远红外线治疗（共8篇）
远红外线治疗 篇1
摘要：[目的]总结大型远红外线治疗会阴部烧伤病人的护理措施。[方法]回顾性地分析60例会阴部烧伤病人行大型远红外线治疗的临床资料。[结果]本组病人一期愈合59例, 二期手术植皮治疗后愈合1例。[结论]加强会阴部烧伤病人的护理可提高治疗效果。
关键词：会阴部,烧伤,大型,远红外线治疗,植皮,感染期
由于会阴部烧伤致病因素、解剖特点与肢体烧伤有所不同, 在治疗和护理中有其特殊性, 尤其是治疗后的会阴部护理, 应引起高度重视。2008年1月—2008年12月我科收治会阴部烧伤病人60例, 应用大型远红外线治疗, 效果满意。现报告如下。
1 临床资料
1.1 一般资料
2008年1月—2008年12月我科收治会阴部烧伤病人60例, 男24例, 女36例;最大年龄70岁, 最小年龄6个月;烧伤原因:热液烧伤56例, 火焰烧伤3例, 电击烧伤1例;全身性多处烧伤合并会阴部烧伤49例, 单纯会阴部烧伤11例;烧伤深度:浅2度55例, 深2度4例, 3度1例;均在入院后即行留置导尿术。
1.2 治疗方法
①早期给予会阴部清创术, 擦洗创面周围的健康皮肤, 用生理盐水或氯己定冲洗创面, 轻擦去表面良好黏附物, 及时外涂烧伤膏, 每日换药。②保持会阴部的干燥与清洁, 密切观察病人的大小便情况, 及时清洗会阴部, 保持导尿管的通畅, 切不可污渍会阴部。③给予大型远红外线治疗仪照射治疗受伤部位, 每日2次, 每次20 min, 保持会阴部创面的干燥与药物的吸收, 并同时达到消毒作用。
1.3 结果
本组60例会阴部烧伤病人一期愈合59例, 其中55例7 d～10 d愈合, 10 d～21 d愈合的4例;二期手术植皮治疗后愈合1例。
2 护理
2.1 一般护理
①保持病房清洁、安静、空气流通。每日用含氯消毒液拖地2次～4次, 每日7次空气消毒10 h。②室温夏季保持在24 ℃～28 ℃, 冬季28 ℃～31 ℃。③进食高营养流质饮食, 逐渐改为半流质饮食、普食, 若术前禁食或术后进食困难者, 应给予静脉高价营养支持。④保持创面清洁、干燥, 经常拭干会阴部渗液及分泌物[1]。
2.2 饮食指导
一般禁食1 d～2 d, 能进食的以流质或半流质为主, 特别是婴幼儿, 如有母乳喂养的尽量母乳喂养, 可适当增加辅食, 如蒸蛋、鱼汤、新鲜水果汁、蔬菜汁等, 也可给予奶粉、粥等食物, 每日4次～6次, 每次20 mL～150 mL。
2.3 感染期护理
①充分暴露创面, 保持创面干燥, 渗液较多者可用大型远红外线治疗仪照射治疗烘干创面。②严密观察生命体征, 尤其要注意体温的变化, 警惕突然出现的超高热 (40 ℃以上) ;体温在39 ℃以上的给予物理降温, 如物理降温效果不佳者应药物降温, 预防小儿惊厥的发生, 并降低室温, 适当补充水分。③营养支持。烧伤后创面渗出多, 大量水分丢失, 机体消耗大, 及时给予进食高热量、高蛋白、高维生素的流质或半流质, 增强机体抵抗力。④维持病房相对恒定的湿度、温度, 湿度保持在70%左右, 温度保持在28 ℃～32 ℃。⑤导尿管保持通畅, 在度过危险期与烧伤前期一般3 d左右便可拔出导尿管, 以减少尿路感染[2], 每日行尿管护理、尿道口护理, 预防感染发生, 鼓励病人多饮水, 并自解小便, 增加尿量, 达到冲洗尿道目的, 每日清洗会阴部2次, 每次大便后再次冲洗, 保持会阴部清洁, 无尿液污渍会阴部, 以免引起疼痛或感染。
2.4 康复护理
浅度创面愈合后, 小儿应避免紫外线照射, 勿乱抓新生皮肤, 穿棉质内裤, 保持会阴部的清洁与干燥, 尽可能减轻后期瘢痕增生及畸形。
3 小结
会阴部烧伤作为特殊部位的烧伤, 会给病人带来一些不良反应, 轻者带来会阴部不适感, 重者会造成畸形, 影响大小便。因此加强创面护理, 采取正确的护理措施可以最大限度地避免或减少后遗症。同时良好的护患沟通可缓解病人的心理压力, 帮助病人战胜疾病, 恢复生活信心。
参考文献
[1]钟剑平.医疗护理技术操作常规[M].第4版.北京:人民军医出版社, 1999:26-27.
