所示,由图2可知,当需要做A相的比例制动曲线时,在侧分别加入A,C两相电流,它们之间的幅值相同,相位相差1800,然后在Y侧加入A相电流,该相的相位与侧的A相相差180。即可,从而完成了差动保护的实验接线工作。 三相实验方法 如果实验条件具备的话,可以进行三相实验,此时侧输入的电流值的相位与Y侧输入的电流值的相位并不是相差1800,具体如表1所示。 由表1可知,单相实验方法和三相实验方法都在数字式机电设备差动保护中得到了很好的使用,相关的实验结果表明这2种方法都是可靠的,可以实现对煤矿机械电气设备的差动保护。 3、煤矿机械电气设备自动化调试的配套措施 (1)规范机电设备调试与移交规范 设备调试单位应该严格采取招投标制,应该经过资格审查,只有那些具有按设计要求进行施工的能力和良好业绩的单位才能进行招标,在签订调试合同时,调试单位需要缴纳一定的保证金。设备调试单位首先进行静态测试,然后进行动态测量,所谓静态是指在设备发生相关故障后,在切断电源的情况下,对电气设备进行检修的状态;所谓动态是指电气设备通电之后对其进行检修的状态。最后,在实际的调试过程中,绝大部分的电气设备发在生故障之后进行检修时,不能马上通电进行检修,因为通电检修将会人为地扩大故障范围,从而损毁了更多的元器件,造成了巨大的损失。因此,在对发生故障的电气设备通电之前,首先需要对电阻进行测量分析,通过采取必要的预防措施保证设备安全之后,方可进行通电检修。 建立运行维护阶段的质量管理规范 电气一机械原理是所有电气设备运转的基础,尤其是机电一体化的先进设备,通过机械和电气上的有机配合,从而保证了机电一体化的实现。通常,由于机械部件中的某一处出现相关故障,从而影响了相关的电气系统.使得许多电气部件不能发挥各自的功能。因此,在调试过程中,不能被表而现象所迷惑,应该透过现象看到事物的本质,电气系统经常出现的故障其原因往往并不全是电气本身的原因,有时一些故障是由机械部件出现故障引起的。因此,先要检修机械系统所产生的故障,然后再排除电气部分的故障,这样往往能够收到事半功倍的效果。还要遵循先公用电路,后专用电路的原则。因为只有遵循先公用电路,后专用电路的顺序,这样才能快速、准确无误地排除电气设备的故障。最后,要遵循先检修通病,后检修疑难问题的原则。要对电气设备经常产生的故障进行检修,由于这些常见的故障发生次数比较多,处理的次数和排除的方法较多,从而使得调试人员积累了丰富的工作经验,从而可以快速地排除故障,大大提高了工作效率,从而保证了电气设备的安全稳定运行。 4、煤矿自动化技术的发展要适应现代化矿井技术发展的需要 煤矿自动化新技术的发展应抓住重点,侧重于高产高效矿井建设的技术需要。这既有利于充分利用有限的资金和人力资源,又有利于以点带面、推广成果。应注重实效,使之成为发展生产、提高效益、改善劳动条件的手段。低成本自动化是指在保持原有基本工艺、投资少且资金回收期短的条件下,将自动化技术应用于生产过程和设备的关键部位,以达到生产过程对自动化的要求,使先进技术迅速用于生产,从而体现注重实效的目的。 4.1 发展数字化控制系统 控制技术发展大致经历了开关量控制、模拟控制和数字控制几个阶段。电子技术、计算机技术的数字控制,是当前控制技术应用的主要方向,而数字化监测、故障诊断及保护则是现代化自动化系统可靠、安全运行的重要保障。数字化控制在提升机、胶带输送机、电控系统中以获成功应用,因而,数字化控制系统已成为煤矿生产设备控制系统的发展方向。 4.2 发展节能型的自动化控制系统 节能是国家的重要政策。煤炭企业的电能消耗量很大,随着现代化集中生产,设备工艺日益增大,电耗已成为影响生产成本的重要因素,节能技术势在必行。同时,由于现有的设备运行方式不尽合理,节能的潜力又相当大。如,交流提升机采用转子串电阻起动方式;通风机采用高速运行,用节流方式控制风量等。利用自动化技术改造控制方式,合理设置和调整运行状态,将为煤矿企业节能提供有效的技术手段。 结束语 总之,煤矿机械电气设备的自动化调试技术应该满足速动性、灵敏性、可靠性等要求,从而来保障整个系统的安全稳定运行。要尽可能的简化调试方法,节省人力物力成本。
地质测绘论文:影像定位技术在地质测绘中的运用探讨 【摘 要】随着我国社会主义现代化建设的不断进步,我国的建筑工程行业实现了卓有成效的发展,其对地质测绘也提出了更高的要求。作为地质测绘中一个极为重要的组成部分,影像定位技术不仅关系着地质测绘的精确度,更关系着工程建设的科学性。本文将着重对影像定位技术在地质测绘中的有效运用进行深入分析,为我国的地质测绘工作提供一个参考与借鉴。 【关键词】影像定位技术 地质测绘 运用 当前,地质测绘在各个行业中均有着不同程度的应用,随着房地产开发、矿产开发行业的发展,地质测绘技术也实现了一系列的创新。作为一项繁琐、复杂的工程,地质测绘对信息的精确度要求比较高,这就在一定程度上加大了地质测绘的难度系数。近年来,影像定位技术的发展为地质测绘提供了必要的技术支持,在地质测绘中发挥中极为重要的作用。 1 地质测绘与影像定位技术 1.1 地质测绘的基本概述 地质测绘是地质工程实施的必要前提,在地质工程开展前,需要对各方面的相关地质数据进行有效的测绘,如矿坑深度、地质剖面以及地质工程点等,只有对施工的地质状况进行充分的了解,才能够设计出相关的施工方案,保证工程实施的科学性与有效性。地质测绘与地理学有着密不可分的联系,是对地理学知识的具体实践应用,在工程实施前,对施工点进行充分的勘探与测量,再结合数据的统计分析,绘制出科学的地质勘探图,该图依据不同的地理元素采用不同的颜色进行标注,并按照比例尺进行缩放,能够将地质的全貌进行全面的表达,这不仅要求地质测绘技术人员具备专业的素养,也对相关的数据统计技术提出了较高的要求[1]。 1.2 影像定位技术相关概述 我国的遥感影像定位技术起步较晚,近年来逐渐在地质工程施工领域得到了广泛地应用。它主要是利用遥感平中的传感器对勘测地域所发出的电磁波信息以及远距离目标反射线进行接收,并对其进行有效的分析与处理。通过遥感影像定位技术能够对地质施工的现象地貌信息进行全面的掌握,既能够确保工程建设的顺利实施,又能够为施工提供安全保障。影像定位技术主要是通过传感器像素值实现对不同波段数的获取,其所呈现出的像素值也就是波段位置的显示值,需要注意的是在具体应用过程中,禁止将遥感影像进行压缩,这不仅会影响到图像信息的精确度,而且会占用大量的空间[2]。影像定位技术在野外地质勘探中应用较为广泛,它能够对地质的构造、空间分布等进行有效测绘。而三维影像分析技术则能够在岩性岩相出现较大波动的情况下,实施追踪路线,为工程实施提供可靠的参考依据。 2 影像定位技术在地质测绘中的运用 2.1影像定位技术在地震监测中的运用 通常,在地质结构不稳定的条件下,都存在着地震的安全隐患。在地震发生前,相关地质工作人员可通过对卫星影像动态变化的分析,对地质构造进行全面的掌握,进而探究出其与地震发生的关系,采取科学、有效的防御措施,降低地震所带来的财产损失与人员伤亡。在影像定位技术的支持下,相关人员能够通过卫星获取有关信息,增强地震预警的准确性,这很大程度上都有待于影像定位技术的发展。 2.2 影像定位技术在工程地质测绘中的运用 当前,我国的工程建设得到了前所未有的发展,其对影像定位技术也有着深入的应用。作楣こ痰刂士辈楣程中一项极为重要的组成部分,工程地质测绘不仅关系着工程实施方案的确定,而且影响着工程的实施质量。它主要是运用地质、工程等相关理论对各种地质现象进行观察与描述,为工程的实施提供可靠的参考依据。与传统的地质测绘方法相比,影像定位技术对于野外地质观测路线有着明显的优势,往往能够达到事半功倍的效果。通过遥感影像定位技术的分析,所观测的测区地质与构造形态能够完全得以展现,便于对不同地质体以及构造特征的分析。通常,在对地质工程地质进行测绘时,多选择垂直于区域构造线方向的穿越路线,并采用追索路线作为辅助路线,以便应对岩性岩变化以及地质体走向延伸模糊的情况。另外,影像定位技术还能够对矿区水文地质进行有效测绘,在遥感技术的支持下,含水层的分布、地质构造等能够清晰地呈现给相关地质勘探人员,为矿井布置以及开采方案的制定提供一个有效的参考依据,这一方面能够保障开采的有效进行,而且能够保障开采的安全性,极大的降低了矿井安全隐患。 3 地质测绘的运用前景 当前,我国的地质测绘技术正朝着多元化趋势发展。在先进科学技术的支撑下,未来的影像定位技术将会朝着以下几个方面发展。首先是多元化。近年来,随着我国经济建设的不断发展,测绘产品的应用更加广泛,为了满足不同行业的需求,影像定位技术将会实现新的创新与发展,向多元化趋势迈进。其次,测绘信息将会更加精确、形象,实现全方位可视化管理。另外,地质测绘除了满足工程建设、地质勘测等需求外,还逐步向实用化发展,它充分结合了人们的日常工作与生活,为人们提供便利的地理信息资源,增强了地质测绘的实用性。 4 结语 当前,影像定位技术在更多的行业中得以应用,其独特的应用优势不仅保障了地质测绘的精确度,而且为我国经济的发展提供了源源不断的动力支撑。随着科学技术的不断发展进步,我国的影像定位技术将会朝着多元化、可视化、实用化发展,为国民经济建设做出更大的贡献。 地质测绘论文:新形势下的地质测绘技术发展及应用 摘 要:建国以来,中国的地质勘测技术一直处于不断发展的状态,地质测量的工作效率也在不断提高。如今,在新的形势下,航天技术、遥感技术、信息技术爆炸式发展,传统的地质测绘技术面临再一次革命性的革新,毫无疑问,新形势下的地质测绘技术的功能性质将更加优良,应用范围也必定更加广阔,这必定会对国内的地质测量工作带来巨大的改变。幅员辽阔的中国,在先进的航天科学技术的带动下,国内的地质测绘技术一定会得到很好地发展。本文就新形势下地质测绘技术进行研究,对地质测绘技术的发展和应用两个方面展开了探讨。 关键词:新形势;地质测绘技术;发展;应用 传统的地质测绘技术过度的依赖经纬仪、水准仪、平板仪等实测仪器,在实际的地质测量中,对现场的具体操作水平有较高的要求,并且在人力、设备资金等方面的投入很大。而在新形式下,由于航摄信息技术的发展与完善,原有测绘仪器在实际地质测绘中的使用大大减少。在当下信息技术主宰的时代里,地质测绘技术的核心是3S技术。 1 新形势下地质测绘技术的发展 全新的地质测绘技术已经在我国各领域已经开始了广泛的应用,特别是在地质调查与矿产勘查工作中,这种新技术启到了非常重要的作用[1]。新形势下的地质测绘技术的代表三种超强的融合了当代科技技术的形式,他们分别是:GPS技术、GIS技术、RS技术。由美国主导的全球卫星定位技术GPS已经老生常谈,现在笔者对其他两种技术展开讨论分析。 1.1 地质测绘技术中GIS技术的应用 GIS是Geographic Information System的缩写,就是我们常说的地理信息系统。按照学科的划分,地理信息系统可以归属到空间信息系统的范畴中,这种系统是以地理决策、地理研究为主要目的的,它实质上是一种人机交互式的空间决策系统。地理信息系统的核心部分是强大的数据库和计算机处理装置,他能对空间信息进行快速的响应、分析以及处理,它还可以把地理分析功能和数据库的处理结果以地图的形式显示,简单明了。目前,地理信息系统技术已经在我国的地质勘探、地质测绘、地质监测等地质领域中广泛的应用。在日常的地质测绘工作过程中,地理信息系统主要被作为空间信息的基础平台来使用的,借助该系统可以对便利的完成地理数据的采集工作、管理工作、分析工作乃至决策工作,进而给地理测绘工作提供数字化的信息。 1.2 地质测绘技术中RS技术的应用 RS是遥感技术的简称,近些年来,随着航空技术的不断进步,空间科学也逐渐开始完善了,RS技术就是在这样的形势下发展起来的。如今,RS技术已经在国内的地质测绘工作中得到了广泛的推广应用。RS技术应用与地质测绘技术主要是依赖于遥感卫星与环境监测卫星做到的,RS技术能够用不同幅度的图像资料反映地表的动态变化,这为RS技术在实际地质测绘中的应用提供了巨大的便利[2]。RS技术应用与地质测绘工作中使得地质测绘的范围更加大,时效性更加强,图像可比性更加高。 2 工程地质测绘工作中现代测绘技术的应用 2.1 矿山的地质测绘 幅员辽阔的中国矿产资源异常的丰富,在矿产资源的开发利用进程中,矿山地质的测绘工作不可或缺,是非常关键的环节。在矿山的地质测绘工作中,对RS技术和GPS技术的应用相对比较多。RS技术已经在矿山地质测绘领域中应用较长时间了,通过RS技术,地质测绘人员可以便利的获得与矿区地质相关的信息源,这样就可以为矿区的开采以及环境保护工作的决策提供科学可靠的依据[3]。 2.2 水利工程的地质测绘 RS技术的应用使得地质工作者不仅可以实时地检测江河湖泊的实时水位,同时还可以实时的检测洪水灾害的面积,为后续灾害防治措施的决策工作提供可信赖的依据。以GIS技术和RS技术为核心的地理测绘集成系统可以做到准确的预报洪水以及干旱发生的范围、时间、严重程度,进而为水利工程的防灾减灾决策工作提供有价值的参考信息,避免了传统水利测绘工作的盲目性。 总之,现阶段,导线测量以及“3S”技术在地质测绘中的应用,极大地减轻了地质工作者的工作强度,并且显著的提高了地质测绘工作的精确度。 地质测绘论文:对当前地质工程测绘技术与发展的思考 摘 要:当前,地质工程测绘技术正处于发展阶段,其对新兴的计算机信息技术、遥感技术以及网络技术等的应用也在进一步深入,这不仅促进了地质工程测绘技术向现代化发展,也在一定程度上使其得到了长足的进步和发展。本文着重探讨并分析有关于现代地质工程测绘的发展方向问题。 关键词:地质工程测量;测绘线技术;应用 随着时代的进步与社会的发展,我国大部分地质项目建设的监测标准也随之提高。因为地质工程测绘容易受限于当地的地质条件和环境因素的影响,所以检测技术十分重要,只有不断发展与更新,才能满足日益变幻的社会发展需求。 1 现代地质工程测绘的发展趋势 1.1 数字化的发展 各种新型的测绘软、硬件的开发与应用,使得测绘时得出的数据可以以数字化的方式快速地进行传输、记录和分析处理。还可以将数字化应用于存储数据和回执图纸,以便于后期编辑和比例修改等工作能顺利进行,从而有效地避免测绘过程中所产生的误差,进而推动测绘质量的提高[1]。 1.2 全面化的发展 地质工程测绘新技术的发展与应用,再加上各项技术的更新与变革所带来的冲击,使得测量的所有内容及其对象更加广泛和全面。相对于传统的测绘技术而言,新的测绘技术能突破先前的局限,使图形的绘制更加全面。对于经测绘而得出的结果数据,可以随时进行调整和修改,其对各项技术的运用可以实时缩短测绘工作的时间,从而全面反映测绘目标的情况。 1.3 自动化的发展 自动化的软件处理系统因对各项网络技术及计算机技术合理应用,能更加准确、精密地测量并计算相关数据,而且在这一过程中不需要人工参与,它将自动完成测量计算的整个流程。以前的地质测绘工作十分繁复,测量时只能用三角和几何来进行,不仅工序繁琐,且测算周期长,还容易受周边地质环境的影响,甚至需要耗费大量的人力、物力和财力,而得出的最终结果可能会因为某些问题没有得到有效解决而无效,又得重新测量。有了新技术,可以直接用计算机自动完成测绘的整个过程,工作效率和效果也得到了显著提高。 1.4 精确化的发展 在测绘的过程中使用新技术,大大提高了测绘工作的基本精度。譬如:可以应用遥感技术将距离300米左右的目标物的测量误差控制在2毫米以内,高度误差则不高于20毫米,从而确保良好的测量精度。有了数字化的传输手段,可以避免数据在传输的过程中出现问题,进一步保证了测绘结果的精度,从真正意义上实现对误差的有效控制。 2 地质工程测绘技术的前瞻性 2.1 新信息技术的应用 (1)GPS定位技术的应用。在地质测绘的过程中,无疑会用到GPS定位技术,有了它,我们可以在第一时间获取目标的位置信息,速度之快和数据之精确都是人工无法企及的。GPS技术还可以用于采集,以确保图像具有较高的辨识率,再加上对新的数据存储和处理技术的运用,对目标位置的测量精度将会得到很大的提高。对新定位技术的运用,不仅打破了传统测绘技术中定位难和测量难等问题的局限,而且实现定位的动态化和实时性。GPS卫星定位技术降低了对测量环境的要求,这也在一定程度上突破了地域限制,从而使测绘范围和测绘效率得到极大地提高[2]。(2)对RTK 技术的应用。所谓的RTK 技术,它是一种控制系统,而且可以进行动态化的实时控制,改进了以往只能静态测量的技术,它还可以以载波相位动态实时差分的方式,使得野外勘测的整体精度都有很大程度上的提高,对于后期的工程放样和地图绘制也具有明显的优势。(3)RS技术的应用。较强的测量实效性是RS遥感技术最为显著的特征之一,而且它还拥有丰富的测量信息。在监测地质灾害的过程中,运用RS遥感技术可以轻松实现远程监测,除此之外,还能通过对获取的数据的分析来预测该地区未来的发展趋势。在地质工程测绘时,RS遥感技术也是必不可少的,因其较强的时效性和兼容性,它能很好地与其他技术共同配合使用。有了RS技术,对提高地图精度的优势更加明显了。 2.2 摄影测量技术的应用 摄影测量技术作为一种综合性的处理技术,融合了数字化的测量、摄影与信息处理等,能更加准确地测量出工程测绘的数据。其中,摄影测量的方法主要有三种,即三维测量、高效测量和非接触测量。当地质环境测量的范围较大时,会运用摄影测量技术,除此之外还能提供了大比例尺的地形与地籍的测绘。摄影测量技术在实际的测绘过程中,结合了光谱航空摄影与微星遥感技术的双重功效,从而为采集当地的基础信息提供了良好地条件。同时,经济型和时效性也是这种摄影测量技术所具备的优势,对于它的运用,能更好地保证整体测绘的精度,是现代化大型地质工程测绘的新选择。 3 结语 综上所述,数字化和自动化已经成为现代地质工程测L技术发展过程中不可逆转的趋势。 因此,在测绘工作中,相关从业人员要紧跟时展的步伐,积极主动地学习新知识和新技术,从而更好地为我国和谐社会的发展建设贡献一份力量。 地质测绘论文:地质测量中的数字测绘技术探讨 [摘 要]本文以数字测绘技术为研究对象,从技术特点、技术内容、测绘方法三方面着手,围绕数字测绘技术工程应用这一中心问题展开了较为详细的分析与阐述,以此论证了数字测绘技术在地质测量中发挥的关键意义与优势。 [关键词]数字测绘技术;矿山测量;技术特点;技术内容;测绘方法 我国的测绘科技已经进入数字化时代,相关机构具备数据采集、空间定位等方面的技术生产能力,为土地管理、城市建设、交通建设、国防建设、矿山开发等领域的工作提供了极大的助力。 1 数字测绘技术的特点 1)测图自动化。传统模式下,野外作业中测量人员需要通过手工的方式记录测量数据,绘制地形图,计算坐标、面积等数据。而数字测绘技术实现了野外测量的自动化,不仅能够自动记录信息,并且可以自动运算、自动处理数据,使整个测图工作实现了自动化,大大提高了测图的工作效率和工作质量。 2)图形自动化。数字测绘技术生成的数字地形图,不仅存储了符号、数字等数据信息,而且便于传输、使用。数字地图能够自动提取方位、面积、坐标等信息,并可供计算机辅助设计和地理信息系统使用。 3)测图精度高。传统的测绘方式由于测定、展绘及视距等误差的存在,精度普遍不高,1:1000比例尺会存在±0.5mm的误差,其中视距、刺点是主要的误差源。即便是使用经纬仪视距高程法在平坦地区测定高程,也存在较大的地形点高程误差,当倾角增大时误差也会进一步增加。数字测绘技术在野外采集数据时不存在精度损失,也不会因比例尺的关系而影响精度,因此数字测绘技术因其精度高的优势在地籍、管网、房产等测量中得到了广泛的应用。 4)便于更新。传统的测绘方式在遇到实地有变化时,需要进行重新测量,否则将存在较大的误差,而数字测绘技术在面对这种问题时,仅仅需要输入新的坐标、代码等数据,再通过相关软件的编辑处理,便可以将成果进行更新,从而保证成果的现势性,可谓是一劳永逸的好办法。 5)耐保存。传统的测绘方式将地图信息记载到图纸上,随着时间的推移,图纸难免会在使用、保存过程中出现变形,从而使地图信息产生误差。然而数字测绘技术不需要考虑该因素,由于采用数字化的保存方式,不会受图纸变形的影响。 6)输出形式多样化。由于数字测绘技术的成果由数字化媒介保存,可以通过计算机、打印机等设备将成果以多种方式进行输出,能够根据用户的实际需要调整输出的方式,为其实际使用提供了诸多方便。 7)便于加工利用。由于数字测图采用分层存放的方式不受图面的限制,测绘成果的进一步加工利用十分方便,有利于测绘服务的拓宽。例如在CASS软件中能够定义许多层,可以根据需要定义房屋、道路、电力线等层,关闭、打开层便能方便地提取信息。 8)为GIS提供信息。GIS在数据采集方面的工作量最大,数字测绘技术可以将测绘成果转换为GIS数据库接纳的格式,使其得到补充和更新,从而保证GIS功能的充分发挥。 2 数字化测绘的主要内容 1)将地图数字化。当需要某一地区的数字地图,如果由于测量经费不足或是时间不允许,而不能对某一地区进行数字地图的绘制时,此种方法可以快速的解决这类问题。将现有地图数字化,就是经过利用计算机及其软件、扫描仪、数字化仪和绘制仪等对地图进行处理,在规定的时间内快速得到一幅数字化地图。一般采用扫描矢量法,扫描矢量法的精度较高,但其主要依赖于原图的绘制精度。在扫描的时候难免受到一些影响而产生误差,并且其绘制的结果主要是将原图数字化,导致其时效性不足。所以这种方法只能是应急需要,不可作为资料保存,但也可以根据实际情况,通过进一步测量对得到的数字化地图进行补充和更新,对一些具体事物的坐标进行精确调整,这样可以提高数字地图的精确程度以及实效性。 2)数字化地图测绘。目前,这种方法是我国在测绘时所选竦闹饕方法。在没有地图可以进行数字化或者测绘的地图要求比例很大时都会选用这样方法。数字化地图测绘的精度非常高,一般可以将标记事物的精度控制在5cm左右。 3 数字化测绘的具体方法 1)摄影测量。摄影测量学是通过对所摄物体的相片进行的分析、研究,确定所摄物体的形状、大小、性质和空间位置的一门科学和技术,是测绘科学的一个重要分支。依据获得相片的方法的不同和摄影距离的远近可分为航天摄影测量、航空摄影测量、地面摄影测量、水下摄影测量、近景摄影测量、显微摄影测量。 2)地理信息系统技术。作为现代信息科学及其延伸的一部分,地理信息系统(GIS)在现代信息社会发挥着至关重要的作用。GIS技术主要利用了计算机科学技术、测绘遥感科学与技术、空间科学信息科学与技术、环境科学与技术以及管理科学与技术。因其采用了诸多科学技术,优势不仅在于集地理数据采集、分析、管理、存储、三维显示以及成果的输出,还可以进行空间的提示、预测预报和辅助决策,功能强大丰富。在未来很长的一段时间内,地理信息系统将向着数据多维化、数据标准化、系统集成化、平台网络化、系统智能化以及应用社会化方向发展。 3)遥感技术。现代遥感技术系统主要由空间信息采集系统、地面接收和预处理系统、地面实况调查系统和信息分析应用系统四部分组成。遥感技术的出现在一定程度上提高了人们对生存环境的认识能力,比传统的野外测量得到的数据更加精确,且观测的范围更加广泛,对于静态及动态物体都能在瞬间成像,大大“加宽”了人眼所能观察的光谱范围。随着航空航天影像信息获取手段朝着多平台、多时相、多传感器、高分辨率、高光谱和快速机动的方向发展,高分辨率卫星遥感影像将成为地理空间信息获取与更新的主要数据源。 4 数字测绘技术的具体运用 4.1 作业模式的选择 数字测绘作业模式主要有编码和无码两种,其中编码模式要求作业员熟悉编码,多进行信息交流,作业速度较慢,尤其在地形复杂的环境下,作业难度较大,而且容易出错。无码模式较为简便,不容易出现错误,测绘速度快。数字测绘设备以往多是电子手簿,但在实际使用中容易受与全站仪通视不一的影响,它对绘图员的要求较高。电子平板的造价较高,并且恶劣环境下缺乏可靠性,不便于携带,但测绘速度快。因此需要根据测绘条件等情况来综合考虑,选择最适合的作业模式。 4.2 数字测绘流程 数字测绘技术在地质勘查中的运用,需要经过数字采集、成果输出和成果整理、验收等过程,因而需要GPS卫星定位技术、测绘软件等的支撑。在实际测绘中,需要根据实际情况进行埋石、GPS布设和选点,保证GPS控制点均匀分布。在野外观测方面,需要五颗以上卫星的支持,数据采集间隔通常在10秒,卫星高度角在15℃以上,以保证图形强度良好,并利用GPS接收机随机软件对采集的数据进行处理。 5 结语 综上所述,随着经济全球化、全球信息化的加速发展,测绘技术的发展也是日新月异。以此为基础,我们要在地质测量中数据的管理、分发、应用、服务等方面加强开发和研究,早日实现地勘信息获取实时化、数据处理自动化、测绘产品市场化、信息服务网络化、成果应用社会化,更好地造福社会、造福人类。 地质测绘论文:地质测绘领域中数字化制图技术研究 摘 要:在当前的测绘领域当中,现代化的计算机技术构成了比较先进的数字化制图技术,这种数字化制图技术可以将当前的信息技术、测绘技术以及计算机技术进行有效的融合,在这种背景下,本文主要研究了地质测绘领域当中数字化制图技术,并且提出具体的应用方案和注意事项。 关键词:地质测绘 数字化制图技术 1、引言 为了充分推进国民经济的快速发展,需要相关的部门提供较为准确的社会发展规划数据,这些规划数据能够有效对地质测绘工作进行分析,并且最终保障整个测绘工作的顺利执行。随着当前技术力量的不断发展,需要进一步的提高整个测绘管理工作的指令和效率。在提高上述效率的过程中,利用数字化制图技术可以对该领域的测绘成果进行比较充分的展示,最终确保其在地质测绘领域具有较为广阔的应用前景。 2、数字化制图技术 2.1 数字化制图技术的内涵 在当前的测绘领域当中,现代化的计算机技术构成了比较先进的数字化制图技术,这种数字化制图技术可以将当前的信息技术、测绘技术以及计算机技术进行有效的融合,这样可以从根本上提高计算机硬件技术和软件技术的应用能力。在传统的模拟方式和制图方式中,根据数字化的地图设计技术可以对传统的制图技术进行改进和颠覆。上述技术已经被证明应用到了各个行业当中。通过对上述的数据进行内部分析和内部抽象,可以有效保障整个地质测量中制图工作的精度水平。 2.2 数字化制图技术的特点 当前的数字化制图技术主要包括以下几个方面的重要特点:首先是数字化制图技术能够自动对各个范围内的数据进行收集并进行地质信息的有效分析,并且上述收集的各种图形信息非常丰富,这种地图信息的收集需要依赖较为丰富的图像处理技术和计算机技术,上述技术能够实现数字记录和各种自由格式的转换,并且上述的数据转换具有较高的自动化程度。在数字制图技术当中,还需要依靠各种比较先进的数据测量技术,这样能够从根本上减少相应的误差,并且保证地质测绘的相关精度要求。 3、地质测绘中应用数字化制图技术的重要意义 在地质测绘技术中可以对数字化的制图技术进行有效分析,并且采取各种有效的方法和手段来提供测量精度和测量效率。除此之外,通过对一定符号的图形或者尺寸比例来进行选择可以保证整个平面图形能够直观的进行展示。在当前的系统化的资料收集过程当中还可以根据工程地质或者水温信息来进行各种普查工作,这种普查工作需要花费较多的人力、物力或者财力,上述测量工作还存在着一个比较明显的问题,那就是图形的复杂性会影响到整个测量过程的测量精度,保证其在比较复杂的环境中难以找到有效的测量结果。因此,在这种情况下,地质测绘人员的工作量会得到一定程度的减少,相应的工作效率也会大大提高。因此这种地质测绘手段和测绘技术能够保证工作效率得到较为根本性的提高,除此之外,还可以在测绘的过程当中获得更加丰富的地质测绘信息,这些信息对数字化的制图技术有着比较明显的影响。除此之外,利用数字化的制图技术还能够对地质测绘人员的管理素质和管理水平有着较为深刻的影响。 4、在地质测绘中对数字化制图技术的具体应用 4.1选择合适的制图方法 在数字化的制图技术分析中,需要首先对合适的制图方法进行分析,通过对上述这种制图方法进行分析能够保证信息在抽象化的过程当中不会出现缺失,并且根据描述图像坐标来对地质结果进行精确的测量。在进行测量图的绘制过程当中,还可以对复杂化的工作进行简化,当前也存在着三种比较常用的数字化制图技术,这些制图技术需要地质测绘工作人员来进行详细的操作。在具体的数字化制图技术的分析过程当中还需要对原本比较复杂的工作进行简化,这种简化工作可以为数字化制图技术的分析提供强有力的工具。如果在地质测绘工作中,需要以人工操作作为前提来对数字化制图技术进行详细的分析。因此在进行各种信息跟踪技术的分析过程中需要对各种信号进行记录并进行有效测量,通过及时有效的图纸分析可以保证测量结果得到完善,并且从根本上来实现数字化的发展需求。但是在这种制图方式当中需要进行大量的毕竟繁琐的数据操作,这些繁琐的数据操作需要购置毕竟昂贵的设备,昂贵的设备具有较高的数据测试性能,能够从根本上确保测试工作的有效开展与进行。 上述测量工作需要在有效的矢量化环境当中进行运用图像编辑系统来进行图像分析,这种图像分析需要直接利用计算机软件来进行各种数据修改分析。在人工跟踪矢量化输入算法中,当前的地质测绘工作也有着比较充分的分布范围。这些能够极大的提高整个系统中的原始资料分析结果,并且通过扫描仪可以对各种扫描数据和结果进行有效分析,对分析的数据进行存储。通过智能化的分析手段能够为整个数字化过程提供强力的技术保障。 4.2 数字化制图基础的具体操作 如果需要在地质测绘技术中进行数字化制图技术的分析就需要对整个地质测绘数据的准确性和有效性进行分析,通过这种数字化制图软件可以完成数据分析与数据录入工作,上述工作能够进行矢量转变分析。矢量图的元数据还可以对画图和图形编辑功能进行点和面的分析。在上述的地质测绘中还可以对地址情况进行有效的绘图分析,基于分析结果来对数字化制图技术进行校正功能的分析。根据输入数字图形的相关分析结果来处理当前的文件数据,并且对文件数据进行相关的分析与整理,最后结合地质工程的实际需求来调整当前的文件数据格式,确保打印的电子文档中能够生成完整有效的地图。在图形设备的结合过程当中还可以通过调整图形数据格式来绘制当前所需要的地图图形,最终降低地图图形的误差。 4.3 在地质测绘中应用数字化制图技术的注意事项 在进行地质测绘工作当中,目前的数字化制图技术具有十分明显的应用,数字化制图技术在当前有着十分关键性的应用背景。但是大量应用数字化制图技术需要较高的技术要求和较为严格的使用条件,因此在各种场合对地质测绘技术进行应用的条件下需要确保整个数据来源的有效性、准确性以及可靠性水平。这样才能够对原始数据进行有效的分析和处理。在数字化制图技术的绘图过程当中还需要对模型法进行运用,这样可以在点测绘工作获得完善的条件下来建立一套比较稳定可靠的数据模型。在进行地表模型的分析中,还可以通过点与面的关系来建立一套比较完善的地表模型。 5、结语 数字化制图技术是一种比较高端和先进的技术,它的主要原理就是将计算机技术与制图技术进行有效结合,在这种情况下充分展现地质测绘技术与原技术之间存在的较大差别。利用这种地质测绘效率和测绘质量来对当前的测量结果进行有效提高,因此该种测量技术具有较为广阔的应用前景。除此之外,还需要对工作人员的各种技术素养和技术水平不断进行提高,这种提高能够帮助工作人员不断积累较为丰富的数字化制图技术和制图经验,通过这种测绘水平最终确保我国地质测绘工作的稳定可持续发展。上述测量工作需要在有效的矢量化环境当中进行运用图像编辑系统来进行图像分析,这种图像分析需要直接利用计算机软件来进行各种数据修改分析。在人工跟踪矢量化输入算法中,当前的地质测绘工作也有着比较充分的分布范围。这些能够极大的提高整个系统中的原始资料分析结果,并且通过扫描仪可以对各种扫描数据和结果进行有效分析,对分析的数据进行存储。通过智能化的分析手段能够为整个数字化过程提供强力的技术保障。 地质测绘论文:地质测绘工程中测绘新技术的运用分析 关键词:地质测绘工程 测绘新技术 运用 在现代地质测绘工程中,测绘技术不再是单一、传统的技术应用,而是结合现代科学技术的综合技术应用。只要将现阶段各种测绘新技术的特点应用得当,就会使其在地质测绘工程中发挥出更加理想的作用,极大提高地质测绘工程的精准性。有了更加精准的数据基础,工程师就能更为准确地设计工程项目的施工建设程序,促进工程项目建设的顺利推进,工程相关人员最为关注的工程建设质量以及建设施工的安全性,都能从中获得足够的保障,而工程建设的成本控制工作也能更加有序地开展,并能获得更好的效果。现代科学技术的引领下,测绘新技术及其应用能够完美取代传统的测绘手段,并取得更高的成效,让地质测绘工程取得前所未有的突破。 1 测绘技术发展概况 随着地质工程项目建设规模越来越大,地质测绘工程中对测绘技术的应用愈发广泛,我们对于地质测绘数据的精准度要求也越来越高。由于在相关测绘测量过程中,数据结果会受到很多客观因素左右,所以,地质测绘是一项相当复杂的工作,而有关的测绘工作也因地质工程项目建设的推进而逐步加深[1]。在高新技术的快速发展潮流下,地质工程测绘技术得到了极大推动,测绘新技术日新月异,诸多新技术在地质工程测绘项目中得到越来越广泛的运用。特别是随着计算机网络技术的发展与应用,更多种类的测绘新技术取得了空前发展。例如,在地质工程建设过程中对3S技术的应用,就极大提高了测绘工作的精准度,与此同时,还降低了测绘工作人员的工作强度。测绘新技术及其应用有效提升了地质工程建设测量工作的现代化水平,加快了测绘数据数字化的进程。 2 测绘新技术的发展特点 2.1 测图精准度更高 在地质测绘工程中,运用数字化的测绘技术来开展地质测量,可以有效提高测图数据的精度和准度,这对于数据误差的控制效果非常明显。特别是遥感技术的运用,测图的数据精度误差能够有效控制在极小的范围之内。规定范围之内的误差水平,是提升测绘精度的重要保障。遥感技术的充分运用,为测绘工程的精度提升提供了强大保障,而传统测绘技术无法达到这样的效果。此外,测绘所得数据信息可以通过网络实现实时传输,测量与数据传输与制作同时进行,极大减少了测绘耗时。而在绘图过程中,由于新技术的运用,视觉上的误差不复存在,绘图的精准度也得到有效提升。总之,随着测绘新技术的运用,地质测绘的精准度得到了极大提高。 2.2 测绘信息更加丰富 传统的地质测绘过程中,受到技术环境的影响,测量的元素和测量范围都会受到客观限制,相关信息资源的获取渠道受到限制,测绘结果往往会存在局限性。而在地质工程中运用测绘新技术,可以对测绘对象的周边环境以及内在元素进行全方位的立体测量,这就能为地质工程的绘图工作提供更加详实的信息和数据资源。而在计算机网络技术的应用环境下,测绘所得数据信息能够实现即时搜索,并对所测信息资源进行实时检查。测绘新技术的综合运用,有效提高了测绘信息资源的丰富程度[2]。 2.3 测绘工作更加自动化 新的测绘技术往往是基于计算机和网络技术而出现的。测绘新技术通过精密软件的运用,可以对测绘信息进行科学树立,从而确保图案绘制的精度和准度。此外,信息化的应用,也是测绘新技术的另一特点。计算机技术和信息化技术的运用,可以避免人工操作过程中可能出现的失误,也能降低误差,确保整个测绘工作系统的严密性。测绘过程中自动化程度越高,相应层面的失误或误差出F的概率就会越低,这对于地质工程建设的重要性是不言而喻的。未来测绘新技术必然会朝着自动化的方向全面发展。 测绘图形的编辑,是测绘工作的另一重点。随着测绘新技术的应用,我们可以在地质工程测量过程中,通过数字化的图形编辑方式,确保图形的准确性和正确性,降低误差,进而实现地质测绘信息及时、准确地反映。测绘新技术在图纸编辑过程中的应用,不仅让图形编辑更加科学,结果反映更加精准,而且在信息技术的引领下,可以随时更改相关图纸的数据信息,确保测绘图纸的时效性。 3 地质测绘工程中测绘新技术的运用 3.1 遥感技术的运用 遥感技术是测绘新技术的重要一环。通过遥感技术的应用,可以不同比例的工程地形图,为相关测量图形的变更提供了依据。随着城市化进程与现代化进程的加快,人们对生活质量的重视程度日渐提升,旅游成为很多人日常生活中不可或缺的重要组成部分,很多城市都开展旅游业。遥感技术的运用,可以勘察不同的地质类型,因其具有信息采集效率高、勘察范围宽广,能准确反映探测地的实时动态,因此,各旅游地均普遍使用遥感技术。遥感技术能够感应地面的任何事物,包括物体的状态和颜色等,并将感应结果图像化,这样能让人们发现更多的旅游资源,并对新发现的信息进行相关处理,为旅游开发提供数据支持。对于旅游业的开发应用来说,遥感信息是实用价值很高的数据信息。 3.2 数字化成像技术的运用 在数字化成像技术的应用过程中,全站仪的应用最为广泛的存在,实用范围极广。通过全站仪的一次性观测,我们可以获取非常丰富的数据信息,包括所测物体的直角距离以及水平角距离等[3]。此外,全站仪具有极强的计算功能,可以把所测数据的最终计算结果呈现在显示屏上。除了测算功能,全站仪还可运用大量的电子记录来实现全自动化操作,全程非人工干预。这种技术手段的运用,能够降低人为操作可能出现失误的频率,并且能够从根本上降低地质测算的实现难度。 3.3 GPS技术的运用 现代社会中,GPS已然是最为常用的全球定位系统。GPS技术的在地质工程测绘中的应用,能实现陆海空三维定位导航,是测绘领域中全新的卫星定位导航系统。而在科技发展越来越迅速的今天,GPS技术在测绘工作中的应用范围愈发宽广。通过GPS技术的应用,可以有效监测地质工程的水文观测孔高,建设地质控制网,并能对地质工程领域的相关技术革新与完善起到极大的促进效果。 4 地质测绘工程中测绘技术的发展策略 当前,工程测绘技术正由传统向数字化和信息化转变,工程测量作业一体化进程不断完善,数据获取自动化也取得可观的发展,这些进步都是测绘工作者辛勤努力的结果。同时,测绘范围和测绘领域也在新技术的引领下不断扩大,有传统的建筑和水利领域向更多行业领域拓展,应用内容也越来越丰富。在新技术的应用中,测算结果可以直观的展示在相关人员面前,并且所得结果更加精准,结果反映更加生动,数据信息的真实性也不断提高。 未来,随着我国社会经济发展脚步不断加快,我国城市化进程必然会加速度推荐,测绘新技术在地质工程中的应用必然会越来越宽广。不论是基础设施建设还是信新技术产业的革新,地质工程建设必须始终结合测绘新技术的运用。 5 结语 地质测绘技术的应用早已深入社会发展的各个领域,其重要性日渐显现。随着社会经济的发展与人们物质文明要求的不断提高,社会发展对于测绘新技术的要求必然逐步增多。因此,测绘技术要不断更新完善,实时确保能够适应社会发展的需要。相关工作者要不断改革创新,不断开发出更新更实用的测绘新技术,以更好地适应社会现代化发展的需求,更好地服务于社会经济的发展。 地质测绘论文:GPS―RTK技术在地质测绘中的运用 [摘 要]科学技术不断发展,传统地质勘察技术已经不能满足现代地质测绘工作开展需求。经过科研人员长时间的努力GPS―RTK技术产生,并且在我国地质测绘中应用越来越为广泛,致使我国地质测绘发展到了一个新的高度。GPS―RTK技术的应用,降低了地质测绘工作开展的成本投入,提升了测绘工作效率。但是对GPS―RTK技术应用进行深入调查发现,其中也存在着很多不良问题。本文结合实际工程案例,对GPS―RTK技术在地质测绘中的运用进行探究,希望对相关人员有所启示。 [关键词]GPS―RTK技术;地质测绘;成本;误差 引言:地质测绘对我国领土管理有着重要影响,也是促进我国国民经济发展的关键所在。目前,GPS―RTK技术在地质测绘中的运用越来越为广泛,在各个行业中都有所应用。该技术是以地理科学与自然科学为基础的,将土地资源、矿产资源与地质工程结构背景作为主要的探索对象,同时还涉及到了数学、化学、计算机等众多学科方面的知识。对GPS―RTK技术在地质测绘中的运用进行探究是具有重要意义的,下面就对相关内容进行详细阐述。 一、GPS-RTK测绘技术的基本原理 GPS-RTK测绘技术是在科学技术不断发展基础上产生的,该项技术产生后受到了众多地质测绘工作人员青睐,并且取得了非常可观的应用成效。GPS-RTK测绘技术最为突出优点在于定位时效性较强,测量数据精准性较为良好,可以加强计算误差控制力度。技术融合了多种先进科技,操作可行性也得到了较大程度提升,地质测绘工作开展不会在受到时间、空间限制。RTK测量技术详细阐述就是实时动态定位技术,实际应用中可以利用数据传输技术,自动化的对地质测绘数据进行传输。系统主要有三个有效分支,其中包括了基准站、数据链和移动站,在测量方面主要是以载波相位观为测量的基础,使得地面基础站存在的接收设备可以实时对其它可以观测的卫星系统进行动态化监测。数据链具有的重要作用就是可以将测量得到的信息数据全面、准确的传输给移动站,最后应用厘米级定位结果对移动站得到的信息数据进行处理分析、审核。 二、GPS-RTK测绘技术的优势分析 (一)GPS-RTK测绘技术工作效率较高 地质测绘工作效率较高是GPS-RTK测绘技术具有的最为突出的优势,RTK基础站测量范围广泛,一般情况下优质RTK基础站测量半径可以达到两千米。这种测量技术与传统类型测量技术进行综合比对,可以降低测量控制点的数量以及测量设备移动次数。在正常电磁波环境中可以快速的对地点坐标进行定位,作业速度得到提升,测量工作人员工作压力下降,可以降低测量外部作业开展成本投入,大幅度提升地质测绘工作效率。 (二)定位精准性较强 GPS-RTK测绘技术定位精准性较强,测量站之间不需要通视,没有进行控制点设置或者控制点严重破坏的情况下,也可以进行测量工作开展、刚精度的进行定位测量。只要GPS-RTK测绘技术基本工作条件可以达到相应要求,测量技术应用的平面精度与高程精度可以达到厘米级别。 (三)可以降低外界因素对地质测绘工作开展的影响 传统类型的测量技术在实际应用中总是会受到众多不良因素影响,其中包括测量区域地势地貌、气候环境、植被覆盖等等,这些因素会严重降低测量数据的精准性,测量工作速率也会受到损害。还需要注重的是,如果测量区域可见度较差、通视难度性较高,那么测量工作是无法开展的。但是GPS-RTK测绘技术应用可以避免这些不良因素的影响,及时测量区域可见度较低也可以快速的、高精度的进行定位工作开展。 (四)GPS-RTK测绘技术作业自动化、集成化程度较高 GPS-RTK测绘技术可以同时完成多种测绘工作,流动站也可以利用先进的计算机软件对系统运行进行全面化、科学化的控制。只需要投入较少的人力资源,就可以自动化的实现多种测绘功能,对测量误差进行有效控制,有效保障测量数据的精准性。 三、详述GPSAshtech快速―RTK进行地质测绘的实施过程 (一)野外数据的采集 在地质测绘工作开展过程中,技术人员需要充分应用GPS系统的两大功能,分别为动态功能、静态功能。静态功能具体指的是对卫星传输的信息进行接收,对地表设定控制点位三维空间坐标进行确定。动态功能是利用卫星系统,将已经知道控制点的三维空间坐标单位,实地放样地面上。 对GPS测量系统结构进行分析,其中卫星信号接收设备数量不能低于两台。所有的接收设备必须要同步运行,同时对测量信息数据进行采集,从而有效确定不同接收设备之间存在的位置关系,相对位置关系通常都是以定量形式进行表示的,也就是站点之间存在的坐标增量形式,向量是对卫星信号接收设备得到的观测信息数据进行科学处理产生的。这是一种三维关系,与传统测量工作开展的三要素相类似。技术人员需要明确,GPS系统运行最终得到的测量结果是设站点之间存在的向量关系,测量结果并非是点位坐标。想要对观测点的实际坐标进行确定,必须要提供一个已知的坐标点,将其作为坐标计算的参考依据。结合已知点的实际坐标以及GPS测量系统运行得到的向量数据,最终计算出观测点的坐标。数据采集如表1: 1、静态数据采集 GPS静态数据采集需要通过三个过程来完成,分别为测量准备、测量实施与测量数据整理分析。GPS静态数据采集过程中,技术需要保证各个卫星信号接收设备所在位置保持相对静止状态中,同时对阶段时间内可见卫星的原始数据进行进行采集。对于数据采集时间需要进行合理控制,时间范围确定需要考虑各个卫星信号接收机设备所在位置的距离、卫星空间分布情况和站c遮挡情况。当前时间阶段测量数据收集完成后,技术人员需要对接收机位置进行移动,进行下一时间断静态测量数据的采集。不同时段之间至少要存在一个衔接点,便于对不同时观测点进行衔接。静态数据采集完成后,将采集到的信息数据传输到计算机中对数据进行最终处理,将采集到的信息数据转变成不同测量站点之间的基线向量。GPS系统静态测量特点在于测量数据精准性较为良好,不足之处在于测量环节过于复杂,测量工作周期较长。 2、动态数据采集 动态数据采集需要将GPS测量系统中的一台卫星信号接收设备所在位置设定为基准站,在测量工作进行中基准站是固定不变的,所有的测量点位都是根据基准站进行确定的。基准站实际运行中主要是承担测量区域可见卫星原始数据的收集和储存工作,其它卫星信号接收机被确定为流动站,接收机所在位置会根据测量工作开展需求发生改变。对流动站进行操作的地质测绘工作人员需要在测量区域往来走动,在多个观测点进行短时间停留,以便对卫星数据进行收集和储存。观测点停留时间会根据实际情况进行确定,通常情况下停留时间不会低于六秒。测量数据采集完成后,地质测绘工作人员需要将卫星信号接收机转移到下一个观测点继续进行测量工作开展。流动站操作地质测绘人员为了方面对设备进行携带,及时进行观测点转移,可以将设备装置于背包中。利用掌上电脑对接收机进行操作,从中可以了解到动态数据采集工作效率较高,不足之处是测量数据精准性如不静态数据采集。 (二)数据处理 地质测绘工作人员在对GPS测量数据进行处理时,可以在办公室应用个人电脑完成,也可以在测量工作现场利用笔记本电脑完成。数据处理的主要方式为,地质测绘工作人员利用移动储存装置将GPS系统运行采集的众多信息数据转移到计算机中,利用先进的计算机软件对观测数据进行基线向量计算,并且应用软件中的检测工具对基线向量精准性进行评判,删除其中不合格的基线,高校进行网图编辑。对具有多余基线向量存在,并且形成了闭合环路的测量网进行自由网平差计算,从而剔除网图内部存在的闭合差矛盾,构建唯一性的集合图形,对已知观测点的三维空间坐标进行配置,对平差进行有效约束,然后在对外部已知观测点所引发的符合差矛盾问题进行调整的同时,在快速的完成坐标的实际转换工作,满足用户对测量工作开展的多元化需求。GPS测量系统也存在一定的不足之处,不能在隧道内部或者是水体中应用。图1为RTK工作流程图。 四、实例应用 (一)概况 为查明某矿区的构造特征、地层层序、可采煤层的层数、埋深、厚度、分布范围和其他有益矿产的赋存情况,国土资源部中央地质勘查基金管理中心审批设立矿区煤矿普查项目。该地区属山地形,海拔在160m~1150m之间,相对高差大,切割较深,通视条件较差。综合测区以上情况,通过分析和讨论,决定对卫星信号较好的山坡和平坦地区采用RTK进行测量 (二)一级GPS控制网的布设 采用边连式法布设一级GPS静态定位网,共布设6点。外业采用4台经鉴定合格并在鉴定有效期内的中海达V8双频GPS接收机进行观测(静态水平2.5mm+1ppmD,垂直5mm+2ppmD)。观测条件和作业要求认真执行规范相应规定,同步同组有效观测卫星数均在6颗以上,PDOP值小于4,卫星高度角大于15°,观测时段长度大于60分钟。内业采用中海达HDS2003GPS数据处理软件进行基线解算和控制网平差,对解算后为固定解的基线向量的方差比(Ratio)、中误差(RMS),同步环闭合差、异步环闭合差、重复基线较差进行检核,剔除不合格基线向量,符合要求的基线向量在WGS-84坐标系内进行三维无约束自由网平差。 (三)RTK地方坐标系转换参数解算 选取分布均匀且能基本覆盖矿区的5个GPS控制点的两套坐标成果求解RTK坐标转换参数,采用七参数法,通过RTK手簿进行参数解算,其WGS-84坐标系下的经纬度坐标及大地高及1985国家高程基准均由一级GPS静态定位网测定,解算后平面坐标转换残差最大值0.0149m,限差±0.02m,高程拟合残差最大值0.0234m,限差±0.03m,均符合RTK规范规定。 结语 GPS-RTK在测量技术在地质测绘中的应用,对提升地质测绘工作效率、工作质量有着积极影响。测量技术应用不会受到测量区域通视条件等众多因素限制。降低了地质测绘工作开展的成本投入,避免测量工作开展对测量区域环境造成破坏。但是这种测量技术实际应用中也存在着一定的不足之处,还需要进一步加强研究力度,这样才能使得我国地质测绘领域不断进步。 地质测绘论文:数字化制图技术在地质测绘中应用 摘 要:随着高科技信息技术的不断推广和运用,人们的生活方式变得越来越方便和快捷,人们的生活水平得到了有效的提升。现代化建设中,科技不断发展,制图技术正在向着自动化、智能化、数字化和信息化发展,推动了我国社会主义现代化建设的进程。数字化制图技术在地质测绘中的推广和应用,提高了地质测绘的工作效率,使地质测绘结果更可靠、更准确和更有效。本文就数字化制图技术进行概述,提出数值化制图技术在地质测绘中的具体应用,给地质测绘工作的有效性提供可靠保障。 关键词:数字化制图技术;地质测绘 1 数字化制图技术的概述 数字化制图技术为现代测绘技术与多种新兴技术的结合性产物。眼下,信息化与网络化业已成为了几乎所有行业向数字化转型的最根本的途径,其对企业的发展起到了至关重要的作用。数字化制图技术可将地表的各空间要素与信息转化为数字信息,继而进行一定高度上的抽象化,并以坐标或图像及其相关要素的属性与关系来对其进行描述,而本技术则可将上述信息以数据文件的形式直接存贮在具备存取性能的介质之上,因此在日常工作中可随时读取并引导作业,如此不仅可在很大程度上提高工作效率,其精度稳定性也大大提升。随着与本技术相关领域的持续发展,数字化制图技术也势必会在工程行业中获得更为普及的应用。 数字化制图技术最主要的特点包括高测绘精度、高自动化程度、更丰富的图形信息、更便捷的图形编辑方式以及可通过GIS获取某些重要的信息资源等。数字化制图技术之所以具有较高的测绘精度,主要是缘于其可在300米范围内均能准确地测绘出非常精确的数据,几乎不存在地物点误差、地形点高差、视距误差、展点误差以及方向误差等,同时其测绘数据均是以电子格式进行保存,也非常便于自动的无误传输、记录、存储以及成图等,可最大程度确保外业测绘数据的精度;数字化制图技术之所以具有较高的自动化程度,则又主要是因为其是通过相关软件来进行所采集数据处理的,也就是说,无论是识别与计算,还是连接与自动调用符号等均完全是由计算机进行,如此不仅可获得非常精确、美观与标准的数字地形图,同时也能自行进行读错与展错的修正;再则,本技术在进行相关测绘工作之时,其程序所首要进行的工作便是将所有测点包括位置与编码等属性记录下来,并连接相应信息,而在绘图进程中,每读取一个编码,便能从图库中提取出与之对应的图示符号,继而再绘制成图,如此以来,所绘制的图自然包括了所有的定位与连接相关的丰富信息,同时也是非常方便进行检索的;关于数字化制图的图形编辑特点,其编辑模式也是非常方便的,所制得的成图一般均是进行分层存放的,不仅可不受到图面负载两的限制,而且也便于对其进行加工处理;最后,数字化制图技术还将GIS相关技术引入进来,进而建立数据库,与此同时,数字测图也成为了GIS数据的重要来源,当当前GIS在地质测绘中的应用情况来看,其成效是相当显著的。 2 数字化制图技术在地质测绘中的具体应用及分析 2.1 数字化制图技术方法 数字化制图技术已经被广泛用于地质的测绘工作,通过这些数字化的数据,进而将地球表面及一定空间内的实体要素进行抽象出来,并采用坐标、关系一起其他属性与图像等对其准确描述再现,同时在对其进行一定的有机组织后,再以数据文件的形式储存下来。其最主要的技术方法包括以下三种: (1)智能扫描矢量化输入法。此种方法的具体工作原理即是将原始资料与图纸等相关数据利用扫描设备想计算机输入,之后再利用计算机安装的智能程序将这些信息进行矢量化处理,并进行必要的误差修正。此种输入方法最大的特点就是速度比较快,基于所获取的数据量比较大,同时在图像要素的自动识别中存在相对比较多的困难,因此完成测绘后的后期编辑修正工作量却是比较大的。 (2)数字化仪输入法。数字化仪输入法也就是数字化仪在人工的辅助下进行游标跟踪, 进而把原始图纸信息变成一副图形数据。采用该方法进行地质测绘图纸的数字化的特点是进度慢,工作量也不小;同时也要配套有高昂价格的数字化辅助跟踪设备,因此在如今的地质测绘中这种方法已经很少使用。 (3)人工跟踪矢量化输入法。该方法的工作特点是利用人工手段在图像编辑系统中栅格图像。在使用图像编辑模块的时候,软件强大的功能可以方便地进行修改编辑。在地质制图方面,该技术得到了广泛应用。 2.2 数字化制图技术的操作过程 (1)数据的获取与矢量化。数据的获取是进行数字化制图的首要步骤,也是进行地质测绘的基础,其中进行数据的录入工作是借助相应的软件的制图功能来实现的,获取数字制图矢量图需具备点图元、线图元以及面图元三方面的数据。 (2)图形编辑与处理。数字化图形编辑器具备对空间数据与图形相关属性实施编辑的强大功能,其中的图形编辑系统包括了点、线、区以及相关土层等具体的编辑内容。①点、线图元符号以及子图库的编辑:参考实际的编图要求,可应用系统服务库的子系统生成图库、填充图案以及矢量字库等,将其存放到系统库里面,以便在进行制图编辑时可随时调用;②图形的编辑:图形的编辑为制图最为关键的环节,在应用图形编辑子系统的情况下,则可实现对图形的整饰及编辑修正操作,并可对拓扑关系进行自动校正;③误差的矫正:就图形数据相关的误差类型来看,主要可分为源头误差、处理过程误差以及应用过程误差,其中最重要的误差还是来自于相关数据的采集与录入过程,另外,在数字化过程中,纸张的走形、比例尺的变更以及采集点密度的差异同样均是导致误差不可忽视的因素,数据误差的校正为整个校正工作中的首要工作。 (3)图形相关数据的输出。所有数据的输出通常包含了文件输出与图形输出两个方面的内容。其中的文件输出即是将所得到的数据资料转化成一个整体的工程文件,它是通过栅格进行处理的,接着再按照所需要的格式将成品的地形图在打印机等设备上打印输出;另一方面则是图形的输出,此项工作即是需进一步将已转换为数据文件的进行一定的格式更改,进而确保其可被图形输出设备所识别,最终再通过图形输出设备将地图图形绘制出来。 3 数字化制图技术较传统成图技术的优势分析 数字化成图技术为制图领域带来了新的生机,通过以上分析,这里再将其与传统的成图技术进行总结性的优势分析,具体可表现在以下五个方面: (1)精度高。数字化成图则控制层次相对减少,数据处理由计算机处理,计算机成图,减少了人为误差,所以数字化成图的精度要比传统成图的精度高。 (2)劳动强度较小,数字化成图的周期相应缩短,改善了劳动条件,提高了工作效率。 (3)更新方便、快捷。以某种格式存储的图形数据文件,对其调用、图形编辑、显示都十分方便。 (4)便于保存与管理。数字化图形以数字的形式存贮于计算机中,占空间很少,没有纸质地形图产品保存过程中的变形、霉烂等问题,而且数字图形容易复制,给保存的安全性提供了可靠保正。 (5)便于应用。数字化测图的成果是分层存放,不受图面负载量的限制,从而更便于成果的加工利用。 4 结束语 当前这个数字化进程日益加快的时代,对企业而言,也只有加快自身的数字化生产改造,才能紧跟上时展的步伐,而地质测绘作为建设工程的重要环节,数字化制图的推广与应用,势必会从根本上改变其工作生产模式,并最终在保障企业的安全生产方面愈发显示其非凡的现实意义。 地质测绘论文:试论地质测绘中GPS技术的应用 【摘要】近几年来,我国的科技水平得到了很大的提升,越来越多的新技术被应用到地质测绘工作中,提高了地质测绘的质量。GPS技术的应用,极大的改善了地质测绘工作的质量,减少了地质测绘的工作量,提高了测绘人员的工作效率。以下文章结合自身经验,谈谈现阶段GPS技术在地质测绘工作中的应用,希望能给大家带来一定的思考。 【关键词】地质测绘;GPS技术;应用状况 一、GPS技术的概况 所谓的 GPS技术,就是全球性的卫星定位系统,它最先由美国进行研发并应用。现阶段,这一技术在很多行业中得到了普遍的应用。GPS卫星系统由二十四颗卫星组成,其中三颗为备用卫星,剩余的卫星处于工作状态。用户设备、空间以及地面控制系统构成了GPS系统。这一技术有着精度高、实时性的特点,能够在测绘工作中快速准确的进行坐标的定位与其他测绘工作的进行。现阶段,该技术不仅应用于地质测绘工作中,还广泛应用于农业观测、军事测量等领域。 对于GPS技术的功能,概括的说主要有以下三点:第一,该技术可以应用于地质测绘工作中两点距离的确定以及相应面积的测量。在进行距离以及面积的测量时,该技术具有较高的测量精度。第二,该技术不仅可以进行坐标之间的转换,同时还可以进行多种数据之间的转换工作。第三,该技术能够实现实时的定位,这也是该技术主要的功能,同时也是现阶段应用较多的功能。在我们的生活当中,GPS技术也有极大的应用,并且显著的提高了我们的生活质量。比如:该技术在矿产资源以及海洋资源的勘测工作中得到了广泛的应用,极大的提高了勘测质量,对资源的勘探工作来说有着重要的意义。 之所以GPS技术能够在地质测绘工作中得到应用,是由于该技术具有良好的特点。第一,应用这一技术,可以减少观测的时间。在地质测绘工作中,需要观测的范围较广,测绘任务较大,因此,平均下来对每一个测绘点的测绘时间并不多。但是,应用这一技术可以明显的减少地质测绘的时间,提高测绘工作的效率。现阶段,在测绘工作中应用GPS技术进行定位只需要几秒钟的时间,对测绘工作来说具有重要意义。第二,该技术在操作上十分简单。随着科技的不断发展以及测绘经验的总结,越来越多的智能化测绘仪器被研发出来,并应用于目前的测绘工作中。现阶段,测绘仪器正朝着智能化、小型化、自动化的方向发展。正是由于操作简单,所以对工作人员的要求较低,同时提高了地质测绘的效率。第三,GPS具有较强的定位功能。在地质测绘工作中,定位工作较多,而定位技术正是该技术的强项。第四,GPS技术的定位精度较高。由于相关技术的不断完善,该技术的定位精度取得了较大的改进。现阶段,应用该技术可以将五百千米之内的距离定位误差控制在十米以内,这一精度对于地质测绘工作来说已经非常高了。第五,各个测站之间无需通视就可以进行测绘。GPS技术具有较强的穿透能力。正是由于这一特点,在进行地质测绘时,只需要各个测站的工作人员保持联系就可以。并且在测点的选择上不会受到限制。 二、GPS技术在地质测绘工作中的应用 正是由于GPS技术具有良好的环境适应性,并且该技术具有良好的测量精度,操作起来较为简单,因此,现阶段我国的地质测绘工作中这一技术得到了广泛的应用。目前我国在地质测绘工作中,GPS技术有如下应用: 第一,进行大地控制网点的测绘。现阶段我国的地质测绘工作中,基线与勘探线组成了勘测网络。对于勘测地区来说,如果没有大比例尺就需要建立一个控制网络,并以此为基础进行勘测工作。在勘测区域内,GPS控制网络通常采用分级布设的方法。采用这种测绘方法,可以为各个勘测地点提供一个相对准确的参考基础。另外,勘测网络可以形成一个长短边结合的网格,这样一来,可以极大的降低测量过程中边缘误差的累积。另外,还可以应用该技术进行数据结果的分析,从而降低测量误差。现阶段,水下地质测绘中,GPS技术的应用也较为广泛。在进行地质测绘工作时,难免会遇到水下地形的测量。在进行相关测量时,需要对水平面位置以及相应地点的水位情况进行确认,通过数据的得出,可以进行地形图的绘制。应用该技术进行水下测绘工作时,可以方面作业人员的测绘,同时还可以极大的提高测绘精度。 第二,GPS技术可用于野外地质测绘工作中的选点与观测。在选点方面,该技术的应用可以提高工作效率。各个测站之间不需要通视。特别是进行山区的地质勘测工作时,由于山区中树木较多,并且地势地形条件复杂多样,因此,应用这一技术进行测绘工作会显得得心应手。在进行具体的选点时应该注意以下问题:一方面,点尽量不要选在水面较大的区域以内,因为水面会对测绘工作的精度造成影响。另一方面,测绘点十五度以上的高度角范围内不能有东西遮挡。一旦测绘工作中存在障碍物,就会吸收设备的信号,这样一来,就会对测绘精度造成影响。此外,在有高压线以及磁场较强的周围不能进行测点的选择。因为磁场较强的区域内存在着较多的磁场线,会对测绘结果造成影响。最后,测绘点尽量选在地形较为开阔,交通较为便利的区域内,这样一来,不仅方便测绘工作的进行,同时有利于测点的记录与保存。在观测方面,进行测绘工作时,要保证和接收装置相对静止。在实际的观测过程中,要使多台机器同时开启。另外,在进行测绘之前以及测绘工作完成以后要仔细的对测量时的气候条件进行记录。应用GPS进行观测是一个静态的测量,这种测量方式有着许许多多的优点:一方面,采用这种测量方式可以使得到的数据更加合理。另一方面,采用这种测量方式可以极大的提高测量工作的效率。 第三,测绘工作中应用GPS技术可以方便数据的处理。GPS网平差以及基线解算是相关数据的处理的内容,地质测绘最后数据的得到要经过基线精确的解算以及相关数据的分析,如果数据存在误差要及时的进行修复。数据的分析过程十分重要,它不仅可以提高地质测绘工作的效率,同时,还可以提高数据的精度。 第四,地质测绘中经常会用到GPS技术中的实时定位功能。应用GPS技术进行地质测绘工作中的实时定位,一方面可以提高地形图绘制的精度。另一方面,应用这一技术可以极大的减少户外作业的时间,提高户外作业的工作效率。现阶段,通过在地质测绘工作中应用实时定位技术,极大的提高了测绘精度,方便了相关地形图的绘制,这一技术在未来我国地质测绘工作中将会发挥着越来越重要的作用。 结语 综上所述,近几年来,伴随着我国地质测绘工作的发展,我国的地质测绘工作越来越多,并且要求的精度也越来越高。在地质测绘中应用GPS技术,不仅可以提高地质测绘工作的精度,同时还可以提高工作效率,减少工作人员的工作量。因此,我们应该对GPS技术引起重视并应用于测绘工作中。 地质测绘论文:现代测绘技术在地质测绘中的应用研究 摘 要: 随着新技术、新工具的出现,在各项工程开始之前,地质测绘工作者要对施工区域的地质状况进行详细的调查与研究,将相关空间分布情况安照规定的比例尺将其绘制到图纸上,为该区域进行的工程施工提供执行和预算的基础数据。 关键词:地质测绘 测绘技术 应用 为了给工程项目的施工提供高质量的地质观测结果和数据分析结果,掌握不同区域地质环境和施工环境的之间的关系,将地质报告所记录的尺寸结合测绘比例尺在图纸上绘制出来,再对图纸进行试验和勘测,最后再进行工程地质图输出工作。工程地质图作为地质勘测的基础性资料,为各部门的地质勘测工作提供技术支持。目前国内地质勘测工作所经常用到的工具主要为水准仪、平板仪和经纬仪三种,由于这三种仪器在工作运用中都存在不小的局限性,所以我们希望在新技术的运用上,可以逐渐引进比较先进的设计理念和技术设备。目前在我国的地质绘图工作中,已经广泛采用地理信息技术、数字勘测技术和卫星导航定位技术等新型技术。 一、现代测绘技术主要内容 1.测绘技术 对于地质勘测工作来说,地质测绘是一种十分重要的勘测方式,它运用工程理论和地质理论来对相关地质现象进行探测和描述,明确地质要素和地质条件之间的关系,并依照所要求的精度和比例尺反映在地质地形图上,再结合通过实地勘探得到的相关数据制作成完整的工程地质图。其测绘数据要求要准确地反映出测试地质的发育规律、形成条件和空间分布。目前地质测绘工作所普遍使用的测绘技术主要包括扫描数字化测量模式、野外数字化测量模式、卫星遥感和数字影像测量技术以及GPS测量技术等。 2.测绘内容 地质测绘所研究的主要内容有:岩石的研究、地质构造的研究、地貌的研究、水文的研究和自然地质的研究等。 3.工程地质测绘 工程地质测绘即对所要开展的工程项目进行工程施工环境的地质成分和地质环境的测绘工作。这种地质测绘以岩石工程勘测为主,主要是对特定区域的岩石基本特征和岩石种类进行地质地貌测绘。这种测绘对测绘设备的要求不高,所得到的信息比较全面,有助于施工人员对施工区域的地质情况有一个大概的了解。这种技术目前在我国的工程建筑施工中已经得到广泛运用,主要得益于其工作范围跨度小、工作时间短、投资少等优势。需要注意的是,为了让所测量到的数据更加精确,要对施工区域的岩石采样工作进行加强,最大程度上增加所收集到岩石的各类,可以提高数据的精准度,促进施工工程的顺利开展。 二、现代测绘技术在地质测绘中的应用 1.遥感测绘 遥感技术对地质测绘工作发挥着十分重要的作用,近此年,遥感技术已经逐渐普及到国内地质测绘领域中,在西方发达国家,遥感技术在地质测绘领域的应用已经积累了比较丰富的经验,值得我们对此进行研究与学习。通过遥感技术所获取的遥感资料,可以对测绘区域进行动态、实时的观察,为工程地质的环境保护工作提供数据支持。 2.GPS技术 GPS作为最新型的定位技术正在广泛的应用于军事、科学、汽车定位、及我们生活的手机定位等等,GPS的诞生使我们的生活发生了巨大的变化,科学研发也有了很大的突破,GPS使很多事情变的更精准化,工作效率化,GPS的灵活、方便使它的应用范围变的广泛起来。 这种技术可以快速地、准确地获取测绘区域的三位立体空间坐标。通过GPS提供的地面摄影图像可以对地质情况进行高分辨率的显示。地理信息系统可以为相关信息和数据提供应用和存储服务,并与现代互联网技术和去计算技术相结合,实现数据平台的可视化。地地质测绘方面,我们利用测绘系统和远程卫星通过技术与遥感技术相结合,实现对勘测设备的实时动态控制,有效解决勘测、定位和检测相统一的问题,使传统的静态测绘工作方式转变为更加高效的动态测绘工作方式,不但可以让单个测绘人员拥有更广阔的测绘范围,而且还可以在更短的时间内更加精准地获取信息系统空间资料。 3.数字化测量 三、地质测绘的发展 在人们的日常工作和生活中,人们双各种不同的渠道获取地图信息,在地图的帮助一人们越来越易容准确、快速地掌握区位位置信息。对于地质地形图的绘制来说,测绘资收集是它的基础性工作,为了构建精确、严密的地质勘测图形,必须具备详细的、准确的基础数据资料,使地质测绘的内容可以得到及时的更新,现代新型的地质测绘工作广泛地运用平差计算法来控制测量成果,相对于以往差错多、进度慢的人工计算方法,相关计算机软件的使用也得到了全面普及,比如遥感技术、控制精灵、GPS后处理软件等,既降低了出现误差的概率也提高了工作效率,所以在很短的时间内得到了地质工作者广泛的青睐。长久以来,地形的测量工作都是利用平板仪来进行测图,目前国外发达国家已经全面普及数字化野外测量技术,采用RGK、全站仪等工具,其工作效率远远超过平板仪等传统设备。 结束语 在当下,我人正处于科学技术、社会经济飞速发展的时代。新技术、新方法的出现对地质测绘领域产生着十分深远的影响,这种影响体现在测绘技术的集成性的提高以及相关理论的概括性扩大。在这样的发展背景下,地质测绘工作一定会满足当下经济社会发展的需要,并对传统的测绘技术和方法进行深刻的改革,地质勘测工作者要坚持不断地对新技术加强总结和学习,才能对地质测绘理论体系进行创新和完善。 地质测绘论文:现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位与应用分析 摘 要:我国地大物博,具有丰富的矿产资源。如今各行各业的发展都需要大量矿产支持,矿场资源的开采也逐渐进入白热化,但在开采的过程中经常会因地下大量的挖掘,破坏了原本山体或者地下的环境结构,引发挖掘经坍塌,内部岩石变形,或者一些自然环境的突然变化,这样的变化产生极大程度的影响到了地下开采人员的生命安全,也对开采所用的设备和所开采的矿区资源进行了危害,如今现代科技发达,人们地质灾害所产生的问题进行了分析和解决,现代测绘技术应运而生,本文就对现代测绘技术在金属矿山地质灾害中的地位和应用进行了解和分析。 关键词:现代测绘技术;金属矿山地质灾害;作用;应用分析 我国的经济迅猛发展,社会各界对矿产资源的使用量业日益增加,大量开采带来可观经济效益的同时,也带来了史无前例的恶劣环境问题,首先因为在开采过程中所产生的工业废水废料对地表的植物进行破坏,其次在地下大量开采的过程中,在地下环境中,形成大量的空洞,地下原有组织被更改,同时引起当地动植物的生存环境的改变,导致一些动植物有退化行为和数量上的锐减,这种因采矿而对地区产生的负面作用亟需解决,如今科技发达,矿山科技人员在对开采所产生的环境问题和地质灾害已经有了一个深入的了解,运用现代测绘技术对因采矿引起的副作用和灾害进行有效的防治。 1 金属矿山地质灾害防治及测绘技术的作用 1.1 金属矿山地质灾害防治现象 矿山的开发范围很广,其中金属矿山属于矿山环境工程中的一个分支,其产生的地质灾害也是十分严重的,在金属矿山的开采中,因为开采而引起的矿藏地貌改变,生长在矿藏之上地表的植被也相应的被破坏,危及到矿藏所在地区生态的平衡,这种残存的生态,在特殊天气的侵袭下会越来越严重,最后绿色植被无法生长,山体因为没有植物根系的保护,在阴雨天容易引发大面积的泥石流,危及到人们的生活生产安全,现今,在矿山开发的项目中金属矿山开采所引发的地质灾害比较严重,众多矿山已经对其存在的问题进行了及时的补救和改正,在这些工作中,主要从检测、研究、矿内地质稳定性方面着手。 1.2 测绘技术在地质灾害研究中的应用 测绘技术在金属矿山的地质灾害研究中,需要多方面知识的相结合,比如:关于所在矿区工程环境的分析、在采矿进行中所采取的方法、还有各种地质学、梳理知识的综合运用,这些知识的交叉运用,给测绘技术提供了重要的矿区信息可以更好的针对开采矿区进行监测。 虽然现代测绘技术已经在我国的防治工程中占有了一定的位置,但在金属矿山测量队伍中的使用率却不算乐观,很多金属矿山测量队还在使用传统的方法仪器对矿山的整体进行勘测,这就降低了勘测的准确度。 2 现代测绘技术的发展及在金属矿山地质灾害中应用展望 测绘科学作为一门古老的应用学科,在近二十年来由于电子技术与计算机技术、激光技术,卫星定位测量技术、遥感技术、计算机辅助设计技术,地理信息系统GIS技术、数据库技术、计算技术、无线电通信技术等的发展,导致了包括电子测距仪、全站仪,各种激光测绘仪器,机助制图系统,数字水准仪,电子测距三角高程,GPS测量,数字摄影测量,矿山形变监测网优化设计及平差处理技术,空间数据处理技术,矿山GTS等在内的一大批重要的测绘技术设备和方法的出现。也为金属矿山地质灾害研究中数据的及时、准确、自动获取、分析提供了技术保障。现简要介绍几种代表性的现代测绘技术: 2.1 卫星定位技术及在金属矿山地质灾害中的应用分析 目前GPS测量的作业模式主要有静态相对定位,快速静态相对定位及实时动态相对定位,绝对定位,充分相对定位,伪动态相对定位,网络RTK等。对于高精度测量,主要采用前三种方法。 (1)GPS定位技术在形变监测中的应用中一个显著的前提为监测体为缓慢变形,并且无明显的崩塌陷落。在此基础上,可布设GPS观测点,这种方案具有小布设传统的变形监测控制网,能同时测定点的三维坐标数据,小需通视、全天候、自动化、不必进行高程转换等优点。但在矿山应用中也具有布点灵活性差(受地形植被限制),整体规划由于地形影响而导致函数关系复杂、误差源多的缺点。尽管如此,运用GPS进行变形监测的精度也能达到1-5mm,完全能满足金属矿山地质灾害监测的需要。 (2)将卫星定位系统融入于矿山地质灾害的测绘中,可以对矿山的整体数据进行计算测量,把已经发生的灾害程度、特征情况进行分析,再根据灾害地的地貌特征、体积的等等信息进行整合,随后制定解决方案。 (3)GPS技术高程测量中应注意的问题。由于坐标系统的小一致,观测误差等的影响,GPS技术在测量平面位置时的精度是可靠的,但在高程测量上的精度不太可靠。所以在GPS测量时要注意严格依照《GPS测量规范》执行,严格控制外业条件。如卫星高度角大于150,有效卫星数大于5,注意周围的电磁影响等,并且在采用精密星历进行解算。对测站的对中,天线高的量取等工作要十分仔细等。 2.2 影测量技术及其在金属矿山地质灾害防治中的应用 摄影测量技术由于高质量的摄影机和精密量测仪器的出现,计算机软件的发展,使人们能够采用严密的数学处理方法来模拟摄影测量中的系统误差,含摄影机镜头的畸变及底片的变形。从而测量精度和效率显著提高。目前空中摄影测量点位测定精度己可达2-4pm。地面摄影测量的精度可达到摄影距离的一几万分之一。由于摄影测量技术可以提供实时的三维空间信息,无需接触被测物体,以及野外工作量小,效率高和成果品种多等优点,因而在金属矿山地质灾害防治中有广泛的应用前景。 利用航空摄影测量可以进行金属矿山开采引起的整个大面积矿区的地形图、灾害变动状况、地表沉陷的调查等。特别是植被浓密、山高水急的危险地带,航空摄影测量可以提供数字的、影像的、线划的多种形式的地图成果。特别是GPS技术与航空摄影测量技术结合使其作业效率和精度得到大大提高,而全数字摄影测量的系统的出现,小仅实现了航摄测量内业的自动化,也为形成4D产品(DEM,DOM,DRG,DLG)奠定了基础,并为建立专题信息系统提供了可靠的数据保障。 结束语 综上所述,为了我国的矿产开采行业可以持续发展,就要认真对待矿产开采带来的地质灾害,对其进行有效的预防和控制,利用现代测绘技术的自动化、多样化、实时化、精准度获取矿山外部内部的实时动态,对即将发生的地质灾害进行有效预防,这就要求测绘工作的设备精准,人员技术专业,懂得合理运用多方面知识对不同矿区不同的地理环境进行准确的监控与测算,将地质灾害的发生率降低到最小,保证矿区自然环境的完整性,为我国的矿产开发和环境保护做出更大的贡献。 地质测绘论文:地质工程勘察测绘中GPS技术的应用 【摘 要】 勘察测绘技术的运用直接影响着我国地质工程工作的开展,GPS技术的应用可以显著提升地质勘察测绘水平。现阶段,随着我国科技水平的不断提高,GPS技术在提升勘察测绘水平的同时更为地质工程测绘开辟了一个新的技术方向。基于此,本文主要针对地质工程勘查测绘中的GPS技术的应用情况进行了探讨。 【关键词】 地质工程 勘查测绘 GPS技术 应用 地质工程的开展有助于我国对所属领土的精确了解和严格掌控。工程开展的理论基础包括自然科学原理和地球科学理论,在进行地质探索和测绘过程中,主要以地质结构、矿产资源等为重点研究内容,通过采用数学方法、地理知识、科学技术以及计算机处理软件等各种不同的技术方法,掌握更加精准的地质资料,以期为我国地质工程开展和土地资源管理提供必要的数据信息。为了进一步强化地质勘察测绘数据的精确性,在工程实践中必须要采用GPS技术,以保证我国地质勘察测绘工作的顺利开展。因此,下面对GPS技术在地质勘查中的应用进行了探讨。 1 GPS测绘技术原理 地质勘察测绘中通过应用GPS技术,能够更加迅速的实现定位,利用自动化信息技术精简勘察测绘程序,降低测绘数据的误差率。而GPS测绘技术的工作原理也相对复杂一些,在应用过程中主要得到以下三个技术部分的支撑:(1)卫星信号系统。该系统的运行要求分别在基准站和流动站配备两台以上的GPS接收设备,其中GPS基准站如果需要在同一时间点为多个用户提供服务,那么就要安装相应的双频GPS接收机,以此来确保基准站和流动站的采样速度保持同步。(2)软件解算系统。该系统可以提高RTK的精确度,实现零误差、零失误,通过记录得到的接收到的卫星信息相位,与接收机产生的载波信号相位进行比对,以得出RTK测量。(3)数据传输系统。该系统是实现RTK测量的一个核心装置,主要由两部分构成,一是设置于GPS基准站的数据发送设备,另外一个则是设置于GPS流动站的数据接收设备。 2 地质工程勘察测绘中GPS技术的应用 2.1 在野外施测选点中的应用 在地质工程勘察测绘中应用GPS技术,应选择远离大面积的点位,以此来降低多径效应对测绘结果造成的影响,另外还需注意避免大功率无线发射源,有效降低电磁对测绘结果的干扰。 2.2 在数据采集中的应用 在应用GPS技术进行地质工程勘察测绘过程中,要严格把握数据采集过程中所使用的仪器状态,确保测量过程中测量仪器的棱镜高度与数据输入高度相符合,并严格控制棱镜的实际高度,降低数据计算的误差率。如果在数据采集过程中突发停电等状况,需要等到电压恢复稳定以后重新测量一遍,防止出现采集数据错误的情况出现。若在测量过程中无法观测到点的位置,则需要严格控制转站的设置数量,以简化数据处理过程。采集仪器全部就位后,要注意对每个需采集的点进行重复采集,对比多次采集结果,尽可能的避免数据出现较大的误差。 2.3 在数据处理中的应用 数据处理是建立在数据采集的基础之上,只有保证数据的准确性,尽可能的减小数据采集存在的误差,才能够保证数据处理分析的精确度。因此,在勘察测绘GPS技术的应用中,首先要确保数据采集的准确性。那么在数据准确这一前提下,在进行数据处理过程中,需要认识到角度的重要性,做好角度闭合差运算,确保角度闭合差在规定的范围内后,计算方位角,得出坐标增量,从而分配增量闭合差。 2.4 测量方法 地质工程勘察测绘中用到的测量方法主要包括GPS摄影技术,该技术的应用首先要找准地理位置,对每个地理位置进行多角度勘察,在得出较多的数据前提下,综合整理、对比分析,总结不同角度得出的数据规律,然后利用GPS摄影技术与数据进行计算,提高最终测量结果的准确率。 3 地质工程勘察测量结果质量控制 (1)现阶段,在进行地质工程勘察测量过程中,GPS技术的应用大都会通过OTF法计算整周未知数,在就极大的提高了计算效率,因此,在一些干扰较小或者完全不会受到干扰影响的地质工程勘察中,如果设备锁定的卫星数目足够,那么就能够在短短的五秒钟时间内得到固定的计算答案,而且手簿反应的收敛值一般情况下也都会在2cm以内,更加直观清晰的反应出测量一起在经过多次的测量之后数据之间存在的误差。而一旦固定计算答案的得出时间超出了60秒,则往往表明收敛值的精确程度不是很高,还需要继续确认验证。(2)通过对已知的控制点进行分析,可以更加明确的了解其相同之处和不同之处。在地质工程勘察测绘过程中,通过应用GPS静态技术可以得到动态控制系统测量的起算数据,而这一计算过程则构成了一个计算可靠性相对较高的高级控制网,该控制网可以对坐标转换参变量、数据录入情况以及各个测量阶段的准确度进行验证和核实,应用性较高。 4 地质勘察测绘中的 GPS-RTK 测绘技术发展预期 在地质工程勘察测绘的空间定位过程中,采用GPS-RTK技术可以说开创了一个全新的技术领域,该技术将GPS技术领域进行了进一步的拓展,通过引进新技术、新方法,极大的促进了地质工程勘察测绘工作的顺利开展,可以有效解决勘察测绘过程中遗留的各种难题,弥补了传统地质勘察测绘方法存在的不足,为我国地质工程的勘察事业提供了一个全新的研究视角。随着GPS-RTK测绘技术的进一步完善,预期在未来的社会工作中会得到更加广泛的应用。 5 结语 总之,在地质工程勘察测绘工作中通过应用GPS技术,一方面能够提高控制网络的布局效率,确保地形图测绘的信息准确度,另一方面也可以充分发挥GPS的技术优势,简化地质勘察测绘工作程序,提高工作效率。所以,GPS技术的应用在更好的满足地质工程勘察测绘实践需求的同时,也进一步保障了我国地质工程研究事业的顺利开展。 地质测绘论文:对现代地质测绘技术进行分析 摘 要:地质勘查和工程建设离不开相应的地质测绘技术,测绘技术为各种地质活动和工程提供了前提和基础。下文中笔者将对目前我国现代地质测绘技术的应用问题进行分析,希望以此为推动我国地质测绘技术的发展做出自己的贡献。 关键词:地质;测绘;现代技术 要想了解地质测绘技术的应用就先要明确地质测绘技术的基本概念所谓地质测绘技术就是采用相关的定位仪器和设备对现有的区域内的地形地貌进行绘制和反映的一种技术其目的是为开展各种地质相关的工程建设提供参考依据。由此可见她质测绘技术的应用范围是十分广泛的洛种地质工程的开展都需要相关的地质测绘技术做支持而相应的仪器和设备的应用也一定程度上决定了地质测绘的准确性和精度。就目前来看我国的地质测绘的过程中主要应用的技术有导航技术、遥感技术和地理信息系统相关技术几种不面笔者将进行详细的论述。 1 工程地质测绘 所谓工程地质测绘就是对即将开展的工程项目进行当地的地质环境和地质成分的相关测绘工作。一般来说这种测绘工作以宕石工程勘测为主主要是对现有的环境下的宕石种类以及宕石的基本特征甚至是地貌等进行测绘。这种测绘工作的特点在于能够通过简单的设备应用得到一个较为全面的信息池就是说有助于工程人员了解区域内的大致的基本地质情况。这种技术目前已经被广泛的应用于我国的工程建设中因其具有投资少、工作时间短、工作范围的跨度小等优势。值得注意的是为了更好的得到地质测绘的准确数据肩关部门应该加强对宕石样本的采样工作,因为宕石的种类越全面所得到的数据的准确度也就越高相应的地质测绘的结果的价值也就越大工程项目的开展也就越顺利。 2 工程地质测绘的问题研究 2.1宕石的研究 宕石作为地质测绘过程中的主要测绘对象之一对于整个地貌的测绘有着非常重要的意义因为宕石的种类和特点一定程度上反映了该地区的基本地质形态所以在地质测绘中,工作人员要认真的研究地表上的宕石并对其基本特征进行详细的分析,以此尽可能的推测出当地的地质变化过程和特点这样可以为后续的地质测绘指明方向提高了测绘效率。 2.2地质构造的研究 地质的构造是研究整个区域稳定性的首要因素尤其是现代构造活动的进行和活断层的形成,同时她质的构造还限定了各种不同特性的宕体的位置掩体的完整性和选定建筑区域内掩体的稳定性。作为一项地质测绘重要的因素研究构造还必须以具体的地质力学原理对其进行地质历史的分析和总结这样才能进一步的认识结构面的组合规律,同时还要对其构造惊醒详细的统计,以便于宕体定量的模式化。 2.3地貌的研究 对于地貌是宕性、构造和近期外动力地质作用的结果,因此研究地貌可能判断表层沉积的成因和构成根据各种地貌形态之间的差异等关系河以确定地貌形成的顺序这些可以了解各种动力地质功能的发展成因。对地质构造地貌主要研究在外力的作用情况下洛种地质构造的具体的活动表现,以及不同宕石组成在不同的地层在地貌上的表现。 2.4水文和自然地质的研究 地质特征中不仅包含相应的土壤和宕石结构还包括当地的水文特征,水文环境对于工程项目的开展也有着非常重要的作用尤其是一些深度钻探的项目。一般来说水文的地质研究可以从地下水的性质、水量、水质等方面入手查明各个水系含水层的特点。这项研究与自然风土现象和构建工程有着密不可分的联系。自然地质的探索主要叙述建筑区域是否可能受到现代自然地质的危害,研究自然地质也是有助于预测工程地质的作用。值得注意的是启然地质现象与水文地质条件的密不可分的关系,以便于查明产生原因和促进发展的条件。 3 现代测绘技术的应用 全球定位系统GPS技术可以准确、快速地获得准确的三位立体的空间做标。通过获取地面的摄影显示一系列高精度分辨率的数字三位的图像来表达地面信息。地理信息系统作为整个空间数据及信息的存储、应用和看见的平台应该是现代高科技技术的相结合。对于现代的地质测绘技术主要应用远程距离的通讯设备手段和测绘系统的实时动态应用遥感技术的有效地结合,就可以解决检测、定位和勘测等问题,使地质的测绘工作从原有的静态过渡到静态,扩大测绘的工作范围和时间河以快速的获取空间精确地信息系统资料。地质图是显示地壳表层宕石的分布、地质结构分布、地层年代、地质应用范围等地质现象的地图作为地质行业工作极为重要的图件。地质图首先将地壳表面的所有地质现象作为点、线、面、注明不同的符号等然后把普通地质地图作为原图,通过正射投影将这些地理空间真实投影到地理底图上,以完成地质现象的透明化表达的效果来更具体化的描述地质表面准确信息。三维表面建模技术利用透视学的原理表达地表的变化这种透视立体的图形更好的反映了地形的立体三位状态河根据不同的需求对同一个地形作进行各种不同的立体形态的分析和审查。地质现象的三维效果能更好的表达出地质现象的变化情况便于工作者分析地质空间分布效果规律根据不同视角审视地质空间的分布。 4 地质测绘的作用和发展 在现实的生活中六们通过地形图的使用更快、更准确的掌握了人们生活的信息。然而测绘资料也是绘制地质地形图的基础步骤因为要想构建高质量的地质勘测图形关键在于依靠准确的、详细的绘制的资料使空间的信息及时获得处理和更新。作为现在地质测绘技术大地控制测量成果的平差计算,以往用对数表人工计算,进度慢、差错多,现在也普遍涉及到计算机软件进行处理橡GPS后处理软件、控制精灵遥感技术等等汉提高效率也减少误差出现所以在短时间内就得到了很大的应用范围。地形测量是长期以来的测图方法,以大平板仪测图至今在大比例尺地形测图中仍然是主要手段之一。但是占主导地位的已经是全野外数字化测量了采用全站仪、RTK一天的工作量已是大平板仪所不能比拟的。 结束语 综上所述,地质测绘技术已经被广泛的应用于各种生产领域,越来越多的工程项目认识到了地质测绘的重要性并开始对测绘技术的新功能提出要求。我们正处在社会经济、科学快速发展的新时代,科学技术的发展整体方向很大影响着地质测绘的发展趋向这种趋向体现在理论的概括性扩大规业绘技术的综合程度提升。面对这样的发展形势规业绘必将会适应时代的发展道路并且全力的建造现代的测绘技术,只有不断的加强对新技术的学习和总结,才能适应时代的发展。 地质测绘论文:试论地质测绘GPS 技术 摘 要:GPS是一种新型的卫星地位系统,在地质测绘中运用GPS技术能够有效的提升测绘水平,获得更为准确和全面的测量结果。本就主要针对地质测绘中GPS技术运用的相关问题进行简单的探讨。 关键词:地质测绘;GPS技术;全球卫星定位系统 1 GPS 技术概述 GPS即全球卫星定位系统(Global Positioning System)。它是由美国国防部研发的,通过接收离地面约两万多公里高的轨道上运行的24颗人造卫星所发射出来的讯号,利用三角测量原理能够对收讯者在地球上的位置进行计算。GPS采用的是全球性地心坐标系统,地球质量中心是其坐标原点。GPS技术功能必须具备三个要素:GPS终端、传输网络和监控平台。 1.1 GPS 技术原理 利用 GPS进行卫星定位的基本原理是,利用卫星导航来实现距离和时间的测量,以此构成一个完整的定位系统,再根据高速运行的卫星瞬间位置作为已知的数据,利用空间距离后方交会的方法,将被测量地点的具体位置进行计算。具体的说,就是利用被测量位置与 GPS卫星的具体位置之间的方向和距离进行计算,以此来判断被测量地点的具体位置,实现定位。如果地面的用户使用的GPS接收机在同时受到四颗以上的卫星信号时,可以通过对距离的测量和载波为止的测量来实现对被测量位置的具体定位,然后再结合不同的卫星星历,实现其与地球距离的相互交接,才能够利用被测量地点所在的地区唯一的三维坐标对其进行准确的表示。 1.2 GPS技术的特点 GPS技术具有高精度、全天候的特点,能够持续不断的对需要测量的地区进行数据监控。同时,GPS技术操作简单,容易实现,任何人员在通过培训之后都能够对其进行使用。具体的说,GPS技术的特点可以进行如下的论述: 1.2.1 GPS技术具有较高的定位精度。其能够在使用范围50km窑内的相对定位精度达到610m,而在100-500km的范围内则能够达到7-10m。 1.2.2 观测时间较短。通过科学技术的不断改进,GPS技术也得到了不断的发展与更新,在高新科技不断发展的推动下,使得GPS所利用的观测时间越来越短,对于普通的观测定位只需要几秒钟就能完成。 1.2.3 GPS测站无需通视。利用GPS技术进行测量,不需要每个测量站之间互相通视,只要每个观测站具有相对开阔的视野就能够实现有效的测量,并且极大的减少了费用的支出。同时,由于不需要每个测量站之间实现通视,因此只需要根据测量需要来确定测量点的位置,便能够顺利的开展测量工作,不需要对测量选点的疏密情况进行考虑,这样便缩短了选点的时间,极大的提高了测量的效率。 1.3 GPS的定位功能GPS具有较强的定位功能,其能够通过遥感影像图和传统矢量图等数据和图形的加载,自动生成相应的数据和图形;通过对属性库的自定义合适设置实现对资源的与偶小管理。另外,利用 GPS技术能够进行高精度的测量,尤其是野外测量点的确定更为准确。测量结果可以通过各种数据格式进行转换,根据不同的使用者需要,而在各个坐标之间进行灵活的转换。 2 GPS应用于地质测绘的重要性 经济的快速发展促进了城市化进程的不断加快,地质测绘工作作为一项基础性的测量也受到了越来越多的重视。随着GPS技术广泛的运用,其在地质测绘中的重要性也逐渐的凸显出来,具体可以归纳为: 2.1 高新技术的运用使得测绘人员从繁重的体力劳动中解脱出来,减轻了地质人员的劳动强度。 2.2 GPS手持仪器的使用为地质填图数据的采集提供了更为简便的途径。 2.3 针对一些特殊的地质,如山区、高山区地区的遮挡地质填图也提供了更为方便的服务,与此同时,也减少了测量人员进入到野外测量的工作量。同时,在野外地质勘察中运用 GPS 技术,能够提高找矿的准确性,促进了工作效率的提高。 3 GPS在地质测绘工作中的具体应用 3.1 测定大地控制网点 在地质测绘中的勘测网络一般是由基线和勘探线所组成的,对于地质勘测区域来说,如果没有大比例尺寸的地区,则应当建立起一个勘探区域控制网络,以此作为勘探工程的基本空股指网络。在勘探区域内,利用分级布设的方式对GPS控制网络进行分布,这种分布方式能够有效的为勘测区域内的各个测量点的确定提供一定的参考基础,同时也能够在区域勘测网络内形成长短边结合的结构,以此来减少边缘误差的积累,也有利于利用GPS对数据处理结果进行分析和判断。 3.2 在水下地形测绘中的应用 地质测量时遇到需要绘制水下地形图时,要求其应当明确的标识水深和平面位置,然后再利用计算机进行水下绘制。以往的绘制过程中使用的是经纬仪、境外测距仪等,这些设备使用起来都较为复杂,而且在水下地形图的绘制方面也不够精确。而GPS技术的运用,使得水下测绘的问题得到了很好的解决。 3.3 野外观测的应用 3.3.1选点GPS技术的运用对测站之间并没有通视的要求,所以在设置图形结构时也具有更多的灵活性,因此,在进行选点时更为容易,特别是在山区的地质勘测工作中,这项优势体现的更为明显。但是,GPS的运用也是存在一定的特殊性,不仅要考虑到前期的测量布控,同时也要对其后续测量进行充分的考虑,具体的说,在进行选点时需要考虑以下问题:第一,点位要与大面积水面具有一定的距离,避免受到影响而产生多路径效应;第二在选点周围的高度角 15°以上,不能存在障碍物,以免对信号的接收产生影响;第三,点位的确定要与大功率无限电发射源以及高压线等设施保持一定的距离,避免电磁场对信号产生干扰;第四,选点的位置要保持通行方便,而且视野开阔,对于日后的观测和使用都具有一定的基础作用;第五,在选点完成后,要及时填写选点日记。 3.3.2 观测 在进行GPS静态测量时,整个测量过程中GPS接收机都处于一个静止的转台,而不同的接收机应该在不同的时间段内进行开启,在每个时间段进行接收机的开启之前要对测量现场的卫星好、天气状况以及实时经纬度等进行一次详细的记录,并且记录不同仪器的高度。在进行数据处理时,要将不同时间段的改变而发生变化数据的数值进行记录,然后通过具体的计算获得相应的测量结果,观测的时间一般要根据实际的测量情况进行确定,在半小时到十几个小时之间不等。 4 结束语 现代科学技术的发展促进了地质测绘工作的不断进步,GPS 技术以其强大的功能实现了对地质测绘的全面提升,其在地质测绘工作中的优越性使得其受到了广泛的应用和关注。而随着科学技术的不断发展,GPS 技术也将不断的发展和更新,其在地质测绘工作中的运用也将更为方便和快捷,同时也能够促进地质测绘技术的不断发展与完善,促进我国地质事业的持续发展。 地质测绘论文:地质测绘的现状与发展过程 摘 要:在科学技术不断发展完善的过程中,地质测绘事业也迎来新一轮的发展高潮,从现阶段我国地质测绘的整体水平来看,地质测绘中的相关技术已经相当成熟,但是与此同时也需要国家大量资金支持,随着国家综合国力水平的提升,地质测绘技术水平也在相应提升,本文针对地质测绘现状与发展进行几点分析。 关键词:地质测绘;现状;发展 引言 地质测绘技术与国家发展水平紧密相连,在国家综合国力不断提升的过程中,地质测绘技术也在全面发展,尤其是近些年来,在国家政府以及科学技术的支持下,我国地质测绘技术种类不断增多,发展前景可谓一片广阔。 一、地质测绘的现状 1.GPS技术已经非常完善 在地质测绘中,GPS技术在我国已经非常成熟和完善,它是一种全球定位系统,通过各种通讯设备、数据结构以及设备分析等,对卫星所检测的数据进行整理,总结,最终确定具体位置的技术,它摆脱了天气情况以及人工水平的制约,实现了运作自动化,准确性很高。经济全球化以及社会信息化的过程中,这项技术的发展也更加快速,对GPS全区定位系统的需求也更加迫切,目前比较常见的类型有静止定位以及快捷的静态定位。前者是针对接收和处理相关数据信息,但是本身的位置变化不大,这种方式一般是应用于精度要求高的测绘工作中,比如路基建设,一旦出现数据偏差,会导致工作无法正常开展,这种定位技术也具有一定局限性,它对测绘内容要求比较精致,因此会影响测绘时效性,这个时候第二种测绘技术就能够弥补这个问题,它能够对系统进行准确的定位,精度也很高。 2.G1S技术发展迅速 GIS技术也是地质测绘中一种重要的技术形式,特点是能够及时准确的对测绘数据进行处理,并通过一些测绘手段,对相应的内容的内容进行测绘。GIS技术操作简单,比较方便,但是测绘所需要的数据系统比较庞大,一般都是进行周边测绘中应用,系统能够依据本身搜集的各种数据,对测绘地区的相应数据进行整理和输出,大大简化了测绘人员的工作内容,降低了工作强度,同时也具有测量准确,操作方便的特点,目前在我国地质测绘中应用比较普遍。 3.遥感技术的进步 近些年来,我国在卫星发射,航空航天方面取得了非常大的成就,相应的,航天的能力和水平以及我国的计算机开发和控制水平也在不断的提高。遥感技术就是在这两项技术进步的基础上通过一定的监控系统和数据传送系统为我国的地质测绘技术作出巨大贡献。从对比分析的角度来看,过去的测绘束缚于单纯的数据的实地勘测以及对于数据的整理分析和成图。而由于综合国力水平的提高,地质测绘有了更多的便利条件,因此对于测绘技术的要求也越来越高。很多的地质测绘方式和测试内容也在朝着更加精确、误差更小的方向发展。同时,这项技术在我国的应用越来越广泛,许多工作的应用要求也就促使测绘工作不停的完善。而一些内部条件比较强大,功用比较齐全的传感器能够为计算机对所收集到的各项测量参数的对比和分析研究提供很大的助力。遥感技术止是因为其工作的应用性较强,工作环境所受的限制较小,可以保证测绘工作的有效运作。另外,这项技术还具有无需人工,工作时间较长的特点,保证人类对于地质方面的研究较为可靠。不过,为了跟随现代社会的发展水平和社会的完善程度,需要在现有基础上对遥感技术和测绘技术不断完善,保证其精准度,为整个工程的良好运作提供必要的技术支持。 二、地质测绘未来的发展 1.信息化测绘技术的崛起 地质测绘的信息化势必是未来发展的一个主流方向,信息化测绘服务层次分析,在巩固测绘支撑作用的同时,也能够全面提升测绘作用。从测绘服务模式分析,传统的测绘技术在服务方面比较被动,而在信息技术普及之后,信息化测绘实现了从被动到主动服务的转变。 从信息化测绘质量问题分析,信息化测绘作为现代新型地质测绘技术,能够全面提升地质测绘的信息化程度,提高服务质量,同时也充分实现了测量项目的价值。从信息化测绘服务效果分析,在执行过程中,不但要适应环境,还需要在过程中做到及时、有效,确保信息化测绘的工序准确与标准。 通过对测绘信息化、信息技术在我国地质测绘的应用情况的分析,能够了解到,我国对于信息技术的研究和发展,还是非常重视的,并且,近些年来,在经济与科技的依托下,其发展也非常迅速,尤其是滇西计算机技术、激光技术以及微电子技术等,它们都在我国很多领域得到了广泛的应用,并取得了令人瞩目的成就,有效的促进了我国地质测绘领域的进一步发展。现阶段,我国在测绘技术的发展趋势,就是数字化,信息化,自动化,这与传统测绘理论有着明显的区别,对我国地质测绘领域迎来了划时代的意义。科学技术的发挥,使得测绘科技发展也十分迅速,信息产业也迅速崛起,但是,常规测绘技术不会在短时间消失,可以说,它在目前的测绘生产中,依旧发挥着作用。目前的测绘技术依旧存在着若干问题,如:怎样改进外业数据采集模式的问题、成图系统的统一标准问题,内业编辑图形工作效率问题等等,这都需要我们广大测绘工作者的不懈努力,不断提出新的任务、新课题和新要求,有力地推动和促进地质测绘事业的进步与发展。 2.大地控制测量 大地的控制测量是整个测绘过程中的首要工作,对于其他工作的良好展开有着基础性的指导作用。首先,需要一定的理论支持为整个系统的运行提供必要的基础,比如该如何调整设备,如何对进行数据的采集等等,这些理论性质的内容可以给工作做出具体的理论依据。其次,则需要运用现有的技术设备,对该收集的各项参数通过一定的手段获得。在这个过程中,各项参数的采集都有专门的数据,因此研究的内容比之前出现误差的几率更小,应用的范围更加广大。 3.地形测量技术 这种测量是整个工作过程中的主要部分,而过去的测绘方法一般都是用人力或者一些工具通过一定角度的选择和数据的收集,对整个的地质进行勘探,之后进行绘图。对人力要求较高,精确度较差,而我国地质测绘技术的发展则很好的解决了这一问题,提高了工作质量和整体的工作水平,为我国整体地质测绘工作的发展提供了保障、 结束语 从本文分析来看,目前我国的地质测绘技术已经比较完善,并且应用领域越来越广泛,未来的发展前景十分广阔。当然,强化操作,研发新技术,突进信息化进程是必可少的一部分。研究地质测绘的问题,是为了更好的推动信息化测绘的未来发展,促进地质测绘水平的全面提升。
地质勘察论文:地质勘察工程中标准贯入试验的应用分析 摘 要:本文首先介绍了标准贯入试验的定义及适用范围,随后分析了标准贯入试验的影响因素及注意事项,最后由标准贯入试验实例研究了地质勘察工程中的标贯试验的应用。 关键词:地质勘察;标准贯入试验;应用 1 标准贯入试验的定义及适用范围 1.1 标准贯入试验的定义 标准贯入试验又称为spt,它是一种动力触探,其通过一定的锤击动能将某种规格的对开管式贯入器打入到钻孔孔底的土层中,并由打入过程中的贯入阻抗来对土层的变化以及地质情况进行判断。一般可以用打入土中30cm的锤击数n来衡量贯入阻抗。标准贯入试验需要与钻孔结合进行,目前国内统一使用的钻杆直径为42mm,国外的钻杆直径还有50mm和 60mm两种类型。标准贯入试验具有设备简单、操作方便的优点,而且其适用于砂土、硬粘土及软岩等多种土层。此外,通过对贯入器带上的扰动土样进行分析,就可以直接得到土层的鉴别描述信息。 1.2 适用范围 标准贯入试验目前在地质勘察领域有着十分广泛的应用,其应用范围包括: (1)用于检查勘察地区的土层剖面和各土层在水平及垂直方向是否均匀、是否存在软弱夹层。(2)用于地基土的变形模量、承载力、物理力学性质指标等建筑物设计所需参数的确定。(3)用于单桩承载力的预估、桩尖持力层的选择以及旋喷桩直径的估算。(4)用于施工监测以及检验地基土的加固效果。(5)用于砂土和轻亚粘土在地震条件下液化可能性的判别。 2 标准贯入试验的影响因素及注意事项 2.1 钻进方式的影响 标准贯入试验的钻进过程中要尽力保持钻孔底部的土层不被扰动,因此不宜用冲击式和水冲法钻进,而应尽可能地使用回转泥浆式钻进方法来最大化地保持孔壁稳定(特别是在砂层钻进时),并减小孔壁的摩擦。此外,钻孔的直径不能过大,一般限定为不大于100mm,若直径过大将会造成50%的锤击数减少。 2.2 土层深度的影响 在spt进行过程中,随着贯入深度的增加,土的有效上覆压力和侧压力都会随之增加,从而造成贯入阻力加大,最终使锤击数增加。因此,需要对锤击数进行深度修正。 2.3 探杆偏斜影响 标准贯入试验的实践表明,探杆与钻孔的孔壁摩擦会随着探杆的偏斜而增加,导致有效锤击能量减小,从而影响锤击数。因此,要保证探头、探杆以及导向杆的垂直度,防止锤击偏移和晃动。 2.4 试验前的准备 在进行标准贯入试验前,应先钻几个钻孔,对所要勘察区域的地层分布情况以及地质情况进行大概了解,为标贯试验方案的制定提供依据。根据钻探情况,要在不同和相同土层的不同钻孔间做系统性的试验,同时进行土工试验,然后将两种试验结果进行对比分析。在同一土层中试验次数不能少于5~6次,或者在深度上每隔1~1.5m进行一次试验,这样可以有效了解透镜状或薄层状土层的情况。 2.5 试验数据的修正 对于标准贯入试验的锤击数是否需要进行杆长修正,根据实践经验,可以按照《建筑地基基础设计规范》(gbj 7-89)中的规定来对锤击数进行校正,经过校正后的修正值与新的设计规范吻合度较高。 3 标准贯入试验实例分析 本次标准贯入试验实例为广东省某一商住大厦的地基基础勘察工程,由于该工程为高层建筑,所以对于地质勘察的要求比较严格。该商住大厦建于厚度在11~12.5m的回填土上,回填的时间已经比较久远,在回填时按照规范要求进行了分层压实处理。在制定勘察方案时,分别在每个钻孔的不同深度设计了系统性的标准贯入试验,并在土层中进行标贯试验的同一位置取原状土样作土工试验分析,以便与标准贯入试验结果进行对比。本次勘察工程共钻孔28个,并进行了58次标准贯入试验。勘察结果表明,现场的回填土在水平及垂直方向上物质成分和物理力学性质并无太大变化。因此,在进行标准贯入试验结果统计时,在垂直方向上以2m为级数进行统计单元的划分,其统计结果见表1。 本次勘察地质条件为厚层状回填土,其物质成分组成主要为呈土状的强风化花岗岩和强风化砂岩。而在钻孔过程中,还发现了少量的16cm×12cm的强风化岩石碎块,因此标准贯入试验的离散性相对比较大,所以在对标贯试验的数据进行统计分析时采用去掉最大和最小值的10%,然后再按最小平 均值法统计的方法。完成数据统计后,可以对试验的高值以及低值作详细分析,出现高值是因为在贯入过程中碰到了较大的强风化岩石碎块,而出现低值则是由于回填土局部存在松散的现象。高值与低值出现的频率都不高,且并无规律可循。统计数据与土工试验的结果较为吻合,而开挖基础进行验槽测试的结果也与统计数据相吻合。 结语 标准贯入试验的用时短、费用低,是一种行之有效、应用范围非常广的原位测试手段。标贯试验的关键问题就在于试验质量得到保证的同时,要对试验结果进行合理科学的统计与分析。特别是在对漂石、块石等含量较多的砾砂卵石层或不均匀系数较大碎石土进行标贯试验时,试验的数据将明显偏高,而且试验也会受到机械设备和人为因素的影响也更为明显,需要配合其他土工试验手段,来对试验结果进行对比分析。 地质勘察论文:试论公路工程地质勘察报告的编写工作 论文 关键词:公路工程 地质勘察报告 报告编写 论文摘要:公路工程地质勘察报告是公路路基、构筑物设计和施工的重要依据。报告要充分搜集利用相关的工程地质资料,做到内容齐全,论据充足,重点突出,正确评价公路构筑物的场地条件、地基岩土条件和特殊问题,为公路工程设计和施工提供合理适用的建议。 公路工程地质勘察报告是公路工程地质勘察的最终成果,是公路路基及构筑物地基基础设计和施工的重要依据。报告是否正确反映工程地质条件和岩土工程特点,关系到工程设计和施工能否安全可靠、措施得当、 经济 合理。当然,不同的工程项目,不同的勘察阶段,报告反映的内容和侧重有所不同。下面谈一谈有关公路工程地质勘察报告的编写工作。 一、公路工程地质勘察内容 1.路线工程地质勘察。主要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案,在地形、地质条件复杂的地段,重点调查对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题,确定路线的合理布设。 2.路基、路面工程地质勘察。在初勘、定测阶段,根据选定的路线位置,对中线两侧一定范围的地带,进行详细的工程地质勘察,为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。 3.桥涵工程地质勘察。按初勘、详勘阶段的不同深度要求,进行相应的工程地质勘察,为桥涵的基础设计提供地质资料。一是对各比较方案进行调查,配合路线、桥梁专业人员,选择地质条件比较好的桥位;二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察,为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。 4.隧道工程地质勘察。隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常包括两项内容:一是隧道方案与位置的选择,包括隧道与展线或明挖的比较;二是隧道洞口与洞身的勘察。 5.天然筑路材料工程地质勘察。筑路材料勘察的任务是充分发掘、改造和就近利用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和 工业 废料,按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察,为公路设计提供筑路材料的资料。 二、报告的编制程序 1.外业实物工作量的汇集、检查和统计。此项工作应于外业结束后即进行。首先应检查各项资料是否齐全,特别是试验资料是否出全,同时可编制测量成果表、勘察工作量统计表和勘探点(钻孔)工程地质平面图。 2.对照原位测试和土工试验资料,校正现场地质编录。这是一项很重要的工作,但往往被忽视,从而出现野外定名与试验资料相矛盾,鉴定砂土的状态与原位测试和试验资料相矛盾。 3.对整个报告进行框架结构规划。由于公路工程地质有其特殊性,属于多专业合作工程。因此,对整个报告提前进行整体框架结构规划是十分必要的。 4.编绘钻孔工程地质综合柱状图。柱状图中标明各层的地质年代、成因类型、承载力基本容许值、摩阻力标准值和地下水位及地质描述。 5.划分岩土工程地质层,编制分层统计表,进行数理统计。地基岩土的分层恰当与否,直接关系到评价的正确性和准确性。因此,此项工作必须按地质年代、成因类型、岩性、状态、风化程度、物理力学特征来综合考虑,正确地划分每一个单元的岩土层。另外应注意,工程地质层的划分,不是越细越好,当然也不是越粗越好,除了遵循一般的划分原则之外,还应结合工程对象进行划分。在正确划分出工程地质层后,编制分层统计表。最后,进行分层试验资料的数理统计,查算分层承载力。 6.编绘工程地质纵断面图和其他专门图件。公路工程地质纵断面图是公路工程地质勘察报告的重要组成部分,对公路工程的设计和施工有着重要意义。 7.编写工点工程地质勘察报告。按以上顺序进行工作可减少重复,提高效率;避免差错,保证质量。 8.编写全线工程地质总说明书。总说明书是报告的核心框架,它全面地分析了整条路线的工程特征,是设计人员掌握全线地质情况的指南。 三、全线工程地质总说明书论述的主要内容 一个完整的全线工程地质总说明书应由下面几部分组成: 1.前言:要叙述工程概况、勘察的目的和任务,勘察依据、勘察的方法和完成的工作量。本部分重点要注意的是:公路的等级,勘察所属阶段,编制报告所使用的规范、规程一定要保证是现行版本,已经废弃的规范不能作为勘察依据。 2.工程地质条件: 自然 地理、气象和水文条件、地形地貌、区域地质构造、区域地层岩性、工程地质分区。地震活动性和抗震设计主要参数、沿线不良地质和特殊性岩土问题、水文地质特征。 3.岩土的主要物理力学指标:本部分主要是把整条路线的岩土参数,按照岩土形成时间、成因及性质进行数据分类统计分析,然后依据分析结果对各类岩土进行概括性评价。 4.工程地质评价:包括勘区稳定性和适宜性的评价、重点工点工程地质评价和路线方案评价。对于路线方案的比较,主要根据各路线方案所经地区的地质情况的差异进行比较分析,最终推荐出地质情况相对较好的路线方案。 5.沿线天然筑路材料:取土场要依据有关规范的要求,根据土料强度cbr、含水率w、液限wp、塑性指数ip等参数对料场质量进行评述。 6.结论及建议:结论是勘察报告的精华,一般包括以下几点:(1)区域地质构造单元、地震参数和建筑适宜性的评价;(2)勘区不良地质、特殊性岩土的分布及地质灾害对工程影响的大小;(3)重要构筑物的地基情况、基础形式及其他处理措施;(4)勘区内的地下水及地表水的腐蚀性评价;(5)路线方案的评选;(6)其他需要专门说明的问题。 7.附表及附图:全线工程地质总说明书的附表和附图主要包括:完成工程量一览表、地震液化判别 计算 表、水质评价表、水质分析报告、路基分段说明表、不良地质地段表、区域地质构造图、路线工程地质平面图、路线工程地质纵断面图、取土场工程地质柱状图、路基工程地质柱状图等。 四、工点工程地质勘察报告的内容 应根据任务要求、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况确定,主要包括以下内容: 1.拟建工程概述,介绍拟建构筑物的地理位置、中心里程和规模。 2.勘察方法和勘察任务布置,介绍本工点所使用的勘察手段及布设工作量的多少。 3.地质地貌概况,应从以下三个方面加以论述:(1)地质结构。主要阐述的内容是:地层(岩石)、岩性、厚度;构造形迹,路线所经地区的构造状况,构造与线路关系及影响程度;岩层中节理、裂隙发育情况和风化、破碎程度;(2)地貌。包括勘察场地的地貌部位、主要形态、次一级地貌单元划分;(3)不良地质现象。包括勘察场地及其周围有无滑坡、崩塌、塌陷、潜蚀、冲沟、地裂缝等不良地质现象。 4.地基岩土分层及其物理力学性质,这一部分是工点工程地质勘察报告着重论述的问题,为工程地质评价、基础类型和地基处理方案建议提供基础数据。下面介绍分层的原则和分层叙述的内容: (1)分层原则。土层按地质时代、成因类型、岩性、状态和物理力学性质划分;岩层按岩性、风化程度、物理力学性质划分。厚度小、分布局限的可作夹层处理,厚度小而反复出现可作互层处理。 (2)分层编号方法。常见三种编号法:第一,从上至下连续编号,即①、②、③……层;第二,土层、岩层分别连续编号,如土层ⅰ-1、ⅰ-2、ⅰ-3……岩层ⅱ-1、ⅱ-2、ⅱ-3……第三,按土、石大类和土层成因类型分别编号。如某工地填土1;冲积黏土2-1、冲积粉质黏土2-2,冲积细砂2-3;残积可塑状粉质黏土3-1、残积硬塑状粉质黏土3-2;强风化花岗岩4-1,中风化花岗岩4-2,微风花岗岩4-3。目前,大多数分层是采用第一种方法,并已逐步地加以完善。总之,地基岩土分层编号、编排方法应根据勘察的实际情况,以简单明了,叙述方便为原则。 (3)分层叙述内容。对每一层岩土,要叙述如下的内容: 分布:通常有“普遍”、“较普遍”、“广泛”、“较广泛”、“局限”、“仅见于”等用语。 埋藏条件:包括层顶埋藏深度、标高、厚度。 岩性和状态:土层,要叙述颜色、成分、饱和度、稠度、密实度、分选性等;岩层,要叙述颜色、矿物成分、结构、构造、节理裂隙发育情况、风化程度、岩心完整程度;裂隙的发育情况,要描述裂隙的产状、密度、张闭性质、充填情况;关于岩心的完整程度,除区分完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎外,还应描述岩心的形状,即区分出长柱状、短柱状、饼状、碎块状等。 取样和试验数据:应叙述取样个数、主要物理力学性质指标。对叙述的每一物理力学指标,应有最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 原位测试情况:包括试验类别、次数和主要数据。也应叙述其最大值、最小值、平均值和经数理统计后的修正值。 承载力:据土工试验资料和原位测试资料分别查算承载力基本容许值和摩阻力标准值。 5.地下水简述:地下水是决定场地工程地质条件的重要因素。报告中一般涉及有关地下水的参数有:(1)地下水埋藏条件:是孔隙水,或是裂隙水,或是岩溶水;是承压水,或是潜水,或是滞水,或是层间水,含水岩组的岩性,渗透性大小空间分布特征。(2)地下水的动态:水位水量随年度、季节等时段的变化 规律 和幅度大小,水质变化情况,径流方向的变化。(3)补径排条件:补给区在哪,补给量多大,补给范围多大;径流区在哪,径流量多大,径流方向如何;排泄区在哪,排汇量多少。(4)水质特征:一般性指标,腐蚀性指标,特殊指标(如矿泉水)。 6.场地稳定性和适宜性的评价:场地稳定性评价主要是选址和初勘阶段的任务。应从以下几个方面加以论述:(1)场地所处的地质构造部位,有无活动断层通过,附近有无发震断层;(2)地震基本烈度,地震动峰值加速度;(3)场地所在地貌部位,地形平缓程度,是否临江河湖海,或临近陡崖深谷;(4)场地及其附近有无不良地质现象,其 发展 趋势如何;(5)地层产状,节理裂隙产状,地基土中有无软弱层或可液化砂土;(6)地下水对基础有无不良影响。报告对场地稳定性作出评价的同时,应对不良地质作用的防治,增强建筑物稳定性方面的措施提供建议。 7.其他专门要求,论述的问题对于设计部门提出的一些专门问题,报告应予以论述。 8.结论与建议。一般来说,上列概述、地基岩土分层及其物理力学性质、地下水简述和结论与建议等四项,是每个勘察报告必须叙述的内容。总之,要根据勘察项目的实际情况,尽量做到报告内容齐全、重点突出、条理通顺、文字简练、论据充实、结论明确、简明扼要、合理适用。 9.对于公路工程中的收费站及服务区的勘察及报告编写,属于 工业 与民用建筑范畴,要依据现行版的《岩土工程勘察规范》、《建筑地基基础设计规范》、《建筑地震设计规范》和其他相关规范。 五、工程地质图表编制要点 1.综合工程地质平面图,在总说明中的附图,要求提纲契领,应纲要性标出各种工程地质现象,或可作专门图件,不能图省事以“路线工程地质平面图”来替代“综合工程地质平面图”。 2.勘探点平面布置图,勘探点平面布置图是在地形图上标明工程构筑物、各勘探点、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置,并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。该图应在较大比例尺的工程地质图上进行编制,地形地貌复杂时应专门作测绘工作。 3.钻孔柱状图,反映场地的地层变化情况,在图上应标明地层代号、岩土分层序号、层底深度、层底标高、层厚、地质柱状图、钻孔结构、岩心采取率、岩土取样深度和样号、原位测试深度和相关数据。在柱状图的上方,应标明钻孔编号、里程、坐标、孔口标高、地下水静止水位埋深、施工日期等。柱状图比例尺一般采用整比例,如1∶100或1∶150。 4.工程地质剖面图,此图是作为地基基础设计的主要图件。其质量好坏的关键在于:剖面线的布设是否恰当;地基岩土分层是否正确;分层界线,尤其是透镜体层、岩性渐变线的勾连是否合理;剖面线纵横比例尺的选择是否恰当。理论上剖面比例尺的选择,应尽量使纵、横比例尺一致或相差不大,以便真实反映地层产状,但由于公路工程中的构筑物一般呈条带状,如大中桥等,致使纵、横比例尺一般相差较大,一般横比例尺采用(1∶2000),受报告篇幅影响,纵比例尺一般采用(1∶200)~(1∶500),具体比例要按钻孔的深度而定。在剖面图上,必须标上剖面线号,如6-6′或f-f′。剖面中各孔柱,应标明分层深度、钻孔孔深和岩性花纹,以及岩土取样位置及原位测试位置和相关数据。在剖面图旁侧,应用垂直线比例尺标注标高,孔口高程须与标注的标高一致。剖面上邻孔间的距离用数字写明,并附上岩性图例。 5.土工试验成果表,主要有抗剪强度曲线、压缩曲线等,一般由土工试验室提供。 6.现场原位测试图件,包括载荷试验、标准贯入试验、重型动力触探试验、十字板剪切试验等的成果图件。 7.桩基力学参数表,如果建议采用桩基础,应按选用的桩型列出分层桩周摩擦力,并考虑桩的入土深度确定桩端土承载力。除上述附表之外。有的分层复杂时,应编制地基岩土划分及其埋藏条件表。 8.其他专门图件,对于特殊地质条件及专门性工程,根据各自的特殊需要,绘制相应的专门图件等。 六、结语 本文简单介绍了公路工程地质勘察报告的编制方法,由于公路工程的勘察阶段较多,线路工程所跨越的地质单元繁杂,一般每个工程对报告的编制都会有特殊的要求,因此本文很难将各种情况一一尽述,更详尽的内容,有待于进一步论述。 地质勘察论文:浅析水利水电枢纽泄水输水建筑物冲刷地段的工程地质勘察 摘要:冲刷与地基地质条件密切相关,因此查明冲刷地段的地质条件,既是进行工程地质评价的前提,也是为水工模型试验和结构专业进行消能防冲设计提供可靠地质资料。 关键词:泄水输水建筑物;冲刷;影响因素;工程地质评价 1 泄水输水建筑物的工作特点和冲刷地段 水利水电枢纽中常见的泄水建筑物如溢流重力坝、溢洪道、泄洪隧洞、泄水闸等;输水建筑物如渠道等,各建筑物具有不同的工作特点,不同建筑物的各组成部分与水流接触的地基或边坡一般要经受水流冲刷。冲刷破坏程度主要与水流和地质两方面因素有关,根据破坏程度的差异,可分为一般冲刷地段和严重冲刷地段。但仅就水流方面而言,溢流重力坝下游河床及两岸、溢洪道泄水槽和消能段、泄洪隧洞出口段、水闸下游连接段、渠道落差建筑物陡坡、消力池段水流急,甚至为高速水流,单宽水流所含能量大,多会产生比较严重的冲刷破坏,属于严重冲刷地段。而建筑物的其余组成部分起到引水、导流作用,或将水源区水流平缓地引入主控段,或将消能后水流平稳地泄入原河道,水流流速均不大,属于一般冲刷地段。[1] 2 冲刷引起主要工程地质问题及其影响因素 高速水流具有较大能量,长期冲刷将会引发多方面的工程地质问题:①水流冲刷两岸岸坡,造成大量塌方、滑坡。②射流跌入水垫后形成回流,剧烈冲刷坝脚,导致地基及建筑物失稳。③冲刷坑形成后,上游坡溯流 发展 ,危及坝基稳定。④冲刷坑的不断加深,切断坝基下的软弱夹层、缓倾角断层,形成临空面,可能引起深层滑动。⑤泄水输水建筑物本身受高速水流冲刷而破坏。 影响冲刷的因素很复杂,外因主要为水流特征、下游水深、水舌入射角、冲刷时间等,另外还包括水库调度时间、闸门运行方式等运行管理方面;内因为冲刷地段的地质条件,是影响地基抗冲刷稳定性的基本因素,主要包括:岩土体的物理力学性质、软硬状态、风化程度、断层、破碎带、软弱夹层、裂隙等构造发育程度、产状、性质及相互组合形式等。[2] 3 冲刷地段的工程地质勘察 冲刷地段工程地质勘察工作目的和任务是查明影响冲刷的地质因素,进行正确的工程地质评价和决策,为水工专业和水工模型试验提供相应的工程地质模型,为结构专业进行消能防冲设计提供可靠的地质资料。 3.1 勘察内容 这里所述的勘察内容仅是为查明影响冲刷的地质因素,对某些冲刷地段而言,还存在渗漏、渗透变形和稳定问题。 土质地基:①查明地形地貌特征、微地貌类型;②查明第四系成因类型和分布,特别注意软土层、粉细砂层、膨胀土层、湿陷性黄土层、冻土层、易崩解土层、盐渍土层等;③查明各类土层的物理力学性质。 岩质地基:①查明地形地貌、地层岩性、地质构造;②查明软岩、易溶盐、膨胀性岩或夹层的分布及其性质;③查明岩体的风化程度;④查明主要断层、破碎带、缓倾角断层、裂隙密集带的性质、产状、规模、延伸情况、充填和胶结情况,进行节理裂隙统计,分析各类结构面相互组合形式,进行岩体结构分类,评价冲刷对地基及两岸边坡的影响程度。[3] 3.2 勘察方法 ①工程地质测绘比例尺与各泄水输水建筑物一致,若各建筑物距坝很近时,应与坝址工程地质测绘范围连接。②一般冲刷地段,勘探剖面线应结合查明其它地质问题沿建筑物轴线布置,钻孔深度以查明其它地质问题所需要的深度为准。③严重冲刷地段,如溢流重力坝、溢洪道下游河床,可结合横向围堰、导水墙等导流工程,也可专门布置勘探工作,宜采用钻探和物探进行综合勘察,钻孔深度须进人最大冲刷坑底以下适当深度;当存在软弱夹层、缓倾角断层,冲刷坑的形成可能切割夹层、断层影响坝基、建筑物地基或两岸岸坡稳定时,应结合地形布置竖井或大口径钻孔。④对冲刷地段岩土体,应分层取样,进行岩土物理力学性质试验。⑤加强冲刷地段的施工地质工作,根据施工揭露情况及时核对、调整有关参数和 计算 成果。 4 冲刷地段的工程地质评价 若冲刷坑边坡切割缓倾角断层、软弱夹层等结构面,还需专门对坝体或相关建筑物进行地基或边坡稳定评价。拱坝溢流一般有向心集中作用,应重点考虑冲刷坑形成后对坝肩稳定的影响。另外,还可用岩土的抗冲刷流速作为评价标准,若岩土抗冲刷流速小于水流流速,则会产生冲刷破坏。[4] 地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上需综合分析岩体结构、泄流特征、模型试验、简易估算并结合工程经验作出判断。但在高应力地区,泄流冲击力与高地应力解除的叠加组合作用,如何判断其对岩体的冲刷破坏尚无良策。而高落差高速水流的水锤效应,它象震动传到岩体上并渗入裂隙内,并象爆炸一样急剧地降低岩体的有效应力,以破坏其稳定性,问题相当难解决。因此,冲刷评价应注意留有余地,同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测。若地基存在冲刷地质问题,地质方面仅需提出消能防冲建议,具体采用何种措施由结构专业根据地质资料、水工模型试验成果经技术 经济 比较后确定。 5 结语 泄水输水建筑物是水利水电枢纽工程十分重要的水工建筑物,水流冲刷作用会产生诸多地质问题。冲刷的影响因素主要有地质和水流两个方面,其中前者是根本。目前冲刷坑计算采用的是建立在室内模型试验和原型观测成果基础上提出的经验公式,最终冲刷结果还需通过水工模型试验予以验证。地基冲刷的影响因素十分复杂,地质上应综合分析和评价,注意要留有余地。同时在工程运行期间,对严重冲刷地段必须加强安全监测,为枢纽的正常运行提供安全保障。 地质勘察论文:工程地质勘察探讨 摘要:介绍了工程地质勘察的目的以及决定勘察任务的因素,具体阐述了工程地质勘察流程,包括前期准备、各阶段勘察内容及工程地质勘察报告,以期指导相关人员正确进行工程地质勘察,为设计施工提供准确的地质资料。 关键词:工程地质勘察;目的;任务;勘察报告 建筑是建在地面以上的,地面以下土层的分布,土质的疏松、强度,地下水的深度等都会影响到在建建筑的安危。所以,为了确保建筑及其地基设计的准确性,就必须有建筑场地的地质资料作为科学依据。只有对建筑场地的地质资料有个全面的了解、准确把握才能更好的对建筑及其地基进行设计。 一、工程地质勘察的目的 工程地质勘查的主要目运用坑深、触探、钻探等勘查手段和方法,对在建工程的场地进行调查研究分析,为工程设计和施工提供所需的地质资料。 二、决定勘察任务的因素 (一)建筑场地的复杂程度 根据建筑场地的地形情况将场地复杂程度分为三个级别:简单场地,对建筑地基影响不大;中等场地,对建筑的地基可能会造成一定的影响;复杂场地,对建筑的地基存在很大的影响。 (二)工程所在场地地质条件的研究机当地建筑工程经验 比如,在某一陌生区域,对当地的地质条件缺少研究,则勘查工作量就有加大;相反,如果在此地有工程施工经验,则花费时间及工作量都会减少。 三、建设规模及建筑物等级 依据所建工程类类型,建筑地基负荷大小、建筑地基损坏后造成建筑整体后果的程度等,可将建筑分为三个等级。一级建筑物,主要指的是关键性或有纪念意义的建筑物,破坏后果很严重。二级建筑,主要指的是地基负荷较大的建筑物,破坏后果严重。三级建筑,主要指的是建筑地基负荷不大,破坏后果不严重。 勘察工作的准备。1)接受工程地质勘查任务书,结合工程场地地质条件制定相应的勘查工作计划;2)建筑规模较大或地质条件复杂的场地,应当进行工程地质测绘,并实地观察场地地质情况;3)设置勘查点和勘查线,采用各种地质勘查手段或方法探明场地地质情况,并取得地质试样;4)对取得地质试样进行物理力性测试和水质分析测试。 四、地质勘察各阶段的内容 (一)选址勘察 1.目的 选址勘查是指对工程场地的地质的稳定性和适宜性做出评价。 2.选址阶段的勘察工作 1)对工程场地所在区域的地形地貌、地震、矿产资源和工程地质信息以及气候、自然条件等信息进行收集;2)工程现场实地踏勘,初步了解场地的土层结构情况,形成原因和大致成型年代,主要土层、地下水位等情况。3)对附近区域的建筑物规模、结构、地质资料等情况有所了解;4)工程场地地质情况复杂,现有资料不能不能准确反映地质信息,应当进行必要的地质测绘及勘探工作。 (二)初步勘察 1.目的 1)对在建建筑的地基稳定作出评价;2)为建筑的总体平面提供必要信息;3)为工程的主要建筑地基施工发案提供参考资料;4)如遇不良地质现象提交防治方案。 2.主要任务 1)对场地地质初步了解。2)对地下水水位和冻结深度有个初步了解3)查明场地中不明地质现象,范围,对工程项目的影响和发展趋势 (三)详细勘探 1.目的 1)从工程地质角度评价建筑地基,提出相应建议;2)为建筑地基设计提供详细的地质工程资料;3)为建筑地基的加固和处理提供工程资料支持;4)为不良地质情况的防治提供地质资料。 2.主要任务 1)详细勘查主要采用的手段以原位测试、勘探和室内试样检测为主。2)复杂场地或一、二类建筑物,详细勘探点宜按主要柱列线布置;对其他场地和建筑物可沿建筑物周边或建筑群布置;对重要设备基础应单独布置。3)要以地基主要受力层为原则钻探勘探孔深度。如果地基需要进行变形验算,部分勘探孔可以底基层压缩深度。4)对场地进行详细勘探时,原位测试井、探孔数量级所取地质试样,应依据地质的复杂程度、建筑规模或类别进行确定。取试样和进行原位测试部位,应依据设计要求、地基情况进行确定。 (四)施工勘察 1)对较重要建筑物的复杂地基需进行验槽。验槽时应对基槽地质素描,实测地层界限,查明人工填土的分布和均匀性等,必要时应进行补充勘探测试工作。2)基坑开挖后,地质条件与原勘察资料不符,并可能影响工程质量。3)深基坑设计及施工中,需进行有关地基监测工作。4)地基处理、加固时,需进行设计和检验工作。5)地基中溶洞或土洞较发育,需进一步查明及处理。6)施工中出现边坡失稳,需进行观测及处理。 五、工程地质勘察报告 (一)文字部分 1)勘查工作的任务和概况;2)是否存在影响建筑物地基不稳情况存在及其影响程度;3)工程场地的地质土层结构、强度及各土层物理力学性质;4)低下水位的深度、水质情况、变化情况及对建筑材料的腐蚀程度;5)在地震设防区划分场地类型和场地类别,并判别饱和沙土及粉土;6)对建筑地基基础方案进行分析,提出经济可行的设计方案意见,尤其对地基设计和施工中需注意的地方检出建议;7)当工程需要时,尚应提供:深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的技术参数,论证其对周围已有建筑物和地下设施的影响;基坑施工降水的有关技术参数及施工降水方法的建议;提供用于计算地下水浮力的设计水位。 (二)图表部分 1)勘探点平面布置图; 2)工程地质剖面图、综合工程地质图或工程地质分区图; 3)土的物理力学性试验总表。重大工程根据需要,绘制综合工程地质图或地质分区图、地质柱状图或综合地质柱状图和有关试验曲线。 地质勘察论文:水利工程坝址选择的工程地质勘察探析 【论文关键词】工程地质勘察 水利工程 坝址选取 【论文摘要】通过结合工程实践表明,工程地质勘察人员不仅要了解地质也要了解设计,同时应当对工程地质的相关问题提出分析,并结合水利工程的实际情况而选取合适的坝址。 1.引言 水工建筑物不同于其他建筑物,有其自身的特点。因水工建筑物的建成,而使广大范围内的水文和水文地质条件发生变化。这种变化就可能引起水库岸坡再造、水库渗漏、水库淤积和坝下游河床冲刷等作用。因此,必须重视勘察、设计、施工全过程,否则,后果极其严重。在坝址选择时除了考虑主体建筑物拦水坝的地质条件外,还应研究包括溢洪、引水、电厂、航闸等建筑物的地质条件,为规划、设计和施工提供可靠依据。 2.坝址选取的工程地质勘察 在自然界中,地质条件完美的坝址很少,尤其是大型的水利枢纽,对地质条件的要求很高,更不能完全满足建筑物的要求。所谓“最优方案”是比较而言的,最优坝址在地质上也会存在缺陷。所以在坝址选择时,应当考虑不同方案,并采取改善不良地质条件的处理措施。因此,地质条件较差,预计处理困难,投资高昂的方案,应首先被否定。坝址选择时,工程地质论证的主要内容包括区域稳定性、地形地貌、岩土性质、地质构造、水文地质条件和物理地质作用以及建筑材料等,还要预计到可能产生的工程地质问题和处理这些问题的难易程度,工作量大小等,下面分别论述。 2.1 区域稳定性 区域稳定性问题的研究在水利水电建设中具有特别重要的意义。围绕坝址或要开发的河段,对区域地壳稳定性和区域场地稳定性进行深入研究是一项战略任务。特别是地震的影响直接关系着坝址和坝型的选择,一般情况下,地震烈度由地震部门提供,但对于重大的水利枢纽工程要进行地震危险性分析和地震安全性评价。因此,对于大型水电工程,在可行性研究阶段,应组织专门力量解决区域稳定性评价。 2.2 地形地貌 地形地貌条件是确定坝型的主要依据之一,同时,它对工程布置和施工条件有制约作用。狭窄、完整的基岩“v”型谷适合修建拱坝,宽高比大于2的“u”型基岩河谷区宜修建混凝土重力坝或砌石坝。宽敞河谷地区岩石风化较深或有较厚的松散沉积层,一般适于修建土坝。不同地貌单元,其岩性、结构有其自身的特点,如河谷开阔地段,其阶地发育,二元结构和多元结构往往存在渗漏和渗透变形问题。古河道往往控制着渗漏途径和渗漏量等。因此,在坝址比选时要充分考虑地形、地貌条件。 2.3 岩土性质 岩土性质对建筑物的稳定来说十分重要,对坝址的比选具有决定性意义。因此,在坝址比选时,首先要考虑岩土性质。修建高坝,特别是混凝土坝,应选择坚硬、完整、新鲜均匀、透水性差而抗水性强的岩石作为坝址。我国已建和正在施工的70余座高坝中,有半数建于强度较高的岩浆岩地基上,其余的绝大多数建于片麻岩、石英岩和砂岩上,而建于可溶性碳酸盐岩、强度低易变形的页岩、千枚岩上的极少。通过结合工程实践,根据不同成因类型岩土的建坝适宜性及其主要问题作简要概述。 (1)侵入的块状结晶岩体,一般致密坚硬、均一、完整、强度大、抗水性强、渗透性弱,是修建高混凝土坝最理想的地基,其中尤以花岗岩类为最佳。这类岩石需注意它们与围岩以及不同侵入期的边缘接触面,平缓的原生节理,风化壳和风化夹层的分布,选坝时避开这些不利因素。 (2)喷出岩类强度较高、抗水性强,也是较理想的坝基。我国东南沿海、华北和东北有不少大坝坐落在这类岩石上。喷出岩的喷发间断面往往是弱面,存在风化夹层、夹泥层及松散的砂砾石层,还有凝灰岩的泥化和软化等,对坝基抗滑稳定性的影响不可忽视。此外,玄武岩中的柱状节理,透水性很强,在选坝时也须注意研究。例如:桑干河干流上的山西省册田水库大坝坝基为新生代的玄武岩,柱状节理极发育,坝基及绕坝渗漏严重,影响着水库效益。 (3)深变质的片麻岩、变粒岩、混合岩、石英岩等,强度高、抗水性强、渗透性差,也是较理想的坝基。但是在这类岩体中选坝址,必须注意片理面的各向异性及软弱夹层的存在,选坝时,应避开软弱矿物富集的片岩(如云母片岩、石墨片岩、绿泥石片岩、滑石片岩)。在浅变质岩的板岩、千枚岩区,应特别注意岩石的软化和泥化问题。 (4)沉积岩中,以厚层的砂岩和碳酸盐岩为较好的坝基。这类岩石坝基较岩浆岩、变质岩的条件复杂。这是因为在厚层硬岩层中常夹有软弱岩层,这些夹层力学强度低,抗水能力差,易构成滑移控制面。碎屑岩类如砾岩、砂岩等,强度与胶结物类型有关,一些胶结物在水的作用下可能产生溶解、软化、崩解、膨胀等。在构造变动下往往发生层间错动,经过次生作用易于发生泥化。在坝址比选时必须十分注意这一问题。此外,碳酸盐岩的岩溶洞穴和裂隙的发育,可能会产生严重的渗漏。 另外,在坝址比选中,河床松散覆盖层具有重要意义。修建高混凝土坝,坝体必须座落在基岩之上,若河床覆盖层过厚,就会增加坝基的开挖工程量,使施工条件复杂化。所以当其他条件大致相同时,应将坝址选择在覆盖层较薄的地段。有的河段因覆盖层过厚,只得采用土石坝型。比选松散土体坝基的坝址时,须研究渗漏、渗透变形和振动液化等问题,而且应避开如淤泥类土等软弱、易变形土层。 2.4 地质构造 地质构造在坝址选择中同样占有重要地位,对变形较为敏感的刚性坝来说更为重要。在地震强烈活动或活动性断裂发育的地区,选坝时应尽量避开或远离活断层,而位于区域稳定条件相对较好的地块上。在选坝前的可行性研究时,应进行区域地质研究,查明区域构造格局,尤其要查明目前仍持续活动或可能活动断裂的分布、类型、规模和错动速率,并预测发生水库诱发地震的可能及震级。国外有些水坝就因横跨活断层而坝体被错开或致垮坝。地质构造也经常控制坝基、坝肩岩体的稳定。在层状岩体分布地区,倾向上游或下游的缓倾岩层中存在层间错动带时,在后期次生作用下往往演化为泥化夹层,若有其他构造结构面切割的话,对坝基抗滑稳定极为不利,在选坝时应特别注意。因为缓倾岩层的构造变动一般较轻微,容易被忽视。陡倾甚至倒转岩层,由于构造形变强烈,岩石完整性受到强烈破坏,在选坝时更要特别注意查清坝基内缓倾角的压性断裂。总之,要尽可能选择岩体完整性较好的构造部位作坝址,避开断裂、裂隙强烈发育的地段。 2.5 水文地质条件 在以渗漏问题为主的岩溶区和深厚河床覆盖层上选坝时,水文地质条件应作为主要考虑的因素。从防渗角度出发,岩溶区的坝址应尽量选在有隔水层的横谷、且陡倾岩层倾向上游的河段上。同时还要考虑水库有否严重的渗漏问题,库区最好是强透水层底部有隔水岩层的纵谷,且两岸的地下分水岭较高。当岩溶区无隔水层可以利用的情况下,坝址应尽可能选在弱岩溶化地段。这就要求仔细分析研究岩层结构、地质构造和地貌条件。 2.6 物理地质作用 影响地址选择的物理地质作用较多,诸如岩石风化、岩溶、滑坡、崩塌、泥石流等,但从一些水库失事实例来看,滑坡对选择坝址的影响较大。在河谷狭窄的河段上建坝可节省工程量和投资,所以选择坝址时总希望找最窄的峡谷段。但是,峡谷地段往往存在岸坡稳定问题,一定要慎重研究。如法国罗曼什河上游一坝址,地形上系狭窄河段,河谷左岸由花岗岩和三叠纪砂岩及石灰岩构成。右岸是里亚斯页岩,表面上看来岩体较完整,后经钻探发现页岩下面为古河床相的砂砾石层,表明了页岩是古滑坡体物质,滑坡作用将河槽向左岸推移了70m。因而只得放弃该坝址而另选新址。 2.7 天然建筑材料 天然建筑材料也是坝址选择的一个重要因素。坝体施工常常需要当地材料,坝址附近是否有质量合乎要求,储量满足建坝需要的建材,如砂石、黏土等,是坝址选择应考虑的。天然建筑材料的种类、数量、质量及开采条件及运输条件对工程的质量、投资影响很大,在选择坝址时应进行勘察。 3.结语 从实践表明,选择坝址是水利水电建设中一项具有战略意义的工作,它直接关系到水工建筑物的安全、经济和正常使用。工程地质条件在选坝中占有极其重要的地位,选择一个地质条件优良的坝址,并据此合理配置水利枢纽的各个建筑物,以便充分利用有利的地质因素、避开或改造不利的地质因素。 地质勘察论文:工程勘察中的水文地质问题不容忽视 内容摘要:往往在工程勘察设计和施工过程中文地质问题常常被忽视,本文从以往工程勘察中水文地质问题被忽视的原因进行分析,并做出评价其危害给工程带来的不便。 关键词:工程勘察;水文地质;危害 实践证明,在工程勘察、设计和施工过程中,水文地质问题始终是一个极为重要但也是一个易于被忽视的问题。之所以重要,是因为水文地质和工程地质二者关系极为密切,互相联系和互相作用,地下水既是岩土体的组成部分,直接影响岩土体工程特性,又是基础工程的环境,影响建筑物的稳定性和耐久性。至于容易被忽视,是在实际的勘察工作中,在勘探成果内因为很少直接涉及水文参数的利用,水文地质问题往往只被认为是象征性的工作,在勘察中大多只是简单地对天然状态下的水文地质条件作一般性评价。在一些水文地质条件较复杂的地区,由于工程勘察中对水文地质问题研究不深人,设计中又忽视了水文地质问题,经常发生由地下水引发的各种岩土工程危害问题,令勘察和设计处于难堪的境地。为提高工程勘察质量,在勘察中加强水文地质问题的研究是十分必要的,在工程勘察中不仅要求查明与岩土工程有关的水文地质问题,评价地下水对岩土体和建筑物的作用及其影响,更要提出预防及治理措施的建议,为设计和施工提供必要的水文地质资料,以消除或减少地下水对岩土工程的危害。 1、工程地质勘察中水文地质评价内容 在以往的工程勘察报告中,由于缺少结合基础设计和施工需要评价地下水对岩土工程的作用和危害,总结以往的经验和教训,我们认为今后在工程勘察中,对水文地质问题的评价,主要应考虑以下内容: (1)应重点评价地下水对岩土体和建筑物的作用和影响,预测可能产生的岩土工程危害,提出防治措施。 (2)工程勘察中还应密切结合建筑物地基基础类型的需要,查明有关水文地质问题,提供选型所需的水文地质资料。 (3)不仅要查明地下水的天然状态和天然条件下的影响,更重要的是分析预测在人为工程活动中地下水的变化情况,及对岩土体和建筑物的反作用。 (4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题。 2、重视岩土水理性质的测试和研究 岩土水理性质是指岩土与地下水相互作用时显示出来的各种性质。岩土水理性质与岩土的物理性质都是岩土重要的工程地质性质。岩土的水理性质不仅影响岩土的强度和变形,而且有些性质还直接影响到建筑物的稳定性。以往在勘察中对岩土的物理力学性质的测试比较重视,对岩土的水理性质却有所忽视,因而对岩土工程地质性质的评价是不够全面的。 岩土的水理性质是岩土与地下水相互作用显示出来的性质,而地下水在岩土中有不同的赋存方式,不同形式的地下水对岩土水理性质的影响程度有所不同,而且影响程度又与岩土类型有关。 结合水是地下水在粘性土中的主要赋存形式,在砂土中含量甚微。结合水尤其是弱结合水与粘性土相互作用时显示出来的性质如可塑性、膨胀性、收缩性等归为粘性土的物理力学性质,因其受强力束缚,活动范围极为有限,对岩土的动态水理性质影响较小。 3、全面了解地下水引起的岩土工程危害 地下水引起的岩土工程危害,主要是由于地下水位升降变化和地下水动水压力作用两个方面的原因造成的。 地下水位变化可由天然因素或人为因素引起,但不管什么原因,当地下水位的变化达到一定程度时,都会对岩土工程造成危害,地下水位变化引起危害又可分为三种方式: (1)水位上升引起的岩土工程危害。潜水位上升的原因是多种多样的,其主要受地质因素如含水层结构、总体岩性产状;水文气象因素如降雨量、气温等及人为因素如灌溉、施工等的影响,有时往往是几种因素的综合结果。 ①土壤沼泽化、盐渍化,岩土及地下水对建筑物腐蚀性增强。 ②斜坡、河岸等岩土产生滑移、崩塌等不良地质现象。 ③一些具特殊性的岩土体结构破坏、强度降低、软化。 ④引起粉细砂及粉土饱和液化、出现流砂、管涌等现象。 ⑤地下洞室充水淹没,基础上浮、建筑物失稳。 (2)地下水位下降引起的岩土工程危害。地下水位的降低多是由于人为因素造成的,如集中大量抽取地下水、采矿活动中的矿床疏干以及上游筑坝、修建水库截夺下游地下水的补给等。地下水的过大下降,常常诱发地裂、地面沉降、地面塌陷等地质灾害以及地下水源枯竭、水质恶化等环境问题,对岩土体、建筑物的稳定性和人类自身的居住环境造成很大威胁。 (3)地下水频繁升降对岩土工程造成的危害。 地下水的升降变化能引起膨胀性岩土产生不均匀的胀缩变形,当地下水升降频繁时,不仅使岩土的膨胀收缩变形往复,而且会导致岩土的膨胀收缩幅度不断加大,进而形成地裂引起建筑物特别是轻型建筑物的破坏。 地下水在天然状态下动水压力作用比较微弱,一般不会造成什么危害,但在人为工程活动中由于改变了地下水天然动力平衡条件,在移动的动水压力作用下,往往会引起一些严重的岩土工程危害,如流砂、管涌、基坑突涌等。流砂、管涌、基坑突涌的形成条件和防治措施在有关的工程地质文献中已有较详细的论述,这里不再重复。 水文地质工作在建筑物持力层选择、基础设计、工程地质灾害防治等方面都起着重要的作用,随着工程勘察的发展,其必将受到越来越广泛的重视,切实做好水文地质工作将对勘察水平的提高起着极大的推动作用。 地质勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘察的地位 摘要:水文地质勘查在岩土工程建设的项目中占居着非常重要的地位,尤其是在对岩土工程的勘察过程当中水文地质指标参数,其会直接的影响到整体岩土工程的施工质量。文章重点研究分析了水文地质勘查过程中岩土工程勘察的重要地位,而且详细的分析了其占居的重要意义,并且具体的论述了水文地质勘查的具体内容。 关键词:岩土工程勘察;水文地质勘查;地位;内容 岩土工程勘察不但包括岩土的物质勘察,也包括水文地质勘察。其发挥着在建筑领域的重要性指导的作用,其中的水文地质勘查在岩土工程勘察中也是非常重要的环节之一。 1水文地质勘查的概念 作为岩土工程勘察中主要构成环节的水文地质勘查,重点研究水文地质在工程建设中所起到的影响作用。重点是在前期的水文地质数据作为基础之下,采用合理的比例进行有效的科学验证,采用先进的科学仪器及勘察技术对水文地质的各项指标作出详细的分析研究,比对出影响水文地质勘查的各种因素,并对水文地质的每个参数变量作出其对整个岩土工程的影响范围。 2岩土工程勘察中水文地质勘查的地位 2.1水文地质勘查影响建筑的基础埋深 地基的埋深程度和水文地质的情况紧密相关,地基根据水文地质前期的每个参数进行分析后才掌握其深浅的数据,然后划分地基埋深的最付款范围。对水文地质的动态数据了解全面后,再通过结合施工现场的实际环境,对建筑物作出埋深尽寸的合理判断。岩土工程的实际施工设计当中要对静态地下水位作出准确的勘察。通常的情况下,建筑物埋深的标准是在地下水位之上,也有一些比较特殊的建筑工程地下水位比较高,这就需要地基的基础埋深要符合其区间范围的要求,其建筑物埋深的位置标准要在地下水位之下,在施工的前期,可以使用先进的技术来降低其水位,从而保证地下水的深度不会影响到埋深的位置。另外,地下水流会影响到土壤的软硬程度,这样岩石层就会也现软化的现象从而出现岩石干裂,这对地基的埋深影响非常大,所以必须要保证埋深处于岩石层之上。 2.2建筑工程的质量受水文地质影响 许多因素都会直接影响地下水位,从而产生水位或高或低出现不稳定的水文现象。建筑工程中水位的高或低都会直接影响其发展。细致研究发现,所有的土壤中都含有酸碱,其只有保持平衡,土壤才会相对的稳定并保持其坚硬度,但是水位出现上升时就打破了岩石的平衡,同时地下水中含有的盐性物质可以腐蚀建筑材料,这样就会降低建筑物基础的承载能力。同样的如果水位上升也可以使暗河产生积水的现象,建筑材料会非常容易的产生裂缝,这样安全上就产生了严重的问题。 2.3建筑工程支护效果受水文地质影响 处于良性循环的地下水动力循环,受到地质以及自然条件的干预下,一直处于平衡的水动力循环状态,如果受到人为因素,平衡的状态将无法保持,建筑工程也随之出现了一系列的问题,其中包括工程的安全性以及稳定性。比如,现阶段我国人口不断的增长,使得土地的开发也出现了局限性,同时制约了土地的使用权限,所以采用的解决办法就是建造更多的高层楼房。楼层越高其地基就需要更加的埋深,其中位低水位的方法就是直线开挖或抽水,这样就人为的破环了地下水动力。从而改变了地下水处于的地质环境,岩层也随之出现了空心现象,大大的降低了岩土工程后期建设的整体质量,同时也降低了建筑物的使用寿命。 3岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 3.1自然地理条件 影响勘察的重要因素就是自然的地理条件。岩土工程勘察中最主要的内容就是对自然地理条件的客观勘察,从而使水文地质勘查项目能够有序的进行奠定前期基础保障。其自然地理条件的勘察内容包括的范围比较广泛,涉及的层面也比较大,其中包括地形地貌、气候及水文等。 3.2地质环境 地质环境的勘察是水文地质勘察中的主要勘察内容,其构成的内容主要包括岩石的性质和地质的特征以及基底的构造等等,探索研究岩土工程地处区域中的地质环境,探索研究岩层在水作用情况下其能承受的抗压能力,同时对岩层所受到的腐蚀程度进行详细的测定,同时作出对岩土工程建筑物的耐久程度的具体且有效的判断。 3.3地下水位的具体情况 岩土工程中地下水位对其影响非常大,建筑物地基是否稳定坚固水位起着决定性的作用,因此水文勘察内容的重点之一就是地下水位。另外,水文勘察内容还包括水位变化的情况以及水位上升与下降的特点,岩石环境范围内的水补充作用,同时分析研究地下水在岩土中的排泄是否正常,在历史方面也需要进行仔细勘察其特点,通过仔细的研究分析,掌握历史高低水位产生的主要原因。岩石层面上的物质中其性质都各有不同之处,而地下水蕴藏的多少也各不相同,其中水文勘察的内容就包括了水的流速以及水的类型两个方面。分析研究动态水位,这在岩土工程中基底的调整上具有非常重要的指导性作用,及时有效的调整及改进基底。与此同时勘察地下水的过程当中,可以用不同的测定方法来对地质水系进行合理有效的测定,例如可以采用探井和钻孔等一些方法进行水位上的测定;另外在进行水位的测定同时要注意时效性的测定,其必须要在静止的地下水位条件下进行一定时间的测定,探索出地下水的渗透情况及其存在的状态。 3.4含水层以及隔水层的情况 水文勘察内容关键环节之一就是含水层及隔水层,建筑物地基结构的层次及稳固程度受其直接的影响。勘察隔水层及含水层的内容重点包括以下方面:每一个含水层的埋深水位与其条件,其中主要的水层水位的具体情况和水层厚度的具体分布情况,每一个水层的地下水类型以及其水流的方向,水流的速度和水位动太的具体情况。进行地质水文勘察的过程当中,首先要考虑到岩土工程中建筑材料对于水的敏感程度后,通过结合现代科学合理的应用地下水的渗透系数,同施工现场的具体地理环境相结合,认真仔细的研究出每一个水层对建筑材料所能够腐蚀的情况,然后再进行岩土工程的材料设计。 4结束语 岩土工程勘察的重要组成部分就是水文地质勘查,同时岩土工程建设过程当中的安全性以及质量都受勘查质量高低的直接影响。因此,地质勘察人员必须要掌握水文地质勘查的具体内容及其地位,为水文地质勘察工作能够有效的实施奠定基础。 地质勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察的实践 摘要:本文仔细研究分析了在复杂的地质条件下关于岩土工程勘察的实践与研究,通过这个研究,简要概述了岩土工程勘察重要性和复杂地形地质条件下岩土工程勘察中出现的问题,在最后也对复杂地质条件下岩石工程勘察的技术进行了分析,希望为相关领域及相关人士提供借鉴。 关键词:复杂地质;岩土;工程勘察;实践与研究 由于国民经济的快速发展,国家的工程迎来了发展机遇,同时也面临着挑战,因为我国的地形多以山地丘陵为主,地质比较复杂且多样化,要想在复杂的地形条件下进行工程的建设是比较艰难的,这无疑给工程建设单位提出了更高的要求,在施工的过程中,有一些地形复杂的地区容易发生事故,因此,为了更好的保障人们以及施工人员的生命财产安全,在施工前以及施工过程中都进行岩土工程勘察是极有必要的。除此之外,由于岩土工程勘察工作的好坏会直接影响工程的质量,所以能否有效的做好岩土工程勘察是一项基础性工作并且具有决定性作用。勘察数据将直接影响着工程进度和工程质量,数据的偏差时常会发生,在岩土工程勘察工作中存在一些难以避免的状况,但是好在这种问题是可以通过使用新科技新技术避免的,随着新工程的发展以及岩土工程勘察技术的完善已经被越来越多的行业所使用[1]。所以本文通过分析关于复杂地质条件下岩土工程勘察的实践与研究对其长远发展具有深远的影响。 1简述复杂地质条件 从当前的岩土工程勘察标准来看,如果从地质条件来进行划分的话,一共可以分为三个等级,分别为三级、二级以及一级。三级是这三类里面最为简单的,一般是指勘察地区的岩土种类相对比较单一,也没有明显的性质变化,同时它也不会受地下水的影响;而二级地质条件属于普遍的类型,主要是指勘察地区的岩土种类较多,存在一定的性质变化,且工程开展在一定程度上受地下水影响,但是有办法进行化解;与其他两类地质条件不同的是就是一级地质条件,也就是复杂的地质条件,它的一般特征表现为地质灾害发育强烈;地形与地貌类型复杂。地质构造也相对复杂,它的岩土性质与外貌形态都有比较明显的变化,岩土体工程地质性质不良;它的地质与水文条件都不好,并且受人类活动的影响较大,加上本身就有的多年冻土、湿陷性、膨胀性、盐渍性岩土,所以处理难度较大并且需要经过特殊处理。而在复杂地质条件下进行岩土工程勘察主要需要做的是:首先要去搜寻与勘察地区相关的资料,包括气温、冻土层深度、地温、降雨量等气候状况,然后再把找到的资料进行整理,继而进行研究分析该区域的土质构成和下伏土层的分布区域、土层性质以及形成原因等;除此之外,还要检查该区域的地下水类型,仔细研究当地植被生长状况等[2]。 2岩土工程勘察重要性 岩体工程勘察对整个工程建设具有关键性作用,因此,在进行工程施工前进行岩体工程勘察工作是非常有必要的,它的重要性主要存在于以下几个方面:①区域的水文情况。在工程建设前调查好区域周边水文地质状况可以更好的分析工程情况,可以更好的判断区域周边的水文情况是否会影响工程施工或者对施工会造成多大的影响,继而更好的为工程建设提供参考并考虑其可行性。②区域的地下情况。由于岩土工程勘察可以探测到工程区域周边的地下存在的各种物质,从而更好的判断这些地下的物质是否会给工程建设造成副作用,如果结果是显示是有影响,那么就要提前采取措施,制定相应的解决方案,避免给工程施工造成更多的困扰。③区域的数据收集。对勘察地区的地形地貌进行研究,得出并记录下相关的数据,继而进行仔细分析,然后得出施工区域的地质变化情况,这样可以更好的为工程施工及时的提供相关的参考资料。④区域的施工可行度。进行岩土工程勘察是建立在工程建设区域的周边岩土参数基础上,在这个基础上再与施工的其它要求相结合,为工程的施工可行度提供参考建议,减少不良影响的发生[3]。在施工前期与施工过程中进行岩土工程勘察可以更好的把握工程区域周边的影响因素以及各种地质灾害情况,这样就能在工程建设初期建立相应的解决措施,避免一些影响施工的因素的发生[4]。 3复杂地形地质条件下岩土工程勘察存在的问题分析 3.1野外勘探工作不到位 在岩土工程勘察的过程中,经常会发生由于没有深入和明确的了解勘探区地层以及工程结构和功能,经常会出现一些问题:①勘探点间距和深度问题。一些施工人员在实际勘察过程中没有按照相关的标准进行加密勘探点,加之现场记录人员工作记录不仔细,比较随意,所以经常会发生相邻两个勘探点之间地层相差过大的情况;除此之外,由于事先对勘察区域的岩土特性不了解,没有仔细分析岩土是属于哪一等级,所以在采集岩土时,由于受盐渍土、湿陷性土等特殊的岩土的因素所影响,导致地基等级发生变化,最后就会发生勘探点间距不合理的情况。②原位测试的问题。如果在勘察的过程中发生不规范的操作行为就会导致最终采集的数据不准确的情况,特别是在冬季与夏季,触探指标会出现更加明显的差距;除此之外,在使用标准贯入试验时,孔深和杆长的校正也会出现偏差,孔底存在残留和缩径,没有及时的发现标贯器以及下落到测试位置,这样就会使标贯击数出现严重偏差。③地下水位测试和试样采集问题。在进行地下水位的测量工作时,需要量测钻孔水位,如果对区域周边是否有滋出地下水的陡壁和抽水井的情况没有进行调查的话,就极有可能给地下水位的测量带来困扰。如果在数据的采集过程中不严格遵照相关的标准,就会很容易发生原状样密封不到位、高度不够以及数量不足的问题,从而导致含水量出现散失的状况。 3.2资料缺乏与报告不准 尽管当前国家已经对工程地质勘察工作引起重视,建设部门也在不断的完善自身的岩土工程勘察工作,但由于发展时间较短,仍然存在较多弊端,对各个区域的地质研究不够,经常会出现建设区域在进行施工过程中找不到相应的参考数据,继而导致工程不能正常进行。而岩土勘察工作的重要作用就是要提高有效的参考数据,建设单位需要根据岩土勘察工作提供的资料与数据来选择合适的基坑围护方式、基础形式以及相应的持力层,这样才能帮助施工单位可以更好的根据资料去编写施工计划与方案。除此之外,还有一个大的问题就是施工单位在进行岩土勘察工作后,它的勘察数据与实际情况存在很大的偏颇,因为很大一部分的岩土勘察人员比较随意,结论比较马虎,走形式。这给建设单位、施工工作造成了很大的困扰,在没有事实可以依据的前提下,很多的施工计划方案完全没有参考工程的勘察报告。 4岩土工程勘察技术在复杂地形中的应用措施 4.1加强管理监督 由上可知,因为工程勘察工作发展时间较短,所以要想有效的规避上述工程勘察中出现的问题,首先就是要对复杂地质条件下岩土工程勘察的工作人员加大管理力度,加强监督力度和频率。管理人员还要努力向优秀的单位进行学习以不断完善自身。除此之外,由于工程勘察工作的性质是多变的,所以管理人员不仅仅是根据规章办事,还要懂得变通,根据实际情况处理突发事件。也不仅是完善岩土工程勘察监督机制,还要把责任分配到个人头上,这样出现问题就不会产生纠纷。监督管理人员还要定期去到施工区域进行监督,只有自己亲自了解清楚施工情况,才能有助于在施工时做出更正确的选择,另外,监督人员还应对土地资源进行规划,制定出一套科学有效的实施方案。 4.2采用创新先进的岩土工程勘察技术 由于复杂的地质条件一般为粉细砂状态相对比较松散,如果直接进行施工,就会导致上覆建筑结构后期运行存在严重的安全隐患。因此,为了更好的保障施工安全与质量,在复杂地质条件下进行岩土工程勘察工作时需要对区域地基进行适当的处理再施工[5]。如果可以在岩土工程勘察中引进先进的勘察新技术,提高勘察水平,在处理勘察点布置的随意性问题时就可以对勘察点进行勘察时采用克里格法;在对岩土工程分析评价的过程中,要想更好的提高精确度,可以利用多道瞬态面波勘察技术和高密度点法;为了对地基承载力的特征值进行准确的确定,可以采用回归分析法;整理岩土工程勘察资料的过程中,为了提高结果的准确性,使用计算机是一种行之有效的方法。 5结语 在进行复杂地质条件下的工程勘察工作中,需要使用更先进的技术,同时勘察的工作人员还要提高自身的专业水平与专业知识,全身心的投入到勘察工作中。充分了解自己工作的重要性,保证工程的安全与质量,以期促进工程建设的可持续发展。 作者:王飞 单位:广西壮族自治区三一〇核地质大队 地质勘察论文:岩土工程勘察基础地质运用 摘要:改革开放以来,我国经济的快速发展为科技的发展提供了坚实的物质保障,岩土工程勘查技术的快速发展推动了工程地质勘察的发展。在进行实际勘察的过程中,随着基础地质技术在岩土工程勘察中的应用,使得岩土工程的勘察质量和施工质量都得到了大幅度的提升。本文对基础地质和岩土工程勘察概况进行分析,对岩土工程勘察中基础地质应用技术进行叙述,研究了基础地质在岩土工程勘察中的应用,为岩土工程勘察工作的顺利进行提供了一些建议。 关键词:基础地质;岩土工程勘察;应用 1引言 经济社会的发展不可避免的要进行各种工程施工,而在工程项目进行施工之前必须要对岩土工程进行勘察。通过对岩土工程的地质进行勘察,才能够获得施工地区的地形环境和水文环境资料,从而保证工程施工的顺利进行,提高施工方案的科学性和合理性。基础地质技术在岩土工程勘察中起到了至关重要的作用,提升了岩土工程勘察的质量,确保了工程施工的顺利进行。 2岩土工程勘察中基础地质应用技术 2.1钻探技术 在岩土工程勘察中,运用钻探技术对地下岩层和土壤进行勘察,可以对工程建设的地下岩层和土壤等信息进行了解,有利于工程的顺利开展。在进行钻探之前,要根据勘察现场的地形地貌等实际情况对地层土质进行初步了解,选择合理的钻探方法和设备。 2.2槽探技术 在地形情况较为复杂,例如陡坡、险道和悬崖峭壁等地区,无法运用钻探技术进行勘察,一般选择槽探技术进行岩土工程勘察。运用该种技术,可以使勘察人员直接到工程内部对勘察内容进行观测和取样,有利于获取一手的勘查数据信息,从而使勘测人员获得更准确和丰富的信息,保证后续施工的顺利进行。 2.3地探技术 地探技术对需要的技术仪器和操作水平都具有较高的要求,因此要根据地探技术的种类选择合理的技术仪器。地探技术分为物理探测和化学探测两种,探测的主要内容包括:土层岩土波速、电阻率、辐射参数、弹性动态和循环性以及土壤的金属含量等。根据不同地质在测试仪器中的不同反应,对该区域的实际地质情况进行查明,具有较高的精确性和技术性。 3基础地质在岩土工程勘察应用中存在的问题 3.1对岩土勘察认识不足 野外地质勘查是获取一手资料信息的有效途径,有利于提高室内勘察报告的质量,为建筑工程的整体质量奠定了基础。但是,在我国目前的岩土工程勘察中,勘察人员由于缺乏对野外地质勘查工作的认识,并不重视野外勘查工作的开展,仅仅将野外勘察工作作为一项任务,并不指派专业的勘察人员进行。导致野外勘查工作的质量不高,数据信息等资料不准确,造成了资源的浪费。由于勘察人员对岩土工程勘察的认识不足,导致勘查技术的选择也较为不合理,勘查工作的质量得不到保障,增加了后期施工的安全隐患。 3.2岩土工程勘察不规范 目前,我国的岩土工程勘察工作的相关规范还不完善,勘察的流程和环节还不明确,导致在进行实际的勘查工作时,一些工作人员的操作不科学,并不能按照相关流程进行,导致岩土工程勘察的结果不准确,影响勘查工作的质量。另外,一些管理人员对岩土工程勘察的认识也不够,使得监督工作的开展没有落到实处,管理效率较低,使得勘察报告中的信息数据不准确,不能为后期的施工提供科学合理的依据。我国的岩土工程勘察工作中只有部分人具有专业的知识和技能,大部分勘察人员的工作能力和工作经验都不足,导致勘查结果的准确性得不到保障,岩土工程勘察工作的价值得不到有效的发挥。 3.3室内测试结果不准确 岩土工程勘察工作中应该根据实际情况选择合理的室内测试形式,将岩土样品及时的送达,按照相关标准和操作要求进行室内测试实验,保证室内测试的及时性和准确性。但是由于目前的室内测试实际操作过程中,一些工作人员,并没有认识到岩土样品及时性送到的重要性,土壤样品得不到良好的保存,导致经常发生室内测试的结果不准确的情况,从而导致工程的施工设计出现问题,对建筑工程的整体质量带来不利的影响。 4基础地质在岩土工程勘察中的应用 4.1在野外勘察中的应用 野外勘查是岩土工程勘察中的重要环节,通过野外勘察,对岩土工程的整体情况进行探测和收集,通过对这些信息的研究和分析,对该地区的地质和岩层分布情况进行总结,为工程施工提供依据。在进行野外勘查时,要注重以下几点:①要对勘察工作进行分层,对探测到的信息根据所分的层次进行记录,保证信息的完整性和准确性;②在利用钻机进行钻孔勘探时,应该对钻孔进行集中勘探,记录勘察的结果;③在进行原位测试时,应该严格根据相关规定的标准和流程进行。进行静力触探试验时,为了降低零漂现象的发生概率,减少试验所受的外界干扰,应该确定好探测的深度,并及时的记录温差情况。在进行标准贯入试验时,根据规范校正杆长和钻孔深度,确定具体测试位置,对标准贯入下降情况进行检测,保证贯入到勘测的软层中,确保勘查数据的完整性和准确性。 4.2在资料收集中的应用 在进行岩土工程勘察时,由于不同工程的岩土情况也各不相同,且一些岩土结构较为复杂,所以,很难通过短时间的勘察获得所需的数据信息。因此,为了保证工程的顺利开展,必须通过岩土工程勘察搜集与地质相关的信息。在勘察后期的搜集资料是为了保证勘察工作的准确性,避免由于勘察错误影响施工的质量。因此,资料搜集是岩土工程勘察工作中的重要内容,是对基础地质技术勘察的补充和完善。例如,在野外勘察工作的后期,应该对基础地质进行划分,搜集勘察后的相关地质资料。由于在进行野外勘察时,是多台钻机同时进行勘查工作的,因此,应该安排专门的人员进行资料搜集工作。在进行静力触探试验时,温差的大小对触探指标将会造成一定的影响,通过分析后期的地质资料,排除其中不确定的因素,对其中的软土信息进行确定,避免后期施工中出现岩土坍塌和变形。 4.3在室内测试中的应用 在进行室内测试时,为了避免因为样品放置时间过长而导致的样本性能变化,因此应该在获得样本的最短时间内对样本进行测试。现阶段,我国在进行原位测试时还存在压力值不标准和数据重复、冲突等情况,为了解决这些问题,在进行室内测试时,应该严格按照相关标准进行,不断的提升室内测试的准确性,降低岩土工程勘察的成本。根据实际的岩土结构和性质,选择合理的采样设备。例如,收集硬质岩土采用单动或双动二重管区取土器,收集软土样本采用薄壁取土器,在进行样本的收集时,应该保证岩土样本的完整性。因为不同的岩土具有不同的性质,在进行室内测试时要充分的考虑岩土的性质。例如,软土的抗压力较低,含水量较高,在进行测试时应该充分考虑这两个性质;黏土的测试应该考虑黏粒含量对测试结果的影响。在进行剪切时,应该将渗透系数控制在6~10cm/s以下,进行快剪试验。表1为某工程基础地质工作内容表。 5结束语 我国土建工程的快速发展促使岩土工程勘察技术得到了较大的提升,但是,现阶段我国基础地质在岩土工程勘察应用中还存在一些问题,必须对相关问题进行分析和解决,以促进基础地质技术的不断完善和岩土工程勘察的顺利开展。在进行实际的岩土工程勘察时,应该根据勘察地区的地形地貌等实际情况,选择合理的勘查技术和勘查设备,提高岩土工程勘察工作的效率,保证勘察数据的真实性和准确性,为工程项目的顺利开展提供准确的信息资料。 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质问题浅议 摘要:在各类土木工建筑程项目建设施工的过程中,岩土工程勘察工作一直是非常重要的一个环节,并且发挥着十分重要的作用。做好岩土工程勘察工作,提升勘察质量和勘察效率,这样可以更好地对于水文地质情况进行了解,及时和提前发现各类问题,提升后续施工的安全性和稳定性,减少各类返工和质量问题的出现。作为土木工程的基础,岩土勘察工程本身实现了对于地下水文等相关信息的有效判断,这些判断也让后续工程项目的建设施工具备了一个可行的执行方案数据保障。因此结合实际情况,对岩土工程勘察中需要解决的水文地质问题进行了分析和探究。 关键词:岩土工程;工程勘察;水文地质;工程施工;建筑工程 1引言 在当前社会经济快速发展的过程中,我国建筑行业也处于一个快速发展的阶段,各类工程项目建设活动的开展,也对于岩土工程勘察工作提出了很大的要求和挑战。在工程项目建设施工的过程中,我们应该重视水文勘察工作的有效开展,积极推进相关调查工作,这样才能为工程项目建设工作的顺利开展提供可靠的保障。 2岩土工程中水文地质问题的重要影响 在当前社会进步和经济发展的形势下,人类进入了一个新的发展阶段,同时这一阶段中人们的生产、生活以及各类建设行为也受到了各类自然灾害的影响。很多地震、台风、泥石流、洪涝灾害等,都与地下水文问题密切相关。地下水文和岩土结构之间有着密切的关联和影响,同时本身一旦出现了地下水文地质问题,也会很有可能引发各类严重的地质灾害。第一,工程整体影响。对于土建工程来说,水文地质问题本身对于工程的基础工程有着十分严重的影响。如果地下水文对于地基造成影响,那么就会导致建筑本身的地下室潮湿、土壤盐碱化等问题,建筑物本身受到严重的腐蚀作用,从而引发各类问题。在工程施工之前,应该在岩土工程勘察阶段,对于地下水对基础工程可能产生的影响进行切实有效地分析。第二,基础埋深的影响。岩土工程在实际施工活动开展的过程中,其应该对于地下水文地质的动态和基本情况进行了解,同时也要对于一些具体的细节问题进行掌握。如果存在地下水,那么基础埋深则应该对于地下水位高度进行考虑,同时采取有效措施对于水位进行控制和降低。在基础埋深过程中,也要对于承压水进行考虑,避免开挖过程中出现承压水冲击的问题。一般来说,在工程施工中为了节约成本,其往往会利用天然地来进行施工,同时这种天然地本身的施工也较为方便。但是,如果其本身地质情况不够稳定,存在一定的基础沉降问题,那么其就很难对于工程设计方面的需求进行满足。这时候,应该在岩土工程勘察完毕之后,结合实际情况,对于地基采取有效措施进行处理,保障承载力符合工程施工要求和标准,确保抓好质量符合施工标准。同时也要对于后续开挖工作中土地转化的问题进行科学分析,这也需要技术人员予以重视和关注。第三,支护方面的影响。在现代城市发展建设中,城市中越来越多的高层建筑也为工程施工提出了很多新的要求。在一些具体的施工环境下,垂直开挖往往成为了工程开发的重要选择方式。在进行开发的过程中,很多情况下都会结合实际第二次情况来选择抽水的操作方式,对于地下水位问题进行控制,进而控制土侧压力问题。但是,如果在实际开挖的过程中对于地下水位的控制不到位,那么就会造成如果水位突然下降,从而同时引发一些沉降和变形等问题的出现。在实际施工之前,应该展开全面有效地勘察。水位地质问题对于工程的整体施工有着很大的影响,同时也会影响工程的耐久性和稳定性。我们必须要重视勘察工作,并且确保勘察质量和效果,这样后续施工才能得到更好地保障。 3岩土工程勘察中应该重视的问题 第一,明确勘察工作的重要性,做好勘察工作的充分准备。水文地质本身和岩土工程有着密切的关联,在一些特定区域,其水文地质情况十分复杂,如果前期不够了解,那么后续的施工就会受到影响。为了让工程施工具有足够的稳定性和安全性,我们就应该重视对于各类水文地质灾害的有效预防。在建筑工程施工开始前,必须要做好施工地点的岩土地质勘察工作。施工单位必须按照建筑工程岩土地质勘察要点对岩土地址进行全面的检查,准确的反应现场地质情况,并对地质情况来选择适合的勘察方式,让勘察的效果得到有效的保障,同时也为后续地基施工提供重要的参考依据。具体勘查工作开展落实中,首先要进行初步勘察工作,这一阶段应对施工地点内的不同位置进行稳定性评估,同时探讨地基的岩土状态以及技术条件的合理性,并且为建筑的布置以及地址问题解决方案的制定提供科学依据。对工程区域地层的结构特点以及分布情况进行了解与把握,在对不同深度岩层采样样本深入分析的基础上保障岩土勘察当中的指标能够测定的更为顺利、有效。在勘察工作开展之前,相关施工单位要对施工地点的施工可行性进行勘察,分析当地的岩土地质环境是否适宜建设建筑工程。在进行可行性勘察时,要注意搜集施工地点内的所有地质资料,如地形地貌、地震情况以及附近建筑地质条件等讨。第二,勘察自然条件。岩土工程勘察工作是各类土木建筑工程和岩土工程开展的基础,是对于岩土数据进行提供的必要保证。我们应该从更加科学的角度进行勘察,同时结合当地自然环境的特点进行分析。一般来说,自然条件的勘察应该对当地有地下水文、地形地貌等方面的问题进行充分的考虑,同时结合实际情况给予后续施工一个有效地勘察方案保障,做好对自然条件方面问题的充分理解。第三,勘察地下水位。地下水位问题直接影响了建筑的安全、地基的施工,是非常重要的勘察资料和内容。在实际施工之前,岩土工程勘察工作应该重视对地下水位的勘测,同时了解最近几年期间施工区域的水位变化情况,同时对于最低水位和最高水位也要进行标注。地下水勘测的过程中也应该对于一些不排水关系进行充分的掌握。第四,勘察含水层和隔水层。含水层和隔水层本身在勘察过程中,应该及时掌握地下水的流向、类型、变化幅度、水位等多信息,并且结合所掌握的情况,通过分析和计算,为后续水文地质问题对于建筑材料本身产生的腐蚀作用进行分析和判断。第五,勘察工作的开展为基础施工的有效准备。对岩土勘察工程施工来说,充分的了解地质条件是非常关键的这对于地基阶段的施工来说是非常重要的。若勘察数据本身不够准确,那么后续地基施工就会存在一定的问题,同时建筑的耐久性和安全性也会受到很大的影响。针对基础施工的实际需求,勘查工作的开展也应该围绕其需求进行调整,并且有侧重点地对于地质构造特征、基底构造、地层岩性、构造运动等进行了解,确保勘查效果和有效性。 4结束语 总而言之,在当前我国城市发展建设的过程中,很多建筑工程项目投入建设和使用。在各类建筑通风工程项目建设施工的过程中,水文地质问题的有效发现依赖于勘查工作的有效开展落实。我们应该提出有效地方式进行应对和解决当前勘察工作开展中的问,这也是确保工程施工效果和质量的前提保障。我们应该重视岩土勘察工作,并且从更加科学的角度入手,确保勘察工作开展质量与效果。 作者:周闽敏 单位:温州工程勘察院有限公司 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质研究 摘要: 通过分析水文地质对于岩土工程勘察的影响,研究了目前对于岩土工程勘察中的水文地质的应用,最后为更好的利用水文地质,尽量避免它在岩土勘察中的危害,发挥出其应有的作用,提出了一些建议。 关键词: 岩土工程;水文地质;勘察 随着经济的发展,从商业住房到基建工程,建筑行业都得到了快速的发展。而岩土勘察作为建筑工程中重要的部分,发挥着极大的作用。在岩土工程勘察中,有很多的影响因素,目前实际操作中最容易忽视水文地质的勘察工作,导致危害的发生。我国地形多种多样,地下水质情况也是十分复杂,所以再岩土工程勘察的过程中对水文地质进行勘察是十分有必要的。 1水文地质对岩土工程勘察的不利影响 地下水文地质与岩土工程勘察之间有着密不可分的联系,在建筑工程进行基础埋深时,必须先勘察地下水,如果有地下水的存在,那么基础埋深必须要在地下水位以上,如果地下水位较高,就必须采取降低地下水位的措施,而在这个同时要考虑地下水压力对地基的影响。突然降低地下水位,减少岩土压力,地下水从高处往低处流,在地基层内部发生渗流,必定会对相邻的建筑物产生一定的影响,很容易引起地面沉降等事故发生。地下水不仅对地基产生影响,对地面上方的建筑物也会有很大的影响。当地下水面过高时,建筑物会很容易潮湿,同时,地下水会增加土壤的盐渍化,从而增强建筑物自身的腐蚀,减少建筑物寿命,威胁建筑物安全。水是我们的生命之源,但是在建筑工程中,如果对地下水文勘察不引起足够的重视,很可能发生地面沉降、流砂、基坑突涌等问题,可以说地下水直接影响着岩土工程的施工环境和建筑安全等,所以在岩土勘察中我们必须要考虑到水文地质的不利影响并且尽力去避免。根据地下水的特点,我们可以将地下水分为留滞在上层的地下水、承压水和裂缝水三种。而地下水对岩土工程勘察的不利影响主要来自地下水位的升降和水力作用。 1.1地下水升降对岩土工程勘察的不利影响 地下水的上升原因有很多,自然降水和人为的灌溉都会导致地下水位一定量的上升。地下水上升容易导致岩土层的软化问题,从而引发滑坡等灾害,严重威胁中建筑工程安全。而地下水位的下降大都是由于人为原因造成的,人类滥用地下水源,导致地下水位下降,造成地表干裂,带来地面崩塌等灾害,同时地下水源枯竭,水质恶化等问题也严重影响了人类自身的居住环境。其次,地下水位频繁的升降会导致岩土层不均匀的胀缩,从而导致岩土变形、软化等,降低对建筑物的承重力,严重威胁着建筑工程安全。 1.2地下水力作用对岩体工程勘察的不利影响 一般在天然状态下,地下水的压力很小,不会造成什么不利的影响。但是人为活动导致地下水压力发生变化,破坏了天然的平衡,在这样的变化中往往很容易导致基坑突涌和流砂等灾害。地下水在地下流动的过程中,会带动地下岩土层中的岩土颗粒的流动,这个过程中必然会引起能量的损失,根据能量守恒和作用力相互性原理,水流动的过程中地下水给了岩土颗粒作用力,而岩土颗粒也会给水流带来阻力和拖拽力,同时这种力量也被称之为地下水渗透力。由于渗透力的存在,给岩土层内部的压力带来了不小的变化,对岩土层的稳定产生着一定的影响。 2岩土工程勘察中的水文地质勘察主要内容 对于地下水文地质对岩土工程勘察可能产生的不利影响,我们必须通过全面的水文地质勘察来避免和解决。了解并预估水文地质可能对建筑工程产生的影响,并提前做好预防措施。查明相关的水文地质条件,包括该地区的自然地理和气候条件、地质条件、地下水位勘察、隔水层和含水层勘察等。尤其要重视和重点勘察水质,掌握建筑工程区域的水质变化和升降变化,针对不同的情况采取针对性措施,来保证岩土层的稳定性,从未维护建筑工程的安全。最后要预测到地下水对岩土工程所带来的影响。总而言之,在岩土工程勘察中的水文地质勘察内容主要就是考虑地下水对岩土工程施工所带来的各种影响,比如地下水活动对基础持力层所带来的影响;地下水位改变亦或者是人工降水,对地表沉降所带来的影响等等。 3防治水文地质对岩土勘察的不利影响的措施 利用回灌系统和降水系统设计,在地下水位过高的时候利用降水系统设计来把水位降低至基坑底面以下,在地下水位过低的时候利用回灌系统设计对岩土层进行灌水,使得岩土层保持压力平衡。还有抗浮设计等。同时,按照不同的情况对重点的水文地质问题提出防治措施,比如,对埋藏在地下水位以下的建筑物基础中水对混凝土以及混凝土内钢筋的腐蚀性,对选用软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体作为基础持力层的建筑场地,应该着重评价地下水活动对上述岩土体可能产生的软化、崩解、胀缩等作用;在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。 作者:徐伟 单位:贵州大学资源与环境工程学院 地质勘察论文:岩土工程勘察中的水文地质问题 摘要: 本文主要论述了岩土工程勘察中水文地质的相关问题。 关键词: 岩土工程;水文地质;参数测定 引言 在近些年中,水文地质问题在岩土工程勘察过程中起的作用越来越大,水文地质问题能够有效的加强工程施工的稳定性以及安全性,而在岩土工程勘察中,应当采取科学合理的方法对各类水文地质问题到相关参数进行全面的勘测,并以勘测结果为基础对某一区域岩土工程的实际情况作出客观而正确的评价。 1岩土工程勘察中重视水文地质问题的重要意义 水文地质问题是工程前期勘察、工程设计、工程施工过程中的主要影响因素,工程地质和水文地质两者之间具有较大的联系,其相互作用相互影响,水文地质问题是工程基础环境和岩土体主要组成部分,因此地下水的具体情况能对建筑工程的安全性以及稳定性产生直接的影响,但就现阶段而言,我国部分工程在实际勘察过程中,其勘探结果极少涉及水文参数的有效利用等方面,同时,水文地质问题仅仅被看作一个象征新的工程程序,因此,水文地质在很多工程勘测活动中仅仅停留在对某一区域水文地质做出一个简单的评价,但值得一说的是,在部分地区停地质条件较为复杂的山地区域,因为忽视了水文地质的问题,最终导致了地下水倒灌等工程问题的发生,导致了工程停工。因此,岩土工程勘察中对水文地质问题的重视从一定意义上而言是对工程质量的重视,重视工程中水文技术问题,可以对工程中潜在的隐患进行有效的预防和及时的提出相关的处理措施。在有效减少地下水对岩土工程的危害性具有极为重要的意义。 2地下水引起岩土工程危害 地下水对岩土工程的危害主要表现在地下水位的升降以及地下水动水压力的变化而对岩土工程的危害,地下水位的变化一般包括了地下水位的下降、地下水位的上升、地下水位频繁升降,地下水位频繁升降最终会引起建筑物发生膨胀性岩土膨胀变形等问题,地下水动压力作用会引起管涌、基坑突涌、流砂等工程危害的发生。 3岩土工程勘察中水文地质勘察的相关要求 岩土工程勘察必须对以下四个方面的具体条件进行勘察,对这些方面的具体数据进行全面的收集。 3.1自然地理条件 自然地理条件,在一般情况下具体包括了地形地貌、气象水文特征等方面,地形地貌具体是指工程区域周围平原或者高原特征、水系特征等等。气象水文特征,具体是指工程所在区域属于哪一地带的气候。 3.2地质环境条件 地质环境条件,具体包括了工程所在区域的基底构造、地质构造特征、第四系厚度控制、新构造运动、地层岩性等各个方面的内容。 3.3地下水位情况 而对于地下水位情况的具体要求是需要勘测工程所在区域2~5年左右的最高地下水位、最低地下水位、对水位变化趋势加以了解,同时对地下水补给排泄条件、地下水补给关系、地表水对地下水位的影响等等,值得一说的是,地下水位的不断变化必然会对岩土工程造成直接的影响,其也是工程勘察的主要内容之一。 3.4各类水层埋藏条件 各类水层埋藏条件一般指的是各个含水层、隔水层具体的埋藏条件。包括地下水的具体类型、地下水位、地下水流向、地下水位的变化、主要含水层分布区域、含水层厚度、含水层埋深等等,以上各个方面都必须经过现场试验测定水文地质参数以及测定地层渗透系数等等。以此来判定该区域地下水对建筑材料的腐蚀性、冲刷性等等。 4案例分析 4.1案例概况 本文以某市工程建设为例,对岩土工程中水文地质勘察的主要内容进行了简要的分析介绍。该市此次工程建设以地下水形成自然条件以及水文地质特征为基础,将其封为两个不同类型的水文地质单元。即便是地台区以及原平原区。无论是平原区还是台地区,其大部分区域都被第四系松散堆积层所覆盖,在平原区,地下水类型是松散堆积砂卵砾石层孔隙潜水,其第四系松散堆积层厚度较大,分布较广。而台地区既然埋藏较浅、局部地区基岩出露、地下水类型白垩系砂泥岩裂隙孔隙水,台地区上层覆盖着少量第四系松散堆积层,其主要是粘土。在此次工程中,因为勘查区域仅仅是该市区西部的小范围勘察,同时因为地下水用藏条件不高、水含量较小,因此,在本文中主要分析平原区含水层。 4.2含水层埋藏分布条件 在该市的此次工程中,工程区域第四系孔隙潜水分布较广,及各个区域地质透水性均不相同,其具体是具备统一水力联系的孔隙含水岩为主要组成部分,含水层主体经过勘查得出具体由上更新统上段主要是含泥沙粒卵石层以及之下的上更新统下分段风化泥砂卵砾石层构成。且该施工区域的河渠故道呈现出条带状,和叠加在河渠故道的全新砂卵砾石层共同构成了施工区域内土地四系孔隙含水岩组,以松散堆积成因类型、相互叠置关系、形成时代为基础,可以把平原区松散堆积孔隙潜水具体划分为冰水流水堆积成含泥沙卵砾石层孔隙潜水、平原河间二级接地。一级阶地冲洪积层卵砾石层孔隙潜水、河道漫滩。施工区域内地下水具备水流交替循环强烈、水位恢复较为迅速的特征,摆在该区域含水层西面较厚东面较薄,北面较厚南面较薄的特征,因此该区域的富水程度随着含水层的厚度减小而减小,工程区域内部既然主要组成部分是砂质泥岩、泥质砂岩、紫红色的泥岩等等。都是该区的地下水赋存在于基岩风化裂隙之中,其含水量不高,其含水量不高较为破碎的地段,有很大概率会形成局部富水区域,最后勘测得出,该区域渗透系数为0.027~2.011m/d,平均为0.441m/d。属于弱中等透水层。 4.3地下水条件 在此次工程中地下水条件具体包含了地下水补给、地下水排泄、迳流等方面。在该区域地下水补给主要是降雨入渗补给、地下水侧向迳流补给。因为该是属于中亚热带季风气候,气候终年湿润,四季较为分明,年平均降水量保持在947mm上下,年降雨保持在150d左右,因此,该区域降雨入渗补给的水量是该区域地下水补给总量的25%上下,值得一说的是,该区域的地貌、地形、包气带岩层裂隙性、岩层厚度都会对降水入渗补给产生一定的控制作用。台地区多为粘土,结构较为紧密,孔隙少,因此降雨入渗系数也随之变小,降雨一般情况下都会转化为地表径流,渗入地下的水量少之又少。而平原区地形较为平坦。有利于降雨入渗。而地下水侧向径流补给主要是平原区地下水径流运动的方向是由西北向着东南流动,东部山区基岩裂隙水是台地区地下水主要的侧向补给,而地下水径流以及排泄可以该市地下水的特点为基础分析得到结果。该市西北部以及北部处在冰水流水堆积扇地下水所在的径流带以及排泄带过渡区域,因此,如果在天然情况下,地下水等多部位水位线部分必定会和河流流向实现正相交,部分区域的地下水开始微凸,同时向上流动,其水力坡度平均值具体是2.6%上下。该市在近些年的发展中,河道区域均采用条石浆砌进行加固,其河道抗洪能力较强,河流排泄地下水量大幅度减小。 4.4地下水动态特征简析 经过此次的工程勘测,该区域的地下水水位呈现出东部埋深较深同时其水位变幅较大,季节性变化较为明显,西部水位埋藏较浅,水位变化幅度较小。总体而言,施工区域的地下水水位沿河岸一带水位较高、河中间区域较低,其水位西北较高东南较低,区域内地下水位变化幅度在1.0~3.0mm,其具体埋深为3.0~5.0mm左右。同时该区域的地下水会受到大气降水入胜以及农业回灌水等多种因素的影响,同时周期性较为明显,例如,在每一年的1~4月份,该施工区域内地下水位呈现出下降的特征,而从5月份开始,其地下水位开始受到降雨的影响缓慢回升,在7~12月份之间,农业大春回灌期和汛期相互叠加,该区域的地下水位达到顶峰,之后又开始缓慢下降。 5结语 综合全文而言,水文地质问题一直以来是岩土工程勘察中不能忽视的重要因素,所以在具体工程中,必须要对工程区域的水文地质条件进行全面的分析了解,如此才能有效的保证工程质量。 作者:樊俊锋 陈红磊 单位:江西省地质矿产勘查开发局水文地质工程地质大队 地质勘察论文:岩土工程勘察设计与水文地质问题分析 摘要: 作为岩土体中的重要部分,地下水不能仅看作一种环境因素,它还能对岩土体性质造成直接影响,继而威胁到整个岩土工程。因此水文地质问题是实施工程项目时必须重视的环节,岩土工程勘察设计有着至关重要的意义,必须保证资料的准确获取,通过对关键因素的把握,提高岩土工程勘察设计的效率。文章对水文地质影响岩土工程的因素,勘察时的重点,以及提高岩土工程勘察设计的策略进行探讨。 关键词: 岩土工程勘察设计;施工;水文地质 实地调查、资料获取和研究是岩土工程勘察工作的基本内容,以对工程施工区域的水文地质结构有充分的把握,其主要包括以下内容:地下水类型;地下水位;含水层的分布;地下水补给等。 1水文地质影响岩土工程的主要因素 1.1地下水下降 在实际工程中,地下水位的下降或将造成非常巨大的影响,比如导致地层、岩层出现悬空状况,让原本岩土工程结构的支撑力逐渐失去,继而出现一系列的地质问题,如地表下沉和崩塌等,对整个施工结构造成很大的威胁。不仅如此,当地下水位出现下降情况以后,会直接增大施工区域内沉降和地裂的幅度,加上严重的地表塌陷情况,将对整个土层基础持力造成影响,大大降低施工结构的稳定性。 1.2地下水上升 在施工建设中,地下水上升也是一种常见的状况,主要原因是地质的降水、地质的变化,以及其它不确定因素等。当岩土工程出现地下水上升时,其会出现如下问题:①下降地基的承载力,因为土质的力学性质、物理性质都将因为水位的上升而遭到破坏,出现土地的软化和饱和情况,继而下降岩土结构的承载力;②岩土极易出现崩塌和滑移的可能,当下降地基承载力以后,本土会因此产生形变和滑移的情况,继而出现更多不可预估的地质问题;③在不断加剧施工主体沉降的条件下,岩土结构的强度会因为黏土地基,以及砂性地基出现再次降低的情况,这样不断累积沉降量,将会使地表出现盐碱化和池泽化。 1.3地下水反复升降 通常情况下,地下水的流动都是具有一定规律的,其大多顺着通道或者轨迹进行,这也将导致升降反复问题时常出现在施工建设过程中。当出现水位上升时,会膨胀土体和区域内的岩土,而当下降水位时,则会收缩本土和岩土,这种反复的升降会直接减弱岩土层本身具有的弹性恢复功能,并直接影响到整个施工建设的质量。同时,地下水的反复升降还会对岩层中的胶结物造成影响,使其逐渐缺失,长期以往会导致土体和岩石层出现松动的情况,继而出现变形。加上进一步加大土体间的含水孔,会对岩土层本身具有的承载力造成影响,最终产生一些不良现象,如管涌、流沙、突涌等。 2岩土工程勘察与施工中的重点内容 在进行岩土勘察时,施工区域内的水文地质条件必须有效把握,勘察过程的质量将直接影响水文情况的有效性。在勘察设计时应当逐一勘察自然地理条件、地质状况、地下水以及地下水位。其中,自然地理条件主要勘察的是地形地貌和水文特征,包括施工范围内的气温、湿润度等方面;地质状况包括地层的构造运动、基底结构、地质岩层、地质构造等;地下水会对整个施工项目造成重要影响,也是勘察设计的重中之重,必须对可能影响项目工程的相关因素进行着重分析,其中包括含水层的厚度、富水层系数等方面;地下水位勘察需要对施工区域内水文情况最近五年的资料进行整理,特别是它的最高水位、补给等,对地下水和地表水的相互影响、规律进行判断,并对地下水位可能产生的变化情况进行预测。水文地质情况不仅会对施工项目的可靠性、稳固性造成重要影响,还会直接影响到它的耐久性。因此岩土工程的勘察设计是至关重要的环节,以发挥出水位地质工作的意义。在岩土工程勘察中,评估水文地质是一个关键问题,必须根据实际情况进行分析,通过地质结构的全面掌握,来保证防范措施的细密安排。同时,在计算岩土工程时必须谨慎仔细,避免人为计算失误而造成误差。如果遇到地质结构、参数等比较模糊的情况下,必须再次做好实地勘察工作,以保证数据的真实性和准确性。 3实施策略 3.1施工前期准备 在项目工程实施以前,对范围内的水文地质信息进行全面收集和分析,以此来考虑可能影响到建筑工程的不良因素,并提前将防治计划做好,保证整改措施的准确制定。不仅需要对天然因素进行充分考虑,还需要对人为因素、工程因素造成的地下水变化问题进行充分考虑,并对岩土层和施工项目可能遭遇的反作用进行评估,以将防御计划进行清晰制定。一般对岩土工程中的水文地质情况进行勘察,应分清楚建筑物的使用特性、建筑类型等。在建筑施工的要求上,结合区域内的水文信息,将可能产生不良反应的区域内进行反复、仔细的勘察,并对相关内容进行取样和实验分析,以实现评估的全面性和准确性。在项目开始以前,必须彻底确定水位、水位变化、地下水类型、地下水变化幅度、土质的渗透性等,以准确判断可能出现管涌、流沙等问题的大致区域,从而减少地下水给建筑物中钢筋、混凝土等材料造成的腐蚀性。 3.2提高施工质量 要将水文地质造成的影响降到最低,其可以从施工角度来着手,比如地下水位中隐藏的一些基础建筑,必须对其进行有效的防腐蚀处理。为了避免建筑钢筋和混凝土出现胀缩、软化等情况,可以选择膨胀土和软质岩层来进行,以提高基础持力层的质量。如果地基基础压缩层土质出现饱和松散时,必须对接下来可能出现的管涌、潜蚀情况进行及时预估,并将防治措施进行制定和落实。同时,相关人员需要有效的计算,并评估含水层在基坑挖掘后产生的数据,对基层底板可能被承压水破坏的几率进行预测。另外,可以通过富水实验和渗水实验来进行准确的预测,了解建筑基体在人工降水后出现的各种问题,并以此而采取准确的措施,保证施工范围内土体的稳定结构。 4结束语 总而言之,在岩土工程勘察设计与施工中,有关于水文地质的相关参数必须采取科学有效的方法来获取和分析,并作出准确的评估,其是保证项目工程质量的关键原因。同时,在进行勘察设计时,每一个环节都需要谨慎对待,通过准确、全面的勘察,以保证设计方案的准确性。 作者:袁明 单位:建材福州地质工程勘察院 地质勘察论文:地质勘察中水文地质问题探讨 摘要:介绍了地质勘察的概念,从岩石水理性质、地下水污染与过度开采等方面,分析了常见的水文地质问题,并提出了相应的解决措施,为同类问题的研究提供了依据。 关键词:水文地质,地质勘察,地下水,岩石 水文地质问题的研究占据着非常重要的地位,在建筑业、工程地质灾害和地质勘查工作中,水文地质工作的重要性不言而喻。近年来,我国建筑行业迅速的发展,也使得地质勘查工作得到了广泛的关注和重视。在水文地质的勘察工作中,实际情况永远都是一切工作考察的前提,在不同的地域,有着不同的水文地质条件,在实际的工作中,要以不同的地质条件为准,有针对性的采取不同的方法和措施,以保证地质勘查工作可以顺利的完成。 1地质勘察的相关介绍 地质勘察就是对地质进行勘测。在实际的勘察工作中,工作人员需要采取各式各样的手段,通过不同的方法,确定合适的持力层和地基的基础类型,之后通过一定的参数计算,确定适合地基的承载力,然后确定相应的措施进行施工。简单来说,地质勘察就是在一定的地域内对其地质等情况进行调查和研究,对这个地域中的岩石、地层、构造等相关信息进行总结和分析。从应用上来讲,地质勘察的应用范围是十分广泛的,古生物的检测和化验,化石煤矿的探测和确定等等都在地质勘查的应用范围之内。 2水文地质简介 地下水的各种变化、运动、分布的规律和其化学物质成分、物理性质以及如何对地下水资源进行合理的分配,这些都是水文地质的研究内容,通过了解水文地质条件,开发利用地下水资源是水文地质勘察工作的主要目的。水文地质勘察工作主要是在野外进行,根据水文地质勘察目的、要求和范围的不同,将其分为综合性的水文地质普查和专门性的水文地质勘探。 3常见水文地质的问题 地质勘察中,水文地质问题给岩石工程基础建筑的处理带来了极大的麻烦,甚至会对地面建筑物的稳定造成影响。为切实保障人民的生命安全,对于每项工程,必须加强水文地质的勘察工作。而在现如今的水文地质勘察中,所面临的问题主要有以下几个方面。 3.1岩石水理性质 现如今,大部分施工工作进行之前对水文地质的勘察仅仅是对岩石的勘察,而不包括对岩石层的勘察。岩石具有水理性质,即当岩石遇水之后会被软化。在地质勘察工作进行时,地下岩石水理性质对于岩石的物理承受力的影响不仅应该被考虑到,而且岩石本身的物理性质也应该是其考虑的内容。在施工过程中,如果基坑材料是以软质岩石为主,那么应该注意的首要问题便是地下水对岩层的软化甚至解崩,为了保证地上建筑物的稳定性,对地下水进行勘测则是必要的。若在施工前未进行勘察,当建筑工程已经进行或者已经竣工时,为了防止掩饰软化崩塌现象的出现,对地下水的治理和地基的加固工作一定要及时进行,以免造成地面建筑的坍塌。 3.2地下水的污染与开采过度 水是生命之源,地下水是人类饮用水的主要来源,其洁净是人类健康的根本保证。常见的水文地质问题中,地下水的污染与开采过度已经成为我们所面临的主要问题。地下水一旦被污染,很难被发现,也就难以及时进行治理,而且地下水流速缓慢,自净能力比较差,被污染之后很难进行自我净化;再者,地下水流动性较强,污染之后很可能快速扩散。另外,对于地下水的开采问题,尽管人们清楚的知道开采地下水过度之后,会带来不堪设想的后果,但是生理的需要,使得人们在即使知道后果的情况下也不断地对地下水过量开采。过量开采地下水会导致地下水位下降,进而导致地面的干裂,塌陷与下沉;地下水位下降后,会导致岩土工程的收缩变形,地面上的建筑物特别是小型建筑物会受到严重影响。针对以上问题,首先,我们可以利用地下水水流速度缓慢的特点,与时间赛跑,在被污染的地下水大面积扩散之前,及时将已经被污染的地下水控制在一定的范围之内,加以净化。其次,我们应该对地下水污染和过度开采带来的危害进行宣传,积极地普及地下水的保护知识,提高全民保护地下水的意识。 3.3地质勘察中其他水文地质问题 除了地下水污染和过度开采的水文地质问题之外,水文地质问题还包括土地沼泽化,盐渍化。土地的盐渍化,会增强土层对地下建筑物的腐蚀能力;而土地的沼泽化,会导致地下水进入地下楼层。上述水文地质问题即使具有区域性和时间性,但在岩土工程施工时依旧有可能会遇见,我们应该对水文地质问题予以足够的重视,将水文地质勘察工作顺利进行,为每一项岩石工程的顺利进行提供保障。 4地质勘查中常见水文地质问题的解决措施 4.1加强对工程地质勘察规范学习 经过几十年的发展,我国的地质勘察工作已经具备了完善的规范体系。作为地质勘查人员在实施工作时的主要依据,这套规范体系明确的说明了地质勘察的目的,对地质勘查所要运用的方法和评价都做出了可行的规定。所以,在地质勘查技术人员开展相应工作之前,对规范的内容,要求以及施工方法都应该进行了解,在进行施工时,应该按照规范要求进行施工。在对该类规范进行学习的基础上,技术人员应该不断地充实自己的理论知识,在工作中提高自己的实战水平。 4.2重视水文地质问题对地质勘察的影响 在水文地质勘察的过程中,地下水位的下降、潜水位上升的幅度变化、地下含水层的厚度分布情况以及水压力的分布情况等都是其面临的主要问题。考虑到地下水在施工过程中对于施工的顺利进行以及在后期对工程质量可能会造成的影响,在水文地质勘察中,应该对其做出详细评价,包括对于上述的岩石水理性质以及土地沼泽化问题等等,都应该做出详细说明,以引起施工单位的高度重视,并且要根据所做评价中的问题,制定和采取一系列可行的措施和方案,将水文地质对工程质量带来的负面影响降低到最小。 4.3重视地下水埋藏状况的调查 在进行地质勘察时,对于勘察目标一定要时刻明确,必要时设置相应的勘察体系,明晰地下水埋藏的情况,对于地下水的类型、流向要有明确的判断,当地下水位有所变化时,根据其变化幅度,分析评价地下水对建筑材料的腐蚀程度,对于可能出现的突涌、流沙等一系列有可能对工程质量造成威胁的情况制定相关的防治措施,避免水文地质有可能给工程安全带来的隐患或者将其降低到最小。 5结语 在地质勘察的过程中,水文地质问题不容乐观。由于水文地质勘查问题没有得到足够的重视,再者,在施工的过程中,地形的复杂性使得一些隐患没有得到及时的发现和解决,所以经常会出现地下水渗漏的问题。地下水渗漏对施工工作的影响极大,严重影响了施工进度,甚至可能造成停工,对物力、人力和财力也造成了很大程度的浪费。地下水的开采过度,也使得地面下降严重,地上建筑变形,甚至导致地上建筑的崩塌。对水文地质问题进行研究刻不容缓,对岩石层以及地下水文地质相关情况掌握得越充分,则施工时产生问题的可能性就越小,工程的质量和进度都会得到提高。人们的生活离不开洁净的水资源,而地下水的严重污染以及过度开采会对人们日常的生活造成很大的威胁。面对以上水文地质问题,我们要做的不仅仅是分析问题,而且应该针对以上问题提出相关防御以及治理措施。 作者:许晶晶单位:山西省煤炭地质水文勘查研究院 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。
