時(shí)間：2022-03-22 07:31:26
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創(chuàng)造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
【關(guān)鍵詞】露天煤場(chǎng)；封閉煤場(chǎng)；溫度監(jiān)測(cè)；氣體監(jiān)測(cè)；明火煤監(jiān)測(cè)
0 前言
目前，在整個(gè)電網(wǎng)中，燃煤火力發(fā)電占70%左右，電力工業(yè)以燃煤發(fā)電為主的格局在很長(zhǎng)一段時(shí)期內(nèi)難以改變。隨著環(huán)保要求的迅速提高，露天煤場(chǎng)封閉改造的市場(chǎng)存量巨大。由于電廠大部分位于城市邊緣，煤場(chǎng)粉塵的擴(kuò)散極大的影響人民的身體健康。目前國(guó)家越來(lái)越重視公眾利益和環(huán)保問題，封閉煤場(chǎng)安全綜合治理將成為下一步的工作重點(diǎn)。而且由于大多數(shù)電廠的煤種來(lái)源非常復(fù)雜，很多煤種，如褐煤，揮發(fā)分很高，煤層內(nèi)部溫度可控性差，隨著煤溫度的升高，極易自燃，煤的陰然產(chǎn)生的一氧化碳、甲烷、二氧化硫等有毒有害氣體對(duì)工人的健康和煤場(chǎng)安全產(chǎn)生很大威脅，還可能會(huì)引發(fā)火災(zāi)。本研究就此方向進(jìn)行深入研究，提出一種封閉煤場(chǎng)安全綜合治理的集成控制系統(tǒng)方案。
根據(jù)最新規(guī)程《火力發(fā)電廠運(yùn)煤設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程第3部分：運(yùn)煤自動(dòng)化》DL/T5187.3--2012第8.0.9條，“筒倉(cāng)和封閉式煤場(chǎng)應(yīng)設(shè)置安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)具備溫度、可燃?xì)怏w（包括CH4和CO）、煙氣粉塵濃度檢測(cè)報(bào)警等功能。”
基于環(huán)保及安全等原因我們致力于封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)及其輔助措施各項(xiàng)領(lǐng)域的技術(shù)研究和工程實(shí)踐，建立一套互聯(lián)互通，信息交互方便的智能安全防護(hù)系統(tǒng)。
1 系統(tǒng)的組成
封閉煤場(chǎng)綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)由紅外測(cè)溫子系統(tǒng)，可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、壁溫監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)、全自動(dòng)激光盤煤子系統(tǒng)、水炮控制子系統(tǒng)、噴淋控制子系統(tǒng)、通風(fēng)照明控制子系統(tǒng)等組成。每個(gè)煤場(chǎng)可根據(jù)自身的實(shí)際情況可以選配全套或其中幾套子系統(tǒng)。
封閉煤場(chǎng)燃料安全信息平臺(tái)通過數(shù)據(jù)接口與各子系統(tǒng)進(jìn)行命令交互、數(shù)據(jù)交換，并在后臺(tái)實(shí)現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的報(bào)表統(tǒng)計(jì)、分析及輔助決策，可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)，封閉煤場(chǎng)燃料安全信息平臺(tái)具備實(shí)時(shí)溫度狀態(tài)可視、可燃?xì)怏w偵測(cè)、異常報(bào)警、三維顯示、系統(tǒng)用戶管理、歷史記錄查詢等主要功能。
封閉煤場(chǎng)共用兩臺(tái)操作員站計(jì)算機(jī)，布置于輸煤程控室內(nèi)。操作員站計(jì)算機(jī)上還配有實(shí)時(shí)/歷史數(shù)據(jù)庫(kù)，用于煤場(chǎng)安全信息的自動(dòng)采集、存儲(chǔ)和監(jiān)視，可在線存儲(chǔ)每個(gè)工藝過程點(diǎn)的多年數(shù)據(jù)，可以提供清晰、精確的操作情況畫面，用戶既可瀏覽當(dāng)前的煤場(chǎng)安全信息情況，也可回顧過去的生產(chǎn)情況。此外，操作員站計(jì)算機(jī)上還運(yùn)行三維圖形展示應(yīng)用軟件，動(dòng)態(tài)顯示煤場(chǎng)3D表面形狀。
封閉煤場(chǎng)綜合安全監(jiān)控系統(tǒng)采用完全的分層分布式結(jié)構(gòu)，網(wǎng)絡(luò)由站控層、區(qū)域網(wǎng)絡(luò)控制層和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備控制層組成，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2 封閉煤場(chǎng)安全性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)典型功能要求
2.1 紅外測(cè)溫子系統(tǒng)
紅外測(cè)溫子系統(tǒng)對(duì)整個(gè)煤場(chǎng)進(jìn)行全方位監(jiān)控，并在在線式紅外測(cè)溫儀旁搭載可見光攝像機(jī)，以便獲取可見光視頻圖像，對(duì)目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行定位、放大全面地進(jìn)行觀測(cè)分析。同時(shí)在監(jiān)控中心上研制一套紅外圖像分析與處理軟件，自動(dòng)或半自動(dòng)的對(duì)獲得的紅外圖像進(jìn)行分析，查找自燃隱患點(diǎn)。并在網(wǎng)絡(luò)上的查詢終端可以實(shí)時(shí)調(diào)出相關(guān)結(jié)果和狀態(tài)，操控站上還可以手工進(jìn)行遠(yuǎn)程的溫度測(cè)量和紅外圖像采集與控制。
2.2 可燃?xì)怏w監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
可燃馓逄講餛魈講獾礁澆煤場(chǎng)可燃?xì)怏w或有毒氣體的濃度達(dá)到報(bào)警值時(shí)，可燃?xì)怏w探測(cè)器發(fā)出報(bào)警信號(hào)，同時(shí)將氣體濃度值通過區(qū)域控制器上傳至封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)根據(jù)氣體探測(cè)器的位置聯(lián)動(dòng)通風(fēng)照明控制子系統(tǒng)，開啟相應(yīng)的通風(fēng)風(fēng)機(jī)，加速煤場(chǎng)內(nèi)空氣的循環(huán)，降低氣體濃度，防止危險(xiǎn)情況的發(fā)生。
2.3 明火煤檢測(cè)系統(tǒng)
明火煤監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)安裝在煤場(chǎng)帶式輸送皮帶上，紅外探測(cè)裝置安裝在輸煤皮帶上用來(lái)監(jiān)視和發(fā)現(xiàn)煤炭在輸送過程中的溫度狀態(tài)，紅外探測(cè)器實(shí)時(shí)將煤炭監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送給控制單元，當(dāng)皮帶上煤炭溫度超過系統(tǒng)報(bào)警溫度時(shí)，控制單元既可接受封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)命令，也可直接指令控制噴淋電磁閥動(dòng)作，由噴淋頭噴出消防水，實(shí)現(xiàn)滅火降溫的目的。同時(shí)當(dāng)監(jiān)測(cè)溫度達(dá)到預(yù)設(shè)的溫度閥值時(shí)通過封閉煤場(chǎng)安全監(jiān)控系統(tǒng)可發(fā)出報(bào)警信息，最終達(dá)到消除煤炭因溫度過高引起設(shè)備損壞或發(fā)生火災(zāi)的安全隱患。
2.4 盤煤系統(tǒng)
對(duì)于整個(gè)區(qū)域的盤煤，只需要將盤煤系統(tǒng)將整個(gè)料場(chǎng)掃描一遍，并根據(jù)x坐標(biāo)實(shí)現(xiàn)對(duì)料場(chǎng)的區(qū)域劃分，自動(dòng)區(qū)分和計(jì)算不同區(qū)域的體積。
對(duì)于部分區(qū)域的局部盤煤，只需要將盤煤系統(tǒng)掃描所需要盤存的局部位置，獲取對(duì)應(yīng)的區(qū)域測(cè)量數(shù)據(jù)，并將局部數(shù)據(jù)導(dǎo)入之前測(cè)量的數(shù)據(jù)中，覆蓋同位置的數(shù)據(jù)，就可以實(shí)現(xiàn)煤場(chǎng)對(duì)取料數(shù)據(jù)的快速更新。
3 結(jié)束語(yǔ)
封閉煤場(chǎng)以其占地小、環(huán)保、造型美觀等特點(diǎn)逐步受到電廠的青睞，并在大型機(jī)組設(shè)計(jì)中得到廣泛應(yīng)用。封閉煤場(chǎng)安全綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的研究，加強(qiáng)了各分子系統(tǒng)之間的信息交互和聯(lián)鎖啟動(dòng)，讓系統(tǒng)更智能，減少事故的發(fā)生率。
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關(guān)鍵詞：鐵路罐車；監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；電源
隨著鐵路罐車載重增加，速度提升，以及鐵路信息化的發(fā)展，為了提高危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)陌踩裕訌?qiáng)危險(xiǎn)品的運(yùn)營(yíng)管理，鐵路罐車需加裝安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。然而，鐵路罐車無(wú)供電設(shè)施，為了使安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠運(yùn)行，鐵路罐車須配備合適的電源。
1 概述
鐵路罐車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是利用傳感技術(shù)、數(shù)據(jù)采集及處理技術(shù)、無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)、GPS定位技術(shù)以及后臺(tái)信息系統(tǒng)的融合技術(shù)等技術(shù)手段，采用車載設(shè)備對(duì)罐車運(yùn)行中的相關(guān)參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并通過無(wú)線的方式傳送到地面監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，以實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)品裝卸運(yùn)營(yíng)全過程的監(jiān)控。給這套系統(tǒng)供電，最常用的電源是電池，特種鐵路罐車已采用閥控式鉛酸蓄電池為測(cè)量顯示系統(tǒng)供電，而鋰亞硫酰氯（Li/SOCl2）電池是目前實(shí)際應(yīng)用電池系列中比能量最高的一種電池。除了電池，也可以利用自然能源的能量轉(zhuǎn)換為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電，如太陽(yáng)能，這種能源因具有無(wú)污染、資源普遍和永不枯竭等特點(diǎn)，近幾年發(fā)展迅速。因此，本文對(duì)閥控式鉛酸蓄電池、鋰亞硫酰氯電池和太陽(yáng)能發(fā)電三種電源應(yīng)用于鐵路罐車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的可行性進(jìn)行了探討。
2 鐵路罐車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電源的要求
為了給安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電，所配備的電源應(yīng)能提供12V可靠穩(wěn)定的直流電。由于鐵路罐車運(yùn)輸范圍廣、溫度變化大，電源應(yīng)能滿足鐵路罐車運(yùn)營(yíng)環(huán)境溫度的要求，即-40℃～+50℃。并且，鐵路罐車的最短檢修周期為1年，在此期間，一般無(wú)專人維護(hù)，因而，電源的供電時(shí)間應(yīng)不小于1年。
3 三種電源應(yīng)用于鐵路罐車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的分析
根據(jù)鐵路罐車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電源的要求，從環(huán)境溫度、安裝方式和供電方式等方面分別對(duì)閥控式鉛酸蓄電池、鋰亞硫酰氯電池和太陽(yáng)能發(fā)電三種電源進(jìn)行分析、對(duì)比。
3.1 閥控式鉛酸蓄電池
閥控式鉛酸蓄電池因結(jié)構(gòu)密封，充、放電過程中不會(huì)漏液，也不需要定期加水或加酸液，并且，電池內(nèi)部設(shè)置了可以調(diào)節(jié)氣壓的安全閥，因此，這種電池也被稱為“免維護(hù)”閥控密封式鉛酸蓄電池，為二次電池。這種電池因具有電壓穩(wěn)、充放電可逆性好、使用溫度范圍廣、安全性高、免維護(hù)、環(huán)保等特點(diǎn)，廣泛地應(yīng)用于國(guó)防、交通、電力、通訊、冶金、石油化工以及城市軌道交通的通信系統(tǒng)、信號(hào)系統(tǒng)、供電系統(tǒng)等[1]。
閥控式鉛酸蓄電池在-40℃～+60℃范圍內(nèi)可正常使用，使用壽命為5年，能夠滿足鐵路罐車運(yùn)營(yíng)環(huán)境溫度和檢修的要求。然而，由于結(jié)構(gòu)原因，散熱困難，其壽命和容量受溫度影響較大。這種電池在25℃的環(huán)境下兼具使用壽命長(zhǎng)和容量高的最佳綜合性能。長(zhǎng)期運(yùn)行溫度若升高10℃，使用壽命約降低一半[2]；當(dāng)溫度降低至-40℃時(shí)，蓄電池的容量減少到原來(lái)的1/ 3 左右[3]。