[2]杨宗城.烧伤治疗学[M].第3版.北京:人民卫生出版社, 2006:347-348.
远红外线治疗 篇2
对于高大的工业厂房和某些大空间的公共建筑，其围护结构冷风渗透及冷风侵入耗热量均很大，如果全部采用普通散热器采暖，不仅所需散热器数量多，而且采暖效果也不好。目前，国内大空间建筑物的采暖主要采用热风采暖方式，而这种方式有一些弊端，热风采暖也是一种对流换热方式，如要求室内温度达到16℃，2m以上的空间也成为采暖的对象，这样大部分的能源被浪费；再者，车间上部大量的通风管道、空气处理设备占用大量空间；另外，系统管理不便，单独的值班采暖散热器系统全天24小时开启，也会加大能耗。实践证明，对于这类建筑物，如果采用辐射采暖的形式，就能较好的满足使用要求。
1.原理介绍
红外线是整个电磁波波段的一部分，不同波长的电磁波，接触到物体后，将产生不同的效应，波长在0.76-1000微米之间的电磁波，尤其是在0.76-40微米之间，具有非色散性，能量集中，热效应显著，所以称为热射线或红外线。
这种辐射波被称作红外线，它以30万千米/秒的速度直线传播，当遇到物体时：一大部分辐射被吸收并转变为热量；一小部分辐射被反射。
大型的燃气/油辐射管发出的红外线波长在6-14微米之间，正好全部在上述范围内。当红外线穿过空气层时，不会被空气吸收，它能穿透空气层而被物体直接吸收，并转变为热量，不仅如此，红外线还能够穿过物体或人体表面层一定的深度，从而在内部对物体或人体进行加热，这就是红外线辐射供暖的基本原理。
2.红外辐射供暖系统的优点
2.1节能
燃气/油红外辐射供暖是利用天然气、液化石油气、等可燃气体或轻油，在特殊的燃烧装置—辐射管（板）内燃烧而辐射出各种波长的红外线进行供暖的。
燃气/油辐射供暖比对流供暖节约能源可达30-60%，主要体现在以下几方面：1）由于辐射供暖时，辐射热直接照射供暖对象，不加热空气，因此辐射供暖时的空气温度比相同卫生条件下对流供暖时的空气温度低，一般可以低2-3℃，因此室内外温差小，所以冷风渗透量也较小；2）由于对流供暖时，室内空气被加热，空气温度有较大的梯度，并形成冷热空气的对流，屋顶部分温度高，地面附近温度低，而辐射供暖时，辐射热直接向下辐射，地面部分还可以积蓄热量，因此室内空气温度梯度小，相应建筑物上部的热损失也较小；3）燃气/油在燃烧器内燃烧充分，而传统的暖气片供暖系统，热源从锅炉引出后，沿途有10-15%的热损失，所以热效率较低；4）能量转换环节少；
传统的供暖系统的热效率如下：
η=η1•η2•η3
η —供暖系统热效率，%
η1—锅炉热效率，%
η2 —供热外管网热效率，%
η3—散热器热效率或空气处理设备的热效率，%
这样整个供暖系统的热效率低下。第五可实现温度自动控制；第六《采暖通风与空气调节设计规范》（GBJ19-87）（2001年修订版）中增加了燃气/油红外线辐射采暖的章节，明确提出采用燃气/油红外线辐射采暖时，建筑围护结构的耗热量不计算高度附加，并在此基础上乘以0.8-0.9的修正系数。
2.2环保
天然气、液化石油气都是洁净能源，燃烧产物中无硫化物、无粉尘及其它有害物质。
2.3舒适
红外线可穿过空气层对辐射到的区域进行直接加热，辐射热量能被混凝土地面、人和各种物体所吸收，并通过这些物体放热进行二次辐射，从而加热四周的其它物体。不仅如此，红外线还能够穿过物体或人体表面层一定的深度，在内部对物体或人体进行加热。在辐射供暖的环境中，围护结构、地面和环境中的设备表面，有较高的温度，所以人体有较好的舒适感.