电子科技论文:电子技术在各行业的运用研讨 本文作者:白桂银 单位:湖北交通职业技术学院 新一代高压直流输电技术中,已经使用了GTO、JGBT等可关断器件,以及脉宽调制等新型的电子产品。目前,一些学者已着手开始研究FACTS技术。另外,电力电子技术支持下的电机调速、供电电源、电力较配电等方面已经取得了广泛的应用。这些无论对改革传统工业,还是高技术产业的发展和高效利用都至关重要。经济发展的巨大需求,刺激着电力电子技术以每年百分之十几的高速度增长,使其成为本世纪重要的技术支柱之一。电力发电系统也是电力电子技术的应用之一。电子技术的发展改善了电力系统发电机组的多种设备的运行特性。总之,在电力行业中,电子技术的应用会越来越广泛和深入,电子技术与电力行业的结合推动电力行业的长足进步和发展。 电子技术与国防事业 电子技术在国防事业的结合,产生了军事电子技术的概念。军事电子技术是指在军事系统和装备中使用的电子技术,包括军事电子材料、军用电子元器件、军用软件、军事通信技术等。微电子技术是保持军事技术领先的重要基础,在以信息技术为表征的新军事变革中更具有特殊的战略地位。目前,信息技术的突飞猛进已把电磁频谱的竞争开发推至白热化阶段,具体表现在电子元器件开发上,就是寻求能更适合更高频段、更宽频谱、更高工作温度和更高可靠性的材料和器件。这引发了宽禁带半导体器件等新型军用微电子器件的开发热潮。在我国国防事业中,电子技术作为改进和提升国防军事装备的一门重要技术越来越明显。军事电子技术提升了我国国防电子企业的研发水平和生产水平,从而也推进了国防事业的稳定健康的发展。国防电子企业以电子技术和信息技术的优势不断提升自己,使自己始终与新国防军事变革的需要相匹配,同时也优化了整个国防电子工业的布局,使之更加合理、可靠。如今,信息网络技术是各种武器平台的重要支撑,电子设备在各种武器装备中的应用使武器装备更具有智能化的功能。目前,世界军事环境和和全球市场需求的日益变化,使我国国防电子企业相应地作出调整,这是其生存之本。总而言之,现代电子技术的迅猛发展正在推进军事电子技术的高速进步,信息化、网络化技术是未来国防军事装备的关键技术。 电子技术与汽车行业 电子技术在汽车行业中的运用,形成了汽车电子技术。汽车电子技术是指汽车上应用的电子化和电子信息技术及相关电子技术的总称。目前,汽车行业在电子技术的支持下,已经进入电子控制的时代。汽车上装备而来大量的越来越高级的电子装置,这些装备推进着汽车向智能化、舒适化、安全化、环保化方向发展,成为“电子智能汽车”。有些专家甚至预言,未来的汽车就是“一台电脑+四个轮子”。目前,汽车电子技术也正处于全面快速发展的阶段,其特征主要体现在:①功能多样化;②技术一体化;③系统集成化;④通信网络化。现代汽车电子技术是提高汽车整体性能的保障,其功能上包括舒适性、安全性、经济性、操纵性、动力性、能源节约性和环保性等。汽车电子技术在功能多样化、系统集成化、体积微型化、系统网络化等方面取得一个又一个的突破,这也迎合了人们对汽车的安全、环保、舒适、娱乐等要求的逐步提高。汽车电子技术已经进入了人-车-环境三位一体的和谐关系的阶段。汽车电子技术显著地改善了汽车的综合水平,使之在安全、节能、环保、舒适等各方面都有长足的进步。而汽车电子技术本身也从单个部件电子化发展到总成电子化、网络化、智能化、环保化、安全化、智能化、综合化、信息化。 电子技术与商务 电子商务是大家比较熟悉的一个概念。它通常是指处于全球不同地方的广泛的商业贸易活动中,在Internet开放的网络环境下,基于Browser/Server的方式,买卖双方不谋面地进行各种商贸活动,即消费者进行网上购物,商户之间进行网上交易,以及买卖双方进行各种商务活动、交易活动、金融活动和相关的综合服务活动。电子技术涉及了商品的整个运转周期中的各种大大小小的商业活动。这里仅说说电子化采购。电子化采购是由采购方发起的一种采购行为,是一种利用Internet网络进行的不见面的交易,如网上招标、网上竞标、网上谈判等。电子化采购不仅仅完成采购行为,而且利用网络技术对采购全程的各个环节进行管理,可有效地整合采购资源,提高采购效率,帮助供求双方降低成本。 电子技术与标签技术 电子信息技术的飞速发展,推动了各行各业大步地向前发展,甚至是质的飞跃。电子技术与标签技术的结合,就形成了电子标签技术。电子标签又称为Tag、SmartLa-bels或者智能标签。它的核心技术是无线射频识别技术,或称射频识别技术(RFID)。可以说,它是IC卡技术的拓展,是微电子技术和新型芯片封装技术相结合的产物。电子标签通过采用一些先进的技术手段,实现了人们对各类对象在不同状态下的自动识别和管理。电子标签技术在近些年发展迅猛,被公认为是本世纪最有发展前途的信息技术,目前已广泛地应用于工业自动化、智能交通、物流管理、海关检测管理、身份认证等多个领域。 电子技术与病历的结合 传统病历的媒介是纸质的,将传统病历与电子技术挂钩,形成一种新的记载病人历程的方式,这就形成了电子病历。美国国立医学研究对电子病历的定义是这样的:电子病历是病人的一些电子化的记录,它包括病人基本信息的记录、病人健康的记录、病人临床记录、医疗保健的记录等。电子病历打破了病历传统的概念,使病人的各种信息更加丰富,而且易于管理。电子病历是病人资料的数字化档案库集合,如病人身份信息、检验报告信息、影像诊断报告信息、病历记录、医嘱治疗记录、药品使用信息。这些通过一些有好的界面展现在管理者的面前,更加便于医生诊断。通过信息化服务,医生在任何地点和时间都可以获取病人的相关信息,为医生提供决策,这就避免了重复检查,提高了用药的合理性,提高临床检验、处方、处置的效率,降低患者诊疗成本。电子病历的出现给管理者和病人双方都带了很多好处,是双方在信息透明的情况下互动,这就可以建立一种和谐的医患关系。随着电子技术的不断进步,一些新技术逐渐投入使用,网络化的广泛普及,以及第三代数字通信(3G)时代的发展,都将推进电子病历更深入的发展。 电子技术与照明的结合 电子技术和照明技术的结合,发展成为电子照明技术,它不属于电子电力技术的内容。以前,人们眼中的照明只是表现在照明电器工作的有效性和安全性方面。然而,随着电子技术的进步以及对生存环境和生活质量要求的不断提高,人们的观念已经改变,现逐渐转向追求照明质量、强调照明环境的舒适性。我国于19%年正式决定实施“中国绿色照明工程”。所谓“绿色照明”,是指通过科学的照明设计,采用效率高、寿命长、安全和性能稳定的照明电器产品(电光源、灯用电器附件、灯具、配线器材,以及调光和控光器件),改善提高人们工作、学习、生活的条件和质量,从而创造一个高效、舒适、安全、经济、有益的环境并充分体现现代文明的照明。 电子技术与服装的结合 电子技术在服装行业的运用,就形成了电子服装技术。电子服装正逐渐地被人们所认识和接受,它是时装与高新技术融为一体的产物,成为人们现在生活方式与高技术功能融合点,智能服装概念的提出,又使电子服装想高层推进了一步。目前的电子服装具有一定功能,既能感知外界压力、温度、电荷等的刺激,又能根据这些刺激作出相应的变化。电子服装采用了多种学科交叉的技术,开发思路独特新颖,符合当今时代的发展需求。它在如下方面发挥越来越重要的作用:①提升服装的舒适性;②提高人们的生活质量水平;③改善人们的劳动环境;④满足特种行业、特种场合的要求;⑤提高产品附加值,引起人们的兴趣,促进消费。未来的电子服装将面向智能化,朝着具有高附加价值以及高科技应用方向发展。 结论 电子技术作为现今社会新技术革命的成果之一,它在各行各业中得到了深入的运用,并派生出很多新的子技术,如电力电子技术、军事电子技术、汽车电子技术、电子商务、电子照明、电子病历、电子服装等,这些已经越来越受到全世界的关注和重视。因此,我们必须正确而且积极地看待和推进电子技术的发展,并增加其基础理论研究与实践的投入,充分发挥电子技术的增值作用。 电子科技论文:电子科技安全技术的重要性 【摘要】计算机技术和移动互联网技术的发展使得计算机网络技术相关的电子科技产品在生活中的应用越来越多,这些技术确实给人们的生活带来了极大的便利。现在可以直接通过手机或者电脑进行办公、学习、消费等等,但是科学技术本身就是一把双刃剑,电子科技产品带给人们便利的同时也有着较大风险,即电子科技安全问题。本文将会对电子科技安全问题进行研究,首先介绍电子科技安全技术研究的重要性,之后以电子科技安全技术研究现状为切入点对电子科技安全技术进行分析。 【关键词】电子科技;信息安全;技术;研究 计算机技术和移动互联网技术的快速发展使得人们已经步入到信息化时代,现在电子科技产品已经与我们的生活融合到了一起,电脑、智能手机、平板电脑等等已经成为了人们工作和学习不可或缺的工具。现阶段,我们已经无法离开电子科技产品:学生可以用网络利用手机电脑进行学习和查阅资料;成人可以利用网络获取相关的工作资料,并可以通过电子科技产品进行无纸化办公;我们的日常缴费、消费等也可以通过手机进行支付。电子科技产品已经网络化技术给我们带来便利的同时,电子科技信息安全技术的研究也越发的重要。 1电子科技安全 电子科技安全主要是信息安全,人们在使用电子科技产品时所输入或者储存的信息应该是得到相应的保护的,这种保护可以使人们的信息免于泄露和被破坏,进而保证电子科技安全。目前研究电子科技安全主要分为两大块:一是技术安全性,二是信息安全性。电子科技安全需要将技术安全和信息安全有效的结合起来,使电子科技的安全性得到有效的保障。 2电子科技安全研究现状 计算机技术和互联网技术发展,人们不但在追求电子科技产品的性能也在研究如何提升电子科技的安全性,使电子科技产品可以更好的保障人们的安全。国际上对电子科技安全的研究起步较早,已经有相对完善的权威机构组织对电子科技安全技术进行系统的研究,已经形成了相对完善的电子科技安全评价标准。目前国际上对计算机的安全评价标准由多个方面进行评判:访问限制、身份识别与验证、服务可靠性、信息实用性等。这种评判标准也就使得国外对于电子科技安全技术的运用也是多方面的,从多个角度进行安全技术的研发利用,为电子科技产品提供全方位的安全保障。目前针对计算机领域的安全技术主要是:控制访问、身份识别、网上监控、数据加密等方面。我国在上世纪80年代后开始对电子科技安全技术进行研究,最早由公安部成立的计算机监察司、计算机安全委员等主持。相比国际上对计算机安全技术的研究,我国对计算机安全技术的研究的侧重点有所不同,我国主要是对计算机安全技术的研究主要是集中在技术角度和安全教育角度。我国对计算机安全教育知识进行了全面的普及,广泛的推广计算机安全教育,对计算机信息安全方面的犯罪进行防范。当前我国对计算机安全技术的研究主要是集中在安全防范产品,如对安全防火墙和安全服务器、杀毒软件等方面。 3电子科技安全的重要性 计算机技术和移动互联网技术发展给人们带来的便利是文明得以发展的体现,这些变化对人们的生活起到了巨大的促进作用。目前电子科技的触角已经延伸到我们生活的各个角落,在信息化时代人们对于个人信息安全性也较为重视,个人信息被泄露或破坏后会对人们的工作和生活带来较为不利的影响,因此电子科技安全技术有助于使人们的信息安全得到保障。当前电子科技安全的发展受到了黑客的很大影响,随着网络技术的发展,一批以窃取信息和破坏网络安全牟利的黑客也随之出现。黑客利用其高超的计算机技术,窃取个人信息、企业商业机密、国家军事情报等,对网络秩序造成了巨大的破坏。为应对这种情况,电子科技安全技术也快速发展,使网民、企业、国家的信息数据安全都有了较好的保障,使人们可以在享受电子科技带来的便利而不用担心信息数据的安全问题。 4电子科技安全技术分析 计算机技术和移动互联网技术的发展给人们的生活带来了较大的便利,于此同时也给电子信息安全带来了挑战。目前电子科技安全技术的目的是为了保证电子科技产品内部的信息不会被泄露给授权以外的个人或者团体,同时保证电子科技产品内部的信息不会被授权以外的人所篡改。电子科技安全技术是为了对用户电子科技产品内的信息进行保护,防止信息被非法利用。目前常用的电子科技安全技术有防火墙技术和电子信息加密技术。 4.1安全防火墙技术 电子科技技术的发展给人们的生活带来便利的同时,也给黑客提供了大量的可乘之机,少数黑客分子利用电子科技技术窃取他人的信息并非法利用。目前电子科技安全技术不断更新,其系统安全也不断进步,但是电子科技产品电子终端的信息安全容易受到恶意攻击,这使得人们的电子科技终端信息安全受到了很大的威胁,防火墙技术就是为保护电子科技终端信息安全。一旦电子计算机技术受到外部攻击,安全防火墙技术就能够为人们提供保护,防止用户终端的数据新被盗用。防火墙技术是设置在不同的网络之间的安全系统,该系统可以对不被信任的访问进行自动拦截,并对用户进行通知,这样就可以有效的保护用户的安全。在电子科技终端上安装防火墙,可以有效的对电子科技终端的信息传输进行控制,任何信息的传入和传出都要经过防火墙的检验,可以对用户的信息进行较好的控制。 4.2电子信息资源加密技术 电子信息资源加密技术主要是用在数据传输过程中,对电子信息资源加密后再进行传输可以有效的保障电子信息传输过程中的安全性和完整性。目前多数采用图文、密匙等数据编码方式对电子信息资源进行加密,这种加密方法可以有效的防止电子信息资源在传输的途中被人截取而导致泄露,是电子科技安全的重要组成部分。目前电子信息加密技术主要分为两类:对称性秘钥加密技术和非对称性秘钥加密技术。对称性秘钥加密技术是利用序列的密码对信息资源进行加密,这种加密技术在加密过程中会把信息的核心的加密计算方式和解密计算方式进行掩盖。非对称性密钥加密技术是将公开的密钥和非公开的密钥进行结合运用,使需要加密的信息能够被有效的利用,使被加密的信息更加难以被破解。 5结语 信息化时代的今天,计算机技术和网络技术已经融入到人们的日常生产和生活之中,电子科技已经逐渐的改变了我们的生活方式和生活习惯。如何利用好电子科技技术带给人们的便利,并免于信息泄露带给人们的损失是必须要解决的问题。本文通过对电子科技安全技术、电子科技安全技术研究现状、电子科技安全技术研究的重要性以及电子科技安全技术的内容等进行探讨,希望能够使人们注重对自己信息资源进行保护。 作者:兰冰 张路 刘红宇 单位:武警沈阳指挥学院 电子科技论文:电子科技在气象监测的应用 摘要:随着科学技术的迅速发展,给很多行业提供了发展的新思路,与此同时电子科技业应运而生,将电子科技技术应用到气象监测行业,利用基于互联网和物联网技术的气象监督管理系统,通过卫星和雷达系统来搜集数据资料、保存数据、共享数据、发送数据,实现对气象要素的实时监测,信息搜集及传输准确快速,克服了传统气象监测中设备性能低、传输速度低、延时较大的缺陷,并且通过现代电子科技技术分享气象数据,实现气象网络与相关使用者的连接,充分发挥电子科技在气象监测中的作用。 【关键词】电子科技气象;监测 1气象灾害对我国生产生活的影响 我国自古就是一个人口众多的大国,在历史的长河中人民受到的自然灾害数不胜数,直到现在有时人们依旧受到人类不可控的自然现象的影响,例如,中国的汶川地震、印尼的火山爆发、2006年的超级台风“珍珠”横行,这些给人类的生产生活造成巨大的影响,对于人类不可控的自然灾害,人类需要提前监测,进行科学的管理与规避,使人类减少或免受自然灾害的侵害。传统的气象监测系统性能较低,传输的速度较慢,且信息传输有延时,因此在自然现象发生前不能及时检测到信息,人类无法规避气象灾害带来的风险,造成对人类生产生活巨大的威胁。对自然现象的监测,应该使用科学的监测系统,现代气象监测大量运用互联网技术,通过监测格点分区域监测气象环境,在互联网提速背景下监测信息得以快速传输,有效的规避了气象灾害不能及时传输带来的风险。 2电子科技在气象监测中的应用 2.1利用电子标签对气象信息进行识别 为了规范监督气象信息数据统计的系统,在气象数据系统中加入监督和监测的节点,通过互联网和数据挖掘技术对气象数据进行深入分析,针对分析结果做出处理,以此来完善互联网在气象中的应用,使气象数据系统更贴近使用者。监测信息的多样性和复杂性决定了气象数据网络的结构和形式,气象信息需要根据气象要素不同的类型通过不同的监测网络进行收集的,例如,沙漠气象信息、农林气象信息、湿地气象信息等。不同的地域以及不同性质的气候条件需要收集对应的气象信息,电子科技技术可以满足各种气象要素监测的要求,因此电子科技在气象监测中发挥了重大的作用。由于一些监测到的数据非常相似,气象数据系统的职能识别显得格外重要。在气象数据系统中,由于气象监测的网格化需要,设立了大量气象监测点,并且在一定的范围之内每一个地点都设有1个甚至更多的气象要素监测点,这些监测点需要在同一地区的不同时间段或是同一监测范围不同的区域,进行连续不断的监测。针对这种情况,气象局相关部门依据监测的需要制定出监测点最优位置,自动化气象监测设备通过对不同地点不同要素的进行唯一身份编码,这里实际是大量运用了物联网技术,使得每份气象信息都能得到快速、精确的传输和存储,最大效能地发挥电子科技在气象信息中的作用。 2.2构建气象监管系统 通过互联网和物联网技术利用电子标签对气象信息进行编码后,气象局构建了科学的气象监测及监管系统,这样就可以够将监管及各监测节点数据及设备的状态。由于各气象监测系统是针对不同气象信息设置的,因此需要利用对应的传感器技术,将智能的传感器节点无逢接入气象信息网络是离不开网络监管这一手段的,气象部门信息系统得到了有力的保护才能通过互联网搜集气象信息,分析数据,作出决策。在气象监管系统中对气象信息进行身份识别,通过计算进行多层的部署,设置监管节点位置。利用这些监管的节点在相应的软件系统中输入需要识别的信息,这样在传输气象数据时,可以将监管对应的数据结构与信息一同传输,从而将气象监控系统中的各种信息与气象监测数据融合在气象互联网中。气象局采用这种方法,一方面可以节省电子标签的设备费用,另外还可以及时的得到各气象监测设备的信息。 3气象监测未来发展趋势 改革开放以后我国经济迅猛发展,九十年代中后期计算机技术也得到极大的发展,特别是微型计算机、通信、传感器等技术发展和推广应用,将计算机技术应用到气象监测中可以解决传统气象监测中设备性能低、传输速度低、延时较大的缺陷,近期随着互联网技术的升级必定将进一步推动气象信息采集系统技术向微功能、多功能、智能化、高精度、高可靠性的方向快速发展,因此将电子科技融入到气象监测中可以促进气象监测的发展,气象数据收集与分析必将更加及时、高效、完善。 作者:张永军 陈金根 电子科技论文:电子科技企业信息安全技术探讨 文章摘要:近年来,伴随着我国科学研究事业的快速发展,我国高新技术产业获得了巨大的发展,在这之中我国电子科技企业取得了长足的进步,并且在促进经济发展和促进我国经济结构调整发挥着重要的作用。但是,在我国电子科技企业快速发展的过程中容易受到外界因素的影响,这对电子科技企业的信息安全带来严重的隐患。因此,在电子科技企业发展中,采取合理的措施保证电子科技信息安全,对于促进电子科技企业快速发展具有积极意义。 关键词:电子科技企业;信息安全;策略 电子企业作为高科技企业,在电子科技企业发展的过程中,信息安全直接关系到电子企业的存亡。在电子科技企业文件流转和文件管理当中,会涉及到一些十分重要的文件和信息,对企业的发展有着直接的影响。如果电子科技企业内部缺乏科学的信息安全管理技术,导致了信息泄露,会对电子科技企业的发展造成重大的影响。因此,在电子科技企业快速发展的今天,如何采取合理的措施,保证电子科技企业的信息安全是电子科技企业在发展中所面临的一个十分重要的课题。 1.信息安全在电子科技企业发展中的意义 在信息时代,科学技术获得快速发展,在现代技术的推动下,我国电子科技企业获得了巨大发展,并在我国经济建设和经济结构调整中发挥着重要的角色。电子科技企业在发展中,信息和资源成为关乎电子科技企业生存和发展的关键因素。为了确保电子科技企业在日益激烈的市场竞争当中获得更好的发展空间,电子科技企业需要对涉及自身发展的重要信息进行保护,确保企业信息安全。从现代企业的发展来看,企业信息不仅能够决定一个企业的命运,同时在企业发展的过程中,通过对企业信息的合理管控能够迅速提高一个企业的管理水平,服务于企业发展战略。随着我国电子商务产业的快速发展,当前越来越多企业的商务活动都是通过电子商务的方式进行的,同时在电子科技企业发展过程当中,企业生产、运输以及管理工作都离不开信息。在现代社会中,信息化建设在电子科技企业发展中发挥着巨大的作用,这就要求电子科技企业在其发展当中,需要紧跟时代步伐,加强信息安全保护和利用,促进电子科技的可持续发展。 2.电子科技企业信息安全技术分析 2.1电子科技企业信息加密技术 信息在电子科技企业发展和管理工作当中发挥着重要的作用,对电子科技企业信息进行加密能够保证企业的信息安全。信息加密技术主要指的是对企业要进行传递的信息加强保护,并且能够确保电子科技企业信息在传递中变得更加完整和安全。从整体上看,在电子科技企业信息保护中,加密技术是保证企业信息安全的重要措施。从加密技术本身来看,加密技术可以具体被划分为对称和不对称两种。加密技术主要是通过序列密码或者分组机密来完成。其中包括了密钥、加密算法等五个有机组成部分构成。非加密技术主要要具备密钥和私有密钥,可并且在这两种密钥配对使用时才能够对加密信息完成解密工作。加密技术在电子科技企业信息管理工作中的应用在很大程度上保证电子科技企业信息的安全。例如在电子科技企业进行邮件传输时,通过加密职后进行传播,即使文件被窃取也只是得到相关密文,难以获取重要的具体信息。这样在进行信息传递时增强了信息的安全等级。因此,加密技术在我国众多行业中得到广泛应用而不是仅限于电子科技企业。 2.2防火墙技术 在信息环境下,随着现代网络技术的不断发展进步,信息安全防护技术也取得了快速发展,虽然在很大程度上保证了信息安全,但是,窃取信息的技术也在进步,并且对企业信息安全造成了很大威胁。在电子科技企业发展当中,仍然有一些病毒和黑客仍旧能够渗透进企业网络,窃取企业信息,这对电子科技企业的健康发展带来了很大影响。为了防止商业间谍活动、病毒对企业信息安全带来的威胁,保护信息安全一种常用的方法就是防火墙。这种技术能够有效防止黑客入侵,并且能够保证企业的信息安全。在电子科技企业快速发展的过程中,加强相关基础设施建设,保证企业信息系统安全,能够保证电子科技企业的快速发展。在电子科技企业快速发展的过程当中,通过开展一些活动以及服务,构建一个强大的信息安全数据库,能够为保证企业信息安全提供重要的服务。同时通过建立信息安全数据库,能够使企业加强对数据信息的开发和利用,从而能够为企业制定发展决策提供重要的依据与指导。 3.提高电子科技企业信息安全的策略分析 3.1建立系统的信息管理体系 通过对文章的分析可以指出,在现代企业发展当中企业信息对于电子企业的发展具有重要的意义。在电子科技企业发展当中为了保障企业信息安全,除了要采用相关的技术之外,还有必要建立起系统的信息工作管理体系,这样一方面能够保证企业信息安全,另一方面能够加强对企业信息的利用。现代电子科技企业在其发展当中,企业最初建立的相关信息制度在一定程度上制约着企业信息系统的安全。一旦安全管理制度出现问题,那么企业采用的安全工作也无法正常进行。因此,在电子科技企业发展中建立严格的信息安全管理体系对于保障企业信息安全发挥着重要的作用。在企业发展中只有当信息安全工作能够形成一个完整的体系,才能保证信息安全工作能够顺利进行。 3.2加强网络管理 现代电子科技企业在发展当中,很多企业都建立局域网,加强各个部门之间联系与合作。因此,在电子科技企业信息安全管理工作当中,能够利用局域网加强企业信息安全管理工作。电子科技企业通过局域网联接,不仅可以在这一平台上即使安全公告和相关规则,还能够进行安全软件下载,提高员工的企业信息安全培训工作。这样局域网不仅能够为企业员工提供了一个重要的相互交互的平台,同时还能够有效保护企业信息的安全。 4.结语 随着我国科学技术的快速发展,信息安全防护技术也取得了长足进步,但是道高一尺,魔高一丈,对于快速发展中的我国电子科技企业而言,保证信息安全是实现企业快速发展的重要依据。因此,电子科技企业为了保证信息安全,必须采取多种信息安全防护技术,提高企业信息安全,推动企业可持续发展。 作者:单位:何文涛 湖北工程学院 电子科技论文:电子科技企业信息安全论文 1电子信息的加密技术 为更好的保护信息安全,一些企业在数据传输的过程中,会采用加密技术的方式,避免信息数据的泄露。应用电子信息的加密技术的主要目的在于保护数据的安全性、完整性。目前,绝大多数的电子科技企业都采用这种信息安全方式,来保障数据传输的安全,防止不法人士窃取资源。目前,加密技术分为两类,即:对称型和非对称型。前者主要通过设置与之匹配的序列密码来保护数据。通常情况下,对称型加密技术由五部分组成:明文、密钥、加密算法和解密算法。后者是与前者相对应的加密技术,包含公开密钥和私有密钥两部分。在进行匹配的过程中,只有这两种密钥配对合适,才能够成功的解开密码,反之则不能解密。由此,电子科技企业可以通过加密的方式,来保护数据的安全。比如,在电子邮件发送的过程中,对电子邮件进行加密处理,那么即使有人半路截取到电子邮件,因为没有相对应的密文,会很难完成解密工作,相应的也就获取不到电子邮件的相关信息。 2防火墙技术 与加密技术相对应的是防火墙技术。防火墙旨在从一开始就杜绝不法人士的攻击,降低病毒、木马植入计算机的概率。随着科技的发展,一些黑客为了窃取计算机内的数据信息,会通过多种途径来找出计算机系统中的漏洞,然后根据漏洞的位置进行有针对性的攻击,造成计算机系统的瘫痪。在计算机瘫痪的时刻,黑客通过木马、病毒等程序来控制计算机,转移计算机内的相关数据,从而达到窃取数据、破坏数据的目的。为降低这种风险,研发人员设计出防火墙技术,来抵御黑客的攻击,保障计算机内的信息安全。人们可以根据自身工作种类的不同,然后对防火墙设置不同的权限,提高防火墙的性能,维护企业内部的信息安全。此外,随着防火墙技术的不断完善,相关人员提出在防火墙的基础上,建立安全服务平台,统一管理企业内部的数据。在信息安全专业服务平台中,不仅包含数据共享,还包含数据备份等多种功能,来提高信息安全保障能力。 3解决电子科技企业信息安全问题的方法 3.1在企业内部构建信息安全管理体系 尽管科技水平不断提升,电子科技企业应用的安全技能也不断提高,但还是要根据企业运行的状况,有针对性的构建信息安全管理体系,来完成对企业内部数据的管理,以保障信息安全工作的正常进行。目前,很多电子科技企业都忽略了信息安全管理体系的完善,使得当内部信息出现问题时,信息安全工作将无法正常运转。由此,企业应该在根据市场的变化,构建符合自身企业运转的信息安全管理体系,提高信息安全管理的效率。 3.2加强局域网建设,提高信息安全指数 对于绝大多数的电子科技企业,都建有内部局域网,来完成日常的通讯。局域网具有安全性,电子科技企业应该利用局域网的优势,加强企业内部的信息安全建设。企业通过局域网,不仅可以传达信息,下载专门的安全软件,还能对员工进行信息安全知识培训。由此,通过局域网,员工可以进行日常的信息交流,避免互联网进行交流的弊端,从源头上避免了信息的泄露。此外,企业应该定期对主机进行维护,分析重要信息是否泄漏,查询信息泄漏的原因等等,从而提高企业内部信息安全指数。 3.3定期更新信息安全防护软件 电子科技公司应该定期更新虚拟系安全防护软件。由于新木马、新病毒的出现,安全防护软件会有针对性的进行修补,保护计算机内的信息安全。如果不进行更新,不能获取更新之后的防护内容,降低计算机内的安全指数。 4结语 随着科技水平的提高,信息安全防护技术在提升的过程中,黑客的攻击能力也在不断提升。对于电子科技企业而言,数据安全是十分重要的工作,由此为更好的免受黑客的侵袭,电子科技企业应该有针对性的应用多种信息安全技术,提高企业内部的信息安全技术,来维护信息的安全和完整。 作者:杨晗 袁野 单位:南京邮电大学 电子科技论文:企业内部控制电子科技论文 1电子科技型企业内部控制体系现状分析 首先,电子科技型企业的管理者在对外部环境认识理念上还有待提高。由于受到企业内部控制环境和企业所在的整体环境的影响和作用,主要包括有企业的管理模式、组织结构和权责分配模式等方面的影响,还受到企业所在的外部环境的影响。有一些电子科技型企业的管理者在对其所处的环境的理念认识上还需要提高。其次,高素质的人才还比较缺乏。众所周知,人才的竞争是企业竞争的核心,对电子科技型企业来说,需要借助现代科技,改变传统的企业管理模式和方式,这对企业的人才需求提出了新的要求。再次,在风险控制方面还存在许多不足,在现在电子科技技术飞速发展的背景下,改变了传统的企业经营模式也会对企业的内部控制带来一定的风险,随着企业业务流程的变化,企业信息系统也逐渐开放,数据的分享性和共享性对企业的内部控制的内容和方法带来了冲击和改变。我国目前的电子科技型企业在风险控制方面的投入相比国外发达国家还比较少,现有的风险控制方法以及风险控制系统有待完善和提高。最后,企业的信息安全一旦受到威胁,那么内部控制的难度就会随之增大,电子科技型企业的各种企业行为和活动是在相对开放的环境下进行的,这与以往传统的科技型企业相比增加了数据和信息管理的难度使得电子科技型企业的安全性较之以往显得尤为重要,这也就增加了电子科技型企业内部控制体系构建的难度。 2电子科技型企业内部控制支持系统 电子科技型企业内部控制体系的建立要尤其注意两个方面的问题,一是要建立电子科技型企业内部控制的制度,二是要建立内部控制的环境基础及支持系统。而电子科技型企业内部控制系统的构建会直接影响到企业制度的执行效果和贯彻实施。 2.1电子科技型企业内部控制的外部系统支持 首先,法律法规体系需要完善。电子科技型企业的内部控制需要用法律规章制度来规范,建立在法律的基础上,只有建立健全各项法律法规才能使企业的内部控制体系得到保障,从而进行有效的实施。其次,市场体系需要完善。市场主体活动的一个重要的空间梁宇是市场体系,建立健全的市场是一个有机的整体,这样能够充分的发挥市场机制配置资源的作用,完善的产品市场能够对企业内部控制体系的建立和运作带来积极的作用。最后,现代法人治理结构。现代公司治理的核心是在发展权和所有权相分离的状态下进行的,这样可以保证出资人的资金安全,使资金得到高效利用,从而为全体股东创造财富。在我国很多电子科技型企业的管理素质不高,有一部分公司的治理是建立了委托关系,需要规范法人的治理结构使权力得到合理分配,从而能够起到制衡和约束整体的作用,这能够为电子科技型企业的内部控制体系的构建起到良好的制度保证作用。 2.2电子科技型企业内部控制的内部系统支持 首先,需要企业管理者有先进的发展理念。电子科技型企业的管理者要对风险的态度和控制有一定的方法,为了实现企业利润和成本的发展目标,要对企业管理有足够的重视,这些都会对企业内部控制的建立起到很大的影响。其次,企业组织结构。电子科技型企业的组织结构的目前发展结构,企业管理效率和企业管理沟通的方式、方法等都会对企业内部控制产生影响。最后,企业内部控制的方式和方法也是一个重要的外部支持系统,需要企业的管理者加以重视。 3构建电子科技型企业内部控制体系的方法和策略 3.1明确企业管理机构的权限 在现代企业制度下,要优化以法人为核心的治理结构。作为股东,掌握着企业的控制权,也能够决定董事会的组成人员,要注意的是授权董事会一旦负责了公司的经营管理后,作为股东就不能够任意的去干预和影响董事会的决策。董事会是企业法人财产的代表,也受到股东利益的影响和制约,要对电子科技型企业的重大问题进行决策,也拥有着对公司的法人财产进行支配的权利,经营公司业务的经理人员是被董事会聘用的,在董事会的授权之下,享有决策权,当然也要受到董事会的评判和监督。 3.2选择合理科学的企业组织结构 就现代企业集团来看,组织结构主要有职能制、只限制、事业部制和控股制等模式,相应的也是各有特色和利弊。要实现企业的良好发现和战略目标的实现,能在激烈的市场竞争中立足,需要企业根据实际的发展来调整和选择适合自己的企业组织结构形式。其中,事业部制对管理层次的权责利关系有了进一步的确定和明晰,实现了管理层次和管理幅度、分权和集权的良好制约,也有助于提高企业组织的运行,有助于促进企业战略目标得以实现。 3.3健全监督机制 要建立健全企业的约束机制,基础在于加强对企业的管理,核心在于对企业财务进行管理。企业的财务部门要利用和发挥好优势,对企业的组织资金加以充分和利用,实现高效的运作,最大限度的为股东的权益考虑。此外,还需要加强企业的内部审计监督,要注重企业内部审计的地位,并且要保持其独立性,这样鞥够是内部审计的功效得到很好的发挥,保证了其权威性、独立性和科学性。 3.4科学合理的对企业的管理机构进行设置 要确定适合电子科技学企业管理的合理的管理模式。尤其是要确立科学合理的财务管理模式,电子科技型企业要结合自身的发展战略和企业特点进行选择。此外,需要成立企业专门的财务结算管理中心,为企业提供及时有效可靠的财务信息。 4小结 构建电子科技型企业的内部控制体系,要求要优化企业法人治理结构,建立健全企业的监督管理机制,设置科学合理的财务管理机构,选择适合企业发展的组织结构,以更好的实现电子科技型企业的内部控制体系的构建。从而使企业得到长足的发展,实现企业的战略目标。 作者:张允玉 单位:无锡晶磊电子有限公司 电子科技论文:安全技术与电子科技论文 1电子科技安全技术的重要性 在经济高速发展的今天,网络化和科技化发展成为信息存储和交流的主要方法,也是未来科技发展的重点趋势。在网络时代,计算机网络技术已经在人们的日常生活中得到普及,生活、学习、工作之中几乎无时无刻都离不开计算机网络技术的支持。计算机网络技术渗透在社会生活的各个领域之中,办公自动化、生产自动化、家电智能化、电子商务等领域的发展,已经成为社会进步和经济发展的必然趋势[1]。电子科技产品的应用使得信息流通和存储在计算机网络技术交流中变得十分关键,而人们在追求高效率的信息传输过程中,对于信息安全也十分关注。计算机网络技术在发展,黑客技术也层出不穷,经常出现国家情报泄露、商业机密丢失、个人隐私泄露、巨额财产被盗等电子信息安全事故,对国家安全、企业经济发展以及个人的信息财产安全造成严重的威胁。所以,必须对电子科技安全技术进行广泛的研究,为国家、企业、个人的电子信息安全提供必要的保障,在享受电子科技技术为人类带来的便利的同时,也可以不必对信息安全造成的危害进行担心[2]。 2电子科技信息安全现状 2.1电子科技安全概述 电子科技安全问题在某种程度上来讲就是指信息安全,计算机系统在硬件、软件的运行过程中,数据信息都应该受到一定的保护,避免出现偶然或者恶意原因的破坏、泄露和更改等,保障计算机用户的信息安全。计算机信息系统安全的主要目的是要保证信息的真实性、完整性、可用性,并且在传输和存储过程中不会受到人为或者非人为的更改、丢失和损坏[3]。计算机信息系统安全通常包含两个方面,一方面是技术安全,另外一方面则是指信息管理方面的安全问题,在计算机信息安全系统的保护过程中,需要将计算机内部和外部的安全技术和管理进行紧密的结合。 2.2国内外计算机信息安全技术研究现状 计算机的发明和使用是人类科技领域的重要成就之一,在计算机技术发展过程中,研究的重点逐渐转向了提高计算机性能,降低计算机价格方面,这也是计算机技术发展为科研提出的新的挑战。国际上关于计算机信息安全系统的研究较早,成立了比较权威的组织对计算机信息安全进行广泛的研究,对信息系统安全管理、信息安全技术标准等问题进行了深入的探讨,形成了比较全面的计算机安全评价标准。国际上通常认为可以从多个方面对计算机的安全特性进行规定,比如对于访问的控制,对于身份的识别与验证,服务的可靠性,信息的可用性等,同时可以从不同的层面对计算机信息安全进行保护,如开发过程中的保护、操作过程中的保护等[4]。关于计算机信息安全技术的研究也在不断的发展,国外关于计算机信息安全技术的研究主要集中在访问控制、身份识别、网上监控、数据加密、内容审查等方面。我国也在20世纪80年代开始了对计算机信息系统安全的研究,成立了国家公安部计算机监察司、计算机安全委员会等组织对计算机信息安全的相关问题进行研究。我国在计算机信息安全技术方面的研究主要集中在技术角度、安全教育宣传的角度,普及计算机安全知识,推广计算机安全技术,对计算机信息安全犯罪活动进行防范。我国研究的计算机信息安全技术产品主要集中在防火墙相关产品的研究,比如安全服务器等,也有关于网络安全产品的研究和计算机病毒防治方面的产品。 3电子科技安全技术分析 电子科技的发展为人们的学习和生活带来便利的同时,也为电子科技安全技术的发展带来了新的挑战。计算机技术信息安全的主要目标是要保证电子科技产品的机密信息不会对授权人以外的单位或个人进行泄露,可以通过通信实体对用户身份的真实性进行识别,并且要保证计算机数据信息的完整性和一致性,避免被外来入侵者进行篡改和破坏。电子科技安全技术要在技术手段的基础上,对用户的信息资源进行有效的保护,拒绝对信息资源的非法利用行为,并对网络和计算机系统出现的问题进行及时的预警。电子科技安全技术主要包含两个大的方面,一方面是防火墙技术,一方面是电子信息加密技术。 3.1安全防火墙技术 计算机网络技术的发展为黑客的入侵行为提供了可利用的资源,虽然在计算机网络技术发展过程中,信息安全系统的等级不断提升,但是计算机信息安全问题也是层出不穷,给计算机用户的信息安全带来了很大的威胁。对于计算机网络的外部入侵行为,采用安全防火墙技术可以起到十分重要的防范作用,有效避免计算机用户的个人信息被恶意的篡改和非法利用。所谓防火墙,就是在两个网络之间设置一个特定的安全系统,对不可信的网络访问进行预警和阻拦,计算机之中所有信息的进出,都需要经过这个系统屏障进行过滤[5]。包括学生在内的一些年轻的计算机用户,经常利用计算机登录一些与个人信息具有紧密联系的账户,进行社交活动或者是网上购物,如果不注意信息安全,将对用户的个人隐私和资金账户安全造成严重威胁。通过链路级网关、过滤防火墙或者复合型防火墙的使用,可以对用户的信息安全进行有效的保护。 3.2电子信息加密技术 电子信息加密技术是指通过明文、密钥等编码转换的方式对计算机信息的传输进行保护,确保信息在传输过程中的安全性和完整性。电子信息加密技术是电子科技安全技术中十分重要的组成部分,通常可以将电子信息加密技术分为两类,一类是对称密钥加密技术,一类是非对称密钥加密技术。对称加密技术是利用序列密码、分组机密等方式对信息进行加密处理,在加密过程中包含许多关键的组成要素,如加密和解密算法、明文、密钥等。非对称加密则需要将公开密钥与私有密钥两者进行配合使用,从而达到相应的加密保护效果,提高信息传输的安全性。 4结束语 随着经济与科学技术的发展,电子科技将在社会生活的各个领域之中发挥越来越重要的作用。电子信息安全是计算机网络技术发展过程中主要研究的课题,对用户的信息安全、财产安全等提供全面的保护,避免造成用户的财产损失。电子科技安全技术通常包含安全防火墙技术和电子信息加密技术,加强对这两方面的技术研究,对计算机网络安全发展具有重要意义。 作者:韩星越 单位:国防科学技术大学机电工程与自动化学院 电子科技论文:职业学院电子科技论文 一、高职学生职业素质培养的重要性 (一)用人单位对员工职业素质的要求 对学生的职业素质培养,首先要适应社会和市场的需求,要满足企业的要求。现代企业在选人用人上,不仅强调入职员工所掌握的专业知识、专业技能等显性素质,更重视正直、诚信、忠实、敬业等隐性素质。可以说只有拥有相当数量的具有较高职业素质的人才,企业才能在竞争激烈的市场中提升竞争力,求得生存和发展。 (二)高职院校职业指导是改革创新的需要 就业率的高低直接影响院校的声誉,影响院校的招生和培养计划,关乎院校的生存发展。作为高职院校,改革职业指导模式,创新职业指导工作方式,提高毕业生就业率的根本方法和手段就是提高学生的职业素质,增强其竞争力。只有培养出符合社会需求,满足用人单位需要的合格学生,才能切实提高学生的就业机会,是高职院校人才培养的目标。 (三)学生自身内在的需要 学生毕业后能否在竞争激烈的职场中立足、生存、发展,很大程度取决于其自身是否具备良好的职业素质,正所谓适者生存。通过学习、就业来改变自身命运和改善家庭状况是高职生最重要的人生诉求。高职学校往往是他们走向社会的最后训练基地。 二、基于校企合作模式的高职学生职业素质培养 北京电子科技职业学院作为北京市首批“国家示范性高职院校”,是国家首批综合改革试验区建设单位,多年来,为北京社会经济发展培养了大批应用型技术人才和管理人才。学校汽车工程学院依托和服务于北京汽车产业链,职业指导工作紧紧围绕企业文化精髓及发展趋势,尤其关注对学生的职业素质培养,逐步形成了一套体系完善、特色鲜明的校企合作模式下学生职业素质培养模式。 (一)职业素质培养以用人单位满意为标准 职业素质培养包括职业素质教育和职业技能培训,通过教育与培训相互渗透、相互作用,为学生的职业生涯发展奠定扎实的基础。近年来,北京电子科技职业学院汽车工程学院围绕校企合作人才培养模式不断改革创新职业指导工作,在学生职业素质培养上力求突破,进行了不断地探索与实践。积极围绕“校企融合,深度合作”的办学理念,在与众多知名企业的“校企合作实验班”“、订单班”的建设过程中,拓宽职业指导工作领域,对学生的职业素质培养进行了有益的尝试,并形成了奔驰试验班的学生职业素质培养实践特色。学院与企业就学院的发展规划、专业建设、课程建设、师资建设、实习教学、教学评价、研究开发、招生就业、学生管理等多环节开展了深度合作。2012年9月,在政府支持下,戴姆勒中国学院在学校成立。 (二)强化学生职业行为和职业道德的培养 诚信与敬业是从业者最基本的品质要求。结合学院“为北京现代制造业、现代服务业和高新技术产业培养高素质技能型人才”的要求,牢牢把握“汽车职业人”素质教育理念,将诚信与敬业意识养成作为重要的教育内容。 第一,以渐进式的职业生涯规划教育体系塑造“汽车职业人”。 从学生入学开始,在不同年级,不同阶段,不同专业构建系统、科学、可操作的职业生涯规划教育体系,做到全方位、全程化。在一年级就开设职业生涯规划课,请企业专家、培训师讲授职业道德、职业规范、职业礼仪等课程,将企业对员工职业素质的要求和标准做为校企合作班学生思想政治评定的重要内容之一。提出“守时就是诚信、学习就是敬业”的理念,把企业文化与学校教育要求融入学生各学期的养成教育计划之中。 第二,以丰富的社会实践和社团活动提升“汽车职业人”。 使教育培养渗透到学生学习生活的各个方面。通过组织学生深入企业、社会进行专业调研,要求学生注意观察企业员工规范的生产动作、职业化的微笑、严谨的工作态度、统一标准的着装、码放有序的工具、干净整洁的工作台,甚至吃完饭后自觉收拾好的餐桌,让学生从中体会什么是职业行为,如何养成职业习惯,怎样树立职业意识。组织丰富的第二课堂和兴趣小组活动,在活动中引入研究性学习方法,注重个性化培养,激发学生的创新能力。开展了“汽车拆装与调试”、“装焊机器人编程与控制”、“一升油节能车研发”等小组活动,并组织学生参加北京市和全国技能大赛,对培养学生的汽车情结起到了很好的启蒙作用,也使得职业指导工作丰富、有趣,易于学生接受。 第三,以严谨的法制法规和企业制度规范“汽车职业人”。 把企业的规章制度与学校的校规校纪有机结合起来,制定各具特色的班规班约,将规范的员工勤记要求做为对学生行为养成考核体系中的重要一环。加强职业行为规范训练,实施职业规范管理教育。在教学、管理、实训等过程中引入企业车间的工作流程,明确考核操作标准,使职业标准意识深入人心,培养学生养成严格按照技术规范要求办事的职业习惯。 第四,以优秀的企业文化和职业文化陶冶“汽车职业人”。 学校注意吸纳企业的核心价值,与学校文化有机结合,将学生的思想教育也融入企业实习、实践中,切实做到“企业文化进班级,思想教育进车间”。分阶段开展团队合作、守时守信、质量第一、责任意识等主题文化活动,让学生了解企业、行业与职业,激发学生的职业认同感,培育良好的、特色鲜明的职业文化氛围。 三、结语 通过培养高职学生职业素质的探索与实践,更加体现出新时期的高职教育,必须注重学生职业操守和职业技能的协调发展,切实改革职业指导工作模式,创新职业指导工作方式方法,唯如此方能真正为国家的经济建设培养合格的人才。 作者:张颢 单位:北京电子科技职业学院 电子科技论文:探析军工电子科技情报研究资源的配置办法 作者:邱黄林 孟军 单位:中国船舶重工集团公司 总装备部工兵军代局注武汉地区军代室 为信息资源共享而建立的数字化信息资源服务平台,目前尚不能开展服务,其主要原因是由于各单位在信息资源服务中可以获得一部分信息服务费,谁占有最新资源,谁就占有绝对优势,因此,利益分配问题影响了数据资源的共享,进而影响了科技人员的开发和使用。 过份依赖共建单位提供的信息资源。作为军工电子情报研究的专业所,缺乏独立的信息资源支撑体系,缺乏对情报研究资源系统性的配置规划。由于过于依赖共建单位提供的信息资源使情报研究在信息资源的利用方面受到了很大的限制,造成被动局面。 资源支撑体系不完善。纵向性的资源经费来主要源于本单位,与横向资源经费相比数量较小,主要用于保证核心资源的配置,只能满足基本需求。由于人员调动频繁等原因,使原有的资源经费以及资源配置体系受到严重影响。究其原因是连续两年频繁地更换管理部门的领导以及具体业务人员,造成信息资源在采集渠道、经费支出以及资源配置等方面出现混乱的情况。 如何做好信息资源配置工作 笔者认为,要想做好军工电子情报研究资源的保障工作,首先要了解军工电子技术发展趋势;其次,掌握军工电子情报研究的特点和类型;第三,运用科学的配置方法,遵循信息资源配置原则,并辅助一定的技术手段,以实现军工电子情报研究资源的合理配置。1)了解军工电子科技发展动态与趋势。目前,战争形态也由机械化转向为信息化,武器装备趋向智能化,各种主要作战平台具有信息传感、目标探测、信息攻击等功能。电子信息技术对武器装备的影响越来越大,军事电子工业在国防科技中的含量也在不断提高,这表明武器装备的发展越来越有赖于军事电子工业的发展。国外军工电子技术的发展重点主要集中在以下几个方面:军用微电子技术,军用计算机技术,军用软件技术,军用雷达技术,军用激光,军用制导,军用探测,隐身技术等等[2]。2)掌握军工电子情报研究的特点和类型。军事电子情报研究是为国防科研服务的,尤其强调情报研究的超前性、及时性、针对性、全面性、客观性、响应性。(1)超前性或称“预测性”。情报研究往往着眼于长远需要,探索和发现军事领域的重大突破,对此进行超前分析和科学预测,研究其对未来军事电子技术装备以及未来战争的关系与发展趋势。(2)及时性或称“实时性”。是针对军工电子科技情报研究的需要,不失时机地提供所需情报,即‘实时情报’。(3)全面性。是针对军工电子科技研究内容,提供相对全面的情报,避免以偏代全而产生错误的结论。为此,要善于从宏观上把握全局,从战略的角度上看问题,善于把具体问题放在大趋势中去认识。(4)客观性。就是要实事求是地分析国内外正在出现的军事电子新技术、新体制、新概念和新理论,使工程技术人员和各级领导对关键问题有准确的了解,以便正确地指导和科学的规划。(5)准确性。是指军工电子科技情报研究产品必须与上级的要求相吻合,最大限度地体现出情报价值。(6)快速反应性。既从接受任务到提供情报研究产品所需要的时间往往很短,因此,平时必须占有大量的信息,掌握多种信息源,才能适应这种需要。3)总结军工电子情报研究的类型。(1)综合情报,主要是针对军工电子技术的发展现状、当前国际水平和未来动向进行的研究。(2)专题情报,是对军工电子技术的工艺、产品、科研课题、建设工程等有关的情报进行的研究。(3)技术经济情报,是针对军事电子工程中采用的新技术、新工艺、新材料等进行经济评价,探讨其技术上的先进性、经济上的合理性。(4)市场情报,是指对军工电子技术市场需求情况,预测其未来发展动态的情报研究。(5)管理情报,是针对先进的军事管理方法,科学管理制度,进行的军事管理情报研究。(6)政策情报,针对国外国防科技政策的情报研究。 军工电子情报研究资源的配置方法 在了解和掌握军工电子情报研究的特点以及发展趋势之后,进行军工电子情报研究资源的配置,才能做到心中有数,有的放矢[3]。1)信息资源配置含义。信息资源配置是将信息资源按照一定的原则和模式,通过不同的方法和手段,使其合理分布和存贮。具体说,信息资源配置是指在时间、空间和数量三个方面的有效配置。2)信息资源配置原则。(1)需求原则。支撑军工电子情报研究的信息资源配置,不论是在时间、空间,还是数量、品种、类型上,最基本的依据就是要以军工电子情报研究的需求为出发点,这是最根本的指导思想。(2)时效原则。是指信息资源本身的时效性、可靠性与实用性等因素,信息资源配置的质量与信息本身的质量密切相关,因此应充分考虑到信息产品的质量问题,将信息产品质量问题放在首位,从信息资源的选购、采集、验收等环节严把质量关。(3)层次原则。在信息资源的选择和搭配上,应考虑信息资源的层次性,这主要是指合理地配置一、二、三层次文献。另外,为满足情报研究在不同要求下使用的特点,例如:保密课题检索等等,可适当考虑二次文献的使用,因此,信息资源在层次上的合理配置是十分必要的。(4)成本原则。目前数字信息资源已成为军工电子情报研究的主流资源。数字信息资源的引进将使信息资源的成本增高,稍有不慎就会造成相当可观的经济浪费。故在配置军事电子科技信息资源时,应进行成本效益分析,选择性价比高的资源,使其发挥最大效用。(5)特色原则。军工电子技术是各行业的基础,要突出军工电子科技情报研究资源的特色,须结合当前军工电子科技发展态势,不断发现、补充和更新原有的信息资源,以适应新形式的需要。(6)动态原则。军工电子情报研究资源是一个动态、渐进的资源配置过程,虽然有其相对的稳定性,但总的趋势是变化发展的。由于情报研究资源需求的动态性以及价格、经费的动态性等因素,都会使军工电子科技信息资源配置面临新的环境,因此,根据情况变化应及时调整资源配置方案。3)信息资源配置保障基础。要实现军工电子科技情报信息资源的合理配置,必须从思想、技术、管理、政策等多个方面给予保障,为其营造良好的内部条件和外部环境。(1)理念基础。军工电子科技信息资源是国防科技信息资源的重要组成部分。作为军工电子科技情报研究单位应该树立从国家、国防到研究机构三个层次上的科学配置观。将军工电子情报研究资源纳入到国家整体信息资源配置体系上,明确定位,做好自身的统筹规划与合理分工。(2)技术基础。技术基础主要是指满足军工电子科技信息资源,尤其是数字信息资源的配置,如:计算机、应用软件和通信网络等设施,旨在为资源配置提供技术平台。计算机系统是数字信息资源共享的物质基础,在检索过程中,应符合保密要求;应用软件系统是数字信息资源共享的中枢控制部分,要力求一致性,互相兼容,且符合人们的使用习惯;通信网络是数字信息资源共享的神经系统,应进行“无缝化”规划。(3)管理基础。建立军工电子科技信息资源配置的有效管理机构,制定管理方法和管理程序,实现信息资源配置的有序化组织与协调。管理机构的主要任务是决策、管理、协调、监督信息资源配置工作,组织建立军工电子科技信息资源服务体系。管理方法和程序是开展军工电子科技信息资源配置工作的准则。(4)标准基础。实现国防信息资源的共享,而其关键的基础之一就是标准化问题。首先,要做好军工电子科技信息资源科学配置的总体发展计划;其次,要满足国防科技信息资源建设标准,使信息资源从采集、加工、存储、生产与服务等全过程都符合标准规范,为今后国防科技信息资源的共享打下坚实的基础。4)信息资源配置的具体实现策略。军工电子科技情报研究资源配置策略的实现,有助于指导军工电子科技信息资源的支撑与保障工作,满足军工电子科技情报研究的各项需求。据此,笔者提出如下具体建议:(1)制定资源的配置规划。制定军工电子科技情报研究的信息资源配置的总体计划(包括资源未能按时到位的应急预案);制定资源采集、共享、流通、存储、服务等分计划,同时确定阶段性的信息资源收藏结构头尾一定要对,对于技术人员来说此处是重点,千万不可掉以轻心,因此,在安装完的TCR回路电抗器标好A、B、C,还要标好电抗器进出线端,哪个端子和穿墙套管连接,哪个端子和铜母排连接,哪个端子是上下两层连接的,要事先让工人明白。7)电容器组的连接。电容器组3层和电抗器、零序互感器的连接,因为电容器组进出线两面都有铝排,和电抗器方向连接是三相铝排,和零序互感器方向连接是从电容器组双星星的两个中性点引出线接至两个中性铝排上,然后从两中性铝排接到零序互感器的两端,图纸设计两中性点铝排和零序互感器的连接是截面240mm2钢芯铝绞线,但做完以后发现由于距离太短,铝绞线的弯太大,影响美观,实际中此处电流很小,经和电力科学院现场工程师和甲方电气负责人协商,此处改为用截面35mm2铜芯软电缆连接。零序互感器接线柱太大,用铝排做一个过渡接线排。电容器层间电容的出线要和每层安放电容的角钢架子外壳接在一起,以保证每层的每一相保持一个等电位状态。8)TCR晶闸管阀组安装。TCR晶闸管阀组也是安装在绝缘瓷瓶上的,所以和前面安装电抗器和电容器方法一样,只是阀组多了一套冷却水系统,每一相的晶闸管就靠这冷却水循环来冷却保护晶闸管。晶闸管阀组的每一相和穿墙套管是用铜排连接的,一定要保证铜排之间、铜排和墙间的距离,至少保证400mm的安全距离。9)接地安装。所有基础预埋铁、隔离开关支架、避雷器支架、电流互感器支架、穿墙套管底座、阀组底座都需要和SVC系统接地网焊接连成一体。 结束语 以上是山东西王SVC安装的重点施工总结,其他有关避雷器、电流互感器和零序互感器安装就不在此一一说明了。这些施工总结也可以作为SVC安装的施工方案在以后的施工中借鉴。在此希望和大家一起探讨,共同进步,为中冶天工做出自己应有的一份贡献。 电子科技论文:智能服装构思电子科技运用 作者:张慧敏 单位:德州学院纺织服装工程学院 1智能服装发展概况 1993年,麻省理工学院媒体实验室的计算机可穿系统研究中引入了智能背心的概念,成为最早的真正意义上的智能服装,自那时起计算机系统的“可穿性”被引入,成为电子科技在智能服装设计中应用的开端。进入21世纪以来,随着科学技术的迅猛发展,服装制作不仅在材料选择上越来越趋向于舒适化、智能化和最优化;在设计上,尤其是智能服装,也正朝着功能日益多样化、性能逐渐完善化、器件制作微型化、穿着健康舒适化、价格低廉化等方向发展。与此同时,服装设计工艺与电子科技的结合也将越来越完美,服装也会更加全面地诠释作为人类“第二皮肤”的职责[1]。 1.1功能 如今,智能服装将时髦的设计和超强的功能融为一体,十分符合服装业目标消费者的未来需求,这些消费者包括年轻人士、专业人士、时尚追求者和运动爱好者等。这些智能服装包含着令人意想不到的高科技成果,包括能自动播放音乐的外套、能读出人体心跳和呼吸频率的“聪明衬衫”、能实现随时办公的万能西装、能在胸前显示文字与图像的T恤衫、能定位跟踪的GPS服装等。美国科技研究所预测,在不久的将来,服装将成为真正的“多功能便携式高科技产品”,一件衣服能够同时播放视频、音乐、上网冲浪,甚至调节温度。智能服装功能的多样性、实用性将是其未来的发展趋势[2]。 1.2分类 智能服装的应用现今主要体现在两个方面。一种是特殊领域的专衣,如航空服、潜水服、防火服、防弹服等这类闻多见少的功能性服装,其功能只针对特殊的部分人群。当然,特殊领域的专衣与电子科技也有很好的结合,如一种“医护衬衣”,其带有多个传感器以及信号发射装置,可检测穿着者的体温、心跳和血压等数据,并通过卫星将这些数据传送到医院,便于医院对病人实施远程看护,一旦发生紧急情况,医院可通过衬衣上的卫星定位装置及时找到病人、进行抢救。智能服装的另一方面则是贴近日常生活的应用。同是高科技的智能服装,但它们针对的消费群体从特定行业拓展到了各行各业,消费对象是具备有限消费能力的大众百姓。智能服装在满足服装本职功用的同时,还利用科学技术增加了与日常生活相关的特殊应用,例如可感知人体状况的“情绪手套”、可调节大小的外套、可防止蚊虫叮咬的“防蚊衫”,以及具有良好保温性能的“保温袜子”等。同样,还可以将MP3音乐播放、音频接收、GPS定位、语音录制等娱乐实用功能加入到智能服装当中。这样一来智能服装将更加贴近日常生活[3]。 2电子式智能服装市场 调研如今的智能服装市场正在迅猛扩张,在电子产品热销且外形没有重大创新的条件下,研制具有电子功能的服装显得非常具有市场潜力。国外许多大型服装商也开始与电子厂商合作,进军智能服装市场。与普通服装相比,智能服装的价格必然要高出一些,但笔者认为这并不会影响其市场潜力。在迎合消费者对各种电子功能需求的前提下,在智能服装中融入个性时尚元素,体现生活实用娱乐性,以满足不同年龄层次消费者的需求。需求是最好的市场,笔者针对在校大学生就智能服装的认识与期望进行了调查。 2.1面料的选择 面料的选择方面,有近72.6%的被调查者认为,适中的面料质量和面料价格最适合于大多数消费者的日常应用,这点与笔者的想法不谋而合。相较于目前智能服装使用最多的较昂贵的高级纳米材料,普通舒适的棉质面料更受欢迎。但普通棉质面料如何满足智能服装制作的各项要求,这将是需要思考的问题所在。此外,有近27.4%的被调查者认为,智能服装面料的选择应处于高端化水平,良好的质量要求和品质体验是他们所追求的。 2.2电子技术的选择 将哪些电子技术融入服装当中,不仅要考虑大众的需求,而且要充分避免电子产品可能给人体带来的辐射等不良影响。接受调查的人群当中,多数是追求时尚的年轻人,因此,有57.3%的人认为应将音乐、影视等娱乐功能加入到服装当中,有23.7%的人认为应该将录音、手写、电子书等学习型功能融入其中,有19.0%的人认为加入GPS定位、GPS导航、实时呼救等实用功能是个不错的选择。 3电子科技与智能服装设计的完美结合 3.1能结合于服装的电子产品制作 以MP3播放器为例,要让服装像MP3播放器一样播放出动听的歌曲,无需使用纷繁昂贵的纳米材料、导电纤维,只需将平时使用的MP3播放器外形制作成与服饰配件外形一样即可,如常用的长方形拉链拉头、圆形纽扣,甚至是任意形状的肩章或胸章等。只改变MP3播放器的外形,功能不会因此有任何折扣,如此“服装配件”还担心不能“隐藏”于服装当中吗? 3.2适合安装电子产品的服装面 料及款式智能服装功能性要求特殊。传统智能服装若想要实现功能性,大多采用可导电的纳米纤维材料,甚至将防水的导电纤维植入普通服饰当中,以此来达到服装电子化的目的。这样虽能实现功能化,但无法使智能服装服务于普通大众的生活。因此,面料选择时要尽可能考虑到大众的需求,在满足功能的前提下降低成本,当然也要避免使用一些容易产生静电和易燃的纤维,并尽量选用环保或再生纤维面料;同时,针对服装不同的使用场合和要求,选择相应的材料。由于这种电子产品不是“植入”到服装当中,而是采用“点缀”的方法使服装更加美观、更加功能化,因此,大部分款式都能安装这种电子产品,更能符合广大追求时尚的年轻人的需求。 3.3电子产品与服装的完美结合 现在,有了可供安装于服装上的电子产品和适合安装电子产品的服装面料及款式,那么如何才能将二者更好地结合在一起呢?对于制作成拉链拉头的电子产品,可采用挂钩和挂孔的形式将二者结合起来;如果电子产品是纽扣状的圆形,需要的只是在这个圆形后面加一个日常所用的摁扣即可;如果是肩章或胸章的设计,一根别针就可以帮助解决问题。之所以将电子产品设计成能方便地与服装结合并可分离的形式,是因为考虑到服装日后的洗涤以及电子产品可能需要维修。这样,电子产品就能与服装完美地结合在一起。 4电子式智能服装的能源提供与资源下载 4.1电子式智能服装的能源提供 在这个资源欠缺、污染严重的时代,使用可持续清洁能源毫无疑问是最明智的选择,可采用太阳能电池板为这类电子产品提供源源不断的能源。一块小小的电池板在集聚能量的同时又能融合在服装当中,显得相当帅气。 4.2电子式智能服装的资源下载 在简约时尚大行其道的今天,在本来体积就很小的电子产品上留出耳机插孔、USB接口已不实际,采用蓝牙无线传输的方式可实现电子产品内在资源的实时更新。扔掉累赘的耳机线,穿上智能服装,听音乐的时候只需按动如拉链拉头上的按钮,戴上蓝牙耳机即可。 5结论 通过对智能服装历史的探究以及智能服装未来发展的展望,了解了电子科技在智能服装设计中的应用方向,把握了电子式智能服装在流行中的趋势及大众心理需求,分析提出了目前市场能够接受的最佳电子式智能服装形式。电子科技将会更好、更完善地应用于智能服装的设计中,电子式智能服装产业将集大众娱乐、大众生活、行业应用于一体。从服装设计理念的角度来说,近年来智能服装的设计不再仅限于高科技面料的使用,高科技电子产品与普通服饰的结合也是新的设计思路。融合了电子技术的智能服装必将得到飞速发展。 电子科技论文:电子科技在学术领域的深远影响 摘 要 电子科技在学术领域发挥着重要作用,尤其是电子科技在学术文献查阅中的投入与应用更加凸显了“科技是第一生产力”的口号,极大程度上方便了我国的科研人员,同时电子科技也是一把双刃剑,我们要防微杜渐,体现电子科技对学术方面的推动作用。 关键词 电子科技;学术领域;重要性 当今社会的发展速度已经不能用快来形容了,国家的科技、经济、科研等各个领域的发展都非常飞速,当我们正在欣赏一种新生事物的同时,另一种新的事物已经在酝酿了,更新换代的速度极快,特别是电子科技的发展异常迅猛,有时会出项几个换代创新产品的同时出现,这也就是我们所谓的接踵而至。电子科技确实为人们和社会带来了实惠和进步,其便捷性一直是人们一致认同的。学术领域的电子科技技术的运用更为广泛,也受到了科研人员的喜爱,资料查阅的便捷性和学术知识的时效性,普及速度极快,会让他们第一时间掌握第一手资料,促进学术领域的竞争进步氛围和为社会提供更为全面的科研成果,也为整个学术领域的繁荣发展提供了条件。 1 电子科技在学术文献查阅中的重要性投入 中国的学术发展势头比较强劲,一方面是依靠我国强大的经济体系,再有就是不断奋发向上的科研人员和海归人员对科研的热情,这些方面随着国家的不断发展壮大,变化很大。我们的科研方式从以前的为做科研而研究转变到了为个人兴趣而不断进取,这样大家工作的积极性可见一斑。国家这几年对教育领域的资金投入非常大,特别是这些资金为每个科研人员都提供了一个平台――电子文献查阅网络。这项科技是我国科研举措转变阶段的一个重要平台,它也为更多的研究人员提供了参考资料。 电子文献查阅包括很多个分支,有中国核心期刊、外文期刊等等数十个文献数据库,可以这么说,如果我们面前有一台电脑,然后连同网线,登陆各个学校的校内网,那么我们就可以查到国内外的几乎所有的文献。我们可以通过下载相应的格式,在自己的电脑上就可以看到国内外各个领域的研究新进展,其中有很多关键的实验方法也是值得我们参考的,这些都将更有利于我们科研课题的进展。这样一个网络文献数据库的科技含量是非常高的,其中涵盖了多家科技文献库,通过将其汇总实现划时代意义的资源共享,每个科研人员如果一旦条件允许,那么就可以遨游在知识的海洋中,从中激发科研的思维和对实验研究的兴趣。每个实验室的新成员都要感受文献查阅的过程,因为这是科研的必经之路,我们要了解自己领域的新发现和新进展,才能更正确地把握自己研究的意义。 2 电子科技是学术领域的一把“双刃剑” 电子科技文献库是科技时代的产物,它为人们带来了便捷,但是它又收到一定的阻碍,那就是关于电子文献查阅权限方面的问题。很多学校都会花大量资金买到这些电子文献查阅数据库的使用权,这也就相当于为其中的科技含量买单。有时候这些障碍会限制一些渴望知识研究的人们的求知欲,因此科技也是一把双刃剑,有利又有弊。它一方面激发了人们对知识的向往,一方面又由于巨大的科技投入,耗费大量的资金,因此需要人们为其买单,这也就是我们所说的为其便捷性买单,它的性质在此处就跟手机、掌上电脑等很相似了。 电子文献数据库平台的开发,原本是想给更多的科研人员提供一个便捷的查询平台,这是它重要性的体现,但是有时候却给个别人的文章抄袭行为提供了便利条件,他们通过将网络上的几篇电子文献合并综合出一个结论,从而进行一定的抄袭,然后通过某些期刊而发表,这种行为是遭人唾弃的,随着社会的发展,这种现象非常常见。科技本来是给我们带来便利性,反倒被某些人当成了抄袭的对象,这就使得学术界严谨准确的氛围造成了不小的破坏。因此,电子科技在学术领域的运用是非常重要的,其重要性是值得我们肯定的。如果要防止以上文章抄袭现象的发生,我们必须要在学术界通过大面积的思想教育达到杜绝抄袭滥象发生的目的。另一方面,现在各大发表期刊也利用电子科技技术,创造了一套检查抄袭的软件和方法,这种软件将各个期刊的文章全部集中在一起,当投稿的文章与其中的文字匹配度达到一定程度,就将其视为抄袭。这种方法虽然比较客观和死板,但是其中也涵盖了不少科技成分的体现,这些科技成果都会打消一些文章抄袭人员的念头,一定程度上杜绝抄袭现象的发生。 3 结论 电子科技在学术领域的重要性是值得我们肯定的,我们在以后的发展和创新中,需要将更多的科技成果投入到学术领域当中,创造出许多对学术发展有贡献的科技成果。同时,我们也要正视电子科技在学术领域的两面性,做到防微杜渐,力求科技成果的普遍化,将电子科技融入到学术领域的方方面面,为人类带来便捷,也要让破坏我国学术氛围的不法分子得到应用的惩罚。学术的发展也反作用于科技发展,学术理论的成熟也造就了很多科研成果的实践化,因此电子科技与学术方面也保持着更为紧密的关系,作用与反作用,最终推动我国的各个领域稳定发展。 电子科技论文:电子科技大学“计算机操作系统”精品课程建设 计算机操作系统是最核心、基础的计算机系统软件,计算机操作系统的设计原理与实现技术是计算机专业人员必须掌握的基本知识。“计算机操作系统”是计算机学科最重要的专业基础课程。该课程介绍操作系统的基本原理和实现技术,是理解计算机系统工作、用户与计算机系统交互和设计开发应用系统等基本知识结构的重要途径。其内容涉及理论、算法、技术、实现和应用,学生学习理解有一定难度,作为专业学科中一门承前启后的专业基础课程,计算机操作系统在计算机专业课程体系中扮演着重要的角色。 随着计算机技术、设备的迅速发展和应用需求的拓展,三十年来,课程内容不断充实更新,计算机操作系统今非昔比。现代操作系统的内容蕴涵了什么?知识结构的重点是什么?操作系统在课程体系中的关系如何?需要本科学生理解和掌握什么?如何加深理解和运用?课程的发展如何与时俱进?这都是课程建设必须考虑的问题。 课程历史与课程建设 电子科技大学“计算机操作系统”课程起源于20世纪70年代初期。当时,随着计算机巨头IBM公司的S/360大型机系统软件的推出,对“计算机操作系统”这个系统软件的讨论遍及全球。以周锡令教授为代表的一批专家学者敏锐地感觉到“操作系统”将成为计算机技术和学科发展的重要领域,他们不失时机地开展了计算机操作系统的研究和分析。在收集汇总国际上相关“操作系统”学术论文的基础上,出版了中文“操作系统”论文集(上、下册)和英文论文集,组建了“操作系统”软件研究小组,展开了对计算机体系结构和操作系统的研究。先后多次举办了全国高校和研究单位参加的“操作系统”学习班、研讨班和培训班,并派教师到国外学习相关操作系统知识。1977级本科学生就开始采用新的教学体系,设置了“操作系统原理”课程。在“操作系统”论文集的基础上,计算机专业汤子瀛和杨成忠老师编写了《操作系统原理》讲义, 1981年,《操作系统原理》教材正式出版。1984年,改名为《计算机操作系统》,由重庆大学著名教授童\主审,作为全国统编教材由西北电讯工程学院出版社出版,在全国计算机界产生了很大的影响,并在1987年获得国家电子部优秀教材二等奖。 “操作系统”课程组承上启下、与时俱进,自2001年起,进一步完善课程内容体系,采用国际优秀教材和双语教学,进行精品课程建设。以操作系统原理为核心和基础,并拓展到“操作系统结构”、“嵌入式操作系统”和“大型机操作系统”等相关课程,推动多层次、多类型、多应用教学。并以培养学生创新能力为目标,以系统设计和软件构架为教学理念,突出概念、原理等理论内容的实践应用环节,优化课程内容,教学资源网络化,使学生受益面不断拓宽。教学项目“计算机主干课程建设与教学改革”曾获2001年度国家教学成果二等奖。课程组先后出版操作系统教材四部、讲义四部,发表相关操作系统和教学改革的论文20余篇,教学实验和教材等项目先后获得电子科技大学多项校级奖励。目前,“计算机操作系统”课程获得“教育部-微软精品课程”建设项目支持,教材被列入高教出版社“十一五”规划教材建设。在操作系统应用研究领域,课程组和项目团队在常规操作系统、分布式操作系统、实时操作系统、嵌入式操作系统、大型机操作系统等领域也具有较大的优势和独到的特色。 知识结构与课程教学 一门课程的教学目的是通过该门课程的教学(讲授、讨论和实践)让学生学习(了解、理解、掌握、运用等)到课程内容所提供的知识和技能,构建合理的知识结构,为进一步的学习和应用打下基础,这是对本科生的基本要求。因此,建立计算机操作系统的知识结构,设计和规划本科阶段的教学内容,就是课程建设的重要工作,如图1所示。 掌握计算机操作系统的基本原理是计算机专业学生深入学习该方向其他课程和进行研究的必备基础,有着极其重要的学科地位。课程组以操作系统中成熟、经典的思想和设计算法为核心,紧密结合当代操作系统的发展趋势,建立以操作系统所管理的资源对象为分类标准、以操作系统的性能为设计目标、以操作系统的各类算法和数据结构为实现手段的教学内容体系和风格;注重该课程与其他课程的交叉关联,以计算机组成原理课程为基础,以嵌入式系统设计为实例,在传统知识结构基础上,以现代Unix、Linux和Windows操作系统的新特征为案例;强调研究型教学,教师积极进行教学研究,探索新的教学方法和手段,自主提出了“融入式”、“定位式”等教学新理念,并率先采用双语教学,引入国内外最新的发展成果和教学理念;结合理论与实践,针对学生的理论理解能力、技术性实践能力、综合性实践能力和探索性实践能力的培养需要,配套课堂实验及低、中、高四个层次的实验内容,使课程理论与实践相互促进,形成积极的、充满生机活力的互动教学机制,提高人才培养质量。 “计算机操作系统”是一门理论性、实践性并重的基础核心课程,内容抽象、课程教学难度大。为提高课程教学质量,针对教学难点,研究教学方法,融入教学过程,探索教学改革,课程组采用了如下教学方法和教学手段。 1.合理选用教材和参考书,保持教学内容的时代性和先进性 教材是影响教学内容的一个非常重要的因素。现代操作系统工程实践和技术发展迅速,传统开发技术被淘汰或被改进,新的开发思想和基本概念不断出现,并应用到当前流行的操作系统产品中。要求“操作系统原理”的教学内容必须及时更新,适应发展,与时俱进。否则,难以使学生学以致用,势必影响学生学习兴趣,从而影响教学质量。通过采用原版教材,加大参考与辅导学习,自编教材,灵活采用双语教学的方式,促进教学质量的提高。 2.强调教师素质,通过教学研究和科研工作提高教师业务水平 作为教学主体之一,教师必须及时更新自己的知识,不断学习,提高业务水平。多年来,课程组始终坚持收集和阅读与操作系统有关的各种资料和文献,并结合科研项目对操作系统开展了大量的研究工作,参加了若干有影响的操作系统软件的开发。在课堂教学中,介绍研究方向和学科前沿,吸引本科学生参与教师的科研工作,拓展自己的视野。 3.精心备课,突出教学内容的系统性和完整性 如何组织课程内容,使其成为一个有机整体,是课程组必须解决的问题。通过较长时间的探索,我们认为必须首先帮助学生建立操作系统总体结构轮廓,然后再介绍各部件内容。同时,我们还总结出“突出总体结构、深入讲解部件”的教学原则。而且,整个教案的内容组织注重引导学生探讨各种知识的内在联系和技术的引入背景,注重知识的理解,而非简单记忆。基于这样一条明确主线,学生的学习更具方向性和目的性,学习效果明显提高。 4.科学授课,充分调动学生的积极性和创造性 课堂教学是整个教学活动的另一重要环节,课堂组织是否科学合理会直接影响学生学习的质量和效果。课程组总结出了一些有效的措施。 * 明确学习目的,激发学习兴趣,采用启发式教学。兴趣是促进学习的巨大动力,教师有义务激发学生的学习兴趣,尤其是理论性较强的课程。所以,在课程之初就必须清楚地告诉学生学习该课程的目的,讲清不同学习对象(如一般计算机用户、程序员、系统分析员、系统管理员)的学习目的,根据学生已经遇到的问题结合教学内容激发学生思考,探索问题的答案。 * 根据教学内容,合理安排教学进度,注重节奏教学。“操作系统”课程内容的概念多而抽象,而从抽象到设计又是理论到工程的转换,本科学生缺乏系统和工程的概念,因此,是一个难点。我们在课程进度方面采用“先慢后快”的节奏。“先慢”是为了让学生有充足的时间消化新概念,也让学生适应教师的授课风格;“后快”是当学生基本掌握了该课程的主要概念以后,可以适当加快教学进度,以便按时完成教学计划。 * 精心准备,激情授课,强调交互式教学。教学方法需要强调讲课的高度激情,以教师高昂的情绪感染学生,避免“满堂灌”。课程组要求教师在课前要根据内容需要设计准备适当的问题,在课堂教学适当的时候提出,留给学生适当的思考时间。同时,鼓励学生提问,根据学生反馈信息和问题,与学生探讨问题的解决,而非给出答案。这种交互式方式,学生非常乐于接受。 * 深入浅出,理论联系实际,突出原理的应用。如何将高深的理论用浅显的语言表述是教学方法的技巧。操作系统中的“并行与并发”、“进程与线程”的概念是理解的难点,我们结合当前主流操作系统产品(如Windows和Unix系统中的多任务执行,多层调用等)的具体示例进行讲解,从应用角度和生活常识形象生动地解释理论,开拓了学生的思维。 * 以人为本,诚心与学生交朋友,推崇亲情教学。“操作系统”课程对象通常是大学三年级学生,此时,很多学生正处于人生规划决策的关键时期,作为老师与长者,帮助他们健康成长是义不容辞的职责。以讲授课程知识为基础,辅以讲授人生发展与规划,帮助他们解除成长过程中的烦恼,把他们当作朋友,对于推动教学工作是非常有益的,这种“亲情式”教学手段往往能收到良好的教学效果。 5. 注重实践环节,强调能力培养,合理进行学生考核 遵循学生创新能力培养的整体规划,基于系统设计和软件模块设计的思路,课程组利用较好的实验室条件,开设“实验室课堂”,构建“操作系统案例库”,结合课程实验、应用实验和综合实验加强学生系统编程与内核模块设计的能力。这些案例既作为教学,也供学生自行设计或复现,优秀作品又进入案例库循环,使学生能即学即用,及时发现和解决问题,对抽象概念通过实践环节理解,拓展深层次思考,对学生的能力训练收到很好的效果。案例如图2和图3所示。 6. 灵活运用现代化教学平台,提高教学质量 在精品课程建设过程中,教学网站是一项充分发挥现代信息技术,拓宽教学资源使用和学生受益范围的举措,也是让学生更大程度获得需要的信息和知识,了解整个课程教学过程,让学生参与到我们的教学中来,形成师生共建、共促质量的模式。教学网站的建立,基于CERNET西南中心结点和校园网,利用教师社区课件,利用留言板与学生交流答疑,通过电子邮件向学生提供课外辅导渠道等,既对本专业学生提供了共享与交流环境,也为其他专业和远程教学提供了网络教学资源。 7. 操作系统发展的系列学术交流 学术交流是提高课程教学质量的另一种途径。操作系统技术发展日新月异,为使学生了解现代操作系统发展的新趋势,课程组组织了有关操作系统技术领域的系列讲座。根据“操作系统”课程内容及相关课程在今后学科中的应用,讲述应用需求对操作系统的要求。此外,还邀请国内外专家进行学术交流(如Intel、IBM、Mircrosoft、Nokia等公司技术专家),了解操作系统发展动向等。通过这些课程讲座,使学生充分领略该课程在科学研究和应用开发中的重要作用,使学生学习目的更加明确。 课程的主要特色 “计算机操作系统”课程的建设和教学过程体现了电子科技大学本科教学中的理论、技术与工程结合的特点。其特色体现在: 1)坚持基础核心,带动多层次、多类型教学,构建先进课程内容体系 以本科“操作系统原理”为基础核心,形成多层次、多类型教学,层次分明、思路清晰,内容彼此呼应,系列课程与实验相互配套,保证了理论教学、实践教学和资源辅助教学的有机结合。 2)强调能力培养与创新,实施“循环案例”和“师生共建”的教学模式 灵活实施双语教学,开设“实验室课堂”,构建“案例库”,通过教案电子化、教学资源网络化、参考资料广域化、师生交流多样化,强化课程内容的理解和运用。鼓励本科学生参与教师的科研工作,通过分析和模块设计,不断完善“案例库”,师生共同参与课程建设,保证课程质量。 3)强调与时俱进,优化课程内容,保持与现代操作系统发展同步 以现代计算机系统软件构架为教学理念,以并行处理技术和智能管理技术为重点,以技术和设备发展为驱动,以应用系统实施为特点进行课程内容讲授。同时,课程组积极开展教学研究和科研应用项目,在常规操作系统(Windows, Unix/Linux)、嵌入式操作系统(WinCE, Em-Linux, VxWorks)、移动终端操作系统(Symbian等)和大型主机操作系统(z/OS)等方面开展研究工作,以科研促进教学,收到明显的效果。 总结 电子科技大学“计算机操作系统”课程具有深厚的历史积淀和教学经验,在国内同类课程教学上有较明显的特色和优势,体现了电子科技大学本科教学中强调理论、技术与工程结合的特点。课程建设与时俱进并持续发展,在采用国际优秀原版教材,灵活实施双语教学的基础上,使自编教材达到较高的水平,教材先后被列为全国统编教材(1984)、全国推荐教材(1997)、全国“十五”规划教材(2003)和全国“十一五”规划教材(2006)。课程建设提出“操作系统”系列课程和系列实验,开出分层次的配套实验课程,强化理论的理解和运用。 通过课程建设,我们也认识到: 1)操作系统的实践环节需要进一步完善,在时间和验证评价指标上需要进一步探索,类型需要进一步更新。 2)双语教学问题需要认真思考并灵活掌握,在教材、理解、语言和学生接受程度等方面需要进一步实践。 3)国内外教学和学术交流需要进一步拓宽。 4)操作系统教学如何体现创新能力的问题需要进一步探索,如在思维、革新和应用上的创新。 5)希望兄弟院校的同行与我们一起将这门课程真正做成精品课程。 电子科技论文:杭州电子科技大学国家级计算机实验教学示范中心 1 中心概况 杭州电子科技大学坐落于历史文化名城杭州市,是一所电子信息特色突出,多学科相互渗透、协调发展的高等学校,是浙江省重点建设的教学研究型大学。学校于1980年开始招收计算机应用专业本科生和硕士研究生,现有计算机科学与技术、软件工程、网络工程、数字媒体、教育技术学等五个本科专业,以及计算机科学与技术一级学科硕士点。 2000年学校为了加强计算机实验教学,促进实验室资源的共享与开放,将计算机组成原理实验室、计算机接口与通讯实验室和计算中心等实验室整合建成计算机基础课实验教学中心。2002年经浙江省教育厅批准建设首批省级实验教学示范中心。2006年中心通过省教育厅验收,成为浙江省第一个计算机基础课实验教学示范中心。中心实验条件优良,实验室面积3120平方米,教学实验设施总价值2800余万元,面向全校48个专业,开设实验课程58门,是我校人才培养的重要环节。2007年中心被教育部批准为国家级计算机实验教学示范中心建设单位。 2 管理体制和师资队伍 实验教学中心实行校、院二级管理、主任负责制,中心主任、副主任由学校任命。学校负责中心的规划与建设,计算机学院对中心进行行政管理与业务指导。为保障实验教学和开放需要,中心形成了一套完整、行之有效的管理办法和规章制度,使实验室管理和实验教学更加规范化。 学校高度重视实验中心师资队伍的建设,政策措施得力,激励了高水平教师积极投入到实验教学之中,形成了一支包括教授、博士在内的高素质专兼职结合的师资队伍,为学生实践、创新能力培养提供了可靠的保障。根据多层次能力培养的目标,中心组成相对独立又相互融合的四个教学团队:计算机基础课程团队、新技术及应用团队、企业实训教师和工程师团队和综合创新团队。 中心教师积极开展教学研究,近五年来承担国家级重大教改项目“基于网络环境计算机基础教学改革的研究与实践”、浙江省面向21世纪教改项目“面向21世纪计算机基础教学的改革”等省部级以上教改项目21项。教学研究成果获国家教学成果二等奖2项;浙江省教学成果一等奖3项,一门课程被评为国家级精品课程,三门课程被评为省级精品课程。 3 实验教学 中心的实验教学理念是“追踪计算机新技术,遵循‘Try’实践教学新方法,构建实验实训新体系,培养具有创新精神、脚踏实地的应用型人才”。以“夯实基础、重视技术”为基本原则,以“加强实训、促进创新”为主要途径,以培养“具有创新精神、脚踏实地的应用型人才”为核心目标,在人才培养模式、实验教学内容与体系、教学方法与手段等方面进行富有成效的改革和创新,形成了一种有效培养学生实践能力、创新能力的成功模式。中心制定了一个以能力培养为主线的多层次、模块式实验课程体系,以课程体系为核心,同时以多样性实验形式、多样化实验教学方法、多媒体实验教学手段、多重性实验开放模式,构成了一个多元化实验教学体系,从而达到多层次能力培养之目的。 为了给优秀学生创造自主创新的条件,中心成立了学生科技俱乐部,下设ACM程序设计、嵌入式系统设计、数字媒体、网络与安全技术等多个兴趣小组,每个小组都有多名专业教师担任指导,开展了丰富多彩的课外科技活动。学生在教师指导下进行感兴趣的项目研究,或进入专业实验室进行工程训练,或直接参与教师的科研项目,培养学生基本的科研素养、科研方法以及团队精神。 示范中心开放式、个性化的实践创新环境,激发了学生的创新兴趣,并取得了丰硕的创新成果,显现了中心“创新能力培养模式”的良好效果。学生基础扎实,动手与创新能力强,毕业生受到了用人单位的广泛好评。近几年来,学生获ACM国际大学生程序设计竞赛亚洲区金牌一枚、银牌3枚、铜牌7枚;获ACM/ICPC省际联赛金牌2枚、银牌4枚、铜牌4枚;获全国电子设计竞赛一等奖3项、二等奖7项;获国际数学建模竞赛特等奖1项、二等奖4项,全国数学建模一等奖5项、二等奖10项;获全国“挑战杯”大学生课外科技竞赛三等奖5项、浙江省一等奖4项;获《计算机世界》奖学金10人。 4 特色与优势 通过多年的改革与实践,中心在实验教学理念,教学方法,人才培养模式,开放体制等方面形成自己鲜明的特色。 (1) 坚持服务宗旨,锐意改革创新,不断提升计算机基础教学的水平与质量。 中心成立计算机基础课程教学团队,及时将计算机应用新技术与因材施教的教育理念融入课程与教材建设,成效显著。编写出版计算机基础课程教材15部,其中省重点教材7部,国家规划教材3部。 计算机基础教学的核心是培养学生实际应用计算机的能力,团队十分重视实践教学资源的建设及应用。研制成功并不断完善“上机能力练习与测试系统”,该系统已连续16年应用于浙江省高校计算机等级考试;中心教师主持开发的“网络教学平台”作为全校100多门课程开展交互式教学的公共平台;主持开发的“ACM程序设计练习与竞赛网站”,非常有效地应用于我校程序设计类课程的实践教学,该网站向国内外开放,访问量居全国同类网站第三。 中心具有重视基础教学改革与研究的优良传统,近年来主持国家重大教改项目“基于网络环境计算机基础教学改革的研究与实践”、浙江省面向21世纪教改项目“面向21世纪计算机基础教学的改革”等省部级以上教改项目14项。“面向21世纪计算机基础教学的改革”获国家教学成果二等奖,“非计算机专业计算机基础教学改革的研究与实践”、“计算机上机考试自动测试系统的研究及应用”等5项成果获浙江省教学成果一等奖。 (2) 贯彻“Try”实验教学理念,创新技术解决硬件实验教学落后问题。 针对计算机硬件实验教学中教学内容与方法的落后问题,中心提出一种集教学内容、教材、教学手段、实验方法、实验设备于一体的系统化实验教学改革方案。 中心贯彻“Try”的理念,在教与学的过程中让学生多试,从而提高学生的创新实践能力和学习主动性。研发具有虚拟仿真功能、硬件保护功能、在线查错功能的实验系统。虚拟仿真功能是将实验仪上硬件的工作过程用软件仿真,并以动画形式显示在微机屏幕上,使学生对计算机的程序运行过程一目了然;硬件保护功能解决了由于学生“Try”而导致的实验设备损坏的难题。在线查错功能使学生在“Try”的过程中避免盲目性,可以有分析、有方向地进行“Try”。学生在“Try”的实验过程中真正理解掌握所学内容,做到举一反三,从而保证了课程实践环节的有效实施。有利于培养学生自主学习、主动探索的精神和能力。 中心顺应计算机技术发展的趋势,开发了基于PCI总线的微机原理与接口实验仪;完成了《接口与通信》及《微机原理与接口》中DOS系统内容为主向Windows系统内容为主的转换;实现了Windows下的32位汇编语言教学与实验改革,在国内首次出版《Win32汇编语言程序设计教程》,该教材被国内多所高校采用。 2005年“计算机硬件课程教学改革的研究与实践”获国家级教学成果二等奖,2007年“计算机组成原理”被评为国家级精品课程。 (3) 面向应用,建设高水平的IT实训基地,将实验教学延伸到企业。 中心积极探索人才培养模式的改革。以培养高素质实用型IT人才为宗旨,与杭州国家软件产业基地、华为3com、阿里巴巴等知名IT企业联合成立了校内实训基地。目前,实训基地面积2万多平方米,设备投资超亿元。中心与企业共同制订教学内容和真实的实训案例,由具有实战经验的企业工程师直接参与授课和实践指导,采用企业化管理,边学边练,为学生提供了一流的全真实训环境,增强学生的工程意识,培养职业素质,提升学生的就业竞争力。 (4) 注重开放,起到良好的区域性示范辐射作用。 中心充分体现了以学生为本的理念,实行全方位多模式开放体制,除在校内对学生实验、课程设计、工程训练、毕业设计等实践环节实行全方位开放外,还和50余所高校建立了合作机制,为高校和社会承担实验教学任务,实现资源共享;近五年有国内外80余所高校或企业来访;中心和国内外30余个知名IT公司建立了协作交流关系,签订了联合科研、开发的合作协议。 5 结束语 国家级示范中心建设给我校计算机实验教学中心带来新的机遇和动力,中心将继续深化实验教学改革、扎实开展建设工作,力争建成全国一流的实验教学示范中心,为我校学生提供优质的教学服务,为全国高等学校实验教学提供共享成果,发挥示范辐射作用,为我国信息技术人才的培养、推进国家信息化建设的进程作出更大的贡献。 电子科技论文:现代生活中电子科技的应用 摘要:随着电子科技的发展,各类电子产品不断涌现,在生活中广泛应用,同时也会人们的生活带来了影响。当前社会逐渐进入了信息化和电子智能化的时代,给人们的生活带来了极大的便利,彻底改变了人们的生活方式和思维方式。本文从三个方面来分析了电子科技在现代生活中的应用,并阐述了电子科技应用给人们带来的便利。 关键词:现代生活;电子科技;应用 电子科技的发展极大促进了社会的进步,推动了人类文明的发展,当前各式各样电子科技产品的应用给人们的生活带来了质变,同时电子科技产品更急贴近人们的生活方式,给人们带来生活享受。 1.LED节能技术在生活中应用 灯具的发展一直伴随着人类文明的发展,光明为人类指明了前进的道路,从电灯发明开始,人类就致力于改善照明技术,并取得了瞩目的成就。当前随着电子科技的进步,人们的精神和物质得到极大的满足,很多人开始关注对环境的保护,推动绿色、低碳产业的发展。LED节能技术的发明实现了照明的节能和环保,同时在电子设备屏幕中应用广泛,带给人们视觉享受的同时,也实现了环保绿色的目的。LED可以实现电能到光能的转变,为人们提供可见光,相对于传统的白炽灯发光,LED节能灯具采用三基色粉发光,通过电流来激发电场,从而发光照明。LED发光的特点显著,其电能消耗小,发光寿命较长、光源效率高,不会产生辐射,从而在电子设备中应用广泛,逐渐成为当前设备屏幕和灯具的主流选择。 2.现代汽车电子技术在生活中应用 汽车是人类文明的标志,也是国家经济发展的重要象征,随着世界经济的发展,汽车工业飞速发展,同时电子工业在汽车行业内应用越来越广泛。汽车是机械类产品,同时电子信息智能化在汽车中体现越来越突出,这也是当前汽车行业的发展趋势。 2.1 电子控制喷油装置 当前电子控制喷油装置在汽车中应用广泛,之前的汽车喷油装置采用机电混合式的运行方式,但是这种运行方式已经不能满足人们对智能化的追求,也不符合汽车智能化的发展趋势,电子技术的发展逐步实现了汽车操作的智能化和自动化,采用电脑编程的方式来设置发动机状态,与其和内部各系统之间的配合联系,来得到一系列的参数,然后再电脑里进行编写程序,将写好的程序存储在微机当中,然后应用到汽车上,这种电子技术应用于汽车中极大提升了汽车的自动化。 2.2 电子技术在汽车底盘中应用 电子技术在汽车底盘中应用体现在电控自动变速器中,智能化设计系统实现了变速杆的自动调变,运行程序采集发动机的载荷、车速、控制器、驾驶员等多方面的参数数据,并把相应的数据录入到计数机中进行分析,从而判断汽车底盘的运行状况,实现变速器换挡的最佳控制。在汽车底盘中,电子气动换挡装置优化了汽车的操纵,实现了汽行驶的安全性,其采用电子装置取代机械换挡杆,从而提高变速器机构之间的运行效率。电子转向助力系统的应用提高了汽车在低速下操纵机动性,其整个系统采用直流电机助力系统,并采用蓄电池作为动力,极大提高了汽车在驾驶稳定性。 2.3电动汽车的发展 电动汽车是汽车行业的发展趋势,电子科技加快了电动汽车的研发和应用,随着电子科技的发展,其电路控制系统研究逐渐成熟,从而极大提高了电动汽车运行稳定性和安全性,也减少了汽车的故障率,为电动汽车的发展扩宽市场。 2.4 汽车关键技术环节的应用 首先是传感器技术,当前汽车电子技术向着高精度、高稳定性、低成本的趋势发展,传感器技术是未来汽车行业的重点突破点,智能化的传感器不仅可以提高对信号的处理能力,同时提高了信号处理的精确性,自动化的进行时漂、温漂和非线性的校正;具有高的抗电磁干扰的能力。再者是汽车车载电子网络的应用,在电气内部设置微型处理器可以对汽车的运行状况进行评估和判断,强化对关键运行部件的工况检测,提高汽车运行的安全性。此外是智能交通系统在汽车中的应用,例如自动驾驶的实现就依赖于电子技术的发展,同时需要融合电子、卫星、远程定位等学科的知识,逐步提升系统的全面性。 3三网融合技术在生活中应用 现代电子技术的发展为三网融合提供了技术支撑,电子技术解决了光纤传输的问题,为用户提供了高性能的信号传输,再者电子科技解决了三网融合的核心技术云计算,为大数据的存储、分析、评估提供了技术保障,涉及数据存储、数据计算、数据再处理、软件开发、数据传输、网络协同等多个方面。现代电子技术的发展,使数字音视频广播将完全取代模拟音视频传输,形成有线广播电视网络;使计算机互联网成为我们生活的一部分,使电信网络成为我们赖以交流的平台。总之电子科技的发展实现了手机、电视、电脑的融合,实现了电子信息的系统化融合,为人们生活提供了优质的电子资源,提高了网络运行的安全性和高效性。 4 结语 总而言之,电子科技的发展为人们的生活提供了极大的便利,改变了人们的生活方式,当前电子科技依然保持着高速发展的趋势,其在LED照明、汽车工业、网络融合、交通运输等各个行业内具有巨大的应用市场,从而推动了人类文明的发展。 电子科技论文:电子科技在气象监测中的应用 随着科学技术的迅速发展,给很多行业提供了发展的新思路,与此同时电子科技业应运而生,将电子科技技术应用到气象监测行业,利用基于互联网和物联网技术的气象监督管理系统,通过卫星和雷达系统来搜集数据资料、保存数据、共享数据、发送数据,实现对气象要素的实时监测,信息搜集及传输准确快速,克服了传统气象监测中设备性能低、传输速度低、延时较大的缺陷,并且通过现代电子科技技术分享气象数据,实现气象网络与相关使用者的连接,充分发挥电子科技在气象监测中的作用。 【关键词】电子科技气象 监测 1 气象灾害对我国生产生活的影响 我国自古就是一个人口众多的大国,在历史的长河中人民受到的自然灾害数不胜数,直到现在有时人们依旧受到人类不可控的自然现象的影响,例如,中国的汶川地震、印尼的火山爆发、2006年的超级台风“珍珠”横行,这些给人类的生产生活造成巨大的影响,对于人类不可控的自然灾害,人类需要提前监测,进行科学的管理与规避,使人类减少或免受自然灾害的侵害。 传统的气象监测系统性能较低,传输的速度较慢,且信息传输有延时,因此在自然现象发生前不能及时检测到信息,人类无法规避气象灾害带来的风险,造成对人类生产生活巨大的威胁。对自然现象的监测,应该使用科学的监测系统,现代气象监测大量运用互联网技术,通过监测格点分区域监测气象环境,在互联网提速背景下监测信息得以快速传输,有效的规避了气象灾害不能及时传输带来的风险。 2 电子科技在气象监测中的应用 2.1 利用电子标签对气象信息进行识别 为了规范监督气象信息数据统计的系统,在气象数据系统中加入监督和监测的节点,通过互联网和数据挖掘技术对气象数据进行深入分析,针对分析结果做出处理,以此来完善互联网在气象中的应用,使气象数据系统更贴近使用者。监测信息的多样性和复杂性决定了气象数据网络的结构和形式,气象信息需要根据气象要素不同的类型通过不同的监测网络进行收集的,例如,沙漠气象信息、农林气象信息、湿地气象信息等。不同的地域以及不同性质的气候条件需要收集对应的气象信息,电子科技技术可以满足各种气象要素监测的要求,因此电子科技在气象监测中发挥了重大的作用。 由于一些监测到的数据非常相似,气象数据系统的职能识别显得格外重要。在气象数据系统中,由于气象监测的网格化需要,设立了大量气象监测点,并且在一定的范围之内每一个地点都设有1个甚至更多的气象要素监测点,这些监测点需要在同一地区的不同时间段或是同一监测范围不同的区域,进行连续不断的监测。针对这种情况,气象局相关部门依据监测的需要制定出监测点最优位置,自动化气象监测设备通过对不同地点不同要素的进行唯一身份编码,这里实际是大量运用了物联网技术,使得每份气象信息都能得到快速、精确的传输和存储,最大效能地发挥电子科技在气象信息中的作用。 2.2 构建气象监管系统 通过互联网和物联网技术利用电子标签对气象信息进行编码后,气象局构建了科学的气象监测及监管系统,这样就可以够将监管及各监测节点数据及设备的状态。由于各气象监测系统是针对不同气象信息设置的,因此需要利用对应的传感器技术,将智能的传感器节点无逢接入气象信息网络是离不开网络监管这一手段的,气象部门信息系统得到了有力的保护才能通过互联网搜集气象信息,分析数据,作出决策。 在气象监管系统中对气象信息进行身份识别,通过计算进行多层的部署,设置监管节点位置。利用这些监管的节点在相应的软件系统中输入需要识别的信息,这样在传输气象数据时,可以将监管对应的数据结构与信息一同传输,从而将气象监控系统中的各种信息与气象监测数据融合在气象互联网中。气象局采用这种方法,一方面可以节省电子标签的设备费用,另外还可以及时的得到各气象监测设备的信息。 3 气象监测未来发展趋势 改革开放以后我国经济迅猛发展,九十年代中后期计算机技术也得到极大的发展,特别是微型计算机、通信、传感器等技术发展和推广应用,将计算机技术应用到气象监测中可以解决传统气象监测中设备性能低、传输速度低、延时较大的缺陷,近期随着互联网技术的升级必定将进一步推动气象信息采集系统技术向微功能、多功能、智能化、高精度、高可靠性的方向快速发展,因此将电子科技融入到气象监测中可以促进气象监测的发展,气象数据收集与分析必将更加及时、高效、完善。
无线传感器网络拓扑控制研究:无线传感器网络拓扑的监控与维护 摘 要:以ZigBee协议为基础,提出了一种新的无线传感器网络拓扑结构的监控和维护方法。创新性地设计了基于叶子节点的通讯模式,该模式运用协议栈自有运行流程来获取节点的加入或丢失信息、实现网络拓扑的监控,并通过设计一种基于关联表的链表式存储结构来进行动态网络拓扑的维护。经过在实际办公环境监控平台上验证表明,该方法数据传输量小,资源占用少,操作简便,具有较强的应用推广价值。 关键词:无线传感器网络;ZigBee;拓扑结构;监控与维护 0 引 言 随着无线传感器网络技术在军事、工农业、城市管理、环境监控等各个领域的快速发展,作为系统基础组成部分的网络拓扑结构成为研究的一个重要方面。目前,国内外的科研机构在网络拓扑发现以及拓扑的监控和管理方面开展了大量的相关研究工作,但大多停留在理论和仿真层面,这些通过在高性能的PC机上搭建仿真模型来验证算法效果的研究,大多缺乏能够应用到实际系统的可行性案例。安徽财经大学的赵涛[1],根据在聚合节点(sink)收集到网络内部节点报文接收或丢失的情况,通过发现网络中所有叶子节点到sink 节点的数据传输路径,来推测网络的逻辑拓扑。该方法计算比较复杂,120节点规模网络在主频为2.8 GHz的CPU主机上运行尚需9秒的时间,同时会受到节点资源、计算速度、实施条件等限制,因此,这种方法很难在实际应用中实现。德州仪器(TI)公司的官方网站也给出了一种获取网络拓扑结构的方法[2],该方法采用发送网络发现命令的方式,并通过返回结果来确定网络拓扑结构。此法虽然能够在实际应用中实施,但需要定期向网络中的所有节点发送发现命令,因而数据消耗量巨大。 本文以Z-stack协议栈为基础,采用叶子节点通讯方式,并利用协议自身的运行流程,提出了一种轻量数据消耗、真正面向应用的拓扑监控方案,同时通过设计一种基于关联表的链式存储结构来实现对网络拓扑信息的维护,因而在解决网络监控与维护方面更具有实际应用价值。 1 Z-stack协议栈原理简介 作为ZigBee联盟的一个重要的组织成员,2007年,TI公司宣布推出业界领先的ZigBee协议栈Z-Stack。Z-Stack符合ZigBee 2006规范,能支持多种平台,其中包括本系统使用的、面向IEEE 802.15.4/ZigBee的CC2430片上系统解决方案[3]。 1.1 ZigBee协议栈的体系结构及信息传递流程 ZigBee协议栈的体系结构如图1所示,由图可见,ZigBee协议采用分层体系结构[3],由物理层(PHY)、介质接入控制子层(MAC层)、网络层(NWK)和应用层(APL)组成。其中,应用层框架包括了应用支持子层(APS)、ZigBee设备对象(ZDO)及由制造商制定的应用对象。 在ZigBee网络中,信息或数据的传递将依照上述层次结构实现。上层发送的数据或指令按照应用层―网络层―MAC层―物理层的顺序,从上至下依次进行处理;底层返回的数据则按照物理层―MAC层―网络层―应用层的顺序,从下至上处理后返回给上层用户。每个层次负责发送到本层数据的分析和判断,并对于属于本层次的数据或指令做出相应的动作响应;对于不属于本层的数据,则按照规定格式打包后发送给上、下一层。 1.2 节点加入与失步流程 为了维护系统的正常运行,ZigBee协议栈还提供了一些必须的消息响应流程,其中包括节点加入网络和失步响应的流程。 节点加入流程[3]如图2所示。当子节点申请加入网络时,会启动加入流程。子节点的加入请求通过其NWK层、MAC层、PHY层传递给父节点;父节点收到加入通知消息后,又通过其PHY层、MAC层、NWK层将该情况上传给应用层,最后通过ZDO_JoinIndicationCB()函数的调用,得到子节点加入的消息。 图2 节点加入流程 节点失步流程[3]是指终端节点丢失其父节点的同步信号时,向上层报告的失步情况发生的流程。其具体流程如图3所示。 终端节点每隔一段时间就会开启与父节点的同步,当在设定时间内没有接收到父节点的同步信号时,就会产生失步指示信息,协议栈将该失步信息层层上传,最后通过调用ZDO_SyncIndicationCB()函数,将信息传达到应用层。 1.3 关联表 TI的Z-stack协议栈在全功能节点中可以维护associated _devices_t结构的关联表,关联表中保存有与本节点直接关联(父子节点)的相关信息,包括关联节点的短地址、设备类型、连接状态等,基本上可以满足网络拓扑结构监控和维护的信息需求。 TI的ZigBee协议栈虽然可为用户开发提供强大支持,但是在网络监控和维护上并没有专用的接口。一方面,该协议栈只能发现节点加入网络,但是无法发现节点非主动性的丢失或退出,因而不具备网络拓扑监控的功能;另一方面,协议在每个全功能节点中都维护了与之关联设备的关联表,但是并没有维护整体网络的关联信息,因而无法掌控网络拓扑的全貌。鉴于协议栈在网络拓扑功能上的不足和缺陷,本文以协议基本流程为基础,提出一种实现整体网络拓扑监控和维护的方法,该方法可以满足一般系统对于拓扑结构的监控和维护需求。 2 网络拓扑结构监控 网络拓扑结构监控的主要目的是实现拓扑结构的建立和在结构发生变化时及时获取变化情况,其中最主要的是实现节点加入和退出事件的捕捉。节点加入事件的获取相对容易,可以通过加入节点主动上报等方式来获取;而节点丢失事件获取要复杂得多。现阶段,对节点丢失情况的监控多采用系统定期查询的手段[2]。采用查询方法时,其实时性与查询周期的长短直接相关:查询周期设置较长,拓扑变化反映时间增长,实时性变差;而查询周期设置较短,则传输数据量增大,占用系统资源,往往很难在二者之间找到平衡点。协议栈中数据或消息的传递是一个复杂的过程,为了尽可能地降低系统资源的占用、节约能耗,除了维护系统正常运行所必须的数据通讯外,还应尽量减少人为添加(应用层)的数据通讯量。因此,最好的办法就是利用协议自身的数据传递或者节点加入、失步等流程来实现相关信息的获取。 本文设计了一种基于网关――叶子节点通讯的节点丢失情况获取方法,该方法可以利用协议栈自身的运行流程,以较少的数据通讯量和简单的操作,实现网络中所有节点的丢失情况获取。 2.1节点加入事件的获取 通常情况下,节点加入事件多采用加入节点主动上报的方法来获取。该方法操作简单,但是需要人为地发送相关加入信息,会增加系统数据通讯量。由图2所示的节点加入流程可知,如果有子节点加入网络,加入的指示信息都会通过ZDO_JoinIndicationCB()函数的调用报告给父节点。即该函数的调用证明有子节点的加入事件。因此,本文通过在此函数中添加向应用程序报告的功能,即可通知用户子节点加入事件的发生。 2.2节点丢失信息的获取 由图3所示的流程可知,协议栈通过调用void ZDO_SyncIndicationCB( byte type, uint16 shortAddr )函数可实现失步情况的报告。该函数具有节点丢失的指示功能,并能够指示丢失节点与本节点的父子关系和短地址等。但在实际的应用中发现,该函数的调用是有条件限制的,具体实施条件如下: 父节点丢失:从失步报告流程可知,终端节点能够自动轮询发现其父节点同步信号的丢失,而无需人为添加任何触发条件,引发函数调用。但路由节点不支持与父节点的轮询机制,因而不能产生父节点丢失情况的报告。 子节点丢失:对于包括终端节点在内的所有类型节点的子节点丢失,在未加相应处理的情况下,协议栈都不会引发该函数的调用。 由实施条件可知,该函数的丢失指示并不适用于所有类型节点的丢失情况,因此,如果要得到除终端父节点外网络中所有节点的丢失情况,就需要人为加入其他处理,以触发ZDO_SyncIndicationCB()函数的调用,从而实现丢失事件的获取。 2.3 叶子节点通讯触发方法 通常采用的基于查询的网络发现机制都需要在所有节点间发送数据,因而增大系统的数据开销。这里以图4所示的拓扑结构为例,图中的叶子通讯需要进行14条数据的查询和14条数据的应答才能够完成一次节点丢失情况的获取。为了尽可能减少数据通讯和操作的复杂度,本文设计了一种基于网关――叶子节点通讯的节点丢失情况获取方法,以便用较少的数据通讯量和简单的操作来实现网络中所有节点的丢失情况获取。 研究发现,失步函数的触发可以通过加入数据通讯来实现。因为在数据发送的过程中,协议栈会开启数据发送流程,数据发送后则会自动检测接收方应答帧。这样,如果节点丢失,则发送节点无法接收到有效应答,进而引发节点失步指示函数的触发。 具体触发时,如果节点之间有数据通讯,发送数据节点则能够发现接收数据节点的丢失,从而引发void ZDO_SyncIndicationCB( byte type, uint16 shortAddr )函数的调用。 在同一条数据通路上的节点进行数据转发时,数据传递路径上的各个节点都会发现其父节点(数据由下而上)或者子节点(数据由上而下)的丢失,进而调用void ZDO_SyncIndicationCB( byte type, uint16 shortAddr )函数。如图4所示,如果网关发送数据到终端节点1,则在网关到终端节点1数据路径上的所有节点(网关、路由1、路由2、终端1)都能够发现其子节点的丢失;终端节点1发送数据到网关,则路径1上的所有节点都能发现其父节点的丢失。 该方法通过建立数据通路上起始节点和末端节点的数据通讯来实现整条路径上节点丢失情况的获取。其具体操作过程分为两个部分:其一是父节点丢失情况的获取。由前面提到的实施条件可知,终端节点无需任何人为操作就能够发现其父节点的丢失,而无需对此部分做特殊处理,因而只需对路由节点做出处理。而由路由叶子节点(如图4中路由节点2、4)向网关发送数据时,则可实现整条路径上所有节点丢失情况的获取。其二是子节点丢失情况的获取。子节点丢失的获取可以通过网关向叶子节点(图4中所有终端节点和路由4)发送数据的方法来覆盖整个网络中的所有节点,从而使全部节点都能够发现其子节点的丢失情况。 人为加入上述两部分数据通讯后,只要整个网络中有节点丢失,该丢失节点的父节点和子节点都会产生失步函数void ZDO_SyncIndicationCB( byte type, uint16 shortAddr )的调用,这样就可以简单地在该函数中添加向上层应用报告的功能,实现网络中节点丢失信息获取。并且数据通讯量由原来的28条减少到6条,从而大大减少了数据消耗和由此带来的系统资源占用。 3 网络拓扑结构与维护 Z-stack协议栈在全功能节点中只维护与本节点直接关联的节点信息的关联表,没有整体网络信息的存储功能。为了解决Z-stack关于网络全貌信息缺失的缺陷,结合本文提出的网络拓扑结构监控方法,设计一种拓扑结构维护的方法,在占用少量资源的情况下获取整个网络的拓扑信息,并将信息整合到网关节点中统一维护和管理,从而建立网络拓扑的管理办法,实现具有自组织、自适应能力的智能网络管理机制。 3.1管理模式 网络信息管理可采用搜集模式和监控模式相结合的方式。搜集模式通过发送指令搜集网络拓扑信息,赋予用户即时获取当前网络结构的能力;监控模式通过监控从网络组建起历史网络的结构变化,实现网络拓扑信息更新,从而整合为当前网络拓扑结构。 搜集模式在实现时,首先由网关设备广播一个命令来搜集设备信息;然后,收到广播信息的路由节点再按照一定的数据格式,由网关返回子节点关联信息;当网关收到各个路由节点的返回信息后,再将其组合为整个网络中的设备信息。 监控模式则是从网络形成起,网关节点就开始监控所有节点的状态;当路由节点检测到其子节点加入或者退出的时候,向网关上报该子节点的状态变化信息,而网关节点检测到子节点加入或者退出则不用上报,直接在网关内部处理;当网关接收到路由节点上报的状态信息后,就会删除或者增加该路由子节点的关联信息,同时更新整体网络结构。 3.2 网络拓扑存储结构 网关节点作为整个网络拓扑结构管理的中心,负责拓扑结构的添加、删除和更新,因此,必须在网关节点存储整体的网络拓扑结构信息。受网关资源的限制,本文采用分级动态链表的形式保存网络拓扑信息,以便以较少的资源占用实现拓扑信息的动态存储。本设计的网络拓扑存储结构如图5所示。 图5中,AssocListHead是装载路由节点头信息的数组,包含有该路由节点的长地址、短地址、父节点短地址和拥有的子节点数以及指向其子节点链表assoc_list的头指针;assoc_list链表中记载着这一路由下的子节点信息,包括子节点的短地址、长地址、类型、连接状态等。在该路由下每增加一个子节点,就会在assoc_list链表中添加一个节点信息,当节点离开时,又会将相对应的链表删除。这样,网关就可以方便地对当前网络中的所有节点的拓扑和相关信息进行查找、更新、维护。 3.3 网络维护方案 网络维护的实施要建立网络中所有类型节点间的区分与协作机制。区分是根据节点类型的不同、事件类型的不同做出区别处理;协作是在所有节点间建立连动响应机制,相互配合,并实现信息的汇聚和统一管理。具体的网络维护分为事件响应和信息维护两部分。 3.3.1 拓扑变化事件的响应 拓扑变化主要是指节点加入事件和节点退出事件。当节点加入事件是指节点加入网络时,其父节点负责将该子节点加入信息上报网关;节点退出事件则是指获取到的网络节点丢失信息的处理。处理可分为两种情况:一种是当传递来的type = 1时,即丢失节点为本节点的父节点时,开启网络加入流程,使节点可以重新加入网络,并恢复网络的正常运行;第二种情况是type = 0时,即本节点发现其中一子节点丢失。本方法对于长时间无法连接的子节点,将启动移除(LEAVE)流程,将该子节点从网络中删除,同时向网关节点报告子节点退出的消息。 需要注意的是:当子节点丢失时,有的时候是真正丢失了(长时间或永久无法连接),但更多的时候只是暂时地失去联系,随着子节点的重新加入申请,又可以加入网络,恢复正常的运行状态。因此,设计时需要将暂时失步和真正丢失这两种情况区分开,再分别做出合理的处理。 本文采用延时判断的方式,即当检测到失步现象发生后,先定时一段时间,再做判断:如果定时一段时间后,节点仍旧失去联系,则判定是真的丢失了节点,此时可通过NLME_LeaveReq移除子节点,同时上报网关节点丢失的消息;否则认为只是暂时的节点失步。 节点退出情况的处理流程如图6所示。 3.3.2 拓扑信息的维护 由网络各个路由上报的节点加入或退出的信息最终将在网关汇集,网关按照上报的节点加入、退出信息对网络拓扑存储关联表进行添加、删除、更新,以维护当前网络拓扑状态。其具体方法是先判断接收信息的种类,然后对节点加入信息和节点退出信息分别处理。对于加入信息,可核查是否是已经存在于网络中的点,如果是已经存在的,则更新存储的节点信息;如果是一个全新的点,则为该节点分配存储空间,并在对应的父节点下增添子节点分支。对于退出信息,同样核查是否是存在于网络中的点,如果该节点已经不存在了,则报错处理;如果是存在的点,则将该节点信息删除,并解除与其父节点的父子联系。 网关在接收到由父节点上报的节点加入消息时,还需要对加入子节点类型进行判断:如果是终端节点,则在其父节点的链表中更新或加入该子节点的相关信息;如果加入节点是路由节点,除了在该路由节点父节点的链表中加入该子节点信息外,还要添加该子路由关联头信息。图7所示是实现网络拓扑维护管理的示意图。 4 实验验证 本文的实验验证可在基于CC2430搭建的WSN开发平台上进行,该平台共使用5个终端节点、5个路由节点、1个网关和PC调试机。所有传感器节点自组织成无线网络,并将感知信息和拓扑信息汇报给网关节点,网关节点与PC机通过串口相连,操作人员可以通过上位机的调试软件对网络状态进行实时监控。图8所示是其上位机监控程序界面。该试验网络的节点布局示意图如图9所示。 实验时随机选取监控过程中两个时间点的网络拓扑结构监控过程示意图如图10所示。其中两个时间点在实验过程中上报的拓扑变化信息如表1所列。 从实验结果可以看出,一方面,父节点能够实时上报其子节点加入和丢失的网络变化情况;另一方面,子节点也能够及时检测出其父节点的丢失,并选择其他父节点重新申请加入网络。可见,本系统具有网络的自组织、自适应的动态网络监控与维护功能。 5 结 语 本文提出了一种通过终端与父节点间的失步信号来捕捉与基于叶子节点人为触发失步函数调用的方法,可以实现整个网络节点丢失情况的获取。其中,通过终端与父节点间失步信号来捕捉节点丢失信息的方法无需人为干预,能够通过协议自动实现,从而减少了查询的数据量和对其操作带来的系统资源占用;基于叶子节点的失步函数触发机制,只通过叶子节点与网关的数据传输,就能够完成整个线路上节点丢失情况的获取,在实际应用中,经常由终端上报数据,相当于终端自动完成数据线路上父节点丢失情况的发现,使该方法的实施更加简单。这两种方法的结合,能够以较小的数据通讯量、简单的操作和较小的系统资源占用来实现网络发现的功能,因而 具有较高的实际应用价值。 本文提出的网络拓扑维护方法具备网络拓扑的自组织、自适应功能,可满足无线传感器网络系统对于网络组织结构的动态性能要求。同时具备拓扑结构的存储功能,能以较少的系统资源保存整个网络的动态拓扑结构,十分方便网络的管理和控制。 无线传感器网络拓扑控制研究:无线传感器网络拓扑控制研究综述 摘 要:在无线传感器网络研究中,拓扑控制技术是核心技术之一,本文首先描述了现有拓扑控制算法的分类,其次分析了几种典型的算法并总结了其优缺点,最后简述了现有拓扑控制技术中存在的问题以及未来研究的发展趋势。 关键词:无线传感器网络;拓扑控制;发展趋势 1 引言 无线传感器网络(WSN)是集信息采集、传输以及处理于一体的智能信息管理系统,应用前景广阔,是目前比较活跃的一个领域。 WSN是一种由大量微传感器节点组成的自组织网络,其向学者们提供了大量的研究课题,拓扑控制是最基本问题之一。拓扑控制就是要研究如何形成一个良好的网络拓扑结构,为数据融合、路由协议以及目标定位等其他技术提供支撑。 WSN节点通常大规模部署并且具有随机性、自组织性,网络组织方式通常多种多样,节点能量非常有限,因此,在设计无线传感器网络时,要提高路由协议和MAC协议的效率,延长网络生存周期,一定要有一个良好的网络拓扑结构。 目前主流的拓扑控制算法可分为:节点功率控制型和层次型拓扑控制型。 功率控制就是通过变化节点的发射功率来调整节点无线信号的覆盖区域大小,在此基础上调节网络的拓扑结构,最终目的是提高整个网络的连通性。 层次型拓扑控制主要采用的是分簇机制,将整个网络划分成若干区域形成多个簇,选出骨干节点构成骨干网进行数据转发,而普通节点可择机关闭不必要的模块,以避免不必要的能量消耗。 2 典型的拓扑控制算法 2.1节点功率拓扑控制算法 LMA和LMN算法是基于节点度的算法,通过不断的改变节点的发射功率来使得其度数处在一个合适的范围,根据已经采集到的局部信息来调整邻居节点之间的连通性,最终使整个网络具有连通性。两种算法的相同点是分步骤、周期性地调整节点的发射功率,不同点是它们有着不同的节点度数计算方法。 这两种算法利用较少的局部信息就可确定节点功率的调节方式,而且对时钟同步、传感器节点要求均不高,但是在节点邻居节点判断上存在不足,所形成的网状拓扑结构不仅增大了网络复杂度,而且使网络开销增大了。 DRNG和DLMST算法是基于邻近图的拓扑控制算法,所有节点调整发射功率至最大化形成一个拓扑结构图,再根据设定的邻居判别规则得出该图的邻近图,每个节点根据邻居中最远节点的距离来设定发射功率。 这两种算法均以节点发射功率不一致为背景,基于邻近图RNG、最小生成树LMST理论,用距离最远的邻居节点所需的发射功率为标准,有效解决了发射功率不一致的问题,并通过增加删除操作来保证网络拓扑的双向连通。但是这两个算法需要精确的定位信息。 2.2 层次型拓扑控制算法 LEACH是最早的也是较典型的基于均匀分簇的拓扑控制算法,簇首通过分布式选举随机生成,剩余节点作为簇内成员节点。在网络运行中,簇首节点融合簇内所有节点的信息,以单跳方式发送至Sink节点。簇首节点和簇结构均周期性更新。 相对于传统网络,LEACH使用簇结构,能有效提高节点能量利用率和网络寿命。但簇首节点和Sink节点之间的单跳通信可能因长距离数据传输而能耗过大;频繁的簇重增加了额外的通信开销;簇首节点的选择未考虑节点地理位置、剩余能量等因素。 GAF是一种基于地理位置的分簇拓扑控制算法,首先将网络划分为固定数目的虚拟分区,节点将自身地理位置信息与虚拟网格中某个点关联映射起来并计算自身所属的分区,每个区域内选出一个节点在某一时间段内处于活动状态来监测所在区域内的信息并报告数据给Sink节点。 GAF使得形成的簇结构更均匀,但是在选择簇首时没考虑节点的剩余能量,划分单元格时,若节点间的一跳通信距离较小单元格会比较密集,而一跳通信距离较大分簇又比较稀疏,这样的分簇反而会降低网络的效率。 EEUC是一种分布式的、非均匀分簇算法,首先以概率T(由算法预先设定)在网络中选出一些节点作为候选簇首节点。簇首由候选簇首节点竞争产生,其他节点在簇首选举过程中处于休眠状态,其中竞争半径由候选簇首到Sink节点的距离决定。 EEUC将整个网络分成规模各异的簇,簇的规模与离Sink节点的距离成反比,这样有效降低了簇首通信代价,避免了“热区”问题,延长了网络周期。但EEUC单纯的考虑距离而没有考虑节点的剩余能量以及密度因素,而且没有考虑簇首节点在簇内的位置,可能造成网络能耗不均衡过早死亡的现象。 结语 本文介绍了WSN拓扑控制的分类和几种经典的拓扑控制算法,分析了算法的优缺点。目前的大多数研究模型都比较理想化,没有全面考虑实际应用中存在的问题,还有很多问题亟需进一步研究。未来拓扑控制研究的发展趋势应为:结合多种机制且更接近实际情况,网络的各种性能应被综合考虑进来,拓扑控制的自适应性和鲁棒性应有所提高。 无线传感器网络拓扑控制研究:火灾监控系统中无线传感器网络拓扑研究 摘要: 针对森林火灾监控系统中无线传感器网络特点,建立了基于随机几何图的加权网络拓扑模型,连边权重为体现节点通讯能耗的相异权。该模型不仅描述了节点间相互连接关系,还能体现节点间距离及通讯半径对拓扑结构的影响,研究中利用复杂网络分析方法对模型进行了验证。此外,在此模型基础上提出了拓扑优化算法。该算法在网络连通的前提下,通过约束节点单跳可达邻居数简化了网络结构。实验结果表明,拓扑模型与实际网络特性相符,拓扑优化算法能有效降低连边密度,有利于简化复杂的路由计算,延长网络寿命。 关键词: 森林火灾监控;WSN;拓扑模型;拓扑优化 森林是人类赖以生存及社会发展最重要和不可缺少的资源。由于自然或人为因素导致森林火灾时有发生,森林火灾是破坏森林资源安全、威胁人类生存环境最为严重的灾害之一。如何准确、高效地预防和发现火情已成为亟待解决的问题。森林地势复杂,很多区域人员难以到达,不易进行人工和有线监测。因此,无线传感器网络(WSN)技术应用于森林火灾监测具有广阔的前景。森林面积广阔,监测系统需要大量微型、廉价的传感器节点,节点通过人工埋置或飞行器播撒的方式随机部署,实时感知覆盖区域内的温度、烟雾浓度等火灾信息,通过自组织网络将采集到的数据传递给汇聚节点,汇聚节点将现场数据经Internet、移动通信网络或卫星等途径发送到控制中心,实现对森林火灾的无线监测。与其他通信网络相比,森林火灾监测系统中采用的无线传感器网络具有网络规模大、节点部署密集、网络冗余度高、节点自身资源受限等特点。对于大规模的无线传感器网络而言设计良好的拓扑结构尤为重要,网络拓扑是设计和组建网络的第一步,也是实现各种协议的基础。因此,如何建立更加符合实际网络特性的拓扑模型是研究的前提。此外,由于传感器节点部署具有很大的随机性,节点的位置不可预测,初始的网络拓扑很难满足要求,需要进行优化控制。笔者主要针对森林火灾监测系统中无线传感器网络的特点,构建网络拓扑模型,并在此模型基础上对网络拓扑进行优化,为网络性能的提高奠定基础。 1WSN拓扑结构 1.1传感器节点通信特性 无线信号在传播过程中由于受环境因素的影响,信号强度会随传播距离的增加而衰减。依据自由空间传播路径损耗模型,距发射机为d处的平均接收功率Pr(d)可以表示为式(1)。Pt为发射天线辐射功率;Gt为发送天线的方向增益;Gr为接收天线的方向增益;λ为媒介中场的波长。为了保证节点直接通信,节点间距离d必须满足d≤ΨPtPr,()th,其中Ψ=GtGrλ4[]π2,d称为节点通信半径。在布尔型全向感知模型中设节点i在二维平面上的坐标为xi=(xi,yi),节点感知半径为ri,节点对于在坐标xj=(xj,yj)处任意节点j的感知概率可表示为式(2与j的距离。 1.2传感器节点度分布 设有n个节点随机分布于区域A内,网络节点密度ρ=n/SA,SA表示区域A的面积。网络中任意节点恰好位于区域B(其中BA)的概率为P=SBSA,随机变量X表示恰好有m个节点位于区域B中的事件,则该随机变量服从二项分布,由P=ρSBn可得式(3)由式(4)可知,当网络节点数n很大时,传感器节点度分布近似为泊松分布。 2WSN拓扑建模 2.1加权网络拓扑模型 为了解决随机图对无线传感器网络拓扑建模存在的不足,研究中采用随机几何图构建网络拓扑模型。设传感器节点的通信半径与感知半径相等,将无线传感器网络用随机几何图描述,其中n为节点数,r为通信半径。V={v1,v2,v3Λ,vN]表示网络中节点集合,dij表示节点vi和vj间的距离,E={e1,e2,e3Λ,ew]V×V表示边的集合。节点通信覆盖范围是以自身为圆心,r为半径的圆盘区域,如式(5)所示。考虑节点间距离对网络拓扑的影响,需要在网络连边上赋予权重。对于无线传感器网络,节点进行数据转发时总是选取能耗最低的路径。式(1)可知,自由空间模型下无线通信的能量消耗会随着通信距离的增加而增长。因此,可以将d2ij作为权重赋予连边eij,d2ij的大小可体现节点间进行数据转发所消耗的能量。无线传感器网络的加权拓扑模型就可用相应的加权邻接矩阵A=[aij]表示。其中,aij=f(xij)•g(dij),f(xij)为节点感知概率,g(dij)=d2ij。节点间距离越近权重越小,距离越远权重越大,当两点间无直接连接时权重为∞。 2.2实验仿真 在100m×100m的区域内随机部署200个传感器节点,节点通信半径为13m。网络中所有节点均同质,具有相同的物理性质和通信半径,节点采用布尔型全向感知模型。图1为网络拓扑结构。考虑到拓扑结构模型为加权网络,因此主要分析节点度分布和节点强度分布,如图2和图3所示。研究结果表明,整个网络节点度分布比较均匀,大量节点度集中在7~11之间,以平均度8.5为中心两边迅速下降,度值小于7或大于11的节点所占比例不足5%,近似泊松分布,与理论推导的结论相符。图3显示网络节点强度分布比较均匀,大量节点的点强度集中于平均值附近,少量点的强度偏离均值。为了揭示无线传感器网络拓扑结构特性,将传感器网络拓扑模型统计特性与随机网、小世界网和近邻耦合网的统计特性进行了对比,表1给出了同等规模下不同 2.3结果讨论 (1)所建立的拓扑模型中节点度分布均匀,近似为泊松分布,与理论计算结果相符。网络节点度有界,这与节点感知范围有限所导致的局部通信特性相一致。(2)通过计算发现,点强度与节点度不满足s(k)≈<w>k的关系(<w>为网络边权平均值)而满足s(k)≈Akβ的关系。其中β≈0.45、A≈32,表明网络边权与拓扑结构有关,与网络模型构建中边权的赋予方式相符。(3)与其他三类网络相比,无线传感器网络拓扑结构具有较大的聚类系数,即网络具有明显的聚类效应,局部节点间的连接比较紧密,这符合传感器网络的本地化通信特点。 3拓扑控制 3.1拓扑优化算法 森林火灾监测中需要大量的传感器节点,为了保证网络的连通及对被测区域的全覆盖,网络建立初期形成的拓扑结构具有较大的冗余。这样既不利于节点能耗的降低,又会增加节点间通信干扰。因此,研究中提出了基于约束节点连边数的稀疏网络拓扑优化算法。算法中主要针对“度”大的节点边数进行约束,选定节点后删除与该节点相连的哪些边是算法的关键,这就要求对节点在信息传递过程中的重要度进行评估。通常用度描述网络节点的重要程度,但对于数据转发的无线传感器网络,考虑某一节点对其他节点的影响力更为重要。而“介数”衡量的就是点对其他节点的影响程度。节点i介数L(i)是网络中所有节点对之间通过该节点的最短路径数占所有最短路径数的比例,即L(i)=∑s≠t≠iσst(i)σst。其中,s.t是网络中的节点对,σst是从s到t的所有最短路径的总和,σst(i)表示通过节点i的所有最短路径数。显然,在讨论无线传感器网络数据流通时,介数比节点度能够更好地评价节点的重要程度。因此,研究中将介数作为衡量节点重要度的指标,以此来确定所要删除的连边。具体算法如下:(1)随机部署节点,设置通信半径保证网络连通,初步形成网络拓扑;(2)选取节点i进行连边约束,节点被选中的概率与其节点度d成正比;(3)确定与被选节点i相连的所有邻居节点集合V={vj|aij≠0],在集合V内选取ρd个节点,在集合V内节点介数越小被选中的概率越大(其中ρ为删边比例,d为节点i的度);(4)确定节点i及其邻居节点j后,判断二者的连边是否唯一,如果唯一,放弃该邻居节点返回第3步,在集合V中重新选取,如果不唯一删除连边eij;(5)返回第2步,重复上述过程。 3.2算法仿真 实验中网络参数设置如下:节点数为200,分布区域面积10000m2,节点通信半径为14m。图4为初始网络拓扑,图5为对节点度进行约束后得到的稀疏网络拓扑。表2为拓扑优化前后网络结构测度的对比。可以看出,网络连边密度降低了41.5%,节点平均度减少了41.5%,而网络的平均最短路径只增加了14.8%。优化后的拓扑既简化了网络结构又保证了网络的连通,将有利于路由的简化和网络生存周期的延长。 4结论 为了满足森林火灾监控的需求,无线传感器网络被广泛应用。森林火灾监控系统中无线传感器网络具有网络规模大、节点部署随机、结构冗余度高、节点自身资源受限等特点。结合这些特点,笔者建立了基于随机几何图的无线传感器网络拓扑模型。该模型不仅可以描述传感器节点间相互连接关系,还可以体现节点间距离及通讯半径对网络拓扑结构的影响。此外,在此模型基础上对网络拓扑进行了优化,以度和介数作为节点重要程度的衡量指标,提出了稀疏网络拓扑优化算法,通过该算法对网络的冗余链路进行适当地删减,降低了网络连边密度,在保证网络连通的情况下实现网络结构的简化,有利于简化复杂的路由计算,降低节点间通信干扰,延长网络生存周期。 作者:任月清 齐利晓 杨国庆 单位:天津城建大学
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。
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
大数据处理论文:D2D通信中大数据处理关键技术分析与展望 【摘 要】 分析了D2D通信中大数据的特征,重点阐述了数据筛选、预处理、建模等大数据处理的关键技术,并对提高大数据无线传输的稳定性、可靠性和高效性进行了探讨和展望。 【关键词】 5G 大数据 D2D 1 引言 在当前移动通信系统中,数据要经过基站、基站控制器、网关和交换机。随着大数据背景下网络流量迅猛增长,基站将不堪重荷。终端直通(D2D,Device-to-Device)通信作为第五代移动通信系统(5G)中的关键技术之一[1-2],可实现数据不经过基站直接传输(如图1所示),借助提高空间利用率来进一步提高无线频谱利用率,可使移动通信在众多场景下变得更加直接和高效[1-3]。 但面对爆炸式的业务量,仅仅依靠D2D通信技术是远远不够的。提升如何从各种各样的数据(包括结构化、半结构化、非结构化数据等)中快速获取有价值的信息的能力对于大数据分析与处理来说十分关键。业界对大数据的特征进行归纳,主要包括4个“V”[4],即数据体量巨大(Volumn)、数据类型繁多(Variety)、数据价值密度低(Value)、有很多实时数据要求快速处理(Velocity)。因此,传统的数据表示方法不能适用于大数据的表示。如何对体量巨大、结构繁多的数据进行有效表示?如何通过结合D2D通信的特点,最大程度地压缩数据的冗余度,挖掘出隐藏在数据背后的规律,从而使数据发挥出最大的价值?是D2D通信中大数据处理技术的核心目标。 本文首先从分析D2D通信系统中大数据的典型特征出发,分析大数据处理过程中所面临的挑战;然后具体分析了D2D通信系统中大数据的表示和处理方法;最后对未来研究方向做了展望。 2 D2D通信系统中大数据的典型特征 (1)数据量大 D2D通信为海量多媒体服务提供了一个强大的通信平台,如海量文本、图像、语音、音视频等应用。但是,随着采集设备成本的降低和存储容量的增大,训练样本的数量往往非常巨大,如在很短的时间内所采集到的数据可以轻易地达到几百TB。由于D2D通信中终端计算及存储能力有限,如何有效地表示采集到的大数据集十分关键。由于D2D大数据集中数据的分布复杂多样,因而需要采用具有较高普适性和较大灵活性的模型和方法来对数据的特征属性进行表示和处理[5]。传统的基于参数建立起的模型及其学习算法由于模型的结构固定,因此限定了其可以表示的数据特征。与参数模型相比,采用具有结构可调节的非参数模型及其学习算法在这样的情况下具有更好的效果。 (2)数据的维度高 由于D2D通信中终端的异构性以及用户需求的异构性,高维和超高维的数据不断涌现。很显然,数据维数越高(属性越多),就可以更加全面地刻画所描述的对象以及更好地分辨对象。然而,过高的维数不可避免地对数据的表示与处理提出了严峻的挑战。研究表明,对于大部分观测或采集到的高维数据而言,其主要信息存在于一个低维空间中。换句话说,该低维空间包含了高维数据中的全部或绝大部分的有用信息。因此,如何在低维空间中有效地刻画高维数据的有用信息,也是D2D通信中大数据处理领域一个不容忽视并且极具挑战性的问题。目前已经有一些隐空间模型和方法,如主成分分析、因子分析、独立成分分析等可以用于完成此项任务,找到这样的低维空间并将数据进行高效表示[7]。 (3)模型的复杂度和计算时间 传统的通信系统处理数据时,由于数据量不大,因此可以采用较为复杂的模型来描述数据的特征。而在与D2D通信大数据相关的应用中,终端处理能力受限,如果仍然采用复杂的模型来处理大数据,则计算和时间成本将大大增加;另一方面,如果采用较为简单的模型,可能不能完全表示和挖掘出大数据的关键特性。解决方法是:一方面,尽可能设计简洁的模型及高计算效率的算法,从而降低模型的复杂度和计算时间;另一方面,利用终端的灵活性,可以采用并行计算和分布式计算技术,把原先一个终端上的数据表示和任务处理分摊到多个终端。通过设计相应的算法,实现多个节点的信息共享和协作,从而降低每个终端上模型的复杂度和计算时间[7]。 (4)算法的实时性和可扩展性 在D2D通信系统的大数据处理中,都需要对其中的大数据进行实时性表示与处理,即当新数据到来以及新类型出现时,算法能够根据实际情况进行自适应的调节,以适应数据的变化。而传统的学习算法偏重于离线算法,因此需要设计一些在线学习算法,对描述或表示数据的模型进行在线学习。其中,贝叶斯技术可以很方便地用于在线学习[8]。此外,在设计模型及其学习算法时,也需要考虑其多媒体应用的可扩展性。 3 D2D通信系统中大数据处理方法 基于D2D通信中大数据处理的具体特征,本文拟从用户的感受出发,设计如下方案来高效地表示和处理D2D通信系统中的大数据,提取其中的有效信息,具体如下: 首先,从应用的内容出发,根据具体用户业务需求和应用背景对大数据进行初步筛选。即只需要保存与所需任务相关的数据,去除无关数据,从而提高后续处理的效率。 其次,设计合理的算法,对大数据进行预处理,并且依据用户体验提取特征属性。如前文所述,D2D通信中所采集到的大数据的维度(属性)较大,因此对于大数据有效特征属性的提取十分重要。此处可采用贝叶斯因子混合分析方法,通过该方法,可以找到一个数据有效信息相对集中的低维空间,从而可以将高维数据投影到低维空间中,最大程度地降低数据的冗余,完成数据的降维过程,从而可以在低维空间中完成后续的操作(如图2所示)[9]。此外,该方法的另一个优点在于,由于得到了高维数据的低维有效表示,从而可以在某些条件下实现数据的可视化。 图2 数据冗余度降低过程 最后,设计合适的模型来精确地描述提取出的大数据属性,从而进一步用高效、简约的形式来表示大数据。在现有的工作中,在用模型对大数据进行表示和处理方面已经开展了一些研究,取得了一些研究成果。具体地,选用混合模型来描述建模大数据的分布已成为主流,主要原因有两点: (1)D2D通信中业务种类多、网络数据的分布较为复杂,而混合模型在理论上可以建模和描述任意复杂的数据分布。 (2)混合模型及其学习算法属于生成方式的学习范畴,只要获得准确的模型,则可以用该模型作为大数据的紧凑表示形式,因此,其比判别方式的学习具有更小的存储、更低的传输和处理复杂度,并且有利于在线操作[10]。 此外,根据不同目标场景中的不同类型的数据,需要提出与之相对应的模型和配套学习算法,用其来表示大数据。例如,对于属性较少(数据维度较低)的数据,采用所提出的无限成分t混合模型及其学习算法,估计出模型的参数,在后续的处理任务中只要关注参数就可以准确把握数据的特性。对于属性较多的高维数据,则采用所提出的无限成分t因子混合分析器及其学习算法,对数据进行有效地表示。对于具有时间或空间相关性的数据而言,则可以采用所提出的具有stick-breaking先验分布的t隐马尔可夫模型及其学习算法对数据进行表示[11]。隐马尔可夫模型的最大特点在于结构较为灵活,其可以根据数据的分布自适应确定模型的结构(如混合成分数目、因子维数等),并且对大数据中出现的离群点也具有较强的鲁棒性。由于通过学习算法得到的模型精确描述了数据的分布,较好地完成了后续任务,网络业务流量的识别与预测的正确率有了较大的提升[6]。 进一步考虑到大数据表示和处理中对于模型复杂度和计算时间的需求,需要设计与上述模型相关的分布式算法。通过该类算法,网络中的各个终端只需要采集到部分数据,就可以通过节点间的协作来协同估计出反映整个数据特性的模型参数。需要注意的是,在通信网络中,传输的代价比本地终端计算的代价要高得多。因而在协作过程中,各个终端只需要和在其通信范围内的邻居节点进行通信,并且只传输用于估计最终模型参数的充分统计量,而无需把自己持有的那部分数据传输给邻居终端。这样做的优点在于可以将对大数据的表示和处理分摊到各个终端上,从而最大程度降低了D2D终端的计算量。另一方面,由于充分统计量比原始数据量少很多,因此可以最大程度地降低传输代价,并且减少由于传输中丢包或其他错误、干扰等引起的系统性能的下降。 4 研究展望 对于未来D2D通信中大数据处理技术的研究可以从几个方向开展: (1)进一步地从高维大数据特征中压缩冗余,剔除无关无用属性,提取与应用目标相关的有用特征,将核学习、流形学习方法引入,解决大数据表示问题。 (2)利用半监督学习、迁移学习、集成学习等理论和技术,最大程度地挖掘大数据间的内在关联信息。 (3)在现有模型和方法的基础上,开发设计在线学习算法,实时完成大数据的处理任务。 (4)设计分布式学习以及大数据处理算法,进一步提高网络节点之间协同处理和通信的能力,进一步降低网络节点之前传输的数据量。 (5)针对具体应用,设计结构更加灵活,更具有普适性、鲁棒性的模型,并且开发设计快速、高效的模型参数及结构估计方法,从而获得更简洁的大数据表示形式。 5 结束语 D2D技术被广泛认为是5G的关键技术和解决无线大数据传输的有力工具。本文从D2D通信中大数据特征入手,分析面临的挑战,提出应对策略,展望研究方向,综合探讨了如何提高D2D大数据无线传输的稳定性、可靠性和高效性的问题。 大数据处理论文:大数据时代下的电力自动化系统数据处理 [摘 要]计算机技术与网络通信技术已经开始逐渐广泛应用于电力自动化系统,电力自动化系统的数据处理呈现多样化趋势,更加复杂化。笔者主要是从电力自动化系统数据类型角度考虑,对于电力系统的快速准确处理进行了分析,对电力自动化系统中数据处理的相关问题进行了阐述和分析。同时探讨了作为电力自动化系统发展方向的智能电网,对其拓扑结构和通信系统进行介绍。 [关键词]大数据时代;电力自动化;数据处理 引言 电力系统是一个动态的系统,主要包含发电、变电、输电和配电四个部分。 电力系统的动态性和实时性是由于电能不能存储的特性决定的。 正是电力系统的动态性和实时性使得其在具体的运行过程中,会产生大量的实时数据,为电力系统中调度部门的操作带来了巨大的困难, 电力自动化系统也就应运而生。 电力自动化系统为电力系统运行过程中产生大量实时数据的准确处理创造了条件。“大数据”时代最先被全球知名的咨询公司麦肯锡提出来,其是生产决策的重要依据。 所谓的大数据时代,是指在互联网技术下,企业的生产运营过程中相关数据的积累,其在商业、经济和其他领域越来越突出,对相关决策具有十分重要的作用。 一、电力自动化系统的类型分类 1.基础型数据:主要是与电力自动化系统中的电力设施设备属性相关的数据,如,发电机、变压器等电力设施设备的基础数据。 对于这些数据一般是电力单位根据相关的数据规划各自进行管理, 并通过相关数据服务器对其数据进行数据同步,便于调度中心对这些数据进行集中存储、整理和相关计算。 2.实时数据:大多数是在电力系统运行过程中进行实时采集的数据,其数据量很大,对存储空间的要求比较高。 这些数据是在电力系统运行过程中产生的, 通过对其进行纠错处理后,能够为调度部门或市场运营提供决策参考依据。 目前,我国电力自动化系统在实时数据处理方面比较成熟,对收集到的实时数据不需要进行相关的处理,只需要在数据输入、输出过程中建立一个稳定的接口即可。 3.日常管理的数据:主要是在电力系统运行过程中对各种相关数据进行统计,各部门对在工作中遇到的问题进行相关处理后的数据信息。 一般情况下,这些数据只需要在特定的范围内进行同步和共享即可。 在电力系统运行过程中,建立这一类型数据同步和共享的数据平台是十分必要的。 主要原因表现在以下几个方面: ① 这些日常管理的数据在某种程度上反映电力系统中电力设施设备的运行情况; ② 方便电力系统中各个部门对日常管理数据的获取,以便更好的开展部门工作。 4.市场经济数据:随着市场经济的发展,电力系统的经济效益越来越突出,电力系统运行中的相关数据对电力单位的发展具有重要影响,将其作为经济性数据十分有必要。 市场经济数据对城市建设规划中的电力规划有很重要的决策参考依据。 市场经济数据具有非常大的扩展空间,其数据规划的重点将是实时数据。 二、电力自动化系统中的数据统一性 数据一致性即数据的唯一性。 电力自动化系统在运行过程中,会产生大量的数据信息,这些数据信息大部分都是其子系统中特有的信息, 还有一部分是部分子系统中共有的数据信息,也就是各子系统之间的数据信息交叉现象。 每个子系统中的数据均存储在其数据库系统中,会对整个系统的数据存储造成大量的数据冗余,使得电力系统中数据系统处理数据信息的效率不高,数据信息更新缓慢,甚至会造成数据信息的混乱,很大程度上降低了电力系统中数据系统的使用效率和可信度。在实际电力自动化系统运行过程中,通过对整个系统的数据库系统进行统一管理,能够在很大程度上保证数据信息的一致性。 对于部分离线数据库系统来说,其数据信息的唯一性主要是通过利用离线数据库在数据库系统的服务器上,对数据库系统的服务器进行统一维护。 对实时数据库而言,主要是通过电力自动化系统在运行过程中,由实时数据库系统中的管理系统进行统一、实时的管理,确保数据信息的一致性。 三、电力自动化系统中的数据容灾 通常情况下,需要对电力自动化系统中的重要数据信息进行数据备份,再通过网络通信技术将其传输到异地进行数据信息保存。 当发生灾难后,可以由相关的计算机专业人员根据备份的数据对电力自动化系统中的数据进行程序恢复和数据恢复。 这有利于降低电力单位在数据信息备份方面的成本,操作也相对而言较为简单方便。当电力自动化系统中需要备份的数据量逐渐增加时,就会出现数据信息存储介质不易管理的问题,在发生灾难后,也不 能够及时的将大量的数据信息进行恢复。 四、电力自动化系统数据收集过程 电力自动化系统运行过程中的数据,主要是通过数据信息的采集、集中、整理和转发来实现的。 根据数据类型的不同,采用不同的传输介质进行传输。 数据信息的通信方式主要有两种: ① 有线传输,如,光纤、电缆等多种介质,具有数据信息传输的实时性和可靠性等优点; ② 无线传输,如,微波、无线扩频等通信模式,具有无需铺设通信通道、工作量少等优点。在实际的电力自动化系统运行过程中, 其涉及面十分广、系统种类多,根据不同的部门需求的多个系统组成,能够满足每个部门在数据系统中获取数据信息。 电力自动化系统中的设施设备的采购,可以适当的将一些先进的技术和经济性能的指标进行考虑,再在操作技术上进行优化处理,以最大程度的实现电力单位的经济效益和社会效益。 五、智能电网 1.智能电网中的网络拓扑结构 智能电网中的网络拓扑结构具有坚强、灵活的特点,能够有效的解决电力系统中能源和生产力分布不均匀的问题,满足电力企业大规模生产运输过程中产生大规模数据的处理功能,实现资源的优化配置,减少电能损耗。 同时,智能电网中的网络拓扑结构能够有效的应对一些自然灾害,如雨、雪等。 2.开放、 标准、 集成的通信系统 智能电网能够对电力自动化系统进行及时有效的监控,主要在其具有识别故障早期征兆的预测能力和对故障做出相关的相应的能力。 智能电网是电力自动化企业的发展方向,能够为电网规划、建设和运行管理提供全面的数据信息,有利于大数据时代下电力自动化运行系统的稳定、安全和高效的运行。 六、结语 自动化系统的正常运行,一定要充分考虑到系统运行中数据信息的数量信息,便于数据的维修和存储空间的无限扩展。文章主要是分析了自动化系统的数据类型,并且对其进行了详尽的分析,对于相关问题进行了阐述,给电力自动化系统提供了更加广阔的空间,并探究了智能电网在电力自动化运行系统中运行的优势和未来的发展方向。 大数据处理论文:智能电网大数据处理技术现状和面临的挑战 [摘 要]在当前新时期环境下,智能电网大数据处理技术在获得飞速发展的同时也面临着新的挑战,本文首先对智能电网大数据的特点进行了分析,并且探讨了智能电网大数据处理技术的发展现状,重点分析其在当今新时期环境中面临的挑战。 [关键词]智能电网 大数据处理技术 现状 挑战 随着我国智能电网建设进程的不断推进与深入,电网运行与设备监测过程中也产生了大量的数据信息,逐渐构成了当今信息学姐与研究人员重点关注的发数据,但大数据时代下电网的高效、稳定运行离不开相应的处理与存储技术作为支撑。 1.智能电网大数据的应用特征 电网业务数据可以大致划分为三类:第一是数据监测、设备检测及电网运行;第二是电力企业营销数据,如用电客户、销售量、交易电价等方面的信息数据;第三是电力企业的管理数据。[1]数据信息量十分巨大,并且随着电网数据的不断更新升级,数据类型也变得繁杂多样。电网数据种类众多、分布较广,主要包括多媒体数据、文本数据、实时数据、时间序列变化等半结构化、非结构化以及结构化数据,不同类别的数据在查询、处理方面的性能与频度要求也存在很大差异。智能电网运行时的数据价值密度较低,例如电网监控视频,其在实际监控管理的过程中,总数据中十分有用的信息量是非常少的,多数的数据都是正常数据。 2.智能电网大数据处理技术发展现状分析 2.1 并行数据库 关系数据库主要负责对结构化数据进行存储,从而提供严格依据规则快速处理事务的能力、边界的数据查询与分析能力、数据安全性保障以及多用户并发访问能力。应用强大的数据分析能力以及SQL查询语言以及独特的程序优势获得了广泛的应用。[2]经管随着智能电网建设的不断加快,数据超出了关系型数据库的管理范畴,地理信息图片与音频、图片以及视频等非结构化的数据逐渐成为需要处理与存储的信息的一项重要组成部分。 2.2 云计算技术 随着云计算平台的出现及完善,大数据技术的需求也相继出现,云计算的关键是数据并行处理与海量数据存储技术。而在智能电网中,电力设备状态监测设备的数据量应当是最为庞大的,而状态监测数据不但包含了在线数据,还应当包括缺陷记录、实验记录以及基本信息等,由于数据量极大,其对于实时性要求比企业的数据管理更高。当前,云计算技术在电力行业的发展依然处于初级的阶段,现行的云计算平台能够充分满足职能电网监控软件运行的可扩展性与可靠性要求,但在数据隐私、安全性、一致性以及实时性方面存在缺陷,依然需要进一步优化与完善。 3. 智能电网大数据处理技术面临的挑战分析 3.1 大数据传输与储存技术 随着智能化的不断发展,电力系统在运行过程中的电力设备监测数据与其他数据都会被记录下来,数据量不断增加,这对于电网运行监控以及数据的传输、存储造成巨大的压力,同时在一定程度上影响了电网智能化的发展。在智能电网大数据存储方面,通过分布式文件保存的形式可以进行大数据存储,然而可能对电力系统在数据实时处理方面产生影响。[3]因此,需要对电网大数据进行分门别类后再存储。而重点是将其中非结构化的数据转化为结构化数据,对于智能大数据处理技术来说依然较为困难。 3.2 数据处理时效性技术 对于大数据来说,其数据处理的速度是非常重要的。通常而言,数据的规模越大,需要分析与处理的时间也会越长。以往的数据存储方案针对一定要求的数据量进行设计,其在大数据方面并不适用。[4]而在未来智能电网的大环境下,如何在发电、输变电、用电等环节进行数据实时性处理是一个非常关键的问题。 3.3 异构多数据源处理技术 在未来智能电网要求贯通电网运行的每一个环节之中,时间新信息的高效采集与处理,并且逐渐朝着业务流、信息流以及电力流高度一体化的方向进行发展。所以,首先要做的就是如何整合大规模多源异构信息,为智能电网提供一个资源高度集约化配置的数据处理中心。对于海量的异构数据来说,如何构建出科学的模型进行规范表达以及如何在这个模型的基础上实现数据的存储、融合、查询等是亟待解决的重要问题。 结语 我国智能电网系统的应用广度与深度在不断加强,大数据处理技术逐渐成为维护电网智能安全运行的一项重要手段。然而随着电网智能运行的不断发展,其在大数据处理一致性、隐私性、实时性等方面也面临着相应的挑战,未来智能电网的主要依托依然是大数据处理分析技术,所以必须寻找出妥善应对挑战的策略,最终推动我国电力事业的长久稳定发展。 大数据处理论文:移动互联网的大数据处理关键技术 【摘 要】通过大数据的研究处理将获得的有用信息服务于企业或机构,使其在竞争中取得优势,来为企业提供更好的处理大数据的方法,帮助企业更深刻的理解客户对其的需求和体验,以利于业务的发展,用户也可以更好地体验移动互联网各种资源。本文首先对移动互联网大数据做了概述,然后分析了移动互联网大数据处理中存在的问题,最后详细阐述了移动互联网的大数据处理关键技术。 【关键词】移动互联网;大数据;处理;排重;整合 一、移动互联网大数据概述 移动互联网大数据是指用户使用智能终端在移动网络中产生的数据,主要包括:与网络信令、协议、流量等相关的网络信息数据;与用户信息相关的用户数据;与业务相关的数据。 大数据提供客户经历的各种体验的完整信息,可以详尽到在任何时间、地点,结合移动客户体验方案来分析相关数据,从而帮助运营商更详细掌握客户体验情况,提前预知网络上可能发生的问题,及时做出合理响应,这些信息对运营商的服务提供很大的帮助。大数据分析为整个电信产业带来了前所未有的机遇与挑战,如何高效地发挥这些数据资源的作用,是摆在为运营商面前的关键问题。 二、移动互联网大数据处理中存在的问题 (一)多源数据采集问题 大数据时代的数据存在如下几个特点:多源异构、分布广泛、动态增长、先有数据后有模式。举例来说,一个用户的一条位置信息的价值是很小的,但是很多这样的低价值数据可以完整刻画出用户的运动轨迹,获得本质上的价值提升。然而,在已有的数据采集系统中,数据收集不全面是一个普遍的问题,如何处理来自多源的数据是移动互联网大数据时代面临的新挑战。其中,迫切需要解决如下几个问题: 1.无线移动网络结构复杂,需要在网络中高效地采集数据。 2.多源数据集成和多类型数据集成的技术。 3.兼顾用户的隐私和数据的所有权和使用权等。 (二)移动互联网海量异构数据管理问题 据统计,2003年前人类共创造了5艾字节(Exabytes)的数据,而今天两天的时间就可以创造如此大量的数据。这些数据大部分是异构数据,有些具有用户标注、有些没有;有些是结构化的(比如数值、符号)、有些是非结构化话的(比如图片、声音);有些时效性强、有些时效性弱;有些价值度高、有些价值度低。移动互联网海量异构数据管理平台包含以下关键研究和技术:海量异构大数据传输控制、大数据存储、大数据质量管理。 (三)移动互联网大数据实时数据挖掘问题 传统意义上的数据分析(Analysis)主要针对结构化数据展开,且已经形成了一整套行之有效的分析体系。首先,利用数据库来存储结构化数据,在此基础上构建数据仓库,根据需要构建数据立方体进行联机分析处理(OLAP,Online Analytical Processing),可以进行多个维度的下钻(Drill-down)或上卷(Roll-up)操作。对于从数据中提炼更深层次的知识的需求促使了数据挖掘技术的产生,并发明了聚类、关联分析等一系列在实践中行之有效的方法。这一整套处理流程在处理相对较少的结构化数据时极为高效。但是,对于移动互联网来说,涉及更多的是多模态数据挖掘,这些数据包括手机上的传感器,包括加速度计、陀螺仪、指南针、GPS、麦克风、摄像头、以及各种无线信号(如GSM、WiFi)和蓝牙等。这些原始数据在不同维度上刻画被感知的对象,需要经过不同层次的加工和提炼才能形成从数据到信息再到知识的飞跃。移动互联网半结构化和非结构化数据量的迅猛增长,给传统的分析技术带来了巨大的冲击和挑战。 三、移动互联网的大数据处理关键技术 (一)数据处理的整体框架 数据处理的整个过程如图1所示,主要包括四个模块:分词(WordsAnalyze)、排重(ContentDeduplicate)、整合(Integrate)和数据。 这四个模块的主要功能如下。 分词:对抓取到的网页内容进行切词处理。 排重:对众多的网页内容进行排重。 整合:对不同来源的数据内容进行格式上的整合。 数据:包含两方面的数据,Spider Data(爬虫从网页中抽取出来的数据)和 Dp Data(在整个数据处理过程中产生的的数据)。 (二)数据处理的基本流程 整个数据处理过程的基本步骤如下: 1.对抓取来的网页内容进行分词。 2.将分词处理的结果写入数据库。 3.对抓取来的网页内容进行排重。 4.将排重处理后的数据写入数据库。 5.根据之前的处理结果,对数据进行整合。 6.将整合后的结果写入数据库。 (三)数据处理的关键技术 1.排重。 排重就是排除掉与主题相重复项的过程,网页排重就是通过两个网页之间的相似度来排除重复项。Simhash算法是一种高效的海量文本排重算法,相比于余弦角、欧式距离、Jaccard相似系数等算法,Simhash避免了对文本两两进行相似度比较的复杂方式,从而大大提高了效率。 采用Simhash算法来进行抓取网页内容的排重,可以容纳更大的数据量,提供更快的数据处理速度,实现大数据的快速处理。 Simhash算法的基本思想描述如下:输入为一个N维向量V,比如文本的特征向量,每个特征具有一定权重。输出是一个C位的二进制签名S。 (1)初始化一个C维向量Q为0,C位的二进制签名S为0。 (2)对向量V中的每一个特征,使用传统的Hash算法计算出一个C位的散列值H。对1 (3)如果Q的第i个元素大于0,则S的第i位为1;否则为0。 (4)返回签名S。 对每篇文档根据SimHash算出签名后,再计算两个签名的海明距离(两个二进制异或后1的个数)即可。根据经验值,对64位的SimHash,海明距离在3以内的可以认为相似度比较高。 2.整合。 整合就是把抓取来的网页内容与各个公司之间建立对应关系。对于每一个公司来说,可以用一组关键词来对该公司进行描述,同样的,经过dp处理之后的网页内容,也可以用一组关键词来进行描述。因此,整合就变成了两组关键词(公司关键词,内容关键词)之间的匹配。 对于网页内容的分词结果来说,存在着两个特点:(1)分词结果的数量很大;(2)大多数的分词对描述该网页内容来说是没有贡献的。因此,对网页的分词结果进行一下简化,使用词频最高的若干个词汇来描述该网页内容。 3.流处理系统。 移动互联网的多源异构数据每时每刻都在大量产生着。数据探测模块根据这些数据处理的不同要求,将数据分别送给实时处理系统和批处理系统。很多互联网公司将根据业务的需求和处理的时间将划分为在线、近线和离线三种方式来处理业务消耗的时间。这其中,在线处理的处理时间通常在毫秒级,一般采用流处理方式;离线处理的处理时间通常以天为单位,一般采用批处理方式。这样会最大程度地利用好输入/输出系统。近线处理对其处理模式没有特别的要求,处理的时间一般在分钟级或小时级,在实际情况中多采用此处理方式,可根据需求灵活选择。 四、结语 综上,随着移动互联网的迅猛发展,客户处理的业务越来越复杂,与其相关的大数据正逐渐增长,大数据分析技术已经成为各方关注的焦点。合理使用大数据将有效的发挥移动互联网大数据的资源作用,使大数据为用户获得前所未有的体验,为企业发展提供完整清晰的指引。 大数据处理论文:大数据时代下管理会计数据处理的新变革 摘要:随着大数据时代的到来,各行各业都受到不同程度的冲击,管理会计也面临着前所未有的挑战,尤其在数据处理方面发生了巨大的变革。这些变革包括管理会计大数据的思维模式,数据的收集、存储、加工、分析等数据处理方面的变革。 关键词:管理会计 大数据时代 云计算 随着互联网时代的开启,大数据概念开始在全球蔓延,我国也于2014年将“大数据战略”上升为国家战略,基于互联网的大数据逐渐正改变着各行各业的传统模式,作为会计重要分支的管理会计工作也遇到了前所未有的挑战。 一、大数据时代的到来 (一)大数据时代的特点 “大数据时代”这一概念最早是由全球知名咨询公司麦肯锡提出的,“数据,已经渗透到当今每一个行业和业务职能领域,成为重要的生产要素。人们对于海量数据的挖掘和运用,预示着新一波生产率增长和消费者盈余浪潮的到来。”业界普遍认为大数据的特点可以由四个“V”概括,即Volume(大量)、Variety(多样)、Velocity(高速)、Value(价值)。大量是指相对于传统的数据产生方式,现在的数据呈现出爆炸式增长的特点;多样是指数据来源多样繁杂,如数字、文字、图片、音频、图像、网页、地理位置信息等五花八门的数据形式;高速是指随着云计算等先进技术的发展使得数据的计算能力突飞猛进,数据库实时更新;价值是指价值密度低,比如一个小时的视频也许只能采集到几秒钟有用的数据。自古以来商业的发展都是基于数据分析作出决策,但从未有一个时代像大数据时代这样出现如此大规模的数据,如今的企业就像是漂浮在数据海洋上的巨轮,而管理会计需要做的就是及时准确地挖掘出有用的数据。 (二)大数据拉启了管理会计新发展的序幕 1、海量数据为管理会计提供了重要的经营管理资源 管理会计职能的有效发挥必须建立在对数据的准确分析上,大数据时代数据呈现出样本数据向全数据转变的趋势,使得管理会计的处理对象更加完整。对于任何企业来说,数据都是商业皇冠上最为耀眼夺目的宝石,在未来的商业竞争中,谁能够占有更及时、更丰富的数据,谁才有可能在瞬息多变的市场中站稳脚跟。管理会计工作者要应势而动,建立数据仓库,做好数据资源的收集、存储、挖掘及整理分析和共享的工作。 2、传统的结构化数据已无法满足管理会计的决策需求 一直以来,结构化数字数据作为管理会计的主要处理对象在企业决策中发挥了重要的作用,但随着数据的爆炸式发展,企业自身信息系统中产生的标准化、结构化数据在企业所能获得的数据中所占的比重越来越小,甚至不足15%,显而易见,结构化数据在企业决策中所发挥的作用已非常有限。据统计资料显示,企业的数据资源中85%属于广泛存在于社交网络、物联网等之中的非结构化或半结构化数据,这些数据被用来优化生产流程,增强客户体验。因此,企业管理者必须重视数据资源的全面性,特别是半结构化数据和非结构化数据的收集,为管理决策提供完整、准确的依据。 3、实时更新的动态数据促进企业数据处理能力的提高 大数据时代下,企业每天需要处理的数据以惊人的速度不断增长,传统的关系型数据库已成为管理会计发展过程中的主要瓶颈,以沃尔玛为例,通过建立数据仓库,其每小时可以处理的交易记录高达一百万次,存储数据规模多达2500TB,这是传统的关系型数据库绝对做不到的。鉴于人脑对数据处理能力的有限性,处理完的数据也需要以可视化的界面呈现出来,这也对管理会计提出了新的要求。 4、数据的价值取决于其及时性和预测性 大数据分析最重要的一点是保证数据的及时性,其次是预测性。以很多企业投入使用的脸谱识别系统为例,从进门的那一刻,人脸就被快速抓拍,通过技术分析可以明确地知道这个人是谁,他将要去哪里,这些曾经看似天方夜谭的事情已经实实在在的发生了,这个世界正在发生改变。数据的及时性和预测性对管理会计提出了更高的要求,构建数据仓库、应用数据挖掘技术已是势在必行。 二、大数据时代引发管理会计数据处理模式的重大变革 (一)管理会计数据搜集方式与内容的变革 传统的会计核算系统中,数据源头是各种纸质原始凭证,随着互联网技术和各种电子设备的广泛应用,原始凭证由纸质慢慢过渡成为电子数据,并且不再由财务人员负责收集,而是广泛分散在采购部门、生产车间、销售部门、后勤部门等各业务部门,甚至是供应商、客户、政府机构、中介机构等外部相关组织中。通过管理信息系统和互联网直接采集信息,节省时间和成本的同时,也提高了数据的准确性。 大数据时代下,相对于传统的结构化数据,半结构化和非结构化数据的运用是越来越广泛。大量的数据出现在社交平台、新闻网页、各种客户端等,并以音频、视频、图片、符号等多种多样的形式呈现出来,这些数据都有别于传统的结构化数据,呈现出非线性的特征,但对于管理决策却发挥着日益重要的作用,管理会计如何处理这些数据已是当务之急。如客户在微信、微博、论坛等社交平台中发表的对产品或服务的评价,如果加以处理和分析,完全可以用于管理决策支持。 (二)管理会计数据存储方式与内容的变革 大数据时代,如何将复杂多样的海量数据加工提炼成有用的信息以供管理者决策之用是所有企业需要解决的首要难题。目前的数据库市场中,传统的关系型数据库仍处于主导地位,这类数据库只能够处理结构化数据,随着数据来源与种类形式的日益多样化,关系型数据库在高并发读写、高吞吐率和海量数据存取、高可用性和高扩展性需求等方面越来越无法适应新的形势,操作复杂、成本高昂,最关键的是数据处理的有限性已成为制约企业发展的瓶颈,如不及时转变思路和更新技术,企业难逃被市场淘汰的命运。大数据仓库是世界各国普遍采用的一种管理系统,包括数据的收集、预处理、存储、整合、分析、数据挖掘和价值再造等多种功能模块,保证数据被充分提炼和处理。企业也可以根据自己的实际需要,将大数据仓库分为不同功能模块,如存货管理模块、生产计划模块、销售管理模块等,明晰的模块分类有利于数据的管理和使用,在这个基础上,企业可以利用数据挖掘技术寻找能为企业创造价值的潜在信息。 (三)管理会计数据加工分析方式的变革 大数据时代下,数据挖掘已经成为一项应对海量数据必不可少的技术。“啤酒和尿不湿”已经成为了数据挖掘中最经典的案例,零售连锁举头沃尔玛公司拥有世界上最大的数据仓库系统之一,在这里集合了其所有门店的详细原始交易数据,在这些原始交易数据的基础上,沃尔玛利用数据挖掘工具对这些数据进行分析和挖掘,最后得出结论:跟尿不湿一起购买最多的商品竟是啤酒。在数据挖掘过程中需要用到回归分析、趋势分析、决策树分析、时间序列分析等算法,而这些对于管理会计工作者来说显得相当陌生。 以企业常见的投资决策为例,传统的投资决策分析方法有内含报酬率法、净现值法等,这些方法通常是依据单一渠道取得的相对准确的历史数据进行分析,通过这种方法分析得出的结论相对滞后、单一,对于管理者决策只能发挥有限的参考作用。大数据时代下,企业投资决策通过搜集线上和线下数据、历史资料和现时的业务数据、技术数据、企业上下游供应链数据、用户数据、竞争对手数据、相关政策法规等一系列相关的完整数据后,再运用先进的数据挖掘技术做出最为可行的选择。 (四)管理会计信息共享模式的变革 数据挖掘技术得以有效使用的前提是“信息孤岛”现象的消失。传统的数据库模式下,不同业务部门之间都有自己独享的数据中心,局部意识严重阻碍了信息共享观念的普及,这种封闭的“信息孤岛”管理模式在大数据时代下逐渐瓦解,在企业价值链甚至企业间价值链上正在逐步实现信息共享。如生产部门可以直接查询库存管理部门原材料的存储情况,并根据生产需要及时通知采购部门,甚至在企业与供应商及客户之间都可以实现信息共享,增强彼此间合作的亲密度,形成稳固的伙伴关系以共同应对瞬息万变的市场竞争,实现共赢的战略合作局面。 三、积极应对大数据时代管理会计面临的挑战 (一)正确认识大数据时代对管理会计造成的冲击 统计资料显示,目前我国企业中约有50%的管理者并未对大数据战略及互联网时代对企业的影响引起重视,而且有38%的被调查者并不清楚大数据的概念,25%的被调查者对于大数据的理解存在偏差,甚至有些管理者认为大数据时代对其所在的企业不会产生任何影响。而对于中小企业来说,大数据战略更是遥不可及,单是人才的培养就需要一笔不菲的投资,完全不符合成本效益原则。因此,大数据时代虽然已大踏步来到,并对很多传统行业造成了巨大的冲击,却并未引起管理者的足够重视,或者因为各种条件的限制而选择了视而不见,这势必会影响到大数据在管理会计中的应用。 (二)构建基于云计算的管理信息系统 大数据时代信息的存储量相当可观,据统计,百度每天新增的数据就有10TB,系统每天需要处理的数据则超过1PB,而完全颠覆传统销售模式的淘宝商城每天需要处理的数据高达50TB。随着物联网、互联网、移动互联网的广泛使用,不同形式的数据铺天盖地,同样需要巨大的存储空间,而现有的数据库几乎无法存储TB级别的数据,分析整理更无从谈起。因此,能否对现有数据存储系统更新换代,建立巨大的TB级的数据仓库,将直接决定企业能否实现对数据的及时、完整的收集、存储、分析、整理,最终决定企业的成败与否。云计算模式应运而生,借助互联网这一平台提供快速、动态、虚拟、规模化的信息资源,满足用户结构化、半结构化乃至非结构化信息的多种分析需求。 (三)完善信息安全技术制度 如何保障信息安全是大数据时代及互联网广泛应用过程中必须要重视的一个问题。企业收集的数据中常常包含着其他企业、组织或者个人的隐私,这些信息一旦泄露,会给当事人、客户、供应商等造成难以挽回的损失。在拉斯维加斯每年夏天举办的全球性的“黑客大会”上,让人眼花缭乱的黑客技术轮番上演,这也为各大企业、组织、政府部门等敲响了警钟,信息安全技术的发展和维护任重而道远,如何保证信息安全成为了摆在每一个人面前的重大课题。 (四)注重适应大数据时代要求的管理人才的培养 目前,世界各国的大数据专业人才都面临巨大的缺口。一项预测显示,在未来六年内,仅美国一国就可能面临14 万至 19 万拥有扎实分析技能的人才缺口,面临的懂得使用相应工具分析大数据、作出合理决策的管理和分析人员的人才缺口更是高达 150 万。人才的短缺势必会阻碍企业开发、利用管理会计信息工作的进程。因此,能否及时培养掌握此类分析所需知识与技术的管理会计人才,对企业的发展至关重要。 大数据处理论文:智能电网大数据处理技术现状与挑战 大数据是人们认知世界的一种新的渠道和新的方法。大数据的应用可以看做是知识在计算机网络上的新呈现,本文详尽阐述了智能电网中大数据的特点,智能电网中大数据处理技术现状和智能电网大数据处理技术面临的挑战等方面进行了深入的探讨。 【关键词】智能电网 大数据 云计算 并行数据库 应用现状 随着智能电网建设的不断深入和推进,电网运行和设备检、监测产生的数据量呈指数级增长,使电力企业进入了大数据时代,对目前的数据存储和处理技术提出了更高的要求。同时也对智能电网大数据的处理效率提出了更加严苛的要求,本文以现阶段智能电网大数据处理的技术应用为出发点,基于大数据处理目前的技术水平,分别从传输性、存储性、时效性、集成性和可视性等方面探讨新技术背景下智能电网大数据处理面临的机遇与挑战。 1 智能电网中大数据的特点 智能电网业务中的基本数据按内容可以划分成三大类。 (1)运行数据、设备检测数据、设备实时状态参数数据。 (2)电力企业营销数据(用电客户、电量报价等)。 (3)电力企业管理数据。 在上述类目可以再次细化为结构化数据和非结构化数据两大类。但无论基于何种分类方式,大数据在智能电网中体现出来的特点是不变的,简单概括为体量大、类型多,具体如下: (1)数据体量大:即数据的数量和体积较为庞大。在智能时代的推动下,电网在数据吞吐量的级别已经从以往的TB级飙升为PB级。 (2)数据类型繁杂:由于电力企业自身存在的特殊性,加之其地理分布情况在区域上的差异性,电网企业涉及到的数据有着极为复杂的类别划分,细分后的子类和子项同样在数量上非常庞大,也正是由于这一特点,不同的数据类别对服务器端硬件设备及用户端的系统平台均有不同程度的配置、性能及处理需求,从而更是增加了电网企业内网及外设双重建设项目的难度。 (3)数据价值密度低:异常数据出现的频率低,同时也是对电网软、硬件设备维修和检测最有价值的。 2 智能电网中大数据处理技术现状 2.1 并行数据库 关系数据库常用于结构化数据的存储、整合及维护,可以实现的具体功能如下: (1)可实现数据查询及逻辑分析的快捷化、灵活性操作。 (2)可提供高标准规则强制下业务事项的高效处理。 (3)可承载一定数量的用户同时发起数据访问的系统压力。 (4)可执行高级别安全机制。 得益于SQL严谨的数据查询语言、高效率的数据分析层级以及脱离对程序依赖的高效率独立化协同运行等绝对优势,关系数据库得到了业界的一致认可和推广。但是智能电网的开发和组建已经今非昔比,其进展的速度早已将关系型数据库的能力范围甩在了身后,仅在非结构化数据存储这一点能力上的局限,就使得目前多种主流数据类型如地理信息、高像素图片以及各种音、视频等格式文件无法满足电力企业在数据存储方面提出的全新的、更高标准的需求。 2.2 云计算技术 云计算平台的诞生使得大数据技术尤为必要,能够存储海量数据并具备数据并行处理功能等核心技术,因此为电力设备实时状态数据提供了强大的技术支持。实时状态数据不仅类目众多,数据量庞大,可靠性和实时性的标准高,使基于云计算技术的海量数据研究仍处在起步阶段,即便能够确保监控程序的延展性和可靠性,但更高标准的性能如安全和数据隐私等并未实现,仍需不断探索。 3 智能电网大数据处理技术面临的挑战 3.1 大数据传输及存储技术 智能时代数据量的日渐增多极大程度影响了电网智能化的发展,并在存储系统、电网运行监控设备以及数据传输方面形成了诸多负担。因此要进行分类存储和分析系统中现有的大数据性能。非结构化数据在智能电网中存有的百分比较大,将此类非结构化数据演变成结构化数据,是当前智能大数据在存储方面处理技术上存在的难题。 3.2 数据处理的时效性技术 大数据重点在于处理速度。一般情况下,处理时间与数据规模成正比,规模大的数据集处理的时间就越长。传统的存储方案仅能够处理能力范围内的一定量的数据,对大数据却难以驾驭。随着智能电网的不断应用,实时数据处理将需贯穿于用电、输变电和发电等各项关键环节中。 3.3 异构多数据源处理技术 未来智能电网能够将贯通发电、调度以及变电、输电、配电等几项环节得以满足,能够将信息的全面采集、高效处理、流畅传输以及业务流、信息流和支撑电力流实现高度的一体化。因此,其主要功能是能够整合出规模较大的多源异构信息,可以由资源集约化配置的数据中心提供给智能电网。目前海量异构数据需首要处理的问题在于,怎样构建出一个能够规范表达的模型,同时何以才能以该模型为基础将数据融合以及查询存储同时高效进行。 3.4 大数据可视化化分析技术 针对难以量化的智能电网数据,在屏幕空间自身局限的显示情况下,面向用户提供一种更为简便直观的方式,是跨越性较大、难度较高的一项工作。在实践中,可视化方法能够分析规模较大的数据,将数据绘制为分辨率和精度较高的图片,同时辅以交互工具,结合人的视觉系统,对算法参数和实时处理做出决定,并通过数据展开定量、定性的分析和观察。 4 结语 智能电网系统在我国的应用日渐广泛,大数据处理技术已然是智能电网安全运行的有利武器。但在电网智能化的发展进程中,实时、隐私等方面的性能需求对大数据技术本身提出了更严峻的挑战,为了向全景实时电网时期迈进,我们必须制定有针对性的解决方案,为电力事业得以持续稳定发展贡献出力量;推动我国社会主义现代化建设的步伐更快的向前迈进。 大数据处理论文:基于云计算的大数据处理技术探讨 信息爆炸时代,大数据超大体量、离散性和非(半)结构化的特点已经远远超出了传统数据管理方式所能够承载的范畴。大数据要求全面革新原有的数据处理架构和有关技术,实现超大体量和复杂数据的存储、高效传输和有用信息提取。围绕大数据,云计算技术营运而生。云计算的出现为大数据的存储和处理提供了可能,也为数据处理系统的功能扩展提供了重要保障。本文主要分析了大数据和云计算之间的关系,以及云计算环境下大数据处理技术。 【关键词】云计算技术 大数据 数据处理 随着物联网、网络、移动通信等的快速发展,特别是互联网的普及使得信息传播的规模和速度呈现几何增长,人们获取信息的途径和方式开始变得异常丰富,人们事实上已经进入了“信息大爆炸”时代。与此同时信息传播的大容量、高效性和准确性也对现有的数据处理体系提出了更高要求。根据大数据摩尔定律,人类世界的数据产生量将按照每两年一倍的速率增长,预计2020年世界数据量将超过35亿GB,“大数据”时代迫在眉睫。“大数据”具有离散型、随机性、发散性、爆发性等特点。近年来,随着云技术的兴起全面革新了传统的数据技术,大容量、多样化、快速处理、信息价值性和准确性为了云技术背景下大数据处理的五大主要特征。如何利用云计算技术对大数据进行高效处理已经成为了信息技术发展亟待解决的关键问题。 1 大数据和云计算的关系 云计算技术是指利用集中式远程计算资源池,通过按需分配的方式,为终端用户提供强大而廉价的计算服务技术。云计算技术作为一种数据处理方式,其技术特点包括:一是资源池在物理上是对终端用户完全透明的;二是能够为任何行业提供规模化计算服务,其服务能力可看做是“无限”的;三是其应用部署快速便捷,服务能力和方式是可以完全按照终端客户要求定制的,具有极强的弹性伸缩能力;四是云端数据获取方便,能够资源共享,用户使用成本低廉。 云计算技术是目前最强大的数据存储、传输和处理平台,它是大数据处理的最优选择。云计算能够为大数据提供几乎“无限”的存储空间和处理能力,满足其超大容量存储和超级复杂的处理需求,也是传统存储方式无法实现的。云计算侧重数据的计算处理,而大数据需要强大数据处理能力,因而它是云计算的处理对象。此外大数据所产生的业务需求也为云计算的实现提供了更多的形式。 2 基于云计算的大数据处理技术 2.1 大数据的采集技术 目前数据采集方式主要分为集中式和分布式两大类。其中分布式的灵活性较强,而集中式的全局性较好。实际上大数据采集的对象通常包括组织内部和相互独立组织间的各类数据,而云计算恰好具有并行处理的优势,因而可采取混合式采集方式能够更加有效地完成数据采集任务。即在各个组织内部采用集中式数据采集方式,通过在组织内配置中心服务器,作为集中式数据注册机构,用于存储和共享内部的数据。在相互独立组织间,采用云计算的集群技术、虚拟化技术等在各独立组织中心服务器间采用分布式采集方式实现数据采集、组织间对接和共享。大数据结构类型包括结构化、半结构和非结构化数据,因而在应用云计算技术进行分布式采集时,可依托其超强的扩展性和容错力,将数据池内数据进行同构化,从而实现数据进行分类存储。 2.2 大数据的存储技术 由于超大体量、离散、复杂的数据特点,传统数据存储模式已经难以满足大数据存储要求。一方面单结点的数据仓库在容量上难以满足呈几何增长的数据量,在运行效率上也难以满足大数据的分析处理需求。另一方面传统数据仓库按行存储模式,虽然可以实现大容量索引和视图,但实际操作中其时间和空间过高。而云计算主要采取列式存储模式,即区分数据不同属性,不同属性列都单独存放。云计算中列式存储的优势在于在投影数据时只需查询其属性列,系统处理量和处理效率显著提升。此外按数据属性进行列式存储,数据仓库中相邻列数据的相似性更高,因而能够得到更高的数据压缩率,进一步减少存储所需空间。 2.3 大数据的挖掘技术 联机分析能够完成数据的复杂处理,得到直观结果,实现决策性分析。云计算并行模式下联机分析能够基于数据全局,建立多维分析模型对数据进行多维度分析,从而尽可能获得全面的分析结构。由此可见多维度分析是联机分析的重要特征,而云计算技术下数据仓库正好是通过多维数据组织的。 联机分析对数据的处理仅仅只是表面的,其获取的信息价值并不高,难以得到数据深层次的含义与内在关联。而数据挖掘正是在联机分析的基础上,从超大体量的数据仓库中提取数据所蕴含的隐性信息,并将这些信息用规律、概念或是模型等表现出来。