為了延長(zhǎng)使用壽命，蓄電池應(yīng)避免陽(yáng)光直射，并進(jìn)行適當(dāng)?shù)耐L(fēng)。并且，由于蓄電池的體積和重量較大，如容量為38Ah的閥控式鉛酸蓄電池外形尺寸為200mm×169mm×176mm，重量約19kg。因此，蓄電池在鐵路罐車上的安裝采用獨(dú)立式設(shè)計(jì)，并在保護(hù)殼上設(shè)置通風(fēng)孔，可與安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的其他部件一起固定在罐頂，或懸掛于罐車的底架上以便于臨時(shí)檢修。在確定蓄電池的容量時(shí)，需綜合考慮用電負(fù)載功耗、蓄電池的放電深度（一般取75%）、自放電（25℃時(shí)，每天自放電率小于額定容量的0.1%）和溫度對(duì)蓄電池容量的影響等因素。
由于蓄電池在一次充電后給負(fù)載的供電時(shí)間應(yīng)不低于1年，因此，采用閥控式鉛酸蓄電池給監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電時(shí)，只能進(jìn)行間歇式供電，不能實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。并且，根據(jù)用電負(fù)載的功耗，在考慮蓄電池體積和重量的基礎(chǔ)上，選擇適當(dāng)?shù)娜萘浚瑥亩_定供電的間隔時(shí)間。
3.2 鋰亞硫酰氯電池
鋰亞硫酰氯電池因具有比能量高（實(shí)際比能量為405Wh/kg[4]）、工作電壓高且平穩(wěn)（在90%容量范圍內(nèi)，電壓變化小于0.2V[5]）、儲(chǔ)存壽命長(zhǎng)（15年）、體積小、重量輕、耐振動(dòng)和沖擊等優(yōu)點(diǎn)，已廣泛地應(yīng)用于電子計(jì)量、檢測(cè)儀表、監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)、電子醫(yī)療設(shè)備、GPS定位追蹤設(shè)備等。目前工業(yè)化生產(chǎn)的電池為一次電池，國(guó)產(chǎn)38Ah鋰亞硫酰氯電池的價(jià)格大約為每節(jié)75元。
鋰亞硫酰氯電池的工作溫度范圍在-55℃～85℃之間，滿足鐵路罐車的運(yùn)營(yíng)工況。然而，環(huán)境溫度對(duì)這種電池的容量和壽命也有一定的影響，當(dāng)溫度從25℃降低到-40℃時(shí)，電池容量降低約30%，高溫（>70℃）對(duì)電池的壽命有不利的影響。
由于鋰亞硫酰氯電池的開路電壓為3.6V，采用這種電池給12V的直流負(fù)載供電時(shí)，須串聯(lián)4節(jié)電池才能達(dá)到所需的電壓。該電池因比能量大而具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，目前工業(yè)化生產(chǎn)的鋰亞硫酰氯電池最大容量為38Ah，外形尺寸為φ34.2mm×124.5mm，重量約0.2kg。因而，采用這種電池給安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電時(shí)，不需單獨(dú)設(shè)計(jì)安裝結(jié)構(gòu)，可與其他部件一起安裝在保護(hù)殼內(nèi)，并固定于罐頂。
為了達(dá)到鐵路罐車在最短1年檢修周期內(nèi)的供電要求，采用鋰亞硫酰氯電池作為安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電源時(shí)，也只能進(jìn)行間歇式供電，可采用并聯(lián)的方式增加電池的容量。這種電池由于自放電率很低（每年約0.1%），電池的容量?jī)H與用電負(fù)載的功耗和溫度有關(guān)。在綜合考慮電池的容量和體積的情況下，確定危險(xiǎn)品運(yùn)輸過程中監(jiān)測(cè)的時(shí)間間隔。
3.3 太陽(yáng)能發(fā)電
太陽(yáng)能發(fā)電是利用太陽(yáng)能電池半導(dǎo)體材料的光伏效應(yīng)，將太陽(yáng)光的輻射能轉(zhuǎn)換為電能的一種新型發(fā)電系統(tǒng)，又稱光伏系統(tǒng)，這是一種對(duì)環(huán)境無(wú)污染的可再生能源，其應(yīng)用覆蓋航海、航天、電力、交通、民用等領(lǐng)域，尤其是無(wú)電網(wǎng)的地區(qū)。
太陽(yáng)能光伏發(fā)電系統(tǒng)由太陽(yáng)能電池方陣、阻塞二極管、調(diào)節(jié)控制器和蓄電池組成[6]，其結(jié)構(gòu)示意圖見圖1。目前，工業(yè)化生產(chǎn)的太陽(yáng)能電池是晶體硅太陽(yáng)能電池，主要包括單晶硅和多晶硅。單晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率約15%，多晶硅太陽(yáng)能電池的轉(zhuǎn)換效率在10%左右[7]。由于材料容易制取，多晶硅太陽(yáng)能電池的成本較低。現(xiàn)階段，市場(chǎng)上晶體硅太陽(yáng)能電池組件的價(jià)格大約為15元/瓦，預(yù)期使用壽命25年。與太陽(yáng)能發(fā)電系統(tǒng)配套使用的蓄電池主要是鉛酸蓄電池。
太陽(yáng)能電池的正常工作溫度是-65℃～+125℃，在給定的光強(qiáng)下，工作溫度升高會(huì)降低轉(zhuǎn)換效率，導(dǎo)致輸出功率減小、使用壽命降低。研究表明相對(duì)于電池的額定工作溫度25℃，溫度每升高1℃功率會(huì)降低0.3%[8]。
由于鐵路罐車屬于移動(dòng)式設(shè)備，運(yùn)輸范圍遍及全國(guó)，為了使車輛運(yùn)輸途中太陽(yáng)能電池組件能夠最大限度地獲得太陽(yáng)能，提高發(fā)電效率，太陽(yáng)能電池組件的安裝須選取合適的傾斜角（太陽(yáng)能電池組件平面與水平地面的夾角）。鑒于最佳傾斜角與地理緯度有關(guān)，通過調(diào)研1998年～2005年全國(guó)主要城市的日輻射量，成都和貴陽(yáng)的日輻射量均較低，因此，鐵路罐車太陽(yáng)能電池組件安裝傾斜角的確定以這兩個(gè)地區(qū)作為參考，分別為32°和34°。同時(shí)，考慮到傾斜角大于30°時(shí)有利于組件表面的積雪滑落，因而，太陽(yáng)能電池組件在鐵路罐車頂部安裝的傾斜角可選在30°～35°之間。
采用太陽(yáng)能發(fā)電可以提供源源不斷的能量，為鐵路罐車的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)連續(xù)供電，不僅可以滿足鐵路罐車的檢修要求，而且能夠達(dá)到實(shí)時(shí)監(jiān)控的目的。
3.4 三種電源的對(duì)比
閥控式鉛酸蓄電池在鐵路罐車上已有成熟的應(yīng)用經(jīng)驗(yàn)，可懸掛于鐵路罐車的底架上，便于臨時(shí)檢修或更換電池。這種電池存在體積和重量大的缺點(diǎn)。采用該電池給安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電時(shí)，只能進(jìn)行間歇式供電。
鋰亞硫酰氯電池因具有體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用于鐵路罐車可以實(shí)現(xiàn)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的小型化和輕量化。然而，該電池存在低溫放電電壓滯后、短路和重負(fù)載條件下存在安全隱患等缺點(diǎn)。這種電池作為安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的電源時(shí)，危險(xiǎn)品運(yùn)輸過程中的監(jiān)測(cè)也只能是間歇式的。
采用太陽(yáng)能發(fā)電的方式給鐵路罐車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電時(shí)，可以達(dá)到在1年的檢修期內(nèi)給系統(tǒng)持續(xù)供電的目的，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)品裝卸運(yùn)營(yíng)全過程的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。太陽(yáng)能電池組件存在體積大、產(chǎn)業(yè)鏈不完整、標(biāo)準(zhǔn)不完善、價(jià)格高等缺點(diǎn)。
4 結(jié)束語(yǔ)
通過對(duì)閥控式鉛酸蓄電池、鋰亞硫酰氯電池和太陽(yáng)能發(fā)電三種電源應(yīng)用于鐵路罐車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的對(duì)比分析，可以得出以下結(jié)論：在間歇式供電的情況下，可以選用閥控式鉛酸蓄電池或鋰亞硫酰氯電池。閥控式鉛酸蓄電池因?qū)儆诙坞姵亻L(zhǎng)期使用經(jīng)濟(jì)性更高（38Ah電池的價(jià)格約600元），而鋰亞硫酰氯電池明顯具有自放電率低、體積小、重量輕的優(yōu)點(diǎn)。鐵路罐車危險(xiǎn)品在運(yùn)輸過程中需實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)時(shí)，可采用太陽(yáng)能發(fā)電給安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)供電。因此，在實(shí)際應(yīng)用中，可根據(jù)用戶的具體需求為鐵路罐車安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)選擇合適的電源。
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關(guān)鍵詞：滑坡高邊坡監(jiān)測(cè)系統(tǒng)原理應(yīng)用
1引言
滑坡是巖土工程界常見的一種地質(zhì)病害，經(jīng)常破壞路基，中斷交通，影響公路的暢通和正常的運(yùn)輸與安全。大規(guī)模的滑坡病害，甚至可摧毀公路、破壞廠礦、掩埋村莊、甚至堵塞河道，造成嚴(yán)重的破壞后果和災(zāi)害損失，具有性質(zhì)復(fù)雜、規(guī)模相對(duì)較大、災(zāi)害后果嚴(yán)重等特點(diǎn)。國(guó)內(nèi)外開展對(duì)滑坡的研究工作較多，包括滑坡機(jī)理研究、滑坡防治措施以及滑坡監(jiān)測(cè)等。
目前工程界對(duì)滑坡監(jiān)測(cè)多采用位移變形法，即地表位移變形和深部位移變形監(jiān)測(cè)法，包括全站儀法、傾斜盤法、鉆孔測(cè)斜儀法、GPRS無(wú)線遠(yuǎn)程監(jiān)控法等。但是，綜合目前滑坡監(jiān)測(cè)技術(shù)，其最大的缺陷就是僅局限于坡體巖土體的變形監(jiān)測(cè)，而忽略坡體內(nèi)的應(yīng)力變化，因此對(duì)于前期已實(shí)施治理工程的滑坡穩(wěn)定性分析及補(bǔ)強(qiáng)措施方面缺少必要的基礎(chǔ)資料。鑒于我國(guó)近年基礎(chǔ)建設(shè)工程快速發(fā)展、大量滑坡治理工程處于運(yùn)營(yíng)階段的狀況，本文闡述了位移應(yīng)力相結(jié)合的新型滑坡及高邊坡安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的原理及工程實(shí)踐應(yīng)用。
2 滑坡及高邊坡的變形模式
滑坡及高邊坡的變形破壞是一個(gè)比較復(fù)雜的過程，一般經(jīng)歷蠕滑、加速變形、變形相對(duì)減緩、破壞變形等階段。通常根據(jù)滑坡及高邊坡的破壞規(guī)模劃分為淺表層變形、局部滑塌變形和深層整體變形。
2.1 淺表層變形
淺表層變形是指發(fā)生變形的巖土體處于坡體的表層或表面厚度較小部分，一般破壞規(guī)模較小。常見的破壞形態(tài)有：表層滑塌或溜坍，淺層滑坡等。發(fā)生淺表層變形的原因主要有以下幾個(gè)方面：
⑴淺表層坡殘積或全風(fēng)化土層覆蓋在強(qiáng)度較高的巖層上，巖層傾向邊坡臨空面造成上覆土層失穩(wěn)或土層自身抗剪強(qiáng)度較低而失穩(wěn)。
⑵受人工開挖或爆破等工程活動(dòng)影響，坡體淺表層巖土體抗滑力降低，引起淺表層巖土體下滑變形。
⑶受自然界降雨、地震等不利因素作用，坡體淺表層巖土體物理力學(xué)指標(biāo)降低或外界不利荷載作用下，引起穩(wěn)定性降低而失穩(wěn)。
2.2 局部滑塌變形
局部滑塌變形是指坡體局部巖土體發(fā)生呈現(xiàn)一定規(guī)律的變形破壞，其變形范圍一般較小，但變形底面具有較明顯的特征，如土體中呈圓弧或近圓弧狀，巖層中沿結(jié)構(gòu)面或?qū)用孀冃蔚取＞植炕冃魏穸纫话惚葴\表層變形要厚，其破壞規(guī)模也較大。發(fā)生局部滑塌變形的原因可歸納為以下幾個(gè)方面：
⑴坡體巖體或風(fēng)化成土體的原巖局部范圍不利構(gòu)造面發(fā)育，引起該部分巖土體沿不利結(jié)構(gòu)面失穩(wěn)。
⑵處于坡體應(yīng)力集中或高應(yīng)力區(qū)域的巖土體，當(dāng)其內(nèi)部應(yīng)力達(dá)到不平衡狀態(tài)時(shí)，易引發(fā)該部分巖土體失穩(wěn)。
⑶受地形或其它因素限制，容易受外界不利因素頻繁作用的區(qū)域，例如溝槽地帶或邊坡兩側(cè)區(qū)域等，因不利因素降低該部分巖土體的物理力學(xué)指標(biāo)而失穩(wěn)。
⑷因人工工程活動(dòng)等改變?cè)麦w巖土體的平衡狀態(tài)，使局部巖土體因減小支撐抗力而失去平衡，產(chǎn)生滑塌變形。
2.3整體變形
整體變形是指滑坡或高邊坡主體沿一定的軟弱面(或軟弱帶)整體地向下滑動(dòng)并以水平運(yùn)動(dòng)為主的變形破壞，其變形范圍較大、深度較厚，變形體具有較強(qiáng)特征，底部滑動(dòng)面按一定規(guī)律分布，土體中呈圓弧或近圓弧狀，巖層中沿軟弱結(jié)構(gòu)面或?qū)用娉蔬B續(xù)或臺(tái)階式變形；表觀形態(tài)有滑坡周界裂縫、滑坡出口、后緣陡坎等特征。整體變形一般性質(zhì)復(fù)雜、規(guī)模較大、破壞后果嚴(yán)重。滑坡或高邊坡發(fā)生整體變形的原因較多，主要有以下幾個(gè)方面：
⑴坡體地層巖性具有上部強(qiáng)度低、底部強(qiáng)度高且透水性較差的特點(diǎn)，兩者之間彈性模量差異較大，在一定的條件下誘發(fā)坡體沿著分界面整體變形。
⑵構(gòu)成坡體的巖土體在地質(zhì)構(gòu)造上發(fā)育有斷層破碎帶、褶曲、順傾單斜巖層及錯(cuò)落等不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)，當(dāng)坡體巖土體應(yīng)力達(dá)到不平衡時(shí)，從而沿著上述不良地質(zhì)結(jié)構(gòu)發(fā)生整體變形。