3.以某展览馆为例对两种燃气/油采暖系统进行比较
（1）锅炉加中央空调采暖系统；（2）红外辐射采暖系统。
第一种是常见的燃油/气热水锅炉，经过换热为低于60℃的热水，然后通过中央空调送风系统为展馆供暖；第二种是红外辐射采暖系统，即燃烧天然气将辐射管加热，产生辐射热为人体或物体供暖；下面就这2种形式分别详细介绍：1）油/气锅炉加中央空调方式供暖：通过锅炉将介质水加热后，经换热器转化为60℃左右的温水，再经过中央空调风机盘管系统为展馆供热。此种方式热效率低，锅炉热效率一般为85%，管道损失率为10%，效果不好，尤其是在寒冷地区，室外温度低、室内热损耗大、运行费用较高，另外此种方式，不论展馆是否开放，每日必须要加温保证系统运行，且必须用专人烧炉和维护保养；2）红外辐射采暖系统：此种采暖方式是通过燃烧天然气直接加热辐射板（管），辐射板（管）被加热后释放出红外线，红外线照射到人体后被吸收，被吸收的红外线转变为热能，达到采暖的目的，此种方式直接加热到人体，没有对流，没有热交换及管道损失，因此热效率可以高达98%。由于不加热空气，特别适合于保温及密封条件不好，经常开启大门的厂房采暖。辐射采暖系统开关完全由计算机控制，早上上班时自动开启，下班后自动关闭，晚上低温维持，还可以做到个别工位加班只开启少量辐射板（管），其他都可关闭，做到局部取暖，节约能源。
4.远红外辐射采暖系统应用介绍
（1）红外线辐射采暖系统应用效果：1）空气不介入热量的传播，温度梯度小、无热量分层现象；2）采暖设备吊挂于屋顶，可以有效利用地面空间，便于室内布置；3）采用红外线采暖，环境空气的温度要比传统对流采暖方式低；4）节约能源，只给场地中的人及物体加热。
（2）可以采用红外线采暖的建筑物：工业场房、体育场馆、大型展示厅、飞机库、仓库、列车整备库、展览馆、汽车展厅、大棚等。
（3）燃气/油红外线采暖的种类：辐射板、辐射管、多燃烧器辐射管网络。
参考文献
[1] E.M．斯帕罗，R.D. 塞斯著. 顾传保,张学学译.辐射传热. 北京：高教出版社，1982.
[2] Siegel, R., Howell, J.R., Thermal Radiation Heat Transfer, 2nd.Ed.McGraw Hill 1980.
[3] GBJ19-87采暖通风与空气调节设计规范，2001.
远红外线治疗 篇3
将本院2010-01～2010-12收治的患产后乳汁淤积症的产妇120例, 年龄22～40岁。随机分为观察组和对照组, 每组各60例。两组在年龄、产次和产后出血量等方面差异无统计学意义 (P>0.05) , 具有可比性。
2方法
观察组:取四黄散粉剂加白醋调成糊状, 取一次性中单铺于床上适当位置, 患者取平卧位, 将药均匀地敷于乳房肿块处, 以覆盖皮肤表面为宜, 避开乳头然后将远红外线的辐射头对准乳房垂直照射, 调整辐射头至适当方位和距离, 每次20～30分钟, 每日2～3次。对照组:用热毛巾外敷乳房30分钟, 每日多次, 然后再配合正确的人工挤奶, 产妇按需哺乳, 排空乳汁。治疗过程中随时观察皮肤颜色及温度, 倾听产妇主诉, 防止烫伤。两组均7天为1疗程, 1疗程后统计疗效。
3结果
3.1 疗效标准
以乳房胀痛及硬结消失, 乳汁能正常分泌, 排出顺畅, 不影响哺乳为治愈;乳房胀痛及硬结消失或减轻, 乳汁能分泌, 排出欠顺畅, 婴儿吸吮比较费力或须用吸奶器吸出为好转;病情无变化或进一步加重造成化脓性乳腺炎者为无效。
3.2 冶疗结果
见表1。
χ2检验;与对照组比较*P<0.05
4讨论
目前临床上治疗本病的通用方法有局部热敷法、人工挤奶、吸奶器抽吸等, 但这些方法费时费力, 并可造成局部疼痛。一些产妇不愿接受。
远红外线治疗 篇4
1 远红外线及其基本特性