基于云计算的数据挖掘主要采用分布式并行挖掘技术。与其他串行方式相比,云计算技术下并行数据挖掘能够利用机器集群拆分分布式系统中的并行任务,并将拆分后的各个任务分别交由不同的机器去处理,从而实现大规模数据处理,其时间成本也大大降低。 2.4 大数据的可视化技术 上文所述数据挖掘可实现大数据的深层次、多维度分析,获取更多有用信息。而云计算平台下可视化技术则能够将上述信息具体化,从而使数据及其有关结构的相关信息能够更直观地表现出来,更容易被发觉和理解。可视化技术是指在存储空间中,将数据库及其中数据以图像(图形)的形式表示出来,并在其中再采用其他的分析手段获取图像中所蕴含的未知信息。而原有的数据处理仅仅只能够从数据本身入手,分析和观察数据中的内在信息。云计算下的可视化技术不但能够实现非空间数据的多维度图像显示,而且能够实现检索过程的直观图形显示,从而帮助人们更好地挖掘和理解信息,信息检索效率也大大提升。 3 结语 在数据爆炸时代,云计算的出现为大数据的存储和处理提供了可能,也为数据处理系统的功能扩展提供了重要保障。以往的数据管理将收集和存储作为重点,而在云计算模式下,大数据管理将更多地侧重数据分析、挖掘及管理模式的创新。目前数据采集和统计技术已经较为成熟,利用云计算进一步丰富大数据的存储和处理方式,实现更高层次的数据挖掘和可视化将是今后需要解决的问题之一。 大数据处理论文:投资统计大数据处理关键技术 摘 要 大数据主要包括结构化数据、非结构化数据两部分,目前已具备应用价值大、数据量大、速度快等特点,这些特点对今后投资统计数据处理技术将带来颠覆性变化,为此,本人结合从事多年统计数据处理经验,重点阐述投资统计大数据在数据采集、存储和分析涉及的主要关键技术。 【关键词】投资统计 大数据处理 关键技术 本人从事多年统计工作,对投资统计大数据有着天然的亲近感,投资统计就是搜集、整理、分析、应用数据。目前投资统计改革正在有序开展,我们要抓住改革契机,充分利用投资统计大数据具有海量、实时、多元处理特点,深刻解读数据,创新研究思路,提高投资统计数据处理能力,提供投资统计分析具有数据全、分析深、研究透、成果新、有理有据的可行建议,成为党政府、部门决策的重要参谋。 1 概述 1.1 大数据 投资系统中数据有三种类型分别是项目投资管理数据、联网直报房地产投资数据、规下投资抽样数据。根据投资数据内在结构,可以分为两类,一类是结构化数据,统计系统的企业原始数据可以通过二维表形式反映的数据;另一类是非结构化数据,不能以二维表的形式来反映的数据,如文本、图片、音频、视频等产生的数据。 与传统投资统计不同,投资统计大数据可利用遥感技术和GIS技术进行动态监测,能够获取定期数据,对现有投资统计业务系统进行分析,主要表现在:一是为了能够对投资统计系统运行获取定期数据,要对投资项目进行定位,每个月节点都会产生大量的数据。二是PDA设备对投资统计项目样本点的经常性变化。三是为了能够把握重大项目投资进度,要求对投资统计系统运行中相关信息定期变样采集。四是投资统计数据能够定期与发改、住建、税务等部门数据共享和数据比对。 1.2 特点 投资统计大数据具有以下特点:一是数据量大。随着大数据的发展,投资统计数据TB级逐步上升到PB级。二是类型种类多。现在党政领导对投资统计数据需求越来越准,要进行处理结构化和非结构化投资统计也越来越多,才能够满足需求。三是利用率低。如在定期监测重大投资项目过程中, 大部分监测过程中的数据在正常范围之内,而非常少的监测异常数据是非常有用的,特别是投资项目数据异常值(如极大、极小值),要通过这些数据对比验证,数据是否正确,因此有利用价值的数据占总数据的比例少。四是处理要快。处理投资统计大数据速度要求快,可以利用小型计算机和云技术在非常短时间内能够分析数据,为党政领导决策提供高质量的数据作为依据。 2 关键技术 2.1 采集技术 大数据的采集指利用很多个数据库同时接收,从客户端的传输来的数据,一般用户可以通过这些数据库,在客户端能够达到一般查询和处理过程。 但是在大数据的采集过程中,最大的难点数据并发高,很有可能会同时成千上万的用户来进行访问和操作,采用在采集端部署大量数据库作为支持,能够有效、科学地在投资数据库之间进行负载均衡和分片,是数据采集技术的关键环节。 各类大数据分部不同的部门或项目,给数据的收集带来一定难度,采用关系数据管理模型,运用Google 文件系统GFS 技术,具有纵向扩展功能,应对数据采集并发数高,也是确保实现高效获取大数据的核心。 2.2 传输、存储技术 投资统计系统采用联网直报平台,运行时会实时产生各式各样的原始数据,特别定期用投资遥感监测中数据也会产生更多的数据,经过日月积累海量的数据,会给投资监控设备及数据传输、存储系统造成沉重的负担,并对投资统计系统发展造成很大的影响。 目前投资统计系统数据的传输,为了减轻数据传输量,大部分采用数据压缩的方式,可以应用到投资统计数据传输,大大提速整个系统数据的传输,从而有效降低数据储存的空间。若没有建立有效批处理模型,在压缩、解压过程中仍然占用系统资源较大,浪费也很大,因此更急需建立有效的批处理模型是重要的。现在普遍采用MapReduce批处理模型,能够在平常配置的计算机上实现并行化处理,且能够分割输入数据,在计算机组成的集群上统一调度,确保计算机的集群之间顺畅的通信。 投资统计大数据存储一般采用分布式保存方式,具有性能可靠性,可以解决海量数据的存储问题,可有局限性,如投资统计系统运行时,随时产生实时性数据,处理过程中还是不能够全面应对,最好要根据不同类型的大数据性能先分析,然后再进行实时分类存储。特别是投资遥感监测系统中非结构化数据占大数据比重非常大,需要解决大量非结构化数据转变为结构化数据处理能力,是投资统计系统在大数据处理技术解决的关键问题。采用GFS的分布式文件系统主要对海量大文件而设计,而海量小文件可以用Haystack系统,可以用多个逻辑文件共同使用一个文件,解决小文件存储的问题。 2.3 实时处理技术 解决投资统计大数据处理速度是至关重要,数据处理范围越来越大,数据处理时间就越长,假如数据量处理的范围超过了数据本来的处理能力,缺乏整个系统稳定运行,就会对投资统计系统运行产生不可估量的影响。虽然可以利用云计算系统,能够提供投资统计系统服务,但是对特别联网直报时间高峰期,现在也经常出现堵塞事件,造成企业统计人员无法准时上报数据,也对投资统计系统运行提出更高要求。 大数据产生的过程比较复杂,对有投资统计数据(结构化数据、半结构化数据和非结构化数据)进行基于各种统计算法的计算,必然存在数据的内涵不一致、记录重复、或者感兴趣拟处理的属性指标不完整、或者含有噪声(数据中存在错误和异常值)等各种问题,必须实时进行清洗和预处理,去掉噪声和无关数据,便于后续的分析、分析处理。使用Sector广域网的分布式系统,利用Sphere基本数据处理模型,针对不同的数据,能够统一输入数据流方式,进行实时大规模并行计算,在对数据进行分割,分割后数据转交给SPE(具有处理引擎功能),能够起到负载平衡。 2.4 分析技术 投资大数据分析主要通过分布式数据库或者分布式计算集群,对现有已存储的大量数据库,分步骤能够简单的分类汇总、统计分析等,能够实现普遍常见的分析需求,但是对于一些需要批处理基于半结构化或非结构化数据,利用可视化分析技术、高度集成技术,对图像和投资原始数据及专业的大数据分析工具,进行与部门数据之间统计分析或比对。统计与分析这环节的主要特点涉及的面广、量大,运行系统资源占用也非常高,特别是输入输出资源占用率高。随着大数据的发展,用Bigtable分布式、按列存储、多维表结构的实时分布式数据库,可以对大数据结构化、半结构化和非结构化数据读写操作,使用SQL 语言进行大量数据的统计、查询和分析操作,解决了可视化分析技术的扩展性,能够有效提取重要数据、显示合成图像。用LOD技术采用策略处理大数据量的实时传输与可视化,实现按等级组织分块,平常称为“金字塔”结构。 大数据的分析技术与传统的统计数据汇总分析方法有较大的差别,不能将原来的统计系统数据处理经验简单的移植到大数据的数据处理中去,需要针对不同的大数据对象,部署相应的数据采集环境,建立平值法、平滑法、预测法和频率统计法等统计数据相关模型或算法,对投资统计大数据进行深度和广度的对比分析或核查。 3 结束语 伴随现代信息技术的迅猛发展,传统的投资统计知识、理论、技术、方法等正处于大变革、大跨越、大发展之中,投资统计也面临良好机遇。特别大数据时代的到来,投资统计大数据处理在遥感地理信息系统、全球定位系统等空间信息技术中应用,极大丰富了投资统计的数据来源,使投资统计工作如虎添翼,同时也对投资统计理念、数据来源和数据生产方式提出全新挑战,继续寻求有效的解决办法,更要广泛深入与国际、国内科研机构合作交流,不断创新探索,有助于繁荣投资统计科学,传播先进投资统计理念和方法,提升投资统计能力和水平。 大数据处理论文:对大数据处理技术的分析研究 摘要:随着信息化技术的不断发展,大数据处理技术给人们的生活和工作带来了很多改变,要充分发挥大数据处理技术的作用,就要求深入、全面研究大数据处理技术,摸索出大数据处理技术的改进与完善对策。基于此,本文首先分析大数据的特征,然后探讨大数据处理技术的Hadoop架构和Storm架构,并对比分析两种架构的优缺点。 关键词:大数据处理技术 Hadoop架构 Storm架构 大数据时代的超大数据体量以及占据一定比重的半结构化和非结构化数据的存在,就决定了传统数据库管理难以满足需求。大数据技术将会成为IT领域的新一代技术和架构,会帮助人们存储并管理好大数据,从复杂、庞大的数据里筛选出有价值的数据,加之各种技术以及产品的出现,很可能促使IT行业步入新的黄金时代。因此,分析研究大数据处理技术极具现实意义。 1 大数据特征 大数据具有以下四个特征:一是数据量庞大。大数据计算要存储以及处理的数据量是十分庞大的,而且这些数据都处于不断变化、增长以及更新的状态,所以数据量就会越来越庞大。这就要求承担处理数据任务的硬件设备必须具备很大的存储能力和良好的处理技能。二是数据多样化。在大数据时代需要处理的不单单是各种结构化数据,还有图片、文字、声音等非结构化数据,要识别并处理这些非结构化数据要耗费很大力量,而且识别度也需要进一步提升。三是数据快速型。大数据处理技术的目就是要能处理变化迅速的数据,摸索出其变化规律为决策提供辅助作用,确保数据的时效性以及各项决策的有效性。四是数据准确性。在处理数据的过程中必须要控制数据来源,确保数据准确性,而且要结合现实所需不断更新数据处理技术,确保数据处理结果具备准确性和有效性。 2 大数据处理技术 2.1 Hadoop 架构 Hadoop架构的核心构成部分是HDFS,即Hadoop分布式文件系统,全称Hadoop Distributed File Sytstem,以及Map Reduce分布式计算架构。其中HDFS以Master/Slave体系结构为基础,在集群里任命一个主节点担任Name Node,主要负责管理文件系统元数据,其余子节点担任Datanode,主要负责保存具体的数据块[1]。 Hadoop架构的关键点就是借助大量PC构成一个PC群以实现对数据的处理。在处理数据的时候,先分解数据,然后结合分配的相应电脑处理数据,最后整合数据处理结果。通过Hadoop平台实际操作发现,在Hadoop平台运行的时候,系统初始化需要较长的时间,如果是处理更新速度快的数据这是不容忽视的一个问题。并且,在处理某些小数据的时候,系统初始化时间就更久,对数据处理准确性的影响也就更大。所以,系统不适合处理较小数据。基于Hadoop架构对reduce任务进行处理的时候,各种技术问题就更加突出,在利用相应技术把数据转为存储实施处理的时候,不仅数据处理速度慢,还会占用很多的带宽。所以,Hadoop架构在处理变化速度较快的非离线数据时还存在很多问题。 2.2 Storm架构 和Hadoop主从架构相同,Storm架构也是以Master/Slave体系结构为基础,通过Nimbus与Supervisor两种服务进程实现分布式计算机,其中Nimbus进程在集群主节点运行,主要负责分派与分发任务,Supervisor进程在集群从节点运行,主要负责任务的具体执行。Storm架构利用Spout/Bolt编程模型通过流式方式处理消息。消息流是Storm架构里对数据的基本抽象,一个消息流对应一条输入数据封装,不断输进的消息流通过分布式方式得到处理。Spout组件是消息的生产者,在Storm架构里属于数据输入源头,能从多种异构数据源里获得数据,同时发射消息流。Bolt组件主要负责对Spout组件发射的信息流进行接收,同时完成相应的处理逻辑。如果业务逻辑比较复杂,就可串联多个Bolt组件,并且在每个组件里都编写相应的功能,进而呈现出整体的处理逻辑。 2.3 架构对比 就总体结构而言,Hadoop和Storm是相似的,具体构成部分对比如表1所示。 通过对比,Storm架构具有以下优点:在Storm架构实际运行时,系统不用每次都初始化,数据处理效率较高,在处理较小数据时这一优势更加显著;Storm架构的信息处理模式能确保数据的高效处理,更好地满足人们对UI数据的需求;spout组件能读取不同形式数据里的消息流,并把读取的消息流传递给bolt组件进行处理;结合处理业务量的大小以及业务难度的高低,Storm架构能串联多个bolt组件实现消息流的有效处理,进而实现数据处理的高效性与快速性。 3 结语 在互联网发展迅速的今天,新业务对数据处理的要求不断提升,当传统离线处理架构不能满足需求时,就可以使用大数据处理技术架构。但信息社会的最大特点就是瞬息万变,因此,对大数据处理技术我们也要不断变革与创新,使大数据处理技术得到更好地完善,这样才能更好地服务于社会、服务于人们。 大数据处理论文:智能交通中的大数据处理技术 摘 要:本文主要针对大数据的概念与特点、交通行业大数据发展现状以及大数据在交通行业发展的浅见进行简要分析。 关键词:智能电网;交通运输;大数据处理技术 一、大数据的概念与特点 顾名思义,大数据即一个体量特别大的数据集,大到无法使用传统的数据处理工具、技术对其进行分析、加工、操作。而大数据技术,就是对大数据的处理技术的集合。可以说,大数据兴起并非科技的突变,而是随着人类社会结构化、半结构化、非结构化数据的急速增长应对而生的技术进步。大数据的特色之一是体量成级数增长。由于互联网技术逐渐渗透人类生活的方方面面、以“物联网”为方向的信息采集技术的逐渐普及以及包括“4G”在内的网络传输技术的迅猛发展,在全社会,包括交通运输行业,人类所拥有的数据量及其增速已经远远超过传统信息技术预设的处理极限。限于科技发展的规律与速度,或者是人类智能体量的局限,信息技术专家们提出以“云计算”概念为核心的的一系列数据分布式处理技术作为阶段性替代方案,以适应现阶段的信息爆炸。 大数据技术与传统信息处理技术有如下不同:使用分布式技术实现海量数据的处理。现代社会,“人类存储信息量的增长速度比世界经济的增长速度快4倍”,“大约每三年就能增长一倍”。为了解决这一问题,分布式技术成为信息处理的必然选择。早期的信息处理技术通过固定的数据存储设备、运算服务器实现信息化;随着数据量以及运算需求的增加,发展出部署集中的集群的信息存储与处理方式,一定程度上扩展了使用范围;当数据量进一步增长,受益于网络通信技术的升级换代和互联网的飞速发展,“云计算”技术相应而生,通过将分散于各地的存储、处理设备,实现可与巨型计算机媲美的海量数据处理能力。 大数据技术善于由结果推断模型。不同于传统的智能化技术,需要完善地建立数据模型,通过条件,推导结果。大数据技术着眼结果于海量数据,通过大量的事实总结规律,形成知识。传统的建模实现智能化技术,一旦结果出现异常,就需要反溯,修订模型,重新进行实践。而大数据技术,则只通过对相关性的结果进行比较,便能总结归纳相关原理。大数据技术着眼于动态,而不是静态。传统信息处理技术着眼于当前数据的使用,业务办理、行业监控,数据一旦使用,则降低或失去其实用价值,历史数据需要人工的比对、判断。大数据技术着眼于一段时间或全部时间上的动态发展数据,着眼于动态数据之间的联系与发展规律,大数据技术长于整体的运算效率,而非个体的精确追踪。由于数据处理能力的有限性,传统的信息化技术对于有限的样本进行分析与统计,更关注于奇异数值并加以分析,着力于对个体样本的精确追踪。而当大数据处理成为可能,数据的总体成为一个独立样本,一些奇异值由于发生概率太小,完全可以忽略,数据整体的运算效率成为重要指标。 如同哲学上的量变引起质变,大数据技术正是随着信息化数据的不断增长而产生并从根本上改变人对于数据存储、应用的理解与认识。同时随着数年的演进,大数据技术也正在逐步走向成熟。 2012年7月,美国知名IT咨询顾问公司Gartner《2012年大数据技术成熟度曲线》,对大数据涉及的46种技术进行逐一分析。根据当时报告内容,对比当前发展现状,我们可以看到大数据技术的成熟度已经达到一定的高度。2012年报告中提到的,将在2年内实现主流应用的列式存储数据库、预测分析、社交媒体监测等技术,已经成为近些年IT行业普遍实用的技术;报告中预测的2~5年内成为主流的云计算、内存数据库、社交分析、文本分析等技术,当前在google、百度、facebook、阿里巴巴、新浪微博等处于IT技术前沿的互联网公司,已经分别得到广泛应用;而报高中认为5~10年才会得到普及的内容分析、混合云计算、社交网络分析、地理信息系统等技术,以及认为10年以上才会普遍应用的物联网技术也已经在不同程度上得到应用和推广。 二、交通行业大数据发展现状 交通行业是天然的大数据应用行业。传统的静态数据并非大数据,如路网的基础信息,户、车、人基本信息,这些数据随着产业增长而逐步增长,一直在传统信息处理技术预设的限度之内。但随着互联网与产业结合的不断升级、物联网―――车联网的快速兴起,3G、4G无线网络的普及,行业数据量已经开始成级数增长。目前交通运输行业大数据来源主要在3个方面: 基于互联网的公众出行服务数据,如大运输联网、网上售票、城市公交刷卡、公众在线交通路线查询、网购物流数据等。 如某公交一卡通截至2013年已经发卡超过3200万张,日刷卡量超过1000万人次;百度地图手机应用日访问量1亿次,PC上的搜索量50亿次中20%访问和出行相关,每天约有1000万人使用百度,其中70%和公交相关。 基于行业运营企业生产监管数据,如货运源头称重数据,货运、危险品运输电子运单数据,客运进出站报班及例检数据,营运车辆维修检测数据,邮政包裹数据等。 如国家邮政局的数据显示,2013年中国快递业务量完成92亿件,居世界第二,仅次于美国。业务量同比增长60%,最高日处理量已突破6500万件。 基于物联网、车联网的终端设备传感器采集数据,包括车辆相关动态数据:GPS位置信息、车辆能耗、车辆技术状况信息,路网监控信息:卡口视频监测、基于传感器的路况监测、路上动态称重设备、桥梁监测GPS等。 车辆位置信息采集仅举一市为例,2013年10月,杭州市符合交通运输部“两客一危”定义且经营范围、营运状态、营运证有效期等状态正常的车辆上线数为6329辆。车辆位置信息假设每5s传输一次,则每日位置信息接近1.1亿条。北京市6.67万辆的出租车GPS数据实时接入,日均数据量可以达到6G。 车流量监控数据,笔者曾参与河南省新乡市动态称重系统建设项目,仅一个信息采集点,2013年11月平均每天采集14000辆车左右,包括结构化数据与照片信息,每天产生的数据量是1791MB。 三、大数据实时处理技术 随着大数据时代的来临,各种应对大数据处理的解决方案应时代而生,7 年前,雅虎创建了一个用于管理、存储和分析大量数据的分布式计算平台 Hadoop,它作为一个批处理系统具有吞吐量大、自动容错等优点,目前在海量数据处理方面已得到了广泛应用。但是,Hadoop 本身存在的缺点是不能有效适应实时数据处理需求,为了克服该局限,一些实时处理平台如 S4, Storm 等随之产生了,他们在处理不间断的流式数据方面有较大的优势,下面将介绍和分析目前比较流行的大数据处理平台。 1、Hadoop Hadoop 是一个由 Apache 基金会开发的分布式系统基础架构 [10] ,允许用户在不了解分布式底层细节的情况下,开发分布式应用程序。Hadoop 主要由分布式文件系统(Hadoop Distributed File System,HDFS)和 MapReduce 计算框架两部分组成。 HDFS 结构如图 1 所示,三类节点 Namenode,Datanode,Client 之间的通信都是建立在 TCP/IP 的基础之上的。Client 执行读或写操作时首先在本机临时文件夹中缓存数据,当缓冲数据块达到设定的Block 值(默认 64M) ,Client 通知 Namenode,Namenode 响应 Client 的 RPC 请求,将新文件名插入到分布式文件系统结构层次中,并在 Datanode 中找到存放该数据的 Block,同时将该 Datanode 及对应的数据块信息告诉 Client,Client 便将数据块写入指定的数据节点。HDFS 有着高容错性的特点,可以部署在低廉的(low-cost)硬件上,并且能提供高传输率(high throughput)来访问应用程序的数据。 图 1 HDFS 结构图 MapReduce 是一种并行处理模型,主要有两个处理步骤:map 和 reduce 。 Map 端处理流程如下:计算框架先将要处理的数据进行分片,方便 map 任务处理。分片完毕后,多台机器就可以同时进行 map 工作。map 对每条记录的处理结果以的形式输出中间结果,map 输出的结果会暂且放在一个环形内存缓冲区中,当该缓冲区快要溢出时,会在本地文件系统中创建一个溢出文件,将该缓冲区中的数据写入这个文件。写入磁盘之前,线程根据 reduce 任务个数生成相同数量的分区。当 map 任务输出记录时,会产生溢出文件,这时需将这些文件合并。文件不断排序归并后,最后生成一个已分区且有序的数据文件。最后将相应分区中的数据拷贝给相应的 reduce 任务。 Reduce 端处理流程如下:Reduce 会接收到不同 map 任务传来的数据,如果 reduce 端接受的数据量相当小,则直接存储在内存中,如果数据量超过了该缓冲区大小的一定比例,则对数据合并后溢写到磁盘中。随着溢写文件的增多,后台线程会将它们合并成一个更大的有序的文件,然后交给 reduce 函数处理,reduce 函数安装用户定义的业务逻辑对数据进行处理并输出结果。 Hadoop 在本质上是一个批处理系统。数据被引入 Hadoop 文件系统 (HDFS) 并分发到各个节点进行处理。最后将处理结果汇总,生成的结果文件存放在 HDFS 上。 2、Storm Storm 是 Twitter 开源的分布式实时计算系统 [8] ,Storm 具有高容错性,水平扩展性好,快速,可靠处理消息的优点。Storm 的核心概念是“流(stream)”,流是一个无限的元组序列。Strom 为流转换提供两个基本组件:“Spouts”和“Bolts”。Spout 是一个输入流组件,Spout 将数据传递给另一个组件(Bolt) 。Bolt 执行任务并创建新的流作为下一个 Bolt 的输入流。 整个过程就是一个 “topology”。 Strom 集群有主要有两类节点:主节点和工作节点。主节点上运行一个叫做“Nimbus”的守护进程,它负责在集群分发代码、 分配任务和故障监测。 而每个工作节点运行一个叫做“Supervisor”的守护进程。Supervisor 监听分配给它任务的机器,根据 Nimbus 的委派在必要时启动和关闭工作进程,每个工作进程执行 topology 的一个子集,一个 topology 由很多运行在机器上的工作进程组成。 Nimbus 和 Supervisors 之间所有的协调工作是通过一个 Zookeeper 集群,Nimbus 的守护进程和Supervisors 守护进程的状态维持在 Zookeeper 中或保存在本地磁盘上。这意味着 Nimbus 或 Supervisors进程杀掉,而不需要做备份,这种设计结构使得 Storm 集群具有很高的稳定性。 3、S4 S4(Simple Scalable Streaming System)是 Yahoo 的一个开源流计算平台,它是一个通用的、分布式的、可扩展性良好、具有分区容错能力、支持插件的分布式流计算平台。S4 将流的处理分为多个流事件 Process Element(PE) ,每个 PE 唯一处理一种流事件。S4 将用户定制的 PE 放在名为 Processing Element Container(PEC)的容器中。PEC 加上通信处理模块就形成了逻辑主机 Processing Node(PN) 。PN 负责监听事件,PEC 接收源 event,event 经一系列 PE 处理后,在通信层 Communication Layer的协助下分发事件或输出事件处理结果。在分发事件的过程中,S4 会通过 hash 函数,将事件路由到目标 PN 上,这个 hash 函数作用于事件的所有已知属性值上。通信层有“集群管理”,“故障恢复到备用节点”,“逻辑节点到物理节点映射”的作用。同时通信层还使用一个插件式的架构来选择网络协议,使用 zookeeper 在 S4 集群节点之间做一致性协作。 四、大数据在交通行业拓展的困境 1、行业信息化整体水平较低、数据的采集与整合困难 目前交通运输行业信息化、智能化发展非常不均衡,广大西部地区缺少信息化基础,信息系统应用效果差,数据采集困难。信息化建设较早的省份,由于信息化建设缺乏统一规划与顶层设计,系统建设、使用单位均不相同,交通运输主管机构与各二级单位、信息化主管部门与业务部门分头建设业务系统,系统技术架构差距大,基层单位上级机构多头管理,造成数据来源不统一,信息孤岛现象严重。各省信息化建设与应用水平的差距同样造成部级数据整合困难,无法发挥实际的应用价值。 2、缺乏工作规范与要求,数据应用机制困难 交通运输管理机构人员信息化水平差距较大,系统用户缺乏应有的信息化思想,传统的办公方式与习惯难以改变。政府管理机构没有针对信息化应用与数据的采集应用形成上下联动,奖惩结合的管理机制。信息化应用游离于业务办理之外,信息管理部门与业务部门各管一摊,无法真正将实际业务实现在线办理,真正提高办公效率创造信息价值。行业主管部门缺乏对行业企业生产监管数据进行采集的法律法规,也没有面向企业提供数据服务,既没有通过信息化手段对行业生产状况进行全面掌握,也无法通过信息服务促进产业升级和变革。 3、行业从业人员信息化意识不强,大数据应用思路缺乏 交通运输行业主管部门领导对数据指标价值与数据应用方式缺乏认识,一些信息化规划、项目规划不接地气,系统重建设轻实用,实际应用价值不高,数据采集需求无法得到贯彻。如交通运输部部省联网项目,采集了全国绝大多数省份的户车人基础数据,但是既没有制定政策法规,保证数据的更新与同步,也没有进行数据指标的价值分析,实现真正有价值的应用,造成后期维护困难,数据逐渐陈旧,实用价值迅速流失。此外,全国各省、各地交通运输行业信息化发展不均衡,部分地区信息化基础设施较为落后,整体信息化水平有待加强。 五、大数据在交通行业发展的浅见 1、积极立法,确立数据采集与应用的重要性 通过研究并制定政策法规,面向部、省、市、县各级交通主管部门及相关企业,将数据采集、整合的责任与义务进行明确规定,明确哪些信息化工作该哪级机构做,该哪些部门做,同时明确科技信息化主管部门在信息化建设中的地位并给予相应的监察、评定的权利,对行业企业明确信息化建设与数据采集方面的社会责任。另外,对交通运输行业数据进行全面的梳理,数据保密性与应用价值进行分级,对数据的采集与应用进行立法,明确不同级别的管理机构可以对哪些数据自行进行分析和利用,那些数据可以开放给社会或企业使用,真正实现大数据的应用价值。 2、加快体制改革,设立数据采集与信息化和单位考评相结合的制度 结合国家行政体制改革,进一步改变交通运输行业信息化项目建设传统的上级规划、立项、投资、监管、评审一体化管理模式,实现规划与立项、资金使用与审计、项目监管与后评审的权责分离,让信息化项目建设实际落地,上级单位更注重资金使用的控制与系统应用效果的后评审。尽快制定政策,将指定数据指标的采集和上报纳入行业管理规定;通过体制改革,设立数据上报与信息化应用水平考核制度并实现常态化,同时实现数据上报制度与行业统计工作的全面结合,改变传统的统计人工上报模式,用信息化数据支撑行业统计。考核制度包括3个层面:管理机构对企业考核;单位领导、信息化主管部门对业务部门的考核;上级主管部门对下级单位的考核。 3、加快信息化发展步伐,通过示范指导,引导大数据技术的引入与发展 在交通运输行业信息化规划与设计中,广泛引入云计算等大数据处理技术,选择试点单位,建设应用示范项目,总结大数据在交通运输行业的应用方式方法与使用价值,对具有适用性的项目进行全国推广,引导大数据技术的不断发展。 结束语 大数据时代随着全国交通运输行业各机构、各部门、各企业数据量的迅速增长,以及IT企业交通运输相关数据的迅速增长,逐渐在我们面前显现,发展大数据技术,积极应对、抓住下一次信息化变革、产业浪潮的机遇,是实现交通运输行业产业变革、结构优化、服务社会与公众能力进一步提升的关键。 大数据处理论文:用大数据武装”云”:基于云计算的大数据处理技术 【摘要】 随着互联网、移动互联网和物联网的发展,我们已经迎来了数据大爆炸的时代,数据的快速增长带来了数据存储、处理、分析的巨大压力,而大数据技术(Big data)的引入,不但满足了系统功能和性能的要求,带来良好的可扩展性,降低了IT部署的成本,还拓展了数据智能分析的应用领域。同时,大数据分析与云计算的发展密切相关,云计算是大数据处理的基础,而大数据技术是云计算的延伸,云计算的分布式存储和计算架构为大数据的快速处理和智能分析提供了一种合适的解决方案。本文将探讨建立在云计算基础上的大数据处理技术,包括分布式计算框架、分布式文件系统、大数据管理技术、实时流数据处理、机器学习以及可视化技术等。 【关键词】 云计算 大数据 MapReduce Hadoop 一、大数据 1.1什么是大数据 大数据概念可以从四个维度去解,即三个V和一个C。三个V分别指的是数据量大(Volume)、数据种类多(Variety)和数据增长速度快(Velocity),最后一个C指的是处理、升级或利用大数据的分析手段比处理结构化数据要复杂的多(Complexity)。大数据分析常和云计算联系到一起,因为实时的大型数据集分析需要像Map-Reduce一样的并行计算框架将复杂的计算任务分配到“云”中成百上千的节点。 1.2大数据与云计算 大数据本身就是一个问题集,云计算技术是目前解决大数据问题集最重要最有效的手段。云计算提供了基础的架构平台,大数据应用在这个平台上运行。目前公认为分析大数据集最有效手段的分布式处理技术,也是云计算思想的一种具体体现。 云计算是分布式处理、并行处理和网格计算的发展,或者说是这些计算机科学概念的商业实现。云计算将网络上分布的计算、存储、服务构件、网络软件等资源集中起来,基于资源虚拟化的方式,为用户提供方便快捷的服务, 实现了资源和计算的分布式共享和并行处理,能够很好地应对当前互联网数据量高速增长的势头。 1.3大数据与Hadoop Hadoop是一个Apache的开源项目,主要面向存储和处理成百上千TB直至PB级别的结构化、半结构化或非结构化的大数据。Hadoop提供的Map-Reduce能将大数据问题分解成多个子问题,并将它们分配到成百上千个处理节点之上,再将结果汇集到一个小数据集当中,从而更容易分析得出最后的结果。 Hadoop项目包括三部分,分别是Hadoop Distributed File System(HDFS)、Map Reduce编程模型,以及Hadoop Common。Hadoop具备低廉的硬件成本、开源的软件体系、较强的灵活性、允许用户自己修改代码等特点,同时能支持海量数据的存储和计算任务。这些特点让Hadoop被公认为是新一代的大数据处理平台。 Hadoop同样具备出色的大数据集处理能力,在获取、存储、管理和分析数据方面远远超越传统的数据库软件工具。Hadoop经常在构建大数据解决方案时被用作基础构架软件。 二、大数据技术综述 大数据处理不仅仅是Hadoop,许多特定的数据应用场景是需要实时分析和互动反馈的,这时候就需要利用包括内存检索、流处理和实时计算等其他技术。而云计算的分布式存储和计算架构开启了大数据技术研究的大门,打造健全的大数据生态环境,所有这些技术结合在一起,才是一个完整的大数据处理系统。 2.1分布式计算框架 MapReduce是Google开发的一种简化的分布式编程模型和高效的任务调度模型,用于大规模数据集(大于1TB)的并行运算,使云计算环境下的编程变得十分简单。 MapReduce将数据处理任务抽象为一系列的Map(映射)和Reduce(化简)操作对。Map主要完成数据的分解操作,Reduce主要完成数据的聚集操作.输入输出数据均以〈key,value〉格式存储.用户在使用该编程模型时,只需按照自己熟悉的语言实现Map函数和Reduce函数即可,MapReduce算法框架会自动对任务进行划分以做到并行执行。 Pregel是Google 提出的迭代处理计算框架,它具有高效、可扩展和容错的特性,并隐藏了分布式相关的细节,展现给人们的仅仅是一个表现力很强、很容易编程的大型图算法处理的计算框架。Pregel的主要应用场景是大型的图计算,例如交通线路、疾病爆发路径、WEB 搜索等相关领域。 2.2分布式文件系统 为保证高可用、高可靠和经济性,基于云计算的大数据处理系统采用分布式存储的方式来保存数据,用冗余存储的方式保证数据的可靠性。目前广泛使用的分布式文件系统是Google的GFS和Hadoop团队开发的GFS的开源实现HDFS。 GFS即Google文件系统,是一个可扩展的分布式文件系统,用于大型的、分布式的、对大量数据进行访问的应用。GFS的设计思想不同于传统的文件系统,是针对大规模数据处理和Google应用特性而设计的,运行成本低廉,并提供容错功能。 HDFS即Hadoop分布式文件系统,受到GFS很大启发,具有高容错性,并且可以被部署在低价的硬件设备之上。HDFS很适合那些有大数据集的应用,并且提供了数据读写的高吞吐率。HDFS是一个master/slave的结构,在master上只运行一个Namenode,而在每一个slave上运行一个Datanode。HDFS支持传统的层次文件组织结构,对文件系统的操作(如建立、删除文件和文件夹)都是通过Namenode来控制,Datanode用来存放数据块。 2.3大数据管理技术 互联网数据已超出关系型数据库的管理范畴,电子邮件、超文本、博客、标签(Tag)以及图片、音视频等各种非结构化数据逐渐成为大数据的重要组成部分,而面向结构化数据存储的关系型数据库已经不能满足数据快速访问、大规模数据分析的需求,随之而来,一系列新型的大数据管理技术和工具应运而生。 2.3.1 非关系型数据库 NoSQL,也有人理解为Not Only SQL,它是一类非关系型数据库的统称。其特点是:没有固定的数据表模式、可以分布式和水平扩展。NoSQL并不是单纯的反对关系型数据库,而是针对其缺点的一种补充和扩展。典型的NoSQL数据存储模型有文档存储、键-值存储、图存储、对象数据、列存储等。而比较流行的,不得不提到Google的Bigtable,它把所有数据都作为对象来处理,形成一个巨大的表格,用来分布存储大规模结构化数据,数据量可达PB级。而HBase是Hadoop团队基于Bigtable的开源实现,使用HDFS作为其文件存储系统。同时,Cassandra(K/V型数据库)、MongoDB(文档数据库)和Redis等一系列优秀的非关系型数据库产品如雨后春笋般问世。 2.3.2 数据查询工具 Hive是Facebook提出的基于Hadoop的大型数据仓库,其目标是简化Hadoop上的数据聚集、即席查询及大数据集的分析等操作,以减轻程序员的负担.它借鉴关系数据库的模式管理、SQL接口等技术,把结构化的数据文件映射为数据库表,提供类似于SQL的描述性语言HiveQL供程序员使用,可自动将HiveQL语句解析成一优化的MapReduce任务执行序列.此外,它也支持用户自定义的MapReduce函数。 PigLatin是Yahoo!提出的类似于Hive的大数据集分析平台.两者的区别主要在于语言接口.Hive提供了类似SQL的接口,PigLatin提供的是一种基于操作符的数据流式的接口.可以说Pig利用操作符来对Hadoop进行封装,Hive利用SQL进行封装。 Google Dremel是个可扩展的、交互式的即时查询系统,用于完成大规模查询结构化数据集(如日志和事件文件)。它支持类SQL语法,区别在于它只能查询,不支持修改或者创建功能,也没有表索引。数据被列式存储,这样有助于提升查询的速度。Google将Dremel作为MapReduce的一种补充,被用于分析MapReduce的结果或者是作为大规模计算的测试。 2.4实时流处理技术 伴随着互联网业务发展的步调,以及业务流程的复杂化,企业的注意力越来越集中在“数据流”而非“数据集”上面,他们需要的是能够处理随时发生的数据流的架构,现有的分布式计算架构并不适合数据流处理。流计算强调的是数据流的形式和实时性。MapReduce系统主要解决的是对静态数据的批量处理,当MapReduce任务启动时,一般数据已经到位了(比如保存到了分布式文件系统上),而流式计算系统在启动时,一般数据并没有完全到位,而是经由外部数据源源不断地流入,重视的是对数据处理的低延迟,希望进入的数据越快处理越好。数据越快被处理,结果就越有价值,这也是实时处理的价值所在。 流计算的数据本身就是数据流,不需要数据准备的时间,有数据流入就开始计算,解决了数据准备和延迟的两个问题。现有的解决方案中,Twitter的Storm和雅虎的S4框架更适合数据流计算的场景。Storm是开源的分布式实时计算系统,可以可靠的处理流式数据并进行实时计算,单机性能可达到百万记录每秒,开发语言为Clojure和Java,并具备容错特性。S4是面向流式数据和实时处理的,所以针对实时性较高的业务,可以很好地对数据做出高效的分析处理,而且系统一旦上线,很少需要人工干预,源源不断的数据流会被自动路由并分析。对于海量数据,它和MapReduce都可以应对,但它能比后者更快地处理数据。 三、思考与展望 以云计算为基础的信息存储、分享和挖掘手段为知识生产提供了工具,通过对大数据分析、预测会使得决策更为精准,这对媒体融合具有重要意义。 新闻媒体的数据库中拥有海量信息存储,这些多媒体数据包括文字,图片,视频和音频等多种格式,符合大数据处理的基本特征,利用大数据技术对这些资源进行存储,计算和分析,了解用户行为,挖掘数据本质和关联,为领导提供决策支持,为终端用户提供更好的服务和新闻定制,增强新闻信息产品的质量和影响力。 如今,在开源社区,围绕Google MapReduce框架,已经成长出了一批优秀的开源项目。这些项目在技术和实现上相互支持和依托,逐渐形成了一个特有的“大数据”生态系统。系统为我们实现优质廉价的大数据分析和管理提供了坚实的技术基础。 新闻媒体可以顺应大数据的技术趋势,加强技术调研,早日选型,搭建大数据处理平台,利用云计算项目资源,将海量数据统筹管理,通过分析和挖掘,实现新闻产品的创新和跨越式发展,以现代化的传播手段向世界展示中国。 大数据处理论文:智能电网大数据处理技术应用现状及困境探讨 摘 要 随着我国社会经济的快速发展,电力事业得到了长足的发展,特别是科技的进步,使得智能电网取得了一定程度的发展。智能电网的建立,有利于将电力系统发电、输电、配电、用电实现全系统管理,随着越来越多的新型技术应用到电力网络中,特别是云计算平台的应用,大量的异构数据积累,大数据处理技术的研究也应运而生。在新的时期,智能电网大数据处理面临着新的机遇与挑战,文章就分析智能电网大数据处理技术应用现状,并探讨在新时期大数据处理技术面临的机遇与挑战。 关键词 智能电网;大数据处理技术;应用现状;困境 在智能电网系统中,系统运行的各个环节都会产生大量的数据,如智能电表安装、电力运行等环节。电力企业在一定时间间隔内对用电客户的用电数据信息进行收集,从而构成电网客户端大数据,根据对这些数据的分析更好的了解用电用户的实际情况,以便科学合理的设置大数据处理系统。 1 智能电网大数据概述 1.1 智能电网系统中的大数据 电网系统中的数据可以分为三种类型,包括电网运行中设备监测数据、电网运营数据以及电网管理数据。 根据电网数据内在结构,可以将其分为结构数据以及非结构数据。其中结构数据包括关系库中储存的数据,随着我国科技的进步,结构数据不断的增长。跟结构数据不同的是,非结构数据不方便用二维逻辑表现,主要包括图形处理数据以及视频监控产生的数据。由于智能化的发展,非结构数据每年以60%的指数上涨,逐渐成为智能电网中重要的组成部分。 与传统电网不同的是,智能电网具有很强的智能化,这就需要能够对电网运行实时数据及时的获取,目前智能电网大数据表现在以下几个方面。 1)为了能够实现对电网运行中实时数据的获取,就必须设置越来越多的采集点,监测设备应用也越来越多,每一秒都会产生大量的数据。 2)设备对电网运行信息采样的频率越来越快。 3)为了掌握电网运行的细节,就需要对电网运行中相关信息的实时变样采集。 1.2 智能电网大数据特点 智能电网中大数据具有以下几个方面的特点。 1)智能电网数据量大。随着智能化的发展,电网数据从TB级逐渐上升至PB级。 2)智能电网数据类型种类繁多。社会对电力需求量越来越多,为了能够满足电量数据要求,电网数据的种类也越来越繁杂,包括文本数据、媒体数据等结构数据,还包括非结构数据,在数据的应用以及处理上也不尽相同。 3)智能电网大数据利用价值密度较低。就以电网监控视频为例,在实时监控的过程中,有用的数据占总数据的比例很少,绝大多数的数据都属于正常数据,而少数的异常数据正是有用的数据,也才是对电网运行检修提供有力依据的数据。 4)数据处理速度快,智能电网大数据处理速度可以用微秒计算,能够在极短时间内分析数据,为电网运行决策的制定提供依据。 2 智能电网大数据处理技术应用面临的挑战 2.1 智能电网大数据传输、存储技术 智能化的发展,电力系统运行过程中各项数据、以及电力设备监测数据被全部记录下来,数据量越来越多,这给电网运行监控设备以及数据的传输、存储系统造成巨大的负担,并对电网智能化发展造成很大的影响。 对于智能电网大数据的传输,采用数据压缩的方式能够提高数据传输的效率,降低数据传输量。所以越来越多的网络数据压缩技术被应用到智能电网数据传输中,通过数据压缩能降低数据储存的空间,但在压缩以及解压过程中也会对系统中心带来一定的资源浪费,需要更为合理的平台支持。 对于智能电网大数据存储方面,采用分布式文件保存的方式能够实现对大量数据的存储,但对电力系统实时性数据处理方面还有一定的局限性。所以需要对系统中大数据性能进行分析并实行分类存储。 智能电网中非结构化数据占据很大的比重,在存储方面需要将这些海量的非结构化数据转换为结构化数据,这正是目前智能大数据处理技术面临的困境。 2.2 大数据实时处理技术 对于智能电网来说,大数据的处理速度至关重要,数据的规模越大,数据处理的时间就越久,如果数据量的规模超过了处理技术承受的能力,难免对电网正常运行造成影响,这就需要确保数据传输、分析、处理的速度。云计算系统能够为智能电网提供快速的服务,但也会造成网络堵塞现象的发生,虽然堵塞的时间较短,也会对电网服务器造成障碍。 2.3 智能化大数据可视化分析技术 智能电网运行中会产生海量的数据,将这些数据及时分析处理,并在有限的屏幕中将其展示给电力用户,这也是目前智能电网运行大数据处理面临重要的挑战。可视化分析技术能够有效的处理大数据,并逐渐应用到实际电网运行中。可视化分析技术,利用高度集成技术、高分辨率图像,以及交互工具,为电力用户提供明朗的数据处理结果。 随着科技水平的提升,可视化分析技术也面临着挑战,包括该技术的扩展性,以及重要数据的提取、显示以及图像合成方面的挑战。 另外,还需要保证智能电网数据网络的质量,对其进行定期检修与维护,如果在数据网络运行中出现故障,需要根据故障的现象,结合网络诊断技术,找出故障发生的原因,从根源上排除故障,使数据网络恢复正常。进行网络故障诊断,不仅需要及时的恢复发生故障的网络,不断的改善调度数据网络的性能,还需要掌握数据网络的运行状态,确保数据网络的通信质量。 3 总结 我国智能化技术在电网系统中应用越来越广泛,大数据处理技术成为了维护智能电网安全运行的主要手段。云计算为智能化数据处理、存储提供有效的平台,也能够保证智能电网大数据能够得到及时的分析与处理,为电网安全运行提供保障。但是随着电网智能化程度逐渐深入,大数据处理技术在实时性、隐私性、一致性等方面也遇到了很大的挑战,必须找出有效的解决方法,这就需要有关人员加大科研力度,不断的探索,相信我国智能电网系统运行会越来越稳定,必将推动我国电力事业的健康发展。 大数据处理论文:试论云计算技术下的大数据处理系统 摘 要 随着云计算技术的不断完善,为了促进大数据处理系统的功能多样化,云计算技术在大数据处理系统上得到了广泛的应用。本文重点研究了在多元因素的影响下的数据模型对大数据处理的影响,并据此提出了一种基于融合思想,采用了混合架构以及分散处理的云计算环境下的大数据处理系统的整体部署策略。 【关键词】云计算 大数据处理 融合处理 1 引言 随着网络技术的发展,以及智能设备的普及,当前的数据增长速度已经呈现爆炸式增长,大数据时代已经来临。目前专家对大数据处理系统方面的研究主要是基于云环境下的分布式部署以及网络架构的融合和动态实时数据处理这三个方面。同时也取得了一定的研究成果,对于当前的云计算环境下的大数据处理系统的发展提供了很多理论和实践基础。 2 基于融合思想的大数据处理方案分析 云计算技术模式下,人机交互和数据处理以及网络逻辑处理技术等都相对交融,处于深度融合状态。因此基于融合思想的大数据处理方案就是以融合思想为核心,将云计算技术模式下的各种分散的网络资源进行协同组织,然后再进行融合,从而充分发挥分散状态下的资源优势,形成一种整体性的比较优势,因此这种融合式的大数据处理方案的应用前景十分广阔。 在云计算技术模式下,大数据处理研究更多的着力点放在了大数据处理系统的构建、分散资源的协同以及相关的辅助技术等。从宏观角度来看,可以氛围内混合处理和混合管理两个方面。其中混合管理的核心就是研究各种无线以及有线的处理机制和数据共享、资源共享机制的管理,同时还包括了分散数据管理机制和协同机制管理等。而混合处理的研究核心则是着力于系统运行模型和相关辅助技术上。 3 大数据处理系统的应用和处理系统分析 3.1 大数据处理系统的应用 大数据处理系统的应用主要包括三个方面: (1)基于融合式架构的应用。这实际上就是一种客户机/服务器架构模式,其中服务器主要负责应用系统的管理和控制以及相关应用的逻辑处理和数据调度等。而客户端则是专门进行人机交互,当用户想要执行数据处理分析人物时,通过客户机向服务器发送请求,然后有服务器完成并返回给客户端。这个融合式架构相对简单,且容易维护,但是服务器功能有着极高的依赖,这也往往成为数据处理系统应用的瓶颈。 (2)分散式架构。这种架构的特点就是协同控制的节点都是平等地位,并且和处理系统有关的控制和管理模块都是分散在各个客户端上。客户端拥有一定的自治属性,因此具有通用性和灵活性和可扩展性等诸多优势。但是由于数据采用分布存储和分布操作,这样在维护方面就变得较为困难,而且节点之间的实时同步和用户动态注册的应用也难以实现。 (3)混合式结构。这种结构拥有前两两种结构有点,通过服务器实现数据信息的统一维护,而客户端一方面实现信息传输功能,同时也能够和用户在某些应用方面进行充分的交互,因此能够有效减轻服务器端的压力,这样也能够消除服务器端的瓶颈。提升系统的鲁棒性和灵活性。 3.2 云计算技术下的大数据处理系统具体分析 3.2.1 系统架构 云计算技术环境下的大数据处理平台的节点主要体现下面几个特点:其一是节点分散性;其二是数据处理动态性;其三是数据来源混构性。 这个处理平台架构采用了融合式的调度执行层和任务融合调度管理,并根据处理规则和不同的参数来调整处理引擎的数据和算法组合以及计算资源。对大数据资源的数据交互和任务分工工作进行了有效融合。同时在管理层,也对业务数据进行分布式存储,提升了容错处理能力。 3.2.2 系统处理流程 系统处理流程主要是对分散状态数据进行处理,其关键就是对分散的数据进行提取,因此首先给其他应用提供数据接口。然后数据管理部分要融合数据资源,并在一定容忍度的基础下,对不同的数据处理机制进行比较,进而优势融合。最后数据处理中心则是对数据进行集中处理,然后统一分配数据资源,从而在数据中心实现数据处理的融合。 3.2.3 处理系统的部署 某信息产业园的大数据处理系统的部署是根据信息企业集群的需求,然后对现有分散数据资源进行挖掘,比如企业内部的ERP和SCM系统中的数据,通过对这些数据进行深度挖掘从而为该企业提供战略发展资源。图1就显示了这个部署图。 从部署图可以看出,在这家企业中,ERP和SCM和CRM是其数据源,然后经过服务器处理之后,分布到n个数据库,然后进行合并进入到大数据管理模块,最终能够实现数据查询和数据决策服务。 4 结语 总而言之,目前采用融合式思想,在云计算技术条件下,对大数据处理系统进行部署的研究相对较少,特别是当前的信息产业,由于其自身的解决方案并不能够实现大数据条件的比较优势,所以本文提出的融合式的大数据处理技术,有效的提升了数据利用深度,拓展了大数据处理系统的应用范围。
近年来,我国科技的进步可经济水平的提升是有目共睹的。人们对于出行工具的要求越来越高,汽车作为人们青睐的出行工具,良好的体验感和舒适性是必不可少的。自动化的发展以及其在汽车机械控制系统中的应用使人们的这种需求得到一定程度上的满足,自动化技术的使用,不但节省了大量的人力,而且相较于传统的技术更具安全性。目前,自动化技术在汽车机械控制系统中的应用向着多功能、智能化的方向发展。 1汽车机械控制系统中的模块分析 人们能够便捷的操控汽车,汽车能够安全的行驶都在很大程度上得益于汽车机械控制系统。它是整车的一个复杂化的系统,识别、掌控着汽车的各种行为。但这个复杂的系统仍然是由许多模块组成的,主要包含以下几个模块: 1.1传感器 汽车的传感器分布于汽车全省,主要作用为获取汽车的细节信息,并对车辆整体的运行情况进行判断和监控,形成监控信息的记录,并将这些信息呈现给人们。根据汽车机械控制系统的运行特点,通过传感器获取汽车某个时间点的信息,同时进行传输,也可以使用不同的频分制将所获取的信息传输至存储段,以达到对汽车的运行状态进行监控的目的,保证汽车控制系统的安全性和稳定性。 1.2电源管理 目前,大部分汽车的行驶通常是不以电为主要能源的,但是,整个汽车控制系统却与电密不可分,电源的管理是整个汽车机械控制系统的运行基础,各部分的稳定工作都仰赖于稳定而充足的电源。汽车控制系统中的诸多模块所需的电流与电压均不相同,这就要求电源管理能够满足这些不同的需求,通常需要配置5V、6V、12V的电压。测速元件、单片机等大部分部件使用的都是5V电压。电源输出电压如果不稳定,首先应对其进行稳压处理,然后再将其转化为相应的需求电压。 1.3配电设计优化 在配电设计的过程中,需充分考虑到汽车的负载容量与可靠性的要求,在符合相关标准的同时,还要尽量保持汽车机械的稳定性和灵活性。配电设计需根据线路负载情况来展开,在负载较小时采用静态补偿法进行设计,如果负载较大,则可使用动态补偿法。为了减少电能损耗,应使导线的电阻值尽量小。 2自动化技术在汽车机械控制中的设计与应用 2.1汽车运行情况的实时监控 基于自动化技术而设计的汽车机械控制系统能够在很大程度上满足汽车驾驶者对于了解汽车具体状况的需求,再次基础上开发出数据表。在汽车启动运行之后,通过各个传感器将速度、温度、压力、距离等参数信息数据传输给驾驶者,能够帮助驾驶者了解汽车运行的情况,以便实现故障的预防,提升安全性。在整个监控过程中,自动化技术发挥着十分重要的作用,例如对许多危险的情况做出自动化处理或者及时的向驾驶者发出警报。目前许多汽车中所配备的防撞预警就是自动化技术在汽车机械控制系统中广泛应用的功能之一。在此以胎压的检测监控为例,汽车轮胎压力的检测监控是目前许多车辆已经配备的系统之一,也是汽车机械控制系统内一个极为重要的安全辅助系统。当前,可以通过在轮胎的内部安装温度、压力传感器的方法来实现对汽车轮胎内部温度和压力参数的获取和监控,再通过无线传输将这些信号发送给汽车控制终端,再把这些信号进行处理,形成汽车胎压数据呈现给驾驶者。使驾驶者能够及时的获取胎压信息,并在轮胎发生渗漏或胎压过低的时候发出警报。汽车胎压监控传感器的设计与开发中,应注意到以下几点:第一,传感器的工作环境较为恶劣。其工作温度的范围为40℃至125℃,传感器应该能在高低温下稳定运行;期恐冲击能力也应在3000g以上,并且还需要受到离心力的作用,应保证耐受1000g的离心加速度。第二,胎压传感器通常需要置于汽车轮胎的内部,其更换的难度较大,因此,在设计胎压传感器的时候应在保证其稳定可靠的同时,尽量延长其使用寿命,发挥其低能耗特性。汽车胎压的监控系统,是在传感器的配合下,对汽车的胎压进行一种动态的监测和控制的方法,在传感器收集到温度、胎压等信息时,生成电子机械系统可识别的敏感信号,再通过电路监测单元将这些信号转化为能被监测到的模拟电压信号,并进行输出。在汽车的胎压监测系统中,有两类较为重要的敏感单元。分别是微电子机械系统压敏电阻和微电子机械系统温敏电阻。压敏电阻在汽车胎压改变的情况下能够使自身阻值产生变化,通过全桥电路的辅助,能够将电阻信号的变化转化为模拟电压信号进行输出。而温敏电阻则是通过恒流源来供电的,能够使车辆的温度变化超过预警值的时候促使温敏电阻的阻值发生变化,进而造成所分担压力的变化,并将这种变化以模拟电压信号的形式表现出来。 2.2故障的诊断与排除 现阶段,在汽车机械控制系统的设计过程中,自动化技术的应用逐渐以计算机网络技术为基础,并体现出了高度的综合性和集成性。车体故障的诊断和排除就是以计算机网络为基础的自动化技术应用的最集中的体现。在汽车运行过程中,机械控制系统能对出现的故障进行精确的判断,并作出自动化的处理措施,自主的排除故障,避免以故障的出现而造成的安全威胁和财产损失,因而基于自动化技术的汽车机械控制系统设计具有很好的安全性和经济性,对汽车本身和驾驶者而言都是十分重要的。 2.3自动化技术在汽车机械控制系统中的应用前景展望 我国的经济水平与科技水平都不断的进步,自动化技术在各个方面,特别是在实际生产方面已经得到了广泛的应用,这在很大程度上促进了社会生产力的发展,解放了人力。当然,自动化技术的功能还不仅限于此,它还可以,并且应该给人们带来更好的产品体验感和舒适性。因此,在汽车机械控制系统的设计中,它仍有很大的空间等待人们去挖掘。目前,正在研发与完善中的汽车机械控制系统中,辅助驾驶与自动驾驶技术最为火热,也是各大汽车研发公司的全新的竞争领域。汽车辅助驾驶是长时间驾驶汽车的司机的福音,辅助驾驶不能离开人的操作,但在很大程度上减少了司机长时间高度的精神集中所带来的驾驶疲劳感。利用自动化技术完善汽车机械控制系统,使汽车能够在司机发出指令时,自主的完成驾驶操作。例如定速巡航等功能已经被广泛的应用于汽车当中,目前,更安全、更方便自动化辅助驾驶技术仍在不断发展当中,并展现出充足的活力。相比于辅助驾驶,自动驾驶则是完全将人从驾驶工作中解放出来,这个领域的研发工作仍与自动化技术的应用密切相关。目前,已经有特斯拉、宝马等众多汽车公司开始生产并销售自动驾驶汽车。但是,目前,这个领域的相关技术仍有缺陷,相关的自动驾驶事故也曾出现过,相关的技术仍在不断的完善当中。在极为广阔的市场和良好前景的刺激下,众多的汽车公司仍会投入大量的人力财力在这个领域当中,随着自动化技术的不断发展,自动驾驶也将会逐渐走进人们的生活,改变人们的出行观念,并带来巨大的经济效益。 3结语 技术的发展使人们的生活日新月异,经济的发展提升了人们的生活水平。在技术与经济齐头并进的当下,人们对于物质生活和体验感的追求越来越明显。汽车作为人们出行所需的交通工具,安全性、体验感都是人们所关注的。自动化技术在汽车机械控制系统设计中的使用则在很大程度上满足的人们的需求,并且展现出良好的发展前景。相信随着技术人员的不断探索,自动化技术一定会在汽车机械控制系统中发挥更强更好的作用。
测绘工程论文:浅谈测绘工程的质量管理与系统控制 【摘要】测绘工作是一项复杂且工作量较大的工程,随着科技的不断发展以及3s技术的不断发展,测绘行业的发展压力与日俱增。要提高测绘行业的竞争力,就必须不断加强测绘工程的质量管理与系统控制。本文简要介绍了测绘工程的质量管理与系统控制,并提出了一些改善措施。 【关键词】测绘工程;质量管理;措施;系统控制 1 测绘工作实行质量管理的重要性 根据,近年全国测绘工程的调查结果显示,全国重点测绘工程的质量合格率高达93.1%,不可否认,测绘工程在质量管理方面的工作成绩斐然。但是,随着国内经济改革的深化及开放程度的加深,测绘行业面临的竞争压力将越来越严重,所以测绘行业只有不断提高运营效率和质量管理水平,只有这样才能为测绘行业竞争力的提高提供强大的动力支持。 2 测绘工程的质量管理与系统控制 2.1 测绘工程质量保证体系 质量保证体系的系统功能,在于沿着科学的工作程序和管理程序,及时地获取各种应有的质量信息,进行判断、加工、储存、传送,最后以指令信息作为反馈加以输出,通过改善体系的要素,实现体系应有的控制状态,求得需要的质量保证。质量保证体系的构成要素有目标值系统,程序标准,工作标准,组织系统,管理点,信息管理,体系评价。 2.2 测绘工程质量管理系统要素 质量管理系统的基本组成单元称为质量管理系统要素。根据国家相关标准提供的质量管理系统和质量保证的通用模式可以看到,质量管理系统包含四大过程要素,即管理职责,资源管理,产品实现,测量、分析和改进。 2.3 质量的系统控制 质量管理是由一系列系统的特定的概念组成的一个合乎逻辑的理论的概念体系,它包括质量、质量环、质量方针、质量计划、质量控制、质量保证、质量审核、质量成本及质量体系等。 2.3.1 测绘工程的质量管理点 测绘工程的质量管理点应分别设定在人员、设备和数据采集过程上。人员的质量管理点主要是人员的能力水平能够胜任工作岗位,应达到一定的学历、职称、工龄、业绩、培训等。设备的质量管理点是年检和使用前的检校,以确保设备工作正常,满足工程使用。 2.3.2 测绘工程的数据检查 测绘工程数据的质量检查,是保证地形建模和数据库数据正确性的基础,这里的检查包括图形数据、属性数据、风格检查、拓扑检查这几个方面。 2.3.3 测绘工程的过程控制 测量是测量人员进行的一组操作。测绘工程中的各项任务都是一个过程,所以测绘工程的质量管理关键是对测绘过程的控制。每个过程有三个阶段:输入、操作、输出。因此一个合理的质量管理就是输入无误、操作正确、输出合格。所有《测绘记录》均应按照表格栏目规定执行。 2.3.4 记录和标识 测绘工程质量管理与系统控制有关的记录应进行控制并编制相应的记录控制程序文件,确保记录的标识、贮存、保护、检索、保存期和处置。所有记录表格,包括操作记录、检查一记录、质量管理记录、测量设备的测量能力和测量结果的记录均按统一规定的系统进行统一编号。与质量管理有关的记录应由一记录的部门或个人保存,特别是书面记录应确保记录不丢失、不受潮、不损坏,保证记录的完整和清晰。计算机硬盘和光盘贮存的记录在备份好的同时应采取相应的保护措施。通过采用科学分类的统一编号或编码或计算机软件储存,确保在需要时能够迅速及时查找到所需要的记录。根据记录的用途,规定各类记录的保存期并由文件作出规定。 3 如何加强对测绘工程的质量管理 3.1 完善相关法律法规,做好制度保障 加强对测绘工程的质量管理,首先就是有关部门要根据目前的形式要求,制定测绘质量的专项法规,以法律为根本准绳,并不断完善相关法律法规,形成制度保障。其次,行政测绘的主管部门要严格依法办事,加大执法力度,依法惩处严重违反质量管理法规的单位及项目;第三,加强行政测绘部门的监管工作。设立测绘质监部门,不断增强各级测绘质监部门的地位,做好监管工作。 3.2 加强领导及员工的质量意识 领导重视,是质量管理水平提高的主要动力。质量管理要坚持“以人为本”的管理理念,以此提高员工的质量意识,做好测绘产品质量提高的的基础工作。要提高领导和员工的质量意识,就要不断加强领导与员工的理论学习和业务培训,通过学习,不断加强员工的质量意识教育,同时,也可以通过各种经验交流会、业务培训班等方法,增强员工的爱岗敬业精神,让质量意识深入人心。 3.3 重视测绘工程的质量管理点 测绘工程的质量管理点应分别设定在人员、设备和数据采集过程上。人员的质量管理点主要是人员的能力水平能够胜任工作岗位,应达到一定的学历、职称、工龄、业绩、培训等。设备的质量管理点是年检和使用前的检校,以确保设备工作正常,满足工程使用。测绘工程数据采集过程的质量管理建立三个固定管理点:第一,己知数据的检查;第二,控制数据的检查;第三,地形要素,图形,碎部数据的检查。另外在控制网的布设,观测,平差和地形要素的采集,图形编辑等过程中根据需要建立临时管理点。 3.4 通过培训提高质量管理水平 测绘单位要做好人员的技术质量培训工作,不间断的组织员工系统地学习国家测绘局颁发的《测绘生产质量管理规定》和《测绘产品质量监督管理办法》等文件;在学习过程中,要努力加强优秀技术总结、设计等技术资料的学习,把测绘技术管理、质量管理、计量管理作为培训的重要内容之一,同时还要特别强调测绘行政管理部门的质量监督管理职能,维护测绘持证单位的合法权益,提高测绘单位的工作积极性。 3.5 加大经费与人力的投入力度 基础测绘工作的公益性较强,单靠市场机制进行自发调节,很难满足企业的发展需要,势必造成测绘的基础产品的价格与价值出现严重背离。虽然,每年国家都加大了基础性测绘事业的经费投入,但是增加的费用仍然不能与生产成本增加的费用持平。按目前投入水平可安排的基础测绘工作量已呈逐年下降趋势,而且我国还只有为数不多的测绘生产单位具有先进的测绘技术手段。对此,我们必须加大对测绘工作经费的投入力度,让测绘生产单位能够更新设备并进行技术改造,提高测绘的科技水平和生产能力,保障测绘成果的精准度。测绘单位的经费投入要遵循以下三点进行:一是国家基础地理信息的更新计划,当列入国家和省一级年度经济计划,在预算中列有专项,安排适当的经费额度,由测绘主管部门按计划实施。二是基础测绘实行分级管理,改变多年来我国大比例尺基础测绘都由国家测绘局包下来的状况。其三,还应注意采取多种方式,通过多种渠道筹措资金,比如通过建立测绘成果的有偿使用制度等方法,建立各种经费补偿机制。 3.6 文件化质量体系要实施动态管理 测绘质量体系文件要在原有的基础上不断加以改进完善,使其可操作性逐步增强,确保测绘产品实物质量稳步提高,这就要求质量体系文件必须实施动态管理,不断提高测绘质量体系的有效性。在质量体系运行过程中,出现文件规定不明确、规定与实际不符或文件未规定以及采取纠正措施而引起文件更改的情况,要按照文件规定的修改程序及时修改完善,使文件更加严格,达到质量体系运行更加系统、更加有效的目的。文件修改程序要根据测绘单位的实际情况规定合理,进行有效控制,便于文件的控制和修改的渠道畅通,这样可以达到事半功倍的效果和提高效率的目的。 测绘工程论文:测绘工程项目成本管理 摘 要:简要的介绍了测绘工程项目成本管理的概念、内容及目标,详细的阐述了测绘工程项目成本管理就是在保证满足工程质量、工期等合同要求的前提下,为了实现预定的成本目标,对项目实施过程中所发生的成本费用支出,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学的管理工作,它是以尽可能地降低成本为宗旨的一项综合性的科学管理工作,从测绘工程质量、测绘工程工期、测绘施工安全三个方面详细的分析了测绘工程项目成本管理的有效途径。 关键词:成本管理;预测;控制 测绘工程项目成本是测绘过程中各种耗费的总和。测绘工程项目成本管理,就是在保证满足工程质量、工期等合同要求的前提下,对项目实施过程中所发生的成本费用支出,有组织、有目标、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,它是为了实现预定的成本目标,以尽可能地降低成本为宗旨的一项综合性的科学管理工作,企业只有认清形势,建立适应市场的科学的成本管理机制,才能赢得社会信誉,赢得企业效益。 测绘项目成本管理的目标是在保证质量前提下,寻找进度和成本的最优解决方案,并采用先进的信息技术手段,应用现代科学成本管理方法对成本、进度进行有效地综合控制,将给工程带来极大的效益。 测绘项目成本管理的内容贯穿于测绘项目管理活动的全过程和每个方面,从测绘项目合同的签定开始到实施准备、测区测绘、直至资料验收,每个环节都离不开成本管理工作。测绘工程项目成本管理的主要控制要素工程质量、工程工期、施工安全。只有通过技术方案的制定、项目实施的核算和测绘成本管理等一系列活动来达到预定目标,实现盈利的目的。 就测绘成本管理的完整工作来说,可以划分为成本计划、成本预算、成本控制、成本核算等,下面就成本预算、成本控制两方面引以阐述。 1 成本预算 根据测绘合同、招标文件、图纸和进度计划作出的科学预算,它是进行成本分析比较的基础资料,也是测绘过程中进行成本控制的目标。它的制定必须充分考虑如下因素:人、财、物等资源配置相对合理,各种资源的工作效率和可利用程度较高,难以避免的损耗、低效率,技术难度造成的返工,自然环境等。这样制定出来的目标成本既切合实际,又切实可行,操作起来既有难度,又能够达到目标,从而具有客观性、科学性、现实性、激励性、稳定性。 成本预算是通过货币的形式来评价和反映项目工程的经济效果,是加强企业管理、实行经济核算、考核工程成本和编制工程进度计划的依据,是为科学编制、合理的成本控制目标提供依据,因此,成本预测对提高成本计划的科学性、降低成本和提高经济效益,具有重要的作用。加强成本控制,首先要抓成本预测,成本预测的内容主要是使用科学的方法,结合签约价根据各项目的测区条件、仪器设备、人员素质等对项目的成本目标进行预测。 1.1掌握测绘工程信息,科学运筹前期工作。测绘工程项目预测是成本控制的重要前期工作,要充分认识项目成本预测的意义。 (1)首先要掌握该项目准确的工程信息,了解项目业主的机构职责、队伍状况、资质信誉等基本情况;(2)掌握测绘工程项目的性质,弄清工程投资渠道和资金是否可以到位情况;(3)掌握测绘工程项目的主要内容。了解项目的工程量、简易程度、工期、人员、设备、业主的要求。(4)分析在正常情况下完成该工程所需的人力、材料、仪器设备、水、电、管理费、税金等所有的成本。(5)企业根据自身的综合因素,做出合理报价。 1.2做好测绘工程项目工、料、费用预测成本预测,确定成本控制目标。根据测绘工程项目的规模和标准、工期的长短、拟投入的人员设备的多少,按实际发生并参考以往测绘工程项目中包干控制的历史数据,结合项目所在地的经济情况来综合预测项目工程的成本费用。 (1)首先,分析测绘工程项目所需人员,用工的人工费单价,再分析员工的工资水平及社会劳务的市场行情,根据工期及准备投入的人员数量分析该项工程合同价中人工费所占比例。测绘工程项目中劳务费的支付在成本费用中所占比重较大,而且工期的长短与质量管理的控制都与人员有着重要的关联,所以应作为重点予以准确把握。(2)测算所需材料及费用。(3)测算使用的仪器设备及费用。在测绘行业中,除测绘劳务费外,仪器设备的投入在成本费用中所占比重较大。而所需的仪器设备的型号,数量一般是在定额中的工作量中套算出来的,与现实有一定差异,工作效率也有不同,因此要测算实际将要发生的仪器费用,同时,还得计算需新购置的仪器设备费的摊销费。(4)测算间接费用,间接费占总成本的15%~20%左右,主要包括企业管理人员的工资、办公费、工具用具使用费、财务费用等。(5)成本失控的风险分析。项目成本失控的,就是对在本项目中实施可能影响目标实现的因素进行事前分析,通常可以从以下几方面来进行分析:第一,对测绘工程项目技术特征的认识。第二,对业主有关情况的分析,包括业主单位的信用、资金到位情况、组织协调能力等。第三,对项目组织系统内部的分析,包括组织施工方案、资源配备、队伍素质等方面。第四,对项目所在地的交通状况的分析。第五,对气候的分析。气候的因素在工程的进度影响很大,特别是前期外业作业过程中,这一点很重要。 总之,通过对上述几种主要费用的预测,即可确定直接费用、间接费用的控制标准,也可确定必须在多长工期内完成该项目,达到项目管理的目标控制。所以说,成本预测是成本控制的基础。 2 成本控制 项目成本控制就是在项目实施过程中对资源的投入,测绘过程及成果进行监督,检查和衡量,并采取措施确保项目成本目标的实现。成本控制的对象是工程项目,其主体则是人的管理活动,目的是合理使用人力、物力、财力,降低成本,增加效益。 成本控制是测绘项目能否对企业产生效益最重的一个关键步聚。对于测绘项目的成本控制主要注重以下几个环节: 2.1全员成本控制。成本控制涉及到项目组织中的所有部门、班组和员工的工作,并与每一个员工的切身利益有关,实行岗位目标责任制,充分调动职工的工作积极性和主动性,增强责任感和紧迫感,,充分调动每个部门、班组和每一个员工控制成本、关心成本的积极性,真正树立起全员控制的观念。针对测绘项目的性质不同,可以实行包干制、月薪制、日薪制等。 2.2全程成本控制。首先要把计划的方针、任务、目标和措施等加以逐一分解落实,越具体越好,要落实到班组甚至个人;责任要全面,既要有工作责任,更要有成本责任;做到责、权、利相结合,对责任人的业绩进行检查和考评,并同其工资、奖金挂钩,做到奖罚分明。 项目成本的发生涉及到项目的整个周期,项目成本形成的全过程,从项目的准备开始,经测绘过程至资料验收移交后的后期服务的结束。因此,成本控制工作要伴随项目实施的每一阶段,如在准备阶段要制定最佳的组织实施方案,在实施阶段按照业主要求和技术规范要求,充分利用现有的资源,减少成本支出,并确保工程质量,减少工程返工费和工程移交后的后期服务费用,工程资料验收、移交阶段,要及时依合同价款办理工程结算,使工程成本自始至终处于有效控制之下。 2.3动态控制原则。成本控制是在不断变化的环境下进行的管理活动,所以必须坚持动态控制的原则,所谓动态控制就是将人、材、物投入到测绘工程项目实施过程中,收集成本发生的实际值,将其与目标值相比较,检查有无偏差,若无偏差,则继续进行,否则要找出具体原因,采取相应措施。实施成本控制过程应遵循“例外”管理方法,所谓“例外”是指在工程项目建设活动中那些不经常出现的问题,但关键性问题对成本目标的顺利完成影响重大,也必须予以高度重视。在项目实施过程中属于“例外”的情况通常有,如测区征地、拆迁范围红线业主临时的变更,临时租用费用的上升、天气的原因工期无法及时完成、仪器设备的损毁与检修等,从而影响工程进度的顺利进行。 2.4节约原则。节约就是项目实施过程中人力、物力和财力的节省,是成本控制的基本原则。节约绝对不是消极的限制与监督,而是要积极创造条件,要着眼于成本的事前监督、过程控制,在实施过程中经常检查是否出现偏差,以优化施工方案,从而提高项目的科学管理水平来达到节约。 3 降低成本 降低项目成本的方法有多种,概括起来可以从合同管理、组织、技术、经济等几个方面采取措施控制,找出有效途径,实现成本控制目标。 3.1成本分析。成本分析对各种成本(包括人工费、材料费、仪器设备费、其他直接费用、间接费用)进行分析、管理和归集。系统地研究成本变动因素,检查成本计划的合理性,通过分析,深入揭示成本变动规律,需求降低施工项目成本的途径。 实际的利润也就是企业的效益(盈余值),盈余值是一种能全面衡量工程进度、成本状况的整体方法,其基本要素是用货币量代替工程量来测量工程的进度,因此盈余值也反映了项目管理者的管理水平。 3.2采取组织措施控制工程成本。要明确项目部的机构设置与人员配备,明确管理部门、作业队伍之间职权关系的划分。项目一般实行项目经理责任制,由项目经理统一管理,对整体利益负责任。项目部各成员要在保证质量的前提下,严格执行项目成本分析标准,确保正常情况下不超成本支出,如果遇到不可预见的情况,超成本较大时,应及时找出原因。在具体工作中,工作要仔细、资料要完整、签认要及时、索赔要主动。如属工程量追加,则应积极及时同业主协调,追加签证。 3.3采取技术措施控制工程成本。要充分发挥技术人员的主观能动性,对主要技术方案作必要的技术经济论证,以寻求较为经济可靠的方案,从而降低工程成本,包括采用新技术、新方法、新材料等节约成本。 3.4采取经济措施控制工程成本。(1)加强合同管理,控制工程成本。合同管理是测绘项目管理的重要内容,也是降低工程成本,提高经济效益的有效途径。企业必须以工程承包合同为标准,确定适宜的的质量目标。质量目标定得高,相应的质量标准也要高,投入也要增大。因此,每项工程要达到什么目标要事先认真研究,除树立品牌、扩大知名度外,要仔细研究承包合同的要求,恰当把准合同要求的临界点。在具体工作中,应注意从三个角度把握好质量标准:第一,对超标准创优工程,要从企业的宏观环境和自身实力,通过认真的去把握,不可轻易做出不切实际的承诺,片面追求虚名,增加的测绘工程成本。第二,安全也是也直接影响企业的效益的一个方,加强安全管理工作,势必在安全保护措施上增加投入或花费一定的管理精力。第三,以合同为准则,搞好资金管理,及时确保工程款项按期收回。(2)人工费控制。企业资源的有效配置、合理使用是发挥资源整体效能的技术环节。人力资源是决定其它资源是否能够合理有效配置的前提。而人工费一般占全部工程费很重的比例,所以要严格控制人工费。所以企业要制定出切实可行的劳动定额,要从用人数量上加以控制,有针对性地减少或缩短某些工序的工日消耗,力争做到实际结帐不突破定额单价的同时,提高工效,提高劳动生产率。另还要加强工资的计划管理、提高出勤率和工时利用率,尤其要减少非生产用工和辅助用工,保证人工费不突破。(3)材料费的控制。要严格计算材料的使用计划。(4)仪器设备费的控制。根据细化后的组织实施方案和调整后的单价分析,合理安排充分利用仪器,减少停滞,保证仪器设备高效运转。(5)加强质量管理,控制返工率。在工程实施过程中,要严把工程质量关,各级质量自检人员定点、定岗、定责、加强测绘工序的质量自检和管理工作真正贯彻到整个过程中,采取防范措施,做到工程一次合格,杜绝返工现象的发生,避免造成因不必要的人、财、物等大量的投入而加大工程成本。 总之,只有成本预测为成本确立行为目标,成本控制才有针对性;不进行成本控制,成本预测也就失去了存在的意义,也就无从谈成本管理了,成本预测、成本控制又是降低成本的基础。三者之间相辅相成,对测绘项目成本的控制起到十分重要的作用。 结束语:只有把测绘项目成本管理与测绘实际工作相结合,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,并建立适宜的激励约束机制,才能使我们的企业的经济能力不断提高,立足于更加激烈的竞争市场。 测绘工程论文:加强成本管理 提高测绘工程质量 测绘项目成本管理的目标是在保证质量前提下,寻找进度和成本的最优解决方案,并采用先进的信息技术手段,应用现代科学成本管理方法对成本、进度进行有效地综合控制,将给工程带来极大的效益。就测绘成本管理的完整工作来说,可以划分为成本计划、成本预算、成本控制、成本核算等,下面就成本预算、成本控制两方论文联盟//面进行阐述。 1、成本预算:成本预算是通过货币的形式来评价和反映项目工程的经济效果,是加强企业管理、实行经济核算、考核工程成本和编制工程进度计划的依据,是为科学编制、合理的成本控制目标提供依据,因此,成本预测对提高成本计划的科学性、降低成本和提高经济效益,具有重要的作用。 1.1掌握测绘工程信息,科学运筹前期工作。测绘工程项目预测是成本控制的重要前期工作,要充分认识项目成本预测的意义。 ①首先要掌握该项目准确的工程信息,了解项目业主的机构职责、队伍状况、资质信誉等基本情况;②掌握测绘工程项目的性质,弄清工程投资渠道和资金是否可以到位情况;③掌握测绘工程项目的主要内容。了解项目的工程量、简易程度、工期、人员、设备、业主的要求。④分析在正常情况下完成该工程所需的人力、材料、仪器设备、水、电、管理费、税金等所有的成本。⑤企业根据自身的综合因素,做出合理报价。 1.2做好测绘工程项目工、料、费用预测成本预测,确定成本控制目标。根据测绘工程项目的规模和标准、工期的长短、拟投入的人员设备的多少,按实际发生并参考以往测绘工程项目中包干控制的历史数据,结合项目所在地的经济情况来综合预测项目工程的成本费用。 ①分析测绘工程项目所需人员,用工的人工费单价,再分析员工的工资水平及社会劳务的市场行情,根据工期及准备投入的人员数量分析该项工程合同价中人工费所占比例。测绘工程项目中劳务费的支付在成本费用中所占比重较大,而且工期的长短与质量管理的控制都与人员有着重要的关联,所以应作为重点予以准确把握。②测算所需材料及费用。③测算使用的仪器设备及费用。在测绘行业中,除测绘劳务费外,仪器设备的投入在成本费用中所占比重较大。而所需的仪器设备的型号,数量一般是在定额中的工作量中套算出来的,与现实有一定差异,工作效率也有不同,因此要测算实际将要发生的仪器费用,同时,还得计算需新购置的仪器设备费的摊销费。④测算间接费用,间接费占总成本的15%~20%左右,主要包括企业管理人员的工资、办公费、工具用具使用费、财务费用等。 2、成本控制:成本控制是测绘项目能否对企业产生效益最重的一个关键步聚。对于测绘项目的成本控制主要注重以下几个环节: 2.1全员成本控制。成本控制涉及到项目组织中的所有部门、班组和员工的工作,并与每一个员工的切身利益有关,实行岗位目标责任制,充分调动职工的工作积极性和主动性,增强责任感和紧迫感,,充分调动每个部门、班组和每一个员工控制成本、关心成本的积极性,真正树立起全员控制的观念。针对测绘项目的性质不同,可以实行包干制、月薪制、日薪制等。 2.2全程成本控制。首先要把计划的方针、任务、目标和措施等加以逐一分解落实,越具体越好,要落实到班组甚至个人;责任要全面,既要有工作责任,更要有成本责任;做到责、权、利相结合,对责任人的业绩进行检查和考评,并同其工资、奖金挂钩,做到奖罚分明。 2.3动态控制原则。成本控制是在不断变化的环境下进行的管理活动,所以必须坚持动态控制的原则,所谓动态控制就是将人、材、物投入到测绘工程项目实施过程中,收集成本发生的实际值,将其与目标值相比较,检查有无偏差,若无偏差,则继续进行,否则要找出具体原因,采取相应措施。 2.4节约原则。节约就是项目实施过程中人力、物力和财力的节省,是成本控制的基本原则。节约绝对不是消极的限制与监督,而是要积极创造条件,要着眼于成本的事前监督、过程控制,在实施过程中经常检查是否出现偏差,以优化施工方案,从而提高项目的科学管理水平来达到节约。 3、降低成本:降低项目成本的方法有多种,概括起来可以从合同管理、组织、技术、经济等几个方面采取措施控制,找出有效途径,实现成本控制目标。 3.1成本分析。成本分析对各种成本(包括人工费、材料费、仪器设备费、其他直接费用、间接费用)进行分析、管理和归集。系统地研究成本变动因素,检查成本计划的合理性,通过分析,深入揭示成本变动规律,需求降低施工项目成本的途径。实际的利润也就是企业的效益(盈余值),盈余值是一种能全面衡量工程进度、成本状况的整体方法,其基本要素是用货币量代替工程量来测量工程的进度,因此盈余值也反映了项目管理者的管理水平。 3.2采取组织措施控制工程成本。要明确项目部的机构设置与人员配备,明确管理部门、作业队伍之间职权关系的划分。项目一般实行项目经理责任制,由项目经理统一管理,对整体利益负责任。项目部各成员要在保证质量的前提下,严格执行项目成本分析标准,确保正常情况下不超成本支出,如果遇到不可预见的情况,超成本较大时,应及时找出原因。在具体工作中,工作要仔细、资料要完整、签认要及时、索赔要主动。如属工程量追加,则应积极及时同业主协调,追加签证。 3.3采取技术措施控制工程成本。要充分发挥技术人员的主观能动性,对主要技术方案作必要的技术经济论证,以寻求较为经济可靠的方案,从而降低工程成本,包括采用新技术、新方法、新材料等节约成本。 3.4采取经济措施控制工程成本。①加强合同管理,控制工程成本。合同管理是测绘项目管理的重要内容,也是降低工程成本,提高经济效益的有效途径。企业必须以工程承包合同为标准,确定适宜的的质量目标。质量目标定得高,相应的质量标准也要高,投入也要增大。因此,每项工程要达到什么目标要事先认真研究,除树立品牌、扩大知名度外,要仔细研究承包合同的要求,恰当把准合同要求的临界点。②人工费控制。企业资源的有效配置、合理使用是发挥资源整体效能的技术环节。人力资源是决定其它资源是否能够合理有效配置的前提。而人工费一般占全部工程费很重的比例,所以要严格控制人工费。所以企业要制定出切实可行的劳动定额,要从用人数量上加以控制,有针对性地减少或缩短某些工序的工日消耗,力争做到实际结帐不突破定额单价的同时,提高工效,提高劳动生产率。另还要加强工资的计划管理、提高出勤率和工时利用率,尤其要减少非生产用工和辅助用工,保证人工费不突破。③材料费的控制。要严格计算材料的使用计划。④仪器设备费的控制。根据细化后的组织实施方案和调整后的单价分析,合理安排充分利用仪器,减少停滞,保证仪器设备高效运转。⑤加强质量管理,控制返工率。在工程实施过程中,要严把工程质量关,各级质量自检人员定点、定岗、定责、加强测绘工序的质量自检和管理工作真正贯彻到整个过程中,采取防范措施,做到工程一次合格,杜绝返工现象的发生,避免造成因不必要的人、财、物等大量的投入而加大工程成本。 4、结语 只有把测绘项目成本管理与测绘实际工作相结合,有组织、有系统地进行预测、计划、控制、协调、核算、考核、分析等进行科学管理的工作,并建立适宜的激励约束机制,才能使我们的企业的经济能力不断提高,立足于更加激烈的竞争市场。 测绘工程论文:建筑工程测绘技术问题与优化措施 【摘要】随着目前我国社会经济的持续高速发展,人们生活质量在不断提高的同时对于建筑质量也提出了更为严格的标准要求。而要想确保建筑工程项目能够达到较高的建设质量,合理应用好工程测绘技术便是其中最为关键的一项手段措施,对于提高工程施工质量有着极其重要的作用价值,相关的施工单位对于工程测绘工作的重要性也形成了较为深刻的认识。本文将重点针对目前建筑工程测绘技术存在的问题与优化措施,展开相关的分析、探讨。 【关键词】建筑工程;测绘技术;问题;优化措施 1引言 面对当前社会发展的新形势,对于建筑工程项目的施工质量也提出了更为严苛的标准要求,因此在建筑工程施工领域内充分应用好测绘技术,也成为了一项主流的发展趋势。分析其背后的原因主要还是由于工程测绘技术可以极大的提高建筑施工的质量水平与效率,并进一步促进工程测绘技术的高速化发展。对此,本文重点就针对目前建筑工程测绘技术现状问题的分析,提出了一些针对性的优化改进措施,以期能够为促进我国建筑工程测绘技术的发展发挥一定的积极作用。 2建筑工程测绘技术存在的问题 在当前的建筑工程测绘作业领域内,尽管测绘作业有着较高的合格率,然而却也同样会面临着相关的问题情况,尤其是在建筑工程的质量管理以及所选用的测绘作业方式方面,由于可能会千差万别,因此也就导致了测绘工作将会产生出严重的质量缺陷,现将建筑工程测绘作业过程中所面临着的一些问题情况展开具体分析: 2.1质量监管不到位 针对建筑工程项目所开展的质量监督与管理工作,应当是由开发商、施工单位与监理方一同进行监督管理。然而在实际的建筑工程质量监管与验收环节当中,往往对于工程项目的施工测量质量重视程度不足,所开展的相关工程验收工作也更多都是敷衍了事,并未能够真正落到实处,难以实现由本质上对施工测量做到合理化的监督与控制,这也在很大程度上导致建筑施工测量水平受到了严重限制,难以达到预期的施工目标要求。 2.2结果检查不严格 部分相关的施工单位或是检查测绘部门在应用相关测绘技术开展施工作业时,往往未能够严格依据有关规范标准来搜集相应的测绘数据信息,这也将直接造成测绘工作产生出严重的问题缺陷,对于存在的隐患问题不能够做到及时发现与处理,导致工程测绘的质量水平无法得以有效提升,测绘作业效果也将大大折扣,使得测绘工作出现形式大于内容的情况。而且,由于测绘人员本身的能力水平参差不齐,所引起的各种测绘误差也频繁出现,然而这些误差情况只有稍加注意则是完全能够有效避免的。同时一些工作人员即便是在发现了相关的问题情况后,却并未能予以足够的重视,对于误差没有及时纠正,这也将会在很大程度上导致测绘质量受到严重的负面影响。 3优化改进措施 针对以上所提到的建筑工程测绘技术问题,可通过采取加强检查严谨性以及完善质量监督管理体制来予以优化改进,现分析如下: 3.1加强检查严谨性 若在应用工程测绘技术的过程中未产生问题隐患,则应当搜集相关的检测信息,对测绘结果加以规范、完善。在提交测绘信息的过程中要注意确保信息的完整性,以免因个人因素而致使测绘信息发生丢失或错误情况,必须确保测回信息内容完全正确方可应用到具体的工程项目施工过程当中。下图1为某建筑工程测绘现场作业情况。 3.2完善质量监管体系 当前,我国在对工程测绘技术的应用方面依然存在着许多的缺陷与不足,这也使得工程测绘技术应用体系与质量监管体系缺乏良好的完善性。因此确立出完备的科学管理体系将能够大幅度加强对工程测绘职责的划定,同时对于整体工程项目做到严密化的监管与控制,这样毅力也便能够实现对测绘技术在实际应用过程中,针对各环节所出现的问题和质量缺陷予以及时修正,并保障测绘资料更加全面,以免在测绘作业过程中因测绘结果而发生错误问题,实现对测绘工作质量的有效提升。但同时也要认识到对于质量监管体系的改进与完善并非是短时间内能够速成的事情,而应当是要做到长期性的坚持才能够实现,因此,也就必须要尽快制定出相关的法律规范来确保质量监管体系的有效落实。 4结语 总而言之,在建筑工程项目的施工过程当中,工程质量水平在很大程度上是会直接受到工程测绘工作的影响。因而,相关的施工单位在开展项目建设工作时,往往为了确保建筑工程施工项目能够达到较高的质量水平,就必须针对工程测绘技术存在的一些问题情况展开深入分析,并指出相应的改进措施,并由此来保障工程测绘工作的高质量完成。相关的建筑工程施工单位必须关注于对各项工程测绘技术的充分应用,以确保能够实现对建筑工程项目施工质量水平的全面提升。 作者:黄静 单位:天津中盛联行企业管理有限公司 测绘工程论文:测绘工程常见问题及对策 【摘要】在社会经济迅速发展的带动下,我国工程的建设规模不断扩大,工程测绘中的问题也日益突出,给整体工程的质量带来一定的影响。本文主要对工程测绘中常见的问题进行探讨,并研究出针对性的解决对策,进而提高提高工程建设的质量。 【关键词】测绘工程;常见问题;解决对策 引言 建筑业作为我国当前经济社会建设主要发展的行业之一,其带来的经济与社会效益随着时间的推移,不断提高,对现代城市的建设也具有重要的意义,随着建筑行业的发展规模不断扩大,工程测绘在工程建设中的地位日益提升。而随着关注工程测绘的热度越来越高,人们对于其要求也在不断的提高。而对着工程规模不断增大的环境下,不仅相应的投资金额也在升高,传统的工程测绘技术难以满足当前工程建设的实际要求。因此,要实现全方位的工程测绘管理,就目前的整体条件来看,可能性不大。在实际的工程测绘环境,常会因其技术或管理等其他方面的问题,而出现一些较为难解决或未曾出现的问题,要进一步的提高工程测绘技术的水平,对其常出现的问题进行深入的分析,提出针对性的解决对策,并全面落实对策。 1测绘工程中常见的一些问题 1.1测绘工程质量的问题 对以往建筑工程施工的状况进行分析,发现不少的建筑单位会在测工程竣工后,进行测绘工作,这也直接导致测绘人员不能准确及时地发现工程建设中发出的任何问题,测绘工作的进行对于后续有效解决这些工程施工问题的意义不大,甚至还可能会造成工期拖延,影响后续工程项目的顺利施工。在实际进行建筑工程施工的过程中,人们对于工程质量的关注度极高,而在测绘工程环节,却难以规避质量问题。其中,工程施工现场的环境因素与测绘仪质量偏差均是致使测绘工程产生质量问题的重要原因。 1.2安全与管理问题 从古至今,工程的安全问题一直是倍受社会关注的一个问题,其作为建筑工程中比较常见的一种问题,在工程建设规模不断扩大的环境下,对整体工程的质量影响也日益突出。而工程管理问题作为目前建筑行业发展中,一种具有代表性的问题,不仅对工程后续的顺利施工影响极大,同时对工程的施工进度影响也不容小觑[1]。工程的安全与管理问题在测绘工程中也同样存在。而在实际开展测绘工程的过程中,引发其工程安全与管理问题的主要原因是参与该工程活动的工作人员自身施工安全意识不足,比如在施工现场,有一部分的施工人员没有佩戴安全帽,还有一些工作人员在施工过程中没有严格遵守施工场地的安全操作规则,这些现象在实际测绘工程中比较普遍,这些均属于测绘工程安全问题的范畴。而测绘工程中的管理问题,通常表现在施工的材料与设备的管理这两个方面。对当前测绘行业的发展形势进行分析,发现测绘仪器与相关的设备产量日益增多,形形色色的测绘工具的具体操作与使用需要专门的机构进行探究,掌握最新的测绘工具应用情况。而由于相关机构在监管测绘仪器的过程中监管方式缺乏一定的科学性与合理性,加上监管力度不够,进而导致测绘企业在实际开展相关测绘工作过程中,应用机构推荐的测绘仪器测量出来的数据,与实际数值存在一定的出入。测量结果的正确性与可靠性不能得到有效的保证,不仅给企业后续顺利开展测绘活动造成不良的影响,甚至还可能阻碍建筑行业的日后的发展。 1.3成本控制问题 施工企业的成本控制问题在测绘工程中,尤为明显,而导致其出现成本控制问题的主要原因是负责测绘工程的相关人员缺乏对预算编制的了解与认识,这对企业的预算编制效率与预算质量均造成极大的影响[2]。同时,在未有效解决成本控制问题的情况下,预算的实效性也会受到一定的影响,情节严重的,还可能会引发事后预算的事故。此外,测绘企业的成本控制人员责任的划分不够明确,管理方式比较笼统,在实际管理测绘工程的成本控制中,显得比较随意,导致成本不断的升高,这些均是致使企业成控控制问题的重要原因。 2解决测绘工程常见问题的对策 2.1构建测绘工程质量保证体系 要进一步的提高测绘工程的质量,构建工程质量保证体系是一种可以在短时间内看见效果的对策。工程质量保证体系不仅有利于完善测绘工程的相关制度,还可以提高测绘工程质量的可行性,并确保其科学性,为后续的工程顺利建设,提供有效的保障。其次,要全面落实岗位责任制,根据不同岗位承担的职责与负责的区域或工作内容,进行责任的分配,确保责任划分的合理性,并通过上下监督的方式,使岗位责任制的督促作用在测绘工程中得到充分的发挥,同时提高各部门人员的责任意识[3]。此外,在测绘产品质量的环节,相关的工作人员需要以质量控制作为管理其产品质量的前提,认真做好相关的检查与记录工作,在每一个项目完毕后,为了确保其质量,可以与公司的质检部门进行合作,提高检查的专业性。在检查具有代表性问题区域与较为复杂地区时,要相应的加大检查力度,并确保测绘产品质量的相关资料的完整性,提高检查的可靠性,进而达到提高测绘工程质量的目的。 2.2解决工程管理与安全问题的对策 在建筑行业不断发展的过程中,要进一步的扩大工程的建设规模,提高工程施工的安全性是其重要的因素。唯有基于工程安全,建筑行业的发展与施工质量才变得有意义,对测绘工程来说,也是同样。因此,在实际开展测绘工程的相关工作环节,要提高其施工安全管理的水平,必须细化管理内容,特别要关注不良天气对参与测绘工程活动工作人员的伤害。同时,还可以以成立安全测绘施工管理领导小组的方式,开展后续相关的工程安全管理工作,提高整体的测绘工程安全管理水平,对于强化施工人员安全意识具有重要的意义,此外,加强施工人员技术交底工作,对其实行岗前培训,也是有效解决测绘工程管理与安全问题的对策。仪器管理是测绘工程管理的主要内容,除了要做好测绘仪器的相关管理工作,还要进一步的加大设计编制、操作流程、施工顺序、测绘的组织与方案的管理力度,负责测绘工程的相关人员在调整工作的过程中,需要综合实际的天气与环境状况,在不影响施工安全性的前提,实行有效的监管对策,减少测绘工程管理问题的发生,加快测绘工程施工的进度。 2.3严格控制成本 从上述的问题中,了解到成本控制问题不仅会降低测绘工程的质量,还对测绘企业实现可持续发展造成一定的影响,要高效解决成本控制的问题,需要测绘施工企业可以设立对成本监控管理的小组,该小组的主要工作内容是负责材料的管理与审查测量施工设计文件,为了避免企业财务因产生混乱局面而导致企业成本无法控制的问题,成本监控管理小组要与企业的财务部门独立开来。此外,在测绘工程中,对成本进行游戏的控制,可以从控制人员与测绘技术这两个方面投入更多的费用与经理,结合实际的测绘施工状况,来进行施工人员的投入与测绘技术的判定,进而达到以最小投入获取最大收益的目的。因此,要有效解决测绘工程企业中存在的成本控制问题,还需要借助审查工作与财务管理的作用。 3结语 综上所述,在工程建设的过程中,工程测绘作为其起点,工程测绘的质量与效率对后续工程项目顺利施工具有关键性的作用。因此,要提高工程测绘的质量,不仅要加强施工人员技术交底工作,对其实行刚签培训,还需要测绘施工企业建立一个专门的监控管理部门与财务部门,减少成本控制问题发生的可能性,同时,全面落实岗位责任制,根据不同岗位承担的职责与负责的区域或工作内容,进行责任的分配,确保责任划分的合理性,这些都是有效解决测绘工程管理与安全问题的对策。 作者:钟贤洪 单位:江西省核工业地质局二六三大队 测绘工程论文:测绘工程实验教学中心仪器设备管理 摘要:总结近年实验中心设备仪器管理现状,分析仪器设备管理过程中存在的不足,给出了提高设备仪器使用效益的具体措施,并在此基础上对高校测绘工程专业实验设备的创新管理模式进行了探讨。 关键词:测绘实验教学中心;仪器设备;创新管理;使用效益 测绘工程是实践性、应用性很强的工科专业。目前,测绘工程专业主要培养应用型高级测绘技术人才,不但要求学生有扎实的基础理论知识,还要有一定的实践及动手操作能力、科学研究创新思维。高校实验教学中心是培养具有实践能力人才的重要场所,是培养具有创新精神的人才的重要阵地,在高校学生培养体系中占有举足轻重的地位。因此,如何提高实验室的建设管理水平,最大程度地提高仪器设备使用效率、发挥其最大的投资效益,是高校实验室目前急需研究的问题。 1测绘实验教学中心设备仪器管理现状 龙岩学院资源工程学院测绘实验教学中心是学校重要的实践教学基地。目前,中心有使用面积约300m2,有各类实验仪器价值达500万元。其中,精密仪器主要有GPSRTK、测量机器人、激光隧道断面仪、精密水准仪、测深仪、激光垂准仪等;常规仪器主要有自动安平水准仪、全站仪、经纬仪、徕卡测距仪、求积仪、数显倾角仪等。随着学科的不断发展,学校办学条件的逐步改善及学校领导的重视,实验中心未来仪器设备投入越来越大,设备配置将更加完善齐全,高精度贵重仪器将逐步增多,但实验中心在综合管理、仪器设备管理等诸多方面存在一些问题,下面将结合中心实际情况分析目前仪器设备管理现状。 1.1实验中心管理理念及意识跟不上学校发展 升本十多年来,学校发展日新月异,进行了较大规模的资源重组,重视开放办学和社会服务,转变了学校的发展方向及人才培养模式,改变了原有的陈旧办学理念。但是,实验中心没有紧跟学校发展步伐,随着中心仪器设备的增多与完善、使用面积的扩大,实验中心的管理理念与学校发展脱节,创新管理理念不足,创新意识缺乏,管理上有些许被动。对仪器设备的购买缺乏前瞻性、综合性考虑,仍存在“只追求量不重视质”的传统观念。在采购大型精密仪器设备时,不经过有效的科学论证,对购买设备的必要性、适用性缺乏周密考虑,导致购买的部分仪器设备远远不能满足相应课程实验要求或者科研要求,只仅仅满足了相应的实验设备购置计划,直接导致部分仪器设备使用率极低,有的甚至闲置,浪费了有限的资源经费[1]。 1.2实验中心管理制度更新不及时、落实不到位 管理制度是否成熟完善是整个实验中心能否高效运行的关键,其中仪器设备管理制度是重中之重,关系仪器设备能否利用好、维护好、管理好。中心现有的一套仪器设备管理制度已多年未更新且缺乏创新性,造成设备管理过程中存在职责不清、运行不畅、难于落实等问题;部分管理制度缺乏系统性和科学性,导致在实施过程中失去了适用性;有些制度已跟不上现代高校办学理念的步伐,适用性差,针对性不强,不仅不能促进实验室制度改革创新,有时甚至会阻碍一些基本工作的常规运行。 1.3管理手段、模式落后 近年来,学校加大了对各实验中心的支持力度,测绘实验教学中心也随着学校的发展而有了长足进步,设备设施逐步增多、实验室面积等各种硬件条件越趋完善,但原有的管理手段及管理模式却没有足够转变,导致各实验室在资源整合、资源共享、协调发展等方面存在不足,直接影响实验中心综合实力的提升,阻碍了实验中心管理水平的提高。 2实验仪器设备创新管理模式 实验室的仪器设备是保障学校开展教学活动、科研项目、实习(训)、校企联合生产等工作的基础。为了保证实验中心不断完善和发展,对各仪器设备的精度要求势必越来越严格,随之而来的资金上的相应投入也会大幅增加,对仪器设备的使用和管理制度要求更高。因此,做好各仪器设备的日常管理,确保各设备能够正常使用,使各种设备实现使用效益最大化,最大程度为教学活动、科研项目的开展而服务,成为实验中心工作管理的主要原则和最终目标。如何建立一套高效、可行的仪器设备管理体系,是中心亟待解决的问题[2-3]。 2.1建立健全仪器设备管理制度 根据实验中心实际情况,建立健全仪器设备管理制度,对原有的一整套制度进行行之有效的更新完善。对原有职责分工不清的相关制度,落实责任人,签订责任书,从根本上解决职责分工问题;对于难于落实的原有制度,充分论证,查找原因,根据实际情况进行有针对性的修改,提高其适用性和可接受性;根据实验中心仪器管理过程中出现的各种新情况新问题,制定季度及年度修改完善计划,定期定时完善实验中心仪器设备管理制度,使其更具时效性、前瞻性。 2.2建立大型精密贵重仪器设备数据库,对其实行信息化管理 中心设备不断增多,对大型精密贵重仪器的管理也要更加规范。对大型精密贵重仪器进行电子登记造册,建立数据库,对设备状态、使用情况、保养维护情况等进行信息登记。进行信息化、在线管理是中心近期要完成的目标,并在远期规划实现对所有设备的信息化管理。 2.3建立集中分散管理相结合的新机制 中心近年来发展迅速,实验仪器设备现数量大、样式多。根据中心实际情况,初步建立了集中分散管理相结合的管理新机制:(1)价格低的普通仪器由中心集中管理,贵重精密仪器由技术负责人签订管理责任书后单独管理;(2)适用性广、使用频率高的仪器设备集中管理,专业性强、使用频率低的仪器设备由专人单独管理。 2.4加强对仪器的借、用、还等过程的监督管理 测绘专业仪器种类繁多,小配件零散多样且易丢失,相当部分仪器需要学生借出后使用,给仪器的管理提出了更高要求。根据这种实际情况,中心加强对仪器的借、用、还等过程的监督管理。(1)在仪器借领过程中,核实所有仪器数量及型号,并确认仪器完好情况,对仪器及相关各种零配件做到借出登记、确定领取责任人并签字;(2)在仪器使用过程中,讲解仪器操作规程,强化使用注意事项,对违规情况给予通报,并建立损坏赔偿制度;(3)仪器归还时,严格按照登记的型号、数量及零配件情况进行逐项核实,防止遗漏并检查仪器完好情况。 2.5建立设备总账,定期对仪器设备进行清查 将中心所有的仪器设备建立总账,并根据中心仪器增减报废等情况及时进行更新。设备总账要包括中心所有仪器以及各种零配件、各种低值品。各仪器及配件、低值品要登记其生产日期、采购时间、使用寿命、保养记录、报废年限等情况。建立健全定期清查制度,指定相关责任人定期对中心的所有仪器设备、配件、低值品等根据设备总账进行清查,及时报告损坏的、丢失的、无法使用的各类仪器,并根据实际情况采取相应措施[4]。 3结语 高校实验室设备管理是一项专业性强且极具探索性的课题,需要大量实验人员不断努力及辛勤探索来逐步完善推进,才能建立一套更加科学化、规范化、制度化的设备管理体系,更好地为科研和教学服务。 作者:宋宝来 王沙沙 陈栋 单位:龙岩学院资源工程学院 山东科技大学测绘科学与工程学院 测绘工程论文:测绘工程测量中测绘新技术的应用策略 【摘要】随着国内外计算技术、远程技术以及网络技术等的进一步发展,测绘技术也得到进一步发展与创新。与传统测绘技术相比,测绘新技术有着许多优势,其也正向着更高效、更快速以及更准确的方向逐渐发展,本文就针对测绘新技术在测绘工程测量中的应用进行分析。 【关键词】测绘工程测量;测绘新技术;应用策略 测绘技术在测绘工程测量中有着十分重要的作用,工程测量直接关系着整个工程项目的质量与水平。随着科学技术的不断发展,我国测绘技术有了新的进展,给建筑工程测量的水平带来保障。下文就对测绘新技术在测绘工程测量中的应用进行分析。 1“3S”技术在测绘工程测量中的应用 “3S”技术就是指全球定位系统(GPS)、遥感技术(RS)以及地理信息系统(GIS)。站在测绘技术发展的整体角度来看,“3S”技术是目前测绘新技术中的关键技术之一,运用这三种技术能让测绘人员更加快速、高效以及准确的获得地理空间数据信息,为测绘工程测量项目的具体实施提供创造力条件。(1)全球定位系统(GPS),其是一种可实现定位和跟踪的导航系统,为地理空间距离的测量提供有力支撑,且能利用计算机系统对有关信息进行分析和了解。能在根本上保证测量的准确性特征,对之后项目的有效施工奠定扎实的理论基础和保障。随着全球定位系统的应用,测绘工程测量的应用得到很大程度上的提升,许多测绘工作人员只要掌握计算机的操作方法,就可以获取数据信息开展分析工作,这样一来,测绘人员的工作强度也在很大程度上的得到了减缓。(2)遥感技术(RS),在测绘工程测量中运用遥感技术,能实现对建筑工程建设面积进行整体观测,加上遥感技术在实际应用中有着经济性和时效性的特点,能实现人们对地形地貌条件进一步测量。(3)地理信息系统(GIS)。在工程测量中运用地理信息系统,能实现对数据信息进一步采集和处理,建构出三维模型,进行工程的全面分析,以此来保证工程的质量。在工程的实际测量中,为了实现管理自动化、信息化、实时化的实现,运用地理信息系统技术能对工程实现预测和决策,进一步保证数字化信息的较高准确性。 2数字化技术在测绘工程测量中的应用 在测绘工程测量中,数字化技术得到了广泛的应用与推广,具体表现在地图技术和成图技术中。一般来说,以往应用的传统形式GIS系统自身在地图数字处理中的表现并不理想,需要大量人力与物力最为支撑,由此测绘单位不得不投入大量人力、物力、财力,这样才能获得比较准确的测绘结果,但是在实际情况下,经济节约为基础条件是现代化产生活动中必然要求,之前使用的GIS系统也就逐渐失去了其竞争优势。和GIS系统的大量任务相比,数字化技术的推广应用有着更好的发展空间。数字化技术能对有关纸质地图加以整理,特别是在地图比例基础上实现了精确化的处理,且可以对纸质地图进行深度化编辑或修复处理工作。另外,数字化技术在实际应用中,在相应实物技术的表现层面上,数字化技术水平已经比较高了,且技术的要求层面也更为先进。近些年来,数字化技术常应用在手扶跟踪与扫描工具的工作中,凭借数字化技术能在多个角度上对有关资源信息进行科学的收集,较之传统形式的处理技术,其收集到的数据信息有着更高的效率、速度更快且信息数据处理得更加准确。在实际应用中,其有着极强的优势。同传统形式的野外数据采集工作,以及实地测量手段比较来说,数字化技术的运用推动着测绘行业进一步发展,能更好地满足现代化社会的实际发展需求。 3摄影测量技术在测绘工程测量中的应用 摄影测量技术是指使用先进的摄影方法,对所测物体的基础性信息进行有效获取。目前,摄影测绘技术正在逐渐发展,成为数字化摄影测量环节,运用摄影测量技术就能在计算机操作和影像处理的基础上,对相关影像进行高效化的测绘,这样使得比较丰富室外测量测绘工作逐渐向室内工作转移,继而在很大程度上提高工作的效率和精确度。一般情况下,人口密度比较大的区域是很难顺利开展测量工作的,像城市的繁华区域,其人流量就比较大,室外测量工作就比较难开展,这时候借助这种先进的测绘新技术及能在很大程度上保证项目测绘工作的顺利开展,且能保证大面积性质项目测绘工作开展。另外,数字化测绘技术能按照城市比例尺地图实现测绘和更新,在很大程度上为城市规划工作与城市建设工作的提供数量较多的、较为准确的信息。随着我国城镇化的不断推进与发展,人口逐渐向着高密度区域迁移,使得室外测量工作难度不断增加,因此,摄影测量处理技术势必会在城镇化发展中发着不可替代的重要作用,为新城市的规划与新城市的发展提供有力保障。 4三维工业测量技术在测绘工程测量中的应用 自从20世纪80年代开始,高新技术不断发展,现代化工业生产也进入到了全新的发展阶段,有大量十分严格的生产要求,需要在产品的监测、质量的检验、过程的控制、自动化流程等环节中实现快速、精准的定位。在这个背景下,传统测量技术很难满足现代生产的需求,由此三维工业测量也就应运而生,自很快被广泛应用在工业生产的各个方面,在很大程度上推动了现代生产的进一步发展。另外,在三维工业测量的实际应用中,通常都是将电子经纬仪与近景摄影仪,将其当作是系统运行中传感器来实现操作的,继而在计算机的实际操作基础中形成了三维测量系统,其被广泛应用在汽车领域、飞机制造领域、卫星领域等,在这些领域中都有着十分重要的应用价值,如图1所示,3D数据库流程图。 5信息化测绘技术 目前,在信息化测绘技术的实际应用与发展中,推动着我国测绘技术的进一步发展,实现了质的飞跃。传统测绘技术发展成为现代数字化测绘技术,代表着我国测绘技术逐渐有了新的高度,在技术与效率方面都有着很大程度上的提升。信息化测绘技术的出现保证了我国测绘技术持续与良好的发展,能很大程度上满足了随时随地地理信息服务与工程测量的需求。就目前情况来看,信息化测绘技术有现代坐标基准构建技术与新型网络RTK技术,在实际工程测量工作中,能有效提升工程测量的精准度,保证工程测量的工作效率。在工程测量中信息化测绘技术的应用中,还能在节能减排、建设生态、建设新农村等方面发挥着重要作用,能有效提升我国的综合国力。 6总结 总之,在测绘工程测量中,工程测绘新技术应用能有效保证工程测绘的高精确度以及高测绘效率,促使测绘成本的降低,进一步提升测绘工作可靠性,帮助工程测绘能得到更好地发展。有关工作人员要积极开展对测绘新技术的研究与探析,为测绘新技术的广泛应用作出努力。 作者:谭小明 单位:赣州市城乡规划设计研究院 测绘工程论文:桥梁测绘工程GPS技术运用 【摘要】GPS技术在桥梁测绘工程中的应用,可以在对传统测绘技术无法解决的问题进行处理的基础上,提升桥梁测绘工程的测绘效率,本文主要从GPS在桥梁测绘工程方面的主要工作原理入手,对GPS技术在桥梁测绘工程领域的应用问题进行了探究。 【关键词】控制测量;GPS技术;桥梁结构变形监测 前言 GPS技术是美国国防部在20世纪70年代研究而成一种军民两用的卫星导航定位技术。在这一技术于20世纪90年代末投入使用以后,它凭借着全天候、实时性和全球性等技术特点,给人们生产生活的各个领域带来了巨大的变化。随着GPS技术的不断发展,GPS系统所表现出来良好的抗干扰性能和严格的保密性能开始得到了人们关注,目前这一技术已经在城市测量、工程测量等多个领域得到了应用。相比于常规的测量方法,GPS技术具有着测量精度高、观测时间段和全天候性特点。对GPS技术在桥梁测绘工程方面的应用问题进行探究,可以为桥梁工程的顺利开展提供帮助。 1GPS在桥梁测绘工程方面的主要工作原理 GPS系统的卫星星座主要由分布于间距为60°的6个轨道上的24颗卫星组成。在这一系统的实际应用过程中,卫星可以向接收机发送自身的星历参数和实时间信息等信息,接收机在接收卫星所发送的信息以后,会对三维位置和方向等信息进行计算[1]。图1所示的内容就是GPS在应用于桥梁测绘工程以后所构建的差分系统的示意图。从图1中所反映的内容来看,差分主要指的是两个或两个以上测站之间的相对定位。以上图中的A、B两点为例,上述两点在相同瞬间可以对相同的至少4颗一组的卫星进行观测,为确定B点所在的位置,相关人员可以以A点作为已知点,借助数据链将原始信息输送至B点。可以说,静态功能和动态功能是GPS技术应用于桥梁测绘方面的主要表现。以地球为参照点的绝对顶谁技术可以让检测技术的便利性得到提升,对基线在地球坐标系中的相对位置进行确定的相对定位技术可以让桥梁测绘的准确值得到有效提升。 2GPS技术在桥梁工程测量中的优势 定位精确性和全天候工作特性是GPS技术在桥梁测绘工程测量中表现出来的主要优势。同传统的测绘技术相比,GPS技术的测量效率和测量结果进度要远远高于传统测绘技术的精度。从桥梁测绘作业的实际情况来看,GPS技术也可以对传统测量技术在复杂地形情况下表现出的抗干扰性差和可靠性差的问题进行解决。例如在GPS技术应用于桥梁测绘工程以后,相关人员可以依靠单个操作站设置,对1500m以内的地区进行测量作业,这一措施的应用,可以让监测站的数量和人员数量有所降低,因而这一技术的应用,也可以让桥梁测绘工程的劳动力成本得到有效降低。 3GPS技术在桥梁测绘工程方面的应用措施 3.1桥梁勘察的高程控制 GPS控制网在桥梁工程控制测量中的应用,可以帮助人们解决桥梁的跨河水准和跨海水准问题。在根据某一精度对测站点的高程异常差值进行计算以后,可以将GPS点的大地高转化为正常高度,进而为桥梁勘察中的高程控制的实现提供帮助。某桥是白龙湖环湖路的组成部分。连接着湖区两岸两个乡镇,全长约1100m,沿线路走向路线跨越河面宽度超过1000m。项目沿湖两岸大地水准面变化相对平缓的方向布设跨河水准路线,如图2。两岸陆地上采用水准仪按照四等水准测量规范施测。跨越河面时,采用二等GPS跨河水准测量方法进行测量。GPS观测采用6台徕卡GPS1200双频接收机进行GPS静态相对定位,获取跨河导线点和非跨河导线点的高精度坐标和大地高H。GPS基线解算、网平差采用徕卡数据处理软件LG08.4版。将所有合格基线构建成路线GPS控制网,在WGS-84坐标系下进行三维无约束平差,无约束自由网平差数据的大地高用作GPS跨河法观测计算。后采用一台徕卡TS16全站仪按三等测距三角高程法进行跨河水准测量,对同一对跨河水准点进行对比检核。结果表明对于短距离的跨河高程传递,采用GPS水准测量进行正常高拟合的方法,完全可以达到三等跨河水准测量的精度要求。 3.2桥梁结构变形监测 桥梁结构的变形监测主要涉及到了以下内容:①桥梁墩台的变形监测;②桥梁的平面位移监测;③桥塔的变形监测。在桥梁变形监测中,人们通常会借助基于GPS技术的垂直位移监测机制和静力水准测量机制进行应用。在对水平位移监测机制进行应用的过程中,人们往往会从桥梁的线型差异性入手,对不同的观测方法进行应用,例如在直线型桥梁的水平位移监测中,工作人员会对基准线法和测角法进行应用;在曲线型桥梁的水平位移监测中,人们会对交会法、导线法和GPS测量法进行应用。从桥梁测绘工程技术的发展现状来看,GPS技术与其他变形监测技术的综合运用,已经成为了桥梁变形监测的主要发展趋势。 4GPS应用于桥梁测绘工程方面的注意事项 从GPS技术的应用过程来看,在信号接受过程中,信号可能会在多种因素的影响下出现传输中断的问题。为了对测绘数据的准确度进行保障,相关人员需要通过多种检测技术相结合的方式,提升测绘结果的数据精度[2]。相比于其他测绘技术,基于GPS技术的桥梁测绘技术所应用的函数关系具有着一定的复杂性。为了对信号传输过程和接收机在信号接收过程中产生的误差进行控制,相关人员需要对每一个可能引发误差的环节进行关注。为了保障测绘工作的精确度,测绘人员在将GPS技术应用于桥梁测绘工程以后,需要避开房屋和水域等硬性测绘结果的因素,也需要与高压线和变压器等设施保持一定的距离。 5结论 GPS测量技术在桥梁测绘工程领域具有着一定的优越性。这一技术所具有的全天候性、高精度化和实时性特征,可以让桥梁测绘的测绘进度得到有效提升,随着GPS技术的不断发展,这一技术的应用范围会得到不断拓展,对这一技术的积极作用进行充分发挥,可以为我国的经济发展和科技进步提供一定的支持。 作者:潘彦 单位:四川川北公路规划勘察设计有限责任公司 测绘工程论文:测绘工程测绘新技术应用 【摘要】 随着社会的不断进步,科学技术水平不断提高。测绘工程的发展水平也得到了显著提高,测绘技术的应用也不断加强,有效的的提高了摧毁工程的工作效率,提高了测绘的精准度。在此背景下,测绘工程逐渐走向自动化和网络化。目前,测绘新技术的在测绘工程中的应用范围不断扩大,对测绘工程的进一步发展也起到了很大作用。本文主要对当代测绘新技术在测绘工程中的应用情况进行分析。 【关键词】 当代测绘新技术;测绘工程;应用 前言 近年来,测绘工程的发展速度加快,对我国地质事业的发展起到了很大的促进作用,测绘结果也更加科学准确。随着科学技术的不断创新,在测绘工程发展中,越来越注重新技术的应用。当地测绘技术已经得到了广泛应用,有效地提高了测绘工程的测绘效率和测绘水平就,极大的满足了测绘工程的实际需要,对测绘工程的创新与进步具有很大作用。 1当代测绘新技术类型简述 1.1全球定位技术 这也是一种空间基准的导航系统,通过利用现代科技手段,对全球全球任何地方或近地空间及地面事物进行定位。[1]再对相关事物的空间定位模式进行数字化的表述。利用全球定位系统的硬件,可以给用户提供精准的坐标和导航,为用户提供高效、便捷的定位服务。在数字化技术的发展背景下,全球定位技术已经逐渐趋于成熟,并且得到了广泛应用。特别是在测绘工程发展中,全球定位技术的应用,已经非常普遍,已经成为测量工程不可缺少测绘新技术。 1.2RTK技术 RTK技术,是GPS应用中,一种新的常用的测量方法,可以说与全球定位系统是密切联系的,也是全球地位技术的新发展。目前,在测绘工程应用非常广泛。应用RTK技术,能够在野外测量工作中,实时得到厘米级定位精度,打破传统静态、快速静态、动态测量中,需要事后进行解算才能获得厘米级的精度的弊端,其时效性更高。RTK技术,主要采用了载波相位动态实时差分测量方法,对于工程放样、地形测图,各种控制测量具有非常大的作用,显著提高了野外作业的效率和质量。此外,RTK技术,主要是在实时处理两个测站的载波相位基础上,建立起来的,对观测点的三维坐标能够进行实时测量,而且保证了较高的测量精准度的。 1.3地理信息技术 地理信息技术也是测绘工程应用的一种测绘新技术,此技术融合了计算机技术、测绘遥感科学技术,是一种新的科学技术类型,在实际应用过程中显著提高了测绘质量。[2]在测绘工程中应用地理信息技术,能够对测绘信息数据进行分析、存储和管理,对于空间提示和辅助据侧具有一定的参考作用。在实际应用中,正确处理信息数据使关键,利用地理信息技术,对相关地理信息数据进行统一处理、表述,然后进行地理信息图像的绘制,成图更快,更准,提高了工程测绘的规范和水平。 1.4遥感技术 遥感技术,是一种探测技术,主要是根据电磁波相关理论,利用各种传感器收集、处理远距离目标所辐射和反射的电磁波信息,最后进行成像处理,从而对地面各种事物进行探测和识别。遥感技术的具有一定的优势,其时效性和经济性很高,发展逐渐趋于多元化趋势,在多种领域已经得到了广泛应用。对于测绘工程,遥感技术的应用非常重要,起到的作用不可忽视,通过在测绘工程中应用遥感技术,能够充分展现写出各种比例尺和地形图,极大的提高了测绘工作的质量和效率。 2当代测绘新技术在测绘工程中的具体应用 2.1在城市给排水工程中的应用测绘新技术 城市给排水工程是城市基础建设与规划中的重要工程,字城市给排水工程建设中,由于城市地下管线数量较多,情况较为复杂,为了保证排水管道施工和管理顺利进行,需要应用当代的测绘新技术,对管线情况有一个更为精确的了解。当前,对于大多数城市,都在应用数字测图技术,有效促进了城市数字化的发展。在城市排水管道施工中,在城市喝到建设中,全站仪和数字水准仪已经成为必不可少的测绘新技术,通过应用测绘新技术,能够在保证城市地面完好无损的情况下,实现了排水管道准确安装和规划。特别全站仪技术的应用,显著提高了地下管道施工的质量和效率,全站仪的自动定位系统会有助于在施工中,更好地掌握位置与方向,为城市给排水工程的自动化奠定了良好的技术基础。 2.2在地基测量工程中应用测绘新技术 RTK测绘技术是地籍测量够工程中普遍采用的一中测绘新技术,在实际应用过程中,对每一宗地的测绘地籍图和权属界址点进行准确测定。[3]RTK技术在应用用具有一定的优势,那就是信息数据采集的精准度很高,通过利用GPS系统,把获得的数据自动录入GPS系统,从而获得精确地地籍图。一般在建设用地的勘测中,利用RTK技术,能够高质高效的对界桩位置进行测定,对土地的应用边界和有效使用面积进行确定,促进建设事业的正常进行。在土地应用动态的检测工作中,也会应用RTK测绘技术,对土地进行动态监测,土地检测的精准度和效率显著提高,相关部门对土地应用情况能够有一个准确、及时的把握。 2.3在通讯工程中应用测绘新技术 在通讯工程的发展中,需要对实地进行测量,要根据实际情况采集资料数据信息,从而作为通讯工程发展的可靠依据。这就要采用测绘新技术。[4]①要根据已经规划和设计好的路线走向图,结合路杆明细表等具体的材料,对其进行全面、透彻的分析,在一定的施工规范要求下,准确比较线路测量的方向和实际的偏移量,保证测量误差控制在规定的范围内,尽量减少横线路偏移的情况发生。②在通讯工程现场进行测量时,要科学采用连续载波差分法,准确设置基准点,在此基础上,应用GPS对线路进行测量。③在基准点位置,要设立GPS接收机、电台和电池等设备,要设置流动站山GPS接收机、GPS天线和流动电台等测量控制器,根据测量的实际情况,和合规划和应用测量方法,科学分析、处理测量数据,正确选择基点位置,合理创建观测标记,保证数据间的传输顺利。 2.4在大型水利工程中应用测绘新技术 近年来,我国的水利工程发展迅速,工程项目不断增加,特别是大型水利工程的兴建,对于我国树立事业发展至关重要。为了保证大型水利工程建设的顺利,往往需要应用当代测绘新技术,应用测绘技术的作用已经越越明显,受到了水利工程建设行业的高度重视。[3]在测绘新技术应用中,通过应用全球定位技术,提高了水利工程三角测量的数据控制力度。在应用中,要正确确立坐标三脚架,合理建立测绘内容,对具体影像进行全球扫描,然后实施图像测绘,进而提高水利工程的施工效率和施工效果。通过利用移动通讯技术,对水利工程的施工情况和工程质量进行实时监督和控制,为水利工程的健康、安全发展提供了可靠地保障。 3结论 综上所述,在测绘工程中应用当代测绘新技术,是测绘工作水平提高的重要表现,也是测绘工程发展的必然趋势。通过对当代测绘新技术的主要类型进行了解,具体分析测绘新技术在具体测绘工程中的应用情况,对于更好地下改进测绘新技术,更好地处理测绘工程中的各种问题,提高测绘工作的效率和精准度具有重要意义。 作者:蔡安宏 许恩庆 单位:瑞华国土勘测规划工程有限公司 测绘工程论文:测绘工程项目成本管理研究 摘要: 近年来,我国市场经济获得快速发展,测绘市场也正在由计划经济时代的管理体制逐步迈向市场化,并且在这一转变当中以项目质量成本管理工作作为核心的测绘经营管理体制也已经初步形成。但是,目前我国大部分测绘单位的管理制度不够完善,存在着成本高、效益差等问题。基于价值工程视角,对我国测绘工程项目成本进行研究,以期可以解决部分问题。 关键词: 测绘项目;成本分析;价值工程;成本管理 市场经济环境下,测绘企业应该完善管理手段,从技术管理和成本管理两个方面入手进行创新管理,以改变传统的重质量、轻管理、轻效益的管理方式。本文运用现代价值工程等现代管理理论,对测绘工程管理工作进行改革创新,加强测绘工程项目管理成本的实践指导,一方面降低企业的生产经营成本,提高企业的经济效益;另一方面真正实现高品质、低成本的测绘工程项目成本管理目标。 一、现状研究 在过去很长的一段时间内,在我国测绘工程受到了计划经济体制的很大影响。伴随着我国社会主义市场经济体制的快速发展,我国测绘市场也逐渐走向了技术导向型的方向。在市场经济环境当中如何加强测绘企业的成本管理,提高竞争力和经济效益,是当前测绘项目成本管理中面临的重要问题。首先,权责不清,缺乏统一的管理体制。在我国,测绘企业管理工程项目时重视质量而轻视效益,在企业内部成本管理工作缺乏科学的规划和统一的管理结构,导致成本管理计划往往难以落到实处,由于缺乏足够的重视,企业员工并没有充分认识到在企业发展中加强成本管理工作的重要的意义。在测绘企业成本管理工作当中,由于企业内部还没有建立完善的成本管理机制,从而导致了企业各部门和不同企业工作人员之间职责不清。其次,缺乏全程管理。在测绘工程项目当中,质量成本是测绘企业成本控制中的主要环节。但在实际当中,很多测绘企业对质量成本管理工作并没有给予足够的认识,导致在测绘产品的过程检查和最终检查中容易出现漏洞,这就在无形当中增加了测绘企业的质量成本。这些成本不仅会使企业在经济上遭受损失,同样也会对企业的信誉度造成严重的影响。 二、价值工程理论的应用优势分析 (一)价值工程的原理价值工程主要指的是通过对研究对象的功能进行详细的分析和评价,对产品、作业以及系统的功能与成本之间的关系进行改善,进而提高企业经济价值的活动。价值工程需要依靠群体的智慧进行有组织、有领导的活动,能够提高产品的功能,降低生产成本,从而使价值工程活动的对象能够有更高的价值。价值工程活动的目标就是节约成本,进而提高管理效益,在确保产品正常功效的前提下,提高价值,其最终的目标就是促进对整个社会中的资源更加高效地利用和更加合理地配置。 (二)价值工程成本管理优势分析 1.全程管理。在项目工程成本管理理论发展的过程中精力从事后管理到事中管理,再到事前管理得逻辑发展顺序。在进行测绘工程成本管理工作当中,事前管理阶段主要有预算管理和计划,事中管理工作主要包括了对成本的控制工作,事后管理工作主要包括对成本进行核算和进行调整阶段。在测绘工程项目管理工作的过程当中,可以将价值工程管理方法应用于测绘工程的每一个具体的阶段,并且能够对每一个阶段进行客观的评价和分析工作,并在此基础上提出具体的改进工作方案。从这一方面来说,价值工程在测绘管理工作当中的应用,使成本管理工作能够覆盖测绘工程项目的每一个环节,而不仅仅局限在成本控制方面,能够成功地应用到成本管理的全部过程,这样能够对每一个环节的成本进行科学的管理和控制。 2.高效性。在测绘工程项目当中,测绘工程项目的效率直接关系到测绘企业的经济效益,并对测绘企业竞争力的提高和市场占有率有着十分重要的影响。由于测绘产品在具体生产的过程中容易受到外在环境的较大影响且复杂程度比较高,因此在很多环节都容易出现不必要的资源浪费情况。测绘企业在工程项目实施中每年都要花费大量的支出在这一方面,但是这一部分的消耗并没有能够有效提高产品的质量,在企业效益提高过程中没有发挥任何作用。因此,在进行测绘产品的生产当中,如果能够采取合理的成本管理方法杜绝在各个环节可能出现的浪费现象,并且采用科学的方法避免这一部分开支,就能够对测绘成本实现更好的管理。而价值工程成本管理方法恰好能够对全程进行管理,能够有效杜绝生产中出现的成本浪费,从根本上更好地实现测绘企业的经济效益。 3.实用性强。在对测绘工程项目成本进行管理的过程中,在多目标的成本管理方面,很多学者依旧倾向使用多重属性效用函数理论,使用这一方面的核心思想是要建立工期—成本—质量综合均衡优化模型,之后通过现代计算机或者是通过灵活运用各种算法对模型进行解答。在进行工程项目成本的管理当中,采用效用控制系统或者是采用目标优化模型的管理方法在理论上是比较完美,但是在具体实施的过程中,其实际应用型却比较小。因为在具体使用的过程中,无论是通过多种算法进行求解还是建立科学的模型都很难被工作人员掌握,因此不具有实际可操作性,这也导致了以上理论实际上只能存在于理论方面。采用作业成本法,并对产品的形成和积累过程进行跟踪,相对来说具有实际可操作性,但是从整体上看,这一方法与财务管理相关的成本管理,更加偏向与财务会计方面,因此,也并不十分实用。价值工程能够从实际情况出发,拓宽成本管理的应用办法,具有实际可操作性,无论在理论方面还是在实践方面都简单易懂,能够保证成本管理当中的全员参与、全员控制,能够对测绘工程项目成本管理工作取得很好的效果。 三、发挥价值工程在测绘工程项目管理中的作用 第一,建立专职管理机构。在测绘企业内部建立其规范、同一、标准的权、责、利相互结合的价值工程管理结构,遵循民主集中制和标准化、规范化的原则,确保企业的成本管理的责任能够具体落实,通过逐级放责形成完整高效的成本管理体系。企业法人在公司的发展当中是以实现企业的最大经济效益作为目标的,因此,它们对企业的成本管理工作也使最为关注的,这样使其成为公司价值工程管理结构的领导。这些领导在成本管理工作的过程当中发挥着重要的表率作用,通过发挥领导的作用能够带动公司的其他职员积极参与价值工程的成本管理工作。在成本管理工作当中,通过权力与责任将成本管理工作的职责具体落实到企业的每一个员工身上,通过财务合理的方式激励企业的每一个员工认真落实自己的职责,这样可以以企业的法人为核心形成权、责、利相互结合的企业内部价值工程管理体系,充分调动企业员工在价值管理工作中的积极性和主动性,从而能够为成本管理活动营造良好的企业环境。 第二,建立统一标准。在价值工程管理结构制定相关的规则和标准时,本文认为,需要根据测绘企业实际制定的可行的价值工程条例、手册及标准。并且在规范和标准规定的环节,必须要与国家和测绘企业的价值工程政策保持高度一致。标准化是实现对价值工程管理方法进行推广的重要手段,也是促进我国价值工程管理方法进步的重要的方向。测绘企业内部制定的工程条例、标准等都是在企业全员参与的情况下制定的,企业内部的这些价值工程条例、标准以及手册的制定和修改的过程,不仅能够为测绘企业制定更加严密细致的价值工程操作标准和规定,同时也能够使制定以及修编人员对价值工程管理方法更加了解,能够更好地将这种方法应用到测绘工程管理项目中。 第三,加强审核工作。加强对价值工程管理在测绘工程项目成本管理中的应用审核,本文认为主要可以从以下几个方面出发。首先,要从测绘工程项目成本管理工作的全程进行入手,特别是要关注企业密切关注的成员预算阶段的价值工程活动,保证测绘项目在预算阶段的价值工程活动的真实可靠性。其次,加强对企业的价值规划的审核工作,具体指的是加强对价值工程所取得成果的检定估算工作,这些工作可以在企业的财务部门进行成本审核的同时对价值工程的成本进行审核工作,这样能够减少测绘工程项目的总成本。 第四,加强员工培训。加强对企业员工进行价值工程培训工作是发挥价值工程管理思想的前提条件。在测绘工程项目当中,价值工程管理方法的成功使用势必要求企业员工的广泛参与,特别是熟知价值工程管理方的员工更是在其中发挥着决定性的作用。企业在利用价值工程管理方法的过程中,需要将熟知价值工程管理方法的员工作为企业价值工程实施的专职人员,并且要对其进行积极培养,确保价值工程管理方法能够在测绘企业得到顺利实施。同时,也应该不断加强对企业财务管理工作、采购人员等成本价值工程管理思想,并且在进行培训的过程中,针对企业内部岗位的不同分别进行培训工作,这样才能增强培训工作的针对性,增强培训效果。 四、结语 在企业测绘工程项目当中,成本管理工作中的权、责、利有着紧密的关系,并且在具体的实施过程中容易忽视对工程质量和成本的科学把握,在工作的过程中由于重视质量,轻视效益,导致了测绘工程项目的成本一直居高不下,严重影响了企业的经济效益。将价值工程管理方法和测绘工程进行融合,能够对策划会工程项目进行有效管理,帮助企业节省大量的成本,实现提高企业利润的目标。 作者:山锋 张亚 刘杰 单位:陕西交通职业技术学院 陕西铁路工程职业技术学院 西安培华学院 测绘工程论文:地质测绘工程新技术分析 摘要: 在地质勘探过程中,地质测绘对于岩土工程勘察的重要性是不言而喻的。通过地质测绘,可以对不同性质的地质状况进行深入观测,根据观测结果来勘察工程地段的地质条件,并依据测算结果来编制出工程项目相应的地质图。该文从我国测绘技术应用发展概况入手,详细分析当前测绘新技术的发展概况和详细特点,并对地质测绘工程中测绘新技术的运用状况进行详细的分析和探讨,总结概括出地质测绘工程中测量技术的发展策略,为测绘技术在未来地质测绘工程中的应用发展提出相应的建议。 关键词: 地质测绘工程;测绘新技术;运用 在现代地质测绘工程中,测绘技术不再是单一、传统的技术应用,而是结合现代科学技术的综合技术应用。只要将现阶段各种测绘新技术的特点应用得当,就会使其在地质测绘工程中发挥出更加理想的作用,极大提高地质测绘工程的精准性。有了更加精准的数据基础,工程师就能更为准确地设计工程项目的施工建设程序,促进工程项目建设的顺利推进,工程相关人员最为关注的工程建设质量以及建设施工的安全性,都能从中获得足够的保障,而工程建设的成本控制工作也能更加有序地开展,并能获得更好的效果。现代科学技术的引领下,测绘新技术及其应用能够完美取代传统的测绘手段,并取得更高的成效,让地质测绘工程取得前所未有的突破。 1测绘技术发展概况 随着地质工程项目建设规模越来越大,地质测绘工程中对测绘技术的应用愈发广泛,我们对于地质测绘数据的精准度要求也越来越高。由于在相关测绘测量过程中,数据结果会受到很多客观因素左右,所以,地质测绘是一项相当复杂的工作,而有关的测绘工作也因地质工程项目建设的推进而逐步加深[1]。在高新技术的快速发展潮流下,地质工程测绘技术得到了极大推动,测绘新技术日新月异,诸多新技术在地质工程测绘项目中得到越来越广泛的运用。特别是随着计算机网络技术的发展与应用,更多种类的测绘新技术取得了空前发展。例如,在地质工程建设过程中对3S技术的应用,就极大提高了测绘工作的精准度,与此同时,还降低了测绘工作人员的工作强度。测绘新技术及其应用有效提升了地质工程建设测量工作的现代化水平,加快了测绘数据数字化的进程。 2测绘新技术的发展特点 2.1测图精准度更高 在地质测绘工程中,运用数字化的测绘技术来开展地质测量,可以有效提高测图数据的精度和准度,这对于数据误差的控制效果非常明显。特别是遥感技术的运用,测图的数据精度误差能够有效控制在极小的范围之内。规定范围之内的误差水平,是提升测绘精度的重要保障。遥感技术的充分运用,为测绘工程的精度提升提供了强大保障,而传统测绘技术无法达到这样的效果。此外,测绘所得数据信息可以通过网络实现实时传输,测量与数据传输与制作同时进行,极大减少了测绘耗时。而在绘图过程中,由于新技术的运用,视觉上的误差不复存在,绘图的精准度也得到有效提升。总之,随着测绘新技术的运用,地质测绘的精准度得到了极大提高。 2.2测绘信息更加丰富 传统的地质测绘过程中,受到技术环境的影响,测量的元素和测量范围都会受到客观限制,相关信息资源的获取渠道受到限制,测绘结果往往会存在局限性。而在地质工程中运用测绘新技术,可以对测绘对象的周边环境以及内在元素进行全方位的立体测量,这就能为地质工程的绘图工作提供更加详实的信息和数据资源。而在计算机网络技术的应用环境下,测绘所得数据信息能够实现即时搜索,并对所测信息资源进行实时检查。测绘新技术的综合运用,有效提高了测绘信息资源的丰富程度[2]。 2.3测绘工作更加自动化 新的测绘技术往往是基于计算机和网络技术而出现的。测绘新技术通过精密软件的运用,可以对测绘信息进行科学树立,从而确保图案绘制的精度和准度。此外,信息化的应用,也是测绘新技术的另一特点。计算机技术和信息化技术的运用,可以避免人工操作过程中可能出现的失误,也能降低误差,确保整个测绘工作系统的严密性。测绘过程中自动化程度越高,相应层面的失误或误差出现的概率就会越低,这对于地质工程建设的重要性是不言而喻的。未来测绘新技术必然会朝着自动化的方向全面发展。 测绘图形的编辑,是测绘工作的另一重点。随着测绘新技术的应用,我们可以在地质工程测量过程中,通过数字化的图形编辑方式,确保图形的准确性和正确性,降低误差,进而实现地质测绘信息及时、准确地反映。测绘新技术在图纸编辑过程中的应用,不仅让图形编辑更加科学,结果反映更加精准,而且在信息技术的引领下,可以随时更改相关图纸的数据信息,确保测绘图纸的时效性。 3地质测绘工程中测绘新技术的运用 3.1遥感技术的运用 遥感技术是测绘新技术的重要一环。通过遥感技术的应用,可以不同比例的工程地形图,为相关测量图形的变更提供了依据。随着城市化进程与现代化进程的加快,人们对生活质量的重视程度日渐提升,旅游成为很多人日常生活中不可或缺的重要组成部分,很多城市都开展旅游业。遥感技术的运用,可以勘察不同的地质类型,因其具有信息采集效率高、勘察范围宽广,能准确反映探测地的实时动态,因此,各旅游地均普遍使用遥感技术。遥感技术能够感应地面的任何事物,包括物体的状态和颜色等,并将感应结果图像化,这样能让人们发现更多的旅游资源,并对新发现的信息进行相关处理,为旅游开发提供数据支持。对于旅游业的开发应用来说,遥感信息是实用价值很高的数据信息。 3.2数字化成像技术的运用 在数字化成像技术的应用过程中,全站仪的应用最为广泛的存在,实用范围极广。通过全站仪的一次性观测,我们可以获取非常丰富的数据信息,包括所测物体的直角距离以及水平角距离等[3]。此外,全站仪具有极强的计算功能,可以把所测数据的最终计算结果呈现在显示屏上。除了测算功能,全站仪还可运用大量的电子记录来实现全自动化操作,全程非人工干预。这种技术手段的运用,能够降低人为操作可能出现失误的频率,并且能够从根本上降低地质测算的实现难度。 3.3GPS技术的运用 现代社会中,GPS已然是最为常用的全球定位系统。GPS技术的在地质工程测绘中的应用,能实现陆海空三维定位导航,是测绘领域中全新的卫星定位导航系统。而在科技发展越来越迅速的今天,GPS技术在测绘工作中的应用范围愈发宽广。通过GPS技术的应用,可以有效监测地质工程的水文观测孔高,建设地质控制网,并能对地质工程领域的相关技术革新与完善起到极大的促进效果。 4地质测绘工程中测绘技术的发展策略 当前,工程测绘技术正由传统向数字化和信息化转变,工程测量作业一体化进程不断完善,数据获取自动化也取得可观的发展,这些进步都是测绘工作者辛勤努力的结果。同时,测绘范围和测绘领域也在新技术的引领下不断扩大,有传统的建筑和水利领域向更多行业领域拓展,应用内容也越来越丰富。在新技术的应用中,测算结果可以直观的展示在相关人员面前,并且所得结果更加精准,结果反映更加生动,数据信息的真实性也不断提高。未来,随着我国社会经济发展脚步不断加快,我国城市化进程必然会加速度推荐,测绘新技术在地质工程中的应用必然会越来越宽广。不论是基础设施建设还是信新技术产业的革新,地质工程建设必须始终结合测绘新技术的运用。 5结语 地质测绘技术的应用早已深入社会发展的各个领域,其重要性日渐显现。随着社会经济的发展与人们物质文明要求的不断提高,社会发展对于测绘新技术的要求必然逐步增多。因此,测绘技术要不断更新完善,实时确保能够适应社会发展的需要。相关工作者要不断改革创新,不断开发出更新更实用的测绘新技术,以更好地适应社会现代化发展的需求,更好地服务于社会经济的发展。 作者:马超 单位:本溪县地测技术服务中心 测绘工程论文:测绘工程质量管理系统控制 摘要: 在生产企业的质量管理和上级管理单位的质量监督中,测绘工程的质量管理和系统控制是非常重要的两个过程,更是确保产品生产质量的根本。基于此,文章对测绘工程的质量管理和系统控制措施进行了详细分析,对生产企业的发展具有重要意义。 关键词: 测绘工程;质量管理;系统控制;措施 1引言 质量管理和系统控制是确保测绘工作顺利开展的关键,完善的质量控制体系对于测绘工程来说更是非常重要。因此,生产企业对系统测绘工程的主管部门提出了较高的要求,我们务必要建立与市场经济体系相适应的质量管理体系,从而确保测绘工程的良好发展。在城市不断发展的过程中,测绘工程起着非常重要的作用,所以更要加强质量管理和系统控制,促进测绘工程的顺利实施。 2测绘工程质量管理意义 对于现代我们所从事的测绘工作而言,具有六化、十六字的特点。六化主要是指测量内外作业一体化、数据获取自动化、测量过程智能化、信息管理透视化、信息传播网络化以及成果产品数字化,而十六字具体为动态、遥控、便捷、安全、快速、准确、可靠以及集成。通过对近几年测绘工程的结果进行调查,发现我国重点测绘工程的质量基本上合格率都在93%以上,无可厚非,测绘工程在质量管理方面的成绩是非常突出的,基本上都是按照《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009的标准来实施的。但是,在国内经济全面改革、开放程度不断加深的同时,我们测绘行业受到了前所未有的冲击,这对我们质检人员自身的质检质量和质检水平提出了较高的要求,只有这样才能使测绘行业在激烈的竞争中占据有利位置,实现测绘行业的不断发展。 3测绘工程质量的系统控制 3.1测绘工程质量管理要点 测绘工程质量管理要点主要包括人员、设备以及数据等因素。我们质检人员的管理要点对我们的专业技能、工作水平有着非常高的要求,要求其必须能够胜任自己本职工作,并符合测绘工作对职称、工龄、学历以及业绩等方面的需求。设备管理要点主要是对设备进行使用前的检验和定期检查,从而保证设备能够在正常的情况下开展工作。测绘数据的管理要点分为以下三点:①原始数据的检查。②控制数据的核对。③地形、图形以及碎部数据的检查。此外,在收集控制网布设、检测以及平差地形要素等数据时,一定要在图形编辑中构建相应的管理点,确保数据收集的准确性。 3.2测绘工程数据检查 (1)图形检查。在进行测绘数据的处理以及转变时,极有可能出现各种错误,导致在开展拓扑运算时仍然存在错误。在这种情况下,进行图形检查是非常必要的,主要包括以下方面:首先,检查错误图形记录,其实就是对图层中的错误图形记录进行详细的检查;其次,检查环状图形的面积,重点检查图斑以及图斑自身较差形成的面积;再次,检查其他面积,对每个区域内图层图斑面积与该区域面积之间是否存在误差以及误差是否在相应的范围内进行检查;最后,其他项目检查,主要有自相交检查、缝隙检查以及重叠检查等。(2)风格检查。在测绘工程数据转变的过程中,存在一个非常严重的问题,即符号化问题,也就是图形风格化问题。对于不同的绘图平台来说,其中的图形数据符号是完全不同的,根本原因是不同软件中的符号方式、符号库不尽相同,因此,如果想要解决平台数据转变中存在的风格问题,必须要在要素编码的基础上整合不同要素,实际上就是实现符号库的一一对应,这样才能完成风格的转变。由此可见,测绘工程互数据的风格检查即要素编码的检查。(3)拓扑检查。在测绘工程中,有的数据模型能够支撑拓扑关系,但是也有一些数据模型不存在拓扑关系,这跟软件的不同有着直接关系。如果在进行拓扑关系数据模型到不支持拓扑关系数据模型的数据转换时,拓扑关系很有可能会丢失,相反则要构建全新的拓扑的关系。拓扑关系的构建是否准确、是否存在缺失等信息,都要在拓扑检查的前提下进行获取。 3.3测绘工程过程控制 测绘工程中的每一项任务都属于一个过程,因此对测绘工程进行过程控制是非常必要的。一般来说,过程控制主要分为三个阶段,分别为输入、处理、输出,要想确保测绘工程的质量管理质量,测绘工程一定要在图根控制以及碎部点数据收集的基础上进行过程控制,并严格按照《测绘记录》中的有效实施,避免出现差错,影响产品的合格性。首先,在水准测量中输入的是原始起算点高程以及控制等级中的限差;导线控制等其他常规测量输入的是起算点数据等。而操作就是在规范标准的基础上通过操作人员对数据进行收集,输出主要包括控制点数据、精度评价结果等,具体为最弱点中误差、闭合差等;其次,在线路测量以及碎部测量中,输入为控制测量输出的控制点数据,操作为获取碎部点数据、属性信息的具体过程,输出的是检测合格的信息数据;再次,在施工放样的过程中,输入的是放样数据信息和控制点成果数据,操作的是放样点实地标示的根本过程,输出的是放样点标示结果和数据之间存在的误差;最后,在数据处理和绘图中,输入的是原始观测数据,操作的是处理原始数据,输出的是数据成果以及图形。 4测绘工程质量管理与系统控制新路径 4.1做好前期准备工作 在正式开展测绘工程之前,我们质检人员要先对工程的地理位置、环境条件进行充分调查和研究,并选择适合的材料进行设计。通过分析现场获得的相关资料,再加上具体测绘工程的情况,在研究相关技术时要保证方案和技术之间的相符合,并对测绘方案进行认真审核,使方案能够实现有效实施。另外,还要在测绘工程实际需求以及自身情况的基础上,构建符合要求的测绘工程监督管理体制,将其在每个环节中进行落实,切实提高测绘工程的实施水平。 4.2完善相关法律法规 近年来,城市化建设正在不断深入,我国对测绘工程的质量引起了高度重视,相继颁布了质量法、计量法以及测绘法等相关法律法规,在此基础上,还颁布了与测绘产品质量监督检验管理有关的法规,如测绘质量监督管理办法等一一系列线管的法规政策。但是,在现阶段的测绘工程中,相关的法律法规还不是特别完善,其可行性也亟待提升,这给测绘工程的质量管理以及系统控制的造成了非常严重的影响。在这种情况下,我国一定要在测绘工程的实际情况下,制定完善的法律法规,加强法律对测绘工程的约束和管理,实现测绘行业的有效发展。 4.3建立健全的质量管理体系 在进行测绘工程质量管理体系的建立时,应该按照测绘单位的级别建立相应的管理检验机构,一些管理质量的欠缺的单位要安排专门的质量检查人员负责相关事宜。测绘单位应该在国家相关规定以及《测绘成果质量检查与验收》GB/T24356-2009标准的基础上,全面提高质量管理水平,并申请体系认证,使测绘工程在开展的过程中学习先进的管理经验,充分掌握先进的管理技术,从而实现质量管理体系的完善,提高质量管理水平。测绘工程的质量管理工作要求质量管理理论和开发商务必要实现良好的配合,加强内部与外部的竞争能力,特别是在映射方面,一定要采用品牌化的管理方式,加强的市场管理效率。另外,作为一个成熟的质量管理理论,全面质量管理一定要在实践的基础上加大力度,重点寻找管理工作中存在的问题,采取相应的手段进行强化和完善。 4.4强化系统控制管理 对于测绘工程的质量管理和系统控制而言,不仅能够实现测绘产品的管理和控制,还能对测绘工程的生产行为进行详细规范,并且具有公正、科学、合理、独立等特点,是确保测绘工程顺利完工的关键所在。要想使测绘工程顺利实施,一定要对测绘工程的产品生产过程进行有效的管理和控制,了解产品的生产过程,对其中存在的问题进行解决,并在生产过程中逐渐落实。为了实现测绘工程中质量和服务水平的提升,要在市场经济发展规律的基础上,对测绘工程的管理控制行为进行规范,建立完善的管理制度,另外,还要积极借鉴国外先进的管理和控制方法,在自身实际情况的基础上构建完善的管理控制体系[3]。 5结束语 综上所述,要想实现测绘工程质量的提升,一定要加强测绘工程的质量管理和系统控制,这对我国社会化建设策略以及信息化建设也具有非常重要的影响。虽然我国测绘工程质量管理和系统控制中还存在相应的问题,但是只要做好前期准备工作、完善相关法律法规、建立健全的质量管理体系、强化系统控制管理、注重测绘工程质量管理要点,就一定能提高测绘工程的质量。 作者:努尔比亚·艾尼瓦 单位:喀什市规划设计研究院(有限责任公司) 测绘工程论文:测绘工程质量管理措施分析 摘要: 随着社会的不断发展,科学技术的不断提升,现代测绘技术也有了更为突出的展现,诸多新工艺、新设备在测绘领域中得到了十分广泛的应用。在工程行业中,测绘属于工程建设获取基础数据十分重要的一项内容,测绘工程质量管理的水平直接影响了建设工程的最终成本、质量以及工期管理的效果。在这样的社会背景模式下,现阶段对于测绘工程的质量管理提出了更高的要求。本文以初探测绘工程质量管理的必要性及措施进行分析和讨论。 关键词: 初探测绘工程;工程质量;质量管理;必要性;措施 1前言 测绘工程项目质量管理是提升工程测绘结果准确性以及可靠性的保障,这样的测绘结果能够在最终的工程竣工中展现出该工程最为真实的情况,同样,测绘工程也能够为建设工程提供必要的资料以及基础数据,提升该企业在市场经济模式下的整体实力,保证企业能够在市场竞争中有不可代替的位置。 2测绘工程质量管理的要素 就测绘工程质量管理的要素来说,可以分成以下几方面进行分析: 2.1测绘人员的质量管理 在测绘质量管理中,测绘人员扮演着十分关键的角色,是整个测绘质量管理的核心。对于测绘人员质量管理来说,首先应该按照测绘的具体要求进行人员的合理分配,明确人员各自的分工以及人物,在人员分配的过程中,应该将人员的配置进行最大程度的优化,让人员的优势能够得到最大范围的展现,将人员与岗位之间的磨合期进行进一步的降低,以方便相关人员能够更为快速的进行工作的进行。然后,还应该按照最终的质量管理内容进行基础经济责任体系的建立,这种体系的建立应该将各个部门的责任进行细致性的划分,并明确各个岗位的职责,按照严格的考核制度对最终的质量以及工作内容进行全面性的落实,保证测绘工作能够有更为细致的推进。最后,还应该将绩效考核的内容融合到测绘工作人员的质量管理中,并按照实际情况尝试多种绩效管理模式,对质量管理的体系运行进行严格的控制,保证最终能够达到工程的质量标准。 2.2测绘设备质量的管理 测绘设备的质量管理是测绘工程质量管理的必备条件,对于测绘人员来说,测绘设备就是他们进行工作的必备武器,通常情况下,测绘工程系项目属于户外作业,这样的前提条件导致使得在进行测绘的过程中受到外界干扰的情况十分众多,所以,更应该提升测绘设备的质量要求,保证能够在测绘人员使用的过程中,测绘设备发挥出应有的效果,提升测绘的成果。对于测绘设备的质量管理来说,首先应该按照合理经济的原则进行测绘设备的选择,购买正规的测绘仪器,保证设备能够在出厂过程中的质量情况;然后,还应该对设备进行定期护理,在作业前期,按照送到相关部门进行鉴定与校正,保证设备测绘出的最终数据具有准确性的内容;最后,还应该在使用设备的过程中小心轻放,避免强烈的震动与撞击,检测的设备还应该有专业人员进行保管,并建立相关的规章制度,以此保证设备的使用年限。 2.3测绘文件的质量管理 测绘工程质量中测绘文件就是质量的最终保证,对测绘文件进行质量管理体系的融合,并按照最终的测绘文件进行严格的执行是一项十分关键的内容,在执行的过程中还应该按照现场的情况进行细节方面的改进与完善。识别质量体系中的内容需要有多方面的共同支持,确定这些过程的顺序以及相互作用的内容,以方便最终能够有相关资源以及信息的获取,按照这样的信息资源获取进行有效动作的进行,针对该过程的监控、测量达到分析最终测绘的执行情况。 3测绘工程质量管理的对策措施 测绘质量在整个工程的项目管理过程中属于一项不可缺少的内容,质量工程的最终目标就是建立适应市场经济要求的质量监督机制,在这样的基础条件下对测绘的质量实施有效地监督管理,加强质量的控制内容,保证测绘最终的质量情况,为测绘工程进行进一步的推动。 3.1建立测绘工程质量保证体系 想要将测绘工程质量进行进一步的保证,就必须将质量控制的工作放在整个工作的关键位置,将所有的质量资料进行整理,保证最终的可靠性与完整性,认真检查并对相关测绘工程进行记录的整合,在测绘项目完成之后,由相关的质量检查单位进行专项的内容验收,就比较复杂的内容以及区域进行检查力度的加强,针对性的问题应该有针对性的方法进行进一步的解决与完善,做到认真整改的最终要求。 3.2增强领导与员工的质量意识 产业的质量关系到整个企业的发展,想要将测绘工程的质量进行进一步的提升,首先应该从领导做起,领导层面的关注将提升企业的整体质量管理水平。在质量管理的过程中还应该落实以人为本的具体方针政策,只有将员工放在质量的首要位置,才能保证员工心里有质量的意识,在该基础上,还应该对员工的质量监控意识进行进一步的强化与内容性的学习,不断夯实员工的思想认识基础。因此,企业应该定期进行管理者与基层员工的质量意识培训,按照多种多样的业务交流形式,逐步对员工的质量意识以及爱岗敬业精神进行进一步的树立,从而提升测绘的整体水平。 3.3布控测绘工程的质量管理点 在人员、设备以及数据采集的过程中,应该按照现实情况对工程的质量管理点进行进一步的测绘与设计,通常情况下,人员的质量管理点就是人员的专业素养和能力水平的及中展现,并在这样的前提条件下,保证测绘工作人员能够有一定的职称基础。设备的质量管理点就是指该设备能否正常的进行年检的审核,在该基础上保证设备在测绘过程中的正常运转情况。在质量管理点的布控上,在测绘工程中相关的管理条例中也应该有所涉及,以此来督促相关测绘人员以及管理人员能够按照自身的职务情况对测绘工程的质量进行进一步的推动,给今后测绘工程质量效果进行进一步的细节完善,保证测绘工程能够有进一步的内容推进。 4结语 随着建筑行业的内容不断细化,测绘工作也变得更为细致与规范,测绘工作的质量管理落实将是整个工作的基础性工作内容,有效地质量管理将是保证工程数据准确的关键,对于工程建设的最终完成情况有着十分关键的影响因素,鉴于此,加强测绘工程管理工作,完善测绘过程中的各项质量管理措施,提升整体测绘水平,能够整体性的提升工程的质量情况,为最终的工程质量要求打下坚实的基础保证。 作者:王守中 单位:卢龙县不动产登记局 测绘工程论文:地形测绘工程质量控制方法简述 摘要: 在近年来我国经济的发展过程中,社会主义的经济建设和现代化建设都开始逐渐得到了完善和发展,因此现阶段我国的城市化脚步更是逐渐加快,建筑工程中地形测绘工程质量也得到了广泛的关注和重视。我们知道,在城市建筑规划的过程中,地形测绘工程是工作开展的基本前提,同时也是现代化城市建筑规划工作的一个重点环节,因此我们更应该将这项工作引起重视。随着现代社会的飞速发展,在地形测绘工程上我们开始提出更高的要求,但是在实际工作中的质量控制还存在一定的问题,和很多先进的国家相比还存在很大的距离。因此本文笔者就将针对这种情况,对建筑工程中的地形测绘工程进行研究,希望结合实际工作的情况,提出更多质量控制的方式,促进我国建筑工程的整体发展。 关键词: 地形测绘工程;质量控制;方法 随着我国的经济和社会都在不断发展和进步,在此基础上,我国建筑工程建设的数量开始逐年增加,地形测绘工作也在很大程度上引起了人们的关注,因此在我国社会主义建设能力不断提升的前提下,人们对工程建筑地形测绘工程的质量也提出了更高的标准和要求。那么,接下来本文就针对现阶段我国建筑工程中怎样将传统的质量控制方法得到完善和发展,同时对工程的质量和水平得到有效地保障进行详细的分析和研究[1]。 一、做好地形测绘工程质量控制的重要意义 (一)有助于提升我国地形测绘工程的技术水平 在我国建筑工程的过程中,地形测绘工程在实际工作的过程中涉及到的相关管理项目比较多,因此想要保证工作质量,一定要保证有着我们掌握先进的技术作为基础,才能有更好的工作质量。因此可以说做好地形测绘工程质量控制,不仅在一定程度上和国家经济建设相适应,同时也在很大程度上提升了我国的决策的科学性,因此对我国信息化发展将产生十分重要的作用和意义。 (二)有助于提升测绘管理水平和监督效果 在新的历史和发展阶段,我国在进行地形测绘工程的质量控制过程中,要想更好地将质量进行提升和发展,首先我们应该不管坚持发展创新的基本原则,同时在实际工作的过程中,将管理系统进行充分地完善和优化,在工程建筑的发展过程中更好地进行统一的科学管理。在这个过程中,我们还要对建筑工程中监督的力度进行强化和提升,同时对测绘工作中的准确性进行充分的研究和测评,定期组织统一的检测,将监管力度进行建立和充分的完善,在工作的环节中尽可能做到集中地管理和控制,在这种情况的基础上更好的将内部管理和监督的水平进行更好的提升和发展,帮助我国测绘工作得到更好的进步[2]。 (三)有助于提升工作的准确性,做好城市的规划工作 现在我国的地形测绘工作在实际的工作中主要是在信息技术的基础上进行的,因此在对地区和地形进行测评的过程中也能很好的对地形的情况进行详细的研究和分析,为我国的建设单位的土地规划和利用提供了十分便利的帮助。充分的对地形测绘工程质量控制工作进行完善,不仅能在很大程度上提升我国的技术,同时还能保证我们获取数据和信息的真实性和完整性,从而更好地对我国相关地区的建设提供更好地帮助,对城市的建设和发展起到了十分积极的影响。 二、影响我国地形测绘工程质量水平的主要原因 (一)人为因素 在工程开展的过程中,人力资源是我们在进行工程的有效实施者和执行者,因此在进行地形测绘的工作过程中,我们无论是在进行数据的管理、测量还是设计的过程中,都需要由人工来完成,因此工作效率的提升与人力资源是不可分割的关系[3]。针对这种情况,我们在进行地形测绘的过程中,要坚持以人为指导的工作方式,全面提升相关工作人员的素质,将质量得到更有效地提升和发展。 (二)设备仪器的精准度 在进行地形测绘的工作过程中,我们不仅要保证人员素质的不断完善和提升,同时也要在精准仪器的配合下才能更好的开展工作。因为在实际工作过程中,设备是我们一定会用到的工具,这就需要我们不断地提升设备的准确性,保证设备的精准和高素质工作人员能进行更好的配合,将这项工作得到更好的开展和质量的提升。 三、地形测绘工程质量的有效控制方法 (一)坚持提升地形测绘工程工作人员的素质 在实际的工作开展过程中,对地形测绘质量进行提升不是一项简单的工作,因此在进行工作的过程中,我们首先要将工作人员的素质进行提升和完善,适当的组织工作人员进行学习,同时聘用一些文化素质和专业素质较强的人员上岗,保证这些工作人员在实际的施工过程中能够保证技术的完善和更好的使用先进的设备[4]。 (二)积极引进现代化设施 由于在进行地形测绘的过程中,我们对设备的质量和精准程度有着比较严格的要求,因此在科学技术不断发展和提升的过程中,传统的测绘方式已经不能很好地满足现代社会的基本需求,所以在此基础上,我们必须加强对先进设备的引进和使用。在这个基础上,相关的工作单位和企业也要结合实际的测绘结果,适当的增加一些资金的投入,将设备的性能和精准度得到更好的提升和发展,保证我国地形测绘工程的质量,同时这种方式也能帮助我们进行有效地控制和发展,为今后的工作奠定更加稳定和坚实的基础[5]。 结束语: 总而言之,在现代化城市建设的发展过程中,我国的建设水平和质量都得到了有效地提升,因此在今后的发展过程中,我们还应该更好的保证工程的质量得到更好的控制,保证这项工作的精准度和质量都能得到更好的发展。同时在进行工作的过程中,相关工作人员的基本素质我们也要引起重视,从工程的内部环节到外部环节都得到充分的完善和发展,才能将工程的质量得到更好的提升,为我国建筑工程行业今后的发展和进步产生了更多积极地影响。 作者:关宗江 单位:河北省地球物理勘查院