⑶外界各種不利因素，例如大氣降雨、地震等，降低坡體巖土體物理力學(xué)指標(biāo)或改變巖土體應(yīng)力平衡狀態(tài)，誘發(fā)坡體整體變形。
⑷因人工工程活動(dòng)等改變?cè)麦w巖土體的平衡狀態(tài)，尤其是坡體下部大量開挖，降低原坡體的抗滑支撐力，導(dǎo)致坡體整體變形。
⑸已實(shí)施的支擋或加固工程在運(yùn)營(yíng)期間受各種因素影響，有效荷載降低，破壞原有應(yīng)力平衡狀態(tài)，誘發(fā)坡體整體變形。
3 安全監(jiān)測(cè)的原理
根據(jù)上述滑坡及高邊坡變形模式及其機(jī)理的分析，實(shí)施全面有效的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于有效預(yù)報(bào)坡體變形、提前實(shí)施治理或避讓措施、減小破壞災(zāi)害損失具有重要的作用。為此，采用位移與應(yīng)力綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不但能反應(yīng)坡體的變形情況，而且通過應(yīng)力能進(jìn)一步了解坡體巖土體的應(yīng)力狀況。
3.1 深部位移監(jiān)測(cè)原理
深部位移監(jiān)測(cè)通常采用鉆孔測(cè)斜儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)，其工作原理是：在巖土體中施工鉆孔、安裝測(cè)斜管，當(dāng)巖土體產(chǎn)生變形時(shí)，通過測(cè)量測(cè)斜管軸線與鉛垂線之間夾角變化量，來(lái)監(jiān)測(cè)土、巖石的側(cè)向位移，如圖1所示。
帶有導(dǎo)向滑輪的傾斜儀在測(cè)斜管中按傾斜儀標(biāo)距 逐段測(cè)出測(cè)斜管與鉛垂線夾角 ，分別求出不同高程處水平位移 ，即
(1)
由測(cè)斜管底部測(cè)點(diǎn)開始逐段累加，可得任一高程處的實(shí)際水平位移 ，即
（2）
式中： 為測(cè)量段的水平位移； 為測(cè)量點(diǎn)的分段長(zhǎng)度，即儀器標(biāo)距； 為測(cè)量段測(cè)斜管與鉛垂線的夾角； 為自孔底開始第 個(gè)測(cè)點(diǎn)的水平位移。
圖1鉆孔測(cè)斜儀工作原理圖
根據(jù)不同高程測(cè)試的巖土移，繪制水平位移 ～深度曲線，即可掌握坡體巖土體的深部位移情況。
3.2 應(yīng)力監(jiān)測(cè)原理
當(dāng)坡體發(fā)生變形時(shí)，作用于坡體內(nèi)的支擋或錨固工程將限制該變形趨勢(shì)，于是在其內(nèi)部產(chǎn)生附加應(yīng)力，該附加應(yīng)力就是其應(yīng)力變化量。目前工程界多采用振弦式傳感器來(lái)測(cè)試該應(yīng) 力變化量，支擋結(jié)構(gòu)的應(yīng)力監(jiān)測(cè)采用應(yīng)力或應(yīng)變計(jì)，錨固工程應(yīng)力監(jiān)測(cè)則直接采用測(cè)力計(jì)。
振弦式傳感器的工作原理為：根據(jù)彈性體振動(dòng)理論，一根金屬弦在一定的拉應(yīng)力作用下，具有一定的自振頻率，當(dāng)其內(nèi)部的應(yīng)力變化時(shí)，它的自振頻率也隨之變化，金屬絲振動(dòng)頻率與張力的平方根成正比。鋼線的振動(dòng)頻率與其張力之間的關(guān)系為
（3）
式中，為鋼弦的自振頻率；為鋼弦的長(zhǎng)度；為單位長(zhǎng)度鋼弦的質(zhì)量； 為鋼弦的張力。
由于傳感器鋼線的長(zhǎng)度和單位長(zhǎng)度的質(zhì)量為常量，通過測(cè)試傳感器的振動(dòng)頻率按標(biāo)定曲線即可計(jì)算出作用于其上的荷載。
3.3地表變形監(jiān)測(cè)原理
地表變形監(jiān)測(cè)包括地表裂縫監(jiān)測(cè)和地表位移監(jiān)測(cè)，分別采用游標(biāo)卡尺或全站儀進(jìn)行監(jiān)測(cè)。由于坡體變形自軟弱滑動(dòng)面開始，逐步向地表發(fā)展，當(dāng)位移變形達(dá)到一定界限時(shí)，變形巖土體與周圍穩(wěn)定巖土體之間將克服內(nèi)部粘聚力而出現(xiàn)裂縫。因此，在地表設(shè)置觀測(cè)樁，或者沿著垂直裂縫方向布置標(biāo)志點(diǎn)，采用全站儀監(jiān)測(cè)觀測(cè)樁的坐標(biāo)或采用游標(biāo)卡尺量測(cè)裂縫兩側(cè)標(biāo)志點(diǎn)的間距，可以對(duì)坡體地表位移進(jìn)行監(jiān)測(cè)。
4 安全監(jiān)測(cè)技術(shù)的實(shí)踐應(yīng)用
4.1 工程概況
福建省某高速公路穿過一大型古滑坡，該古滑坡地處低山丘陵地貌、沖洪積溝谷，自然山坡較陡，坡度約40°，坡體中部斜坡坡度較緩，坡度約15～25°。地層巖性上部為第四系崩坡積塊碎石土、粉質(zhì)粘土，下部為三疊系砂土狀強(qiáng)風(fēng)化砂巖、弱風(fēng)化砂巖組成。場(chǎng)區(qū)內(nèi)巖層風(fēng)化層較為深厚，巖層產(chǎn)狀較為紊亂，傾角變化較大。發(fā)育兩條斷層構(gòu)造，分別從從坡體后部和右側(cè)穿過，斷層附近貫通構(gòu)造結(jié)構(gòu)面和劈理帶發(fā)育，巖層破碎。地下水發(fā)育，主要為坡殘積風(fēng)化層孔隙水和基巖孔隙、裂隙水，水量豐富。
施工期間本滑坡治理方案為：一級(jí)坡率1：0.5，設(shè)置C15片石混凝土擋墻；二級(jí)1：1.5，中部設(shè)置一排抗滑樁，兩側(cè)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索框架；三級(jí)1：1.75，中部設(shè)置一排抗滑樁，兩側(cè)設(shè)置預(yù)應(yīng)力錨索框架；四～六級(jí)坡率1：2.0，采用拱形骨架植草防護(hù)，每級(jí)坡高設(shè)置為8m。
4.2 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)置方案
該滑坡在施工期間一直發(fā)生蠕動(dòng)變形，為了掌握滑坡的變形發(fā)展?fàn)顩r，保證施工及運(yùn)營(yíng)安全，對(duì)該滑坡體采用綜合安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體布置方案如下：
1、深部位移監(jiān)測(cè)
選擇4個(gè)控制斷面，分別在每個(gè)斷面的坡頂以上10～20m以及坡體中上部、下部各布置3～4個(gè)監(jiān)測(cè)孔，形成深部位移監(jiān)測(cè)網(wǎng)。
2、應(yīng)力監(jiān)測(cè)
對(duì)應(yīng)上述4個(gè)深部位移控制監(jiān)測(cè)斷面，在該斷面或附近的抗滑樁內(nèi)埋設(shè)鋼筋計(jì)、預(yù)應(yīng)力錨索上安裝測(cè)力計(jì)，對(duì)支擋或錨固工程結(jié)構(gòu)進(jìn)行應(yīng)力監(jiān)測(cè)。
3、地表位移及裂縫監(jiān)測(cè)
在上述4個(gè)斷面及斷面中間的各級(jí)平臺(tái)上設(shè)置標(biāo)志樁，并在滑坡后緣裂縫兩側(cè)埋設(shè)觀測(cè)樁；當(dāng)?shù)乇沓霈F(xiàn)裂縫時(shí)，選擇具有特征的裂縫進(jìn)行布置觀測(cè)點(diǎn)。
4.3監(jiān)測(cè)結(jié)果
該滑坡體于2008年底竣工，運(yùn)營(yíng)期間一直處于調(diào)整期，但在2010年5月暴雨季節(jié)，發(fā)生較大變形，深部位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)該變形進(jìn)行了詳盡記錄，應(yīng)力監(jiān)測(cè)也如實(shí)反應(yīng)了錨固工程的荷載變化情況，尤其在暴雨期內(nèi)當(dāng)滑坡加速變形時(shí)，部分深部位移監(jiān)測(cè)孔因位移過大遭到破壞，及時(shí)啟動(dòng)地表位移和裂縫監(jiān)測(cè)，使位移監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)保持連貫性，綜合監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)滑坡穩(wěn)定性狀提供了科學(xué)精準(zhǔn)的判斷。根據(jù)監(jiān)測(cè)資料，有關(guān)單位及時(shí)提出預(yù)警意見，并對(duì)既有支擋及錨固工程進(jìn)行有效評(píng)估，然后采取有針對(duì)性的加固補(bǔ)強(qiáng)措施，最終滑坡趨于穩(wěn)定，避免了重大安全事故的發(fā)生。各項(xiàng)監(jiān)測(cè)典型曲線見圖2～圖4。
圖2深部位移典型位移曲線圖
圖3錨固荷載變化典型曲線
圖4地表位移監(jiān)測(cè)典型曲線
5 結(jié)論
⑴滑坡及高邊坡位移應(yīng)力綜合監(jiān)測(cè)系統(tǒng)不但能有效監(jiān)測(cè)坡移變形情況，而且結(jié)合應(yīng)力監(jiān)測(cè)能對(duì)既有工程進(jìn)行有效評(píng)估，具有重要的安全和經(jīng)濟(jì)價(jià)值。
⑵當(dāng)坡體變形較小時(shí)，主要通過深部位移對(duì)坡移進(jìn)行監(jiān)測(cè)；當(dāng)坡體變形較大時(shí)，容易破壞深部位移監(jiān)測(cè)孔，應(yīng)及時(shí)進(jìn)行地表位移和裂縫監(jiān)測(cè)，以保持監(jiān)測(cè)工作的連續(xù)性，掌握坡體變形情況，避免安全事故發(fā)生。
湖北省丹江口市第一醫(yī)院 湖北省丹江口市 442700
【摘 要】目的：分析藥物咨詢及用藥安全檢測(cè)系統(tǒng)與臨床合理用藥專業(yè)工作的基本特點(diǎn)和要求。方法：采用數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，利用合理有效的操作系統(tǒng)，對(duì)醫(yī)學(xué)、藥學(xué)及其相關(guān)學(xué)科知識(shí)進(jìn)行信息標(biāo)準(zhǔn)化處理。結(jié)果：實(shí)現(xiàn)醫(yī)囑審查和醫(yī)藥信息查詢，幫助醫(yī)生、藥師等臨床專業(yè)人員在用藥過程中及時(shí)有效地掌握和利用醫(yī)藥知識(shí)，預(yù)防藥物不良事件的發(fā)生。結(jié)論：營(yíng)造用藥安全的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療環(huán)境，滿足病人對(duì)醫(yī)院高水平服務(wù)的需求，對(duì)提高醫(yī)院藥事管理工作的效率和水平起到重要作用。
關(guān)鍵詞 藥物咨詢 ；藥品安全監(jiān)測(cè) ；操作系統(tǒng) ；醫(yī)院信息系統(tǒng)
近年來(lái)，藥物咨詢和用藥安全已經(jīng)越來(lái)越被大眾所重視。為了避免相關(guān)醫(yī)療事故的發(fā)生，提高用藥的安全性，對(duì)癥下藥。建立合理有效的藥物咨詢及用藥安全檢測(cè)系統(tǒng)已經(jīng)刻不容緩。同時(shí)，國(guó)家相關(guān)部門也制定了相關(guān)的政策來(lái)要求用藥的安全。另一方面，廣大人民群眾的用藥安全意識(shí)也在不斷提高。傳統(tǒng)的藥學(xué)信息服務(wù)手段已不能滿足廣大臨床工作者及患者的需求。為了方便、快捷地為醫(yī)院各級(jí)人員提供準(zhǔn)確的治療藥品信息，相關(guān)的系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)出來(lái)，并且取得了一定的成果。為營(yíng)造用藥安全的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療環(huán)境，滿足病人對(duì)醫(yī)院高水平服務(wù)的需求。
1 資料與方法
1.1 基本設(shè)計(jì)資料
（1）設(shè)計(jì)目標(biāo)；用醫(yī)療指南作為依據(jù)為患者正確的選藥；避免相關(guān)檢測(cè)結(jié)果的不良組合；及時(shí)提醒患者的過敏史及有關(guān)藥物的不良反應(yīng)；實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和預(yù)警；對(duì)于醫(yī)療情況進(jìn)行查詢和統(tǒng)計(jì)分析。
（2）設(shè)計(jì)思路；相關(guān)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)采用了客戶機(jī)/ 服務(wù)器（C/S）網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)，在Windows 等系統(tǒng)上進(jìn)行相關(guān)的處理，通過與數(shù)據(jù)庫(kù)相關(guān)的鏈接，查詢，更新，事務(wù)處理等功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)接。
（3）功能設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括3 個(gè)主要模塊：藥品信息查詢、合理用藥審查、藥品管理。查詢模塊：提供藥品相關(guān)信息的查詢，以保證用藥的準(zhǔn)確性。用藥審查模塊：提供單藥審查、單藥劑量審查等相關(guān)項(xiàng)目的查詢。藥品管理模塊：提供藥品字典管理、藥品字典庫(kù)規(guī)范化、藥品用法管理等功能。具體見圖1。
（4）數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)：在國(guó)家相關(guān)的權(quán)威期刊雜志、數(shù)據(jù)庫(kù)、文獻(xiàn)中，以及國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局最新公布的藥品信息中獲取信息。
1.2 應(yīng)用方法
（1）處方（醫(yī)囑）的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)包括：?jiǎn)蝹€(gè)藥物合理性監(jiān)測(cè)、單個(gè)藥物給藥途徑正確性監(jiān)測(cè)、單個(gè)藥物使用劑量合理性監(jiān)測(cè)、藥物相互作用審查快速查詢藥物通過屏幕取詞的方式，實(shí)現(xiàn)快速查詢藥物的藥學(xué)信息。
（2） 藥學(xué)信息查詢：?jiǎn)我凰幬锊樵儭⑾嗷プ饔貌樵儭此幚眍悇e查詢、適應(yīng)癥查詢
法律法規(guī)查詢、 監(jiān)測(cè)結(jié)果查詢。本功能提供多種查詢方式，查詢出在某時(shí)間范圍內(nèi)，不合理用藥的具體處方或醫(yī)囑.