红外线是太阳光线中不可见光线中的一种, 1800年由德国著名的天文学家威廉·赫谢尔发现, 被人们称为红外线。根据其光波的长度, 分为近红外线、中红外线及远红外线。远红外线的波长范围为4~1000μm, 而范围在4~16μm这一波段的远红外线影响着人类与地球万物的生长, 因此被誉为“生命之光”。
远红外线具备三种物理特性: (1) 发射性:它所发出的光线不需要借助任何媒介, 可直接传导给物体;并且具有放射性。 (2) 渗透性:它具有独特的渗透性, 其能量能渗透到人体皮下1毫米处, 然后再通过介质传导和血液循环将能量传送到深层组织及器官中。 (3) 吸收与共振性:当它辐射到人体皮肤并被渗透到皮肤深处, 可以和人体的体液、血液甚至于细胞内外的水分子产生能量吸收与共振的作用, 使细胞活化并且产生一系列有益于人体健康的细胞化学反应。
2 空气负离子的内涵
在地球上, 人类所呼吸的空气是多种气体组成的气体混合物, 其组成部分有氧气、氮气、水蒸气、二氧化碳等气体。在自然状态下, 空气分子显呈中性, 但在机械、光、静电、化学或生物能作用下, 空气分子会失去一部分围绕原子核旋转的最外层电子, 使其发生电离。脱离原子核束缚的电子称为自由电子, 带负电荷。当自由电子与周围的其他分子结合后, 如水分子、氧气分子、二氧化碳分子及氮气分子等, 从而形成负离子团, 这就是空气负离子。
3 远红外线与空气负离子的生物效应
3.1 远红外线的生物效应
科学证实物体在绝对温度-273°以上的环境下, 都会发射出不同波长的红外辐射。人体每时每刻都在发射远红外线, 人体所发射的远红外线波长在9.6微米左右, 波长5.6~15微米的远红外线与人体所发射出的波长9.4微米相重叠。根据基尔霍夫定律, 任何良好的辐射体, 必然是良好的吸收体。所以人体是良好的远红外线吸收体, 吸收波长在8~14微米为主。由于远红外线的频率与人体活体细胞的分子、原子内的振动比率相同, 所以被人体吸收后使细胞内外的分子振动加大产生热效应和非热效应, 可加速人体的生化变化, 促使毛细血管扩张, 血流加快, 改善血液循环, 减轻疼痛、增加肌肉松弛、加速新陈代谢, 提高机体免疫力的作用。
其次, 远红外线对人体细胞的活化作用, 激活生物大分子和水分子, 主要使细胞发生变化有: (1) 促进细胞质内线粒体代谢, 提供能量; (2) 促进核酸代谢, 沿着正常合成途径, 发挥其功能; (3) 维持细胞膜的完整性、通透性, 加强对物质和气体的转运功能; (4) 降低血液粘稠度, 改善微循环, 使血液循环保持通畅和降低阻力, 保护血管壁的弹性; (5) 清除代谢产生的自由基, 防止细胞老化; (6) 提高红细胞变形能力, 使红细胞顺利流动达到最末梢、最细小的微细血管网, 执行它供氧及营养物质并带走CO2和代谢废物的功能; (7) 提高细胞的兴奋性, 保持电离子平衡, 发出适当的动作电位, 使一些特殊细胞, 如肌细胞和神经细胞内分泌细胞处于优良状态, 通过上述作用后细胞功能得以改善和增强[1]。
远红外线对人体产生的作用有: (1) 改善血液循环, 强化血液及细胞组织代谢, 恢复细胞活力帮助改善贫血及调节血压; (2) 改善关节疼痛, 去除淤血, 放松肌肉, 排除乳酸; (3) 调节自律神经, 使人精力充沛, 消除疲劳; (4) 美容美体, 促进排汗, 排除体内多余脂肪; (5) 提高机体免疫力, 抑制癌细胞。
3.2 空气负离子的生物学效应
空气负离子主要通过呼吸道作用于人体, 由于负离子是非常小的质点, 所以它易于随呼吸抵达肺的深部, 空气负离子进入呼吸道后, 通过机械或电荷的刺激, 使分布在呼吸道粘膜上的神经末梢兴奋, 产生生理效应;呼吸道及肺内有大量的迷走神经纤维分布, 受到刺激后, 兴奋冲动可传递到延脑迷走神经核和呼吸中枢, 兴奋进一步扩散, 还可影响延脑血管运动等重要生命中枢, 引起相应的各种生理反应;空气负离子透过肺泡上皮层进入血液, 以其自身电荷对血液中的胶体和各种细胞的代谢产生影响, 通过神经-体液代谢活动, 引起机体各个系统的生理反应而起到免疫防御的作用[2]。