电力系统自动化论文:也谈电力系统中电气自动化技术的应用 1计算机技术在电力系统自动化应用 计算机控制技术在电力系统中起到了至关重要的作用。这是由于随着计算机技术的飞速发展,电力系统中用电等重要环节以及输电、发电、配电、变电环节都需要计算机技术的支撑,这样就会使得电力系统自动化技术同时得到了快速地发展。 智能电网技术的应用 信息管理系统作为计算机技术中应用最为广泛的技术之一,电力系统自动化技术与计算机技术结合所形成针对整个全局进行智能控制的技术,也就是智能电网技术,是一个最具典型性的技术,涵盖了配电、输变电和用户以及调度、发电的各个环节。其中变电站自动化系统、稳定控制系统等被广泛应用到计算机技术的系统中,同时一样的还有诸如调度柔性交流输电以及自动化系统等。目前这种数字化电网建设,一定程度上可以说是智能电网的雏形,实际上也为我国建设智能电网做着准备工作。智能电网中较为典型的有智能电网的通信技术,同时在建设的过程中需要很多依托计算机的技术,需要具备实时性、双向性、可靠性的特征,需要先进的现代网络通信技术的应用,而且该系统也是完全依托计算机技术而存在的,同时具有信息管理系统。 变电站自动化技术的应用 可以说,变电站的自动化的实现又是依托计算机技术的发展实现的,要实现电力生产的现代化,一个不可缺少的、重要的环节就是实现变电站的自动化。变电站依赖计算机技术实现自动化,在实现的过程中计算机也得到了充分利用,二次设备也随之实现集成化、网络化、数字化,完全是采用计算机电缆或光纤代替电力信号电缆。变电站实现自动化,实现计算机屏幕化以及运行管理和记录统计实现自动化,另外两个组成部分是操纵以及监视,变电站的整体自动化才得以实现,正是如此多的组成部分实现了计算机的自动化管理。为了联系发电厂与电力用户,变电站以及与之相关的输配电线路必不可少。变电站自动化的实现,不仅组成电网调度自动化的一个重要组成部分,更是为了满足变电站的运行操作任务。 电网调度自动化的应用 电网调度自动化是电力系统自动化中最主要的组成部分,目前我国将电网调度自动化分为五级,其中各级电网的自动化调度都是与计算机技术的应用分不开的,从高到低分别是:国家电网、大区、省级、地区以及县级调度。其中最重要的组成部分就是电网调度控制中心的计算机网络系统,这些装置在计算机系统的连结下形成一个自动化的电网调度系统,将整个的结合起来。其他的主要组成部分有工作站、服务器、变电站终端设备、调度范围内的发电场、大屏蔽显示器、打印设备。计算机在电网调度自动化的作用不仅要实现对电网运行安全分析的监控,还要实现实时数据的采集,更要实现电力系统的电力负荷预测以及状态估计等功能。因此种种这些,都是通过电力系统专用广域网连结的测量控制以及下级电网调度控制中心等装置。 2电力系统自动化中plc技术的应用 plc是计算机技术与继电接触控制技术相互结合的产物,其存储器采用了可编程序以实现在其内部存储进行控制、运算、记录等操作指令。该技术是为了在工业环境下使用而设计的一种可编程逻辑控制器系统。该技术近年来被广泛应用于电力系统自动化中,解决了传统控制系统内可靠性低、接线复杂、灵活性较差以及耗能高等缺点。 plc技术的数据处理 plc可以完成数据的采集、分析及处理,具有排序、查表、数学运算、数据转换、数据传送以及位操作等功能。这些数据可以利用通信功能传送到别的智能装置,可以完成一定的控制操作,与存储在存储器中的参考值比较,也或将它们打印制表。数据可用于过程控制系统,也可以处理一般用于大型控制系统,如无人控制的柔性制造系统。 plc技术的闭环过程控制 并过程控制是指对压力、温度、流量等连续变化的模拟量的闭环控制,plc通过模拟量i/o模块对模拟量进行闭环pid控制,并且实现数字量与模拟量之间的d/a、a/d转换。可使用专用的pid模块,也可用pid子程序来实现。 plc技术的开关量控制 火力发电系统内的辅助系统的工艺流程的控制多为顺序控制和开关量控制两种。用许多行业也应用到plc进行开关量控制,如机床电气控制、电机控制以及电梯运行控制、汽车装配线和啤酒灌装生产线等。plc技术的输出和输入信号都是通/断的开关信号。工业控制中应用最多的控制是开关量的逻辑控制。控制的输出、输入点数均可通过扩展实现,从十几个到成千上万个点,不受限制。 plc技术的顺序控制 随着国家对节能减排要求的逐步提高以及改革的深入,近年来大型火电企业的辅助系统均已由原来的继电控制器升级成plc控制系统,该行业在生产过程中降低资源损耗和提高效益,已成为各企业的管理最终目标。因此随着科技的进步,各电厂对类似企业辅助车间的自动控制水平也提出了更高的要求,而采用plc控制系统不仅可以通过信息模块单独控制某个工艺流程,并且可以与通信总线连接来协调全厂生产工作。 电力系统自动化论文:电力系统中的电气自动化技术 前言 电气自动化专业在我国最早开设于5o年代,名称为工业企业电气自动化。虽经历了几次重大的专业调整,但由于其专业面宽,适用性厂,一直到现在仍然焕发着勃勃生机。据教育部最新公布的本科专业设置目录,它属于工科电气信息类。新名称为电气二程及其自动化或自动化。 随着电力电子技术、微电子技术沟迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,下面仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 1、全控型电力电子开关逐步取代半控型晶闸管 5o年代末出现的晶闸管标志着运动控制的新纪元。它是第一代电子电力器件,在我国至今仍广泛用于直流和交流传动控制系统。随着交流变频技术的兴起,相继出现了全控式器件—— gtr、gto、p—moseft等。这是第二代电力电子器件。由于目前所能生产的电流/电压定额和开关时间的不同,各种器件各有其应用范围。 gtr的二次击穿现象以及其安全工作区受各项参数影响而变化和热容量小、过流能力低等问题,使得人们把主要精力放在根据不同的特性设计出合适的保护电路和驱动电路上,这也使得电路比较复杂,难以掌握。 gt0是一种用门极可关断的高压器件, 它的主要缺点是关断增益低,一般为4~5,这就需要一个十分庞大的关断驱动电路,且它的通态压降比普通晶闸管高,约为2~4.5v,开通di/dt和关断dv/dt也是限制gto推广运用的另一原因,前者约为500a/u s,后者约为500v/u s,这就需要一个庞大的吸收电路。 由于gtr、gt0 等双极性全控性器件必须要有较大的控制电流,因而使门极控制电路非常庞大,从而促进厂新一代具有高输入阻抗的m0s结构电力半导体器件的一切。功率mosfet是一种电压驱动器件,基本上不要求稳定的驱动电流,驱动电路只需要在器件开通时提供容性充电电流,而关断时提供放电电流即可,因此驱动电路很简单。它的开关时间很快,安全工作区十分稳定,但是p—mosfet的通态电压降随着额定电压的增加而成倍增大,这就给制造高压p—mosfet造成了很大困难。 igbt是p—mosfet工艺技术基础上的产物, 它兼有mosfet高输入阻抗、高速特性和gtr大电流密度特性的混合器件。其开关速度比p—mosfet低,但比gtr快 其通态电压降与gtr相拟约为1.5~3.5v,比p—mosfet小得多,其关断存储时间和电流i、降时间为别为o.2~o.4 u s和o.2~1.5 s,因而有较高的工作频率,它具有宽而稳定的安个工作区,较高的效率,驱动电路简单等优点。 m0s控制晶闸管(mct)是一种在它的单胞内集成了mosfet的品闸管,利用m0s门来控制品闸管的开通和关断,具有晶闸管的低通态电压降,但其工作电流密度远高igbt和gtr,在理论上可制成几千伏的阻断电压和几十千赫的开关频率,且其关断增益极高。 lgbt和mgt这一类复合型电力电子器件可以称为第三代器件。在器件的复合化的同时,模块即把变换器的双臂、半桥乃至全桥组合在一起大规模生产的器件也已进入实用。在模块化和复合化思路的基础上,其发展便是功率集成电路pic(power, integrated circute),在pic中,不仅主回路的器件,而月驱动电路、过压过流保护、电流检测甚至温度自动控制等作用都集成到一起,形成一个整体,这可以算作第四代电力电子器件。 2、变换器电路从低频向高频方向发展 随着电力电子器件的更新,由它组成的变换器电路也必然要换代。应用普通晶闸管时,直流传功的变换器主要是相控整流,而交流变频动则是交一直一交变频器。当电力电子器件人第二代后,更多早采用pw m 变换器了、采用pw m 方式后,提高了功率因数,减少了高次谐波对电网的影响,解决了电动机在低频区的转矩脉动问题。 但是pw m 逆变器中的电压、电流的谐波分量产生的转矩脉动作用在定转子上,使电机绕组产生振动而发出噪声。为了解决这个问题,一种方法是提高开关频率,使之超过人耳能感受的范围,但是电力电子器件在高电压大电流的情况下导通或关断,开关损耗很大。开关损耗的存在限制了逆变器工作频率的提高。 3、交流调速控制理论日渐成熟 矢量控制的基本思想是仿照直流电动机的控制方式,把定子电流的磁场分量和转矩分量解祸开来,分别加以控制。这种解藕,实际上是把异步电动机的物理模型设法等效地变换成类似于直流电动机的模式,这种等效变换是借助于坐标变换完成的。它需要检测转子磁链的方向,且其性能易受转子参数,特别是转子回路时间常数的影响。加上矢量旋转变换的复杂性,使得实际的控制效果难于达到分析的结果。 大致来说,直接转矩控制,用空间矢量的分析方法,直接在定子坐标系下分析计算与控制电流电动机的转矩。采用定子磁场定向,借助于离散的两点式调节(band—band控制)产生pwm 信号,直接对逆变器的开关状态进行最佳控制,以获得转矩的高动态性能。 4、通用变频器开始大量投入实用 一般把系列化、批员化、占市场量最大的中小功率如400kva以下的变频器称为通用变频器。从产品来看,第一代是普通功能型u/f控制型,多彩用16位cpu,第二代为高功能型u/f型,采用32位dsp,或双16位cpu进行控制,采用了磁通补偿器、转差补偿器和电流限制拄制器. 具有挖上机和“无跳闸”能力,也称为“无跳闸变频器”。这类变频器目前占市场份额最大、第三代为高动态性能矢量控制型。 5、单片机、集成电路及工业控制计算机的发展 以mcs一51代表的8位机虽然仍占主导地位 但功能简单,指令集短小,可靠性高,保密性高,适于大批量生产的pic系列单片机及gm$97c(二系列单片机等正在推广,而且单片机的应用范围已开始扩展至智能仪器仪表或不太复杂的工业控制场合以充分发挥单片机的优势另外,单片机的开发手段也更加丰富,除用汇编语言外,更多地是采用模块化的c语言、pl/m 语言。 6、结束语 随着电力电子技术、微电子技术迅猛发展,原有的电力传动(电子拖动)控制的概念已经不能充分概抓现代生产自动化系流中承担第一线任务的全部控制设备。而且,电力拖动控制已经走出工厂,在交通、农场、办公室以及家用电器等领域获得了广泛运用。它的研究对象已经发展为运动控制系统,仅对有关电气自动化技术的新发展作一些介绍。 电力系统自动化论文:对于电力系统中配网自动化技术探讨 论文摘要:配电网自动化是运用计算机技术、自动控制技术、电子技术、通信技术及新的高性能的配电设备等技术手段,对配电网进行离线与在线的智能化监控管理,使配电网始终处于安全、可靠、优质、经济、高效的最优运行状态。配网自动化是提高供电可靠性和供电质量、扩大供电能力、实现配电网高效经济运行的重要手段,也是实现智能电网的重要基础之一。通过对配网自动化技术现状的分析,找出目前电网中配网自动化技术存在的问题,最后研究了未来配网自动化技术的发展趋势。 论文关键词:电力系统;配网自动化;通信技术 一、配网自动化的发展历程 我国配电自动化的发展大致经历了三个阶段,第一个阶段是自动化阶段,它的主要原理是不同的自动化开关设备相互支持;第二个阶段是计算机阶段,它主要基于计算机大规模云计算处理相关的配网问题;第三个阶段是使用现代控制理论支持的现代自动化阶段。 在配网自动化的第一个阶段里,主要的思路是当系统发生故障时,通过断路器等二次继保设备之间的相互配合,快速切除故障,不需要计算机介入进行实时控制,在这一阶段里使用的设备主要是二次物理设备。但是,在这一阶段里,受电源和继保装置的影响,自动化程度非常低。在这一阶段,当在系统正常运行时,不能实时侦测系统的运行状态,仅当系统发生故障时,二次设备才能发挥作用;当系统的运行方式发生变化后,需要工作人员重新到现场进行整定计算;恢复事故区域供电时,不能自动采取最优化措施;在事故恢复阶段,需采用多次重合闸,以保证系统的正常运行,但是,这种方法对系统设备的损伤很大。目前,这些设备在我国大部分地区仍在使用。 基于大规模计算机云计算的配网自动化技术是发展的第二阶段,在这一阶段里,对电力通信的要求较高,主要运用了现代通信技术、计算机技术和电力电子技术,在配电网正常运行时也能监视电网运行状况,真正意义上实现了遥信、遥测、遥控、遥调功能。在故障时,能够通过监控设备及时发现非正常状态,并由调度员通过遥控远方设备,隔离故障区域和恢复健全区域供电。 具有自动控制功能的现代配电自动化阶段,是进入配电自动化发展的第三阶段,计算机技术得到更好的应用,实现了配电网自动控制功能。集成了配电网scada系统、配电地理信息系统、馈线自动化、变电站自动化、需求侧管理、调度员仿真调度、故障呼叫服务系统和工作管理等一体化的综合自动化系统,初步实现了馈线分段开关遥控、电容器组调节控制、用户负荷控制和远方自动抄表等功能。 面对世界电力积极开展智能电网研究的新动向,借鉴欧美等国家和地区的先进经验和技术理论,国家电网公司结合我国国情和能源供应,用电服务的新需求,于特高压输电国际会议上正式提出了立足自主创新,建设以特高压为骨干网架,各级电网协调发展,以信息化、自动化、互动化为特征的坚强配电网的发展目标,从而拉开了我国配电网研究和建设实施的序幕。 二、配网自动化技术存在的问题 1.功能设计单一 提高供电可靠率,是配电网自动化功能设计的传统思路。但电力可靠性中心简报数据表明,现阶段影响供电可靠性的主要是例行检测时配电网停电,这一阶段停电时间远大于由于配电网故障导致的停电。不断提高配网管理水平,大大减少例行检测的停电时间和次数,是发展配电网自动化技术的一个重要方面。 2.出现在配电网里的孤岛情况 在现阶段,不同的电力企业里,资源的种类多,各种资源难以整合到一起。部门内部信息共享能力差,企业部门之间的信息更是难以交流,这进一步导致了配电网管理出现紊乱,分析数据局部冗余。这种现象的出现,使得系统难以经济、安全运行。 3.新设备的出现对系统影响较大 在设备资产管理中缺乏整体考虑和长远考虑,盲目追求最新的设备,不注重系统整体运行情况,造成新老设备难以整合到一起,从而无法达到整体最优的效果。 4.在结构设计里不能统一设计 在配电系统实际运行时,往往出现主控方与受控方的信息不相关,网络传输能力不够,一次设备过老,导致新老设备不匹配。特别是将先进的二次设备和老旧的一次设备整合到一起,造成系统无法正常运行,严重影响配网自动化功能的实现和管理的优化。 5.管理体制中出现的弊端 配电自动化技术主要覆盖生产、营销两大专业,传统管理方式单纯强调垂直专业管理,而没有条块结合分工协作的保证措施。同时,在功能设计过程中,还存在重系统、轻客户管理,重形式轻实效的思维定式,导致技术缺失和管理漏洞,使得配电自动化技术无法满足现代电力系统的要求。 6.当前与长远的衔接问题 配电自动化技术涉及面广,投资额大,既要考虑企业未来发展需要,又要着眼于现有系统的充分利用,因此,电力企业应从技术,管理上采取措施,为配电自动化系统扩容及其功能完善做好准备。在实际生产中,应该开发和利用可扩展的管理系统模块和功能扩展性强的先进设备;而在管理过程中,更要摈弃传统的只注重当前利益而忽视长远利益的做法,应提倡资产全寿命周期管理的理念,解决当前和长远利益权衡问题。 三、配网自动化技术未来的发展趋势 随着科技的发展,配电网自动化展现出配电系统的智能化、自动化,信息化和互动化的新特征。配电自动化技术的未来发展趋势体现在以下七个方面。 1.配网自动化的综合型受控端 新型综合受控端基于高速scada系统,可以实现电网信息的快速采集和信号的综合处理,并且大大减少了受控端的数量,从而使系统的规模得到简化。这种受控端不仅具有以往终端所具有的功能,还可以实时监测系统的潮流分布、电压情况、系统是否产生震荡、频率是否满足要求等,将这些信息传递给主控方,供进一步分析使用。同时,这些受控端之间还可以进行相互通信,进一步提高数据的精确程度。 2.配电线路载波通信技术和基于因特网的ip通信技术 通信系统一直是配电网自动化的难点之一。在10kv及以下的配电系统里,由于受控端数目多,对通信的要求也显著提高。因此,如果要实现系统潮流实时监测、频率控制等需求,稳定的大容量的高速载波通信系统是必备的。该系统不仅可以满足上述需求,还可以为客户提供更多的生活服务,如电力线上网等。另外,光纤通信具有容量大、可靠性高、传输速率高等优点,已成为主流通信系统的首选。随着成本的降低,采用光纤通信作为配电系统自动化的主干通信网已得到普遍共识。随着通信技术的进步,基于城市光纤网的ip通信技术充分利用了光纤通信技术抗干扰能力强、误码率低、传递快速和ip通信方式的通用兼容性接口等优越性,可望成为智能配电网自动化系统的前沿通信技术。 3.定制电力技术 定制电力技术是柔性配电系统的实际应用,它将智能电网技术、柔性送电技术、云计算技术等高科技技术用于中低压配电网,用以消除谐波,防止电压闪变,保证各相对称,提高供电可靠性和经济性。主要由电压稳定器、快速无功补偿器、频率检测器、高速断路器等设备组成。当系统出现突然增大负荷或者瞬间丢失大负荷时,该技术可以瞬间发现系统的变化,并满足极限情况下系统的稳定,该技术应用于配网自动化中,可以实现系统实时优化,满足高层次用户的需求。 4.新型fa系统 新型的fa系统主要的思路是实现分布式电源,即根据不同的负荷就地提供合适的电源,减小线路传输的损耗,提高能量利用率。根据国家电网制订的未来发展方案,未来我国将把输配电系统分离,并在用户端设立电网提供者的信息,用户可以根据实时电价选择供电方。新型fa系统应用于配网自动化中也存在许多困难,主要有:分布式电源位置不确定,配网的运行方式多变,从而导致二次设备难以满足要求。 5.配电系统的集中化管理 在以往的配网系统中,用户是分散的,系统被迫分离为多岛,多岛之间功能相似,但系统难以交流,通道不可共享。集中化管理的配电系统,可以利用先进的通信网络将配电网控制中心与系统多岛连接在一起。比如,将scada系统与配网控制中心通过接口连接起来,形成一个多级系统。实现该系统的应用,最好的方法是最大限度利用用户原有的软硬件资源,保护用户的投资,实现实用化管理和多厂家产品共享的原则。 6.优化的系统配电网运行 随着社会的发展和电力企业体制改革的推进,国家电网也逐渐以经济效益作为一个阶段性目标。这要求供电企业要不断分析电网的运行状态,提出最优潮流的方案,即按照状态估计、潮流计算、最优潮流控制来对系统进行优化,在保证可靠性的同时提高系统的经济性。配网要在运行中提高经济效益,还应当优化系统的网络结构,尽量保证二次设备“不误动,不据动”,防止因系统突发事件导致巨大的经济损失。 7.信息一体化的配电网络 信息一体化是未来社会的发展趋势,配电网不是一个单独的部分,而是电力系统的一个重要的组成部分。在未来的发展中,配电网络要更多的考虑电力系统这个整体的重要信息,而不是单单关注配电网区域的信息。信息一体化的配电网系统需要满足信息实时搜索机制,支持公共信息模型等国际电工信息传输标准,实现智能化的配电系统,满足电力设备的二次网络安全方案。 电力系统综合自动化阐述 【摘要】电力系统综合自动化是上世纪中后期提出的一个概念,它包含的内容比较广泛,其主要目标就是要实现电力从生产到供应的时效最短化、安全最大化和运行成本最小化,本文就电力系统综合自动化的一些基础性知问题予以阐述。 【关键词】电力系统 综合自动化 控制系统 一、引言 2008年春节来临之时,我国南方遇到了半世纪未遇的特大雨雪冰冻天气,南方电网设施遭受到了毁灭性打击,一时间造成列车停运和较大部地区供电中断,使南方电网遭受了前所未有的重大考验。这次灾害留给我们的教训是深重的。电力系统自动化和 现代 化 发展 的水平,一定程度上影响着电力设施的稳定和安全。本文意在电力系统综合自动化发展状况和未来发展趋势作简要阐述。 二、电力系统综合自动化相关方面的解析 电力系统综合自动化是基于科技发展和 计算 机 网络 技术的出现而逐步形成的一个概念,是一个综合发电厂、变电站、输配网络和用户的集成概念,其概念研究和实现的主要目的就是如何更好地掌控和监视电力从出厂到供应的全过程,使输配过程更有效和通畅。电力系统综合自动化主要包括电网调度自动化、发电厂自动化(包火力和水力发电厂)、电力系统信息自动 传输、电力系统反事故自动化、供电系统自动化以及电力 工业 管理系统的自动化。其实质就是如何使电力在生产—传输—用户过程中实行有效自动化控制,从而实现电力供应的迅捷、损耗的最小和安全可靠。 图1三层控制系统模型电力系统综合自动化基本工作流程是,在相对的中心地带的调控中心装置现代化的计算机,以此向四周辐射网络系统,围绕这一中心的发电厂、变电站之间则设置信息服务和反馈的远方监视控制装置,并时时进行监控,从而形成了一个立体化的网络覆盖面,形成全面的畅通的信息传达和指令传输。中心计算机负责总体调控,而相关的监控设备则主要负责诸如设备操作和事故内容的记录、编制各种报表的记录处理、系统异常事故的自动恢复操作和常规操作的自动化等。在此基础上,形成以控制部件为中心,通过计算机和计算机的结合,以及终端硬件装置与控制计算机的结合,运用各种软件实现控制范围的扩大和自动化程度的深化。电力系统综合自动化采用的是分层控制的操作的方式,即在调度所、控制所和发电厂、变电站的各组织分层间,按所管辖功能范围分担和综合协调控制功能,以达到系统合理 经济 可靠运行目的的控制系统。当前,分层控制依据电力系统的大小一般分为二层和三层控制。具体情况如下图1和图2。 图2二层控制系统模型中央控制所相当于一个中枢神经,负责总体性的控制。主要是负荷-频率控制,主干系统的电压控制,发电厂、变电站的监视系统,系统安全监视控制,调度记录统计,发电计划系统构成。配有cpu(控制用计算机)、cdt(循环数字遥测)、tc(远方监视控制装置)、ssc(系统稳定控制装置)、vqc(电压-无功率控制装置)。中央控制所得主要功能就是维持整个系统的有效运行和设备的完整性。而中央控制所的下行任务则需要由地方控制所来完成,从而形成一个上下联动的完整系统。地方控制所主要功能是对发电厂、变电所进行有效监控。对地方系统的电压控制、安全监视、水工调度、运行记录、报告和通报发电计划与系统构成计划等等,除发电厂无功功率控制装置不配备外,其他设备功能基本与中央控制所相同,在此不一一赘述。 中央和地方控制所实际上是调度自动化的主要内容,其主要作用就是对电网安全运行进行时时监控、对电网实行有效的 经济 调度以及对电网运行安全分析和事故处理。这些功能的实现必须有 计算 机系统和数据信息传输 网络 为基础的数据采集与监控(scada),配以自动发电控制(agc),经济调度控制(edc),安全分析(sa)等等软件来实施。 图3配电所数字型保护控制装置电力系统综合自动化对变电站保护和控制也提出了更高的要求,它必须要具有集中控制功能和有先进的继电保护和控制,并能远距离控制、抗电磁干扰;有事件记录;可无人值班;能适应全系统统一控制的需要;满足分期建设的要求。配置的基本原则体现在:分层;数据分快、中、慢速传递;保护系统通信高度优先,但不经常占用;保护具有独立工作能力;功能处理器配置成群;数据采集装置设在开关站内;数据采集装置的数量和地点应具有灵活性;备用方式的选择具有灵活性。配电变电所数字型保护控制装置构成如上图3。 城乡配电网的实现较为复杂。在实现主网、发电厂、变电所自动化的同时,国外先进的电力部门已开始用先进的配电设备装备配电系统,组成配电scada系统,通过光纤等通信手段控制监测城乡的配电,例如配电系统的电压电流监测、控制自动重合器、启动分路开关等。电力系统综合自动化实施的一个至关重要的手段是:数据性信息的传输必须有一个可靠的调度通信网,传输电力生产过程中的安全监测数据,生产调度数据、远动数据及行政、财务、供应及计划管理数据等。电力系统综合自动化中的信息传递主要分为从上至下和从下至上两种方式。从上至下的信息传递一般称为下行信息传递,主要是从各级控制所下达到发电厂、变电站的指令和操作信息,从下至上的信息传递一般称为上行信息传递,就是传达判断、处理所需信息。 三、我国电力系统综合自动化的 发展 方向 我国电力系统综合自动化的发展方向就是全面建立dms系统,通过dms系统,一,可以提高电气综合管理水平,适应 现代 电力系统技术发展的需要;二,使电气设备保护控制得到优化,消除大面积停电故障,提高供电系统的可靠性;三,能够建立快速电气事故处理机制,使故障停电时间减到最短,对生产装置的影响也可以大大降低;管理人员可以随时掌握整个电力系统运行情况以及电流。电压、电量、功率等各种运行参数,实现电力平衡、负荷监控、精确计量和节约用电等多种功能;四,改变了现行的运行操作及变电值班模式,实现了真正意义的无人值守变电站管理方式,达到大幅度减员增效的目的。 四、对电力系统综合自动化的几点思考 电力系统综合自动化是一个集传统技术改造与现代技术进步于一体的技术总体推进过程。虽然,当前电力系统的综合自动化已经进入以计算机技术和监控技术开发为主要标志内的阶段,但对于我国这样一个电力需求大、电网建设复杂而电力系统综合自动化改革开始较晚的国家来说,在追赶先进技术的同时,还必须要注重对传统技术和设备的改进,只有这样才能保证电力系统综合自动化的早日全面实现。 电力系统自动化论文:电力系统自动化发展趋势及新技术的应用 [摘要] 现代 社会对电能供应的“安全、可靠、 经济 、优质”等各项指标的要求越来越高,相应地,电力系统也不断地向自动化提出更高的要求。电力系统自动化技术不断地由低到高、由局部到整体 发展 ,本文对此进行了详细的阐述。 [关键词]电力系统自动化 发展 应用 一、电力系统自动化总的发展趋势 1.当今电力系统的自动控制技术正趋向于: (1)在控制策略上日益向最优化、适应化、智能化、协调化、区域化发展。 (2)在设计分析上日益要求面对多机系统模型来处理问题。 (3)在理论工具上越来越多地借助于现代控制理论。 (4)在控制手段上日益增多了微机、电力 电子 器件和远程通信的应用。 (5)在研究人员的构成上益需要多“兵种”的联合作战。 2.整个电力系统自动化的发展则趋向于: (1)由开环监测向闭环控制发展,例如从系统功率总加到agc(自动发电控制)。 (2)由高电压等级向低电压扩展,例如从ems(能量管理系统)到dms(配电管理系统)。 (3)由单个元件向部分区域及全系统发展,例如scada(监测控制与数据采集)的发展和区域稳定控制的发展。 (4)由单一功能向多功能、一体化发展,例如变电站综合自动化的发展。 (5)装置性能向数字化、快速化、灵活化发展,例如继电保护技术的演变。 (6)追求的目标向最优化、协调化、智能化发展,例如励磁控制、潮流控制。 (7)由以提高运行的安全、经济、效率为完成向管理、服务的自动化扩展,例如mis(管理信息系统)在电力系统中的应用。 近20年来,随着 计算 机技术、通信技术、控制技术的发展,现代电力系统已成为一个计算机(computer)、控制(control)、通信(communication)和电力装备及电力电子(power system equiqments and power electronics)的统一体,简称为“cccp”。其内涵不断深入,外延不断扩展。电力系统自动化处理的信息量越来越大,考虑的因素越来越多,直接可观可测的范围越来越广,能够闭环控制的对象越来越丰富。 二、具有变革性重要影响的三项新技术 1.电力系统的智能控制 电力系统的控制研究与应用在过去的40多年中大体上可分为三个阶段:基于传递函数的单输入、单输出控制阶段;线性最优控制、非线性控制及多机系统协调控制阶段;智能控制阶段。电力系统控制面临的主要技术困难有: (1)电力系统是一个具有强非线性的、变参数(包含多种随机和不确定因素的、多种运行方式和故障方式并存)的动态大系统。 (2)具有多目标寻优和在多种运行方式及故障方式下的鲁棒性要求。 (3)不仅需要本地不同控制器间协调,也需要异地不同控制器间协调控制。 智能控制是当今控制理论发展的新的阶段,主要用来解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题;特别适于那些具有模型不确定性、具有强非线性、要求高度适应性的复杂系统。 智能控制在电力系统工程应用方面具有非常广阔的前景,其具体应用有快关汽门的人工神经 网络 适应控制,基于人工神经网络的励磁、电掣动、快关综合控制系统结构,多机系统中的asvg(新型静止无功发生器)的自学习功能等。 2.facts和dfacts (1)facts概念的提出 在电力系统的 发展 迫切需要先进的输配电技术来提高电压质量和系统稳定性的时候,一种改变传统输电能力的新技术——柔性交流输电系统(facts)技术悄然兴起。 所谓“柔性交流输电系统”技术又称“灵活交流输电系统”技术简称facts,就是在输电系统的重要部位,采用具有单独或综合功能的电力 电子 装置,对输电系统的主要参数(如电压、相位差、电抗等)进行调整控制,使输电更加可靠,具有更大的可控性和更高的效率。这是一种将电力电子技术、微机处理技术、控制技术等高新技术应用于高压输电系统,以提高系统可靠性、可控性、运行性能和电能质量,并可获取大量节电效益的新型综合技术。 (2)facts的核心装置之一——asvc的研究现状 各种facts装置的共同特点是:基于大功率电力电子器件的快速开关作用和所组成逆变器的逆变作用。asvc是包含了facts装置的各种核心技术且结构比较简单的一种新型静止无功发生器。 asvc由二相逆变器和并联电容器构成,其输出的三相交流电压与所接电网的三相电压同步。它不仅可校正稳态运行电压,而且可以在故障后的恢复期间稳定电压,因此对电网电压的控制能力很强。与旋转同步调相机相比,asvc的调节范围大,反应速度快,不会发生响应迟缓,没有转动设备的机械惯性、机械损耗和旋转噪声,并且因为asvc是一种固态装置,所以能响应 网络 中的暂态也能响应稳态变化,因此其控制能力大大优于同步调相机。 (3)dfacts的研究态势 随着高科技产业和信息化的发展,电力用户对供电质量和可靠性越来越敏感,电器设备的正常运行甚至使用寿命也与之越来越息息相关。可以说,信息时代对电能质量提出了越来越高的要求。 dfacts是指应用于配电系统中的灵活交流技术,它是hingorani于1988年针对配电网中供电质量提出的新概念。其主要内容是:对供电质量的各种问题采用综合的解决办法,在配电网和大量商业用户的供电端使用新型电力电子控制器。 3.基于gps统一时钟的新一代ems和动态安全监控系统 (1)基于gps统一时钟的新一代ems 目前应用的电力系统监测手段主要有侧重于记录电磁暂态过程的各种故障录波仪和侧重于系统稳态运行情况的监视控制与数据采集(scada)系统。前者记录数据冗余,记录时间较短,不同记录仪之间缺乏通信,使得对于系统整体动态特性分析困难;后者数据刷新间隔较长,只能用于分析系统的稳态特性。两者还具有一个共同的不足,即不同地点之间缺乏准确的共同时间标记,记录数据只是局部有效,难以用于对全系统动态行为的分析。 (2)基于gps的新一代动态安全监控系统 基于gps的新一代动态安全监控系统,是新动态安全监测系统与原有scada的结合。电力系统新一代动态安全监测系统,主要由同步定时系统,动态相量测量系统、通信系统和中央信号处理机四部分组成。采用gps实现的同步相量测量技术和光纤通信技术,为相量控制提供了实现的条件。gps技术与相量测量技术结合的产物——pmu(相量测量单元)设备,正逐步取代rtu设备实现电压、电流相量测量(相角和幅值)。 电力系统调度监测从稳态/准稳态监测向动态监测发展是必然趋势。gps技术和相量测量技术的结合标志着电力系统动态安全监测和实时控制时代的来临。 随着 计算 机技术,控制技术及信息技术的发展,电力系统自动化面临着空前的变革。多媒体技术、智能控制将迅速进入电力系统自动化领域,而信息技术的发展,不仅会推动电力系统监测的发展,也会推动电力系统控制向更高水平发展。 电力系统自动化论文:浅论电力系统配电网自动化的应用 论文关键词:电力系统;配电网;自动化;应用 论文摘要:本文分析了电力系统配电网自动化的实施目的、实施原则及自动化模式方案,以加快配电网自动化的发展,提高配电网供电的可靠性。 我国电力系统自动化在发电厂、变电站、高压网络、电力调度等方面都有较好的发展和应用,但是在配电网络方面还较为滞后,这是由于我国电力建设资金短缺,长期以来侧重电源和大电网建设的缘故,使配电网络技术发展受到严重的影响。设备落后、不安全的因素较多等状况,造成了配电网用电质量及供电可靠性方面较难满足要求。近几年来,随着电力事业的发展,各种新电器广泛应用于生活、生产,给人类带来了巨大的便利,但同时,也使人类社会对电的依赖日益加深。电力作为一种商品进入市场,配电网供电可靠性已是电力经营者必须考虑的主要问题。国家电力公司为规范电力公司的运作,真正体现服务人民的企业宗旨,对电能质量提出了较高的要求,尤其对供电可靠性制定了明文规定:一般城市地区为99.96%,使每户年平均停电时间不大于3.5h;重要城市中心区应达99.99%,每户年平均停电时间不大于53min。对照这一标准,我们还有很大差距。因此加快配电网自动化的建设与应用,是提高配电网供电可靠性的一个关键环节,也是实现上述目标的重要内容。 城市配电自动化的内容是对城域所辖的全部柱上开关、开闭所、配电变压器进行监控和协调,既要有实现ftu的三遥功能,又要具备对故障的识别和控制功能,从而配合配电自动化主站实现城区配电网运行中的工况监测、网络重构、优化运行。由此,配电自动化的系统结构应当是一个分层、分级、分布式的监控管理系统,应遵循开放系统的原则,按全分布式概念设计。按照一个城区全部实施设计,系统必须将变电站级作为一个完整的通信、控制分层;系统整体设计可分为配调中心层、变电站层、中压网层、低压网层。 一、配电自动化实施目的 配电自动化在我国的兴起主要是缘于城网改造工程。长期以来配电网建设不受重视,结构薄弱,供配电能力低。国家出台的城网改造政策,提出要积极稳步推进配电自动化。配电自动化实现的目标可以归结为:提高电网供电可靠性,切实提高电能质量,确保向用户不间断优质供电;提高城乡电力网整体供电能力;实现配电管理自动化,对多项管理过程提供信息支持,改善服务;提高管理水平和劳动生产率;减少运行维护费用和各种损耗,实现配电网经济运行;提高劳动生产率及服务质量,为电力市场改革打下良好的技术基础。 二、配电自动化的实施原则 配电自动化是整个电力系统与分散的用户直接相连的部分,电力作为商品的属性也集中体现在配电网这一层上,配点网自动化应面向用户并适应经济发展水平。日本在20世纪80年代,已完成了计算机系统与配电设备结合的配电自动化系统,主要城市的配电网络上投入运行,使得电网供电可靠性得到显著的提高,日本1996~1997年度平均每户停电0.1次,每次平均8 min,可靠性居全球之首。 1998年我国投巨资进行城乡电网改造。由于我国对电力是国家垄断经营,尚未真正实现电力市场化,各地发展很不平衡,因此配电自动化系统实施的目的必须适应终端用户的需求,而这种需求会因不同用户、因地、因行业而异随时变化。如果全面的实施配电自动化,应综合考虑,对于提高供电可靠性,应将它看作一个长期的市场行为。供电可靠性的提高是一个受多种因素制约、用多种手段有效协作后的结果,尤其依赖于系统管理水平的提高。故应将改造的重点转为采用各种综合手段提高供电质量,如采用不停电施工减少计划停电;开发应用配电自动化设备,实现远方监视、控制、协调,消除操作中人为因素可能导致的错误。供电企业在实施配电自动化时,也应首先研究客户长期的、变化的、潜在的需求,按现代的营销模式做市场调查、顾客群细分等,将配电自动化的实施同时作为整个电力营销策略中的环节之一;其次,量力而行,综合企业内已有的线路网络水平、调度自动化和变电站(开闭所)自动化水平、人员素质,制定实施的进度和规模。 三、配电网自动化模式方案 (一)变电站主断路器与馈线断路器配合方案 由变电站出线保护开关和馈线开关相配合,并由两个电源形成环网供电方案。也就是说优化配网结构,推行配电网“手拉手”,变电站出线保护开关具有多次重合功能,重合命令由微机控制,线路开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及开关具有自动操作和遥控操作功能,通信及远动装置,事故信息、监控系统由微机一次完成。设备与线路故障由主站系统判断,确认故障范围后,发令使故障段开关断开。 (二)自动重合器方案 此方案是将两电源连接的环网分成有限段数,每段线路由相邻的两侧重合器作保护。故障时,由上一级重合器开断故障,尽可能避免由变电站断路器行分合。当任一段故障时,应使故障段两端重合器分断,对故障进行隔离,线路分支线故障由重合器与分断器动作次数相配合来切除。 (三)自动重合分段器方案 每段事故由自动重合分段器根据关合故障时间来判断。此方案在时间设置上,应保证变电站内断路器跳开后,线路断路器再延时断开。然后站内断路器进行重合,保证从电源侧向负荷侧送电,当再次合上故障点时,站内断路器再次跳开,同时故障点两侧线路断路器将故障段锁定断开,确保再次送电成功。 (四)馈线自动化模式 1、就地控制模式,即利用重合器加分断器的方式实现。 2、计算机集中监控模式,即设立控制中心,馈线上各个自动终端采集的信息通过一定的通信通道远传回主站。在有故障的情况下,由主站根据采集的故障信息进行分析判断,切除故障段并实施恢复供电的方案。 3、就地与远方监控混合模式,采用断路器(重合器),智能型负荷开关,并且各自动化开关具有远方通信能力。这种方案可以及时、准确地切除故障,恢复非故障段供电,同时还可以接受远方监控,配电网高度可以积极参与网络优化调整和非正常方式下的集中控制。 电力系统自动化论文:浅论电力系统自动化中智能技术的应用 [论文关键词]电力系统自动化 智能技术 [论文摘要]简单回顾模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等典型智能技术在电力系统自动化中的运用。 电力系统是一个巨维数的典型动态大系统,它具有强非线性、时变性且参数不确切可知,并含有大量未建模动态部分。电力系统地域分布广阔,大部分元件具有延迟、磁滞、饱和等等复杂的物理特性,对这样的系统实现有效控制是极为困难的。另一方面,由于公众对新建高压线路的不满情绪日益增加,线路造价,特别是走廊使用权的费用日益昂贵等客观条件的限制,以及电力网的不断增大,使得人们对电力系统的控制提出了越来越高的要求。正是由于电力系统具有这样的特征,一些先进的控制手段不断地引入电力系统。本文回顾了模糊控制、神经网络控制、专家系统控制、线性最优控制、综合智能控制等五种典型智能技术在电力系统中的运用。 一、模糊控制 模糊方法使控制十分简单而易于掌握,所以在家用电器中也显示出优越性。建立模型来实现控制是现代比较先进的方法,但建立常规的数学模型,有时十分困难,而建立模糊关系模型十分简易,实践证明它有巨大的优越性。模糊控制理论的应用非常广泛。例如我们日常所用的电热炉、电风扇等电器。这里介绍斯洛文尼亚学者用模糊逻辑控制器改进常规恒温器的例子。电热炉一般用恒温器(thermostat)来保持几挡温度,以供烹饪者选用,如60,80,100,140℃。斯洛文尼亚现有的恒温器在100℃以下的灵敏度为±7℃,即控制器对±7℃以内的温度变化不反应;在100℃以上,灵敏度为±15℃。因此在实际应用中,有两个问题:①冷态启动时有一个越过恒温值的跃升现象;②在恒温应用中有围绕恒温摆动振荡的问题。改用模糊控制器后,这些现象基本上都没有了。模糊控制的方法很简单,输入量为温度及温度变化两个语言变量。每个语言的论域用5组语言变量互相跨接来描述。因此输出量可以用一张二维的查询表来表示,即5×5=25条规则,每条规则为一个输出量,即控制量。应用这样一个简单的模糊控制器后,冷态加热时跃升超过恒温值的现象消失了,热态中围绕恒温值的摆动也没有了,还得到了节电的效果。在热态控制保持100℃的情况下,33min内,若用恒温器则耗电0.1530kw·h,若用模糊逻辑控制,则耗电0.1285kw·h,节电约16.3%,是一个不小的数目。在冷态加热情况下,若用恒温器加热,则能很快到达100℃,只耗电0.2144kw·h,若用模糊逻辑控制,达到100℃时需耗电0.2425kw·h。但恒温器振荡稳定到100℃的过程,耗电0.1719kw·h,而模糊逻辑控制略有微小的摆动,达到稳定值只耗电0.083kw·h。总计达100℃恒温的耗电量,恒温器需用0.3863kw·h,模糊逻辑控制需用0.3555kw·h,节电约15.7%。 二、神经网络控制 人工神经网络从1943年出现,经历了六、七十年代的研究低潮发展到现在,在模型结构、学习算法等方面取得了大量的研究成果。神经网络之所以受到人们的普遍关注,是由于它具有本质的非线性特性、并行处理能力、强鲁棒性以及自组织自学习的能力。神经网络是由大量简单的神经元以一定的方式连接而成的。神经网络将大量的信息隐含在其连接权值上,根据一定的学习算法调节权值,使神经网络实现从m维空间到n维空间复杂的非线性映射。目前神经网络理论研究主要集中在神经网络模型及结构的研究、神经网络学习算法的研究、神经网络的硬件实现问题等。 三、专家系统控制 专家系统在电力系统中的应用范围很广,包括对电力系统处于警告状态或紧急状态的辨识,提供紧急处理,系统恢复控制,非常慢的状态转换分析,切负荷,系统规划,电压无功控制,故障点的隔离,配电系统自动化,调度员培训,电力系统的短期负荷预报,静态与动态安全分析,以及先进的人机接口等方面。虽然专家系统在电力系统中得到了广泛的应用,但仍存在一定的局限性,如难以模仿电力专家的创造性;只采用了浅层知识而缺乏功能理解的深层适应;缺乏有效的学习机构,对付新情况的能力有限;知识库的验证困难;对复杂的问题缺少好的分析和组织工具等。因此,在开发专家系统方面应注意专家系统的代价/效益分析方法问题,专家系统软件的有效性和试验问题,知识获取问题,专家系统与其他常规计算工具相结合等问题。 四、线性最优控制 最优控制是现代控制理论的一个重要组成部分,也是将最优化理论用于控制问题的一种体现。线性最优控制是目前诸多现代控制理论中应用最多,最成熟的一个分支。卢强等人提出了利用最优励磁控制手段提高远距离输电线路输电能力和改善动态品质的问题,取得了一系列重要的研究成果。该研究指出了在大型机组方面应直接利用最优励磁控制方式代替古典励磁方式。目前最优励磁控制的控制效果。另外,最优控制理论在水轮发电机制动电阻的最优时间控制方面也获得了成功的应用。电力系统线性最优控制器目前已在电力生产中获得了广泛的应用,发挥着重要的作用。但应当指出,由于这种控制器是针对电力系统的局部线性化模型来设计的,在强非线性的电力系统中对大干扰的控制效果不理想。 五、综合智能系统 综合智能控制一方面包含了智能控制与现代控制方法的结合, 如模糊变结构控制,自适应或自组织模糊控制,自适应神经网络控制,神经网络变结构控制等。另一方面包含了各种智能控制方法之间的交叉结合,对电力系统这样一个复杂的大系统来讲,综合智能控制更有巨大的应用潜力。现在,在电力系统中研究得较多的有神经网络与专家系统的结合,专家系统与模糊控制的结合,神经网络与模糊控制的结合,神经网络、模糊控制与自适应控制的结合等方面。神经网络适合于处理非结构化信息,而模糊系统对处理结构化的知识更有效。因此,模糊逻辑和人工神经网络的结合有良好的技术基础。这两种技术从不同角度服务于智能系统,人工神经网络主要应用在低层的计算方法上,模糊逻辑则用以处理非统计性的不确定性问题,是高层次(语义层或语言层)的推理,这两种技术正好起互补作用。神经网络把感知器送来的大量数据进行安排和解释,而模糊逻辑则提供应用和挖掘潜力的框架。因此将二者结合起来的研究成果较多。 除了上述方法,在电力系统中还应用了自适应控制、变结构控制、h∞鲁棒控制、微分几何控制等其它方法。总之,智能技术的广泛运用推动了电力系统的自动化进程。我们相信随着人们对各种智能控制理论研究的进一步深入,它们之间的联系也会更加紧密,相信利用各自优势而组成的综合智能控制系统会对电力系统起到更加重要的作用。 电力系统自动化论文:浅析电力系统信息管理自动化实现的途径与策略 论文关键词:电力系统 信息管理 自动化 实现 途径 策略 论文摘要:实践证明,在电力行业中实施信息化管理是其在市场经济条件下生存余发展的必由之路。随着我国电力体制改革不断的深入和电力市场逐渐形成,供电企业已经由原先让上级满意变成了让用户满意上来。本文,通过对电力系统管理现状的分析对其实现的途径和策略进行了探究,研究结果认为实现的途径和策略可以从政策和资金的投入、全员对其认识上提高和系统运用所需的知识学习三个方面上加以突破。 电力系统作为国家基础经济重要的一个环节,随着国内外环境的变化迅速发展,运用信息管理自动化建设对电力企业解决信息资源短缺与资源浪费之间的矛盾将成为必然。换句话讲,建立并拥有一整套先进的适合于电力系统自身需要的信息管理系统,已成为电力企业增强其市场竞争能力,实现信息化工作必然发展趋势。因此,对电力系统信息自动化实现的途径与策略探讨是一件非常有意义的事情。 一、电力系统管理的现状分析 电力行业是应用信息技术较早的行业之一,但限于当时的客观条件和人员素质,直至90年代初,仍处于一般应用水平,其信息化程度与客观需求和电子技术的迅猛发展,还存在着相当大的差距。但随着国家对其重视程度的提高,时至今日全国大部分省市级电力公司的信息管理系统已实用化,可以说信息化的管理模式已经基本形成。信息管理系统的运用虽然取得了一定的成效,但在应用效果上仍然感觉不是很理想,在不同地域、不同单位之间发展伤存在着不平衡性。尤其是一些县级电力企业的信息管理系统在开发和应用上处于相对滞后的位置。主要的问题体现在已经建立了信息管理系统在投入的资金所得到的回报并不明显。特别突出的问题就是管理规范上比较差,不能适应信息化建设的需求以及领导对信息化工作的不重视、管理方法不合理等。 另一方面,在信息化系统的运用过程中其系统本身也存在着一些问题。目前,较多的电力企业运用的信息管理系统(mis,manage—ment information system)是一个由人、计算机组成的能进行管理信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用的系统管理管理模式。其主要作用就是将企业相对孤立、零碎的信息转变并形成成一个相对比较完整、有组织的信息系统,这样一来就彻底解决了信息存放的“冗余”问题,大大提高了信息的利用效率。可以说这个系统在一定的程度可以最大限度地利用现代计算机及网络通讯技术从而实现企业的信息管理。但是由于msi技术本身固有的缺陷,使得msi无法适应多变的管理环境。基于mis无法满足人们对于管理信息系统需求的情况下,统(dss,decisions support system)便随之研发出来。二者的区别主要是msi是实现对信息的收集、传递、储存、加工、维护和使用,而dss更主要的是针对某一类型的半结构化和非结构化决策问题,通过对数据的分析、建立模型、挖掘规则等方式,为管理者提供决策支持信息。随着系统的不断运用和相关漏洞的修复,数据仓库的综合决策支持系统最终形成。以至于后期的数据仓库、olap、数据挖掘灯相结合起来所形成的综合决策支持系统(远程自动抄表系统、基于抄表数据的综合决策支持)。 总之,随着科技的不断进步以及管理者理念和对系统的把握,电力系统的信息管理自动化呈现出良好的发展势头。但是,我们看到硬件的不断发展也要看到软件发展的不足,即管理自动化系统的实现途径和策略。 二、实现的途径与策略 网络技术的迅猛发展 ,给信息管理电自动化硬件的集成提供了技术支持和保障 ,提高了系统的可靠性与实用性我们知道,在进行的信息管理目的就是要将各种信息收集过来 ,然后进行分类、整理、抽取和融合 ,获取有用的信息 ,最终为应用服务。所以,对供电企业而言 ,信息融合的主要目标是从企业的实际需要出发 ,融入先进的系统思想 ,深入配电网管理各个环节 ,构建一体化解决方案 ,实现配电网的数字化运营 ,并将以更加先进、实用、成熟的服务回报广大用户。为此,有效的运用信息管理系统是实现最优化服务的主要手段。那么,如何才能更有效的在电力系统管理中实施信息管理自动化呢,笔者对其途径与策略有如下几点思考。 首先,政策和资金的投入是管理自动化实现的保障。随着技术不断的发展,管理自动化系统也越趋于庞大、复杂,要想能有效的运用必须根据电力企业的特点进行修正。这其中就需要投入大量的人力、财力。不仅如此,一套管理自动化系统的投入使用同样要付出高额的费用。这些都需要得到国家政策上支持和资金上的大力投入。因此,国家支持是保障电力系统管理自动化实现的首要成功要素。 其次,通过全员对其认识上提高以确保实施的有效性。笔者认为,好的管理系统需要管理者的接纳,如果管理者对其有抵触情绪,那么你再好的系统也只是一个摆设。所以,加强对其系统的充分认识,了解其对于提升我们工作效率的好处,从认识上使系统工作人员产生重视的态度。这里面尤其要值得一提的就是相关主管部门领导的重视,对系统的实施是非常重要的。 最后,提高全员系统运用知识学习以确保实施的能力。实践证明,在信息管理自动化系统的运用过程中需要我们管理者掌握一定的知识和技能,因此对系统的全员进行相关培训是非常必要的,也是促进系统有效运行的有效途径和手段。事实已经告诉我们,新时期的电力系统发展更需要对知识的储备和技能的掌握。 电力系统自动化论文:试析电力系统调度自动化 论文摘要:阐述了我国电网的现状、电力系统调度运营所包含的内容、所要实现的目标以及电力系统自动化的组成和目前所存在问题的解决方案,并对电力系统调度自动化的未来进行了展望。 论文关键词:电力系统;调度自动化;信息 一、我国电网现状简介 电力系统是由发电、输电、变电、配电和用电设备以及控制、保护和通信设备组成的一个整体。目前我国电网进入了大电网、大电厂、大机组、超高压输电、高度自动控制的新时代 。电力系统规模逐渐扩大,各电网中500kv(包括330kv)主网架逐步形成和壮大,220kv电网不断完善和扩充,750kv输电工程(青海官亭—甘肃兰州东)已投入试运行,晋东南—南阳—荆门1000kv交流特高压试验示范工程已启动。现代电网的主要特征:坚强的超高压等级系统构成主网架的大系统;各个电网之间具有较强的联系;具有足够的调峰容量,能够实现agc;具有较高的供电可靠性;具有高度自动化的控制系统;具有高度自动化的管理系统;具有高素质的职工队伍。现代电网实行统一调度、分级管理、分层控制。 二、电力系统调度与运营包含的内容和要实现的目标 1.电力系统调度的任务 电力系统的调度就是对电力系统中所有的设备及其运行状态进行监控和调节,是一个指挥者。目前电力调度涵盖的范围较大,有自动化系统、继电保护等等。电力系统调度的任务主要是:尽设备最大能力满足负荷需要,使整个电网安全可靠连续供电,保证电能质量,经济合理利用能源,保证发电、供电、用电各方合法利益。 2.调度自动化的必要 电力系统是一个庞大而且复杂的系统,有几十个到几百个发电厂、变电所和成千上万个电力用户,通过多种电压等级的电力线路,互相连接成网进行生产运行。电能的生产输送过程是瞬间完成的,而且要满足发电量和用户用电量的平衡。[3]现在电力系统的发展趋势是电网日益庞大,运行操作日益复杂,所以当电网发生故障后其影响也越来越大。另一方面,用户对供电可靠性和供电质量的要求日趋严格,这就对电力系统运行调度人员和电力系统调度的自动化水平提出了更高的要求。电网调度自动化具有较大的经济效益,可以提高电网的安全运行水平。当发生事故时调度员能及时掌握情况,迅速进行处置,防止事故扩大,减少停电损失。地调采用自动化调度系统能减少停电率。当装备有直接监护用户的自动装置以后,可压低尖峰负荷。若采用分时和交换电价自动计量等经济办法管理电网,经济效益更大。因此,电网调度自动化是一项促进电力生产技术进步和有显著经济效益的重要工作,是电力系统不可缺少的组成部分。 3.电网调度自动化的组成部分及其功能 电网调度自动化系统,其基本结构包括控制中心主站系统、厂站端(rtu)和信息通道三大部分。根据功能的不同,可以将此系统划分为信息采集和执行子系统、信息传输子系统、信息处理子系统和人机联系子系统。[4]信息采集和执行子系统的基本功能是在各发电厂、变电所采集各种表征电力系统运行状态的实时信息,此外还负责接收和执行上级调度控制中心发出的操作、调度或控制命令。信息传输子系统为信息采集和执行子系统与调度控制中心提供了信息交换的桥梁,其核心是数据通道,它经调制解调器与rtu及主站前置机相连。信息处理子系统是整个调度自动化系统的核心,以计算机为主要组成部分。该子系统包含大量直接面向电网调度、运行人员的计算机应用软件,完成从采集到信息的各种处理及分析计算,乃至实现对电力设备的自动控制与操作。人机联系子系统将传输到调度控制中心的各类信息进行加工处理,通过各种显示设备、打印设备和其他输出设备,为调度人员提供完整实用的电力系统实时信息。调度人员发出的遥控、遥调指令也通过此系统输入,传送给执行机构。 4.电力系统调度自动化的应用现状 目前我国投运的系统主要有cc-2000、sd-6000、open-2000。这些系统都采用risc工作站和国际公认的标准:操作系统接口用posix,数据库接口用sql结构化访问语言,人机界面用osf/moyif、x-windows,网络通信用tcp/ip、x.25。实践应用表明这些系统基本功能均达到国内外同类系统的水平,且各有特点。 (1)cc-2000系统。采用开放式系统结构设计及面向对象的技术,利用事件驱动和封装的思想为应用软件提供透明的接口。采用面向对象技术,并引进了一个大对象的概念,以适应封装性、继承性以及事件驱动的要求。支撑系统专用性和通用性的有机结合,既适应电力系统的需要,又兼顾其他行业实时应用的要求。按照软件工程的规律进行开发,实现软件工程产品化。技术鉴定认为,按照开放式系统设计和采用面向对象等技术,都属于国际先进或领先范畴。现结合东北电网,由电科院、电自院、清华大学、东北电力集团公司、北京科东公司在统一协调下,共同在cc-2000支持系统平台上开发电网应用软件,从而实现完整的ems系统。 (2)sd-6000系统。由电自院南瑞系统控制公司和淄博电业局联合开发具有统一平台的开放式分布式能量管理系统。1994年投运,1996年通过测试和鉴定。该系统集成了超大规模的调度投影屏、调度电话自动拨号、气象卫星云图等新技术。该系统特点是:具有开放式和分布式的支撑系统平台。具有面向对象的人机界面管理系统。其中较突出的是厂站单线图、电网元件模型、电网拓扑结构、数据库同期生成技术。ems支撑软件与管理系统的商用数据库采用sql标准接口,便于用户自行开发和由第三方开发应用软件。sd-6000系统有较高的稳定性和可靠性,前置机应用软件设计合理、实用。 (3)open-2000系统。open-2000系统是江苏省立项的重大科技项目,是由南瑞电网控制公司开发的新一代ems系统。open-2000系统是南瑞电网控制公司于1998年开发成功的一套集scada、agc、pas、dts、dms、dmis于一体,适用于网、省调和大中型地调的新一代能量管理系统,是国内外发展速度快、适用面广、性能完善、成熟性好、可靠性高的能量管理系统,是国内首套将iec870-6系列tase.2协议集成于软件平台的系统。open-2000系统采用100m平衡负荷的双网机制,流量更大,可靠性更高。完全基于商用数据库开发的、具有客户/服务器模式的全新能量管理系统。 我国调度自动化水平与世界上先进的国家相比,还有一些差距。尽管在近几年新投入运行的变电所采取了比较新的技术,但是总体而言,电网调度系统还存在一些需要解决问题。例如:系统计算机cpu负载率问题,即便是目前计算机容量和运算速度成倍或成几十倍提高的情况下,其负载率仍很高;cdt和polling远动规约的选用问题,cdt和polling两类规约在我国得到了广泛应用,并且这两类规约远动装置并存使用的现状将持续下去,选用哪一类规约的远动装置,原则上应视通道的质量与数量及本电网的调度自动化系统现状来决定,不宜盲目追求采用polling远动;系统的开放性问题,系统应该是开放的,能够支持不同的硬件平台,支持平台采用国际标准开发,所有功能模块之间的接口标准应统一,支持能过户应用软件程序开发,保证能和其他系统互联和集成一体或者方便实现与其他系统间的接口,系统应能提供开放式环境。此外,现在的电力系统由于还依赖高压机械开关(油断路器、六氟化硫断路器、真空开关等)实现线路、设备、负荷的投切,尚不能做到完全可控。这是因为机械的慢过程不可能控制电的快过程引起的。“电网控制”目前只能做到部分控制,本质上仍然是一个调度员的决策支持系统。如果电力系统的高压机械开关一旦被大功率的电子开关取代,则电力系统真正的灵活调节控制便将成为现实。电力系统运行实行统一调度、分级管理。统一调度以分级管理为基础,分级管理是为了有效地实施统一调度。加强电力系统调度管理,提高调度人员的素质水平,杜绝误调度、误操作事故的发生是保证人身、电力系统与设备安全运行的关键。电力调度自动化系统在系统运行维护方面还存在如下问题:缺乏相应的技术人员,运行维护水平有待提高,系统运行的安全性和稳定性不能保证,大大影响了系统的效率,影响了系统功能的发挥;缺乏相应的管理制度,系统的运行维护工作无制度可依;重使用、轻管理,不重视专业技术人员的配置和学习培训,出现问题后过分依赖厂家,影响系统的连续、安全、稳定运行。 三、电力系统调度自动化存在问题的解决方法 1.管理方面 统一思想,加强调度管理,提高认识。必须杜绝人为的一切误调度、误操作事故以及不服从调度指令擅自投停运设备。抓好防治误操作的思想教育工作,增强广大调度人员的安全意识、责任心和技术素质,最大限度避免误操作事故的发生。加大奖惩力度,严格考核,加强安全监督检查。认真落实各级安全生产责任制;严格执行“两票三制”制度,严把安全关。加强调度专业培训,提高调度员业务水平。 2.技术方面 积极开发更高级实用的装置和软件,努力提高自动化水平和保证通信的清晰畅通,避免工作中出现因电话不清楚、自动化画面显示不正确而造成的错误。 四、对电力系统调度自动化未来发展的展望 随着计算机技术、通信技术的发展以及电力系统控制技术的不断进步,在不远的将来,电力系统调度自动化将会取得飞速的发展。以这些科学技术的进步为依托,能更好地维持供需平衡,保证良好的电能质量。 电力系统自动化论文:电气自动化的发展趋势以及在电力系统中的应用 1 电气自动化的发展趋势 在我国的高校课堂中,电气自动化专业最早开设于20世纪50年代,在此期间虽然经过多次的调整,但是因为其适用性强以及应用面广的特点,所以一直备受欢迎,本文特将电气自动化的发展趋势简单归结如下。 1.1 半控型晶闸管被全控型电力电子开关取代 从最开始出现的晶闸管作为第一代电子电力器件,至今在我国仍然广泛应用在直流与交流传动的控制系统,一直到后来出现的二代全控式器件、三代复合型器件直到最后出现的第四代电力电子器件,将主回路的器件、而且包括驱动电力、过压过流保护、电流检测甚至温度的自动控制等都集合为一体。 1.2 变频器电路由低频发展为高频 高频变频器电路在不阻碍逆变器工作频率提高的同时能将开关损耗降到最低,从而使逆变器尺寸减少、有效地降低了成本而且还可以使逆变器在较高的功率下集成化,由此可见直流逆变器电路的发展前途是极为可观的。 1.3 通用变频器大量的投入到使用中 通用变频器一般指批量化、系列化、在市场需求量较大的中小功率统称为通用变频器。从变频器产品来分析,u/f控制器由最初的普通功能型转变成为高功能型,一直到后来的高动态性能矢量控制型,现以电力半导体器件igbt为主,其独具的可靠性、操作性以及维修方便等特点使单片控制技术也得到相应的提高。 1.4 电力系统自动化的进步受计算机、电子技术的推动 20世纪80年代,单片机技术的广泛发展和应用使我国电力系统自动化设备实现了全面的更新换代。国产工业计算机以及引进的pc机技术在电厂的监控系统、电力系统的调度自动化、变电站的综合自动化中起到了至关重要的作用。在此基础上开发出的应用软件能完全的实现电力系统对于实时数据的采集、汇总、分类、分析、显示、打印、完成等操作。但是在这期间电气自动化还存在一定的问题,比如:不同厂家的设备不能进行互联;因为设备与计算机通信之间一般是采用点对点的星形连接,导致了系统的实时性不好,直接导致了设备配置的灵活性很差;整个系统在功能、系统的结构、通信协议等方面都缺乏相应的工业标准。 电厂监控、电网调度自动化系统、配电自动化、变电站自动化技术水平的飞速发展是出现在20世纪90年代,其发展最根本的原因是网络技术的发展。新产品与之前的产品相比较大幅度的减少了通信电缆与电力电缆的使用量,在降低设备体积的同时也降低了占地面积,从而节省了建设的成本。计算机技术以及电子技术不仅大幅度提升系统的技术性能而且使设备配置的灵活性、互换性和可维护性得到了明显的提高。 2 电气自动化在电力系统中的应用 电气自动化技术作为当今世界最活跃、开发前景最为乐观的一种集合了多种高新技术的合成体,其在电力系统中的作用也是不容忽视的,现将电气自动化在电力系统中的应用做如下阐述。 2.1 自动化控制技术在电力系统中的应用 2.1.1 变电站自动化 对变电站内运用的电气设备进行有效的控制以及全方位的监视,其特点在于运用全电脑化的装置将以往常规性的电磁式设备替换下,变电站自动化除了能满足变电站的运行操作之外还作为电网调度自动化中不可或缺的重要组成部分,是电力生产现代化中非常重要的一个环节。 2.1.2 电网自动化调度 主要由电力系统的专用广域网连结,服务范围囊括其调度范围内的发电厂、下级电网的调度控制中心以及变电站的终端设备等,其功能主要是电力生产过程中实时数据的采集、分析监控电网的运行是否安全、及时预测电力的负荷、正确估计电力系统的运行状态等。 2.2 电气自动化的研究方向 2.2.1 变电站的智能保护 在国外将综合的自动控制理论、网络通信、人工智能等一系列的新技术应用在新型的继电保护装置中,这样使继电保护装置有了智能控制的特点,而且能全面的提升了电力系统的整体安全水平。 2.2.2 我国电力部门的实施策略 从我国整个电力市场以及经济发展的整体情况来分析,我国电力部门需要对整体的电力市场运营模式做一个详细的调研,在明确了电力运营的具体流程之后提出符合我国实际的电力市场运营的模式,可以根据日常发现的实际问题提出具有针对性的解决策略。 2.2.3 电力系统的整体分析与具体控制 对在线测量技术研究电力系统稳定控制理论与技术、实施相角测量、探讨电力系统的振荡机理和抑制方法、选线方法采用小电流接地法、电网调度的自动化仿真、研究发电机调速控制和跟踪同期技术、研究基于柔性数据收集和监控的电网故障诊断及恢复控制策略、电力负荷预测方法、电网故障诊断理论及技术等。在非线性理论以及小波理论等在电力系统中的应用方面,以及电力系统在电力市场条件下进行的控制与分析的新模型、新理论、新的算法以及全新实现手段等进行了明确的研究。 2.2.4 配电网的自动化 在地理信息以及配网一体化、高级软件的应用等方面中低压网络数字电子载波取得了重大的突破,dsp数字信号处理技术使载波接收的灵敏度得到了大大的提高,从而真正解决了载波在配电网应用的衰耗、干扰等难题。高级应用软件以及高级应用软件配网的模型将输电网配网实际运行。 3 结语 综上所述,电气自动化已经是当今世界上最为活跃、最具生机一个综合性的学科而且在电力系统中占据重要的地位,因此工作人员在工作中应对其进行深入的研究与探索,同时还应在工作中结合自己丰富的工作经验,这样能在极大程度上提高电力安全。从而在最大程度上保证电力系统的工作安全。 电力系统自动化论文:电力系统自动化智能技术管理应用 摘要:目前我国经济发展迅速,也就带动了社会中的各行各业,生产、生活用电的需求量日益增加也就给电力系统运行的稳定与安全提出了更高的要求。因此为了适应发展需要,电力系统的自动化水平也正在不断的提高。在这其中智能技术的应用是非常重要的环节。本文对电力系统自动化中智能技术的应用管理进行进简要分析,希望能够为此项工作提供一些帮助。 关键词:电力自动化;智能技术;管理;应用 我国的电力系统运行已经初步实现了自动化,在这其中的一个重要环节就是智能技术的运用。充分发挥智能技术的作用,注重管理质量,可以帮助电力系统推动其自动化进程,因此研究电力系统自动化中智能技术的应用是十分必要的。 一、电力系统自动化和智能技术 电力系统自动化是通过一定的技术手段帮助电力系统实现其自动化发展,提高自动化水平,电力系统中包含了发电、调度和配电三个部分,这三部分是一个整体,因此电力系统的自动化也是将这三个部分作为基础进行的[1]。可以提高电力系统自动化水平的技术手段是多种多样的,有计算机技术、网络技术等,这些技术手段中最主要的就是智能技术,这项技术在电力系统中的价值也有着明显的体现。智能技术,就是人工智能技术,它指的是通过利用合理有效的技术手段仿照人工操作的形式进行优化和控制,这样能够促进控制水平更加高效,简单的说智能技术是能够实现对于人力的替代作用,甚至在个别问题上面的实际效果还会优于人工水平。在电力系统自动化中使用智能技术可以不断的推动电力系统自动化的发展,为电力系统运行的安全与稳定提供有力保障。 二、电力系统自动化中智能技术管理应用的现状 现阶段,我国的电力系统自动化智能技术已经有了初步的发展,但是在应用以及管理过程中还存在有很多问题制约着该项技术的发展。首先,现阶段的实际工作中,大多数的单位都缺乏团队协作的精神,在进行研究实验工作时,往往都不愿意将资源和技术分享给同行,这样是不利于智能技术的研究进展。其次没有实践经验。因为我国的电力系统自动化智能技术起步比较晚,而且现在的研究速度也比较缓慢,所以基本没有什么实际应用的机会,实践经验匮乏,在管理过程中,也无法借鉴较为成熟的先例,这也阻碍了电力系统自动化的发展[2]。最后政府相关部门对这项技术的研发重视程度不足,所以这项工作也就得不到政府的支持和成本的投资。 三、电力系统自动化中智能技术的管理应用 电力系统自动化中智能技术目前有很多种,综合来讲,实际应用效果突出的主要有以下几种: 1.专家控制系统的应用 一直以来,电力系统的整个操作和监控系统都是由人工进行的,但是人工操作存在有很多弊端,还会造成资源的极大浪费,而且电力企业在运营过程中就需要投入很多的人力、财力,这样不仅加大了电力运营的成本消耗,在具体操作时还会出现误差。使用专家系统可以有效的化解这一问题。专家控制系统是在个别领域当中使用专家知识有效的解决突发状况的智能化计算机系统。而且电力系统自动化还需要依靠专家系统实现监控的作用。这样一旦电力系统在运行过程当中出现任何紧急状况,专家控制系统就可以发出相应的指令,帮助相关的工作人员快速的解除故障,保障电力系统的正常与稳定运行,这一系统已经被广泛的应用到了多个领域当中[3]。 2.线性最优控制的应用 线缆是输送电力的重要媒介,它与电力系统的正常运转有直接关系。电能在传输的过程中需要考虑很多因素的问题,为了能够解决这些问题,提高电力系统自动化水平,就研发了线性最优控制技术,并且取得了良好的成效。 3.模糊控制的应用 模糊控制是结合了模糊数学的思想和理论研发的最新的电力系统自动化技术,这项技术能够良好的掌控那些动态的系统并且精准度非常高,电力系统本身带有很强的变化性,这个变化是不可控的,但是这些问题都可以通过模糊控制技术来解决[4]。与此同时为了检验一个新的自动化程序是否具备实用性,就可以通过模糊控制系统进行模拟实验,测试出其可行性。模糊控制系统中有一个完整的智能推理技术,将完整的数据信息和控制规划输入进系统当中后,模糊控制系统就能主动的对这些数据根据固定逻辑规定进行推理分析,直至推断出模糊控制输出结果。 4.神经网络系统的应用 神经网络系统是通过结合人工神经理论和控制理论形成的一种新的系统,通过字面就可以看出来这个系统具备了类似于人体神经一样的反应,这个反应速度是非常快的,他能够对发生的问题作出及时有效的反应,完全实现了电力操作系统的智能化,他具备有良好的处理复杂数据的能力。神经网络系统和线性最优控制系统是有一些不同的,神经网络系统的控制处理能力非常好、它有着非线性特征,它能够有效的运用到电力系统当中,比如说人工智能系统、自动控制系统、数序系统、计算机科学理论等的运用。 5.综合智能系统 目前,发电系统都是相对大型的电力系统,这些大型的系统结构非常复杂,容易出现失误,所以为了减少电力系统的管理和营运难度,提高工作效率,综合性职能系统也就此产生了,这个系统是通过智能技术来达到它的最终目的的。智能系统的作用非常强,这是智能控制与现代化控制相结合形成的。智能系统通过各种智能技术的使用简化了那些复杂、庞大的环节。目前有很多综合智能系统已经被广泛的应用,还有一些企业将多个智能控制系统融合在一起使用,这样能够使运营和管理工作更加流畅和方便。 四、结束语 综上所述,我国的电力系统发展已经初步实现了自动化,想要使其发挥最大优势,不仅要对专业技术进行深入研究,还应完善管理应用措施,智能技术,作为电力系统自动化中的重要组成部分,提高智能技术的管理应用水平可以推进电力系统的自动化进程,确保电力系统安全、稳定的运行。 作者:尹平 单位:湖北省电力公司蕲春县供电公司 电力系统自动化论文:电力系统电气工程自动化技术发展 摘要:电力系统电气工程智能化是发展的产物,智能化的实现可有效提升电力系统工作效率,使系统运行更加稳定,对电力行业的快速发展有着推动作用。本文首先阐述了电气工程自动化智能化控制的发展价值,分析了电力系统中电气工程自动化技术的智能化优势和智能化应用,指出了电气工程自动化技术的智能化应用前景。 关键词:电气;自动化;智能化;设备;电网 一、电气工程自动化智能化控制的发展价值 智能化使电气工程自动化技术得到较好的控制效果,有利于自动化的发展,智能化技术可提高电力系统的工作性能并实现调节控制。电气工程自动化控制主要工作内容是收集并处理信息,智能化技术主要目的是提高对它的控制效率。智能化控制器与传统控制器相比有着较大的优势,更适合实际的电气工程工作。仅通过调整相关参数即可实现电力系统的自动调节控制,避免了必须由专业技术人员在场的问题,同时减少了操作电气工程人员的相关操作,使电气工程的工作效率和运行质量得到提高。 二、电力系统电气工程自动化技术的智能化优势和应用 (一)智能化优势 (1)在电力系统中智能化技术可实现数据信息的采集与处理,对各个开关量与模拟量进行实时采集,并可根据要求对所采集的数据信息进行处理与存储。(2)智能化优势体现在画面显示上,通过模拟画面将系统和设备的运行真实的反应出来,还能显示出电压、电流,并根据模拟量、计算量、隔离开关及断路器等自动生成趋势图。(3)智能化优势还体现在运行管理方面,专家系统的应用便可快速生成日志、报表,并实时对数据、运行曲线进行储存等。(4)智能化实现了模拟量的故障录波、顺序记录、波形捕捉及开关量变位等。(5)智能化实现了停机操作,通过键盘、鼠标对断路器、隔离开关控制,通过系统设置限制操作人员权限,加强值班管理。(6)智能化实现了参数的在线修改和设定,还可对不对称的运行在线分析并计算负序量。(7)智能化主要体现在对电力系统的运行监控,可实时监控模拟量数值及开关量状态,并通过声光、语音等形式进行自动报警同时记录事件顺序。 (二)智能化应用 1、电气高压设备的智能化 在实际需求基础上为电气高压设备配置适合的智能组件,该智能组件在相应指令下对电气高压设备进行智能自动化控制。高压开关设备的智能化属于多项电子和计算机技术精密结合的综合智能科技,是根据开关设备的需求属性和高压开关的技术标准和实际运行中的需求进行研发的智能化设备。高压开关智能化主要体现在对运行状态的检测,通过对多项技术指标进行评估实现模块化、一体化的效果,大大提升了高压开关设备的智能化水平。 2、电力系统电网的智能化 基于电力系统的智能化需求电网智能化继而产生,智能化电网设备与传统电网设备相比对电网的优化和改革有着重要作用。智能化电网设备雨现代计算机技术、电子技术等相结合可实现电力系统电网的自动化和智能化。电力系统电网的智能化不仅确保了电力网络的稳定运行还大大增加了电力调度的实用功能。智能化的电力系统网络推动了低碳环保和能源再生的发展,诸如智能变电站的出现便是基于智能化电力网路概念所衍生出来的,智能变电站与电气工程自动化中的六个环节的中转站相衔接,使电压的变换和对电流方向的控制变得更加容易操作,这是电力系统中电网整体智能化建设必然的发展方向。 3、电力系统电气工程自动化的管理 基于智能电网不同阶段发展过程中对电力通讯和网络技术的需求,电力系统电气工程需建立适合自身特点的全面、高效、个性强的通信网络,该网络需支持多项业务、设备的使用,实现信息通信的灵活运用和所有的接入方式。我国电网铺盖面广、电源输出与用电需求距离远的问题,这也就导致了我国电网及结构模式的复杂性。那么在基于我国电网实际情况和现实中存在的问题,建立“即插即用”的通信设备网络才是具有我国特色的电网智能化系统。而对所建立起的智能化系统进行管理是建立在强大数据和理论基础之上的,需要对地区内的能源竞争格局进行分析,并按照增强电力企业竞争力的思路的管理思路,对能源发展进行更加深入的分析和研究。智能化市场的计划的管理可提高终端能源消费也有着推动作用。 三、电气工程自动化技术的智能化应用前景 (一)电气工程设计应用前景 电气设备设计复杂,往往需要人、财、物三方面的支持。电气设备雨电气自动化中的电路和电机、变压器以及电磁场等之间有着密切联系。智能化技术的应用使电气工程设计难以计算的难题有效解决,会大大提高设计效率和精准度。 (二)电气工程控制应用前景 电气工程中的智能化有效完成生产和流通、交换以及分配的操作,对电气自动化的控制降低人、财、物三方面的浪费。智能化技术的应用主要体现在模糊控制和专家系统控制,其中模糊控制比较简单且紧密联系实际,应用范围较为广泛。 (三)电力系统应用前景 专家系统、神经网络是电力智能化的主要体现,基于专家系统的复杂性,它将大量的规则、专业知识和经验进行结合,通过判断和分析有效解决难题。电力系统中智能化技术应用需根据实际具体情况,及时更新系统规则和知识库,逐步适应国家发展需求。 (四)电气故障应用前景 智能化技术在电气故障中的应用主要表现在神经网络和专家系统、模糊理论三个方面。其中在电气设备故障诊断中应用最为广泛,主要体现在电动机、发电机和变压器的应用中,其中变压器的故障诊断需结合实际情况,快速确定故障范围,通过逐步排查不断缩小故障范围,以此提高故障诊断效率。 四、结语 综上所述,电气工程自动化技术的智能化不仅是时展的需求,更是市场不断进化的要求。电力系统电气工程自动化技术的智能化应用主要体现在系统和设备的监控和控制两方面,还需不断深化研究扩大智能化应用范围,为电气工程设计提供便利,加快电气工程控制效率,使电力系统的控制和管理变得容易,提高电气故障诊断和监测效率。 作者:李超 单位:山东中实易通集团有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理浅析 摘要: 当前的电力系统自动化技术正在日益完善,但由于各类因素造成的安全管理问题也在逐步突出,并影响了整体的自动化技术应用效果。因此,结合当前的实际发展情况,对电力系统的自动化安全管理应进行充分重视。本文主要是对电力系统自动化技术中的安全管理现状以及优化策略进行研究,论述其中存在的主要问题和改善方法,在促进电力系统整体安全管理水平的提升,强化电力系统自动化技术的安全管理策略。 关键词: 电力系统自动化技术;安全管理现状;优化策略 在电力系统自动化技术的推广应用中,电力系统自动化有效的提升了国家电网的工作水平,但电力系统自动化技术并不只是为国家经济发展水平的提升,更是要为整体的电网运行提供前提保障。随着国家用电量的增多,电力系统的自动化技术也有了一定影响,若是没有对自动化技术进行正确的管理应用,则会终止电网运行工作,最终干扰人们的正常生活进行。因此在电网运行管理工作中,应及时总结电力系统的工作问题,进行及时优化和调整,推动整体安全管理水平的提升。 1目前电力系统自动化技术的安全管理现状及存在问题 1.1电力系统自动化技术的设计水平有待提升 电力系统自动化的安全管理工作中,各种设备的发展具有重要价值,但是电力设备水平依旧给电力系统自动化的安全管理带来了工作难度,并在用电量增大时加大设备的运转符合[1]。若是没有对电力设备进行及时的更新以及必要维护,造成设备由于老化无法承担大负荷的输出电量,从而引发电力系统的故障。此外,电力系统自动化技术的安全管理中对设备的要求也较高,若是设备无法负荷整体的技术要求,就会在实际运行中达不到安全工作标准,从而产生相应的安全事故隐患,甚至引发电力系统故障。 1.2电力系统自动化技术水平有待提升 在国家电网部门的电力系统自动化应用中,通电量的增加会加大不合理的电力系统负荷,并会对电力系统的安全运行产生干扰。此外,在一些较为偏远的工作区域,电力系统自动化会受到经济条件和环境条件的限制作用,电网建设水平也较为落后,最终无法有效进行电力系统自动化技术之间的衔接,进而影响正常的电能输送。目前国家的电网发展建设工作中,还应持续完善电力系统自动化技术,进而解决电力系统运行中的安全问题。 1.3电力系统自动化技术管理有待规范 在目前的电力系统自动化技术研发工作中,对安全管理的技术还应继续进行落实,减少自动化技术的故障原因,在电力系统自动化技术管理的规范工作中,首先是对电力自动化技术的安全管理规范,另外是对专业维修人员的培养[2]。并在工作中对工作人员的维修水平进行提升,避免由于技术难题的延误导致严重电力事故的发生。 2电力系统自动化技术中安全管理的优化策略 2.1增进电力系统自动化技术的合理性设计 由于我国的电力系统自动化技术发展较晚,因此同西方国家之间的技术设计有较大差距,为对这一差距进行弥补,应在借鉴发达国家电力系统自动化技术的经验基础上,与当前的国家发展情况相结合,最终进行电力系统的合理科学设计。此外,在设计电力系统自动化技术的基础上,应对其应用故障深入分析,并对造成故障的原因有针对性的提出改善策略,从而强化电力系统自动化的设计水平。 2.2增进电力系统自动化的工作管理水平 对电力系统自动化管理水平的强化包含对管理制度的建设以及工作人员的职业技能提升。电力系统自动化技术的安全管理,必须要有专业的工作人员从事管理工作。对技术人员工作水平的提升,要与电网的实际运行状况相结合,进一步确定企业发展的责任与义务,进而拥有更加合适的学习发展空间。依照不同岗位职责,进行专业人员的知识、技能培养,使其对先进的技术知识有更好掌握,提升自身的实践操作能力;并加强专业人员素质培养,在工作中更加认真处理各项工作,进行安全管理的各类培训;最终具备基本的安全操作要领,并能够保障自身在工作运行中的人身安全与技术安全。在对电力系统自动化的实际应用进行分析后,可以得出具体的安全管理措施,从而有效提升自动化的管理水平。通过分析电力系统自动化的安全因素,能够了解其中的主要影响因素是管理与维修[3]。可通过增进实际应用状况的了解,对各级管理工作及时落实到个人,促进每一位工作人员都能够更好发挥自身工作职责,建立规范性的电力系统工作。在实际的设备维护中,可增强对电力系统自动化技术的投资,使设备研发作用得到更好发挥,能够进行自动化的电力系统调节和检测,进而保障电力系统的高效稳定运行。 2.3增进电力系统自动化技术的维护水平 在科学技术的发展过程中,信息技术的应用越来越重要,将其在应用在电力系统自动化技术中,能够使电网工作运行更加安全、有效[4]。同时,要想充分发挥电力系统自动化的技术,就可利用信息技术进行科学的维护管理,如利用信息技术进行电力系统自动化中的数据优化和采集,促使其能够对通信信息和综合信息进行高效管理,提升电力系统自动化技术的智能化、信息化水平。 3结语 若是在电力系统自动化技术的安全管理中,没有对电力系统自动化的技术管理进行规范,或是对没有电力系统的设备缺陷充分考虑,就会使电力系统自动化技术的安全管理效果得到减弱。针对这种情况,更应加强电力系统自动化的技术管理水平,更加合理利用电力系统自动化的技术作用。通过技术人员水平的培训发挥自动化技术的安全管理价值,使电力系统的工作运行更加安全高效,系统更加稳定。 作者:林伟 单位:国网福建闽清县供电有限公司 电力系统自动化论文:电力系统自动化技术安全管理 摘要: 现在,随着社会经济的不断发展,国家电网得到了高度的应用,其应用的领域越来越广泛,而且,运行的效率得到了很大的提升。科学技术的发展,能够促进电力系统自动化的发展,然而,带那里系统自动化技术还是存在一定的局限性,电力系统的故障会导致大范围的停电,影响了人们的生活和工厂的生产。本文通过对电力系统现在运行的现状进行分析,并针对问题,提出可行的建议,促进电力系统自动化的发展。 关键词: 电力系统;自动化技术;国家电网 现在,我国经济发展迅速,为了能够促进电力系统平稳的运行,就必须实现电力系统自动化技术的发展,减少电力系统自动化技术在使用中出现的故障,提高其可靠性。科技的发展促进了电力系统自动化的发展,电力系统也朝着更加高级的方向发展,能够实现整体的发展。为了能够实现对电力系统的安全管理,要进行合理的安排,对管理方针进行优化,协调各项管理内容,完善相关的水平,促进综合电网的发展。 1电力系统自动化技术的现状和问题 1.1电力系统自动化技术设计存在问题 我国的电力事业发展起步比较晚,与一些发达国家相比还是比较落后的,我国也进行了几次大规模的电力系统的改造,电力系统自动化技术还不够成熟,导致了现在电力系统自动化在设计中还没有形成标准化的范本,现在,我国在进行国家电网建设的过程中,由于电力系统自动化技术的局限性,导致了其不能提高效率,在电网的建设中还出现很多的事故。我国的电网建设还不成熟,虽然经过几次大规模的改造,但是还是不能解决城乡电网统一的问题。所以,在对电力系统自动化技术使用的过程中,电力系统自动化技术不能实现兼容性,在不同的设备上不能同时使用,其接口是不一样的,而且出现了设备之间不能连接的问题。现在,国家电网的覆盖范围比较大,各个地区在进行电网建设的过程中使用的技术是不统一的,使用的电力设备也是不同的,在对电力系统自动化技术设计的过程中,在管理上就应该采取不同的方法,这也给管理带来很大的难题。所以,在电力系统自动化技术设计的过程中,应该分析不同地区使用的电力设备的共同点,能够使自动化系统具有兼容性,可以在不同的设备上使用。 1.2电力系统自动化技术中的设备存在问题 在使用电力系统自动化技术中,设备很容易出现故障,导致安全事故的发生。电力设备和电力系统自动化技术的各项指标和不合格,在选择电力设备中,为了能够减少经济成本,他们就会忽视电力设备的性能,导致了一些实用性不强的电力设备也投入到使用中。在使用电力系统自动化技术的过程中,对技术的成分要求比较高,在工作的运行过程中没有制定安全标准。尤其是工作人员在管理中缺乏责任感,他们的专业知识也不够扎实,这就导致了他们在对自动化技术的操作上会存在失误,在电力系统自动化设备运行中会出现这样或那样的故障,在对电力系统自动化技术的管理上存在着经验不足的问题,对国家电网构成威胁。电力系统自动化技术在实际的使用中,会出现各类干扰问题,不能使系统稳定的运行,对电力系统产生很大的隐患。 1.3电力系统自动化技术在管理上存在问题 电力系统自动化技术在管理中需要高素质的人才,但是,在实际的管理中,这些管理人员的素质并没有达到要求,当电力系统自动化技术出现故障的时候,都依靠厂家来维修。电力系统自动化技术的维护人员匮乏,导致我国国家电网的安全受到威胁。所以,要解决这个问题,就要注重对电力系统自动化技术维护人员的培养,促进安全的宣传和教育,防止在使用中安全事故的发生。电力系统自动化技术的管理方案也不理想,这就导致了管理人员不负责任,相互推诿的现象发生。 2电力系统自动化技术的安全管理措施 2.1完善电力系统自动化技术的维护水平 在电力系统自动化技术维护方面,应该建立一支高素质的管理队伍,定期对管理人员进行培训,提高他们的综合素质,使他们扎实的专业知识和良好的修养,在维护设备中要富有责任心,从而能够从根本上解决电力系统自动化技术没有人管理的问题。现在,随着科学技术的进步,信息技术在各行各业得到了广泛的应用,所以,在电力系统的应用中,应该结合信息技术共同使用,建立数字化的电网,完善数字化变电站的建设,促进我国电网的发展。电力系统自动化技术可以借助信息技术进行管理,实现了全面的管理,能够进行数据的收集,防止数据在收集的过程中发生遗漏的问题,运用信息化技术实现电力系统自动化技术的综合管理,提高管理的智能化和可视化的水平,使我国的电网在运行中减少故障的发生,使运行的经济效益提高。 2.2强化电力系统自动化技术的管理 现在,随着科学技术的发展,电力系统自动化技术的使用越来越普及,所以,在管理工作中一定要实现全面的管理,掌握电力系统自动化技术的发展方向。应该科学的对电力系统自动化技术的模式进行分析,在电力系统自动化技术中,应该结合我国的经验,在规模建设上进行各种考虑,应该对电力系统自动化技术进行分布式的结构设计,能够将电力系统的各个设备分别进行管理和控制,电力系统的各个单元应该是相互独立的,防止各个单元的相互影响。在强化电力系统的可靠性时,应该实现系统使用的兼容性,在此基础上,实现电网功能的扩充。运用简化电力系统结构的方法,从而能够方便管理,在电力系统的设计中,可以简化二次接线,从而能够进行分布式的设计。 3结语 现在,我国的电力事业在不断的发展,但是,我国的电网建设还是存在一定的问题,容易导致停电问题,使人们的生活和生产受到影响,原因在于我国的电力系统自动化技术还存在一定的局限性,所以,应该强化对电力系统自动化技术的管理。 作者:朱坤双 单位:国网山东省电力公司应急管理中心 电力系统自动化论文:电力系统自动化安全管理 一、电力系统自动化技术安全管理策略 (一)提高电力系统自动化技术维护水平 加强电力系统自动化技术安全管理,提高电力系统自动化技术维护水平至关重要。自动化技术维护离不开人才。人才才是自动化技术维护的关键与核心,只有具备高素质的自动化技术维护人才,才可以全面提高电力系统自动化水平。电力企业需要加强对于高素质、高能力人才的招聘,为电力企业电力系统自动化注入新鲜的血液,同时加强对于自动化技术维护人员的专业化培训,提高自动化技术维护人员的专业水平以及技术能力,杜绝电力系统自动化技术的“三不管”现象,从而使得电力系统自动化技术维护水平得到迅速提升。另外,近几年来,科学技术发展速度越来越快,尤其是信息技术的进步,直接改变了人们的学习生活和工作,对于电力企业来讲亦是如此,电力系统自动化的深入发展,便是建立在信息技术等高科技技术的基础上的。数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,直接提高了电力系统自动化运行效率,提好了电力系统自动化运行的安全性。电力系统自动化技术通过对于互联网以及信息技术的应用,可以做到对于电力数据的采集与储存,从而使得电力系统做到规范化以及有效化。另一方面,数字化电网以及数字化变电站的广泛推广,还使得电网以及电力系统自动化技术向着智能化、可视化以及信息化的方向发展,使得我国的电网以及电力系统可以更好的面对激烈的市场竞争环境,在电力市场中取得一席之地。 (二)加强电力系统自动化技术管理水平 1、电力系统自动化技术模式设计 目前来看,我国在电力系统自动化技术方面还不是很纯熟,缺少关于电力系统自动化技术管理方面的经验,在实际的电力系统自动化技术管理过程中,存在着很多技术上以及管理上的问题,影响到电力系统自动化的顺利开展。因此,电力企业在实际的电力系统自动化技术实施过程中,需要严格做好电网自动化的规划设计,充分的考虑到各种因素,从而最大限度的提高电力系统自动化设计水平与质量。从专业化的角度来讲,电力企业要想提高电网的安全性以及稳定性,需要从以下三个方面入手,提高电力系统自动化技术应用水平。第一,电力企业需要做好分布式结构设计。对于电力系统中的警报、测量、保护以及控制等信号设备,设计人员需要将其进行相互独立,避免彼此单元之间出现相互影响的问题。第二,做好电力系统的兼容性以及扩展性。兼容性以及扩展性是电力系统极为关键的两方面,电力系统是由各种软件以及硬件组成的,电力系统对于不同的软件和硬件,都有着各自的通讯接口,从而使得电网环境可以做到灵活化,从而通过扩大兼容性以及扩展性,提高电力系统的运行效率。第三,简化电力系统。简化电力系统的根本目的在于确保电力系统的安全性,尤其是对于二次接线的简化,可以极大的提高电力系统的运行效率,科学合理配置电力系统软硬件,从而达到电网安全运行的效果。 2、电力系统自动化技术应用标准化 建立完善的电力系统自动化技术应用标准化体系,这是提高电力系统自动化技术管理水平的关键性举措。只有实现电力系统自动化技术应用的标准化,才可以保证电力系统的安全性管理。但是,在实际的电力系统自动化技术应用过程中,我国在自动化应用标准化建设方面,缺乏必要的建设规范以及标准,使得电力系统自动化技术应用没有达到统一,从而在实际的电力系统自动化技术实施过程中,出现各种各样的问题。因此,电力企业需要认识到技术应用的标准化才是电力系统自动化发展的前提,通过标准化的规范,使得电力系统可以达到最佳运行效果。对于电力系统自动化技术所需的故障录波、通讯控制器、无功装置与通讯控制器、保护与通讯控制器、RTU与通信控制器、通讯控制器与主站、小电流接地装置与通讯控制器、通讯控制器与模拟盘等设备都必须要做到与自动化技术接轨的统一标准,从而避免因为标准化缺失而带来的各种电网安全事故和问题。总结 二、结语 综上所述,为确保电力系统自动化技术的安全管理水平,就应该及时采取有效的管理对策,使电力系统自动化技术朝着标准化、智能化、规范化的方向快速发展。重点强调对自动化技术应用的管理,既要提高技术管理水平,又要优化电力系统设计,为电网运行安全、可靠的运行打下坚实基础。电力企业在电力系统自动化技术创新方面做出了重大的努力,也取得了重大进展,但是在实际的电力系统自动化技术过程中,还是存在着很多的问题。深入研究现阶段电力系统自动化技术应用现状,创新电力系统自动化技术策略,是今后电力企业在电力系统自动化技术创新方面的重大课题。 作者:王平荔 单位:国网江西省电力公司萍乡供电分公司
大数据应用论文:医疗卫生系统中大数据的应用 摘要:近年来医疗卫生信息化发展迅速,医疗卫生领域也迎来了大数据时代的潮流。简述了医疗卫生系统中数据资源现状,分析了通过大数据平台构建临床决策支持系统、提高医药产品研发效率、疾病监控防治等方面的应用前景。 关键词:大数据;医疗卫生系统 1数据管理问题 医疗数据是持续、大量增长的大数据。根据估算,中国一个中等城市50年所积累的医疗数据量就会达到10PB级。并且,随着时间的推移和业务系统的不断升级换代,医疗数据模式的一致性也无法保证。因此,每天都会有大量的数据持续不断地导入区域医疗数据中心,并且每当有数据模式的更改,相关的历史数据也需要做相应的调整。由于医疗数据是多种数据源数据的汇总,医疗数据是关系复杂的多维数据。医疗数据的多维度多粒度为各种信息服务的多角度多层次分析提供了可能,但同时也为大数据分析带来了挑战。Hadoop基于开源分布式数据处理平台,通过特殊的方式组织网络级数据,可以解决数据存储水平扩展的挑战。利用MapReduce并行处理批量事务的能力,从多个数据源(主要是医疗机构的各个业务系统)抽取数据、转换格式、并导入基于HBase的数据存储模型。使用Hadoop进行多维分析,利用数据平台中多维数据非结构化的特征,将大量冗余的维度信息整合到事实表中,可以在冗余维度下灵活地改变问题分析的角度。并结合Hadoop,MapReduce强大的并行化处理能力,无论分析中的维度增加多少,开销并不显著增长,不会显著影响分析的性能。 2大数据应用 2.1构建临床决策支持系统 临床决策支持系统可以提高工作效率和诊疗质量。通过分析疾病的模式和趋势,临床决策支持系统分析医生输入的条目,比较其与医学指引不同的地方,从而提醒医生防止潜在的错误,如药物不良反应。通过部署这些系统,医疗服务提供方可以降低医疗事故率和索赔数,尤其是那些临床错误引起的医疗事故。共享的医疗大数据分析技术将使临床决策支持系统更智能,首先,大数据中心存储的海量、高维和非结构化的数据能够被检索,由于对非结构化数据的分析能力的日益加强,从而获取更多的决策支持信息。比如可以使用图像分析和识别技术,识别医疗影像(X光、CT、MRI)数据,结合患者的电子病历信息,得到辅助的治疗信息。或者挖掘医疗文献数据建立医疗专家数据库和医学知识仓库,为医生提供一个决策和清单,在录入症状和检验结果后,做是非判断等集合算法,根据不同病种,建立决策树算法,逐渐得出诊断结果和治疗方案,为医生的临床操作提供建议,防止医生忽略可能存在的罕见疾病,防止误诊。此外,临床决策支持系统还可以使医疗流程中大部分的工作流流向护理人员和助理医生,将常规的医生问诊程序化和模式化,结合检验化验等技术手段,医生只需参与最后的决策和治疗环节。使医生从耗时过长的简单咨询工作中解脱出来,从而提高治疗效率。 2.2提高医药产品研发效率 2.2.1预测建模 医药公司在新药物的研发阶段,可以通过数据建模和分析,确定最有效率的投入产出比,从而配备最佳资源组合。模型基于药物临床试验阶段之前的数据集及早期临床阶段的数据集,尽可能及时地预测临床结果。评价因素包括产品的安全性、有效性、潜在的副作用和整体的试验结果。通过预测建模可以降低医药产品公司的研发成本,在通过数据建模和分析预测药物临床结果后,可以暂缓研究次优的药物,或者停止在次优药物上的昂贵的临床试验。除了研发成本,医药公司还可以更快地得到回报。通过数据建模和分析,医药公司可以将药物更快推向市场,生产更有针对性的药物,有更高潜在市场回报和治疗成功率的药物。 2.2.2提高临床试验设计的统计工具和算法 使用统计工具和算法,可以提高临床试验设计水平,并在临床试验阶段更容易地招募到患者。通过挖掘病人数据,评估招募患者是否符合试验条件,从而加快临床试验进程,提出更有效的临床试验设计建议,并能找出最合适的临床试验基地。比如那些拥有大量潜在符合条件的临床试验患者的试验基地可能是更理想的,或者在试验患者群体的规模和特征二者之间找到平衡。 2.2.3临床实验数据的分析 分析临床试验数据和病人记录可以确定药品更多的适应症和发现副作用。在对临床试验数据和病人记录进行分析后,可以对药物进行重新定位,或者实现针对其他适应症的营销。实时或者近乎实时地收集不良反应报告可以促进药物警戒(药物警戒是上市药品的安全保障体系,对药物不良反应进行监测、评价和预防)。或者在一些情况下,临床实验暗示出了一些情况但没有足够的统计数据去证明,现在基于临床试验大数据的分析可以给出证据。 2.3基于大数据的疾病监控防治 大数据的使用可以改善公众健康监控。首先,随着移动互联网现在的不断发展,越来越多的用户开始选择把业务和使用习惯都转移到了移动端,那么,在基于海量数据用户搜索的社交APP以及LBS等技术层面,可以建立结合原有疾病监控系统中的流行疾病法定报告数据、流行疾病病例,结合疾病、环境数据,及时发现并绘制出流行病风险地图。在基于搜索数据和LBS数据方面,分析不同时空尺度人口流动性、移动模式和参数进一步结合病原学、人口统计学、地理、气象和人群移动迁徙、地域之间等因素和信息,建立流行病时空传播模型,确定流感等流行病在各流行区域间传播的时空路线和规律,得到更加准确的态势评估、预测。并且,通过医疗云和大数据中心,公共卫生部门可以通过覆盖全国的患者电子病历数据库,分析疾病的模式和趋势快速检测大规模传染性疾病进行全面的疫情监测,并通过集成疾病监测和响应程序,快速采取措施进行响应。这基于大数据的疾病监控防治能使传染病感染率降低,卫生部门可以更快地检测出新的传染病和疫情。通过提供准确和及时的公众健康咨询,将会大幅提高公众健康风险意识,同时也将降低传染病感染风险。大数据共享在疾病监控防治中可以做到以下几点: (1)提前确定一定规模的未知疾病,为疫情控制争取时间。传统检测无法监测到任何没有临床症状的病例的,这些经验在医院的临床经验中都是空白。但大数据可以通过医院的共享信息以及搜索监控指定地区的用户的频繁搜索关键词,可以检测到某个地区已经出现的疫情。比如不明原因的肺炎,某地餐馆让多少人出现呕吐腹泻等异常状况等,然后再通过与疾病控制中心的病毒库中的病毒分析,寻找吻合的病毒,进行比对分析将其找出,为判断疾病赢取时间。建立大数据中心后,疾病预防可以真正在第一时间内去判断出疫情的病毒源,进而为控制争取时间。疾病监控防治的目的是及时制止其传播的范围,而大数据则是目前唯一的也是最佳的途径。 (2)判断人员流向,控制疫情。在疫情发生后,虽然国家可以第一时间控制住当地疫情,但是人员流动则是无法控制的。利用大数据的监控分析就能监测到传染源区人员的主要流向目的地,疾控中心可以拿出对应的医疗技术和对应的治疗药品以及疫苗来防治,第一时间赶到相应地点,实施接种疫苗,这样一来就减少了盲目的广撒网式的全面布局情况,通过大数据分析的提供人员流动数据,让控制疫情在效率上大幅度提升。 (3)传播动力学模型建立。拥有了大数据的全面监控后,疾控中心也就有了更多的实践支持,就可以开始真正从实践中建立有关疫情的复杂动态网络的传播动力学。 作者:林青 单位:西安培华学院 大数据应用论文:4G移动网络的大数据与云计算技术应用 摘要: 本文通过对云计算以及4G网络的定义和特点进行分析,提出了在4G移动网络平台上采用云计算技术处理城市智能交通系统中的大数据问题,主要是结合二者的优势分析智能交通系统的功能,并加以实现,这将给缓解交通压力、提高行车效率等提供便利。最后对未来智能交通系统开发与应用进行展望。 关键词:4G网络;大数据;云计算;智能交通;交通云 随着人们生活水平的提高,汽车逐渐进入到普通家庭,这无疑对道路交通的要求也越来越高,为提高道路行车效率,迫切需要建设一个高性能的智能交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS),以满足大家的需求。 1智能交通系统的概念 智能交通系统(IntelligentTransportationSystems,ITS)指的是建立在较完善的基础设施之上,将先进的信息技术、计算机处理技术、数据通讯传输技术、电子传感技术及电子控制技术等有效组合在一起,并运用于整个交通运输管理体系中,从而能够在大范围、全天候发挥作用,建立起的一种准确、实时、高效的综合运输和管理系统[1]。依据智能交通系统的概念,我们可以看出,为了解决社会不断增加的交通需求与有限的道路资源之间的矛盾,使有限的道路资源能被充分利用,提高人们的出行效率,保障人们出行安全,智能交通系统作为信息、通信、传感与控制技术综合运用的产物,能给人们带来便捷。但目前,我国城市交通仍面临着许多严重问题,如成都,作为西南地区的一个大型城市,虽然其承载能力越来越强,路网体系也日趋完善,但随着汽车保有量的强劲增长,道路供需关系依然非常严峻。据成都市交管局数据显示,截至2014年3月,成都地区的汽车保有量突破268.59万辆大关,中心城区突破114.18万辆,这个数据仅次于北京。而且成都已月均增2万新车,并持续了62个月。一天就会产生数百亿条GPS数据,而车牌识别信息、交通监控视频信息等数据量更大,交通相关的数据量也早以从TB级跃升到PB级[2],因此,如果要实现对城市道路的交通流量信息、交通状况、交通违法行为等的全面监测,特别是承担在交通高峰期采集、处理及分析大量的实时监测数据的工作,整个平台的运行压力将会非常巨大,大数据(bigdata)就此产生,大数据分析交通除了流量及车辆的相关信息外,还必须包括路面情况、天气、突发情况、周边环境等诸多因素,传统的交通数据分析法已很难有效处理如此庞大的数据的问题。城市智能交通应具备的特点和需求分析如下。 1.1数据信息海量化 整个城市的交通行为主体作为城市智能交通的分析对象,海量数据必然成为固有特性。 1.2应用负载变化大 城市交通流特性呈现出区域关联性强,随时间变化大的特点,系统需要根据实时的交通流数据,做出全面采集、分析、处理等。而传统的智能交通方案由于无法在全局上统筹,往往会因此陷入彼此孤立的情形。 1.3高稳定性和高可用性 只有要求城市智能交通系统具有高可用性和高稳定性,才能更好地、更快捷地提供畅通、安全、高品质的行程服务,以保障交通运输的高安全、高时效和高准确性,让政府、社会和公众感觉到方便。而目前的很多方案中,由于各生产厂商繁杂、设备类型众多、质量参差不齐,而国内也缺乏统一的标准,这样不仅系统维护成本高,而且也很难做到保持智能交通系统的高稳定性。 1.4数据共享需求 目前,正在建设中的智能城市交通系统,大量的终端设备出自不同的厂商或不同平台,这样就形成了许许多多的信息孤岛,彼此间很难实现共享数据。这在很大程度上影响了系统功能的充分实现,智能交通系统在硬件、接口上应做的统一,从而使行业信息资源的全面整合与共享成为智能交通发挥整体方案优势、整体统筹资源、统一协调的基础。 1.5信息实时处理性能要求高 随着城市交通的拥堵日趋严重,人们在出行时要求能随时随地通过熟悉的方式获取所需的出行计划和实时的出行信息,因此,未来的智能交通需要满足高效性、实时性的要求。 2大数据与云计算技术对智能交通系统的影响与应用 云计算(cloudcomputing)是将计算任务分布在大量互联的计算机构成的资源池上,使各种应用系统能够根据需要获取存储空间、计算力和各种软件服务,该资源池被称为“云”。“云”是指一些可以自我管理和维护的虚拟计算资源,通常包括宽带资源、计算服务器、存储服务器等大型服务器集群[3]。而云计算(cloudcomputing)是一种基于互联网平台的计算方式,为计算资源提供全新的计算模式,其服务方式可动态、伸缩且虚拟化,云计算技术还会将所有的计算资源汇集在一起,并通过软件实现对资源的自动高效管理。这使用户能更加专注于自己的业务,无需为繁琐的处理细节感到烦恼。云计算技术之所以能有效处理和应对交通数据量大、可用性高、稳定性要求高、信息实时处理要求高、应用负载波动大、数据共享需求大等问题,并能实现应用的灵活性,高效整合资源,降低运维成本和总能耗,很大程度上是源于其自身的高可靠性、弹性扩容性好、快速部署及按需服务的特性。云计算技术以其高度的信息部署、优异的扩展性以及自动化IT资源调度,成为解决智能交通面临的问题的关键技术手段,成为一种全新概念的信息服务模式,有助于智能交通系统的快速实现。建设基于“云计算”的智能交通系统,要实现交通信息的动态采集、分析、处理及,并及时向用户提交动态交通信息,报告路况动态变化信息,指导用户出行计划,规划用户行车线路,从而有效提前进行分流拥堵流量,从而提高交通通行效率[4]。其具体应用如下。 (1)城市中的车、人或设备等每个交通终端节点,均可以实时地通过交通云得到基于整个城市交通信息智能分析后提供的服务。 (2)通过综合整个城区的交通流信息及汽车的运行计划信息,每个交通信号灯都得到高效控制,并在面控、立体多维的基础上进行相关预测;城市交通引导系统也可以与交通信息个性化服务进行无缝结合。 (3)为了更智能地提高交通运行效率,拓展一个智能交通信息服务市场,运营商要相应地通过手机基站定位,向用户提供实时的交通信息服务,这些信息与交通控制、引导相结合。随着移动通信网络的发展,从早期的2G网络到3G网络,再发展到当前的4G移动通信网络,4G网络使图像视频传输更加稳定,决策也更具有时效性,并为智能交通系统提供了更多应用的可能,移动网络在智能化交通信息系统中的运用日趋娴熟、准确,使智能交通系统真正、全面、高效地服务于社会,为缓减交通压力做出了更大的贡献。移动网络技术还有效地为智能交通系统的发展提供了新的发展思路。 34G移动网络的网络结构的核心技术及优点 3.14G移动网络的网络结构的核心技术 4G移动网络体系结构从下往上可分为物理网络层、中间环境层、应用网络层。正交频分复用(OFDM)技术是这一代移动通信网络的核心技术,该技术可以为用户提供速率高、时延小的数据交换服务,能达到下行50Mbit/s与上行100Mbit/s的峰值速率。OFDM技术特点包括:具有良好的抗噪声性能及抗多信道干扰能力,可扩展网络结构。 3.24G移动网络的优点 3.2.1通信速度高、灵活性好4G移动通信系统速率可以高达到l00Mbps,甚至是150Mbps。由于4G网络不仅是面向手机,还面向智能手表、控制器、眼镜等移动智能终端设备,这些终端设备极大丰富了人们的生活,使通信变得更加灵活多样。 3.2.2系统兼容性好未来的4G移动网络要面向全球发展,可以预测4G移动网络一定会开放出更多标准化的接口,并与全世界各种网络进行高速通讯、互联。 3.2.3网络采用宽频谱4G移动网络的每个信道会占有100MHz的频谱,是3G移动网络的20倍左右。 3.2.4通讯费用低目前,很多3G移动网络用户之所以能方便地过渡到4G移动网络进行通信,是因为4G移动网络与3G移动网络的兼容性较好,且4G移动网络的系统采用灵活的操作方式。在加上4G移动网络通讯费用相对较低,为4G移动网络的快速部署创造了条件。 3.2.5网络通信质量高4G移动网络通信时代是高质量通信的时代,与3G移动网络通信技术相比,4G移动网络通信技术将在很大程度上提升大数据的交互、处理能力,特别是跟云计算技术的结合,大大提高了效率,4G移动网络让广大人们拥有了前所未有的、便捷的移动网络交互体验,面对越来越复杂的网络环境,通信质量也得到了较好的保障,4G移动网络通信也能满足3G移动网络通信尚不能覆盖的区域。 4基于云计算的智能交通的关键技术 上述的需求,使大数据与云计算技术成为城市智能交通系统的重要支撑。为了有效地将云计算技术与跟4G网络相结合,提升信息传递的准确性和可达性,还需解决以下几个主要技术问题。 4.1最优路径规划问题 云计算技术在智能交通系统中的另一个重要应用是智能交通系统中的最优路径规划,它在各类应急系统及车辆路径导航系统中具有重要作用。智能交通最优路径规划是以交通运行数据为基础,在云计算数据中心对各交通影响因素进行分析、处理和判断后,再通过短讯、车载终端、GIS电子地图等各类终端帮助信息,为道路的使用人员提供最优路径,引导信息及各类实时交通帮助服务信息,以提高车辆的通行效率及行车安全。 4.2智能交通流预测与出行引导问题 基于云计算的智能交通流预测与出行引导可通过物联网对交通流量数据进行实时采集,对这些数据进行分析和快速处理,以便对道路交通流进行实时动态判别和准确预测,从而正确指导用户出行,这样必须建立起智能交通流量采集数据库及非结构化的数据库。 4.3智能交通事故预警处理问题 道路交通中的突发事故严重影响城市道路交通运行的安全性和可靠性,因此,面对突发事故,必须快速做出反应,提出处理预案,然后对其进行有效、及时地处置。基于大数据分析的交通事故应急处置方案的形成,是通过物联网技术快速采集和分析交通突发事件及整个道路流量信息,迅速地进行事故故障处理,并及时发出预警信息,提前、有效和安全地疏散车流,达到不影响交通正常运行的目的。 5我国智能交通系统发展趋势 众所周知,我国4G移动网络牌照已经发放,围绕4G移动网络的各项业务也快速展开,但目前,网络通讯费用并没有下降,这对基于4G移动网络智能交通系统的开发与使用具有较大影响,相信随着4G网络的普及、通信环境的改善、资费的下调,大数据的交互平台将有望在许多移动设备(如手机、平板电脑)上实现,云计算技术也将得到更广泛的应用。例如,未来的智能交通系统将会出现自动驾驶系统、大数据与智能交通、生态智能交通系统、移动互联网与智能交通等。近年来,基于移动网络智能终端的与交通相关的APP得到飞速发展,因而,移动互联网技术在人们出行中的作用将越来越大。 6结语 基于4G移动网络的大数据和云计算技术的智能交通系统是一个复杂的系统工程,它涵盖了网络构建、信息采集、系统集成及应用开发等多方面内容,同时也涉及城市交通运行管理中的许多领域。要在4G移动网络平台上加快推进大数据和云计算技术在城市智能交通系统中的研究及应用,必须不断加强技术革新、保障云安全、完善基础设施建设,并将政府构建的基础性开放平台与引导科研机构、高校、企业参与应用研发相结合。 作者:邓波 黄同成 刘远军 单位:邵阳学院信息工程系 大数据应用论文:高校管理会计大数据的应用 2015年1月,“管理会计之中国实践”走进高校第一站(北京大学站)在北京大学光华管理学院成功举办。研讨会的主题是“大数据时代,CEO需要怎样的管理会计”,会上财政部会计司副司长刘光忠强调了管理会计的重要性,并指出管理会计不仅适用于企业,也适用于行政事业单位。作为理论界的先行者和行政事业单位的典型代表,高校在注重管理会计的同时,还要充分发挥大数据在管理会计中的作用。大数据是网络信息技术发展的产物,具有数据量大、价值高、更新快、类型多的特点,人们通过新技术对大数据进行处理分析,从中提取出有价值的信息,这些信息为相关机构做决策分析提供数据支持,有利于增强决策正确性,提升自身竞争力水平。近几年我国高校的办学规模日益扩大,高等教育越来越大众化,高校与高校之间关于招生、就业、发展的竞争不断加剧。高校要想在竞争中提升自身竞争力水平、实现长远稳定的发展目标,就必须善于利用大数据这一工具,让大数据在高校的管理中发挥作用。管理会计为高校领导作决策提供参考建议,而大数据可以为管理会计提供巨大的数据支持,只有在高校满足一定的前提条件之后,才能更好地把大数据应用在高校管理会计中。 一、大数据在高校管理会计中的应用前提 (一)增强高校领导对大数据与管理会计关系的认识 高校领导在学校的日常管理中起着模范带头作用,领导重视的问题、强调的内容,是全体干部队伍工作的方向和重点,全体方向一致才能完成目标。在信息化发展迅速的今天,要让管理会计在高校中真正发挥作用,需要高校领导意识到管理会计就是管理和会计的结合,管理会计人员呈现的不是单纯的财务信息,而是从校园大数据中提取的有利于领导决策的数据信息。国内国外的实践经验表明,管理会计对于管理的重要性已经不言而喻,作为高校的领导尤其要紧跟时代步伐,善于利用大数据加强管理会计的应用。一旦高校领导意识到大数据可以为管理会计提供数据支持,就会开始注重大数据在管理会计中的应用,那么从各二级学院到各行政部门都会贯彻执行具体应用,就能很大程度改进管理会计在高校的应用效果。在海量大数据的支撑下,管理会计提供的决策建议更具有说服力,领导作出决策再也不用靠直觉、凭经验了。 (二)注重管理会计人才的引入和培养 敏锐的洞察力、良好的沟通能力、专业的知识素养、严谨的职业修养是一个管理会计人员必备的素质。管理会计不同于财务会计,不是仅仅做账和处理数字那么简单,而是需要管理会计人员利用专业的知识素养对财务信息和其他信息进行统计分析,利用敏锐的洞察力洞察高校发展中存在的阻碍和优势、利用良好的沟通能力把分析出的数据、洞察的结果跟领导进行汇报,利用严谨的职业修养对一些需要保密的决策三缄其口。当今时代下,大数据对管理会计的应用产生了很大影响,而且大数据理论与技术在逐渐发展,管理会计理论与体系也逐步走向成熟,更需要管理会计人才对大数据发展、高校发展进行全视角观察,保持清晰的逻辑思维方式对海量数据进行分析整理。所以为了更好地促进管理会计的应用,在招聘管理会计人才时高校要严格考察,逐步筛选出高素质、高水平的管理会计人才,随着市场竞争的变化,还需要定期对管理会计人才进行培养。 (三)引进并更新管理会计信息系统 现在管理会计已逐步实现了信息化,管理会计信息系统以现代管理科学和信息技术为基础,以财务管理和管理会计提供的模型为基本方法,把管理会计的实务操作与信息化系统结合,不仅可以实现信息传递的实时性,还能极大程度地节约物力人力。高校引进管理会计信息系统有利于管理会计工作的开展,在大数据作用于管理会计过程中,大数据的分析利用需要借助管理信息系统,而且随着大数据量的不断增加,对信息系统的要求也会越来越高,所以为了确保管理会计的应用效果,就要定期更新管理会计信息系统。 二、大数据在高校管理会计中的应用领域 在高校的行政管理中,即时报账产生的财务信息、随时变化的学费缴纳情况、新增科研项目的经费登记、基建项目的进度变化、资产的购置与报废情况变化、随时变化的水电费使用情况以及毕业生就业情况等构成了实时产生的大数据,这些数据信息对于学校的管理与发展来说具有很大价值。所以学校应根据信息化管理技术,建立一个涵盖财务处、审计处、资产管理处、科研处、教务处、基建处、发展规划处等部门的,并且与市场公开信息相连接的“大数据库”,确保学校行政管理各部门间信息的沟通与传达,为管理会计实现评价与分析提供基础。下文将详细分析大数据在管理会计中的预算管理、本量利分析、决策分析和绩效管理中的应用。 (一)预算管理中的应用 高校预算管理的效果决定了高校行政资金的使用效率,关系到高校年度内各项事业是否能正常运行。在编制预算时,有的高校根据“增量预算”方法编制,有的高校根据“零基预算”方法编制,还有部分高校采用“零基预算”与“增量预算”相结合的方法编制,这几种预算编制方法都不能解决超预算的支出问题,容易造成财务资金沉淀,不能适应目前高校教育事业发展的需要。“滚动预算”法是不规定预算的数额,在预算执行过程中,随着预算的执行不断延伸补充预算,逐期向后滚动的预算编制方法,利用这种方法编制预算加大了对预算监督的难度,所以在实际应用中较少用到。但是在当今信息化时代,对数据信息的实时掌握不再是一个不可及的目标,它可以促进高校使用“滚动预算”法编制预算,使用过程中可以将滚动周期缩短到以月或者周为单位,也可以根据各部门重大资金支出周期为单位,通过大数据库,实现周期性的对部门预算的审批与监督。在审批与监督过程中,要结合学校实际情况和市场公开信息进行分析,例如对于部门某资产的购置预算方案,要先结合部门情况分析其购置必要性和购置数量合理性,再结合市场同类价格信息分析部门报价是否合理,如果不符合这几项规定之一,该预算方案就不能审批通过。 (二)本量利分析中的应用 高校在确定年度招生计划时,可以采用本量利分析方法,根据生源总体情况、往年招生计划、学校容量等数据信息进行综合考量,结合学校的运营成本进行分析,确定最优的决策方案。假设学校的运营成本分为固定成本和变动成本,固定成本是不随学生人数增减而变化的成本,包括学校的教学楼、宿舍楼、图书馆等长期固定资产成本,教学设备设施等短期固定资产成本,学校维护安全的治安管理成本,学校职工的工资和福利等薪酬成本等;变动成本是随着学生人数的增减而变动的成本,包括学生的水费、电费,各院系的报刊费、电话费、网络费等。假设学校的收入总额是国家拨款和学费(假设没有校办企业和其他资金来源),那学校的盈利就是收入总额减去固定成本和变动成本后的差额,从理论上分析招生越多,学校的盈利就越多。但是高校终归是非盈利组织,不以盈利为目的,我们利用本量利分析的最终目的不是寻求利益最大,而是考虑如何在充分利用学校资源和保证生源质量的前提下,实现学校成本较小的目标。基于大数据资源库,高校可以充分利用学校的成本数据信息、学校容量数据信息,往年招生情况信息,历年分数线信息、历年各省名额分配信息等对招生计划进行综合考量,确立一个可以实现校园资源优化配置又能保证学校健康稳定发展的招生计划。 (三)基建决策中的应用 随着高等教育的大众化进程加快,高校扩建已成为一种必然趋势,但是在哪里扩建、如何扩建、扩建到什么规模则是需要高校管理者深思熟虑的问题。到底是在原来的校园内建设教学楼或宿舍楼等固定资产,还是另寻新址进行扩建;要怎样进行扩建,是教学楼、宿舍楼和其他教辅设施一起建设,还是分批次按重要性依次建设;到底扩建到什么规模,是不是扩建的越大越好等这些问题,可以根据大数据信息得到解决。在做这些决策时,高校要结合“大数据库”中的学校财务数据信息、招生计划信息、国家政策信息、融资渠道信息等进行综合考虑,做到不盲目扩建、有目的有根据的做出有利于学校发展的决策。 (四)重大采购决策中的应用 每年新生入学,学校都要大批量购置床上用品和学校校服,采购这些物资的原则都是质优价廉,采购方式多是招标。但是以往参与招标的供应商往往受限于地域范围,例如山东省的供应商不会到海南的高校进行招标,正如海南供应商也不会到山东省高校进行招标一样,这导致参与招标的供应商每年都是固定的几家,学校对于采购物资的议价能力不高,很大程度上加大了学校的采购成本。但是现在招标信息是完全公开信息,不管哪里的供应商都可以看到都能参与,学校也可以向产品质量较高但从未参与过学校招标的供应商发送招标邀请,这样参与学校采购物资招标的供应商就会增多,学校就有较大的议价能力,在诸多供应商中选择一家或几家为学校生产采购物资,节省学校的采购成本。在大数据时代,物流发展也同样迅速,完全不必担心生产厂家和高校间的距离,也完全不必担心远距离下的物流成本,可以结合几十家物流运输费用的信息数据进行选择,选择一家安全快速的物流公司进行物资运输。 (五)绩效管理中的应用 有效的绩效管理可以促进学校与教职工的“双赢”发展,能让学校了解教职工的工作状态,便于发现人才、留住人才,能让教职工通过考核结果的反馈与对比,清楚地看到自身的优势与不足。在以往的绩效管理中,对教职工的考评流于形式,绩效计划制定不详细、绩效实施缺乏监督、绩效考核与反馈不及时。但是大数据的出现可以促进绩效管理有效性的实现,通过层级传递,各级领导把行政人员和教师人员的详细岗位职责、工作任务、工作目标等录入绩效管理数据系统。专人负责定期将教职工的教学成果、学术成果、工作业绩等数据进行统计并上传到绩效管理数据系统中,为保证绩效考核结果的可比性,需要在考虑不同专业、不同学科性质的基础上将工作成果进行量化。教职工(只有查看权限)可以登陆绩效管理系统,查看自己阶段性的绩效考评结果,并可以向系统提交查看其他教职工绩效结果的申请,便于进行横向对比,在这个过程真正缩短绩效考核与反馈的时间间隔,提高了绩效管理的效率。在大数据的推动下,教职工的绩效考评结果用数字表示,清晰的评价标准和流程让教职工感受到绩效管理的公平公正,这样的情况下再与学校的奖惩机制相联系,能极大地促进教职工的工作热情和积极性。 作者:张咏梅 穆文娟 单位:山东科技大学经济管理学院 大数据应用论文:计量工作大数据应用与发展 目前,我国计量行业对大数据的理解和应用相对滞后,政府行政部门应通过相关数据收集、统计和挖掘,获得有价值信息,为产品质量的提升和发展提供更科学的依据。运用大数据推动计量行业快速发展,进而推动产品质量提升,已经成为计量行业未来发展的必然趋势。 一、计量信息数据整合是做 好质监大数据运用的基础计量工作中的量值传递、产品检定、测试与校准中,产生了大量有价值的数据信息,所以推进计量工作数据清理整合工作,在建立计量信息数据库的基础上,再将产品检验、执法系统数据、重点行业、企业、产品的质量数据,以及各个领域涉及产品质量的相关数据进行整合,最终完善整个质监领域的大数据库。充分运用大数据相关技术,提高质监部门的服务水平,为产品质量监督管理、产品质量提升、国家质量战略和相关法律法规的制定提供更可靠的依据。 二、大数据运用在计量领域的初步探索 1.建立计量器具数据库。建立统一的数据库,将计量器具实行赋码化管理,逐步完成计量器具的生产、使用等多环节的监管。目前,西安市已经在全国率先将强检计量器具实行赋码化管理,赋码系统建立后,大幅度减少了强检计量器具瞒报、漏报、不报、拒检、超期未检等现象的发生,强化了强检计量器具在使用中的监管。笔者认为,下一步应组织相关部门逐步将计量器具的生产企业纳入数据库中,实行“一器一码”制,最终实现通过编码查询到计量器具的所有信息,包括生产信息(企业信用信息、生产许可证、出厂合格证、质保信息等)、使用过程中的管理信息(使用方的维修信息、相关检测机构的检测报告等)。2.将大数据技术应用于复杂环境下的计量检测中。计量测试未来发展趋势是将在保持更高准确度的前提下,回归到现场环境条件里的计量校准和计量溯源。随着大规模现代化工业、国防工业和军事计量的发展,解决复杂环境下的计量校准问题,成为当今计量检测中的难题和挑战。建立计量测试仪器设备在每一种环境因素变化情况下的有效数据和变化情况数据的数据库,并对不同因素的相互作用(包括线性叠加、非线性叠加、交叉调制、加权耦合等)进行仿真模拟(包括模型仿真、数据仿真、半物理仿真、全物理仿真等)。最终通过模仿系统模型和大数据进行处理,以获得在任何复杂环境条件下的计量校准结果。3.用大数据帮助企业解决计量器具的管理。计量检测作为企业产品和服务质量控制的重要组成部分,企业对服务机构计量检测的综合服务能力要求越来越高。通过大数据技术全面切入客户质量管理、技术研发环节,为客户提供全方位解决方案,已成为计量检测技术服务市场和拓展能力的方向。例如,为医院提供计量检测服务的过程中,利用大数据分析、评估医院计量器具的整体性能,帮助医院发现医疗设备性能和使用中存在的各种问题,提出相应解决方案,从而提升医院设备质量控制的整体水平,避免因为医疗设备性能的问题造成医疗事故,为病人的生命安全保驾护航,也更好地体现了民生计量工作中执政为民、全心全意为人民服务的宗旨。4.用大数据可以为计量助推供给侧结构性改革和精准服务产业发展,找到准确的发力点和切入点。通过建立区域内计量基标准和社会公用计量标准动态数据库,努力实现信息资源区域共享、结果互认,从而统筹技术资源,避免重复购买计量标准器具,提高检测标准器的利用率,从而充分发挥区域计量标准器具资源的价值。同时通过大数据交流,增加部门之间的横向联系,实现良好的合作,促使国民经济联合成一个完整的体系,将计量与全社会各部门、各企业联系在一起。5.用大数据为“一带一路”计量服务。通过大数据,积极推进与沿线国家计量领域全方位的务实合作,共同促进国际计量体系的创新发展,推动国际计量互认进程,促进贸易便利化水平,服务区域经济社会可持续发展。通过建立计量领域政策信息数据互换和交流平台,提升计量法规的透明度,实现沿线国家资源共享。通过建立计量领域技术信息数据互换和交流平台,加强各国计量技术机构的战略规划、科学研究、业务拓展等方面的信息交流。加快计量双边、多边合作和互认进程,促进量值国际等效,不断扩大互认国和互认产品范围,最终实现“一次测试、一张证书、全球互认”,从而促进国际贸易的便利化,更好地提升计量服务经济发展的能力。 三、结束语 计量大数据的服务与应用可以加速计量行业信息化进程,加快质监部门信息共享,提高质监部门服务能力。当然,数据安全是质监系统做出分析和决策的重要依据,大数据在存储、处理、传输等过程中面临安全风险,具有数据安全和隐私保护需求。尤其是计量大数据,都是与生产、生活、安全相关的数据,保护这些数据的安全,防止数据系统受到不法分子的攻击显得尤为重要。 作者:付磊 单位:陕西省计量科学研究院 大数据应用论文:大数据在高校教育信息化的应用 【摘要】随着我国经济的发展,科学技术的迅猛提高,信息技术已经逐渐融入到社会的每一个角落,21世纪开始步入信息化时代。随着信息技术的渗透,作为社会生活的重要阵地,高校自然也不会置身事外,信息技术在高校教育中的应用愈发普遍。本文主要阐述了大数据在当前信息化时代中的一些特点,并结合实际探讨了大数据在高校教育信息化中的应用。 【关键词】大数据;高校教育;信息化 信息化时代的到来,使得曾经被人忽视的各种媒介中的数据爆发出惊人的价值和影响力。数据成为了信息化时代独有的传递媒介,人类将迈入一个深度挖掘数据的大数据时代。随着信息技术的渗透,人们的生活、工作已离不开大数据。将信息化技术融入高校教育中不仅可以帮助高校发展教育还可以为信息化时代做一份贡献。在21世纪这场大数据的浪潮中,高校在其中扮演的角色不仅仅是参与者更是推动者。为顺应大数据时展的趋势,在高校教育中推行信息化教育势在必行。 一、大数据 作为信息时代的产物,人们对大数据往往有着不同的定义,简而言之,大数据是信息数据的总和,是以信息形式表达的多种信息的融合。可以说它是一种新型的力量,有着不可估量的价值和影响力,现代技术是它的载体。凭借其自身蕴藏的无限价值,大数据已经成为现代化社会的象征。与传统数据不同的是,大数据主要讲究的是数据之间的相关性,而对于数据间的因果关系却不再关注。大数据可以通过分析数据间的相关性来实现对信息的优化,帮助人们进行决策分析。在高校教育中,大数据也可以通过对高校的信息数据进行分析整合,为高校的发展提供数据参考。与传统数据不同,传统数据仅仅只是实现了对数据的存储并未完全实现数据的价值,因此虽然传统数据为中国的社会发展做出了贡献,也给人们带来了很多便利,但它仍存在很多瑕疵。反观大数据,大数据主要讲究的是数据之间的相关性,它不仅可以实现数据的存储,还可以利用这些数据达到预知发展趋势的目的,与传统数据相比,它更实现了对数据价值的深入挖掘。传统数据与大数据应用的方向也不相同,传统数据主要进行信息的存储,针对的是过去的数据,已过去的数据为核心。而大数据是对传统数据的提取和分析,以达到预知发展趋势的目的,是以事物未来的发展为核心。凭借其自身蕴藏的无限价值,大数据已经成为现代化社会的象征。随着信息技术的发展,大数据也将渗透到人们生活的每一个角落,大数据必将在高校的教育中发挥重要的作用。 二、大数据在高校教育信息化中的应用探析 1、对教学质量进行评价。为了提高高校的教学质量并能够帮助教师在教学过程中不断地发现问题、解决问题,高校的每年期末都会对教师的教学质量进行评估检查。在教学评价中应用大数据可以使教学评价形成有效的管理机制,其实能够安全有序的进行。而且大数据可以根据教学评估中提供的各项数据进行有效的分析整合,使教学评估工作更加高效可靠。2、综合分析教师的职业技能。传统的数据仅仅能起到信息存储的功能而无法利用数据的附加价值,而大数据不仅可以实现信息的存储更强调了信息之间的相关性。将大数据应用于高效教育中,还可以实现对教师职业技能的分析,而在高校教育中,最能够决定高校教育质量高低的便是教师的职业技能。将大数据应用于教师的职业技能分析时,大数据可以通过对教师以往教学经历的分析、观察,从而找出最适合该名教师的教学方法,并能够帮助其在课堂上扬长避短,提高高校的教学质量。将大数据应用于教师的职业技能的分析还可以提高课堂的利用率,为学生的下一步学习制定计划。3、个性化课堂的开展。将大数据应用于高校教育中,大数据可以完美的将学习内容与数据资源结合起来,从而帮助学生完成学习目标,实现个性化学习。高校教学改革最重要的目标便是个性化学习。大数据主要强调信息之间的相关性,将大数据应用于个性化课堂的开展时,大数据可以根据某个学生学习成绩然后从已毕业的学生中调取有相似学习经历的学生的资料,分析待选课程与学生之间的相关性,为学生提供可靠的待选课程的课程分析。4、满足学生的需求。大数据可以通过学生在高校时使用校园一卡通的情况分析出学生的消费情况甚至其家庭的经济情况,对于实在贫困的学生,学校可以采取资助,使得国家助学金的发放更加的公平、公正。 三、结语 随着信息技术的渗透,人们的生活、工作已离不开大数据,作为社会生活的重要阵地,高校自然也不会置身事外。在21世纪这场大数据的浪潮中,高校在其中扮演的角色不仅仅是参与者更是推动者。将大数据应用于高校教育中,不仅可以实现对高校教学质量进行评价、教师的职业技能的综合分析,还可以开展个性化课堂,使得国家助学金的发放更加的公平、公正等等。为顺应大数据时展的趋势,在高校教育中推行信息化教育势在必行。 作者:刘键 单位:辽宁省教育厅教育信息中心 大数据应用论文:大数据在区域品牌营销的应用 [摘要]从我国目前市场经济的发展趋势来看,区域品牌营销与其他品牌的营销相比,其在市场环境中还处于刚刚起步的阶段。但随着信息技术的快速发展,区域间的竞争也日益激烈,这就需要区域品牌在营销中广泛应用大数据,抢占商机。基于此,本文分析和研究大数据在区域品牌营销中的应用,并探讨大数据平台、客户的需求及营销规律。 [关键词]大数据;区域品牌;营销 引言 在当今信息技术发展越来越迅速的局势下,大数据的发展也受到了各个行业的关注,许多企业为了能够在信息环境中抢占商业先机,对大数据整合技术及信息处理技术进行了探究。由此可见,不管是从经济发展的角度,还是从信息技术的应用情况进行分析,大数据显然已成为促进社会发展的重要因素。大数据可以借助移动终端设备和网络技术构建多元化的结构数据,也能构建出一些半结构化及非结构化的数据。如今大数据技术已经在各行各业中有了广泛应用,区域品牌营销市场中大数据的应用,改变了传统的商业营销模式以及工作人员的管理理念,区域品牌在营销中利用数据分析市场的发展情况,获得商业的先机,从而有效促进自身发展。 1大数据营销及区域品牌概述 1.1大数据营销 当前,各个企业将大数据带来的商业机会分为两种,一种是由微软、惠普等公司开发的硬件和软件以及数据,还有一种是来自海量的用户信息,并且这些信息能够为企业提供精准营销平台以及个性化的广告推介等商业宣传活动。而大数据营销就是第二种,这种营销方式通过搜寻并分析各种相关数据,充分了解市场发展的需求,从而帮助企业改变竞争形态,把依据客户的生活方式以及价值取向等主观信息,推测客户需求导向的这种传统营销模式,转变为通过对客户的各种信息行为以及购买历史等方面进行分析,满足客户的需求,并根据这个导向进行营销的模式。大数据营销不仅要实现线上和线下的互通,也要确保在各大媒体、互联网站及移动终端等的数据是相通的,这些都大数据有效实行的前提条件。当然,由于现实生活中不同领域及行业局限性,大数据会受到许多因素的影响,如公司的隐私保护、信息伦理等。对于政府数据及科研管理数据,应该多多提倡数据的重复利用,由此可见,大数据想要在各个领域中分布是比较困难的。另外,有部分企业为了保护公司的隐私,便采取封闭式的数据开发和搜寻,并从中牟取利益,事实上这种形式无法满足整合化营销的要求。所以,企业在面临大数据带来的发展前景的同时,也要注重对企业能否实施大数据营销的基础条件进行科学合理的评估,要对市场营销人员进行技能考核,从而确保工作人员能够具备相应的营销技能,除此之外,企业也要制订应用大数据的营销方案。 1.2区域品牌 随着我国经济市场的逐步发展以及经济管理秩序的改变,经济市场的竞争也日益激烈。由于外部环境和内部因素的大幅度变化,整个市场的格局也有很大变化,以往的商品竞争已逐渐被区域品牌竞争所取代,并且商业竞争的主体也由传统的企业竞争转变为区域竞争。随着竞争形势的变化,竞争局面也变得越来越复杂。为了能够适应这种竞争形势,许多企业都由过去的商业竞争关系转变为竞争合作的关系,在这个的发展趋势下也可以有效利用区域文化来促进市场发展。在这种发展形势下,许多先进的企业已经选择区域品牌作为商业竞争的主体。建立区域品牌也成为促进现代化经济发展的重要工作。目前,关于区域品牌并没有一个具体的定义或者界定,对于区域品牌,不同的人有不同的看法,但不管怎么说,区域品牌一定要在一定区域范围内才能产生,且在市场的知名度、市场份额及名誉等方面都会比其他商业经济更有优势。区域品牌是以集团品牌的形式而存在的,并且在发展的过程中也逐渐成为市场竞争的核心内容。企业想要提高区域品牌的竞争力,首先要增强区域性的竞争力,因为区域品牌才是提高区域经济的有效方法。 2大数据在区域品牌营销中应用的方式 2.1通过动态化的形式监控市场环境 随着技术的发展以及经济效益的增长,区域品牌的竞争也变得愈加激烈,而市场经济的环境也随之变得复杂起来。在这样的发展环境中,区域品牌营销的方案更加难以实行,但是利用大数据可以分析,使区域品牌营销发现新的商机和市场。通过对大数据的集中分析,可以快速了解到某个区域环境中的商机,也可以分析某个阶段的消费群体的需求,这时企业就可以根据客户的需求研发相应的区域品牌。与此同时,区域品牌的营销也可以借助大数据的技术,对区域内外的环境进行动态化监察,这样就可以为企业的策划人员提供参考信息,也能面对市场的变化,使区域品牌营销作出相应的调整。 2.2通过改善用户的体验促进区域品牌营销的发展 以往的区域品牌营销人员在推广和宣传品牌时,常常会轻视消费者的主观意识及消费体验,在过去的区域品牌营销宣传或与消费者沟通时,都是利用比较简单的形式进行,这样会导致宣传的效果不太理想。而区域品牌营销在如今大数据的环境中,可以充分利用大数据分析消费者对区域品牌的了解程度,并通过实时解答消费者的一些疑问作出相应的评价和定位。其实就是通过消费者与区域品牌营销之间的沟通,提升消费者的认同感,使消费者对区域品牌产生相应的兴趣。企业想要留住消费者,就要不断完善区域品牌的形象,或者说企业可以根据消费者的特性绘制出相应的图像,并根据图像进行现实还原,这样就可以有效增强消费者的体验感。 2.3利用大数据分析并观察竞争对手 大数据技术在区域品牌营销中不仅可以分析消费者对品牌的了解程度,还能分析和观察自己的竞争对手。企业利用大数据技术可以分析竞争对手对产品的研发以及服务的感知力,这样就可以根据与竞争对手的比较,发现自身的不足和优势,然后帮助营销主体有目的地改变营销策略。这样的营销方式对于企业来说具有重要意义。企业通过对竞争对手的分析,可以对整个行业的发展进行掌握,也可以对市场的外部环境有个大致了解,从而有效降低营销的风险,进一步实现区域品牌营销效益得而最大化。如,企业在推广和运营或者招商的过程中对信息进行研究和分析,就可以根据商户的具体情况进行适当调整,并制订可以增加客户量的营销方案。区域品牌营销中利用大数据分析竞争对手,可以了解到对手的发展趋势及状况,从而对自身的发展战略进行合理调整,并抢占商机。 3结语 随着信息技术的快速发展,区域间的竞争也日益激烈,而大数据也在区域品牌营销中得到了广泛应用,笔者相信区域品牌营销中应用大数据会发展得更为长远。大数据技术的存在有效促进了区域品牌营销的发展,且在经济市场的实践营销中也真实地证明了大数据的价值。区域品牌营销要合理利用数据的优势,精确定位每一位消费者,并从繁杂的信息中提炼出对自身有利的信息,从而获得良好的营销效果。相关企业要建立有效合理的大数据营销机制,并对数据的管理以及区域营销费用的有效控制加强实行力度,通过提升客户的品牌体验提升营销效率。虽然,目前在区域品牌营销过程大数据的应用还存在一些问题,但笔者相信在今后的发展中大数据能发挥出更大的作用。 作者:彭秋生 单位:中海油信息科技有限公司深圳分公司 大数据应用论文:大数据在煤矿安全生产的应用 摘要:煤炭行业经过多年的信息化应用,积累了大量的安全生产数据,但对这些数据的深度利用还远远不够。大数据提升了信息的获取与处理能力,基于大数据处理技术,将安全生产数据进行有效整合,深度挖掘,对煤矿安全生产意义重大。本文阐述大数据的技术和发展趋势,总结目前煤炭安全生产中大数据的应用现状,探讨大数据在安全生产中的应用方向。结果表明,大数据的应用有助于提高煤炭安全生产的效率、节省成本和减少损失。 关键词:煤矿;大数据;安全生产;应用研究 大数据的概念于2008年在美国《自然》提出[1]。大数据概念的提出,是对大量数据处理的一个突破。它可以从纷繁复杂的数据中提取有效信息,并对有效信息进行分类、分层次处理。基于计算机等硬件设备,在对巨量有效信息进行深入挖掘之后,对之间因果关系进行分析,找出一些事件之间的因果关系。因此,大数据分析可掌握一些事件的规律,并对事件的走向进行预测。 1煤炭安全生产大数据现状与问题 近年来,安监及煤监等部门通过监测平台的引入及应用,已经建立一定数量的数据库。但是由于缺乏深入的整理和利用,仍存在很对问题。(1)数据量偏小,数据质量低。由于在前期煤矿的生产中,并未提及大数据的理念,各个煤矿对自身矿区数据整理收集不够。尤其是涉及矿难及事故方面,更是较少涉及。因此,导致有效数据少,可用数据欠缺。(2)未能与大数据技术统一标准,缺乏依据。新技术在传统领域的应用必然会出现一些新问题,大数据技术也是如此。传统的数据收集未能与大数据技术统一标准,数据收集依据不足。(3)基于煤矿生产行业的特色,井下生产中防爆防火用具要求较高。因此,限制了一些高效、实时数据收集智能设备在该行业的使用。在大量的数据实时收集及整理时,困难较多。(4)煤矿安全生产及事故隐患分析主要依靠安全生产管理者分析,难以形成有效数据。专业智能设备在煤矿安全生产中使用不足或较少,难以完成大量数据收集任务。(5)专业人才欠缺。由于大数据理念较新,在实际应用中偏向于高新产业及国家优先发展产业。煤矿产业由于最近经济影响,专业人才储备不足。 2煤炭行业安全现状 目前,通过政府部门及企业的共同努力,安全投入到位,安全文化氛围浓厚,煤炭行业事故率明显降低,伤亡人数亦有较大回落。但是,该行业依然存在一些问题:(1)自动化水平低,近年来,煤炭行业先进机械及自动化监测设备引进率较高。但是,相对于发达国家,还是有一定差距。主要表现在过于依靠工人经验,随着煤炭进入深部开采,地质情况复杂,经验越来越受限。(2)煤矿现在对事故的分析依然偏向于“事后分析型”,而真正有效的应该是“事前预测型”。专业有效的事故分析工具在煤矿中使用较少也是造成此结果的原因之一,煤矿开采难度加大,以往经验不一定能够适用。(3)信息共享率低。目前,矿难尤其是重特大伤亡事故是各个部门避而不谈且不愿分享的数据,从而导致样本有效性差。 3大数据在煤炭行业安全生产的关键地位 3.1数据收集、整理、分析及整合 人工数据和开源数据是煤矿安全生产管理者获得大数据基础的重要方法。人工数据虽然准确率高,但其具有成本较高、自动化水平较低、易发生人为原因错误的天然缺点。与之形成对比,开源数据自动化水平较高,成本较低。尤其在信息化综合系统越来越多的应用于煤炭行业,国家安监局、煤监局等各部门通力合作,建立综合信息化平台。这对大数据的收集、整理、分析、整合及预测都会起到积极的影响。 3.2大数据存储平台为煤炭安全生产提供及时的舆情信息 当矿难发生后,在处理矿难的过程中,大数据平台为安全生产的管理者及民众告知详细信息。一方面,政府部门及监督管理部门通过官方渠道及新发展的信息通道(如Wechat等),及时有效的将相关真实信息传递给大众,此举可有效防止谣言误传。更可避免政府部门的工作陷入被动应付状态,保证灾难性事件发生之后社会的和谐稳定;另一方面,每次事故也是一次珍贵的失败实验,对此次事故详细分析,录入大数据平台,增加数据平台丰富性的同时,对类似事故的预防、发生具有重要的参考价值。 3.3大数据拓展了煤炭安全生产的综合分析能力 新技术在传统行业的应用是对传统行业的一次产业升级,尤其是在煤炭行业。长期以来,我国煤炭行业生产安全性较差,生产效率较低,安全预警能力较差。通过引入大数据综合分析平台,可有效提高煤炭安全生产能力。有效改变煤炭行业事故率高、矿难频发的状况,如离层分析仪等数据平台的引入,可有效预警顶板事故,大大降低顶板事故伤亡率。 4大数据在煤炭安全生产中的应用 基于大数据分析理念,结合煤矿安全生产历史及现状,应从以下四方面入手,提升大数据在煤矿安全生产中的整合能力。 4.1结合互联网和云计算,建设煤矿安全综合信息平台 提升在线监测能力,贵州省近年高薪招聘高素质驻矿安全员,实现煤矿安全数据的实时更新及有效登录,有利于建设煤矿综合信息监测平台。全国也在提升煤炭行业对高素质人才的吸引力,大力建设全国综合监测平台。2010年美国某矿发生事故,引起网民广泛关注[3]。网民通过数据监测及政府安全监督平台,深入挖掘出事故背后利益关系,有效推动了美国矿业管理制度的完善及事故预防能力。 4.2逐步提高智能化监测设备在煤矿使用比例 由于煤矿行业对安全标准的高要求及煤矿行业富含瓦斯及地压等影响因素,大量有效监控设备在煤矿安全生产中使用受限。随着大数据理念的发展及技术的发展,各种智能化技术也会在煤矿得到应用。目前,煤矿六大系统都已建设完成,部分煤矿已采用了在线监测设备及内部通信设备,有效提高了智能化监测设备在煤矿使用比例。 4.3加强管理,保证数据安全 如果不能有效安全使用大数据,会带来意想不到的风险。大数据的使用改变了传统煤炭行业的分析方法,有效整合资源。在发展历程中,也要防范数据滥用、恶意篡改等。大数据是珍贵的资源,要采取技术措施保证安全。个人不得随意查看或用于其他用处,尤其是利用大数据做违法行为。政府与人民要联动,确保大数据安全,真正服务于煤矿安全生产。 5结论 大数据在煤矿安全生产中的应用,是一个新的领域与尝试。在此历程中,数据会越来越规范、有效,随着此技术的普及,也将对现有安全管理模式产生有利影响。大数据的应用必然引起传统行业安全管理的一场变革,也将提高煤矿安全管理的技术能力。以技术促进管理,提高安全管理的自动化能力。政府管理部门及企业要联动,形成合力,深入挖掘数据之间的关系,不拘泥于表面,发现数据之间的内在联系,从而为数据的整合及预测提供有效技术支持。通过大数据在煤炭行业中的深入应用,为安全管理者及政府部门决策提供有效的理论依据,更好地服务于煤矿安全生产。 作者:苏东毅 于迪 李胜男 单位:三门峡龙王庄煤业有限责任公司 大数据应用论文:大数据技术在烟草数据中心的应用 摘要:以大数据技术的发展为背景,结合江苏烟草数据中心建设的实际情况,分析了江苏烟草数据中心以Hadoop及Impala等大数据技术为核心,辅以Kettle和JSP等数据处理及展现技术共同构建基于大数据技术的自定义数据查询平台的架构设计和实现方案。展现了大数据技术带来的远超传统技术平台的灵活性以及对于大数据量查询的快速响应能力。 关键词:烟草;数据中心;大数据;Hadoop;Impala 1.大数据技术现状 当前许多企业都已基本实现了信息化建设,企业积累了海量数据。同时企业间的竞争日益加剧,企业为了生存及发展需要保证自身能够更加准确、快速和个性化地为客户提供产品及服务。而大数据技术能够从海量的数据中获取传统数据分析手段无法获知的价值和模式,帮助企业更加迅速、科学、准确地进行决策和预测。 1.1大数据技术现状 广大企业的迫切需求反之也促进了大数据技术的飞速发展,涌现出了诸如Hadoop、Spark等实用的架构平台。其中,目前最主流的就是Hadoop。Hadoop的分布式处理架构支持大规模的集群,允许使用简单的编程模型进行跨计算机集群的分布式大数据处理。通过使用专门为分布式计算设计的文件系统HDFS,计算的时候只需要将计算代码推送到存储节点上,即可在存储节点上完成数据本地化计算。因此,Hadoop实现了高可靠性、高可拓展性、高容错性和高效性,可以轻松应对PB级别的数据处理。 1.2大数据技术对烟草数据中心建设的影响 当前,烟草企业基于多年的信息化建设已经积累了海量数据,同时每天还不断有新的各种数据产生。在高并发、大体量的情况下,需要在数据采集、存储和运算方面采用与以往完全不同的计算存储模式,这就不可避免地需要采用大数据技术。同时,除了购进单、卷烟交易数据、货源投放数据等结构化数据外,还产生越来越多的非结构化数据,利用大数据技术,对非结构化数据进行预处理,可为人工判断和机器学缩减范围。对海量数据以及非结构化的信息进行分析统计,仅仅依靠传统的技术手段很难实现,只有引入大数据技术才能充分的将所有的数据资源利用起来,成为企业决策的助力。 2.江苏烟草数据中心应用现状 2.1江苏烟草数据中心体系架构 目前江苏烟草数据中心以一体化数据中心、一体化数据管理和一体化数据分析三个部分为核心,构建了一套完整的数据中心架构。一体化数据中心是整个数据中心最核心的部分。通过数据仓库模型、数据存储、ETL工具等组成部分,构建了业务数据的收集、加工、存储、分发的总体架构。建立了按ODS(SODS、UODS)、DW、DM三层结构设计建设的数据仓库。一体化数据管理通过主数据管理、信息代码管理、ESB平台构建了企业主数据收集、标准化、同步分发过程。结合指标管理,全面管控企业的公用基础信息。通过数据质量管理,全面有效管控数据质量。通过数据服务管理,有效提升数据中心的对外服务能力与水平。通过元数据管理来管理数据中心元数据。一体化数据分析通过构建移动信息、业务分析、数据挖掘三大模块,针对性解决当前不同人员的决策、管理以及操作需求,发挥数据中心的数据、技术、平台优势。通过移动信息模块为各级领导提供决策支持;通过业务分析模块为业务人员的日常工作提供支撑;通过数据挖掘模块,发掘数据所蕴含的隐性价值。基于上述一整套架构的支撑,目前数据中心构建了全省范围的数据集成、交换体系,一方面提升了全省基础数据、业务数据的规范化程度和数据质量,另一方面为在建业务系统的实施、已有系统的改造提供了标准化的高质量数据保障。 2.2大数据技术的应用场景分析 随着江苏数据中心的不断运行,一些基于传统技术架构的功能逐渐暴露出种种问题。其中较为突出的问题有:一是使用者对于大数据量数据的查询需求。基于传统技术架构的查询功能响应较慢;二是分析支持灵活性的不足。传统统计分析应用的数据结构大多是预先定义好的,面对灵活的非传统的统计查询需求难以支撑,需要进行额外的加工处理。江苏烟草数据中心结合互联网大数据技术特性,引入Hadoop平台以及Impala等工具,搭建基于大数据的自定义数据查询平台,以补充基于传统技术架构的功能不足,并为未来进一步发展建设基于大数据技术和云环境的数据中心做好准备。 3.基于大数据的自定义数据查询平台实现 3.1设计思路及架构 基于大数据的自定义数据查询平台是在现有数据中心的建设成果之上,以数据中心的数据存储为基础,以Hadoop、Hive、Impala等大数据技术工具为手段,以简单灵活、快速高效的查询展现为目标,建立的数据查询分析支持平台。 3.2技术方案 自定义数据查询平台的建设主要涉及数据存储架构、后台数据加工准备、前端展现三块内容。自定义数据查询平台的数据存储分为两部分。一部分为KETTLE、Impala等工具以及自定义查询相关的元数据存储,另一部分则是查询所需的各种统计数据的存储。元数据的存储根据元数据库的不同主要分为两部分。第一部分为基于Mysql数据库的元数据存储。这部分元数据主要包括有ETL工具KETTLE的元数据,以及前端自定义查询需要定义的权限、数据源、表、列和表列关系等信息。第二部分为基于Hive的元数据存储。这部分存储的是前端查询需要使用的Impala工具的元数据。统计数据的存储则是使用Hadoop的HDFS实现的。根据Hadoop平台架构,自定义数据查询平台的HDFS建立在6台虚拟主机构建的集群上的。其中:2台虚拟主机作为NameNode,一台为主节点,另一台为备份节点;其余4台虚拟主机都作为DataNode用于存储数据。所有数据将会统一分块自动分配存储到4个DataNode上。自定义数据查询平台的数据加工,是通过开源ETL工具KETTLE实现的。通过KETTLE从数据中心现有数据仓库及数据集市中读取需要的数据,根据自定义数据查询平台的数据模型定义对数据进行处理,最终加载到Hadoop的HDFS文件系统中。自定义数据查询平台的前端展现功能,主要是基于JSP技术实现页面开发,通过JDBC或者ODBC对后台Mysql数据库进行访问。使用者在查询页面中组织定义查询的内容,查询服务自动根据获取的元数据信息将定义的查询内容拼接转换成为查询SQL,之后通过Impala执行查询SQL对HDFS文件系统中的统计数据进行查询。 3.3系统实现效果 利用大数据技术,自定义数据查询平台较好地解决了目前数据中心所面对的问题,满足了使用人员对于大数据量以及分析灵活性的需求。面对使用人员层出不穷的查询需求,自定义数据查询平台通过预先梳理、分类定义各种维度以及统计指标。使用者可以自由的根据实际需求选择分析所需的维度及统计指标,同时还可以基于这些基础的内容更进一步自定义过滤条件以及计算公式,并指定其展现形式。在大数据量查询效率方面,自定义查询平台相比传统架构的查询功能有了较大提升。 4.结束语 大数据技术的发展方兴未艾,应用前景无比广阔,对各行各业的巨大作用正在逐步展现。江苏烟草数据中心的建设既要看到大数据技术未来的前景,更需要明确地认识到大数据平台的建设并非一朝一夕,需要有明确而长远的规划,不断完善数据环境建设、云计算环境的构建以及数据服务的扩展。 作者:郭文卓 王子豪 单位:中国烟草总公司江苏省公司 大数据应用论文:大数据在公路工程质量监控的应用 摘要:大数据的产生为公路工程质量监控技术带来机遇与挑战。公路工程质量监控大数据具有典型的“4V”特征。为深入分析大数据在公路工程质量监控中的应用,从公路工程质量监控大数据的产生、处理流程与关键技术等方面进行论述。分析了公路工程质量监控大数据的存储结构、计算过程以及数据可视化处理的流程,提出了公路工程质量监控大数据应用时所面临的问题与挑战。 关键词:大数据;公路工程;质量监控;应用与挑战 引言 近年来,随着交通建设的迅速发展,截止2015年我国公路总里程将达到450万公里,其中高速公路通车总里程达到10.8万公里,全国高速公路路网已基本形成规模,促进了区域经济的发展,社会效益较好。在交通部的《国家公路网规划(2013年—2030年)》发展规划中,全国高速公路通车里程预计达到40万公里,我国将基本实现省际多路连通、地市高速通达、县县国道覆盖的目标[1]。从上述规划来看,仅高速公路的建设缺口就近30万公里,其建设任务较重,另一方面,在工程建设过程中的质量监控也提出了新课题。以西部地区为例,交通运输部质量监督局已在2012年3月启动了西部项目“公路工程质量安全过程控制智能化与远程监控技术研究”的研究工作,项目要求采用信息化技术手段,融入现代计算机技术、实时信息传输技术,人工智能化技术到工程监督中,对重点工程、重点部位的实时监控,实现工程质量安全监管的实时化、智能化、远程化,弥补人为管理的漏洞和缺失,提高质量监控和监管效能,以保障公路工程的建设质量[2]。公路工程建设的智慧化监管,需要对在其在建设过程中产生的大数据进行透彻分析,服务于管理者和决策者,便于及时排查和纠正在工程施工过程中潜在安全隐患,为生命和财产提供安全保障。 1公路工程质量监控大数据来源及其特点 就大数据而言,是一个抽象模糊的概念,大部分人也只是从数据量的大小和规模去感知,像TB、PB、ZB、YB这样的数据量存储单位被理解为大数据与传统数据的区别,很显然这仅仅是海量数据,在IT界被公认的具有Volume(容量大)、Variety(种类多)、Velocity(速度快)和Value(价值密度低)特征的数据,才能被称为大数据,简称大数据4“V”特征[3]。 1.1公路工程质量监控中大数据的来源 公路工程建设在开始施工到验收竣工,要产生大量的、类型各异的数据,其主要有以下几种来源:(1)施工试验数据:道路在施工前需要对工程中的各种使用材料在该项目环境条件下做实验,以得出在该环境条件和地理区域条件下相应材料的使用混合比及用量等。如:筑路用土,砂石材抖、石灰和水泥,普通水泥混凝土,稳定土和建筑砂浆,沥青材料,沥青混合料等相关实验数据,用数据来保障施工质量,确保规范施工。(2)施工监控数据:在工程项目施工阶段,人员行为规范、施工操作规范、压力传感数据,施工环境温度(湿度)等产生的文字、图片、声音和视频数据。(3)施工应急数据:在施工过程中会有各种突发事件,如何科学地把突发事件带来的危害降到最低,最大程度减少人员和财产损失,是工程应急处理的难题。在施工过程中,利用各种传感器对突发事件进行动态监测,将对应急处置起到关键性的作用,而该过程中将产生大量的数据。(4)工程竣工检测数据:在工程项目施工验收阶段,需对路基、路面、交安设施、机电系统等进行标准检测,判断各项功能是否能达到标准规范。如路基压实度,路面承载能力、应力数据,标识标线厚度、反光标志系数等相关检测数据。根据《公路工程质量检验评定标准》JTGF80-1-2012和JT-GF80-2-2004相关要求[4],需产生大量的数据。随着交通建设的快速发展,工程质量监控面临新的挑战,沿用以往“人工+纸笔”的管理方式,基本不能实现工程质量的科学化管理,根据工程质量“终身制”的相关要求,在工程设计使用年限内,承担相应的质量终身责任,如沿用以往的管理方式也不便于责任的追溯。当今“互联网+”时代,利用云计算对工程施工中产生的大数据进行分析,用数据来实现工程项目中全过程跟踪管理和全方面实时监测监管,实现工程实体和质量行为的实时自动监管巡查和预警,将有助于提高工程质量,保障国家财产安全。 1.2公路工程质量监控中大数据的特点 (1)数据规模在工程质量监控中,以施工人员行为监控为例,一个质量监督点采用720P高清视频图像采集设备,每小时图像采集数据经压缩处理后可达到3GB左右的大小,全天候采集一个月,产生的数据量约为2.16T[5]。在工程施工过程中隧道掘进、路基路面、桥梁结构、材料搅拌、设备操作等等都需要对施工人员行为和过程进行视频监控,按上述计算,每月产生的数据能至少为PB级以上,按照交通部的《国家公路网规划(2013年—2030年)》发展规划,监控视频数据就将产生海量的数据。(2)数据类型在公路工程施工过程中产生的数据类型种类繁多,除工程质量视频监控数据外,有影响工程施工质量的环境检测数据(如:温度、湿度),施工材料检测数据,工程质量试验检测数据,潜在地质灾害等数据,数据类型多样。(3)数据价值密度对于在公路工程质量监控中产生的数据本身而言,数据量大,但其价值密度较小。如施工人员操作不符合规范,通常情况下就只有几秒或几分钟,在PB级以上的数据量里,其占有的价值密度较低。(4)高速性在公路工程质量监控中,除对工程质量本身监督外,还应对工程质量进行把控和预警。如:路面未达到养护期要求而强行进行下一周期施工,此时系统就应快速地对大数据进行分析,并及时发出预警提示。 2大数据的处理 随着“互联网+”时代的发展,人们对各行各业中产生的大数据进行分析,给众多决策者提供了有力的决策支持[6]。如:沃尔玛超市通过大数据分析在超市行业中曾经取得的辉煌成就;阿里巴巴通过大数据分析在电子商务行业取得的突破;滴滴打车或Uber通过大数据分析在出租车行业中取得的地位等等;均是基于大数据分析或处理而取得的成功案例[7]。然而在公路工程施工质量监控方面,大数据的应用还较薄弱,通过对公路工程质量监控中产生的大数据进行分析,对不合格或不符合规范的工程质量及时的启动预警机制,将减少国家的财产损失,保障交通参与者的生命安全,为公路工程建设提供技术支撑。 2.1云计算 公路工程质量监控大数据中,核心是对于数据的分析和处理。“云计算”是大数据处理的基础,为数据分析提供技术保障。云计算利用Internet和虚拟技术把计算机各种软、硬件资源融为一体,形成大规模的共享资源池,为用户提供IaaS(基础设施即服务),PaaS(平台即服务),SaaS(软件即服务)[8]。云计算是典型的分布式模型,为公路工程质量监控大数据并行处理提供平台。Google、IBM、阿里云等知名公司大数据分析处理和应用都是基于云计算为基础,最典型的应用就是分布式文件系统、批处理技术、分布式数据库等[9]。 2.2大数据存储技术 公路工程质量监控中产生的大数据在PE级以上,怎样降低存储成本、提高数据并发吞吐量是大数据存储的关键。分布式文件系统,是大数据在存储中的一种关键技术,Google公司研发的GFS(GoogleFileSystem)分布式文件系统是大数据在存储中的典型应用。其与后来研发的MapRe-duce、BigTable技术构成了Google搜索引擎大数据存储的三大核心技术[10]。公路工程质量监控中产生的海量异构数据,存储架构分为存储层、基础管理层、应用接口层、访问层。存储层主要完成数据接入与信息集成、存储虚拟化存储设备;基础管理层主要包括集群数据、并行数据仓库盒实时数据库;应用层接口主要完成任务管理、调度与监控;访问层主要包括视频监控系统、环境监测系统、应急指挥系统、实验检测系统和工程档案系统等,如图1所示。公路工程质量监控大数据与其它类型的大数据有所不同,有的数据需要急时处理,响应急时的特点,以便于做出急时的应急响影决策,否则会造成重大经济损失和人员伤亡。故需要研究公路工程质量监控大数据在存储结构上的特点,为后续的数据分析提供支撑。 2.3实时数据处理技术 在公路工程质量监控产生的大数据,类型多样,包括声音、图像、文本等结构化和非结构化数据,通过数据清洗来消除数据不一致是非常有必要的,也是数据处理的关键因素。在大数据实时处理流程中数据分析(DataAnalysis)是核心,为提高数据的访问速度,建立分布式数据库,利用各种类型的大数据分析技术,对各种异构的数据进行分析,最终利用可视化技术,把数据分析结果展现给用户,以满足公路工程在施工过程中监督和决策的需求。传统数据,一般采用关系数据库来进行存储,OLTPT和OLAP是传统数据的主流应用,SQL是传统关系数据库存系统的存取标准[12]。但在公路工程质量监控中产生的数据,有很多不具有关系数据库的条件,很多数据是非关系数据,故需要其它方式的数据分析管理技术。Google公司于2004年推出的MapReduce技术,它的并行数据处理方式是大数据分析和处理的典型应用,其主要包括分布式文件系统(GFS),并行编程和并行执行三个方面。GFS为大数据的储存和并行计算提供平台基础支撑,采用键/值(key/value)方式对数据进行分布式存储[12]。MapReduce是一个通过将任务独立化进行计算的一种模型技术,主要有Map和Reduce两个阶段,首先把公路工程质量监控中产生的大数据按算法进行以<key,value>的形式进行任务分块,把分块任务交由Map进行并行执行,执行完Map函数后,将数据转换成符合模型的<key1,value1>的形式,并把数据写入硬盘。然后进入Reduce阶段,Re-duce接受Map阶段的执行结果,对数据进行合并归约计算,最终得到输出结果,并写入到GFS文件系统[13]。公路工程质量监控大数据MapReduce计算过程,如图2所示。图2公路工程质量监控大数据计算过程公路工程质量监控大数据MapReduce并行计算模型,将简化数据的计算过程,减少数据传递开销,使公路工程质量监控中各类应用程序设计直观化。 3大数据在公路工程质量监控中的机遇与挑战 3.1大数据可视化分析技术 可视分析技术的定义是指:一种通过交互式可视化界面来辅助用户对大规模复杂数据集进行分析推理的科学与技术[14]。大数据可视化分析是指在对数据挖掘分析的同时,利用可视化用户界面以及人机交互技术,融合人的辨别能力与计算机的数据计算能力,为决策者提供更加科学、合理的决策依扰。公路工程质量监控大数据可视化分析关键核心是数据的集成和接口,而其数据规模大、快速多变、数据源异构,使得对大数据的处理、分析和可视化带来具大的挑战。数据信息的可视化根据其特征分为一维信息、二维信息、三维信息、多维信息、层次信息、网络信息、时序信息可视化,在公路工程质量监控大数据中主要包括文本可视化、网络或图可视化、时空数据可视化、多维数据可视化等。文本信息是非结构化数据的代表,是公路工程质量监控大数据中的主要信息类型,是记录施工数据的重要环节,文本信息可视化可采用把文本语议结构以树的形式进行可视化操作;网络或图是大数据中最常见的关联关系,是记录施工过程状态的重要信息,网络或图可视化可采用基于节点和边的可视化方法;时空数据是带地理位置标签的数据,是记录施工环境状态的重要信息,为反应时间与空间的变化,一般采用流式地图来展现;多维数据是多个维度空间的数据,是记录整个施工过程的重要信息,一般可采用基于几何图形的可视方法来实现[15]。 3.2大数据在公路工程建设中的应用 大数据在公路工程质量监控中的应用还处于起步初级阶段,依托大数据建立质量监督管理、安全监督管理、监理行业管理、试验行业管理、工程竣(交)工验收管理、突发应急预案、事件检测、应急响应、现场救援、总结评估等平台,以数据指标为度量,直观、全面、准确地监测和分析各个环节要素的动态变化数据信息,为管理者提供科学决策依据,提高监管效能。如:工程建设过程中突发事件应急处理,可利用地理信息系统(GIS)平台,对基础地图数据、应急资源数据、重大危险源数据进行管理并以电子地图显示,可及时预测突发事件危险存在范围,辅助突发事件应对机制的决策。在建项目监督管理,通过对试验检测实验室、各种机械设施设备的数据采集,实现试验检测数据、设施设备主要数据的采集与汇聚,生成质量监控大数据。通过对大数据的分析和规范性电子监控比对,实现工程实体和质量行为的实时自动监管巡查和预警等。 4总结 这是一个数据信息时代,不管是商业领域还是工程建设领域,都与数据有联系,如何科学的运用这些数据来分析和解决问题,是各领域应重视的问题[16]。本文对公路工程建设质量监控中大数据的产生、存储、处理和数据特点等进行了深入分析,详细介绍了大数据处理的关键技术,对大数据在公路工程质量监控中带来的应用进行了论述。但大数据在公路工程质量监控中的运用还处于起始阶段,如何提高数据的采集质量,解决工程建中大数据传输、提高数据可靠性等方面还存在着研究的空间,需要更多的研究者去探索和研究。 作者:肖祥林 周春容 单位:四川交通职业技术学院 大数据应用论文:大数据管理平台在炼化企业管理的应用 摘要:文中对某炼化企业的现状及实际管理中存在的问题进行了分析,阐述了大数据管理平台在炼化企业运行管理中的实施过程。该管理平台可以促进装置的高效运行、提高装置的可控性、提升整体管理水平,对企业资源的合理配置与优化具有重要意义。 关键词:炼化企业;大数据;管理平台;数据管理 大数据管理平台是炼化企业优化生产、安全管理的基础。利用企业现有信息化管理平台,同时开发、完善配套相关软件和硬件,建立大数据库,通过对数据的收集、整理、分析、筛选,对异常数据的产生原因进行分析,使异常偏差及时得到修正,使装置工艺操作参数、物料、能耗、产品质量、环保指标等各项生产数据全面受控[1]。 1大数据管理平台的实施背景 2015年10月某炼化公司优化信息化管理,MES、ERP、统计信息平台项目陆续上线。严格按照PDCA循环科学管理模式,做到有计划、执行、检查处置的闭环管理。但是大部分装置没有网络,数据不能上传,只能电话报量,数据的重复录入增加,出错率较高,降低了MES系统的基础数据完整性,生产基础数据缺乏监测和预警功能,不能及时发现生产波动;而各系统又存在共性问题就是各系统各自为政,没有整合成大数据平台,使各部门无法达到信息共享的目的[2]。装置的生产运行涉及的生产计划、物料平衡、生产能耗、三剂管理、生产异常、质检化验、生产流程、三废排放等数据一部分以电子表格形式存档,一部分由独立的应用系统进行管理,没有统一的数据库,系统之间缺少数据接口,没有权限控制功能,只能采用纸质方式进行传递,安全性差,不便于数据检索,难以对各类数据进行综合分析和处理[3]。因此,需利用信息化手段,进行系统和信息的整合,便于数据的归纳、统计、分析和预判,挖掘数据和业务之间的内在关联,实现各项业务之间数据和信息的共享,根据市场变化,指导生产方案的制定和调整,实现效益最大化,提升管理水平。 2管理平台的构建 该管理平台可以强化生产基础数据管理,提高生产管理数据信息化,提高对生产基础数据的监测力度,监督装置物料计量仪表的准确性。发现异常数据及时通知相关部门进行处理,减少生产运行波动,保证生产运行平稳[4]。管理平台包括8个模块,运行管理平台见图1。(1)生产计划模块:可查看物料、能耗、三剂生产计划和计划变更、生产优化调整等情况。(2)物料平衡模块:查看每天的物料变化动态,装置加工量、产品产量、库存情况、销售情况等,了解市场需求。监测生产超标数据,及时调整生产方案,月底可查看公司物料、能耗统计报表。(3)生产能耗数据模块:可查看公用工程动力消耗情况,瓦斯、氢气和公用工程的产量、走向及消耗情况。(4)生产流程模块:可掌握公司物料、能耗、瓦斯、氢气的流程走向图,掌握物料、能耗生产运行模式。(5)生产运行平稳管理模块:可及时统计装置的平稳率,查找异常数据,加强对异常数据的管理,提高装置平稳运行。(6)三剂管理模块:可查看三剂的消耗及库存情况,掌握装置三剂的需求,保证运行稳定。(7)质检化验数据模块:可通过LIMS系统查看产品质量化验分析数据,及时掌握产品质量控制情况。(8)三废排放流程模块:可查看装置污染物排放及指标控制情况。 3管理平台的功能 (1)及时统计装置的平稳率,查找异常数据,加强对异常数据的管理,提高装置平稳运行。(2)可查看装置的生产计划,技术指标的完成情况。(3)可查看每天的物料变化动态,上、下游走向,装置加工量、产品产量、库存情况、销售情况等,了解市场需求。(4)可查看公用工程动力消耗情况,瓦斯、氢气和公用工程的产量、走向及消耗情况。(5)查看三剂的消耗及库存情况。(6)可为生产优化,方案调整提供有关数据。(7)可通过LIMS查看产品质量化验分析数据,及时掌握产品质量控制情况。(8)可查看每天的装置污染物排放及指标控制情况。(9)可查看装置开、停工期间物耗和能耗情况。 4管理平台的实施 建立大数据管理平台,使数据的使用者无需关心数据来源,更专注于数据的使用;打破系统之间的壁垒,抽取现有MES、LIMS的各类关键生产数据,融入大数据平台;将生产计划及指标完成情况、装置平稳率及异常记录、物料变化动态、装置加工量、产品产量与库存情况、能耗、质量化验分析数据等信息和数据重新组织后整合入大数据平台[5]。(1)将计划、能耗、三剂、物料(含炼油产品、化工产品、炼油流程-运行、润滑油流程、聚合流程、聚二流程、聚丙烯、带料加工)的年度计划、月度计划、计划变更和生产优化等报表集成在同一个网页环境,可查看物料、能耗、三剂生产计划和计划变更、生产优化调整等情况,提高工作效率。(2)对生产基础数据的监测。物料平衡包括物料库存、异常生产数据、原料入厂产品出厂、月统计报表、装置数据;生产能耗数据包括各装置生产能耗数据文档的上传、展示,可查看每天的物料变化动态,装置加工量、产品产量、库存情况、销售情况等,了解市场需求。生产能耗数据包括公司、专业厂、各装置生产能耗数据,监测生产超标数据,及时调整生产方案,保证装置平稳运行。月底可查看公司物料、能耗统计报表。(3)生产运行平稳管理包括操作平稳率、异常生产操作指标等,及时发现装置运行参数异常,加强日常生产监控分析,对出现异常情况、数据偏差及时分析调整,及时处理,保证装置安全、平稳、高效运行。(4)生产能耗数据包括公司、专业厂、各装置生产能耗数据的展示、上传。(5)掌握物料、能耗、废物排放等流程。生产流程包括3.5MPa、1.0MPa蒸汽平衡图、除氧水平衡图、氮气流程图、电流程图、净化风非净化风流程图、氢气平衡图、脱盐水平衡图、瓦斯流程图、物料流程图、新鲜水平衡图、循环水平衡图;三废排放流程包括废水、废弃、废渣流程图、平衡图等。及时监督装置计量仪表的准确性。(6)三剂管理包括炼油一厂、二厂、润滑油、聚丙烯、储运厂等专业厂三剂使用和库存情况等。(7)集成LIMS系统,可直接查看化验数据,及时掌握产品质量控制情况(8)数据采集。平台通过数据接口自动从MES质检分析系统同步,对于不能自动采集的数据,卡法数据上传功能,暂时采用人工录入的方式采集。(9)将现有生产报表基础数据(平衡后的数据),整理后导入到Sqlserver数据库中,建立分厂、车间、装置三级拓扑关系,从而实现下阶段可根据用户个性化需求开发各类报表功能。5实施效果该大数据管理平台投用后,各级生产管理人员可通过系统中的生产计划、物料平衡、生产能耗数据、生产流程、生产运行平稳情况、三剂管理、质检化验数据、三废排放流程、生产异常报警等功能,查看装置的生产计划,技术指标的完成情况、每天的物料变化动态,上、下游走向,装置加工量、产品产量、三剂的消耗及库存情况等;查看公用工程动力消耗情况,瓦斯、氢气和公用工程的产量、走向及消耗情况为生产优化,方案调整提供有关数据;查看产品质量化验分析数据,及时掌握产品质量控制情况;查看装置开、停工期间物耗和能耗情况等,加强生产管理,保障装置平稳运行。6结论(1)通过大数据库,能够使生产报表自动化程度得到更大的提升,减少岗位人工录入数据,降低数据出错率,提高报表准确率。(2)开发计量生产基础数据监测,能够监测生产状态,使预警数据及时反馈给岗位和相关部门负责人,使预警数据及时得到处理,保证生产安全平稳运行,同时确保计量数据的准确性。(3)通过生产基础数据监测,运用网络新技术,建立生产运行计量管理新模式,整合计量生产大数据,为生产经营决策提供可靠数据。(4)强化生产基础数据管理,提高生产管理数据信息化,提高对生产基础数据的监测力度,发现异常数据及时通知相关部门进行处理,减少生产运行波动,保证生产运行平稳。 作者:王建平 单位:大庆炼化公司 大数据应用论文:大数据在互联网金融风控的应用 摘要:21世纪是信息时代,互联网高度普及,与金融的融合推动了互联网金融的飞速发展,而互联网金融的快速发展离不开大数据技术的支持。文章针对大数据在互联网中的应用提出创新方向,并分析了应用场景、应用现状,希望能够为用户提供更多贴心、便捷的服务。 关键词:大数据;互联网金融;风险控制;网络平台;风险管理体制 互联网金融是一种新兴金融,依托于互联网工具如社交网络、云计算、搜索引擎等实现资金的融通、支付等业务,保证在安全、移动等网络水平上被电子商务用户接受以后产生的新模式、新业务,适应更多人的需求。未来的互联网金融发展空间无限大,现阶段互联网竞争不只是平台的竞争,更是大数据的竞争。 1互联网金融和大数据的特点 1.1互联网金融的特点 交易成本低廉:资金供给双方在资金的融通过程中所发生的成本称之为交易成本,互联网借助信息网络,减少了人力、物力的投入,信息、匹配产品、定价、交易都依靠互联网完成,大大降低了交易成本。交易过程快捷简单:互联网金融模式下金融业务由计算机操作,效率高、速度快,不受时间、空间的限制,客户只需要一台电脑就可以实现资金的高效运转。数据价值大:依托于大数据和电子商务,互联网金融实现飞速发展,互联网的便利性使得人们的生活和工作依赖于互联网,将一些单位和个人的消费信息在网络空间暴露,产生了海量的数据库,数据就是资源,只要加以分析和研究就是巨大的商业价值。风险系数高、创新强:随着科技的发展,不断产生新的金融产品、融资形式,一些互联网产品和支付方式也层出不穷,如网络银行、网络保险公司、众筹融资、网络证券公司、余额宝、支付宝、微信支付、网络贷款等。但现阶段对互联网金融的监管力度较弱,缺乏法律约束,导致一些不法分子非法集资,进行网络诈骗,严重危害了互联网金融的安全。 1.2大数据技术 大数据是在信息时代由硅图公司麦肯锡提出的全新概念,用来描述和定义信息时代的海量数据,是从各种海量的数据中快速寻找有价值的信息,进行高度提纯,增加数据信息的利用率。大数据技术体系分为大数据的采集与预处理、存储与管理、计算模式与系统、分析与挖掘、可视化计算、隐私与安全等方面,可优化数据处理环节,提高数据处理效率。其特点主要是数据体量大、类型多、处理速度快、价值密度低。当今社会大数据无处不在,渗透在人们日常的生活、学习、工作中。以阿里巴巴小额贷款为例,2015年累计放款1953亿元人民币,交易额增长了40%。大数据的利用能够有效降低交易成本,提高交易频率,拓宽交易空间,改善交易体验,促进互联网金融的发展,但也存在一些隐患和风险,会泄露个人隐私,限制企业的管理决策等。 2大数据在互联网金融中的应用 虽然大数据的应用在现阶段并没有完全达到预期的精确性,但是已经有很多较为成功的案例。如DataSifi根据对社交数据网络的分析总结,制定出具体的方案;Zest利用大数据信用评估,已经获得一亿美元的融资;Decide利用价格信息预估价格走势,提出了较合理的购买建议等。随着数据的积累和平台的发展,互联网金融逐渐盛行,受余额宝、微信理财通等的影响,国内主要应用于理财方面,实际上金融服务中最具刚性需求的服务是贷款,大数据促进了金融创新。 2.1高频交易和算法交易 交易者为实现高额利润,利用交易程序和硬件设备,快速分析、生成、获取和发送交易指令,可以在较短的时间内完成较多的交易。高频交易主要通过分析金融大数据,对特定的参与者的交易痕迹进行识别和总结,如:一支共同基金的大额订单通常情况下出现在收盘前最后一分钟的第一秒,能识别出此模式的算法就可以预算出这只基金在其他时间的动向,如果继续执行交易,必须付出更高的价格,算法交易商趁机获取利润。 2.2进行市场情绪分析 大约两年前,对冲基金从各种社交媒体中提取市场情绪信息进而开发出算法交易,如Facebook、博客、聊天室等。如发现有恐怖袭击、自然灾害的意外信息时就会抛出订单,精神病专家理查德•彼得于2008年在美国加州圣莫尼卡集资100万美元建立对冲基金,通过追踪网站、微博、聊天室分析企业情绪,确定基金的交易策略,该基金的回报率在2010年高达40%。又如位于伦敦的小型对冲基金DCM从社交媒体上收集信息,分析人们对金融工具的情绪,帮助投资者制定投资计划。 2.3提高风险的管理力度 金融机构通过对大量小型用户交易行为的数据进行收集,并对其交易范围、经营状况、用户、资金需求以及行业的发展进行具体的分析,解决小型企业的经营难题。阿里小贷首创了线上的审核到放贷的模式,有效连接贷款的全过程,为弱势群体提供个性化的小额贷款。 3互联网金融风险控制的一般原则 风险控制最有效的方法就是将所有的鸡蛋以不同的比例分开装在不同的篮子里,即“小额、分散”,避免集中投放。“分散”在风险控制方面有着非常重要的作用,借款客户个体差异性较大,所处的地域不同,且自身的条件有差异如年龄、学历等,这些分散的个体其违约的概率相对独立,同时违约的概率非常小。如100个独立的个人其违约的概率是20%,如果随机抽2个人,同时违约的概率为20%2即4%,随机抽出5个人,同时违约的概率为20%5,如果抽出8个人同时违约的概率为20%8,但是如果这100个人存在相关性,甲违约的时候乙也违约,那他们同时违约的概率就是10%(20%•50%),远远高于4%,因此贷款个体之间的独立性是降低风险的必要措施。“小额”是避免“小样本偏差”。如:某贷款公司现在的贷款一共有10亿,如果每个借款人平均可以借5万,总共有2万客户,如果单笔借款金额是100万,就有1000个客户。根据统计学中的法则,样本个数越多,越能符合正态分布规律。因此,如果借款人违约率是2%,那这5万个客户的违约率就会高于1000个客户的违约率。通过数据分析建立风控模型和决策引擎也非常重要。小额分散借款客户较多,若银行采用传统的信审模式不能统一量度还款能力、还款意愿,就会增加风险成本。因此可以借鉴国外的P2P,采用信贷工厂模式,建立风险模型,根据客户的行为特征判断出该客户的违约概率,降低人工审核的成本,避免人工审核和判断标准的误差。风控体系的核心方法除了依据小额分散原则外,要研究不同特征个体的违约率,建立数据风控模型和评分卡体系,将其固定到风控审批的业物流程和决策引擎中,掌握不同特征个人的违约率程度,指导风险审批业务开展。 4大数据在互联网金融风控方面的具体应用 由于国内金融体系尚不完善,国内的用户数据虽数量较大但不准确,导致现阶段国内将大数据方式涉及到互联网金融的产品还比较少,数据来源困难且不精准增加了互联网金融的困难。在不依赖央行征信系统的情况下,各具特色的风险控制系统在互联网市场自发形成,小公司通过信息分享,借助第三方获得咨询服务,而大公司则通过大数据建立信用评级系统。现阶段互联网金融的风控体系大致有两种:一种是众多的中小互联网金融公司给中间征信机构贡献数据,进而获得征信信息的分享权;另一种类似于与阿里巴巴的风控模式,建立信用评级和风控模型需要对大量的电商交易和支付信息数据进行分析。央行的征信系统结合身份认证中心的身份审核,通过社会机构和商业银行的数据,给银行提供银行信用查询和个人信用的相关报告,但对其他的互联金融公司或机构不提供查询服务,一些个人信贷记录也没有在该系统里,但有可能在其他的机构和互联网金融公司的系统里存在。互联网数据庞杂且量大,充满噪音。阿里建立完善的大数据挖掘系统较早,但是很多人还处于迷茫状态,通过淘宝、天猫、支付宝等积累大量支付数据作为基础的数据原料,结合卖家的销售数据和银行流水等数据,进行全面汇总后借助网络评分的模型进行信用评级活动。信用卡类网站的大数据同样也对互联网金融风险控制具有非常重要的价值,可参考用户信用卡办卡年份、还款信息、信用额度、卡片种类等进行信用评级。2013年阿里巴巴收购新浪微博18%的股份花费5.86亿美元,目的就是为了获得社交大数据,进而完善了大数据,信用卡的还款信息、交易、支付、淘宝的水电煤缴费信息现阶段已经成为数据的基础。未来第三方支付平台支付的方向、额度、购买品牌及金额都可能成为信用评级的数据参考,而生活类服务网站有关用户的生活消费如水、电、煤、物业费、电话费、网络费都有可以反映用户的基本信息,为信用评级提供重要的参考,拥有这些所有的大数据才能够进行数据的加工。 5结语 社会经济的发展离不开金融的支持。互联网金融服务将会建立更完善、更全面的信用体制和风险管理体制,从粗放式向精细化转型,从抵押向信用转变,风险控制将变得很关键,大数据毫无疑问也变得非常重要,但是现阶段互联网交易额较小,用户规模不大,需要结合实际情况及时修正模型,从而优化风险控制模型。 作者:汪琼 单位:百融(北京)金融信息服务股份有限公司 大数据应用论文:大数据技术对网络安全的应用 摘要:随着计算机网络技术在各个行业中的应用与发展的不断广泛化,网络安全也越来越受到企业和个人的重视。网络安全不仅会影响国家重要信息的安全性也会影响私人信息的安全,而现阶段大数据技术的不断引进与应用使得信息网络进入到了一个新的发展阶段。现在全球数据存有量正在每年超过40%的速度在增长,然而信息网络所承载的信息数据正在向分散化、多样化,复杂化的趋势发展从而增加了网络信息数据管理的难度,更冲击了传统的网络安全管理技术,介于网络信息数据增长速度之快,影响网络安全的因素也在不断地增加,所以网络安全迫切的需要引进大数据技术来进行网络安全分析,满足高科技环境下信息网络安全的需求。 关键词:网络安全分析;大数据技术;应用 引言 随着网络技术应用的普遍性,网络安全分析的数据也在呈指数曲线的速度增加,而且数据来源的广泛性和内容的细致性也使得网络安全分析的架构也越来越复杂,分析维度也越来越大,再加上4G时代的到来和智能化设备的不断更新换代使得信息数据的发送和接收速度也越来越快,数据分析的速度跟不上使网络安全漏洞增加,影响力增大,造成此现象严重的主要原因就是网络安全传统分析架构已经不能满足现在网络信息数据分析的要求了,所以要引进新的技术。 1大数据技术在网络安全分析中的应用 1.1大数据技术分析 大数据安全分析主要是为了完善网络安全分析中传统安全分析能力的不足,大数据技术的核心技术分别是分布式采集处理、自然语言理解、流量计算引擎、关联分析、大规模机器学习和可视化人机交互等多种分析方法[1],实现在规模不断扩大的海量异构数据信息中快速发现安全攻击和安全威胁的一种工具。在大数据技术安全分析中该技术主要从分布式计算框架、流式计算引擎、分布式存储技术来分析的。分布式计算框架不依赖高端硬件、扩展性强的优点提高了大数据技术应用的适应性,使得一些低端配置的设备都能引用该技术;流式计算引擎主要通过解决大数据历史分析系统交互式计算,给网络信息数据的快速查找提供了便利条件;分布式存储技术能够利用多台存储设备来分担大量数据的存储负荷,从而扩大了大数据技术存储的能力,也降低了存储管理成本,在一定程度上也提高了整个网络安全系统的可靠性和安全性。 1.2网络安全分析引入大数据技术的必要性 随着网络信息数据量的大量增加,数据来源越来越广泛细致,分析维度也越来越大的特点下,利用传统的技术架构和结构化数据库进行数据的存储的和分析,不仅会增大网络信息数据的存储成本,也会导致一部分信息数据被丢失,并且随着时间的延长有些时间较长的数据不能很好地被保存起来,这样就会给日后信息数据的追踪和查找带来了困难,并且数据广泛的来源也给异构数据的关联分析和融合带来了很大的困难,而对于传统的网络安全分析的技术已经很难满足现在庞大的、迥异的网络信息数据分析的需求了。早在2013年的调查资料中显示,大数据技术在未来信息架构的分析发展中有着很大的优势,并且近年来已经有不少领域开始引进大数据技术。大数据技术之所以被各个领域重视,是因为它能够支持海量的且迥异的数据的存储和计算,相对于传统网络安全分析技术来说,大数据技术使大量原始网络信息数据的存储和分析成为了可能;大数据技术对于传统技术来说对网络信息数据的存储成本较低,并且大数据技术在普通硬件水平上的应用没有局限性,在信息数据的查询过程中查询速度又快、精度又高,从而提升了网络安全分析中一些数据的挖掘能力,提升了网络安全分析的深度和广度[2],并为大数据技术在网络安全分析中的应用奠定了坚实的基础。 1.3网络安全分析中大数据技术应用分析 在我们的日常生活中,我们每天都在和数据打交道,不是创造数据就是利用分析数据。比如在我们有手机电脑上的聊天软件聊天时就是在创造信息数据,聊天过程中流量的消耗就是在应用数据(对近年来网络流量使用数据调查如表1),设想一下如果我们的聊天数据被窃取,是多们可怕危险的事情,再往大了去想就是国家机密数据,如果这些数据的丢失将会给整个国家带来危险,所以网络安全分析是当前网络数据分析中相当重要的一方面。目前网络安全分析的主要数据就是流量和日志,但是由于这些数据的分散性和存储有限性使得网络安全预测存在漏洞,而大数据技术的引进则可以将分散的流量数据和日志数据集中到一起,利用大数据高效的采集和挖掘能力将采集到的数据存储起来,然后再利用大数据技术对采集挖掘到的数据进行分析和检索,对网络安全中存在安全隐患的数据进行处理,不仅提高了网络安全分析,也缩短了数据分析的时间,降低了信息丢失和泄露事件发生频率,由传统的被动防御变为大数据背景下主动地防御。 2大数据技术背景下网络安全平台的建设 2.1大数据背景下网络安全分析架构建设 在网络安全分析架构建设中主要是由下向上建立数据采集层、数据存储层、数据挖掘分析层、数据呈现层[3]等,由它们共同组成大数据技术的网络安全分析架构。基本组成结构如图1。网络安全分析架构中的数据采集层能够分布式的采集基于流、用户身份信息、事件和威胁情报等多源异构信息的收集;而大数据技术中的存储层则能够利用分布式文件系统长期大量的存储庞大的信息数据,并能将数据的结构化、半结构化、非结构化的方式的信息数同意存储,并未将来数据的检索提供了便利条件,而且还能保障所存储数据的安全性和完整性;数据挖掘分析层能够将数据进行关联分析,提取数据的特征,通过这种方式可以实现安全事件的挖掘,并能够很快地发现网络异常的安全行为,并对存在安全隐患的数据进行追溯,然后将其定位,等待安全处理;数据呈现层能够将大数据技术分析的结构进行可视化处理,通过多种维度展现网络安全的状态。 2.2网络安全平台实现的技术支持阐述大数据采集技术。安全平台主要利用大数据技术中的采集技术对海量的安全数据进行采集、整合、传输,该过程能够使使用方在安全性较高,可靠性也较高的状态下接收到源自不同范围的数据,然后在对收集到的信息数据进行处理。大数据存储技术。该技术主要是对采集过程中采集到的数据进行存储,借助该技术的高吞吐量和高容错性将采集到的大量数据存储起来,以保障数据的安全性和完整性。大数据分析技术。在安全平台中,该技术主要是完成数据的统计与分析工作,根据数据的结构化、半结构化、非结构化进行数据分析,然后建立分门别类的事件关系序列库,将数据由简单化转向复杂化,然后在大量的信息数据中查找网络安全的隐患,进而对安全隐患进行处理,保障网络安全。 3结论 通过对大数据在网络安全中的应用分析和网络安全平台的建设知道,大数据技术在网络安全分析中的应用不仅可以降低网络信息数据存储的成本,也提高了数据库的存储容量,更为数据的追溯和检索提供了很大的保障,相信在未来网络安全分析中,大数据技术必然会成为技术的主导力量。 作者:贾卫 单位:太原理工大学邮电中心 大数据应用论文:大数据在电力企业信息报送的应用 【摘要】信息是各级领导决策的重要依据,做好信息报送工作能有效支撑公司经营决策。大数据理念与技术的出现,能够在碎片化的海量数据中挖掘关键信息,也为信息报送与决策服务提供了新的理念与技术手段。以电网企业为例,阐述大数据在信息报送中的应用原则,重点分析报送工作不同环节中应用场景,包括选题识别、评价、规划等重点应用,提出词频分析、关键词相关分析等算法模型,并为大型企业提升信息报送效率与质量提出对策建议。 【关键词】大数据;信息;电力企业;选题 引言 当前世界政治经济格局深刻变化,我国经济发展“新常态”特征日益显著,电力企业发展改革面临更加复杂的外部环境,需要针对新形势、新变化及时作出科学决策。信息是各级领导决策的重要依据,做好信息报送工作能有效支撑电力企业经营决策。大数据理念与技术的出现,能够在碎片化的海量数据中挖掘关键信息,也为信息报送与决策服务提供了新的理念与技术手段[1-5]。本文以电力企业及时决策、科学决策为需求导向,将数据跨界、关联分析、动态预测等大数据理念与技术方法应用到信息报送工作中,形成一套重要信息及时识别、收集、快速分析研判的技术支撑体系,提高信息选题、报送的精准性,提高数据向信息的转化效率,提升信息在决策支撑中的价值[6-7]。 1传统信息情报工作应用现状与发展趋势 1.1传统信息报送工作量与难度不断提高由于信息报送的重要意义,对于工作开展的难度与要求相应较高。一方面,电力企业信息工作者需要编辑处理的信息量特别大。每天摆在信息工作者案头上的各种信息数以10万字以上,特别在目前移动互联网时代,信息工作者需要了解的信息源、信息渠道更为多样,信息处理量、信息热点更加点多面广。目前信息报送工作每年需要处理的文字量达到150万字到200万字。另一方面,电力企业信息工作者需要整合多种信息的难度大。以组织编辑一篇《国家电网专报》为例,往往从策划、查找材料到编写需要搜集整合大量的信息,分析观点与论据、梳理素材与线索的工作难度非常大,而目前这部分工作完全是通过人工完成的。1.2大数据手段提升信息报送工作势在必行大数据时代,随着互联网的快速发展、新兴技术的兴起,音频、文字、图片、视频、地理位置等半结构化和非结构化数据大量涌现,数据正以前所未有的速度在不断的增长累积。借助大数据理念、方法,电力企业的信息报送将从注重处理结构化数据的传统信息管理模式,向多系统集成、多类数据实时收集、存储使用的新模式转变[8-9]。相关技术方法的执行遵循以下原则。一是统筹规划,增强协同:加大协作力度与广度,提高信息工作的整体性与多元化;二是平台统一,价值发现:以统一技术平台支撑各专业领域大数据应用,挖掘各类信息、数据中的价值;三是注重反馈,精益求精:增强信息报送工作中各层级、各专业的相互反馈,促进信息稿件质量不断提升;四是技术支撑,建用并重:加强对大数据相关技术模型的研发,边开发边应用,重视成果实用实效[10]。 2主要应用场景分析 2.1识别关键信息选题首先,将时事热点、领导关注焦点、电力企业改革难点等不同维度的信息进行综合分析与关联分析,从领导讲话、报告、互联网舆情、文件、重要外部数据等不同渠道数据与资讯中识别关键信息,自动推送具有价值的信息选题。其次,结合外部指标数据对电力企业经营决策的传导影响,提炼形成具有价值的信息选题,将不同信息选题经过整理纳入信息选题库,为领导快速决策提供知识储备。2.2构建信息选题指数选题指数主要衡量选题的价值,主要考虑选题的热度、关联性、实效性等维度,为选题报送提供技术支撑。利用选题指数可提升信息选题的精准性,提供选题工作效率。具体功能包括4个方面:一是选题入库,将各单位、部门上报的选题采集到信息报送工作数据库中,便于归档管理;二是选题识别,运用大数据分词技术,识别信息选题中的关键词或关键事件;三是选题评价,主要以重视度、时效性、关联性等维度,对信息选题进行综合评价,形成选题指数供参考;四是选题提示,当选题指数达到一定范围,则在信息报送工作数据库中自动推送给信息工作者,提示具有信息价值。其中选题指数评价主要考虑以下维度。一是关注度,事件及关联事件中涉及的关注度级别。二是时效性评价,事件社会热度分析以及时间点分析,社会热度可借助互联网指数分析社会大众对事件的关注热度;三是关联性评价,通过互联网大数据分析信息事件与其他事件的关联度,并计算关联性高事件的关注度与时效性。2.3支撑信息选题规划将大数据应用于电力企业信息工作,可支撑相关常态化工作的开展。这里主要从以下4个流程对信息选题规划、计划进行优化,满足信息供给与需求动态平衡。首先,信息稿件数量的规划与计划中,可借助电力企业信息报送工作数据库,将已有的信息稿件,按信息领域、信息内容、信息数量、批示情况等分布规律进行分类与聚类,结合信息报送工作人员的工作量,合理确定需求与能力相匹配的稿件预期数量。其次,信息内容领域分布与设计中,可应用大数据关键信息识别技术对热点关注领域进行分析,如在电力、经营管理、能源、公共政策中挖掘主题,综合信息供应能力与领导需求偏好特点,并将其作为一段时间内电力企业信息报送工作的重点主题。最后,在信息报送工作组织管理方面,可利用大数据技术与应用手段,加强信息资源的共享与互动,在电力企业集团内构建更加细化的情报网络,及时将基层信息上报到企业总部。 3算法模型与技术平台 为使上述应用得到有效落实,需要在算法模型与技术平台方面开展全面设计与研究。3.1分词技术与词频统计分析模型该项技术主要应用于对信息稿件进行关键词提取与统计分析,适用于选题指数、报送指数、知识管理等场景。一是建立分句分词,把信息文本由段落分成单独句子,并利用自动分词工具将句子分成若干词;二是进行词频统计,计算每个词出现的频率;三是进行高频词与句子选择,基于频率选择出最重要的或最有代表性的单词,同时基于单词频率,可选出有代表的句子或段落。类词汇,便于识别高频词汇,筛选重要关键词。3.2关键词相关分析模型关键词相关分析模型主要应用大数据技术,将海量的文章存储到信息报送工作数据库后,通过分析与关键词具有联系的词汇出现频率,从而判断与关键词具有相关性的词汇。一是识别关键词出现的频率,即对应文章的数量;二是判断关键词与哪些主题有联系;三是判断关键词与这些相关主题联系的强弱。主要借助工具:VOSviewer、SATI3、UCINET,需要将3个软件进行综合应用。由图4可知,该文章中与能源相关性较强的词汇包括核能、天然气、水资源、电力等词,这些词都应作为分析其热度、关注度的相关词汇。3.3关键词热度分析模型利用互联网大数据资源,对信息中的关键词搜索频率、搜索时间进行统计,得到一段时间内关键词的热度。一是进行选题热词识别,主要将信息中的关键热词进行筛选与识别;二是进行热度评价。热度主要是通过互联网大数据分析判断得出。以内参“人民币进入SDR”为例分析关键词“SDR”的热度,通过对互联网点击数据的汇总与分析可发现,该选题在2015年12月1日附近热度最高,11月28日以前以及12月3日以后则热度骤减,可知11月29日至12月2日为该信息的最佳报送窗口,可为报送指数提供参考,也可将热度值进行量化为选题指数提供数据支持。3.4信息统计分析方法利用信息报送工作数据库,将所有信息按部门、类型、数量、主题、批示等不同字段进行统计,从而发现一定规律。一是按不同维度对信息进行分类统计,查找信息分布规律;二是对分析结果进行可视化展示;三是对分布规律进行显著性检验,验证结果的有效性。 4结束语 本文主要以需求为导向,紧密结合信息报送与决策服务中的热点、难点构建大数据在信息选题与报送中的应用框架,并从数据源、数据分析、挖掘、平台、管理支撑等方面建立一整套解决方案,以提高信息选题、报送的精准性,提高数据向信息的转化效率,提升信息在决策支撑中的价值。具体建议如下:一是建立信息情报开发与利用机制,统筹管理信息收集、分析与规划工作,在企业内部各个单位、部门中建立协作收集与分析机制,并建立优势互补的收集管理体系,提升电力企业整体信息情报获取与分析水平;二是建立跨部门信息协作的机制,建立分层、分级的管理制度与细则,建立信息保密制度,鼓励信息工作人员使用信息资料、分享信息资料;三是以选题指数、报送指数为突破口开展大数据应用的实施推广工作。结合选题、报送指数的设计思路,以部分选题为例开展指数的权重设计与模型研发,为信息选题与报送工作提供技术支撑;四是要有保证信息资源实现畅通共享的相关技术体系,在科技项目与信息化项目投入方面,需要研发一系列大数据工具、方法与模型,为支撑信息报送工作提供丰富的技术手段,提高工作效率。 作者:王鹏 孙艺新 单位:国家电网公司 国网能源研究院 大数据应用论文:大数据技术在电子政务的应用 【摘要】科学技术的发展使社会生活和工作的方方面面发生了变化,尤其是在电子政务领域,大数据时代的来临,使电子政务发展有了必然和可能,对大数据特点以及相关技术的研究,可以模拟出几种大数据在电子政务中的应用场景,大数据在以后的发展中还会有更为广阔的空间,因此要使电子政府能够更加高效、便捷,就需要在功能以及服务方面加以完善,打造出真正的现代化服务型政府。 【关键词】大数据;技术;电子政务;应用 随着我国互联网技术、云计算以及物联网等方面的快速发展,政府的各项事物也向着大数据方向发展开来,对于大量的、复杂的信息需要在采集以及存储和分析处理的过程中更加便捷的发挥作用,未来的政府决策等等也将以大数据信息来处理,改变了以往单单依靠经验和直觉对事物进行判断的状态。基于此,本文对大数据技术在电子政务领域的应用进行分析和研究。 1对大数据的相关研究 1.1大数据技术的主要特点 首先,能够处理比较大的数据量。所谓大数据时代就是社会工作和生活中的每天的数据都会呈现增长的状态,这样如果用比较传统的方式就没有办法妥善的处理,但是利用大数据技术能够解决大量数据堆积的情况。其次,对不同类型的数据进行处理。大数据技术不仅仅对一些大量的、简单的数据能够进行处理,还能够处理一些复杂的数据,例如,文本数据、声音数据以及图像数据等等。最后,数据处理的速度非常快。大数据技术能够处理纷繁的数据类型,还能够高效的高速的完成数据的处理。另外,大数据技术的应用具有密度低和价值大的效果。一些零散的,各种类型的数据,如果不能在短时间内分析出来信息所表达的含义,那么可以利用大数据分析技术,将信息中潜藏的价值挖掘出来,以便于工作研究或者其他用途的使用,便于政务的便捷化和深层次化。 1.2大数据技术的介绍 大数据主要是对一些不能使用常规性软件对其数据进行分析、处理和采集的一种数据的集合。而大数据技术则是对各种规模比较大的数据进行信息的获取,这种技术包含大数据的挖掘技术、分布式数据库以及分布式软件系统的集合和云计算处理。大数据的整体技术需要从以下几点出发进行研究:首先,数据的采集。大数据技术可以在采集数据的基础上进行责任的异构,在分布式的数据源中进行数据的抽取和采集,然后再经过筛选、转换以及集成,加载到相应的数据库中,为政务数据挖据和分析打下坚实的基础[1]。其次,数据的存取。数据的存取过程是对关系数据库以及非结构性数据量中的数据进行的存取,其中包含SQL、NOSQL等等。再次,基础架构以及数据处理。在基础架构的过程中,通过云计算的架构能够进行云储存的搭载,并且储存分布式元件等等。数据的处理主要是对数据进行加工和处理,其中包含了对原始数据的整理和计算,编辑与分析等等。最后,数据的统计和挖掘。通过聚类分析、卡方分析以及距离等分析上,可以对数据进行统计分析,另外,其他常见的方法还有对应分析和多元分析。数据的挖掘技术主要是对在现有数据当中对一些图形文件、视频文件和音频文件等等通过数据挖掘技术使用的各种算法进行的计算。这样的计算所起到的作用是对未来进行全面的效果预测,以此实现高级别数据的分析需求,在数据挖据技术的使用过程中,需要有分类、预估以及相关性的描述和聚类等等,使用的开放工具是mahout等。 2大数据在政务工作中的应用 2.1使用大数据技术对政府网站进行大数据的分析 通过大数据技术能够在各个省市以及县级政府的网站中,抽取用户经常访问的界面,然后对用户在界面上停留的时间,浏览的内容、浏览的时间等进行交互信息的获得,由此对用户的需求做出简要地分析。在大数据使用的基础上,可以根据用户对政府网站的需要,进而达到优化网站的目的,基本从网站的页面、网站的栏目中以及网站的功能上进行服务优势和缺陷的分析,这样不仅可以提升网站的响应能力还能够将政府的一些信息及时的推动到用户的手中,通过政府网站日志集成的办法处理各种数据的集成,进而成为政府领导为城市以后的发展和谋划提供较为科学的依据,让科学决策拥有强大的技术支持。 2.2大数据技术在政务工作中的信用平台建设 使用大数据技术可以将政府各个职能部门或者法人以及个人的信息资源利用起来,以此最大化的推动政府规范诚信机构的建设,建立起个人的信用信息使用平台,让个人信用在大数据背景下建设成完善的体系和模式,以此为社会工作和社会生活提供一些较为准确的、及时的、有效的个人诚信信息,促进政府个人信用信息的开发和利用,为了建设诚信地社会奠定一个较为完善的和坚实的基础。例如,在调查某政府部门中职员的信用信息时,就可以利用这个方法获得。 2.3电子政务方面大数据交换共享平台的构建 利用大数据技术,可以为政府建立起电子政务大数据信息的共享和交换平台,并且通过这种方法将政府各个办公室以及社会群体所收集到的信息进行分类和筛选,通过对比和分析以后,建设成为有自然人、法人以及空间地理集合的基础性数据库,以此做到强化信息资源使用,通过信息资源整合形成的政务信息资源。在大数据的基础上,所形成的交换以及共享平台可以实现政府各个部门之间的横向和纵向的信息集合,然后,在跨地区、跨政府的条件下也可以进行业务方面的交流和沟通,促进业务协同的开展。依托于这种信息共享和交换平台,可以制定出信息资源共享的统一目录以及标准,进而产生社会政务的开放性数据,有利于促进社会资源的有效开发和利用,为政府之间跨层次的交流提供保障,也为社会的公共服务和社会的公共管理和宏观调控提供了一定的数据支撑。 2.4大数据下电子政务决策系统的应用 在大数据技术的支持下,因为有比较强大的信息数据存储能力和较为突出的信息数据挖掘能力,并且信息的分析处理的作用力也非常强,这样政府就可以从各个部门所收集的海量数据中提取出一些有用的信息进行分析和处理,以此提升政府的决策力度,提升决策的精准性和科学性,让政府在一些社会工作的预警能力上有突出的表现,起到解决决策成本以及促进城市管理的目的,可以在交通的智能化管理上、环境问题的检测上提供更加准确的,共决策使用的数据。 3结语 综上所述,本文对大数据时代政务工作的有效开展进行了分析和研究,主要指出了大数据的特点、基本的优势以及大数据技术在政务工作中的具体应用等等。今天是信息科学技术的时代,每一个人,每一个单位都需要重视科学技术的作用,让信息和大数据能够为人们所用,在提升劳动生产效率方面发挥积极的作用,逐步的推进我国大数据在电子政府领域的建设,为打造智能型,服务型政府而做出努力。 作者:潘涛 单位:鄂州职业大学 大数据应用论文:大数据技术在石油行业信息化的应用 摘要:运用大数据技术实现对现代石油行业信息化的管理,成为了现代石油行业信息化管理发展的重点,而大数据技术在企业中的实际应用,主要集中体现在新型云计算服务的应用上。在企业信息资源的优化调整中,通过对业务的需求分析并运用大数据技术,提供契合度最高的信息服务资源。以云计算技术作为主要突破口来探究现代石油行业在发展中的主要动向。 关键词:大数据技术;石油行业;信息化;云计算 作者简介:郭瑞(1986-),男,助理工程师,本科;李健(1987-),男,助理工程师,本科;田立锋(1984-),男,助理工程师,本科 伴随着现代社会的飞速发展,大数据技术已经成为了石油石化行业信息化管理的重要手段。在大数据技术的管理与发展中,云计算技术的使用成为了软硬件资源管理的主要集中体现的区域。而云计算领域的涉及也逐步地让人们了解到大数据应用技术的便捷性。下面针对大数据技术在石油行业信息化中应用的具体实践情况进行简要论述。 1云计算技术 什么是云计算技术呢?可以理解为在网络配套设施的使用中,集中资源地统一化管理分配,从而使用户通过协同合作来完成企业、个人的信息服务。其主要的核心技术集中体现在虚拟化技术、数据存储技术和并行计算技术3个方面。虚拟化技术:是对服务的一种虚拟化,将更多的服务资源进行统一管理后,实现多个虚拟服务器共同服务的效果。这样对于用户所需要服务资源能够进行一个更高效的支配管理,同时在数据处理和桌面系统运行上,也能够实现的服务资源利用的最大化。数据存储技术:这一技术属于云计算的存储技术,利用分布式的信息系统,完成对计算机集群的整合管理,通过有效设置实现对更加庞大的类型数据进行存储的目标。在运行中主要依据于软件的集合工作,从而达到内外部的业务数据访问的目的。从目前的数据存储技术来看,主要有Google文件系统(GFS)和Hadoop分布式文件系统(HDFS)两种技术来供应实际的使用。并行计算:是指同时使用多种计算资源解决计算问题的过程,是提高计算机系统计算速度和处理能力的一种有效手段。这种计算方法,能够极大地提高计算的资源的处理速度。通过化整为零的方式实现一个问题分步解决,从而解决大型而复杂的计算问题。 2信息化运行现状和发展趋势 伴随着我国经济的迅速发展,石油行业也得到了全面的发展,在管理上也逐渐地意识到信息化改革的重要性。在实施的石油行业管理中,通过对传统模式的改革,逐步地实现了向信息化、数字化转变的目标。通过对企业信息资源的有效性管理,并结合现有的管理模式,更加有效地提高了企业资源的利用率。下面对传统管理模式和信息化管理模式的优缺点进行对比。信息检索速率的改革:传统的信息管理会面临巨大的信息检索工作,即便是在现代的企事业单位高效率软硬件工作环境下,信息传输速率也都会出现瓶颈。而大数据技术的信息检索管理则会有效地改善此类问题,从而更加便捷地将生产、维护、运行中所出现的信息资料统一进行提取备份分析,通过高效的算法以及软硬件资源的里配置,迅速地筛选出所需要的一系列信息资源,从而实现对信息速率的极速提升。通过这样的信息技术应用,极大地提高了企业部门的系统管理工作的效率,加速了企业管理的信息化市场应用改革的进程。产品全生命周期管理的改革:传统的产品生命周期较为复杂和繁琐,通过可研、立项、设计、施工、运行、维护监测等多个阶段测试后,方可进行投产使用。而设计期间以及施工期间的信息检索以及采集处理需求量较大,导致资源消耗也过大,极大地增加的生产周期的负担与运营成本。而大数据技术中的信息模拟仿真技术就是解决此类问题的有效方法,它能够合理地利用和分配现有资源,精准地检索出所需资料,并高效地进行数据处理。同时通过虚拟的模拟演算,实现对数据准确性的校验与检测,最终达到缩短工期的目的,为生产提供了更高的生产安全保障。行业信息的展示方面:传统的信息管理方法,主要通过纸质文件的形式来进行展示存在诸多的不便。而通过现代大数据技术的信息化管理,能够更加直接地将信息展现在人们的视野之下,使用户获得全方位立体式的信息展示,从而使信息更容易被用户解读,也让用户更有兴趣去了解所展示的信息。 3云计算技术的实际应用 云计算技术在石油行业信息化中的提供的服务与架构如 3.1数字化油田的空间数据库构架 利用大数据技术的超强数据存储能力和虚拟化技术构建一个更加完善和全面的油田空间数据结构,通过等比例尺的多维度数据监控管理,配合虚拟化技术提供的资源与服务,实现在地理信息数据上的有效调度与管控。 3.2建立数字油田的标准体系 数字油田虽然已经经过多年的建设和发展,但是数字油田标准化体系一直处于滞后的状态,成为制约数字油田进一步发展的关键因素。建立数字油田的首要任务是制定有关数字油田建设项目管理类标准规范、软件开发及运行维护通用标准规范、数据建设类标准规范。其中总体设计还会涉及到基础信息分类编码规范和适用于勘探开发应用系统建设的具体标准规范。数字油田标准化体系的建立会对工程项目管理、信息基础设施、数据及交换、信息安全、信息系统建设、系统运维服务等多个方面提供最佳的数字化信息服务。 3.3建立企业数据仓库 随着数据容量与数据类型在过去几十年里的大幅增长,传统的数据存储模式已经无法负荷日益增长的数据量,而数据仓库技术的出现与发展满足了数据存储与分析的这两类庞大的需求,从而彻底改变了数据集成的前景。在建立数据仓库的技术方法中,企业中所有数据首先会根据数据类型进行分类,也会考虑到数据本身的性质及其相关的处理需求。数据处理过程将会用到内置在处理逻辑中并且整合到一系列编程流程中的业务规则,数据处理会使用到企业元数据、主数据管理(MDM)和语义技术等。数据仓库技术可以高效利用当前及未来的数据架构和分类方法,保持处理逻辑的灵活性,使它能够在不同的物理基础架构组件上发挥作用,从而提高企业的信息化管理的效率。 3.4大规模数据的并行处理与计算 现有并行程序设计算法需要考虑数据的存储管理、任务划分与调度执行、同步与通信、灾备恢复处理等几乎所有技术细节,且非常繁琐。为了进一步提升并行计算程序的自动化并行处理能力,应该尽量减少对很多系统底层技术细节的考虑,从底层细节中彻底解放出来,从而更专注于应用问题本身的计算和算法实现。目前已发展出多种具有自动化并行处理能力的计算软件框架,如GoogleMapReduce和HadoopMapReduce并行计算软件框架,以及近年来出现的以内存计算为基础、能提供多种大数据计算模式的Spark系统等。并行计算的性能评估是通过加速比来体现性能提升的,这里所提到的加速比是指并行程序的并行执行速度相对于其串行程序执行速度加速了多少倍。这个指标贯穿于整个并行计算技术,是并行计算技术的核心。从应用角度出发,不论是开发还是使用,企业都希望随着处理能力的提升,并行计算程序的执行速度也需要有相应的提升,从而完成大规模数据的并行处理与计算。 4结语 随着现代信息化技术的不断发展,已经逐步地实现全面的信息化改造建设。而对于作为社会生产命脉的石油石化行业,利用大数据技术实现其信息化的管理与发展,已经成为了一种趋势。在本次的论述中,针对于传统的信息管理策略与现阶段的社会生产模式进行了对比分析与研究,通过对现有问题的探究与认知,进一步证明了大数据技术具有更加便捷高效的特点。倘若要在石油行业的全面信息化建设中大力发展大数据技术的管理,仍需要进行不断的更新与调整,只有做好各个方面适应性改造,才能够实现对工程管理技术上的重大科技突破。 作者:郭瑞 李健 田立锋 单位:海洋石油工程股份有限公司