（3）監(jiān)測(cè)結(jié)果回顧性統(tǒng)計(jì)與分析提供多種渠道的統(tǒng)計(jì)分析功能，統(tǒng)計(jì)出在某時(shí)間范圍內(nèi)，不合理用藥的數(shù)量及所占的比率藥物咨詢及用藥安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已在多家醫(yī)院投入運(yùn)行，獲得了一致好評(píng)。廣大醫(yī)護(hù)人員及醫(yī)院管理部門都認(rèn)為該系統(tǒng)提供的藥物信息全面、準(zhǔn)確，信息獲取方式方便、快捷，能實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、報(bào)警、記錄不合理用藥情況的發(fā)生，極大地提高了臨床工作中用藥環(huán)節(jié)的效率和準(zhǔn)確性，對(duì)提高醫(yī)院藥事管理工作的效率和水平，營(yíng)造用藥安全的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療環(huán)境起到了重要作用。
2 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)
（1）系統(tǒng)應(yīng)用程序?qū)ο蟮膭?chuàng)建，利用窗口和菜單這兩個(gè)基本的要素，來(lái)完成所需要的工作，完成多種窗口定義后，在程序中重復(fù)使用。每種不同的類型都有其特殊用途。. 建立數(shù)據(jù)窗口，數(shù)據(jù)窗口是建立應(yīng)用程序的強(qiáng)有力的工具，通過數(shù)據(jù)窗口對(duì)象和數(shù)據(jù)窗口控件。分別作用于展示數(shù)據(jù)并允許用戶增刪修改數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)窗口控件則把數(shù)據(jù)窗口對(duì)象放置到窗口上并呈現(xiàn)在用戶。
（2）建立用戶事件，利用為窗口、用戶對(duì)象等提供了大量的預(yù)定義系統(tǒng)事件，但應(yīng)用程序有時(shí)為了某種特殊要求需要使用用戶自定義的用戶事件。對(duì)于沒有相應(yīng)的預(yù)定義事件的特殊操作，可通過定義特定的用戶事件予以響應(yīng);(2) 支持通過多種方式完成某項(xiàng)功能;(3) 解決窗口與用戶對(duì)象的信息交換問題。 建立好用戶事件之后，就可以在里面編寫腳本了。
3 討論
藥物咨詢及用藥安全檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)，將極大的改善現(xiàn)有的醫(yī)療問題的解決環(huán)境能夠?yàn)獒t(yī)生和患者帶來(lái)非常重要的幫助， 有效的避免了由于人為原因而發(fā)生的醫(yī)療事故。
為營(yíng)造用藥安全的優(yōu)質(zhì)醫(yī)療環(huán)境， 滿足病人對(duì)醫(yī)院高水平服務(wù)的需求，對(duì)提高醫(yī)院藥事管理工作的效率和水平起到重要作用。
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關(guān)鍵詞：以太環(huán)網(wǎng) 安全監(jiān)測(cè) 應(yīng)用
近年來(lái)特別是國(guó)家對(duì)于煤礦瓦斯災(zāi)害的治理制定了一系列重大方針，其中“先抽后采、監(jiān)測(cè)監(jiān)控、以風(fēng)定產(chǎn)”瓦斯治理十二字方針尤為重要。實(shí)踐證明，對(duì)于地方煤礦來(lái)說(shuō)，在落實(shí)并實(shí)施“十二字”方針中，建立健全以監(jiān)測(cè)監(jiān)控瓦斯通風(fēng)參數(shù)為核心的煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)（以下簡(jiǎn)稱監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)），特別是管好用好煤礦安全監(jiān)控系統(tǒng)，是建立防治瓦斯災(zāi)害的長(zhǎng)效機(jī)制，遏制重大瓦斯事故，保證礦井安全生產(chǎn)的重大舉措。堅(jiān)持裝備并管好用好監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)，采用先進(jìn)的監(jiān)測(cè)監(jiān)控手段，準(zhǔn)確地反映煤礦井下瓦斯通風(fēng)參數(shù)的狀況及變化，及時(shí)地對(duì)作業(yè)地點(diǎn)和被控區(qū)域?qū)嵭袌?bào)警、斷電，進(jìn)而采取果斷措施進(jìn)行處置，具有更重要的意義。
1、目前地方煤礦安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)狀
在地方煤礦中，由于大多數(shù)鄉(xiāng)鎮(zhèn)煤礦技術(shù)力量嚴(yán)重缺乏；沒有監(jiān)測(cè)監(jiān)控方面的專業(yè)隊(duì)伍；管理人員及工人技術(shù)及文化素質(zhì)低，缺乏對(duì)監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)及其配套設(shè)備的原理、功能、性能、故障原因及檢測(cè)、維修、維護(hù)方法的了解，因而監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)在運(yùn)行中發(fā)生故障，無(wú)力維護(hù)和排除。使監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)不但沒有發(fā)揮應(yīng)有的作用，設(shè)置完全失去了存在的必要。
對(duì)在用的監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)缺乏嚴(yán)格的體系管理，監(jiān)管不力，如人員配備、規(guī)章制度、專業(yè)技術(shù)培訓(xùn)等；監(jiān)控系統(tǒng)管理員職責(zé)不清。
綜上所述，在地方煤礦中，為將安全事故隱患消滅在萌芽狀態(tài)，從根本上減少和杜絕重大瓦斯事故的發(fā)生，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，研究在地方煤礦中監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)裝備、使用、管理中應(yīng)采取的對(duì)策，提高裝備、使用和管理水平，發(fā)揮煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的“礦山安全衛(wèi)士”的重要作用，已勢(shì)在必行。
2、地方煤礦監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)裝備、使用、管理應(yīng)采取的對(duì)策
近年以來(lái)，根據(jù)煤礦安全的實(shí)際狀況，國(guó)家不斷加大安全投入，并經(jīng)相關(guān)部門提出了一系列關(guān)于在“雙高”、“雙突”礦井安裝煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的要求，各省、市、地區(qū)也積極采取措施、挖掘資金渠道，落實(shí)中央的部署，取得了決定性的成果。
針對(duì)有相當(dāng)一部分地方煤礦具有相距較近的特點(diǎn)，這就給當(dāng)前自動(dòng)化領(lǐng)域內(nèi)的基于以太環(huán)網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)測(cè)控架構(gòu)的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)提供了更好發(fā)展的舞臺(tái)，以太環(huán)網(wǎng)測(cè)控架構(gòu)下的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有高速、大容量、開放性和適應(yīng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，可以將附近各個(gè)小煤礦的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)合并一套使用。各煤礦節(jié)省了中心站設(shè)置。節(jié)約成本投入。加之基于IP的Internet網(wǎng)絡(luò)測(cè)控技術(shù)很大程度解決各種測(cè)控設(shè)備和計(jì)算機(jī)設(shè)備風(fēng)各種網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的問題，增加系統(tǒng)通信的靈活性。而基于TCP/IP的測(cè)量、控制和管理一體化技術(shù)將測(cè)量、控制和信息管理結(jié)合起來(lái)，通過系統(tǒng)各要素之間充分協(xié)調(diào)配合，使系統(tǒng)整體達(dá)到最優(yōu)目標(biāo)。完全能夠?qū)崿F(xiàn)煤礦安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的各項(xiàng)功能。基于以太環(huán)網(wǎng)下的安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)是依靠其強(qiáng)大的遠(yuǎn)程化、智能化的測(cè)控功能，從而實(shí)現(xiàn)煤礦各類參數(shù)監(jiān)控。
3、基于以太環(huán)網(wǎng)下安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)
基于以上原則，圖1設(shè)計(jì)了所示的基于以太環(huán)網(wǎng)下各個(gè)煤礦的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的架構(gòu)，圖中描述了測(cè)量、控制設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)相互連接組成一個(gè)安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，整個(gè)系統(tǒng)構(gòu)成主要分為以下二網(wǎng)絡(luò)層次：
第一網(wǎng)絡(luò)層次：是各被控設(shè)備通過網(wǎng)絡(luò)化智能監(jiān)控裝置連成一個(gè)監(jiān)控網(wǎng)，各傳感器送來(lái)的狀態(tài)信號(hào)通過裝置的輸入端口輸入，供單片機(jī)處理、傳送、控制指令由輸出端口輸出到設(shè)備的執(zhí)行控制機(jī)構(gòu)，串行接口作為設(shè)備與監(jiān)控裝置進(jìn)行數(shù)據(jù)交換的擴(kuò)展接口和連接微機(jī)的虛擬控制臺(tái)接口。
第二網(wǎng)絡(luò)層次：是區(qū)域以太環(huán)網(wǎng)。在這一層次中，各煤礦的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備和管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等連成一個(gè)局域內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)，有較高的安全性。
采用上述方法的特點(diǎn):
(1)網(wǎng)絡(luò)化智能監(jiān)控裝置成為一個(gè)監(jiān)控信息匯集平臺(tái)。各煤礦監(jiān)控裝置通過第一層次和第二層次的銜接點(diǎn)，對(duì)輸入的普通模擬信號(hào)進(jìn)行辨識(shí)并處理，然后進(jìn)行編碼并通過網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)遠(yuǎn)方的請(qǐng)求，同時(shí)監(jiān)控裝置也可對(duì)接收自網(wǎng)絡(luò)的有效數(shù)據(jù)指令進(jìn)行解釋，以決定在相應(yīng)的端口輸出操作信號(hào)，通過以太環(huán)網(wǎng)平臺(tái)的處理和轉(zhuǎn)換，普通的設(shè)備不需要處理復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，就可實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)測(cè)控。
(2)該結(jié)構(gòu)能更高效的使用網(wǎng)絡(luò)資源。裝置接入層與以太環(huán)網(wǎng)連接，采用星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，既可以在競(jìng)爭(zhēng)占用總線的工作狀態(tài)下，也可以利用交換機(jī)采用專線連接滿足特定場(chǎng)合的實(shí)時(shí)性的要求。
(3)該結(jié)構(gòu)體現(xiàn)了信息網(wǎng)與控制網(wǎng)的有效結(jié)合的特點(diǎn)。在很多測(cè)控場(chǎng)合，測(cè)控?cái)?shù)據(jù)對(duì)控制有非常嚴(yán)格的實(shí)時(shí)性要求，將信息網(wǎng)與控制網(wǎng)相結(jié)合構(gòu)成一種質(zhì)優(yōu)價(jià)廉、靈活性高的綜合測(cè)控系統(tǒng)。
關(guān)鍵詞：尾礦庫(kù) 變形監(jiān)測(cè) 預(yù)警系統(tǒng) GPS
中圖分類號(hào)：TD76文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼Adoi:10.3969/j.issn.1003-6970.2011.01.015
Applications of online deformation survey monitoring system
in tailing pond of metal mine
ZHANG Lin LI Ying-qin SUN Hui
(LanzhouResourcesandEnvironmentVoc-TechCollege ，Department of Mining Engineering，Lanzhou 730020，China)
【Abstract 】 A variety of modern High－Tech is Using the monitoring and warning system of online security ,which was based on GNSS tailing pond technology. Through the collected dynamic information and related to security of tailing pond bases, the operation of tailing pond bases is real-time monitoring , thus forming a kind of information, automation of the new modern Safety monitoring system and a full range of security management and control of automated decision-making platform.
【Key words】 tailing ponddeformation surveyPre-Alarm System geographical positioning system
0引 言
金屬礦山尾礦庫(kù)的安全關(guān)系到礦山環(huán)境以及其影響區(qū)域內(nèi)人民生命財(cái)產(chǎn)的安全[1]。 國(guó)務(wù)院將非煤礦山企業(yè)全面開展安全達(dá)標(biāo)、強(qiáng)制推行先進(jìn)適用的技術(shù)裝備、強(qiáng)制淘汰落后技術(shù)產(chǎn)品等內(nèi)容列入《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)企業(yè)安全生產(chǎn)工作的通知》（國(guó)發(fā)〔2010〕23號(hào)）中，并提出明確要求和政策措施。要求對(duì)三等以上尾礦庫(kù)要在2011年底前達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)化最低等級(jí)，2013年底前，所有金屬非金屬礦山和尾礦庫(kù)要達(dá)到安全標(biāo)準(zhǔn)化最低等級(jí)，并明確要求100萬(wàn)立方米以上尾礦庫(kù)要安裝全過程在線安全監(jiān)控系統(tǒng)[2]。基于GNSS技術(shù)的尾礦庫(kù)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用對(duì)于加強(qiáng)尾礦庫(kù)的安全監(jiān)管，掌握尾礦庫(kù)的安全現(xiàn)狀，減少尾礦庫(kù)的事故發(fā)生具有重要意義。
1系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
高精度實(shí)時(shí)在線尾礦庫(kù)變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)傳輸、數(shù)據(jù)處理、分析預(yù)警、綜合管理等五個(gè)子系統(tǒng)組成。該系統(tǒng)依托智能的軟件系統(tǒng)，當(dāng)金屬礦山尾礦庫(kù)監(jiān)控對(duì)象出現(xiàn)異
常時(shí)，能及時(shí)預(yù)報(bào)預(yù)警，提醒企業(yè)盡快啟動(dòng)相應(yīng)的處理措施及預(yù)案，保障尾礦庫(kù)的安全運(yùn)行[3]。
1）綜合管理系統(tǒng)可有效進(jìn)行用戶管理、數(shù)據(jù)管理、系統(tǒng)運(yùn)行管理，確保系統(tǒng)安全和數(shù)據(jù)安全，可方便進(jìn)行參數(shù)設(shè)置、狀態(tài)本地/遠(yuǎn)程瀏覽、數(shù)據(jù)本地/遠(yuǎn)程下載以及數(shù)據(jù)共享等。
2）數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)采用多星多頻高精度GNSS模塊，可對(duì)變形體的實(shí)際性狀實(shí)施高精度、實(shí)時(shí)、連續(xù)、自動(dòng)監(jiān)測(cè)，運(yùn)用靜態(tài)相對(duì)定位和動(dòng)態(tài)相對(duì)定位兩種數(shù)據(jù)處理方法，為判斷變形體安全提供必要的信息，確保數(shù)據(jù)集準(zhǔn)確。數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)一般由基準(zhǔn)站、監(jiān)測(cè)站以及包括野外電源和防雷裝置組成的保障支持系統(tǒng)組成。
3）數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)可采用RS232、專線有線/無(wú)線Modem、TCP/IP、GPRS無(wú)線、CDMA無(wú)線、3G無(wú)線、UHF無(wú)線電臺(tái)、無(wú)線網(wǎng)橋及其他無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等方式，組建方便靈活。系統(tǒng)不僅支持野外就地拖拽式下載，還能實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)流傳輸和文件包下載。