空气负离子对人体产生的积极作用有: (1) 调节大脑的兴奋和抑制, 改善大脑皮质功能使之正常化; (2) 刺激造血系统, 使异常的血液成份趋于正常; (3) 改善肺的换气功能, 增加氧的吸收量和二氧化碳的排出量, 解除支气管平滑肌痉挛, 镇静、镇咳; (4) 促进机体新陈代谢, 加强创面愈合能力, 提高机体免疫力; (5) 能抑制细菌、病菌生长, 实验证明, 病毒必须带负电荷才能攻击活细胞, 如果活细胞液带上负电荷, 彼此间的相互斥力将使病毒丧失对细胞的攻击力。空气负离子具有极强的集尘作用, 可以轻松的吸附烟雾、粉尘等悬浮粒子上, 中和带正电的粒子, 使其沉淀落地, 起到除烟去尘、净化空气的作用[2,3]。因此, 空气负离子被人们誉为“空气维生素”。
4 远红外线和空气负离子的临床应用
4.1 远红外线临床应用
4.1.1 消炎止痛
远红外线可加速血液循环, 提高血液和组织细胞间的物质交换, 增强营养;提高巨噬细胞的吞噬功能, 促进炎症吸收, 消除肿胀;热疗能降低神经末梢的兴奋性, 可以缓解肌肉痉挛。可以治疗各种类型的慢性炎症, 如神经炎, 关节炎, 肌炎, 傅旭东[4]应用远红外线电磁热治疗仪结合外用中药导入法可以消除、治疗运动性疲劳和运动损伤, 并且取得良好的疗效;梁东升[5]在针刺配合远红外线治疗周围性面神经麻痹60例临床疗效观察结论证实疗效显著, 有效率达到96.7%;王新民[6]等应用红外线治疗配合针灸治疗关节扭伤102例临床观察, 结论是红外线治疗配合针灸对于关节扭伤引起的疼痛具有明显的改善作用, 对于肿胀的改善作用与单用针灸治疗的疗效相当;对于神经痛、痉挛痛、炎症性和缺血性疼痛等具有有效的镇痛作用, 如何勇[7]等应用中远红外线对荷瘤鼠大脑β-内啡肽、脑啡肽、强啡肽水平影响的实验研究中, 结论发现中远红外线治疗各组大脑β-内啡肽、亮氨酸脑啡肽含量明显增加 (P<0.01) , 脑啡肽属于大脑内源性鸦片类物质, 脑啡肽能中间神经元与痛觉传入轴突形成轴-轴突触, 产生有力的抑痛作用。此实验为临床应用中远红外线可以减轻肿瘤患者疼痛提供了理论依据。
4.1.2 促进组织再生与修复功能
远红外线能改善血液循环, 促进血液与组织细胞进行物质交换, 改善组织营养使细胞活化, 促进纤维母细胞和纤维细胞的再生, 促进肉芽生长, 增强组织修复与再生能力, 加速伤口愈合。陈婧婧[8]以小鼠骨髓造血干/祖细胞为研究对象, 观察远红外线对靶细胞生物学特性的影响;实验结果证明远红外线在37℃条件下照射时, 祖细胞 (CFU—GM) 、红系祖细胞 (CFU—E) 、巨核细胞 (CFU—Meg) 和成纤维细胞 (CFU—F) 生成有促进作用, 小鼠骨髓细胞表面标记有变化, 靶细胞经2min照射后, 增殖最旺盛。2min组与其它实验组 (1min, 5min, 10min) 数据经统计学处理, 具有差异性 (P均<0.05) 。结论:远红外线对小鼠骨髓造血干/祖细胞的增殖具有正调节作用;姜平等[9]进行了远红外线照射对鼠皮瓣成活影响的研究, 研究显示远红外线组皮瓣近、远端微血管开放率、流动微血管口径和流速均高于对照组, 经统计学处理有显著差异 (P<0.05) , 皮瓣成活率对照组62.7%, 照射组80.5% (<0.01) , 研究结果表明, 远红外线能扩张微血管, 改善微循环, 增加皮瓣血流量, 提高皮瓣成活率。以上实验为临床应用远红外线促进组织再生与修复提供了实验依据。
4.1.3 消毒灭菌