地质灾害论文:基于气象因素的地质灾害预警报系统研究 摘要分析了地质灾害预警报系统的建设原则、目标及工作流程,并针对基于WebGIS的灾害预警报系统的组成和实现提出了可行性建议,具有重要的实践意义。 关键词气象因素;地质灾害;预警报系统;WebGIS 我国是一个地质灾害多发的国家,崩塌、滑坡和泥石流等常见灾害发生的地域广、频率高,具有较强的破坏性。研究表明,除地质构造及人类活动外,气象条件也是形成地质灾害的一大原因,暴雨或连续降雨常常是触发地质灾害的直接因素。因此,如何通过对雨情的监测提供可靠的地质灾害预警信息,成为一项重要工作内容。 1地质灾害预警报系统概述 目前,在气象部门的协助下,许多地区的国土资源部门都相继建立了地质灾害预警预报系统。灾害的风险预报是指在收集和集中监测信息的基础上,进一步分析地质灾害及次生、衍生灾害等可能对社会经济、群众生活所造成的影响,提前风险预报,并为政府部门、有关单位及广大民众提供应对的措施和指导。气象监测(特别是雨量监测)系统和基于WebGIS的地质灾害预警系统组成的地质灾害预警预报平台,在突发性地质灾害的预测和防范中起到了关键性的作用[1]。 1.1预警报系统的建设目标 预警报系统的目标是建设一个时效高、预警报信息内容全面且准确可靠的地质灾害预警报体系,为相关政府部门的决策和灾害地区群众的减灾措施提供科学、及时、有效的信息指导。充分利用现代化建设的成果,在已获取的大量气象探测和灾害性天气监测信息的基础上,对信息进行存贮、处理和分析,建立地质灾害预警报服务平台和流程,根据决策服务的要求,提供连续无缝隙的地质灾害预警报信息[2]。 1.2预警报系统的工作流程 地质灾害预警预报系统主要由监测系统和预警报系统2部分组成。启动气象信息收集、地质灾害信息收集以及信息自动生成等模块后,通过实时监控雨情,一旦降水因子达到相应的监测指标,系统即可在决策中心进行数据分析,生成地质灾害预警等级,并在确定信息后,利用短信、广播、电视、网络等媒介按照预警等级对特定部门及相关群众警报信息。 2地质灾害预警报系统的组成及实现 基于WebGIS的地质灾害预警系统中,灾害信息的汇集及预警平台是数据信息处理和服务的核心;气象监测系统具有雨情报汛、预警等功能;群测群防预警系统则包括预警、警报传输和信息反馈功能[3]。要实现地质灾害预警系统的正常运转,应注意以下几个方面: 2.1建立高效稳定的应用平台 高效稳定的应用平台为整个地质灾害预警系统的正常运作提供强有力的支撑,对提高系统的稳定性具有至关重要的作用。良好的应用平台依赖于完善的数据信息、高科技的硬件设备、成熟的先进软件环境及规划合理的结构设计 数据库是地质灾害预警报系统的核心部分,除实时采集和的雨量数据、预报雨量数据、雷达图、卫星云图和台风信息等气象数据外,当地行政区域图、区域地理信息及区域内的群众信息等,都是数据库的重要组成部分。软件系统应由用户界面、后台管理系统、数据交换平台(EAI)、后台管理应用核心构件群、WebGIS组件、应用服务器平台及其他系统组成。先进、灵活、适用的软件架构符合管理信息化的要求,以构件化设计为核心,实现事件触发、数据驱动、参数设置的开放可行的地质灾害预警预报系统管理平台。 2.2科学合理的灾害等级划分 灾害等级的划分关系到预警报启动的决策、预警报信息的范围及对象等,在地质灾害预警报系统中,需要给予特别的重视[4]。依照国土资源部制定的地质灾害预报等级标准,预报等级可分为5级:一级为可能性很小;二级为可能性较小;三级(注意级)为可能性较大;四级(预警级)为可能性大;五级(警报级)为可能性很大。从预警报系统的角度分析,一级和二级灾害没有实际预警意义,预警工作由三级开始启动,应围绕三至五级地质灾害开展防灾减灾工作。 2.3保证系统的安全性 预警预报系统将为防灾减灾的决策提供重要的依据和指导,因此,必须保证其安全性和权威性,安全是系统设计的关键[5-6]。首先,在设计中要充分考虑到网络安全的问题;其次,注重系统的整体维护是延长系统使用寿命的重要保障。此外,地质灾害预警预报系统与其他相关系统的联系均以特定的接口程序来实现,当地质灾害预警预报系统或相关系统出现故障时,不会出现系统间的相互影响。在系统的运行中,应保留详细的操作日志,出现问题可以查明错误原因,及时恢复,并为系统的科学评价提供依据。 3小结 综上所述,地质灾害预警预报系统的建设和维护是一项长期工作,涉及的部门多、范围广,须参考的因素多而复杂。因此,必须在工作中不断地总结经验,并在各部门的积极配合下,建立顺畅的信息链,为相关部门和群众提供即时的、权威的、人性化的信息指导,将地质灾害的影响降到最低。 地质灾害论文:道施工地质灾害预报与防治 1.研究内容 1)结合承德市在建的山岭公路隧道如伊次梁隧道、茅荆坝隧道等,对隧道施工工作面前方地质情况,特别是对可能发生的地质灾害如软弱不良地质段、突水等情况进行超前地质预报;2)物探方法(主要指地震方法)及相应的先进仪器在隧道地质灾害超前预报中的应用; 3)隧道灾害治理方法:根据对公路隧道施工前方的地质预报,提出正确的施工方法,特别是对于公路隧道地质灾害的避免方法,以减小经济损失与人员伤亡。 2.本课题的创新点和研究必要性 隧道工程施工地质超前预报工作是选择正确施工方法与支护方式的必要条件和前提,施工方法和支护方法的正确选择是隧道减轻和避免地质灾害的途径。 随着物理探测技术及仪器的发展,采用先进的物理探测技术,结合以前已经应用的种种地质超前预报方法,形成新的综合的隧道地质超前预报方法,提高地质超前预报的准确性,已经非常必要和可能。并且,综合测试预报方法已经在铁路隧道施工过程中得到初步尝试,在公路隧道施工工程中应用却还不常见。同时,原有的物探方法(如声波探测,浅层地震探测等)在隧道施工超前地质预报应用时占用较长的时间和预报距离较短等,没有得到施工单位的广泛的应用。 本课题将结合承德市在建公路隧道工程,在公路隧道施工中,将具有国内国际先进水平的测试仪器T202(TuelSeismicPrediction)测试仪器应用于公路隧到施工地质超前预报,并进行全面的地面与洞体内的地质分析,形成公路隧道施工地质超前预报的综合方法,减少物理探测方法占用施工时间,并根据超前地质预报给出正确的施工和支护方法,为公路隧道经济快速施工提供有力技术支撑。 3.研究技术路线 依据公路隧道的地质条件,拟采用全面超前地质预报技术路线,即全面隧道施工地质灾害超前预报技术路线。主要包括以下几方面内容: 1)河北省内公路隧道灾害发生的形式及传统处理方法 a)根据河北省已建及在建的公路隧道,调查隧道在施工过程中地质灾害产生的形式,分析灾害的发生原因及现行处理办法。详细了解施工单位对于工作面前方地质状况估计的原有方法及效果,以及对于不良地质段产生地质灾害的防治技术及效果。在调查基础上,对这些防治方法进行综合分析,并对其中适合推广的技术进行归纳总结。 b)对近年内国内外的公路隧道施工地质灾害超前预报方法及超前支护等处理方法进行分析与总结。 2)公路隧道洞区主要不良地质分析与宏观预报 主要包括如下工作: a)深入的隧道地面地质调查 b)隧道地质条件分析 c)宏观预报 在隧道所在地区地面地质详细、深入调查的基础上,通过隧道地质条件分析,宏观预报隧道施工过程中可能出现的主要不良地质体的成因、性质、类型、位置和规模。 d)长期超前地质预报 在宏观预报的基础上,应用T探测和地面地质体投射法等技术手段,对隧道围岩不良地质体进行长距离超前地质预报。 e)短期超前地质预报 在长期超前地质预报的基础上,运用掌子面编录预测法和不良地质前兆预测法等技术手段,对隧道不良地质体进行短距离超前预报。预报距离一般为掌子面前方15~30米以内。 3)公路隧道施工地质灾害临近警报 在长期、短期超前地质预报的基础上,应用施工地质灾害的一系列监测、判断技术手段,对可能发生的施工地质灾害及时发出临近警报。主要包括如下内容: a)塌方地质体性质鉴定和监测技术 主要包括:断层破碎带和岩溶陷落柱等塌方不良地质体性质的鉴定和区分技术,涌水量、岩爆等的监测预报技术。 b)施工地质灾害能否发生的判断技术 这是施工地质灾害警报技术中最关键的技术,也是第二步的工作。主要包括:塌方、突泥突水等重大施工地质灾害发生可能性的一系列判断技术。 4)公路隧道施工地质灾害预防及处理方法 通过隧道地质超前预报技术,对公路隧道施工前方不良地质段提出正确的开挖支护方法及相关超前处理措施,防止地质灾害发生。系统总结利用综合探测技术对公路隧道施工地质灾害的预报与防治技术。 4.主要经济技术指标 1)运用T(TuelSeismicPrediction)探测应达到的主要技术指标 ①探测距离一般为掌子面前方300~500米,最大可达1500米;但有效预报距离仅为掌子面前方100米。 ②最高分辨率为1米3的地质体; ③预报不良地质体位置的精度可达90以上; ④预报不良地质体规模的精度可达85以上。 2)地面投射法应达到的技术指标 ①有效预报距离可达掌子面前方150米,最高分辨率为1米地质体; ②对不良地质性质的判断,精度一般可达到基本正确; ③对不良地质位置的判断,精度一般可达以上90以上; ④对不良地质规模的判断,精度一般可达85~90以上。 3)短期地质超前预报方法应达到的技术指标 预报不良地质体的性质基本正确,预报位置的精度可达95以上,预报规模的精度可达90以上。还可以较准确地预报围岩类别。 地质灾害论文:论岩土工程地质灾害防治技术及防治措施 摘要:近年来,随着我国国民经济的快速发展,各种资源开发和工程建设活动等人类工程活动的力度也普遍增大,给我国本就十分脆弱的地质环境带来了巨大的压力,地质灾害的频度和规模有逐年增加的趋势。为此,本文作者就岩土工程与地质灾害的内涵、地质灾害的特征与危害以及地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施进行了全面的阐述。 关键词:岩土工程;地质灾害;防治措施 1、岩土工程与地质灾害的内涵 自20世纪80年代末,90年代初,我国产生了一个新的学科——地质工程学。地质工程学,是研究与解决从规划到竣工乃至工程运行后效的全过程的与地质有关的工程问题的科学。它把地质体乃至地质环境作为工程系统的组成部分来对待,这显然符合大系统工程学的思想,它包含岩土工程和地质灾害防治工程两个方面,但以后者对其特点的反映更为深刻。岩土工程是指工程建设中涉及岩土体的开挖与加固;地质灾害防治工程是对自然或人为作用产生的有害地质现象进行防范与防治。后者包含了更全面地对地质生态环境合理开发与管理的思想。 地质灾害是指由于自然因素或者人为活动引发的危害人民生命财产安全或使人类赖以生存和发展的环境、资源发生严重破坏的地质现象。《地质灾害防治条例》规定,地质灾害包括山体崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地裂缝、地面沉降等灾害。 在我国,大多数地质灾害现象都是人为因素引发的,据有关资料统计,近年来我国每年因地质灾害造成的经济损失约占各种自然灾害的1/4至1/5,因此,减少或制止破坏生态环境行为、及时采取地质灾害预防和防治措施,是我国当前减少损失的首要途径。 2、我国地质灾害的特征与危害 由于我国地理位置独特,地质构造复杂,地球生态环境多变,加之人口众多的农业大国,经济较落后,承灾能力弱,所有这些叠加在一起,形成灾害类型多、分布广、频度高、强度大、影响面宽、损失严重的格局。 据资料统计分析,崩塌、滑坡、泥石流、地面塌陷、地面沉降、地裂缝等种类的地质灾害在我国十分发育。其中崩塌、滑坡、泥石流的分布范围约占国土面积的50%,其中以西南、西北地区最为严重。 地质灾害可分两大类:第一类主要是由自然因素引起的地质环境问题,又称第一环境问题,属自然地质灾害;这些灾害不以人类历史的发展为转移;第二类主要是由人为活动引发的地质灾害,称第二环境问题,属人为地质灾害。这些灾害常随社会经济的发展而日益增加,据地质灾害成因分析,全国50%以上的地质灾害发生的主要原因是人类行为,尤其是人类不合理地大量挖掘能源所造成的。 2.1 滑坡 滑坡是指斜坡上的土体或岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震、人工切坡等因素的影响,沿着一定的软弱面或软弱带,整体地或分散地顺坡向下滑动的自然现象。 滑坡的诱因: (1)地震;(2)降雨和融雪;(3)地表水的冲刷、浸泡;(4)河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷;(5)开挖坡脚;(6)蓄水排水;(7)堆填加载;(8)劈山放炮,乱砍乱伐。 滑坡发生的规律: 下列地带是滑坡的易发和多发地区:(1)江、河、湖(水库)、沟的岸坡地带,地形高差大的峡谷地区,山区铁路、公路、工程建筑物的边坡等。(2)地质构造带之中,如断裂带、地震带等。(3)易滑(坡)岩、土分布区。(4)暴雨多发区及异常的强降雨区。 2.2 崩塌 陡坡上被直立裂缝分割的岩土体,因根部空虚,折断压碎或局部移滑,失去稳定,突然脱离母体向下倾倒、翻滚,堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象称为崩塌。 崩塌的诱因: (1)采掘矿产资源;(2)道路工程开挖边坡;(3)水库蓄水与渠道渗漏;(4)堆(弃)渣填土;(5)强烈振动。 2.3 泥石流 泥石流是由于降水(暴雨、冰川、积雪融化水)产生在沟谷或山坡上的一种挟带大量泥砂、石块和巨砾等固体物质的特殊洪流,是高浓度的固体和液体的混合颗粒流。 泥石流的诱因: (1)不合理开挖;(2)不合理的弃土、弃渣、弃石;(3)滥伐乱垦。 地面塌陷是指地表岩、土体在自然或人为因素作用下向下陷落,并在地面形成塌陷坑(洞)的一种动力地质现象。 2.4 地面变形 地面变形包括地面沉降、地面塌陷与地裂缝。目前中国发生地面沉降活动的城镇有70多个,明显成灾的有30余个,最大沉降量已将近3m。这些城市有的孤立存在,有的密集成群相连形成广阔的地面沉降带(区)。造成中国城镇地面塌陷原因有三:一是不合理地大量开采地下矿产资源引起的塌陷;二是表面岩溶活动引起的塌陷;三是大量抽取地下水引起地面下沉。 地面塌陷发生的规律: (1)岩溶强烈发育的纯可溶岩分布地带或沿其与非可溶岩的接触地带;(2)沿可溶岩中的断裂带或主要裂隙交汇破碎带,岩层剧烈转折、破碎的地带;(3)松散盖层较薄且以砂石为主,其底部粘性土层缺失或甚薄(一般不足1-2米)的“天窗”地段;(4)岩溶地下水的主迳流带或岩溶管道上;(5)具有潜水和岩溶水双层含水层分布地带;(6)岩溶地下水的排泄区;(7)岩沉吟地下水位在基岩面上下频繁波动的地带,或受排水影响强烈的降落漏斗中心及近侧地段;(8)临近河、湖、塘地表水体的近岸地带;(9)岩溶地下水位埋藏较浅的低洼地带。 2.5 人为地质灾害的危险性分析 人为活动加剧或加速地质灾害的发生所带来的危害性大大超过正常状态下产生的地质灾害所带来的损失。如:矿产资源的开发以及铁道、公路等各种工程建设的开挖,亦经常加剧地质灾害的发生,如:土壤侵蚀、地面塌陷与沉降、滑坡、岩爆、泥石流、荒漠化以及坑道涌水、瓦斯爆炸等灾害。人工滥伐森林资源,也造成土壤侵蚀、滑坡和泥石流等灾害,并导致洪灾的加剧发生。人工爆破也会诱发岩溶塌陷、滑坡等灾害的发生,还有可能引起连锁性的岩溶塌陷。 人工诱发地质灾害的特点如下: 一是诱发速度快。在自然地质演化及气候变化过程中,岩体由相对稳定至不稳定的变化,经历长时间过程。而人工因素诱发下,就大大地缩短了自然演化时间,加速岩土体的岩性变化,而导致突变灾难的发生,并造成更大的损失。 二是诱发灾害面广。自然地质灾害的发生,除了特大灾害之外,一般其危害性有一定的局限性,在人工因素诱发下,其危害性就具有更大的影响面。例如由于生物资源———森林的破坏,工程的大规模开挖,影响的是区域性环境恶化,诱发区域性旱涝灾害,以至引发全球性荒漠化。人类活动产生的升温效应,对气候及地质灾害诱发作用的影响也是全球性的。 三是灾害损失巨大,除了地震之外,人工诱发的地质灾害所造成的损失是严重的。随着经济建设的发展,人工诱发地质灾害所造成的损失,仍会不断增加,目前估 计地质灾害损失每年约500亿元,而受到威胁的就是这些数据的数倍至数百倍。1998年洪灾损失2000多亿元,死亡1432人,其中不少损失是通过地质灾害而产生的。 3、地质灾害防治工程的主要施工技术标准及防治措施 3.1 主要的施工技术标准总结 地质灾害防治工程的最大特点是隐蔽性(如抗滑桩)、复杂性(如抗滑桩+锚拉+挡板+冠梁)和多样性(防治滑坡可采用桩,亦可采用挡土墙),以地下工程施工为工艺特点,因此与地基与基础工程和岩土工程具有十分相近或相同的工艺流程、施工工序和施工工法。涉及地质灾害防治工程施工的技术规范和标准主要有: (1)地质灾害防治工程现行施工技术标准和规范,如《滑坡防治工程设计与施工技术规范》(DZ/T0218-2006); (2)各类工业与民用和市政工程建设项目的地基与基础、深基坑、高切坡、地基处理、基础病害工程防治等所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《建筑地基基础工程施工质量验收规范》(GB50202-2002); (3)各类水利水电工程的土石方、地基与基础和岩土工程所涉及的技术规范和标准均可参考使用,如《水电水利工程预应力锚索施工规范》(DL/T5083-2004); (4)各类交通建设中所涉及的边坡、滑坡、危岩、塌陷和沉降等工程防治的相关技术标准和规范,如《公路隧道施工技术规范》)(JTJ042-94)。 3.2 地质灾害防治工程防治措施 3.2.1 做好防治工程设计 地质灾害防治工程设计,必须根据崩塌、滑坡、不稳定斜坡的成因机制、运动模式、易发性及防治目标制定。 (1)根据致灾的成因确定主要防治途径; (2)根据灾害的易发程度、防治目标确定防治工程的强度和工程量。 3.2.2 地质灾害防治工程的主要工程措施 根据地质灾害防治工程勘查设计现行行业规范,《三峡库区地质灾害防治工程质量检验评定标准》等技术标准及资料分析,国内防治地质灾害的主要工程类型有:排(截)水工程、支(拦)挡工程、加固工程、护坡工程、减载与压脚工程及搬迁和避让等。 3.2.3 地质灾害防治措施 (l)工程防治措施 工程防治措施是防治地质灾害的重要组成部分,工程防治措施的适用条件及方式:大多数房后切坡造成的小型土质滑坡,选用滑坡后缘地表排水、前缘支挡或削方减载护坡等工程措施较为适应;对于中型以上滑坡,应根据工程地质勘察资料选择工程防治措施。 (2)生物防治措施 生物防治措施是指植树造林,种草护坡及合理耕牧。它具有应用范围广、投资省,能促进生态平衡,改善自然环境条件,防治作用持续时间长的特点,需较长时间才能发挥其效益。 根据调查区地质灾害特点和自然经济条件,泥石流区,地面塌陷区及水土流失区应采取封山育林,退耕还林等防治措施,减少地质灾害的发生和经济损失。 (3)避让措施 ①雨天避让措施。对灾害隐患点和变形斜坡,采取雨天临时避让措施,各镇在防灾预案的基础上编制安全转移预案,雨天对受威胁户一一作转移地点安排。应根据就近原则、转移地(接受户)不受地质灾害或其它灾害威胁的原则进行操作。 ②搬迁避让措施。对一些危险性大、危害性严重的地质灾害,防治费用超过搬迁费用或再建房仍然受地质灾害威胁的,采用搬迁避让措施。调查区需搬迁避让或已搬迁的灾点。 4、结语 岩土工程地质灾害防治工程是一项长期的工作,任重而道远。随着新技术、新方法、新材料在地质灾害防治工程中应用,地质灾害防治措施和施工技术必将迈向新的台阶。 地质灾害论文:对小型煤矿采动影响区房屋地质灾害特征与成因分析 目前,我国按照矿井设计生产能力,将矿井划分为大型、中型、小型三种类型,其中0.3Mt/a及以下的矿井称为小型矿井,俗称“小煤矿”。与大型煤矿相比,小煤矿多地处煤层稀薄地带,尤其当小煤矿在急倾斜煤层开采或开采工艺不合理时,易引起地表沉陷、开裂破坏,严重时出现突陷,造成采空区内大批的建筑物等设施遭到严重破坏,严重影响矿区经济的可持续发展。但随着我国煤炭事业的发展,大型煤矿开采后的剩余煤炭量逐渐增加,剩余煤炭同样影响国家煤炭的储量。若因煤层垮落而不将其开采出来,势必会造成煤炭资源的浪费,因此小型煤矿的存在具有其必要性。本文研究区地处原有老矿区,以采老矿区边角煤为主,采区范围内存在有大矿老采空区,采动会引起老采空区“二次沉陷”问题。 1 九二煤矿开采区概况 1.1 地质概况 九二煤矿位于淮南市大通区九龙岗镇境内,区内有小煤矿九龙岗二公司,属淮南矿区煤层赋存边缘地带。经几十年的开采沉陷,矿区及周边地形有了很大变化,塌陷不断形成许多塌陷区。该矿井田东部有断层F7、F8,煤层平均厚度3.5m,煤层倾角平均为70°,为急倾斜煤层。 1.2 开采概况 经过整合技改后的九二煤矿主要可采煤层有7层,目前主采N3和S6煤层,煤层平均厚度分别为4m,煤层倾角平均为70°,为急倾斜煤层,采用小碴假顶采煤法,工作面用风镐和手镐落煤,人工攉煤,根据煤层厚度不同工作面分别采用木支柱和摩擦支柱铰接顶梁支护,机械回柱,全部陷落法管理顶板。 2 房屋地质灾害特征分析 通过走访采空影响区周边居民,拍照、测量和填表等方式获得房屋受损资料,经过统计分析,对照国家煤炭工业局2000年5月26日颁发的《建筑物、水体、铁路及主要井巷煤柱留设与压煤开采规程》划分出开采影响区房屋受损程度。 根据采空影响区135户房屋受损情况调查整理和分类显示,位于采动区盆地边缘的居民房屋出现了不同程度的损毁,涉及面积为118448m2,主要表现为沿煤层开采方向的房屋和地表裂缝发育明显。以九龙岗镇利民村的房屋为例:受拉伸变形影响显着的有65户,受压缩变形影响显着的有42户,受拉伸和挤压变形显着的有28户,大致的点位分布范围是向西为受压变形显着,向东受拉变形显着,于两者之间的房屋是受拉和受压都比较显着的,房屋破坏比较严重。房屋墙体裂缝主要为“东西走向”,地面裂缝主要为“南北走向”,且大致为“南偏西45°”,这与煤层开采方向相吻合。其中,有部分房屋出现“正(倒)八字”现象,房梁与墙体分离现象,这些现象多出现在门头,窗台;房屋墙体呈“菱形”等现象,大部分裂缝及裂隙从地基发育,经墙体、窗口门洞延伸至房顶。由于压缩引起地面鼓起,拉伸引起地基出现裂缝。 从受损建筑物和地裂缝产生的时间上来看,由于该矿区历史开采时间比较久远,存在有老采空区,建筑物和地面有老裂缝存在。但大多数裂缝是近半年时间产生的,这与该矿的井下开采时间和烈度是一致的,所以可以判定为新裂缝是由井下煤层开采引起的。 3 煤矿采动因素分析 由于在急倾斜煤层开采条件下,开采沉陷将引起地表形成塌陷槽和大面积的地表沉陷、开裂破坏,严重时会出现突陷,会造成区内的建(构)筑物设施遭到严重破坏。所以针对急倾斜煤层开采的九二公司矿井,在缺少地面实际监测资料情况下,采用开采沉陷预计方法对已按计划开采的采掘工作面,根据其地质采矿条件,选用适当的预计函数、参数,预计出受此开采影响的地表移动和变形,定量分析采空区地表及建筑物是否受九二公司井下开采沉陷影响及影响程度。 3.1 开采沉陷预计 依据井下测绘及调查结果,对目前采掘工作面迎头位置最靠近矿井东边界,同时也是有可能造成地面建筑物损害的的N3槽煤层-195m水平(240m水平)上三道采场,采用概率积分法进行沉陷预计。预计结果显示:井下开采所引起的地面沉陷涉及面积为118448m2,其最大下沉值为1.6m。沉陷过程中的最大拉伸变形值为+5.12mm/m,地面最大水平移动为+240mm,最小水平移动为-203mm,走向主断面上的最大正曲率变形值为+0.14mm/m2、最大负曲率为-0.26mm/m2,倾斜方向的最大拉伸水平变形值为+2.4mm/m,压缩水平变形值为-1.2mm/m。综合地面显现特征调查结果,参照《规程》中对砖混、土筑的建筑物破坏等级标准,对建筑物受损的数量和损害程度进行分类统计,见表1。 4 其他地质灾害因素分析 4.1 九二矿区区域构造因素 九二矿原有的区域构造形态对采空区沉陷有直接影响。淮南煤田位于秦岭纬向构造带南亚带的北缘,东与新华夏系郯城一庐江断裂反接,西连周口凹陷,北接蚌埠隆起,南邻合肥凹陷。由于原九龙岗矿开采下部A、B、C组煤层,经几十年的开采塌陷,地形有了很大变化,因此会不断塌陷形成许多塌陷区。 4.2 矿区老采空区因素 现有九二矿的采煤工作面是在原有工作面的基础上二次开掘形成的。原采煤工作面在开掘的过程中已经对当地的地质构造造成破坏,形成塌陷区。二次开掘使得原来已经稳定的塌陷区的地质构造再次发生破坏,形成二次塌陷,因此现有的塌陷区面积较广,破坏程度较严重。 4.3 房屋建筑结构和地基稳定性因素 由于九二煤矿地处原报废矿区,当地大多数房屋采用“砖木”结构建造,并且多建造于上个世纪五十年代。“砖木”结构建筑成本较低,但稳定性较差。采煤工作面进行作业时,地下的扰动会延伸至地表,不稳定的“砖木”结构对此反应灵敏,主要表现为房屋地基开裂,裂缝穿过墙体延伸至屋顶,或者墙体呈“拉扯”状裂缝。 从区域地质资料可知,调查区内地质构造较简单;调查区内地基土组成较简单,从本次钻探揭示岩土层可以看出,场地内上部松散层主要由粘性土(上部杂填土除外)组成,下部为二叠系煤系地层(煤岩、粘土岩、砂岩等),整体看土层分布稳定。松散层成因上主要为冲洪积成因,主要为更新统临泉组粘性土,其强度高(fak=240~280 kPa),变形性较小(Es=14.0~16.0Mpa),作为建筑场地是适宜的,正常情况下不会对上部建筑稳定造成明显影响。 4.4 边坡稳定性因素 在研究区西侧由于采空塌陷形成东高西低的地形特点,人为形成一个边坡,据现场测绘的沉陷区剖面图量算,塌陷坑边坡坡度大约在5°左右。依据《工程地质手册》中土质边坡稳定性分析计算方法,对于土质边坡允许坡度值如表2: 从研究区边坡坡度及场地内地基岩土组成及其物理、力学性质特点可知:研究区内边坡坡度较小(小于5°),且地基土主要为强度高(С值为70kPa、Ф值为28°)、压缩性低的老粘土,经分析计算,塌陷坑边坡是稳定的,正常情况下不会造成其上建筑物产生拉裂变形。但随着采空塌陷进一步发展,坡度逐渐变大,同时由于地表水下渗会对岩土体产生软化作用,一定程度上会造成岩土体发生侧向蠕变。 4.5 熔岩构造因素 由于在研究区内不存在明显的 碳酸盐岩,且上部松散层厚度较大(通常大于20m),调查区内不存在岩溶塌陷的危险性。同时由于岩土体赋水性较差,且由于煤矿长期疏干水,地下水位较低,不会产生地面沉降的危险。 5 结束语 5.1 对小型煤矿开采区域因,急倾斜厚煤层开采导致了较大范围的地表变形,采动影响区房屋的变形损害主要由西侧的矿井开采因素所致;采动影响区内其他地质灾害特征不够显着。地质勘探及外围地质调查表明,房屋受损区的地下为煤系地层,不具备岩溶塌陷地质灾害条件;上部的土层厚度较薄且全部为变形性较小强度高的塑性粘土,不具备因地下水位下降而引起的地面沉降。 5.2 针对小型煤矿开采环境的复杂性,只进行损害后的技术分析是远远不够的,起不到保护当地生态环境的作用。因此,应在小型煤矿开采区域加强老采空区及周边地面和建筑物的地质灾害监测预报工作,并在可能会造成塌陷破坏的区域设立警示线或警示标志。如果损害达到严重程度时,应及时考虑拆除搬迁。 地质灾害论文:地理信息系统的开发工具及其在地质灾害研究中的应用进展 摘要:地理信息系统技术(GIS)已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预报和辅助决策。本文介绍了地理信息系统的开发工具,从专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别;总结了地理信息系统在地质灾害研究中的应用及其在地质灾害评价和管理、地质灾害的危险度区划评价和GIS与专家系统的集成应用的进展态势。 关键词:地理信息系统 集成式GIS 模块化GIS 组件式GIS 网络GIS 地质灾害 1地理信息系统的基本概念 地理信息系统(Geographic Information System,GIS) 是介于信息科学、空间科学和地球科学之间的交叉科学与新技术学科,它是计算机科学、遥感技术、信息工程与现代地学理论和方法的有机结合。地理信息系统是基于数据库系统、地图的可视化和地理信息的空间分析的计算机系统,处理的数据是具有地理特征和表征地学现象之间空间关系的属性数据。地理信息系统的主要功能有:采集、存储、管理、检索、查询、分析、显示和输出多种数据[1,2],进行数据维护与更新、区域空间分析、多要素综合分析和动态预测[3]等。 地理信息系统,按其内容可以分为三大类[4]:(1)专题信息系统,它是具有有限目标和专业特点的地理信息系统,为特定的专门目的服务,如水资源管理信息系统、矿产资源信息系统和水土流失信息系统等。(2)区域信息系统,主要以区域综合研究和区域的信息服务为目标,可以有不同的规模,如加拿大国家地理信息系统和我国黄河流域信息系统等。(3)地理信息系统工具,它是一组具有图形图像数字化、存储管理、查询检索、分析运算和多种输出等地理信息系统基本功能的软件包。地理信息系统的任务,就是对地球表层人文经济(包括人类工程活动)和自然资源及环境多种信息进行综合管理与分析。 2 地理信息系统的开发工具 近年来GIS应用系统发展迅猛,GIS工具软件版本也不断更新升级,比较鲜明的发展动向有[5]:(1)各GIS软件工具厂商在优化性能的同时,重视发展Internet 上的GIS;(2)更换开发语言和开发模式,更换或扩展到Windows NT 平台;(3)在空间数据库管理方面,客户/服务器体系结构仍是GIS 软件追求的目标;(4)除了属性数据外,人们也希望图形数据采用关系数据库管理系统或面向对象的数据库管理系统;(5)理论研究方面,时空数据的处理及其三维或四维GIS仍然是一个研究热点;(6)为了进行空间数据共享和交换,各国都制定了空间数据的交换格式;(7)元数据(Metadata)的记录、处理与标准也是GIS技术发展的一项重要内容;(8)对GIS软件影响较为深刻的技术还有组件对象模型(COM),软件厂商已由原来向用户提供系统转为提供对象类型库或ActiveX控件。 在地理信息系统的发展过程中,目前已出现了大量的GIS系统专业开发工具。从这些专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别[6]。 (1) 集成式GIS 集成式GIS指集合各种功能模块的大型GIS系统软件包。ESRI公司推出的Arc/Info,Genasys公司的GenaMap, MapInfo 公司的MapInfo,AutoDesk公司的AutoMap,Maptitude[7], MapGIS, MapEngine[8], TitanGIS等都是集成式的GIS开发工具。集成式GIS系统的优势是各项功能已形成独立的完整系统,提供了强大的数据输入输出功能、空间分析功能、良好的图形平台和可靠性能,缺点是系统复杂、庞大和成本较高,并且难于与其它应用系统集成。 (2) 模块化GIS 模块化GIS系统是把GIS系统按功能划分成一系列模块,运行于统一的基础环境中。Intergraph公司的MGE是具有代表性的模块化GIS系统。模块化GIS系统具有较强的工程针对性,便于开发和应用。 (3) 组件式GIS 组件式GIS是随着近年来计算机软件技术的发展而产生的,代表了GIS系统的发展潮流。组件式GIS具有标准的组件式平台,各个组件不但可以进行自由、灵活的重组,而且具有可视化的界面和使用方便的标准接口。组件式GIS平台的核心技术是Microsoft的组件对象模型(Component Object Model,简称COM)技术[9],新一代组件式GIS大都是采用ActiveX控件技术来实现的,如Intergraph 公司推出的Geomedia,ESRI公司推出的MapObjects, MapInfo公司推出的MapX,中科院地理信息产业发展中心开发的ActiveMap, 北京灵图公司开发的三维虚拟现实地理信息系统VRMap等。这类GIS系统提供的是为完成GIS系统而推出的各种标准ActiveX控件和类型库(Type Library),使GIS系统开发者不必掌握专门的GIS系统开发语言,只需熟悉基于Windows平台并且支持ActiveX控件技术的通用集成开发环境,了解组件式GIS各个控件(包括对象)的属性、方法和事件,就可以实现GIS系统。所以,组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势,从一定意义上讲,它代表了GIS系统的发展方向。 (4) (4)网络GIS(Web GIS) 进入上世纪90年代后期,信息技术迅猛发展,新的信息技术层出不穷。随着电信网、有线电视网、Internet三网融合步伐的加快和第二代Internet技术的日趋成熟,Internet正日益成为信息化社会人们联系、交流、获取信息的重要工具。Internet技术改变着世界。戈尔所倡导的“数字地球”概念引起了人们广泛的关注,Internet环境下的空间信息处理技术也愈来愈受到重视,它把多维虚拟现实技术(Virtual Reality)、计算技术、遥感技术(Remote Sensing)、地理信息系统、全球定位系统(Global Position System)、网络技术等作为主要的技术支撑系统。GIS的网络化应用趋势已成为必然。Web GIS 是指基于Internet平台的地理信息系统,又称为因特网GIS(Internet GIS)。Internet技术的发展,使地理信息系统发生了质的飞跃,对传统意义上的GIS带来了极大的冲击,导致了Web GIS时代的开始。以单机或局域网为操作平台的工作模式终将被Internet 操作平台所取代。 利用这种新方法,从WWW的任意一个节点,Internet的用户都可以浏览到Web GIS站点上的地理数据,制作专题图件,进行空间查询检索以及空间分析,地理数据的概念已经扩展为分布式、超媒体特点的、相互关联的数据,使GIS进入千家万户。终端用户可以在任何时候、任何地点共享、使用各GIS服务商或政府机构提供的空间信息、应用服务。通过一个简单的浏览器就可以访问经过复杂的专业GIS分析产生的简洁、直观的结果。可以交互式访问动态更新的地图网址,在Internet网上完成单机系统常见的各种基于地图的GIS信息查询功能。另外,Internet与组件对象模型技术相结合,进一步发展了基于分布式组件模型的Web GIS。空间数据库供应商在服务器上存储数据的同时,根据数据元的格式安装操纵该数据的控制,用户在网上可调用不同的控件和数据,在本机或某个服务器上进行分布式组件的动态组合和空间数据的协同处理与分析,完全实现远程异构数据的共享。 已经有一些公司推出了Web GIS,如AutoDesk公司的MapGuide,MapInfo公司的MapInfo ProSever,Intergraph公司的GeoMedia Web Map,ESRI公司的MapObjects Internet Map Sever for AcrView等。已经推出的Web GIS是利用现有的GIS软件通过CGI或者Sever API构造的过渡产品,随着组件式GIS的发展和分布式对象Web技术的逐渐成熟,未来的Web GIS将是基于COM/ActiveX或CORBA/Java技术开发的分布式对象GIS系统。 3 地理信息系统在地质灾害研究中的应用进展 目前,国内外利用地理信息系统,主要用于研究国土和城市规划、地籍测量、农作物估产、森林动态监测、水土流失、地下水资源管理[4]和矿产资源勘查[10]、潜力评价及开发[11]等众多领域。GIS在地质灾害研究中的应用大致有以下几个方面: (1) 地质灾害评价和管理 利用地理信息系统的各种功能,建立地质灾害空间信息管理系统[12,13,14],管理地质灾害调查资料,显示并查询地质灾害的空间分布特征信息,评价地质灾害的危害程度,分析地质灾害和影响因素之间的关系,提出减轻和防治地质灾害的措施,对将来可能发生的地质灾害进行预测[15,16]。戴福初等利用GIS对香港地区的滑坡灾害进行历史滑坡编录,分析滑坡的时空分布特征与动态和静态环境因素之间的相关关系,对滑坡灾害风险进行评价和危险区域划分[17]。 (2) 地质灾害的危险度区划评价 由于各种地质因素本身的不确定性,以及地质因素之间相互作用的复杂性,在收集大量的基础地质环境资料前提下,利用GIS对这些基础资料进行有效地处理来提高数据的可靠性,通过选取合适的评价预测指标[18],运用恰当的数学分析模型[19,20,21],对研究区进行地质灾害危险性等级的划分,从而为地质灾害的管理及防治和预警决策提供依据。 (3) GIS与专家系统的集成应用 GIS与专家系统的集成应用中,GIS所起的作用主要是管理时空数据,进行空间分析;专家系统所起的主要作用是利用专家知识和空间目标的事实推理判定灾害的危险度[22]。二者的结合将使专家经验得到推广,减少野外和室内手工作业工作量,使区域地质灾害的动态管理成为可能。 4 结语 (1)地理信息系统技术已经广泛渗透到了多种学科领域,从比较简单的、单一功能的、分散的系统发展到多功能的、共享的综合性信息系统,并向多媒体GIS、智能化、三维、虚拟现实及网络方向发展,新兴的地理信息系统将运用专家系统知识,进行分析、预报和辅助决策。 (2)地理信息系统的开发工具,从专业开发工具的组成结构上,可以归纳为集成式GIS、模块化GIS、组件式GIS和网络GIS等几个主要类别。其中组件式GIS在系统的无缝集成和灵活方面具有优势,代表了GIS系统的发展方向。 (3)地理信息系统在地质灾害研究中的应用方兴未艾,尤其在地质灾害评价和管理、地质灾害的危险度区划评价和GIS与专家系统的集成应用方面进展很快。 地质灾害论文:喷播植草在三峡库区地质灾害治理工程中的应用 论文关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽 论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及经济、社会效益进行评价。 1 概 述 岩土边坡工程改变了自然边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。 本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。 2 喷播植草防护技术的特点 喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。 3 喷播植草防护边坡的主要功能 喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。 3.1 边坡加固作用 (1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。 (2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。 3.2 植被的水文效应 (1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。 (2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。 3.3 改善和美化环境 植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。 4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求 (1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大; (2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低; (3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶ 3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施; (4)施工工期短,时间要求严格; (5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力; (6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高; (7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长; (8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。 5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。 (1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。 草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。 由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。 (2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。 (3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。 (4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。 (5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。 6 喷播施工 6.1 施工所需设备、材料及人员组成 (1)喷播机:容器容量为50加仑; (2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播; (3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥; (4)无纺布; (5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管; (6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。 6.2 喷播工序及技术要求 喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。 各工序技术要求如下。 (1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。 (2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。 (3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。 (4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其自然生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。 7 工程效果及经济、社会效益 (1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。 (2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。 (3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。 (4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。 综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。 地质灾害论文:谈青山河地质灾害的成因及治理的探究 论文关键词:地质灾害 灾害成因 灾害治理 论文摘要:通过水文地质分析和理论计算,揭示了青山河地质灾害的内在和外部成因,总结治理的经验教训,提出了最佳治理方案,经过实施,遏制了地质灾害的危害程度,为地质灾害治理作了成功的探索。 青山河位于铜绿山矿南露天西侧,由南向北流入大冶湖,流域汇水面积7~8 km2,主要接受大气降雨补给,为间歇性小溪,最大瞬间洪水流量为6.44 m3/s,最高洪峰水位为23. 13 m。该河中下游距南露天矿采场约50 m,属喀斯特地貌, 1980年代开始产生沉陷、塌坑现象。 随着南露天开采境界增大,深度加深及周边抽取地下水,特别是进入20世纪末,周边小井采掘深度越来越深,每年汛期,洪水决堤、漫坝,从塌坑灌入溶岩,造成采矿的极大隐患。铜绿山矿及当地政府对该河进行了长达20多年的治理,但由于对地质灾害规律的认识和研究不够,不能从根本上遏制灾害的发生。 进入21世纪,矿里组织技术人员作了大量地质勘察工作,研究塌陷规律,总结历年来的经验教训。2003年财政部、国土资源部青山河地质灾害治理批准列为矿山地质环境治理项目(财建【2003】530号),矿山配合投入相当资金,为探究更有效遏制和治理青山河地质灾害创造了条件。 1 地质灾害的成因 1.1 工程地质及水文地质 青山河及矿区地层为三叠系大冶群的灰岩和白云质灰岩。岩浆岩为燕山早期第三次岩浆侵入形成的石英闪长岩。岩浆岩除环绕大理岩残留体外还沿层间断裂带侵入与大理岩发生接触。接触带为断裂活动持续叠加的部位,进一步发育为接触破碎带。青山河中下游长约1000 m区域的喀斯特地质构造与矿区破碎大理岩相连,是矿区岩溶的补给源。区域内5~10 m厚表层土下为较破碎碳酸盐岩体,主要由大冶群第5, 6, 7个岩性段的大理岩组成。 第5岩性段(T. dy5)岩石呈黄-褐黄,略带色,层面缝合线较稀疏,胶结构较紧密,性脆而坚硬。 第6岩性段(T. dy6)层面缝构成,胶结紧密,性较脆而坚硬。 第7岩性段(T. dy7)层理较闭合,胶结紧密,性脆且坚硬。 青山河矿区大理岩岩溶裂隙含水量的分布范围与-500 m标高以上的大理岩残留体相一致。含水岩自风化带以下的深度至少超过200 m,与大理岩风化破碎的发育深度相一致,沿接触带与围岩裂隙含水层无严格分界线。 青山河靠近南露天流域,岩溶发育,以岩溶裂隙为主的地下水与西南边坡相连为径流通道,在洪水期,南露天坑涌水量突然增大,涌水量达168 m3/h,压力0. 01~0. 06MPa。 1.2 地质灾害的成因及演化 青山河地质灾害有其发生、发展、形成的过程,是其深刻的内部原因及特殊的外部条件共同作用的结果。 1. 2. 1 流域岩溶裂隙水流的渗流及塌陷机理青山河岩溶区域地表层5~10 m冲积土层,下为较破碎大理岩,从工程勘探资料可看出,有一定数量的大小溶洞分布且与南露天相连。区域近似地构成了多孔介质中变形场、渗流场、温度场以及多场耦合作用的模型。假设土层和岩层为饱和与准饱和的多孔介质,固体颗粒不可压缩,水是可压缩的,渗流服从达西定律,热质在固、液介质中传导,对流为主。 3场全耦合模型的控制方程由考虑渗流与热应力影响的静力平衡方程;考虑岩体骨架位移与温度影响在内的可压缩流体的渗流连续性方程;以及热传导、对流及热、液、固耦合的能量守恒方程构成。应用奥地利岩石工程软件FINAL进行有限元分析。土层、岩层的参数及边介条件分别见表1、表2。 分析结果表明,在3场耦合的作用下,水分迁移、固体颗粒运动而引起不均匀沉降,沉降点在域中心段比边界多25%,沉降量中间为16. 9 mm,两边为12. 9 mm,水头呈梯度降低。根据水文地质资料进行理论计算,证明了以下事实: (1)青山河岩溶区域因采矿尤其是露天采矿使地下水位从地表下1 m降至-20~-90 m,呈漏斗梯度分布; (2)常年经历干旱—大气补水—干旱的循环,导致表土层、岩层沉降—有限恢复—再沉降,同时,土体岩体颗粒被渗流场的水不断地运走,形成溶洞空区,逐渐破坏岩体平衡,形成垮落带,深部断裂带形成后,靠近地表开始形成弯曲带; (3)由于区域岩体为较破碎风化的大理岩,又有地表水渗透,使岩体C、φ值迅速下降,加速垮陷,弯曲带也成为断裂垮落带,诱成地表沉陷、塌陷等地质灾害。 1. 2. 2 塌陷区地质灾害的演化 青山河流域原是一派山青水秀的田园景色。20世纪80年代初期,南露天向海平面标高以下剥离日渐加深,南露天西南帮地下涌水逐渐加大。青山河出现小范围塌陷,主要集中在以公路桥为中心左右约200 m的河床附近,有时出现崩堤。汛期洪水灌入岩溶后,增加了南露天的涌水量。铜绿山矿在河床及塌陷区采取了一些工程措施,在一定程度上缓解了灾害损失。 20世纪90年代中期以后,一方面,周边小矿井无序开采,形成许多未充填新空区,损坏原有治水设施,大量抽取地下水使地下水位急速下降,加剧地表塌陷程度,扩大塌陷区范围;另一方面,流域内许多不规范的小选厂,随意在河床筑坝栏水取水,尾砂浆又排入河床,造成河堤破损,河床淤塞,过流量大为减少,汛期洪水决堤、漫坝从塌陷坑流入岩溶,给露天及井下采矿造成极大威胁,不仅严重制约矿山正常安全生产,而且植被破损,影响环境保护,还引起复杂的工农关系问题。 2 地质灾害治理的探索 2.1 传统治理的历程及误区 知道塌陷区与采矿排水的对应关系后,对小范围的塌陷一般采用简单的抛石回填,对河堤也是简单地恢复,对塌陷严重的河床采用或石填、或钢砼、或钢板直铺,最后用钢板河床。结果每年投入巨大,收益甚微,未能有效地解决问题。进入21世纪后,地质灾害危害程度呈上升趋势,主要存在以下误区: (1)对塌陷区危害的严重性、长期性认识不足,抱有侥幸心理; (2)对塌陷区产生的发展规律研究不够,认为只要回填扎实,将河堤做牢固就一劳永逸; (3)治理方法单一,没有综合性措施; (4)对乱采乱挖、乱排乱放制止不力。 2.2 治理方法 2. 2. 1 水泥帷幕注浆堵水方法 离南露天西南帮永久性开采境界50~100 m,长约500 m处,布置两排钻孔,孔径DN100,孔深100~200 m,注浆配合比为水∶水泥∶砂=0. 7∶1. 0∶0. 5,水灰比尽量取小值;注浆压力控制在2. 5~6. 0MPa;每孔水用量为1. 5~8. 0 t。在破碎第5岩性段约150 m长段,孔距由15~20 m改为10 m,注浆水泥改为加入高标号425华新水泥,缩短初凝时间,提高早期强度,同时加入添加物料,改善提高堵水效果。经钻孔取样,胶结凝固构造面岩石渗流作用明显减少,露天涌水基本停止,只有少量渗流现象;塌陷区地下水位明显回升到10m左右。治理效果较明显。 2. 2. 2 清理小矿井和充填空区 1996年后,个体业主西南有数个小矿井,无序开采,采矿量逐年增加,采掘深度逐年加深,形成不填充空区、破坏水泥幕墙防水设施,大量抽排地下水,流域地下水位又降至-45~-100 m,又多次大范围激活了塌陷地质灾害。南露天坑地下涌水增大,曾2次造成淹设备停产事故,洪水漫坝冲毁农田,损失很大。2003年,矿山与地方管理部门达成共识后,对小矿井进行清理,充填空区,对渗透层进行封堵。 2. 2. 3 桩基钢砼连续槽式河床及其它治理方法 青山河河段、公路桥100多米长是塌陷重灾区。河床、河堤常常毁坏,是洪水灌入岩溶的重要途径,也是治理重点。人工砼河床一层又一层, 1990年,甚至采用钢板焊制人工河床,都不能阻止地质灾害发生。1998年,在公路桥两侧各100 m范围内,采用桩基钢砼连接槽式人工河床,桩挖至基岩深1 m内,并对桩基溶洞用砼充填筑实。 钢砼连续槽式人工河床设计成连续箱梁,保证了结构整体强度、刚度和稳定性,通过洪水能力大大提高,又不影响发生塌陷时的回填,大大减少了洪水灌入岩溶。 汛期时,应全面检查青山河堤完好性、淤塞、塌陷等情况;修整河堤,疏通河道,回填塌陷坑。回填时,先用大块石料,再铺设土夹石碾压,最后用500~1000 m粘土覆盖并碾压实。有条件的地方,应植树恢复植被或复垦。 2. 2. 4 治理成果及遗留的问题 2005年5月,治理项目竣工验收合格,发挥了效能,连续2年南露天减少排水电费约100万元以上,减少工农赔偿费30万元以上。整个汛期保证了采矿正常生产、安全生产,没有发生洪水漫坝、塌陷大范围复活,洪水灌入岩溶的现象。生态环境得到了较大改善,基本制止了水土流失状况,大片农田已复垦耕种,达到了治理的目的。 但是,极少数个体业主因利益驱动,仍有偷采、无序开采治理区地下矿藏,人为破坏地下治水设施现象时有发生;在治理区内私自办小选矿厂,乱排乱放,人为破坏地表治水设施的行为并没彻底制止;比较系统的检查监测系统尚未建立,如地下水位、水压、径流量等数据采集等。 3 结 论 (1)青山河塌陷区的形成是由区域特定喀斯特地质构造、水文地质、采矿采动与抽取地下水共同作用的结果。地质灾害的发生频度和危害程度与采动对裂隙破碎渗水带破坏程度、抽取地下水深度、区域内河床畅通与完好程度、大气降雨强度有直接关系。 (2)帷幕注浆,人工河床、河床加固与疏通、塌陷区回填夯实、植被恢复,地下采空区充填与裂隙封堵等工程措施综合运用,从根本上遏制了地质灾害发生的频度,降低危害程度。同时,应加强对塌陷区的管理,强化日常监督检查,处罚人为破坏违法违纪行为。 (3)建立塌陷区科学检测和预报制度。塌陷区内按水压、水位梯度设置检测井,定期或不定期检测数据。对数据进行分析,发现异常应进一步分析和研究,加之对塌陷区域地物地貌异常现象分析,作出科学而准确的预报,及时采取技术、管理和工程措施,消除或减轻地质灾害损失。 (4)只要该区域继续采矿、大量抽取地下水,青山河塌陷区复活的可能性依然存在。因此,青山河地质灾害的预防、预报和治理将是一项长期、艰苦的而有意义的挑战。 地质灾害论文:三峡地质灾害治理中的景观保护与建设 一、前言 作为世界著名的山地河流峡谷风景名胜区,长江三峡历来所具有的景观品质包括四方面的内容:“一是高山峡谷;二是急流险滩;三是层峦迭嶂,植被丰富;四是丰富的人文景观和动人的民间传说”。尽管随着三峡大坝的修建,三峡景观品质中的急流险滩已不复存在,但代之而起的高峡平湖却产生了一种新的景观效果。因此,长江的三峡闻名遐迩并未因三峡大坝的修建有所减弱,相反却因它同时又是世界上最大的人工水利工程而更加声名远扬。但作为中国最繁忙的水上交通要道,长江三峡同时又是地质灾害多发的地区。长江三峡大坝蓄水发电以来,由于库区水位升高而产生的水力侵蚀作用和每年实行的“蓄清排混”出现消落带而产生的地质影响,三峡库区原本存在的地质灾害隐患得到了加倍的关注与治理。为了确保安全,国家对三峡库区的地质灾害治理予以了高度重视,拨款对其进行了专项治理,专家学者们对三峡工程进行了充分论证,并对从宜昌到重庆的长江两岸约600公里河岸的危岩滑坡地段进行了全面的调查,施工队伍对重点地区进行了工程治理。 二、三峡库区地质灾害治理中存在的问题 从1990年至2005年,地矿部、水利部、三建委、国土资源部等,拨出专项资金对三峡地质灾害问题开展了专项研究,先后进行了《长江三峡工程库岸稳定性研究》、《长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告》等数十项相关问题的专题研究。其中《长江三峡工程库岸稳定性研究》共查获体积大于10万立方米的崩塌滑坡404处,总体积29.36亿立方米,查获泥石流沟90条,并对其中26个重大崩滑体进行了详细勘查,对库区查获的崩滑体进行了稳定性评价和预测分析,划分了不稳定库段;《长江三峡工程库区淹没处理及移民安置崩滑体处理总体规划报告》,共查获175米以下崩滑体1302处(含原地矿部“七五”查获的崩滑体),总体积33.34亿立方米,对规划为工程防治的有30个崩滑体;国土资源部完成了三峡库区的20个县(市、区)地质灾害调查,查出了库区20个县(市、区)所辖范围内(包括三峡库区)地质灾害点5384处,以滑坡、崩塌、泥石流为主,其中滑坡3891处,崩塌(含危岩)617处,不稳定斜坡668处,泥石流沟85处,地面塌陷88处,地裂缝33条;完成了库区19个县(区)地质灾害调查,建立19个县级监测站,初步建成群测群防监测预报网;完成了三峡地区地质灾害风险区划;建成了长江三峡库区地质灾害监测预报示范区……进入20世纪90年代以来,国家先后投入巨资对三峡地质灾害进行了治理。 尽管三峡地质灾害治理工作对解决库区地质灾害,确保人民生命安全和交通安全起到了不容质疑的积极作用,但目前的地质灾害治理却存在着诸多问题,有的地方未达到治理效果,有的地方治理效果不明显,而更多的情况是,在治理过程中,人们忽略了对当地自然景观与人文景观的保护与建设,对当地的自然景观和人文景观造成了某种程度的破坏,使三峡的景观品质大受影响,正在削弱对游人的吸引力。根据本文所涉及的内容,下面对三峡地质灾害治理中对景观造成的影响或破坏作一个分述。 1.三峡库区地质灾害治理对人文景观产生的不利影响 奉节县城在长江边上,地处长江三峡入口。此地不仅有举世闻名的白帝城,还有颇富神韵的奉节古城,其景观主要是通过前清时的旧城墙体来体现的。20世纪60年代以后,奉节县城陆续兴修了许多火柴盒似的新式建筑,但由于古城墙还在,因此,从长江上过往的游人,还能从奉节城墙、伊斗门等景观点上感受到这座古城的历史文脉(受江水冬夏落差的影响,从长江江面上望去,奉节老县城的古老城墙,冬季可看到三级,夏天涨水时,可看到一阶)。新城规划兴建后,奉节形成了顺着长江一字排开的城区格局,由于县城整体上仍建在不稳定的"地质博物院"上,存在着地质欠稳定的状况,为确保建筑稳固安全,奉节县城沿江修建了许多挡墙、堡坎,这些挡墙、堡坎既无工程美学意义,又无人文景观价值意义,从某种角度说,极似一块一块的补丁嵌在了奉节新城的长江边岸上,严重地破坏原有的景观效果。 2.三峡库区地质灾害治理对自然景观的破坏性影响 链子崖危岩体防治工程对稳定该地段的地质安全、治理滑坡、崩塌等地质灾害方面,的确起到了十分明显的作用。从1995年开始,由国家地矿部牵头,苦战4年,投资近亿,专锁危岩。经过6年的跟踪监测表明,危岩趋于稳定。在施工技术方面,研究了多种方案,抓住危害性最大的临江226×104立方米的危岩体,针对其变形破坏的主要因素,采用了诸多工程措施,如:对底部煤层采空区做混凝土承重阻滑工程(键),以防止上部危岩体进一步不均匀沉降变形和滑动;对上覆陡崖危岩体和顺层蠕滑体,进行预应力锚索加固,其中陡崖部位锚固,采用1000kN、2000 kN、3000kN三种量级的锚索,上小下大,上防倾倒,下防滑移;对控制层间滑动的软弱夹层,进行混凝土回填加固;对整个陡崖斜坡,进行挂网锚喷;对较大裂缝设置防雨盖板;对雷劈石滑坡进行地表排水处理;对猴子岭斜坡做防冲拦石工程,以防T0一T6、T7等缝段陡崖崩石入江危害航运。根据变形监测资料,变形量大部逐渐变小,有的先出现与长期蠕变方向相反的微量变形后再趋于稳定。为掌握崩滑体变形动态,指导防治工程施工,检验防治工程效果,链子崖危岩体防治工程还布设了较为完整的三维变形监测体系,基本上实现了自动化监测和计算机数据处理。 然而,在采取稳定危岩地段的同时,工程技术人员却较少考虑景观因素,使巫峡链子岩地段出现了许多铆桩、防滑桩、大面积混凝土喷铆形成的灰白坡面,与周围环境很不协调,给三峡的自然景观带来不利的影响。为了改变这种状况,人们不得不又投入巨资营造景观。 白帝城边坡处置存在这样的问题更为严重。为了解决高达30米的消落带对白帝城边坡的侵蚀,防止这一地质条件不佳的山体出现滑坡,有关部门沿坡体建起了混凝土框架格,以保护坡体。但每到夏季“排混”之时,水体下落,就使整个边坡灰白色的混凝土骨架和黄色的泥土暴露无遗,从自然景观角度言,这类防护工程与山体上部郁郁葱葱的绿色树林形成鲜明的反差,从人文景观角度言,防护工程与树丛掩蔽中的粉墙黛瓦古建筑极不协调,使白帝城景观遭到破坏。 万州太白岩公园地处万州城区的顶端,该园是当地的风景名胜区,古树繁茂,林木荫翳,但却是一个危岩地质地段。其岩体脚下,就是盘绕城区的城市道路和人烟稠密的万州城区,如果发生垮塌,其损失必然很大。为了城区的安全,有关方面对其先后进行了两期危岩治理,尽管考虑了其风景区的景观要素,但由于种种原因,其治理效果在某些方面也不令人满意。特别是铆固岩体的工程措施,使许多岩体出现了肿疱似的混凝土“铆钉”,有碍观瞻。还有一些山岩加固工程,基本上未考虑当地形势与环境,硬性的矗上一根或数根水泥混凝土立柱,从某种意义上说,这类地质灾害治理,确实破坏了风景名胜区景观,使风景名胜古迹变成了建筑工地。 三、推动三峡风景名胜区地质灾害治理过程中的景观保护与建设 就一般地质灾害的治理而言,其目的是十分单纯的,那就是确保安全,防止或延缓地质灾害的发生。但对于风景名胜区而言,地质灾害的治理应有更深一层的目的,那就是不仅要防止或延缓灾害的发生,同时,在治理过程中,还应尽量减少对自然景观与人文景观的破坏,甚至在某些情况下,防止自然或人文景观受到破坏,是地质灾害治理的目的本身。因为风景名胜区的景观品质,是其所以为风景区的根本,它决定着景区对游客的吸引力,关系着旅游区的人流、物流和信息流、资金流,决定着景区经济与文化的可持续发展,是旅游景区的“生命线”,从这个意义上说,保护景区与保护当地人民的生命财产具有同等重要的地位。世界许多发达国家的做法告诉我们,地质灾害的治理,在许多情况下,其目的就是保护自然景观或人文景观。 1.创新观念,实现三峡地质灾害的治理与景观保护和建设的有机结合 实现三峡风景名胜区中地质灾害的治理与景观保护和建设的有机结合,首先必须在思想观念上有所突破,即:在三峡风景名胜区的地质灾害治理中,既把防止地质灾害的发生视为地质灾害的防止工作的目的,同时又将其视为一种对自然和文化遗产的保护与建设。所谓保护,是指在治理地质灾害的过程中,不仅应将地质灾害发生段当作治理对象,同时还要将其当作保护对象,这种保护,不仅包括该地质段的外形与地貌,同时还应包括该地质段的色彩、植被,以及与周围环境的呼应关系。所谓建设,具有两方面的内涵:一是指在进行地质灾害治理过程中,当不可避免会发生地质景观段的破坏时,在治理思路上就应考虑通过某种工程措施、生态手段和艺术手法,在外观上兴建起能较好地遮掩治理中产生的工程痕迹;二是指通过生态手段或艺术的手法,从景观的外形到其色彩上,建设起一种“仿自然”、“近自然”景观,或者建设起一种“类原生自然景观”、“近原人文景观”,将灾害治理时产生的工程痕迹减少到最低限度。 2.长江三峡地质灾害的治理中的自然与人文景观保护和建设 如何通过具体的方法,在三峡地质灾害的治理中将自然与人文景观的保护和建设有机结合起来呢?笔者认为,在当前的技术条件和资金状况来讲,可从以下几个方面来进行。 (1)注重与环境协调的地质灾害治理 这类地质灾害的治理强调的是对自然与人文景观的保护。因此在治理的时候必须综合考虑灾害点的地理环境(从地形、地质、地貌而言)、自然环境(从生态植被而言)、历史文脉特色(从人文景观与历史传说而言),必须将灾害治理点作为整个三峡大环境的一部分来思考,并将其融入其中。在实际建设施工过程中,要使灾害治理点与周围景观环境协调,可采用以下处理方法。 第一,削弱式。这种地质灾害治理方式,强调的是对地质灾害治理点对周围景观环境破坏的削弱,也就是说,除了必须完成地质灾害治理需要达到的安全效果之外,在景观的保护上,体现的是治理工程本身与周围环境的基本相融,使人们在不经意间,难以查觉地质灾害治理工程本身的存在。这就要求在进行地质灾害治理的时候,在材料的选择上,应取与周围环境色彩相类的材质,在地质灾害治理工程的外形上,要与周围的地形地貌相近,在绿化植物乔、灌、草的种植上,要选用与周围环境相同或类同的植物物种。例如,在对危岩的治理上,为了防止危岩从悬崖上掉下来,施工人员往往通过给危岩钻铆的方式来加固的危岩,这就会使岩石上出现混凝土钉帽,留下较重的工程痕迹,如果在色彩上采用与本岩体相类的混凝土,在造型上将这种钉帽制作成与本体岩相近的状态,使其成为如自然状态的不规则多面体人工塑石,就可以达到削弱工程痕迹的目的,使人难以发现这种工程的施工痕迹。 第二,融合式。这种地质灾害治理方式,不掩饰灾害治理工程点本身的存在,但同时却并不强调地质灾害治理点的存在,它要实现的目的是使地质灾害治理点与周围的人文景观或自然景观有机的融合起来,形成地质灾害治理点与周围环境相互呼应,相互依存,产生互动生辉的景观效果。例如,如果对链子崖地质灾害治理时,采用融合式治理,将防滑桩和挡墙在色彩上处理成与周围景观相类的色彩,在造型上也建成与周围山体、岩体、崖体相仿的不规则多面体,就可以补救原治理对景观造成的破坏,产生工程治理景观与周围环境景观互相融合的景观效果,使游人难以从中发现地质治理给景观带来的破坏。 2.注重地质灾害点治理景观建设 这种地质灾害的治理强调的是对景观的建设,即,通过地质灾害的治理,使灾害治理点成为景观的一部分,在原景观的基础上建设出新的景观,但这种景观给人带来的视觉与感受效果只是原景观基础上自然延伸或进一步丰富的部分,而非生硬的插入。其主要方式为强势景观建设法和人文优化建设法。 强势景观建设法。所谓强势景观建设并非资金投入的强势,也非景观色彩与造型的强势,而是一种景观建设质量的强势,即:通过这种景观建设,使地质灾害治理能与当地景观的特质结合起来,从而成为与当地景观自然生成、有机结合之一部分。强势景观建设法的特点,决定了在进行其地质灾害治理和景观建设时,设计与建设者必须研究此种地质灾害治理与景观建设的主体趋向是什么?如果强调的是自然景观,则必须从当地自然景观的特质出发,考虑其自然景观的诸多要素进行强势景观设计与建设,如果强调的是人文景观,则必须从当地历史文脉的展示出发,溯流追源,发掘人文要素,进行强势景观的设计与建设。以奉节新县城临长江边的诸多边坡为例,由于当地并无天然的自然景观,千百年来,人们对这一地带的开发强度很大,已形成了其特有的人文景观,因新城的建设,片面强调其现代化,因此,古城风韵已荡然无存,为了在一定程度上反映其历史文脉,强势景观建设法无疑只能以当地历史文脉的展示为景观建设的出发点,实行因势造景,在进行挡墙建设时,不仅要稳固边坡,而且还应通过边坡的景观建设来美化其古城的人文风韵,并适当增大绿色植被,达到既美化景观又改善生态环境的双重效果。针对这些边坡大都是高边坡的特点,首先,在边坡的第一层面,修建3至5米高左右的奉节古城墙;然后,在第二层面,兴建紧接城墙之上的、具有川东品味与特征的吊脚楼;最高处是移民搬迁过程中兴建的现代建筑。三个层面的景观建设,穿越三个时代,城墙喻示古代,吊脚楼表表徵近代,方盒式建筑展示的是城市的现代风格。于是古城风韵,尽在此景观建设之中。在三个层面的相接处,可种植色彩淡雅的绿色景观植物,从景观角度言,可从视觉上分隔三个层面,从生态角度言,可通过这些植被的种植,固化边坡、调节气候。 人文景观凸显法。人文景观凸显法是针对历史文化景区在地质灾害治理过程中存在的景观破坏而提出的一种弥补性景观建设方法。它也是通过景观建设中历史文脉的凸显,来削弱工程治理的工程痕迹、强化景观所在地历史人文景观的一种方法。在进行人文景观凸显建设时,无论景观设计、材料选择或者图案展示,都必须充分考虑景观点所在地的内涵特质,并以此为据,进行景观的建设与创作。正如萧默先生所言:“文化的表层是物,即人类一切劳动包括艺术劳动的物化形态;中层是心物结合,体现为各种规范制度、法律法式或法则以及艺术创作方法等;深层的即心,即属于这一文化整体的社会群体心态,包括群体的伦理思想、思维方式、价值观念、民族性格、宗教感受情、审美趣味,它离物较远,却是在精神的物化过程中决定物的根本。”人文景观点作为建筑艺术的一部分,当属文化的表层“物”与文化的深层“心”的有机统一,其景观特点与要素首先表现在“精神的物化过程中决定物的根本”上,使人在对此景观的欣赏中,感悟到这一景观点所展示出的当地历史文脉、民风民俗、审美情趣、心理情感等。 按这样的思路来进行奉节白帝城边坡的景观再建,在设计上就须考虑三个方面的因素:一是人文景观的设计,应体现白帝城的历史文脉;二是白帝城边坡地形的特点;三是有利于这个边坡的地质安全,也就是说作为艺术建筑的景观建设不能影响边坡的稳固,相反,这个景观建设不仅能给人带来美感和文化享受,而且从工程本身来讲是有助于工程的安全与稳定的。此景观之所以定名“白帝凌空”,是基于白帝城的历史文脉,据史书记载,西汉末年,公孙述占蜀为王,筑城自卫,因城中一井常冒白气,犹如白龙飞升,公孙述借此称白帝,改称名为白帝城。而“白帝凌空”的景观,就从历史文脉的角度反映了这一风景名胜区的人文意义。在原交叉的混凝土框架结构下,镶嵌进轻质蜂孔装饰砖,从结构的安全角度分析,在一定程度上有利于保护治理工程,减少江水对边坡侵蚀,增强其稳固性;从生态角度分析,具有减小噪声的效果。在图案景观方面,腾空飞升的白龙与祥云相依,具有典型的中国传统文化意象,配之以白帝城城墙、绿化植被,与紧联一体的白帝山和远处耸峙的夔门呼应,从而产生了特有的人文与自然景观观魅力,使历史记载与传说中跃然边坡景观之上,不仅削减了工程对景观点的坡坏,而且形成了新的景观点。夏秋旅游旺季,难道不能给南来北往的三峡游客以强烈的吸引力?因此,这样的景观建设,不仅具有景观意义,同时也具有三峡文化意义,必将给人们留下挥之不去的深刻印象。 地质灾害论文:平坝县某建设项目地质灾害危险性评估研究 摘 要:该建设项目位于平坝县城南面,目的是为了预防和避免该拟建项目在施工过程中和建成后引发、加剧以及遭受地质灾害的危害,保障拟建项目安全,开展拟建项目的地质灾害危险性评估。分析该建设场地的地质环境,结合工程特点对场地地质灾害危险性进行预测评估,相关研究结论对于该建设场地开展地质灾害防治工作提供科学依据。 关键词:建设用地 地质灾害 危险性评估 1 工程概况 该建设项目位于平坝县城南面,规划用地1705.12m2,建筑占地面积964.3m2,为一栋4-5层建筑,无地下室,总建筑面积3525.37m2。本次研究在认真收集了评估区有关地质环境条件和地质灾害资料的基础上,进行了实地调查,初步查明了评估区地形地貌特征、地层结构、岩土类型、水文地质特征、不良物理地质现象及人为工程活动特征等地质环境条件。 2 评估范围与级别的确定 2.1 评估范围 根据该拟建项目占地范围,对建设中可能产生地质灾害的影响范围和外围地质灾害可能对该工程本身产生危害的影响范围,结合拟建工程特征及周边地质环境条件,确定自征地边界适当外沿。由此所圈定的范围为评估范围,其面积约为0.004km2。 2.2 评估级别的确定 根据《建设项目重要性分类表》,拟建平坝县司法局业务用房建设项目属一般建设项目。评估区地形平坦,地貌类型单一,地层岩性、地质构造简单,水文地质条件较复杂,岩土体工程地质性质较差,破坏地质环境的人为工程活动强烈。据此判定评估区地质环境条件复杂程度类型为中等复杂。根据《地质灾害危险性评估技术要求(试行)》关于地质灾害危险性评估分级的划分标准,确定该拟建项目地质灾害危险性评估级别为三级。 3 地质环境条件 平坝县属北亚热带季风湿润气候,气候温和,年平均气温14.1℃,雨量充沛。评估区位于平坝县城南面,乌江流域羊昌河水系支流槎头河上游,评估区附近地表水体大部分已被城市规划建设活动破坏。经现场调查,评估区北面有一面积约500m2水塘,常年积水,该地表水体溢出自北向南流经评估区,调查时流量1.0l/s。 评估区地貌类型为峰林谷地,评估区位于平坝宽阔谷地内,地形平坦。最低点位于北面水塘,标高1264.33m。最高点位于场地内,标高1265.10,最大相对高差0.77m。 评估区内出露地层为第四系(q)和三叠系下统安顺组(t1a): (1)第四系(q):主要为第四系残积层及杂填土,残积层为黄色、黄褐色粘土夹碎石及黑色淤泥,分布于整个场区,厚度一般0~5m,结构紧密,呈硬塑—可塑—软塑—流塑状。杂填土分布于场地北东面,主要为碎石,厚度0-1m。 (2)三叠系下统安顺组(t1a):隐伏于第四系之下,岩性为薄至中厚层白云岩,区域厚度200-300m。 查区域地质资料,评估区无断裂构造发育,下伏基岩为三叠系下统安顺组(t1a)薄至中厚层白云岩,地层产状为300 地质灾害论文:九寨沟景区地质灾害类型及特征分析 摘 要:九寨沟是国家级风景名胜区、世界自然遗产地、国家级自然保护区、国家级地质公园、国家5a级旅游景区,九寨沟的地理位置处于四川盆地与青藏高原的交接地区,由于非常特殊的地质条件等原因,以及剧烈的造山运动造就了规模宏伟的北西西向、北北东向的活动断裂带,正因为其地质条件因素非常奇异,所以在使九寨沟成为人间仙境的同时,也让九寨沟也成为地质灾害多发区域。因此九寨沟地质灾害的预测和防治,就成为九寨沟景区内一项迫切和重要的任务。 关键词:九寨沟 地质灾害 特征 分析 1 景区地质构造背景 九寨沟景区的大地构造区域地质背景(如图1)是处于喜、燕、印期的大型造山运动时期,其碳酸盐岩形成的岩片发生在志留系至三叠系,有构造形成的褶皱也是形成于志留系至三叠系,至中晚更新世,在景区的造山作用形成的区域地质构造背景上,与九寨沟景区相邻的地区的地质构造发生急剧的抬升,又加上气候变的越来越冷,于是就在景区内产生了复式山谷冰川,其规模在九寨沟的造山历史上是规模最大的。角峰、冰斗悬谷都基本形成在九寨沟景区海拔3500~4000米的高山上;冰川u谷都基本形成在海拔3500m左右以下,三舍驿张家沟、日则沟、黄龙沟、干海子沟、三岔子沟、则查哇等,由于冰川的退缩,在河谷中形成多道较完整的冰碛堤,如九寨沟的长海冰碛堤、熊猫海冰碛堤,形成诺日朗、高瀑布、珍珠滩瀑布的冰碛平台。此外,斜坡重力流水堆积形成的倒石堆及洪积扇等,在陡峭的山崖下及主沟的交汇部位,叠加在早期的冰碛洼地积水增多,范围增大,从而提高了这些高山湖泊的观赏性,铸就了九寨沟。 到了晚更新世,地壳仍在隆升,冰川规模相继减弱,使景区的地貌形态垂直分带性更加明显,发育树枝状山谷冰川,沿前期形成的u谷往前推进,同时进一步刨蚀和改造前期冰碛地貌,发育各种冰蚀地貌。冰碛物叠加在早期冰碛物之上,在冰川主沟谷上保留了两期冰川期形成的遗迹。主要分布于3500~3900米的地区。在晚更新世早期末,景区内东西向的断裂开始活动,使断裂南盘上升加剧,而北盘隆升相对较弱,强烈的差异升降作用加剧形成了九寨沟的地貌格局,为后期九寨沟景区内的成景作用创造了条件。到地质时代的晚更新世末期,九寨沟景区的气候逐步转暖,九寨沟的斜坡重力流水作用开始出现,在白水河的河谷,草海的东岸、扎如沟、镜海,河床的冲积物出现,且比现在略高8-10米。在较陡的u谷及支沟中,崩塌和泥石流作用也随之出现,由自然灾害引起的坡洪积扇及倒石堆把主河道堵断,高海拔的湖泊也伴随生成,例如五彩池、下季节海、五花海等。与此同时,众多峰丛和溶洞在冰川地区由于岩溶作用出现,地表风化作用强烈,流水进一步深切河谷,形成景区沟深谷狭的峡谷地貌。 全新世时期,5000米以上才有雪线形成,以冰川和冰斗等形式为主的现代冰川只在雪宝顶出现。景区内构造活动时有发生,各种风化作用如岩溶作用和流水切割作用等进一步加强,改造成型的已有景观,同时形成新的景观。而全新世以来的岩性风化作用、流水作用等地表风化作用进一步塑造已有的雏形景观,使其更形象、更完美,从而形成现今景区内九寨沟闻名遐迩的旷世美景。 依据漳腊水准而得出的结论,地壳平均每年抬升9毫米,侵蚀基准面的海拔逐步下降,地面以下的岩溶作用有所强化,高震级地震出现的同时地壳上升,伴随着倒石堆、崩塌、泥石流、滑坡等地质灾害。 2 滑坡(landslide) 九寨沟景区的河谷地区容易产生滑坡(landslide)灾害,常见于荷叶、树正、隆康、镜海、金铃海、五花海、季节海、悬泉、长海,常伴随着岩崩、古泥石流堆积扇、倒石堆和断层破碎带产生,基岩滑坡的情况比较少见。根据针对滑坡地区地貌的研究,各个大型沟谷谷坡地区容易出现滑坡,而在沟谷源头地区、河流上游古冰碛物存在地区相对而言滑坡较少。从规模的角度划分,中型、小型滑坡比较常见,而大型滑坡相对较少。长海滑坡、隆康滑坡、荷叶滑坡、五花海北端滑坡、诺日朗瀑布的南侧滑坡等为主要的滑坡,其分布多与断裂活动有关,但亦与人类活动有着密切联系。 位于诺日朗的滑坡体:在镜海和诺日朗瀑布右侧山坡的三角地区,属于基岩的顺层型滑坡类型。长50-80米、宽40-60米、高达20米的垄岗出现在沟 谷谷坡之上。后壁的下方有宽8米、长20米的小型平台,其上可见顺层滑动的痕迹。据查最新一次活动距今180年。 位于五花海的滑坡体:这个沿基岩面运动的松散型滑坡出现在孔雀河的西侧谷坡之上。长达350米、底部宽300米、高达260米、约厚20米,滑动的面积达52 500平方米,体积约为105万立方米。据查最新一次活动距今180年。 3 崩塌(eboulement) 崩塌(eboulement)是九寨沟景区内比较多的灾害。主要的分布地区为鹰爪洞沟、隆康、日则沟、悬泉沟、原始森林、长海、园海子、绿海子、则查梁子等。这些地区的裂隙、节理明显,裸岩比较破碎,加上没有植被的保护,最终形成倒石堆。九寨沟景区里典型倒石堆有:熊猫海的右侧处,倒石堆底部大于70米,高达五十米,其锥面的坡度为38度,在稳定性性方面对海子景点和公路栈道造成危害;树正瀑布景点以上地区的无名海,倒石堆高达200米、底面大约为150米,其锥面坡达35度,由于公路修建造成其局部锥基脚的活动等。 4 泥石流(debris flow) 泥石流(debris flow)为九寨沟景区内最为发育的一种地质灾害现象,为一种挟持有大量泥、沙、石块等的特殊流体。九寨沟的泥石流与冰川地貌有很大的相关性,根据九寨沟冰川地貌分布的一般特征,大规模的一次冰川活动,会形成多级终碛堤、侧积堤地貌,底冰碛在九寨沟沟谷里铺垫出地形的骨架,从而造就海子的雏形,在终碛堤前端,由于地形较陡,易被后期冰水、流水的向源侵蚀作用改造成陡坎,形成冰碛平台,冰碛平台不易被改造,为后来的层湖叠瀑景观奠定基础条件。经过多期冰川退缩消融后,加之本区新构造活动强烈,地壳差异抬升明显,地震较多,其后的边坡崩塌、泥石流甚至大树倒跌等因素使得格档式的地形不断发展。泥石流经常在季节性河谷中出现。从泥石流的形成环境、规模、性质等角度划分为活动性古泥石流、坡面性泥石流和沟谷泥石流三种类型。 4.1 古泥石流(ancient mud flow) 古泥石流(ancient mud flow)是该区内主要地质灾害的遗迹,常见于主沟、支沟交汇地段,因古老泥石流的堆积作用而形成。九寨沟景区内有16处古泥石流,三角形、扇形及其扇裙是其常态。一般具有以下特点:没有分选性,磨圆程度比较差,分层纹理不明显,仅存在单元结构,一般由泥、砂、砾混乱堆积而形成,随坡向而发展。古泥石流的堆积物可能在大量流水进入的情况下再度发展为泥石流。 4.2 坡面性泥石流(slope debris flow) 坡面性泥石流(slope debris flow)共24处,广泛存在于永竹段到九寨沟沟口公路的沿线及九寨沟沟谷流域。由于在修建公路的过程中降低了由杂乱的洪积物和松散残坡积物组成的边坡的稳定系数,甚至毁坏了地表的植被而引发坡面泥石流。沿斜坡下滑的一种粘稠固液混合体是由雨水和松散堆积物而形成的,一般具有形成于杂乱的洪积物和松散堆积物较多的斜坡上,并且在滑坡底部容易引发次生地质灾害。 4.3 活动性沟谷泥石流(active gully mud) 活动性沟谷泥石流(active gully mud)的特点为形成时间较短,突发性较强,势力强大,破坏力较强。其发生时间一般在降雨充沛的雨季和冰雪融化的时候,一般在出现在有水流或者有季节性水的河谷中,并且多有第四纪杂乱的洪积物和松散堆积物。 下季节海子的泥石流:位于诺日朗瀑布南方5000米处下季节海的西岸,在该沟的沟口有面积较大的古老泥石的流堆积扇,而且近期的泥石流活动有比较深的切割作用,因此形成宽9-14米、深4-5米的沟。据访查,1976年松平地震波及引起岩崩,并发生大规模泥石流。1983-1984年相继发生多次。泥石流为粘稠性泥石流,容重2.1-2.2t/m3,冲出石块最大直径3m,一般在15-20cm,流量142m3/s。后由于在沟道中修了谷坊坝和排导槽,得到了根本治理。 5 地震灾害(earthquake) 景区里的构造地震比较多。从四川省阿坝州的地震监测中心资料(1995年前)分析,九寨沟景区里发生大小地震共51处,震级在二级到三级。据历史记载以来,大于5级的强震就达7处之多,震源深度在12~15km。1748年5月2日,塔藏、羊峒出现地震4次,造成树木、房屋倒塌;1960年11月9日,松潘漳腊6.75级地震,震源深度5km,震中烈度九级,受灾面积1500km2,造成地裂缝、山体垮塌、滑坡、房屋倒塌;1976年8月16、22、23日,松潘小河相继发生7.2、6.7、7.2级三 次地震,震源深度分别为15km、10km、22km,综合迭加烈度9度、震中烈度8度,波及九寨沟县、文县、北川等地,造成日则沟林场住房多处裂隙,宽约20cm以上,观音岩器皿翻倒、砖石开裂、房屋梭瓦、新修公路垮塌,黄龙烟囱倒塌、园墙裂开、倒塌、山滚石、塌方等。地震灾害虽然没有造成灭顶之灾,然而由其造成的裂隙发育、岩石碎化,地面以下岩溶增强甚至地下管道连接起来,导致地表水转入地下,终将破坏现在水循环的系统甚至影响景点景观。从最近的观测数据分析,接下来的几年是中国地震的高发期。特别要注意漳扎镇因大修土木建筑(宾馆、饭店等)而诱导地震的发生。 6 结论 九寨沟的地理位置处于四川盆地与青藏高原的交接地区,由于非常特殊的地质条件等原因,以及剧烈的造山运动造就了规模宏伟的北西西向、北北东向的活动断裂带,正因为其地质条件因素非常奇异,所以在使九寨沟成为人间仙境的同时,也让九寨沟也成为地质灾害多发区域。常见有滑坡、崩塌、泥石流、地震等四种类型。 因为其复杂的地质背景和气候特征,九寨沟实质上是处在地质灾害多发地段的脆弱风景名胜区。所以分析研究该区地质灾害的类型及特征,为地质灾害的预测和防治提供科学指导显得十分必要。 地质灾害论文:地质灾害的评估以及防治策略探究 一、引言 众所周知,地质灾害的发生不仅给人们的生命财产安全造成巨大的损失,还扰乱了人们正常的生产生活秩序,影响国民经济的可持续发展。然而,地质灾害是可防可控的,只要采取正确的防治策略,就能够将地质灾害所带来的损害降到最低。地质灾害评估是对地质灾害进行防控的基础性工作,正确的评估地质灾害的类型、危害,并采取有效的防治策略,能够降低地质灾害所带来的危害。文章探讨分析地质灾害的评估内容、原则、方法,并提出了地质灾害的防治策略。希望能够引起人们对这一问题的进一步关注,能够对地质灾害评估和防治的实际工作提供借鉴和参考。 二、地质灾害的评估原则 地质灾害的评估是一项较为复杂的工作,其主要内容包括地质灾害的生态环境评估、地质灾害的风险性评估、地质灾害的损失评估。为了达到更好的评估效果,在实际工作中需要以相关的原则为指导,具体包括以下几项。 1、从全局出发原则。为了最大限度的发挥评估的作用,在进行评估工作之前,应该从全局出发,对地质灾害评估工作进行统筹规划和合理安排,严格遵守相关的规范,做好评估的每一项工作,使评估工作发挥最大的作用。 2、突出重点原则。在评估的实际工作中,应该全面考虑相关因素,分清楚地质灾害的重点区域和非重点区域,对于重点区域应该加强评估工作,全面掌握该地区的地质信息,提高评估工作的科学性和合理性,为正确的采取防治策略提供合理依据,更好的发挥评估工作的作用。 3、注重科技创新原则。地质灾害的评估离不开科学技术的运用,所以,在评估过程中,应该重视对各种科学技术的运用,以提高评估工作的效率,促进评估工作更好的发展。对于地质灾害频发区,生态环境脆弱区域,要进行深入的研究,加大力度,全面掌握这些地区的地质信息。同时,为了促进地质灾害评估的进一步发展,必须重视科技创新,建立完善的创新体系,以更好的促进地质灾害评估的发展,提高评估工作的效率。 三、地质灾害的评估方法 1、调查野外地质环境。这是进行评估最基础性的工作,主要内容包括地形、地貌、构造、水文地质条件、工程地质条件、环境条件等的调查。在进行野外调查的时候,一定要认真仔细,不能遗漏任何可能导致地质灾害发生的疑点。同时,野外地质环境调查也要结合当地的生产特点进行,有针对性、有层次的进行调查。例如,评估地区如果要建住宅小区,应该将重点放在工程地质条件上,重点调查该地区是否有危害工程建设的不良地质条件,例如,是否存在软弱夹层,是否存在溶洞,降落柱等不良地质问题。此外,还要评估周围的地形地貌,重点在地形高差和能形成不良地质作用的地貌类型上。又如,如果评估地区将要修建公路或铁路,那么重点工作应该放在线路两侧一定区域内的地形地貌、工程地质、水文条件上面,对其进行全面仔细的调查。为正确评估地质灾害和开展工程建设奠定基础。 2、收集地质环境资料。要对地质灾害进行全面评估,就得掌握该地区的地质环境资料,具体包括地质、地形、水文、气象、物探、地震、构造等资料。在收集资料的过程中,应该做到尽可能的详细和全面,并力求准确。同时,对所收集到的资料还应该进行鉴别,提高资料的准确性,确保地质灾害的评估质量和评估水平。 3、划分地质灾害类型。野外地质环境调查完成后,应该对调查所得到的资料进行整理,认真分析,并根据相关的资料,对地质灾害进行正确的分类,确定可能出现的各种灾害。在确定地质灾害种类的时候,应该综合考虑多方面因素,对灾害种类进行正确的划分,包括评估区的地形地貌、地质情况、水文条件、建设规划等内容。例如,如果评估区的高差比较大,采取建设措施的时候容易形成高边坡,并存在着松散的堆积物,这样的区域容易出现滑坡、边坡滑塌等地质灾害。而如果评估区的地貌比较复杂,沟壑比较多,沟壑的坡面或者沟中存在着松散的堆积物,并且当地的地形高差比较大,当地的降水比较集中,那么该地区则比较容易发生滑坡、泥石流等地质灾害。如果评估区的地势比较平坦,本身已经形成人工深基坑,高边坡,并且基坑边坡存在着松散的岩层,那么该区域容易发生基坑边坡滑塌、滑坡等现象。总而言之,在类型划分的时候,应该全面考虑相关因素,以便为地质灾害评估和防治策略的采取提供依据。 4、评估地质灾害危害性。确定地质灾害的类型之后,正确评估其危害性是选择恰当防治策略的关键内容,因此,一定要正确评估出不同地质灾害的危害性。在评估地质灾害危害性的时候,要综合和全面考虑多种因素,包括地质灾害发生的可能性、危害性、发生时可能给人、财、物带来的损失等,做到评估适中,既不偏高,也不偏低。如果危害性偏高的话,容易造成地质灾害防治工程的浪费,而如果偏低的话,可能会使相应的防治工程安全性不足,达不到应有的防治效果,当地质灾害发生的时候,往往会造成更大的损失,不能发挥相应的防治效果。 四、地质灾害的防治策略 当地质灾害评估工作完成之后,接下来的工作就是根据具体情况采取恰当的防治策略。具体来说,为了更好的防治地质灾害,应该采取以下地质灾害防治策略。 1、落实相关的地质灾害防治原则。当地质灾害的种类和危害确定之后,接下来的重要工作就是采取恰当的防治策略,以最大限度的降低地质灾害所带来的损失。在选择防治策略的时候,应该坚持安全有效、经济适用、主次有别的原则,并将临时措施和永久措施结合起来,提高地质灾害的防治效果。 2、根据具体情况采取相应的防治策略。坚持安全有效、经济适用原则,既达到防治地质灾害的目的,还保证防治方案的科学合理,尽量降低成本,以提高防治的综合效益。主次有别是指在采取防治策略的时候,应该综合考虑地质灾害的危害性,危害的大小,应该将主要的财力、物力放在防治危害性大的地质灾害上面,不能主次不分。在危害性大的地质灾害的防治上面要投入更多的财力,尽量降低其危害性,对于危害性较小的地质灾害,应该做到投入适当,避免不必要的损失。此外,还应该将临时措施和永久措施结合起来,对于需要永久防治的地质灾害,应该建立永久防治措施,保证周围的安全,避免给人们的生命财产安全造成损失。而对于无需永久防治的地质灾害,可以采取临时措施进行防治,这样既达到保证安全的目的,还能够实现节约成本的目的,进而提高地质灾害防治的综合效益。 3、做好其他方面的工作。地质灾害防治的基本策略包括预防、监测和治理,应该优先考虑预防措施,做好各项预防工作,将地质灾害带来的损失降到最低。同时,制定相应的技术规则,提高评估人员的责任感,提高评估质量,也能够防治地质灾害。 五、结束语 总之,地质灾害评估是防治地质灾害的基础性工作,对更好的防治地质灾害具有重要的现实意义。今后在实际工作中,我们需要遵循评估原则,按照评估方法,做好评估的每一项工作,并根据具体情况采取相应的防治策略,尽量降低地质灾害带来的危害,以保障人们正常的生产生活秩序。 地质灾害论文:浅谈兰州市地质灾害类型及其分布规律 摘要:在深入分析地质灾害发育现状的基础上,研究了兰州市地质灾害的类型和发育规律。兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。滑坡类型以混合式、中层、小型黄土滑坡为主,崩塌类型以人为黄土崩塌为主。区内滑坡、崩塌呈带(片)状分布,多在特定的岩土体中,集中分布于人为活动强烈的地段,而且分布因地貌而异。兰卅『市泥石流以小型、沟谷型泥石流为主,其沿河岸呈线状分布,与人类工程活动相关联。地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的,造成以点状分布的地面塌陷。 关键词:兰州市;地质灾害;类型;分布规律 兰州市地处甘肃省中部,位于陇西黄土高原的西部,是我国地形第一阶梯一青藏高原向第二阶梯一黄土高原的过渡地区,是我国地质灾害最为严重的城市之一。每年因崩塌、滑坡和泥石流等地质灾害死亡人数占各类自然灾害死亡人数的1/4。经调查统计,自1949年以来,兰州市地质灾害已造成660多人死亡,累计直接经济损失达7.56亿元。随着经济社会的发展和自然环境的破坏,兰州市地质灾害发生的频度和规模有逐年增加的趋势,给境内人民群众的生命财产安全造成了极大的威胁。2009年5月16日下午,九洲开发区石峡口小区发生山体滑坡,崩塌的2万余方黄土将小区内4号楼2个单元的楼体全部摧毁,30余户居民受灾,8人被埋压,除成功救援生还1人外,其余7人遇难。因此,深入研究和加强地质灾害防治工作已成为促进经济建设和维护社会安定的迫切任务。 国内学者在兰州市地质灾害的调查、研究方面已经做了大量有效的工作,尤其是近年来,在兰州市各级国土资源行政管理部门的参与配合下,开展完成了全市各县区地质灾害调查与区划、地质灾害群测群防工作,结合城市建设进行了境内十余处地质灾害防治工程的勘查和设计工作。本文在深入分析地质灾害发育现状的基础上,研究兰州市地质灾害的类型和发育规律,以对兰州市科学防治地质灾害起到指导作用。 1、地质灾害概况 兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。据调查统计,全市现有地质灾害隐患点达754处,其中滑坡181处、崩塌102处、不稳定斜坡236处、泥石流沟218处、地面塌陷17处(图1)。由此可见,兰州市的地质灾害以斜坡变形破坏为主。即以崩塌、滑坡灾害占主导地位,其次是泥石流灾害,也与崩塌、滑坡的关系较为密切。 在地域分布上,在兰州市所辖的8个县区中,永登县的地质灾害数量位居首位,这主要与该县大面积的黄土丘陵区分散居住的村庄一致,小规模的崩塌、滑坡为主;城关区、七里河区的地质灾害数量也较高,这与脆弱的地质环境条件以及强烈的人类工程活动密切相关;相对于地质环境条件简单、人类工程活动一般的皋兰县而言,地质灾害相对发育程度较低。 2、滑坡、崩塌灾害类型及其分布规律 2.1 滑坡、崩塌类型 2.1.1 滑坡类型 兰州市滑坡分布面广,密度高,规模较大,活动性强,各类滑坡的数量和所占比例统计见图2。从图中可以看出,兰州市的滑坡在物质组成上以黄土滑坡为主,在力学性质上以混合式为主,牵引式滑坡次之,在滑面埋深上以中层滑坡为主,在滑体规模上以小型为主。下面以滑坡物质组成分类为主,对区内滑坡进行分别阐述。 ①黄土滑坡。黄土滑坡,其滑坡体主要由各类成因的黄土及次生黄土组成。主要分布于兰州市南、北部河谷ⅳ级阶地前缘(图3)及各沟谷台地前缘和黄土丘陵区。 该类滑坡平面形态多呈半椭圆形或簸箕状,规模一般较小,滑坡体滑动面较陡,多呈规则的圆弧形。滑动面往往位于黄土层内或者位于黄土与下伏基岩的接触面。其中部、后部由黄土的垂直节理演化而成。滑坡后壁高差悬殊,小者仅数米,大者超过15 m,滑坡规模以小型为主,多以浅层滑坡居多。 ②黄土一红层滑坡。黄土一红层滑坡,其滑体由各种成因的黄土和古近系、新近系砂砾岩、砂岩、泥岩共同组成。主要分布于兰州市城关区皋兰山、西固南山和西柳沟以西地带,多为切层滑坡,主要发育在具有高陡临空面的斜坡地段,平面上呈舌形或半圆形,其形态较为完整,具有“圈椅状”地形和双沟同源现象,并保留有滑坡平台。滑动面多为较陡的弧形。滑坡规模以巨型、大型为主,并以深层滑坡居多。 ③堆积层滑坡。堆积层滑坡,其滑坡体由各种成因的残积、坡积物组成。主要形成于基岩出露地带。该区域山体坡度较陡,残坡积物厚度较小,一般2-5 m,若遇大雨或暴雨,堆积层即可突然发生滑动,滑坡前兆特征不明显。该类滑坡规模较小,多为浅层滑坡。如发育于老狼沟老滑坡体上的三号滑坡系滑坡堆积体的再次滑动。 ④基岩滑坡。基岩滑坡,其滑坡体由较坚硬的层状、层块状岩石组成。主要分布于兰州市基岩分布地带,大多发生在古近系砂砾岩、砂岩和前新近系地层。滑坡往往分布在斜坡临空条件好,冲沟发育,地形陡峻的地段。滑坡规模较大,主要分布于皋兰山南部、八盘峡西南侧、阿干镇、窑街一带。 2.1.2 崩塌类型 兰州市崩塌共有78处,按物质组成分为黄土崩塌和基岩崩塌,两者分别为66和12处;按动力成因分为自然崩塌和人为崩塌,分别为21处和57处;按运动形式分为倾倒式崩塌和滑移式崩塌,分别为58和20处。下面以崩塌物质组成分类为主,对区内崩塌进行分别阐述。 ①黄土崩塌。黄土崩塌主要发生于河谷阶地前缘及黄土丘陵区的高陡斜坡地带。黄土崩塌的起始运动形式为倾倒式或滑移式。兰州市高陡斜坡坡脚往往有人居住,一旦崩塌发生,便造成严重的人员伤亡和财产损失,如八里镇陆家台潜在崩塌(图4)。 ②基岩崩塌。基岩崩塌主要分布于兰州市基岩出露的南北两山红层出露地带和基岩出露的青白石东部,白塔山至砂井驿、七里河区、西固区南部山区、红古区窑街一带,如阿郎公路崩塌、红古崖崩塌及享堂峡潜在崩塌等(图5)。 区内基岩构造节理和卸荷裂隙非常发育,在外动力作用和不合理人类工程活动的影响下,岩体在中下部被剪断,发生倾倒式崩塌,其最初的运动形式多为滑移式,如享堂峡崩塌。部分崩塌发育在人烟稀少的基岩山区,成灾几率较低,但大量的崩塌体堆放于沟道及山坡,为泥石流的形成提供了丰富的松散固体物质,威胁沟道下游及沟口城镇、村庄、厂矿、重要交通干线及市政工程设施等的生命和财产安全。 2.2 滑坡、崩塌分布规律 ①滑坡、崩塌呈带(片)状分布。兰州市滑坡、崩塌分布呈带、成片分布,主要集中分布于伏龙坪、皋兰山北侧山坡、靖远路的王宝宝城、五一山、徐家坪、阿干镇、徐家湾、扎马台、达家台、八盘峡两岸、享堂峡和七山地区。如皋兰山滑坡群、五一山滑坡群、伏龙坪滑坡群、华林坪滑坡群、阿干镇滑坡群、窑街滑坡群等。 ②滑坡、崩塌体在特定的岩土体中分布。兰州市崩塌、 滑坡主要发育在黄土状粉土、新近系砂泥岩、砂砾岩地层中,其它地层中较为少见。在本次调查的崩塌、滑坡主要分布于上述地层中,皋兰山群变质岩地区分布较少,主要为风化的残坡积层形成的滑坡,数量很少,约占滑坡数量的2%。 ③集中分布于人为活动强烈的地段。兰州市各类地质灾害均与人类活动密切相关,尤其是滑坡、崩塌及不稳定斜坡的分布呈现出明显的区域性。经调查分析,兰州市城区及城乡结合部,削坡建房活动极为强烈,该区由于削坡、排水等人为因素引发的滑坡、崩塌密集;另外兰州市中南部西果园、达川、青白石一带由于人类采砂及阿干镇、窑街采煤塌陷区引发的山体滑坡极为强烈。 ④滑坡、崩塌的分布因地貌而异。地形地貌是滑坡、崩塌发育形成的决定性因素之一。如果地形平坦宽阔,即使其它因素存在,滑坡崩塌灾害也不会发生,但如地形陡峭、破碎,沟壑密度大,滑坡崩塌则容易产生。斜坡坡度和坡高是滑坡、崩塌产生的基本条件。据调查资料分析统计,斜坡坡度在30°左右,坡高在100-200 m,容易产生滑坡灾害。另外黄土斜坡上大量发育的串珠状落水洞、陷穴等黄土溶蚀地貌,有利于降水人渗,增加坡体自重,降低抗滑力,引发滑坡崩塌发生。 3、泥石流类型及分布规律 3.1 泥石流类型 泥石流是兰州市最为发育的地质灾害类型之一,共发育218条泥石流沟。泥石流按物质组成分为泥流和泥石流,以泥石流为主,达139条;按流域形态分为沟谷型和山坡型,以沟谷型为主,达168条;按规模划分为巨型、大型、中型和小型,以小型为主,共108条,其次为中型,为86条。下面以泥石流物质组成分类为主,对区内泥石流进行分别阐述。 3.1.1 泥流 泥流是一种含有大量泥沙的洪流,其固体物质主要由0.05 mm以下的黏粒和粉粒组成,偶夹石块和圆砾,其含量一般不超过固体物质总量的10%。 兰州市地处陇西黄土高原,黄土广泛分布,重力侵蚀及面蚀作用较强,地形切割较强,泥流较为发育,主要分布于兰州市中北部及东南部的黄土丘陵区,这些区域植被稀疏,泥流灾害较为发育。各泥流沟横断面多呈“v”字型,沟谷平面形态多呈扇状或长条状,泥流规模为中型和小型。按泥石流易发程度分,分为以中、低易发居多,沟口洪积扇相对不发育,主要以下切为主,危害方式主要为冲蚀和淤埋。 3.1.2 泥石流 泥石流主要分布于兰州市中部的南北两山基岩出露地带,如雷坛河、城关区的青白石东部、白塔山至砂井驿(图6)、西固、红古区的大部分地段。各沟谷横断面多呈“v”字型,流域平面形态多呈长条状或树冠状。泥石流规模以中型和小型为主,巨、大型次之。泥石流暴发频率约每年2-3次至几十年1次。泥石流以冲毁危害为主,淤埋危害次之。泥石流固体物质主要来源于沟岸崩塌、滑坡、沟道松散堆积物及开矿、采石等人类工程活动形成的弃土废渣。泥石流搬运巨石的能力较强,巨石粒径一般1-4 m,最大粒经可达6 m。区内泥石流以沟谷型为主,易发程度以中易发为主。 3.2 泥石流的分布规律 兰州市泥石流的分布受区域地质构造、地层岩性、地形地貌、人类工程活动等因素的制约,显示出以下的分布规律。 3.2.1 泥石流沿河岸呈线状分布 兰州市处于黄河及其支流湟水河、雷坛河流域内,泥石流沿黄河及其支流呈线状分布,沿南部分布有阳洼沟、黄峪沟、大金沟、元托冒沟等30多条泥石流,类型以泥流为主,泥石流次之;沿北部分布有大砂沟、咸水沟和西峡口沟等50多条泥石流沟,以泥流为主,泥石流次之。其次在雷坛河上游两岸泥石流呈带状分布,尤其是阿干镇一带的发育密度达到3条/km,类型以泥石流为主。另外在湟水河北岸和大通河两侧也分布有泥石流沟道。 经统计,兰州市周边地质灾害隐患点分布密集,使整个兰州市处于地质灾害包围之中,在市区内汇水面积大于0.3km2的252条沟道中,有94条沟道就是灾害较严重的泥石流沟道,每2-5年就会暴发一次规模较大的泥石流灾害,若降雨量充沛每年甚至发生数次。近40年来,兰州市泥石流累计带来的泥沙约有数百万吨,平均每年冲积到市区内的泥沙就有数万吨。 3.2.2 泥石流分布与人类工程活动相关联 兰州市城区建设、修建公路、采煤、采砂、采石等人类活动日趋活跃,在建设活动中的弃土、废渣直堆积于沟道中,遇大雨或暴雨,促发泥石流暴发。区内表现明显的主要有两个区域,其一是阿干镇一带采煤造成地面沉陷,滑坡、崩塌频发,加剧了该区的泥石流;另外在修建兰临高速公路的过程中造成了大量的弃土,给西果园沟增加了充分的固体物质。在修建柳忠高速公路和土地开发利用中,大量弃土堵塞大浪沟,引发泥石流,造成严重的经济损失。如发生在2006年6月16日临晨3点的老虎沟泥石流,就是一次典型的人类工程活动引发的泥石流灾害。当时,位于老虎沟沟道内的煤炭北山林场蓄水池决开一个大口,400多m3的水瞬时沿沟道下泻,推动沟道内的泥沙,形成泥石流。由于排导渠被堵塞,泥石流未能及时排泄到黄河中,致使大量的泥沙堆积在北滨河路上。 4、地面塌陷类型及分布规律 地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的。造成以点状分布的地面塌陷,如东岗街道小街住宅区、范家湾、咬家沟等3处地面塌陷均属于人防工程在地下水、地表水作用下,引发形成的地面塌陷,其暴发周期不明显,但是最近几年,暴发频率有增加趋势。而煤矿矿区地面塌陷则与采矿强度、回填力度等有直接关系。 境内窑街煤矿、阿干镇煤矿是历史采矿和计划经济时期建立的老矿业基地,历史上的乱采乱挖、无序开采及建国后的大规模开采,使矿区地质生态环境被严重破坏,引发了一系列严重的地质环境问题。如窑街煤矿已经大面积采空造成地表严重沉陷,已形成长1780m、宽1050m、面积达1.76 km2的椭圆状沉陷区,大部分地段整体塌陷幅度达5-20 m,地表裂缝纵横交错,陷坑、陷槽大量分布,山体严重破碎,同时塌陷造成区内4个村4000多间房屋不同程度开裂变形,大部分房屋已成为危房而不能居住,一些企事业单位因此而被迫拆迁。阿干矿区陷坑、裂缝也不断发展,滑坡、崩塌不断形成,加之大量堆积的弃土、渣石,为沟谷泥石流的形成创造了条件,同时大量泥沙的输入,造成矿区段雷坛河10余km河床不断淤高,其淤积速率每年达0.1-0.25 m,阿干镇防洪堤高已由六十年代4.0-4.5m降低至目前不足2.0m,而大量泥沙向下游推移,不断淤积下游河床,不仅使矿山存在严重的泥石流灾害隐患,也加大了雷坛河泥石流暴发频率,对其下游乡镇、公路、农用设施及兰州市七里河区部分城区构成严重危害、威胁;矿区陷坑、裂缝不断发展,2005年2月18日新增塌陷面积1025 m2,使185户200多间房屋受到影响,变形开裂。地面塌陷也成为煤矿企业与当地政府、群众的矛盾焦点,冲突不为发生。 另外,早期采砂、开挖窑洞、防空洞等隐蔽工程、工程遗留物分布地带,规模均属于小型,最大不足0.1 km2。 5、结 论 ①兰州市突发性地质灾害的类型主要有滑坡、崩塌、泥石流和地面塌陷等四种类型。 ②兰州市的滑坡在物质组成上以黄土滑坡为主,在力学性质上以混合式为主,牵引式滑坡次之,在滑面埋深上以中层滑坡为主,在滑体规模上以小型为主。兰州市崩塌按物质组成分以黄土崩塌为主,按动力成因以人为崩塌为主,按运动形式以倾倒式崩塌为主。区内滑坡、崩塌呈带(片)状分布,多在特定的岩土体中,集中分布于人为活动强烈的地段,而且分布因地貌而异。 ③兰州市泥石流按物质组成以泥石流为主,按流域形态分以沟谷型为主,按规模以小型为主。泥石流沿河岸呈线状分布,分布与人类工程活动相关联。 ④兰州市地面塌陷属于开采煤矿、人防工程、采砂洞和回填不当引发形成的,造成以点状分布的地面塌陷。而煤矿矿区地面塌陷则与采矿强度、回填力度等有直接关系。 地质灾害论文:喷播植草在三峡库区地质灾害治理工程中的应用 论文 关键词:水库库区 地质灾害 灾害治理 喷播植草 防护技术 三峡水利枢纽 论文摘要:针对三峡库区地质灾害治理的特点,结合实例对喷播植草防护技术的特点、主要功能、方案选择、施工工序进行介绍,并对其效果及 经济 、社会效益进行评价。 1 概 述 岩土边坡工程改变了 自然 边坡现状,会对当地的生态环境造成不利影响,在环境保护要求严格的今天,边坡工程增加生态环境保护的内容是非常重要甚至是强制性的。其中边坡植被防护作为岩土工程生态环境保护的重要部分,在国内得到了广泛的应用,并取得了良好的效果,且开始逐渐取代传统的圬工护坡。边坡植被防护工程主要有以下几类技术:①阶梯植被;②框格植被;③穴播或沟播;④喷播植草;⑤植生带;⑥绿化网;⑦土工网垫等。 本文将结合三峡库区地质灾害治理工程的经验,重点论述喷播植草防护技术在库区地质灾害治理工程中的应用。 2 喷播植草防护技术的特点 喷播植草是利用液态播种原理,将草籽、肥料、粘着剂、纸浆、土壤改良剂和色素等按一定比例配水混合搅匀,通过机械加压后喷射到边坡坡面的防护技术。由于其施工简单、速度快,造价低且草籽成活率高,在国内外获得了广泛的应用。 3 喷播植草防护边坡的主要功能 喷播植草作为边坡防护措施,将极大地改善工程建设的生态环境,创造良好的经济、社会和环境效益。主要功能是对岩土边坡浅表层进行防护,通过对浅表层边坡的加固从而达到防止雨水冲刷、控制水土流失、保持边坡稳定的作用。 3.1 边坡加固作用 (1)深根的锚固作用。植物的垂直根系穿过坡体填土,锚固到深处较稳定的土层上,能起到锚杆的作用。乔本科、豆科植物在地下0.75~1.50 m深处有明显的土壤加强作用。 (2)浅根的加筋作用。植物根系在土中错综盘结,使边坡土体在其延伸范围内成为土与草根的复合材料,稳定边坡表层土体,起到护坡的作用。 3.2 植被的水文效应 (1)降低坡体孔隙水压力。植物通过吸收和蒸发边坡土体内的水分,降低土体内的孔隙水压力,从而提高了土体的抗剪强度,有利于边坡土体稳定。 (2)控制土壤侵蚀、保持水土。降雨是坡面冲刷的重要原因,降雨时植草对边坡有明显的保护作用,能有效降低地表径流的流速,从而抑制面蚀及沟蚀,减小边坡土体的流失。 3.3 改善和美化环境 植草可使被破坏的环境逐步恢复,并能促进有机物的降解,净化空气;植草形成的绿化带,与周边环境更协调,与自然更接近,起到改善和美化环境的作用。 4 三峡库区地质灾害治理工程特点及要求 (1)三峡库区在蓄水及运行过程中水位变化频繁,水位变幅大; (2)受当地地形地质条件限制,沿江地质灾害治理区域大多土质贫瘠,有机质含量低; (3)采用喷播植草防护的边坡坡比为1∶2~1∶ 3.5,坡度能满足喷播植草的要求,无需采用网垫等其他额外加固措施; (4)施工工期短,时间要求严格; (5)要求边坡尽快形成抗冲刷能力; (6)工程位于城镇,对景观、绿化要求高; (7)成坪后不需要专门的养护,形成稳定生物群落并自然生长; (8)边坡面积较大,应尽量降低成本,节约投资。 5 符合库区灾害治理工程特点的喷播方案针对库区灾害治理工程特点及要求,采用了以下的喷播方案。 (1)选用在三峡库区能广泛生长的草种。采用豆科和乔本科草种混播,提高耐贫瘠能力。根据库区地质灾害治理工程的特点及当地的气候条件,采用以小冠花为主,以中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿等为辅的4种草种混播。 草种以小冠花为主是因为小冠花具有以下特点:①生长年限长,其寿命可达50 a以上;②根系发达,持久性强;③覆盖速度快,覆盖度大,每株当年覆盖面积平均0.7~0.9 m2;④绿色期长,枯草期短,在南方为四季常绿草种;⑤耐贫瘠、耐寒、耐高温、高抗病虫害;⑥水土保持效果显著;⑦对不同气候及土壤的适应性强。 由于小冠花耐水性较差,在水位变幅区降低小冠花草种的比例,相应增加其他辅助草种比例,以提高植草的耐水性。 (2)增加黏合剂、木质纤维素、保水剂、复合肥等喷播材料用量,并覆盖无纺布,使草籽在喷播后立即在土壤表面形成较强的抗冲刷能力。三峡库区地质灾害治理工程较多采用土石方回填,边坡为碎石土质边坡,为确保草籽在初期能顺利成活并生长,增加了黏合剂、木质纤维素的用量以确保草籽在边坡上可稳定附着;增加保水剂、复合肥的用量以确保草籽在生长初期的养分及水分的充足供应。 (3)采用多草种混播,提高耐水性、增强抗病、抗虫害能力,有利于形成稳定的生物群落。 (4)在满足要求的前提下,优化配方,降低成本。 (5)在边坡满足喷播植草要求后立即施工,边坡清理与喷播植草同时进行,清理一块喷一块,力求在最短时间内完成,满足工期的要求。 6 喷播施工 6.1 施工所需设备、材料及人员组成 (1)喷播机:容器容量为50加仑; (2)草籽:为中华结缕草、两耳草、紫花苜蓿、小冠花4种混播; (3)添加剂:黏合剂、饱水剂、木质纤维素、复合肥; (4)无纺布; (5)便携式汽油泵及连接汽油泵与喷播机容器的水管; (6)施工人员组成:清理边坡2人,喷播技工4人。 6.2 喷播工序及技术要求 喷播工序为:清理并平整边坡混合草籽并喷播铺盖无纺布养护。其中清理并平整边坡、混合草籽并喷播、铺盖无纺布3道工序可同时交叉进行,以缩短工期。 各工序技术要求如下。 (1)清理并平整边坡。在防护范围内要清除杂物,并对边坡进行平整,使边坡达到喷播的要求。根据喷播机喷播面积对坡面进行划分并做好标记,防止混喷及漏喷。 (2)混合草籽并喷播。将草籽及添加剂按一定比例配置好,依次加入并混合搅拌30 min,然后均匀喷至坡面,为保证喷播均匀,在坡面上先喷2/3的混合液,余下部分重新加满水后复喷一次至附着均匀即可。 (3)铺盖无纺布。覆盖无纺布是对喷播植草的初期养护,在草籽未萌发前可起到防冲刷、保水、保温的作用。无纺布应采用铁丝或竹钉固定,四边用土压好,防止风吹开。 (4)养护。在草籽萌发前期,应根据土壤湿度的变化多浇水,保证种子萌发所需水分,在种子发芽后,根据发芽情况适当浇水至其 自然 生长,形成稳定的生物群落。至此,养护工作基本完成,只需定期清除杂草即可。 7 工程效果及 经济 、社会效益 (1)由于施工机械化程度高,边坡的喷播植草可迅速完成,从而大大降低成本,仅为圬工护坡的10%~20%。 (2)喷播植草所用附加材料大多数为易分解材料,对环境无污染;且植草边坡与周围环境相融合,能美化城镇景观。这是传统圬工护坡所不及的。 (3)喷播植草在坡面平整后即可进行,且多种工序可混合一次完成,施工简便、速度快、劳动强度低,所需施工人员较传统的圬工护坡大大降低。 (4)喷播植草在施工后3~5 d即可陆续发芽,在良好的保湿条件下,两周植被覆盖率可达90%以上,植株高可达5~15 cm,在极短的时间内形成较稳定的生物群落,大大提高了边坡的稳定性,确保施工工期,且后期维护工作量小。 综上所述,喷播植草是一种经济有效的边坡防护方法,在堤防工程、塌岸防护工程、滑坡治理工程等的浅表层边坡防护中都有广阔的应用前景。 地质灾害论文:物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用 1针对煤矿地质灾害危害与类型的研究 1.1针对煤矿地质灾害危害的研究 煤矿地质灾害的危害主要表现在以下两个方面:一是煤矿区采空区的上方出现地面塌陷或沉陷,极有可能造成地面裂缝、房屋倒塌、公路与桥梁断裂、地面的建筑物出现斑裂,不仅不利于土地资源的可再生使用,而且造成严重的人员伤亡与经济损失;二是由于煤系地层的破坏,大量地下水深入到矿井内部,这些矿井水中含有大量岩粉、煤粉等,经过水解与氧化等反应处理,矿井水具有较高的酸性,这种类型的矿井水渗入到地下水中,不仅对地下水造成严重污染,而且影响矿区居民的生活饮用水的安全。 1.2针对煤矿地质灾害类型的研究 煤矿地质灾害的类型包括:泥石流、瓦斯突出、地面沉陷、地面塌陷、滑坡、突水、矿山水土流失等,这些地质灾害的发生不仅影响着煤矿生产活动的进展,而且严重危害着矿山群众的正常生活。 2针对煤炭地质灾害的特征研究 煤炭地质灾害的特征主要表现在以下三个方面:一是将物探方法应用到煤矿地质灾害的勘查中,主要利用地下介质层的密度、电性、弹性、放射性等一系列物性差异对地质灾害的发生机理进行研究,对于没有开发的煤层,地层一般呈现出完整性与成层性,在小区域中同一个地层的电性差异较小,且顶底板与煤层的岩性差异为稳定波阻抗界面,其弹性波的反射条件较好;二是对于被开发的煤层,其煤层在空间中的连续性被突破,当采空区被空气与坍塌物质填充且地下水含量较少时,采空空间中的电阻率高于围岩区,当采空区被谁与坍塌物质填充时,采空空间中的电阻率低于围岩区;三是煤矿采空区为段系发育时,有助于氡气的聚集,因此在采空区的上方覆盖层里可以轻松检测到氡值异常,氡值的不一致,不仅有效反映了地下地质环境所发生的变化,而且有效指示煤矿采空区的塌陷等发生地质灾害的范围、区域、强度、性质。 3针对物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用研究 物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用主要表现在以下四个方面: 首先是瞬变电磁法,即以电磁感应基本原理为基础的物探方法之一,主要运用接地线源或者不接地回线向着地下发送一次场,在发送一次场的间歇阶段里科学测量地下介质感应电磁场的电压伴随着时间产生的变化,进而根据感应电磁场的衰减曲线的特点,合理判断地下地质体的性质、电性、产状与规模,进而有效解决采空区、陷落柱、断层等一系列地址问题。 二是高密度电法,即直流电阻率法。其依据是地下介质里的导电性存在差异,通过向地下提供直流电,运用点阵式方法布置电极,采样观察与研究电场空间的分布规律,根据实际测量的视电阻率的断面状况进行处理、计算、分析,进而有效圈闭异常、划分地层、明确冒裂带。 三是三维与二维式的地震方法,即凭借自身的高分辨率、高信息量、精确的空间归位以及信噪比。并有效结合勘查对象的地球物理特质、煤矿极为特殊的地形地质条件,选择合适的方式方法,以最少的经济投入获得最精确的地质灾害勘察结果。 四是由于煤矿开采使得地下地质体所具有的横向连续性特征遭到破坏,岩层中包含的氡元素的聚集与运移作用出现异变,运用相应的技术设备可在地表测量氡值是否异常。氡射气元素向煤炭采空区运移并在采空区聚集,使得地表与采空区之间形成一个独立的氡异常区。所以通过科学测量地表中氡元素的含量,有助于明确并圈定煤炭采空区的范围与位置。依据氡气异常情况下的峰值状态,同时可以明确岩溶陷落柱的范围与位置。这是因为地下氡气经过裂隙、构造、地下水的搬运逐渐由深部向着地表迁移,因此科学测量氡气的含量可以间接性地反映地下地质体中裂隙系统的真实状况,同时可以科学观察与分析并研究裂隙系统的连通性、开启度、破碎度,对于滑坡等地质灾害具有一定程度的指示作用。且随着地下温度的逐渐升高,煤矿岩层中的氡元素析出量出现规则性的增加。所以,在新时期通过地面同位素的测氡技术,有助于科学推算地下火源的温度与明确地下火源的位置。 4结语 随着时代的发展与社会的进步,物探方法在矿产资源地质灾害勘查中的应用范围变得越来越广。但由于采矿方法与技术设备相对落后,再加上管理模式与体制方面存在一定的问题,近些年在煤矿开采过程中引发了一些地质灾害,造成了严重的人员伤亡与经济损失。因此,强化对物探方法在煤矿地质灾害勘查中的应用研究,有助于降低煤矿生产过程中的经济损失。 地质灾害论文:基于气象因素的地质灾害预警报系统研究 摘要:分析了地质灾害预警报系统的建设原则、目标及工作流程,并针对基于webgis的灾害预警报系统的组成和实现提出了可行性建议,具有重要的实践意义。 关键词:气象因素;地质灾害;预警报系统;webgis 我国是一个地质灾害多发的国家,崩塌、滑坡和泥石流等常见灾害发生的地域广、频率高,具有较强的破坏性。研究表明,除地质构造及人类活动外,气象条件也是形成地质灾害的一大原因,暴雨或连续降雨常常是触发地质灾害的直接因素。因此,如何通过对雨情的监测提供可靠的地质灾害预警信息,成为一项重要工作内容。 1地质灾害预警报系统概述 目前,在气象部门的协助下,许多地区的国土资源部门都相继建立了地质灾害预警预报系统。灾害的风险预报是指在收集和集中监测信息的基础上,进一步分析地质灾害及次生、衍生灾害等可能对社会经济、群众生活所造成的影响,提前风险预报,并为政府部门、有关单位及广大民众提供应对的措施和指导。气象监测(特别是雨量监测)系统和基于webgis的地质灾害预警系统组成的地质灾害预警预报平台,在突发性地质灾害的预测和防范中起到了关键性的作用[1]。 1.1预警报系统的建设目标 预警报系统的目标是建设一个时效高、预警报信息内容全面且准确可靠的地质灾害预警报体系,为相关政府部门的决策和灾害地区群众的减灾措施提供科学、及时、有效的信息指导。充分利用现代化建设的成果,在已获取的大量气象探测和灾害性天气监测信息的基础上,对信息进行存贮、处理和分析,建立地质灾害预警报服务平台和流程,根据决策服务的要求,提供连续无缝隙的地质灾害预警报信息[2]。 1.2预警报系统的工作流程 地质灾害预警预报系统主要由监测系统和预警报系统2部分组成。启动气象信息收集、地质灾害信息收集以及信息自动生成等模块后,通过实时监控雨情,一旦降水因子达到相应的监测指标,系统即可在决策中心进行数据分析,生成地质灾害预警等级,并在确定信息后,利用短信、广播、电视、网络等媒介按照预警等级对特定部门及相关群众警报信息。 2地质灾害预警报系统的组成及实现 基于webgis的地质灾害预警系统中,灾害信息的汇集及预警平台是数据信息处理和服务的核心;气象监测系统具有雨情报汛、预警等功能;群测群防预警系统则包括预警、警报传输和信息反馈功能[3]。要实现地质灾害预警系统的正常运转,应注意以下几个方面: 2.1建立高效稳定的应用平台 高效稳定的应用平台为整个地质灾害预警系统的正常运作提供强有力的支撑,对提高系统的稳定性具有至关重要的作用。良好的应用平台依赖于完善的数据信息、高科技的硬件设备、成熟的先进软件环境及规划合理的结构设计。 数据库是地质灾害预警报系统的核心部分,除实时采集和的雨量数据、预报雨量数据、雷达图、卫星云图和台风信息等气象数据外,当地行政区域图、区域地理信息及区域内的群众信息等,都是数据库的重要组成部分。软件系统应由用户界面、后台管理系统、数据交换平台(eai)、后台管理应用核心构件群、webgis组件、应用服务器平台及其他系统组成。先进、灵活、适用的软件架构符合管理信息化的要求,以构件化设计为核心,实现事件触发、数据驱动、参数设置的开放可行的地质灾害预警预报系统管理平台。 2.2科学合理的灾害等级划分 灾害等级的划分关系到预警报启动的决策、预警报信息的范围及对象等,在地质灾害预警报系统中,需要给予特别的重视[4]。依照国土资源部制定的地质灾害预报等级标准,预报等级可分为5级:一级为可能性很小;二级为可能性较小;三级(注意级)为可能性较大;四级(预警级)为可能性大;五级(警报级)为可能性很大。从预警报系统的角度分析,一级和二级灾害没有实际预警意义,预警工作由三级开始启动,应围绕三至五级地质灾害开展防灾减灾工作。 2.3保证系统的安全性 预警预报系统将为防灾减灾的决策提供重要的依据和指导,因此,必须保证其安全性和权威性,安全是系统设计的关键[5-6]。首先,在设计中要充分考虑到网络安全的问题;其次,注重系统的整体维护是延长系统使用寿命的重要保障。此外,地质灾害预警预报系统与其他相关系统的联系均以特定的接口程序来实现,当地质灾害预警预报系统或相关系统出现故障时,不会出现系统间的相互影响。在系统的运行中,应保留详细的操作日志,出现问题可以查明错误原因,及时恢复,并为系统的科学评价提供依据。 3小结 综上所述,地质灾害预警预报系统的建设和维护是一项长期工作,涉及的部门多、范围广,须参考的因素多而复杂。因此,必须在工作中不断地总结经验,并在各部门的积极配合下,建立顺畅的信息链,为相关部门和群众提供即时的、权威的、人性化的信息指导,将地质灾害的影响降到最低。 地质灾害论文:浅谈地质灾害监测技术现状与发展趋势 摘要:本文对地质灾害监测方法的应用现状进行了总结,并对地质灾害监测方法的发展趋势进行了预测,另外提出了进行地质灾害监测技术优化集成的基础和优化原则。 关键词:地质灾害;监测方法;现状;发展趋势 一、概述 地质灾害监测的主要任务为监测地质灾害时空域演变信息、诱发因素等,最大程度获取连续的空间变形数据。应用于地质灾害的稳定性评价、预测预报和防治工程效果评估。地质灾害监测是集地质灾害形成机理、监测仪器、时空技术和预测预报技术为一体的综合技术。当前地质灾害的监测技术方法研究与应用多是围绕崩塌、滑坡、泥石流等突发性地质灾害进行的。 二、地质灾害监测方法技术现状 (一)常规监测方法技术趋于成熟,设备精度、设备性能都具有很高水平 目前地质灾害的位移监测方法均可以进行毫米级监测,高精度位移监测方法可以实现0.1mm精度。 (二)监测方法多样化、三维立体化 由于采用了多种有效方法结合对比校核,以及从空中、地面到灾害体深部的立体化监测网络,使得综合判别能力加强,促进了地质灾害评价、预测能力的提高。 三、新技术新方法 随着现代科学技术的发展和学科间的相互渗透,合成孔径干涉雷达(insar)、激光扫描、光纤应变分析等技术相继不同程度的应用于地质灾害的调查与监测中。而光纤应变分析技术之布里渊散射光时域反射技术(botdr)应用于地质灾害监测,处于刚刚起步阶段。botdr是目前国际上近几年才发展成熟起来的一项尖端技术。起初应用于航天领域,发达国家相继应用于电力、通讯、工程等领域的应变检测和监控。工程领域主要应用于桥梁、大坝、隧道等大型基础工程的安全监测和健康诊断,并取得了很多成功应用的经验;在日本,开始将botdr技术应用于边坡工程的变形监测中;我国工程领域引入botdr技术相对较晚,目前主要应用于桥梁、隧道等构筑工程的变形监测中,并取得了一定成果;在三峡水库区巫山开始将botdr应用于滑坡监测。与常规地质灾害监测技术相比,botdr技术具有多路复用分布式、长距离、实时性、精度高和长期耐久等特点,通过合理的布设,可以方便的对目标体的各个部位进行监测;由于其具有很好的技术应用前景,已经成为一些发达国家如日本、美国、加拿大、瑞士等国家竞相研发的课题。 四、地质灾害监测技术方法发展趋势 (一)高精度、自动化、实时化的发展趋势 光学、电学、信息学、计算机技术和通信技术的发展同时,给地质灾害监测仪器的研究开发带来勃勃生机;能够监测的信息种类和监测手段将越来越丰富,同时某些监测方法的监测精度、采集信息的直观性和操作简便性有所提高;充分利用现代通讯技术提高远距离监测数据信息传输的速度、准确性、安全性和自动化程度;同时提高科技含量,降低成本,为地质灾害的经济型监测打下基础。 监测预测预报信息的公众化和政府化。随着互联网技术的发展普及,以及国家政府的地质灾害管理职能的加强,灾害信息将通过互联网进行实时,公众可通过互联网了解地质灾害信息,学习地质灾害的防灾减灾知识;各级政府职能部门可通过所信息,了解灾情的发展,及时做出决策。 (二)新技术方法的开发与应用 调查与监测技术方法的融合:随着计算机的高速发展,地球物理勘探方法的数据采集、信号处理和资料处理能力大幅度提高,可以实现高分辨率、高采样技术的应用;地球物理技术将向二维、三维采集系统发展;通过加大测试频次,实现时间序列的地质灾害监测。 智能传感器的发展:集多种功能于一体的、低造价的地质灾害监测智能传感技术的研究与开发,将逐渐改变传统的点线式空间布设模式;由于可以采用网式布设模式,且每个单元均可以采集多种信息,最终可以实现近似连续的三维地质灾害信息采集。 五、地质灾害监测技术优化 (一)问题的提出 监测方法的适应性:对于各种监测方法所使用的监测仪器设施,均有各自的应用方向和使用技术要求;针对不同地质灾害灾种、类型其使用技术要求(包括测点布设模式、安装使用技术要求等)不同。 地质灾害发展阶段:对于崩塌、滑坡等突发性地质灾害,不同发展阶段所适用的监测方法和仪器设施各异,监测数据采集周期频度不同。 监测参数与监测部位:实践证明,一方面,不同的监测参数(地表位移、深部位移、应力、地下水动态、地声等)在不同类型的灾害体监测中具有不同程度的表现优势;另一方面,同一灾害体不同部位的监测参数随时间变化趋势特点并不相同,即存在反映灾害体关键部位特征的监测点,又存在仅反映局部单元(不具有明显的代表性,甚至是孤立的)特征的监测点。因此,监测参数和监测部位的优化选择,是整个监测设计工作的基础。 自动化程度:决定于设备的集成度、控制模式、数据标准化 程度和信息方式。 经济效益:决定于地质灾害的规模、危害程度、监测技术组合、设备选型等因素。 (二)优化原则 监测技术优化原则:针对某一类型地质灾害,确定优势监测参数和监测部位,进行监测内容、监测方法优化组合,使监测工作高效、实用。经济优化原则:首先,不过于追求高、精、尖的监测技术,而应选择发展最为成熟、应用程度较高的监测技术;其次,对于危害程度较大的大型地质灾害体,可选择专业化程度较高的监测技术方法,由专业人员进行操作、维护,对于危害程度低,规模小的灾害体,可选择操作简单、结果直观的宏观监测技术,由群测群防级人员进行操作。 六、结束语 地质灾害监测是集多种学科为一体的综合技术体系,只有充分把握地质灾害的形成发展规律,才能正确把握技术开发的方向,只有充分掌握地质灾害的物质组成、动力成因类型、变形破坏特征、外形特征、发育阶段等因素,依据不同监测技术方法的应用特点,做好监测技术的优化工作,才能保证监测效果,同时,应以科学的发展观实施地质灾害监测和技术开发。
农业资源与环境论文:经济转型期农业资源环境与经济协调发展研究 内容摘要:我国一直以来都是农业大国,农业是我国经济社会发展的基础。而经济转型期的农业资源与环境都受到了极大的挑战,经济的发展需要农业的支持,因此需要重视农业资源的合理开发和利用。通过社会人力、技术资源促进农业的健康快速发展,保护农村的环境,同时坚持可持续发展的理念,发展生态农业,促进农业资源环境与经济协调共同发展。 关键词:经济转型 农业资源 环境 经济 协调发展 引言 在转型的适应过程中,我国的经济发展遭遇了各种各样的问题和困难,如经济的快速发展是用环境遭到严重污染破坏的代价换取而来的。而目前农村经济的发展也是如此,转型期的农业资源环境所面临的情况岌岌可危,需要引起人们的注意和重视,通过汲取城市经济发展的经验和教训,改良农村经济发展的方式和手段,促使农村经济可持续健康发展,不再重蹈经济发展的覆辙。 农业资源环境与经济协调发展的内涵 (一)农业资源环境的定义 农业资源环境主要指人们在进行最基本的生产活动时所利用的农业资源和所处的环境。传统意义上的农业资源包括农业的自然资源和社会资源。自然资源主要指土地资源、水资源、森林资源和气候资源等这些自然存在的事物,随着自然地理条件的不同,这些自然资源的分布也有所不同,因此自然资源总是不平均分布的,具有极大的随意性。 同时农村发展中的环境问题是全球共同关注的话题。农业作为一个国家国民经济发展的立国之本,其环境问题始终显著存在着。随着经济的发展,对农村的开发加快,水资源恶化,土地荒漠化,大气污染严重,气候变化异常等种种环境问题仍亟需解决。 (二)农业资源环境与经济发展之间的关系 资源环境和经济的发展有着辩证的对立统一的关系。在经济发展的初期,人们只关注经济的发展,一味地牺牲自然资源环境来换取经济的快速发展,如英国的圈地运动、城镇化大量征占耕地等,无止境地索取破坏了自然的平衡,污染了环境,农业资源环境与经济发展之间的关系是极其不平衡的。这时经济发展进入一个相对稳定发展的阶段,人们开始利用经济发展的先进技术,治理已遭到污染的环境,开发新能源,合理利用资源,保护环境,善待自然,努力平衡资源环境与经济发展之间的关系。 我国农业资源环境与经济协调发展所面临的困境 (一)农业资源人均占有量小,难以满足经济发展的需求 我国自然资源种类和总量都很丰富,但是由于我国人口基数大,其中农村人口的压力尤其大,农业资源的人均占有量小。我国的人均耕地面积仅占世界人均耕地面积的三分之一;虽然计划生育有效地抑制了人口数量的大幅度增长,但是由于人口基数大,据国家统计局,2013年我国全国人口总数为13.6亿,这其中农村人口约为6.3亿,全国人口每年仍以1000万左右的人口数量继续增长。我国的人均资源占有量大大低于世界人均水平,排名第120位(杨涛,2003)。有限的资源被众多的人口平分着,导致了资源分配的不均衡。 (二)农业现代化程度低下,限制了经济发展的步伐 目前农村大量存在资源浪费的情况,长期沿用祖辈世代流传的经验方式,不能有效利用有限的资源,如我国水资源的农业灌溉有效利用率仅为30%-40%左右,而发达国家的农业灌溉利用率则达到80%以上。农民缺乏对农业资源有效利用的意识,我国的农业发展模式大部分仍处于自给自足的小农经济,缺乏大规模的农业经营;农业机械化水平低,农业的基础设施十分薄弱。 (三)农业经济发展缺乏环保意识,环境污染严重 一方面,农药和化肥的大量使用以及使用不当,具有有毒有害物质的农药化肥进入到水土中,污染了当地的土地和河流,造成了大量的农业环境污染,农村环境情况堪忧。另一方面,随着经济的发展、社会的进步,人民的收入水平逐渐提高起来,农民的生活水平也越来越高。随着农民生活的改善,生活层次也越来越高,大量电器如洗衣机、冰箱、空调的使用,在提高农民的生活质量的同时也对农村的生活环境造成不良影响。再者,在经济转型期,由于受到教育水平的限制,农民的知识文化水平普遍不高,据统计农村文盲半文盲人数约占农业劳动力总人数的19.7%,尤其在西部地区农村人口平均受教育程度仅为3-4年(杨涛,2003)。长期的生活习惯使他们忽略对环境的保护和合理利用资源,缺乏环保意识。 (四)农业发展缺乏有效引导,资源开发不合理 农业发展缺乏政府和法律法规、制度的限制和指引,农民一味地粗放式开垦荒地,尤其在西北地区不断地开荒,破坏了植被,造成了严重的土地沙漠化;南方山区的石漠化、华北地区土地的盐碱化也是如此;这些都造成了土地资源的减少和浪费,给后期的土地改造和治理带来了一定的困难。目前我国荒漠化面积己达262.2万km2,分布于全国18个省区及471个县市(杨涛,2003)。地资源的减少,人们开始围湖造田,造成淡水资源的大量缩减,这样的情况主要出现在长江中下游地区,尤其在洞庭湖及鄱阳湖地区,据统计湖泊消亡的数量已达一百多个。 农业发展缺少正当的强制理性的引导,主要受到市场经济的变动性牵着走,从而造成耕地等自然资源的不合理开发利用。城镇化的发展必然导致耕地的减少,但是如果缺少政府的正确引导和管制,会造成耕地的极大浪费。按照我国目前城市化发展速度,到2030年,全国城市化水平达到65%,则将新增城市建设用地5万km2,若按70%占用耕地计算,则占用耕地的总量将达到350万km2(杨涛,2003)。 农业资源环境与经济协调发展的对策与措施 (一)健全农业、农村发展机制,进行综合决策 农业自然资源环境事关我国在经济转型期的社会经济发展,因此政府应该加强对资源环境的监督和管理,建立健全农业和农村发展机制,将农业资源环境与经济发展进行综合考虑综合决策,通过综合不同的决策人员、决策方法和手段以及决策模式,最后确定一套综合各方意见相对合理可靠的决策方案。在坚持可持续发展、开发与保护并重、预防为主与源头控制以及实事求是科学发展的原则下,首先要打破行政分割的局面,建立统一一体化的综合决策管理体制,保证决策的顺利进行;其次要建立综合决策负责制和考核制,确保决策的真正执行,发挥作用;再者要建立健全公众参与制度,召开公众听证会,给人民群众提出意见和进行评价的窗口,并认真记录、考虑、研究人民群众的意愿和要求,做到及时向群众通报有关决策的内容;同时建立公民参与制度,让群众对环境影响进行评价。 (二)实行区域农业经济,利用市场机制建立补偿机制 由于农业资源分布的均衡,可以在农业资源相对集中的不同区域实行不同的区域农业经济政策。针对不同的地域特点进行研究,通过了解区域的自然特征和资源情况选择不同的方式进行资源的开发,如处于山区以及丘陵地区可以利用山区的地理优势,种植果树或者树木,进行木材经济或发展水果产业,实行区域之间的互通有无。并在发展区域经济的过程中注意区域环境的变化,通过发现、分析区域中存在的生态环境问题,研究解决的方法,保护环境。 同时经济的快速发展导致了对资源环境的过度使用而产生大量不良的问题,因此需要利用市场机制建立资源环境补偿机制,维护资源环境与经济的协调发展。一方面通过排污收费制度,向高污染的企业和工业征收排污费,“排污收费,超标罚款”,加大对环境污染的补偿力度,严格控制排污总量;另一方面政府应建立和完善资源环境税收制度,向有损于资源环境的行为征税,完善征税标准、税种和税率,设立有关的法律法规,保障征税有法可依。 (三)利用新技术发展循环经济,提高资源利用率 一方面应该转变我国传统的农业粗放型的发展方式,进行农业产业结构的调整,开发高质高效的农业经济,实行新型的农业经济增长方式,精耕细作,进行高效集约经营,提高农业资源环境的利用率。另一方面要引进国外先进的科学技术,健全和完善农业的技术体系,依靠科技兴农。提倡可持续发展的思想,增加技术投入,利用科技进步,在农村推行生态农业,实行循环利用的经济理念,变废为宝,使农业经济呈现良好发展的状态。如可以在农村建造沼气池,农民可以通过把人畜粪便等排泄物以及秸秆等发酵成沼气,用沼气来发电及作为燃气供日常家庭生活所用。 改善农村基础设施,因地制宜合理利用水土资源。加大农业机械化的投入,并充分利用科研力量研发出更高效的产品,因地制宜地满足农业对机械的各种要求,尤其是在种植、收割方面,解放人力从而解放发展力。同时还要加强农业灌溉设备的建设。坚持开发和保护两手抓,在经济发展的过程中既要注重经济的快速发展,也要注意对农业资源和环境的保护,因地制宜,用好每一寸土地,每一滴水。 (四)进行制度改革创新,提高政府对农业资源与环境的管理水平 政府应该建立和健全资源资产化管理制度,将资源环境使用与综合核算制度联系起来,实现自然资源的有偿使用,努力发挥资源的资产价值对经济发展建设的作用。资源环境与经济综合核算制度通过核算经济发展中与资源环境有关的流量指标和存量资产,将对资源环境使用过程中产生的实物量和价值量进行核算,反映现有资源环境的情况和发生的变化,以及资源环境与经济发展之间的关系状况。资源环境与经济综合核算制度有助于提高政府对资源环境与经济发展之间的认识,有利于在经济发展过程中对农业资源环境的管理,因此应该努力推行、发展和完善该制度。 要加强对自然资源如土地、水、矿产等使用情况的管理和监控,完善资源利用总体规划,改变分部门分单位分地区管理规划的局面,实行统一安排管理,同时要加强建设对自然资源的数量、存量和质量的勘探、管理、监测和预报系统,及时掌握自然资源发生变化的信息。再者,政府还要加强对资源的法制管理,坚持实行“预防为主,谁污染谁治理,强化环境管理”的三大政策,完善12项资源环境保护法,努力研究制定完善有关的法律法规,完善农业保护的政策,为农业经济的可持续发展提供坚实的法律保障。 坚持科教兴农,采用多种形式如举行教育培训、座谈会等加强对农民的环境保护的教育和宣传,提高公众的环保意识,减少有害化学农药的使用量。政府应当成立相应的监管和决策部门,对农业的资源环境进行实时监控,提高公众的参与度;以促进农业资源为经济发展提供原动力,同时不会让经济的发展给农业的资源环境带来太大压力,促使两者协调发展。 结论 1978年改革开放以来,我国农村开始实行家庭联产承包责任制,在一定程度上有效地促进了我国农村经济的发展。但随着经济转型期的逐步深入,农业资源环境与经济发展之间出现了很多问题,如荒漠化、耕地遭到破坏、水资源浪费、污染严重等。为了保证农业资源环境与经济协调发展,无论是政府还是农民本身都需要格外注重这些问题,改善农村的硬件设施,发展循环经济,推进生态农村建设,促进经济的可持续发展,构建一个和谐的可持续发展的新农村。 农业资源与环境论文:高校农业资源与环境专业实践教学模式探讨 摘 要:本文对黑龙江八一农垦大学农业资源与环境专业实践教学模式探讨,研究目标是使学生在了解垦区、了解垦区对农业资源与环境的需求状况,在目前的人才专业培养和课程配置上,将实践教学列为教学内容中的重要环节,基于实践教育的高校人才培养模式对培养复合型、创新型人才有重要的作用和意义。 关键词:高校 实践 教学模式 对黑龙江八一农垦大学农业资源与环境专业在黑龙江垦区的教学,重点对农业资源环境专业基于实践教育的创新型人才培养模式进行了介绍,紧紧围绕实践教学体系和实践教学模式进行了深入地理论研究,构建了农业资源与环境专业实践教学模式,并将这一实践教学模式付诸于实践,经过多年的不懈努力,取得了明显的成效。 一、开展实践教育的重要性及存在的问题 农业资源与环境专业实践教学是在学生掌握一定的专业基础知识的基础上进行的,结合农业资源与环境专业学生已掌握的专业知识而安排的相关实习内容,是该专业学生接触黑龙江垦区农场科学研究和生产实践的重要环节之一,特别是通过大三的综合实习加强了学生与农场大农业实际的接触,促进学生对专业知识学习的热情。在指导教师的辅导下,学生能更好地对已掌握知识进行理解,通过社会实践,增加学生综合运用知识的能力,开拓学生的思维,充分发挥学生的创造力和创新能力,进一步增强动手能力,提高学生的科研和劳动意识,掌握科学研究方法和技术,增加学生对专业课学习的兴趣,培养学生的敬业思想。 实践教学体系则是高校实现培养目标的重要途径。社会的飞速发展需要大量有知识、有能力的高素质人才,但农业资源与环境专业实践教学方面存在着许多问题,主要表现在: 一是实践能力不足,尤其是近几年来,在关系到实践能力培养的实习教育方面,许多高校失去了指导和管理能力,并陷入了实习单位、学校和学生矛盾重重的尴尬境地,学生实习质量明显下降,影响到人才培养的质量; 二是部分专业教师无实践经验,缺乏与社会的实质联系,不能满足实践教学工作的要求。正是这些观念上的、现实中的诸多因素制约了文科专业实践教学形成完备的体系;也正是这些主客观因素,导致了实践计划不合理、时间安排不科学、实习指导不充分、实习管理不严格、实习考核不见效等问题。 二、我院实践教学采用的方法及成果 通过三年的时间对本课题的实验研究,该专业学生在黑龙江垦区大西江农场、八五八农场、共青农场园区、化验室等相关单位的社会实践,让学生认识到了黑龙江垦区、农场的工作环境。以及,认识到了自己以后进入垦区后该专业的工作环境。为以后想深入垦区农场工作的同学在学习过程中目标的确定,更好的学习、研究垦区化验室、园区的试验的内容指引了方向。让学生在大学期间紧张有序、科学合理的实践教学环境下将学校里所学的理论知识得到提升。 1.采用的研究方法 本课题通过联系学生进入农场实践和学生座谈交流的方法进行了研究。首先跟学生联系,咨询其是否对垦区农场的工作环境感兴趣,然后给对农场感兴趣的学生联系实习的垦区农场,再跟学生和农场技术人员一起确定深入农场的实践方案。学生在农场实践过程中有专门做土壤化验和园区试验的技术人员进行指导。由于时间安排多为暑假寒假,所以有的农场没有化验任务,这个时候技术人员会给学生展示一下农场的化验条件和园区的农业试验,学生回学校后,课题组成员与参与农场实践的学生进行座谈,并对座谈内容进行总结,形成初步的改进意见,并就改进意见与农场技术人员交流,为下一步安排学生实践提供参考,为老师对培养深入垦区的学生提供参考意见。 2.创新与特色 通过安排学生到黑龙江垦区部分农场农场园区、土壤化验室、气象室、机械科、苗木基地、水库等多个部门实践,将使农业资源与环境专业学生真正认识了垦区现代化大农业,为以后参加工作尤其是进入垦区农场的学生打下良好的基础。根据农业资源与环境专业的特点,学校、分局、农场三个部门共同商定实习内容,系带实习教师提前设计、准备实践教学计划,将使到农场实践的学生在紧张有序、科学合理的实践教学环境下将学校里所学的理论知识得到提升。 (1)农业资源与环境专业作为一个直接服务于农业生产的新兴专业,其实践教学环节至关重要,该课题在研究当今专业发展的形式下对专业的实践进行了改革和创新。使培养的学生更加符合当今应用型人才的培养目标,更快更好的适应社会的需求。 (2)我校农学院作为黑龙江垦区配方施肥的技术依托单位,在“3414”肥料试验、田间示范试验和多种作物田间试验的土壤化验和数据处理等诸多领域里跟项目农场都有合作。这些条件为学生进行实践创造了良好的平台。 (3)增加创新实验,提高学生的实践能力 传统的实验内容和实验教学模式学生锻炼机会不够,难以提高学生的实践能力,因此要通过开设开放型、创新型实验,增加学生的动手能力和创新能力。我校与垦区合作,为提高学生的实践能力提供了很好的平台。通过以小组为单位进入农场实践的方式,培养了团队协作精神。团队遇到困难时能够很好的团结协作来解决问题,所以垦区的小组实践能够促进学生团结协作、知识学习运用的综合素质的提高。 2.理论水平 实践教学是培养学生实践能力,培养创新、创业人才的重要教学环节。此项目是以农业资源与环境专业教学为研究对象,通过对已有实践教学改革成果的集成、整合和深化研究,结合农学院教学改革的思路,以农业资源与环境人才培养方案中的实践教学方式方法改革为主要内容,重点研究实践教学的成果如何转化为就业能力,进一步增强学生就业能力的培养,更好地服务社会。 结语 农业资源与环境这类专业就是需要在实际教育与体验中才能有所收获,有所创新的专业。这类专业需要学生在实践中去体会和领悟,通过实际的体验,感知课程体系的建立与完善的过程,鼓励学生在体验中探索真知,在学习中发现真知。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业课程改革探究 摘要:农业资源与环境专业作为农业基础科学,对于培养从事农林类高等人才具有非常重要的意义。为提高教学质量,培养合格人才,在“十二五规划”大背景下,以环境评价课程为例,剖析农业资源与环境专业培养方式中存在的不足,探究针对农业资源与环境专业学生现实可行的改革措施,提高专业培养的竞争力和学生的综合素质。通过对环境评价课程教学方法、教学内容、实践环节、考核方式等方面的改革,让学生和教师角色的转变,教师作为指导者,让学生充分融入课堂,提高教学质量。 关键词:农业资源与环境专业;课程改革;环境评价;措施 一、引言 在环境资源可持续发展利用的倡导下,农业资源与环境专业不仅是农业科学的基础组成,还与环境、自然资源的合理利用密切相关。本专业培养具有农业资源与环境方面的基本理论、知识和技能,受到农业资源调查与规划、土壤肥力、植物营养与合理施肥、环境监测与评价、生态环境整治与效益分析、农产品品质检测、计算机技术等方面的基本训练,具备农业资源高效和可持续利用、对农业资源与环境进行信息化管理等方面的基本能力的高素质科学技术人才。通过学习培养,学生可获得基本的数理化理论知识,掌握农业资源的管理与利用、农业环境保护、土壤改良、生态农业建设等方面的基本知识;掌握农业资源调查、环境质量评价、化学及现代仪器分析、植物营养的研究方法、科学施肥、农业再生资源利用、土地资源与利用规划、资源信息管理等方面的方法与技术等。当今新兴农业的发展,农业资源的不合理利用,人为污染物的排放,都给农业的可持续发展带来了严重的问题。因此,“十二五规划”提出:全面提高高等教育质量,加快世界一流大学、高水平大学和重点学科建设,扩大应用型、复合型、技能型人才培养规模的背景下,根据农业资源与环境专业现有的人才培养特点,培养跨领域综合性技术人才,应对不断发展的科学技术给农业带来的问题,解决生产实践遇到的困难就显得尤为重要。 环境评价是一门技术性较强的应用性学科,是农业资源与环境专业的本科选修课程。教学任务是使学生掌握有关环境评价的基本理论知识和专业技能。主要介绍评价标准、污染源调查与评价、环境质量现状评价及影响评价。通过课程的学习,学生要在掌握各类环境评价的基本原理和方法的同时,了解环境评价的性质、目的和方法,初步掌握和开展各类环境评价的基本技能。因此,本文结合福建农林大学资源与环境学院的农业资源与环境专业现有的本科培养模式,结合当今社会发展的需求,以《环境评价》课程为例,对农业资源与环境专业人才培养模式进行探究。 二、现有课程设置和教学存在的问题 1.培养内容单一化。农业资源与环境专业的培养目标是培养具备农业资源管理与利用、农业环境保护、土壤改良、生态农业建设等方面的基本能力的高素质农业科学技术人才,但现有的培养内容及课程设置主要还是注重对植物营养和土壤学方面的知识培养,其相关课程占专业核心课总学分的100%,对于资源管理、资源利用、环境保护等相关课程的知识涉及较少,资源管理利用相关课程只开设了土壤调查与制图一门,占专业选修课总学分的7%,环境类相关课程占专业选修课总学分的32%。学生缺少资源利用环境保护相关理论和技术,特别是对专业相关的农业资源以及土地资源管理等课程的开设更是较少,然而管理的思想又是本专业学生所应具备的知识。 2.缺少专业认识相关介绍。农业资源与环境专业的相关课程设置主要是由任课老师和相关教授在教学大纲的要求下进行设置,学生对于课程及专业认识较为浅薄,不了解课程设置的目的及各门课程的相关性,只是机械化被动地接收老师所介绍的内容,对在同一学年特别是低年级开设的课程之间的相关性和必要性缺乏认识,致使学到的知识支离破碎,互相之间没有很好地形成完整的知识体系。 3.实践动手能力弱。农业资源与环境专业学生不仅应具有较强的专业知识,还应具备良好的实践动手能力。本专业在教学过程中过于偏重基本理论知识的教授,而缺乏对学生动手实践能力的培养,虽然培养方案中专业实践教学环节也有27.5学分,但由于受到实践场所、实践经费和师资力量等多种因素的影响,实践教学的效果和质量却不尽人意,长此以往会造成学生只知道“为什么”,而不知道该“怎么做”,甚至连最基本的知识也因缺少实践而不巩固。 4.忽视学生个性培养。核心课程的开设,是培养学生基本专业技能的保证,而选修课的开设,是学生个性和情趣培养的重要手段。目前的选修课实际是必修选修课,学生没有选择权,只能被动地接受所开设的选修课程。一方面,所开设的课程有限,学生必须全部选修,失去“选修”含义;另一方面,学生没有自主选择权,不能依据自身实际需求合理选择课程。 另外,高考录取学生,只是通过单一的分数进行录取,进入大学后对于学生个人在智力和兴趣方面的差别没有足够的重视。有的学生对应用工作感兴趣,愿意服务社会,有的学生更喜欢进行学术研究。喜欢学术研究,有进一步深造打算的学生会更努力地学习,而喜欢社会工作的学生却没有实践能力评定机制,成绩也不理想。在现有的培养机制下,缺乏适应“学术型”学生和“实践应用型”学生差异性的培养。学校是给学生提供锻炼机会的场所,应该实行个性化培养方案,探究推行“学术型”和“实践应用型”相结合的培养模式。 教学改革的重要性不言而喻,通过改革,对教育资源的重新利用和分配,开发和引导学生,使其能独立运用所学到的知识探索问题,解决问题,指导学生发现自身不足,完善自己,发展自我。教育部于1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,对本科专业目录进行了调整,将原土壤与农业化学(部分)、农业环境保护(部分)、渔业资源与渔政管理(部分)以及农业气象合并为农业资源与环境(090403),隶属于环境生态类[1]。农业资源与环境专业是一个交叉性、多学科结合的学科,涉及到土壤、水分、气候、土地资源和农业资源的利用和生态环境建设的各个方面[2]。对于我校农业资源与环境专业的改革应该在教育部颁布的基本框架下,按照“宽口径、厚基础、强能力”的原则,科学、合理地进行改革[2]。首先我们不应该只是仅仅重视专业技能的培养,还应通过课程的教育让学生获得基本社会适应能力和塑造健全健康的人格。其次,农业资源与环境是一门实用型和技术型相结合的具有综合性和基本性的专业学科,作为农林类高校,我们不仅要为农林发展提供专业型人才,还要培养能满足社会发展的需要,具有学习能力、分析能力、解决问题能力的复合型人才。 三、环境评价为例的教学改革措施 本文针对前面提出的问题,以环境评价课程为案例,该课程教学改革,使学生进一步巩固和掌握了本课程所学的基本理论和技术知识,加深了学生对课堂讲授内容的理解与应用,强调实践环节,提高了学生学习主动性和兴趣,培养了其综合运用理论知识进行污染源调查评价、环境质量评价的能力,掌握环境影响报告书的基本编写技能,及环境背景调查,污染源调查的内容、方法和步骤。并对本校农业资源与环境专业63位学生进行了改革效果问卷调查(问卷发放63份,有效问卷60份),表1显示,16.7%的学生认为该课程的学习非常重要,45%的学生认为该课程对专业学习重要,只有15%和0.3%的学生认为不太重要或不重要。在对环境评价课程教学质量的调查中,其不满意率仅为1.7%,超过90.0%的学生对环境评价课程的教学质量感到非常满意或满意或比较满意。因此,环境评价课程改革效果的探析,可以为探索农业资源与环境专业教学改革提供借鉴。 1.以学生为主体,老师引导教学。学生不应该只是被动地接收知识,在教学过程中,通过课程的理论学习和实践锻炼,要养成基本的学科素养,提高认识能力,分析问题、解决问题的能力尤为重要。以学生为主体的教学,明确了教师在课堂中的地位,老师不再作为课堂的主角,满堂灌输知识,而是积极配合学生去探索知识,起到引导学生的作用。通过教师的教学,学生对所学的知识有了客观认识,提高了学生对知识的理解与运用的能力。在环境评价课程改革教学过程中,学生对于课堂互动性的总体满意度较高,18.3%的学生对课程互动性非常满意,43.3%的学生感到满意,而有6.7%和3.4%的学生对其互动性不太满意和不满意。与此同时,在对学生关于课堂内容理解的调查,只有8.3%的学生能够完全的理解,大部分理解的比例为38.3%,基本能理解的43.3%,少部分理解和不理解的占到10.1%。为了提高学生对课堂内容的理解,提高与学生的互动,教师还应加强与学生的沟通,特别是那些对课堂互动性不满意以及对课堂知识没有全部或大部分理解的学生之间的交流,积极帮助他们融入教学课堂中,提高课堂的教学质量。 2.丰富教学内容,注重实践。对于课堂知识的传授,教师首先应该让学生对课程内容有基本了解,使学生明白为什么要学习该课程,应该学什么,以及如何学。在被访的学生中,13.3%的同学能经常地从课堂教学中受到启发,75.0%的学生能在偶尔或个别时候在课堂上受到启发,11.7%的学生基本没有从教学过程中受到启发。在课堂教学中,一方面教师应该将相关课程融合在一起教学,另一方面借鉴先进的经验,特别是中西方在该学科有价值的理论,让学生能够在多元文化中清晰辨别,思考问题,为今后继续研究或社会实践提供多元思想保证和机会。同时,练习作业作为课堂教学延伸的一部分,可以提高学生理解课堂内容,提高理论知识实践运用能力,针对环境评价是一门技术性较强的应用型学科,学生们普遍认为做习题练习已经不能满足其需求,如图1所示,只有5%的学生认为通过做习题是较合理的;实物模拟(25.0%)、案例分析(33.3%)以及调研(24.2%)等综合实践能力强的练习类型更是受到学生的偏爱。因此,要针对不同学科的背景和特点,综合考虑分析适宜的作业类型,选择更能锻炼学生能力的作业。 理论教学内容与教学实践是紧密结合的,实践教学有利于学生提高和加深对理论知识的学习和理解,而且可以增强学生的感性认识,是理论联系实际的重要环节[3]。因此在教学改革过程中,要注重与社会需求的内、外在联系,以学生为基本点,以自我需求为原则,以社会需求为导向,提供多平台的实习机会,培养学生掌握利用现有相关资源分析解决问题的能力。对受访学生的了解,95.0%的学生对《环境评价》的课程实习(区域环境主要污染物调查)持肯定态度,其中,10%的同学非常满意,58.3%的同学满意,26.7%同学感觉还可以,仅有5.0%的学生对实习效果不满意。如图3,然而在对学生关于环境评价课程哪方面还需要改进的调查中,有52.0%的学生认为,其实习的条件还需要进一步的提高。因此,在课程改革实施过程,很大一方面需要加强实习实践平台的建立,为学生提供能充分发挥其想象力与创造力的机会。 通过理论知识与实践培养相结合,不断加强和培养学生的知识运用和实践动手能力,加强创新思维的培养,培养学生集中精神进行科学研究和朴质肯干的勤奋刻苦的精神。农业资源与环境专业的学生,实验操作与资源调查规划是其基本的专业技能,进行课程的改革要加强学生创新思维与实践动手能力的培养,培养学生分析和解决问题的能力。 3.教学方法和方式的改进。学习是一个循环渐进的过程,为更好地掌握知识,教师的课堂讲解首先是引导学生建立基本的逻辑结构,其次在后续的教学中应该对这个逻辑结构进行不断地知识和概念的补充,从易到难,渐进地教学,并在教学中逐步培养学生学习能力和思辨能力。在对农业资源与环境专业学生调查中,课程的教学方式的改进也是学生关心的问题(图3示),43.0%的学生认为其教学方式还有待进一步的提高,进一步调查发现学生更喜欢多元化的教学方式,除传统的教学方式的教师教授占20.0%,学生还希望通过学生讨论(22.0%)、网络教学(15.0%)、学生专题报告(16.0%)、案例教学(25.0%)、其他的方式(2.0%)等多样化的教学方式提高自己对知识的理解,从多角度获取知识。多种方式结合的教学模式,一方面有利于学生从不同渠道获取知识,培养学生获取知识的能力;另一方面,探究多种方式联合教学,可以考虑到不同学生学习方式的差异,让学生依据自己学习习惯选择适宜的学习方式。因此,通过教学方法的改进,将多样化的教学方式引入教学改革,满足不同学生对知识接受方式和程度差异。 4.考核机制的转变。从某种意义上讲,大学是培养学生分析问题、解决问题的能力。因此对于所学的知识不应以是否记得为考核标准,传统的考核方式中,对课堂上学习过程的考核不太重视,期末考试考核占有较大比例,这样的考核会让学生只注重期末临时的复习,突击复习,死记硬背,失去学习的意义。如图4,学生对于环境评价课程的考核方式各持不同意见:闭卷考试(14.3%),开卷考试(23.3%),提交论文(10.0%),案例分析(11.0%),平时成绩结合考勤(17.0%),综合考核(21.4%)等都是学生普遍接受的考核方式。因此,在立足于学生基础上,实行多元化的考核模式,期末考试可作为其课程考核成绩的一部分计入。将考核形式由书面考核转变为书面文字表达与知识在解决问题中的运用为标准,在课程结束后,通过考察学生综合利用所学知识,分析问题,解决问题的能力,使其总结所学知识,达到综合考察学生的目的。 四、结言 2l世纪是以信息技术为先导的知识经济时代,高等教育作为教育结构中的高层次教育,受到的影响更明显、更突出,呈现出国际化、现代化、个性化以及多元化的特征,这就是知识经济推动下对人才素质培养的需要,是高等教育发展的必然趋势[4]。大学教育已经由精英教育逐步发展到现在的大众化教育,如何能在普及大众化教学的过程中,摸索出一条具有农林类高校特色,适合培养农业资源与环境学生多学科意识的教育模式。因此,以上环境评价课程教学改革的探究,不仅从课程教学的方式方法,课程教学内容,加强实践、考核方式等方面进行了探索,而且更重要的是应进行学生和教师角色的转变,课堂是学生的课堂,教师作为指导者,让学生充分融入课堂,提高课堂教学质量。农业资源与环境专业课程的改革,可以在现有环境评价等课程教学改革的基础上,考虑不同学科的特点,综合考虑学生在个性培养上的差异,推进农业资源与环境专业课程改革的习进程。如何多方面地考虑学生因素,使得改革更具难度和主观性。我们无法探索符合所有学生的培养模式,只有符合绝大多数学生需要,保证培养合格的社会人才,同时也要创造让优秀学生进一步深造的机会。推进“基础+模块”的教学模式,不仅对所有学生要加强基础教育,拓宽其知识,还要依据学生今后发展的方向弹性计划,因人施教,培养复合型的创新人才[5]。只有有了体制的保障,师资的支持,才能让学生在适合自己的环境下慢慢地进行熏陶和转变,自我探索,自我认识,自我提高。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业建设的改革与探索 摘要:本文分析了农业资源与环境专业的专业建设背景及行业、产业的人才需求状况,重点介绍了人才培养方案与课程体系建设、师资队伍建设、实验实践教学建设、教学方法和教学手段建设、教材建设、专业管理机制建设等方面的改革与探索,并简要对人才培养效果进行了分析。 关键词:农业资源与环境专业;专业建设;改革与实践 农业资源与环境专业是由原农科本科生专业的土壤与农业化学专业(部分)、农业环境保护专业(部分)和渔业资源与渔政管理专业(部分)以及理科的农业气象专业(部分)于1997年合并而成,隶属于农林科本科专业中的环境生态类。 一、专业建设背景 资源与环境是国民经济和社会发展的重要基础,也是建设和谐社会的重要保障。当前,中国的农业资源与环境问题十分突出,主要表现在以下几个方面:①人均农业资源数量明显不足;②土壤生产力水平较低;③农业自然环境恶化,土壤荒漠化、次生盐碱化、水土流失、土壤污染等问题严重。山东省是我国的人口、农业大省,耕地、淡水等农业资源尤为紧缺,后备资源严重不足,土壤肥力质量较低。存在水土流失、土层浅薄、肥力不足等障碍因素。大量农用化学品的投入,造成土壤养分失调、环境污染等一系列问题,严重影响农产品质量安全,危害人体健康。因此,农业资源高效利用与农业环境保护成为区域可持续发展的主要制约因素。近年来,国家提出建设资源节约型、环境友好型和谐社会的目标和全面贯彻和落实科学发展观的战略部署;山东省实施了“生态省建设”、“黄河三角洲高效生态经济区”等战略,为专业发展提供了良好机遇。如何协调好国民经济发展与农业资源环境的关系,提高农业资源的利用效率,创造良好的生态环境,是摆在我们面前的重大问题。因此,青岛农业大学于2010年将农业资源与环境本科专业确定为校级特色专业建设点。 二、人才需求分析 该专业面向农业资源、农业环境两大领域,随着国家对资源环境的高度重视,学科发展迅速。因而在未来一个阶段内,需要相当数量的掌握资源科学与环境科学基本理论及实践应用技能的复合型人才。①农业环境保护:农业产业结构的调整增加了果蔬等经济作物的种植面积,无公害农产品、绿色食品及有机食品的生产给土壤管理、植物营养与施肥、农业化学品的应用等方面带来了新的研究课题,提出了更多的人才需求。②土壤肥料技术推广与应用:正在进行的全国土壤养分详查和配方施肥给农业资源与环境专业的人才需求带来新的增长点。③高层次人才培养:农业资源与环境学科发展对高层次后备人才的需求。④肥料产业:随着肥料产业的发展,特别是山东省就有肥料生产、销售企业八百余家,急需大批具备农业生产技术背景、又懂新型肥料研发及企业经营管理的人才。因此,农业资源与环境专业的人才具有广阔的应用前景。 三、专业建设的改革与探索 1.人才培养方案与课程体系建设的改革与探索。通过专业调研,提出农业资源与环境专业的学生应在土壤资源开发、肥料资源高效利用、农业环境监测、农业生态建设方面形成突出的专业技能与核心竞争力,在基础理论方面形成化学、生物学、地学、信息科学综合的知识体系。在行业面向上以农业资源与环境的技术为主,面向肥料产业培养懂技术、能经营、会管理,在发展方向上考研与到企业就业并重的办专业指导思想。以区域社会经济发展与行业需求为导向,融入了现代教育理念,不断优化人才培养方案。为突出专业应用型特色,实施了“平台+模块”的培养模式;设置了农业资源、农业环境两个专业方向模块,“平台”保证了人才的基本规格及共性要求,模块体现了个性原则。专业设定了116学分的必修课,31学分的选修课教学内容,32.5学分的实践教学环节,其中实验实践环节占总学时的35.2%。针对资源环境大类招生的实际,打通了大类基础平台课程。一方面,为强化学生的专业基础理论,增加了化学、生物学等基础课程的学时数;为突出专业特色,增加了土壤学、植物营养学主干课程的学时。另一方面,为了强化学生的专业应用技能,增设了农田施肥原理与技术、肥料生产工艺、肥料市场营销、农业固废资源化利用、农业环境监测新技术等新课程,通过特色课程打造学生的就业竞争力,使素质教育贯穿整个培养过程。同时,专业及模块课程均单独设立实验课,实施综合性教学实习。 2.师资队伍建设的改革与探索。师资队伍建设是按照“培养、提高、稳定、引进”的原则,根据专业的发展状况、课程体系建设以及应用复合型人才培养的要求,采取了引进、在职培养、选派骨干教师出国深造等方式,引进了1名高水平的学术方向带头人;为改善本专业教师的年龄结构,2年新增3名博士毕业生。实施“青年教师素质提升工程”,采用多种形式,立足在职在岗培训,大幅度提升青年教师的教学能力、科研能力、社会实践能力等综合素质。帮助青年教师确立教学、科研的主攻方向;夯实青年教师成长成才的基础;营造优秀人才脱颖而出的激励机制,为青年教师提供更多的发展机遇与更大的发展空间。目前专业师资队伍中高级职称教师占73.9%;有21人获博士学位,2人获硕士学位,具有博士学位的教师占91.3%。教师中共有研究生导师15人,其中博士生导师4人;获国务院政府特殊津贴的2人,山东省有突出贡献的中青年专家1人,具有国外留学背景与科研合作经历的教师8人。已拥有一支学缘结构广泛、职称学历层次高的师资队伍,具有办特色专业的高水平人才支撑。 3.实验实践教学建设的改革与探索。为构建专业创新实践教学平台,提高学生实践能力与创新能力,2007—2012年先后争取山东省两期骨干学科教学实验中心建设经费500万元,明显改善了实验教学条件。目前实验教学中心面积2322m2,拥有原子吸收、原子荧光、连续流动分析、液相色谱仪、气相色谱仪、离子色谱、总有机碳分析仪等万元以上仪器113台(件),仪器设备总值达756万元。扩大开放实验室的范围,农业资源与环境专业的土壤农化分析、养分资源高效利用等功能性实验室,所有的教学与科研实验仪器设备全部为教学开放;同时加强实验课教学的研究,提高实验教学质量。建立了以相近实习内容为单元的片区实习基地,如肥料生产原理与工艺实习基地、环境地质与土壤实习基地、生态学实习基地等校外固定实习基地12处,完全能满足专业实践教学的需要。 4.教学方法和教学手段建设的改革与探索。根据课程特点探索形式多样的教学方法,增强课程的吸引力,激发学生的学习兴趣,提高了教学质量。重点研究了互动式教学、案例教学、现场教学、专题教学等有效形式。提高多媒体课件质量,课件设计适应学生学习与认知规律,提高课堂教学效果;同时还积极进行考试方法改革,建立灵活多样、反映学生真实能力的考试形式。近3年,必修课使用多媒体授课的课时占必修课总课时的比例分别为26.7%、35.1%、45.1%。立项资助开发多媒体课件12个,应用效果较好。有2项多媒体课件获国家级评比二三等奖,获学校一等奖3项。目前,本专业教师承担省、校级教学研究课题8项,校级多媒体课件建设9门。 5.教材建设的改革与探索。严格教材选用制度,保证教材选用质量。本专业主要课程都选用国家或部级规划教材、21世纪教材;使用近3年出版新教材或国家级规划教材和省级以上获奖教材的比例在50%以上。积极鼓励教师参编适应性强的高规格教材,先后参编教材6部。主编的1部教材已列入“十二五”部级规划教材。 6.专业管理机制建设改革与探索。将教研室管理转向专业管理。将原有的土壤、植物营养2个教研室合并,聘任了专业主任、副主任,实行专业主任负责制,在学院教学指导委员会领导下,加强与院教学秘书工作的协调与配合,完成专业的各项教学管理工作;全面负责专业建设,主动研究社会对人才的需求,专业建设的目标,规划具体可行。专业主任不仅负责教师教学活动的组织与质量监控,还负责学生的职业发展与主要学习环节的针对性指导,成为教与学的纽带,实现了以学生为本的人才培养质量的过程管理。 四、人才培养效果分析 近5年,毕业生一次性就业率分别为100%、92.3%、89.8%、98.8%及95.3%,平均就业率为95.2%。考研录取率在41.9%~63.5%之间,平均考研率为50.6%;考取211大学和中国科学院相关研究所的学生占60%以上。学生的基础理论扎实,科研能力强,受到在学单位的好评。在事业单位就业的学生比例为8.6%,企业就业的学生比例为40.8%,其中在肥料企业就业的学生比例为30.8%,占毕业生在企业工作人数的75.5%。到农业推广、环境监测、化肥企业工作的学生,由于专业技能突出,有较强的竞争力和社会适应能力,受到用人单位的欢迎。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业“GIS设计与开发”课程教学探讨 摘要:文章分析了资源与环境专业的培养目标和学科特点,结合笔者“地理信息系统设计与开发”课程的教学实践经验,先论述了该课程的目标,分析了该课程特点和阐明教学基本要求。在综合考虑学科专业背景和学生的知识背景基础上,探讨了本课程教材、教学内容、课程结构和考核形式。在先修课程调整、综合实习内容以及学生综合能力培养上给出教学意见,提高教学质量。 关键词:地理信息系统;软件设计;教学;资源与环境 教育部于1998年颁布的《普通高等学校本科专业目录和专业介绍》,将原土壤与农业化学、农业环境保护、渔业资源与渔政管理以及农业气象合并为农业资源与环境,属于环境生态类[1,2]。按照专业规范的要求,农业资源与环境专业的业务培养目标是:培养具备农业资源与环境方面的基本理论、基本知识和基本技能,能在农业、土地、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用、农业环境保护、生态农业、资源遥感与信息技术的教学、科研、管理等工作的高级科学技术人才[3]。随着本科专业目录的调整,农业院校的土壤与农业化学专业更名为农业资源与环境专业,其课程设置和教学计划也有较大的变化。各学校根据自身的实际情况,对有关课程设置的调整变化很大[4]。人类80%的信息都和空间位置有关,因此地理信息系统作为资源调查和评价过程中的重要工具,在资源环境专业中得到了充分的重视,因此越来越多的资源环境专业开设了地理信息系统和地理信息系统设计与开发相关课程。 从20世纪90年代开始,地理信息系统贯穿在数据采集、存储、处理、管理、分析及决策中,为越来越多的领域提供动态模拟、统计分析、预测预报、决策支持等服务[5]。在资源与环境专业的教学过程中以培养学生的GIS软件的应用能力为基础上,更加侧重培养学生的GIS系统的设计与应用开发能力,以提高学生解决不同实际问题的能力[6]。基于此,在本科教学方案中增设“GIS设计与开发”这门课程。目前“GIS设计与开发”作为资源与环境专业一门专业基础课,具有较强实践性、跨学科和领域等特点。针对资源与环境专业发展特点,本文讨论了“GIS设计与开发”课程设置目标的教学内容、教学方式和考核形式及其特殊性,先修课程调整、综合实习内容以及学生综合能力培养上给出教学意见,提高教学质量。 一、教学目标 如何实现专题GIS应用系统,提高GIS应用水平和效益,本课程就是在这样一个环境背景下产生的。“GIS设计与开发”是资源与环境专业学生的一门应用性很强的课程。该课程是在完成地理信息系统原理、遥感导论、数字图像处理、GPS原理、地图学、C语言、Windows程序设计、数据库原理等基础课程之后,综合GIS、RS和GPS理论与计算机科学理论,以满足特定的应用要求。遵循地理信息标准,运用软件工程思想和方法,结合地理信息自身和相关应用领域的特点,设计和开发具有明确目标的信息系统。学生通过这门课的学习,掌握GIS设计与二次开发的基本原理、方法和工具,使学生具备地理信息系统二次开发的能力,熟悉空间数据库设计的基本原理和方法,了解应用项目开发中组织和管理涉及到的基本概念和策略,提高运用所学知识解决资源与环境专业方面实际问题的水平,为毕业设计和后续其它课程的学习夯实基础。 二、课程特点与基本要求 1.课程特点。(1)“GIS设计与开发”是一门具有学科交叉性特征的课程。该课程本身涉及到地理信息系统原理、地图学、遥感原理、软件工程、数据库原理、Windows程序设计、数学建模等多个学科的内容,具有较为明显的学科交叉性。就资源与环境专业而言,设计与开发更加侧重数据的分析、处理和表达,因此在课程中更加侧重数据的分析和制图表达上,但是对一些基本的功能的要求也必不可少。故此,资源与环境专业在“地理信息软件设计与开发”上应该兼顾所有的基础学科,同时对数学建模相关课程有深入了解。(2)“GIS设计与开发”是一门不断发展的课程。GIS基础软件与应用软件受到计算机软硬件技术的更新而不断发展的,这也对GIS软件设计与开发也提出了更高的要求。在教学中要不断吸收新兴技术,在教学过程中指导学生查阅与GIS软件设计和软件设计有关的新兴资料,把握GIS的前沿动态。在教学过程中,适当的提出问题,调动学生积极查阅图书文献资料,培养学生积极学习态度和自学能力。(3)“GIS设计与开发”是一门实践性很强的课程。要进行GIS软件设计必须在软件设计模式、集成开发环境的运用、软件编码等方面都较好的基础,强调理论和实际应用的结合,根据具体情况解决具体问题。要求将设计与开发的理论与方式用于具体实践工作中。在教学过程中设计了单独的“地理信息软件设计与开发”的实验课程。实验课程采用分解知识点进行训练和综合训练解决实际问题的能力。 2.基本要求。学生较好地掌握地理信息系统项目组织和管理的特殊性和相关理论,学习GIS软件设计的方法,理解其特殊性,为地理信息系统的设计与开发奠定基础。能熟练运用一种程序语言和地理信息系统基础平台进行二次开发。掌握GIS软件的二次开发的基本原理,熟悉组件式GIS软件开发的基本架构,了解目前主流组件库的基本特征,具备开发GIS基本功能的能力。能使用C#和ArcEngine进行GIS组件式二次开发。掌握如何将地理信息系统与应用模型及其他系统集成综合解决和处理问题的基本方法,达到会设计与应用的目的。 三、教学设计 1.参考书选择。由于“地理信息软件设计与开发”这方面的教材比较少。教学过程中涉及到软件设计的基本原理与方法,在教学过程中选择Ian Sommerville编写的《软件工程》部分内容为指定阅读材料;同时考虑到GIS软件设计过程中的共性和特性,理论教学选择吴信才等编写的《地理信息系统设计与实现(第二版)》为参考书;课程是实验采用ArcEngine进行二次开发,因此参考相关的二次开发教材,主要包括ArcEngine开发帮助、类图等。同时给出部分图书清单,要求学生自学完成C#程序设计和设计模式等相关知识。 2.开发环境。学生的先修课程包含C语言、数学建模及Matlab等课程。然而除了个别学生自学了VC程序设计之外,大部分不具备VC的开发能力。如果为了可视化编程选择VC,则在有限的课时内,学生将投入大量精力来学习VC及MFC的基本开发技能。Matlab软件是国际公认的最优秀的科技应用软件。考虑到资源与环境专业背景,Matlab能在GIS开发中能够很好的挖掘和分析资源环境数据。但是考虑到GIS需要管理海量的空间数据,然而常见的空间数据Matlab不能进行直接的支持。因此Matlab不能作为本课程的主要开发环境。结合学生现有的开发基础,以及.NET在界面设计和面向对象的优势,因此本课程选择C#.NET作为高级语言开发环境。Visual Studio作为一个强大的开发环境,直接对C#等.NET原生语言支持。在Visual Studio 2010中对UML进行了支持,能够创建UML类图、活动图、序列图、用例图和组建图。利用对UML的支持,能够很好的支持在课程中的设计和建模。 在二次开发控件主要选择目前主流的ArcEngine提供的基本控件和类库。利用ArcEngine来开发实现GIS相关功能,而其他关于资源与环境的信息挖掘则采用Matlab来实现,并通过Matlab Builder将Matlab代码成为.NET程序集实现Matlab和.NET之间的互操作。 3.教学课程结构。“地理信息系统设计与开发”是我校资源与环境专业一门重要专业基础课。总学时为48,其中理论课程为32学时,实验课程为16学时。考虑到培养学生对GIS的实践能力,理论课程和实验课程比例达到了2:1,课程的教学内容如下表。 全部课程安排了16课时的实验,其中C#开发4个课时,基于UML的GIS系统设计4个课时,最后还有8个课时进行ArcEngine的二次开发内容。每次实验提交实验报告及相关的源代码和对应设计文档,用以检查教学效果,及时调整教学方案。 4.教学方法。“GIS设计与开发”教学主要借助多媒体等现代教学方法,理论教学配合对应内容演示,融合其它课程内容的方式。可以针对不同的教学内容采用不同的教学方式。例如,在讲解GIS软件设计的相关理论基础时,进行启发式教学,鼓励学生提出问题,诱导学生思考并解决问题。互动式教学是课程讲授的一种有效的教学方法,通过师生之间对同一问题的分析,促进对理论理解,对问题的分析方法理解,能营造良好的课堂气氛,提高了教学效果。研究式教学方法也很重要,采用研究的方式与激励学生查阅资料,了解未来的发展方向并阐述观点。 5.考核形式。为了培养学生的创造性思维、动手能力和综合素质,侧重应用开发的角度来对学生进行综合考察。本课程主要采用平时考核、最终试卷考试和实验考查三方面相结合的方式对学生进行考核。由于没有较完整的教材,教学过程中也采用了较多的新兴资料,因此在课程学习过程中要求学生查阅指定内容的文献资料,学生提交相关的读书报告,以此作为平时成绩考核标准之一;平时的出勤率和随堂提问也作为平时成绩一部分。实验课程考核包含实验完成代码、设计文档和实验报告三个部分,能较好提高学生的实践动手能力。考试内容包含了对学生对基本知识掌握程度的考察,还增加系统分析和设计讨论题。该类题目有较大的灵活性,能够考察学生综合素质,同时能体现教学效果。学生最终的成绩由3个部分组成:平时作业和出勤率占30%,实验占30%,期末考试占40%。 四、教学建议 1.调整先修课程。任何一门专业课的开设都建立在先修课程基础之上的。资源与环境专业在先修课程中虽然学习了“地理信息系统”、“遥感导论”、“数学建模”等课程。然而在理论教学课程中发现,学生对GIS的基础知识理解不够深入。如在简介空间查询时,需要先讲解空间拓扑的相关知识,才能进一步简介基于空间的查询方式。其次,学生在实验课程中动手能力表明,通识教育的高级程序语言现在还是侧重基本语法,导致学生的应用开发能力难以满足GIS开发的基本要求。因此,在通识教育过程中改变课程教学侧重点,使之更加符合资源与环境专业的学习,便于后续课程的开展。 2.增加综合实习。“地理信息系统设计与开发”是一门应用和实践较强的课程,同时其中的软件过程管理的内容又过于抽象,学生很难同时掌握基本的开发方法和软件过程管理。因此增加2周(80课时)的课程实习。集中时间让学生完整完成从设计到开发实现的过程,让学生巩固学习的GIS软件的设计方法,理解软件过程管理,同时强化学生的开发能力。在实验课程中学生掌握了基本的设计理论知识和程序开发技能。通过综合实习,能将学过的知识综合起来加以应用,既培养学生的动手能力又加强学生的创新意识。实习将学生分为2个实习目标,每个内容约30人,其中包含5个实习小组,每个小组5~6人,每个小组围绕实习目标完成不同的任务目标,由组长控制整个开发过程协调组员之间工作,在80课时内完成小型的GIS系统的设计与原型系统的开发任务。通过实习使得学生将基本的理论与应用开发联系在一起。 3.培养综合应用能力。本校的资源与环境专业主要研究方向有土地利用规划、流域管理、土壤与环境污染评价、防治与规划,耕地肥力管理、专家系统开发等。学生在毕业后,有很大一部分就转到了相关应用领域工作,把GIS作为处理该领域的一种工具。在先修课程中主要是利用Matlab、SPSS等软件对资源环境信息进行挖掘,同时也采用ArcGIS中的ArcTool工具包进行空间分析。因此在课程培养中需要结合上述的内容,需要培养学生综合统计和空间分析知识来解决实际问题的能力,使得学生能够为今后的工作和继续深造打下坚实的基础。 五、结束语 GIS的发展为资源与环境的飞速发展注入了新鲜的血液,提供了新的契机。在资源与环境专业设置地理信息课程是顺应时展趋势的。“GIS设计与开发”是资源与环境专业的一门重要课程,具有理论抽象和实践较强的特点。因此,要改变传统教学观念,不断改进教学方法,适时的调整和更新教学内容,充分调动学习的主动性,提高学生的综合运用能力,力争培养出具有良好专业基础的地理信息应用人才。 农业资源与环境论文:提高农业资源与环境专业本科教学质量的途径 摘 要 农业资源与环境是为促进我国现代农业发展,在土壤肥料高效持续利用与生态环境保护领域培养高层次人才的专业。提高本科教学质量,本科生综合能力的提高是核心,系统的学科建设是基础。结合新疆农业大学特色专业建设,从学生、教师、院校和社会资源等多个方面分析了提高农业资源与环境专业的本科教学质量的若干途径,并列举了一些经验。 关键词 农业资源与环境 本科教学 社会资源 农业资源与环境专业是教育部的《普通高等学校本科专业目录(2012年)》中的506个专业之一,也是12个学科门类中农学门类的27种专业之一,隶属自然保护与环境生态类。这一专业主要由1998年以前的土壤与农业化学专业组建发展而来,目前全国共有53所高校设置该专业。①专业课程包括土壤学、植物营养学、土壤地理学和地质地貌学等。以这四门课程为例,结合我国农业资源与环境学科发展和人才培养现状,总结了提高我国农业资源与环境专业本科教学质量的若干途径,并列举了新疆农业大学农业资源与环境特色专业建设的一些经验。 1 加强农业资源与环境专业建设的重要性 农业现代化是我国全面建成小康社会的短板。我国高等农业教育正在面临重大的发展机遇。2012年2月中共中央国务院印发了《关于加快推进农业科技创新持续增强农产品供给保障能力的若干意见》,这是2004年以来的第九份关注农业的中央一号文件。《意见》中指出要振兴发展农业教育,办好一批涉农学科专业,加快培养农业科技人才。农业资源与环境学科强调农业水土资源的持续高效利用,以及基本农田的生态环境保护,对于发展高产、优质、高效、生态、安全农业至关重要。 我国农业资源与环境专业教学与本科生培养状况不容乐观。近年来,我国高等院校招生规模不断增加,高等教育毛入学率不断攀高,2011年为26.9%,预计2020年将达到40%。高校扩招导致本科生就业形势严峻。本科教学一方面要按照“宽口径、大视野”的培养目标,适应经济社会发展需要,另一方面强调厚基础,结合地域特色加强自身优势学科建设,同时还要兼顾扩招带来的实验室、师资队伍规模相对减少等问题,这些都给本科教学带来了新的挑战。课程调整压缩了传统科目的必要内容。以土壤学为例,1979至1986年开展了全国第二次土壤普查,其后没有全国范围的土壤调查,教学中多年来对土壤剖面描述不重视。而美国每年都举办全国范围的大学生土壤剖面野外判读比赛。土壤微型态、土壤发生、土壤地理、土壤分类等是国际土壤科学研究的重要基础领域。本科生野外试验技能训练不够,就不能为科研院校培养优秀的研究生生源,进而影响和制约学科的进一步发展。 2012年5月,教育部组织实施了“中西部高校基础能力建设工程”,旨在振兴中西部高等教育,提高人才培养质量,使中西部一批本科高校的实力得到较大提升。入选该工程的100所高校中,有14所设置了农业资源与环境本科专业,这是全面提高这一学科教学质量和系统地发展该学科的重要契机。 2 提高本科教学质量的途径 2.1 明确学生是教学和实践创新活动的主体 本科教学质量的提高,归根结底体现在学生专业技能和综合素质的提高上,体现在学生的学习、实践、创新和创业能力的进步上。从严格课堂纪律入手培养学生严谨的学风和良好的生活作息习惯。课堂教学中要注重科普知识的普及,以及激发学生的学习兴趣和热情,促进学生主动、自主学习;要多给学生提供参与课堂讨论、表达自己理解和新奇独特观点的机会,启发学生的创新思维。实践教学环节包括实验课程、毕业论文设计、社会调查等。依托大学生科技创新项目,让学生参与到科学研究工作中。总之,应该通过合理的课堂教学安排,使学生在德、智、体、美、劳等各个方面都得到锻炼。突出学生能力的培养,弱化以单纯的背诵记忆为主的笔试考核。 2.2 打造精品课程和加强系统的学科建设 从事科学研究、加强系统的学科建设、与提高课堂讲授效果三项内容是统一的。2003年教育部了《关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》,由此启动了国家精品课程建设,其内涵是具有一流教师队伍、一流教学内容、一流教学方法、一流教材、一流教学管理等特点的示范性课程。精品课程建设强调科研与教学的紧密结合,需要发挥科研课题和学术研究在教学中的带动引领作用。农业资源与环境学科的课程教学内容,有些还不很完善,一些教材内容也不能反映学科的进步。这就需要选取多本参考教材,同时在撰写科研论文和科研课题选题时,广泛查阅文献,及时补充更新教学内容。必要时适当增加新的教学章节,如讲授土壤地理时,可用单独一节讲授土壤微形态,使教学内容反映土壤学发展的全貌,开拓学生的视野,增加学生对成土过程微观机制的理解。 2.3 加强不同院校之间的教学经验交流与沟通 近年来,全国农业资源与环境本科教学指导委员会、中国土壤学会教育工作委员等组织经常举办研讨会,关心农业资源与环境学科的本科教学工作。应该协调共享不同地区高校特色的教学资源,如《土壤地理学》需要讲解我国不同区域的土壤,结合野外景观照片讲解会更生动,可以不同省份自治区的高校协调分工,共享教学使用的幻灯片课件,使全国该专业的本科生受益。通过馆际互借,共享不同学校的图书馆的藏书资源。丰富完备的专业图书可以为本科生检索查阅文献、扩展学术视野提供基础。 2.4 利用社会资源为学生创建第二课堂 网络与多媒体技术可以促进优质教学资源的共享。如广东省生态环境与土壤研究所、西北农林科技大学等单位有土壤博物馆,可以通过建设数字博物馆,供其他教学单位远程参观学习。需要将图书馆、博物馆、地质公园、农业科技示范园及相关企事业单位等社会资源纳入到教学活动中,不仅丰富教学内容,还能为学生就业提供信息参考,以及培养学生了解适应社会的能力。土壤学会相关会议增加土壤学教育的议题,以及增加企业与本科生、研究生在参加学术会议的比例,为“产学研”三结合搭建平台。 3 特色专业建设的探索与实践 2010年新疆农业大学农业资源与环境专业入选了教育部第六批高等学校特色专业建设点(项目编号TS12543)。结合相关学者的思考、②地域特色和课程设置,确定了该专业本科生的培养目标:通过学习农业资源高效持续利用与环境保护、生态农业地质学、农业与气侯、遥感信息技术等方面的基础理论知识;使学生掌握土壤调查与制图、土壤与植物化学分析、测土配方施肥、土壤改良、农业资源与环境的调查规划与信息化管理等关键专业技能;为从事自然保护与环境生态、环境监测与评价、农业技术推广、土壤与肥料等方面的高等科研院所和相关企事业部门单位培养科研管理与技术应用复合型人才。同时,还需要根据往届毕业生的就业去向和当前社会需求,及时调整或适当修改培养目标和教学内容设计。 依托特色专业建设,不断改善和提高教学条件。如加强实习基地建设,为校园内的纪念碑、石刻等岩石标本命名,组织编写《土壤地理学》和《地质地貌学》的野外综合实习讲义;推进标准化实验室建设,参照国家标准方法编写《土壤调查与分析规范》和学生使用的实验指导书;③参考相关图书和国际国内会议进展,补充教材中不能及时更新或不能反映新疆特殊地域的知识。开设大学生课堂论坛,采用启发教学和加强讨论的互动式教学。④适当增加专业英语内容,开展双语教学,让学生多读多翻译,提高学生的英语水平。收集科学纪录片和野外出差拍摄的照片,丰富多媒体课件内容,注重课件的美感,并增加自然灾害防治救灾知识。 教学改革充分尊重本科生的反馈意见。每学期发放调查问卷,让学生参与教学改革。通过作业和讲述学术论文,使学生在文献检索、论文写作、口头陈述、实验操作、与老师同学交流合作等多方面受到训练。 农业资源与环境专业具有一定的区域特色。新疆地处我国西北干旱区,以绿洲农业和草地牧业为主,以土壤侵蚀和土壤盐渍化为主要方式的土壤荒漠化面积较大。农业资源与环境学科在教学中要注重结合新疆经济社会发展面临的现实问题。系统地加强农业资源与环境专业建设必将为实现我国西部山川秀美培养大批优秀高层次人才。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业实践教学质量监控及评价体系研究 【摘要】实践教学是培养大学生实践能力和创新精神的主要途径,对人才培养质量有十分重要的影响。农业资源与环境专业是一个实践性非常强的专业,文章根据农业资源与环境专业的培养目标构建科学完善的实践教学质量监控与评价体系。通过具体实施表明质量监控与评价体系在农业资源与环境专业实践教学中的应用极为必要,但在应用过程中还需根据实际情况对评估的各项指标和主要观测点做出及时调整。 【关键词】农业资源与环境专业 实践教学 质量监控与评价 实践教学是相对于理论教学而产生的一种教学模式的概念范畴。就其内涵可以理解为配合理论教学,培养学生分析问题和解决问题的能力,加强专业训练和锻炼学生实践能力而设置的以学生活动为主的教学环节或活动性课程。它是课堂教学的延伸和检验,也是增强课堂理论教学针对性、实效性的有效途径[1]。实践教学是高等学校教育教学中的重要组成部分,是有效促使学生理论联系实际,在实践中学习,进一步深化课堂理论教学,完成培养“具有创新精神和实践能力的高级专门人才,发展科学技术文化,促进社会主义现代化建设”的高等教育任务的关键环节。农业资源与环境专业是一个实践性非常强的专业,国家最新颁布的新专业目录中规定,农业资源与环境专业的业务培养目标是:培养具备农业资源与环境方面的基本理论,基本知识和基本技能,能在农业、土地、环保、农资等部门或单位从事农业资源管理及利用,农业环境保护、生态农业、资源遥感与信息技术的教学、科研管理等工作的高级科学技术人才。因此,加强农业资源与环境专业实践教学质量监控与评价体系的探究,对于培养更具时代性和创造性的人才,实现高等院校农业资源与环境专业教育健康持续发展,具有重要的理论和现实意义。 一、建立实践教学质量监控与评价体系的重要性 实践教学是与理论教学紧密联系又相对独立的一种教学环节,是培养大学生实践能力和创新精神的主要途径,对人才培养质量有十分重要的影响。目前新疆农业大学教学质量监控机构主要是学校教务处组织的教学督导委员会,在监控内容上以理论课堂教学质量监控为主,实践教学质量监控主要在毕业论文(设计)环节,其它实践教学环节的质量监控与评价还存在明显不足。因此,加强实践教学质量监控与评价就显得非常必要和紧迫。 二、建立实践教学质量监控与评价体系的特殊性 1.实践教学时间的差异性 实践教学过程因实践环节不同而产生时间差异,另外对于同一环节的实践教学,由于不同学生的基础和能力有差异,其完成的时间差异较大。 2.实践教学内容与方式的多样性 实践教学包括实验课程教学、课程实习、课程论文、专业实习、毕业论文(设计)以及学生科研活动、社团科技活动、学科竞赛等第二课堂活动和社会实践等。由于实践教学内容的复杂性,环节的多样性,实践教学本身尚未建立起完整的科学教学体系,缺乏完整而又相对独立的实践教学计划,各实践课程和实验项目对学生能力培养的具体目标常常不明晰,实践教材比较缺乏。因此,在实践教材选择、教学方法、手段运用上,实践指导教师都存在很强的自主性和灵活性。 3.实践教学质量影响因素的不确定性 影响实践教学质量因素是多方面的,既有内部因素,又有外部因素。如:教师的教学态度、教学能力、技能水平和学生的学习态度、知识基础、技能水平以及实践教学设施、仪器设备的优劣、管理状况等都会对实践教学质量有影响,如何科学地量化这些因素的影响,客观地评价实践教学效果是一个新课题。 