4）數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)可進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)處理，數(shù)據(jù)解算采用先進(jìn)的卡爾曼濾波集成單歷元整數(shù)解算法，輕松達(dá)到毫米級(jí)定位精度，確保系統(tǒng)運(yùn)行穩(wěn)定及數(shù)據(jù)的可靠性。
5）分析預(yù)警系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析處理能力強(qiáng)大，分析角度多、手段豐富，能計(jì)算三維位移分量及各向變形速率，自動(dòng)生成變形歷時(shí)曲線、變形分布圖和多因素相關(guān)圖；能根據(jù)實(shí)地地形數(shù)據(jù)生成三維仿真圖形，并生成變形場(chǎng)等高圖和漸變色譜圖以及變形場(chǎng)實(shí)體任意剖面圖；能綜合其他相關(guān)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步綜合分析與簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)；能根據(jù)預(yù)設(shè)警界值進(jìn)行風(fēng)險(xiǎn)判別并能實(shí)時(shí)以網(wǎng)頁(yè)、短信、語(yǔ)音電話、警報(bào)聲音、大屏幕顯示等形式進(jìn)行多渠道狀態(tài)信息和預(yù)警信息的。系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)如圖1所示。
2系統(tǒng)功能及特點(diǎn)
2.1系統(tǒng)功能
1）系統(tǒng)1.5小時(shí)連續(xù)監(jiān)測(cè)尾礦壩的水平精度優(yōu)于±3mm、垂直精度優(yōu)于±5mm，完全滿足一般工程監(jiān)測(cè)精度的要求；
2）系統(tǒng)能夠進(jìn)行長(zhǎng)期、穩(wěn)定、不間斷運(yùn)行，真正做到無(wú)人值守，操作簡(jiǎn)便，勿需進(jìn)行手工重復(fù)勞動(dòng)，可以節(jié)省大量人力物力；
3）能實(shí)現(xiàn)最高20Hz的高速數(shù)據(jù)采集，關(guān)鍵時(shí)候能完美再現(xiàn)監(jiān)控變化過程的細(xì)節(jié)；
4）具有遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)傳輸、遠(yuǎn)程狀態(tài)瀏覽、遠(yuǎn)程系統(tǒng)設(shè)置以及數(shù)據(jù)管理、用戶管理、安全管理等功能；網(wǎng)絡(luò)通訊方式靈活，系統(tǒng)自動(dòng)化程度高，可以方便實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制、遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)下載與共享；
5）能根據(jù)實(shí)地地形數(shù)據(jù)生成三維仿真圖形，能根據(jù)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)生成實(shí)體變形場(chǎng)等高圖，并能生成變形場(chǎng)任意剖面圖，這是傳感器類、聲納類、光波類、影像類、頻譜類監(jiān)測(cè)手段不可比擬的；
6）能對(duì)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析與簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)，并可根據(jù)數(shù)據(jù)的危險(xiǎn)程度采用短信、網(wǎng)頁(yè)、郵件、聲音、大屏幕等方式和渠道進(jìn)行分級(jí)，預(yù)警信息的，方便靈活[4]。
2.2系統(tǒng)特點(diǎn)
高精度實(shí)時(shí)在線變形監(jiān)測(cè)系統(tǒng)具有目標(biāo)明確、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、流程清晰、功能完備等特點(diǎn)。該系統(tǒng)數(shù)據(jù)可靠、運(yùn)行穩(wěn)定，既能準(zhǔn)確表達(dá)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的工作狀態(tài)，也能對(duì)相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析并提出初步風(fēng)險(xiǎn)評(píng)價(jià)，還能多渠道多形式適時(shí)分級(jí)預(yù)警信息，為礦山隨時(shí)隨地掌握尾礦庫(kù)安全和決策部門在關(guān)鍵時(shí)刻的決策分析提供了堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支持與信息參考,具體特點(diǎn)有：
1）數(shù)據(jù)采集快:輕松實(shí)現(xiàn)高達(dá)20Hz連續(xù)高速實(shí)時(shí)的精密數(shù)據(jù)采集；
2）變形監(jiān)測(cè)精度高:算法先進(jìn)，能運(yùn)用小波精密分析法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，實(shí)現(xiàn)單歷元毫米級(jí)高精度連續(xù)解算；
3）硬件層次少:系統(tǒng)組成簡(jiǎn)單、結(jié)構(gòu)清晰、運(yùn)行穩(wěn)定、維護(hù)方便；
4）分析手段多:能計(jì)算三維位移分量及各向變形速率，能自動(dòng)生成變形歷時(shí)曲線圖、變形空間分布圖、多變量相關(guān)圖，能根據(jù)實(shí)地地形數(shù)據(jù)生成三維仿真圖，并能生成實(shí)體變形場(chǎng)等高圖或漸變色譜圖及其任意剖面圖；
5）信息快:能對(duì)變形監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步分析與簡(jiǎn)單評(píng)價(jià)，并能根據(jù)預(yù)設(shè)警界值和實(shí)測(cè)值進(jìn)行對(duì)比判別，及時(shí)進(jìn)行多渠道多形式預(yù)警信息或狀態(tài)信息的，隨時(shí)隨地掌握運(yùn)行狀態(tài)，真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和無(wú)人值守；
6）應(yīng)用范圍廣:本監(jiān)控系統(tǒng)不僅能應(yīng)用于各類尾礦庫(kù)實(shí)時(shí)安全監(jiān)測(cè)監(jiān)控,還可以在滑坡地質(zhì)災(zāi)害監(jiān)測(cè)、礦山邊坡變形監(jiān)測(cè)、礦山采空區(qū)沉陷監(jiān)測(cè)、海涂吹填區(qū)沉陷監(jiān)測(cè)、水庫(kù)大壩變形監(jiān)測(cè)、堤防渠道變形監(jiān)測(cè)、深基坑及周邊影響區(qū)變形監(jiān)測(cè)、大型橋梁健康監(jiān)測(cè)、高層建筑及大型場(chǎng)館健康監(jiān)測(cè)等領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用。
3 系統(tǒng)應(yīng)用
系統(tǒng)由庫(kù)區(qū)監(jiān)測(cè)終端（GPS）、網(wǎng)絡(luò)通訊系統(tǒng)、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)處理服務(wù)中心、預(yù)警系統(tǒng)四部分組成，如圖2所示。監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的典型配置方案可以有定期經(jīng)濟(jì)型、永久基站型、分體網(wǎng)絡(luò)1型、分體網(wǎng)絡(luò)2型、一機(jī)多天線系統(tǒng)等五種形式，以滿足不同現(xiàn)場(chǎng)的需要。
該系統(tǒng)是全天候、全方位的，可以不受時(shí)間、氣候的影響，建立尾礦庫(kù)安全監(jiān)控、安全分析評(píng)價(jià)，安全預(yù)警，安全指揮管理系統(tǒng)，對(duì)尾礦庫(kù)的安全狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)測(cè)、分析與預(yù)報(bào)，能確保尾礦庫(kù)的安全管理，同時(shí)，提高安全監(jiān)管部門對(duì)尾礦庫(kù)安全管理這方面的能力，有效避免尾礦庫(kù)事故的發(fā)生。
4結(jié)束語(yǔ)
長(zhǎng)期以來(lái)，由于尾礦庫(kù)管理監(jiān)測(cè)監(jiān)控系統(tǒng)不完備、監(jiān)測(cè)監(jiān)控技術(shù)落后、專業(yè)監(jiān)測(cè)人員缺乏等原因，造成許多尾礦庫(kù)的運(yùn)行參數(shù)檢測(cè)誤差較大，難以及時(shí)掌控尾礦庫(kù)的各項(xiàng)安全技術(shù)指標(biāo)，這些都極大影響尾礦庫(kù)的安全管理。基于GNSS技術(shù)的中海達(dá)高精度實(shí)時(shí)在線變形監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)在尾礦庫(kù)的實(shí)施和應(yīng)用，全面提升尾礦庫(kù)安全監(jiān)管和日常管理水平，增強(qiáng)企業(yè)、社會(huì)、政府對(duì)于尾礦庫(kù)災(zāi)害的預(yù)警響應(yīng)能力。實(shí)踐證明，該系統(tǒng)技術(shù)成熟、性能穩(wěn)定、投資經(jīng)濟(jì)，應(yīng)用前景廣闊。
參考文獻(xiàn)
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[3] 李忠奎.尾礦庫(kù)潰壩監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)研究[J].有色金屬.2008，（11）: 35-37
關(guān)鍵詞：ZigBee技術(shù)；RFID技術(shù)；宿舍安全
DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2016.08.256
0 引言
ZigBee技術(shù)是一種先進(jìn)的近距離、低復(fù)雜度、低功耗、低數(shù)據(jù)速率、低成本、高可靠性、高安全性的雙向無(wú)線通信技術(shù)，它具有功耗低、抗干擾性強(qiáng)、成本低、時(shí)延短、高安全性、高可靠性、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)淠芰?yōu)良、布網(wǎng)容易等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在醫(yī)療、農(nóng)業(yè)、汽車、通訊、電力、智能化控制多種行業(yè)中獲得了廣泛的應(yīng)用。因此，本文基于ZigBee與RFID技術(shù)設(shè)計(jì)了一種高校宿舍安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，旨在為大學(xué)生提供一個(gè)安全、舒適的住宿環(huán)境。
1 系統(tǒng)總體功能
1.1 ZigBee網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的選擇
ZigBee網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可分為三類，如圖1所示。
星形拓?fù)浜蜆湫瓮負(fù)涞娜秉c(diǎn)在于信息只有唯一的路由通道，而網(wǎng)狀拓?fù)渚哂懈屿`活的信息路由規(guī)則，在可能的情況下，路由節(jié)點(diǎn)之間可以直接的通訊。這種路由機(jī)制使得信息的通訊變得更有效率，而且意味這一旦一個(gè)路由路徑出現(xiàn)了問題，信息可以自動(dòng)的沿著其他的路由路徑進(jìn)行傳輸。 考慮到宿舍區(qū)域分布的范圍較廣，我們?cè)O(shè)計(jì)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)采用網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。
1.2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)（如圖2）
系統(tǒng)中ZigBee網(wǎng)絡(luò)的終端節(jié)點(diǎn)采用TI公司的CC2530芯片，與溫度、煙霧、紅外傳感器結(jié)合作為監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感器終端采集節(jié)點(diǎn)對(duì)宿舍環(huán)境參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如果發(fā)生起火造成溫度過高或者產(chǎn)生濃煙，溫度、煙霧傳感器采集到參數(shù)超過報(bào)警值，控制警報(bào)器鳴響，并在監(jiān)控室的監(jiān)控軟件中開啟報(bào)警標(biāo)識(shí)與聲音，使監(jiān)控人員能夠及時(shí)采取措施。在宿舍樓門口處安裝RFID門禁裝置，將學(xué)生一卡通作為RFID門禁系統(tǒng)的電子標(biāo)簽進(jìn)行身份驗(yàn)證，防止外來(lái)人員擅自進(jìn)入學(xué)生宿舍區(qū)域造成安全隱患。刷卡同時(shí)，監(jiān)控中心計(jì)算機(jī)上同時(shí)顯示學(xué)生圖像等個(gè)人信息，以便宿舍管理員同時(shí)進(jìn)行人工核查。
2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)采用Niagara軟件進(jìn)行設(shè)計(jì)，監(jiān)控系統(tǒng)主界面與某宿舍界面圖如圖3（a） （b）所示。圖3所示為本地登錄效果，如果需要遠(yuǎn)程登錄還可以通過IP地址進(jìn)行登錄。通過監(jiān)控界面，宿舍管理員能夠方便地查看各個(gè)宿舍的安全狀態(tài)。若宿舍安全狀態(tài)異常，會(huì)同時(shí)觸發(fā)報(bào)警器鳴響，使管理員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)并處理。
3 總結(jié)
關(guān)鍵字：水庫(kù)大壩；安全監(jiān)測(cè)；自動(dòng)化系統(tǒng)；工程建設(shè)
中圖分類號(hào)：TV697 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：
一、水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)概述
水庫(kù)大壩是進(jìn)行水資源管理的一項(xiàng)重要的、不可缺少的重要大型水利建筑設(shè)施，其形狀多樣、規(guī)模各異，有小規(guī)模的沙石堤壩，也有大規(guī)模的鋼筋混凝土大壩，比如前些年修建的長(zhǎng)江三峽大壩，達(dá)幾百米之高。水庫(kù)大壩的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是確保水庫(kù)大壩安全運(yùn)作的重要系統(tǒng)，對(duì)于水庫(kù)大壩的校核設(shè)計(jì)、改進(jìn)施工和性能評(píng)價(jià)也可以提供十分重要的技術(shù)參考數(shù)據(jù)資料。同時(shí)通過水庫(kù)大壩的安全監(jiān)察系統(tǒng)，能夠?qū)λ畮?kù)大壩發(fā)生的潰壩情況進(jìn)行預(yù)警，有利于爭(zhēng)取時(shí)間制定有效的防護(hù)策略，從而對(duì)保護(hù)水庫(kù)大壩下游的人民生命和財(cái)產(chǎn)安全，因此，建設(shè)完善的水庫(kù)大壩安全監(jiān)察系統(tǒng)是每一個(gè)水庫(kù)需要研究、解決的重要工程問題。
大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能實(shí)現(xiàn)全天候遠(yuǎn)程自動(dòng)監(jiān)測(cè)，本項(xiàng)目中使用的各種傳感器使用監(jiān)測(cè)站數(shù)據(jù)記錄儀實(shí)現(xiàn)自動(dòng)監(jiān)測(cè)，并且進(jìn)入相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。同樣，監(jiān)測(cè)系統(tǒng)也具備人工觀測(cè)條件，觀測(cè)人員可攜帶讀數(shù)儀或筆記本電腦到各監(jiān)測(cè)站讀取數(shù)據(jù)。大壩遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可以記錄下監(jiān)測(cè)對(duì)象完整的數(shù)據(jù)變化過程，并且借助于光纖網(wǎng)絡(luò)數(shù)傳系統(tǒng)實(shí)時(shí)得到數(shù)據(jù)，同時(shí)將數(shù)據(jù)傳送到網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的任何需要這些數(shù)據(jù)的部門，非網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)可通過無(wú)線基站、GSM(GPRS)、CDMA程數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸。
二、水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)土建現(xiàn)狀
雖然我國(guó)通過一些安全監(jiān)測(cè)設(shè)施對(duì)其土建的各環(huán)節(jié)進(jìn)行監(jiān)控，使得水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的土建工程取得了一定的成績(jī)，但是依然存在一些問題，比如觀測(cè)方面的不足，經(jīng)分析和歸納，其面臨的主要問題有以下幾方面。
（一）觀察技術(shù)落后
雖然我國(guó)的水庫(kù)堤壩建設(shè)有著悠久的歷史，其有關(guān)水庫(kù)堤壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的記錄也有著豐富的史料供以參考，但是與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相比，在觀察技術(shù)和觀察設(shè)備上依舊很是落后，無(wú)法達(dá)到現(xiàn)代高質(zhì)量工程的測(cè)量要求，其中水庫(kù)堤壩的滲流監(jiān)測(cè)仍然是依靠人工進(jìn)行觀測(cè)。這對(duì)于規(guī)模較小的水庫(kù)堤壩還好，而對(duì)于大型的水庫(kù)堤壩，由于觀測(cè)點(diǎn)分布范圍的增大，有的甚至達(dá)幾千米之遠(yuǎn)，人工來(lái)回采集一次數(shù)據(jù)就要花費(fèi)大半天的時(shí)間，大大降低了工作效率，延長(zhǎng)了施工進(jìn)度，造成工程建設(shè)成本的增加。有時(shí)還需要進(jìn)行地下數(shù)據(jù)的采集，對(duì)于人工觀測(cè)來(lái)言，無(wú)疑又增加了勞動(dòng)強(qiáng)度，而且觀測(cè)精度也不高。
（二）資料收集不完善
限于觀測(cè)技術(shù)和觀測(cè)設(shè)備的不足，以及觀測(cè)人員自身專業(yè)素質(zhì)的低下，以致我國(guó)的水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)土建中對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)的收集不完善，不能滿足我國(guó)《土石壩安全監(jiān)測(cè)資料整編規(guī)程》的相關(guān)觀測(cè)數(shù)據(jù)要求。
（三）監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不健全
限于國(guó)內(nèi)施工傳統(tǒng)的影響，我國(guó)內(nèi)部的水庫(kù)大壩安全監(jiān)察系統(tǒng)土建工程，大多數(shù)重視對(duì)其施工樁點(diǎn)、基點(diǎn)以及各種標(biāo)準(zhǔn)線等觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，而對(duì)其水庫(kù)大壩表面形狀、閘墩變形情況等觀測(cè)重視不足，甚至視而不見，完全達(dá)不到《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》的相關(guān)要求。
三、水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)土建改進(jìn)措施
水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于確保水庫(kù)的安全運(yùn)行有著重要意義，對(duì)其土建工程中的各項(xiàng)措施進(jìn)行改進(jìn)，解決現(xiàn)存的各項(xiàng)問題，是我國(guó)現(xiàn)代化建設(shè)的必然，也是必須要做的。但是，水庫(kù)大壩的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一個(gè)涉及多方面的系統(tǒng)化工程，我們要從水庫(kù)的實(shí)際需要出發(fā)，制定有效的改進(jìn)措施。
改進(jìn)技術(shù)，加強(qiáng)人員培訓(xùn)
開展對(duì)外交流，積極引進(jìn)國(guó)外先進(jìn)的水庫(kù)堤壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)及設(shè)備，改革現(xiàn)有的落后技術(shù)和設(shè)備，努力創(chuàng)新，發(fā)展適合自身實(shí)際情況的安全監(jiān)測(cè)技術(shù)和設(shè)備。組建業(yè)務(wù)培訓(xùn)班，開展技能交流活動(dòng)，加強(qiáng)工作人員的專業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)，提高工作人員的學(xué)習(xí)意識(shí)，安全意識(shí)，積極加強(qiáng)自身修養(yǎng)，為水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)做貢獻(xiàn)。
完善的安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
針對(duì)資料收集不完善和監(jiān)測(cè)項(xiàng)目不健全的問題，我們應(yīng)該在水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)土建施工前，就對(duì)其安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行完善的設(shè)計(jì)，確保需要的數(shù)據(jù)資料都得到收集，大致包含以下六部分。
壩體壩基滲流壓力監(jiān)測(cè)。
繞壩、繞閘滲流壓力及蓄水、泄洪通道壓力監(jiān)測(cè)。
壩后減壓井滲流量監(jiān)測(cè)。
大壩及閘墩形狀監(jiān)測(cè)。
上游水位實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。
壩址氣溫氣壓動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)。
明確的系統(tǒng)工作流程
制定了完善的監(jiān)測(cè)項(xiàng)目，就需要針對(duì)各項(xiàng)目的實(shí)際情況，制定明確的工作流程，以確保監(jiān)測(cè)工作的有效開展。
水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作流程分為傳感信號(hào)收集、測(cè)控信息分析、監(jiān)控主站中心綜合分析、指揮中心實(shí)施控制四個(gè)環(huán)節(jié)，各環(huán)節(jié)相互銜接，構(gòu)成一個(gè)高效的監(jiān)測(cè)控制系統(tǒng)。其中傳感信號(hào)收集是通過置于水庫(kù)大壩各處的傳感器將水庫(kù)內(nèi)外的壓力、滲流等變動(dòng)轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的信號(hào)傳送給測(cè)控信息分析單元；測(cè)控分析單元對(duì)其信號(hào)進(jìn)行還原分析后，將水庫(kù)大壩的受損情況傳送給監(jiān)控主站中心進(jìn)行綜合分析，平衡水庫(kù)大壩更方面的整體情況后，又智慧控制中心實(shí)施調(diào)節(jié)。
總之，要做好水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的土建工作，解決體檢工作中出現(xiàn)的諸多問題，除了加強(qiáng)技術(shù)和設(shè)備上的改進(jìn)以外，加強(qiáng)人員技能培養(yǎng)，提高各部門間的的通力協(xié)作，樹立安全意識(shí)，積極的參與到水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的土建行動(dòng)中去，是非常有必要的。
參考文獻(xiàn)：
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[關(guān)鍵詞]平原水庫(kù)??均質(zhì)土壩??涵洞??安全監(jiān)測(cè)設(shè)計(jì)
1 工程概況
圖1??大壩典型斷面監(jiān)測(cè)儀器布置圖
2 水庫(kù)大壩安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)原則與依據(jù)
為確保500平原水庫(kù)的大壩安全，在水庫(kù)大壩上設(shè)置了原型觀測(cè)系統(tǒng)。在施工期，監(jiān)測(cè)大壩填筑質(zhì)量；在運(yùn)行期，監(jiān)測(cè)大壩的運(yùn)行狀態(tài)，用以保證水庫(kù)大壩的安全運(yùn)用，充分發(fā)揮工程效益；同時(shí)，通過積累第一手的原型觀測(cè)資料，對(duì)大壩的變形、滲流以及接觸土壓力性狀和規(guī)律進(jìn)行研究。
根據(jù)《碾壓式土石壩設(shè)計(jì)規(guī)范》(SL274-2001)、《土石壩安全監(jiān)測(cè)技術(shù)規(guī)范》(SL60-94)的相關(guān)要求，大壩表面變形、壩體及壩基滲流是必須觀測(cè)的項(xiàng)目；大壩內(nèi)部重點(diǎn)部位的變形可進(jìn)行選擇性觀測(cè)；大壩應(yīng)力觀測(cè)是選擇性觀測(cè)項(xiàng)目。就工程本身而言，本工程在壩下有放水(兼放空)涵洞穿過壩體，涵洞周圍土體與涵洞的接觸變形、接觸滲流狀態(tài)是本工程的觀測(cè)重點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：大壩及邊坡；觀測(cè)點(diǎn)；自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；應(yīng)用
前言：隨著現(xiàn)代化電子信息技術(shù)的普及應(yīng)用，將自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用于水利水電建設(shè)已經(jīng)屢見不鮮。位于我國(guó)云南省西雙版納州景洪市北郊的景洪水電站大壩、邊坡外部變形監(jiān)測(cè)儀器自2003年起安裝、調(diào)試并投入運(yùn)行，早于景洪水電站投產(chǎn)前就已經(jīng)實(shí)施監(jiān)測(cè)，現(xiàn)已運(yùn)行十一年[1]。自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)裝置長(zhǎng)期在風(fēng)吹日曬的環(huán)境中運(yùn)行，部分儀器的保護(hù)蓋已經(jīng)老或被損壞，導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)編號(hào)標(biāo)識(shí)、安全警示標(biāo)識(shí)已不清晰，無(wú)法滿足實(shí)際監(jiān)測(cè)要求，同時(shí)，被破壞的儀器設(shè)備外觀殘破，影響電站環(huán)境美觀。為確保電站水工建筑物安全運(yùn)行，保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、真實(shí)性、實(shí)用性，以及壩區(qū)整體協(xié)調(diào)美觀的要求，須對(duì)部分外部安全監(jiān)測(cè)設(shè)施改造，確保大壩及邊坡自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行。
一、淺析大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)所應(yīng)用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
隨著現(xiàn)代化管理手段的不斷革新，國(guó)家各項(xiàng)基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)體系中需要整合大量的新技術(shù)，以此來(lái)提升現(xiàn)實(shí)生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)管理的實(shí)際能效，為社會(huì)創(chuàng)造出更大的價(jià)值。長(zhǎng)期以來(lái)，將自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用在大壩及邊坡實(shí)施對(duì)周邊環(huán)境的監(jiān)測(cè)已經(jīng)取得了一定的收獲，為水電站的安全運(yùn)行提供了良好的技術(shù)支撐。該系統(tǒng)的正常工作依靠多個(gè)大壩監(jiān)測(cè)儀器設(shè)備的有效運(yùn)行，對(duì)這些測(cè)點(diǎn)所收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行觀察和分析，并以此來(lái)判斷大壩及邊坡的狀況是否保持良好。
（一）自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)及其發(fā)展沿革
我國(guó)從二十世紀(jì)末就開始實(shí)施對(duì)境內(nèi)的水電站大壩的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)工作。該項(xiàng)工作所應(yīng)用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠?qū)⒋髩渭斑吰驴赡馨l(fā)生的險(xiǎn)情及時(shí)報(bào)送給監(jiān)測(cè)站的工作人員，以便工作人員迅速采取行動(dòng)來(lái)維護(hù)大壩水庫(kù)的正常運(yùn)行，以及保障人民的財(cái)產(chǎn)及生命安全。
1.大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的組成
大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中不僅包括系統(tǒng)監(jiān)測(cè)所依托的監(jiān)測(cè)儀、管線等各類硬件設(shè)施，還需要數(shù)據(jù)采集卡等系統(tǒng)軟件來(lái)維護(hù)，可見，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)較為復(fù)雜，該系統(tǒng)是多項(xiàng)技術(shù)及管理手段的總和。
2.大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法及發(fā)展變革
自動(dòng)化系統(tǒng)的常規(guī)監(jiān)測(cè)方法是在大壩及邊坡周邊每間隔一段距離就布置自動(dòng)監(jiān)測(cè)儀器，通過布設(shè)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)及GPS衛(wèi)星定位技術(shù)、全站儀等設(shè)備對(duì)大壩的環(huán)境進(jìn)行實(shí)施監(jiān)測(cè)[2]。在以往，傳統(tǒng)的監(jiān)測(cè)手段是在壩體周邊布設(shè)各類儀器來(lái)實(shí)施監(jiān)測(cè)的，而且，該項(xiàng)策略所依托的簡(jiǎn)易觀測(cè)法所收集的數(shù)據(jù)信息需要經(jīng)過后期篩選及處理，才能提煉出有效數(shù)據(jù)信息，進(jìn)而做出決策。這樣一來(lái)，不僅增加了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)管理的時(shí)間，而且由于壩面的監(jiān)測(cè)環(huán)境隨時(shí)可能出現(xiàn)狀況，也增加了監(jiān)測(cè)工作的風(fēng)險(xiǎn)性。所以，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的監(jiān)測(cè)方法應(yīng)運(yùn)而生，通過數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)跟蹤、數(shù)據(jù)分析等一系列智能化的手段的集合，將大壩及邊坡各個(gè)觀測(cè)點(diǎn)每日的實(shí)時(shí)狀況傳輸給監(jiān)測(cè)站，以便維護(hù)壩體周邊環(huán)境的安全。
（二）大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)所應(yīng)用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作機(jī)理
自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的運(yùn)行靠一定的硬件設(shè)備做支撐，包括數(shù)據(jù)采集部件、實(shí)時(shí)時(shí)鐘裝置、串行數(shù)據(jù)端口、自動(dòng)診斷部件等等，這些硬件裝置共同組成了監(jiān)測(cè)儀器，再通過數(shù)百只儀器設(shè)備的投放來(lái)構(gòu)建整體的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，不同的測(cè)點(diǎn)所采集到的數(shù)據(jù)不盡相同[3]。大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)所應(yīng)用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工作機(jī)理較為簡(jiǎn)單，采集數(shù)據(jù)的過程就靠自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集模塊來(lái)完成，并將系統(tǒng)信息傳輸給觀測(cè)站的工作人員進(jìn)行處理，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)查詢、調(diào)用數(shù)據(jù)的功能，以備后期核查處理。另外，大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)所應(yīng)用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)還需要各項(xiàng)現(xiàn)代化信息軟件來(lái)進(jìn)一步完善系統(tǒng)功能，例如：數(shù)據(jù)采集軟件、數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)等軟件，這些軟件的支撐將自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的整體性能提升上來(lái)，不僅可以完成數(shù)據(jù)在各終端的共享，而且可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)與換算，提升了水電站壩體自動(dòng)化監(jiān)測(cè)環(huán)節(jié)的工作效率。
二、大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用
（一）大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀
仍以我國(guó)云南省西雙版納州景洪市北郊的景洪水電站大壩、邊坡所應(yīng)用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備及系統(tǒng)為例，從中可以看到邊坡及大壩范圍內(nèi)絕大部分的外觀監(jiān)測(cè)點(diǎn)編號(hào)標(biāo)識(shí)、安全警示標(biāo)識(shí)等因長(zhǎng)期受風(fēng)吹日曬的影響標(biāo)識(shí)已不清晰。這樣會(huì)對(duì)實(shí)際監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)造成影響，其表面需進(jìn)行裝修，并重新進(jìn)行一一標(biāo)識(shí)。而且，部分裝有自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備的水位孔及測(cè)斜孔保護(hù)蓋板也已經(jīng)出現(xiàn)破損情況，壩頂及壩基引張線系統(tǒng)因前期受施工干擾，部分測(cè)點(diǎn)已損壞、測(cè)值失真，需進(jìn)行修復(fù)或重新改造；壩頂、壩體及壩基靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)的水準(zhǔn)連通管原有保護(hù)設(shè)施無(wú)法保證水準(zhǔn)連通管水平度，需更換成橋架；垂線防水罩因原有的防水罩滿足不了排水要求，則需重新進(jìn)行改裝；測(cè)壓管監(jiān)測(cè)目前存在部分測(cè)點(diǎn)測(cè)值失真，需檢查滲壓計(jì)及壓力表是否已損壞，損壞的儀器儀表需重新更換，原有的壓力表量程偏大，需重新更換成小量程的壓力表。另外，壩體周邊部分邊坡監(jiān)測(cè)道路也需及時(shí)修復(fù)，例如采石場(chǎng)、白塔大橋邊坡修復(fù)監(jiān)測(cè)通道[4]。總之，從大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用現(xiàn)狀中可知，如若令系統(tǒng)在未來(lái)一段時(shí)期內(nèi)能夠安全穩(wěn)定的運(yùn)行，其中存在諸多問題亟待解決。
（二）大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的問題
從自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在大壩觀測(cè)點(diǎn)的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀中可以看到，系統(tǒng)設(shè)備遭到一定程度的破損。從系統(tǒng)的實(shí)際監(jiān)測(cè)功能來(lái)分析，該系統(tǒng)內(nèi)部存在諸多安全隱患。另外，系統(tǒng)設(shè)備也不夠美觀，與大壩周邊環(huán)境有些不協(xié)調(diào)。由此看來(lái)，在實(shí)踐過程中要正視這些問題的存在，并積極制定出改善現(xiàn)狀的實(shí)施方案。
1.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)已缺乏真實(shí)性
由于自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)中所配置的監(jiān)測(cè)儀器長(zhǎng)期暴露在潮濕環(huán)境當(dāng)中，受到大風(fēng)、水體沖刷等自然狀況的侵襲，長(zhǎng)此以往，設(shè)備已經(jīng)出現(xiàn)了外部破損等現(xiàn)象，就可能會(huì)導(dǎo)致設(shè)備內(nèi)部出現(xiàn)故障，因此，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)所監(jiān)測(cè)出來(lái)的數(shù)據(jù)失真情況時(shí)有發(fā)生。
2.自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)施不夠美觀，影響水電站環(huán)境
我國(guó)絕大部分大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)所設(shè)置的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)儀都是在上個(gè)世紀(jì)末所配置的，長(zhǎng)期以來(lái)，并沒有實(shí)施大批量的更換工作。由于水電站的壩體已經(jīng)過了多次整改及改良，壩體周邊環(huán)境較為整潔、美觀，于是就將這些傳統(tǒng)的、陳舊的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備突顯出來(lái)，與環(huán)境極不協(xié)調(diào)，在一定程度上影響了水電站壩體環(huán)境的美觀。所以，急需更換一批新型自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備，采用新型施工技術(shù)，同時(shí)能夠?qū)⑺娬緣误w環(huán)境進(jìn)行美化。
總之，大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在應(yīng)用過程中所產(chǎn)生的問題，嚴(yán)重影響了監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性和監(jiān)測(cè)過和中的安全性及整體美觀，與電站周圍優(yōu)美的環(huán)境不相協(xié)調(diào)，不符合電站對(duì)環(huán)境的要求。因此，需對(duì)上述安全監(jiān)測(cè)設(shè)施進(jìn)行改造，從而達(dá)到壩區(qū)整體協(xié)調(diào)美觀及監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)真實(shí)、準(zhǔn)確、實(shí)用的目的。
三、大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)用的優(yōu)化策略
因考慮到監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的真實(shí)性、準(zhǔn)確性及安全設(shè)施與大壩整體美觀，使自動(dòng)化監(jiān)測(cè)設(shè)備與電站周圍優(yōu)美的環(huán)境相協(xié)調(diào)，建議對(duì)安全監(jiān)測(cè)設(shè)施進(jìn)行修復(fù)，以及對(duì)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)施優(yōu)化改造。從系統(tǒng)技術(shù)與施工規(guī)劃的角度分別展開優(yōu)化實(shí)踐應(yīng)用的基礎(chǔ)工作。
（一）技術(shù)支撐
1.外觀監(jiān)測(cè)點(diǎn)表面修復(fù)
首先用人工對(duì)外觀監(jiān)測(cè)點(diǎn)表面進(jìn)行清理，鑿除表面固結(jié)物、淤泥等雜物，采用刷乳膠漆（白色）進(jìn)行保護(hù)，并重新標(biāo)識(shí)測(cè)點(diǎn)編號(hào)、安全警示標(biāo)識(shí)等，標(biāo)識(shí)測(cè)點(diǎn)編號(hào)、安全警示標(biāo)識(shí)采用刻字用自噴漆（紅色）噴字進(jìn)行標(biāo)識(shí)。
2.水位孔及測(cè)斜孔保護(hù)蓋板修復(fù)和改造
損壞的保護(hù)蓋板按原蓋板加工恢復(fù)，安裝了自動(dòng)化監(jiān)測(cè)的保護(hù)蓋板根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況加工保護(hù)蓋板，保護(hù)蓋板刷防銹漆保護(hù)。
3.引張線系統(tǒng)修復(fù)和改造
引張線支墩采用縲紋鋼在廊道墻面或引張線溝邊打孔深入250mm灌水泥漿固定，角鋼焊接在縲紋鋼上，安裝時(shí)支墩架要在同一水平面上；支架采用縲紋鋼打孔深入250mm灌水泥漿固定，同樣，安裝時(shí)支架要在同一水平面上；縲紋鋼、角鋼刷防銹漆；保護(hù)管采用鍍鋅管保護(hù)，鍍鋅管接頭刷防銹漆。
4.靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)改造
靜力水準(zhǔn)連通管保護(hù)設(shè)施，采用橋架設(shè)施進(jìn)行保護(hù)，安裝時(shí)保證橋架整體水平度，靜力水準(zhǔn)測(cè)點(diǎn)內(nèi)加入變壓器油防止連通管內(nèi)液體蒸發(fā)。
5.正垂線防水罩改造
正垂線防水罩是保護(hù)監(jiān)測(cè)儀設(shè)備完好的輔助裝置。在具體的施工改造過程中，防水罩一般采用不銹鋼鐵皮進(jìn)行加工。
6.測(cè)壓管修復(fù)和改造
更換已損壞的儀器，原有的壓力表量程偏大，為保證壓力表測(cè)量精度，保證壓力表彈性元件能在彈性變形的安全范圍內(nèi)可靠地工作，壓力表量程的選擇不僅要根據(jù)被測(cè)壓力的大小，而且還應(yīng)考慮被測(cè)壓力變化的速度，其量程需留有足夠的余地。使用壓力表測(cè)量穩(wěn)定壓力時(shí)，最大工作壓力不應(yīng)超過量程的三分之二[5]。
7.監(jiān)測(cè)道路的修整
針對(duì)監(jiān)測(cè)道路的修整也是維護(hù)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的重要環(huán)節(jié)，需采用敷設(shè)混凝土及鋼爬梯通往各監(jiān)測(cè)點(diǎn)的監(jiān)測(cè)路面進(jìn)行重新施工，進(jìn)而掃清監(jiān)測(cè)障礙。
（二）施工規(guī)劃
大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的構(gòu)建需要充足的資金來(lái)做支撐，而且在施工改造過程中的每個(gè)環(huán)節(jié)的施工都需要制定出具體的施工方案，以便于在實(shí)際施工過程中實(shí)施。具體的施工規(guī)劃及改造項(xiàng)目包括如下內(nèi)容：首先，需要對(duì)壩體外部觀監(jiān)測(cè)點(diǎn)進(jìn)行表面修復(fù)，含大壩及邊坡全部觀測(cè)點(diǎn)及；其次，針對(duì)水位孔及蓋板進(jìn)行修復(fù)，用適當(dāng)?shù)氖┕げ牧蠈⒋髩芜吰碌乃豢走M(jìn)行施工改造；最后，針對(duì)靜力水準(zhǔn)系統(tǒng)、正垂線防水裝置、測(cè)壓管道裝置進(jìn)行修復(fù)和改造，同樣也是采用新材料與新設(shè)備對(duì)相應(yīng)部位進(jìn)行調(diào)整，并根據(jù)具體情況來(lái)判斷是否要更換監(jiān)測(cè)儀器[6]。
四、大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用前瞻
從現(xiàn)階段我國(guó)各區(qū)域水電站大壩及邊坡觀測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際運(yùn)行狀況來(lái)看，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的應(yīng)用基本能夠支撐現(xiàn)代水利水電監(jiān)測(cè)工作的有效實(shí)施。對(duì)于云南省景洪水電站大壩、邊坡外部變形監(jiān)測(cè)儀器的改造過程而言，該系統(tǒng)的優(yōu)化策略具備一定的可行性，經(jīng)優(yōu)化的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)在投入使用后，可將水電站及系統(tǒng)內(nèi)部的各項(xiàng)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行及時(shí)的采集與處理，以便于大壩監(jiān)測(cè)人員實(shí)時(shí)掌控大壩及邊坡環(huán)境的變化，以此來(lái)應(yīng)對(duì)可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn)。目前，自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)我國(guó)水電站的日常管理工作的順利進(jìn)行不可或缺。現(xiàn)階段的工作目標(biāo)是，在原有基礎(chǔ)上應(yīng)對(duì)大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的實(shí)際應(yīng)用實(shí)施優(yōu)化改革，從而提升系統(tǒng)的整體能效，美化大壩周邊環(huán)境，以期能夠符合現(xiàn)代社會(huì)對(duì)水電站壩體環(huán)境及針對(duì)基礎(chǔ)設(shè)施實(shí)施智能化管理的要求。
結(jié)束語(yǔ)：
通過對(duì)水電站大壩所應(yīng)用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的深入研究，并結(jié)合我國(guó)云南省西雙版納州景洪市北郊的景洪水電站大壩、邊坡外部變形監(jiān)測(cè)儀器實(shí)際應(yīng)用狀況進(jìn)行分析，了解到我國(guó)水電站大壩所使用的傳統(tǒng)自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)需要做出適當(dāng)?shù)母脑欤员惴袭?dāng)前水電站安全監(jiān)測(cè)對(duì)自動(dòng)化系統(tǒng)設(shè)備的實(shí)際要求。大壩及邊坡觀測(cè)點(diǎn)所應(yīng)用的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)系統(tǒng)項(xiàng)目實(shí)施后，保證了安全監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的可靠性，同時(shí)使得安全監(jiān)測(cè)設(shè)施與壩區(qū)整體統(tǒng)一協(xié)調(diào)，美化電站環(huán)境，符合水電站對(duì)環(huán)境的要求，有極佳的社會(huì)效益。■
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【關(guān)鍵詞】視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)；全覆蓋；高壓輸電線路
引言
隨著輸電線路規(guī)模不斷擴(kuò)大，通道環(huán)境復(fù)雜化、動(dòng)態(tài)化等，均給輸電線路運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)嚴(yán)重困難，單純的人工維護(hù)已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代電網(wǎng)安全運(yùn)行要求。隨著計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”因其傳輸?shù)膱D像具有即時(shí)、高清晰等特點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于線路的監(jiān)測(cè)、運(yùn)行和維護(hù)。然而，受限于應(yīng)用成本、安裝、維護(hù)人力等因素，目前僅能在特殊區(qū)段上裝設(shè)，未能充分發(fā)揮該系統(tǒng)的作用。本文簡(jiǎn)要介紹“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的工作原理，結(jié)合輸電線路桿塔特征、周邊環(huán)境的特點(diǎn)，對(duì)“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的深化應(yīng)用進(jìn)行研究探索。
1、“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的工作原理
1.1系統(tǒng)組成。系統(tǒng)由遠(yuǎn)程采集監(jiān)控終端、監(jiān)控服務(wù)器和監(jiān)控客戶端三部分組成。遠(yuǎn)程采集監(jiān)控終端是一臺(tái)高性能嵌入式智能設(shè)備，它部署在圖像監(jiān)控的現(xiàn)場(chǎng)，將實(shí)時(shí)采集到的現(xiàn)場(chǎng)視頻、圖片等數(shù)據(jù)進(jìn)行壓縮編碼，利用GPRS/CDMA1X/3G無(wú)線傳輸模塊將圖片、數(shù)據(jù)以IP包的方式發(fā)送到監(jiān)控服務(wù)器。監(jiān)控服務(wù)器和監(jiān)控客戶端分別是裝有遠(yuǎn)程圖像數(shù)據(jù)監(jiān)控服務(wù)端軟件和客戶端軟件的PC機(jī)，它們都連接在因特網(wǎng)上，由于遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)圖像采集器沒有固定的IP地址，所以客戶端主動(dòng)去瀏覽監(jiān)控圖像和設(shè)置監(jiān)控參數(shù)都是通過服務(wù)器來(lái)中轉(zhuǎn)的。
1.2系統(tǒng)工作過程。遠(yuǎn)程圖像采集監(jiān)控終端有兩種工作模式，一種是自動(dòng)工作模式，它根據(jù)預(yù)先設(shè)定工作模式在有報(bào)警情況時(shí)進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)圖像拍攝，然后自動(dòng)將拍攝的圖片上傳到圖像監(jiān)控服務(wù)器上，客戶端可以連接上服務(wù)器下載監(jiān)控圖片；另一種工作模式是被動(dòng)工作模式，這種工作模式下，遠(yuǎn)程圖像采集監(jiān)控終端一直等待客戶端發(fā)送拍攝圖片的命令或者其它控制命令，只有接收到控制命令，它才會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的動(dòng)作，這種模式可用于客戶即時(shí)獲取現(xiàn)場(chǎng)圖像和實(shí)時(shí)設(shè)置工作狀態(tài)。
2、“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上的應(yīng)用探索
2.1輸電線路特征。高壓輸電線路桿塔越來(lái)越高、密集、復(fù)雜，且大多分布在野外，線路覆蓋面廣，所處的地理環(huán)境、氣候條件惡劣。由于距離遠(yuǎn)、分散性大、氣候惡劣等因素，線路維護(hù)工作量大、危險(xiǎn)性高，傳統(tǒng)的人工巡視的巡視模式已經(jīng)無(wú)法滿足現(xiàn)代安全生產(chǎn)對(duì)輸電線路的需求，難以對(duì)輸電線路進(jìn)行有效地管控。
2.2輸電線路管控目標(biāo)。高壓輸電線路是電力系統(tǒng)的重要設(shè)施，及時(shí)有效地反應(yīng)或者防止電力線路及桿塔異常的發(fā)生十分重要。對(duì)輸電線路的管控以便及時(shí)有效的排查到輸電線路及桿塔的安全隱患，減少甚至消除諸如輸電線路斷線、桿塔傾斜等嚴(yán)重電網(wǎng)安全事故的發(fā)生為最終目標(biāo)。
2.3應(yīng)用現(xiàn)狀。“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”目前已在110～500kV線路上廣泛使用，取得了良好的效果。架空線路視頻在線監(jiān)控系統(tǒng)具有檢測(cè)、分析、處理、控制等功能。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，在電網(wǎng)線路使用視頻在線監(jiān)控系統(tǒng)后，架空線路外力破壞事故減少20%，線路運(yùn)行管理員的巡視次數(shù)減少10%，電網(wǎng)停電次數(shù)減少5%，突發(fā)事故的預(yù)防工作有一定的效果，運(yùn)行管理人員能掌握大部分線路危險(xiǎn)點(diǎn)的運(yùn)行情況，電網(wǎng)事故處理的能力有所增強(qiáng)，電站的供電質(zhì)量有很大的改善。然而，該系統(tǒng)多是應(yīng)用在基于日常巡視確定的輸電線路特殊區(qū)段上，沒有充分發(fā)揮系統(tǒng)的作用，不能主動(dòng)、及時(shí)地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患。