三、构建实践教学质量监控与评价体系的方法与措施 实践教学质量监控与评价体系是教学质量监控与评价体系整体中的一个子系统。为了确保实践教学质量监控与评价体系实施的有效性,必须根据各实践教学环节的具体特点,建立完善的教学文件、标准体系、制度和管理体系[2]。 1.建立实践教学质量监控与评价工作机构 根据实践教学质量监控的特殊性,构建结构清晰、职责明确的实践教学监控与评价组织管理体系,形成院、系、教研室(实验室)三级组织管理机构(图1)。在学院层面成立实践教学质量监控与评价领导小组、实践教学质量监控与评价专家组。教学质量监控与评价领导小组由学院党政一把手(担任双组长)、相关副院长、相关主要职能部门负责人等组成。领导小组负责审定实践教学质量监控与评价工作计划和实施方案,负责指导专家组和教学办开展质量监控工作,研究解决质量监控实施过程中发现的重大问题。实践教学质量监控与评价专家组是由具有丰富教学或教学管理经验且有高度责任感的教授组成。专家组对实践教学进行督导,深入现场听课、考察、查阅相关资料,并抽查学生实验技能操作等,发现问题召开研讨会进行专家“会诊”,把发现的问题及时反馈至院教学办。院教学办负责统一组织、协调,并收集、整理和分析各种反馈信息,从整体上规划、执行实践教学质量的监控与评价。 2.制订科学合理的实践教学文件 实践教学大纲和实践教学进度计划是实践教学的纲领性文件[3]。因此,应围绕人才培养目标,制订各专业实践技能构成及规范;根据专业技能规范要求确定实践教学环节或课程,制订实践教学大纲;按照学生能力形成的不同阶段和认识发展的基本规律,将实践教学大纲要求体现在教学进度计划中。人才培养方案、实践教学大纲、各实践教学环节质量标准由教研室讨论制订,系教学委员会审定,教学办审核报领导小组批准。实验教学授课进度计划、课程实习(见习)计划、专业实习计划等由指导教师草拟,教研室讨论审定,系教学委员会审核批准。 3.制订教学质量标准与评价管理制度 根据专业人才培养目标要求,构建实践技能模块,确定实践教学环节,制订各实践教学环节的质量标准。同时为了保证实践教学有序地进行, 还需加强实践教学质量监控与评价制度建设,规范教师和学生在实践教学活动中的行为,从而提高实践教学质量。 4.建立实践教学质量反馈机制 实践教学质量是一个逐步提高的过程,需要加强管理、建立教学质量反馈机制[4,5]。实践教学质量监控与评价专家组、系教学委员会和教研室要采取多样化的督导形式,对实践教学过程实行全程督导监控,及时发现问题,研究实践教学问题,提出解决问题方案,确保稳步提高实践教学质量。同时还要根据实际情况不断调整和完善实践教学质量监控和评价体系,充分发挥激励效用。 四、农业资源与环境专业实践教学质量监控与评价体系构建 1.实践教学质量监控体系 实践教学质量监控是一个多要素、多层面、多途径、全方位、全过程、全员参与的综合管理体系。这个体系主要由实践教学的管理监控、信息监控和督导监控三个子系统构成(图2)。 2.实践教学质量评价体系 实践教学质量评价体系的构成重点是实践教学评估指标和标准,对于包括实验课程教学、课程实习、课程论文、专业实习、毕业论文等多种形式在内的实践教学体系,该体系应当包括各种实践教学规范、可行的教学大纲、教学计划、实践教学指导书或手册、实践教学情况的综合考察指标、实践教学管理的量化考核指标和学生对实践教学收获的评价等内容,所以实践教学质量评价体系是一个综合性、总体性的质量评估体系。实验教学质量评价参考表1;课程实习和专业综合实习质量评价参考表2;毕业实习与论文(设计)质量评价参考表2和表3,建议评分比例为0.5:0.5。 农业资源与环境论文:农业资源环境类专业基础实验与实习教学改革与优化 摘要:专业基础课程的实践教学是高校“双创型”人才培养的重要依托。根据当代大学生的知识结构与接受能力,将实践教学的大部分内容交由学生自学,课堂讲授则以提纲式为主,重点解决难点和重点。这一教学内容与教学方法的改革与优化既保证了教学质量又有效减少了教学过程中的低层次重复。 关键词:实践教学;改革 资源与环境实验中心承担了安徽农业大学农学类各专业的土壤学、植物营养学和气象学等资源环境类专业基础课的实验与实习任务,课程覆盖全校农学类18个专业,三门课程每年覆盖的学生人数约5000人,在“厚基础、宽口径、重实践、显个性”的通识教育背景下,作为以提高学生动手能力为核心的专业基础实验与实习课程在农学类专业的地位越来越重要。但是由于扩招、培养模式与社会不接轨等诸多方面因素的影响,进一步增加了教学资源紧张状况,使得实验室超负荷运行,教学内容较为陈旧落后,评价体系缺乏客观的尺度,人才培养与社会需求之间不协调,导致毕业生不能适应用人单位要求,创新和创业能力缺乏,一方面增加了毕业生的就业困难,另一方面也浪费了社会资源,因此迫切需要对教学内容和教学方法进行改革和优化。 一、教学内容优化与整合 土壤学、气象学课程开设于二年级第一学期,植物营养学开设于二年级第二学期。安徽农业大学为一本招生高校,生源质量较高,农学类各专业的生源为理科考生,具有较好的自然科学基础,对认知性内容具有较强的自学能力;土壤学与气象学的基础内容在高中地理中已经有所体现,大学一年级的基础化学知识基本满足土壤学和植物营养学的化学知识需要,分析化学及其实验则完成了对学生的分析方法和手段的培训。基于这一知识背景,根据学时安排和农学专业对三门专业知识的一般要求进行教学内容的优化与整合。包括三方面: 1.实验与实习教材充实完整,提高教材的指导性作用。此前使用的实验与实习教材内容简洁,对于实验与实习所用仪器的性能、构造、特点、注意事项以及过程的介绍属提纲式一笔带过,对实验设计的原理、方法也非常简单,单纯依靠教材没有可操作性,因此实验与实习的细节内容必须由任课教师课堂详细讲授,耗用时间一般占总时间的一半左右。形成这一状况原因是因为在高校大规模扩招前,专业少、招生人数更少。高校在扩招前,安徽农业大学农学类专业共计6个,每年招生约330人,与此相对应的是,每一位专业基础课教师每学期基本只带一个班级的理论与实践课程,实践教学近乎为手把手的教授,学生的操作细节教师掌控充分,实践课程对教材的依赖较小,形成重实践轻教材建设的教学模式。这一模式不能适应高校扩招要求。实验与实习教材充实完整就是将实践教学内容尽可能地细化、完整。其做法就是结合气象学、土壤学、植物营养学等学科发展前沿与趋势与全国农林院校气象学、土壤学、植物营养学等专业基础课课程实验的教学内容设置,在分析我校农学类专业的专业课程设置特点的基础上,调整专业基础课的实验课程大纲,优化教学内容,编制较为详细的实验指导书,提高学生的阅读量。在具体内容编排上,就是将经典实验案例模式化,以该模式化案例为核心,将仪器的性能、构造、特点、注意事项以及实验设计的方法、原理、分析处理技巧等补充进教材,并对易出错的细节进行详细细化,使教材成为具有可操作性的指导书,使实验与实习的大部分内容与过程等均可通过教材方便查找。教材的充实和细化也促进了实验教材的建设和固化。在老师指导下有针对性地认知和解决容易出错的地方,即可较为完整地掌握。 2.实验与实习教学的精简。传统的实验教学,仪器与过程的培训、特点与特征的分析等讲授内容往往占一半左右的时间,通过补充和细化教材,学生依靠教材规定的步骤即可自行完成实验与实习,教师的讲授更多的是提出问题、指导和引导学生,精简和合并同类教学内容也就成为可能。土壤学、植物营养学和气象学实验经过精简合并,均由5~6个实验减少为3个,但由于大量的基础性知识交由学生通过自己阅读掌握,并在实践中要求学生直接应用,因此实践内容并没有减少,对基础知识、基本技能的要求没有被削弱。 3.教学方法的改进尝试及其困难。传统的实验教学仍是教师满堂灌,学生听后操作。往往教师已经精疲力尽,但学生仍然全然不明白,在操作中常见错误仍然屡见不鲜,在扩招之初仪器设备损坏率直线上升且居高不下。学生被动学习的状态是造成这一现象的重要原因。在高考制度下,一方面一张试卷定终身导致学生普遍重考试、轻实践,大部分学生缺乏基本的实验操作能力;另一方面,多年考试的重压已经普遍养成了被动学习的惰性,其表现就是更乐于机械地接受而缺乏积极思考的动力,这也是中国学生整体缺乏创造力的根本原因。未解决被动学习的惰性问题,要求学生在实验前精读实验指导书,撰写并提交实验预习报告,详细地说明实验的设计、流程、预期结果、分析处理方法等,由于研究生助教签字认可才可进行实践操作。随机抽取一个班级采用这一实验教学方法,与平行班级相比,其结果明显优于传统教学方式,但也存在一定的问题,主要表现在两方面:从预习报告本身看,内容趋同性强,显示抄袭现象较为严重;从实践结果看,除部分同学掌握较好外,大部分仍然难以摆脱惰性。 二、教学评价体系的改进和优化 专业基础课实验以提高学生对农学基础知识、基础实验的了解和认知为目的,因此专业基础课实验以验证性实验为主,以提高学生对基础知识的掌握为主,客观地评价存在一定困难,为此采取以下实验评价过程以增加评价的客观性:预习报告的完整性和科学性检查。在前一次实验结束前,安排学生对下一次实验的内容进行预习,并撰写预习报告,就实验的目的、原理、方法、使用仪器及结果分析进行全面分析,根据其分析的科学性、完整性和预习报告的认真性等判断预习效果。原始数据核查确认。由研究生助教指导学生对实验过程中产生的原始数据进行初步分析,在确认数据合理的情况下由研究生助教签字认可其合理性。在此过程中,既可以培养研究生的工作能力,又能够及时使学生发现实验过程中出现的问题,并进行解决,使学生的每一次实验都成为规范操作、培养能力的实验。实验报告评判。结合预习报告、实验数据,全面审查实验报告的合理性,根据其实验数据处理方法、结果分析的合理性,给以综合评判。 三、教学改革与优化引发的深层次问题 1.信息教学设备需求增加。压缩讲授时间、增加操作内容、增加综合性、设计性实验等改革措施,都不同程度的提高了对学生能力的培养,有利于“双创型”人才的培养,是“厚基础、宽口径、重实践、显个性”人才培养模式的基本趋势,有利于学生未来的创业和工作。但无论如何压缩讲授时间,实验原理与方法、仪器特性与操作等都不可取消,信息教学设备因可视性、反复性强,在基础知识、仪器细节等方面的教授中具有不可替代的优势,可以实现在不压缩教学内容的前提下压缩讲授时间。 2.实验前提交预习报告、试验后综合交流分析提高了学生的综合能力和素质,但增加了教学资源的需求,这不仅包括教师的工作量大幅度增加,教学场地、仪器设备的需求也呈增加的趋势。 3.研究生助教体系的建立有待于摸索。实践表明,研究生助教有利于提高实验教学的教学水平,也有利于研究生自身的能力提高,但研究生助教的性质如何定位、是否提供一定的工作补助等均有待于解决。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业校内实习基地构建与思考 摘要:教学实习基地是学生完成基本实习教学任务,培养学生实践动手能力、创新精神和创新能力的重要场所,是推进“学、研、产”一体化的重要载体。浙江农林大学“两园合一”的独特优势可为校内实习基地的建设提供丰富的资源。本文论述了农业资源与环境专业校内实习基地的建设目标、方案和构想,从专业认知型、专业提高型、专业应用型三个不同功能和层次建立综合实习基地,可为农业资源与环境专业提供综合实习平台,同时也为非农资专业相关课程提供实践实习平台,为培养创新和应用型的人才发挥重要作用。 关键词:农业资源与环境;实习基地;浙江农林大学 农业资源与环境是针对农业问题、资源问题、环境问题而设的专业,原国家教委于1997年对其它几个密切相关的本科专业进行合并而成的,隶属于农林本科专业中的环境生态类。我校于2007年新设农业资源与环境本科专业,首届毕业生已于2011年6月顺利毕业。与其他专业相比,农业资源与环境专业的实践教学环节显得尤为重要,特别是对农业资源的利用和保护方面,必须通过强化实践教学,让学生探讨通过生物、工程、农艺相结合的综合措施来提高农业资源利用效率的途径;通过预防、控制和治理环境污染和生态退化,着力建设具有良性物质和能量循环体系的生态系统,寻求农业资源最佳利用、人类社会与环境协调持续发展的方法、对策。近几年我们资源与环境类课程的实习主要是以校外实习为主,经费开支大,另外还存在一定的安全隐患。而我们“两园合一”(校园和植物园合一)的校园,本身具有的丰富资源,包括植物、水、土壤等,我们还未充分利用。如果能结合我们的课程特点,建设相应的集系统化、专业化、多功能化为一体的校内综合实习基地,一方面可减少不必要的野外实习开支,另一方面,还可以充分发掘和拓展校园作为综合实习基地的功能,使我们的课程实践教学真正融会贯通到“生态大学,天人合一”的办学理念中。 一、校内实习基地承担的主要教学任务 1.农业资源与环境专业相关课程:课程教学实习实践:地质学基础、气象学、土壤学、土宜学、水土保持、土壤污染与修复、植物营养学、作物栽培学、生态学、环境与资源信息技术、试验设计与统计、资源与环境分析测试(Ⅰ.土壤和水质分析、Ⅱ.农化分析)以及涉及废弃物资源化与肥料开发、土地管理学、微生物学等课程的专业综合实习;毕业实习。 2.全校性课程资源与环境类课程:面向环境科学、林学、园艺、植保、农学、园林、风景园林等专业开设的气象学、地质学、土壤学、植物营养学等课程的实习、实践教学。 二、校内实习基地建设目标 1.农业资源与环境专业相关课程的综合实习平台。通过调研和借鉴其他高校的经验,将本基地建设成为农业资源与环境专业学生资源与环境类系列课程的综合实践教学实习基地。可有机地结合和利用校内的气象、地质、土壤、水等资源,开设相关课程的实践实习教学;同时,通过与农学实习基地的整合,新建温室大棚等,可为学生提供植物营养、试验设计与统计、资源与环境分析测试、专业综合实习等课程的实践教学及科研创新课题提供平台。 2.非农业资源与环境专业学生相关课程的实践实习教学平台。兼顾其他专业气象学、土壤学课程的实习、实践教学,完善土壤学实践教学体系,力争通过几年的实践,将本基地建设成具有一定规模且相对稳定、可以长期使用的大学生实习实践基地、毕业生实习基地;通过努力,使基地成为未来人才培养和科学研究的核心基地,建成合作关系紧密,能与“产、学、研”一体化相结合的基地,为更好地服务浙江经济作贡献。 三、基地建设思路和方案 通过网络搜索、通讯交流等方式开展调研,对国内外院校特别是高校中具相同或类似专业的单位进行了咨询,对相同或类似专业的实习实践基地建设的基本情况进行了前期了解和分析。截止到目前,我们已经跟加拿大阿尔伯特大学、浙江大学、中国农业大学、南京农业大学、福建农林大学和中科院南京土壤研究所、浙江农科院等知名院所和高校开展了交流活动。根据整理的资料,选取有代表性的地点进行实地参观考察,总结他们的经验,完善我校资源与环境类课程的校内实习基地模式。 1.专业认知(科普性)型校内实习基地建设:主要是针对农业资源与环境专业学生的专业基础课、非农业资源与环境专业的土壤学系列课程的实践教学课程,如气象学、地质学、基础土壤学、岩石与土壤学等。利用校内现成的资源,进行“点”的选取和布控。通过对整个校园的调研,选取有代表性的土壤地块和剖面观察点,同时在这些点布置气象学实习的观测点,设立气象工作站。 2.专业知识(以理论、技能水平提高为主)提高型校内实习基地:主要是针对农业资源与环境专业学生的专业必修课如土壤学、植物营养与诊断、肥料加工与制造等。“面”基地,以全校区土地包括官塘农学实验基地为基础,进行资源整合与利用;“点”基地,在校区内安排2000m2左右的现有空白地,(其中含温室大棚),用于长期定点观察、分析,安排主要内容有植物营养研究方法、主要植物营养元素缺素症、植物对施肥的反应、不同经营方式对土壤质量的影响等。 3.专业知识应用型校内实习基地:主要针对试验设计与统计、专业综合实习等课程。利用建成的实习基地,让学生自己设计方案,进行试验小区规划,布置试验,进行专业综合实习的实践活动。 4.实习实践基地建设质量与质量监控评估:以资源利用、环境保护为核心,以资源与环境类课程的实践为主线,基地的选择要有利于学生优质培养、保障实习实践的完成,还要有利于实习实践质量的不断改进与管理等。实习基地要定期检查,充分发挥实习基地的功能。根据实习基地的具体情况编制实验实习教材,形成完整的实验实习课程评价体系,实现我校资源与环境类课程实践教学的规范性、科学性。 四、下一步建设思路 一个学校的办学需要有特色,专业特色是学校办学特色的体现,所以,我们应该也必须有自己的实习基地,应对浙江省实际及经济发展和人才需求,建设我校有特色的实习基地。浙江大学的农业资源与环境专业,其基地建设为针对农业种植业,培养一流人才。我们学校朝着农林大学和生态大学的办学方针发展,培养生态性创业型人才,所以,实习基地的建设应不仅有利于学生专业知识的认知、巩固和提高,更应强调实际实用,农业、林业兼顾。考虑到目前我校实验用地紧张,部分实习内容可与农学、林学等专业实习基地相结合来进行。考虑到基地建设的长期性和目前经费(可能)的有限性,实习基地建设需要校内基地和校外基地同时进行。我们邀请了浙江大学相关资深教授进行指导,开展野外实习实践基地选址和基地踏勘与分析、走访他们已有的实习单位和实习基地等;同时,我们自己还利用多种机会对实习基地进行了考察。校内实习基地是一项长期的任务,需要学校从资金、人力物力等方面给予持续的支持,这样才能逐渐将我们的实习基地不断完善,使之为我校农资专业以及相关专业的实践教学发挥更大、更持久的作用。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业在黑龙江垦区实践心理转变探讨 摘要:根据农业资源与环境专业的特点和黑龙江垦区的实际情况,安排低年级学生进入垦区去与专业有关的地点进行实践、学习,结合学校的综合办学特色,较系统地研究了农业资源与环境本科学生在初步了解垦区后的心理感受,为以后学习和就业奠定基础 。 关键词:农业资源与环境专业;实践教学;大学生心理 0前言 随着社会的发展,大学生教育面临着前所未有的挑战,就业压力和对所学专业的迷茫导致了大学生进入大学后心理上的浮躁,本课题研究了在新农村建设和现代农业发展的新时代背景中,农科类本科培养目标如何具有更广泛的适应性,并使之涵盖现代农业发展的各个领域。 本论文是结合学校的办学模式,在农场农业发展和测土配方施肥的科技发展的基础上,安排在大学学习一年后的农业资源与环境专业学生利用暑假进入农场实践,通过对大学生实践后的心理转变的研究,寻找一种面向垦区 “培养高级农业科学技术人才”的模式,实践安排从共青农场土壤化验室、试验园区等实践开展,使大学生直接认识到农业资源与环境专业就业后所从事行业的工作环境。对于大学生人才培养目标定位,更好的了解本专业的课程体系设置、实践教学等都有很大的认识,特别是从今后在大学生活的心理定位会有很大帮助。 1 研究对象 黑龙江八一农垦大学每年都为农垦输入大量的人才,但是,由于入学新生对农垦认识不足,对于今后学习和就业取向方面往往从心理上会产生很大的迷惑。因此本文对这种现象做了系统分析。 2 学生心理问题研究 针对于研究和培养的学生为2010级农业资源与环境专业学生,由于该班有90%左右为外省或黑龙江地方学生,所以对于黑龙江垦区的农场比较陌生。同时对农业资源环境专业也比较陌生,因此,开学的第一学期产生对专业的迷茫心理。 3 垦区培养过程 根据农业资源与环境专业的特点和班级学生的实际情况,合理安排实践教学活动,将有助于学生专业素质的培养,2011年暑假的实践教学安排学生参观黑龙江垦区共青农场,通过学生到共青农场园区、土壤化验室、作业站等多个部门的实践,使学生真正认识了垦区,为以后参加工作打下良好的基础。根据农业资源与环境专业的特点,合理安排与专业有关的实习内容,让学生在紧张有序、科学合理的实践教学环境中将学校里所学的理论知识得到提升。现将实践教学的主要内容进行详细的描述。 3.1 参观化验室对学生心理引导作用 学生从高中进入大学,有种新鲜感,认为大学的实验是很实用的,但是,基础课、专业基础课的实验课让学生感到实用性不如想象的高,即使,进入高年级的学生也对实验没有目标性,所以实验课都按实验指导书的步骤按部就班的进行,对于整个实验的原理却不知道,这样不利于培养学生的实验思考能力,学生也会觉得实验毫无乐趣[2]。通过在安排大一学生到农场实验室参观,可以看到农业部测土配方施肥项目农场的标准化验室,在那里可以看到规范的实验操作,拓宽了学生的实验技能,真正感受到土壤工作者的工作环境,便于稳定学生今后实验课的心理,为以后参加工作打下良好的基础。 3.2 参观农场布置专业试验对学习的引导 农业资源与环境专业是以土壤农化类系列实验为主,另外生态环境类、遥感与信息技术类、微生物类等实验也是其所涉及的内容,为了更好了解和接触到这些知识,除了对农场的土壤化验室里土壤农化类系列实验实践外,在实践实习过程中还安排学生参观了农业部在农场安排的“3414”试验和2011年布置的肥料利用率试验,这不仅使学生了解到土壤肥料知识,还加深对黑龙江垦区三大作物:水稻、玉米、大豆的耕作认识,通过现场认知,引导学生对今后所从事的工作有很好的了解,为专业课的学习找到目标,使学生就业目标明确,心理负担降低,从而放下就业压力好好学习专业知识。 3.3 学生社会能力的培养 培养大学生社会能力是我国高等教育发展的重任,是高校人才培养的核心目标之一。其中调查研究能力是素质教育所要求的大学生必须具备的重要能力之一。目前高校大学生调研能力相对较弱,因此,根据农业资源与环境专业的特点,安排学生对农场的小城镇建设、农资市场以及配方施肥在农场中的影响等内容进行调研,调研安排以教师引导为主,学生自己制定计划,利用闲暇时间对农场、管理区、作业站(连队)、农户和肥料经销商进行走访调研,培养学生接触社会各行业人员,培养其社会交际能力。 4 分析与讨论 培养21世纪宽口径、复合型农业资源与环境专业的合格人才是时代赋予高等教育的使命,也是“农业资源与环境”专业业务培养目标的需要[3-4]。 黑龙江八一农垦大学是一所具有鲜明农垦现代化大农业教育和科研特色,以农为主、多学科协调发展的农业大学。学校非常重视实践教学环节,特别是农学院每年都组织学生进行一次大规模的实践实习,发挥实践教学作用,是学校培养创新型人才不可缺少的重要部分,也是学校持续稳定发展的必要条件。针对农业资源与环境专业培养目标和专业特色,积极探索实践教学研究与改革将为深入贯彻落实我校立足垦区,服务现代化大农业的办学特色打下坚实基础。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业环境监测与评价课程群建设 摘要:随着农业环境污染问题日益突出,农业环保类专业中环境监测与评价课程群建设,不仅关系到农业环境安全保障,也对人才培养提出了更高的要求。通过对课程群建设依据、建设思路和建设框架的研究,突出农业资源与环境专业环境理论与实践课程的系统性,建立以综合应用能力为本位确定教学内容结构的体系,为培养应用型人才提供可靠的保障。 关键词:环境监测与评价;课程群;建设 农业环保类专业中环境监测与评价课程群是农业与环境科学的交叉,主要研究运用环境监测技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用农业资源,防治生态退化和环境污染,以改善农业生态环境质量。下面针对我校农业资源与环境专业,对农业环保类专业中环境监测与评价课程群建设的依据、思路、框架、建设条件和存在问题进行分析和讨论。 一、课程群建设的依据 随着环境污染日益加剧,环境相关理论与实践技术不断更新。作为农业环保类专业,与环境科学、环境工程专业相比,存在很多劣势,需按照农科类环境专业在区域优势领域发展中农业生态环境监测与评价的人才需求,对《环境科学概论》、《环境监测》、《环境监测实验》、《环境监测实习》、《环境影响评价》、《环境规划与管理》课程进行内容优化,突出农业环境污染、监测、评价与管理的相关理论与技术的系统教学,培养学生成为当前农业资源利用和农业环境污染监测与治理的复合型人才。 二、课程群建设的基本思路 1.明确课程群建设目的,依据课程间知识点、方法、问题之间的内在联系为结合点,将理论和技能融合成一个面向问题和应用的知识空间,优化课程群教学内容。 课程群建设是以课程群为对象,对课程群相关内容进行整合设计,将课程设计与课程实施有效结合起来以提高教学效果。环境监测与评价课程群建设的目的是实现农业资源与环境专业培养目标,培养具有农业环境监测与评价的创新型、应用型人才,以便更好地适应社会需求。因此,课程群建设瞄准专业定位,与行业现状和发展相适应进行长远规划,以本专业生态环境领域人才能力培养为中心,以课程群优化整合为重点,以改革课程及课程间教学内容、教学方法与手段为主要内容,充分利用教学基本条件为保障,培养生态环境领域本科人才能力进行课程群建设。 2.遵循循序渐进的原则,按照由浅入深,先基础再综合的方式组织,教学内容随教学过程的推进而不断加深递进和拓展延伸,以整体、综合的科学思维方法训练学生的综合能力 以环境监测与评价综合能力培养为目标,通过环境科学概论和环境监测基础课程理论与实践教学模式夯实学生基本能力把握,利用环境影响评价专业特色课激励学生提高应用素质能力,挖掘环境规划与将管理专业教育课内涵拓宽学生理论联系实践能力体系,突出农业环境污染、监测、评价与管理体系的教学系统性,优化课程群教学模式。本课程群既有系统的理论研究内容,也有实践性强的实验内容,在教学上强调理论联系实际,打破以传授知识为中心的教学模式,转移到注重培养学生基本能力、实践能力、创新能力和促进学生个性与才能全面发展的教学模式上来,建立传授知识+培养能力+提高素质的新课程体系,突出农业环境污染、监测、评价与管理体系的教学系统性。 3.突出课程群实践定位,通过调整实验和实习教学内容,优化实践体系,强化教学过程课程群的教学目标是培养具有环境监测与评价知识和技能的专门人才,重在知识的应用与实践,故突出了课程群的实践定位,通过调整实验内容和优化实验体系,加强实践教学,在教学过程中遵循理论和实践相结合的原则,走知识理解提出问题实际操作总结分析实习应用深化学习的路子。 4.以科研带教学,积极指导与引导学生开展创新实践,完善学生创新能力培养体系 “国家中长期科学技术发展纲要(2006-2020)”中指出:防止水土流失、保护生态环境,建立合理的农林牧副渔复合生态体系。这突出了农业生态环境监测与评价在保护生态环境中的重要地位,课程组老师依据地域特色和科研基础,积极指导与引导学生开展相关研究与实践,培养学生创新能力。 三、课程群框架 农业环保类专业中环境监测与评价课程群是农业与环境科学的交叉,主要研究运用环境监测技术和有关学科的原理和方法,保护和合理利用农业资源,防治生态退化和环境污染,以改善农业生态环境质量。环境监测与评价课程群以宏观层面的农业环境问题为出发点,强化“农业与环境监测”、“农业环境评价与管理”等基本理论,结合农业、环境科学、环境监测技术、环境影响评价、环境规划学和环境管理学相关知识,系统地打造以保障农业环境安全为核心的环境监测与评价课程群。教学组织上,加强主干理论课与实践课之间的联结、递进与层级关系,减少重复与交叉的内容。课程群建设以增强学生的竞争能力、提高学生实践能力和创新素质、增加教学效率和农业资源与环境专业建设中的特色办学为目的,通过将相关的课程科学地整合,产生新的课程群,从而优化教学资源,实现课程建设的规模效应,强化农业资源与环境专业环境方面应用与创新能力的整体提升。环境监测与评价课程群包括环境科学概论、环境监测、环境监测实验、环境监测实习、环境影响评价和环境规划与管理6门课程。环境科学概论课程和环境检测课程是农业资源与环境专业的专业基础课,环境影响评价课程是本专业的专业综合特色课,环境规划与管理课程是本专业的专业教育课,环境监测实验和环境监测实习课程是本专业的实践基础技能培养必修课。课程整合优化后,将系统优化教学模式,强化学生实践能力培养,以基本技能为着力点,技术应用为主线,加强综合性设计性实验的实践教学,利用环境监测实验分成模块化教学,从根本上改变以知识为本位确定教学内容的做法,突出农业资源与环境专业环境理论与实践课程的系统性,建立以综合应用能力为本位确定教学内容结构的体系,为培养应用型人才提供可靠的保障。 四、本专业课程群建设条件 石河子大学于2003年开设“环境监测与评价”课程,并列为农业资源与环境本科专业必修的专业基础课。课程主要讲授大气、水体、土壤、噪声、固体废弃物、生物等主要污染物的监测分析技术方法,监测过程中的质量保证,以及环境监测技术发展趋势等内容。经过几年教学实践,已经积累形成了较完善的教学体系。2010年环境监测课程被评为校级一类课程。在该课程的推动下,教研室逐步加强和改革环境监测相关课程的建设。2011学年教研室教师所授本科生课程《生态环境科学概论》、《环境科学概论》、《环境监测》、《环境监测实验》、《环境监测实习》、《农业资源与环境专业概论》、《环境影响评价》、《环境规划与管理》、《资源环境研究法》被评为石河子大学优质课程。因此,环境监测与评价课程群建设可更好地优化教学资源,实现课程建设的规模效应,创办出颇具特色的农业环境教学。随着环境污染日益加剧,环境相关理论与实践技术不断更新。 五、本专业课程群建设中存在的问题 目前,环境监测课程体系较健全,但环境科学概论、环境影响评价、环境规划与管理课程教学内容均按照环境专业人才共性能力培养为主,农业环境污染、监测、评价与管理的相关理论还不够突出和系统,亟待课程系统整改,主要问题有:(1)教师对各课程内容及特点不够熟悉,课程之间知识点重复或脱节,教学内容与教学方法不配套,未与教学资源与条件有机结合,课程之间不能融会贯通,教学案例与实例启发性及与课程联系性不强。(2)课程组教师单打独斗,谈不上学生能力培养的系统性和综合性,学生由课程学习获得的能力系统连贯性不强,学期分散授课后教师仅强调本门课程的能力培养目标,未融合课程体系的教学目标。(3)环境监测课程实验和实习内容虽然经过多次改革优化,但对学生仅注重实验及实习结果,教学效果有待进一步优化,不能突出学生个人在实践教学过程中的综合能力提高。(4)学生创新能力仅依靠教师个人指导,没有发挥相关课程及课程组老师的指导优势,忽略了学科及教师优势的交叉性和互补性,局限了学生思维。 因此,本专业应针对环境领域共性职业能力(环境监测技术、环境评价方法)分析的课程群平台设计,课程群建设以“夯实基础―拓宽专业―创新提高”为主线,以“环境科学概论”、“环境监测”与“环境影响评价”必修课程作为课程群建设的理论支撑主体,以“环境监测实验”和“环境监测实习”为课程群建设的实践支撑主体,结合农业环境保护类专业环境监测与评价能力分析,依据专业培养目标和社会需求要求,选择相关课程,以“环境规划与管理”选修课程为专业方向拓展核心课,从而为基层培养应用型创新人才,有助于学生能力培养和就业需求,实现岗位需求和能力培养、课程内容与人才培养、就业相结合。 农业资源与环境论文:GIS技术在农业资源与环境领域的应用进展 摘要 概括性地从农业资源管理和农业环境评价两方面介绍了GIS技术在农业资源与环境领域的应用,提出构建包括农业信息管理系统、农业决策支持系统和农业生产管理系统的农业地理信息系统,为深入研究GIS技术在农业中的应用和农业地理信息系统开发建设提供参考。 关键词 GIS;农业资源管理;农业环境评价;农业地理信息系统;应用 地理信息系统(Geographic Information System,简称GIS)是在计算机硬软件的支持下,获取、存储、管理、分析和利用空间和地理信息的高新技术[1]。农业系统是一个高度复杂的自然-社会综合体,系统内的农业资源与环境要素在时空上的复杂性和变异性极强,GIS技术凭借其特有的空间信息管理与数据处理分析功能成为了农业信息化及现代化强有力的分析和决策辅助工具。 在国外,20世纪70年代GIS技术就开始应用于农业领域。90年代以后,GIS在农业领域的应用不断深入和普及,国外GIS技术在农业的应用不仅范围广、程度深、水平高,而且将“3S”技术有机地结合在一起,发挥集成优势,及时有效地解决农业生产和管理中的实际问题。我国从20世纪80年代中期才开始将GIS技术应用于农业领域,尽管与国外相比起步略晚,但部分研究成果已应用于农业生产,取得了很好的经济效益[2]。 1 GIS技术在农业资源管理中的应用 1.1 农业区划 GIS技术是开展农业气候资源分析与区划的重要手段,利用GIS数据库可以对多尺度、多源的农业资源数据进行采集和管理,利用GIS的空间分析功能可以将现有的资源、经济数据库和遥感影像获取的信息在GIS软件中进行叠加分析,运用GIS软件中提供的各种评判方法和模型,可进行不同区划方案的动态模拟与评价,制作农业区划图,以更加直观的形式展示区划结果。中国气象局预测减灾司于2000年组织江西省等7个省(市)气象局联合开发了“农业气候资源和区划信息系统”,用于制作农业气候区划[3]。当前GIS技术在农业区划方面的应用已日益成熟,国内学者将GIS的空间叠加分析功能与传统区划方法相结合,广泛应用于枸杞、烤烟、猕猴桃、火龙果、葡萄、荔枝等经济作物的农业区划工作中,为当地农业生产决策提供可靠的依据。 1.2 农业土地质量评价 利用GIS技术能够将地形、土壤性状、土地利用、环境变量等方面的空间和属性数据进行整合,通过建立各种数学模型,利用空间分析功能分析运算,进行农业土地质量的多因素综合评价,为土地利用、规划、管理提供决策依据。国外从20世纪70年代开始利用GIS技术进行土地质量评价,国外学者主要是将GIS技术与模糊逻辑技术[4]、神经网络方法[5]、遗传算法等人工智能方法结合[6],进行农业土地质量评价。GIS在我国农业土地评价中的应用起步较晚,20世纪90年代才开始大量利用GIS技术进行评价,主要用于耕地地力评价[7]、农地适宜性评价[8]、耕地生产潜力评价等[9]。部分学者利用GIS的路径分析、缓冲分析等功能提取区位条件因素[10],丰富了评价指标,使评价体系更加科学合理。 1.3 农作物估产 利用GIS和RS对作物区遥感影像进行处理分析,可获取粮食产区播种面积、作物类型及作物生长态势和环境变化等信息。在充分分析各影响因素对作物的相互作用关系后,利用GIS的模型功能,构建不同条件下(土壤、气候、环境条件)作物生长模型和多种估产模式,估算出大面积的作物产量,并提供数字化、图像化的农情。国内外农作物估产研究的重点有两方面,一是利用GIS技术辅助确定农作物的种植面积[11],另一个是利用遥感影像提取的归一化差分植被指数[12]、光谱植被指数[13]、收获指数[14]、温度植被角度指数等指数在GIS中与气候或地理要素进行叠加分析[15]。 1.4 土壤养分管理 在大面积的生产管理中,土壤养分的空间变异性和气候变化的不一致性等问题给平衡施肥、合理施肥带来很大的困难。GIS在土壤养分管理方面的应用主要是利用GIS技术对农田土壤进行调查、采样,结合地统计学知识进行区域农田土壤养分空间变异特征分析[16-17],在此基础上进行土壤养分管理分区[18-19],并可结合气候变化、预测系统等构建施肥推荐系统,为施肥决策和管理提供服务[20]。 2 GIS技术在农业环境评价中的应用 2.1 农业灾害评价与预测 GIS技术为农业灾害评价与预测提供了新的手段,在GIS技术支持下,将获取的灾情信息与地面现实信息有机结合,能够实现对区域内灾害发生的基本规律、时空分布特征的综合分析评价[21]。另外,通过构建灾害风险模型可进行灾害风险评估与区划[22],并利用空间插值功能对灾害发展趋势进行预测[23],如对旱灾、涝灾、作物病虫害等农业灾害的预测预报,可为防灾减灾提供分析对策。以GIS为二次开发平台,集成人工智能技术、决策支持系统等开发构建的农业灾害预测防治专家系统[24],让农业灾害防治工作变得简单易行。 2.2 农业面源污染分析 农业面源污染具有分散性、空间异质性等特征,GIS技术凭借其强大的空间信息管理、空间分析、可视化等功能,成为了研究面源污染的有效手段。利用GIS技术可以对农业面源污染的时空分异性进行分析,直观地反映其时空动态变化情况[25-26],与其他模型集成还可进行农业面源污染排放量的预测[27]。以GIS作为二次开发平台,建立农业面源污染信息系统[28],更能实现信息、管理、分析和预测。 2.3 农业生态环境评价 农业生态环境评价是对某一区域的农业生态环境状况的优劣进行定性和定量的描述,在GIS中可实现生态环境信息的快速获取及空间数据的分析处理,利用GIS模型功能建立农业生态环境评价模型[29],评价区域内农业生态环境的现状[30],分析其动态变化和发展趋势[31],为决策和管理提供依据,实现农业资源的可持续利用和农业环境的保护。 3 农业地理信息系统的建设展望 随着GIS技术的不断成熟,其在农业资源与环境领域的应用已越来越广泛和深入,建立综合的农业地理信息系统愈加必要,将“3S”(GPS、GIS、RS)技术和农业专家系统充分集成,构建具有人工智能的空间决策系统将是未来的发展方向。农业地理信息系统应该将“3S”、通信网络、计算机、自动化等技术与农学、气象与气候学、土壤学、地理学等基础学科紧密结合,形成一个可对农作物、气候、土壤等信息进行定期获取、动态分析和诊断预测,并提出耕作措施及管理方案的系统。 未来的农业地理信息系统应该包括农业信息管理系统、农业决策支持系统、农业生产管理系统3个部分。农业信息管理系统是基础,统一采集和管理农业资源与环境的空间数据和基础信息,实现查询、更新、可视化等功能,并为农业决策支持系统提供数据支撑。农业决策支持系统是核心,对农业信息管理系统提供的数据进行整合,利用系统的分析、评价、评估和预测功能,为相关农业管理决策提供技术支持。如进行农业区划、农地适宜性评价、农业估产、农业生态环境监测、农业灾害预测与防治等工作。农业生产管理系统是重点,在农业决策支持系统提供的决策支持的基础上,结合专家系统,进行科学的农业生产管理,实现种植、施肥、灌溉等农业生产管理的精确化、专业化。如进行农作物种植作物类型和模式确定、精准农业变量施肥管理、灌区水资源优化配给等农田管理。 4 结语 中国是农业大国,农业在国民经济中起着举足轻重的作用,信息农业是农业现代化的重要发展方向之一。GIS技术是农业信息化及现代化过程中有力的技术支持,进一步深入开展其在农业资源与环境领域的应用研究非常必要,开发农业地理信息系统也将成为其研究的重中之重,它将指导农业生产、促进农业现代化、推动农业的高产丰收。 农业资源与环境论文:农业资源与环境专业环境监测课程教学改革探索 摘要:环境监测是农资专业重要的必选课,根据近几年来的课程教学改革探索,从优化课程授课学时和授课内容、完善教学手段和方法、改革成绩考核体系等三方面对环境监测课程教学体系改革进行了探讨。 关键词:环境监测;课程;教学改革 教育部在1997年本科专业目录调整中,将原土壤与农业化学、农业环境保护、渔业资源与渔政管理以及农业气象合并为农业资源与环境专业(以下简称农资专业)。环境监测是面向农学院农资专业学生所开设的一门专业必选课程,该课程的主要任务是使学生掌握有关环境监测的基本理论知识;了解环境监测方案制定实施的原则;同时通过实践教学,提高学生的动手能力和专业综合素质。 长江大学自2003年合并成立时设立农资专业并开设环境监测课程,根据专业特点和教学资源条件,针对该课程理论与实践并重,且对实践技能要求高的特点积极进行教学改革。经过多年的探索并学习有益的经验,在课程学时设置、教学内容、教学方法和手段以及成绩考核方面都取得了较大的进步,初步形成了一套适合于本专业特点的较完善的教学体系,教学效果良好。 一、调整优化课程授课学时分配及授课内容 1.调整课程总学时及学时分配。环境监测课程原有总学时为40学时,理论课和实验课学时均为20学时。根据该课程特点及学科发展和人才培养需要,在重新修订教学计划时,将总学时调整为48学时,增加了8学时的实验课。在实践教学环节,将课程实习由0.5周增加到1周,即新增加0.5周用于完成2个综合性的设计实验。 2.优化理论课教学内容。我校农资专业环境监测课程选用教材为奚旦立主编的《环境监测》,该教材全面涵盖了当前环境监测领域的主要内容,但对本专业的学生来说则明显偏多。因此对课程内容进行适当调整:首先,对教学内容进行整合和优化,将各章节中重复的内容提取出来详细讲解一次即可,如水体、大气、土壤等不同环境要素中相同监测项目的测定等;其次,删减一些实际应用少、行业性强的监测项目,并注意与本专业已学过的《分析化学》、《仪器分析》、《土壤农化分析》等课程教学内容的区别和有机结合,如环境监测中的相当部分监测项目的测定原理和方法,对本专业学生来说已较熟悉,可适当删减。此外,随着我国近年来有关环保政策法规和环境标准的不断出台以及环境监测技术不断发展,及时调整、更新和补充课程内容。整合优化后避免了不必要的重复,为在有限学时下顺利完成教学任务奠定了坚实基础。 3.强化实践教学内容。《环境监测》是一门实践性极强的课程,其实践教学内容是课程教学的重要组成部分。因此,合理设置该课程的实践教学环节显得非常重要。基础性实验课方面,尽可能开设了有较强的典型性、代表性和一定的综合性的实验项目。通过实验操作增强了学生对实验原理的理解和正确使用监测仪器的能力。另外,原有的基础性实验课模式是以教师详细讲解实验原理和步骤之后学生按部就班进行操作,不利于学生对完整实验操作技术的掌握,目前的实验教学中教师主要是发挥指导性作用,实验全过程尽可能由学生独立完成,包括材料准备、试剂配制等。同时,改变传统的得到检测数据即完成实验的做法,要求学生对照实验结果查找问题、分析原因并及时评价,培养学生规范、严谨的实验作风。 环境监测除实验室中的检测外,还包括监测方案的制定、采样点布设、样品采集保存、监测技术的选择、数据处理等一系列过程。为使学生掌握完整的环境监测过程,增加了综合性设计实验,主要针对大气和水两个环境要素进行。大气环境综合性实验要求完成校园空气质量监测,水环境综合性实验要求完成受学校农场稻田总排水渠影响的太湖港河的水质监测。实验开始前,召集各组学生讨论、讲解各自实验方案,经老师指导修订成可行的监测方案。在实验过程中,对出现的问题进行分析,共同提出针对性解决方案。实验结束后要求各小组总结汇报,指导教师进行针对性讲评。通过综合性实验提高了学生的主观能动性和分析解决问题的能力,同时也培养了团队协作能力。 在课程实习中还组织学生到本地的环境监测部门进行实地参观和学习,使学生对环境监测工作产生最直观的认识,从而提高了学习的兴趣和积极性。同时还邀请监测站的技术人员为学生讲解操作规范、数据处理等内容,培养学生求真务实、标准规范的工作态度。 二、完善教学手段和方法 在充分把握课程特点基础上,通过实践和总结,初步形成了《环境监测》独特的教学方法体系。首先,坚持教师讲授、学生自学与师生共同讨论总结相结合的教学方法。理论课重点讲授各章节中重要的概念、监测原理及新技术等,与其他课程重复以及非重点的内容,则在给出提纲后由学生自学讨论,最后教师作必要的概括总结;实验课重点讲授实验原理、关键性的操作技能,对出现的问题,则通过师生共同讨论来分析查找原因,最后由教师作讲评和总结。其次,坚持理论与实践相结合的教学方法。通过合理安排实验课使其与理论课教学内容紧密衔接,促进理论知识的消化吸收,而对于部分抽象和难于理解的理论,则通过边做实验边讲解,最后进行理论总结方式进行,加深对理论知识的理解和掌握。再次,采用多媒体教学手段。在课件中引入大量图表、图片、动画等,提高了授课效率,弥补了理论课时不足,又使抽象的讲授变得更加直观、生动,增加了学生的学习兴趣。由于实验室仪器设备的更新速度跟不上新型仪器的发展速度,则通过仿真实验动画等生动直观地演示其工作原理及操作技术过程,从而快捷和高效地拓展学生的环境监测知识。另外还采用了其他多样化的教学手段和方法,如典型案例分析教学法、启发式教学法等。 三、改革成绩考核体系 成绩考核评定对学生的课程学习具有导向作用,考核应着眼于学生能力的培养和综合素质提高,建立更加科学合理的课程成绩考核体系是教学改革的重要方面。首先,根据教学学时和内容的调整,相应改革了考核的指标和权重,由理论考试占60%,基础性实验占20%,参观实习占20%,调整为理论考试占40%,基础性实验占20%,综合性实验占20%,参观实习占20%,提高了实践教学部分所占的比重。其次,改革了考核内容和方式。在基础性实验成绩评定中,在原考核依据上,增加实验结果误差分析及改进建议,提高学生分析问题解决问题的能力。在综合性设计实验成绩评定中,增加了监测方案制定的小组讨论汇报和监测实验全过程的总结答辩,既考核了学生的专业综合技能和创新能力,又培养了团队协作精神。完善的成绩考核体系不仅增加了学生对成绩的认可程度,而且增强了学生的课程学习兴趣,提高了学生的综合素质。 农业资源与环境论文:专业兴趣小组在农业资源与环境专业教学中的应用 摘要:通过对专业兴趣小组在农业资源与环境专业教学中的组建和实施效果进行分析,结果表明,专业兴趣小组在提高学生的创新能力、实际动手能力、自主学习能力和发挥学生主动性等方面起着极大的促进作用,是提高大学生综合素质的辅助教学模式之一,也是对提高教学质量,培养学生科研能力的一个有益探索。 关键词:专业兴趣小组;农业资源与环境;实施效果 农业资源与环境专业不仅要求学生具备扎实系统的理论知识,还要有较强的实际动手能力和良好的科学素质,为提高本专业学生独立思考和积极创新精神,培养学生的实际动手能力,在充分考虑本校农业资源与环境专业教学特点的基础上,我们在课堂教学之外开展了专业兴趣小组活动,该活动是以兴趣为指引,引领学生自主参与、积极投入到实践拓展中,创新本科教育辅助教学,培育高素质、综合型人才的新模式[1]。本文对专业兴趣小组在农业资源与环境专业教学中的应用进行探讨,为进一步创新该专业的人才培养模式提供科学依据。 一、专业兴趣小组的组建与运转 专业兴趣小组的实施是结合本科生导师制进行的,在综合考虑专业特点、导师研究方向和在研课题的基础上,确定多个具有专业特色的研究小组(果林营养诊断与施肥、荒漠生态系统碳氮循环、新型肥料的研制与开发、遥感与地理信息统、苜蓿高产高效生产技术、土壤生态等),这些研究小组相应地就是学生专业兴趣小组的方向,每小组由2~3名专业教师组成指导小组。在前期宣传教育的基础上,学生根据自己的兴趣,通过自愿报名和教师面试双向选择的方式确定6~8名小组成员,同时任命组长一名。专业兴趣小组成立后定期开展科研活动,包括组织学术讨论、邀请专家报告、实验进展汇报、旁听研究生开题和答辩等。组员主动参与导师科研项目并独立申请创新课题。 二、专业兴趣小组实施效果分析 1.激发学生科研热情,提高学生创新能力。创新精神的培养已成为目前高校教学改革的核心内容之一,专业兴趣小组作为课堂教学的拓展和延伸,在提高创新精神和创新素质教育中起着积极的促进作用[2],组员在参与科研活动的过程中,对本专业有了更深刻的认识,开阔了视野,重要的是激发了学生的科研热情、提高了学生独立思考和科学创新能力,学生学会主动思考,从生活中发现和专业相关的科学问题,通过查阅文献了解其意义,在此基础上提出相关科研小课题进行探索,在导师指导下确定方案,最终形成正规的大学生创新课题申报书并得以立项。如土壤生态兴趣小组的创新课题“地膜残留对农田土壤和作物生长的影响”是组员在支农劳动过程中发现地膜白色污染的严重性,从而提出这一设想的,而另一课题“连作对草莓产量和品质的影响”则是学生在观察到家乡草莓产量下降并且出现大面积枯萎后引发出的想法。关于“食用菌中重金属含量的测定分析”的提出则是源于生活中的细心观察和主动思考。在这一过程中学生通过查阅文献、整理综述、撰写申请书等科研基本功的锻炼,科研能力明显提高,更重要的是兴趣小组的科研氛围让学生逐渐体会到不唯师,不唯书,敢为人先,敢想敢做的创新精神。 2.转变师生角色,以学生为主体,真正发挥学生主动性。本次专业兴趣小组的实施是结合本科毕业论文进行的,组员从参与的科研活动中受到启发,获得灵感,然后根据自己的兴趣和专业对毕业论文进行选题设计。学生从查阅文献着手,独立设计实验并制定具体方案,从实验实施到结果分析、总结报告,整个过程都是以学生为主体,学生是主角,指导老师和研究生是配角,只起到外围指导作用。通过专业兴趣小组的训练,学生自己选题并设计实验,得到了比较系统全面的知识,并且学生在实验实施过程中需要不断解决遇到的问题,变静态学习为动态学习,变被动学习为主动学习,促使学生主动地思考问题、分析及解决问题,大大提高了学生的学习积极性,从而真正发挥学生主动性[3]。 3.搭建实践活动平台,有效提高学生的实际动手能力。当今高校本科教育以理论教学为主,学生参与实践动手的机会有限,“重理论轻实践”已经成为部分高校教育的弊端,因此,实践能力的培养也成为学校教学改革的主要内容之一[4],尤其是对注重实践能力的农业资源与环境专业来说,更要求学生具有较强的实际动手能力,兴趣小组在培养学生动手实践能力方面具有不可替代的作用。兴趣小组为学生的实践活动搭建平台,小组成员有更多的机会参与导师的科研项目,而且多数组员有自己的创新课题,为学生提供了大量的锻炼机会,充分调动了学生实践动手的主动性和责任心,培养了学生的动手能力和独立工作能力。 4.激发学生学习动机,有效提高学生自主学习能力。自主学习是指学生在老师的启发和指导下,充分发挥学习的主体作用,在整个过程中对学习目标、方法和策略等做出主动调节和控制,通过能动的、创造性的学习和探索活动,主体性发展的独立学习过程,其主要特征是学习动机由内部激发[5],因此,如何提高组员的兴趣至关重要。兴趣小组定期邀请专业老师作科研报告,在开阔学生视野的同时,激发学生的学习动机,相应地学生也真正成为科研实践活动的主体,所以他们就必须认真地查阅资料,考虑如何着手进行工作,学习目的明确,充分调动了学生学习的自觉性和积极性,增强了学生观察问题和分析问题的能力。另外专业兴趣小组在拓宽学生知识面、充分展现学生兴趣爱好、推动教学相长和培养团结协作能力方面也起到积极的促进作用。 三、存在问题 当然,在农业资源与环境专业兴趣小组组织实施过程中也存在一些问题,如怎样使更多的学生参与到兴趣小组之中,而不是少数学生的专利。如何使有限的经费保证学生实践创新活动的开展,如何加强兴趣小组和疆内兄弟院校的沟通交流,师资力量较为有限等。通过在本校农业资源与环境专业组建专业兴趣小组,开展研究性学习,提高了本专业学生的创新能力、实际动手能力和独立自主能力,因此,专业兴趣小组是提高大学生综合素质的辅助教学模式之一,也是对提高教学质量、培养学生科研能力的一个有益探索。
金属矿山论文:实时变形监测系统在金属矿山尾矿库安全监控中的应用 摘要:基于GNSS技术的实时变形监测系统,通过分布在尾矿库的各种终端感应设备,实时在线全自动监测尾矿坝各种数据的变化,一旦发现不正常现象将立即提出警示,评估尾矿坝结构的可靠性,为尾矿库的管理与维护等提供精确及时的数据依据,从而形成尾矿库安全监控、安全分析评价,安全预警,安全指挥管理系统,对尾矿库的安全状态进行实时的监测、分析与预报。 关键词:尾矿库 变形监测 预警系统 GPS 0引 言 金属矿山尾矿库的安全关系到矿山环境以及其影响区域内人民生命财产的安全[1]。 国务院将非煤矿山企业全面开展安全达标、强制推行先进适用的技术装备、强制淘汰落后技术产品等内容列入《国务院关于进一步加强企业安全生产工作的通知》(国发〔2010〕23号)中,并提出明确要求和政策措施。要求对三等以上尾矿库要在2011年底前达到安全标准化最低等级,2013年底前,所有金属非金属矿山和尾矿库要达到安全标准化最低等级,并明确要求100万立方米以上尾矿库要安装全过程在线安全监控系统[2]。基于GNSS技术的尾矿库安全监测监控系统的应用对于加强尾矿库的安全监管,掌握尾矿库的安全现状,减少尾矿库的事故发生具有重要意义。 1系统结构 高精度实时在线尾矿库变形监测系统由数据采集、数据传输、数据处理、分析预警、综合管理等五个子系统组成。该系统依托智能的软件系统,当金属矿山尾矿库监控对象出现异 常时,能及时预报预警,提醒企业尽快启动相应的处理措施及预案,保障尾矿库的安全运行[3]。 1)综合管理系统可有效进行用户管理、数据管理、系统运行管理,确保系统安全和数据安全,可方便进行参数设置、状态本地/远程浏览、数据本地/远程下载以及数据共享等。 2)数据采集系统采用多星多频高精度GNSS模块,可对变形体的实际性状实施高精度、实时、连续、自动监测,运用静态相对定位和动态相对定位两种数据处理方法,为判断变形体安全提供必要的信息,确保数据集准确。数据采集系统一般由基准站、监测站以及包括野外电源和防雷装置组成的保障支持系统组成。 3)数据传输系统可采用RS232、专线有线/无线Modem、TCP/IP、GPRS无线、CDMA无线、3G无线、UHF无线电台、无线网桥及其他无线网络等方式,组建方便灵活。系统不仅支持野外就地拖拽式下载,还能实现远程实时数据流传输和文件包下载。 4)数据处理系统可进行长时间连续实时数据处理,数据解算采用先进的卡尔曼滤波集成单历元整数解算法,轻松达到毫米级定位精度,确保系统运行稳定及数据的可靠性。 5)分析预警系统的数据分析处理能力强大,分析角度多、手段丰富,能计算三维位移分量及各向变形速率,自动生成变形历时曲线、变形分布图和多因素相关图;能根据实地地形数据生成三维仿真图形,并生成变形场等高图和渐变色谱图以及变形场实体任意剖面图;能综合其他相关监测数据进行初步综合分析与简单评价;能根据预设警界值进行风险判别并能实时以网页、短信、语音电话、警报声音、大屏幕显示等形式进行多渠道状态信息和预警信息的。系统基本结构如图1所示。 2系统功能及特点 2.1系统功能 1)系统1.5小时连续监测尾矿坝的水平精度优于±3mm、垂直精度优于±5mm,完全满足一般工程监测精度的要求; 2)系统能够进行长期、稳定、不间断运行,真正做到无人值守,操作简便,勿需进行手工重复劳动,可以节省大量人力物力; 3)能实现最高20Hz的高速数据采集,关键时候能完美再现监控变化过程的细节; 4)具有远程数据传输、远程状态浏览、远程系统设置以及数据管理、用户管理、安全管理等功能;网络通讯方式灵活,系统自动化程度高,可以方便实现远程控制、远程监测、远程数据下载与共享; 5)能根据实地地形数据生成三维仿真图形,能根据变形监测数据生成实体变形场等高图,并能生成变形场任意剖面图,这是传感器类、声纳类、光波类、影像类、频谱类监测手段不可比拟的; 6)能对变形监测数据进行初步分析与简单评价,并可根据数据的危险程度采用短信、网页、邮件、声音、大屏幕等方式和渠道进行分级,预警信息的,方便灵活[4]。 2.2系统特点 高精度实时在线变形监测系统具有目标明确、结构简单、流程清晰、功能完备等特点。该系统数据可靠、运行稳定,既能准确表达监测点的工作状态,也能对相关数据进行分析并提出初步风险评价,还能多渠道多形式适时分级预警信息,为矿山随时随地掌握尾矿库安全和决策部门在关键时刻的决策分析提供了坚实的技术支持与信息参考,具体特点有: 1)数据采集快:轻松实现高达20Hz连续高速实时的精密数据采集; 2)变形监测精度高:算法先进,能运用小波精密分析法对数据进行分析处理,实现单历元毫米级高精度连续解算; 3)硬件层次少:系统组成简单、结构清晰、运行稳定、维护方便; 4)分析手段多:能计算三维位移分量及各向变形速率,能自动生成变形历时曲线图、变形空间分布图、多变量相关图,能根据实地地形数据生成三维仿真图,并能生成实体变形场等高图或渐变色谱图及其任意剖面图; 5)信息快:能对变形监测数据进行初步分析与简单评价,并能根据预设警界值和实测值进行对比判别,及时进行多渠道多形式预警信息或状态信息的,随时随地掌握运行状态,真正实现远程监控和无人值守; 6)应用范围广:本监控系统不仅能应用于各类尾矿库实时安全监测监控,还可以在滑坡地质灾害监测、矿山边坡变形监测、矿山采空区沉陷监测、海涂吹填区沉陷监测、水库大坝变形监测、堤防渠道变形监测、深基坑及周边影响区变形监测、大型桥梁健康监测、高层建筑及大型场馆健康监测等领域中广泛应用。 3 系统应用 系统由库区监测终端(GPS)、网络通讯系统、监测数据处理服务中心、预警系统四部分组成,如图2所示。监测系统的典型配置方案可以有定期经济型、永久基站型、分体网络1型、分体网络2型、一机多天线系统等五种形式,以满足不同现场的需要。 该系统是全天候、全方位的,可以不受时间、气候的影响,建立尾矿库安全监控、安全分析评价,安全预警,安全指挥管理系统,对尾矿库的安全状态进行实时的监测、分析与预报,能确保尾矿库的安全管理,同时,提高安全监管部门对尾矿库安全管理这方面的能力,有效避免尾矿库事故的发生。 4结束语 长期以来,由于尾矿库管理监测监控系统不完备、监测监控技术落后、专业监测人员缺乏等原因,造成许多尾矿库的运行参数检测误差较大,难以及时掌控尾矿库的各项安全技术指标,这些都极大影响尾矿库的安全管理。基于GNSS技术的中海达高精度实时在线变形监测预警系统在尾矿库的实施和应用,全面提升尾矿库安全监管和日常管理水平,增强企业、社会、政府对于尾矿库灾害的预警响应能力。实践证明,该系统技术成熟、性能稳定、投资经济,应用前景广阔。 金属矿山论文:GIS在金属矿山地质灾害信息管理中的应用 摘要:以广西大厂锡矿山矿区为范例,在VB环境下进行组件式GIS二次开发,建立了金属矿山地质灾害信息管理系统,对地质灾害信息进行方便、快速、有效的管理。解决了我国金属矿山以往普遍采用的人工记录、档案管理模式中的管理不便、使用不便的问题。便于发现地质灾害与其他因素的内在联系,总结灾害发生的规律,对矿山的防灾、减灾以及灾害损失评估具有重要意义。 关键词:GIS;金属矿山;地质灾害;信息管理系统 1 引言 广西区南丹县的大厂锡矿是广西最大的有色金属产区,也是突发性地质灾害重灾区。以往对灾害信息资料的管理都是采用人工记录,档案管理的模式[1]。随着时间的推移,积累了大量的灾害数据资料,这些资料中含有大量有价值的信息,通过总结分析,可以找到地质灾害与其他环境因素的内在联系,发现灾害发生的规律,对当前矿山地质灾害的防治、预警和受灾损失评估都有很大的帮助。但档案式管理有很多弊端,翻阅和查找都相当费时费力,使得这些资源得不到及时有效的管理和利用,也难以发现其中的规律。地质灾害信息管理系统的开发,充分解决了档案式管理模式中的这些矛盾。 2 系统开发的目标 该系统的主要目标为:以广西大厂锡矿为示范矿山,以VB和组件式ArcGIS9.0为平台,开发大厂锡矿灾害信息管理系统,建立矿区地质资料数据库、图形图像库等,有效融合航天遥感资料、地面地质调查资料、矿山开发资料和地理资料等,达到动态、多维的反应灾害地质体的现状和演变过程,判断灾害地质体发展成灾的趋势。实现快速的灾害信息采集、存储、管理和检索,预测灾害突发成灾的影响范围和对矿山与周围地区的影响程度,进行概略的损失评估,为矿山灾害风险管理提供信息。 3 系统的总体架构设计 系统总体架构如图1所示,主要包括矿山属性数据管理、矿山空间信息管理、地质灾害三维模拟三大模块。 4 数据结构设计 数据是整个信息管理系统的基础,数据结构设计的优劣直接关系到整个信息管理系统的运行性能。地质灾害的数据的物理组成包括空间数据和数据库数据。针对矿山地质灾害数据的特点,确定使用如下几种数据结构:MXD地图文件、SXD三维场景文件、数据库文件、数据表、图层、图元。 文件是本系统管理的最高层对象,以矿点为单位,每个矿点建立一个MXD地图文档、一个SXD三维场景文件和一个Access数据库文件。 图1 系统的总体架构图 数据表是纪录同一类型信息的数据的集合,是组成数据库的基本单位。根据数据性质,本系统对不同类型的信息数据设计了对应的数据表[2],见图2。 图2 数据表构成图 图层是表现同一类主体的要素集合,是构成地图文档的基本单位。不同类的主体具有不同的属性表,数据操作和管理也有很大的不同。为区分不同类的主体并便于对各类主体的属性进行独立操作,需要对不同主体的数据进行分层管理。系统中设计了如下图层,见图3。 图元是图形信息的最小单位,也是矢量图层的构成单位,由点、线、多边形三种基本类型。根据不同地物各自不同的特点,分别用不同类型的图元来表示。图元的编码在同一个MXD文档中要唯一,不能重复。系统采用图层代号+图元代号+序号八位数字表示图元编码,前两位是图层代号,第三位是图元类型代号,后边几位表示图元序号,根据图元的数量来确定位数,并留出了一定的余地,以便系统将来进一步资料扩充。 图3 信息管理系统系统图层构成 5 系统各功能模块设计及实现 系统包括了三大功能模块,矿山地质灾害属性数据管理模块、矿山空间数据管理模块、模拟预测模块,针对各个模块的数据资料及功能特点,我们采取了不同的数据组织和开发策略。 矿山地质灾害属性数据管理模块主要包括矿山基础数据管理、矿山地质数据管理、矿山开采数据管理、矿山灾害数据管理。对这些属性数据主要采取数据库的形式存放管理。系统外挂了Access 数据库,将整个矿区的灾害属性数据,存放在数据库中,从系统中用ODBC连接数据库,进行相应的查询修改操作。这部分模块开发的主要功能有: 信息输入、数据修改等数据库管理子模块和向导式查询、SQL 查询、浏览式查询等子模块。 矿山空间数据管理模块包括、图像数据管理、空间属性数据查询三大模块。 图形、图像数据管理主要包括对系统中的地形图、地质图、行政区划图、遥感图像和地质影像数据的添加和删除。矿区提供了1∶1万的地形图、1∶1万大厂锡矿区地质图、相应区域的1∶1万DEM高程数据和行政区划图。在入库之前,要对纸质资料进行转化,用扫描仪将纸质图件扫描成能存储在计算机中的栅格影像。为了便于在以后的查询分析中使用方便,还要将这些栅格影像进行矢量化。矢量化采用ArcGIS自带的ArcScan组件来完成,首先对影像进行坐标配准,指定其坐标系统。然后根据不同的数据主体,分层进行矢量化。矢量化完成以后,对各矢量图层的属性表字段进行修改,并对图元进行编号,丰富完善属性数据,最后根据矿点位置分别存放成MXD文件。在VB环境中添加MapControl控件,并导入相应得MXD文档,调用相应的接口进行开发,实现相应的管理和查询功能。 空间属性数据查询主要是实现对系统中的空间数据库和属性数据库以及灾害数据库的数据查询和修改。这部分主要在VB环境下进行组件级二次开发,调用相应的接口,实现空间数据的查询、定位、地图漫游、缩放等功能。利用ArcGIS Engine 中的ToolBar控件可以方便的实现部分查询、漫游等功能。 模拟预测模块这部分主要包括三维地形模拟和尾砂库溃坝地质灾害演进动画模拟,主要实现地质灾害的分析评估功能,将地质与气象数据耦合,根据降雨量的不同,估算汇水量、溃坝淹没面积及经济损失。 图4 三维地形模拟 三维地形的模拟[3]是在ArcGIS中的ArcScene组件中完成的。首先在ArcScene中将矿区的DEM高程栅格数据导入,再将卫星遥感影像导入,将DEM栅格图像图层的属性中”Base Hight”设置为从DEM栅格数据层获得高程,这样栅格图像影像就变成了具有高程的三维地形了,在三维地形的表面再贴上遥感影像的纹理,就获得了比较逼真的三维地形模拟效果。将这个场景保存成SXD文档,在VB环境下利用SceneControl控件加载这个SXD文档,就在系统中获得了三维地形。如图4所示。 矿区尾矿库潜在的溃坝灾害,是对矿区最大的威胁。数十年来的矿山开采,形成了几十座大小不一的尾矿库,库容量最大的是车河灰岭尾矿库,设计总容量为3000多万立方米,库容量在百万立方米以上的尾矿库也不鲜见,这些尾矿库一旦在雨量过多时发生溃坝,危害巨大。这也是矿区重点防护的灾种。所以在系统中利用SceneControl控件开发了溃坝灾害动画演示模块,以帮助对溃坝灾害的分析评估。 6 结束语 本系统的成功开发,实现了矿区地质灾害信息数据的无纸化管理,极大地提高了数据信息录入和信息查询的速度,也方便了在海量信息中寻找地质灾害发生的规律。对溃坝灾害的动态三维演进模拟,为溃坝的危害提供了更直观的展示,也为矿区的地质灾害的预警和防灾提供了科学的有力的决策依据,提高了工作的效率。 金属矿山论文:地下金属矿山智能化开采综合技术研究 摘 要:地下金属矿山开采的智能化发展,可以实现现代矿山的高效、安全、低污染开采,有效提高矿山资源的综合利用水平,对推动有色金属行业的振兴具有重要意义。本文基于地下金属矿山开采的智能化技术结构的基础上,探索智能化开采综合技术的实施及其影响因素,为矿产资源的智能化综合利用提供有效参考。 关键词:地下金属矿山;智能化开采;综合技术 随着我国对矿产资源的不断开发,矿山开采逐步由浅地层开采转为深部开采,传统采矿方式面临着成本高、生产作业危险性高等问题,新型智能化矿产资源开采综合技术的探索,是现代社会发展资源结构逐步拓展与优化的必然性趋势,结合现代地下金属矿山智能化开采技术的概述,积极探索实现地下金属矿山绿色、安全、可持续开采的有效途径。 1 智能化开采综合技术概述 1.1 智能化开采综合结构概述 智能化开采综合技术的拓展,是基于传统采矿技术的基础上,结合计算机自动化系统,综合定位系统等多种现代智能管理系统,实现现代技术资源的综合性整合应用,依据现代金属矿山的采矿工艺,智能化开采综合技术的结构主要包括:信息采集系统、信息交互管理系统以及智能化系统三部分[1]。信息采集与综合通信系统在计算机虚拟平台下实现矿山数字化管理,从而达到数字化与全部开采过程相关的信息资源综合性收集整理;其次,综合智能化开采技术的实现也借助GIS系统建立矿井综合信息管理平台,实现金属矿山信息的信息化、集成化管理,通过GIS系统一方面建立以数据库为中心和基础的信息管理新平台;另一方面,实现内外部信息、功能系统以及过程管理系统的有效集成;最后,人员追踪定位、矿体模型更新、生产自动调度、自动采掘、自动运输、生产环境地下监测与控制、设备监测与监控维护等都达到智能化管理,最终实现矿山多个开采环节的智能化应用[2]。 1.2 智能化开采综合技术实施因素 结合以上对地下金属矿山智能化开采综合技术基本结构的概述,对影响地下金属矿山智能化开采的影响因素总结,主要包括:其一,网络计算机平台的综合性应用,计算机虚拟平台和综合资源的应用是实现智能化开采的必然基础;其二,双向性网络通信技术和通讯渠道的建立,例如:金属矿山资源的综合运用必须具有良好的信息交互平台,保障地下矿产资源开采的信息准确性,确保开采技术应用的准确实现;其三,地下金属矿山智能化开采综合技术资源的综合性实现,必须配备有相应的智能装备以及对应的自动控制技术,将收集的信息和技术人员的操作切实转化为现实生产力。结合以上对地下金属矿山智能化开采综合技术的分析可知,快速准确的信息、稳定可靠的通信网络以及智能装备在矿山的应用等因素缺一不可。 2 地下金属矿山智能化开采综合技术实施的原则 地下金属矿山智能化开采必须以保障生产安全为第一原则,以提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件、提高经济效益为目的,采用行之有效、质量可靠的先进技术和设备。此外,在实施地下金属矿山智能开采应同时遵循以下原则:(1)经济实用性原则。在设计智能化开采系统的时候,要仔细分析矿山的各个采矿工段是否具备采用智能化方式进行开采的条件,要针对不同的采矿环境采用人工采矿或智能采矿的方式,在确保安全的情况下,寻找最佳经济效益的方案。(2)整体性原则。智能化开采是多个开采环节的有机结合,信息采集监控、信息交互、智能设备远程控制等等组件单独使用都不能有效发挥智能化开采的功能,必须保障智能化开采各个环节的能够有效衔接,相互配合,整体联动。(3)开放性原则。随着现代智能化技术开发的发展与更新,软件、通信手段、智能装备等产品更新换代速度非常快,在实施智能化开采时必须要考虑今后的改进扩充,要预留出接口进行扩充以帮助系统不断的完善和进步。 3 地下金属矿山智能化开采综合技术的实施 3.1 金属资源综合评估 地下金属矿山资源智能化C合评估技术的实施基础,是基于现代采矿技术应用的基础上,结合GIS技术,三维可视技术以及计算机辅助模型,对地下金属矿产资源开采进行全面的信息扫描,并对地下资源进行全面的信息分析,新型智能化平台的应用实现了地下矿井资源的综合评估[3]。例如:GIS技术可以获取矿山地质结构和矿石分布情况;三维可视技术和计算机辅助模型能够建立地下矿井三维仿真虚拟模型,从而大大提升了地下金属矿产资源开采的效率,减少矿产开采的前期投资和运输损耗。 3.2 金属矿山资源信息收集 金属矿山资源信息收集也是智能化信息开采的主要分支,智能化开采系统可以将矿产开采的检测、控制以及调度等分散的矿产开采步骤结合为一体,通过计算机网络平台的系统性操作,保障现代地下金属开采的地上信息控制与地下同步。例如:金属矿山开采的传感器通过雷达,激光,热传导等技术将地下金属矿山的开采情况进行综合性分析,并实现金属矿山开采信息的及时性传达;同时建立金属矿山数据监测网络虚拟信息平台,从而保障金属矿山的开采信息传输收集的稳定性[4]。 3.3 金属开采通信结构 地下金属矿山开采的信息通讯是智能化综合开采技术实现的重要部分,结合我国现代地下金属矿山开采的技术结构主要包括综合性信息传输、通信接收方案以及综合通讯网络结构。综合性信息传输是地上人员获得地下信息的重要途径,主要包括地下金属矿山中视频、图像等信息资源的传输;而通信接收方案主要通过现代通信的数字信号保障矿产开采中信息资源的交互,保障矿产开采过程中的信息的内部接收以及外部传输的稳定性,例如:地下金属矿山开采中普遍采用普通有线通信信息传输以及无线信息传输的方式;综合通讯网络结构是基于现代网络传输中以太网为基础的信息交流平台,主要包括建立信息管理系统,网络服务器,终端接收网络信息的传输平台等。及时可靠的信息交互系统在地下金属矿山的建立,能够及时地监测井下状况,同时为地上操作人员提供操作依据,有效减少了盲目性开采,避免了安全生产事故的发生[5]。 3.4 智能化开采 地下金属矿山智能化开采技术的最终目的是实现资源的合理性开采。一方面,智能化系统开采技术可以实现地下金属矿山开采的人工管理和设备管理的智能化发展,例如:为了建立完善的地下金属矿山开采信息系统,计算机系统对开采的人工信息和设备信息进行标号信息存储,同时建立定位跟踪系统,当人工进行地下金属矿山进行采矿作业时,地上信息系统能够准确的定位人员和设备的地理位置,最大限度的保障了地下金属矿山开采人员的安全性;另一发面,地下金属矿山开采智能化的实现需要智能装备及其远程控制技术,例如:采矿技术人员通过地面上的技术操作,控制地下井矿中的凿岩车、铲运车等装备完成自动作业,自动化操作技术可以在地下金属矿产开采难度较大的工段进行作业,提升了金属矿产资源开采的效率,减少金属开采中的损失,同时也保障了地下金属矿山开采的安全性。 4 结语 地下金属矿山智能化开采技术的发展,是现代资源高效综合利用的开发趋势,结合现代智能化开采技术,通过金属矿山的信息采集,信息集成管理以及智能化开采,实现现代金属矿山采矿技术的逐步创新升级发展。 金属矿山论文:金属矿山安全标准化信息管理平台的开发 摘要:推动工矿企业的安全标准化建设是未来安全管理的重要组成部分,作为近年来安全事故频发的重灾区之一,金属矿山企业的安全生产标准化的建设既需要企业自身不断的摸索与改进,更需要一些先进成熟的经验来进行指导。而安全标准化信息管理平台的开发及运用不仅能够督促工矿企业的安全标准化管理进程,而且对于规范行业整体的安全标准、提高全行业的安全观念与安全技能,最终实现各金属矿山工矿企业的安全生产而言也是极为重要的。 关键词:金属矿山;安全标准化;信息管理;平台 去年12月1日,国家正式实施的新安全生产法给当前的国内工矿企业的发展提出了更为严格的安全要求和安全标准,这不但是科学发展观所带来的必然选择,也是近年来全国各地每年发生数十万起各类安全事故、数万人伤亡的惨重代价换来的血的教训。 一、金属矿山工矿企业与安全标准化 由于以往的安全管理经验金属矿山并不作为各地安全管理工作的重点(相比于危化品及煤矿而言),因此常常疏于监管。如某地在2013年之前对于金属矿渣选炼厂没有任何依据进行管理,结果导致很多企业在没有安评报告、没有安全生产许可证的情况下"合法"的生产,由此导致其生产过程中存在着大量的事故隐患。然而,作为事故后果极为重大、事故影响极为恶劣、事故伤亡极为惨重的金属矿山企业而言,安全第一的理念应深入每一个管理、作业人员的内心,成为企业经营、管理、作业的第一准则。因此,在当前国家大力推行安全标准化建设以及构建安全标准化信息平台工作方面大力推行金属矿山的安全标准化信息管理系统,并促进各金属矿山特别是涉及高危险工艺(如爆破掘进)、高危险区域(地质断裂发育不成熟)的金属矿山企业的安全标准化建设,提高全体工矿企业的安全责任意识和安全管理水平,在当前的安全管理工作中是极为重要而且极为迫切的部分。 二、金属矿山安全标准化信息管理平台的组成与搭建 安全标准化信息管理平台的实质是信息和数据的汇总与公示、共享、交流系统,或称之为局域网络。它可以是采用文件资料共享的形式或者数据流交互的形式存在。当然,在数据信息化时代,纸质文档资料共享基本被淘汰掉,除非有一些比较特殊的东西。现在很多地区在进行金属矿山安全标准化信息管理平台的开发与建设中均是借助集成交互的或者是局域网络将各移动数据终端有效地连接在一起,并在当地安全管理政府部门行政办公网络中,或是有些地方由当地安监局授权当地金属矿山协会或是安全学会对该系统进行日常的更新和维护;或者是由某企业自身单独建立一个安全管理信息平台,由安全管理部门进行日常的维护与管理,并到生产各工序及各行政职能管理部门,包含安全法规、安全教育与培训、安全技术、安全措施保障、事故应急、事故信息、安全程序审批等。但不管以什么形式,一般的金属矿山安全标准化信息管理系统都具有行政审批、安全监管、安全/事故信息共享以及安全技术交流等多重功能,当然其中的很多功能还有待于未来的发展不断优化和完善,但大多已经形成了较为系统的信息管理平台雏形。 (一)企业内部安全标准化信息管理系统的建设 在某大型金属矿山企业自主搭建的安全标准化信息管理平台中采用Internet Web平台综合安全标准化管理规范的十四个要素,根据金属矿山实际安全生产管理实际需求将本单位安全标准化信息管理平台划分为安全信息管理系统,安全指标及各级指标分解系统,安全组织结构及安全组织保障系统,风险辨识与分析系统,安全法律法规及行业标准信息追踪系统,安全教育与培训考核系统,安全绩效稽核系统,安全投入、安全科技与工伤意外保险管理系统,事故报告、调查与分析等多个子系统,通过局域网各接口与下属各子公司(矿)和各职能管理部门的移动终端的数据连接来达到整个企业安全管理系统的一体化运行。 除此之外,该企业在进行安全标准化信息平台搭建时还额外增加了一项审批流程系统(类似于财务系统使用的NC系统),用来线上办理各种与安全相关的手续的审批,在规范化、标准化的同时也提高了审批效率,节省了大量的时间和精力。当然,由于该种审批还无法通过技术移植到个人移动式数据接收终端(如手机),而且由于客观条件的限制(危险作业安全审批前必须进行现场稽核),各种现场危险作业的安全审批依然无法实现线上审批。 (二)某地区安全监管金属矿山安全标准化信息管理平台建设 某地区为了更好地促进各金属工矿企业的健康发展,规范企业经营管理的安全行为,提高各工矿企业安全管理水平,特建立了覆盖各金属工矿企业的局部地域金属矿山安全标准化信息管理平台。该平台通过互联网数据系统,分给各工矿企业一个独立的登录账号,凭借单独的账号和密码来实现企业安全管理信息数据与安全监管网络数据的接轨。 该系统整合现代计算机系统,利用GIS系统构建思路,根据安全标准化的规范要素,并依据安全管理的系统安全原理及事故致因理论,开发出了包含安全法规要求、安全对标检查、安全标准规范、安全信息公开平台、事故信息和安全技术措施的共享、安全审批签理以及各企业安全管理现状评分及公示等子系统。 该地政府部门将服务运营权限下放给当地非煤矿山安全学会,由专业安全技术工程师对各企业对标检查反馈的信息和本地区相关安全事故、隐患、不足的统计与分析,摸索出了一条远程调控企业安全管理,线上实现线下安全监管的行业监管道路。这一行为运用到了现在比较流行的大数据概念,但由于技术和知识水平的限制,并没有形成较为出色的成绩和轰动的反响。而且,由于大数据概念的数据容量和数据筛选本身带来的难题导致了该思路在一经使用便陷入了巨大的困境,难以圆满解决。 三、对未来安全标准化信息管理平台建设的启迪 在未来各地主推安全标准化建设的浪潮下,安全标准化信息管理平台的建设势在必行,有了以往的各种尝试和实践经验,在未来的平台系统建设方面应该汲取过去的经验和教训,并能做到系统科学、有的放矢。 (一)共享数据面的拓宽 在未来的金属矿山安全标准化信息管理平台的开发和建设方面,应着重注意对可能涉及的安全数据和安全信息的共享,并不断提高数据信息共享的频次和深度以及广度,从而让各种安全信息可以更快地得到分享、交互,更好地服务各矿山的生产。 (二)数据的即时更新 在当前平台建设方面,数据信息的更新过缓过慢使得信息平台作为交互专业信息网络的功能被削减过甚,甚至于单单成为了单方面的行政审批功能,丧失了大部分的意义。 (三)信息流交互面的拓宽 企业自身建立的信息管理平台应主动地与当地安全监管部门主导的信息管理平台相互对接,从而加速信息流的传递并且使得当地政府决策者可以更好地了解到各企业的实际生产情况,当然,在当前的社会环境下,该问题还存在有较大的探讨空间。 结语: 而在安全标准化信息管理平台建设的最大问题存在于专业人才的匮乏,特别是既懂得计算机技术,又熟知安全管理、深谙安全管理精髓,且清楚金属矿山生产管理实际的专业人才的严重匮乏使得该平台的建设始终达不到人们预想的高度,而这个问题是需要广大同仁倾尽智慧而解决的。 金属矿山论文:金属矿山深部开采地温预测分析 摘 要:开采金属矿山时所面临的环境基本上都较为危险,伴随着不断增加的开采深度,矿山深层次里面的高温岩体带来的高温效应渐渐变大,矿井深处的热害困扰也日益加大。该文用实际地段考核的模式来校对预测数值与现实测量数值,对于地温相关推算数值实行预估,依据文章里面的结论能了解到此方案针对矿井地温的预警检测存在比较高的真实性。 关键词:金属矿山 深部开采 地温预测 当前中国关于有色矿床资源于地面浅层几乎已然断绝了,关于深度矿床相应的开发工作便属于必然之行。为了给热害治理提供科学化的根据,针对金属矿山深处进行开采的温度实行科学化预测便是必不可免的。 1 矿井深部温度预测模型的建立 1.1 传导型深部地温预测 传导型地温场指的是地球里面热能全部通过热传导的形式来传输到达地壳浅部,产生地壳浅层次地热类型的地温场。若山岩体属于均衡性质与水平层状态岩层,而且对于其他热源相关因素不作考虑,地温场温度分散便能利用一维热传导式子进行表示: 公式(4)与公式(9)里面均包含热量值所属参数,都能实行热流运算,现实运用当中需选取出一个更加有依据的方式。从公式(9)能了解到,大地热流值q属于其直线斜率,若深部地层对于其他热源相关因素不作考虑,大地热流值属于常数。不过公式(3)里面的地温梯度G属于其直线斜率,因为矿山地下都是非均质岩层,因此地温梯度便也不属于常数,相对比来说,公式(9)在进行运算时热流值以及深部温度推演过程中比较稳定,适合用在较多情况,对比公式(4)在分析现实状况时有较强的可靠性。 1.2 传导-对流型深部地温预测 2 地温预测实例分析 为检验矿区社区深处所属的预测地温模型的可靠性,此文选取了山东省大柳行所在的金矿当作探究基地,与笔者2010―2015年几年间的现实工作经验相结合,利用关于矿山深处施工期间实行钻孔检测,测量之后获得相关预测测量数值与现实测量数值之间的比较结果,由结果能了解到,预测数值与现实数值几乎可以看作是同等的,仅仅存在士0.5 ℃~1.2 ℃大小的误差,从这便能了解到此类预测方案可靠性比较好。 3 结论 在开采矿山其深度持续加深的形式之下,矿井因高温所带来的热害困扰也渐渐变得严重。该文利用关于金属矿山深处进行的开采地温预先检测实行了详细的分析,最终获得如下结论。 (1)地温场于一定深度时重点还是因水文条件与地质因素实行着操控,所以针对矿山深处地温实行预先测量便应该考虑地温场及与它有关的背景因素,从浅层渐渐探究到深层对温度实行推演以及预测。 (2)依据矿山深处地温检测的模型进行测量获得的预测数值与现实数值对比而言几乎没有差别,能够把控在0.4 ℃~1.2 ℃,从这便能表明此类预测方案的确切性还是比较强的,所以可以针对矿山深处开采的温度检测实行较为可靠的测量。 金属矿山论文:分析金属矿山安全培训与考核系统开发 摘要:根据我国金属矿山安全标准的要求,对矿山开采企业进行安全培训,建立考核系统,在企业内树立起“以人为本”的管理理念,通过培训的方式让企业员工能够识别危险,建立安全意识,减少危险事故发生的几率。通过安全培训和考核系统,让企业管理人员和基层员工严格规范工作行为,使企业收获最大的利润。 关键词:金属矿山;安全培训;考核系统 对于金属矿山企业来说,安全是这家企业能够长久发展的核心问题,是衡量这家企业管理水平的标准。无论从企业的管理,还是企业对社会的影响,企业内部进行安全培训和开发考核系统都是至关重要的。在矿山企业中进行安全培训和开发考核系统开发有助于企业和谐、稳定的发展。矿山安全培训和考核系统的开发标志着矿山企业已经迈向了现代化企业的道路,将创造企业经济效益和社会效益双丰收的局面。 1矿山安全培训和考核系统的现状 社会体制逐步完善,虽然越来越多的矿山企业意识到安全的重要性,但是受到很多因素的影响,在实施的过程中,很难达到想要的效果。 1.1矿山企业安全培训现状 安全培训没有实际作用。现在很多矿山企业在安全培训方面只是停留在理论方面,没有落实到实处。大多数矿山企业是为了对付相关部门的检查,设置的培训内容方面非常潦草,很多内容和矿山安全没有丝毫的关系。 参加安全培训的人员文化程度非常低。由于矿山工作的特殊性,属于高强度、高危险的职业,从事这项工作的人员大多数是偏远山区的劳动力,主要集中在30岁到40岁之间,这个年龄的农民文化程度都相对比较低,他们对于安全意识、保护意识薄弱,缺乏对危险的识别能力。还有很多矿山的承包商自身素质很低,只关注眼前的利益,忽视安全问题。这些问题都导致安全培训无法取得实质性的效果。 员工参加安全培训缺乏主动性。造成这个现象最主要的原因是花时间参加培训,无法产生直接的经济效益;员工的安全意识差,没有意识到安全对自己的重要意义。 很多矿山企业没有条件提供安全培训,缺乏专业的培训老师,没有合适的培训地点,矿山设备非常老化。 矿山企业对安全培训的重视程度不够,很少投入资金,并且矿山企业管理人员认为进行安全培训会影响正常生产,造成经济损失。 1.2矿山企业考核系统开发的现状 目前,我国有关部门非常重视矿工企业安全,专门安排人员制定科学合理的考核系统。虽然考核系统的内容相对比较完善,但是在落实的过程中,受到制度等关系的约束,在实际的工作中遇到了很多问题。 我国很多矿山企业属于私营企业,他们虽然设置了安全管理部门,但是安全管理部门的工作人员综合素质偏低,考核系统不完善,没有合理的管理策略和考核细则。在实际的考核中,如同虚设,无法起到实际的效果。 2金属矿山安全培训和考核的内容 2.1金属矿山安全培训的内容 要想使金属矿山安全培训取得实质性的效果,需要实施多种培训方法,提高培训质量,同时,矿山企业要了解安全管理的重要意义。金属矿山安全培训的内容分为以下几个方面: 第一方面,按照法律法规制定安全生产管理制度。安全生产管理制度主要包括安全生产责任制、安全检查机制、安全教育培训机制、重大安全隐患整改制度、安全生产管理制度等等。 第二方面,安全管理。安全管理主要包括安全目标管理、危险辨别、职业健康安全管理体系、安全生产标准化等等。 第三方面,矿山开采安全技术。主要涵盖了矿山地质安全、通风安全、露天开采等等。 2.2矿山安全考核的内容 矿山的安全考核内容主要分为三部分,分别为责任制度法、日常考核法和隐患整改法。 责任制度法指的是矿山企业要制定合理的安全生产目标,为了确保年底实现安全生产目标,各个部门签署责任状,到年底的时候进行安全总结,并逐一进行考核。 日常考核法指的是矿工企业安排专业的人员进行安全管理的监督、检查工作,一旦发现隐患行为,及时制止,并对相关人员进行处罚;在日常考核中,严格落实安全规章制度,对表现突出的人员进行表扬和奖励。 隐患整改法指的是在日常检查中,如果发现安全隐患,要及时下达整改通知,相关人员进行整改,整改合格后,才能进行生产,如果整改不合格,坚决不允许生产。 3矿山安全培训和考核系统的开发 3.1突破守旧的培训模式 安全培训是保证矿山企业稳定发发展的基础。要想将安全培训工作落实到实处,必须突破过去的培训模式,打造全新的培训方式。第一点,将安全培训工作和实践工作联系在一起。如果只是单纯的改变理论培训工作,只是纸上谈兵,无法落实到实际工作中;第二点,举出真实的案例。深入矿山企业发生安全事故的家庭,通过他们对事故的讲述,了解到矿山企业安全管理的重要性;第三点,请有关部门的专家进行现场讲解,通过视频短片、照片等,让矿山员工真正的了解矿山事故发生的可怕,引起每个员工重视安全。 3.2提高矿山员工的风险防护意识 要想使安全培训工作落实到实处,必须转变人们陈旧的思想。由于员工参加安全培训的主动性差,矿山企业要制定一系列的鼓励策略,{动员工的积极性;对员工的风险意识进行测评,根据他们的风险意识等级安排他们参加相应的培训和安排工作;对于危险系数高的工作岗位,要对这个岗位的员工进行重点培训。员工只有一定的安全意识,才能了解危险事故的可怕,从而避免危险发生。 3.3制定合理的安全培训机制 监督管理部门要发挥职能作用,保证矿山企业的安全培训质量。在培训课程中,制定合理的培训计划,让每项工作落实到实处。安排专业的人士给与现场指导,结合实际的情况,设置培训计划;将安全常识、专业技能和综合能力进行综合培训;在培训内容中,添加案例分析,让员工对安全知识有更加深刻的认知;在企业内部建立安全培训档案,做好跟踪和反馈工作。 3.4严格执行矿山企业的考核系统 矿山企业的考核系统分为日常考核和突击考核,在实际生产过程中,实行动态考核,消除一切危险隐患。制定科学合理的安全培训考核系统,在考核中发现问题,及时解决,将安全培训落实到实际工作中。 4总结 金属矿山安全培训和考核系统的开发时,要结合矿山企业自身的发展情况,打破陈旧的思维模式,创新思路,将安全培训管理落实到实处。金属矿山企业不断注重安全管理,将使矿山企业赢得经济效益和社会效益双丰收的局面。 金属矿山论文:新疆有色金属矿山开采的技术状况及发展方向 [摘 要]新疆有色金属矿山还是比较丰富的,但是在开采的过程中,受开采技术条件的限制,还没有更好地进行开采,所以本文进一步探讨了新疆有色金属矿山开采的技术状况,并对其发展的方向进行了深入的分析,希望能够为今后新疆有色金属矿山的开采工作带来参考和借鉴。 [关键词]新疆;有色金属矿山;开采技术;发展方向 前言 进一步明确新疆有色金属矿山的开采工作,才能够更好地利用该方面的资源,目前在技术的应用方面,还存在许多不足,所以明确这些不足的地方,采取更好的技术方法,明确它的发展方向,也是极为必要的工作。 1 我国有色金属矿藏总况 我国的矿产资源丰富,在华夏大地上均能找到世界上已发现的矿产资源种类,已探明的矿种就有148种,大大小小共计一万六千多处矿产地,是世界第三大矿产大国。相对于其他国家而言,我国的铅、锌、锑、镍、锡、镁、汞以及稀土等有色金属在质量、产量上有相对优势;部分有色金属矿藏则处于劣势,如铜铝资源量不足、质不好,开采出的有色金属不能满足冶炼的需要,因此我国每年的有色金属产品生产有四分之一需要依靠原材料的进口。 我国有色金属矿山的分布不均衡,中小型居多、大型矿少;贫矿多、富矿少;边远山区多、沿海地区少;矿产资源共生矿多、单一矿产少,这些资源的分布特征使得我国的矿业开采难度大。 2 有色金属矿产资源和勘查开发现状 新疆国土面积166万km2,约占全国陆地总面积的六分之一。与俄罗斯、哈萨克斯坦、蒙古等八个国家接壤,地跨中亚、特提斯两大成矿域。与周边国家对比分析,在32个成矿区带中有16个延伸到新疆境内,成矿条件较为有利。自20世纪80年代以来,国家加大了对新疆矿产资源的勘查力度,在天山造山带、准噶尔北缘等重点成矿区带开展了成矿预测和找矿勘查工作,获得了一批有重要价值的成矿远景区、矿化点和物化探异常,在铜、镍、金等有色金属矿产找矿方面取得了一系列重大突破,先后发现并评价了喀拉通克铜镍矿、阿舍勒铜锌矿、可可塔勒铅锌矿、铁木尔特铜多金属矿等一批大中型矿床。 到2000年底,全区已发现有色金属矿产13种,其中探明储量的有铜、铅、锌、铝、镍、钴、铋、钼、锡等,探明有储量的矿产地80处。铜、镍是新疆有色金属矿产中的优势矿产,其次是铅、锌、锑等。自20世纪80年代阿舍勒铜矿、喀拉通克及黄山铜镍矿床发现后,新疆铜矿产地大大增加,已发现铜矿床、矿点和矿化点271处,包括大中型矿产地8处、小型矿床30处,探明铜储量近500万t,是我国北方铜保有储量超过百万吨的三个省区之一,阿舍勒铜矿是国内罕见的大型富铜矿。正在进行勘查的东天山土屋、延东等地铜矿床控制资源量在700万t以上,预计全疆铜矿潜在资源量接近6000万t,居全国第一。新疆已探明镍矿储量120万t,仅次于甘肃,居全国第二位,已发现矿床8处,包括超大型矿床1处,大中型矿床4处。预计全疆镍矿潜在资源量达1750ft。新疆铅锌矿自80年代中期相继发现可可塔勒铅锌矿、阿舍勒铜锌矿等一批大中型矿床后,目前已控制储量600多万t,主要集中分布在阿尔泰南缘、西南天山、西昆仑北缘3个成矿带上。由于新疆铅锌矿地质工作程度低,资源潜力尚未查清,从已有资料分析,铅锌矿成矿条件好,有大的找矿远景。新疆的铜、镍、铅、锌等有色金属矿产具有矿点多、分布广、成矿条件好,成矿类型齐全的特点,已圈出了部分成矿带和成矿远景区,但目前探明储量只要潜在资源量极少的一部分。矿产勘查和开发利用前景较为广阔。 3 我国有色金属矿产资源开采技术可持续发展对策和建议 3.1 提升装备水平,加快信息化建设步伐 加大技术装备研发投入,研发适合我国国情及资源赋存条件的采矿装备、采矿过程控制设备、安全监控检测装备及信息化管理系统,淘汰一批落后的采矿装备,使采矿装备机械化、自动化和大型化,矿山规划管理动态化、信息化、专业化,矿山安全监测监控智能化、日常化,进而提高矿山旷工劳动生产率。 3.2 实行分级分层次管理 针对我国有色矿山大型矿山少,小型矿山多的现状,建议实行分层次管理,提出不同要求及政策。对大型矿山要尽快实行信息化、自动化建设,保障资源供给;对资源禀赋较好的中型矿山,要鼓励其向信息化、自动化方向发展;对其他中小型矿山,要进一步推进整合重组步伐,实现集中化管理,同时鼓励科研单位、矿业装备研发机构,为这些矿山量身定制切实可行、投入较少的信息化、自动化整体解决方案。 3.3 建立完备的评价管控体系 为实现资源的有效利用,应制定相应的指标门槛。目前“三率”指标、能耗指标等标准体系正在建立,该工作非常重要,有必要进一步补充使其更加完善(如可补充贫化率、劳动生产率等指标),根据矿山规模、资源禀赋进行分级分层次管理,提出不同要求,同时应与环保、安全等其他指标相结合,进行综合评判,融入到项目审批、建设、年审、后评价等全过程,实现对资源利用全过程、矿山寿命全周期的全程管控,同时建立与指标配套的奖惩机制。 3.4 进一步推动科研攻关工作 应进一步推动难采资源、特殊环境资源开采的技术装备研究工作,鼓励科研院所对残矿资源、低品位资源、深井资源及高海拔高寒地区资源等进行深入研究,开发复杂环境下的高效安全开采技术与装备,开发绿色、清洁的无废害采矿工艺技术,提升技术装备水平,扩大可利用资源量。 4 结束语 综上所述,在明确了新疆有色金属矿产开采的技术状况之后,我们要进一步研究更好的技术方法,并对技术的研究状况进行分析,才能够为今后更好地发展有色金属矿山的开采工作带来参考和借鉴。 金属矿山论文:金属非金属矿山供电系统的技术改造优化 摘 要:经济的快速发展加大了对于矿石等基础资源的需求,现今在金属非金属矿山的开采中通过大量的使用过机械设备使得金属非金属矿山的开采效率大幅提高,为确保金属非金属矿山的安全生产在金属非金属矿山的开采过程中需要确保对于整个矿场的电力供应。文章在分析金属非金属矿山供电系统所存在的问题的基础上对如何做好金属非金属矿山供电系统的技术改造进行了分析阐述,以提高金属非金属矿山供电系统的安全性和可靠性。 关键词:金属非金属矿山;供电系统;问题;技术优化;改造 前言 随着经济的快速发展及科学技术的进步,现今在金属非金属矿山的开采中机械化的水平大幅提高,为确保金属非金属矿山中的各种机械设备的使用及矿井中的用电安全应当对金属非金属矿山企业中的原有的供电系统进行优化改造以提高金属非金属矿山企业的用电效率和用电的安全性。 1 金属非金属矿山企业供电系统的基本特征和技术要求 在金属非金属矿山的开采过程中,电力供应是其中最基础也是极为重要的。相^于其他区域的供电系统,金属非金属矿山中的供电系统所处的环境更为复杂对于供电系统安全性的要求也越高。在金属非金属矿山的开采过程中需要选择合理的电源及规范化、合理化的供电线路以确保金属非金属矿山中的正常供电。在金属非金属矿山配电网的组成上主要包括有发电机、升压和降压变压器以及各种类型的配电线路,在金属非金属矿山中的配电线路的架设中,由于金属非金属矿山中的工作环境极为恶劣,为保障金属非金属矿山矿井中的正常供电在配电线路的架设上对于电源部分需要使用双回独立的线路,此外在电源线的架设上要避免其他一些负载接入其中。同时金属非金属矿山矿井中恶劣的工作环境也使得电力系统在设计和架设的过程中需要加入的是过负荷、防触电以及防爆以及过流保护等的多项保护措施以提高金属非金属矿山供电系统的安全性。此外,金属非金属矿山供电系统还需要确保供电电压的稳定性,供电电压的偏移应当控制在具体定制的5%的范围内,而整个金属非金属矿山供电系统中的功率因数则需要高于0.9。 2 金属非金属矿山供电系统所存在的问题 随着多年的建设和发展各地金属非金属矿山中的供电系统已建设的趋于完善但是在其使用的过程中仍会出现各种问题影响金属非金属矿山供电系统的安全使用。在金属非金属矿山的井下供电系统的架设中多采用的是光缆联通电路的形式,但是由于井下工作环境较为恶劣空气及土壤中的湿度较大从而导致漏电事故时有发生严重的影响了金属非金属矿山开采的安全、顺利的进行。此外,由于金属非金属矿山中的恶劣环境使得井下供电系统的内部元件以及开关设备的老化速度加快使得其绝缘性大幅降低,当其与空气或是土壤中的水进行接触时则极易导致金属非金属矿山供电系统漏电事故的发生,为提高金属非金属矿山供电系统的安全性在做好对于金属非金属矿山供电系统维护及加装各种保护措施的同时也应当做好对于金属非金属矿山井下供电系统的技术升级改造,确保金属非金属矿山开采的安全、高效的进行。 3 金属非金属矿山供电系统优化改进的措施 在金属非金属矿山供电系统中电力输送质量受到以下几个方面因素的制约:(1)配电线路电能的输送中其输送的电压与导线截 面是影响供电线路输送电能的主要影响因素之一,在配电线路中其输送电能的能力与配电线路的电阻及电抗呈现出反比关系而其与供电电压呈正比。(2)在供电系统中功率因数及相应的导线截面是影响压降的主要影响因素之一。为降低金属非金属矿山供电系统中的无功损耗可以通过降低供电系统中的变压器的安装容量减低变压器台数等的措施以实现降低变压器损耗的目标。 做好金属非金属矿山中的供电系统的优化改革首先应当从供电系统中所使用的各种供电元件入手尤其是做好金属非金属矿山供电系统中的电缆的保护。供电电缆在运行的过程中容易受到周边环境的挤、压、砸、割等的物理性的损害,同时潮湿的地面会使得发生漏电事故的几率大幅增加。因此在金属非金属矿山电力线缆的放置过程中应当加强对于电力线缆的保护避免周边环境对于电缆的破坏,同时在金属非金属矿山的供电系统中还应当加装漏电保护装置并应当做好对于可能漏电的供电设备进行封闭以降低供电系统的漏电威胁。在金属非金属矿山供电系统的运行过程中还应当做好对于供电系统的定期检查维护以提高供电系统的安全性,避免各供电元件的老化或是短接而导致供电系统事故的产生。此外,在金属非金属矿山供电系统的设计、选取过程中应当选择电压低且技术先进、可靠的设备。在金属非金属矿山供电系统的改造中应当选择各种防护能力强的设备以降低金属非金属矿山供电系统运行过程中的爆炸事故的发生,此外,对于金属非金属矿山供电系统中的各设备自身的极限湿度都应当引起足够的重视以确保其能够在井下湿度较高的环境下正常运行。此外对于金属非金属矿山供电系统中处于瓦斯或是粉尘密度较高的区域应当加强对于供电设备的改造,选用一批防护等级较高的供电设备以降低金属非金属矿山供电系统事故发生的几率,提高金属非金属矿山供电的安全性与可靠性。此外在金属非金属矿山供电系统的改造过程中应当注意加入供电安全监控系统,对金属非金属矿山井下空气中的可燃气体及一系列的杂物进行严格的监控通过对金属非金属矿山井下空气中的深度及各种可燃性气体的浓度进行监控以便实现对于井下各设备的开关状态进行相应的控制,确保供电系统的安全性。 在金属非金属矿山供电系统的优化改进过程中对于供电电网的优化可从以下几个方面入手:(1)对于金属非金属矿山用电系 统中的各设备配置进行优化,尽可能的减少供电系统中的变压器的数量,从而使得供电系统运行的过程中供电系统中的各变压器能够进入到相应的负荷中。(2)对于金属非金属矿山供电系统中的负荷进行科学合理的调配,对于用电负荷较为密集的区域在改造的过程中应当加装电容自动跟踪补偿装置以实现对于局部用电负荷较大区域的功率进行有效的提高。(3)对于金属非金属矿山供电中距离中心站较远的居民生活区域应当加装电容集中补偿装置以便更好的对居民区域进行供电。(4)做好对于金属非金属矿山供电系统中的供电线路的优化,增减供电线路中导线的截面。在对供电系统的改造过程中应当对井下的供电模式进行重新规划及优化。此外在对于金属非金属矿山供电系统的改造过程中应当及时的将功率因数更替偏低的用电设备替换下来从而实现对于金属非金属矿山供电系统中设备功率因数的有效的提高。对于金属非金属矿山供电系统中的老化、落后的设备及时的予以更换选用可靠性更高的设备。在金属非金属矿山供电系统的改造过程中还需要注意引入计算机监控系统,以便对于供电系统的运行状况进行实时的监控以提高金属非金属矿山供电系统运行的可靠性。对于金属非金属矿山井下的电气设备应当选用防爆系列的新技术产品并对这些设备进行无功功率补偿以使得大型设备的功率因数能够得到迅速的提高,从而使得供电设备的安全性得到较大的提高。 4 结束语 金属非金属矿山的开采是现今乃至今后一段时间我国经济发展的重要基础,做好金属非金属矿山供电系统的安全、可靠的运行是金属非金属矿山能够安全运行的重要保障。本文在分析金属非金属矿山供电系统运行特点的基础上对如何做好供电系统的改造提出了几点建议。 金属矿山论文:金属矿山井下测量常用方法及技巧 摘 要:在金属矿山行业的建设和生产的过程中矿山的井下测量工作是重要的阶段,也是能保证矿山安全生产的主要途径。在金属矿山井下测量的项目与企业单位有着密切的关系,直接关系到经济效益和社会效益,同样也关系到国家生命财产安全。因此,金属矿山的井下测量工作具有很大的意义。本文主要阐述金属矿山井下测量的常用方法,及测量技巧,以求为我国的矿山井下测量工作提供一点力所能及的帮助。 关键词:金属矿山;井下测量;常用方法;测量技巧 伴随着我国社会经济的迅速发展,促进了科学技术水平的不断提高,各种新的采矿工艺以及生产技术都应用到当前的矿井测量工作中,这一方面为我国矿山的发展提供了技术方面的支持,另一方面却使得整个工程的建设项目大大增加,也使得开采的内容日趋的烦琐。矿山的井下测量工作是为了有效地监督和指导矿井的安全生产,矿山的井下测量工作意义重大。 1.金属矿山井下测量工作的主要特征 目前,在矿山生产建设的过程中矿山井下测量工作是主要的一个环节,并且也是矿产单位的未来发展不可缺少的一部分。它决定着矿产企业的生产建设状况以及对未来发展前景的预测。 金属矿山井下测量的工作主要包括井下测量系统控制和地面测量系统控制。对地面控制系统来说,在进行测量时应该按照国家规定的相关制度进行严格地测量,对井下测量系统来说,监督部门对测量的每一个过程都要严格地监督。而且为生产阶段中容易出现很多有关预测的问题,因此出现问题就应该及时采取有效措施,专业人员要绘制出合理科学的测量图,这样就能满足矿山井下的施工要求需求,因此,能够保障矿山安全生产。除此之外,一定要按照金属矿山的地理条件状况,在设置进行标注,有助于金属矿山井下的测量工作。同时还能够有效地保障生产的安全。 2.金属矿山井下测量工作中出现的问题 2.1 观测员不认真造成测量数据不准确 通常在井下测量工作的工作中,金属矿山井下是否能正常进行开展是由测量能否正常开展观测工作人员所决定,因为他们的工作态度对测量结果起着决定性的影响。这部分的工作人员的错误经常会出现在对整度的记录上。当前我国大部分矿山井下的测量工作所用设备都是电子设备,虽然其准确度大为的提升,然而这些电子设备往往会受到特殊地质条件的影响,如矿山井下的重金属以及井下的湿度等都会对测量仪器带来一定的影响,造成误差的出现。 2.2 井下工具遗漏 测量人员在开展井下工作时,个别人员会因为粗心大意导致测量工具遗漏地面的场所。如有些人员已经进入井下时才发现忘记带记录本、垂球、工具、笔等测量必需品,这就造成这些测量人员很难准确的完成测量任务,然而返回地面拿工具就会大大的耽误测量工作的进行,从而造成工作效率低下,延误了施工工期。 2.3 观测数据的遗漏 矿山井下测量工作需要有着非常认真严谨的工作态度,而且还需要有一定的工作经验,然而部分测量人员因为马虎或者是失误造成测量数据出现遗漏,这就对后期的工作带来不小的影响。井下测量数据的遗漏或者是丢失会造成测量的数据不完整,不准确,如在进行测量前视点高时,不少测量人员因为忙着标定,却忽略了相关数据的记录,这就造成巷道的标高难以准确的计算出来。 2.4 复测不到位 一般而言,矿山的井下测量工作需要有较快的施工进度,短时间内完成数据的测量工作有着较大的工作量,因此这就导致矿山井下的复测工作很难跟得上计划进度,从而出现复测的偏差和遗漏,造成了资源的严重浪费。鉴于上述情况,只能重新施工,开挖一条新的巷道,这就给工作面的安全和衔接带来了较大的困难,也使得开采工作出现了较大的难题。 3.金属矿山井下的测量工作有效方法及技巧 3.1 金属矿山井下的测量准备工作 对相关的资料进行搜集,对原有的相关资料进行检查核对,是否出现问题,如果出现问题进行有效解决。在测量之前对测量人员分配好工作,准备好相关的仪器设备,在井下工作都要完成自己的任务,这样不仅有质量,而且还有效益。 3.2 高程点的设置 在井下的高程点,进行设置一些固定设备,这样可以保存的时间长。自井底车场的高程基点起,应该在300m~500m之间设置一组,但是每组不能多于3个,最好的间距为30~80之间。在高程点也可以使用永久导线点。同时在高程点对标号进行统一,并且也要在点的周围做好明显的标记。 3.3 熟练掌握控制测量部分,设置高程联系测量 通常在井下开采的施工过程中,要队施工加强控制,并且认真的测量定线放样,在定线测量的阶段中,首先要根据计划来进行实行。对井下施工中控制测量过程中,一定要把两个部分进行结合再进行联系测量,这样就形成一套高程系统的控制平台。现在平面联系测量通常采用的就是运用三角形测量方式,把地面靠近矿井的控制点坐标及方向传输到井下的控制点上,从而得到井下的起算坐标与方向。而随着科技的发展,现代技术也不断地应用进矿井测量工作中来。在必要的情况下,要对地面建筑物以及井下的掩体系统进行全面地观察、测量,从而对施工中的变化进行全方位的监控,保证施工安全。 3.4 测点观测 前视测量工作人员。要做到统一编号、选点恰当、标记点好;监督前方车辆及人员动静;照好标记;做好前视点工作;必须等待仪器搬至前视点后方可离开。后视测量员。找准点号;注意后方来往车辆及人员;做好后视工作;携带仪器箱。观测人员观测。找准点号,安置仪器,按照规程规范规定的测量方法及精度要求进行施测;读数要清楚,量仪器高。 3.5 加强员工培训 单位要提高业务培训能力,培养测量人员专业知识和素质,使每个测量工作人员在实际中进行多学习多联系,加强自身对工作的责任心,是他们对工作形成良好的习惯;在地面对算的过程中首先要认真对数据和检查井下测量角度进行核对,对相关资料的整理做到准确无误;在井下实行测量的过程中,测量的工作人员在测量之前对影响测量的因素进行清除,相关领导也应该亲自在实际施工中进行核实测点和前后视测点的位置,这样能够有效地避免工作人员用错测点。 3.6 严格执行作业准则 在检测的过程中一定要坚持对资料检核,必须做到百分之百的检查,即记录员上井后对在井下记录算出的成果重新检查计算一遍,计算者使用记录时重新算一遍,检查者再算一遍。对于井下巷道和测点位置一定要绘制草图。对于日常的测量工作,必须坚持一条最重要的原则,就是复测复算。 结语 总而言之,测量的工作开始到结束主要注重质量管理,提高质量管理水平,主要在于测量技术人员,培养他们对工作坚持认真负责的态度,能够通过自己所了解的理论知识,在根据工作的实际情况,进行思考和分析,结合自己的想法对工作的经验总结,吸取教训,慢慢地改进工作方式,提高自身素质,矿产一定会安全生产,保障了矿产单位具有良好的经济效益和社会效益,同时对国家矿产资源的合理开发与利用得到了保障。 金属矿山论文:金属矿山两井贯通误差预计与测量精度分析 摘要:伴随着社会的不断发展,科学技术的不断进步,金属矿山两井贯通的测量需要越来越精确,贯通测量时大型矿山测量工作的重要组成部分,对于金属矿山的生产以及经济效益有着直接的影响,为了促进金属矿山的顺利发展,必须就两井贯通测量进行严格把控,本文首先就贯通测量进行了细致的阐述,然后对于金属矿山两井贯通误差的预计的相关问题进行了分析以及对于测量精度的相关问题进行了致的分析 关键词:金属矿山 两井贯通 误差预计 测量精度 一、贯通测量概述 (一)采用两个或多个相向或同向掘进同一井巷时,为了使其按照设计要求在预定地点正确接通而进行的测量工作称为贯通测量 。采用贯通方式多头掘进,可以加快施工进度,改善通风状况与劳动条件。 (二) 在工作中测量人员应遵循下列原则 1.要在确定测量方案和测量方法时,保证贯通所必须的精度,即不因精度过低而使巷道不能正确贯通,也不盲目追求过高精度而增加测量工作量和成本。 2.对完成的每一项测量工作都应有客观独立的检查校核,尤其杜绝粗差。 (三)贯通测量的基本方法 测出贯通巷道两端导线点的平面坐标和高程,通过计算求得巷道中线的坐标方位角和巷道腰线的坡度,使坐标方位角和坡度与原设计相符,误差在容许范围内,同时计算出两端点处的指向角,利用上述数据在巷道两端分别标定出巷道中线和腰线,直到贯通相遇点处相互正确接通。 (四)贯通测量的种类 井巷贯通一般分为一井认锏拦嵬ā⒘骄之间的巷道贯通和立井贯通三类型。本次的贯通为两井之间的巷道贯通。贯通长度6000米,其中地面导线1600米,平巷导线2400米,斜井导线880米,贯通导线1120米。贯通巷道断面规格为2.3×2.5米巷道坡度为-3‰。 (五)井巷贯通测量的容许误差 贯通巷道接合处的偏差值可能发生在三个方向上 1.平面内沿巷道中线方向上的长度偏差,这种偏差只对贯通在距离上有影响,而对巷道质量没有影响。 2.平面内垂直于巷道中线的左、右偏差 3.平面内垂直于巷道腰线的上、下偏差 (六)贯通方案 在地面两个近井点先用索佳250RX控制测量,依据v矿山测量规范w,v三角高程测量规范w确定贯通容许误差为:垂直方向±0.2m,水平方向±0.5m. 1.平面控制测量方案:地面控制测量的目的是为了控制全局,限制测量误差的传递和积累,保障测量工作的相对精度。施测方法:我们使用导线网,把导线网布设成闭合型,5秒复测导线,施设等级四级,使用仪器为智能型全站仪,作业限差按5秒级经纬仪导线的限差进行。 2.地下控制测量方案:由于是在井下巷道中测量,所以并不能像地面那样布置成三角或三边网、边角网、导线网作为井下平面控制。 (七)井下高程控制测量方法 井下高程控制分为Ⅰ级和Ⅱ级控制,Ⅰ级控制是为了建立井下高程测量的首级控制,其精度高,基本上能满足在高程方面的精度要求,Ⅱ级水准测量的精度较低,作为Ⅰ级水准点加密控制,主要是为了满足矿井生产的需要。 因导线点A0―x1、2X5-C22属于平巷,所以我们采用传统的水准测量。X1-X3、2X1-2X5属于斜巷,测量高程采用三角高程测量。 金属矿山论文:浅谈金属矿山采场现场安全管理 摘 要:近年来,随着我国经济快速发展,金属矿山基础产业也迎来新一轮的发展。但相关调查结果显示,金属矿山采矿现场因受各种安全危险因素影响而降低采矿质量。文章则从多方面分析采矿场现场安全管理措施,望给予工作人员提供参考。 关键词:金属矿山;采场;现场;安全管理 矿产资源是一种综合性技术行业,包括采矿、地质、爆破、安全、运输等各个方面。其中采矿工作因受到采矿活动空间制约,现场安全状况十分恶劣,极大威胁矿产安全开发,因此分析金属矿山采矿现场安全管理对促进采矿事业发展有着重要的现实意义。 1 金属矿山采场危险因素 1.1 爆破伤害 从金属矿上采矿作业条件、爆破方式、从业人员安全以及该行业事故分析,对爆破事故进行预防是采石场安全管理重要内容之一。通常导致爆破的危险多为地面建筑物因爆破产生振动,从而形成共振和裂缝。露天边坡振动会让沿岩层结构弱化且出现破坏,最终造成滑坡和岩石松动等地质灾害。此外岩边坡会在重力作用下当下滚动造成边坡滚石事故。 1.2 边坡伤害 边坡结构要素由于原岩影响而存在较大的危险因素,这些因素在生产过程中有引发大规模滑坡并由此引发大范围采场破坏,道路损害等的可能性。边坡稳定性是露天矿安全生产最重要的因素之一,构成露天矿边坡的岩体,结构,地下水条件,以及原应力状态都很复杂,边坡岩体的变形与破坏,是岩体内部应力相互作用的结果。 1.3 机械伤害 金属矿山采矿场多为露天形式,一般采用空压机、运输汽车、装载机、凿岩机、挖掘机等设备,而生产中常见的安全伤害之一即机械,会造成轧伤、卷入、撞击等机械伤害。其中空压机属于压力容器,一旦没有按照相关规定进行清洗维修,极有可能造成爆炸事故。 2 加强金属矿上采场现场安全管理措施 2.1 完善安全管理体系 提高采矿现场质量 当前金属矿山采矿重要环节之一即安全管理,整个采矿项目质量在一定程度上受其质量控制影响,因此采矿企业在施工中建立科学的质量控制制度,为保证金属矿山采矿质量提供优质的外部环境。金属矿山采矿在健全制度下还应将其贯彻落实到每个采矿环节当中,如采矿人员配备、材料设备选用、采矿地点选取等。必要时还应建立和采矿实际情况相符的保障机制和质量责任制度、质量控制规范及相关技术方法,为综合实现土金属矿山采矿质量控制目标声不断探索。安全是金属矿山采矿首要考虑因素,不管是在采矿筑行业还是其他行业都要第一时间充分考虑安全,尤其采矿行业更应将其放置重中之重。对于金属矿山采矿而言,工作人员应严格遵守安全采矿原则,如果不能实现安全施工,除了不能保证金属矿山采矿质量,还会损害金采矿企业形象,严重会出现安全事故,出现此类情况很大程度和工作人员没有树立良好的安全意识,所以要求企业内部应定期组织员工参与安全意识培训,建立安全生产规章制度,从大层面有效避免金属矿山采矿安全事故出现。完善安全管理体系在金属矿山采矿中十分重要,也是采矿的重点和难点,要求金属矿山采矿企业设置单独的部门制定安全体系,以此保证有良好的指导性,也符合金属矿山采矿实际情况,同时及时评价体系应用情况,做到不断完善体系。 2.2 增强安全技术保障 落实安全现场管理 金属矿山采矿质量安全管理不同于其他工程,特指采矿中安排安全生产施工的总过程,通过细化控制采矿因素降低风险和安全[患,甚至可以起到杜绝隐患的效果,进一步保障企业利益。可以说贯彻落实金属矿山采矿质量安全管理十分有必要。不断加强采矿现场技术监督与控制,这也是保障金属矿山采矿质量的有效手段之一。因为在金属矿山采矿过程中,影响其质量因素取决于现场是否准确执行技术要求,如果没有有效监督和控制金属矿山采矿技术,会造成在具体采矿和不符合预期设计情况,最终导致金属矿山采矿技术没有准确的应用采矿施工中。所以在金属矿山采矿施工中要严格控制和监督施工技术在施工现场应用情况,由此保证施工现场技术符合预期要求。众所周知,中国有着宽广的国土面积,以致于地区之间环境和气候有较大的差别,再加上地质条件差异明显,从而矿山采矿过程中也会存在不同的软土地基。对于上述情况就需要在实际工作中及时开展土地调查,通常软土地基承载能力和稳定性不如其他土质,为进一步防止土质沉降不匀情况出现在施工中,因此就需要了解采矿当地环境条件和土壤条件,同时选择适合处理土质的措施,常用于软地基处理方法有化学加固和换填垫层等,必要时需和建筑施工现场软土地基类型相结合来确定处理方案,减少软土地基变形,提高金属矿山采矿稳定性和安全性。 2.3 提高管理人员素质 保障采矿生产安全 毫无疑问,金属矿山采矿现场主体是人,更是采矿核心,因此一切采矿现场安全管理和措施都要以人为中心,控制和规范施工管理者、质量管理人员、技术人员等行为,增强每个部门工作人员的创造力、积极性、责任感,更培养施工人员安全质量意识,使管理者、施工者、质量管理人员、技术人员能相互监督,齐心协力,共同控制金属矿山采矿质量。采矿企业要定期组织工作人员参与技术和管理理念培训,保证施工人员在管理中能完全遵循金属矿山采矿项目要求,从而提高采矿效果。金属矿山采矿中最不可缺少的一部分就是原材料,也是采矿的基础构成,需要相关工作人员严格挑选和控制原材料数量、规格、性能、质量等。必要时要前往原材料的生产地区进行考察,争取做到严格把关,同时在使用中也根据原材料规定操作。此外设备是除原材料在金属矿山采矿中另外重要组成部分之一,工作人员要根据采矿设计图纸和具体施工内容采购施工设备,如果以自身评判购买,十分容易买多且浪费资金,相反少了会中断施工进度,因此保证施工设备采购数量至关重要。其中价格过高的设备质量虽然较好,但如果不符合实际施工情况同样会造成资金浪费,如果价格便宜,质量也会面临考验,为金属矿山采矿造成安全隐患,后期再控制质量就较为困难,所以要严格施工设备生产厂家,尽可能挑选质量优等和性价比高的设备。 3 结束语 总之,金属矿山采矿在我国经济建设中起着重要作用,但目前还存在较多的问题。其中质量问题最为紧要,要求金属矿山采矿单位改变传统采矿质量理念,加强安全制度建设和工作人员、施工设备及原材料控制,同时落实安全采矿管理,进一步提高金属矿山采矿质量。 金属矿山论文:惯性圆锥破碎机在金属矿山中的应用研究 摘 要:随着社会经济的快速发展,对金属矿山的采矿要求也进一步提高。惯性圆锥破碎机是一款具备现代化节能效果,同时拥有独特结构和原理的超细破碎设备。在破碎过程中,该破碎机能进行选择性破碎,满足现代化工艺中“多碎少磨”的要求;另一方面,该设备同时具备破碎比例大、细度均匀、节能省电、破碎材质范围广等优点。对此,笔者将对惯性圆锥破碎机的基本结构和相关工作原理进行叙述,在此基础上对部分核心性能和使用效果进行相关的阐述,希望能为读者提供相关信息参考。 关键词:惯性破碎机;多碎少磨;节能 1.惯性圆锥破碎机基本结构与工作原理 惯性圆锥破碎机是俄罗斯最新研制的破碎界的“领头羊”产品,其以先进的设计理念、合理的机械结构和优良的使用性能代表了破碎设备技术的最高水平。 惯性圆锥破碎机的基本结构如图1所示,整个机体通过隔振元件坐落在支部的支架上,其机身通过定锥和动锥组成工作机构。体上附有一层耐磨衬板,而在衬板之间的空隙就是设备的主要破碎腔。在具体操作过程中,动锥轴插到轴套上的激振器,而激振器在旋D时产生一定的惯性力,从而迫使机身内动锥绕球面瓦的球心做旋摆运动。在动锥靠近定锥的过程中,原料受到挤压被压碎,然后在动锥离开动锥时,物料便会通过专门的排出口排出。整个过程相辅相成,最终完成物料的破碎流程。 2.惯性圆锥破碎机的参数性能 惯性破碎机主要有以下几方面的良好性能,包括选择性破碎、破碎物料硬度较大、破碎比大、产品粒度可调、技术指标稳定以及能实现“多碎少磨”等多种优势,表1是沈阳某工业生产科技有限公司生产的惯性圆锥破碎机的相关技术参数。 3.惯性圆锥破碎机的应用 3.1 概述 随着现代工业的快速发展,各种原料都需要进行物料的处理和破碎。惯性圆锥破碎机已经广泛应用于各种矿业的开采环节,例如金属与非金属的开采、磨料磨具、玻璃、建材、冶金等工业原料生产的破碎领域。在使用过程中,其可以凸显出巨大的经济效应和商业价值,同时显现出一定的社会效益。 3.2 性能与效果 根据现有的破碎设备(即惯性圆锥破碎机)在工业生产中的使用情况,表2给出采用惯性破碎机破碎产品的分粒度。 3.3 发展趋势 根据现代工业的发展速度和使用设备的相关要求来看,工业技术不但需要超越以前的速度,更多的是要在提速的同时,提高生产质量,同时贯彻环保理念。本文研究的惯性圆锥破碎机在金属工业生产中的应用正是满足了现代化工业中节能环保要求,其“多碎少磨”的工艺流程,在初期使用的过程中,已经明显地体现了其巨大的工业性和经济性优势。 结语 本文从现代化工业的需求出发,研究了惯性圆锥破碎机在金属矿山中的应用,并对产品的内部结构,工作原理等进行了详细描述,相信其在金属矿山中的作用会愈发重要,并得到进一步的普及与推广。 金属矿山论文:测绘新技术在有色金属矿山中的应用与发展 摘 要:测绘技术主要利用先进的计算机处理、摇杆技术、图像处理技术等等技术的有效结合来完成的,在测绘过程中随着新技术的发展,也给有色金属矿石的测绘带来了新的发展,在进一步应用过程中,也提高了有色金属矿山测绘水平,本文通过简明分析测绘技术的原理,进一步明确了测绘新技术在有色金属矿山的应用,通过分析也旨在明确相关发展,也为国家有色金属矿山开发进有效力量。 关键词:测绘新技术;有色金属;矿山;发展 引言 测绘技术属于综合学科,通过测绘技术的分析,我们明确了测绘是通过多种方式结合实现的,包括计算机图像处理、摇杆卫星监测、网络通讯等,这些技术直接存在一定联系,也提高了测绘技术的有效性,从测绘发展看,测绘技术在矿山测量过程中有了新的发展,在发展过程中更要重视相关技术之间的有效合作,从而积极进行创新,从新技术的应用出发,利用有效手段,提高测绘研究的高效率,下面具体分析测绘技术在有色金属矿山中的应用。 1 测绘技术的原理介绍和测绘新技术方法分析 测绘学中主要是针对于大地的测量,所以可以称作大地测量学,从主要研究方面看,研究过程中涉及到诸多对于空间以及地质表面的分析,在具体工作过程中,测绘技术发展是一个集成过程中,主要通过有效手段,提高测绘数据的准确性,在技术应用过程中涉及诸多方面,地质测绘过程中也投入了大量的高科技,实现对地表人工设施和自然物体的大小、空间位置及其属性测量,测绘技术的发展过程是集计算机技术、光学处理技术和图像处理技术、遥感技术等高新技术发展的过程。测绘以全球定位系统(GPS)、遥感(RS)为技术核心,采用对地理信息特征显著点标定和位置信息计量方法,结合图像分割和特征点的信息提取,实现对地球空间信息的测量。 2 测绘新技术在矿山测量中的应用 基于以上分析,下面对测绘新技术在矿山测量中的应用进行具体分析: 2.1全站仪在矿山测量中的应用 实际的矿山测绘过程中,在使用电子全站仪方面,不但提高了对于位移、角度的测量,也提高了高度差的对比,从测距方面看,可以进行距离上的微处理,能够把坐标进行自动控制,通过这些内容最后进行计算,实现数据提取与利用。全站仪的完整名称是全站型电子速测仪,也可以叫做电子测速仪。策略有色金属矿山过程中实现了空间点的掌握,也可以对目标的移动变化进行实施监测,在监测过程中望远镜的视准轴、测距发射轴和接受轴之间实现了功能的连接,能够有效运行。同时,从全站仪的技术整合方面看,在矿山中能够准确的把计算机与信息技术想结合,测量的结果能够准确的表现出来,也可以用于通讯中,在操作方面也十分简单,实现了稳定性发展,尤其在有色金属矿山_发过程中,必然有着独特的作用,包括采矿业的发展,也会利用到该技术,从而以便实现智能化与数字化发展。 2.2 空间信息技术在矿山测量中的应用 空间信息技术是集合了计算机和卫星等技术的优势,是一种比较先进的矿山测量技术,主要由GPS、GIS以及通信系统和计算机等技术组成,其中GPS,GIS,RS等技术统称为“3S”技术。其中遥感技术的应用体现为:可以实时监测矿区地形的沉陷面积和沉陷程度,有利于合理确定矿山的开采范围和规模;对矿区的污染面积和程度进行实时监测,尽量降低环境污染的程度和范围;若是露天矿山,则可以对边坡的稳定性实现实时监测,确保安生产。GIS(地理信息技术)在矿山测量中起到重要作用,在数据的采集中能实现三维显示,还具备空间提示、预测及辅助决策等功能。它结合了扫描矢量化技术、全数字摄影技术以及数据库技术等,促进矿山测量工作走向科学化、高效化、标准化。GIS技术自动采集数据、分析数据,对地表环境、井下环境和生产流程等一系列的数据自动化处理,可以动态化地反映矿区土地的分布规律和开发状态。 2.3 惯性测量系统在矿山测量中的应用 惯性测量系统在矿山中,多数是利用加速度计与陀螺平台共同组成,在矿山测量中属于新技术,用于有色金属矿山的重力、纬度方位等控制与策略,该技术的运用不但得到发展,也是部分技术测量过程中的补充技术,可以弥补一些技术不足,优势十分明显,所以在重要发展过程中,也应该积极进行讨论与分析,可以通过一定的创新,提高利用价值,也为有色金属矿山的查找与开发进有效力量,在具体矿山应用中,不但可以实现对管线检测,也可以控制地震重力等,值得有效实施与发展。 2.4 悬挂罗盘在矿山测量中的应用 悬挂式罗盘作为矿山测量的设备之一,具有体积小、操作简单、便于携带、测量点间无联系、不受空间限制等特点,在地势狭小、角度大的矿井中均可运用。为了提高悬挂罗盘的测量精确度,在使用过程中,我们应严格按照操纵步骤进行:(1)进行数据的测量、计算。利用悬挂式罗盘,借助计算机技术,通过测量倾斜长度、倾斜角度和方位角,完成矿山的高差及坐标值的计算。(2)转化悬挂式罗盘的坐标数。为了便于测量计算,人们按照统一的计算公式将最初的数据转变成平面坐标数。(3)根据“磁方位角二坐标方位角+改正角”,测量最初的磁方位角。 3 测绘新技术在矿山测量中的发展 在实际发展过程中,测绘技术越来越专业,在发展上测绘技术应该积极的运用于有色金属矿山中,这样才能够实现测绘数据的准确判断,也能够提高处理数据、输出数据,最终变成一体化,为有色金属矿山测量发展提供更有效数据,更好的促进矿山的进一步开发,提高开采效率。在实际发展效率过程中,相关工作人员,也要重视新技术的投入,以新技术创新发展为基础,明确各个技术直接的有效联系,从而找到一套符合实地有色金属矿山发展的测绘技术。此外,工作人员要积极引入技术,从工作效率出发,明确技术是带动发展的重要途径,也要积极进行换位思考,这样才能更加完善新技术发展,从而让其更好的引用于有色金属矿山测绘中,使科技水平得到进一步提高。 结束语 总之,本文针对测绘新技术进行了几点分析,通过分析当前测绘技术,也明确了迅速发展下新技术的具体应用,从有色金属矿山勘察与开发过程中看,要利用新技术发展,主要得益于先进的计算机技术、设备仪器等,这些方面在投入新技术的时候,也要结合实际情况,按实地发展出发,积极促进测绘技术的有效转型,也大力进行新技术的创新,提高技术水平的同时也提高开发矿山能力,在发展过程中,有了新技术,不但促进了国家测量工作发展,也提高了有色金属矿山开发效率,虽然发展过程中存在不足,但相信,在日后不断发展过程中也会有所完善,必然会为国家经济建设尽微薄之力。 金属矿山论文:地下物探在有色金属矿山寻找隐伏矿体的应用 摘 要:有色金属矿山寻找隐伏矿体是一种难度较大的工作,隐伏矿体在寻找的过程中,是在露天的情况下进行的,因此会存在着较大的难度,隐伏矿体在找寻的过程中需要使用地下物探技术,这样就能够对有色金属矿山进行相应的探测,能够对隐藏的矿体进行准确的判断,提高找矿的效率,经过了相应的实践可以证明,地下物探在隐伏矿体寻找的过程中发挥着重要的作用,能够提高地质勘探的效果,是值得大力推广的。 关键词:地下物探,有色金属矿山;隐伏矿体 有色金属矿山寻找隐伏矿体是采矿中非常重要的工作,在寻找矿体的过程中需要使用地下物探技术,地下物探技术的应用需要在地下进行接收装置的布设,这样就能够利用仪器对矿体进行探测,通过加深深度来提高找矿的准确性,利用地下物探技术对有色金属矿山进行隐伏矿体的寻找,能够降低找矿的盲目性,对矿产行业的发展是极为有利的,一定要重视地下物探技术的应用。 1 大功率深部多源充电法 1.1 在铜镍矿体中的应用 大功率深部多源充电法是一种比较普遍的地下物探技术,这种技术在有色金属矿山中应用可以提高找矿的效率,也能够对矿山深部的矿物质进行相应的探测,对于矿体能够圈定一个较大的范围,这样就能够提高矿产勘探的效率,在这样的情况下,使用大功率深部多源充电法需要选择比较正确的充电点,作为工作人员也要在已经圈定的范围内进行电位的测量,这一技术在隐伏矿体的寻找中可以对异常现象进行相应的分析,如果异常值出现偏移的现象,那么对于异常值就要进行反复的确定,这样就能够对整个矿体的性质进行确定。如果矿体深部有着较好的导电性,那么就可以将其判定为是Cu-Ni矿体,这种矿体在判断的过程中,可以根据矿体的实际走向来对矿体和地表矿体进行相应的分析,找到两者存在的关系,也可以明确矿体的分布范围,从而获得一定的突破。 1.2 在金矿体中的应用 金矿是一种分布比较隐秘的矿体,这种矿体在寻找的过程中可以使用大功率深部多原充电法,在对金矿体的延伸方向或者是走向M行圈定之后,就可以在圈定的范围内进行充点电的设置,在充电之后就能够对相应的图像进行观察,如果图像出现了异常,就要将充电点存在异常的虚线投影到相应的矿山中,这样就能够找到一定的规律。在整个观察的过程中会发现矿体出现了偏移的现象,在这样的情况下,就需要对异常圈的走向进行相应的分析,还要对岩体长轴的方向进行相应的对比,如果发现了岩体的走向和延伸方向是一致的,那么就可以根据相应的特征来对矿化富集带的走向进行判断,还可以估算电位值,如果电位出现了衰减速度较快的情况,那么就说明了充电体与定位体是不符的,除此之外,还可以通过充电体的厚度对电位等值线的分布进行分析,这样能够增加深部钻孔的科学性和准确性。 1.3 在铅锌铜中多金属矿体中的应用 大功率深部多源充电法可以应用在铅锌铜多金属矿体的找寻中,在这样的情况下,就需要对整个矿区进行充电点的设置,充电点在设置完毕之后就可以对整个矿区进行测量,由于铅锌铜多金属矿体的分布是十分混乱的,在这样的情况下,深部的延伸也会比较大,尤其是在矿体相连的位置,可以对矿体尖灭的情况进行观察。多金属矿体在探测的过程中,需要将整个矿区进行划分,这样就会出现最大限度的保证矿区探测的科学性与准确性。矿区的规模较大,而矿靶区也会出现一定重叠的现象,在这样的情况下,出现的异常情况会比较多,尤其是在深部探测的过程中,对于多金属矿体的分布有着详细的了解,掌握较多的信息,对于矿体的开发是极为有利的。 2 井(坑)自然电位法的应用效果 2.1 在寻找铜镍矿体上的应用 某地是我国比较有名的镍矿产地,在对矿区进行开采的过程中,发现在地质勘探的过程中,已经对表层的矿体进行了探测,发现了一层硫化镍特富矿体,但是在经过了线管的钻孔之后并没有发现这一矿体,因此对于早期的资料进行了相关的分析,对于相关的编录资料进行分析,经过了进一步的勘探对于1250中段所对应的中下段进行相应的分析,使用自然电位法进行观测的过程中,获取的测量结果具体如图1所示。 从图中可看出,自然电位Vm极大值达-418(mv),且坑道右侧的Vm值明显大于坑道左侧,表明异常体赋存于坑道右侧,与地质勘探时期提交的矿体位置相符,根据负的自然电位异常性质推测:异常体应从东往西侧伏,延伸长度达100m,又对照已施工的钻孔分析,认为施工孔深度不够,且应在1250m中段施下斜钻,进而确定了下一步钻机的方位及倾角。 2.2 在寻找铜矿体上的应用 2.2.1 测区地质概况:测区坑道平面出露地层为昆阳群,包含黑山组杂色板岩、因民组紫色板岩、泥沙质白云岩以及落雪组白色中厚层细粒至中粒硅化白云岩。测区内断裂发育。断层分EW和SN向两组。前者生成较老,后者多见破坏矿体。 2.2.2 物探成果解释:图2为测区地质物探综合平面图。物探部分为自然电位Vm曲线。曲线形态为一负一正的“波型”。即硅质层铜矿体上延头部为矿体的负极。而下延尾部为矿体的正极,正值区明显大于负值区。由于多种矿体的存在,B中段的自电Vm曲线反应不明显。为此,又利用充电电位法,在矿体上直接充电。利用充电和自电方法,推测了硅质层铜矿体的规模。经钻孔验证和坑道开拓,圈定的矿体延伸边界与推测相符。 3 结论 在应用地下物探技术对矿体进行探测的过程中,收到了良好的效果,这项技术的应用范围在不断扩大,相关技术人员也对地下物探技术进行了优化,使其在矿山寻找隐伏矿体的工程中,发挥着不可取代的作用。有色金属矿山寻找矿体是一项专业性比较高的工作,其也具有一定危险性,只有合理应用地下物探技术,才能保证作业人员的安全。 金属矿山论文:金属矿山电气节能措施探析 摘 要:金属矿山是我国较为重要的能源性矿产资源,其优化发展与国民经济长远运行密不可分,在我国倡导节能减排的可持续发展要求下,金属矿山的电气节能也就显得至关重要。而金属矿山的电气节能并不是一项简单的工作,其运行本质及流程化项目,都直接决定着其系统化作用。电气节能措施的推进不仅能够进一步提升矿山运行的安全系数,更能在一定程度上降低资源不合理消耗,因此,对金属矿山的电气节能措施进行深入研究十分必要。 关键词:金属矿山;电气节能措施;措施分析 金属矿山的电气节能措施的深度落实,能够对矿山中的电能消耗问题进行精准控制,这不仅是对电能的合理化节约,更能减少降低设备的电能耗损,但是节能并不是减少生产必须电能,其节能宗旨就在于在满足生产需求的前期下,减少能源的消耗,因此,电气节能可以有效提高金属矿山的产量及产值,在提高经济效益的同时,丰富社会资源获取量。本文就从电气节能的内容入手,对其节能措施进行了探讨及分析,以期为提高能源利用率提供合理化参考意见。 1 金属矿山电气节能内容阐述 1.1 金属矿山电气节能的作用 对于金属矿山来说,电气节能所发挥的作用是不容小觑的。通常情况下,金属矿山中还涵盖着一些后期新建的矿山,而另外的矿山则被间接纳入到扩建改造范畴中,因此电气节能措施的x择也需要以矿山类型为依托进行合理化确认,只有从矿山类型出发,采取有针对性的优化措施,才能提高节能效率,减少能源损耗,做到真正意义上的电气节能。除此之外,金属矿山电气节能的作用还可以从另一层面得以凸显,由于金属矿山的需求特点,导致其用电设备的容量相对较大,但是用电分布状况又呈现出较为集中的特点,这就说明电气节能措施的优劣性,只有通过金属矿山的特点才能够得以判断及检验。 1.2 金属矿山节能原则 由于金属矿山的电气节能是一项系统性工程,其运行也需要以自身原则为根本,在保持规范性的同时,确保节能工作更加高效的完成。一般情况下,金属矿山的用电设备都会设置在固定区域,通常集中点就在选矿厂及采矿部分上,这将直接造成矿区总降压变电所的位置会选择在这一区域范围内。除此之外,在矿山节能环节工作人员还应当对变电所进出线方向进行综合考量,使其更加符合用电标准,在确认节能措施时,则需要根据线路功率的相应损耗规划具体方案;工作人员在推进金属矿山的节能工作时,要尽量避免对线路造成不必要的损耗,只有这样才能确保节能方案与实际用电需求相衔接,在提高用电效率的同时,构建更为合理的供电网络中心。 2 金属矿山电气节能措施 2.1 提高功率因数 实现金属矿山电气节能的首要前提就是科学提高功率因数。首先,为了确保功率因数提升不会对用电设备造成不良影响,相关工作人员应当在做出提升动作的同时,应用相关容器设备进行无功补偿,只有这样才能确保提升效能达到既定标准,确保电能的安全稳定传输;其次,工作人员在提升功率因数的推进环节还需要在原有基础上,探究更加多样化的金属矿山电气节能路径,所以在体适能功率因数时应根据实际情况,精准选择电动机等设备,为调减线路感抗夯实基础,达到提高供配电系统电力运行指数的目的。需要注意的是,工作人员在选择无功补偿电容器时,应当通过负荷计算,选择更加适合的设备完成功率因数提升工作。 2.2 减少无功损耗 金属矿山电气节能的核心就是最大化的降低无功消耗。工作人员在降低无功损耗的基础上,为了进一步提升有功功率输出及补偿容量,需要以提高功率因素为连通渠道,降低无功损耗,从而更加科学、合理的优化变压器运行结构,提升效率,提高产能。工作人员在降低无功耗损耗的持续性节能过程中,需要将无功补偿参数控制在一定范围内。另外,在降低无功率损耗时,工作人员需要借助于外部装置,对相应损耗进行吸收处理,在这一环节,技术人员需要根据金属矿山的实际情况确定节能方案,避免措施单一性问题的发生,只有这样才能实现减少无功损耗、强化功率因数,确保运行安全稳定的目标。 2.3 从用电设备入手推进节能措施 由于金属矿山的用电设备多、容量大,因此电气节能的关键点也就落在了用电设备上。首先,工作人员在这一要求下开展节能工作时,应当在条件允许的情况下,选择具有节能优势的用电设备,与此同时,噪声小、能耗低的节能变压器也可以优先应用到实际项目中;其次,工作人员在对用电设备开展节能工作时,需要以相关准则为依据,进行数据研究及优劣对比,确保同一型号的变压器在运行过程中所产生的损耗与之前相较呈现下降趋势,使其更加符合金属矿山节能措施的优化标准。另外,用电设备作用的发挥不仅需要选择本身自带节能属性的设备,工作人员更需要结合实际需求,合理选择变压器的容量及配置数量,子啊考虑经济运行效率的同时,减少线路损耗问题的发生频率。 2.4 使用电动交流机 金属矿山电气节能离不开电动交流机节能的支持。首先,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当对于较为常用的电动交流及诸如交流鼠笼型异步电动机或者是绕线转子型异步电动机以及同步电动机等有着足够的了解与认识;其次,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当通过控制其端电压、转矩转速、功率因数、传动效率来实现更好的电能节能效果。与此同时,工作人员在使用电动交流机来进行节能时应当根据负荷特性和运行要求,使之工作在经济运行的范围内。 2.5 合理谐波抑制 金属矿山电气节能离不开谐波抑制的支持,工作人员在合理谐波抑制的过程中应当理解到电力系统中的无功功率主要由相位角和高次谐波造成的。在这一过程中,用电设备的非线性负载产生了高次谐波,并且也增加了电力系统的无功损耗,因此这意味着工作人员在合理谐波抑制的过程中应当将重点放到优化供配电系统的设计上。 综上所述,金属矿山电气节能措施的推进,能够有效提高电气运行效率,降低能源损耗,提高矿山运行安全系数,是确保金属矿山实现最大化经济效益的有效途径。在进行电气节能的同时,可以最大化的减少安全事故的发生,并且节能优势的发挥并不会影响井下的正常作业,这对促进我国矿产行业的长远发展大有裨益。
近年来我国畜牧业现代化的发展取得了令人瞩目的成就,其生产规模逐年扩大,与此同时,畜产品的生产总量以及生产质量也在不断增加和提高。且发展势头逐渐由粗放型和技术密集型向资源节约型和环境友好型转化。 1畜牧业产值的影响因素 根据我国畜牧业生产和发展情况看,其在基础设施、机械化程度以及劳动力投入等方面有着很大的不同,企业的饲养规模、饲料的生产消耗等各个方面的生产成本因素都在一定程度上影响着我国畜牧业产值。畜禽品种优良化、规模化、现代化和标准化各方面的水平都还比较低,与此同时,饲料的生产结构又体现出不合理的状态,并且经营和生产的水平比较低,基层服务缺位,信息化建设工作不超前,在畜禽的疫病防控、监测、诊断和防治以及兽医的卫生监督体系方面的基础设施设备相对较差,造成畜牧业生产途中的资源浪费较严重,从而导致畜禽的出生率明显降低,出栏率也呈现偏低的态势,同时劳动生产率相对也低,又因为饲料转化率低而造成畜禽养殖成本不断增加,阻碍畜牧业经济效益的提高。 2提高畜牧业经济效益的措施 1)有效控制投入要素成本。在生产过程中对畜牧业经济效益最直接的影响是生产投入的成本,有效合理的控制投入能使效益达到最大。一方面基础设施进行及时调整和整修,使得其损耗能降到最低,从而使其使用寿命能够提高;另一方面通过一些培训,促进劳动力知识水平、科学管理水平和劳动生产率的提高,从而降低和减少生产力方面的投入,以达到节约生产成本的目的。与此同时,还要不断地使饲养规模与规范饲养模式相适应,饲养的数量和质量都得到扩大和提高,这样一来畜禽的饲养成本就会降低。此外,科学的管控和使用秸秆饲料,使其能够充分利用,以达到减少饲料消耗的目的。 2)合理规划养殖场地。与各级政府部门之间协商合理化规划畜牧用地,考虑交通、水源、电路、防疫等方面因素,既不影响环境,也能正常生产,同时在畜种的品种、规模以及标准水平方面尽可能保证最优、最好、最大化标准。畜禽培育规模比较大以及资源集中化的生产企业,要尽可能地推进饲料行业生产产业化,推动饲料的生产经营和提高企业的生产质量及生产水平,促使其生产成本有效降低。除此以外,又要不断建立和健全基层化的服务体系,提高产业信息化建设水平。推进畜禽疫病监测、诊断以及防治和兽医的卫生监督体系建设,最终经过各个环节和细节促使养殖成本的降低以及经济效益的提高。 3)合理优化种植养殖结构。种植养殖结构不合理的状况致使饲料资源不能够得到充分、有效和合理的利用,从而导致资源闲置和资源浪费的现象出现,需要结合科学的管理观念来保护及利用生态环境,进一步强化草源的生态建设,可以试图以人工种草、飞播种草和围栏种草以及改良草地和毒、杂草的危害治理等一系列措施,进一步扩大可利用草资源的范围,使得比较优质的牧草种植资源受到有效保护。除此以外,在草地的动态监测技术试验、示范和推广方面的工作需要进一步强化,同时要加强建设退耕还林的后续工程以及农田种草工作。从养殖方面来讲,需要把重点放在生猪家禽养殖工作的强化上,因为这一产业的规模化养殖程度相对来说比较高。另外,还要注意积极促进向耗粮少的草食家畜牛羊产业的发展。与此同时,要将着眼点放在打造行业的龙头标杆企业以及增强资源和优势要素的保障力度上面,提升我国现有养殖龙头企业的畜禽品种的优化和规模化生产程度,加强生产过程的规范化、防疫制度化等,从而促使标杆企业能够在产业的发展过程中起到带动作用。 4)妥善配置畜禽内部结构。伴随生活质量的提高人们对于畜牧产品的需求已不仅仅停留于数量的满足上,对于风味口感的要求也上升了一个档次,这就使得特色畜产品的发展有了一个新的有利的市场环境。结合特有的畜禽遗传资源和人们对口感及质量的要求,使比较有特色的畜禽养殖进一步得到发展。采用一些高科技的措施,使畜产品的加工以及畜禽产业结构不断地优化,从而有效地提高畜禽产品的生产安全质量,达到增强人们消费欲望从而增加畜产品效益的目的。 3小结 尽管我们能够有效控制畜牧业生产投入要素,畜牧业产值受影响的突发因素还是比较复杂,如近年来发生的乳制品质量安全问题,使人们对所有乳制品的质量都产生了怀疑,这样会在短时间内影响畜牧业市场需求。另外,近年发生的畜禽养殖疫病问题,也给养殖行业带来很大的挑战,如遇疫情,大面积扑杀活禽,关闭活禽交易市场,这些都对畜牧业经济效益带来一定影响。
自动化技术在水利工程建设篇1 引言 水利水电工程建设往往地区偏僻地区,由于特殊的施工环境,就会影响工程安全,对施工也会带来各种负面影响。将信息自动化技术应用于水利水电工程建设中,可以使工程建设克服各种影响因素,保证施工顺利展开。随着信息自动化技术的功能得以充分发挥,施工质量也会有所提高,同时加快了施工进度。 1水利水电工程建设中应用信息自动化技术的现状 1.1引用信息自动化技术的力度不够 水利水电工程建设中引用信息自动化技术,主要是为了克服工程建设中的环境困难,并提高工程质量。信息技术的应用,使得水利水电工程建设实现了大规模的改革。但是,在具体应用中,往往会着重于使用信息自动化技术,但是并没有从工程实际出发选择相应的自动化技术,就导致应用信息自动化技术,但是并没有发挥时效性。造成这种现象的重要原因在于,在采用信息自动化技术的同时,对自动化技术的引进不到位,加之资金投入不够,且受到物力因素的限制,就导致信息技术的作用无法充分地发挥出来[1]。为了保证水利水电工程建设质量,施工单位往往依然采用传统的技术。信息技术没有得以充分应用,就必然会导致投入资金浪费。 1.2水利水电工程建设中信息技术专业人才缺乏 水利水电工程建设中,虽然已经应用了信息自动化技术,但是,由于缺乏专业的人才,就会导致信息自动化技术的应用效率不高,特别是信息自动化设备的操作人员,由于缺乏专业性,就会导致技术功能无法充分发挥出来,甚至会由于操作无法而影响施工质量。在引进信息自动化技术的同时,还要采用专业技术人才,才能够真正意义地提高水利水电工程建设水平。专业技术人才在设备操作中更为专业,而且能够对设备进行保养维护,可以使信息自动化设备的应用效率得以提高。具有较强专业技术能力的管理人员还可以对信息自动化技术的使用情况综合性分析,基于此对水利水电工程的变动情况进行分析,可以具有针对性地解决水利水电工程建设问题。但是,目前的水利水电工程建设中,专业技术人才缺乏成为了重要的问题。 2水利水电工程建设中应用信息自动化技术需要重视的问题 2.1对资金合理运用 水利水电工程建设中,做好成本控制工作是非常必要的。通常而言,水利水电工程建设中的资金运行状况与资金的使用特点直接相关,直接决定了工程见中的各项配置时候有优化合理。通过合理配置资金,就可以获得更高的经济效益。所以,在水利水电工程建设之前,要将资金使用预案制定出来,包括资金运行的程序、各个环节的资金使用等等都要细化,以提高资金使用效率[2]。在工程建设的每一个环节都对资金合理固化,就可以有效地避免自己使用不足的问题产生,由此可以使得自动化管理系统处于良性运行状态。 2.2注重信息自动化专业技术人才的培养 水利水电工程建设中,专业技术人才发挥着重要的作用。企业要根据工程施工需要积极地引进人才,并注重对现有人才的培养,同时还要将具有激励效应的人力资源管理机制建立起来。企业特别要注重吸引吸引和培养科技人才,从经济规律出发组建以科技人才为带头人的专业团队,以使这些人才在工程建设中发挥重要的作用。工程建设过程中,更好注重对现有人员的职业技术能力培养,将人才培养制度构建起来,通过招聘制度的完善以不断地提高人才队伍素质,构建积极向上的人才环境。 2.3强化信息自动化管理力度 水利水电工程建设中,应用信息技术的同时,还要做好相关的管理工作。企业要根据工程建设实际明确的信息自动化技术的应用管理规范,并将工程实施方案合理设计,以优化工程建设,提高建设力度,避免存在重复建设的现象。在水利水电信息自动化系统运行的过程中,要提高系统运行质量,就要做好监督管理工作,使信息技术的功能得以充分发挥。在水利水电自动化管理中,人员管理是至关重要的。在整个的管理系统中,人员管理是重要的组成部分,除了要求工作人员要按照规范对自动化设备进行操作之外,还要求工作人员要重视设备技术维护和保养能力,对水利水电自动化监测设备充分利用,保证设备持续性地处正常工作状态。比如,对水轮发电机组的自动化管理,采用自动化就似乎检测发电机组的定子和电子,也可以检测发电机定子绕组和铁芯中的温度,并对温度自动调节。对发电机组的润滑度、制冷系统监督以及机组变速系统也可以自动化监督等,如果其中之一发生故障,电气的自动化就会采取智能化措施向检测人员发送警讯和紧急呼叫。 3水利水电工程建设中应用信息自动化技术的动态演示 3.1虚拟工程环境的设置 虚拟工程环境的设置所采用的是地理信息系统,将工程设计为三维的动画。在计算机系统中将水利水电工程图绘制出来,之后对工程建设中的细节合理规划,并从工程实际出发合理布局,使工程从各个角度都有所呈现,便于工程分析。如果发现工程设计中存在问题,就可以及时对设计内容作出调整,或者重新设计。这样就可以避免在施工中发现问题,由此降低了工程施工成本(图1为水利水电工程虚拟工程环境)。在对工程进行动画设计的时候,通过运行电脑软件可以观察到安置发电机电力母线的洞室、引水河以及水利水电工程的内部构造[3]。对于构造的合理性,就可以通过分析设计明确。采用地理信息系统还可以全面地观测工程环境以及周围的地势情况,使施工人员在进行施工中并能够因地制宜地展开施工。 3.2地下洞室施工进度的展示 水利水电工程施工中,地下洞的施工是难点环节。由于施工环境恶劣,就会严重影响到施工进度。采用地理信息系统对地下洞室施工进度进行展示,专业技术人员通过观察图像展示情况就可以充分了解施工情况,特别会对施工中的细节充分了解。 3.3应用遥感技术对施工区域构造全面了解 应用遥感技术了解水利水电工程施工的构造,可以获得大量的信息。比如,对水利水电工程中施工中人难以到达的地方,采用遥感技术获得有关信息,不仅可以节约成本,而且还可以节约时间,由此加快了施工的进度。对于一些技术要求较高的施工阶段,采用遥感技术能够具有针对性地将需要的信息迅速传递回来,包括施工场地情况、地质构造情况等等,施工人员都可以准确获得[4]。特别是施工中可能遇到的困难,都能够提前获得并采取规避措施,以避免临时产生问题无法有效解决。 4结束语 综上所述,科学技术的快速发展,信息自动化技术不断升级,在应用领域广泛应用,特别是在水利水电工程建设中发挥着重要的作用。水利水电工程普遍处于偏远地区,地质环境复杂,给工程施工带来了诸多的不便。采用信息自动化技术,能够克服各种环境不利条件,而且还使工程施工更为便利,提高施工质量。逐渐地,水利水电工程实现了信息化管理,对行业快速稳定发展起到了促进作用。 作者:曾湘 单位:中国水利水电第八工程局有限公司 自动化技术在水利工程建设篇2 1信息自动化技术所具备的优势 1.1功能性优势 信息技术和通信网络的发展使水利水电建设行业趋于智能化,使其具有一定的功能性优势。例如水利水电工程建设中需要将水资源进行合理分配,而水资源调配系统不断应用信息自动化技术,既能方便工作人员节约工作时间,又能提高工程建设施工效率,确保工程如期完成,具有一定的积极作用。另外,因水利水电工程具有施工周期长、规模大等特点,在施工中难免会遇到各种问题,不利于工程顺利开展,而信息自动化技术能够构建精细化管理体系,在施工中实时动态管控施工行为,加强施工全工程的管理,缩短工程建设工期,避免资源浪费等,具有一定的优势。 1.2技术发展的必然要求 信息自动化技术的出现不仅能综合分析信息数据,而且能智能分析以及动态监测数据信息,将水利水电工程建设中可能遇到的问题传输给相关部门,使他们能够及时解决风险问题,进一步确保水利水电管理工作的安全性。除此之外,其还能实现将各项资源进行优化配置,确保施工现场干净整洁。例如常见的水下成像技术能够实时动态关注施工现场整个过程,通过对其合理化监督,能够防止出现安全隐患。如今全球每个国家都在水利水电工程建设中应用信息自动化技术。在该背景下,信息自动化技术不仅能提高水利水电工程建设质量,也成为目前技术发展的必然趋势。 2信息自动化技术应用于水利水电工程建设中存在的问题 2.1技术支持力度欠缺、专业人才欠缺 水利水电工程建设往往需要大量工作人员,对技术要求较高,而现有的工作人员较为懒散,不够专业,导致不能及时利用信息自动化技术中的软件和设备。另外在水利水电工程常会存在工程变动等意外情况,未合理利用信息自动化技术可能导致施工中出现安全事故,又或者造成资源浪费问题。通过有效应用该项技术能从根本上杜绝各种安全隐患问题,从而进一步增强治理水利水电工程建设水平。 2.2缺乏资金投入 信息自动化技术的有效应用离不开资金的大量投入,在水利水电工程建设期间,部分建设工程单位因资金短缺问题,不能及时购进信息自动化技术相关设备[1]。此外,再加上工程建设人员在施工前期未结合施工现场周围环境进行工作规划,导致在实际施工中出现施工材料、设备大量浪费。现有的工程建设队伍未提高对信息自动化技术的重视程度,导致资金利用率过低,这些都是信息自动化在水利水电工程建设中存在的问题。 2.3技术应用程度较低 信息自动化技术的出现并在水利水电工程建设中应用是目前发展的必然趋势,它能够满足水利水电行业的发展需求,在一定程度上促进水利水电建设快速发展。但在实际发展过程中因受到外界各种因素影响,现在水利工程建设并不能将信息自动化技术更好地应用于工程建设,即使在工程建设中应用也不能完全发挥其作用,这就导致技术应用程度较低,从而降低了信息化技术的发展效率。 3在水利水电工程中信息自动化技术的具体应用措施 3.1虚拟环境技术 众所周知,水利水电工程建设环境复杂,且常位于偏远地区,受各种地形地貌限制影响工程实际建设周期长,而因现场施工环境复杂问题导致工程建设中难免遇到问题。因此,基于信息自动化技术中虚拟环境技术应用到工程建设中,相关技术人员可通过模式施工现场,结合周围环境,将工程建设地点进行三维建模。 3.2水文自动检测技术 水利水电项目中大量的数据信息离不开水文自动检测技术,通过对水资源进行合理检测的同时控制水资源。该技术主要依托信息自动化技术来实时关注工程内水位的变化情况,其所获得的数据结果误差小且数据具有可靠性,因此通过将各个站点的数据进行收集然后分析其是否正常运行。这个过程节省了大量人力劳动,节约了时间,从而在满足工程需求的前提下降低工程建设成本。不过因水利水电工程建设地理位置复杂,环境、自然等各种因素影响数据结果的准确性。因此,为了避免雷雨天气影响控制系统,造成数据信息不准确,应及时装置避雷设备,防止因雷电造成工程内部系统损坏[2]。 3.3地理信息系统 地理信息系统(GIS)应用到水利水电工程建设中,其原理就是通过对信息数据进行智能化分析,确保工程周围地域构造以及自然资源稳定。该项技术方便了水利水电工程建设,除了在水电检测管理、水环境监测等方面应用外,还能及时检测河道口泥沙淤积情况等。为了避免在遇到梅雨期造成洪涝灾害,将GIS在水利水电工程建设中应用,不仅能保护水资源,还能起到泄洪的作用。 3.4遥感技术 将遥感技术应用于水利水电工程建设中可避免因山区地势险恶、复杂等问题造成的安全隐患。该技术应用原理就是利用计算机技术及时将项目建设周围环境数据进行收集模拟,在实际施工中确保施工人员熟悉周围地理环境,确保后期施工安全,一定程度上降低安全隐患问题。例如,我国某地区地势凶险,而水利水电工程刚好位于该地区,技术人员利用遥感技术对该地区地形地貌进行测绘规划,通过所得数据结果建立地势模拟图,使施工人员直观地观察到该山区地理特点,为日后施工提供便利,进一步节约施工时间。 3.5闸门监控系统 现阶段,运用闸门监控系统要求分别对进水闸初端和进水闸设置一个控制组,通过人为控制远程操控,全方位对远程自动检测系统进行控制,确保设备正常运行。在控制开关站进行控制过程中,需要确保数据信息在操作面板的作用下到达现地控制系统内,该过程应注意关注启闭机的运行状态。要注意的是应结合相关工程特点对工程整体控制系统内部进行控制,可设立三组,该三种跟上端机组负责不同的部门,分别为:信息数据的收集、信息数据的存储以及特殊情况报警。相关工作人员通过人为控制系统实时对闸门进行控制,避免工程在建设过程中遭遇意外事故,出现安全隐患问题等[3]。 3.6无人机技术 无人机技术也属于信息自动化技术的范畴,其原理是利用无线控制设备和计算机来对无人机进行操控。在实际水利工程建设过程,在施工前需要对施工现场地质进行实时勘察并且在施工过程中也要及时观察现场情况,而无人机技术的应用能灵活观察施工现场进度,并且能完成对工程各个方面工作,如常见的有定点勘察以及线路铺设等。传统水利水电工程需要耗费大量的人力劳动,并且因技术问题工作效率较低,而无人机技术在环境实地勘查等方面优势突出。譬如某水利水电工程在建设过程中需要取某高处平台中土壤样本,而利用该技术能有效取出样本而且工作效率高,对水利水电工程项目建设具有很大帮助。 4结语 社会的发展离不开先进技术,为此水利水电工程企业在建设过程中要科学应用信息自动化技术,这也是我国水利水电工程建设行业发展趋势。通过将信息自动化技术在水利水电工程中的应用实践能帮助企业提高工作效率,使系统运行更加稳定。此外,各地方政府部分还应加强管理水平,出台信息自动化建设管理方法,在充分发挥先进技术优势的同时不断创新,推动工程建设健康发展。 作者:王伟杰 单位:山西万家寨水控水资源调度分公司 自动化技术在水利工程建设篇3 水利水电工程建设和生态环境有着十分密切的联系,而信息自动化技术可以在一定程度上提高水利水电工程建设的效率,使其能够更具安全性,所以在现阶段水利水电工程建设中受到极为广泛的应用。若想切实提升水利水电工程建设的质量,就必须有效建设信息自动化技术数据库,使其职能和效用获得有效发挥,以实现水利水电工程的更好发展。本文着重探讨信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用。 1信息自动化技术在水利水电工程建设中的问题 在进行水利水电工程建设时,资金的投入与信息自动化技术实际应用息息相关。但在现阶段的发展中,多数水利水电工程建设的队伍都未能对信息自动化技术加以重视,对于自动信息化技术设备的购置,不但缺乏资金的投入,也在进行项目建设时严重缺乏工作规划,致使水利水电工程建设资金的利用率极为低下,所应具备的信息自动化技术也极为落后。 2信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用 2.1利用信息自动化技术,设计闸门监测系统 信息自动化技术对于提升水利水电工程建设的质量有着十分重要的作用。全面细致的分析其在水利水电工程建设中的应用,以区域工程的实际情况为出发点,对新兴技术的形式进行合理有效的应用,才能够使水利水电工程管理的效果有所提升。如以某个水利水电工程为例,在进水闸的位置设置出一面控制柜,在混沙进水闸也设置一面控制柜,并对其进行分别控制,在进行管理时,应注意对控制室内设置的远程控制,以实现控制柜面板子开关的自由转换。在内部控制的范围内,应结合实际的情况,设置三台上位机,其中一台主要负责存储,一台主要负责在遇到特殊情况时报警,一台主要负责接收数据信息。在启动现地单元时,应注重闸门以及启闭机开关的状态,将信息及时准确的输送入操作机中,而后上位计算机会将指令发出,并传送到现场之中,从而有效进行监控调度。这一系统借助监控处理的形式,对原先的监控方式也予以保留。在进行远程自动控制的设计时,闸门监控是最为突出的特征,可以通过手动的方式对其系统进行连接,使其能够有效发挥自身的功效。在自动化的控制中,检测控制系统时,应通过细致的检查。来保障设备的正常稳定运行。在视频监控室的内部,相关工作人员对闸门的监控与管理,应借助于信息自动化技术的各项指标,以实现自动系统和手动系统的有效连接。 2.2利用信息自动化技术,设计水文检测系统 在进行水利水电工程建设时,应秉着“安全”,“高效”的施工原则,并以施工的实际情况为出发点,设计出与发展相符合的要求,只有这样水利水电工程的建设才能够满足长远发展的要求,使其能够达到生产指标的各种要求。在信息自动化技术系统中,可以通过自报式形式,移动网络为主的方式进行通信,而实现有效分配。信息自动化检测的形式能够及时对水位进行检测,也能够进行现场的检测。所以,应有效搜集并处理原始资料,结合中心站系统采集的实时情况,使其能够具有向外传输事故报警、水情信息的功能,并要与各个站状态的实际情况进行结合,而后依据此判断出各个站的运行是否处于正常的状态。由于信息自动化系统能够满足不间断工作的要求,所以在遇到恶劣天气时,也能够从容应对,以避免不必要麻烦的出现。另外,在对其系统进行设计时,应重视对防雷的设计,避免出现雷击事件而引发出安全事故。 2.3利用信息自动化技术,设计局域网 在进行信息自动化技术系统设计时,应以局域网作为基础,与水利水电工程建设的各项要求结合,进而构建出内部局域网,以实现内部信息的传输与共享。在进行系统的设计时,应充分利用各项网络传输介质,将其与技术的实际要求进行结合,并严格按照相关的标准来开展设计。在进行实践时,可以借助开放性设计的方式,为升级系统以及扩充系统做好准备工作。在选择设备与布置接点时,应将外网与局域网相连接,进行内部铜须系统的设计,从而实现计算机内视频信息的传输与信息的有效利用。 2.4利用信息自动化技术,研析信息化软件系统 水利水电工程建设中的信息自动化软件系统,主要包括安全监测、调度洪水以及防汛信息等子系统。在对软件进行分析与设计之后。应确保其能够满足水闸建设的标准,从而为水利水电工程建设的管理与防护打下夯实的基础。在进行后续设计时,应建立起安全防汛系统、预防洪水系统以及检测水闸系统,使各个设计形式的重要作用能够得以发挥。另外,在此基础之上,应做好水闸系统的维护与管理工作,借助科学化、标准化的数据露露形式,实时进行数据分析,以实现对信息化的操作。 3总结 总而言之,信息自动化技术在水利水电工程建设中的应用,不但能使施工效率获得提升,也能够在一定程度上使施工的安全性受到保障。所以,在进行水电水利工程的建设时,对于信息自动化技术的应用,能够使施工的水平以及质量获得大幅度提高,由此可见信息自动化技术对于水利水电工程建设来说具有直观重要的作用,应让其获得更为广泛的应用。 作者:王晓君 单位:甘肃省引大入秦工程管理局
农业物联网论文:物联网的智能农业系统研发 1总体方案 本系统方案是在成都农业科技职业学院已有的农业大棚基础上进行智能化检测、控制和管理。该方案主要分为三大子系统:物联网连接与监测、物联网智能控制、云服务器;物联网连接与监测:在农业大棚实验基地部署和安装农作物生长环境所需参数的传感器,用以监测环境中的温度、湿度、光照、CO2浓度、土壤酸碱度及养分等物理量参数,从而保证农作物有一个适合的、优良的生长环境。目前我们用到的传感器包括:空气温度、湿度传感器;土壤温度、湿度传感器;光照传感器;CO2浓度传感器;pH值传感器;土壤微量元素检测仪。各种传感器检测到的参数信息经过ZigBee网关,再通过3G网络传送到服务器。服务器将接收到的数据进行存储和相应的处理,用户即可通过电脑或手机等智能设备访问服务器进行查询,同时,还可以对设备参数进行修改和设置,对数据采集周期进行修改和设置,为后期农作物生长提供必要的数据支持。为了实现农作物24小时无人监控,我们还在大棚实验基地安装摄像头,对整个大棚进行24小时监控,监控视频和图片都将一并传送到服务器,为用户提供回看、实时看功能,确保资料完整性。物联网智能控制:针对农作物生长所需的环境因素,通过各种电机启动大棚实验基地的PVC喷水管、营养液滴头、遮阳帘、卷帘等设备,调节控制大棚实验基地内环境温度、湿度、土壤养分、CO2浓度等因素。云服务器:本系统方案采用J2EE服务器资源池和数据库资源池搭建,采用应用程序和数据分离原则搭建SAAS平台。所以,当有新的大棚实验基地加入时,只需使用应用程序模板和数据库模板即可创建大棚实验基地应用程序和数据库实例,大大延伸其系统效扩展性,有效降低成本。 2物联网智能农业大棚系统 2.1系统总体设计本系统的主要功能如图1所示,系统大致包括传感器数据查询、视频与图片查看、数据报表统计、远程设备参数设置、设备远程控制、专家知识库、后台管理等模块。 2.2数据库设计数据是整个温室大棚管理系统的基础,各种传感器采集的数据、视频摄像数据、照片图像数据,经过采集、处理、标准化、传输后,装载到系统平台的数据库和文件系统中。根据我校温室大棚实际情况分析出平台系统应包含空气温度、空气湿度、土壤温度、土壤湿度、光照度、二氧化碳浓度值、氮磷钾营养值、酸碱度pH值等基本数据,视频图像、照片图像等视频图像数据;设备及设备类型、编号、参数、运行情况等维护数据;设备控制命令、电机控制命令等控制数据;专家知识库等专业知识数据;系统用户、角色等系统基础数据。 2.3数据库表详细设计数据存储系统逻辑划分如下:基础业务信息数据库:空气温湿度、土壤温湿度、光照度等与农作物成长密切相关的业务数据;视频图像数据系统:采用文件系统存储各种视频、照片数据,有利于提高系统整体运行效率;运行维护信息数据库:设备基本信息——参数、类型、编号等,设备控制命令等数据;专家知识库:各种农作物成长条件知识案例等;系统基础信息数据库:系统用户、角色、模块、登陆、日志等系统运行数据。根据逻辑划分,数据库中大致包含20个表:dev_info(设备类型表)表示温室大棚中各种传感器、摄像头、设备等类型及单位;dev_state(设备状态表)表示dev_info中设备状态是否正常及记录时间;electromotor_rul(e农产品环境参数设置)表存储所种植农产品所必须的环境参数控制规则;notify_log(公告日志)存储系统的公告等日志;notify_person(公告人员联系信息)表示公告或通知中人员基本信息,用于环境参数无法调整到正常值时发送通知(后期手机平台开发使用);notify_rule_person(告警条件)表示农产品环境参数告警通知;picture_list(照片信息)表示温室大棚实时画面;sensor_dev(传感器数据)表示传感器采集到的实时环境参数;system_department(部门信息)表示使用系统的部门;system_dictionary_data(人员信息类别值)表示描述使用系统人员基本信息类别值;system_dicrionary_type(人员信息类别)表示描述使用系统人员信息类型;system_module(系统控制类型)表示本系统可控制的类型;system_role(角色权限)系统角色功能管理;system_role_module(角色模块)系统角色模块管理;system_user(用户)系统用户基本信息;system_user_department(用户部门)用户所在部门;system_user_operation(用户操作记录)记录用户基本操作信息;system_user_role(用户角色)用户所属角色;video_history(历史影像)备份历史影像记录。 2.4系统总体结构设计整个系统采用Java2平台开发,采用三层架构模式:展示层、业务层、持久层。展示层使用struts2、业务层使用spring、持久层使用ibatis。传感器值查询采用直接查询数据库方式;视频图片查看采用封装文件系统服务方式;接入模块使用JavaNIO进行开发,服务器与3G网关的通信都通过此模块进行;数据入库模块对Ibatis和JavaFileIO进行封装。本系统的架构设计流程如图2所示。展示层是表示本系统以WEB网页形式呈现,可提供给使用者友好的人机交互界面,同时也提供一定的安全性,确保角色对应用户的权限。业务层:用于访问数据层,并根据展示层页面需要进行一定的逻辑运算,封装成接口反馈给展示层,以便调用。例如,本系统中需要对大棚环境基础参数进行设置,展示层提供参数组合文字条件,本层编写合理的组合运算规则,调用数据层,修改多个表的值。持久层:持续获取大棚实时信息,包括各类传感器获取到的环境参数、各类摄像头捕获到了实时图像等信息。本层还负责将各种信息存入对应数据库的表中,以供的访问。所有对数据的增、删、改、查均通过此层完成。本系统设计图片文件的存储权限,也是通过本层实现。本层所有数据均是通过3G网关传输然后存储的,为了统一管理,特在此层根据接入模块对数据进行封装,具体实现如下: 2.5系统实现系统运行后的部分效果如图3和图4所示。在图3的首页中,上边为Log、视频播放器、Android客户端;左侧为系统功能目录,右侧为大棚环境参数值、现场图像、传感器趋势图、设备状态表;图4是大棚现场传感器传回的实时监控数据,数据中包含传感器名称、传感器编号、传感器地址、最新传感器数据等现场信息。 3结语 本文简单地总结了基于物联网智能农业系统(温室大棚控制系统)的设计思路及具体实现,目前,本系统正在我校温室大棚中进行番茄种植的试运行,从现有的效果看,在PC机上能实现对大棚的自动化控制和检测。后续我们将进行多种农作物的实验,并丰富智能农业系统中的基础数据,下一步,我们希望创建真正意义上的专家系统,集统计、分析、检测混合型农作物数据为一体,为农业专家提供更丰富、方便、快捷的服务支持。 作者:任华邹承俊单位:成都农业科技职业学院电子信息分院 农业物联网论文:特色农业中物联网技术的应用 1WSN应用现状 具体来说,首先,无线传感网中传感节点能量有限,能耗问题是物联网技术应用的核心问题,为满足运行时的低功耗,网络的拓扑结构,及路由的算法,对节点的能耗起着至关重要的作用。同时,在同样的监测面积里在保证通讯互联,对监测点全覆盖的条件下进行最少的传感器节点排布,这也是降低网络部署成本的基本要求。无线传感网也必须能保证实现各个节点互联互通,消除和修复网络覆盖空洞,使用合适的覆盖控制算法和节点调度算法在保证一定覆盖性的前提下使一些节点的传感模块策略性的休眠,对延长网络生存时间有重要意义。实现自动组网,完成数据的高效传输,这方面对无线传感网的拓扑控制算法及相关模型建立也是必须进行深入研究的。此外,由于环境影响和能量耗尽等情况,节点容易出现故障,这就使得传感网络往往是动态的。因此,传感器网络节点需要以自组织的方式工作,能够自己协调彼此的行为,无需固定的网络支持,在任何时候任何地方迅速展开并自动组网来提供监控监测。 2WSN应用研究难点 当前国内外的对物联网技术在农业上的应用研究遇到以下一些难点:第一,传感器成本及功能问题。为进行精细的监控,在农业环境中需要部署数量庞大的传感器,而开发和选取低成本传感器,丰富传感器的种类,在限定面积内最少部署节点,并去除冗余节点,都是降低成本的关键,也是物联网农业应用研究的难点。第二,无线传感网节点设备功耗问题。农业现场电源的供给一般比较困难,无线传感器网络中节能是首要考虑的问题。有效地延长无线传感器网络的生存时间,达到传感器节点的负载均衡是无线传感器网络路由协议的设计目标。第三,适应农业的无线传感网络构建的问题。寻求适合于当地农业环境的无线通信技术,研究合理的拓扑模型和路由算法,建立安全高效的数据通讯机制,对无线传感网进行优化,实现数据的高效传输。针对以上三个难点,研究无线传感网络拓扑控制、构建问题和相关模型算法起着关键作用,我们希望通过这些研究加强新疆特色精细农业技术的提升,促进农业中物联网技术的应用和发展。关于无线传感网的拓扑算法,国外有伊利诺斯大学的Narayanaswamy等人提出COMPOW算法,XingGL等人提出的CCP算法等。国内有尚凤军等人给出CHTD-M簇间多跳路由算法。林恺等提出的利用能量预测的分簇算法,张德干等人提出的不均匀成簇的无线传感网络拓扑动态加权演化模型。李云等提出的改进的最小能量通信网拓扑控制算法IMECN。目前现有的理论和算法主要偏重于理想状况下的纯理论研究,对于在新疆农业现场的实际应用,其网络拓扑环境可能受到田间环境的限制,如在特定的区域,如沟渠、水井等地方不能设置传感节点,特殊的气候环境下,由于外力的影响(如风吹、雨打等)而发生节点位置或工作状态的变化,因此当前的拓扑控制算法存在很多缺陷,很多仅具有理论意义,并没有在现场进行试验检测。同时,由于物联网技术的发展日新月异,无线传感网的通讯方式有很大的变化和发展,目前基于如Wifi、6LoWPAN和Zigbee等协议的无线传感网技术快速发展,这些网络在拓扑关系、路由效率,数据传输性能,能耗等方面相互关系及算法还需要进行深入研究。无线传感网的部署有两种策略,一种是大规模的随机部署,另一种是针对特定的用途进行计划部署,这些也要根据现场实际情况进行综合考虑,需要研究结合新疆特色农业现场使用的,并在吸收现有研究成果的拓扑控制算法及路由方式,并根据现场试验结果来验证算法,研究将发现更为高效的分布式分簇算法,最终发现安全高效的无线传感网模型算法和数据通讯机制,实现无线传感网满足低功耗、低成本、自动组网、高速率、鲁棒性的要求,并适用于新疆特色农业环境。应用前景方面,本项目的研究将解决在新疆特色农业环境下科学部署无线传感网络的问题,可实现网络完全覆盖条件下有效除去冗余节点,降低了无线传感器网络能量和成本,增加网络的生命周期,减少建设投入成本。 3研究意义 通过对基于物联网技术的WSN在新疆特色农业中的应用,可以对新疆地方农业生产提供有效信息化技术支撑,加强物联网技术的应用,提升农业科技化、现代化水平,实现农作物的精准化作业。并为农作物精准调控提供技术支持,达到增加农产品产量、改善品质、科学调节生长周期、提高农民经济效益的目的。通过无线传感网的科学有效部署,还可以比较方便地建立农业节水灌溉平台,有效实现对新疆水资源的严格管理,确保对“三条红线”政策的执行。 作者:胡春玲叶峰吴霞单位:石河子大学新疆维吾尔自治区风能研究新疆警官学院 农业物联网论文:物联网技术农业发展策略 我国是一个农业大国,农业是安天下、稳民心的战略产业。从1982年起,中共中央多次以农业、农村和农民为主题的中央一号文件,对农村改革和农业发展作出具体部署,强调“三农”问题在中国社会主义现代化建设时期“重中之重”的地位。《国家农业中长期发展规划》要求发展特色农业、生态农业、节水农业和观光农业。“智慧农业”是智能农业专家系统,是“感知中国”理念在农业发展中的具体应用,指利用物联网技术、云计算技术等信息化技术实现“三农”产业的数字化、智能化、低碳化、生态化、集约化,从空间、组织、管理整合现有农业基础设施、通信设备和信息化设施,使农业和谐发展实现“高效、聪明、智慧、精细”。是两化融合在农业发展领域中的具体实践和应用[1-3]。物联网技术是实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术,是智慧农业智能化和精细化生产、管理、决策的技术支撑,是发展“智慧农业”的核心。通过对我国“智慧农业”发展中物联网技术、现状、分析、技术要求、难点、应用分析,提出了“智慧农业”中物联网应用的可行性及发展策略。 1现状及存在问题 1.1物联网技术及应用现状 物联网技术是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,将任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通讯,以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术。我国物联网技术的研究、开发、生产已经初具规模,标准、通信协议、网络管理、协同处理、智能计算等技术取得显著进展,目前在安防、电力、交通、医疗、环保、物流、食品溯源、农业等领域推广应用初见成效。 1.2智慧农业中的物联网技术应用现状 近年来,在政府、科研机构及农业生产企业等的共同推动下,部分地区在农业物联网技术应用方面进行了积极的探索,已取得初步成效。 (1)大棚温控技术的应用甘肃、河南、辽宁、陕西等不少地方利用温度、湿度、气敏、光照等多种传感器对蔬菜生长过程进行全程数据化管控,保证蔬菜生长过程绿色环保、有机生产。实现蔬菜反季节生产,充分保证市场供应,缓解我国季节性蔬菜供应紧张局面。 (2)大田种植信息化建设应用黑龙江、河南通过物联网技术,对农作物生长、土壤等进行监测,实时准确实现农田施药、施肥,作物远程诊断管理等。 (3)农业用水灌溉应用北京、天津等地从2008年起就开展农业都市农业走廊综合节水示范工程以及农业用水远程计费收费管理,共安装上千套农业用水智能计量管理系统,平均每亩地节水50%,节约了农民用水成本和避免水资源的浪费。另外新疆、河南等地均建设了农业用水示范区,提升灌溉效益,加大节水力度。 (4)农资监管应用2008年,农业部推行农药标签采集管理系统,2010年由实行农药行政审批服务系统,加大农资监管力度和提升农资准入门槛,充分保证农民利益。 (5)农超对接的现代农业物流应用北京、甘肃兰州等地实现以“生产基地+配送中心+商超直销”的生产经营模式,保证农业产品质量和安全。分别对生产基地、运输中心等加以监控和控制,积极推行产品溯源建设,促进农业节本、安全、增效。虽然我国农业信息技术经过多年的研究,有一定基础,但与目前的应用需求差距很大。在生产过程科学管理、农产品质量安全与溯源、农村政务公开、农业电子商务、农业远程技术服务、农民远程培训等方面研究刚刚起步;农业种植结构的调整,果业、养殖业以其他相关产业迅速发展,用于优质生产和标准化养殖的智能管理信息系统刚开始起步;面向农村快捷的网络接入服务和低成本智能化信息接入终端问题仍未取得重要突破[6]。 1.3存在问题 目前,物联网技术在农业领域应用涵盖了农业资源利用、农业生态环境监测、农业生产经营管理和农产品质量安全监管,并在政策扶持、技术研发、示范应用、人才培养等方面积累了一定的经验。但农业物联网技术应用总体还处于初步应用阶段,存在关键技术产品及集成体系成熟度较低、农业物联网应用标准规范缺失、有效的运营机制和模式尚未建立、专业人才缺乏等问题,迫切需要国家开展农业物联网技术应用示范项目,加快建设应用示范基地,深入开展相关技术研发和集成创新,探索产业化应用模式,制定农业物联网应用标准规范,推进物联网技术在农业领域的规模化、标准化、产业化应用[7-8]。 (1)农业信息化基本设施建设进展缓慢 区域不同,产业不同,资金问题等困扰着农业生产的信息化建设步伐,原始的纸质载体信息资源已无法满足农业生产发展对信息资源的需求。这就使得农业的数字化、智慧化程度较低,农业信息的时效性、准确性、综合性达不到广大农民的要求。 (2)农业应用缺乏统一的物联网技术标准 在农业应用中没有统一的物联网技术标准,制约着共享平台的应用和开发。农业信息资源杂乱、随意的方式制约着农业生产、科研、服务。规范化、标准化、科学化不能满足农业标准化生产对资源的需求,不能满足农业科研工作对信息全面、广泛的获取。 (3)无法满足农民科学技术培训、应用需求 我国农业从业者目前受教育程度普遍较低,应用和接受现代信息化技术能力较弱,加强对从业者的各类知识培训、教育是解决农民的科学使用现代农业技术的必要前提。 (4)规模化农业生产力度不够 我国大部分地区农业种植集约化程度不高,规模化农业生产力度不够。目前大多数地区的农业生产经营主要以单农户家庭为单位,不能形成集中管理、科学种植、按需种植,靠天吃饭的现象普遍存在。 (5)取得广泛应用的技术条件还不成熟 目前物联网技术发展势头良好,但仍处于起步阶段,技术研发和标准均需突破。虽然随着宽带技术、3G技术、智能终端的普及,突破了物联网应用瓶颈,物联网技术已在安防、电力、交通、物流、医疗、食品药品溯源、环境监控、大棚农业等方面得到应用。但真正实现物联网技术在智慧农业中的广泛应用还有差距。 1.4问题分析 农村综合信息服务平台建设,重点要以现代化新农村信息化服务体系、建设开放式信息服务平台为基本功能,在技术上重点解决农民便捷获取信息问题。开展多元拓展协同信息服务,积极搭建基于物联网的公共服务共享平台,在国家和政府的政策引导和资金扶持下,积极解决物联网在智慧农业应用中的以下技术问题。 (1)借鉴电子商务的设计理念和构建框架,建立农产品供应链物流模型,构建现代管理理念,最终实现“产、供、销”的农业电子商务平台,突破“智慧农业”物联网应用和实现的技术难点。 (2)实行物联网产业发展的骨干企业培养工程,这种解决基于无线传感器网络的数据采集,无线多媒体传感网络节点的硬件结构及工作原理;基于物联网基础标准自主研发,无线视频传感器网络传输标准;信息质量分析及增强、实时数据解析、多元异构数据的统一建模与描述、存储与管理;节点低功耗、运行稳定性、土壤养分、作物生长状况监测等方面的问题。 (3)推进实施“智慧农业”中“农业精细化生产”信息采集方法和技术、物联网多媒体信息传输质量和效率、多源信息解析、表达与存储、病虫害识别预测、单株健康状况评价理论、方法和技术等方面的技术攻关,重点解决“智慧农业”的中物联网应用的重点和难点。 (4)探求统一、符合规范的农业生产流程、流通信息的行业服务标准、农业信息的标准化体系、物联网的基础标准,是实现“智慧农业”标准统一化、规范化的难点。 (5)积极协调和推进“智慧农业”中物联网应用机制建设,加强政府部门、从业者之间的合作,加强农业人才队伍建设,建立人才配套服务体系,最大限度的发挥制度、机制、人才的协作精神。 (6)拓展和营造“智慧农业”中物联网应用氛围,积极调动涉及“三农”行业的从业者的积极性,为实现农业生产经营活动更上一层楼打下良好的基础。 2可行性分析 工信部规[2011]552号《关于印发〈物联网“十二五”发展规划〉的通知》文件中指出:加大物联网技术的标准化推进工程体系建设,积极推进关键技术创新工程,重点领域内建立应用示范工程。应用示范工程中包括智慧农业建设,要求在农业资源利用、农业生产精细化管理、生产养殖环境监测、农产品质量安全管理和产品溯源上积极推进物联网技术的应用和建设。“智慧农业”是以高产增效带动农民增收、农村富裕为目标,以提高农村信息服务质量和效果为抓手,以现代化新农村信息化服务和地区特色农业生产、经营、管理信息化为载体,大力发展和构建特色农业、生态农业、节水农业、观光农业的物联信息服务平台。 (1)提升农村信息化基础设施建设,积极推进信息的“村村通”,积极整合通信运营商、现代农业技术供应商、农资生产商的各个环节,疏通现代化新农村信息化服务内容和农民便捷获取信息的渠道,建设农业公共信息数据库,搭建公共信息服务平台。 (2)积极依靠国家政策,农业部、工信部已经紧靠农业产业特点,初步制订适合我国农业物联网技术发展的新标准,促进了工业化、信息化、“智慧农业”的融合发展,真正实现农业生产的生产、供应、销售的“三方融合”。整合基于物联网农业信息与标准,分析数字农业的实施标准、开发标准、接口标准、信息采集标准、数据标准和共享标准;使“智慧农业”发展科学规范。 (3)积极推进对农民的技术培训,不仅要对农民进行基本生产技能培训,而且需加大对农民的信息化技术、管理理念、经营信息等方面的培训,探索对农民进行基于物联网技术多媒体三农信息平台技术,传感器技术、信息技术和通信技术、数据采集构架技术、实时信息解析、信息处理,实现智能化灌溉与精准化施肥、病虫害预报及防治、单株的健康状况快速无损监测技术等方面的培训方式,最终使农民成为“设施农业精准化生产”实现者、管理者、应用者。 (4)大力推行集约化、规模化农业生产,使分散农业生产形成团体化,以典型案例为对象,开发大田作物、设施农业以及家畜养殖等标准化示范平台,积极推进农民创收、增收。 (5)实现“农村综合信息服务平台”、“农业电子商务平台”、“设施农业精准化生产”和“农业信息与标准化”平台的集成与无缝融合。 (6)构建以农业信息为基础的各种涉农数据库、数据平台或涉农网站,及时、全面地为农业生产者和农业科研、政府部门提供翔实而全面的农业信息服务。 (7)创建适合农业生产、经营活动的生产资料保障体系,品种错时、错地耕种体系,作物个体生长监控体系,土壤分析体系,灌溉监控体系、生态、气象监控体系,市场风险监控预报体系,市场销售需求体系,运输体系等为一体的物联网应用体系。随着宽带技术、3G技术、智能终端技术等在物联网中的推广将逐步解决物联网技术的瓶颈问题[7],从技术上将保证“智慧农业”的发展,保证农业在智慧化、科学化、信息化、规范化生产经营上实现质的突破,为解决我国粮食安全问题提供有力保障。 3发展策略 发展“智慧农业”,推广物联网技术在农业中的应用,加快转变农业发展方式,优先在农业生产经营管理、农产品质量安全、农业资源与生态环境监测等领域的农业物联网应用示范工程,推动物联网技术在现代农业中的集成应用,全面提高农业生产综合生产能力和可持续发展能力,推进农业技术和生产方式创新,提高农业产业综合竞争力[6]。 3.1突破“智慧农业”物联网技术关键、标准支持研发符合农业多种不同应用目标的高可靠、低成本、适应恶劣环境的农业物联网专用传感器,解决农业物联网自组织网络和农业物联网感知节点合理部署等共性问题,建立符合我国农业应用需求的农业物联网基础软件平台和应用服务系统,为农业物联网技术产品系统集成、批量生产、大规模应用提供技术支撑。多部门联动,主要部门牵头组织物联网技术应用单位、科研院所、高等院校和相关企业,在国家物联网基础标准上,制定物联网农业行业应用标准,包括农业传感器及标识设备的功能、性能、接口标准,田间数据传输通讯协议标准,农业多源数据融合分析处理标准、应用服务标准,农业物联网项目建设规范等,指导农业物联网技术应用发展[8]。建立“智慧农业”物联网技术运行机制和应用模式。鼓励科研院所、高等院校、电信运营商、信息技术企业等社会力量参与农业物联网项目建设,创建政府主导、政企联动、市场运作、合作共赢的农业物联网应用发展模式,按照需求牵引、技术驱动、因地制宜、突出实效的原则,在大田生产、设施园艺、畜禽水产养殖等领域开展规模化应用,完善农业物联网应用产业技术链,实现农业物联网全面发展。大力提升农业核心竞争力,提高农业的高产、优质、高效、生态、安全的生产水平,推进现代农业示范园区建设,进一步提升水平、健全体系、完善机制,提升技术标准、服务标标准、应用标准、推广标准。调整农业结构,促进农民增收,增加增收载体,使农民“看得懂、学得会、带得走、用得上”,切实充实农民的实得利益。 3.2夯实“智慧农业”物联网技术应用基础推进加快发展设施农业、现代种业标准化养殖业等产业,加快发展农产品加工业及流通业,推进农业生产经营专业化、标准化、规模化、集约化和服务社会化。完善土地流转制度,加快土地经营权依法自愿有偿流转。推进农村金融改革创新,探索建立涉农担保体系,扩大涉农有效担保品范围,探索农村土地流转金融业务。加快发展农民专业合作经济组织,大力引进和发展壮大龙头企业,培育知名品牌,延伸产业链条,促进产业融合,探索全产业链模式,构建集现代农业生产、循环农业、特色旅游、农产品深加工及农业社会化服务为一体的现代农业产业体系。农业物联网技术作为农业高新技术具有基础薄弱、一次性投入大、受益面广、公益性强的特点,迫切需要政府加大投入力度,统筹规划、优先考虑、重点支持农业物联网技术发展。政府应在“智慧农业”物联网技术建设中发挥主导作用,发挥“人、财、物”投入的领头作用,这不仅仅是解决农业生产问题、农民增收问题,而且是解决子孙万代的生存、国家安全问题,因此农业基础设施的建设投入、信息化建设投入、基本用电用水、网络管理、人才培养等均需政府投入,同时鼓励社会力量参与农业物联网技术发展和建设工作,保证农业物联网技术健康发展。 3.3制定政策、加快人才培养、提高创新能力加强农业物联网发展战略和政策研究,将支持农业物联网应用发展纳入到国家强农惠农政策中。制定农业物联网技术人才培养与培训计划,联合高等院校和科研院所和企业,加快对农业物联网专业技术人才的培养、培训,提高农业物联网技术创新能力、应用能力;建立人才激励机制,稳定和扩大人员队伍,满足农业物联网发展的人才需求。集聚、研发科技成果,展示新品种、新技术,探索新模式、新平台。建立健全技术创新支撑、标准化生产、生态农业循环、科技信息服务和农产品销售市场等支撑体系。逐步实行农业标准化生产、土地流转、多元化投融资、产业链延伸、农民与龙头企业建立利益联结机制等,为干旱半干旱地区现代农业发展探索经验、创造模式、提供服务。 3.4合理布局,平衡发展、生态发展完善和提升现代农业企业孵化园、种苗产业园、标准化生产示范园、农产品加工园、物流园等,合理布局,平衡发展。提倡生态发展,绿色发展,节约发展。智慧农业物联网技术工作涉及面广,资源整合和共享问题突出,为了减少重复投资,必须强化顶层设计,大力推进农业物联网技术研发、转化、推广和应用过程中的重大问题研究,应做到协调统一,地域优势平衡发展。 4结束语 通过“智慧农业”的中物联网技术的现状、存在问题以及应用前景和发展策略的研究,认为大力推进我国智慧农业中物联网技术的应用切实可行,符合我国现代农业发展规律,经过我国“十二五”的物联网技术的发展,将极大地推进我国“智慧农业”经营、生产、运输、加工等行业的发展;将促进我国物联网技术在各个领域中的推广和应用;将带动我国IT产业,通信产业,自动化识别产业链的再次飞跃;将促进国家实施农业生产和管理的科学化、持续化、标准化、国际化发展。 农业物联网论文:泰州将建“智能农业”物联网应用项目等 泰州将建“智能农业”物联网应用项目 在泰州,正在建设的高港区农业生态园将实现智能化农业管理。近日,中国电信泰州分公司和高港区农业生态园签订全业务合作协议,双方将携手共同打造信息化农业生态园,建成全市首家“智能农业”物联网应用项目。 泰州分公司将为农业生态园区提供虚拟网、光纤宽带、ITV和天翼工作手机等基础通信服务以及园区内综合布线、视频监控等ICT应用,实现园区内安防监控和网上实景视频展示。通过农业生态园的实时视频监控,实现基于互联网的园区网上信息和园区视频展示。 泰州分公司还将和高港区农业生态园共同推进物联网在现代农业项目中的应用,打造“智能农业”样板工程。通过传感技术、定位技术和移动互联网等技术的整合,实时采集温度、湿度、光照等环境参数,对农业综合生态信息进行自动监测和远程控制。 (南京市物联网产业联盟 供稿) 重庆两江新区开建物联网“云计算”基地 重庆市经济工作会指出,要尽快启动、全力争取打造国内最大的数据处理基地,最终要做成上百万台服务器、上千亿美元规模的“云计算”基地,成为全球数据开发和处理中心。目前,重庆正在启动打造“云计算”产业试验区。 发展“云计算”产业不受物流等运输方面的限制。因此,重庆可扬长避短,利用丰富的人力资源、人力和土地成本低等优势,提高特有的核心竞争力。重庆市每年大学毕业生达15万人,其中IT专业为5万~6万人,人才数量居全国前列。同时,与沿海比较,重庆人工和土地成本要低三分之一左右。 目前,重庆市已完成“云计算”数据基地的选址,计划在两江新区的水土镇开建数据工业园,仅一期面积就达10平方千米。届时,世界各地的数据都可在这里储存和处理。要发展“云计算”产业,需引进大量的数据处理企业。再在数据中心周围,汇集一批公司为其服务。目前,相关招商引资工作已启动,不少IT巨头已展露合作意向,重庆将围绕“云计算”做服务外包、城市智能化管理系统建设等。 (成都物联网产业发展联盟 供稿) 无锡举办市政物联网防雪抗冻演练 近日,由无锡市市政设施管理处组织、8家市政设施养护单位共同举办的市政防雪抗冻演练,在人民东路紧张有序地展开。与往年演练不同的是,今年市政设施管理处首次在110联动车上安装了物联网探头。 通过几辆联动车顶部的白色摄像头,整个街道上的工作开展状况被实时传输到指挥现场,整个过程中,系统运行连贯稳定,工作井然有序。 据了解,为了安装这4台物联网探头以及相关的设备,市政设施管理处共花费了20余万元。“目前我们要求8家市政养护单位也要在明年2月份之前,安装这样的物联网探头”,无锡市相关负责人表示。 此次预演,市政及相关单位共出动铲车、养护车、铲雪车等机械设备共38辆,应急抢险人员80余人。演练现场,各养护单位带领应急人员进行了融雪剂喷洒、草包铺垫等现场路面演示。 目前,市政设施处已经做好了准备,一旦再次遇到大雪突发天气,全市可同时出动200多名应急抢修人员、50多辆物联网应急抢修车。“喷洒融雪剂、铺垫防滑草包以及铲雪等项目可以协调进行”,相关工作人员称。 农业物联网论文:基于物联网的设施农业环境监控与数据挖掘技术的研究应用 摘要 介绍了基于物联网的设施农业环境监控服务平台设计的总体思路,并提出物联网远程专家诊断指导系统的技术方案,包括系统实现的目标、功能和硬件构成。系统通过各种传感器采集日光温室种植过程中的关键要素数据,并利用网络通信技术将其及时传送到控制计算机和数据中心,以实现用户对作物生长环境的实时监控和预警,有效预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率、节约成本、提高农产品的产量和品质。 关键词 设施农业;物联网;环境监控;数据挖掘;专家诊断系统 传统农业以人力为中心、依赖于孤立机械,而农业物联网系统工程在农业服务业中开展应用后,通过基于物联网的设施农业环境监控系统服务平台可以有效改变生产模式,使农业生产转向以信息和软件为中心,提升农业生产效能[1-3]。通过建立物联网远程专家诊断指导系统,利用物联网技术、通信技术和传感技术,将日光温室种植过程中关键的要素(空气的温度、湿度及土壤的温度、湿度等)数据通过各种传感器的采集,并利用网络通信技术如以太网WEB、GPRS、3G等,将数据及时传送到本地的设施农业物联网控制室以及远端的设施农业物联网数据中心,使设施农业管理人员及时掌握农作物的生长环境,并及时采取控制措施,从而达到预防病虫害、提高生产质量、提升劳动效率的目的。通过农业专家预警系统,调节适宜作物的设施内小环境,提高农产品的产量和品质,提高水肥利用率,降低人力消耗。通过实时监测数据,可以有效预测和预防风灾、雪等自然灾害,防止设施损害、农产品减产。在作物的不同生长阶段,种养殖户实时定量监控各环境因子,如光、温、水、气等,科学管理设施内作物的水、肥、气等环境因子,降低人力消耗,实现了真正的精耕细作[4-5]。 1 总体思路 依靠无线网络,对区域内分散的农业设施实行精细化管理,实时监控光、温、水、气、湿及病虫等对作物生长有重要影响的因素,掌握其变化情况。此模式可以应用于畜禽养殖、大棚果蔬生产等。农民可以使用手机或电脑在该系统平台上查询自己的种、养情况,例如大棚和鸡猪舍超过或达不到正常状况随时有短信提示。在了解种养过程中各项关键要素的实时变化情况后,可以通过专家系统进行关键因素的定时、定量分析,对病虫害的发生和发展进行预测预警,以便农户及时采取应对措施,为农业生产提供保障[6]。 2 技术方案 2.1 物联网远程专家诊断指导系统的目标 一是信息采集采用智能测控系统,依托物联网监测农作物生产;二是对农业生产信息进行实时监控,应用智能产品检测、控制作物;三是实现农业生产管理的科学化与智能化,通过智能产品中的专家知识和技术支持,保障农业生产,为农户提供及时有效的服务。 2.2 物联网远程专家诊断指导系统的功能 2.2.1 环境监测。主要包括各项环境数据的采集,如温度、光照、土壤水分、湿度等,监测范围包括大棚及作物生产区域。通过单传感节点独立采集和多传感节点汇集采集的数据先传输到主机,再转至服务器(GPRS网络),以此实现可视化展现、实时监测、历史数据查询,并对实时数据和日数据形成直观曲线。 2.2.2 数据挖掘。进行知识库服务器本地化,冀东半地下标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600, "hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600, "hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 2.2.3 智能预警、报警。一是报警。对任意监测指标或者在此基础上计算得到的二级指标设置警戒阈值,满足一个或者多个报警条件时,系统通过短信、电子邮件等方式向农户、管理员等发出警报,通知其及时采取应对和处理措施。二是预警。设置一定的条件,对监测数据进行计算更新,当监测指标以及二级指标被预测到未来将达到某一阈值,系统发出预先警报。以多种形式通知用户,提醒其提前做好防范准备。 2.2.4 基地管理。主要包括基地(园区、片区)管理、大棚管理、设备(监测、控制设备,网关,设备参数)管理等。同时,可按以生产企业、合作社分布图的方式进行查询、统计。系统通过提供直观的页面为用户查询和控制提供便利。 2.3 物联网远程专家诊断指导系统的构成 系统硬件通过RF组网技术,完成各个传感器的数据采集和设备控制,通过检测各项参数实现生长环境数据的实时获取。 2.3.1 工业控制专用计算机。专门为工业控制设计的计算机,在生产过程中监测与控制各个机器设备、生产流程以及数据参数。 2.3.2 传感器。①光照传感器。采用 2.3.3 物联网网关。数据传输单元(DTU)主要用于汇集、打包多个采集节点的数据,发送至上位机及市级数据中心。网关与采集控制器组成基于RF射频的无线传输W,传输距离 ≥1 000 m,1个温室大棚部署1套采集控制器,则通过1个网关控制32个大棚的采集器。具有设备入网功能,与周围无线采集器、无线控制组成网络;不同的网关与周围采集控制节点具有构成互不干扰的网络。 2.3.4 采集器。1个采集控制器负责1个环境监测节点,负责收集温室的各种数据,通常1个大棚部署1个采集节点(较大规模温室可设置多套)。采集控制器具有LED显示屏功能(图1),可循环显示采集到的温度、湿度、土壤水分、二氧化碳等数据信息;采集控制器通过RF射频向数据网管发送数据。 2.3.5 气象哨。气象哨可以采集露地和温室外相应的环境参数,包括空气温度、湿度、风速、风向等,为种植管理者提供环境依据,为农业生产活动和决策提供帮助。 2.3.6 LED显示终端。LED(0.35 m×1.00 m)阵列显示屏,放置于安装物联网监测设备的温室缓冲间外壁,可实时显示该温室的环境参数,方便生产管理者及时采取措施,确保温室环境稳定。 3 主要技术创新点 通过对冀东半地下式棚室内多个传感器大量数据的采集与分析,挖掘出本地设施内的温、湿、水、气等多种作物生长因子的变化规律,结合设施内当地的主栽品种,编制出相应作物的物联网控制参数阈值(针对冀东地区半地下温室,黄瓜顶风口单独放风温度阈值为25.5 ℃,西红柿顶风口单独放风温度阈值为27 ℃,双风口同时放风温度阈值提高2 ℃),形成标准化的作业流程。 利用物联网技术、手机移动应用APP技术,通过专家知识库服务器远程自佑Υ穑实现对冀东地区设施农业种植中的核心要素及畜牧养殖环境中的关键指标(如温度、湿度、NH4浓度、CO2浓度、土壤水分)的远程监测与控制能力。 进行知识库服务器本地化,冀东半地下式标准温室揭帘时间为M1=TEXT[(21 300+56.33X)/24/3600,"hh:mm:ss"],盖帘时间为M2=TEXT[(28 800-89X)/24/3600,"hh:mm:ss"],其中X为当日到6月22日之间的天数,TEXT为Excel函数,实现种养小环境内远程精准可控化生产。 整合多种资源,形成气象+市场+物流=农产品生产,改善系统处理异常数据的容错能力,实现物联网系统对农业基础设施的预判性控制。推广微灌肥水一体化技术,利用控制器精准控制施肥量,可使肥料利用率提高40%~50%,春季黄瓜结果盛期,黄瓜棚每4 d随水浇施纯N 19.5 kg/hm2、P2O5 7.5 kg/hm2、K2O 37.5 kg/hm2。 4 效益分析 4.1 直接经济效益 一是通过物联网专家系统的精确温湿度控制,保证适宜的水、肥、气、热等作物生长因子管理,做到科学种养,平均年增收2.1万元/hm2。以种植温室黄瓜为例,温室黄瓜平均产量为105 t/hm2,平均增产8%(8.4 t/hm2),按平均价格2.4元/kg计算,实现增收2.016万元/hm2。二是通过物联网的自动化控制,使每个棚室每年减少用工时数18个,节省农药、水肥成本90元,温室平均可节约成本28 350元/hm2。 4.2 社会效益和生态效益 一是有效保护生态环境;二是节约了水肥资源;三是实现了农业生产管理的远程化和自动化,减少了人工投入,从而使社会资源得到更合理的分配。可以直接促进当地经济的发展,并为农业信息化发展积累经验。 农业物联网论文:缙云县现代农业物联网技术示范应用 摘 要:物联网技术在农业生产的示范应用,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。 关键词:农业;物联网;应用 1 物联网技术在缙云农业各产业中的示范应用 1.1 在花卉产业中的示范应用 缙云县春芳花木园艺有限责任公司投资5000多万元建设了种苗组培基地,建有0.03km2花卉连栋温室大棚,主要种植多肉、红掌、凤梨等盆花,公司投入Y金安装控温设备,采用物联网技术进行生产管理,取得了显著的经济效益。 1.2 在中药材产业中的示范应用 缙云县双峰绿园家庭农场建设铁皮石斛物联网示范基地0.01km2,安装德国进口的全套喷滴灌设备,采用浙大床架栽培模式,应用肥水一体化灌溉、松皮基质育苗等高效生产技术,推广废弃物循环利用、标准化生产、病虫绿色防控等多样化增效技术,生产高标准、高科技含量的铁皮石斛,初步建成一个生态循环节约集约型农业生产示范种植场。 缙云县地缘家庭农场从事西红花的种植和研发。农场引进物联网平台,通过物联网及无线网络,进行远程监控、远程生产管理,人在外地,也可以用手机控制温室内的喷雾,控制温度、湿度。 1.3 在食用菌产业中的示范应用 双溪口食用菌精品园秀珍菇连栋大棚是目前最为先进的设计,整个大棚遮阳系统可以电控自动闭合,通风系统可以自由调节,菇架国内首个采用镀锌钢质材料,移动式制冷出菇工艺设计,自动加湿喷滴灌系统等制作的。购置了4台套液体菌种生产罐,使杏鲍菇生产能够全面应用液体菌种先进技术,生产效率大大提高,走在了全国同行的前列。添置了高压灭菌设备,具有当前食用菌生产领域最为先进的脉冲高压灭菌系统,该设备全自动智能化控制,可100%保证菌棒灭菌彻底,成品率、工作效率大大提高。生产主要环节的机械化率接近100%的水平。 1.4 在设施蔬菜上的示范应用 在设施蔬菜生产中通过在温室内布置光照、温度、湿度等无线传感器、摄像头和控制器,使得管理者可以随时随地通过3G手机或电脑,进行远程监测、远程控制浇灌和开关卷帘等设备,并可实时查看到农业大棚内的温度、湿度等信息。实现对农业大棚的自动化管理,提高工作效率。 对农产品的各个生产阶段把关,农产品质量追溯系统可以实现对农作物品种、生长环境、喷药施肥、病虫害状况等农事做出详细记录,蔬菜的采收、施肥、用药、灌溉、农药检测等信息都被记录在电子标签中,消费者只需要扫描包装上的二维码,就能了解到蔬菜生产的所有信息。 蔬菜智能育苗中心,在种植蔬菜玻璃大棚、连栋大棚内进行了智能化应用试点,以传感器、无线网、监视器、大棚设备、操控平台架构大棚自动化智能控制管理系统,实现光照、温度、湿度、灌溉的自动化控制,在棚内设置自动养分测试仪、各种传感器,实时自动获取环境数据,通过平台分析数据,操控大棚通风、控温、施肥设施。 缙云县四海丰果业专业合作社的智能连栋大棚种植葡萄,建成了智能控制系统,在天气突变的情况下能及时进行卷膜操作。完成对大棚环境中土壤湿度、空气湿度、光照强度、湿度等多因子的监测及调控。根据温湿度信息来进行对电磁阀水阀的开关控制,以达到最佳的控制效果。将现场视频信息上传到监控室,能够在电脑上看到大棚内农作物的生长情况,便于及时获取农作物信息,利用温室大棚保温技术可使早熟品种于6月初采收上市。通过手机软件中的萤石云APP可以随时随地查看大棚内的相关信息。 2 物联网技术在农业生产中示范应用效益 经济效益,缙云县推广农业物联网试验示范基地8个,实现总产值2493.28万元,新增产值120.68万元,降低劳动生产成本150.42万元,总增效益213.6万元,实现了显著的增产节本增收效果。物联网技术在缙云农业生产的示范应用,涉及花卉、中药材、食用菌、生猪养殖、蔬菜、葡萄等,已建立起了一系列农业物联网应用基地,研究总结出了一套适合本地不同产业应用的物联网技术,实现了农业生产精准化、集约化、信息化管理,大大减少了劳动强度和用工费用,节约了水资源,提高了农产品的质量和产量,提高了农业科技含量。生态效益,物联网技术在种植业、养殖业、设施农业等领域实现了应用示范,节肥、节药、节水效果明显,有利于提高产品质量和减少农业面源污染。社会效益,发展农业物联网,具有生态环境保护、食品安全保障、能源资源节约及节省人工实现“机器换人”等社会效益。 3 结论 发展农业物联网,开展精准施肥、智能灌溉、温湿调控、设施种养农业等方面的信息化、提高农业生产管理的精准化、智能化和自动化水平。减少流通环节,促进产销对接,增加农民收入,倒逼农业生产标准化,实现了专业合作社、龙头企业、种养大户与市场对接。可加快农业产业升级和转型,最终实现农业现代化。 农业物联网论文:基于物联网技术的农业气象观测系统的研究与设计 摘要:文章首先分析了基于物联网开展农业气象观测系统设计的整体结构构建,结合使用功能来进行。在此基础上重点探讨设计的流程以及软件使用功能,从数据信息传输稳定性提升以及增强探测器精准度两方面内容开展,为农业生产提供稳定的气象数据,降低气象问题造成的农业损失。 关键词:物联网技术;农业气象观测;软件设计 一、基于物联网的农业气象观测系统的总体设计 应用互联网技术进行农气象观测软件设计,首先需要定一个设计框架结构,在框架结构基础上进行后续的填充设计,实现对气象数据的全面检测。其中计算机设备能够对系统运行过程中搜集到的信息进行保存,并录入到数据库中,作为历史数据来为农业气象观测提供参照依据。不同监测区域内会使用探测器对实时动态信息进行监测,设计期间会针对信息传输更新时间做出计算,这样在最终的控制效果上也会更理想。整体框架结构分别负责不同的功能层,根据所得到的数据信息来进行内部控制检测,传输管理指令。由于气象环境是不断变化的,因此观测系统要确保探测器的灵敏程度,确保信息传输能够达到实时更新,这样系统功能投入使用后在功能上才能够满足农业发展需求。系统的终端是由农户手机构成的,在总控制中心会针对探测设备得到的信息进行传输,进入到计算机设备的分析系统中,将其汇编成为一种手机软件可以显示的信息,通过信息传输信息将其传输到用户的手机中,实时反映农业生产区域的气象变化,便于农民根据气象反馈对所种植的农作物品种进行选择,并合理的预防气象灾害。 二、气象观测无线传感器网络设计与实现 1、气象观测无线传感器系统设计 软件控制系统部分具有灵活性,可以根据使用需求进行设计调整,软件控制是对硬件进行指令传输的,能够帮助气象监测系统适应不同区域的环境特征,并将气候所带来的干扰影响降至最低。在传输信道的设计中,要确保信号传输是独立进行的,彼此之间不存在干扰,这样在信息传输过程中也能提升最大控制能力,使气象观测系统能够独立运行,并达到最理想的控制效果,当前一些比较常见的设计问题,在系统控制中也均能够得到更新。控制系统设计属于软件设计,需要建立一个基础的信息传输框架,这样才能够帮助提升传输效果,提升数据信息的处理能力,达到一个更理想的管理效果。综合气象监测过程中所遇到的变化,作为数据库建立的参照依据,更快速的完成设计任务。 2、气象观测无线传感器的网络设计 网络设计是其中比较重要的内容,也是信息传输的基本框架,在对其进行设计时,首先需要根据所需要传输的信息需求量来建立接入点,为后续所开展的信息传输建立一个稳定的基础环境,并观察是否能够帮助提升信息的传输效率,发现问题后及时的调整,帮助提升系统运行以及最终的控制质量,对农业生产种植区域内的气象变化进行全面监管控制。对于设计方案中需要优化的部分,充分采取这种方法,也能帮助更好的解决,实现管理控制效果的提升,对于气象观测中的传输网络设计,更要体现出信息传输的高效,在软件中对网络信息进行防护处理,将网络病毒的影响降至最低,避免网络病毒对数据库攻击影响到信息的安全使用。网络设计是与软件结合进行的,对于设计过程中的多个项目探讨,应该充分采取这种预防方法,提升网络信息传输的高效性,同时更应该确保其中的质量安全,发现问题后及时的采取解决方案,避免类似问题再次出现。 三、气象观测数据服务中心软件架构及关键程序设计与实现 1、软件架构设计与实现 软件设计是针对程序框图部分的完善来进行的,观察程序框图中是否存在可以优化的部分,充分采取优化方案。确定程序框图后,对各个框图的功能进行填充,并严格按照所填充的内容进行具体的构建,使用汇编语言来编写相关的功能,为气象观测信息传输建立一个稳定的软件环境。在此基础上观察是否存在需要继续强化解决的内容。软件程序框图构建后,具体的实现仍然需要参照实际观测环境,将气象变化特征体现在其中,并通过这种方法来继续深入解决当前常见的问题,为管理计划开展创造稳定的条件。软件程序可以对硬件部分进行控制,根据现场观测得到的信息传输需求来进行,避免在软件功能与硬件对接过程中出现衔接问题。软件设计可以借助网络平台来下载一些资源,进而达到更理想的设计效果,系统正式使用后也需要借助网络平台来对信息进行传输共享。将信息的传输速度与网络调节融合在一起,共同进行软件方面的设计,最终的设计效果也会有明显提升。对于农业气象观测系统,构建过程中一项重要的任务是对使用终端进行完善,体现在结构设计中。气象数据纠正及融合处理程序主要根据ZigBee 网络获取的数据和市级气象服务器上获取的区域天气数据进行数据融合对观测到的气象数据进行修正处理,然后存入到MySQL数据库中。 2、关键程序模块的设计 关键程序模块的设计,包括气象变化探测系统,对这一部分的控制软件的设计,需要进行一个控制参数之间的联系体系建立,并对所设计的控制软件进行试验检测,技术人员模拟出网络环境中存在的攻击,并通过这种方法来帮助完善当前的设计方案,发现数据库受到破坏的现象,及时建立起联系,继而实现整体管理效果的提升,模块设计可以从关联性建立层面来进行,构建各个功能层之间的软件联系,这样在运行使用中能够将信息共同传输到总控制中心中,避免受到参数误差的影响,导致气象观测结果不理想,影响到农业生产。设计过程中主要完成的软件模块包括 Zigbee 网络数据交换、气象数据纠正和融合处理、市级气象服务器数据交换和 web及应用服务器 4个部分的设计。 3、气象数据纠正及融合处理程序设计实现 气象数据由于环境问题或者是受到参数分析的影响,对于气象的预测结果很容易产生误差,这种误差会随着时间发展而减小,在系统设计中需要将这种误差缩减体现在其中,也就是自动化参数误差调节。其处理程序功能的实现,是根据所更新得到的数据进行重复计算,综合计算结果,并选择其中的平均值,这样更接近真实情况,对气象变化的描述也更符合实际变化。技术人员要定期对探测装置进行模拟检验,观察所传输到总控制中心的数据是否与实际情况是一致的,并通过程序汇编来对控制功能做出调整,提升最终控制功能的稳定性。 4、web及应用服务程序设计实现 这一功能实现需要与网络相互结合,实现通过网络来对观测得到的数据信息快速传输,可以不受时间以及距离的影响,提升最终的传输速度。设计环节中主要是对网络系统的一个综合构建,充分利用网络平台来进行数据资源开发利用,农民需要对气象信息进行连接时,通过网络环境也能更高效的实现,信息获取渠道增多后,对提升信息结构的准确程度也有很大帮助。当前的设计方法是通过结构框架来带动程序功能实现的。 结语:农业气象应用系统的智能化精准化还处于起步阶段,仍有很大的发展空间,很多地方还有待完善。对于操作界面来说,可以融入心理学方面的知识来制作更符合人们心里需求的、更为美观方便的操作界面;对于前端采集系统来说,可以增加更多的采集要素,并加强精度,从广度和深度上使采集的数据更为准确全面;对于后端管理软件来说,可以将气象大数据融入进来,使其提供更深层的气象服务功能。 农业物联网论文:物联网智慧农业实训平台应用系统 摘 要:物联网智慧农业实训平台选取具有典型意义的智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。通过网关、安卓工控平板和物联网云平台之间不同的搭配、组合,为学生提供云平台接入、网关直连、平板直连,PC直连四种不同的数据采集、流转、处理模式。本实训平台很好地帮助了学生从物联网理论学习过渡到实际动手操作,培养学生在物联网综合应用方面的动手实践能力,软件编程以及项目设计能力,为后续的行业实训打下坚实基础。 关键词:物联网;智慧农业;实训平台;行业实训 0 引 言 物联网是我国战略性新兴产业的重要组成部分,《物联网“十二五”发展规划》[1]圈定了10大领域重点示范工程,智能农业便是其中之一。据工信部统计,智能农业在其领域五年内需要的人才约为1 000万。从产业需求看,物联网人才[2]总体可分为研究型人才和工程应用型人才两类。 研究型人才主要为研究生层次或研究型高校所培养的毕业生,是各类“研究型企业”或“高新企业”的研发部、研究院所急需的人才。在高等院校和科研院所物联网研究型人才培养方面,偏重于研究型和创新型,具有跨学科复合型特点。工程应用型人才主要为各类高职学校或信息类本科学院毕业生,以从事物联网系统设计、产品开发、物联网项目实施等为主,以系统设计、产品开发、工程项目策划与实施为主的企业,更应注重工程应用技术能力的培养,加强工程实践的实际训练,突出技术应用能力、培养创新能力。 随着近几年大量物联网应用系统开发完成,开始转向系统的实施与维护过程,物联网应用型人才的占比已赶上甚至超过了研发型人才需求。巨大的市场潜力,广阔的行业发展前景,急待提高的人员素质,为职业学校办好此朝阳专业建立信心和决心。很多高职院校抓住此良好环境和契机,建设好该新兴专业,物联网实训室应用平台是保障此专业能较好完成教学效果的前提和必要条件。 1 物联网智慧农业实训室平台的需求分析 1.1 实训室建设意义 从教学方面来说,应培养从事物联网领域的系统设计、系统分析与系统开发的高技能人才。培养合理的知识结构,具备扎实的物联网理论与实践知识,并具备在物联网领域跟踪新知识、新技术的能力及较强的物联网应用能力。通过理论课程的教学并结合实训室的实验,让学生、学员亲自动手,接触各种实训室设备。最终实现能让学生独立构架各种物联网应用系统的目的。通过理论与实践相结合,感知体验与动手结合、方案设计与实际验证结合来提高动手能力,积累实践经验,进一步提高学生水平。 从科研方面[3]来说,物联网技术是继计算机、互联网与移动通信网之后的又一次信息产业浪潮,是一个全新的技术领域,包含RFID射频技术、有线传感技术、无线传感技术、数据交换与网络异构、终端管理等关键技术。实训室物联网设备通过射频识别等设备与互联网连接,实现智能化识别和管理,通过建设物联网实训室为教师提供物联网应用研究的科研平台,通过实训室设备促进教师与科研人员进行更好的科研研究。 1.2 实训室的建设特点 物联网实训室设计以技术全面化、业务典型化、应用教学化三个方面为指导思想进行建设。 1.2.1 技术全面化 主要解决技术知识层面的问题,实训室引入物联网龙头企业工业化产品体系,融合产业发展趋势,设计模式吻合教学实训体系。实训室不仅可以全面支持物联网培训认证所要求掌握的技术,还全面涵盖了物联网专业的基础课和专业课[4],如物联网概论、信号与系统、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等均可在此完成并创新拓展。 1.2.2 业务典型化 主要解决应用和就业层面的问题。众多教育集团公司将多年成功的商业模式及成熟的行业应用如车联网系统、智能家居、智慧农业等转化为典型的业务场景以用于支撑物联网行业应用实训,使学生在实训的同时了解、融入真实的行业产业应用。 1.2.3 应用教学化 应用数字化的主要目的在于解决培养和定位问题,通过物联网实训平台、行业应用实验箱、实训墙、行业应用实训场景等多种形态、多种应用的实验实训设备以及物联网技术体验中心实现理论与实践的结合,感知体验与动手的结合、方案设计与实际验证的结合。 1.3 实训室的建设目标 通过建立实训室,建设一个教、学、研、培训认证统一的实训平台,集教学、实训、培训认证功能于一体,围绕物联网主题,同时兼顾当前IT流行技术的发展趋势,注重各种技术之间的融合c灵活应用,既可满足日常教学要求,又注重项目实训及创新试验,各设备之间还可以灵活组合。学员不仅可通过实训室里的相关设备掌握物联培训认证所要求的所有技术,还可以基于各种模块,按照自身需求进行独特设计,融合各种技术进行创新试验及项目实训。建设一个完整的物联网实训室,进行各种无线传感器网络、智能视频技术等教学实验,模拟典型智慧校园、智能追溯等实际应用。通过实训培养物联网方面的高技能技术人才。学生、学员可就业于与物联网相关的企业,从事与物联网相关的工作。 物联网专业实训室的建设,应在物联网的识别、感知、通讯传输、组网技术以及数据分析方面,衍生至物联网整个产业链,以专业建设、人才培养、物联网核心课程教学、提高学生实训水平为目标,建立一个完整的、基础的实训架构体系。实训室的建设需满足以下基本要求: (1)满足农业院校物联网专业的人才培养规范和教学基本要求; (2)能够支撑学校相关专业课程教学; (3)能够支撑学校物联网教学实训,实现物联网各知识点的实训; (4)能够满足物联网产业综合创新的实训,如智慧城市、智能家居等。 2 智慧农业实训室应用平台 典型物联网应用实训平台[5](智慧农业套件)以选取具有典型意义的物联网智慧农业设备为基础,结合可灵活部署的移动实训台。学生可通过应用平台实训产品的训练进一步了解各种农业物联网技术典型应用,进行模拟训练;从实训产品中学习传感器、WSN及嵌入式知识。通过丰富多彩的智慧农业物联网实验案例及体验,激发学生的想象力,充分调动学生的积极性,并提供多样化的集知识性和趣味性于一体的超强用户体验。让学生可以在实训室中看到农业物联网行业的现状,培养学生的动手设计能力,帮助他们成为具有特色能力的专业技术人才。 2.1 实训室平面图 物联网智慧农业实训室平面设计图如图1所示。具体位置可按实地重新规划,根据教室实地情况,使用20+1套典型物联网应用实训平台进行教学,可以满足对20~40学生进行教学。此外,结合农业院校特色,新建一个农产品温室大棚,充分体现了智慧农业套件由浅入深,由理论到实践的循序渐进过程,丰富实训课程设计,并将其应用于实践生活中。 2.2 系统结构 物联网智慧农业实训平台属于移动实训系列产品,主要由物联网网关、工控平板、数/模采集器等11个物联网典型部件构成。其中移动实训台、物联网网关、安卓工控平板是核心部件,采集器使用四输入模拟采集器和数字量采集器,有继电器I和继电器II,传感器包括光照传感器、温湿度传感器、人体红外开关,通过风扇I和风扇II完成。 2.3 平台实现流程 智慧农业套件实训平台通过网关连接到公共网云平台,构成了基于感知层基础的物联网云平台。具体数据流转流程[6]如下所示: (1)通过四模输入量采集器采集光照、温湿度传感器数据,通过ADAM-4150采集人体红外传感器数据; (2)模拟输入量采集器通过ZigBee传输协议将数据传到网关,ADAM-4150通过串口将数据传至网关; (3)网关通过TCP/IP协议将数据传输至云平台或者工控平板进行数据逻辑处理; (4)云平台或工控平板形成控制指令,并通过TCP/IP协议传给网关; (5)网关通过串口将指令传给ADAM-4150; (6)ADAM-4150给继电器输出指令,控制风扇的开闭。 3 核心部件功能介绍 3.1 网关功能介绍 物联网网关作为系统设备域的重要部件[7],集成物联网核心采集器、控制器,通过ZigBee协议、Modbus协议等采集、解析数据,具有透传、控制命令下发等功能,可将数据实时显示于网关显示屏。网管功能截图如图2所示。具有采集光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器数据的功能并进行显示,还可手动下发指令,打开风扇,将采集的数据传输给工控平板或云平台,同时工控平板或云平台通过网关可下达对继电器的开关指令。基于这些功能,农业套件平台网关具有以下特点: (1)LCD显示功能,可同时显示6路传感器数据; (2)本地声光报警功能,具备超温、断电报警功能; (3)通过WiFi/GPRS/以太网传输可将温湿度数据实时传送至后台; (4)内置后备电池,断电后可继续工作2小时; (5)支持断线储存功能,最大支持5 000条记录。 3.2 工控平板功能介绍 工控平板是智慧农业套件的数据处理核心,通过对网关传输数据的逻辑处理,可自动下发控制指令。对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行逻辑处理,自动生成控制指令;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据案例进行开发并展示;对网关下达继电器开关指令,或通过串口对ADAM-4150下达控制指令。基于这些功能,工控平板具有以下特点: (1)支持通过网关连接和通过串口与采集器直接连接两种数据采集方式; (2)显示内容丰富,界面友好; (3)多通道数据传输,支持WiFi、串口、RJ45等多种数据传输方式; (4)可旋转支架。 3.3 云平_功能介绍 物联网云服务平台[8]以云计算架构实现系统的云平台管理,包含用户管理、数据存储、逻辑处理,设备管理、配置,资源管理、配置等功能,如图3所示。支持多个网关、传感器、执行器等物联网设备动态接入和管理;对光照传感器、温湿度传感器、人体红外传感器的数据进行存储;可远程手动或自动下达控制指令;BS架构可实现远程管理、监控;提供了丰富灵活的API接口,可通过API接口获取数据,组建具有逻辑功能的各种应用场景。 4 结 语 物联网智慧农业实训平台以移动型实训台为硬件支撑平台,所有部件可灵活调配,紧跟教学进度,可按需组合,平台系统安装部署灵活,方便教学,支持四种数据传输模式,学生可自由组合,了解学习数据传输的原理,掌握数据传输的方式和知识。平台的农业套件主要包括ZigBee无线组网相关的传感器、继电器等多种物联网设备,通过配套的智能农业应用实训及理论课程教学,让学生动手进行安装调试,接触物联网技术在短距离传输领域的真实使用,最终实现感知体验与动手相结合、方案设计与实际验证相结合的目的,提高学生的实践动手能力。 农业物联网论文:基于物联网云平台的智慧农业温室系统设计 摘 要:针对传统农业中有线网络成本高、布线繁琐、劳动成本高等问题,文中基于TLink物联网云平台、网关控制中心以及无线传感网络节点设计了一种方便、准确、高效的智慧农业系统。该系统可实现手机客户端及网页客户端对农业现场传感器设备数据的采集和控制开关,当农场中的某项采集数据发生异常时,通过网关中心对用户手机发送短信报警信息。实验结果表明,该系统可以实现预期效果且成本低廉,适宜广泛推广。 关键词:智慧农业;TLink;网关;物联网云平台 0 引 言 农业是中国最传统的基础产业,物联网技术的出现提升了农业生产效率,通过信息技术对地块的土壤、肥力、气候等进行大数据分析,然后据此提供与种植、施肥相关的解决方案,大大提升了农业生产效率。基于精准的农业传感器进行实时监测,利用云计算、数据挖掘等技术进行多层次分析,并将分析指令与各种控制设备进行联动完成农业生产、管理。这种智能机械代替人的农业劳作,不仅解决了农业劳动力日益紧缺的问题,还实现了农业生产的高度规模化、集约化、工厂化,提高了农业生产对自然环境风险的应对能力,使弱势的传统农业成为具有高效率的现代产业[1]。 本设计采用国内流行的TLink物联网云平台,基于意法半导体STM32最小系统,ZigBee无线传感网络芯片、WiFi芯片、GSM模块以及农业数据采集传感器,实现用户通过手机客户端或网页客户端实时查询农业现场传感器信息以及对农业现场的通风、加湿等设备进行控制[2]。 1 系统整体设计 该系统由客户端、TLink物联网云平台、网关、节点组成。系统整体框图如图1所示。 客户端分为手机端和网页端,可以实时查看传感器信息,TLink物联网云平台作为一个开放的公共物联网接入平台[3],通过给用户提供开放的API接口使传感器数据的接入、存储和展现更加方便简单。网关基于STM32嵌入式最小系统可实现多种网络协议的转换[4],主要有无线传感网络ZigBee协议、无线局域网WiFi协议和第二代全球移动通信GSM协议。节点同样基于STM32嵌入式最小系统搭建ZigBee无线传感网络,实时采集传感器信息并上传[5]。 2 系统硬件设计 网关是本系统的核心控制部分。网关以STM32F103RBT6为主控芯片,最多可支持五路串口,在STM32最小系统搭载HLK-RM04 WiFi模块、CC2530 ZigBee协调器模块、SIM900A GSM模块。本网关模块实现底层ZigBee网络、GSM网络和Internet网络协议转换。STM32必须提供外围相关电路构成最小系统,包括3.3 V稳压电源、8 MHz晶振时钟、复位电路、数字和模拟间的去耦电路、调试接口。WiFi模块与GSM模块在功能上互补,充分考虑到无WiFi网络情况下,数据可以通过GSM模块传送到用户手机。各模块与网关底板以插针的方式连接,方便程序升级更新。采用220 V转5 V适配器供电。此外,网关增加功能设置按键和LED提示功能。按键主要功能为复位和启动/停止数据上传。网关ZigBee模块采用PCB天线,WiFi模块采用airgain内置天线[6]。 节点以STM32F103RBT6为主控芯片,最小系统搭载DHT11温湿度传感器、BH1750光强度传感器、土壤湿度传感器模块、松乐SRD-05VDC-SL-C继电器、CC2530 ZigBee芯片。底层构建一个基于ZigBee协议的无线传感网络[7]。该无线传感网络涵盖灯光控制、通风控制、环境温湿度的采集、升温、加湿控制。硬件供电电源部分电路图如图2所示。 电源通过AMS1117-3.3 V芯片实现5 V转3.3 V输出,电源接口为PWR2.5,可接220 V转5 V/2 A的电源适配器获得。C7、C8、C9为滤波电容,保证电源电压稳定可靠。继电器电路图如图3所示。 节点板继电器部分采用PC817光耦隔离芯片,实现信号地和电源地之间的有效隔离。继电器触点容量为250 V/10 A(AC)或30 V/10 A(DC)。继电器输出为公共端和常闭端。 3 系统软件设计 3.1 软件功能描述 基于STM32嵌入式软件编程,实现通过一个串口服务器将芯片的三个串口USART1、USART2、USART3分别接到ZigBee协调器节点、SIM900A GSM模块、HLK-RM04 WiFi模块,波特率分别设置为115 200,9 600,115 200 (Bd/s)。节点板在主循环中完成对温湿度、光照度、土壤湿度传感器数据的采集,并将数据定时发送至串口1,再由与串口1相连接的ZigBee终端节点向上层网关板发送数据,并实时监听接收网关板下达的控制命令[8]。 3.2 数据帧格式 节点板与网关板数据交互帧格式(节点上传网关)见表1所列。 节点上传网关数据帧数据总长度为11字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF,数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X08。源端口号标示ZigBee终端节点用于发送数据所占用的端口。 目的端口耸ZigBee协调器节点用于接收数据所占用的端口。 网关地址标示ZigBee协调器节点的网络地址,用2个字节表示,低字节在前,高字节在后。 网关下发节点的数据帧格式见表2所列。网关下发节点数据帧格式数据总长度为8字节,帧首和帧尾固定为0XFE和0XFF。 数据长度占1字节,数据总长度-帧首长度-帧尾长度-1字节=0X05。 源端口号为上传数据帧中的目的端口号,目的端口号为上传数据的源端口号。 节点地址标示在ZigBee网终端节点的网络地址,2个字节表示,低字节在前,高字节在后,控制命令占1字节。 控制命令为0X00表示开第一路继电器,控制命令为0X01则表示关第一路继电器。 控制命令为0X02,表示开第二路继电器,控制命令为0X03,表示关第二路继电器。 网关板与云平台数据交互帧格式(网关板上传云平台)见表3所列。 帧首、帧尾固定为0X4C和0XFF,分隔符固定为0X2C(对应ASCII码为“,”逗号)。 数据依次为温度、湿度、光照度、土壤湿度。 云平台与网关板建立的是一个TCP长连接,云平台控制命令下发至网关板则发送JSON格式数据:{“sensorDatas”:[{“sensorId”:“xxxxxxx”,“value”:“xx”}]}。其中,sensor ID是云平台中每个开关型设备的编号,value是相应设备的状态,每个设备的开关状态分别用00和01表示。 3.3 软件流程图 节点软件流程图如图4所示,网关软件流程图如图5所示。 4 TLink物联网云平台 4.1 TLink简介 平台的主要功能如下: (1)接入传感器设备能够支持用户使用Http,MQTT或Socket等方式连入平台,支持以JSON,XML等标准格式上传传感器数据,在Socket模式下,能提供传感器设备实时反向控制功能(即由Web或App远程控制接入设备),所有数据存入和取回等API手册完全开放,并支持客户进行二次开发。 (2)RESTful的交互接口设计使得TLink与开发者之间的交互非常简洁、透明,轻松完成数据的添加、存储、设置状态或更新状态等操作,能够很容易的与移动App或企业管理系统进行整合。 (3)虚拟仪表功能在一个交互页面上,以网关为单位整合和展现多个数值型传感器的历史数据和曲线图,并能够完成对传感器的事件触发配置。 (4)事件触发能力能够定义多种传感器的阈值,在达到特定值时发送短信,Email或由微信推送。 (5)社交功能能够在TLink公众号上查看传感器的状态或历史曲线,并通过微信共享给好友查看。传感器数据能够触发微信交互,使微信关注者能够直接与机器设备进行交互和控制[9]。 4.2 TLink开发流程 TLink开发流程如下: (1)通过http://www.tlink.io/地址访问TLink平台注册用户,并登录平台个人中心。 (2)创建设备,在此处编辑设备名称,并追加传感器设备,设置连接协议,定义数据上报周期。 (3)编辑设备,定义协议标签。数据头标签:[H:数据] [HE:数据],分隔符标签:[S:数据][SE:数据][SN长度],数据标签:[D?][D[长度]][DE[长度]|数据][DEC[长度]|数据][DF[长度]|数据][GPS],结束符标签:[T:数据][TE:数据] [CRC16][CRC8]。其中H代表字符型数据,HE代表16进制数据,D代表字符型的十进制数,DE代表16进制整型数据,DEC代表16进制整型字符串数据,DF代表16进制浮点型数据,GPS代表定位数据,CRC16和CRC8分别代表CRC16位和8位校验值。 (4)设置连接协议。平台支持的协议类型有TCP透传:数据透传,自定义解析协议;MQTT:协议规范严谨,开发者集成协议;HTTP:HTTP RESTful API,开放接口,支持快速扩展;Modbus RTU:工业协议标准,外接联网模块可直接使用。 (5)等待客户端连接。 4.3 云端配置 本系统设计采用了TCP透传链接协议。协议标签格式为: [H:@][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][S:,][D?][T:#] 实际数据示例:@,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx,xx #,一次上传8个数据,分别对应节点1的温度、湿度、光照度、土壤湿度和节点2的温度、湿度、光照度和土壤湿度。 此外,TLink平台还提供一些个性化服务,如触发器,可以设定某个传感器的阈值范围,当采集到的数据超出这个范围后,就进行微信报警;组态应用,可以编辑个性化的Web界面,通过各式各样的控件更加直观、方便地查询传感器数据和控制现场设备。 4.4 客户端 客户端基于TLink提供的开放API接口实现,用户根据自己的需要编辑客户端界面。客户端分为手机客户端和网页客户端,用户可通过任意一个客户端登录TLink平台查看传感器信息以及控制农业现场的设备。 5 测试与分析 5.1 系统丢包率测试 本系统采用无线GSM、ZigBee、WiFi三种无线通信技术。GSM的工作频段为900 MHz,主要频率范围为890~915MHz和935~960 MHz,ZigBee和WiFi的工作频段均为ISM 2.4 GHz,因此可能会出现ZigBee与WiFi信号冲突的问题。针对此问题做如下测试: ZigBee模K和WiFi模块采用随机信道,4个ZigBee模块分为2组,1组发送数据,1组接收数据,2个WiFi模块同时向云平台建立TCP连接。测试结果见表4所列。 5.2 丢包测试分析 基于IEEE 802.15.4的无线传感器网络协议ZigBee标准定义了16个信道,每个信道宽为2 MHz,然而基于IEEE 802.11协议的WLAN标准定义了14个信道,每个信道宽为22 MHz。以上两种标准物理层都基于2.4 GHz ISM频段,信道存在相互重叠的可能[10]。 ZigBee信道分布图如图6所示,WiFi信道无重叠分布图如图7所示。 对ZigBee与WiFi协议信道进行不重叠筛选,可有3信道不发生重叠,当ZigBee与WiFi设备同时开启时,通过干预各自的随机动态信道分配方式,即WiFi信道选用不重叠1,7,13信道,ZigBee选用15,16,21,22信道,可有效避免不同通讯方式占用同一信道的情况,从而降低系统丢包率。 5.3 系统功能性测试 Web网页客户端如图8所示,手机客户端以及微信报警界面如图9所示。 网页客户端和手机App端均可显示节点数据,当节点数据异常,超过设定阈值时,本系统设定温度值高于30 ℃便触发微信报警功能。经测试,系统运行稳定、可靠。 6 结 语 本设计保证了数据的准确可靠通信,达到了预期对系统实时性、稳定性的要求。测试结果表明,系统可以稳定运行在温室环境中,实现了对温室的智能监控。 农业物联网论文:物联网技术在农业灌溉中的应用探讨 摘要:将物联网实际应用于现代农业,可有效实现农业的高效安全生产,而节水又是农业高效生产的核心内容之一,如何开展精细化灌溉成为了农业灌溉的研究重点,即解决何时灌溉以及灌溉多少的问题。本文,结合当前物联网灌溉发展的基本现状,深入地分析了物联网节水灌溉系统实现过程。 关键词:物联网技术;农业灌溉;数据感知 物联网是近年来新兴的一种信息技术,它被认为是继计算机互联网技术后一次新的技术革命,然而在农业节水灌溉方面的应用还不是很多[1]。目前,在农业节水灌溉方面的主要新技术有:1)与生物技术相结合的作物调控灌溉技术;2)应用3S技术的精细灌溉技术。即:全球卫星定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS);三是智能化节水灌溉装备技术。就是把生物学、自动控制、微电子、人工智能、信息科学等高新技术集成节水灌溉机械与设备。 1 物联网灌溉基本情况 随着我国水资源的日渐紧缺,我国的水资源供需矛盾也逐渐表现出来,而农业作为用水大户,其发展节水型农业已经成了农业未来发展势在必行的方向[2]。目前节水农业主要采取了滴灌、喷灌、微灌等节水灌溉措施,虽然相对于大水漫灌而言,已经实现了较高的用水效率,但综合分析,其精准度依旧不够,无法根据农作物的具体需水要求进行灌溉。物联网技术结合农业的发展诞生了物联网智能灌溉系统,不仅提高了灌溉精准度,同时也减轻了人力劳动,实现了远程控制,全面提高了农业生产的生产效率。物联网智能化农业灌溉是指不需要人进行其实控制,系统能够自动的感知对农作物何时进行灌溉,以及为农作物灌溉多少的问题。物联网智能化灌溉可以根据农作物的数据采集结果自动开启灌溉系统。物联网灌溉技术是目前我国从传统农业向现代化农业转型的重要技术支撑,也帮助农业生产实现了向远程化、精细化、自动化、虚拟化的转型[3]。物联网智能灌溉系统提高了灌溉的综合管理水平,将原本最需要人的经验才可以进行生产的农业,转变成了科技化生产模式,不仅杜绝了人为操作的盲目性与随意性,同时提高了全面管理水平,实现了一个人对上万亩地的管理。由此可见,推广物联网智能化节水灌溉,不仅可以有效地缓解我国的水资源短缺危机提高我国农业现代化的水平,改变原先粗放式的灌水模式,同时也可以实现农业管理水平的提升,提高农业生产效率,减少人力劳动,全面优化农业生产方式。所以基于物联网的农业节水灌溉技术,必然成为今后农业灌溉的发展趋势。 2 基于物联网的节水灌溉体系 为了全面实现我国农业高效灌溉系统的建设,必须要大力推广基于物联网技术的农业灌溉应用,这就需要建立基于物联网的节水灌溉体系[4]。利用物联网的节水灌溉体系首先应该利用物联网技术通过传感器采集土壤的温度、湿度、墒情、光照强度、二氧化碳浓度等基本信息,然后通过适合的无线传感设备,将采集的基本信息转化为数字信号,并通过无线通讯方式将这些信息的数字信号传递给计算机系统进行分析处理,计算机系统会将采集的信息进行智能化判断,根据需要及时的控制相关的智能灌溉设备的驱动,对,农作物进行智能化、精细化的灌溉。从而做到灌溉水量、灌溉时间和灌溉周期的三准确,提高水资源的利用率,达到灌溉用水的智能化控制。且由于物联网传感器的网络具有信息互递、自主组建网络、网络通讯时间同步等特点,因此可以对整个灌溉区域与灌溉节点的数据进行综合对比分析,即便个别数据出现问题,也可以对数据进行更正[5]。同时采集的数据也可以直接上传到网络,经过相关技术人员的分析,可以根据分析结果对灌溉数据进行更正,从而确保灌溉的准确性与高效性,如果发现农作物发生病虫害,也可以通过灌溉系统对农作物进行除病害作业。同时随着农业物联网平台的建设,也可以将这些数据上传到平台进行管理,对于构建一个高效、低耗、低投入、多功能的农业灌溉节水平台就这十分重要的意义,然后也对平台采集的信息进行分析,并根据分析的结果进行灌溉,甚至可以对预期将会发生的天獗浠进行预防性灌溉,提高农作物对灾害的抵抗能力,这也是未来物联网智能化灌溉发展的必然要求。 3 结束语 物联网技术作为新一代信息化技术的高度集成与综合性应用,已经成为了当前科技界发展的战略发展方向之一。通过物联网与农业的相结合,为农业信息化技术与农业产业的发展,提供了新的机遇,同时农业也为互联网技术的发展提供了一个广阔的应用平台,尤其是节水灌溉技术的应用,可以直接有效地解决当前农业发展遇到的问题,为农业的现代化进程提供强劲的动力,实现高效的精准化灌溉,全面提高农业生产效率。 (作者单位:湖北职业技术学院) 农业物联网论文:基于物联网的智慧农业监控系统 摘 要:采用ZigBee技术和3G通信技术结合的方式,将不同的农业基地以及相关设备组成一个无线传感网络系统,然后根据不同农业基地的传感器收集传感器参数,更加精确地控制不同农业基地的状况,实现远程设备和人员之间的信息交互,组成基于物联网的智慧农业监控系统。对系统进行多次测试,证明系统具有良好的稳定性,可实时监控,采集信息,进行环境控制,广泛应用于农场的远程管理。 关键词:智慧农业;监控系统;物联网;ZigBee 0 引 言 中国的农业生产一直以来都依靠传统的生产模式,浪费了大量的人力物力,而且对环境造成了污染与破坏,不利于农业的可持续发展。因此,如何顺应新时期和谐社会对农业生产的要求,利用现有技术和平台来设计一个满足要求的新系统,成为迫切需要解决的问题。智慧农业利用物联网、云储存、ZigBee等技术实现农业的精准化监控与管理。 1 系统总体方案 监控系统是基于现有技术特点,由嵌入式网关,RFID,ZigBee及各种传感器模块组成,在遵循物联网三层架构的基础上设计实现的,包含安卓客户端和Web客户端的智慧农业监测系统。通过各传感器来采集相应的数据,然后利用ZigBee无线技术完成数据从传感器到嵌入式网关的传输,再依据TCP协议使数据从嵌入式网关传输到Web服务器,将数据进行分析形成信息在安卓客户端和Web客户端显示,实现将农业大棚里的环境参数在相应客户端与移动端显示的功能。同时依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单控制,以保证环境参数的稳定。此外,系统还为Web用户和移动用户提供了友好的显示界面,管理和控制界面,给予用户良好的体验。监控系统总体结构如图1所示。 2 现场监控系统 现场监控系统由Android手机客户端、嵌入式网关和ZigBee模块组成。 Android手机客户端主要用以实现人性化的人机交互界面。进入智慧农业监测系统界面后可以一览大棚内多种环境参数,如大棚内的厥度信息、是否存在有毒气体、是否有人闯入大棚,大棚内的光照强度等。 四个ZigBee模块上的传感器会对大棚内的环境参数进行采集,其中温湿度传感器用以实时采集大棚内的温度和湿度信息;广谱气体传感器用以感应室内有害气体(CO、SO2等)是否超标;人体检测主要对大棚内的作物起保护作用,当有人私自闯入大棚时,会感应到并及时报警;传感器将采集到的数据发送到各ZigBee模块,然后通过ZigBee的自组织网络传递给整个网路中的ZigBee协调器,此外,基于CC2530的风扇起到了排气效果,协调器通过RS 232串口将数据传送给嵌入式网关进行相应的处理。 嵌入式网关将接收到的由ZigBee协调器传送过来的数据进行处理并通过局域网传送给手机客户端,对于手机客户端发送过来的数据进行处理并对相应的传感器、生长灯、风扇进行控制。现场监控子系统需要满足实时数据存储分析、数据采集、网络连接等功能。 2.1 短距离ZigBee网络设计 ZigBee技术作为一种低速率、低复杂度、低损耗、低成本的无线网络技术,逐渐成为近距离通信应用的首选。从农业大棚的要求来看,一般大棚所需要传输的数据类型对通信速率要求并不高,所以使用ZigBee方式取代传统的布线方式可行性极大。考虑到一般农业基地均具有控制距离较短,测点多、设备多等特点,采用ZigBee的Mesh组网方式。Mesh网络由路由器、协调节点、多个终端节点组成,属于多跳的网络系统。在网络中节点之间可以直接通信,每次通信都由一条或多条路由节点进行中继,最后传给目的节点。ZigBee终端节点工作流程如图2所示。 2.2 嵌入式操作平台设计 采用ARM-Linux控制器模式,硬件的部分选取ARM Cortex-A9系列作为嵌入式控制器的微处理器,该系列处理器具有性能高、处理能力强、低功耗等特点;软件部分采用Linux操作系统,它具有多任务、多用户、兼容性高、界面操作简单、支持多种平台、安全性好等优点。嵌入式系统结构如图3所示。 2.3 视频监控设计 视频监控采用云台高清网络摄像头,它不仅可以通过手动控制摄像头旋转,还可以通过Web或者手机App来控制,拥有标准的H.264算法,同时能够支持CIF、D1两种分辨率,适合无线网络;支持摄像头360度旋转;可通过WiFi,蓝牙传输数据,适用于不便布线的场合。 摄像头将采集到的视频数据通过内置编码器编码,经无线网络传输到管理中心,同时解码器会将接收到的数据解码后播放视频。 3 远程监控管理中心 远程管理中心主要由介入设备和计算机组成,用以完成大棚内环境参数的采集、传输和显示,还能实现对基地环境参数和视频的远程控制或者联动控制。 远程管理中心采用B/S(浏览器/服务器)模式,用户通过浏览器或者手机App登录管理控制中心,通过实时获取的视频图像,直观地观察各大棚内的植物生长情况,并通过显示的环境参数对生长状况进行分析。根据用户对于系统的要求,设计了如下几个主要功能: (1)具有设备监控、设备管理、视频监控、系统设置、报警记录功能; (2)对各基地的空气温湿度、有害气体、土壤温湿度、光照强度等参数实时显示,拥有风扇、灯光、水泵等装置,用户只需点击开关装置便可实现对远程装置的开关操作; (3)对于植物生长相关参数进行正常范围的设置,实现农业大棚环境参数的联动控制。 智慧农业监控的系统参数如图4所示。 4 结 语 该系统通过各传感器来采集相应的数据,利用ZigBee无线技术将数据从传感器传输到嵌入式网关,再依据TCP协议,完成数据从嵌入式网关到Web服务器的传输,之后将数据分析形成的信息在安卓客户端和Web客户端显示。系统可以实现对农业大棚里环境参数的实时显示(包括相应的移动端显示),同时可以依据传感器反馈的信息对大棚里的控制设备进行简单操作,以保证环境参数的稳定。 农业物联网论文:农业物联网电源系统应用解决方案探析 摘要:针对农业物联网应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的问题,对农业物联网中各子系统的供电技术进行深入研究,并以南阳镇高密度环保鱼类养殖项目为例,探索出可靠的农业物联网电源系统解决方案,阐述农业物联网电源系统的具体运作。旨为农业物联网技术的推广应用和可持续性发展提供参考。 关键词:物联网;电源系统;无线传感器;网络;供电 1 概述 我国农业正处于传统农业向现代农业转型的时期,物联网产业兴起,物联网与农业的深度结合,为现代农业提供了前所未有的发展机遇。农业物联网是将传感器加入到土地、水体、灌溉系统、农业机械等各类农业生产、流通的工具和环境中去,然后通过网络把这些事物连接起来,进行智能化分析运算,实施精细、动态、全面的管理及控制,推动生产力水平的提升,促进现代农业可持续性发展。 作为电子信息设施,无论是农业物联网或其它领域的物联网,都离不开稳定的电源供应。由于农业物联网有着应用区域分布广、电源接入困难、电压不稳定的特殊情况,因此,如何获得稳定可靠、长期耐用的电源系统,一直是困扰农业物联网发展的一个难题。一方面,一旦发生电源供应中断的故障,将有可能给农业生产带来不可挽回的损失;另一方面,农业生产的区域广泛分布在山间、田野,若不能获得电源供应,这些区域的现代化农业生产就不能得到根本性解决。因此,有效的电源供应,是农业物联网得以大力发展的重要保障。目前,此领域相关研究成果还非常少。为此,本文对农业物联网电源系统进行全方位研究,为农业物联网的推广应用提供可靠的电源解决方案,并结合对农户指导应用的实例,进行详细阐述。 2 物联网技术在农业中的应用范围 物联网在现代农业中的应用主要有以下几个方面: (1)应用传感器网络建立精准的农业生产控制系统,收集温室、田间的环境数据,监测作物的生长情况,以实现生产作业规划、自动生产控制等。 (2)应用RFID(射频识别,Radio Frequency Identification)技术实现现代养殖业生产、加工、批发以及零售等各个环节的有效管理,构建食品供应链跟踪与可追溯体系。 (3)随着物联网的技术进步和推广应用,物联网与农业的融合不断加深 ,除农业生产环节外,还将在农产品电子商务、农村社会管理、农业信息服务、农业规模化发展等方面大显身手。 3 农业物联网电源系统分类与解决方案 农业物联网应用技术离不开电源供应,由于农业物联网应用的多样性,对电源供应方式的要求也相应多种多样。在农业物联网中,供电系统根据模块功能可分为:数据处理与控制中心供电、无线传感器网络(Wireless Sensor Network,WSN)供电、指令执行机构供电等三个部分。 3.1 数据处理与控制中心供电解决方案 数据处理与控制中心是整个农业物联网系统的核心,该部分对供电要求最高,必须做到7*24小r不间断供电。主电源由市电线路供电,由于农村电网电压不稳,且时有停电的情况,所以必须装备在线式UPS(备用电源系统)。规模化农业生产投入非常大,为确保用电不间断,UPS系统必须采用双机互为备份,备用电源系统的电池组容量应根据当地单次停电最长时间及所有设备总功率来确定,市场上常用的铅酸电池由于其寿命短,使用效果不佳,不适合应用于农业物联网这类需要长期稳定电源的场合。备用电源系统的电池组应选用锂电池组,锂离子电池以单位能量密度大、寿命长、重量轻、体积小等优点著称,能胜任野外恶劣的环境。考虑到农村时常停电,有时候UPS的电池组会因市电供应不足而充不满电,给农业安全生产带来隐患,因此,还应在房顶或附近的空地上架设功率适用的太阳能电池板,有阳光的日子可以给后备电池组进行充电,还可将多余的电能提供给系统用。考虑到在极端情况下会出现连续多日的阴雨天气,导致在市电长时间断电的同时,太阳能电池板无足够的日照时间来给电池组充电,当电池容量过低时,系统将向管理员发出报警信息,在得到管理员回复确认后,启动备用发电机来给系统供电,以保证农业生产的连续性。该方案供电原理见图1所示。 3.2 无线传感器网络供电解决方案 无线传感器网络是由大量低廉的微型传感器组成的负责感知、采集和处理检测区域中信息的网络系统,其通过无线方式进行通信,采用多跳、自组织的方式组成一个网络体系。通常一个无线传感器网络由终端传感器节点、汇聚节点、管理节点组成。 无线传感器网络节点的能耗决定整个网络的生命周期。无线传感器网络节点比较分散,从硬件结构看,节点的能耗主要是在微处理器模块和无线通信模块。这为设计供电方式时提供了思路,以实现网络的低功耗及可持续性供电。 3.2.1 终端节点供电方案 终端节点可以从外界感知相关信息,采集所需要的环境参数。主要获取风向、风速、雨量、光照及农田中空气的温湿度数据,为灌溉量的决策提供依据。一个终端节点一般由传感器单元、处理单元、收发单元以及电源模块构成, 电源模块可采用太阳能电池板、无线充电和锂电池共同供电的方式来提供电源,实现终端节点能源的持续供给。在无光照的使用环境中,可只提供无线充电方案对节点的锂电池进行充电,但必须采用适合的无线充电算法,以确保终端节点能够补充到可以维持其正常工作的电能。终端节点供电原理见图2所示。 采用太阳能电池及无线充电方式充电改变了传统节点能量单向递减的过程,实现了节点能量自给,无须为节点更换电池。 在大规模的现代化农业生产中,传感器节点的使用量非常大,且分布区域广,部署环境复杂,如果全部使用耗能型电源(电源的电量越用越少),经过一段时间后,节点将因缺电而停止工作,而通过更换电池的方式来补充能量是不现实的,会造成的农业生产难以预计的损失。因此,通过研究使用无线充电的方法来对大量的无线节点进行动态充电,采用合理的充电调度算法,当节点的电池电压低于设定值时,向控制中心发送充电请求信号,控制中心发出指令给智能无线充电系统(或无线充电机器人),由智能无线充电设备根据控制中心的指令,对缺电的节点定向充电。控制中心还可根据每个节点历次发出的充电请求,预测出该节点下一次应充电时间,提前对节点进行充电,确保无线节点能够长期使用。无线充电原理见图3所示。 3.2.2汇聚结点供电方案 在无线传感器网络中,汇聚节点负责协调节点间通信,处理数据。汇聚节点包括处理器、射频芯片、GPRS模块和电源模块,是终端节点通往控制中心的一个枢纽,其能否持续正常工作,关系到所管辖区域的农业生产成败。汇聚结点的功耗往往比终端节点大很多,因此其供电部分,主要采用以固定电源供电为主,太阳能充电为补充的供电方式。为确保万无一失,当以上供电方式失效且电池剩余电量低于设置值时,汇聚结点将向控制中心发出供电异常警报,以便管理人员及时排除供电故障。汇聚节点供电原理见图4所示。 3.3 执行机构供电解决方案 数据处理中心把各节点收集上来的数据进行综合分析,并根据运算结果,控制执行机构进行相应的操作(如水泵、风扇、卷帘机、加热器、增氧机等),以实现灌溉、温湿度控制、光照控制等农业自动化的目的。这些设备多为大功率设备,因此,执行机构的电源必须由大功率的电源提供。在实际应用中,其供电方式可参考控制中心供电方式。 4 农业物联网电源解决方案应用实例―南阳镇高密度环保鱼类养殖项目 在农业物联网电源系统应用解决方案研究过程中,根据广西南宁市南阳镇水产养殖农户的要求,设计实施了高密度环保鱼类养殖物联网系统,现结合此系统,对前述电源解决方案进行应用阐述。 4.1 南阳镇高密度环保鱼类养殖项目简介 采用农业物联网系统的南阳镇高密度环保鱼类养殖项目,取得了显著的养殖成效,其养鱼密度可以达到一般状况下的8倍,带来的经济效益明显,同时减少污染,具备较强的推广应用价值。项目包括控制中心和养殖基地两个组成区域,控制中心设在农户居住区,养殖基地位于野外。养殖基地根据养鱼生态链划分为养鱼系统、沉淀物处理系统、微生物水处理系统、微生物利用系统、水体消毒与循环再造系统、安保系统等几个子系统,每个子系统都包括传感器及控制部件。这些子系统都由相应的电源模块进行支持。 4.2 高密度环保鱼类养殖项目的电源系统 4.2.1 电源系统分类 结合实际情况,项目电源系统分为数据中心供、传感器网络供电、执行机构供电等三个部分。 4.2.2 供电方案 数据中心供电:数据中心建设在控制室内,架设有数据处理服务器。供电系统以市电为主,在供电回路中串联一台在线式UPS,当市电供应中断时,UPS为服务器提供24小时不间断的电源供应,保证数据处理服务器能够连续正常运转。 传感器网络供电:由于该养殖基地建设在野外荒地上,离数据处理与控制中心相距大约2公里远,无稳定的市电供应来源,架设专用供电线路成本过高,因此,传感器网络供电主要以太阳能发电系统为主,备用发电系统为辅。传感器网络主要由汇聚结点综合控制器及终端结点数据取样传感器构成,总功耗约为15W。汇聚结点直接使用有线方式供电。终端传感器结点通过无线传感器网络与汇聚结点连接,使用自带电池供电,当电量小于设定值,即发送数据给控制中心,控制中心发出无线充电指令给管理员确认后对该结点进行无线充电。 执行机构供电:执行机构主要由水泵、紫外线消毒装置、增氧泵、LED照明灯、电磁阀等构成,总功耗约为200W。执行机构供电方式与汇聚结点相同。 4.2.3 供电设备 供电设备主要有:智能电源管理系统、4块单体实际功率为100W的单晶太阳能发电板、12V200AH磷酸铁锂电池组、太阳能充电控制器以及500W直流转交流DC12V-AC220V逆变器等。4块太阳能面板并联工作,每块太阳能板最高输出电压18V、电流5.5A。根据南宁地区经纬度计算得知,每天的有效发电时间约为6小时,日发电量2.4KWH。太阳能供电示意图见图5。 太阳能控制器主要功能是将太阳能发电板发出来的连续但电压不稳定的直流电转换成稳定的直流电,对锂电池组进行充电。 磷酸铁锂电池组主要是将太阳能板发出来的电能进行存储。由于养殖基地无市电供应,因此对电池组各方面的要求较高,须能在0-60摄氏度范围内工作,且电池组连续工作5年容量不能少于80%,所以磷酸铁锂电池组为最佳选择(磷酸铁锂电池充放2000次循环,容量不低于80%;工作温度范围:0-80摄氏度)。 电源逆变器主要功能是将储存在电池组中的12V直流电转化为220V交流电,供给基地内所有220V用电设备使用。逆变器的最大功率为500W,可满足基地内所有用电设备同时使用。 备用发电系统主要由一台功率为1KW的汽油发电机构成,当日照不足导致太阳能发电板无法对电池组进行及时充电时,控制中心根据汇聚节点传来的电池剩余容量数据通知管理员,管理员可通过手机远程启动发电机对锂电池组进行充电,当管理员不能在规定的时间内进行回复时,控制中心将直接启动备用发电机进行充电。 4.3 实施情况小结 在电源系统解决方案有效实施的情况下,此项采用物联网技术的高密度环保鱼类养殖项目得到顺利开展,除经济效益明显外,其应用解决方案对于我国广泛分布的山间、野外的农业生产系统都具有一定的借鉴价值。 5 结论与展望 有效供电问题一直是影响物联网在农业领域推广应用的重要瓶颈,本文针对农业物联网电源系统进行了详尽分析,并提出相关解决方案。展望未来,除了按本文撰述为系统中各部分提供稳定可靠的电源供应之外,还应尽可能的减小各节点的功耗,做到开源节流,以提高整个系统的可靠性。随着电子科学技术不断快速发展,相信在不久的将来可研发出在使用寿命期限内不需要进行能量补充的终端传感器,以及更多的节能环保配件,大力推动农业物联网产业快速发展。 农业物联网论文:传感仪器在农业物联网发展中的作用 摘 要 农业物联网作为新一代的信息技术在农业领域的综合应用,在很大程度上促进了我国的农业信息化的发展。通过改变传统的农业生产方式,进而促进我国农业向精细化以及智能化的方向转变。本文从农业物联网的概念着手,对农业物联网与传感仪器的发展进行研究。 【关键词】农业物联网 传感仪器 研究进展 我国是农业大国,想要实现我国农业的可持续性发展,就必须要借助科学的技术手段,通过利用智能化以及信息化的技术管理,;来实现我国传统农业的转型,进而为我国现代农业的发展做出更大的贡献。在我国现代农业的转型过程中,农业物联网以及传感器的研究进展发挥着关键性的作用。物联网技术是二十一世纪的新型技术,在世界各国都得到了普遍的关注。物联网主要涉及三个层面,即感知层、传输层以及应用层。农业传感仪器在物联网中隶属于感知层,通过传感器可以对农作物进行一定的了解,农业信息的传输需要通过农业物联网传输层这个介质实现,传输层能够有效的保障农业信息的获取,物联网的应用层主要是对农作物的生产加工等进行有效的管理。通过对物联网这三个层次的研究与发展,可以对现代农业的发展起着一定的积极影响。 1 农业物联网的概念分析 在二十世纪末期,物联网概念被提出,农业物联网主要是通过各种传感器来对信息进行采集,帮助农民及时的发现农业生产问题,并且对发生问题的位置进行准确的定位。这样农民就能通过机械生产的模式对农业实现智能化以及自动化的生产。物联网是继计算机、互联网以及移动通信网之后的被世界公认的信息产业。物联网是以感知为前提,实现人与人、人与物以及物与物的全面互联的网络。通过传感器对物理世界的各种信息进行获取,再通过局部的互联网、无线网络以及移动通信网等各种通信网络进行交互传递,进而实现对世界的感知。 2 农业物联网技术的研究进展 2.1 农业物联网的技术组成分析 农业物联网主要由感知层、传输层以及应用层三个方面构成,感知层主要是由各种感知器以及传感节点组成,主要是对土壤水分以及苗情的长势等农业信息进行获取。传输层主要是通过有线或者无线的方式将感知层获取的各类数据信息传输到应用层上。应用层再对收集的信息进行有效的处理和决策,进而实现对农业生产过程的管理与控制。 2.2 农业物联网的感知技术 在农业物联网中,感知技术一项关键性的技术,传感器则是感知技术的核心。近些年来,我国的农业传感器技术的发展步伐比较快,主要有农业信息传感器以及农业环境传感器。当前,光、水等常规的环境传感器发展已经比较成熟,土壤传感器是目前农业传感器研究的重点。采用电子以及电磁学等方法对土壤的电阻以及电容等参数进行测量,很容易受土壤组成的影响。利用电磁波对土壤进行测量可以对土壤的结构以及物理化学性质等进行测量。电化学方法可以对土壤中的某些离子等进行测量,土壤的组成具有一定的复杂性,因而,原位测量传感器在国际范围中都是研究的难点。信息传感器同样也是研究的难点,主要采用光学以及电磁学等物理学原理,根据被测对象的性质来对动植物生命体进行检测,然而动植物生命过程具有一定的复杂性,想要对其信息进行精准的探测,就必须在其计量模型上有一定程度上的突破。 2.3 农业物联网通讯技术分析 农业环境具有一定的复杂性,因而想要实现农业物联网信息的传输对通讯技术进行简单的搬用是不行的,要根据实际情况选择适宜的通讯方式。农业设施中不仅要考虑墙体的厚度,同时还要考虑材质对传感器节点之间的信息通讯的影响。比如,大田的作物要考虑农作物的高度以及地形地貌特征对通讯的影响,基于此种情况的考虑,节点布设以及节能机制就成为研究的重点。果园中树冠的形状以及与天线的相对高度直接影响着信息的传输。 2.4 农业物联网应用分析 农业物联网应用是一个闭环控制的过程,在农业物联网应用中其关键性的技术有云计算以及云服务。因为,农业具有一定的生命特性以及生态区域性特征,因而农业的物联网应用很难通过一种技术以及模式来对问题进行解决。在实践中,一般都是按照实际的情况来对物联网进行应用。就其应用模式而言,可以是WEB服务应用也可以是智能的单体应用。 伴随着科学技术的不断进步,很多欧美发达国家都对农业物联网应用开展了示范性的研究。在农业生产中实现了物联网技术的实践与推广。我国在此基础上也开展了一系列的应用研究,为我农业的发展奠定了技术基础。 3 农业物联网发展趋势分析 在农业生产的过程中,应用农业物联网技术对于农业的生产管理具有很大的积极作用。以下分别从几个方便对农业物联网的发展前景进行阐述: 3.1 农业传感器的新研究 农业传感器是农业信息获取的“眼睛”在农业物联网信息感知系统中发挥着积极的作用。全新的农业传感器的研究在农业物联网产业中也是不可忽略的关键环节。伴随着科学技术的进步,微机电系统农业传感器也将成为重要的研究领域。 3.2 农产品的生产更加精细化 伴随着农业物联网技术的不断发展,对于农产品的精细化的管理将会成为农业物联网发展的方向。通过物联网技术对农作物进行精准化的播种、育秧以及对其生产环境进行精确的控制等,都在很大层面上节省了人力资源,提高了农业生产的附加值,进而更好的促进我国农业精细化的发展。 4 结语 综上所述,虽然物联网在农业实践中的应用依旧面临着很大的挑战,但是随着物联网产业的标准化的逐步建立与完善,以及农业物联网技术的不断进步,将会更快的促进我国农业现代化的发展。 农业物联网论文:铜山区发展农业物联网的主要做法与问题思考 摘 要:铜山区农业物联网技术经过近十年的推广,取得了一定成绩,示范点数据采集、传输、储存运行良好,但同时也存在不少问题。该文介绍了铜山区应用农业物联网技术的主要措施,针对存在的问题提出了相应的对策建议。 关键词:农业物联网;主要做法;问题;应用;铜山区 按照国家关于“互联网+农业”工作要求,贯彻落实农业物联网技术发展规划和措施,铜山农委结合实际情况,积极推进物联网、云计算和虚拟化在农业领域的应用,截至2016年年底,农业物联网技术应用面积比例达24.5%。 1 主要做法 1.1 因地制宜,制定2016―2018年农业物联网发展规划 根据农业部关于“互联网+农业”工作部署,按照区委、区政府农村工作要求,区农委制定《铜山农业物联网技术应用三年发展规划》。其中2016年建设智能园区1个,智能温室23.33hm2,自动化养殖场3个,新增渔业智能养殖面积6.67hm2,物联网应用面积占比达到24.5%。2017年建设智能温室6.67hm2,自动化养殖场5个,新增渔业智能养殖面积10hm2,物联网应用面积占比达到27.2%。2018年新增渔业智能养殖面积13.33hm2,智能温室33.33hm2,自动化养殖场5个,物联网应用面积占比达到29%。 1.2 深入农村调查研究,督促农业物联网工作进展 区农委高度重视农业物联网技术应用发展工作,要求必须抓住机遇,因地制宜,做出铜山特色。研究制订《铜山区“互联网+农业”发展工作实施方案》,成立了由农委主任任组长,分管业务工作副主任任副组长,信息科科长及各镇(办事处)农技中心主任任组员的全区农业物联网工作领导小组,负责该项工作的督查推进、考核奖惩等。工作组深入到农村田头地边、养殖圈舍和林场鱼塘等地方,同老百姓亲切交谈,了解他们在种养殖方面面临的困难,研究制定解决方案。另外,依托农业信息化工程,完成植保物联网技术管理平台建设,运用植保决策系统、移动工作系统及数据资料库管理系统,实现农田病虫情况的及时发现和预警,有利于广大农户提前做好病虫害的防范工作。 1.3 组织各类培训,为农业物联网发展积蓄人才 区农委科教科和信息科积极配合,邀请各大院校教授、物联网技术及系统集成专业人才,加强对大学生村官、复员军人、农村创业青年、合作社负责人、回乡毕业生等人员的物联网技术及农业智能化方面培训,为有效解决农业信息化发展积蓄人才,2016年累计培训600多人次。通过培训,铜山久久生态园技术人员熟练掌握蔬菜种植物联网技术,并安装了大棚物联网设备,通过温室传感器获取大棚的环境信息,然后将信息通过网络传到中央处理器,经系统自动分析后确定温度、湿度、光照、二氧化碳浓度等指标是否在正常范围内,基本实现了蔬菜种植自动化、智能化。 1.4 引导社会投资,推动农业物联网技术应用 铜山区农委大力宣传农业物联网技术的作用,鼓励社会资金用于物联网技术方面的投资。徐州嘉祥草莓专业合作社位于徐州市南郊的台上村,全村草莓种植面积约400hm2,合作社成员2 800多人,通过区农委牵线搭桥,与南京农科院合作建立草莓组培室,利用自有资金为智能温室添置一套物联网应用系统,根据草莓物联网管理系统提供数据资源,研发草莓新品种获得成功。而且将草莓新品种在全村统一种植,统一追肥以及防治病虫害,节约了劳动成本,提高了收益。 2 存在的主要问题 2.1 农业物联网投入成本大,运维技术要求高 国家对于农业各项建设给予财政支出力度逐渐加大,铜山区级财政支出也随之水涨船高,但目前还远不够,要建设农业物联网需要下大力气支持,尤其是农业物联网是高技术、高产业、高市场化的a业,要达到发达国家农业的程度没有财政支持是不行的。 2.2 现阶段农业物联网技术不成熟,产品存在缺陷,集成运用不够 目前我国农用传感器种类不到世界的10%,国产化率低,性能不够稳定,使得监测数据不够准确,需要经常校正,而且器材寿命短。 2.3 物联网应用技术人才缺乏,在农业上运用程度不高 农业物联网在我国尚处于起步和转型阶段,一些人认识还不深,对于建设农业物联网的做法更是有待进一步探讨。 3 解决途径 3.1 争取财政项目支持,引导社会各方投资 要紧紧围绕推进农业供给侧结构性改革,按“政府引导、市场主体、多元投入、协调发展”总体思路,大力实施“互联网+”现代农业行动。从生产、经营、服务方面入手,加快补齐生产信息化这一农业农村信息化首要任务的短板,利用互联网、物联网、大数据等发展精准农业、智慧农业,推行“专家+推广单位+示范户”模式,大胆探索租赁合作、政府购买服务、设备入股等应用机制。加大物联网项目工作推进,整合社会投资,加强农业物联网基础设施建设,打通为农服务“最后一公里”。 3.2 利用现有技术设备资源,促进农业智能化生产 当前物联网设备还不够接“地气”,在满足农民使用需求方面还要继续探索,铜山区农委正在研究建立农业信息补贴制度,加快推动将农业物联网相关产品和装备纳入农机购置补贴目录,以此鼓励电信运营商和科研院校等社会力量的积极性,降低传感器等仪器设备的成本,通过单项技术突破与集成应用并举,逐步形成政府引导投资主体多元化、运行维护市场化的农业物联网发展策略。 3.3 加强农业物联网技术培训,建设典型示范基地 农业物联网需要新型的知识农民作为基础,因此需要加大对农民的科技文化培训,建设物联网技术应用示范基地,通过现场参观和教学,不断提高其对农业物联网技术的认知能力,逐步把他们培养成为懂科技、懂电脑、懂网络、懂市场、懂管理、懂运营的新型知识农民。 4 发展方向 从发展规律上看,智慧农业是现代先进的生产方式,农业进入掌握包括土壤、环境、植物生长全过程的时代,而智慧时代就要更加智能化地管理农作物生长过程等。最新的《全国农业农村信息化发展“十三五规划”》透露,物联网技术有望在农业部确定的200个国家级现代农业示范园区获得农业部和财政部的补贴,重点开展先行先试,让农村信息化总体水平在今后5年提高到35%。因此,铜山区要利用好国家给予农业物联网发展机遇,加大物联网技术推广的精准覆盖,推进物联网技术同种植、养殖和水产的深度融合。 (责编:张宏民)
通信电力论文:软交换技术在电力通信系统中的应用前景 论文关键词:交换技术 电力通信系统 论文摘要:随着时代的发展和通讯技术发展的日新月异,新的时期对电力通信的也同样提出了新的要求:一方面,为了确保电力系统先进性、安全性、稳定性和高效性,这需要我们的电力通信系统与时俱进继续完善和提高电力通信;另一方面,充分地利用现有电力的网络和资源优势,使之成为电力企业新的价值增长途径,成为电力通信企业的技术革新的动力,进一步保持并提升电力的供应企业的竞争力。然而当前电力通信系统虽然业务量小但是种类较多,这不但造成浪费, 而且由于种类繁多对其运行管理和运行维护带来很大不便。上述问题的解决方案之一——软交换技术。这是由于软交换技术具有媒体网关接入、呼叫控制、业务提供以及互联互通等功能,可以很好的解决新时期电力通信的问题,因此,软交换技术在电力通信系统中的有着很好的推广应用前景。 自从第一款产品在电信市场上成功推出以来,“软交换”这个概念已经成为电信行业中倍受青睐的时髦用语。由于既能执行与基于硬件的传统电话交换机相同的功能,又能同时处理IP通信,软交换技术承诺可提供许多优势,如轻松整合电路交换和分组交换、降低网络成本以便运营商更快获得收入。 所谓“软交换”就是指基于分组网利用程控软件提供呼叫控制功能和媒体处理相分离的系统和设备解决方案。换言之,软交换是从媒体网关(传输层)中分剥离出其中的呼叫控制功能,再通过软件技术实现其呼叫控制功能,进而使得呼叫传输和呼叫控制二者想独立,这就为系统的控制与交换以及软件可编程功能实现各功能的可分离的平台创造了条件。一方面,软交换提供了很多实用的功能,如:连接控制、翻译和选路、网关管理、安全性和呼叫详细记录、呼叫控制等功能。另一方面,它还为在网络上提供开展新业务提供了大大便利,这主要是要归功于软交换网络资源与网络能力很好的相结合起来,并设置标准开放的业务接口和业务应用层。 1、背景 随着电力市场化、开放化的趋势以及电网建设的进一步发展,传统的电力信息系统的业务将发生变化。一方面,涌现出不少新型业务如:电视会议、变电站无人视频监控、输变电线路监控及电厂视频监控等视图业务;另一方面,传统单一主机的调度自动化体系架构向客户机/服务器体系架构的转变;同时,监视全网运行状况,提供故障记录和分析的故障滤波系统的建设以及电量计费网络系统和雷电定位系统的建设等。因此,基于互联网/局域网并能体现信息化综合业务应用的管理信息系统将成为电力企业信息化的发展方向和趋势。 2、软交换的主要功能 软交换主要具有呼叫控制、互联互通、业务提供等功能,下面分别来逐一介绍这个三大功能: (1)呼叫控制功能。呼叫控制功能是软交换的重要功能组成。它除了能完成基本呼叫的建立、维持和释放之外,还可以提供各种控制功能,如:呼叫处理、智能呼叫触发检出、连接控制和资源控制等等。 (2)互联互通功能。当前IP电话体系主要是由两大标准构成即:ITU-T H.323协议标准和IETF SIP协议标准,这两大标准均可以独立的均实现呼叫建立、释放、补充业务、能力交换等功能,但是不可相互兼容的体系结构。软交换技术可以与多种协议相兼容,自然也包括同时兼容ITU-T H.323和IETF SIP这两大协议标准。 (3)业务提供功能。一方面,软交换可以实现对PSTN/ISDN交换机的支持,并能提供的全部业务,包括基本业务和补充业务;另一方面,它还可以与现有智能网相兼容相配合,为现有智能网提供的业务。由此可见软交换在网络从电路交换向分组交换演进的过程中扮演着非常重要的作用。 3、引入软交换的意义 软交换将是下一代话音网络交换的核心。如果说传统的电信网是基于程控交换机的网络,那么下一代分组话音网则是基于软交换的网络。软交换是新、旧网络融合的枢纽。这主要表现在以下三层面: 第一个层面——用户。传统的交换网络的封闭性,一家设备供应商往往包揽所以的包括软、硬件供应、更新维护以及应用的开发在内的每一项事物,理所当然用户也牢牢地锁定在设备供应商的那里,压缩了用户选择的空间,导致用户在设备维护费用上失去了应有的主动权。然而通过软交换技术的所搭建起来的下一代网络可以有效地扭转了这种不利局面,这主要是在利用软交换技术搭建的新一代网络中设备系统供应商都是基于同一个开放标准平台开发出来的,这样一来用户自然就具有更多的选择权,可以在同一类产品中货比多家,根据自己的需求择优挑选供应商来为自己服务。 第二个层面——成本。将传统的电路交换技术与软交换技术相比,软交换技术更具经济性、低成本性,可以说是地投入高产出。这主要是得益于两方面:一方面,软交换技术实现了平台的开放性,使得新的应用可以更快、更易的与其相衔接;另一方面,软交换所以使用的元器件很多都是普通的计算机器件,这就降低了其元器件的采购成本,具有更高的性价比。 第三个层面——可靠性。 与传统的电路交换相比,软交换技术可以更好的解决网络的可靠性。用户在组网的时候可以利用软交换的优势采用功能软件的形式将传统的电路交换的核心功能先进行了分类,然后再将其往下分配到各骨干网络。由于这种根据分门别类的分布式结构是可编程的,同时也是以计算机平台为基础,并可以利用设置网络权限来更好地实现网络的可控性和安全性。 4、软交换技术在电力通讯系统中的应用前景 电力通信网分布广泛,业务极为繁琐,虽然拥有多种网络形式,但是各种网络一方面都有各自的交换设备、复接设备等, 且它们相互独立不能实现互融互通。但是随着软交换技术的出现,将可以很好的解决这些问题,这主要得益于在电力通讯系统中应用软交换技术所能取得以下几方面的优势。 4.1统计汇总的优势 采用软交换技术组建的电力通信系统具有自我统计和自我维护功能,主要包括:业务统计和错误预警。对于纵横交织的电力网络和业务繁杂的电力系统来讲,应用软交换技术可以实现:(1)方便便捷地对所有的业务进行汇总并输出分析报告;(2)发生故障时及时发出错误警报,同时显示故障错误的具体的地点和原因,并自动将其发送给电力抢修和维护部门。(3)清单的采集功能,并可提供详细的电量与电话计费清单。 4.2电力通信网中的网络互通的优势 电力通信网不但拥有电力系统独有的载波电话网络,而且同样也存在计算机网络,它们是以协议为基础的分组网络。电话网和计算机网可以利用软交换技术所提供的支 持多种信令协议的接口来实现它们之前信息指令相互传输相互识别。这样一来计算机网络能更便捷地对电力通信网进行管理和协作更好的支持各业务的开展和实施。 4.3新业务开展的优势 当前,语音和数据信息为电力通信网中的主要传输的信息,但是随着网络技术的发展和计算机技术的革新, 这对电力通信业务提出了很多新的要求如:可视业务、多媒体业务等新兴业务。面对这些新的要求,软交换技术可以大显生手,这是因为其不但可以很好地支持语音业务,而且还可以利用新的网络设施与开放式的应用程序接口为用户提供各种增值业务,为新业务的开展提供便捷。 4.4统一不同介质网络的优势 当前电力通信网中拥有多种传输介质,且各自独立不相兼容,并必须采用各自专用的设备, 若引进了软交换技术来组建网络, 利用软交换技术的优势搭建一台多介质的信息进行交换解决方案。这样一方面可以减少设备的需求降低设备的总采购额节约了成本;另一方面可以提高了网络的可靠性,使依靠各种不同介质传播的网络达到了一定的互融互通的效果,正是由于实现了不同介质在同一网络中信息传递从而简化了过去不同介质间的繁琐的数据转换;同时在管理维护上显得更加方便快捷,因为现在只需对同一类设备进行运行管理和系统维护就可以实现对整个网络的信息交换。 总之,软交换技术应用作为下一代网络的解决方案,具有多方面的优势,其应用性体现在方方面面。在电力通信网中引人并实施软交换技术,一方面,在技术上既可起到承上启下的作用;另一方面,电力供应企业顺利向下一代网络解决方案的的演进产生多方面的积极作用。基于软交换技术应该在电力通讯系统中所具有的这些优势,我们可以很好的预见其良好的市场应用与推广前景。 通信电力论文:论智能光网络在电力通信系统中的应用 [论文关键词] 智能光网络 电力通信系统 应用 [论文摘 要] 智能光网络技术弥补了传统电力通信系统中SDH技术的不足,其在电力通信系统中的应用已经成为大势所趋。本文首先简要分析电力通信中光纤通信的现状,然后介绍智能光网络的概念及其主要技术,进而探讨其在电力通信系统中的应用。 我国智能化电网建设的加速对电力通信系统实时控制的要求更高,电力通信工作越来越重要。现有SDH光传输网络难以满足电网发展的需求,以SDH以及光传送网为基础的智能光网络的成为电力通信系统发展的方向。 一、我国电力光纤通信的现状 目前我国电力光缆主要由普通光缆、ADSS光缆以及OPGW光缆组成,近几年的光缆建设以OPGW光缆为首要选择,辅以普通光缆,基本覆盖110kV的开闭所以及变电站,通过光纤线路实现网络连接。就传输网络而言,已有的SDH电力通信系统通常采用环网结构,即使用SDH光端机进行组网,传输容量一般为2488Mb/s或者622Mb/s。目前我国电力通信系统光线通信主要存在以下几个方面的问题。首先是灵活性比较差。通信网的业务调度能力较差,静态的端到端业务配置效率低.业务的疏通以及汇聚时往往出现阻塞,对于突发特较强的数据业务先天不足,并且SDH的网管功能使得其对网管的依赖性较强,一旦网管出现故障后果不堪设想。其次是业务模式比较单调。由于SDH网络无法对不同的用户和业务进行分级,因此提供的保护方式单一,网络资源的利用率比较低.更无法实现对资源的优化配置。再次是光缆的安全性比较差。SDH网络只能依靠2个光缆路由组成环形网络,难以应对网络光缆中断的故障,有着多站点通信失灵的危险。最后是扩展性能差。由于传统电力光纤通信的管理针对厂商,环网数量的增加带来了资源瓶颈,电路调度以及环间资源的优化往往比较繁琐。 二、智能光网络概述 (一)智能光网络的概念 智能光网络是在SDH以及光传送网上增加独立的控制平面后形成的,支持目前传送网提供的不同速率以及信号特性的业务。智能光网络能够在两个客户网之间提供固定带宽的传输通道,因此它对于新业务有着较强的可扩展性,能够支持多种业务模型。与传统的SDH网络相比而言,智能光网络有着以下几个方面的优点。首先是采用动态分布式的重路由,将全网的空闲链路当做备份路由,可以为多重节点故障时恢复链路提供更多的解决方案,因此能够使用备用宽带保障重要业务,并且它提供多种业务等,能够根据不同的需求定制特定的恢复方式,提高网络资源的利用率,为用户提供差异化的服务。其次是智能化的端到端配置。智能光网络中的业务配置能够根据网络资源、用户要求等使信令协议自动地进端到端的指配,创建动态的交叉连接并以此连接做为实体进行管理。快速配置的能力可以现状提高新业务的效率,实现资源的充分利用,并且信令的快速配置有利于未来多厂商互联互通。最后是资源的动态分配。在智能光网络中能够根据用户的需求提供带宽,达到按需分配的目的。通过设置自动触发带宽调整条件可以利用智能光网络的自动化以及智能化能力来完成带宽的自动无损调整。 (二)智能光网络的关键技术 第一,路由技术。路由技术是智能光网络中控制平面的重要技术,分为域内路由协议以及域间路由协议,前者适用于同一运营商的不同控制域,后者则适用于是不同运营商的控制域之间。第二,信令技术。在SDH中主要依靠网管集中实现调度,信令技术并不重要,而在智能光网络中信令技术是其重点,信令协议用于建立、维护以及拆除分布式连接,传送资源发现、呼叫控制、连接选择以及连接控制等信息。第三,自动发现技术。自动发现指的是网络通过信令协议实现网络资源的自动识别,包含控制实体、层邻接以及物理媒介层的逻辑邻接和业务发现。第四,链路管理技术。链路管理运行于邻接节点间的传输面上,用于提供链路并管理节点之间的控制信道,其核心作用在于信道管理、故障定位以及隔离等等,是实现光路自动配置的关键。第五,生存技术。生存技术是保证网络在故障发生后对受损业务的恢复,在智能光网络中其生存技术基于GMPLS协议的,该协议分为路径保护与区段保护,路径保护在连接终端上,当故障发生后替换到替代的路径上,区段保护则位于两个个相邻的结点之间,在故障发生后工作链路转移到备用的链路。 三、智能光网络在电力通信系统中的应用 智能光网络是构建下一代光网络的核心技术,这种技术和组网思路能带来显着的优势,不过不便之处在于这种技术目前尚处于发展之中,尤其是接口规范以及协议标准等都还处于制定过程当中。因此,可以采取以下措施在电力通信系统中应用智能光网络技术。首先是充分利用已有的网络资源,在保证目前投资的情况下逐渐引入智能光网络,达到少投入并且多收益的目的。其次是要坚持网络的兼容性以及技术的标准性,信令协议标准是智能光网络在电力通信系统中应用的前提,因此应当根据现有设备与网络以及评价方案选择标准协议抑或专有协议。最后要根据自身业务以及网络发展的实际状况引入并开展新的业务,逐步过渡到智能光网络。 从技术层面而言,智能光网络在电力通信系统中的应用可以从以下几个方面入手。第一是在已有的网络中引入集中控制系统,与此同时要向外提供标准的UNI接口,实现带宽与流量的按需配置。可以考虑在已有的光传输网层面选择核心节点配置大型交叉连接系统,通过这种方式能够屏蔽目前网络条件下的多厂商环境,构建一个灵活强大的智能核心层,也可以在保持已有传输网的前提下在集中管理系统上进行智能控制系统的配置,借助提供的标准OIF-UNI接口来实现与数据业务层之间的自动互联,最终搭建起结构重叠的智能光网络。第二,等智能光网络技术实现标准化后,可以在电力通信网络中建立信令机制,配置带宽的工作就可以由信令网来实现。对于目前电力通信网络中的带宽配置则仍然可以继续使用集中控制系统来实现。在一段时间内两种方式共同使用,平滑过渡,保证全网间的端到端配置。智能光网络技术是构建下一代电力通信系统的核心技术之一,它的网络体系结构能够给电力通信网络带来深远的影响。目前智能光网络技术受制于协议标准等问题的掣肘而没有得到广泛的应用,并且其产品的成熟度也有待考验。不过智能光网络在电力通信系统中的应用已是大势所趋,可以通过上述两种方式逐步推广应用以提高电力通信系统的通信效率。 总而言之,在电力通信系统中应用智能光网络技术能够实现技术上的自动化以及信息化,提高光缆的利用率以及光纤通信的可靠性,改善网络的多业务接人能力,并且其友好的操作界面也便于管理用户信息,从而达到降低成本提高电网运作效率的目的。 通信电力论文:论电力通信系统中的ASON网络技术 [论文关键词] 电力通信 ASON网络技术 发展趋势 [论文摘 要] 通过对当前的电力通信系统的现状分析,结合ASON的技术优点和特色及其发展趋势,来对ASON网络技术的未来方向作一下简单的前瞻。 随着当下计算机网络技术和光纤通信的发展,人类正在逐渐地进入到信息社会,信息交换量的日益扩大使得各种通信业务也得到了前所未有的发展机遇,因而导致现有的网络技术已经不能满足当下社会的需求。一方面现有的传送网结构是针对话音业务优化的,不能适应数据业务突发的特点;另一方面,传输网缺少智能化。各骨干网络的容量以及城域接入能力的多样化,对传输的网络要求更加高,尤其是对于光传送网的网络带宽进行动态分配已经是人们所要追求的目标,正是在这样的背景下,ASON的网络技术应运而生。 一.当前通信网络系统的现状和需求 长期以来,光网络作为底层的传送网络,承载着上层多种类型的业务。但随着用户业务需求的扩大和网络智能控制技术的发展,通过智能化的光蚓络成为目前网络发展的必然趋势。近几年,智能光网络在全球范围内的应用得到了迅猛发展智能光网络的推出是光传送网由静态基础网向动态业务刚转型的重要标志,是IP技术思想在光通信中的应用和光通信为适应业务IP化的必要选择。智能光网络代表了光传送网的发展方向,也将是下一代网络(NGN)的重要组成部分,必将有广阔的发展前景。随着电力通信的发展和宽带业务的不断增加,如何建设一个先进、稳定的通信传输网络是目前电力系统的重要课题。在现有电力光传输网引入ASON技术,将给电力系统带来质量和性能的提高。 二.ASON的发展趋势 从上个世纪的九十年代提出ASON的相关的概念开始,ASON的相关的网络技术已经取得了巨大的进步和骄人的发展业绩,早已在各国的电力通信系统中得到广泛的应用。 (一)与传统的环网相比,ASON网络技术所具有的优点 第一,ASON网络技术可以支持很多的保护和恢复的方式,也可以方便地根据用户业务的等级来提供不同的传送服务。第二,与传统网络的低利用率相比,ASON网络技术对于网络资源的利用率更高,很好的解决了浪费空闲网络通道的难题。除此之外,与传统的跨节点或跨站点架设的电力通信通道相比,ASON网络技术不会受到节点的有关瓶颈以及多重失效等问题的干扰。第三,ASON网络技术的网络的生存性能比较突出,并且与传统的网络技术的扩展性能和潜力相比,其更具有优势,它可根据业务的相关需求来灵活的增加节点的数量。第四,ASON网络技术通过扩容进行相关业务和系统的升级时更加的便利,只需分断面即可进行扩容,容易实现端到端的电路调度以及保护工作,方便、快速而便捷的提供相关的各种业务,使得恢复前后时延的变化量缩短,数据业务能力得到大大提高。 (二)积极开发控制平面 第一,优化传送的平面和控制平面的接口,可采用内嵌式或者外置式,其中如果内嵌式的化是通过在设备上插单盘的方式来实现,如果采用的是外置式,则一般通过外置单板服务器的方式来实现,这两种方式相比,外置的处理能力更强,更加适合ASON的建设工作。第二,实现分布式的智能:与传统的集中式相比而言,分布式消除了通信的瓶颈,做到了多个网元同时计算来使得业务恢复,有效的提升了业务恢复的效率,而且由于其分布式的特点,任何一个节点的控制平面出现问题都不会影响到整个的网络,所以使得网络更加的安全和可靠。第三,研发控制协议,其关注的重点由域内转移到域间,从协议类型本身到拓展部分协议的理解,特别是域间保护恢复技术。第四,提高控制平面的相关性能,特别是对于业务和资源的发现的支持能力方面。控制平面的性能最重要的部分是网络和业务的恢复时间,除此之外,影响恢复时间的因素:故障类型、信令的传输方式、节点个数等等,特别是在网络结构复杂的网状连接拓扑、业务的承载量相对较大而且端到端的链路多条失灵的情形下系统的恢复速度。第五,保证智能的可控性,能够将网络的功能和性能始终保持在运营部门的控制范围内。 (三)提升网管和传输平面的性能 网管平面主要针对控制平面的管理,主要是解决如何快捷而准确的通过网管平面进行查询或者更改跟控制平面相关的链路的属性或者参数,以及如何定制和使用维护电路的报表,将现在网络的实际状态有机的结合起来,使得整个网络的功能和性能得到能够有个较好的模拟环境。为了实现ASON的功能,传送的平面必须能够配合控制平面完成业务和邻居的自动发现能力、传送平面链路和网元状态通告能力、信号监控和故障检测能力、光层的故障保护恢复能力以及路径的动态配置和拆除能力向用户提供基于SLA的业务,而不是仅局限在提供不同优先级的电路,还有必要使得运营商对用户提供有关电路的一些有效参数。为了这些目的的实现,端到端业务的调度和质监工作就显得尤为重要。而就目前来看,要实现端到端的业务质量监测就必须解决光层面的问题,在过去,一般所采用的方式是通过在DWDM信道中进行传输,并且在网络节点的地方来测量低频幅度来进行调节,抑或在所传输的信道中加入一个监控波的方式来实现。但是传统的方式存在不能提供某一特定信道的相关信息的缺点。最近人们通过研究光性能方面的监测设备以便实现在线监测,它的作用原理是利用从光纤中抽取很少光功率,然后根据波长来将信号输入单独的信道中,即对所传输的信号解复用。 (四)网络的发展策略与方案 关于ASON的发展,现在主要有在骨干网中使用和在城域网中使用这两种观点。这两种观点的所持有的共有的原则是根据ASON的技术发展的状况,结合相关业务的发展需求,然后再因地制宜的确定ASON网络技术的使用方案。首先是ASON与传统光网络融合的方案,利用将进行统一的管理,使得其既支持传统的子网设备又支持新型的ASON的网络系统,可以方便在更新系统的过程中减少不必要的损失,使得其循序渐进的进行。再者就是采用ASON网带和SDH环混合组网的方案,边缘的ASON的节点需要在Mesh和SDH网中同时出现,这样改善了边缘节点的失效故障对系统的影响,同时通过多个边缘节点均匀承载跨网业务的过渡,优化了网络资源的配置。 总而言之,ASON网络技术在很大程度上改变了过去传输网的运行方式以及运作理念,对其发展产生了不可估量的影响。电力通信系统中引入ASON网络技术是大势所趋。新型电力通信系统的构建要在确保网络正常运行以及确定合理的过度方案基础之上,实时业务的实际需求及时调整现有的电力通信系统网络结构,并在此过程当中大力推广应用ASON网络技术,实现电力通信系统的升级。 通信电力论文:电力通信在电力体改中的定位及发展战略 经过几十年的发展,我国电力工业形成了强大的生产能力,许多国家进行电力体制改革的经验和教训为我们提供了很好的借鉴。根据我国国情,国家也确立了电力体制改革的总体目标。在电力体制改革指导思想的引导下,我国电力工业的体制朝着总体目标,进行了分步改革实施。电力通信在电力工业中的定位也在作相应的变化。一、电力通信在体改前的状况: 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。经过几十年风风雨雨的建设,已初具规模。它通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段,构建了一个以北京为中心覆盖全国的立体交叉通信网。当时,电力通信部门作为各级电力调度机构中的一个专业职能部门而存在于各级电力调度(局)中,其职责是负责调度系统内通信网的建设、运行、维护和技术管理。 二、调度本部化是电力通信的定位 随着电力体制改革的不断深化,2001年,各省、市电力公司完成了电力调度机构本部化的整合。由于职能的转移,电力通信工作从调度机构中划了出来,重新整合为电力通信公司或电力通信中心。在本部化后的调度机构中,只保留一个调度通信管理部门,代表调度机构提出对调度通信的需求,并对调度通信网的运行进行考核。 安徽省电力公司的做法是:调度机构本部化后,将电力通信人员全部从调度机构中划出,与省公司原行政通信部门整合后组建省公司的全资子公司--电力通信有限责任公司。电通公司的职责是:受省电力公司委托,负责省公司通信资产的经营,负责省电力公司干线通信电路的建设,负责省公司通信设备(电路)的技改、重措、大修工程的实施,负责电力通信专网的运行维护;经省电力公司授权,负责全省电力系统运行管理工作和主干通信电路的调度指挥,负责电力通信网络的频率管理工作,负责通信资源的保护和对外经营,承担全省电力通信网络的规划发展和技术进步工作。电通公司的经营方针(理念)是:对内强化技术服务,对外开拓电信市场,打造电通品牌。 经过近两年的实践证明,安徽电通的模式与电力体制改革和发展的形势是相适应的。它保证了其所传输的保护业务,语音业务、MIS业务的稳定、准确和可靠,促进了电力通信网络的建设和电力系统的信息化工作,提高了通信的服务质量和管理水平。同时,在通信资源的保护和利用方面,也起到了积极地作用,为电力系统的安全稳定运行提供了通信保障。 三、电力体改后电力通信的定位探讨: 事实证明:电力通信是电网稳定运行的重要保证,是电力市场交易的必要手段,是电力工业生产不可缺少的环节,是任何通信运营商不可替代的。因此,准确定位电力通信工作至关重要。 定位一: 作为电网公司的一个职能部门,在电网公司内负责电力通信专网运行、维护、建设的归口管理和通信电路的调度指挥,同时负责管理电网公司的信息化工作。 定位二: 电通公司与信息中心进行整合,组建由电网公司全资或控股的电力通信公司,对电网公司的通信(含信息化)及资产进行委托经营和授权管理,电网公司享有获取投资回报的权利和投资的义务。 为使新组建的电力通信公司具有确保电网安全稳定运行的义务和自我发展的空间,电力通信公司内部可设电力事业部和公网事业部。 电力事业部的主要职责是:为电力生产服务,满足电力生产对通信和信息化工作的需求,同时可从电网公司中获得合理的技术服务费,政府可从区段电价的构成中考虑增加这一因素。 公网事业部的主要职责是:在电通为电力系统服务的同时,利用已有的通信资源,将主业转为为全社会服务。如开展ISP增值通信业务,利用PLC技术开展电力线上网,富裕容量出租,电力路权即电力杆路沟道的出租等等。 目前,中国电通已通过其控股公司取得了ISP经营牌照,进行电力线上网试验,开展增值电信业务,为全面进入增值电信业务商业化作了准备。安徽电通目前在申请ISP执照,规范资源的租赁行为,申报高新技术企业,扩大经营范围等方面取得了突破性进展,也就是说,已基本具备进入电信增值业务领域的条件。 四、电力通信的发展战略: 基于上面所述的电力通信的定位二,也就是说电通公司是一个既为电力系统提供通信服务,又面向社会从事电信增值业务的独立法人企业,那就应该有一个适应企业长远、可持续发展的总体谋划--即经营战略。企业的经营战略需具有长远性、全局性、抗争性和纲领性。 1、企业总体战略可采用差异化战略 电力通信企业在面向社会进入电信增值业务市场时,可以凭借电力工业良好的资金信誉、雄厚的实力、特有的通信资源和无人能比的覆盖面等优势,向用户提供与众不同的通信服务,从而获得竞争优势,来保证企业的生存和发展。 2、市场战略可采用创新型和渗透型 这就是说,在现有市场中用服务的差异化去争取用户接受服务和利用技术创新去开拓新的市场。如利用特有的电力路权资源和富裕容量为其它电信运营商提供租赁服务,解决“最后一公里接入”问题,或利用基于PLC技术的电力线上网吸引新的用户群体。 3、技术战略采用领先型和尾随型相结合 电力通信企业的技术战略,可采用领先型和尾随型相结合的战略。在电力专网的技术开发方面,由于电网企业的垄断性,在这个领域内几乎没有竞争者。因此,为了提高效益和效率,必须保证技术的领先性。那么,在公网方面,由于电通的特性和目前电信市场的恶性竞争,近期还不可能成为第八家电信运营商。因此,在电信增值业务方面,没有必要也没有能力投入大量的人力物力去争取技术领先。但在面向社会公众的电信增值业务方面,应选择尾随型技术战略,掌握其它电信运行商的技术动态和前沿技术,不是追求创新,而是立足于应用,将新技术尽快地结合电通的特点迅速作出反应,在成功地消化后迅即应用并商用化。 通信电力论文:绿色通信网络助力电力信息安全 一、引言 随着我国通信业和信息化的发展,通信网络作为传递信息的一种重要载体为大家所熟知。在全球信息化进程中,通信网络的普及和演进也潜移默化地改变着企业的信息沟通方式。因此,通信网络在企业发展中起到至关重要的作用,而电力企业作为我国经济发展的领跑者,通信网络技术的发展也势在必行。但是,电力企业在发展的过程中也面临着巨大的潜在危险—企业信息安全问题。通信网络安全是指最大限度地减少数据和资源被攻击的可能性。对于电力企业来说,这些数据和资源是企业的命脉,通信网络一旦发生中断、瘫痪或拥塞,或者数据信息丢失、泄露或被非法篡改,将对企业和社会的经济生活造成严重影响。因此,通信网络的信息安全是电力企业发展的重中之重,如何做到通信网络与信息安全有效的结合、共同发展是我们需要考虑的问题。 二、通信网络与信息安全息息相关 电力企业信息安全与通信网路的安全息息相关,也是国家信息安全的重要组成部分。在电力工业信息化进程中,通信网络承担着三种角色: 1.信息通信网络公共平台提供者,对不同性质的计算机应用系统可以提供不同的网络服务质量和优先等级。 2.与业务管理有关的计算机应用系统的建设、管理和使用者,其中的计算机应用系统包括通信监控与网管系统、网络规划与企业管理系统和客户服务系统等。 3.与通信技术相关的信息资源的开发、维护和使用者。 因此,通信网络承载着电力企业生产、运行、管理、经营业务系统,内联着电力调度数据网络,对外与Internet连接,它的安全是电力企业信息安全的第一道技术防线,电力企业信息安全直接关系着电力企业的运行与管理,也直接或间接地影响着电力生产控制系统的安全。电网企业应全面开展绿色通信网络安全防护体系建设,统筹部署等级保护、风险评估和灾难备份工作;着力提升通信网络安全保障水平和应对突发事件的能力;要通过通信网络与信息安全管理能力的增强,更好地为电网企业的发展提供有力的技术支撑,为促进社会和谐与稳定做出积极的贡献。 三、新形势下的绿色电力通信网络 目前,大部分企业部门间依靠普通的网络来完成信息传输,虽然也具有一定的防护措施和技术,但还是容易被窃取信息。这是由以下三个方面原因共同决定的: 1.计算机系统及网络固有的开放性、共享性等特点; 2.通信系统大量使用商用软件,其源代码、源程序完全或部分公开化,使企业存在安全问题; 3.计算机病毒的层出不穷及其大范围的恶意传播。 这三方面原因都对当今企业和社会网络通信安全产生不可估量的威胁。由于当今通信网络功能越来越强大,我们采取何种有效措施,最大限度地化解这种潜在危险,把网络风险降到最低限度是电力企业需要面对的重大问题。 在电力企业发展的新形势下,构建绿色通信网络成为解决电力企业信息安全的重要手段。绿色通信网络构建主要包括,一方面要建立健全企业的安全机制,强化安全管理;另一方面,技术创新也是当务之急。 在技术层方面,首先是建立一个层次化的安全管控体系。为了从技术上提高通信网络的安全性,电力企业应整合现有资源,提高企业通信网络的预防水平、网络的修复能力和备份能力。具体内容包括:网络安全漏洞的自动发现与治愈、全网联动的事件监控和分析、网络安全配置的集中化和管控、安全态势的综合分析以及高效运作网络安全管理等方面。这是一个涉及体系架构设计、资源配置和局部解决方案在内的系统解决方案,需要建立相应的安全技术体系;其次是对电力企业的IP承载网进行安全的设计和优化,然后通过安全管理中心的建设来完善绿色通信网络的安全能力。 在管理层方面,针对计算机系统及网络固有的开放性、易损性等特点,我们应加强网络管理人员的安全观念和技术水平,将固有条件下存在的安全隐患降到最低。在通信网络管理和使用中,要大力加强管理人员的安全保密意识。在管理层面上主要包括安全组织的建设和人员的保障,各种安全策略制度和流程的配套建设,以及完善安全评估、应急响应等安全保障机制。其中在应急响应方面,需要建立健全信息安全应急处理的协调机制,进一步完善各类突发事件的应急预案,健全应急指挥体系,落实应急队伍和保障条件。尤其是高度重视基础信息网络,包括电信网络和重要信息系统的应急处理工作和备份建设,充分做到了事件有预案、处置有流程、应急有措施,最大限度地化解信息安全风险。 四、绿色通信网络规划助力电力企业信息化安全 规划绿色通信网络是电力企业通信建设的基础和安全保障,具有十分重要的作用。绿色电力通信网络的规划除了要遵从电力系统的有关规定之外,还必须遵循通信专业规划的技术方法。因此,绿色通信网络应该包括传送网络层和业务网络层等,而电力企业中绿色通信网络的规划和构建大致包括以下三个步骤: 第一步:业务网络规划。业务网络规划主要是对提供不同信息服务的,包括数据网、计算机网和移动通信网等类型丰富的网络进行规划,它与具体的业务有关。在电力企业中,业务网络规划尤为重要,而如何构建绿色移动通信网络也是企业发展的重中之重。电力企业在原有业务系统的基础上,构建网络安全体系,通过 宣传和培训等手段,对网络管理人员进行安全操作和管理知识的培训,提高各业务系统的安全意识,使各业务系统能够正常稳定的运行。 第二步:传送网络规划。传送网络规划是为业务网络提供支撑的涵盖交换机、服务器、数据传输的无线和移动网络等进行规划。在“十二五”规划中强调了电力企业信息系统的安全管理和网络安全传输问题,其中电力企业信息系统的网络安全更是被提上日程,如何更好的规范和规划传输网络层是我们研究的重点问题之一。按照信息系统网络数据传输过程中安全性和保密性的要求,完善监控设施做到实时监控,并确保管理人员不将保密文件传到外网,不能利用内网机器上外网进行查资料等操作,确保信息系统在数据传输过程中的安全性。 第三步:基础设施规划。基础设施规划主要是对信息系统中计算机、服务器等硬件基础设施进行规划管理,而这部分是保障信息系统正常运行的基础。在电力企业中,服务器的承载量是相当大的,在信息传输的过程中数据的提取和录入也是呈倍增长的,只有实时监控路由器的异常情况,定期更新路由器设备,完善基础设施,才能保证整个系统和网络的稳定性。 绿色通信网络规划中还需要考虑网络综合化与安全防护、灾难预防等问题,在满足通信网络规划中多需求的前提下,采取灾难预防措施,做好企业信息安全防护,保障电力企业绿色通信网络的顺利构建,实现绿色电网企业的发展要求。 五、结语 在电力企业发展的新形势下,通信网络加快向数字化、宽带化和智能化演进,建立高效、环保、稳定的绿色通信网络不但能够保障电网企业的信息化安全,而且能够带动社会经济、文化的快速发展。因此,我们必须结合信息通信技术发展的特点完善通信网络信息安全,提高信息技术上的创新能力,从而有效降低信息安全威胁,进一步提高电力企业的通信网络安全防护能力和水平。 通信电力论文:探究电力通信技术发展思路 1我国电力通信中存在的问题 1.1网络方面 虽然我国的电力通信系统中已经出现了多样化的通信方式,且通信网络发展的也较为完善和完整,但是,相对于全球的电力通信发展趋势和方向来看的话,我国的电力系统网络还存在很多的不足,尤其是在电力系统的发展过程中又出现了新的发展形式的情况下,我国的电力通信更是显示出了不足之处,不能满足业务发展提出来的要求。在电力通信系统中,主要是以星型和树型的结构模式为主的干网络,网络结构的复合性较为明显,但是互联性却极差,增加了电路迂回构成的难度,因此电力通信网络具备的可靠性和灵活性也比较差。在电力通信网络中,网络体制发展的不完善,严重制约了电力通信网络技术的发展,需要对其进行改进和完善。 1.2管理方面 现阶段,我国的电力通信网络用户在与电力通信网络接入时,会处在一个相对薄弱的状态,一般情况下,都是通过电话线的接入方式进行的,电力系统的用户大部分是通过模拟式信号的接口与电力通信系统相连接的,无法对里面的数据信息进行传输和调整的处理。我国对网络系统进行管理还处在一个初级阶段,还只能通过分路监测对电路进行检查和控制。但是在电力通信网络中,通信规约和接口都不统一,因此,这就大大限制了设备和通信方式的发展,阻碍了它们向着多元化的方向发展,也阻碍了电力通信网络中传输网络体制的发展,给收集网络管理所需的信息增加了难度,导致了网络管理系统的发展不够完整。 2我国电力系统的业务 为了保证电力系统的安全生产,电力通信网络被不断的建设和完善,因此电力系统中的业务也与电力系统有着极为密切的联系,随着电力系统的发展也会不断的出现新的业务形式。目前,我国的国家电网比较重视特高压输电技术的发展。由于特高压技术具备距离长和控制范围较为广泛的特点,可以实现电力系统的长距离和大范围的传输自动化数据业务和继电保护等。根据国家标准IEC61850建立的并已投入运行的变电站都是通过电力通信网络来实现变电站与变电站的数据传输,能够对故障录波数据进行实时的传输,能够推动电力通信网络的快速发展。主要业务在电力调度数据网络中。进行的业务包括以下几种:实时性强的业务包括EMS/SCADA系统、继电保护数据、水调自动化以及电力市场实时数据等;准实时性的业务包括EMS网络分析数据和电度量计费系统两种;非实时性的业务包括很多种类,例如,调度计划等。电话业务分为两类:调度电话、行政电话。通用广域网络中的业务包括的种类也较多,例如,数据业务中,包括企业管理信息数据、电力市场数据等;电力通信网络中的多媒体业务又包括会议电视、电子邮件以及远程教育等多种类型。业务的发展随着电力系统的不断发展,电力通信网络中也出现了很多新的业务,例如,与特高压应用联系较为密切的数据业务,包括继电保护数据与自动化数据等。新业务中还包括与根据标准IEC61850建起来的变电站有关的数据业务。 3我国电力通信技术发展的措施 电力通信发展的目的就是为电力系统的生产服务,又由于电力通信的发展是以电力系统为基础的,为电力系统的安全生产提供服务。就目前我国电力通信技术发展的趋势来看,必须使用新的通信网络技术来推动电力系统的快速发展。 3.1网络技术 在电力通信网络中,还包含着逻辑网,逻辑网能够保证电力通信网络所具备的功能和效益得到有效地发挥,从而提高电力通信网络的稳定性和可靠性,提高电力通信网络进行各种业务传输信息时的质量。就目前我国的电力通信网络的设备来说,应该在实现网络化上投入更多的研究精力,并与同步数字传输体系技术进行有机的结合,对同步数字传输体系技术中的网络管理技术进行重点的解决,并将网络同步技术也解决掉。 3.2宽带综合通信平台技术 目前,我国现有的电力通信网络的规模都较小,被进行逐级的划分之后,电力通信网络中的通信资源就显得较为紧张了,且利用率不高。如果要想改变目前我国电力通信网络中存在的这种状况的话,就需要以综合通信平台为基础,不断完善电力通信网络,并对与综合业务数字网技术有关的问题进行重点的解决,其中包括ISDN协议转换和接口标准等问题,是窄带ISDN逐渐向着宽带ISDN的方向过渡。异步传输模式技术是决定宽带综合通信平台实现并应用到电力通信网络中的关键技术,接下来研究的重点就应该放在如何通过ATM技术的利用,来实现我国电力通信网络中的关键业务。 4电力通信技术的发展趋势 4.1网络平台技术的发展趋势 在电力通信平台的发展过程中,最需要考虑的问题就是远程保护和远程遥控等与远程有关的业务。近几年,我国的电力系统中分布着很多的多点联动分布式网络、保密与非保密等子系统的应用,大大推动了我国点来看I通信技术的发展,并为电力通信技术指出了发展的趋势。由于电力通信业务具备较为鲜明的多样性和差异性,有些较为特殊的业务就需要将网络底层作为直接承载进行工作,而有的业务则需要通过上层的IP来解决,还有一部分的业务则需要使用到电力通信网络中间的某一层进行,因此电力通信网络并不是与公网完全一样,它也有要满足电力通信的要求而发展来的。目前,西方发达国家的电力通信技术都向着电力系统网络中的某个局部通过适当的技术就可以组成电力通信技术发展需要的子网络的方向发展,而这些子网络使用网络互联技术就可以形成一个较为完整的网络平台,但是如何对电力通信网络中的局部区域进行划分是一个比较困难的工作,从而能够保证电力通信网络不仅具有灵活性,而且还具备局部优化的功能,能够将电力通信网络锁具备的互联性发挥到最大化。就目前来看,宽带城域网会成为我国电力通信网络未来发展的趋势。 4.2传输介质的发展趋势 我国的电力通信传输技术已经发展的较为成熟了,应用范围非常广泛,成为我国传输技术未来发展的趋势。但是在光缆技术的发展的过程中,要注意以下问题:在对ADSS进行施工防护以及监视的施工时,需要用OPGW带电施工技术带更换地线。只有施工人员掌握的施工技术较为全面了,才能够提高电力通信技术发展的灵活性,最大努力的降低制约电力通信技术发展的因素存在。在对光缆进行选型时,需要根据纤芯的性能、成本、市场等多个因素进行考虑,以选出性价比较高的纤芯种类 。不同的生产厂家在制造纤芯时,所使用的制造工艺会对光缆的使用寿命产生影响,因此要尽量需用符合国际标准的光缆进行施工,以保证施工的质量。 5结语 综上所述,电力通信技术在发展的过程中,应该与公网技术的发展进行有机的结合,并逐渐发展出具备自身通信特点的业务出来,将高新技术应用到我国的电力通信网络中,进行不断的尝试,以推动我国电力通信技术的发展,满足我国电力系统发展的需要,促进我国国民经济的发展。 通信电力论文:电力无线通信技术创新初论 (1)探索电网发展的新途径 深入学习科学发展观,确保电力发展满足社会的正常需求,并适应我国能源分布的基本国情,使我国电力事业得到平衡、稳步发展。加强电力无线通信技术的研究和创新,探索电力发展新途径,将更多的无线通信技术应用到电网建中去,不断研究创新,使其适应当前电网运行和未来的发展需要。 (2)开创电网发展新局面 将电网建设的安全责任落实到位,不断改革完善安全工作体系,致力于解决电网安全问题。在加速电网建设的同时,加强创新安全管理理念,不断规范管理制度,严格监督管理,推进应急体系建设,真正做到安全供电。在一些事故频发区域,加强安全防护措施,保持电网安全稳定的运行,确保电网安全稳定。 (3)创新管理技术 遵循电网运行的一般规律,不断创新管理技术,借鉴国内外先进的管理技术和管理理念,建立有效的工作机制,以发展为主线,全面提高整体调度能力,完善管理,从而使电网建设趋于科学化、规范化、合理化。此外,还要加强核心调度能力,保持技术规范与技术支持系统的统一、协调发展,实现电网建设的一体化。 (4)积极推进技术的创新 加大科研投入,致力于技术创新研发,提高数字化、信息化水平,开发安全可靠的电力无线通信网络。全景分布式的一体化调度支持系统是未来电力无线通信技术的发展方向,采用多防线、多层次的安全防御系统,实现电网的最优化,全面促进我国电力通信事业的发展。 (5)积极推进调度建设 首先,准确把握调度中心功能定位,正确认识国家电力通信事业,加强部署,统一决策,全面提高思想认识。第二,加强思想作风建设,将国家电网安全问题作为工作重点,改善服务质量,结合实际调度情况,加强整顿工作,充分发挥党的政治优势和模范作用。 (6)结束语 无线通信技术以其独特的优势将成为电力系统构建综合通信网的重要组成部分,因此,今后要对无线网络有一个理性的态度和科学的把握,加强无线通信网络在电力系统中的应用,加强技术创新,实现资源的有效配置和利用,促进电力事业的发展。 通信电力论文:探析智能电网及其对电力通信的要求 论文关键词:智能电网 电力系统 电力通信 论文摘要:智能电网是新形势下电网发展的必然趋势。本文阐述了智能电网相关概念,讨论了智能电网环境下对电力通信的要求。 进入新的世纪,全球经济、社会安全、环境和能源供应都面临着极大挑战,气候变化剧烈。灾害频发,传统能源日趋紧张,金融危机对各国经济打击巨大,因此,为了面对环境污染,拉动内需,提振经济。发展可再生能源,需要构建智能电网以助推电力行业创新,实现技术转型,从而保障国家能源安全,促进我国社会的可持续发展。2009~5月,我国国家电网公司提出加快坚强智能电网建设。 2009年9月,美国国家标准与技术研究所(NIST)提出了关于智能电网互操作标准的框架与路线图,明确了推进标准化工作的8个优先发展领域,其中很重要的一个方面就是网络通信:要求针对智能电网各个关键领域的应用和操作器的网络通信需求,实施和维护合适的安全和访问控制手段。该领域覆盖电力专网和公共网络。对我国而言,智能电网的建设,必须有坚实的基础技术和功能,其中测量和通信系统是一个非常重要的方面。 1 智能电网概念 智能电网是以包括发、输、变、配、用、调度和信息等各环节的电力系统为对象,不断研发新型的电网控制技术、信息技术和管理技术,并将其有机集合,实现从发电到用电所有环节信息的智能交流,系统地优化电力生产、输送和使用。电力企业通过促成技术与具体业务的有效结合。使智能电网建设在企业生产经营过程中切实发挥作用,最终达到提高运营绩效的目的。 智能电网不是为了炫耀新技术,而是为了实实在在的解决当前存在的问题。对电力系统而言,智能电网具有三个明显的特征; (1) 自愈。对电网的运行状态进行连续的在线自我评估,并采取预防性控制手段,及时发展、快速诊断和消除隐患;故障发生时,在没有或少量人工干预下,能够快读隔离故障、自我恢复,避免大面积停电的发生。 (2) 互动。系统运行与批发、零售电力市场实现无缝连接,支持电力交易的有效开展。实现资源的优化配置;同时通过市场交易更好地激励电力市场主体参与电网安全管理。 (3) 坚强。坚强是对智能电网安全性的要求,即对智能电网中每一个元素都应该有安全性需求考虑,在整个系统中应确保一定的集成和平衡,无论对物理攻击(爆炸、武器)还是信息攻击(网络、计算机)智能电网都要能够应付并反虚出来。 2 智能电网对电力通信的要求 2.1 我国当前电力通信网现状 目前,我国的电力通信网是以光纤、微波及卫星电路构成主干线,各支路充分利用电力线载波、特种光缆等电力系统特有的通信方式,并采用明线、电缆、无线等多种通信手段及程控交换机、调度总机等设备组成的多用户、多功能的综合通信网。随着光纤通信技术发展,电力通信网业务从原来的64kbit/s逐渐过渡到了高速率的2Mbit/s、10Mbit/s、100Mbiffs及以上高速率通道上。从作用来看,我国电力通信网主要有传输网、交换网、数据网和管理网四大类网络象。 2.2 智能电网对电力通信的要求 随着我国智能电网建设的不断发展,系统节点将大量增加,系统调度的任务将更加繁重,对电网大规模、全过程的监视、控制、分析、计算将向动态、在线的方向发展。 (1)EMS系统 EMS系统的实时数据来自于数据采集与监控系统SCADA。EMS向即时信息系统SIS提供分钟级的实时数据,如:系统频率、总出力,SCADA实时数据可以考虑由设立在厂站侧的RTU终端进行采集,接口通常可以为异步数据接口Rs485或Rs232,根据信息量的需要,速率一般为1200bit/s至9600bit/s。 (2)TMRS系统 在智能电网条件下。电能量计量系统除了具备常规测量功能外,还必须具有分时段累计存储和双向计量的功能。同时系统还需要具备对电能量数据进行自动采集、远传和存储、预处理、统计分析的子系统,以支持未来智能电网发展、新能源的并网。 (3)SIS系统 即时信息系统SIS主要完成系统运行数据的处理,建设即时信息系统主要采用Internet技术,建立在安全的Internet基础上,-以国家电力数据网SPDnet为通信基础设施,对社会开放Internet~2问。即时信息系统由于要对社会信息开放,因此必须做好安全防护和安全隔离。 (4)需求侧管理 智能电网一个很大的改变就是要直接面向用户。对于大量符合终端用户,由于具有众多节点并且业务量较少,早期一般采用无线公网通信系统实现信息传输。目前,主流技术大都采用公网租用线GPRs或cDMA,以保障对用户情况的掌握。 (5)电力系统统一时标 当前,无论是电力录波装置还是计费装置都需要具有统一的时标信息,因此,一旦缺乏统一的时标信息将导致全网动态行为监督的缺失。为此,GPS技术的发展为电力系统实现动态监控提供了必要的物质条件,信同步时钟系统为各级调度机构主站,子站和厂站提供统一时间标记基准,包括电力系统在内的地球表面任一点均可接收到卫星发出的精度在1ps以内的时间脉冲,然后光纤通信系统将各变电站的测量收集汇总处理后,即可得到各变电站之间动态相量的变化,并据此实施相量控制。 3 结语 建设以特高压电网为骨干网架的坚强智能电网,为我国清洁能源的规模高效发展提供保障,充分发挥电网在资源优化配置、服务国民经济中的作用,对我国经济社会全面、协调、可持续发展具有十分重要的现实意义。智能电网建设成为国家经济和能源政策的重要组成部分。 通信电力论文:三峡区域电力通信网的构想 摘要:未来的三峡区域电力通信网应充分运用一体化概念。采用一体化网络平台,设立网络管理中心,形成交换与传输一体化;调度网与行政网两网合一;电话、数据、视像综合的用户接入网;多环重叠的光纤自念网;多种业务、多种带宽的一体化综合业务数字通信网络。 关键词:电力通信网 用户接入 网络平台 综合业务 未来的三峡电站,主体工程设计装机18200MW,是中国乃至世界最大的水力发电站之一。2003年首批机组发电 后,三峡电站将与华中、华东及四川电网联网,供电范围半径为1000余km;继而促成以三峡电站为中心,以华中电网为依托的全国大电网的形成。伴随三峡电 力的外送,使得电网调度自动化系统、安全稳定控制系统的重要文撑网络——电力专用通信网的合理构成及可靠性,便成为一个不可忽视的问题。 针对三峡电站通信网的设计,结合葛洲坝电站通信网形成的历史经验,及当前通信技术的现状和发展趋势,谈几点看法。 1 长江委初设中的三峡区域通信网 三峡工程是一个集发电、防洪、航运于一体的综合性水利枢纽,三峡电站是其中的主体部分。在长江委的初设方案中:分别服务于发电、防洪、航运的各个部门,都通过各自的程控交换机,以中继线的形式相互连通,从而形成一个统一的通信网络——三峡区域电力通信网。 1.1 布局 从左岸生活办公区域起,依次有永久船闸、升船机、左岸500kV交直流换流站、左岸电站、泄洪闸、右岸电站、右岸500kV交直流换流站等。各区域通过横贯 三峡大坝和西陵大桥的两条光缆,形成一个环状路的传输网络,连接着若干用于生产调度的调度交换机,和用于行政办公和生活服务的行政交换机。 由于三峡与葛洲坝水利枢纽之间紧密的梯级联调关系,三峡左岸经高速公路至葛洲坝、和自葛洲坝大江500kV开关站沿输电线至三峡右岸的两条路由的光缆将两个枢纽紧密相连。 1.2 网络结构 传输上是以光缆为主干路由的同步数字传输系列(SDH)将各个区域连接而成为两个互联的环状网络。网络容量为STM-1,传输速率为155Mb/s。按区域 可分为内环和外环,内环为三峡坝区内各通信站点连接形成的环路,外环为三峡坝区与葛洲坝之间连成的环路。两环既相互独立又互相连接,亦具备自愈能力。 交换上是以各生产区域的调度程控交换机组成的生产调度交换网,和办公生活区域的行政程控交换机组成的办公行政交换网,通过SDH网交叉连接而形成。按功能可分为调度用。 分设有左岸办公生活区、左岸通信中心、右岸通信中心与葛洲坝大江500kV开关站通信中心等4个设备中心,放置传输与交换的主设备。传输网与交换网、调度网 与行政网均在中心内互连汇接。其中左岸通信中心为三峡区域的汇接中心。承担着与公用通信网、电力专用通信网、和卫星通信网的连接。 1.3 结构特点 由光缆和SDH设备构成的双环自愈传输网;由数台调度程控交换机构成的调度通信网;由若干行政程控交换机构成的行政通信网;在结构、功能、业务和设备管理等诸方面,均能独立生存和清晰分割。 这种交换与传输在设备上分离;调度通信与行政通信在网络上独立并存的通信网结构,有可能出现设备种类、型号过多,信令接口繁杂、通信网络监控管理困难、设备 维护不便等问题。尤其是当信息的主体变为高速数据、活动图像后,将会导致网络无法平滑升级、新的业务不能迅速开展、设备可靠性不一致、通道利用率低下等弊 端。当2003年首批机组发电到2009年工程竣工后,一些发电初期投运的通信设备,将会跟不上技术进步及生产使用需求而面临更新换代。在葛洲坝电站就出 现通信设备多次更新淘汰的局面。 2 三峡区域电力通信网的构想 在未来三峡电力通信网的方案设计中,宜本着通信网络的一次规划,分步实施,长期受益的原则。充分吸收新技术、新观念,以灵活可靠的网络结构,先进完善的设备配置,构造一个能以最佳状态,满足三峡电力调度短期和长远需求的现代通信网。 2.1 一体化网络平台 一体化网络平台,是一种通用的适应各种通信业务的需要,并满足未来发展需求的网络核心设备。是在数字程控交换机技术基础上发展起来的,满足多方需求的,多种业务的数字交换平台。 (1)传输与交换的一体化 长委会初设方案中的光纤SDH(同步传输)技术及设备,是在国际上已广泛应用的比较成熟的技术,并已开始在国内通信网络中大量的投入使用。随着计算机控制技 术及光纤技术的发展,许多数字程控交换机的主控之间、主控与被控之间都已使用光纤连接传输数据和信息。特别是虚拟总局方式的出现,以基础模块实现的远端交 换模块,一般都运用光纤与主机相连。交换与传输已无清晰的界线。在某些主流设备中,已将SDH的相关标准做为标准接口,内嵌入交换设备中,消除了严格意义 上传输与交换的分界线。 在三峡电力通信网中,宜采用一体化网络平台;只设一个网络管理中心。现以其放置在左岸通信中心考虑;除该点以外,所有的交换节点均不设独立的程控交换机;仅以远端模块的方式构成虚拟总局;以单模光纤实现模块间的通信。 在双环光纤自愈环的传输网主干路由中,理想化的SDH设备配置方案,其SDH的分插复接设备(ADM)、数字交叉连接设备(DXC)都应集成在一体化网络平 台各模块内部。因此,SDH的双环自愈网中的节点设备都不会单独存在,而是作为一体化网络平台的一个分盘或一块外围接口板出现在设备中。在内置式SDH传 输设备中,一对155M光纤可分接多个远端模块;在每个光节点上(OPN)可动态分配带宽,可任意上下话路。 (2)窄带与宽带的分步实施 在长江委的初设中,工业电视监控系统和双向语音传呼系统是与调度监控系统放在一起而独立成网的。这种方案在模拟视频技术阶段,是一种比较合理的方案。但是在 数字视频技术、图象压缩编码、视频数字传输技术发展成熟的现代,图象通信已是综合数字业务网(ISDN)中一种应用十分广泛的业务。工业电视、会议电视、 可视电话、视频点播,都已成熟地在通信系统中大量应用。 因此,将工业电视监控系统和双向语 音传呼系统,纳入通信网统一考虑是必要且有利的。现有的技术设备中窄带综合业务数字网(N-ISDN)是成熟的,并已广泛应用。许多厂家设备,支持按需分 配带宽,提供N×64Kbit/s的广带(Wideband)交换,并能保持八个64Kbit/s时隙的正确顺序。即多信道交换,以适应目前的高速数据、 会议电视及远程教学的需要。一体化网络平台的概念及计算机互连网(Internet)的发展趋势,使计算机网会很快地融入通信网,原因有两点:①通信网是 通达范围最广泛、最深入的网络;②通信网是运行最成熟、最稳定的网络。作为数据业务的代表“Internet”,正是充分地依托了现有的通信网络,而得以 迅猛扩张。在未来的电力运行信息传送中,数据将成为电力通信网重要的传送对象,三峡区域的计算机网融于一体化网络平台是最合理的发展趋势。 从发展看,特别是电力网复杂化,长距离输电的计算机实时自动化控制信息,图形化数据,活动图像数据,可视会议系统及现场环境实时监视等,都需要在宽带综合业 务数字网(B-ISDN)上与多媒体技术相联系。特别是突发事件出现的情况下,三峡电站的26台大机组的运行数据、大坝观测数据、水情水文数据等,这些实 时动态数据的采集分析、处理,以及异常报警和对策提示或调控时,会有突发性的大容量数据向调度中心或某一点传送。这种状况窄带综合业务数字网是无法适应 的,它将会造成系统过负荷阻塞、甚至造成网络崩溃。因而,宽带综合业务是三峡区域电力通信网发展的必然。 2.2 调度网与行政网的两网合一 调度通信网与行政通信网的分离是有着其历史原因,由于技术设备的可靠性及管理上等诸多原因,形成了如今的大多数电力生产企业分别有着行政和调度两套独立运行或中继互连的网络。 行政通信网的交换设备一般为数字程控交换机。由于国家行业管理政策的限定,程控交换机的制造厂家都具有一定的技术力量,及严格的质量保障体系对其进行技术支 撑。另一方面,程控交换机通过具有完善的检测硬件故障和软件故障的措施,一但发生故障能自动隔离,并自动进行定位诊断。主备冗余、分散控制、软件容错、网 络自愈等技术,有效地保障了设备可靠的运行。 在功能上,数字程控交换机已完全覆盖了调度 机。现在市场上功能齐全的调度机,无一不是在程控用户交换机的基本型上改型的。调度台作为一个ISDN功能组件而存在,采用B+D、2B+D接口与主机相 连。有的调度台与主机采用RS422或RS485接口形式连接,将调度台作为主机的数据终端,把主机用户端口的状态数据传送给调度台,并将调度台的操作数 据传送给主机。因此,从技术的先进性和功能的覆盖及可靠性方面,行政通信网的交换机是完全可以替代调度机,从而一体化。 由此可见,未来的三峡电力通信网中,各生产调度部门的调度程控交换机不宜分设,而由一体化网络平台的远端模块和智能调度台来完成调度通信功能。严格分离的调度网和行政网就不会出现。 2.3 通信网管监测体系合理 在分离系统中,传输网有着传输网管系统,交换网有着交换网管系统。不同的设备与不同的网管系统,界面不一致,接口不相同,协议有差异,数据格式不透明,给维 护管理将会带来很大的困难。而建立在一体化网络平台上的网管系统,将不会存在上述情况。其完善的通信网管系统不仅能及时地对通信网进行监测、控制,提供维 护手段;而且可增强路由迂回能力,大大提高通信网的可靠性、安全性、灵活性和经济性。 未来三峡电力通信网必需有一个强有力的维护监测管理网,以一体化网络平台上的设备运行数据、用户数据及外挂的各类传感器收集的环境数据为基础,以ITU-T的标准接口,挂接所有的通信站点,对各站点配置、性能、故障、安全等进行管理。 一个合理的网管体系其特点为:资源共享;设备硬件资源(备品、备件、备盘)、软件资源、维护管理及技术人员等。基础数据可靠;设备原厂的机器运行状况下的记录数据比外挂采集的要可靠。远端维护方便;且具有自愈能力。 2.4 接入网形式多样化 重视接入网的设计与施工,特别是在枢纽主体工程的建设和机电设备的安装过程中,接入网部分就要实施;光纤、铜缆及分配线系统的布线预埋工作必须与枢纽主体工程同步进行,一但枢纽主体的隐蔽工程完成后,接入网的施工和变更就十分困难了。 未来三峡电力通信网的用户接入系统应具有多种形式,而不应是单一的通信电缆和电话线。电话、数据、视像三网合一功能的光纤综合业务接入网,是用户接入网的发 展趋势,并已在某些网络中实施。其特点为组网方案灵活,业务接入丰富多样,维护管理集中高效。且接入网可内置SDH接口,通过分步实施,能够从窄带业务接 入平滑过渡到宽带业务接人。在接入网的设计中,坝体内部观测廊道、基础廊道中的通信方式宜采用光纤接入方式,不受湿度的影响,亦能和大坝坝体监测系统的数 据采集和传输共用光缆。坝区上下游水文监测站点的通信方式宜采用无线接入方式,以适应点散、面广、用户数量少的特点,同时还可以为水情数据的自动化采集与 传输提供通道。电站厂房及开关站各处的工作点、巡检点、水情电量数据采集点、坝面上下游闸坝的各种机械运行部位的数据传输和通信方式,视具体部位,综合考 虑接人网的结构、布线、及方式。以方便和适应三峡枢纽的运行、检修管理模式和体制。无线接入、铜缆接入、光纤接入、等多种方式的应用才能满足三峡枢纽运行 管理的需要。光纤接入不受电磁干扰和地电位影响,日常维护工作量少,管理费用低,并可使高速率业务及综合业务迅速展开。而无线接入灵活、快捷。。铜缆接入 简单、便利。一个重视接人系统的设计与施工的通信网,才能是一个完善、便捷、经济的网络。 3 三峡区域电力通信网技术特点 (1)行政与调度用户在同一个交换平台,同一个网络内运行。通过一体化网络平台中的虚拟调度机功能、远端模块和智能调度台来实现调度通信功能。不再存在严格分立的调度网和行政网;而仅仅是用户类别的不同,调度用户的级别和权限要高于行政用户。 (2)工业电视及有线电视系统及计算机网在接入网中统一起来,不再独立敷设运行,光缆将在接入网中替代传统的铜缆而成为主要的用户接入方式;接入网资源得以充分利用。 (3)话音、数据、视像多网合一,可实现语音、调度、会议电话、局域网互联、Interent接入、会议电视、分组业务接入、E1租用线等多种功能,同一网络可以解决行政电话、调度电话、水情传递、自动化控制、有线电视及信息化管理的应用要求。 (4)组网汇接功能增强,通道资源平时共享,调度优先;紧急情况时,调度用户可根据优先级别,自动寻找最佳路由,并具有自动强插、自动强拆功能,以保证平时通道充分利用,而紧急时针对调度用户提供业务保护。 (5)多网合一后的一体化网络平台在控制系统方面,具有冗余容错技术。使系统可靠性大为提高;对网中设备的维护操作可统一进行;简化了通信网的备件提供;运行管理的各种资源均可共享。 综合考虑现有的通信设备、技术及发展趋势,为使三峡区域电力通信网,在首批机组发电至全部工程竣工的一段时间内逐步成长完善;并保证在一定的时期内不落后,且与电力生产业务同步发展。就一定要从网络的整体考虑,为将来三峡电力网的需求,提供一个长远的解决方案。 4 结束语 具有季调节水库的三峡电站与具有日调节水库的葛洲坝电站构成长江梯级电站。不管将来调度管理体制如何定,两个水利枢纽都应是作为一个整体运作,那么三峡通信 网的设计中一定要合理地考虑葛洲坝电站通信网的现状及将来的设备及通道的配置;特别是在2003年首批机组发电时,与电力专网联网一定会出现一个过渡。 在现行体制下,航运是交通部门管,西电东送的3个交直流换流站由国家电网公司管,三峡和葛洲坝电站及枢纽由业主单位三峡开发公司管,而机电系统工程的设计也可能会出现几家。必须处理好三峡电力通信的网络结构与设备集成的大问题,以保证系统的优化运行和平滑扩充。 未来的10年间是通信高速发展的阶段,通信网正向着综合化、智能化、个人化以展。从这方面看工程施工期间的临时通信,是不应制约三峡电站永久通信网络的最优 规化的。以优选一个一体化网络平台分步投资,逐步完善。针对2003年发电及2009年竣工后大电网的形成;一个面向2l世纪的网络平台是全网的关键,要 以立足现有技术及发展,满足各阶段使用需求为原则,建立一个与三峡大坝同样举世瞩目的三峡区域通信网。 通信电力论文:探析电力通信网中通信监测技术应用探索 论文关键词 电力通信网 通信监测技术 系统 论文摘要 随着以计算机技术为核心的网络的兴起和快速发展,计算机网络技术在电力通信监测系统中得到广泛的使用,在很大程度上提高了电力通信网的管理水平。本文对通信监测技术在电力通信网中的应用进行了相关的探讨。 随着我国经济的迅速发展,对于电能的依赖也越来越大,安全稳定的电网对于整个国民经济的快速发展不可或缺,而电力行业自身也是我国国民经济的重要的支柱产业之一。电力系统的安全问题对于整个国民经济的安全稳定具有十分重要的意义。电力系统专用通信网对于电力系统的安全稳定运行具有不可替代的重要作用。当前我国的电力通信网络在规模上获得了长足的发展,服务的质量也有了很大程度的提高。据相关数据显示,当前电力通信网络的微波电路长度有七万公里,光纤线路长度也达八万公里。随着电力通信网络的日益复杂化,其自身承担的责任也变得更加的艰巨。与传统意义上的电力通信不同,现代化的电力通信网络不仅仅负担着语音通信,同时还具有继电保护、自动化调度以及费用计量等一系列复杂的功能,如果电力通信网络出现故障会给整个电网的运行带来不便,甚至是巨大的事故。 因此,对电力通信网络运行状况进行科学合理的监测和管理,保证其正常的运作,进而确保整个电网系统的安全是当前电力部门的一个重要课题。要确保电力通信的畅通就需要具备专业化的管理系统以及规范化的管理体制,从而确保整个电力通信网络的畅通以及高效运作,最终保护整个电网系统的安全。电力通信监测技术正是在这种需求下应运而生。 1 通信检测系统硬件结构 监控系统在结构上采用星形拓扑的形式,综合计算机网络技术,主要由两大部分组成:中心站和外围站。监控系统的硬件架构采用千兆高速以太网,主要由数据采集器、数据库服务器、监控工作站以及其他功能不同的一些外设组成。变电站的通信机房负责进行数据采集,将采集到的各种数据反馈到该地区的中心站,各个分站传输过来的数据都在这里进行处理,并对各种通信设备的告警做出响应。 位于中心机房的监控服务器对系统数据进行储存,系统模式为客户/服务器,软件系统之间的传输通过TCP/IP协议来完成。为了能够对网络数据进行及时的存储和处理,应该在服务器上构建具有数据服务器、应用服务器、文件服务器的三重作用的实时数据库。为了方便对系统进行异地储存以及备份,在以数据库为基础建立的磁盘阵列应该进行双机共享。被管理对象的实时状态被写入服务器内存之中,实时数据库对设备传输的状态变化消息进行处理,然后进入关系数据库,。这样被管理对象的实时状态可以被所有的客户机访问。服务器工作方式为双机集群,从而保证系统的连续运行。为了避免系统在意外情况下的数据丢失,可以将两台服务器直连,通过集群系统软件来实现双机互连,互为备份,从而提高数据的安全性。在主服务器出现故障时,备用服务器自动切入运行,主服务器修复之后,通过手动的方式切换到主服务器。 监控工作站采用图形化操作系统具有设备报警功能,设置在调度值班室,从而方便调度员进行检测和相关的操作。 系统与互连网相连,方便进行信息以及对事故进行申告。为了保证系统免受来自互联网的威胁,应该设置防火墙。 数据采集及传输部分和前置机网关实现对非智能设备及通信辅助设备的实时数据采集。 在主站建立基于美国信息互换标准代码的仿真终端,通过美国信息互换标准代码的输出对设备进行管理,最终实现自动切换基于不同协议的设备之间的监控,这样,对于多台设备可以通过一台工控机来同时进行相应的操作,实现设备的集中管理和配置。 针对不同的协议,应该在主站建立规约转换网关来进行转换,然后将信息反馈给服务器,网元和信息之间的链接得以实现,最后由工作站进行相应的显示。 将波形观测技术结合电平信号遥测技术,双管齐下来处理中心站和外围站的自动化RTU信息,在对电平进行遥测的同时还可以对波形进行直观的显示。 2 系统应用软件 监测系统由两大数据库、三大应用平台及若干应用程序组成。 2.1 实时数据库和管理数据库 前者负责系统在线实时数据的处理,后者负责对设备的历史数据和非实时数据等离线数据进行处理, 实现通信网信息管理功能。 2.2 三大应用平台 通过调度应用平台、图形数据平台和运行管理平台实现系统运行监视、设备操作、矢量图形、数据查询。应用软件实现的功能有: 1)通过一台终端,实时地集中采集通信设备和电路的运行状况和设备性能指标参数,及时发现故障并处理,以确保通信电力的正常运行; 2)采用逐层点击、双击文本告警、自动推图、语音提示可以在短时间内捕捉信息大大减少了定位网络故障的所需的时间,提高了劳动效率和通信网管理水平; 3)根据采集的信息,系统会自动分析故障原因,判断故障的位置,确定故障对网络产生的影响程度,时排除故障,确保网络畅通。 3 通信监测技术的应用 电力通信检测技术在很多地方的电力系统中都有广泛的被采用,获得了很大程度的发展。具有自身的一些优势,主要表现在以下几个方面: 1)图像监控功能 监控中心的调度人员可以根据实际的需要对变电站的任何一台摄像机的进行操作,进行录像。也可以让摄像机按照固定的时间进行摄像,如以每天或者一个周作为一个周期进行录像,且具有回放以及查询的功能。 2)控制功能 监控中心的操作人员可以对变电站的相关设备实现远程操作,比如,发现有不法分子进入或者偷盗行为时,可以实现远程报警,同时打开现场的照明设备和录像设备进行摄像。 3)报警功能 具有视频丢失和视频运动报警功能,当站端由于摄像机损坏、被窃或断线等情况引起视频信号丢失应进行报警。对于设定的视频报警区域,当有运动目标进入或图像发生变化时应进行报警。远程变电所发生报警时,当地主机将在ls内响应,监控中心主机能在5s内自动弹出报警信息窗口,显示报警点的具体位置,报警类型,自动将画面切换到告警地点,并启动录像设备对现场进行录像,便于事故处理与分析。 通信电力论文:试论我国电力通信的现状与发展 论文关键词:电力通信 发展历史 现状 发展方向 论文摘要:随着电力通信新技术的发展,电力通信网作为保持电力系统安全稳定运行的支柱之一,在我国发挥着不可忽视的作用。为了保证我国电力系统的安全与稳定,需要对电力通信行业的发展历程和现状有一个准确客观的认识,并提出发展方向和建议。本文从我国电力通信的发展历程、面临的现状和未来发展方向三个方面,对其做出了阐释。 在通信技术和电力技术飞速发展的今天,我国的电力通信行业,随着电力工业的发展,正不断扩展和完善。我国的电力通信网,是为保证我国电力系统的安全稳定优质运行而产生的,经历了从无到有,从简单到当今先进技术的运用,从单一到多种通信手段共用覆盖的发展过程。电力通信在为电网的自动化控制、商业化运营和自动化管理的过程中发挥着巨大的联通和服务作用。 1 我国电力通信系统的发展历程 我国的电力通信系统,经历了一个较快的发展时期,几十年内,经历了一个从纵横交换到程控交换、从明线和同轴电缆到光纤传输、从模拟网到数字通信网、从定点通信到移动通信以及从主要面向硬件到主要面向软件技术的发展阶段变化。 1.1 四十年代至五六十年代 电力通信的发展始终与电网的发展相同步,互相支持、互相配合。在我国,四十年代,主要以东北输电线为主,除城市外,其他地区都较为孤立,且明线电话在当时占主要地位,长距离调度所使用的载波机主要依靠日本机器。随着五六十年代我国用电量的明显剧增,东北电网又向华北地区扩散,建成了华北电网,但我国的公网通信仍然较为落后。此阶段我国使用的电力线载波机仍是国外进口,在向苏联进口的同时我国开始自行研发生产。 1.2 七十年代 七十年代初期开始,我国的电力通信系统开始在一些信息需求量大和重要部门采用微波通信;到末期,我国的电力通信系统又有了进一步发展,电力线载波通信占主导地位,其它有小容量(120路以下)FDM模拟微波、邮电多路载波、电缆及架空明线等,我国的电网已经扩大到拥有华北、东北和华东三大电网,部分地区开始形成自己的独立通信网络。此阶段我国电力通信以音频、载波、模拟微波等通信方式为主。不过全国范围内,大多地区十万千瓦以上的电网没有通信干线,且通信电路不太健全、自动化水平不高,部分地区还经常出现停电现象,通信系统的落后成为我国电力工作的薄弱环节之一,给我国的工农业生产带来了较大影响,与国外差距仍然较大。 1.3 八十年代 八十年代是我国电力通信的高速发展时期,随着大规模集成电路的发展,出现了数字微波、光纤通信和程控交换机等,大电站、大机组、超高压输电线路不断增加,电网规模越来越大。承接七十年代末的电力系统数字化网络的建设,八十年代,我国开始建设电力专用通信网。此阶段,数字微波、卫星通信、光纤通信、移动通信、对流层散射通信、特高频通信、数字程控交换机等得到了推广与运用。当然,电网的飞速发展也为电网的管理和技术提出了新的要求,我国紧跟时代脚步,自上而下成立了电力通信网建设和管理的专门机构,并逐步形成和完善了一套指导建设电力通信网的技术政策,制订了有关通信的规章制度和技术要求,培养出了一批熟悉通信设计、建设、运行、维护、管理的人才,在政策和制度方面加强了力量建设。 1.4 九十年代 九十年代,我国的电力通信系统发展较快,有了进一步提高,新技术和新设备的应用更快更灵活,在其他网络上,例如传输网和交换网等得到了进一步的完善,并开始引入一批高新网络技术,为现在的电力通信发展打下了良好基础。 2 我国电力通信的现状 2.1 电力通信网的主要业务形式 在我国,电力通信网是一种专业性极强的通信网,是电网的重要组成部分,在网络通信技术不断发展的今天,电力通信网的业务形式也在不断扩大和发展,其主要业务形式表现在以下几个方面: 2.1.1 电网安全监视和稳定控制方面 在我国各个城市中经常出现电力系统崩溃的现象,其中一个重要原因就是电力网络结构过于薄弱,而且使用极不合理。对此,许多地区在电网的安全监视和稳定性控制方面给予了不少投入。例如,购置了及时定位线路故障点的线路故障测距装置;对通信网络不稳定的地方设置了实时监控系统,监视通信网路的健康状况;通过全球卫星定位系统的实时相量测量,在电力系统中实施相量控制等手段,使得我国大部分地区的电力系统稳定运行成为了可能。 2.1.2 气象与新能源方面 电力通信系统目前在气象监测方面正发挥着日益增大的作用,例如:对于常年无人监守的户外水电站,可借助电力通信系统在水电站的上游选取合适位置安放监测台,对一年降水情况进行采集和网络分析,然后通过网络将信息传播,对数据进行全面具体的分析。同时,它在新能源方面的作用也正不断突出,对太阳能、风能、潮汐等新能源的发电技术研究正是今后国家电力进程的一个长期方向,因此电力通信系统对新能源的开发利用也是今后电力通信网络的业务方向之一。 2.1.3 环境保护方面 在环境保护力度不断加大的今天,对各个领域的各种排放物的监控要求正不断提高,目前,我国电力通信系统在对部分火电厂、核电站的废气、烟尘、放射线等的排放上已形成全面的监测系统。此系统综合利用GPS系统、地理信息系统(GIS)、遥感技术(RS)等先进技术,将采集到的数据和实物样本就地进行分析处理,并通过网络,传输到总部统一备案处理,大大提高了效率,对环境保护做出了巨大贡献。 2.1.4 电网商业化运营方面 电网商业化运营主要依托于全国的联网工程,在我国电力改革深入发展的今天,要求形成与国际互联网企业接轨的大的网络环境。电子商务系统安全性大、快捷方便,收益空间大,建立互动式电子商务平台,不仅能扩展业务范围,还能扩大信息交流。高速而又安全的电力通信网络,对电子商务的实时交易和电力网络环境的安全维护,发挥着越来越重要的作用。 2.2 我国电力通信的主要问题 2.2.1 电力通信网络管理标准不完善 我国的电力通信网络,其标准和体制虽然符合国家和国际标准,但在电力系统的特点和要求下,其通信网发展的标准和规范都极不完善,规划等制定和更新也不及时。这在新技术更新发展速度如此迅速的今天,电力通信网络的管理标准不完善对电力通信网的整体全面发展影响较大。 2.2.2 区域发展不平衡 在我国,各地受经济发展水平、政策贯彻落实程度和科技运用程度的差异,每个地区的电力通信发展水平极不平衡。部分地区和单位早已实现数字化和光纤化环网,该地区的电网及通信业务服务能力大大加强;而有些地区受地理和经济因素的共同制约,在发展速度上落后于发达地区,有的甚至偏远到变电站连成最基本的调度电话都难以保证,各地区发展极不平衡。 3 电力通信的发展方向 3.1 加快光纤传输网的设置,加大全面网络建设 我国部分地区的电力通信系统中,电力光纤通信网存在着纤芯容量不足、设备容量小的情况。因此很有必要加大投入在加快传输网的建设上。要对该地区主干光纤传输网加大改造和建设力度,吸引投资,以点带面,在工程建设上做好工作。而且,要在电力通信和动作流程中加大网络的全面、系统建设。例如,在通信网的非话业务方面和网内IP技术等方面要加大开拓和推广力度,努力扩大电力通信网络的覆盖面,在各交换机制的组网工作中做好相关完善工作,把信息交换网络朝着高速高效率、安全性强、稳定性高的方向建设。 3.2 加大科研力度和技术研究 我国的电力传输技术有待提高,要在维护已有的传统传输模式的基础上,加强改造和新技术的研发,增加业务管理力度和方面,在研究和建设电力通信网络的同时,要鼓励科技创新,将宽带IP等新技术的运用深入到现代通信网络的建设当中,多角度加大经费投入和科研技术的研究。 3.3 各地严抓电力通信电路的建设质量 在我国电力通信发展速度飞快的现状下,要努力减少通信电路误码率高、公务监控不力、监控系统不通等系列问题,杜绝电力通信网络工程中的低质量工程项目的出现。各个地区应避免“地方保护”、“门户观念”对工程选择和决定的不良影响。且在网络系统的建设过程中,加大科研力度和投入,其工程项目负责人还要实行责任制,做好检测和监管工作,及时验证工程指标是否合格,确保建设质量。 3.4 积极建设宽带多业务数字网络平台 在电力通信发展规划中,要积极地建设宽带多业务数字网络平台,在语音、图像、数据、媒体、新闻等各业务领域为现在和今后的发展打好基础,提供统一的多优先等级,确保业务质量。 3.5 致力于国内和国际市场的开发 保证业务质量的服务,在优化核心层基础上,广泛开展接入层、用户层工作。在电力通信网络成为功能强大的通信网络时,要按照市场机制和市场运行规律,充分合理地利用我们的通信网络资源,积极拓宽新的增值业务和服务范围,规划、建设、完善好一批具有一定规模和发展潜力的电力通信系统模式,加大自身竞争力,逐步走向社会,参与竞争。 电力通信的战略地位非同一般,做好电力通信行业的发展,必须依托于坚固的电网结构、先进的通讯网络,并有完善的金融和法制体系作支撑。我国的电力通信技术目前正处于稳步上升发展时期,其具有光明的发展前途和强大的生命力。政府各部门也应该加大关注力度和资金投入力度,同时电力通信行业还要积极提高自身业务水平和素质,在技术和装备上不断改进,将科技含量更高、技术更全面的成果广泛实施,为我国的电力通信行业和全国人民带来便利和服务。 通信电力论文:电力通信在电力体改中的定位及发展战略 经过几十年的发展,我国电力工业形成了强大的生产能力,许多国家进行电力体制改革的经验和教训为我们提供了很好的借鉴。根据我国国情,国家也确立了电力体制改革的总体目标。在电力体制改革指导思想的引导下,我国电力工业的体制朝着总体目标,进行了分步改革实施。电力通信在电力工业中的定位也在作相应的变化。一、电力通信在体改前的状况: 电力通信网是为了保证电力系统的安全稳定运行应运而生的。它同电力系统的安全稳定控制系统,调度自动化系统被人们合称为电力系统安全稳定运行的三大支柱。经过几十年风风雨雨的建设,已初具规模。它通过卫星、微波、载波、光缆等多种通信手段,构建了一个以北京为中心覆盖全国的立体交叉通信网。当时,电力通信部门作为各级电力调度机构中的一个专业职能部门而存在于各级电力调度(局)中,其职责是负责调度系统内通信网的建设、运行、维护和技术管理。 二、调度本部化是电力通信的定位 随着电力体制改革的不断深化,2001年,各省、市电力公司完成了电力调度机构本部化的整合。由于职能的转移,电力通信工作从调度机构中划了出来,重新整合为电力通信公司或电力通信中心。在本部化后的调度机构中,只保留一个调度通信管理部门,代表调度机构提出对调度通信的需求,并对调度通信网的运行进行考核。 安徽省电力公司的做法是:调度机构本部化后,将电力通信人员全部从调度机构中划出,与省公司原行政通信部门整合后组建省公司的全资子公司--电力通信有限责任公司。电通公司的职责是:受省电力公司委托,负责省公司通信资产的经营,负责省电力公司干线通信电路的建设,负责省公司通信设备(电路)的技改、重措、大修工程的实施,负责电力通信专网的运行维护;经省电力公司授权,负责全省电力系统运行管理工作和主干通信电路的调度指挥,负责电力通信网络的频率管理工作,负责通信资源的保护和对外经营,承担全省电力通信网络的规划发展和技术进步工作。电通公司的经营方针(理念)是:对内强化技术服务,对外开拓电信市场,打造电通品牌。 经过近两年的实践证明,安徽电通的模式与电力体制改革和发展的形势是相适应的。它保证了其所传输的保护业务,语音业务、MIS业务的稳定、准确和可靠,促进了电力通信网络的建设和电力系统的信息化工作,提高了通信的服务质量和管理水平。同时,在通信资源的保护和利用方面,也起到了积极地作用,为电力系统的安全稳定运行提供了通信保障。 三、电力体改后电力通信的定位探讨: 事实证明:电力通信是电网稳定运行的重要保证,是电力市场交易的必要手段,是电力工业生产不可缺少的环节,是任何通信运营商不可替代的。因此,准确定位电力通信工作至关重要。 定位一: 作为电网公司的一个职能部门,在电网公司内负责电力通信专网运行、维护、建设的归口管理和通信电路的调度指挥,同时负责管理电网公司的信息化工作。 定位二: 电通公司与信息中心进行整合,组建由电网公司全资或控股的电力通信公司,对电网公司的通信(含信息化)及资产进行委托经营和授权管理,电网公司享有获取投资回报的权利和投资的义务。 为使新组建的电力通信公司具有确保电网安全稳定运行的义务和自我发展的空间,电力通信公司内部可设电力事业部和公网事业部。 电力事业部的主要职责是:为电力生产服务,满足电力生产对通信和信息化工作的需求,同时可从电网公司中获得合理的技术服务费,政府可从区段电价的构成中考虑增加这一因素。 公网事业部的主要职责是:在电通为电力系统服务的同时,利用已有的通信资源,将主业转为为全社会服务。如开展ISP增值通信业务,利用PLC技术开展电力线上网,富裕容量出租,电力路权即电力杆路沟道的出租等等。 目前,中国电通已通过其控股公司取得了ISP经营牌照,进行电力线上网试验,开展增值电信业务,为全面进入增值电信业务商业化作了准备。安徽电通目前在申请ISP执照,规范资源的租赁行为,申报高新技术企业,扩大经营范围等方面取得了突破性进展,也就是说,已基本具备进入电信增值业务领域的条件。 四、电力通信的发展战略: 基于上面所述的电力通信的定位二,也就是说电通公司是一个既为电力系统提供通信服务,又面向社会从事电信增值业务的独立法人企业,那就应该有一个适应企业长远、可持续发展的总体谋划--即经营战略。企业的经营战略需具有长远性、全局性、抗争性和纲领性。 1、企业总体战略可采用差异化战略 电力通信企业在面向社会进入电信增值业务市场时,可以凭借电力工业良好的资金信誉、雄厚的实力、特有的通信资源和无人能比的覆盖面等优势,向用户提供与众不同的通信服务,从而获得竞争优势,来保证企业的生存和发展。 2、市场战略可采用创新型和渗透型 这就是说,在现有市场中用服务的差异化去争取用户接受服务和利用技术创新去开拓新的市场。如利用特有的电力路权资源和富裕容量为其它电信运营商提供租赁服务,解决“最后一公里接入”问题,或利用基于PLC技术的电力线上网吸引新的用户群体。 3、技术战略采用领先型和尾随型相结合 电力通信企业的技术战略,可采用领先型和尾随型相结合的战略。在电力专网的技术开发方面,由于电网企业的垄断性,在这个领域内几乎没有竞争者。因此,为了提高效益和效率,必须保证技术的领先性。那么,在公网方面,由于电通的特性和目前电信市场的恶性竞争,近期还不可能成为第八家电信运营商。因此,在电信增值业务方面,没有必要也没有能力投入大量的人力物力去争取技术领先。但在面向社会公众的电信增值业务方面,应选择尾随型技术战略,掌握其它电信运行商的技术动态和前沿技术,不是追求创新,而是立足于应用,将新技术尽快地结合电通的特点迅速作出反应,在成功地消化后迅即应用并商用化。 通信电力论文:电力通信蓄电池的运行与维护 蓄电池是组合通信电源系统的重要组成部分,所占的投资比例不小,加强对蓄电池的管理,改善其使用状况,从而有效地延长蓄电池的使用寿命,具有重要的意义。目前,电力系统通信电源配套的蓄电池大多是先进的阀控式密封铅酸蓄电池,根据变电站的通信设备需求,其每节单体电压一般有2V、6V和12V三种,一般在枢纽大站,常采用寿命长、可靠性高的2V电池,在小型变电站,根据安装要求,可采用其他两种电池,使用时将多节单体串连,组成48V的蓄电池组。在对电源系统可靠性要求较高的场合,一般采用两组蓄电池并联运行、浮充供电的方式。 蓄电池的使用寿命 蓄电池的寿命可分为循环寿命、浮充寿命和存放寿命。蓄电池的容量减小到规定值以前,蓄电池的充放电循环次数称为循环寿命。在正常工作条件下,蓄电池浮充供电的时间,称为浮充寿命。通常免维护电池的浮充寿命可达到10年以上。 循环寿命与电池每次放电的深度有密切关系。放电深度为30%时,充放电循环次数可达1200次;放电深度为100%时,循环寿命仅有200次。因此使用中应当尽量避免电池深度放电。 根据加速寿命试验的结果,免维护阀控电池在室温下,浮充寿命可达10年以上。应当说明,浮充电压过高或过低,会使蓄电池过充电或欠充电,因而将影响电池的寿命。 由于自放电作用,存放过程中,免维护电池的剩余容量将逐淅减少,通常,电池剩余容量下降到50%的时间,称为存放寿命。在不同的温度下,电池的剩余容量与存放时间有一个对应的关系。当环境温为250C时,存放寿命可达18个月。当环境温度为400C时,存放寿命只有5个多月,因此免维护电池的存放温度不能太高。 蓄电池的使用寿命与环境温度关系很大。通常来说,若以25℃为基准,平时不能超过+15度~+30度。温度升高,电池组放电容量会增加,但寿命降低,如果在高温下长期使用,工作环境温度每上升10℃,蓄电池的使用生命减半。若温度太低,会使蓄电池容量下降,温度每下降1度,其容量下降1%。所以,当电源处于浮充工作状态时,需要通过降低浮充电压来进行补偿,补偿系数为环境温度每上升1℃,每节电池单体(2 V的单体)的浮充电压降低3-5 mV。 但是温度补偿功能只能在一定的范围内起作用,蓄电池最好是工作在20-25℃的环境下。如果蓄电池电压在放出其额定容量80%(对照相应放电率的容量如C10、C3等参数)之前已低于1.8V/单格(1小时率放电为1.75V/单格),则应考虑加以更换。 蓄电池浮充运行状态 决定电池寿命的要素有三个:第一是产品质量;第二是维护的情况;第三是决定电池是否处于良好的浮充运行状态。当交流电正常供应时,负载电流由交流电经整流后直接供电于负载,蓄电池处于微电流(补充其自放电所耗电能)充电状态;当交流电停供时才由蓄电池单独供电于负载,故蓄电池经常处于充足状态,大大减少了充放电循环周期,可延长了电池寿命。 1.关于浮充电压的选择 蓄电池浮充电压的选择是对电池维护得好坏的关键。如果选择得太高,会使浮充电流太大,不仅增加能耗,对于密封电池来说,还会因剧烈分解出氢氧气体而使电池爆炸。如果选择太低,则会使电池经常充电不足而导致电池加速报废。 2.低电压恒压充电(均衡充电)技术 所谓低压恒压充电,即过去传统的恒压充电法,但其不同点是,低电压恒压充电一般采用每只蓄电池平均端电压为2.25~2.35V的恒定电压充电。当蓄电池放出很大容量(A·h)而电势较低时,充电之初为防止充电电流过大,充电整流器应具有限流特性,故仍处于恒流充电状态。当充入一定容量(A·h)后,蓄电池电势升高,充电电流才逐渐减小。这种充电方式由于有以下优点而被推广使用。 充电末期的充电电流很小,故氢气和氧气和产生量极小。它能改善劳动条件、降低机房标准,是全密闭电池适用的充电方式;充电末期的电压低,对程控电源等允许用电压变化范围较宽的用电设备供电时,可在不脱离负载的情况下进行正常充电,以简化操作,提高可靠性;整流器的输出电压最大值较小,可减小整流器中变压器的设计重量。 3.蓄电池浮充电压与温度的关系 应注意的是,在浮充运行中,阀控电池的浮充电压与温度有密切的关系,浮充电压应根据环境温度的高低作适当修正。在浅度放电的情况下,阀控电池在2.27V/C(25℃)下运行一段时间是能够补充足其能量的;在深度放电的情况下,阀控电池充电电压可设定为2.35~2.40V/C(25℃),限流点设定为0.1Q,经过一定时间(放电后的电池充足电所需的时间依赖于放出的电量,放电电流等因素)的补充容量后,再转入正常的浮充运行。 为了弥补运行中因浮充充电流调整不当造成的欠压,补偿阀控蓄电池放电和爬电漏电所造成蓄电池容量的亏损,应2-3个月对电池进行一次补充充电。 蓄电池的维护 1.低电压保护与二次下电措施 为此,要求电源系统的功能要全面,如具备定时均充、二次下电、温度补偿、无级限流等功能,同时必须建立完善的电源维护体系。 除了定时均充外,蓄电池的日常管理的内容也是非常多的,包括低电压保护、二次下电、温度补偿、无级限流等等,这些措施可以保证蓄电池处于良好的使用状态,延长其使用寿命。 蓄电池在输出能量时,其两端电压不断下降,当下降到一定值(一般称为终止电压)的时候,就必须断掉其能量输出回路,否则可能导致蓄电池过放电,使其寿命缩短甚至报废。这种在终止电压时,使蓄电池断掉负载防止过放电的动作和措施,叫做低电压保护。 二次下电比低电压保护更进一步。当电池两端电压降到一定值时(一般比终止电压高),就断掉一部分次要负载,只给剩下的主要负载供电。之后当电压下降到终止电压时,则将主要负载也断掉,实现对蓄电池的保护。这种两级断开负载的动作和措施即为二次下电。二次下电的好处是在保证蓄电池不过放电的同时,可以给重要设备提供更长的供电时间,尽量减少通信中断的损失。如果需要实现系统的二次下电功能,开局时,须将直流输出负载分成主要和次要负载,接到相应的分路上。先进的电源设备的二次下电功能非常灵活,可以随意调节一、二次下电的电压,并且可以设置成不做二次下电和低电压保护,满足优先保障通信的需求。 2.蓄电池组的充放电维护 常用的正常充电法有:恒流充电法、恒压充电法和分级定流充电法等。 采用恒流充电法时,充电电流始终保持不变。在充电过程中,蓄电池的端电压逐渐升高,为了保持充电电流稳定不变,外电源的电压必须逐渐升高。采用这种方法,充电时间较短,但是由于充电末期,大部分充电电流都用来电解水,所以蓄电池中将产生大量的气泡。这样不仅浪费了电能,而且还会使极板上的活性物质脱落,因此这种方法较少采用。 采用恒压充电法时,外电源的电压保持恒定。在整个充电过程中,由于电源电压保持不变,所以刚充电时,充电电流相当大,随着蓄电池端电压不断升高,充电电流逐渐减小。因此,采用这种充电方法时,可以避免蓄电池过量充电,但是由于充电初期,充电电流过大,所以也有可能损坏极板。 目前比较常用的正常充电法是分级定流充电法。采用这种充电法时,充电过程一般分为两个阶段:第一个阶段用10小时率电流充电,通常需要6-7小时,单只蓄电池的端电压可上升到2.4V。第二阶段用20小时率电流充电,直到端电压(2.6-2.8V)连续两小时稳定不变为止,这一阶段约需要14-17小时。