2.4應(yīng)用探索。綜上可知，目前“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上的應(yīng)用缺乏主動(dòng)性，不能實(shí)現(xiàn)輸電線路的管控目標(biāo)。為此，對(duì)“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上應(yīng)用的進(jìn)一步探索將成為今后的主要研究課題之一。以下是對(duì)“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上能起到的作用進(jìn)行挖掘分析：
1.主動(dòng)性
輸電線路的分布情況大致分為兩種：1）平原段線路；2）山區(qū)段線路。由于社會(huì)進(jìn)步、經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電力網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不斷擴(kuò)大，平原段線房等矛盾日益激化，原先電力通道環(huán)境劇變，荒地起大廈、水溝變公園、農(nóng)村自建房等現(xiàn)象屢見不鮮。因此，在維護(hù)力量投入上，平原段線路所占比例遠(yuǎn)大于山區(qū)段線路。由此可見，平原線路若能得到有效地維護(hù)，不僅能大大節(jié)約財(cái)力、人力，更能保障輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行。鑒于此，“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上的應(yīng)用，若能兼顧經(jīng)濟(jì)性與安全性地將平原段線路進(jìn)行全范圍覆蓋，充分發(fā)揮系統(tǒng)主動(dòng)性作用，即可主動(dòng)、及時(shí)地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患，在大大節(jié)約人力、財(cái)力的同時(shí)，提高輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行水平。
2.全覆蓋
為了實(shí)現(xiàn)平原段線路兼顧經(jīng)濟(jì)性與安全性的全范圍覆蓋，充分發(fā)揮系統(tǒng)主動(dòng)性作用，合理地確定“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”綜合布點(diǎn)的最優(yōu)方案是關(guān)鍵。出于對(duì)經(jīng)濟(jì)性的考慮，在每個(gè)平原段線路桿塔上安裝“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”顯然是不切實(shí)際的，因此，“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路的應(yīng)用上應(yīng)充分考慮“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的特性、輸電線路管控目標(biāo)、輸電桿塔結(jié)構(gòu)參數(shù)以及輸電線路周邊環(huán)境等因素，探索最優(yōu)化的“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”綜合布點(diǎn)方案，在兼顧經(jīng)濟(jì)性的同時(shí)，滿足現(xiàn)代安全生產(chǎn)對(duì)輸電線路的需求。“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”綜合布點(diǎn)方案屬于多目標(biāo)決策問題，以下對(duì)該方案的構(gòu)建進(jìn)行簡(jiǎn)要總結(jié)。1）全覆蓋。全覆蓋的概念是“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”的監(jiān)測(cè)范圍能有效地全面覆蓋輸電線路保護(hù)區(qū)。如何將全覆蓋這一定性的概念等效轉(zhuǎn)換為一個(gè)定量的值是難點(diǎn)，目前用于評(píng)估覆蓋程度的指標(biāo)有“覆蓋度”、“覆蓋率”等，但用于評(píng)估高壓輸電線路保護(hù)區(qū)全覆蓋的指標(biāo)，尚未有相關(guān)研究提出。因此，合理地確定全覆蓋評(píng)估指標(biāo)將是今后的研究重點(diǎn)。2）經(jīng)濟(jì)性。雖然在每個(gè)平原段線路桿塔上安裝“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”這一方案可以滿足其他方面的目標(biāo)，但顯然是不現(xiàn)實(shí)的。因此，綜合布點(diǎn)方案應(yīng)考慮到經(jīng)濟(jì)性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)的布點(diǎn)目標(biāo)。
3、總結(jié)與展望
要使“視頻在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)”在輸電線路上的應(yīng)用充分發(fā)揮系統(tǒng)主動(dòng)性作用，主動(dòng)、及時(shí)地排查出輸電線路及桿塔的安全隱患，在大大節(jié)約人力、財(cái)力的同時(shí)，提高輸電線路安全穩(wěn)定運(yùn)行水平，確定最優(yōu)綜合合理布點(diǎn)方案是關(guān)鍵。因此，今后將不斷構(gòu)建完善最優(yōu)方案模型，并應(yīng)用于現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際。
參考文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞：輻射環(huán)境 監(jiān)督性 監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
中圖分類號(hào)：TM623文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A
一、概述
2012年2月8日，國(guó)家環(huán)境保護(hù)部與國(guó)家能源局聯(lián)合印發(fā)的《核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)規(guī)范（試行）》（環(huán)發(fā)[2012]16號(hào)）（以下簡(jiǎn)稱“規(guī)范”），將核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)列為核電廠重要環(huán)保設(shè)施，要求實(shí)行“環(huán)保三同時(shí)制度”。作為核電廠配套的環(huán)境保護(hù)設(shè)施之一，對(duì)核電廠實(shí)施監(jiān)督性監(jiān)測(cè)，及早發(fā)現(xiàn)事故隱患并發(fā)出預(yù)警信息，以便及時(shí)采取防止措施，提高核電站運(yùn)行的可靠性，以保證核電廠周圍輻射環(huán)境安全，對(duì)保障核電高效發(fā)展有重要意義，對(duì)緩解公眾質(zhì)疑核電安全有重要幫助，對(duì)提升省級(jí)環(huán)保部門輻射監(jiān)測(cè)水平有重要促進(jìn)，也是福島核事故后我國(guó)進(jìn)一步加強(qiáng)核電安全監(jiān)管的重要舉措。
目前，我國(guó)大陸8個(gè)在建核電省份，11個(gè)在建核電廠址的輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)工作已經(jīng)全面有序展開。遼寧紅沿河核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)第一個(gè)通過了環(huán)境保護(hù)部組織的預(yù)驗(yàn)收，目前設(shè)備性能穩(wěn)定，系統(tǒng)運(yùn)行良好，具有一定的代表性和可借鑒意義。
二、遼寧紅沿河核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)
遼寧紅沿河核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)總建筑面積約2500平方米，分為兩部分：
一是核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：其中包括一個(gè)前沿站和九個(gè)自動(dòng)連續(xù)監(jiān)測(cè)子站。前沿站位于距紅沿河核電廠約22公里的復(fù)州城；九個(gè)監(jiān)測(cè)子站中七個(gè)分布在核電廠各方位角，兩個(gè)參照子站分別位于前沿站和大連子站。
二是核電廠流出物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)：一方面配備獨(dú)立線路實(shí)現(xiàn)流出物監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸；另一方面，建設(shè)一個(gè)流出物監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室，并配置必要的實(shí)驗(yàn)室分析儀器設(shè)備。
同時(shí)，在前沿站建設(shè)一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)氣象場(chǎng)，占地面積320平方米。
1.監(jiān)測(cè)和分析內(nèi)容
遼寧紅沿河核電廠輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由9 個(gè)監(jiān)測(cè)子站和1 個(gè)前沿站兩部分組成，用于對(duì)環(huán)境輻射水平及相關(guān)氣象參數(shù)、樣品中放射性物質(zhì)等進(jìn)行監(jiān)測(cè)和采樣分析，并實(shí)時(shí)按統(tǒng)一協(xié)議傳輸監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至省級(jí)數(shù)據(jù)匯總點(diǎn)。復(fù)州城前沿站的實(shí)驗(yàn)室主要負(fù)責(zé)定期采集、儲(chǔ)存環(huán)境樣品，開展樣品前處理及分析工作。其實(shí)驗(yàn)室測(cè)量分析內(nèi)容包括：環(huán)境γ 輻射水平、陸地介質(zhì)（空氣、陸水、土壤、陸上動(dòng)植物等）中的放射性核素含量、海洋介質(zhì)（海水、海洋生物、海洋沉積物等）中的放射性核素含量。
遼寧紅沿河核電廠流出物監(jiān)測(cè)系統(tǒng)由氣態(tài)、液態(tài)流出物在線連續(xù)監(jiān)測(cè)子系統(tǒng)和1個(gè)流出物監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室組成，前者共用核電廠自行實(shí)施的流出物在線連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的采樣與監(jiān)測(cè)設(shè)備，配置獨(dú)立的相應(yīng)傳輸機(jī)通信設(shè)備，實(shí)時(shí)同步傳輸在線連續(xù)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)至省級(jí)數(shù)據(jù)匯總點(diǎn)，進(jìn)而傳輸至環(huán)境保護(hù)部現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督單位、省區(qū)市及國(guó)家數(shù)據(jù)匯總處理中心。流出物監(jiān)測(cè)實(shí)驗(yàn)室則主要承擔(dān)流出物的抽樣監(jiān)測(cè)并承擔(dān)事故時(shí)應(yīng)急樣品的分析功能。
2.硬件
硬件能力指標(biāo)如下：
監(jiān)測(cè)子站大氣γ劑量率測(cè)量范圍：0~1Sv/h，能滿足正常和事故條件下環(huán)境輻射監(jiān)測(cè)要求；
監(jiān)測(cè)子站NaIγ譜儀能量分辨率＜8%，能同時(shí)識(shí)別核素?cái)?shù)≥13，并給出每個(gè)核素的劑量率貢獻(xiàn)；
監(jiān)測(cè)子站所有取樣系統(tǒng)能夠在斷電恢復(fù)后自動(dòng)累積取樣；
自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)能夠24h不間斷工作；
通信系統(tǒng)具備雙路自動(dòng)切換功能；
監(jiān)測(cè)子站全年數(shù)據(jù)獲取率≥99%；
外電源喪失后非取樣設(shè)備（主要為大氣γ劑量率儀）持續(xù)運(yùn)行超過72小時(shí)；
通訊網(wǎng)絡(luò)全部失效時(shí)數(shù)據(jù)能在現(xiàn)場(chǎng)儲(chǔ)存超過3個(gè)月；
防雷接地電阻不大于4 歐姆；
監(jiān)測(cè)系統(tǒng)可在-30℃～45℃條件下正常工作。
3.使用壽命
遼寧紅沿河核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)確保其在遼寧紅沿河核電廠整個(gè)壽期內(nèi)的監(jiān)督性監(jiān)測(cè)功能的實(shí)現(xiàn)，其首次投入安裝使用的主要儀器設(shè)備的質(zhì)保期為三年。
3.系統(tǒng)調(diào)試
（1）前沿站
為確保前沿站實(shí)驗(yàn)室功能的完整性，對(duì)實(shí)驗(yàn)室主要系統(tǒng)進(jìn)行了功能驗(yàn)證，主要有：
前沿站氣體管路的氣密性試驗(yàn)；
前沿站應(yīng)急柴油發(fā)電機(jī)的切換試驗(yàn)；
前沿站實(shí)驗(yàn)室送排風(fēng)性能驗(yàn)證。
（2）監(jiān)測(cè)子站
設(shè)備調(diào)試主要包括：
高壓電離室的穩(wěn)定性測(cè)試；
NaI連續(xù)譜儀的能量分辨率測(cè)試；
取樣設(shè)備的功能性驗(yàn)證；
UPS蓄電池續(xù)航時(shí)間測(cè)試；
子站接地電阻測(cè)試。
（3）數(shù)據(jù)傳輸及處理中心
數(shù)據(jù)傳輸及處理中心一方面接收來(lái)自各監(jiān)測(cè)子站、標(biāo)準(zhǔn)氣象場(chǎng)以及核電廠流出物在線監(jiān)測(cè)的數(shù)據(jù)信息，同時(shí)還需要將所采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送至省級(jí)數(shù)據(jù)匯總點(diǎn)。主要設(shè)備包括數(shù)據(jù)采集工作站、大屏幕控制工作站、值班計(jì)算機(jī)、圖形報(bào)表工作站、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、路由器、交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜、軟件加密狗、打印機(jī)。
數(shù)據(jù)傳輸及處理中心的功能測(cè)試主要以軟件功能為主，主要測(cè)試的內(nèi)容有：
顯示功能測(cè)試；
通訊連接及線路切換測(cè)試；
數(shù)據(jù)報(bào)警功能測(cè)試；
地圖功能測(cè)試；
報(bào)表生成系統(tǒng)測(cè)試。
4.試運(yùn)行
2012年10月，環(huán)境保護(hù)部核設(shè)施安全監(jiān)管司組織檢查組對(duì)紅沿河核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)進(jìn)行了預(yù)驗(yàn)收檢查，檢查組通過檔案文件審查、現(xiàn)場(chǎng)踏勘檢查和主要儀器性能的抽查測(cè)試，認(rèn)為系統(tǒng)總體符合批復(fù)意見和建設(shè)規(guī)范（試行）的要求，連續(xù)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)已調(diào)試完畢，前沿站實(shí)驗(yàn)室具備硬件監(jiān)測(cè)能力，系統(tǒng)可由遼寧省核與輻射監(jiān)測(cè)中心投入試運(yùn)行。截至目前系統(tǒng)運(yùn)行情況良好。
5.問題與建議
子站及數(shù)據(jù)匯總顯示軟件無(wú)技術(shù)規(guī)范要求，開發(fā)者僅能按照經(jīng)驗(yàn)和使用者要求進(jìn)行軟件設(shè)計(jì)和開發(fā)，易造成開發(fā)功能不完善，后續(xù)不斷進(jìn)行改進(jìn)升級(jí)，影響系統(tǒng)穩(wěn)定；
監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)應(yīng)設(shè)定具體的系統(tǒng)設(shè)計(jì)指標(biāo)，例如重要設(shè)備參數(shù)要求、在線數(shù)據(jù)獲取率等，以便完善系統(tǒng)功能要求，在設(shè)備采購(gòu)、調(diào)試和試運(yùn)行中能夠很好的進(jìn)行監(jiān)督與測(cè)試，保證系統(tǒng)滿足設(shè)計(jì)要求；
建設(shè)規(guī)范中流出物實(shí)驗(yàn)室及前沿站的監(jiān)測(cè)用房只給出了參考配置面積和功能用途，如進(jìn)一步細(xì)化給出具體面積對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備明細(xì)，可以使監(jiān)測(cè)用房配置面積更加合理，有效避免空間浪費(fèi)和不足。
三、結(jié)束語(yǔ)
核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)應(yīng)按照及時(shí)、準(zhǔn)確、公開的原則，通過省級(jí)環(huán)保輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)——部輻射環(huán)境監(jiān)測(cè)技術(shù)中心——環(huán)境保護(hù)部三級(jí)較為嚴(yán)格的數(shù)據(jù)可靠性和準(zhǔn)確性技術(shù)審核、校核、復(fù)核后，由環(huán)保部或省級(jí)環(huán)保部門向社會(huì)公眾實(shí)時(shí)公開。目前，各核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)建設(shè)工作已全面開展并陸續(xù)建成和投運(yùn)，《核電廠輻射環(huán)境現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)督性監(jiān)測(cè)系統(tǒng)運(yùn)行管理辦法》需要盡快出臺(tái)，這是確保監(jiān)測(cè)系統(tǒng)長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確及時(shí)的重要保障。
參考文獻(xiàn)：