机电技术应用论文:浅析煤矿机电管理技术的应用及管理 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭工业的大力发展,在我国的国民经济建设发展中占居重要的地位。采用机电一体化产品的煤矿,能够获得可观的技术、经济和社会效益。随着现代化设备的不断投入使用,对机电管理人员的业务素质也提出了新的要求,只有熟识电气设备的功能,才会更好的完成本职工作。因而,近年来各级煤矿企业领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:机电管理人员;煤矿机电一体化产品;煤炭生产 我国电气自动化的应用使采煤的过程更加人性化,综采工作面装备远程监控及专家诊断系统的可靠性是国产采煤机研究的主要内容。该系统能够实现综采装备液压支架和采煤机的远程监控,使采煤机根据煤层的变化实现自动割煤、煤层的软硬自动调节采煤速度,检验并完善动态监测综采支架液压系统压力和各受力点的状态,自动调节支架推移输送机的拉移等,使综合机械化水平上一个新的台阶。 煤矿机电一体化技术矿井运输提升产品的应用在煤矿生产中,因为现代化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,因此随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。 1 机电一体化 机电一体化是集机械技术、微电子技术、光学技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、接口技术、软件编程技术等多学科的交叉综合,它的发展和进步依赖并促进了相关技术的发展和进步。我国在20世纪80年代成立机电一体化领导小组,并将该技术列为“863”计划。机电一体化正朝着智能化、网络化、微型化、柔软性化、系统化发展,它的发展对煤炭系统产生了很大的冲击,采用机电一体化产品将大大改善煤矿生产的劳动强度、工作环境及安全系数,同时在降低能耗、保证安全生产方面也实现了特定的价值。它可不必更换设备,而对产品结构和生产过程进行必要的调整、改革,对传统的机械工业注入新鲜的血液,实现文明生产。 2 煤矿机电一体化产品 煤矿机电一体化产品已在许多煤矿得到广泛应用。国产的以计算机为核心的电牵引采煤机、全数字直流提升机已占领国内市场,我国已能生产用计算机监控的掘进机、胶带运输机、矿井供电设备等。另外煤矿安全生产监控系统、胶带机集中控制系统、矿井生产过程自动控制和信息化管理、图像监视井下关键设备和主要工作地点、调度室的装备实现数字化、计算机网络管理系统在生产调度、财务、人力资源、设备、销售及办公自动化都得到了普遍应用。煤矿机电一体化产品实现了设备的自动化、智能化、信息化等等,为煤矿生产实现高安全、高可靠、高效率和高效益提供了保障。 3改进煤矿机电管理的办法 3.1重视管理,提高机电管理水平 重视机电管理,首先是矿井领导人重视机电管理,这是加强机电管理的关键。机电管理人员要经常向矿领导汇报机电工作,多提工作建议,以获得领导的支持。 3.2因矿制宜建立机电管理机构,授予职权,统一管理 矿井机电管理机构体系不论采取哪处形式,都必须授予机电部门职权,实行统一管理。一般机电部门要具有以下职权,即:制定机电管理规章制度权;编制部署机电工作计划权;设备配件分配权;制止违章作业权;追查机电事故权;检查评比考核奖罚权;机电业务骨干调整调动工作监督权。 3.3加强机电标准化管理,建立健全标准化管理组织,提高全体机电人员的质量标准化意识,按标准化要求开展机电工作。 机电标准化是确保矿井机电安全生产的基础,地方煤矿应逐步完善机电标准化工作,成立标准化领导小组,制定标准化建设奋斗目标及具体措施、完成时间。实行“三抓”,即面上抓质量升级,线上抓达标头面、机道、机房,点上抓薄弱环节。建立机电标准化奖罚制度,开展机电标准化竞赛活动,树立标准化样板机电区队、机房硐室、机道,推动机电标准化工作的全面开展。 3.4扎实地做好设备综合管理工作 设备管理的基本任务是掌握设备动态,建立、保管设备档案,办理设备调拨转移手续,掌握设备技术性能状态,编制审查设备购置、更新、改造、修理、配件计划,掌握大修资金的使用,对设备实行全过程的管理。各矿应建立设备综合管理体系,完善设备综合管理制度,配齐设备管理人员,实行流程化管理,扎实地做好设备综合管理工作,确保设备管理制度化、正常化、规范化。 3.5认真落实规章制度 规章制度是机电业务活动的准则,是做好机电工作的纪律保证,应建立健全。当前,规章制度执行不利是突出的问题,特别是操作、维修、综合平衡、质量验收、现场管理等制度的执行方面尤为突出。矿井机电管理的主要工作对象是设备,落实规章制度也必须以管好、用好、修好设备为主要工作内容。目前急需重点落实的规章制度是:机电管理人员责任制度;设备使用操作规程;设备维护保养、检查、维修、质量验收制度;机电事故管理、设备现场管理、技术管理、综合平衡、班组经济核算等制度。 4 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在 20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿现代化,达到煤矿自动化生产。 5 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭工业生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:机电应用中的检测技术分析 作者:刘成良;战丽红;周恩才 摘要:高等职业教育工学结合的中机电一体化专业的前端检测技术学习与分析,实现了学生的高素质技能型人才培养和教师的实践学习。 关键词:机电一体化;传感检测;传感器;机器视觉 高等职业教育作为高等教育发展中的一个类型,肩负着培养面向生产、建设、服务和管理第一线需要的高技能人才的使命,《国务院关于大力发展职业教育的决定》的2006年16号精神,要求以科学发展观为指导,促进高等职业教育健康发展,改革教学方法和手段,融“教、学、做”为一体,强化学生能力的培养,教学过程实践性、开放性和职业性,突出实验、实训、实习三个关键环节,加强学生的生产实习和社会实践及校内生产性实训基地建设的校企组合新模式等,提高学生的实际动手能力。 我院的机电一体化专业通过和周边区域、企业工学结合、顶岗实习,走产学结合发展道路,使学生、教师的实际能力获得了极大巩固和提高,为社会主义现代化建设培养千百万高素质技能型专门人才。 一、机电一体化 机电一体化又称机械电子学,英语称为mechatronics,它是由英文机械学mechanics的前半部分与电子学electronics的后半部分组合而成。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化,智能化。 机电一体化具体包括以下内容:机械技术、计算机与信息技术、系统技术、自动控制技术、传感检测技术。 机电一体化主要课程机械方面有机械制图,机械设计,金属工艺学,数控编程技术,autocad;电工方面有可编程控制器plc,单片机,自动控制原理,电工电子。实习课程:电力拖动,plc,单片机,钳工,普通车、铣、刨床,数控车、铣,加工中心。 主要就业岗位:机电一体化设备的安装、调试、维修、销售及管理;普通机床的数控化改装等。次要就业岗位:机电一体化产品的设计、生产、改造、技术服务等。 二、传感检测技术 传感检测技术是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。现代工程要求传感器能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境的考验,它是机电一体化系统达到高水平的保证。 检测传感部分包括各种传感器及其信号检测电路,其作用就是检测机电一体化系统工作过程中本身和外界环境有关参量的变化,并将信息传递给电子控制单元,电子控制单元根据检查到的信息向执行器发出相应的控制。 国家标准gb7665-87对传感器下的定义是:“能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用信号的器件或装置,通常由敏感元件和转换元件组成”。传感器是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。 可以用不同的观点对传感器进行分类: 按传感器的物理量分类,可分为位移、力、速度、温度、流量、气体成份等传感器。 按传感器工作原理分类,可分为电阻、电容、电感、电压、霍尔、光电、光栅、热电偶等传感器。 电阻式传感器是将被测量,如位移、形变、力、加速度、湿度、温度等这些物理量转换式成电阻值这样的一种器件。主要有电阻应变式、压阻式、热电阻、热敏、气敏、湿敏等电阻式传感器件。 电阻应变式传感器。传感器中的电阻应变片具有金属的应变效应,电阻应变片主要有金属和半导体两类,金属应变片有金属丝式、箔式、薄膜式之分。半导体应变片具有灵敏度高(通常是丝式、箔式的几十倍)、横向效应小等优点。 压阻式传感器。压阻式传感器是根据半导体材料的压阻效应在半导体材料的基片上经扩散电阻而制成的器件。其基片可直接作为测量传感元件,扩散电阻在基片内接成电桥形式。用作压阻式传感器的基片(或称膜片)材料主要为硅片和锗片,硅片为敏感材料而制成的硅压阻传感器越来越受到人们的重视,尤其是以测量压力和速度的固态压阻式传感器应用最为普遍。 热电阻传感器。热电阻传感器主要是利用电阻值随温度变化而变化这一特性来测量温度及与温度有关的参数。在温度检测精度要求比较高的场合,这种传感器比较适用。目前较为广泛的热电阻材料为铂、铜、镍等,它们具有电阻温度系数大、线性好、性能稳定、使用温度范围宽、加工容易等特点。用于测量-200℃~+500℃范围内的温度。 按传感器输出信号的性质分类,可分为:输出为开关量的开关型传感器;输出为模拟量的模拟型传感器;输出为脉冲或代码的数字型传感器。 按传感器材料分类:可分为金属、聚合物、陶瓷、混合物传感器。 按传感器制造工艺分类:可分为集成传感器、薄膜传感器、厚膜传感器、陶瓷传感器。 集成传感器是用标准的生产硅基半导体集成电路的工艺技术制造的。通常还将用于初步处理被测信号的部分电路也集成在同一芯片上。? 薄膜传感器是通过沉积在介质衬底(基板)上的,相应敏感材料的薄膜形成的。使用混合工艺时,同样可将部分电路制造在此基板上。? 厚膜传感器是利用相应材料的浆料,涂覆在陶瓷基片上制成的,基片通常是al2o3制成的,然后进行热处理,使厚膜成形。 陶瓷传感器采用标准的陶瓷工艺或其某种变种工艺(溶胶-凝胶等)生产。? 完成适当的预备性操作之后,已成形的元件在高温中进行烧结。厚膜和陶瓷传感器这二种工艺之间有许多共同特性,在某些方面,可以认为厚膜工艺是陶瓷工艺的一种变型。? 每种工艺技术都有自己的优点和不足。由于研究、开发和生产所需的资本投入较低,以及传感器参数的高稳定性等原因,采用陶瓷和厚膜传感器比较合理。 三、机器视觉技术 采用机器代替人眼来做测量和判断的“机器视觉”,第一步靠的就是传感器技术。 机器视觉系统是通过图像摄取装置把图像抓取到,然后将该图像传送到处理单元,再通过数字化处理,根据像素分布和亮度、颜色等信息,来进行尺寸、形状、颜色等的判别。进而根据判别的结果来控制现场的设备动作。 机器视觉技术日臻成熟,在现代加工制造业中,广泛应用于食品和饮料、化妆品、制药、建材和化工、金属加工、电子制造、包装、汽车制造等行业。在现代自动化生产过程中,广泛地用于工况监视、成品检验和质量控制等领域。机器视觉系统能提高生产的柔性和自动化程度,提高了生产效率和生产的自动化程度,机器视觉易于实现信息集成,是实现计算机集成制造的基础技术。 四、机器视觉工业检测系统类型 机器视觉工业检测系统从检测性质和应用范围而言,分为定量和定性检测两大类,每类又分为不同的子类。机器视觉在工业在线检测的各个应用领域十分活跃,如:印刷电路板的视觉检查、钢板表面的自动探伤、大型工件平行度和垂直度测量、容器容积或杂质检测、机械零件的自动识别分类和几何尺寸测量等。此外,在许多其它方法难以检测的场合,利用机器视觉系统可以有效地实现。机器视觉的应用正越来越多地代替人去完成许多工作,这无疑在很大程度上提高了生产自动化水平和检测系统的智能水平。 用微波作为信号源,根据微波发生器发出不同波涛率的方波,测量金属表面的裂纹,微波的波的频率越高,可测的裂纹越狭小。 自动光学检测 (aoi) 指的是通过在受控照明条件下使检测目标(如 pcb 的一部分)成像进行的目标检测。 在aoi 系统中,捕获和重建3-d 形状的能力是非常必要的。3-d aoi从检测图像中可以萃取出不同类型的信息。其表面颜色一直被成功用于检查零部件情况,对于焊点检测,精确确定焊点质量,形状信息比颜色信息更有用。 高等职业教育坚持育人为本,德育为先,立德树人的根本任务,培养学生的社会适应性,教育学生树立终身学习理念,提高学习能力,学会交流沟通和团队协作,提高学生的实践能力、创造能力、就业能力和创业能力,培养德智体美全面发展的社会主义建设者和接班人。 重视学生的职业道德教育和法制教育,重视培养学生的诚信品质、敬业精神和责任意识、遵纪守法意识,培养出一批高素质的技能性人才。 机电技术应用论文:试探机电一体化技术的应用 摘要:随着 科学 技术日益走向整体化、交叉化和数字化以及微 电子 技术信息技术的迅速 发展 ,机电一体化技术的应用也越来越广泛。本文对机电一体化技术的应用进行阐述,并对其发展进行探究。 关键词:机电一体化 应用 发展 0 引言 机电一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科,随着相关技术的不断发展,其内容将不断更新。但其基本特征可概括为:机电一体化是从系统的观点出发,综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、 计算 机技术、光学技术、电力电子技术、接口技术等群体技术,合理配置各功能单元,在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值,并使整个系统最优化的系统工程技术,它使 工业 生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 1 机电一体化技术的应用 1.1 在 现代 机械制造业中的应用 传统机械制造业是建立在规模 经济 的基础上,靠 企业 规模、生产批量、产品结构和重复性来获得竞争优势的,它强调资源的有效利用,以低成本获得高质量和高效率,其生产盈利是靠机器取代人力,靠复杂的专业加工取代人的技能来获取的。先进的机械制造业是以信息为主导,采用先进生产模式、先进制造系统、先进制造技术和先进组织管理形式的全新的机械制造业,其特征是全球化、 网络 化、虚拟化、智能化以及环保协调的绿色制造。现代制造业集成了现代科学技术的发展,充分利用电子计算机技术,使制造技术提高到新的高度。近年来,制造工程领域的新技术相继诞生,如计算机数字控制、现代集成制造系统、柔性制造技术、敏捷制造、虚拟制造、并行工程等。 1.2 在饮料行业中的应用 机电一体化技术是当今发展最快、应用前景最为广泛的技术之一。机电一体化技术在食品、饮料包装机械的开发、设计和制造过程中的应用。不仅使单机的自动化程度大大提高,而且使整条包装生产线的自动化控制水平、生产能力得到很大提高,使其竞争能力远远超过传统的机械控制的同类设备。可以大大改善食品饮料包装生产设备产品的质量,提高其国内、国际竞争能力。 1.3 在钢铁企业中的应用 1.3.1 计算机集成制造系统(cims) 钢铁企业的cims是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体,用以实现从原料进厂,生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。 1.3.2 现场总线技术(fbt) 现场总线技术是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。 1.3.3 交流传动技术 随着电力电子技术和微电子技术的发展,交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性,电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动,数字技术的发展,使复杂的矢量控制技术实用化得以实现,交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎,应用不断扩大。 1.3.4 开放式控制系统 “开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持,按此标准设计的系统,可以实现不同厂家产品的兼容和互换,且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联,实现控制与经营、管理、决策的集成,通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联,实现测量与控制一体化。 1.3.5 分布式控制系统(dcs) 分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。分布式控制系统与集中型控制系统相比,其功能更强,具有更高的安全性,是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 2 机电一体化技术的发展趋势 2.1 智能化 智能化即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。例如在cnc数控机床上增加人机对话功能,设置智能i/o接口和智能工艺数据库,会给使用、操作和维护带来极大的方便。随着模糊数学、神经网络、灰色理论、心 理学 、生理学和混沌动力学等人工智能技术的进步与发展,为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.2 数字化 微控制器和接口技术的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展的数控机床和机器人;而计算机网络的迅速崛起,为数字化设计与制造铺平了道路,如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、通用性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程控制操作、诊断和修复。 2.3 模块化 是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元;具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样,在产品开发设计时,可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。从而避免利益的冲突,并能使之标准化、系列化。 2.4 网络 化 网络技术的兴起和飞速 发展 给社会各个领域带来了巨大变革。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品,现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能,利用家庭网络把各种家用电器连接成以 计算 机为中心的计算机集成家用电器系统,使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处,因此,机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 自源化 自源化是指机电一体化产品自身带有能源,如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能,因而对于运动的机电一体化产品,自带动力源具有独特的好处。 2.6 人性化 人性化是各类产品的必然发展方向。机电一体化产品除了完善的性能外,还要求在色彩、造型等方面与环境相协调,使用这些产品,对人来说更 自然 ,更接近生活习惯。 2.7 微型化 微型化是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。微机电系统是指可批量制作的,集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路,直至接口、通信和电源等于一体的微型器件和系统。微机电系统产品体积小、耗能少、运动灵活,在生物医疗、信息等方面具有不可比拟的优势。 2.8 绿色化 工业 发达给人们的生活带来巨大变化,在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果,所以绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求,机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境,产品寿命结束时,产品可分解和再生利用。 3 结束语 随着机电一体化技术的发展,各种产品与装置实现了机电一体化,有利实现整体优化,提高产品质量和生产效率,缩短开发新产品的生产准备周期,加速科技成果向商品转化,有利推动传统产业发生深刻变革,同时,随着新产品的研发及高精密等设备的发展,要求新一代机电一体化技术、产品及系统朝着高性能、智能化、系统化以及轻量化、微型化方向发展,从而为国家带来更大的经济效益与社会效益。 机电技术应用论文:浅论机电一体化技术的应用及其发展趋势 【论文关键词】:机械工业 机电一体化 数控 模块化 【论文摘要】:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。本文简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手: (一) 机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二) 传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三) 信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四) 驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五) 接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六) 软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一) 数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、 总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、 开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、 wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、 大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、 能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、 系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、 以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二) 计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三) 柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四) 工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展: (一) 智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二) 系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三) 微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四) 模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五) 网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六 ) 绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化技术是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:浅析传感器技术在机电一体化中的应用 摘要:文章概述传感器 研究 现状与 发展 ,探讨传感器在机电一体化系统中的 应用 ,并 分析 我国传感器技术发展的若干 问题 及发展方向。 关键词:传感器技术;机电一体化;应用 在机电一体化系统中,传感器处系统之首,其作用相当于系统感受器官,能快速、精确地获取信息并能经受严酷环境考验,是机电一体化系统达到高水平的保证。如缺少这些传感器对系统状态和对信息精确而可靠的自动检测,系统的信息处理、控制决策等功能就无法谈及和实现。 一、传感器的研究现状与发展 传感器是能感受规定的被测量并按一定 规律 转换成可用输出信号的器件或装置,主要用于检测机电一体化系统自身与操作对象、作业环境状态,为有效控制机电一体化系统的运作提供必须的相关信息。随着人类探知领域和空间的拓展, 电子 信息种类日益繁多,信息传递速度日益加快,信息处理能力日益增强,相应的信息采集——传感技术也将日益发展,传感器也将无所不在。 从20世纪80年代起,逐步在世界范围内掀起一股“传感器热”,各先进 工业 国都极为重视传感技术和传感器研究、开发和生产。传感技术已成为重要的 现代 科技 领域,传感器及其系统生产已成为重要的新兴行业。 二、传感器在机电一体化系统中的应用 传感器是左右机电一体化系统(或产品)发展的重要技术之一,广泛应用于各种自动化产品之中: 1.机器人用传感器。工业机器人之所以能够准确操作,是因为它能够通过各种传感器来准确感知自身、操作对象及作业环境的状态,包括:其自身状态信息的获取通过内部传感器(位置、位移、速度、加速度等)来完成,操作对象与外部环境的感知通过外部传感器来实现,这个过程非常重要,足以为机器人控制提供反馈信息。 2.机械加工过程的传感检测技术。 (1)切削过程和机床运行过程的传感技术。切削过程传感检测的目的在于优化切削过程的生产率、制造成本或(金属)材料的切除率等。切削过程传感检测的目标有切削过程的切削力及其变化、切削过程颤震、刀具与工件的接触和切削时切屑的状态及切削过程辨识等,而最重要的传感参数有切削力、切削过程振动、切削过程声发射、切削过程电机的功率等。对于机床的运行来讲,主要的传感检测目标有驱动系统、轴承与回转系统、温度的监测与控制及安全性等,其传感参数有机床的故障停机时间、被加工件的表面粗糙度和加工精度、功率、机床状态与冷却润滑液的流量等。 (2)工件的过程传感。与刀具和机床的过程监视技术相比,工件的过程监视是研究和应用最早、最多的。它们多数以工件加工质量控制为目标。20世纪80年代以来,工件识别和工件安装位姿监视要求也提到日程上来。粗略地讲,工序识别是为辨识所执行的加工工序是否是工(零)件加工要求的工序;工件识别是辨识送入机床待加工的工件或者毛坯是否是要求加工的工件或毛坯,同时还要求辨识工件安装的位姿是否是工艺规程要求的位姿。此外,还可以利用工件识别和工件安装监视传感待加工毛坯或工件的加工裕量和表面缺陷。完成这些识别与监视将采用或开发许多传感器,如基于tv或ccd的机器视觉传感器、激光表面粗糙度传感系统等。 (3)刀具(砂轮的检测传感。切削与磨削过程是重要的材料切除过程。刀具与砂轮磨损到一定限度(按磨钝标准判定)或出现破损(破损、崩刃、烧伤、塑变或卷刀的总称),使它们失去切(磨削能力或无法保证加工精度和加工表面完整性时,称为刀具/砂轮失效。工业统计证明,刀具失效是引起机床故障停机的首要因素,由其引起的停机时间占nc类机床的总停机时间的1/5-1/3.此外,它还可能引发设备或人身安全事故,甚至是重大事故。 3.汽车自动控制系统中的传感技术。随着传感器技术和其它新技术的 应用 , 现代 化汽车 工业 进入了全新时期。汽车的机电一体化要求用自动控制系统取代纯机械式控制部件,这不仅体现在发动机上,为更全面地改善汽车性能,增加人性化服务功能,降低油耗,减少排气污染,提高行驶安全性、可靠性、操作方便和舒适性,先进的检测和控制技术已扩大到汽车全身。在其所有重点控制系统中,必不可少地使用曲轴位置传感器、吸气及冷却水温度传感器、压力传感器、气敏传感器等各种传感器。 三、我国传感器技术 发展 的若干 问题 及发展方向 传感器技术是实现自动控制、自动调节的关键环节,也是机电一体化系统不可缺少的关键技术之一,其水平高低在很大程度上 影响 和决定着系统的功能;其水平越高,系统的自动化程度就越高。在一套完整的机电一体化系统中,如果不能利用传感检测技术对被控对象的各项参数进行及时准确地检测出并转换成易于传送和处理的信号,我们所需要的用于系 统控制的信息就无法获得,进而使整个系统就无法正常有效的工作。 我国传感器的 研究 主要集中在专业研究所和大学,始于20世纪80年代,与国外先进技术相比,我们还有较大差距,主要表现在: (1)先进的 计算 、模拟和设计 方法 ; (2)先进的微机械加工技术与设备; (3)先进的封装技术与设备; (4)可靠性技术研究等方面。因此,必须加强技术研究和引进先进设备,以提高整体水平。传感器技术今后的发展方向可有几方面: 1.加速开发新型敏感材料:通过微 电子 、光电子、生物化学、信息处理等各种学科,各种新技术的互相渗透和综合利用,可望研制出一批基于新型敏感材料的先进传感器。 2.向高精度发展:研制出灵敏度高、精确度高、响应速度快、互换性好的新型传感器以确保生产自动化的可靠性。 3.向微型化发展:通过发展新的材料及加工技术实现传感器微型化将是近十年研究的热点。 4.向微功耗及无源化发展:传感器一般都是非电量向电量的转化,工作时离不开电源,开发微功耗的传感器及无源传感器是必然的发展方向。 5.向智能化数字化发展:随着现代化的发展,传感器的功能已突破传统的功能,其输出不再是一个单一的模拟信号(如0-10mv),而是经过微电脑处理好后的数字信号,有点甚至带有控制功能,即智能传感器。 机电技术应用论文:机电一体化技术专业“项目教学法”应用的探索与实现 【摘 要】高等职业 教育 培养目标是为社会提供大量的应用型技术人才,但高等职业教育的现状是满足不了社会的需求,为此,要求职业教育进行课程改革。本文根据高职学生的实际情况,结合本课程特点,从高职 电子 教学实际出发,在高职电子课堂教学中如何将传统的教学方法与 现代 化教学方法有机的结合,根据课程内容将项目教学法应用于课堂教学中。 【关键词】机电一体化技术专业;项目教学;应用 为进一步落实 科学 发展 观,坚持以学生为本,深化职业教育教学改革,办出职业教育特色,提高人才培养质量,增强职业教育对 经济 和社会发展的贡献力,各级各类职业学校都在进行课程改革,构建以能力为本位、以职业实践为主线、以项目课程为主体的模块化专业课程体系。新课程实施的原则是要使学生“会学”,而不是“学会”。教学不单是知识的传递,更重要的是知识的处理和转换,以培养学生的创新能力。积极探索与新的课程体系相适应的教学模式,改变目标单一的以知识传授为主的教学方法,构建体现项目课程特性的新型教学关系,逐步形成以项目教学法为主要特点的教学,促进教师教学方式、学习者学习方式的根本改变。探索建立“教学内容模块化、能力培养项目化、实践指导个性化”的教学模式。 1.项目教学法的定义 项目教学法,是指将传统的学科体系中的知识内容转化为若干个教学项目,围绕着项目组织和展开教学,使学生直接参与项目全过程的一种教学方法。是师生通过共同实施一个完整的项目工作而进行的教学活动。在教学活动中,教师将需要解决的问题或需要完成的任务以项目的形式交给学生,在教师的指导下,以小组工作方式,由学生自己按照实际工作的完整程序,共同制定计划、协作完成整个项目。在项目教学中,学习过程成为每人参与的实践与创造活动,它的价值体现主要在完成项目的过程中,而不是最终的结果。 2.项目教学法在机电一体化技术专业中的设计原则 项目教学法与传统教学法相比,有很大的区别,主要表现在改变了传统的三个中心,由以教师为中心转变为以学生为中心,由以课本为中心转变为以项目为中心,由以课堂为中心转变为以实际经验为中心。具体来讲,要遵守下面的五项原则: 2.1 项目教学的科学性。我们制定的教学目标,必须有利与开发每个学生的学习潜能,而且还注意把教师和学生所花费的时间和精力控制在合适的程度,以防师生负担过重。 2.2 项目教学的系统性。项目教学面向每一个学生的个性发展,尊重每一个学生发展的特殊需要,最重要的是创新能力的培养。对于一个职高学生来说,要很快具有创新能力是不现实的,但是使他们具有创新意识和创新精神是能够做到的,也是必须做到的。除了学科的整合,另外还与教师培养、设施设备条件关联,项目教学是一个系统工程。 2.3 项目教学的实践性。项目教学和现有学科教学最大的不同点是它不对学生进行纯学术性的书本知识的传授,而是让学生自己动手实践,在实践中获得信息时代所需要的能力,这才是设立项目教学这一课程的最根本的目的。如果说,其他课程主要让学生获得基础知识,那么,项目教学则强调让学生得到实践能力的训练。 2.4 项目教学的层次性。项目教学的开展,决不是为了取代学校现有的学科教学。因为职校学生还处在长知识、打基础的阶段,学科教学中的知识、能力训练是他们成长所必需的。不具备一定的从学科教学中获得的知识,开展项目教学只能是无本之木、无源之水,无从谈起。从这个意义上说,“项目教学”的开展非但不取代,相反还有赖于学科教学的质量。 2.5 项目教学的自主性。项目教学是以学生的直接经验或体验为基础而开发和实施的。它是以学生的直接经验为基础而对学科知识的综合运用,是对学科的逻辑体系的超越。在“项目教学”的开发和实施过程中,鼓励学生的自主选择和主动探究,将学生的需要、动机和兴趣置于核心地位,为其个性充分发展创造空间。 3.项目教学法在机电一体化技术专业中的应用 依据项目教学法在高职机电一体化技术专业课程教学中应用的基本原则,现将机电一体化技术专业课程作为实施研究的对象,开展项目教学法的研究。 机电技术应用专业项目大致可以分为: 3.1 典型的切削加工项目:可以构建以《机械设计基础》、《机械制造技术》、《数控技术基础》等形成的项目课程,作为第一个学习领域; 3.2 典型的 电子 装配项目:构建《电工基础》、《电子技术》、《电工与电子操作技能》等形成的项目课程,作为第二个学习领域; 3.3 典型的机电一体化控制项目:构建以《电力电子技术》、《电气控制》、《机电一体化技术》,《数控机床故障诊断与维护》作为第三个学习领域。 3.4 典型的机电产品装配、维修服务项目:构建《单片机接口技术》、《传感器技术》、《液压与气压传动》、《自控控制系统》、《plc可编程控制器》作为第四个学习领域。 这些从一到四的学习领域,按照学制及认知的 规律 ,从简单到复杂,从低级到高级,从一般到特殊展开项目教学过程。每个项目的实施步骤如下: (1)确定项目任务。组织教师分析项目涵盖的跨学科的知识及涉及到的专业科目,确定项目的目标和任务,详细编写《项目(课题)任务书》。 (2)布置项目。分发《项目任务书》,讲解项目要求,使各小组明确学习任务和要求。 (3)各工作小组拟订活动计划与方案,教师审核计划。项目小组拟订课题实施计划,设计一份详细的《项目活动计划》,每个小组成员都要有成果汇报任务,各小组都要有成果汇报.在计划书中学生可随时记录项目进展情况,以便教师随时检查和指导。 (4)项目小组的活动实施,学生动手实践。根据计划,各小组成员开始分头执行各自的任务。学生通过翻阅、取舍、整理资料,进行项目任务的设计和验证,通过解构单元实体、到实验室做实验验证相关结论、在实习室进行实际装接操作和调试等实际环节,不断提出问题,再通过小组讨论、请教教师等途径解决问题,最终完成课题任务。 (5)项目答辩与师生评价。在此阶段,通过“项目成果汇报、学生自己进行自我评估、组别互评、教师点评、师生共同 总结 ”等程序完成对各小组课题任务完成的评价。并将项目任务完成的评价结果列为项目学习成绩的一个部分。 (6)归档或结果应用。项目教学总结,并把项目工作的结果归档或应用到 企业 和学校的生产教学实践中去,以使项目工作的结果尽可能具有实际应用价值,指导后续工作。 各种教学法没有绝对的对错、优劣之分,都有一定的适用性,因此,“教学有法,教无常法。教学法选用的基本原则就是以“适合”为宜。总之,职业 教育 是一项任重而道远的任务,其教学方法的改革与创新也是无止境的。教师在传授知识的同时,要注重培养能力,在发挥教的主导作用的同时,又要调动学的主体作用,既重视理论学习又要倡导动手实践,只要我们不断地更新思想,推动教学方法的革新,就一定能培养出一大批适应社会 发展 的高素质劳动者,为发展职业教育事业,实现中华民族的伟大复兴和全面建设和谐社会贡献我们的力量。 机电技术应用论文:港口机电设备故障诊断技术的应用研究和推广 [摘要]随着港口吞吐量和机械化程度的增加,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。本文首先介绍了设备故障诊断技术的 发展 及研究现状,分析了传统的设备故障诊断技术方法,然后针对港口机电设备故障诊断技术应用及研究进行了详细分析,并以内燃机为例详细说明了港口机电设备故障诊断的步骤。由于港口设备数量和种类较多,因此港口机电设备故障诊断技术应向自动化和智能化方向进一步发展。 [关键词]港口设备 故障诊断 应用 推广 我国的 交通 运输业是国民 经济 的重要组成部分,自从改革开放以来,我国的水运行业发展迅速,随着港口的大型机电设备的自动化程度的日益提高,我国港口吞吐量增长较快,促进了水运行业的发展,使得我国的交通运输行业在国民经济发展中所占的比重也逐渐增大。随着港口吞吐量和机械化程度的增加,港口机电设备在水运行业中的作用越来越重要,对港口设备的要求也越来越高,港口机电设备的结构及其组成也愈加复杂,负荷越来越重,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多,这直接影响了港口作业的质量和进度,降低了港口水运的经济效益。因此,对港口机电设备故障诊断技术的研究成为港口水运行业的的一项迫切的重要任务。 一、设备故障诊断技术发展及现状 机电设备故障诊断技术发展分为三个阶段:初级阶段-感官、专业知识和经验判断; 现代 化阶段- 计算 机技术、传感器技术和动态监测技术综合诊断;智能化阶段-集故障监测、诊断、设备管理和调度一体化的智能化阶段。机电设备故障诊断技术起源于20世纪,并在此期间取得了较大的发展和进步。航天 工业 的发展使该技术取得较快地发展,随后计算机、微 电子 和传感器技术的发展和应用使得该技术逐渐地完善,此时还在航天和核电等大型部门应用较多,其他部门发展较为缓慢,到20世纪末机电设备故障诊断技术在农业、化工、冶金矿山、发电、交通运输和机械制造等各部门开始应用,并且发展较快,取得了显著的经济和社会效益。21世纪,机电设备故障诊断技术在我国国民经济的各部门都已取得长足的发展和普及应用,技术发展转向智能化。 二、设备故障诊断技术及手段 ①机械振动监测诊断技术。通过对振动参数进行监测,来判断设备的运转情况,由于其此种方法简单偏于操作,且对设备没有损伤,因此机械振动监测技术成为首选方法;②磨屑监测诊断技术,该技术主要用于液压系统和润滑系统,由于磨损方式和磨损速度不同而产生的磨屑粒尺寸和形态有所差异,从而来判断破损类型和磨损部位;③温度监测诊断技术,由于设备不同部位产生的温度变化不同,利用温度变化程度来判断设备的运行情况,利用红外线来监测可以实现非接触、远距离监测,且能够进行运算、处理和判断精确测定设备各部分的温度变化;④无损探伤监测技术,该技术应用较广,尤其是γ射线扫描。该技术是射线在物质中的衰减 规律 ,扫描得到相关参数变化的谱线,然后通过系统分析确定设备故障的部位。 三、港口机电设备故障诊断技术 1.港口机电设备故障诊断技术研究情况 港口设备分小型装卸机械和大型装卸机械两类,其中小型机械数量大,流动性大,但活动范围小,大型机械种类多,作业分散,操作要求较高。国内鉴于港口机械的工作性质和工作环境,提出了柴油机、结构裂纹、液压传动、钢丝绳和制动器、粮仓、电器系统、皮带纵向撕裂、监测中心和测试车、设备管理和维修体制改革10个方向的相关的研究专题。 国内外设备故障监测技术与手段的发展,在港口机电设备故障诊断技术中也得到了广泛地应用。目前国内在各港口开展了设备监测研究和故障诊断研究,取得的成果有:上海港务局与上海海运、上海交大和同济大学等院校进行相关课题的合作,上述10个研究课题中9个课题开始进行研究,部分课题已列入交通部和上海市的科技攻关项目。 2.港口机电设备故障诊断实例分析 港口设备动力一般由内燃机提供,内燃机可能会出现故障,以内燃机为例简要分析港口设备故障诊断技术的应用。针对内燃机动力不足问题进行简要分析。 (1)故障现象。港口上使用时间较长的内燃机存在动力不足的现象。 (2)故障原因。内燃机油箱油量是否充足;内燃机的供油管是否有漏油或断裂现象;内燃机的喷油泵油量调节杆是否卡住、锁紧螺栓是否有脱落现象等;内燃机的燃油是否含有空气或其他杂质等;内燃机供油管是否堵塞;内燃机的燃油滤清器是否堵塞;内燃机的供油时间是否合适无延迟现象。 (3)故障排除。内燃机的供油管有没有漏油等问题,内燃机的油箱的油量多少,内燃机的喷油泵油量调节杆有无卡住,内燃机的油量控制杆锁紧螺栓是否脱落,内燃机的燃油成分检查是否空气含量较高,内燃机的供油管和滤清器是否堵塞,最后检查内燃机的供油时间。 (4)采取措施。首先应检查内燃机的油箱油量是否充足,如果油量不足应增添燃油;其次检查内燃机的供油管是否漏油或断裂,发现漏油或断裂及时进行维修,如果是由漏油原因引起则维修内燃机后还要排除管路中的空气壁面油的纯度不够;检查内燃机的调节杆卡住和内燃机的油量控制杆的锁紧螺栓是否紧固,如果在内燃机的运行过程中有异样声响,则需要将部件重新锁紧;然后拆下内燃机的燃油管的进油端进行连续压动,如无燃油流出,可能是供油管或燃油滤清器发生了堵塞,采取措施为进行逐段进行排除;内燃机的供油时间不合适,延迟或过早都会引起动力不足。 四、结论 自从改革开放以来,我国的水运行业 发展 迅速,我国港口吞吐量增长较快,对港口设备的要求也越来越高,因此港口机电设备出现故障的现象也逐渐增多。 本文首先介绍了设备故障诊断技术的发展现状,目前传统的机电设备故障诊断技术主要包括:机械振动监测、磨屑监测、温度监测以及无损探伤等,港口设备故障诊断技术水平已越来越高,然后随着故障现象的增多,港口设备故障诊断技术应向自动化智能化方向进一步发展。 机电技术应用论文:基于 Web3D技术的机电产品虚拟设计及其应用 论文关键词 :web3d技术 机电产品 cult3d技术 汽车 虚拟现实 论文摘要:主要介绍 了 web技术和 3d技 术相结合的产物一web3d技 术的基本概念、特点及实现技术.并以实例的方式详细阐述了web3d技术之一的 cult3d技术 .在机 电产品虚拟设计 中的工作流程,从而可以有效地提高机电产品的信息传达效果,为新产品开发提供一种崭新的互动设计模式,最终提 高企业的竞争力。 0 引言 随着数字化设计技术 的发展 .人们已不再满足在网上浏览一些静态的、文本类 、二维的产品图片,而对那些具有动态的、三维可视化效果的产品需求越来越迫切。以计算机网络和计算机三维图形学为基础的web3d技术以其特有的形象化展示功能、强大的交互性能和对现实世界的模拟功能在电子商务 、远程教育 、工程技术 、计算机辅助设计等领域已经获得 了广泛的应用。利用此技术设计的产品可以做到全方位展示 、色彩设计实时装配等 ,从而提高用户的参与性 。增强体验感。 1 web3d技术概述 1.1 web3d技术的基本概念 虚拟现实 vr (virtual reality)技术是一种逼真地模拟人在 自然环境中的视觉 、听觉、运动等行为的人机界面技术,web3d技术是虚拟现实技术的一种实现形式 [21。web3d还可以简单地被看成是 web技术和 3d技术相结合的产物 。实际上也就是本机的 3d图形技术 向互联网的扩展.网络性、三维性和交互性是其显著的本质特征。它与本机的3d图形技术的主要差别在于:第一,实时渲染 :它是由渲染引擎进行实时渲染从而实时显示的;第二,具有无限的交互性:因为是实时渲染,这就为交互性提供了基础;第三,优化和压缩:由于网络带宽的限制 .文件必须经过优化和压缩以保证用户端快速下载。通过应用 web3d技术 ,用户可以在 网上浏览以三维形式表现的物体 ,并对其进行交互性操作 以体验身临其境 的奇妙感受。 1.2 web3d技术的实现手段 web3d的实现技 术主要分成三大部分 .即建模技术、显示技术 、三维场景中的交互技术 [31。建模技术是虚拟现实技术的基础。把建立 的三维模型描述转换成人们所见到的图像,就是所谓的显示技术。三维复杂模型的实时建模与动态显示技术可以分为两类 :一是基于几何模型的实时建模与动态显示 :二是基于图像的实时建模与动态显示 。交互技术是 web3d的关键技术 ,交互功能的强弱 由 web3d软件本身决定 。但用户可以通过适当的编程来弥补软件的某些不足。 在众多的 web3d软件系统中 。基 于 java内核的cult3d技术因其在交互性能、文件体积和画面质量等方面的优越性而得到用户 的普遍欢迎 ,现已广泛应用于众多电子商务网站的 3d机电产品展示中。 2 cuil3d技术及其开发流程 cuh3d是一种全新的 web3d技术 .它有一纯 软件跨平 台的渲染引擎 ,主要包含 cult3d exporter plug—in、cuh3d designer和 cuh3d viewer plugin三大部分。 开发设计人员可 以使用 3d设计领域广泛使用的 3dsmax或 maya来设计 产 品 3d模 型 .使 用 cuh3d exporterplug—in来转换设计模型 ,在 cuh3d designer中为模 型加入交互 、音效等其它效果 ,再无缝隙地嵌入到 html页面和其他应用程序中 [41。其开发流程如图1所示。用户 即可在网上实时观看 3d模型 ,还可通过 鼠标对其进行旋转 、放大或缩小等操作。 3 cult3d‘技术在产品虚拟设计中的应用实例 3.1 创建汽车 cult3d对象 为方便输 出,必须使 用一个 三维模 型制 作 软件f3dmax或 maya1制作物体 的三维模型。制作前必须先下载插件 cult 3d exporter for 3dmax或 cult 3d exporter for maya。只 有安 装好 输 出插 件 ,3dmax或maya才可以将 3d模型输出成 cult 3ddesign的 c3d格式。在制作模型的细节、真实度上多下点功夫,尽量用最少的面来做模型,以控制好模型的大小。太多的面不仅会加长网络传送的时间 ,更是对浏览者机器 的考验。最后输出成 c3d格式的 3d模型 。 3.2 对汽车 cult3d对象进行交互设置 cuh3d对象的交互设计就是在 cuh3d designer的事件地图窗 口中建立事件、动作和场景的相互关系,使浏览者触发某个事件或某个事件 自动做出相应的动作 ,并将可视化的过程和结果实时反馈给浏览者达到交互的目的。 汽车的时间地图如图2所示,它可以通过鼠标控制实现汽车任意角度的展示、车门的开关、车轮的转动和汽车尾气排放等。在cult3d designer中完成设计后,需将culturald对象导出为可的co格式。在导出过程中还可对文件中的几何图形、声音等特征进行进一步压缩。 3.3 汽车cult3d对象 可cult3d对象的程序有多种,其中基于网络的应用较为广泛,用户可以通过网络或在本地机种用ie或netscape浏览器查看。基于网络的需要编写想应得网页,在编写网页时,有两项主要工作: (1)在网页中编写语句嵌入cult3d对象。ie浏览器是通过activex组件来cult3d对象。ie使用 object 的标签命令来在网页中嵌入activex组件。 netscape浏览器不支持 activex控件 .需要另外设置外挂程序的语法 。netscape浏览器使用 embed 的标签来嵌入 外挂组件 。另外 ,必须安装 cuh3d viewer插件,才能在浏览器网页时播放 cult3d对象。对于 ie浏览器需要在 object 这个标签内插入 codebase指定其下载网址.netscape浏览器需要在 embed 标签内插入 type=“application/x--cuh3d--object”语法说明外挂程序对象.pluginseape指定其下载网址。 同时支持 ie和 netscape浏览器的超文本语句如下 : object classid= clsid:31b7eb4e一8b4b一 11d1一a789--00aocc665 1a8 width= 宽 height= 高 codebase=http:///dianzijixie/" 电子商务模块使用。 4 结束语 虚拟现实技术作为一支崭新的综合性信息领域中的奇葩 ,体现出较高的人性化科技特色与风格。而将虚拟仿真技术同机电产品设计产业相结合 ,为设计师与企业厂商们提供了非常好的技术支持与解决方案.更为产品的推广营销创造了巨大的商业价值。无论是与传统影视媒体 、多媒 体软件 ,还是 与传统虚拟现实技术 比较 ,web3d技术都表现出了在机电产品设计中的独特优势和潜力 。随着网络技术的高速发展必将有更新的 web3d技术出现,服务于设计 、服务于大众、服务于未来 。 机电技术应用论文:机电一体化技术的应用与发展前景 摘要:机电一体化是一种复合技术,是机械技术与微电子技术、信息技术互相渗透的产物,是机电工业发展的必然趋势。文章简述了机电一体化技术的基本结构组成和主要应用领域,并指出其发展趋势。 关键词:机械工业;机电一体化;数控;模块化 现代科学技术的发展极大地推动了不同学科的交叉与渗透,引起了工程领域的技术改造与革命。在机械工程领域,由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化,使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化,使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”为特征的发展阶段。 一、机电一体化的核心技术 机电一体化包括软件和硬件两方面技术。硬件是由机械本体、传感器、信息处理单元和驱动单元等部分组成。因此,为加速推进机电一体化的发展,必须从以下几方面着手。 (一)机械本体技术 机械本体必须从改善性能、减轻质量和提高精度等几方面考虑。现代机械产品一般都是以钢铁材料为主,为了减轻质量除了在结构上加以改进,还应考虑利用非金属复合材料。只有机械本体减轻了重量,才有可能实现驱动系统的小型化,进而在控制方面改善快速响应特性,减少能量消耗,提高效率。 (二)传感技术 传感器的问题集中在提高可靠性、灵敏度和精确度方面,提高可靠性与防干扰有着直接的关系。为了避免电干扰,目前有采用光纤电缆传感器的趋势。对外部信息传感器来说,目前主要发展非接触型检测技术。 (三)信息处理技术 机电一体化与微电子学的显著进步、信息处理设备(特别是微型计算机)的普及应用紧密相连。为进一步发展机电一体化,必须提高信息处理设备的可靠性,包括模/数转换设备的可靠性和分时处理的输入输出的可靠性,进而提高处理速度,并解决抗干扰及标准化问题。 (四)驱动技术 电机作为驱动机构已被广泛采用,但在快速响应和效率等方面还存在一些问题。目前,正在积极发展内部装有编码器的电机以及控制专用组件-传感器-电机三位一体的伺服驱动单元。 (五)接口技术 为了与计算机进行通信,必须使数据传递的格式标准化、规格化。接口采用同一标准规格不仅有利于信息传递和维修,而且可以简化设计。目前,技术人员正致力于开发低成本、高速串行的接口,来解决信号电缆非接触化、光导纤维以及光藕器的大容量化、小型化、标准化等问题。 (六)软件技术 软件与硬件必须协调一致地发展。为了减少软件的研制成本,提高生产维修的效率,要逐步推行软件标准化,包括程序标准化、程序模块化、软件程序的固化、推行软件工程等。 二、机电一体化技术的主要应用领域 (一)数控机床 数控机床及相应的数控技术经过40年的发展,在结构、功能、操作和控制精度上都有迅速提高,具体表现在: 1、总线式、模块化、紧凑型的结构,即采用多cpu、多主总线的体系结构。 2、开放性设计,即硬件体系结构和功能模块具有层次性、兼容性、符合接口标准,能最大限度地提高用户的使用效益。 3、wop技术和智能化。系统能提供面向车间的编程技术和实现二、三维加工过程的动态仿真,并引入在线诊断、模糊控制等智能机制。 4、大容量存储器的应用和软件的模块化设计,不仅丰富了数控功能,同时也加强了cnc系统的控制功能。 5、能实现多过程、多通道控制,即具有一台机床同时完成多个独立加工任务或控制多台和多种机床的能力,并将刀具破损检测、物料搬运、机械手等控制都集成到系统中去。 6、系统的多级网络功能,加强了系统组合及构成复杂加工系统的能力。 7、以单板、单片机作为控制机,加上专用芯片及模板组成结构紧凑的数控装置。 (二)计算机集成制造系统(cims) cims的实现不是现有各分散系统的简单组合,而是全局动态最优综合。它打破原有部门之间的界线,以制造为基干来控制“物流”和“信息流”,实现从经营决策、产品开发、生产准备、生产实验到生产经营管理的有机结合。企业集成度的提高可以使各种生产要素之间的配置得到更好的优化,各种生产要素的潜力可以得到更大的发挥。 (三)柔性制造系统(fms) 柔性制造系统是计算机化的制造系统,主要由计算机、数控机床、机器人、料盘、自动搬运小车和自动化仓库等组成。它可以随机地、实时地、按量地按照装配部门的要求,生产其能力范围内的任何工件,特别适于多品种、中小批量、设计更改频繁的离散零件的批量生产。 (四)工业机器人 第1代机器人亦称示教再现机器人,它们只能根据示教进行重复运动,对工作环境和作业对象的变化缺乏适应性和灵活性;第2代机器人带有各种先进的传感元件,能获取作业环境和操作对象的简单信息,通过计算机处理、分析,做出一定的判断,对动作进行反馈控制,表现出低级智能,已开始走向实用化;第3代机器人即智能机器人,具有多种感知功能,可进行复杂的逻辑思维、判断和决策,在作业环境中独立行动,与第5代计算机关系密切。 三、机电一体化技术的发展前景 纵观国内外机电一体化的发展现状和高新技术的发展动向,机电一体化将朝着以下几个方向发展。 (一)智能化 智能化是机电一体化与传统机械自动化的主要区别之一,也是21世纪机电一体化的发展方向。近几年,处理器速度的提高和微机的高性能化、传感器系统的集成化与智能化为嵌入智能控制算法创造了条件,有力地推动着机电一体化产品向智能化方向发展。智能机电一体化产品可以模拟人类智能,具有某种程度的判断推理、逻辑思维和自主决策能力,从而取代制造工程中人的部分脑力劳动。 (二)系统化 系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态,进行任意的剪裁和组合,同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现特征之二是通信功能大大加强,一般除rs232等常用通信方式外,实现远程及多系统通信联网需要的局部网络正逐渐被采用。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系,如何赋予机电一体化产品以人的智能、情感、人性显得越来越重要。机电一体化产品还可根据一些生物体优良的构造研究某种新型机体,使其向着生物系统化方向发展。 (三)微型化 微型机电一体化系统高度融合了微机械技术、微电子技术和软件技术,是机电一体化的一个新的发展方向。国外称微电子机械系统的几何尺寸一般不超过1cm3,并正向微米、纳米级方向发展。由于微机电一体化系统具有体积小、耗能小、运动灵活等特点,可进入一般机械无法进入的空间并易于进行精细操作,故在生物医学、航空航天、信息技术、工农业乃至国防等领域,都有广阔的应用前景。目前,利用半导体器件制造过程中的蚀刻技术,在实验室中已制造出亚微米级的机械元件。 (四)模块化 模块化也是机电一体化产品的一个发展趋势,是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多,研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、信息接口的机电一体化产品单元是一项复杂而重要的事,它需要制订一系列标准,以便各部件、单元的匹配和接口。机电一体化产品生产企业可利用标准单元迅速开发新产品,同时也可以不断扩大生产规模。 (五)网络化 网络技术的飞速发展对机电一体化有重大影响,使其朝着网络化方向发展。机电一体化产品的种类很多,面向网络的方式也不同。由于网络的普及,基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾,而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。 (六)绿色化 工业的发达使人们物质丰富、生活舒适的同时也使资源减少,生态环境受到严重污染,于是绿色产品应运而生。绿色化是时代的趋势,其目标是使产品从设计、制造、包装、运输、使用到报废处理的整个生命周期中,对生态环境无危害或危害极小,资源利用率极高。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境,报废时能回收利用。绿色制造业是现代制造业的可持续发展模式。 综上所述,机电一体化是众多科学技术发展的结晶,是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。它促使机械工业发生战略性的变革,使传统的机械设计方法和设计概念发生着革命性的变化。大力发展新一代机电一体化产品,不仅是改造传统机械设备的要求,而且是推动机械产品更新换代和开辟新领域、发展与振兴机械工业的必由之路。 机电技术应用论文:煤矿机电一体化技术应用探究 摘要:煤炭是我国重要的能源,煤炭 工业 的大力 发展 ,在我国的国民 经济 建设发展中占居重要的地位。因而,近年来各级煤矿 企业 领导都十分重视机电一体化技术在煤炭生产中的应用与推广。本文对煤矿机电一体化技术的应用进行研究。 关键词:煤矿 机电一体化 应用 1 概述 煤矿机电一体化产品是把各项高新技术融于一体的高科技产品,其主要技术包括:微 电子 、 计算 机、自动控制、人工智能、传感产品可靠性等等,这些都是科技高速发展的热门技术。在煤矿企业中,开始利用机电一体化技术对煤炭系统进行改造旧设备和开发新产品,并取得了巨大的成功,这让人们清楚地意识到,机电一体化技术和产品的发展是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。 2 煤矿机电一体化技术产品的应用 2.1 矿井运输提升产品的应用 在煤矿生产中,因为 现代 化煤矿发展的需要,对煤矿机械化采煤提出更高的要求,那么随之对井下、井上的运输和提升系统的要求也就越来越高。如今,对于国外一些采煤技术比较先进的国家,煤矿井下大巷的运输系统大多是采用带式运输机,他们基本上是采用直流式交流变频装置驱动方式,主要以电力电子器件为核心。在英国和意大利等国家,高性能、高可靠性的磁阻电机在煤矿提升系统中也得以应用。还有德国自主研发的内装式交——交变频调速提升机,它采用机电一体化技术把电机和滚筒做成一体,这样的融合技术不论在机械结构设计方面还是在电气控制系统方面在世界上都处于领先地位。 在我国,大多数煤矿井下生产已经实现了皮带化,采用大巷强力带式运输机运输的方式也非常普遍。另外,计算机控制系统发展也非常迅速,它们具有很多种及时故障诊断和自我保护等功能,如应用过程中的轴承温度、倒转、跑偏及断带等故障,可能在某些方面没有面面俱到,在使用上还不能满足一些功能,但是从发展的角度看问题,这的确是一个很好的开始。目前,我国直径在两米以上的提升机有1700多台,其中90%为交流提升机,并且均是采用转差功率消耗型的转子串电阻调速,电控系统部分绝大多数仍采用继电器——接触器系统,只有一小部分采用可控制编程器。直流提升机多数为发电机拖动,虽有部分可控硅供电系统,也均为模拟量控制。而plc可编程控制器使用比较简单,程序设计起来也比较容易,不需要一些复杂的输入输出接口装置,抵抗外界的干扰能力也很强,因此,它能在环境比较恶劣的情况下进行长时间工作。 2.2 综合机械化采煤 1970年,我国自主设计制造装配了第一套综合机械化采煤工作面,并在大同矿务局进行试验使用,一直试验使用到80年代后期,这项技术的使用标志着我国的煤矿综合机械化采煤有了重大的突破性发展,推动了煤矿自动化的发展进程,同样,采煤机也由液压牵引开始转向电牵引;液压支架的控制系统也逐渐向计算机化发展,以计算机为核心,采用电液控制,移架自动化得以实现。另外,对工作面刮板运输机也进行了微机监控装置的配置,实现计算机自动化控制。机电一体化技术在综合机械化采煤中的应用,使设备动作趋于协调,且安全性、可靠性大为提高,操作性能更加完善,为煤炭企业带来了更高的经济效益。 2.3 矿井安全生产监控系统 从多数煤矿使用监控系统的效果来看,还存在一些问题,但是主要问题是传感器的不足,并且使用过程中,其稳定性相对较差,使用寿命不足,一些研究所和使用单位在这方面进行了大量的研究,对一些关键技术也实施多次再设计改进措施,但仍然没有得到预期的效果,因此这些在实际现场应用率不是很高。在国外,由于 计算 机 网络 软硬件技术 发展 很快,运行速度和质量也在不断提高,传输介质由同轴电缆发展到光缆,信息媒体由字符发展到声像,煤矿的安全监控系统有了很大的发展,他们的机电一体化技术在监控系统上的应用已有了非常高的水平。我国煤矿安全生产监控系统是煤炭行业内部机电一体化技术推广应用最快的产品,一些高校、科研所和 企业 正在研究和生产煤矿安全生产监控系统。 3 对我国煤矿机电一体化技术的思考 在20世纪,我国煤矿机电一体化技术(产品)取得了较大的发展,机电一体化技术应用到了煤矿每个环节,但相对国外先进煤矿还是比较落后的。因此,要让我国煤矿机电一体化技术达到世界先进技术水平,必须掌握信息时代机电一体化技术的特点和相关技术发展的动态。 应提高我国煤矿机电一体化产品的规范化、标准化、系列化和通用化的程度;以计算机为机电一体化的核心装置,因为计算机运算和存贮能力非常强,且体积和功耗小,更加适合于工作空间狭小的煤矿机电一体化产品,在设计煤矿机电一体化产品时,应尽可能的选用功能强大的嵌入式计算机,从而保证工作性能更可靠;对于新开发的煤矿机电一体化产品应具有通信功能,同时,要选用很好的开放性和高可靠性的通信模块,方便与控制网络进行连接通信控制;煤矿机电一体化产品需要达到智能化发展水平,能判断机电设备和周围环境的状态,使设备能自动适应环境并以最优的状态工作,同时能快速地对所采集的参数进行分析,从而对故障进行诊断,再根据这些诊断结果对以后工作过程中的故障进行预测;要对矿用传感器进行深入研究和开发,提高矿用传感器的可靠性和使用寿命,同时考虑传感器的数字化、集成化、智能化和多维化,使矿用传感器在比较恶劣的工作环境下进行信号的测量,并保证其测量准确度,并具有自校正、自诊断、状态识别和自我调节等功能;要关注国内外高新技术的发展,将那些适于煤矿井下工作环境的高新技术用于煤矿机电一体化产品,从而提高煤矿 现代 化,达到煤矿自动化生产。 4 结束语 煤矿机电一体化技术是煤矿综合自动化的发展基础,更是煤矿企业信息化建设的重要支撑技术,煤矿机电一体化技术在采、掘、运、装备等方面的应用和推广,大力地推动我国煤矿综合生产力,同时,为实现安全、高效、洁净、结构优化的现代化、高科技煤炭 工业 生产打下了坚实的基础。 机电技术应用论文:浅谈机电一体化技术在煤矿的应用 摘要:近年来,我国各行各业竞相 发展 ,依靠机电一体化技术,大幅度地提高产品的性能、质量和可靠性,提高制造水平,增加产品的应变能力,提高劳动生产率,节约大量能源和材料消耗。煤炭系统也在利用机电一体化技术改造旧设备和开发新产品方面做了大量的工作,取得一定的成效。它已使人们清楚地认识到,机电一体化技术和产品的发展,是实现高效、安全、机械化采煤和煤矿机电产品更新换代的重要途径。本文对机电一体化技术在煤矿中的应用进行阐述,并对其发展趋势进行分析。 关键词:机电一体化技术 煤矿 应用 发展趋势 1 概述 机电一体化技术就是机械、 计算 机、信息处理和自动控制技术综合运用的复合技术,是微 电子 技术向传统机械工程渗透而形成的融合机械工程、电气工程、计算机技术、信息技术等为一体的新兴综合技术。机电一体化技术顺应了当今 科学 技术发展的 规律 ,显示了强大的生命力。由于煤炭生产是将数百、数千万吨煤炭从地层深处采掘、运送到地面,因此需采用大量的机电设备才能实现这一目标,而机电一体化煤矿产品则是实现高产高效的最好选择。机电一体化将机械与电子技术融为一体,使物流、能流、信息流融为一体。 2 机电一体化技术在煤矿中的主要应用 2.1 机电一体化技术在提升机中的应用 矿井提升机是目前煤矿机电一体化、自动化水平最高的设备,全数字化交直流提升机。尤其是内装式提升机,从结构上将滚筒和驱动合为一体,机械结构大大简化,充分体现了机械-电力电子-计算机-自动控制的综合体。而全数字化提升机高度可靠,采用总线方式,大大简化了电器安装,此外,硬件配置简单,互相兼容。“九五”期间,国产数字化直流提升机已成为煤矿提升机的首选机型。我国研制成功的具有自主知识产权的全数字化提升机,其核心部分ascs是由双cpu构成的计算机系统,其性能先进、操作简便、准确可靠。此外,我国还应用simadynd和s7研制成功了第一台交-交变频器供电的交流提升机。目前,最大装机容量已达到5000kw,主、副井提升机可做到全自动化,不需要专门的绞车司机。 2.2 机电一体化技术在采煤机中的应用 电牵引采煤机是机电一体化技术在采煤机的一个典型应用。与液压牵引相比,它具有一下特点:①良好的牵引特性:可以在采煤机前进时提供牵引力,使其克服阻力移动,也可以在采煤机下滑时进行发电制动,向电网反馈电能。②可用于大倾角煤层:牵引电动机轴端装有停机时防止机器下滑的制动器,因为它的设计制动力矩为电动机额定转矩的1.6~2.0倍,所以电牵引采煤机可用在40°~50°倾角的煤层,而不需要其它防滑装置。③运行可靠,使用寿命长,电牵引和液压牵引不同,前者除电动机的电刷和整流子有磨a损外,其它元件均无磨损,因此工作可靠,故障少,寿命长,维修工作量小。④反应灵敏,动态特性好:电控系统能及时调整各种参数,防止采煤机超载运行。⑤结构简单、效率高:电牵引采煤机机械传动结构简单、尺寸小、重量轻,电能转换为机械能只做一次转换,效率可达99%,而液压采煤机的效率只有65%-70%左右。 1991年煤炭总院上海分院与波兰玛克公司合作,研制成功我国第一台采用交流变频调速mg344-pwd型薄煤层强力爬底板电牵引采煤机以来,我国的电牵引采煤机有了较快的发展。国内上海天地公司、太原矿山机械厂、西安煤机厂、鸡西煤机厂等都生产交流变频和直流电牵引采煤机,而且得到了广泛的应用。经过近20年的研制开发,我国的电牵引采煤机一逐步走向成熟,为煤矿生产技术的进步起到了积极的推动作用。 2.3 机电一体化技术在带式输送机中的应用 带式输送机由于长距离连续输送、输送量大、运行可靠、效率高和易于实现自动化等特点,已成为我国煤矿井下原煤输送系统的主要运输设备。因此,成为近几年来机电一体化技术的研究重点。目前主要采用机、电、液一体化的cst可控软启动装置。它是一种专门为平滑起动运送大惯性载荷,如煤炭或金属矿石的长距离皮带运输机而设计的软驱动装置。一条皮带运输机可以由一台或几台cst驱动。由于尚未解决动态分析和在线监控技术以及启动延迟技术,我国带式输送机的中间驱动点不能不知过多,一般为3点驱动,这样就限制了输送机的单机长度和运量。而且,输送机的监控设备功能少、可靠性较差、灵敏度和寿命都较低,和发达国家相比存在显著的差距。 2.4 其他煤矿机电一体化装置 液压支架则向电液控制方向 发展 ,将 计算 机技术与液压控制有机结合,实现定压双向邻架或成组自动移架,避免对顶板和支架产生冲击载荷。我国神华集团大柳塔矿采用从德国和美国引进的电液控制的支架,移架速度为6~8s/架,最快的移架速度达3s/架。电液控制装置还可检测支架的工作状态。 煤矿供电的特点是供电要可靠,质量要高,能满足大功率设备的要求。因此应该推广节能型产品。高压开关柜采用维护量小,使用寿命长的真空开关。采用集中补偿和就地补偿相结合的办法提高功率因数,减少供电系统无功电流,减少无功功率损耗。目前高、低开关柜普遍采用了“微机保护”,具备 网络 功能,可以实现远程遥控、遥测、遥信和遥调。 3 煤矿机电一体化技术应用的发展趋势 我国自造的煤矿机电一体化设备都具有智能化、程序化、信息化的特点,以及设备体积小、操作、维护方便、保护齐全、性能可靠等优点。这些设备在煤炭生产中的广泛应用,不仅减轻了操作人员的劳动强度,而且极大地提高了煤矿的生产水平和能力,创造了巨大的 经济 效益和社会效益。但是,我国的煤矿机电一体化技术与发达国家相比,还有一定的差距,因此还有很多的工作需要继续研究,其未来的发展趋势是:①开发有自主知识产权的以煤矿开采技术及配套装备为主导的核心技术,研究具有自主知识产权的核心装置;②增加产品的通信功能,以适应综合自动化的需要;③开发以微处理器和微机为基础的矿井设备工况和健康监测以及微处理器、计算机和专家系统的应用等;④煤矿机器人仍然是煤矿机电一体化技术今后研究的重点之一。 4 结束语 近年来,随着微电子技术、计算机技术、软件技术、传感器技术和自动化技术的飞快发展,信息流成为机电一体化的主要特色。其产品实现自动化、数字化、智能化,在性能和功能方面均实现了质的飞跃。因此,机电一体化技术是 企业 信息化的重要支撑技术,是矿山综合自动化的基础。机电一体化技术在煤矿采、掘、运装备的应用和推广,极大地提升了我国煤矿生产的综合实力,为实现高效、安全、洁净、结构优化的煤炭 工业 生产打下了扎实的基础。 机电技术应用论文:机电一体化技术在汽车设计中的应用 摘要:经济的发展和汽车科技水平的提高大大加快了汽车机电一体化技术的发展速度,这对汽车产业的发展具有重要的推动作用。在汽车设计中应用机电一体化技术可以将汽车的性价比大大提升。但是在汽车设计中应用机电一体化技术仍然存在一些问题,对其造成不利影响。所以本文主是对汽车设计中机电一体化应用的进行了具体的研究。 关键词:机电一体化技术;汽车设计;应用 随着我国汽车行业的发展速度不断加快,大大拓展了汽车设计中机电一体化技术的应用范围,同时也大大提高了机电一体化技术的水平。稳定性、经济性和安全性等是机电一体化技术具备的特征,通过对汽车设计中机电一体化的应用进行研究,不但可以将汽车的整体稳定性提升,同时可以为机电一体化技术质量提供保障,从而对我国汽车行业的发展具有重要的推动作用。 1在汽车设计中机电一体化技术存在的问题 1.1陈旧机电一体化技术设备 我国汽车机电一体化设计技术具有较晚的起步时间,这样传统手动汽车控制系统的设计无法使汽车用户的实际需求得以满足[1]。同一汽车厂对不同车型的设计标准和操作流程没有统一的制定,这样无法规范汽车机械零件的设计方法,从而使机电一体化技术出现一些问题,如不够科学和规范以及无法安装等,使人们对现代化汽车设计的基本要求无法满足。这些问题的存在对汽车设计中机电一体化技术的提升和改进产生不利影响。由于汽车设计应用设备的落后性不但对大量的人力、物力和财力造成了浪费,同时使汽车设计中机电一体化技术的成本提升,从而对机电一体化产品的更新和机电一体化设计技术的创新造成阻碍。 1.2汽车设计理念的落后性 由于落后的机电一体化设计理念会大大降低汽车整体运行的性能和工作效率,这对汽车本身的设计方案造成一定的破坏,使汽车发生故障的次数增加,对创新和发展现代化机电一体化汽车设计技术造成影响[2]。另外由于汽车设计理念的落后性,无法有效的推广新型机电一体化技术方法,无法为汽车良好的运转性提供保障。在汽车实际运行中,传统的汽车维修人员对创新汽车设计理念工作并不重视,这样无法进一步推广和使用机电一体化技术,对创新汽车设计方法和提升汽车运行的整体安全性造成影响。 1.3汽车机电一体化技术人员较低的综合素质 由于不断增加汽车需求量,使汽车行业缺乏相应的汽车实际人才,这样在汽车行业中会使用一些非专科毕业的工作人员,从而对机电一体化技术的使用范围无法提供保障。另外汽车设计具有复杂的程序和较高的技术含量,如果汽车汽车人员的专业技术不丰富,会在安全过程中忽视一些小的零部件,这对汽车运行中的稳定性无法保障。而且由于汽车机电一体化技术人员具有较低的综合素质和专业素质,对安装检查汽车机电一体化技术设备造成影响。 2在汽车设计中完善机电一体化技术的措施 2.1将现代化机电一体化技术设备不断更新 在设计汽车过程中,机电一体化技术人员应该对计算机应用软件正确的使用,这样可以对汽车工程领域中机械技术的改善具有重要的作用[3]。技术人员要对机电一体化技术设备不断的改善,从而可以将汽车设计中处理信息的技术提升,而且要将汽车驱动技术和计算机集成技术等合理的应用到汽车的设计系统中。汽车设计中各个方案的执行是通过不断创新机电一体化设计技术设备来完成的,这样可以将汽车运行的整体功能性大大提升,使汽车电子系统与机电运行系统充分融合的目的得以实现。 2.2对传统的汽车设计理论进行创新 在设计汽车过程中关键的技术主要是机电一体化技术,所以在完善汽车性能的过程中机电一体化技术的创新设计的作用是不可代替的,同时创新汽车设计程序和理念可以将汽车的整体性能大大提升。但是在这个过程中要对各个因素阻碍进行克服,造成这种现象的主要原因是人们出行的安全问题,如生命财产安全会受到汽车内部各个零部件运行质量的影响。因此要充分的融合汽车的微电子精算技术和设计机技术,不断提升汽车的整体性能。只有在汽车设计中充分的应用汽车机电一体化技术,才能够将汽车机电一体化的微电子技术水平不断加强,从而可以进一步提升汽车的稳定性和安全性。 2.3将汽车设计人员的综合素质不断提升 智能化和功能化是目前汽车设计中机电一体化技术的主要发展方向,所以引进汽车机电一体化设计的人员不但要掌握较高的专业技术,同时其专业素质要符合要求[4]。同时要对新技术培训和专业考核制度的力度不断加强,这样机电一体化设计人员可以将汽车整体的机构和运行系统的专业规范熟练的掌握,从而可以为汽车的运行质量提供保障。同时汽车设计人员应该将相应的理论和专业技术不断完善,将微电子技术的应用范围不断推广,这样不但可以将技术人员的实践操作能力提升,同时可以将汽车运行的整体水平大大提升。 3结论 由此可见,随着在技术设计中机电一体化技术的应用力度不断加强,消费者逐渐用更高的标准要求汽车的安全性和稳定性等。在汽车设计中应用机电一体化技术,对机械领域各个方面的发展都具有重要的推动作用。但是其也存在一些相应的问题,这需求汽车企业采取针对性的措施,将这些问题合理的解决,从而可以在汽车设计中更好的应用机电一体化技术,进而可以大大提升汽车设计水平。 作者:徐群杰 邢敏 李娜娜 李莎 单位:山东劳动职业技术学院 山东财经大学东方学院 机电技术应用论文:煤矿机电技术管理在安全生产的应用 摘要:阐述了煤矿机电技术管理在安全生产中的作用,分析了煤矿机电技术管理现状,提出其在安全生产中存在的问题与不足,最后结合多年实践经验,针对煤矿机电技术管理在安全生产中的应用提出几点看法,以供参考。 关键词:煤矿;机电技术管理;安全生产;应用 0引言 要想实现煤矿生产安全高效,建成现代化的矿井,必须提高装备水平。矿井的装备水平、对装备的重视程度及使用情况对机电安全管理起到重要作用,具体应做到:要引进技术先进、运行安全可靠的装备;要严管理,建立健全管理机构和制度,统一队伍建设;要加强设备检测与管理;并提前做到对产品进行对比后购买,实现安全高效。 1煤矿机电技术管理在安全生产中的作用 1.1提高机电设备应用的规范性 煤矿机电设备故障大多是由于没有规范使用机电设备。如果操作不规范,就会加大设备损坏的概率,同时还会给煤矿生产安全构成严重威胁。相关统计表明,大部分煤矿安全事故都是由于设备操作不规范引起的,而导致设备操作不规范的主要原因就在于没有合理运用机电技术管理措施。为此,为了使煤矿设备操作更加规范,提高设备运行的可靠性与安全性,使安全事故得到有效控制,就必须对机电技术管理予以强化,确保在生产中对其的应用得到落实。 1.2保障机电设备安全 煤矿生产对机电设备的需求量较大。目前,很多设备没有得到及时更新,存在的安全隐患非常多。然而,有的煤矿企业依然在使用这些设备,使得事故发生率大大增加。而机电技术管理的有效实施,可以使机电设备的维护与检修水平得到提升,通过定期检查,这些设备的正常运行才能得到有效保障,对于煤矿安全生产有着十分重要的意义。 1.3提高机电技术水平 现阶段,中国很多煤矿企业缺乏专业的机电技术人员,难以满足煤矿生产的需求,导致机电设备操作不当,没有得到准确的检测与维护,进而给煤矿安全生产构成了严重威胁。而采用科学、有效的机电技术管理方法,能有效提高工作人员技术水平,在一系列培训中他们的专业技能得到强化,使煤矿机电设备操作更加规范,对于安全生产有着十分重要的意义[1]。 2煤矿机电设备技术管理存在的问题 2.1对煤矿机电设备标准化不够重视 在煤矿生产实践中,有的企业在机电设备标准化人员配置方面存在严重不足。即使有安排相关管理人员,他们大部分也属于兼职,专业水平并不高,进而导致机电设备管理不合理问题时有发生。且有的机电管理人员受限于专业素质低、标准化意识薄弱,在管理煤矿流动设备与固定设备时,没有严格遵守相关规范规定,难以满足管理要求。相关调查显示,在机电设备管理中,很多煤矿机电管理人员对规范制度的落实情况并不理想,时常出现机电设备的编号、标志不全的问题。这一现象在选型、采购、验收及安装等环节非常突出。有的机电设备的更新也存在问题,在长期运转之下,没有及时进行报废处理,导致设备运行存在诸多安全隐患。 2.2机电设备管理部门的职能没有得到充分发挥 就煤矿生产现状而言,尽管大部分煤矿企业针对机电设备管理设置了机电科,然而这些煤矿机电管理部门却没有充分发挥部门职能作用,更多的是追求设备的生产效益,对煤矿机电设备技术管理的重视程度并不高。受这一问题的影响,除了有可能造成管理机电运行的网络中断之外,机电管理人员匮乏问题也越来越严重,在缺乏完善的机电专业组织的情况下,机电管理部门就难以体现出自身价值。 2.3机电管理人员队伍建设不到位 实践表明,尽管大部分煤矿企业都根据有关制度与规范,针对机电管理人员队伍进行建设与发展,并定期或不定期地采取一系列培训与教育措施。然而实际培训效果却不甚理想,很多培训的工作内容与形式的针对性不强,大多停留在理论方面,显得过于抽象,甚至存在与现实脱节的问题。这种走过场的培训与教育显然难以满足工作人员的需求,缺乏实际意义,员工的积极性与主动性无法得到有效提高[2]。 2.4煤矿机电设备管理人员水平有待提升 作为煤矿企业,其机电设备技术管理人员的特点在于流动性很强。而生产需求的增加迫使煤矿企业引进更多的新员工,这些员工在投入生产之前,往往没有经过培训,专业知识水平较低,管理经验也相对匮乏。受限于技术水平与专业素养,这些工作人员在操作中难以严格遵守规章制度,导致煤矿正常生产受到不利的影响。 2.5煤矿机电设备更新不及时 目前,大部分煤矿企业缺乏完善的机电设备保护机制,难以满足煤矿安全规程的要求。有的煤矿企业出于生产进度要求,不得不提升机电设备的负荷,使其长期处于高强度作业状态,进而加速了机电设备的老化。再加上这些设备本身就没有得到及时更新,并且定期维护与保养工作也不到位,使得煤矿机电设备安全状态受到影响,严重威胁到煤矿安全生产。 3煤矿机电技术管理在生产中的应用对策 3.1强化设备的现场管理 a)在设备安全方面,必须提高安全质量,为机电设备运行的可靠性与安全性提供强有力的保障。在安装前必须对安装流程进行合理设计,如果没有有关部门的审核批准,就不得投入使用,如此才能从根源上消除设备安全问题。机电安全部门必须严格按照有关制度规定对设备安全进行检查与验收,在进行下道工序之前,必须有设备管理人员的签字确认;b)设备运行质量的提升也至关重要。煤矿企业必须加强设备检查制度建设,对设备进行定期点检。为了完善点检标准,应对相关数据进行研究与分析,对机电设备运行进行了解,如此才能使故障得以及时发现并得到解决。技术人员应做好设备的跟踪调查工作,确保其得到及时的维修,应对点检周期进行合理制定,使设备点检工作更加合理、有效;c)煤矿企业要针对设备检修予以重视。应对设备采取停产检修措施,在这之前应对检修计划进行制定与完善,使检修工作得以顺利开展。同时还要强化检修人员的责任意识,对检修工作责任制度进行完善,将设备检修质量责任落实到个人,为设备运行的可靠性与安全性提供保障[3]。 3.2加强机电设备检测 a)应加强检测管理制度建设。在检测之前要对相关制度进行完善,对设备运行进行定期检测与检查。针对设备故障问题,要做好故障诊断与预测,应不断改进技术方法,提高检测水平,以此来保证设备运行正常;b)做好对检测人员的考核工作,将设备检修质量责任落实到个人身上。可采用小组形式对设备进行检修,使相关责任得到明确。此外还要做好现场检查工作,定期检测设备运行参数;c)必须提高技术人员业务水平。煤矿企业要做好人才培养工作,坚持以人为本的原则,为机电设备技术管理人员提供机会接受培训。在培训中,必须结合实际情况,使管理人员的专业水平得到有效提升。企业还可以制定激励机制,使员工的积极性得到提升。为了实现这一目标,企业就必须加大资金投入,引进先进技术手段,提高培训质量,使技术人员的实际应用水平得到提升。且要不断完善责任制度,使煤矿生产中存在的责任问题得到解决,将技术人员的作用充分发挥出来。 3.3加强机电技术管理队伍建设 作为开展煤矿机电设备技术管理工作的主体,建设机电技术管理队伍对于煤矿生产正常运行而言有着重要意义。为此,煤矿企业必须重视管理人员的综合素质的提升,促使其业务素质、文化水平得到全面提升,在操作设备的过程中严格遵守规章制度,为煤矿机电设备管理工作的有效开展提供强有力的支持。 4结语 煤矿机电技术管理对于煤矿安全生产而言有着重要意义。然而现阶段中国煤矿生产中,机电技术管理依然存在诸多不足,因此必须对此展开研究,针对煤矿机电技术管理存在的问题进行分析,并以此提出有效的应对措施,使煤矿机电技术管理在安全生产中的作用得到充分发挥,为煤矿企业的发展提供强有力的保障。 作者:乔斌 单位:山西诚正建设有限公司 机电技术应用论文:机电工程技术应用及其自动化问题 【摘要】现代科学技术的逐渐发展与完善,相关学科间开始有相互渗透、交叉的情况,为工程领域(尤其是机械工程)带来了变革。当前,计算机、微电子技术的迅猛发展,不但扩展了应用范围,还开始广泛应用于机械工业领域,并衍生机电一体化,利于机械工业的发展,另外机电一体化实现了机械工业产品结构、管理系统以及生产方式等方面的改善,预示着机电一体化时代的到来。 【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景 当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。 1机电工程技术应用分析 1.1机器构造 就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。 1.2技术的优化 想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。 1.2.1电机 电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。 1.2.2传感器 就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。 1.2.3微型计算机 微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。 2机电一体化核心技术分析 机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。 2.1机械本体技术 机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。 2.2传感技术 传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。 2.3信息处理技术 当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。 2.4驱动技术 基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。 2.5接口技术 想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。 3机电一体化技术前景分析 就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。 3.1智能化 当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。 3.2系统化 系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。 3.3微型化 微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。 3.4模块化 在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。 3.5网络化 就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。 3.6绿色化 当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。 4结语 综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。 作者:梁战昌 单位:岑溪市水利供水有限公司 机电技术应用论文:机电工程技术应用和自动化问题 【摘要】现代科学技术的逐渐发展与完善,相关学科间开始有相互渗透、交叉的情况,为工程领域(尤其是机械工程)带来了变革。当前,计算机、微电子技术的迅猛发展,不但扩展了应用范围,还开始广泛应用于机械工业领域,并衍生机电一体化,利于机械工业的发展,另外机电一体化实现了机械工业产品结构、管理系统以及生产方式等方面的改善,预示着机电一体化时代的到来。 【关键词】机电工程;技术应用;机电一体化;核心技术;发展前景 当前,计算机、微电子技术的发展,开始广泛应用于机械工业领域之中,并逐渐发展形成机电一体化局面,改善机械工业的同时加速了机械工业的发展。本文就机电工程技术应用、机电工程的核心技术以及机电工程技术的未来发展前景进行分析,加速机电工程一体化发展。 1机电工程技术应用分析 1.1机器构造 就机电工程技术而言,其应用期间涵盖多种生产机器,而生产机器自身有发动机、配器、行驶以及制动等较多的组成部件,想要确保机械的运行效率,需要进行运转精度、改善性能等方面的优化。同时,进行机械效率优化期间,仅考虑机器结构存在明显的片面性,还需要对相关材料进行考虑以及改进。一般传统机器产品的原料为钢铁,但是随着传统机器产品市场竞争力的下降,开始倾向性的选择非金属复合材料以及更优质的金属材料,通过新型生产原料的选择,不但成功降低了机器自身的重量,还降低了能力方面的消耗,在提高驱动系统功率的同时提高机器效率。 1.2技术的优化 想要进行机电工程技术的应用,最为行之有效的方法就是进行弱电控制线路的提高,在提高的同时保证工作的有效运转。具体从提高传感器、电机、微型计算机等方面的综合性能展开分析,提高弱电控制线路,内容如下。 1.2.1电机 电机作为驱动机的代表,应用期间电机响应速度、工作效率存在问题,想要进行电机综合性能的提高,可以研发并选择新型驱动单元,并在期中加入传感器以及控制组件等。 1.2.2传感器 就传感器而言,科技含量低会影响信息精准度、敏锐性以及信息传入的及时性,所以想要提高传感器工作效率,前提就是提高传入信息的敏锐性、精准度。当前,光纤传感器是最为常用的传感器类型,非接触性检测屈董单元是信息传播的介质,能够在避免外界因素干扰的情况下提高信息的可靠性。 1.2.3微型计算机 微型计算器作为信息处理设备之一,在机电技术应用、微电子学发展方面具有积极意义。想要提高微型计算机的综合性能,前提条件是提高信息处理设备自身的快速、准确、可靠,并对干扰等相关问题进行处理。另外,要进行专项技术人才的培养,达到在控制研发成本的前提下研发高速快递方式,确保机器运作效果。 2机电一体化核心技术分析 机电一体化涵盖两方面技术,即软件、硬件(机械本体以及传感器等),为了确保机电一体化发展,需要从机械本体技术、传感技术、信息处理技术、驱动技术、接口技术等5个方面进行分析,内容如下。 2.1机械本体技术 机械本体需要综合考虑几个方面,包括性能方面的改善、质量上的减轻、精度上的提高。机械产品的主要材料就是钢铁材料,想要减轻质量,前提是进行结构改进,并考虑材料的替代,在坚强机械本体重量的情况下实现驱动系统小型化,并最终达到机械本体优化的目的。 2.2传感技术 传感器问题主要考虑三个方面,即可靠性、灵敏度、精准度,并预防干扰。电干扰的预防应采用光纤电缆传感器,外部信息传感器选择非接触型检测技术。 2.3信息处理技术 当前,信息技术的发展与普及,直接促进了机电一体化,所以想要更好的带动并发展机电一体化则必须考虑到信息处理设备自身模/数转换设备、输入输出的可靠性情况,提高处理速度。 2.4驱动技术 基于电机驱动机使用期间的快速响应、效率问题,所以开始研发内部装有编码器、伺服驱动单元替代传统的电机。 2.5接口技术 想要实现和计算机之间的通信,需要确保数据传递具备格式上的标准化以及规格化,利于实现信息传递、维修处理,并进行设计简化。当前,技术工作人员开始在合理控制经济成本的条件下进行高效接口的研发,以解决接口中所涉问题。 3机电一体化技术前景分析 就当前机电一体化发展情况以及高新技术的不断应用,未来机电一体化主要有智能、系统化、微型化、模块化、网络化、绿色化等6个发展方向,内容如下。 3.1智能化 当前,智能化俨然已经成为21世纪机电一体化的主要发展方向,智能机电一体化产品能够有效的进行人类智能的模拟,有一定的判断、推理、思维、决策能力,在工作开展期间逐渐的替代某种程度的人脑劳动。 3.2系统化 系统化表现特征包括两个方面,即开放式/模式化总线结构以及加强通信功能。系统在灵活组态的情况下,能够进行裁剪、组合,以实现系统的协调以及综合管理。就未来的技术发展而言,机电一体化需要着重考虑产品、人之间的关系发展,尽可能的实现产品中部分人的性能,包括智能、情感等,趋向于生物系统化发展。 3.3微型化 微型机电一体化涵盖微机械、微电子、软件技术,成为机电一体化发展方向之一。当前微电子机械系统逐渐朝向更小尺寸的纳米以及微米方向发展中。微机电一体化系统自身兼具诸多优势,包括体积以及耗能小、灵活性等,能够进入一般机械都无法达到的空间中,利于精细化操作,且开始应用于生物、航天、农业等领域的发展中,未来发展前景更为广阔。 3.4模块化 在机电一体化中,产品的种类丰富多样,生产厂家繁多,进行机械接口(电气以及动力等)的研发是复杂且重要的事,需要经历较长的时间,并制定相关标准,确保部件以及单元、接口的匹配。就企业而言,可以借助标准单元进行新产品的开发,并合理的进行生产规模的扩大化。 3.5网络化 就当前网络技术发展而言,网络化是最常听到的词汇,并广泛应用于各个行业中,对于机电一体化来说网络技术同样产生了很大的影响,使此行业向网络化发展。机电一体化产品所涵盖的种类较多,所以网络的对应方式以及形式也会有所不同,网络的普及使得远程控制终端设备成为了机电一体化产品。 3.6绿色化 当前,工业的兴盛发展,在降低资源的同时,更好的提高了人们的物质生活。为了降低生态环境可能受到的污染问题,绿色产品应运而生并占有最突出的市场地位。绿色化已经成为时展的主要趋势,所谓绿色化是指使用期间不污染生态环境且报废期间不进行回收,目的是在产品的整个生命周期(包括设计、制造以及运输等)中将生态环境危害降低到最低,并且最大程度上提高资源的利用效率。另外,绿色化已经成为制造业的可持续、健康发展模式。 4结语 综合本文上述内容,机电一体化已经成为自动化技术发展的最高阶段,机电一体化技术的发展是社会所需、是社会生产力发展所需、是传统机械设计变革所需,在推动机械产品发展的同时,振兴机械工业的发展。另外,机电一体化有智能化、系统化、微型化、模块化以及网络化、绿色化等未来发展方向,也对相关科研工作人员提出了更多的要求,以利于机械工业行业的发展。 作者:梁战昌 单位:岑溪市水利供水有限公司
地质工程勘察论文:地质工程勘察论文 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质工程勘察论文:地质工程勘察中地基方案选择研究 1各种成因不良土质的工程地质特性 1.1杂填土以及膨胀土 杂填土按照成分可以分为建筑垃圾土、工业垃圾土以及生活垃圾土。杂填土是由于人们活动造成的无规律积累物形成的,它具有厚薄不一、成分多样、颗粒不均匀、孔隙较大松散的显著特点。膨胀土具有失去水后收缩、遇到水变膨胀的特性,属于黏土。具有高度的塑造性,是部分地质工程勘察中的地基方案选择。 1.2饱和粉土和饱和粉细砂 饱和粉土和饱和粉细砂的特点有:结构松散,在静载作用力下能够保持较高的强度,但是在地震力或是振动力的作用下超孔隙水压增大,颗粒之间的作用力降低,土中排水不畅时可以使土悬浮,产生液化沉陷导致土的承载能力下降或地基发生失稳状态。应对于饱和粉细砂以及饱和粉土的液化程度和液化层分布范围进行查明。 1.3软弱黏性土 软弱粘性土是湖沼相和相泄湖海相三角洲的结合沉淀物,它在第四纪后期形成的软弱性土具有孔隙比大天然含水量高压缩性高抗剪强度低承载力低渗透性弱以及沉降稳定时间长的显著特点。 2地基基础方案的选择 地基方案选择的主要目的是为了提高软弱地基的承载能力、消除地基土的振动液化沉陷影响、减轻膨胀土的胀缩性、消除黄土的湿陷性、防止沉降量过大及不均匀沉降的产生、防止剪切破坏使地基失稳、满足上部结构对地基的要求。 2.1杂填土和膨胀土 杂填土一般是由建筑垃圾、生活垃圾、原土压实。杂填土一般不宜采用天然地基,但在填筑年代超过5年后,性能稳定的工业垃圾和建筑垃圾均会达到一定的密实度。此类地基在采取上部结构刚度的措施和加强基础措施后,可作为一般建筑物的天然地基持力层,但其地基承载力应根据其它原位测试手段或载荷试验取得。对于局部厚度较小的杂填土,可采用表层压实法、重锤夯实法、换土垫层法或将填土挖除,将基础直接置于稳定的土层上。对于深度较大的杂填土,可采用复合地基处理或强夯法处理。对于有机质含量较多的生活垃圾当厚度不大时可挖除回填好土,对于厚度较大的生活垃圾不宜采用强夯法、表层压、换土垫层,应当采用桩基础。由于膨胀土质具有失去水后收缩,遇到水变膨胀的特性,因此影响膨胀土质的重要因素即是含水量。对于膨胀土质需要调查当地的区域水质条件和气候条件,分析土质的含水量不同压力作用下土质的自由膨胀率和土质的膨胀率,最后确定地基土的膨胀等级。根据当地的区域水质条件、气候条件的实际情况,处理地基的膨胀力,保持地基不受变形的影响。对需要处理的膨胀土,要考虑到地下水位以及湿陷程度对膨胀土的影响。在地下水位深、膨胀土较厚的情况下,可以利用地基土的上部,对基础进行浅埋工作,减小地基土的膨胀变形量。当膨胀土的厚度在2m~1m,膨胀土处于地表3m~2m之间时,可以采用全部挖出膨胀土的方法,挖出膨胀土后进行砂土或者灰土黏性土的替换。当膨胀土埋藏很深并且土质的承载能力不能满足高层建筑物的要求时,使用桩基础的方法解决。换土垫层方法用来处理膨胀土埋藏较浅并且土质厚度很大的情况。 2.2饱和粉细砂以及饱和粉土 当处理饱和粉细砂以及饱和粉土的液化地基土时,要根据饱和粉细砂以及饱和粉土的液化等级以及建筑物的特性进行综合确定分析,不能一接触液化场就消除液化沉陷的影响比如,可以不采取任何消除液化措施的是丁类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地,对于丁类建筑物的严重液化场地需要进行上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的轻微液化场地和丁类建筑物的中等液化场地也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于丙类建筑物的严重液化场地需要进行全部消除或部分消除液化沉陷的影响,此外也需要进行加强上部结构和基础结构的处理,对于乙类建筑物的轻微液化场地需要进行部分消除液化沉陷的影响或进行加强上部结构和基础结构的处理。对于那些全部需要消除液化沉陷的场地,在处理深度时要保持处理深度高于液化深度的下限,通过改善排水条件或增加土地的密实程度,可以有效的处理液化的地基对碎石桩进行振冲挤密或振冲置换时消除超孔隙水压以及增加土地密实程度的有力措施,还可以选用强夯法灌浆法对土地密实程度进行加大处理,在使用桩基础时可以将桩端降到液化程度以下来稳定土层。 2.3软弱黏性土 面积不大的或是埋藏不深的软弱粘性土可以进行挖掘处理或是采用基础加深的措施。对于厚度很大的软弱粘性土可以采用灰土桩垫层换土法,对于宽度小的基础可以选用条形地梁跨越。排水固结法可以作用于不含水砂层的软弱粘性土。 2.4天然地基 天然地基是地质工程建设中最优选用的地基种类。在地质工程建设中遇到天然地基时,需要结合基础形式以及地基的上部结构进行综合处理分析。天然地基的每层土层的地基承载能力以及物理力学指标有很大的差异,天然地基的土质都是经过沉积循环后成层出现的,首先要做到把上部承载能力强的土层当成天然地基的支持力层,然后对其下部卧层土层的承载能力进行验算,看看能否满足承载力的要求。当天然地基下部卧层土层的承载能力不能保证承载力的要求时,为了加大厚度,需要对基础进行浅埋处理,在这个过程中要保持冻土的深度小于支持力层土层的厚度。对基础进行加宽处理可减少上部结构的天然地基单位承载能力需求。地基的边坡稳定性、地基的变形程度、地基的承载能力是选择天然地基的三个必要条件。在地基土的质地比较均匀、地基土的压缩性小、地基土的承载能力高时,在保证地基承载能力的同时就可以保证地基的边坡稳定性以及地基的变形程度。 3结论 在地质勘察工作中,勘察人员要在充分分析水文地质和工程地质的基础上,根据上部结构、基础和地基的共同作用,选择合理的地基处理方案。地基处理方案的选择,首先考虑的是充分利用天然地基的优势,在天然地基无法满足条件的情况下,再对几种方案进行比较,从中选出一种既经济又合理的地基方案。 作者:常德峰 单位:齐齐哈尔矿产勘查开发总院 地质工程勘察论文:水文地质监测和工程勘察的结合 一、存在的问题 水文地质监测一直没有获得工程实践中相关各方的足够关注和重视,因此才出现了一系列的问题。在市场经济的条件下,由于水文地质监测不达标引起的问题不仅会对工程勘察质量造成直接且显著的影响,也会对企业的技术进步和市场发展造成不可估量的损失。需要指出的是,由于水文地质监测长期不受到重视,相关从业人员的素质和专业技能普遍比较低下,尤其是高素质高技术人才很缺乏,不仅如此,相关从业人员对其重视程度也不够,这进一步限制了水文地质监测水平的进步和发展。需要指出的是,部分从业人员虽然技术水平还可以,但是缺乏系统的理论知识的学习和掌握,很难跟上水文地质监测行业的进步和发展;从业人员之间缺乏有效的沟通和配合,团队意识较差,难以形成完整的团队体系;此外,水文地质监测的配套设施和技术比较落后,没有及时吸收和消化国内外的先进设备和技术,并且缺乏相应的安全监测体系,缺少科学的管理体系。以上因素归结起来,地质水文监测观念的落后和技术的缺失使得水文地质的监测缺乏有效的保障,从而造成各种问题。管理体系不健全,管理制度不完善,安全监测体系不系统,使得水文地质监测缺乏政策性保障,也就是说,水文地质监测离制度化、标准化的建设还有很长的一段距离要走。 二、强化措施和途径 由于对水文地质监测的不重视,施工时,对建筑物所处的水文地质环境没有进行充分有效的水文地质预分析,导致工程完工后,很多建筑物地基出现下沉,不仅影响了建筑物的使用寿命,也严重影响了城市建设发展的速度。可见,强化工程勘察中的水文地质监测非常有必要。下面就具体的措施和途径进行介绍。 1岩土层水文地质的监测 水文地质监测的要求是变化的,不仅与环境有关,也与物象有关,因此,勘察人员在勘察前,应该对当地的环境和物象有比较深刻的认识,为此,应该查看当地的水文地质历史相关资料,熟悉对水文地质会产生影响的各类状况。对建筑物和岩土层的相关水文地质条件进行详细且全面的监测和评估,并且以监测评估结果为蓝本,结合当地水文地质条件,制定一个完整严密的预案。后期工程施工时,必须以这个预案的内容为施工参考,同时,根据后期工程施工的变化,及时对工程施工作出行之有效的修正,并以预案为蓝本,对这些修正进行危害性的预测,提出防治措施。 2水文地质监测的因素 水文地质的监测和评价不应该片面地开展,而应从各方面入手,具体来说,既应该考察勘察点的具体情况,也应该对周围的环境条件进行分析,只有这样,才能够科学有效地预测水文地质条件可能对工程质量造成的损害,并且提出相应的预防措施。实际勘察时,勘察人员应该对水文地质条件的各种因素进行细致深入的测量,为工程设计人员提供最真实全面的数据,从而为设计人员制定科学的有预见的施工方案提供保障。施工过程中,还应该密切关注工程施工的变化对地下水位可能造成的影响,具体来说,施工的操作流程、当地的降水量以及施工点渗水量都应该做好勘测和记录,并且对这些因素制定行之有效的保护措施,及时有效地处理施工中可能出现的隐患。 3水文地质监测和工程勘察的结合 工程人员要深刻理解理论与实践之间的关系,具体来说,进行水文地质监测时,不能只凭理论知识选择监测材料,而是应该结合监测点的实际水文地质特征和工程项目的特点来选择合适的监测材料,从源头上降低监测结果出现误差甚至错误的可能性。此外,水文监测设备的选择要符合工程勘察设备的共通之处,两种设备的操作流程和规范不能互相矛盾。 4建立完备的监测规章体系 制定水文地质监测的规章体系是一项系统而又复杂的工作,但又是一项必须开展的工作,因为它关系到工程勘察体系的正常运转和整体效益。水文地质监测体系赋予水文地质监测法理上的依据,使其成为一项必要而且重要的工作,从而使得工程方自觉地将更多的精力投注到水文地质监测中。建立制度体系时,应该做好以下几方面的规范性规定:设备要求、人员要求和方法要求。 5明确监测任务 本着水文地质监测工作现代化建设的要求,监测人员在进行监测时,必须做到心中有数,具体来说,要充分评估监测内容的有效性,目的的合理性和方法的科学性,少走弯路。同时准备好全套的监测工具,不得有遗漏,实际操作时,要注意安全性。任务开展时,相关人员都必须严格服从上级的管理和调配,接受考核;定时定期对设备进行维护保养。 6提高监测人员素质 水文地质监测从业人员的素质和技能的偏低是一个普遍现象,这与水文地质监测的长期不受重视是密不可分的。为了尽量降低人为因素对水文地质监测工作的不利影响,必须努力提高从业人员的素质。素质一般的监测人员是不利于水文地质监测行业的进步的。为了跟上现代科技发展的步伐,必须注重专业型、综合型人才的培养和引进。在人员素质的提高上,我们可以采取以下措施:举办技能培训班,举办员工交流会,定期考核,邀请专家开展知识技能讲座,举办员工技能大赛。 三、结束语 长期以来,水文地质监测一直没有引起业内的足够重视,致使其发展步伐比较缓慢。在岩土工程的勘察中,我们必须重视并有效开展水文地质的监测,只有这样,才能保障工程质量,才能确保城市化建设的顺利开展。科学有效地开展水文地质监测工作将是今后工程勘察的重点攻坚方向。强化水文地质监测的制度管理、人员素质的提高、先进技术和设备的开发和引进将会产生至关重要的影响。 作者:刘建军 单位:四川绵阳水文水资源勘测局 地质工程勘察论文:岩土工程勘察水文地质问题研究 1.岩土工程中勘察水文地质的方式、要求 1.1水文地质勘察的相关要求 水文地质勘察要求包括以下几个方面:①明确区别地下水的类型。通常岩土工程的勘察重点主要是分析地下水类型不同的话,分别对于建筑物以及岩土会有什么样的影响,而且应该重点分析岩土工程在地下水出现动态变化的情况下会出现什么不良后果,然后探讨相应的解决对策。②确保资料的真实可靠性。岩土工程勘察的资料信息只有完整、真实、可靠的情况下,才可以准确发现岩土工程中关于水文地质方面的问题,进而采用有效的加固措施。③需要综合评估、分析。应该完美结合点面和时空,准确分析暂时和永久、特殊和普通、区间和区域,抓住有效的信息进行评估、推导结论。 1.2水文地质勘察的相关问题 1.2.1深入分析 低下水的成分岩石土的主要组成部分就是地下水,而地下水的成分纯度对于整个岩土工程的稳定性以及安全性会有很重要的影响,因此施工单位一定要全面、仔细分析地下水的成分,而且结合地下水成分分析结果提出改善水质质量的一些可行性建议,使水文地质可以更好的满足施工要求。其次,应该合理预测岩石工程可能会受到的一些危害,然后提出有效的预防及治理措施。 1.2.2注重岩土工程 当地的自然条件工程选址地区的自然条件也具有很大的影响,比如,水文特征、地形地貌等,其中水文特征主要应该分析是气候特征以及环境湿润程度;地形地貌主要需要观察地形是否出现冲沟,地形是否开阔、平坦。同时,应该仔细勘察、分析隔水层以及含水层水质,重点应该观察其是否会影响到岩石土勘察工作。 1.2.3重点分析 地下水水位线以下建筑物的地基情况地下水会在一定程度上腐蚀钢筋混凝土,对这个地区地下水的腐蚀性能可有效提高钢筋混凝土耐腐蚀的性能,更好的防止抗酸性水对其的腐蚀。同时,着重分析地层表面的膨胀岩石、岩石断层岩石(具有风化性)等这种类型岩石的地下水,这样可有效防止地面岩石突然发生土层残积、软化或崩解等危险。其次,应该深入分析、客观评价夹杂在基础和地基之间压缩层的中间松散细砂,避免出现流砂或者潜蚀等现象。如果工程场地介于承压水以及地基中间的话,应该全面分析承压水破坏开挖后地基的程度,然后决定是否有必要加强地基的加固措施或防护措施。如果基坑是因为水位太高才开挖的情况下,应该进行富水试验或者渗透试验。 2.地下水对于岩土工程水文地质勘察的危害 2.1因为地下水位升降造成的危害 人为因素是导致地下水位下降的重要原因之一。比如,5月份、6月份一般是农民插秧种水稻的农耕季节,这时农民们就会根据农耕作物需要抽取地下水对农田进行灌溉,从而为秧苗的健康生长提供有利条件。又比如,若某地区属于干旱地区的话,人们的日常生活活动需要的水资源都是来自于地下水;又或者由于上游水资源被堤坝拦截了一部分,下游无法提供充足的水资源,这样也会需要抽取大量的地下水,从而使地下水位下降。但是,地下水位下降到某个程度的话,很容易引发一些地质性的巨大灾害,比如地面坍塌、地裂等,还可能会导致水资源枯竭,降低水质质量等。这样的话不仅会在一定程度上影响岩石土体的稳定性,也会严重威胁人们的生存环境以及日常生活。 2.2地下水动力压力造成的危害 一般在自然条件下并不会感受到岩石勘察中地下水的动力压力,这种影响基本上可以忽略不计,对于岩土工程以及人体并不会造成很大的影响。相反,在一定程度上也有助于增强建筑物的抗侵蚀能力。但是,如果是由于人为因素打破了地下水平衡,会大大增加动水压力,这样就会在一定程度上危害到岩土工程,影响程度较轻的话可能会导致各种膨胀性的岩石出现明显的膨胀或者收缩;影响程度较重的话,可能会出现一些突发性的管涌、流砂等严重的工程危害。水文地质问题会直接影响整个岩土工程的稳定性以及安全性,为了尽量避免水文地质问题的影响,应该在岩土工程施工前采用合理、科学、有效的方法全面勘察岩土工程所在地的水文地质情况,深入分析水文地质问题,尽可能避免发生水文地质灾害,最大限度的提高岩土工程的建设效益。 作者:罗诗俊 单位:中国有色金属工业昆明勘察设计研究院 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作的问题及分析 一水文地质条件对工程建设的不利影响 水文地质条件在一定程度上会影响到工程建设,也可能会对工程建设产生不利影响。这不仅包括自然条件方面,也包括人为因素的影响,主要体现在地下水位的升、降,地下水流动等运动性能对工程建设产生的不利影响。此外,地下水的腐蚀性化学性能也会对工程建设产生不利影响。 1地下水位上升使地基承载力下降 当建筑物的基础位于非饱和土中时,地下水位上升使地基土的抗剪强度(c、φ)下降,造成地基承载力下降;另一方面由于地下水位上升,会使土的有效重度(γy)减小,亦必然导致地基土承载力下降。 2地下水位下降导致地面沉降 在饱和土中时,土中的总附加应力等于土体有效应力和孔隙水压力之和,地下水位下降使土的孔隙水压力减少甚至消失,使土体产生压缩,从而形成地面沉降,对其附近的地面建筑物安全构成影响。 3饱和地基土的震(振)动液化 当地基土中存在饱和砂土层时,在地震、机械振动等作用下,饱和砂土地基会产生液化现象,地基承载力骤减而影响上部建筑物安全,这也是地下水和不利影响之一。 4地下水渗流对地基土的强度及稳定影响 当地下水从水头高处往水头低处运动,在含水层中形成渗流,渗流能带走地基土中细小颗粒,对地基土的强度及稳定性均产生不利影响,进而影响上部建筑物的安全。 5地下水运动对基坑安全的影响 基坑开挖施工时,基坑内降水引起坑内、外水头差,导致坑壁水压力增大,使支护结构的受力增加,影响支护结构的安全;坑内外水头差亦会使地下水向坑内渗流,会引起基坑壁开裂坍塌,或引起基坑底涌土开裂,影响基坑安全。 6地下水对地下室等地下构筑物抗浮的影响 地下水渗入基坑会对底部密封的地下室等地下构筑物产生浮力,如施工前对场地水文地质条件调查不够详细、准确,会对地下水产生的浮力估计不足,设计桩基或锚索的抗拔力不够,会导致地上楼层低矮,建筑自重较轻处的地下室产生不均匀上浮,造成结构受损等严重事故发生。 7地下水的腐蚀性对地下水构筑物的影响 当地下水某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可溶性石材及钢铁构件和器材会产生酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀、氯盐侵蚀、盐类结晶侵蚀等化学侵蚀作用,破坏混凝土基础,地下室等地下结构,危害建筑物的使用寿命和安全。 二工程勘察水文地质工作存在问题的防治措施 1做好水文地质工作准备 在水文地质工作开展之前,要先通过岩土工程勘察,对场地的地形地貌、地层结构、地质构造以及水文、气候作详细的了解分析。并对场地含水层的分布状况、地下水的类型、水位埋深及地下水的运动规律作初步了解。 2明确水文地质工作的要求 在工程勘察中,要根据工程建设的具体要求来开展水文地质工作,不仅要详细了解工程建筑设计资料,充分了解建筑物的构造类型,而且要特别搞清楚建筑物基础、地下室等地下结构、构筑物的埋藏深度和规模,尽早发现水文地质条件的不利因素,根据工程设计在工程勘察任务中明确水文地质工作要求。水文地质工作的每项调查、测量和试验,及其成果参数均应有的放矢,服务于工程建设,这样才能同时提高工程勘察与工程建设的质量。 3水文地质工作必须严格依照规范进行 如今水文地质工程技术的发展突飞猛进,已经有成熟的水文地质技术规范和标准以供工作中执行,工程技术人员应该熟习相关规范和标准,在工程勘察中严格按规范要求开展水文地质工作,准确完满地完成工程勘察水文地质工作任务。 4准确进行现场水文地质调查和测量、试验 工程勘察水文地质工作,需现场进行水文地质调查和测量、试验。工作中应该采用精确计量工具,准确测出场地地下水数据,并在水文地质试验中准确采集、记录数据,为下一步进行水文地质参数计算打下基础。 5选择合适的计算模型与公式进行水文地质参数计算 在工程勘察水文地质工作中,除了对地下水情况实地调查、测量外,很多水文地质参数需通过试验后计算求得,应根据现场地下水及含水层类型、试验装置情况等条件来选择合适的计算模型与计算公式,通过正确计算所得的参数可在工程建设地下水防治设计中发挥很大的作用。 三总结 综上所述,水文地质工作在工程勘察是不可或缺的,在工程建设中所起的作用是非常重要的。对于水文地质条件来讲,其影响工程建设的因素不仅包括自然因素,同时也包含人为因素,因此在工程勘察的过程中,必须充分重视水文地质工作,对影响工程建设的条件和因素进行调查分析,保证水文地质工作成果的实效性,以此提高工程勘察及工程建设的质量。 作者:杨志明 单位:深圳市岩土综合勘察设计有限公司 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质评价 一、地下水引起的岩土工程危害 1.地下水位升降带来的危害 在自然条件下,地下水位呈季节性变化,随着雨季水位上涨,旱季水位自然下降,最高水位和最低水位之间的变化称之为水位变化。自然变化和人为因素是影响地下水位升降的诱因。自然变化是地区性和幅度较小性的,然而人为因素下的水位变化的幅度往往会大于自然变化。当这样的变化达到一定程度,就能对岩土工程造成损害。主要有水位上升引起的危害、地下水位下降引起的危害、地下水频繁升降引起的危害等类型。 (1)水位上升引所引起的危害潜水位上升的原因比较多,其中人类活动所造成的因素为主要因素,如:建筑施工、生活废水渗透。自然因素有水文气象,如:降水、气温等,地质因素,如:含水层颗粒大小、岩体岩性水平变化等。但水位变化通常是由几种因素综合引起的。所造成的危害主要有:1)土壤含水量变高,对建筑物的腐蚀性变强。2)斜坡、河岸,易发生滑移、掉落的水土流失现象,甚至引发滑坡、崩塌等地质灾害。3)破坏一些具有特殊性质的岩体原有结构,使之强度降低。4)引起坚硬的岩石变得软化、膨胀、抗剪强度下降。5)引发流沙、管涌等现象。6)低下洞室充水,基础上浮,影响建筑物的稳定。 (2)低下水位下降引起的危害在生活生产中,大量抽取低下水,修建水库、水坝,需要截夺下游的地下水等,都是引起低下水位降低的原因。所造成的危害主要有:1)诱发地裂缝、地面塌陷等地质灾害,影响建筑物和岩土体的稳定性,威胁人类的安全。如在清河门地区修建水库,下游出现地裂的现象。2)引发地下水源干涸、水质劣化等环境问题,影响人们的生活居住环境。3)粉砂、粉土层中的土颗粒极易受到冲刷,将其冲走,破坏土壤结构。 (3)地下水位频繁升降带来的危害当地下水位频繁升降时,膨胀性岩土将产生不均匀的膨胀变形,且其膨胀收缩往往反复发生,由于岩土的膨胀幅度逐渐变大,就会导致地裂,并破坏建筑物。同时,地下水位频繁升降会将土层中胶结构物—铁、铝等成分带走,影响原有的岩土结构,会使土层变得疏松、软化、空隙变大,进而含水量变多,强度下降。给岩土工程带来极大的不便。因而在岩土工程建设中对于地基基础深度的选择,不宜选择在地下水位变动频繁的地区。 2.地下水动力作用引起的危害 在天然状态下,地下水的动水压力作用是微乎其微的,然而工程活动影响了地下水的自然平衡,动水压力受到影响,可能会导致岩土体的应力和变形产生变化,也能破坏土体结构与土体稳定。在动水压力作用下,就会引起流沙、管涌、基坑涌突等现象,造成严重的岩土工程危害,影响工程质量和进度。由于阜新地区有许多矿区,这些危害可能会导致矿难的发生。 二、岩土的水理性质 建筑物的稳固性也受到岩土的水理性质的直接影响。水理性质主要是指岩土和地下水相互作用的同时,所展现出来的特殊性质,影响着岩土的强度和稳定,也可能导致形变。岩土的主要水理性质有:软化性、透水性、崩解性、给水性、膨胀性。其中软化性通过软化系数来表示,以岩石在浸水饱和状态下与风干状态下极限抗压强度之比来表示;透水性是通过抽水试验或渗透试验得到透水性参数。 三、工程勘察水文地质评价 在工程勘察过程中,通过建筑物地基基础类型来评估地下水含量状态和地下水对建筑结构的影响,同时参照水文采样的数据对建筑物可能会发生的状况进行模拟,从而得到改进、预防方案,并增加建筑物的强度。在以往的工程勘察报告中,很容易缺少评价地下水对岩土工程作业的危害。然而在一些水文地质比较复杂的地区,由于水文地质勘察工作不到位,缺少对水文地质所引发的问题和评价,往往会发生水文地质引起的岩土工程的破坏,凸显出工程勘察中水文地质问题评价尤为重要。 1.水文地质问题的评价主要考虑的问题有: (1)工程勘察中重点评价地下水对岩体和建筑物的影响,对可能出现的岩土工程危害加以预测,并提出预防措施。 (2)明确相关水文地质问题,为建筑物地基基础类型的选型提供准确的水文地质资料。 (3)勘察中不但要清楚地下水的天然状态和天然条件,更要明确分析工程活动中的人为因素对地下水天然状态和条件的影响和变化,以及地下水对岩土体和建筑的反作用,以达到防治的措施。 (4)从工程的方向,按工程受地下水作用和影响,得出不同条件下该重视的水文地质问题。水文地质测试工作和地下水监测工作,是为水文地质评价提供原始资料和重要依据,在工程勘察中要落实好。 2.阜新市水文地质条件 结合阜新水文地质条件,工程勘察中的水文地质评价应注重一些特殊的问题。其中阜新市的水文地质条件如下。结合上述水文地质条件,在阜新地区,工程勘察中的水文地质评价应注意: (1)埋藏于地下水位以下的建筑物基础应根据水文资料和地基基础所处的地下水环境评价地下水对于钢架结构和混凝土的腐蚀性。 (2)对于选择软质岩石、强风化岩石、残积土、膨胀土等岩体为地基基础的工程地区,其地下水类型是基岩裂隙水,应评价地下水活动对岩体的具体有害作用。 (3)在地基基础压缩层内含有松散饱和的粉细砂和粉土层,地基基础施工可能引起水头差变化时,应根据阜新地下水动水压力变化的资料,推断可能产生的潜蚀、流沙、管涌等。 (4)当基础下部有含水层的时候应该注意承压水头压力突出冲坏基坑底板,所产生的突涌的可能性。 (5)着重评价岩土体和建筑物受地下水的影响,推断将会发生的岩土工程的危害。 (6)着重评价含水地层的渗透性和含水性,以及施工过程中的自然降水,是否会引起土体的沉降和地面塌陷,造成对建筑物的危害。 四、结束语 地下水是岩土的重要组成部分,工程勘察中地表基础工程环境容易受到岩土的水文特性的影响。水文地质评价在工程勘察中占有非常重要的一部分,将工程勘察水文地质的评价工作做好,不但能使资料的准确性和可靠性加强,还能使岩土体的潜在能力得到利用。清楚工程勘察中水文地质危害,提高水文地质评价和危害的防治,可以有效的提高工程勘察的质量,获得更大的经济效益,是工程安全施工必不可少的必要条件。 作者:滕险峰 单位:阜新市引白工作办公室 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作问题分析 一工程勘察水文地质工作问题分析 1缺乏认知 工程勘察水文地质工作的特点在于具有很强的技术性和复杂性,在工程建设所起的作用是非常重要的,但是很多时候却未能被人们重视,其主要的原因就是很多工程勘察工作只重视岩土工程条件方面的调查工作,而在水文地质方面,仅仅是虚以应对工程勘察规范要求而简单展开,并粗略工作,并没有深刻认识到水文地质工作在工程建设中所具有的重要意义。 2工作内容粗浅 在工程勘察水文地质工作中,因对其重要性的认识不重,没有依照工程建设设计要求来开展水文地质工作,进行的水文地质工作量小,采取的工作方法落后,自然不能很好的深入调查水文地质情况,也就不能正确进行水文地质条件分析评价。 3缺乏水文地质分析 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。 二水文地质条件对工程建设的不利影响 水文地质条件在一定程度上会影响到工程建设,也可能会对工程建设产生不利影响。这不仅包括自然条件方面,也包括人为因素的影响,主要体现在地下水位的升、降,地下水流动等运动性能对工程建设产生的不利影响。此外,地下水的腐蚀性化学性能也会对工程建设产生不利影响。 1地下水位上升使地基承载力下降 当建筑物的基础位于非饱和土中时,地下水位上升使地基土的抗剪强度(c、φ)下降,造成地基承载力下降;另一方面由于地下水位上升,会使土的有效重度(γy)减小,亦必然导致地基土承载力下降。 2地下水位下降导致地面沉降 在饱和土中时,土中的总附加应力等于土体有效应力和孔隙水压力之和,地下水位下降使土的孔隙水压力减少甚至消失,使土体产生压缩,从而形成地面沉降,对其附近的地面建筑物安全构成影响。 3饱和地基土的震(振)动液化 当地基土中存在饱和砂土层时,在地震、机械振动等作用下,饱和砂土地基会产生液化现象,地基承载力骤减而影响上部建筑物安全,这也是地下水和不利影响之一。 4地下水渗流对地基土的强度及稳定影响 当地下水从水头高处往水头低处运动,在含水层中形成渗流,渗流能带走地基土中细小颗粒,对地基土的强度及稳定性均产生不利影响,进而影响上部建筑物的安全。 5地下水运动对基坑安全的影响 基坑开挖施工时,基坑内降水引起坑内、外水头差,导致坑壁水压力增大,使支护结构的受力增加,影响支护结构的安全;坑内外水头差亦会使地下水向坑内渗流,会引起基坑壁开裂坍塌,或引起基坑底涌土开裂,影响基坑安全。 6地下水对地下室等地下构筑物抗浮的影响 地下水渗入基坑会对底部密封的地下室等地下构筑物产生浮力,如施工前对场地水文地质条件调查不够详细、准确,会对地下水产生的浮力估计不足,设计桩基或锚索的抗拔力不够,会导致地上楼层低矮,建筑自重较轻处的地下室产生不均匀上浮,造成结构受损等严重事故发生。 7地下水的腐蚀性对地下水构筑物的影响 当地下水某些化学成分含量过高时,水对混凝土、可溶性石材及钢铁构件和器材会产生酸性侵蚀、二氧化碳侵蚀、氯盐侵蚀、盐类结晶侵蚀等化学侵蚀作用,破坏混凝土基础,地下室等地下结构,危害建筑物的使用寿命和安全。 三工程勘察水文地质工作存在问题的防治措施 1做好水文地质工作准备 在水文地质工作开展之前,要先通过岩土工程勘察,对场地的地形地貌、地层结构、地质构造以及水文、气候作详细的了解分析。并对场地含水层的分布状况、地下水的类型、水位埋深及地下水的运动规律作初步了解。 2明确水文地质工作的要求 在工程勘察中,要根据工程建设的具体要求来开展水文地质工作,不仅要详细了解工程建筑设计资料,充分了解建筑物的构造类型,而且要特别搞清楚建筑物基础、地下室等地下结构、构筑物的埋藏深度和规模,尽早发现水文地质条件的不利因素,根据工程设计在工程勘察任务中明确水文地质工作要求。水文地质工作的每项调查、测量和试验,及其成果参数均应有的放矢,服务于工程建设,这样才能同时提高工程勘察与工程建设的质量。 3水文地质工作必须严格依照规范进行 如今水文地质工程技术的发展突飞猛进,已经有成熟的水文地质技术规范和标准以供工作中执行,工程技术人员应该熟习相关规范和标准,在工程勘察中严格按规范要求开展水文地质工作,准确完满地完成工程勘察水文地质工作任务。 4准确进行现场水文地质调查和测量、试验 工程勘察水文地质工作,需现场进行水文地质调查和测量、试验。工作中应该采用精确计量工具,准确测出场地地下水数据,并在水文地质试验中准确采集、记录数据,为下一步进行水文地质参数计算打下基础。 5选择合适的计算模型与公式进行水文地质参数计算 在工程勘察水文地质工作中,除了对地下水情况实地调查、测量外,很多水文地质参数需通过试验后计算求得,应根据现场地下水及含水层类型、试验装置情况等条件来选择合适的计算模型与计算公式,通过正确计算所得的参数可在工程建设地下水防治设计中发挥很大的作用。 四总结 综上所述,水文地质工作在工程勘察是不可或缺的,在工程建设中所起的作用是非常重要的。对于水文地质条件来讲,其影响工程建设的因素不仅包括自然因素,同时也包含人为因素,因此在工程勘察的过程中,必须充分重视水文地质工作,对影响工程建设的条件和因素进行调查分析,保证水文地质工作成果的实效性,以此提高工程勘察及工程建设的质量。 作者:杨志明 单位:深圳市岩土综合勘察设计有限公司 地质工程勘察论文:铁路隧道工程勘察地质环境论文 1关于隧道工程地质的勘察方式 为了准确掌握隧道区工程地质特点、水文地质环境、不良地质情况,对围岩状况进行级别分段,为隧道工程的建设与设计提供科学的工程地质资料与合理有效的处理方案,地质勘察基于遥感判释运用了隧道工程地质调绘、地质钻探、高密度电物探法、地震勘探与钻孔超声波检测、抽水与压水试验、瓦斯检测等多种方式予以综合勘察。 1.1隧道工程地质调绘地质调绘的方法主要包括追索法与路线穿越法,对工程整个地质单元与隧道区两部分控制地质体与不良地质。与以往的方法进行比较,打破了调绘范围的限制,让调绘内容更细致、更准确。通过调绘方式,能够查明岩堆、危岩、软土、瓦斯、地下水等不良地质的分布情况,尤其是在隧道中部发育的岩溶管道水水流方向。隧道工程的地质调绘为下一步工作的实施奠定了坚实的基础。 1.2地质钻探由于隧道区域地层与岩性变化的多样性,进行地质钻探时需要布置多个钻孔,加大钻孔分布范围。钻探方式主要是采用金刚石或合金钻进,一部分煤系地层地带的岩石粉碎,采用的是无水反循环钻进工艺。钻孔的深度除有特殊要求的钻孔外,都应当深入隧道设计标高2m~3m以下。钻进岩芯采取率要求破碎岩层与强风化层不小于50%;完整基岩不小于80%;覆盖层不小于50%。钻探钻进过程中,仔细测定地下水位,并及时记录,记录内容包括岩土分层、地下水位、钻进速率、水的颜色等。利用详细与具有代表性的钻探方式,隧道洞室围岩的岩性与整体情况能够直观显示;利用钻孔实施抽水、钻孔声波测试、压水测试、煤层瓦斯检测等一系列工作,以定性与定量两方面为隧道围岩的分段与分级带来有效的地质依据。 1.3高密度电物探法若存在钻探方式难以查证的地质,则能采用高密度电物探法,物探仪器为拥有我国先进水平的重庆奔腾数控技术研究所研究的WGMD-1型高度探测系统,方法是用α排列方式予以高密度数据采集,采用国际水平的Surfer软件与RES2DINV软件进行二维电阻率成像反演。能够准确判断地质情况,改善隧道工程施工的危险性,降低严重社会问题的发生率,有时还能避免路线更改,从而节约建设项目的投资资本。 1.4地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速因其隧道区域地层岩性多样化,地表风化程度严重,钻探取芯能力弱,岩芯大多为碎块、砂状以及块状。地质人员大都是通过人为因素来判断岩石风化程度,很少客观判断岩体基本质量,未能科学划分隧道围岩类型。因而,地震勘探与钻孔超声波测井以及探测岩石波速技术逐渐被应用。地震勘探仪器采用的主要方式为折射波法,通过定性划分结合定量指标的整体分析,确定了岩石风化情况与隧道围岩类型,该方式更为合理,更具创新特色。 1.5抽水与压水检验方式若隧道区域属于条带状岩层组成的山岭,其水文地质单元更加复杂,含有较多含水单元与隔水层,其透水性与含水单元具有较大差异。为了能检验出准确的洞身段各岩石的裂隙性与透水性,准确预判隧道涌水量,于钻孔施工结束后分别实施抽水与压水试验。抽水及压水试验使用的是自制提桶与专业高扬程空气压缩机抽水与压水设施,其中提桶抽水试验应用于地下水位浅的地段,空气压缩机抽水和压水设施应用于地下水位深或不存在地下水的岩层内。并且还对一些钻孔实行了将抽水与压水相整合的试验,以便同单一试验进行对比。 1.6瓦斯检验对专门施工的ZK11钻孔,采用一套煤管、一套瓦斯解吸仪、两个取样瓦斯灌予以瓦斯检验,其具体方法为:在钻孔钻遇煤层后,下采煤管采煤同时迅速装灌后封闭,5min内进行解吸,获得现场瓦斯解吸量,最后采用图解法算出瓦斯耗损量,二者相加即为煤层瓦斯逸出量。该方式简易可行,结果接近实际情况,具有相对开拓性。 2关于工程地质环境对隧道工程的影响 在建设长隧道、深埋隧道以及大隧道过程中,会遇到各种各样的地质环境问题,不仅会对工程工期与造价造成影响,还会给隧道的施工与运行带来安全隐患。下述对影响隧道工程的几种地质环境作了探讨。 2.1软土地基在湖相与滨海相等古地质环境中,软土大都沉积在相对停滞与相对运动迟缓的水环境内,此类沉积软土颗粒细软、土质软弱、孔隙度大、含水量高、容易形成蠕变、凝聚力小几乎可以被忽略。在这种地质条件上建设隧道,必须考虑工程的地质问题。 1)该地质土性较软,受到隧道重负荷时容易发生沉陷,从而厚度发生改变,形成不均匀沉陷,导致隧道内衬砌等结构发生形变; 2)隧道结构会受软土蠕变的影响,及时进行支护与衬砌有重要作用; 3)软土一般存在于地下还原环境中,微生物作用容易形成甲烷气体,聚积在软土层孔隙内,隧道挖进时工作人员可能会受甲烷气体的危害,若遇到火源还可能引起爆炸。建设隧道时,对于软土地基,长度不长的隧道应采用盾构穿越更为简易;然而长度过长的隧道,因其软土的蠕变特点,会形成超量切削,导致在隧道盾构掘进的前端会出现蠕变凹槽,如果软土层厚度不够,容易使得上方活河水与海水大量潜入隧道。因此,在海域上存在众多沉积软土地带时,借助盾构穿越软土层,必须充分重视所存在的安全隐患。 2.2砂卵石层地基在多样化地质条件如平原、河流、滨海、盆地中,会存在不同成因的砂卵石沉积层。各地砂卵石层的结构由于沉积时受到古地质地理环境的影响,各结构间存在差异。砂卵石层的沉积韵律和颗粒级配受到沉积时水动力条件的影响。砂卵石层危害隧道工程的几个方面主要是: 1)因为隧道施工排水,使得周边砂层的机械塌陷与管涌; 2)砂层涌入会引发丰富地下水; 3)砂层地质结构的不同,形成不规则沉陷,为隧道带来安全隐患; 4)砂层内夹杂的大块卵石,影响盾构施工,严重时会卡住刀片。采用沉管法在湍急河流的砂卵石层中建设隧道,容易使沉管下砂层形成冲刷,损害沉管隧道。 在厚砂层上建设隧道时,要注重下述几点: 1)抽水起始水位降低引发地面沉降、冲刷、潜蚀; 2)进行大量抽水后,水位降低迟缓,产生压力水头,极易使得下方的大量砂层溃入; 3)下方存在相对隔水层时,因为上方隧道抽水降低水压,下方高压水汇合;4)透水层凸起,形成众多越流向上补给,影响隧道运行。 2.3碳酸盐岩地层在分布有可溶碳酸盐地层地区,受到不同程度的喀斯特化作用,作用结果为在地表上形成奇特山峰,地下形成多个洞穴与通道。活跃在洞穴和通道中的喀斯特水包括孔隙水与裂隙水等,存在不同的特点。喀斯特水有五个对立统一的特点,具体包括: 1)独存与半独存的管道水流和拥有统一水力相关的地下水力面与扩散流同时存在; 2)不含水岩体与含水岩体同时存在; 3)非承压水流同承压水流之间互相变换; 4)层流运动和紊流运动同时存在; 5)非均质含水性和均质含水性复杂变化。在喀斯特化地层中,具有相当明显的三相流,即是气体、固体、液体三相物质混合形成的三相流。三相流具备一个重要特性,泥砂等固体流与水等液体流是不能被压缩的,而气体能被压缩,受压气体还会发生多种变化。 3结语 区域地质断裂与大型滑坡体等区域地质条件严重影响铁路线路的安全。本文通过采用地质勘察方法对隧道区域的地质环境予以全面系统的深入分析研究,监测隧道结构收敛变形情况,对隧道工程进行稳定性分析。通过研究隧道区域地质构造环境、围岩介质环境,得出了隧道山体开裂原因与围岩稳定性研究结论,希望能为复杂地质条件的铁路隧道工程地质勘察提供一些参考依据。 作者:张志远单位:山西省地勘局二一四地质队 地质工程勘察论文:地质工程勘察作用下的工程设计论文 1地质工程勘察工作中存在的问题 随着科学技术的发展,地质工程勘察技术也在不断的进步,但是与国外的一些先进的技术相比,还是存在一定的问题的,具体表现在以下几个方面。第一,地质工程勘察工作的人员没有对自己的工作足够的重视,在撰写地质勘察报告的时候,只是以之前的数据为参考,而不是对参考资料进行详细的分析,这样就导致勘察报告涉及的技术参数不是很准确,从而影响工程的设计和施工。第二,地质勘察人员只是重视报告的理论性和专业性,而忽略了实用性,这就使得工程设计人员在阅读报告的时候产生的巨大的难度,影响了设计的结果,而且地质勘察人员与设计人员之间缺乏必要的沟通,这就增加了工程的成本,也为企业造成了一定的损失。第三,地质勘察工作前期的资金投入不足,而地质勘察工作是具有一定的周期的,等到报告的时间截止了,才匆忙提交报告,这就影响了地质勘察报告的可靠性,为后期工作增加了不必要的麻烦,同时也导致工程存在了安全隐患。第四,地质工程勘察的管理比较混乱,这样就直接影响了地质勘察工作的质量。在整个地质勘察工作中,技术管理工作也做的不到位,使得形成的报告非常不规范,一些工作人员的缺乏必要的专业知识,面对重大的工程时,不能够及时的处理相关的问题,直接降低了勘察报告的质量,从而影响了整个工程的设计与施工。第五,地质勘察人员在工作中缺乏创新意识,不能够根据勘察的具体地质条件,采取不同的措施,不能够充分考虑实际的情况,导致勘察报告质量降低。第六,很多地质勘察人员在工作中不能够按照相关的规范进行,使得勘察的结果具有很大的误差,大幅度的降低了勘察的精度,而这些误差没有被及时的发现,从而直接影响了工程的设计和施工,很有可能造成重大安全隐患,对工作人员的生命财产产生巨大的威胁。第七,地质勘察人员缺乏标准意识,在工作中不重视文字的校对,不能够规范的进行数据的表达以及公式的使用,在数据单位、计量单位、符号、专业术语等方面也不够规范,这些直接降低了勘察报告的质量,从而影响了工程的设计和施工。 2提高地质工程勘察工作质量的措施 针对以上总结的地质勘查工作中存在的问题,提出了提高地质勘察工作质量的基本措施,主要体现在以下几个方面。首先,要不断的规范地质勘察工作的相关规程,在进行地质勘察工作时严格按照规程执行,所有的工程项目在进行设计和施工前必须要严格的地质勘察工作,如果在进行地质勘察工作的时候,不能按照规程执行,将会直接影响到工程设计和施工的质量,从而为整个工程造成安全隐患。另外,为了规范地质勘察工作的行为,要建立相关的行业规范,这样才能保证地质勘查工作按照规范执行,从而保证工程设计和施工的质量。政府相关部门要建立与完善地质勘察方面的法律、法规,对地质勘察以及工程设计与施工的整个过程进行严格的监督与检查。此外,要对工程项目采取全程监理的原则,做好工程项目的事前预防、事中控制以及事后的监督评价。这样就能够使得地质勘察工作逐渐趋于规范化,提高其工作的质量,进而提高工程设计与施工的质量。其次,在进行地质勘察工作时,要尽量使用一些高新测试技术,这样得到的数据信息就比较真实,然后对这些数据信息进行详细的分析,并与调查得到的资料进行对比,这样就能够确保工程设计中参数的可靠性,进而保证了工程设计与施工的质量。再次,要对地质勘察的工作人员进行综合的培训,以提高他们的综合素质,从而保证地质勘察工作的质量。在勘察工作单位的内部实施轮换岗位的制度,这样就能加强各个专业之间的沟通与交流,并通过座谈会或者讲座的方式,拓展勘察人员的知识面,提高他们的综合素质。另外,要规范管理地质勘察工作人员的行为,逐渐培养他们标准化的意识,让每一个工作人员都严格按照相关的规范进行工作,并对他们的工作开展绩效考评,以提高他们工作的积极性。此外,还要培养地质勘察人员的安全意识,以保证地质勘察工作的防护工作做的到位,从而提高地质勘察工作的安全性。 3总结 综上所述,想要保证工程设计和施工的质量,首先要做好地质勘察工作,通过详细的地质勘察工作,可以获取工程所需的各项参数,从而保证了工程设计的准确性,并为工程施工提供了一定的参考。因此,要不断完善地质勘察工作的规范,严格按照规范执行,以提高工程设计与施工的质量。 作者:杨虎 邱洪亮 杜祥波 单位:四川省川建勘察设计院 地质工程勘察论文:地质工程勘察在工程设计的重要性 摘要:工程地质勘察是为查明工程建筑中的地质因素而进行的地质调查研究工作,为工程建设的规划、设计以及施工提供必要的依据和参数。因此,工程地质勘察质量也在一定程度上对工程整体都起着至关重要的作用,同时也决定了一项工程是否能够顺利的去建设。本文主要对地质工程勘察在工程设计和施工中的重要性进行简要的分析。 关键词:地质工程勘察;工程设计施工 引言 我国经济水平和技术水平不断提高,对我国的建筑业的发展起到了一定程度上的促进作用,但与此同时,人们对工程建设的质量的要求也随之而逐渐增高。工程设计和施工的主要组成部分就是地质工程勘察,因此,地质工程勘察在一项工程施工的时候在一定程度上起着非常重要的促进作用。地质工程勘察工作对工程设计和施工而言,为一项工程的施工的技术支持提供了一定的帮助,同时,其工作的完美性在一定程度上直接决定了一项工程是否达到了合理性的要求。而目前我国的地质工程勘察工作仍旧留有些许不足或者问题的地方,因此,我们需要针对这些问题去对我国的地质工程勘察技术进行不断的调整、改进,从而在一定程度上给予工程设计以及施工的发展速度提供更完美的保障性,进而在一定程度上促进我国综合国力的发展。 1.目前地质工程勘察工作中存在的问题 随着我国经济的快速发展、科学技术的进步,地质工程勘查技术也随之在不断地发展、进步,然而与一些国外相比较更为先进的技术而言,我国的地质工程勘察技术在相对程度上依旧存在一些问题。 1.1地质工程勘察的工作、设计人员在一定程度上对自己的工作并没有较高的重视意识。地质工程勘察的设计人员进行设计工作为工程建设提供准确的数据依据是工程建设中进行地质工程勘察的主要目的,准确的数据在相对程度上可以更加完美的保证设计方案的可操作性、可实现性。但是相对较多的地质工程勘察工作人员在撰写地质勘查报告时,并没有去详细的分析参考资料,往往都只是参考之前的数据,这样的做法往往会导致地质勘查报告之内所涉及的各类技术参数在很大程度上不具备准确性,同时地质工程勘察的工作人员在实际设计工作过程中,由于在一定程度上受传统设计理念的影响比较严重,进而导致地质调查报告在很大程度上不具备足够的重要性,从而导致设计师提供的数据分析不准确,进而导致设计施工方案不具备足够的合理性,在很大程度上影响项目施工的顺利性。 1.2地质工程勘察的设计人员与地质勘测的工作人员之间的缺乏必要的沟通。设计人员与勘察的工作人员缺乏沟通便会导致设计人员不能最大限度的完美的利用地质调查报告,而相反调查人员也不能按照设计师的需要去进行调查,双方人员不能够完美的配合,在很大程度上便会导致人力、物质资源以及财务资源的浪费,同时也会导致地质勘察工作的作用在很大程度上不能够完全的显示出来。而且,地质勘查人员只是对报告的理论性以及专业性加以重视,并没有考虑报告的实用性,便会导致设计人员在依据地质勘察报告去做设计的时候在相对程度上会产生较大的难度,进而会导致最终的设计成果在很大程度上受到严重的影响,对企业造成一定的损失。 1.3地质勘查的人员在工作中缺乏足够的创新意识以及标准意识。在地质勘查工作中不能够做到随机应变,在很大程度上不能根据工程所建设区域其所不同的地质条件去选择与之相匹配的应对措施,同时在某种程度上不能够充分的考虑到工程所建设区域实际的情况,进而导致地质工程勘察报告不具备相对程度上较高的质量。而且,很多地质勘查人员在工作中对文字的校对没有足够的重视意识,在很多时候不能够更规范的对数据进行表达,同时不能正确的对公式进行使用,从而便会导致数据单位、计量单位、符号以及专业术语等不能够做到规范,进而导致勘察报告的质量降低,影响了工程项目的设计以及施工。 2.地质工程勘察对工程设计以及施工的重要性 地质工程勘察对工程设计以及施工在一定程度上起到促进意义。在每个工程项目施工、建设的前期,相对程度上良好的地质工程勘察工作可以在一定程度上保证整个工程项目开展、建设的顺利性。如果前期工作没有做好,那么将会对后期的施工质量造成严重的影响。地质工程勘查工作主要是对水文条件、土质状况、地形地貌以及地质条件等各项条件进行详细的调查、分析,从而得到综合的、科学的、有效的数据信息,进而对整个工程项目中相对出现可能性较高的问题进行更加综合的分析,同时制定出相对程度上更加具备完美性、可行性的工程设计方案,更好的保证施工的安全性以及顺利性,进而保证工程具有较高的质量。地质工程的勘察工作主要包括以下几方面的内容:首先,对勘察区域的地形地貌资料、水文资料、地质条件资料、遥感图片资料以及地震记载的资料等各项资料进行详细的收集;其次,完成工程所建设区域的测绘工作并且进行详细的地质水文调查;第三,工程地质勘探见工程地质测绘、勘探;然后对相关的因素进行测试并且得出综合的测试结果,最后整理成地质勘察报告。 3.总结 地质工程勘察是工程设计和施工中不可或缺的环节,地质工程勘察作为一个工程建设所必不可少的前提,因此,地质工程勘察的质量在很大程度上会对工程整体的质量造成严重的影响,如果想要保证地质勘查工程设计、施工的质量,那么地质工程勘察的工作人员首先要做的便是保证其自身工作的质量,其次通过更加详细的地质工程勘察工作进而去获得工程所需的各项技术参数,从而去保证工程设计的准确性以及施工的安全性、顺利性。因此,在地质工程勘察工作中,要严格的遵循各类规范,进而提高工程设计与施工的质量。 作者:丁建丽 单位:河北省煤田地质勘查院 地质工程勘察论文:地质工程勘察在工程设计的作用 摘要:地质工程勘察是判断工程设计是否可行的有效手段,地质工程勘察的有序开展是合理控制施工进程的基本方法。因此,这里就地质工程勘察在工程设计中的作用进行简要分析,以促进地质工程勘察的有效开展。 关键词:地质工程勘察;工程设计;工程施工 引言 地质工程勘察作为工程设计的关键,发挥着不可忽视的积极作用。地质工程勘察在工程设计中的有效开展,能够提高工程设计的合理性,为建筑施工提供重要参考依据。现今我国地质工程勘察还存在很多不足之处,在一定程度上也影响了工程设计和施工的有序进行。因此,地质工程勘察水平的提升可以有效提升建筑工程整体质量。 1地质工程勘察在工程设计中的作用 1.1选址勘察在工程设计中的作用 地质工程勘察的选址勘察在大型建筑工程中发挥着重要作用。选址勘察可以判断拟建场地的实际地址条件与建筑工程项目施工用地的条件是否符合,并通过水文特征、地址结构等拟建场地自然物理条件对技术经济和工程地质进行全方位的评估。选址勘察有序、高效的开展,可以使建筑工程项目的施工过程、施工速度和安全性得以提升,避免恶劣地质条件对建筑施工造成影响。 1.2初步勘察在工程设计中的应用 地质工程勘察的初步勘察是对地质报告已经选定的建设场地进行详细勘察。初步勘察主要是对建筑项目类型、施工规模、基础形式、建筑高度等地质因素进行的全面性勘察。初步勘察目的是为了有效避免所选建设场地的地质因素对建筑工程施工造成较大影响,并为建筑工程的总体平面布局和建筑地基基础的设计方案提供参考依据[1]。初步勘察还能有效发现建筑选定用地存在的不良地质,并对不良地质进行分析,从而科学合理地制订工程防治方案。 1.3详细勘察在工程设计中的作用 地质工程勘察的详细勘察能够为施工图纸设计提供更全面准确的数据资料。详细勘察能够准确获取工程设计所需各项技术的具体参数,为工程项目的工程设计和施工中的地基加固、基础设计等方面提供有利的数据参考依据,科学,合理设定不良地质防治方案。详细勘察水平的高低直接影响建筑工程项目设计的合理性以及工程施工的安全性。 2如何发挥地质工程勘察作用 2.1规范地质勘察市场行为 规范地质勘察市场行为首先需要对地质工程勘察的具体工作进行规范,使地质勘察人员按照具体操作规范进行勘察。可见,工程设计和施工有效开展的前提均是地质勘察工作。只有将地质工程勘察的每一环节认真落实,才能使工程设计和施工得到安全保障,有效避免因工程设计不合理或者施工过程中出现失误,造成工程项目存在安全隐患,给生命财产带来巨大的威胁。地质工程勘察规范化的基础是地质工程勘察行业规范的建立,因此,想要使地质工程勘察严格按照规范流程进行,就需要政府相关部门根据地质工程勘察的实际情况,针对性地出台相应的法律法规,从而保证工程整体质量达到相应标准。 2.2引进高新地质工程勘察技术 地质勘察单位要积极引进国内外先进的地质勘察技术,使地质工程勘察过程中获取的信息更加全面、准确,信息分析更加详细、深入,为工程设计和施工提供数据参考依据。勘察单位在引进高新技术的同时,严格按照技术操作流程进行各项勘察工作,勘察工作具有周期性,勘察单位想要在短时间内提供给施工单位一份全面性、可靠度高的勘察报告是很难完成的,所以在施工过程中很容易因为勘察报告缺乏准确性和可靠性,导致施工后期需要进行大幅度改动。 2.3提高地质工程勘察人员的综合素质 地质勘察单位通过实施内部轮换岗位制,能够提升地质勘查人员对勘察工作的重视程度,使设计人员真正有效利用勘察报告,而非把其当成一份参考资料。内部轮换岗位制度也可使地质勘察人员了解设计人员对于勘察报告的实际需求,使地质设计人员、地质勘察人员进行良性沟通,使地质勘察人员的勘察报告有助于设计人员有效阅读,从而有效控制工程施工成本。地质勘察单位也应定期组织地质勘察专业的相关活动,例如邀请地质勘察专家进行地质勘察专业讲解,拓展地质勘察人员视野,提升地质勘察人员的综合素质。也需对地质勘察人员勘察行为进行规范,使地质勘察人员形成标准化意识,严格按照勘察规范进行实际勘察工作,促进地质勘察工作高效开展。地质工程勘察单位要对地质勘察人员的工作绩效进行科学、合理的考评,充分调动地质勘察人员工作积极性,培养地质勘察人员的安全意识,使地质勘察人员在开展各项勘察工作时,能够做好相关的防护工作,保证人身安全。 3结语 地质工程勘察有效落实,能为建筑工程设计环节提供参考依据,保证建筑工程施工过程中的每个环节都能有序开展,避免因地势环境因素造成施工受阻。地质勘察能够提供详细的地质环境参数,使工程项目设计人员的设计图纸更加精准,从而为工程各项施工环节的有效开展提供最大保障。在实际勘察中,应该有效落实各项勘察工作的具体规范,促进地质工程勘察的有序开展。 作者:陈辉 单位:福建岩土工程勘察研究院 地质工程勘察论文:工程勘察水文地质工作问题及对策 【摘要】本文针对工程勘察水文地质工作中常见的问题进行研究,提出相应的解决策略,希望能够促进我国工程勘察工作的不断发展,为我国建筑行业的持续发展提供动力。 【关键词】工程勘察;水文地质;评价内容;问题;应对策略 1前言 由于现阶段对于工程勘察工作大多要求在短时间内完成,这就造成了在工程勘察中往往忽视了水文地质勘察,这是一项极大的隐患。由于水文地质勘察与工程地质勘察同样重要,并且由于两者相互的影响,对于基础工程的使用以及耐久等具有较强影响,但是在实际的工作过程中,由于工作人员的忽略,很少将水文参数等进行勘察,或者都是进行象征性的工作。由于水文地质条件非常特殊,因此如果不能在勘察过程中予以足够的重视,就会导致基础设计中忽略这部分问题,最终导致建筑基础在地下水等的作用下,对建筑的使用产生极为不利的影响。建设工程项目的设计工作都需要进行大量的观测、勘察以及试验,来掌握施工区地下水的形成、运动特征以及水质水量变化规律等信息,以便于进行利用或者排除地下水工作的开展。但是在实际的工程勘察中,我们往往将水文地质勘察工作视为象征性的工作,因而导致了大量由于地下水而导致的各种岩土工程危害问题,使勘察和设计工作处于非常不利的地位。 2水文地质评价的主要内容 (1)对地下水与建筑物和岩土体的作用和影响进行重点评价,并对其影响趋势进行预测,提出相应的控制措施; (2)根据建筑物地基基础类型的不同,查明相关的水文地质问题,提供需要的水文地质资料,以便于下一步工作的开展; (3)在查明地下水的天然状态以及其在天然条件下影响的基础上,对人为工程活动对地下水的变化影响等情况进行预测; (4)从工程角度按照地下水对工程的影响情况不同,分别对下列问题进行准确的评价: (5)对于那些以膨胀土、强风化岩、软质岩石以及残积土等岩土体作为基础持力层的建筑应着重评价地下水活动对基础持力层可能产生的涨缩、崩解以及软化等影响作用。 (6)在地基基础压缩层范围内存在粉土、粉细砂等情况时,应对其可能产生的管涌、流沙以及潜蚀情况进行预测。 3工程勘察试问地质工作存在的主要问题 3.1水文地质情况的分析不彻底 由于水文地质情况具有一定的特殊性,因此我们必须在工程勘察阶段就掌握详细的水文地质特性,以及其他如富水性、透水性等水理性能参数,此外还要对地下水的运动规律及时进行掌握,严格按照工程设计要求进行水文地质试验。如果工程勘察结果与实际的水文地质条件不一致,会给整个工程的设计和施工带来极大的还出,给建筑造成极大的安全隐患。 3.2工作内容粗浅 在工程勘察水文地质工作中,很多工作人员没有充分意识到重要性,并未按照工程建设设计要求来进行水温地质条件的勘察,不仅采用了错误的工作方法,进行的水文地质工作量也小,就造成了水文地质调查情况不准确,导致后期无法对其进行正确评价。 3.3缺乏足够认识 由于工程勘察水文地质工作具有极高的复杂性和技术型,起到了非常重要的作用,但是现阶段大多人都未对其予以足够的重视,这就导致了很多勘察工作过分重视岩土工程条件方面的勘察,而忽略了水文地质条件的勘察,仅仅是应付了事的检查根本无法彻底勘察出水文地质条件,没有意识到水文地质工作所起到的重要作用。 4工程勘察水文地质工作常见的问题的应对措施 4.1明确工程勘察水温地质工作的主要内容 应对下列几方面水文地质勘察内容进行明确,具体为:(1)地貌形态、地貌成因以及地貌各单元之间的关系;(2)地形、地貌、地下水情况以及含水层分布情况;(3)地质构造中的泉井、褶皱以及断层。 4.2选择恰当的勘察方法 现阶段共有五种水文地质的勘察方法,分别是监测法、实验法、测绘法、物探法以及钻探法,勘察人员应根据水文地质情况的不同,合理进行选择。 4.2.1监测法 监测法主要是通过使用先进的检测仪器来实现对地表水、地下水的动态监测,并通过反馈的水质、水文、水位以及水量等数据,来完善水文地质勘探的信息。 4.2.2实验法 实验法包括两个方面,分别是室外试验和室内试验,其中室外试验主要包括:流向测定、流速测定、弥散试验、连通试验、压水试验、渗水试验、注水试验、放水试验以及抽水试验等;而室内试验则主要包括对地下水文条件的模拟、分析以及测定,以及对岩石力学性质、岩石侵蚀机理以及岩石含水层颗粒成分的分析和鉴定等内容。 4.2.3测绘法 测绘法是指按照一定比例尺要求,对水文地质现象进行观察测量与描述,形成地址测绘图件,并总结出地下水的形成与运动规律。水文地质测绘是一种最基础的水文地质勘察方法,同时也是全部水文地质工作的基础。 4.2.4钻探法 钻探法基于物探法和测绘法的基础上实施的,主要目的是探测含水层的水量、水质、层次、构造、水文、厚度以及岩性等参数。大多情况下使用钻探法,可以采取以探测法为主,探采结合的方式。 4.3加强学习工程勘察方面的相关规范 随着水文地质工程勘察工作的大规模开展,相关部门于近年来下发了一系列的标准规范,以指导勘察工作的顺利进行。虽然现有人员具有足够的实际工作经验,但是对于标准规范掌握的情况却不是很理想。因此我们应加大这方面的学习力度,要通过理论与实践结合的方法完成水文地质的勘察工作。 4.4加强对地下水的调查工作 工程勘察水文地质工作的核心就是调查地下水状态。因此,我们应先明确调查目的,设定合理的调查标准,其次是明确地下水类型水位变化规律、确定地下水位、地下水腐蚀性以及地下水位升降幅度等。 5结论 总之,为了保证工程勘察水文地质工作的准确性,我们一定要对其常见的问题进行解决,并通过明确工程勘察水温地质工作的主要内容、选择恰当的勘察方法以及完善水文地质勘察评价体系的方式,保证水文地质勘察的质量,保证工程的安全、顺利进行的同时,也要保证建筑日后的使用安全性。 作者:余鹏飞 单位:江西省地矿局赣西北大队 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质问题解析 1水文地质的评价内容 在水文地质条件复杂的地区开展岩土工程工作,如果没有对水文条件有充分的了解,很容易出现由地下水导致的基础下沉或者建筑物开裂的现象,不仅严重影响了建筑物的正常使用寿命,造成重大经济损失,也会给建筑物的使用者带来安全隐患。为了提高水文地质勘察工作的质量,从而保证岩土工程的效益,总结以往的经验和教训,水文地质的评价内容应该包括以下几个方面: 1)了解地下水可能对岩土体和建筑物造成的不良影响,预测地下水的危害,预先制定科学的应对措施。 2)不同的建筑物对桩基础有不同的要求,在工程勘察之前了解建筑的桩基础的要求,从而针对性地探究水文地质问题对建筑可能造成的影响。 3)不仅要考虑到正常情况下地下水文情况,还要考虑到地下水文情况突然发生变化时的应对措施。 4)应从工程角度,按地下水对工程的作用与影响,提出不同条件下应当着重评价的地质问题,如:a.了解当地地下水文情况对地下桩基础混凝土的腐蚀性,必要时采取相应的抗腐蚀措施。b.软质岩石、强风化岩、残积土、膨胀土等岩土体受地下水文情况的变化较大,在这样的岩土体上进行岩土工程建设时,应该充分考虑到土质在受水文情况的影响下可能产生的软化、崩解、胀缩等现象。c.在地基基础压缩层范围内存在松散、饱和的粉细砂、粉土时,应预测产生潜蚀、流砂、管涌的可能性。d.当基础下部存在承压含水层,应对基坑开挖后承压水冲毁基坑底板的可能性进行计算和评价。e.在地下水位以下开挖基坑,应进行渗透性和富水性试验,并评价由于人工降水引起土体沉降、边坡失稳进而影响周围建筑物稳定性的可能性。 5)深入了解一段时间内的地下水位变化情况,考虑到地下水位的变化会对岩土体的稳定性造成不良影响,岩土工程在设计之前需要了解选址区域地下水位的变化情况,包括近几年来最高地下水位、最低地下水位、地下水补给排泄条件、地下水与地表水的补给关系、水位变化的趋势,由此确保地下水位不会频繁变化以及上层岩土体的稳定性。 2水文地质问题的危害分析 水文地质情况是岩土工程最大的不确定因素之一,极易给岩土工程带来不利影响。同时考虑到水文地质情况极易受到外界环境的变化,地下水动水压的变化、地下水位升降的变化以及地下水位频繁升降都会对岩土工程带来不利影响,需要提前制定好应对措施,降低这些不利情况带来的经济损失,消除安全隐患。 2.1地下水动水压引起的危害 自然情况下地下水动水压是保持在平衡状态的,此时不会给地面上的岩土工程带来任何的问题。但是一旦地下水动水压的平衡状态被打破,岩土工程的安全就得不到保障。影响地下水文情况的因素有很多,如地表压力的变化、降水量的变化、人为大量抽取地下水等。受到地壳变动或者其他因素的影响,一旦地下水压突然增大,地下水的应力可能超过上层岩土体的强度,在上层岩土体不稳定的情况下,极有可能造成管涌、基坑突涌、流砂等灾害。而这些灾害的发生对于岩土体上的岩土建筑来说基本上是毁灭性的,因此在设计勘察和施工的过程中要时刻关注地下水水压的变化,确保岩土工程的稳定性。 2.2地下水位升降变化引起的危害 人为大量抽取地下水、降雨量急剧下降等因素会导致地下水位的升降变化,而这种变化通常对于岩土工程的影响是负面的,因为会影响岩土工程地基的稳定性。地下水水位的下降会使得上层岩土体得不到足够的支撑,如果岩土体的强度不够,土质较为疏松,岩土体上的建筑工程就会出现下沉、塌陷的现象,带来了安全隐患。而如果地下水水位持续上升,岩土体在水的浸泡下可能会发生软化、崩解、胀缩等现象,水位上升过快时还会导致流沙或者管涌等地质灾害的发生。在设计岩土工程时,要充分考虑到地下水位可能发生的变化,尽量选择岩土体更为稳定的区域施工,从而避免地下水位上升或者下降对岩土工程带来的不良影响。 2.3地下水位频繁升降引起的危害 对于岩土工程来讲,地下水位的频繁升降引起的危害更大,也更需要加以重视。水位在频繁上升和下降时,容易导致岩土发生不均匀的收缩膨胀,上层岩土体的稳定性会逐渐降低,最终肯定是会影响到地面上建筑物的稳定性的。同时由于地下水位的频繁升降,上层岩土体中铝、铁等金属元素以离子形式进入水体之中,土壤由板结变为疏松,整体的承载能力也削弱了,这样整个岩土体上的建筑工程的稳定性也得不到保障。考虑到地下水位频繁升降引起的危害远远大于其他地下水文情况的变化,在岩土工程选址时要尽量远离地下水位不稳定的地区,这样才能促进建筑物使用寿命的提高。 3岩土工程中勘察水文地质问题的要求 考虑到岩土工程中勘察水文地质工作的质量如果得不到保证,其后果是具有毁灭性的,因而岩土工程中勘察水文地质问题需要了解相关水文地质条件和水文地质问题的评价内容。水文地质条件资料的收集不仅仅要依靠已有的资料,还需要实地进行勘测,确保数据的科学有效性,需要勘测的内容主要有降水量、地下水位日常变化规律、蒸发量等,另外还需要考虑地下含水层的深度和厚度,地下水的流动方向、类型、水位变化等。这些因素都会直接影响地下水上层的岩土体的稳定性,因而需要予以足够的重视。另一方面就是要熟悉水文地质问题的评价内容,了解各种可能对岩土工程带来影响的地下水文条件变动的因素,对水文地质条件对建筑物的影响进行科学的评价,收集一切施工地质下的水文条件变动数据,对水文条件可能带来的不良后果进行预测并且制定针对性的预防和解决措施,只有充分重视岩土工程施工之前的地质水文勘察工作,对勘察工作的内容和要求有清醒的认识,勘察工作的质量才能够得到有效的保证。 4结语 我国经济的发展使得我国各种基础设施建设项目不断增加,每年都会新增大量的建筑面积,但是岩土工程开展之前的地质水文勘察工作却大多流于形式,这就为建筑工程的安全和稳定埋下了巨大的隐患,所以,为了延长岩土工程的使用寿命并提高经济效益,需要在施工之前对地下的水文地质情况做深入了解,分析地下水文地质情况可能对岩土工程带来的不利影响,并且要积极制定防治措施,以便于将地下水文地质可能对建筑物造成的不良影响降到最低,从而创造更大的经济价值和社会效益。 作者:乔旭俊 单位:山西省地质勘察局二一二地质队 地质工程勘察论文:岩土工程勘察中水文地质勘查的地位及内容研究 摘 要: 水文地质勘查是岩石工程建设项目的必要环节,特别在岩土工程勘察中,水文地质的指标参数直接关系到岩土工程的施工质量。本文着重分析水文地质勘查在岩土工程勘察的重要地位,分析其在建筑工程的重要意义,并阐述水文地质勘查的具体勘察内容。 关键词: 岩土工程勘察; 水文地质勘查; 岩土; 地下水 岩土工程勘察范围之广,不仅包括岩土本身的物质勘察,还包括水文地质的勘察。岩土工程勘察在建筑领域发挥着重要的指导作用,而水文地质勘查在岩土工程勘察中扮演着重要的角色。实际现场施工表明,水文地质的因素制约着岩土工程的质量。运用先进的水文地质勘查技术,做好水文地质的勘察评估,对勘察结果进行客观分析研究,判断岩土工程的地质水文条件,对岩土工程的顶层设计和基层施工有着重要参考意义,是岩土工程的理论依据,成为建筑行业迅速发展原动力。有鉴于此,本文将基于笔者研究及工作实践经验,重点对岩土程勘察中水文地质勘查的地位及内容谈一谈自己的认识,以供广大同行参考。 1. 水文地质勘查的概念 水文地质勘查是岩土工程勘察的重要构成环节,主要研究水文地质在工程建设中的影响作用。主要是在前期的水文地质基础数据前提下,使用适当的比例进行科学验证,运用先进的勘察技术和仪器设备对水文地质指标因素进行分析判断,探究影响水文地质勘查结果各个环境因素,分析水文地质各个参数变量对整个岩土工程的影响程度。 2. 水文地质勘查在岩土工程勘察的地位 2.1 水文地质勘查影响建筑的基础埋深 建筑物在地基的埋深的程度与水文地质情况有着密不可分的关系,地基的打入的深浅,都是依据前期的水文地质各个参数的数据分析,进而推断地基的深浅数据,选择符合地基的合理埋深范围的指标。掌握水文地质的动态数据,结合实际的施工现场周边环境,判断建筑物在地下的埋深尺寸。在实际的岩土工程地基设计中,勘察出准确的静态地下水位。一般来说建筑物的埋深必须在地下水位的上面,但也存在着特殊的建筑工程,地下水位较高,地基的基础埋深必须符合客观的基础埋深的区间范围,那么建筑物埋深位置必须低于于地下水位,这就要求在施工前期采用先进手段进行降低水位,保障建筑物的埋深位置处在不受地下水影响的深度。此外,岩土受到地下水流经会降低土壤的硬度,容易出现软化的岩石层,这些软化的土壤易出现岩石干裂的情况,对建筑物的地基埋深有着消极的影响,因此必要的水文地质的勘察,保障建筑物的埋深处在最良好状态的岩石层上。 2.2 水文地质影响建筑工程的质量 地下水位受到多种因素影响,出现水位高低起伏不平稳的水文现象。高水位和低水位都是制约着建筑工程的良性发展的关键因素。具体而言,土壤都有其的酸碱平衡,才能维持土壤的稳定性和坚硬度,然而当水位升高时,这种岩石的平衡会被地下水打破,地下水丰富的可溶性的盐物质会对建筑材料有一定的腐蚀作用,这种情况下,建筑物的基础承载力受到一定程度的降低。同时水位上升造成的暗河积水,更易致使建筑材料出现裂缝缺陷。当水位降低时,地下水本身承载着对建筑物的压力就会减弱,建筑物的基础水压降低,造成地基下沉,建筑物凹陷,岩石层中的土壤固有的颗粒和粉砂分散流失,对建筑物的基础建筑材料的基础结构受到破坏,这对建筑工程的安全性造成巨大的威胁。 2.3 水文地质影响建筑工程的支护效果 地下水动力循环是一个良性的循环过程,在自然条件和地质条件的多种作用下,处在一种平衡的水动力循环状态,然而当受到人才因素的影响,这种平衡将被打破,给建筑工程的稳定性和安全性带来不可估量的消极影响。例如,在受到人口激增的时代背景下,地产商对土地的开发有限,土地的使用权限也受到一定程度的制s,因此必须采取加高楼层的方式进行建筑物的高结构的建造。而楼层越高越需要更深的地基,则会采取抽水或者垂直开挖的降低水位的方式,这种严重破坏地下水动力的人为手段,极度造成地下水所处的地质环境发生质变,地下岩层出现空心等土壤结构,这降低了岩土工程的后期建设的质量,减少了建筑物的使用寿命。 3. 岩土工程勘察中水文地质勘查的内容 通过对相关文献研究以及结合笔者工作实践来看,岩土工程勘察中水文地质勘查主要有以下5个方面: 3.1 自然地理条件 自然地理条件是影响勘察的主要因素之一,因此对自然地理条件进行客观勘察,是水文地质勘查的最基本的内容,为水文地质勘查项目的有序开展提供基础性的保障。自然地理条件的勘察内容多样,层次鲜明,涵盖面积广,主要涉及施工环境的方方面面,例如气候特点、水文特征、地形地貌特征等。气候特点主要勘察内容为气象特征,施工区域的气候分布为热带气候、亚热带气候还是温带,大气湿度热度的指标参数,风向指标风速情况。水文特征主要指的是周边水系数量,地下水位置特点、流向、流速等。地形地脉勘察内容为岩土工程所在位置的地形平原、高原特征,地貌被侵袭程度,地形冲刷效果,地形堆积形态。 3.2 地质环境 水文地质勘查的重要勘察内容为地质环境的勘察,主要由地质特征、基底构造、岩石性质、新构造运动、第四系厚度控制等内容构成。分析岩土工程所在区域的地质环境,分析岩层的对水作用的抗压能力,并测定岩层的腐蚀程度,有效的判断岩土工程的建筑物的耐久性。 3.3 地下水位情况 由于地下水位对岩土工程的影响重大,水位直接关系着建筑物地基稳固性。地下水位是水文勘察的重点内容。主要包括地下水位的升降特点,水位变化趋势,周边岩石环境的水补充作用,地下水在岩土的排泄情况,勘察地下水最高水位和最高水位的历史特点,并分析造成高低水位的具体历史原因。每个岩石层面的物质性质不同,地下水蕴藏程度不一致,水类型和水流速的变动差异也是水文勘察的内容。动态水位分析,对岩土工程的基底调整有指导性的意义,及时的等基底建设进行改进和调整。在地下水的勘察中,针对不同的地质水系选择不同的测定方法,可通过钻孔、探井的方法测定水位;同时在测定水位时,主意测定的时效性,需要在静止的地下水位测定一定的时间,分析地下水的渗透情况和地下水的赋存状态。 3.4 含水层、隔水层情况 含水层和隔水层是水文勘察内容重点之一,直接影响到建筑物的地基结构的层次和稳固性。含水层、隔水层的勘察主要有以下的内容:各个含水层的埋深条件和埋深水位,主要水层的厚度分布和水位情况,各水层的地下水的类型和流速流向及水位动态情况。在现场的地质水文勘察中,注意结合岩土工程的建筑材料的对水的敏感度,科学合理应用地下水的渗透系数,结合施工现场的地质结构和周边的地理环境,着重分析各个水层对建筑材料的腐蚀程度,并据此判断指导岩土工程的材料设计。 3.5 水文地质参数的测定 水文地质参数的测定主要方式通过抽水试验。在岩土工程的际试验中,选取准确的岩层样本,岩心的选择尽量保证其完整的岩心,在试验过程,注意岩心的测试受到客观因素干扰,避免造成岩心破裂和污染。抽水试验要经过多次试验过程,通过三次对地下水减低深度,最终讲深的位置与建筑设计的埋深程度一致,测量时使用统一的测量仪器设备,达到统一的测定口径。抽水试验结束后,及时补充水位,恢复水位上升后进行必要的测量。同时,采用软化方法,判断岩石对地下水的软化程度。由于岩石的受力情况与岩石的干燥程度呈现正比关系,用软化的办法对岩石层面的耐风性、耐水性、透水性的指标参数进行测定,保证水文地质参数测量工作数据准确性和科学性。 4. 结束语 水文地质勘查作为岩土工程勘察中重要组成部分,其勘查质量的高低会对岩土工程建设质量与安全性构成严重影响。这就要求广大地质工作者除了要明确岩土工程勘察中水文地质勘查的地位外,还应对其勘查内容充分掌握,这样一来为水文地质勘查工作地有效开展打下坚实的基础。 地质工程勘察论文:复杂地质条件下岩土工程勘察应用研究 [摘 要]目前,我国地质环境较为复杂,地理环境变化也存在着诸多的不确定性因素,这便给岩土工程勘察工作造成一定的影响。为能够进一步提高复杂地质条件下岩土工程勘察的有效性及安全性,及时做好相关的研究工作势在必行,成为有效解决复杂地质条件岩土工程勘察问题的关键所在。因此文本就高山峡谷地区复杂地质条件下岩土工程勘察应用进行研究,并总结出复杂地质条件下岩土工程勘察需要注意的相关问题及其有关的核心技术与行之有效的问题处理方法。 [关键词]复杂;地质条件;岩土;工程;勘察 近年来,我国自然灾害频发,地质环境日益复杂,给部分地区的岩土工程勘察工作带来了一定的难度,同时也对相关的专业勘察人员的生命安全构成威胁。因而为能够有效的解决现阶段岩土工程勘察问题,需对复杂地质条件下的勘察工作及相关内容进行深入研究,从而制定周密的岩土工程勘察方案,以便于从勘察效果及技术人员安全两个方面对相关问题加以有效解决。 一、复杂地质条件下岩土工程勘察的实施 1.复杂地质条件下岩土工程勘察的实施 因为高山峡谷地区较为特别的自然条件和地理环境,使得峡谷区域的上面多以砂石土为主,呈现出一定的散落性,峡谷地区的下面部分多是些碎石之类的土质,这就导致了在高山峡谷地区的岩土工程勘察工作的实施,同其他土质类型的地区比较有着显著的差异,常有多落石、滑坡、泥石流等地质灾害的发生。 这里以云南某峡谷地区为例,峡谷地区具有特殊的地质环境和自然条件,因为峡谷区域的上方主要以砂石土为主,而区域的下方多以碎石为主,这样的地质特点就必然会导致该区域的岩土工程勘察和其他地貌类型的地区具有明显的不同,在峡谷区域实施岩土工程勘察之前必须要对该区域的相关数据进行长时间的分析整理,比如该地域的地表温度、冻土层深度、气候条件、降雨量等,将勘察区域的地质构成以及土层的性质、分布、成因进行详细细致的分析总结,还要对当地的地下水等状况做出深刻的分析与研究。 2.复杂地质条件下主要勘察技术方法 (1)地质测绘 地质测绘工作能够在复杂的地质条件下,对实际的地质情况进行研究,通过对地质构造及地理环境的分析,来对岩土层的基本情况及岩土层的基本分布信息进行分析,从而使岩土工程勘察工作能够井然有序的顺利进行。地质策划对图表及数据信息要求较高,需将存在岩土勘察风险的区域及时的进行标注,同时要按照岩土层的实际风化程度进行进一步的分类,以便于使相关技术人员能够在相对安全的工作环境中进行岩土工程勘察工作。 (2)岩层的钻探 岩层钻探工作需要的机械设备较多,在实际的钻探过程中为能够进一步保证钻探质量。首先需选用DPP-100型车装钻机进行打孔工作,在确保孔壁结构稳定后可使用30型台式钻机进行下一步的钻探工作。此时应采用回转钻进的方式来提高孔壁的结构强度。而后要进行粘土性岩芯的采取工作,其采取率应保持在90%以上。砂土层的岩芯采取率则应保持在75%以上,以便于更好的对各岩土层的基本状况观察。最后要做好岩土层水平方向及垂直方向的变化记录。通过信息与采样来进行更为深入的分析。 (3)原位测试试验的进行 在该测试进行过程中需选用原装液压静力触探探头进行数据的收集。在信息采集完成后需对不同种类的信息进行分析,而后利用电子计算机技术进行信息的梳理与整合分析。在此过程中,需选用标准落锤进行自由落体试验,其中落锤的动力及速率较为重要,需将速率使用保持在每三秒一次,同时落锤动力要能够在试验过程中确保一致,以便于更好的进行原位的测试实验。为能够进一步提高试验效果,可在试验过程中选用动力触探的方法配合以上试验进行,从而使其更为准确的分析出岩土层的风化物理力学性质指标。 (4)岩土工程勘察的室内试验 岩土工程勘察需模拟外部岩土勘察环境进行。以便于更为有效的解决在复杂地质条件中岩土勘察工作所面临的相关问题,通过室内试验的方式,得出更为准确的结果与处理方案,继而有效的提升岩土工程勘察的安全性。受实际情况的影响,岩土物理力学指标存在着一定的差异,通常需采用评价与分级的方式来选用不同的测试标准。在实际的试验过程中,要首先对图层的物理性进行深入的分析,而后要做好地质环境的测定,利用压缩试验来对岩土的实际压缩性进行分析,此时便可有效的利用岩土压缩性来解析实际的水质情况,在得到相关的试验数据后即可对岩土工程勘察的相关信息及情况作出正确的判断。 二、复杂地质条件下岩土工程地基的处理技术 1.垫层法 垫层法是较为基础的岩土工程地基处理方法,对于浅层地基处理效果较好。同时在黄土地区该方法也较为适用,继而被称之为水坠法。在实际使用过程中首先需进行坑基的挖掘工作,在确保其能够挖掘到预期设计深度后,可进行基坑的佯装的工作。而后要做好砂层厚度的控制,其基本厚度需按照实际的坑基环境而定,通常需控制在25cm左右。以此需确保坑基内的砂层能够与坑基挖掘深度保持一致,在查验合格后,需进行注水平齐工作。最后要需选用强度较高的钢叉进行砂层的搅拌工作。如在实际工作中出现砂层沉实的情况,则需在深度15cm的位置重新进行搅拌工作。 2.强夯法 强夯法的应用效果较好,能够通过夯锤下落阶段而产生的物理重力来提供较高的冲击力,此时在与传播介质的接触过程中,即可在冲击波的作用下使基土振实。此时基土结构强度的增加便使其能够更好的实现岩土层的夯实。从而不仅有效的提升了其基本的承载能力,同时也进一步确保了土层的稳定性,使其能够有效的降低其实际的压缩性。土层压缩性的降低能够使沙土振动液化现象的发生概率也随之降低,此时便可达到最佳的地基处理效果。该方法操作便捷,同时适用性较强,能够在多种不同的环境中进行使用,使其在成本与效果两个方面均能够得到有效的控制。 三、结语 驮拥刂侍跫下的岩土工程勘察工作危险性极高,一旦在实际的工作环境中遇到自然灾害及落石、滚石等情况,即可威胁到相关专业人员的生命安全。所以在实际的工作过程中,要求相关技术人员不仅要能够有效的掌握不同的地质地基处理方法,同时也需在勘察工作进行过程中做好岩土层研究,以便于更好及更为迅速的完成相关工作,从而保证勘察质量与相关人员的基本安全。 地质工程勘察论文:浅谈水文地质在工程勘察中的重要性 摘 要:在工程勘察的活动中,水文地质是重要的工作环节,是后续工作持续有效开展的基石,也是后续工作如工程方案设计、工程建设等的重要参考依据。水文地质勘察工作所得的数据结果在整个工程活动中有着重要的参考意义,以此来提高工程方案设计的正确性,也能够有效地节省工作时间,避免出现方案设计失误的情况,提高工作效率。另外,水文地质在工程勘察活动中还可以提高工程的安全性,防止由于对当地水文地质环境的不了解而出现的意外情况。据此,本文重点阐述了水文地质在对于工程勘察工作中的重要性,希望以此引起政府相关部门以及相关企业的注意,做好水文地质勘察工作。 关键词:水文地质;工程勘察;重要性研究 前言:水文地质主要研究地下环境中的地下水,地下水属于岩石层的一部分,勘测情况可能会对工程建筑的稳固程度造成一定的影响。通过对当地环境水文地质情况的研究和掌握,可以为工程建设提供重要的参考,因此,水文地质是整个工程勘察活动中不可或缺的一部分。针对水文地质的勘察工作必须严格按照相关标准执行,尤其是在针对各个参数的勘测上需要做到准确无误,以此来提高工程的质量水平。工程勘察是开展工程活动之前的重要准备工作,水文地质勘察也工程勘察的重要内容,为整个工程方案建设提供参考,形成或支持或否定的意见。 1.水文地质在工程勘察的主要内容 工程勘察是工程建设实施之前极其重要的环节,如果在工程勘测中没有做好水文地质勘测工作将会对工程建设埋下安全隐患,降低工程建设的经济效益。而若在工程勘察过程中对工程周边的水文地质问题进行深度的勘察,并且依据勘察结果对工程周边的水文地质条件做出相应的评价,以此评价作为工程方案设计的相关依据,就能够有效避免安全问题的发生,即使出现意外情况,也能够及时做出相应的应对方案[1]。 1.1地下水分布以及环境周围水质情况 地下水是水文地质勘测的重要因素,需要充分了解工程周边地下水的分布情况具体包括地下水的含量和距地表的距离。此外,还需要针对工程建设是否会对地下水造成影响,造成什么样的影响,影响程度,怎么应对这种环境变化等等相关问题进行检测、预估、探讨。另外,工程建设中难免会产生一些废弃物和废水,而这些成分是否会渗透到地下水之中,引起地下水的质量的变化,这种变化给工程建设带来的影响也需要列入考虑范围。与此同时,还要考虑地下水是否对埋藏在地下水位的地基内的钢筋有腐蚀作用,以及所选的地基是否在软质岩石,因为这些因素对工程的基石建设会产生比较大的影响。在进行水文地质勘测时,并不仅仅是针对建设地点的勘测,要对相当范围的周围环境的水文地质情况进行勘测,得出相应的数据,因为环境是一个整体,环境的变化也是有所联系的。针对这些勘测情况得出的数据一定要准确,以保证后期工程建设的质量。 1.2岩土勘测情况 岩土也是地下结构的重要组成部分,在,岩土结构以及颗粒大小等特性很容易对工程建筑的稳固性产生影响,岩石结构的脆弱性容易对工程建筑造成一定的危害。在预估到这些可能出现的危害之中,做出相应的解决方案,采取相应的解决措施,防止这些危害的发生。此外,还需要关注到岩土水理性质,在岩土水理性质的影响下,岩石的强度、硬度、透水性等都有可能发生变化,这些变化将可能对工程建设的稳固程度造成一定的影响。岩土的主要的水理性质及其测试办法五种 :崩解性 ;软化性 ;透水性 ;给水性 ;胀缩性[2]。崩解性是指,岩土在与地下水发生作用后,岩土的硬度发生变化,岩土结构的离散性增大;软化性是指岩土遇水,强度降低,容易产生岩土风化;透水性是指岩土能够使得地下水的渗透程度,与岩土颗粒大小有关;给水性是指岩土对于地下水的储存量,以此作为建设的排水参考数据;胀缩性是指岩土遇水后颗粒的厚薄程度发生变化。 2.水文地质在工程勘察的重要性研究 在对岩土工程进行勘查以及施工过程中需要对岩土工程周边的水文地质进行仔细的勘察而有些工程施工单位在工程施工过程中最容易忽视对工程周边进行水文地质勘察。然而,在整个工程勘察活动中,水文地质因素是最为重要的勘测内容,事实上,工程地质情况很大程度上是受到水文地质因素的影响的。水文地质勘测活动能够对工程建设提供重要的参考信息,在一定程度提高了工程建筑的稳固程度,节约了工程建设时间和建设资金,提高了经济效益。 2.1影响工程稳固程度 工程水文地质条件中声也下水是最影响工程质量最易破坏工程结构稳定性的一个外在环境因素。地下水是自然环境中变化比较大的因素,天气状况,土壤以及施工等等都会使得地下水水位、水质产生变化,这种变化将会对工程建设的地基产生影响,地基是与地下水接触最为紧密的一个部分,受地下水状况影响比较大,而地基又是整个工程建筑中最为重要的环节,关乎整个工程的工程质量水平。而由地下水的变化引发工程地基的变化是多样的,比如,地下水的升降会对建筑的稳定性能产生影响,比如,地下水位下降就有可能会造成地面的沉降,进一步造成工程建筑的塌陷,如果地下水位上升,可能会影响建筑所处h境的湿润程度,与其发生发应,出现腐蚀等化学反应。不仅仅是地下水位的变化会对建筑地基的稳固程度造成影响,地下水水质在发生变化时也会对地基的牢固性产生影响,比如,地下水的性质发生变化有可能与建筑材料产生反应,出现腐蚀情况,造成工程建筑的坍塌[3]。 2.2提高工程勘察有效性、全面性 在过去的工程勘察报告中,出现了由于对水文地质勘察不重视,或者勘察数据不准确的情况,因为这种忽视,也造成了一部分工程建设出现坍塌事故,造成了人身伤害,延长了工作时间,降低了经济效应。因此,结合以往的经验教训,可以明显 看出水文地质评价内容在工程勘察中的重要作用。简单地说,工程勘察是主要针对对地形、地质及水文等状况进行测绘、勘探测试,并提供相应成果和资料的活动,其中,地形地貌因素的变化性是相对比较小的,变化所需时间是比较长的,然而,地质水文是其中变化幅度比较大的内容,也是在整个工程勘察活动中的主要内容。地质水文勘察数据、评价是工程建设的重要参考内容,为工程方案建设的制作和改进提供相应的意见。 3.结语 综上所述,水文地质检测工作在工程勘察有着重要的作用,水文地质检测数据是工程建设的重要参考。随着工程建设的不断发展,社会对工程质量的要求也越来越高,工程勘测的作用也越来越明显。因此,有关部门以及相关企业要提高对水文地质检测工作的重视程度,培养相关技术勘测人员的技术水平和勘测能力,落实水文地质勘测工作,充分发挥水文地质勘测在工程建设中的重要作用。
1引言 随着云计算、大数据、物联网、移动互联网等新技术的发展和应用,以及国家提出的“互联网+”行动计划的实施,各大高校纷纷加入互联网信息化建设的大军。近年来,教育信息化已经从数字校园迈向了智慧校园,这使得师生越来越信赖和离不开互联网,利用校园网进行资源交流与共享,享受着互联网带来的便捷。但是,现在高校信息化处于建设的初期,缺乏对网络和信息安全建设的考虑,导致目前高校网络和信息安全建设滞后于信息化建设。当前,网络安全与信息化也被提到了国家发展战略的高度,随着《中华人民共和国网络安全法》的出台以及互联网安全形势的日益严峻,党中央对教育领域网络安全工作提出了更高的要求。再加上国际网络安全大事不断,在2017年,勒索病毒席卷全球,中国很多操作系统遭受感染,高校校园网用户首当其冲,大量实验室数据和毕业生数据涉及被锁定和加密。部分高校的应用系统和数据库文件被加密后,无法正常工作,影响巨大。保障校园网络安全,营造健康的网络环境,已成为各高校所必须面对的命题。 2校园网现状 2.1互联网资产不断增加 随着互联网与信息技术的不断发展,“互联网+”思维方式在教育领域中的运用也越来越广泛,一些学校所属二级单位、高校教师希望建立属于自己的网站和信息系统用来教学、科研和管理。近五年,中国农业大学网站数量翻三倍,其中自建自管的网站/系统占网站总数六成。随着自管自建信息系统和网站的不断增多,其安全隐患大大增加。 2.2网络攻击事件增多 网站数量的增加加速了学校信息化过程,由于学校教学资源、科研数据和学生数据信息价值的提高,信息最主要的载体---网络、计算机就成为攻击的主要对象。破坏事件增多,对网站信息系统的操作系统、数据库、应用软件、Web应用、DNS系统等可能存在的漏洞采用“黑客”手段侵入互联网站,更改网页、窃取信息,破坏了互联网和使用的计算机。很多针对网站的篡改和后门攻击等网络安全威胁都是由网站信息系统所存在的安全漏洞诱发的。来自安全牛网站的“2017年教育行业网络安全报告”显示,重点高校面对的威胁相对严重,42%机构遭受总计166,977次DDOS拒绝服务供给,其中重点高校成为了黑客的主要目标。 2.3垃圾邮件与日俱增 垃圾邮件躲在暗处,利用互联网上的各种安全漏洞和反垃圾邮件的力量进行斗争向校园邮箱投递小广告和其他无价值的信息,造成师生邮箱源被占用。垃圾邮件的泛滥,降低了师生工作效率,导致很多师生失去了对电子邮件的信任,有部分师生减少了对校园电子邮件的使用,这不仅对学校以前网络投入的浪费,且有损学校形象。还有利用专门群发工具,学校邮件账号经常被黑客盗用成为垃圾中转站,造成学校邮件服务器IP地址被反垃圾邮件组织列入黑名单,IP信誉度严重降低,导致发往校外邮件被拒收,严重影响了师生的日常学习工作。 2.4安全漏洞层出不穷 安全漏洞主要指操作系统或者组件存在严重的安全缺陷,一旦遭受病毒或者黑客利用,可能导致信息泄漏等风险。根据安全牛网站报告发现,93%的重点高校存在安全漏洞,其中最为普遍的为CVE安全漏洞,这些漏洞—旦被利用,可能会造成严重的信息泄露或者系统中断。根据360网站卫士数据显示,从漏洞数量来看,云监测平台扫描检测的网站中,教育行业是存在漏洞最多的三个行业之首。在补天平台中,教育行业是人工收录漏洞最多的是三个行业之一。从漏洞修复情况来看,教育培训也是漏洞修复率最高的三个行业之一,83.3%的教育行业网站进行了修复。 3校园网改善 对策 3.1制定规章制度 学校互联网资产数量增加,其安全隐患也随之增加。信息安全管理之道“三分技术七分管理”,因此,高校信息安全的管理是根本,并靠新的技术手段来实现。一般而言,高校信息安全管理重在平时建设,在重大活动时期确保万无一失。平时建设主要包含管理体系建设、规章制度、应急预案、系统分级、等保等,在重大活动时期只开关键业务。中国农业大学网络中心已制定和规范学校网站/信息系统的管理制度、密码口令管理制度、应急响应制度以及人员管理制度,制定了操作手册,有效地落实了岗位安全责任制。在使用信息系统/网站过程中,进行自管、自查、自评,使安全运维常态化,有效的开展学校互联网资产管理业务。2018年,中国农业大学重新修订和实施《中国农业大学网络域名管理办法》,明确了校内和校外的域名管理责任及责任处理,保障了我校网络安全和信息化工作的有序开展,保护了网络用户合法权益。 3.2增加信息安全防范意识 在高校信息化应用加快向业务环节渗透过程中,我们发现高校网站管理员“重应用、轻管理”,极少管理员能认识到网络与信息安全的相对性和动态性。网站管理员能够认识到网络与信息安全的重要意义,却不懂得如何防范,有的管理员还认为信息安全是学校技术部门的事。网络安全是一件永远在路上的工作。当发生信息安全事件时,网站管理员应及时补救事件造成的危害,将信息安全事件的损失和危害降到最低,因此,这就要求高校网站管理员掌握网络安全知识和技能,同时,对网络硬件和操作系统都有全面、深入的了解和掌握。随着网络知识和技术的不断更新,网站管理员也需要有强烈求知欲、自学能力、和判断能力以应对潜在的网络隐患。中国农业大学要求各二级单位网站管理员应具有处理和解决网站/系统存在安全漏洞的能力、对系统安全潜在风险有足够的判断力、具有更强的责任心、更加地重视网络安全,主动承担网站/系统安全防护工作,主动对信息系统及基础设施进行隐患排查,保障学校信息安全。师生应培养较强的信息安全防范意识.熟悉学校在信息安全方面的规定和要求,比如师生个人邮箱密码一定用强的、不轻信他人、关注学校的宣传等。保护个人隐私、不轻易泄露自己的信息,对冒充“老师”身份具有识别能力,掌握各种防骗知识。为此,中国农业大学在校园内发放宣传资料,利用校园网络、广播、宣传栏、知识竞赛等多渠道多种形式介绍网络安全知识,培育师生的安全意识和文明网络素养。在2018年,中国农业大学启动了“校园软件正版化”项目,为我校师生和各单位提供微软正版操作系统和办公系统使用许可,让师生安装可靠的杀毒软件,确保安全软件的安全性;同期,开展了网络安全宣传周,举办网络安全知识宣讲活动,为师生科普网络信息安全知识,引导师生增强网络安全意识,提高师生网络安全防护技能。 3.3网络安全技术产品保障 解决网络安全问题,需要清楚网络中存在的隐患和漏洞。仅仅依靠网络管理员的经验寻找安全漏洞是不够的。计算机漏洞和病毒的威胁,决定了安全问题不是一劳永逸的。只有降低网络隐患,有效利用安全技术和安全产品来保障系统与网站的安全。无论在平常还是重大活动时期,网站系统都是关键点,需要定期检测。中国农业大学采用Web应用漏洞扫描一年多次对全校网站/系统进行漏洞扫描,帮助各个网站管理员了解信息系统/网站的安全状况。根据扫描结果,对网站/系统安全问题严重的单位下发整改函并提供漏扫报告。要求中危漏洞以上的必须处理,低危和信息漏洞虽然没有中高危漏洞严重,但在某些特定情况下也会达到高危漏洞的危害程度,因此也要求处理。使用漏洞扫描系统,加强了安全隐患的排查,取得了良好的效果。除此之外,中国农业大学要求在网站上线前必须通过漏扫才可对外放开。 3.4事件监测 《国家安全法》第25条明确规定:“实现网络和信息核心技术、关键基础设施和重要领域信息系统及数据的安全可控”,明确要求保护关键基础设施和重要领域信息系统。《网络安全法》明确规定关键信息基础设施保护,既是我国网络安全严峻形势的迫切需要,也是切实贯彻《国家安全法》的必然要求。中国农业大学在关键基础设施和重要领域信息系统及数据方面建立管理运维平台,能够对学校有形资产如交换机、路由器、服务器、存储、无线APP等和无形资产如IP地址、域名、网站系统、数据库系统等进行统一的专门的管理,方便相关数据统计。监控平台可以对关键基础设施和重要领域信息系统的实时运行状态进行监控,对状态异常的资产及时跟进处理。除此之外,中国农业大学拥有网站安全综合管理平台,可以利用资产识别系统和备案管理系统,通过网站和系统的自学习来摸清中国农业大学域名及网站哪些在提供服务、哪些存在异常、哪些没有备案等,通过信息系统/网站备案对网站进行安全监测,能够保证一旦被黑客攻击,找到所有者或维护人,减少应急前期响应时间。同时,利用网络爬虫对指定的网站/系统、主题持续监测,对存在大量的不再使用却未注销的网站和一些“僵尸网站”进行清理。对暗链、敏感词、恶意篡改等网页进行旁路阻断,辅助网站的安全监控和态势分析。 3.5多种监测,避免邮件黑名单 电子邮箱作为学校进行国内外事务,教学科研交流的基本途径之一,其安全性、稳定性将对学校的教学科研等活动有着比较重要的影响。电子邮件在提升沟通效率的同时,许多计算机病毒、不良信息通过电子邮件肆意扩散,也给校园网络信息安全造成了重大威胁。中国农业大学非常重视电子邮件系统,并将其作为重点工作对象来抓。为保障邮件系统的安全、平稳运行,一年多次对邮件系统的安全性、运行情况及性能进行全面的巡检。通过下面几种手段保护邮件系统安全:(1)定期监测弱密码用户,并对这些账户立即通知修改密码,防止用户信息泄露。(2)反垃圾策略:定期对发送垃圾邮件账户进行清理,对其账户进行锁定,防止别人利用发送垃圾账户发送邮件炸弹,同时通过在黑名单中添加其发送垃圾邮件IP地址、邮件域名的方法防止其再次投递垃圾邮件;设置过滤规则,拒收超过一定规模的信件,对一些垃圾邮件常用字生成垃圾邮件垃圾拦截策略,对特定垃圾邮件进行拦截。(3)及时邮件安全相关公告,警惕“诈骗邮件”、防范“钓鱼邮件”,减少师生遭受恶意勒索邮件攻击,避免重要文件信息被恶意加密。目前,我校邮件系统收发正常,特别是海外邮件接收和发送顺畅。垃圾邮件问题得到明显改善,现在安全平稳运行,也为邮件系统日常管理减少很多不必要的麻烦。 4结束语 高校信息化的到来使得校园网络成为学校重要的现代化基础设施。校园网络的发展也随之带来了相关的安全隐患。怎样才能将校园网络在安全稳定的环境里运行,通过增强网络安全意识,了解校园网存在的安全隐患,时刻关注新的管理技术与安全防御技术等,各个高校都在摸索寻求自己的最佳处理方式。本文具有一定的实用性,提供了新思路,供各大高校参考,具有一定的现实指导意义。
结果:观察组不良事件发生率为1.2%,明显低于对照组的3.5%,差异有统计学意义(P<0.05);观察组护理满意度为97.2%,明显高于对照组的90.9%,差异有统计学意义(P<0.05)。结论:妇产科护理工作中开展患者安全风险管理可以有效降低不良事件发生率,提高患者护理满意度,值得采用。 妇产科是高风险科室,尤其产科工作关乎母婴生命安全,责任重大。随着医学科学技术的快速发展,新的医疗护理技术在妇产科工作中广泛应用。国家二胎政策开放后,高龄产妇、高危孕产妇相对增多,且随着全民法律知识普及,人们维权意识不断增强。这些对妇产科护理工作都是极大的挑战。在临床护理工作中,应以患者为中心,站在患者的角度分析各种常见、易发护理风险,并有效控制其发生,维护患者在医疗护理过程中不受伤害,确保护理安全,提高护理质量。现将近两年的安全管理实践报道如下。 1临床资料 选取山西省晋城市第二人民医院妇产科2015年4月至2016年3月收治的583例女性住院患者及孕产妇作为对照组,年龄16~72岁;病程1~51d;其中正常分娩173例,剖宫产155例,妇科及其他产科手术195例,子宫颈癌放化疗28例,其他32例。选取实施患者安全风险管理持续改进后2016年4月至2017年3月的806例女性住院患者及孕产妇作为观察组,年龄17~73岁;病程2~50d;其中正常分娩299例,剖宫产264例,妇科及其他产科手术183例,子宫颈癌放化疗33例,其他27例。两组患者一般资料比较,差异均无统计学意义(P>0.05),具有可比性。 2方法 选取以上护理安全管理资料比较,包括每月的安全管理数据、安全隐患分析、警示教育、护理不良事件等。 2.1患者安全风险因素及原因分析 临床护理工作中,护理查对制度执行不到位、用药风险控制不力、护理环节和人员风险管控不到位、患者安全意外风险等,是造成患者安全风险的主要因素。 (1)查对制度执行中的安全风险①医嘱查对。不能辨别错误医嘱,如医生下达苯巴比妥钠医嘱时,误下达为苯妥英钠,护士未能识别,将药取回。原因分析:年轻护士夜间单独执行医嘱;药品知识缺乏;专业知识缺乏;对自己不熟悉的药或第一次接触的药,没有在头脑里问为什么用;没有去查药物说明或者与医生核实为什么要用该药;未严格履行双人核对发药、用药流程;未发现不正确医嘱,如应肌注的药物,医嘱误下为口服;护士在电脑上处理医嘱时,因精力不集中,或者周围有干扰,或中途去做别的事情,未再仔细核对,未发现医嘱用法错误,未将错误医嘱拒签并告知医生,仍按经验肌注执行。②静脉用药查对。给患者静脉输液或加药时,未严格查对。如将10%葡萄糖用作5%葡萄糖;或将甲的药给乙。③静脉用药速度查对。患者实际输液滴速过快与医嘱滴数不符。对老年患者、合并心脏病患者及产后3d内的产妇都有较大风险,易诱发心力衰竭。如护士凭经验调节滴数;或未将输液相关风险、安全须知告知到位,家属或患者擅自调速;或患者变换体位时输液滴速变快,护士未按时巡视,未发现;或交由实习学生调节滴速,学生经验不足,所数、所调的滴数与实际不符。④口服用药查对。护士取药时,药房人员未仔细核对,将米非司酮发为米索,护士取回药后未再次将药品与医嘱、发药单核对。(2)药物风险药物本身有毒副作用;药物外渗易致皮肤、软组织炎症、红肿、坏死风险及易致过敏药物等。这些风险药物如果护士没有按照流程规范输注、巡视、应急处理,或者未熟练掌握规范、流程、应急预案也是极大的安全隐患。如用药前的充分评估和应急准备,输液工具、输注部位的合理选择,输液过程的严密巡视(巡视卡记录),输注后的继续观察,一旦发生外渗、过敏等,启用应急预案。妇产科高危药物有硫酸镁、催产素;化疗药物顺铂、紫杉醇、氟尿嘧啶(5-FU)等;高浓度、高渗性药物如25%硫酸镁、20%甘露醇等;易致过敏药物如抗生素类、氨基酸、血液制品、甘露聚糖肽等。(3)护理环节、人员风险交接班、周末、节假日、中午、夜间,这些特殊时段护理人员少,力量薄弱,精神容易松懈,是护理风险较大的高危时段。入科少于5年的护士、岗前人员、实习生是科室护理人员中的薄弱力量,需要针对性制订培训计划,实施责任制带教,合理排班,控制其因经验不足带来的护理风险。(4)患者安全意外风险①坠床、跌倒风险。产妇分娩后24h内因体力消耗、精神疲乏、产程中出血等原因应卧床休息,如果因各种原因起床过猛、下床大小便,均容易导致晕倒坠床、跌倒等。妇科患者合并贫血者较多,严重贫血时也容易因如厕、起床过猛等发生跌倒、坠床。放化疗患者年龄在50岁以上者居多,往往合并糖尿病、高血压病等,加之用化疗药物后的恶心头晕,以及对血液系统的影响,也增加了坠床、跌倒的风险。②压疮风险。妇产科合并贫血患者,过于肥胖、消瘦、营养不良患者及老年人,大手术后卧床时间长,剖宫产后恶露排出、局部潮湿等,手术后腹带使用过紧或时间过长,血压血氧监测时袖带、血氧夹未定期放松等各种原因,也容易导致各种压疮风险。③空气栓塞风险。输液排气准备不充分,排气不彻底,空气进入静脉内;加压输液,液体输注完毕后未及时发现;中午时段1人值班时输液患者多,更换液体不及时;双头输液器输液时,未做好输液安全告知,家属更换液体,空气进入静脉。(5)新生儿风险新生儿各方面发育不完善,尤其是早产儿、高危儿风险较大。有新生儿误吸、新生儿院内感染、新生儿低糖风险等;护理人员如果观察巡视不到位或经验不足,不能及时发现新生儿病情变化,也会带来很大的风险。 2.2护理管理对策 (1)护理安全文化建设医院护理部积极开展安全文化建设,科室每月组织安全隐患分析、安全警示教育。每月对护士进行人文素养教育,提高护士综合素质,营造科室安全文化氛围。对发生的护理缺陷、不良事件及时分析原因,分析潜在的护理风险,制定有效的改进措施,重点从护理流程上找根本原因,通过完善流程减少或杜绝护士犯错的机会。如控制因人力资源管理不到位带来的风险;从流程上严格把控双人核对的流程。护理缺陷、护理不良事件与护理绩效挂钩,对积极发现隐患、杜绝隐患者予以双倍积分,对再次发生不良事件者予以加倍惩罚。(2)质量控制科室健全质控、安全管理组织,按制度、职责工作,护士长严格把关,真正把质控落到实处。严格落实护理查对制度、护理三级查房制度、交接班制度、分级护理制度、护理不良事件报告制度、会诊制度等各种护理核心制度。借鉴追踪方法学理论将其运用于护理质量管理,系统全面精细化地改进护理质量。(3)前瞻性分析和评估患者的安全风险运用失效模式分析(FMEA)对患者安全隐患进行科学评估,切实运用落实好临床患者安全隐患处理和预防的流程指引;运用根本原因分析(RCA)对护理质量的高危环节进行风险评估,落实高危药物、高危技术、高危意外事件管理流程。科室通过严格落实护理三级查房把控护理质量和患者安全隐患。通过动态的分析和评估,及时完善科室在安全管理上存在的缺陷,完善护理工作流程,从系统上预防护理不良事件,保障患者安全。(4)对患者安全重点项目质量动态跟踪管理科室对给药错误、压疮、跌倒、坠床、药物外渗、输液/输血反应、意外脱管、意外损伤、院内感染等不良事件重点监测,动态管控。不断学习并应用先进、科学的风险评估工具筛选高危人群,建立管理信息系统。如应用正确的跌倒风险评估工具筛选跌倒高危人群,及早识别跌倒的高危因素并给予护理,可有效降低跌倒的发生及其并发症。(5)应急预案学习演练科室每月组织1次有效的模拟应急演练,并评价效果,积极改进。如专科应急预案有产后出血、子痫急救、羊水栓塞、妊娠合并心衰的应急预案等;其他如化疗药物外渗、空气栓塞、输液、输血反应、低血糖反应、药物过敏性休克、病房发生火灾应急等。 3疗效观察 3.1统计学方法 采用SPSS21.0统计学软件处理数据,计数资料以[例(%)]表示,采用χ2检测,P<0.05为差异有统计学意义。 3.2结果 (1)不良事件发生率比较观察组不良事件发生率为1.2%,明显低于对照组的3.5%,差异有统计学意义(P<0.05)。(2)护理满意度比较观察组护理满意度为97.2%,明显高于对照组的90.9%,差异存在统计学意义(P<0.05)。 4讨论 患者安全是民众的基本权利,是社会对医院的最低期望,更是每名医务工作者的神圣职责。护理过失可直接导致患者的痛苦和生命安危,一旦出现事故,造成的损伤将是无法挽回和弥补的。科室以“患者为中心”,围绕患者安全与质量,对科室护理行为、工作流程、环境、管理等是否存在不安全因素,科学、前瞻地分析护理风险,并持续改进质量,着力科室安全文化建设,建立风险防范指引及专科患者风险评估与护理管理为内涵的患者安全风险管理体系。每月通过安全隐患分析、护理不良事件分析、警示教育帮助护士将日常工作中习而不察或无法识别的高危风险提炼出来进行分析和警示,通过应急预案演练加强护士的临床实践,将患者安全与高质量护理真正落到实处,提高患者满意度。