陆绪钦等[10]应用远红外线加热杀菌试验结果表明, 远红外线具有杀灭细菌繁殖体、芽孢、破坏乙肝表面抗原和细菌内毒素的能力, 其原理是:被照射物体质点的固有运动频率与红外线相匹配时, 可较好吸收辐射能并产生激烈的共振, 使物体迅速加热;相当于一部分无机物和大多数有机高分子化合物都在远红外区有强烈的吸收带, 可以产生良好的热效应;苏伟东等[11]在对履带式远红外消毒机杀菌效果观察得出结论, 远红外线可完全杀灭大肠杆菌、脊髓灰质炎病毒;张心龙等[12]在进行双开门消毒柜的分层杀菌效果调查结论证实:远红外线对大肠杆菌杀灭率为100.00%, 对金黄色葡萄球菌杀灭率为99.99%, 其消毒效果优于臭氧, 此技术并广泛应用卫生防疫部门。
4.1.4 抑制肿瘤
李电刚[13]等通过中远红外线对何瘤 (S-180和H-22肝癌) 小鼠的照射, 测定小鼠的非特异性与特异性免疫的功能状态, 实验揭示中远红外线照射对荷瘤鼠的慢性炎症有较强的抑制作用, 证实中远红外线能增强小鼠血清溶菌酶LZM含量, 说明中远红外线增加外周血ANAE阳性细胞与TLC亚群中CD3CD4减少CD8TLC等作用。表明中远红外线对小鼠的细胞免疫具有增强作用, 推测中远红外线在抗胞内寄生物的感染、抗肿瘤、移植排斥反应与迟发型超敏反应的发生、发展与结局等具有临床实际应用价值。吴雷等[14]在肿瘤全身热疗的实验及临床应用研究进展中论述了WBH (全身热疗) 治疗肿瘤的原理和临床效果, 目前医学主要采用红外线体表照射、体外循环加温的方法进行全身加温, 其原理是:增殖旺盛的癌细胞对热的敏感性更高, 在治疗时, 肿瘤组织由于血流速度慢, 流量低, 受热后热量易于聚集, 温度高于邻近组织, 这种温差使肿瘤细胞处于杀伤温度, 而正常组织温度仍较低不受损害, 癌细胞则受热致死, 因此, 此疗法提高全身温度, 以控制癌细胞的生长和移植;对于WBH研究实验证明, WBH有抑制肿瘤血管形成和转移倾向[15];WBH有提高免疫系统的功能[16]:洪晓军等[17]通过热化疗对荷瘤鼠IL-2、TNF水平影响的研究结论证实:热化疗可以提高荷瘤鼠IL 2、TNF水平, 从而增强机体的免疫功能, 提高机体全身抗肿瘤效应。
4.2 空气负离子临床应用
对于空气负离子的临床应用, 我国已展开多年。在临床医学中主要作为辅助治疗手段, 并且负离子无毒无副作用, 在防治急慢性支气管炎、哮喘、高血压、高血脂、冠心病, 神经衰弱等疾病有一定疗效[18]。
4.2.1 对呼吸系统疾病的疗效
空气负离子对于哮喘病、支气管炎的治疗作用效果显著, 因为它可以加速支气管纤毛运动, 利于痰液排出, 同时有松弛支气管平滑肌改善肺换气功能。牛津大学的研究人员对使用负离子发生器治疗哮喘、支气管炎和花粉过敏症的患者做了回访调查, 哮喘病患者有24例, 显效18例, 有效率75.0%;支气管炎患者有17例, 显效13例, 有效率76.5%;花粉症为12例, 显效11例, 有效率91.7%[19], 国内的季广贤、陈庭仁等报道治疗呼吸系统疾病患者709例, 其中普通感冒189例, 急慢性支气管炎439例, 支气管哮喘29例, 支气管扩张、肺气肿10例, 肺部感染7例。治疗方案为负离子浓度12.5~14*106个/CM2, 总有效率达90%以上[18]。
4.2.2 对循环系统疾病的疗效
空气负离子改善心肌功能, 扩张周围血管, 有调节血压的功效。古寰耀[20]应用空气负离子试治高血压脑动脉硬化100例, 并对40例患者作了治疗前、后的脑血流图分析。临床资料:治疗对象:100例中, 男76例, 女24例;年龄:40~49岁27例, 50~59岁56例, 60~69岁17例;诊断标准: (1) 年龄40岁以上; (2) 有脑缺血或脑实质损害综合征; (3) 眼底动脉硬化表现; (4) 血压过高 (160/90mmhg以上; (5) 血脂增多; (6) 脑血液图搏动功能障碍。并且将这些病例随机抽样40例作治疗前, 治疗后脑血流图检查。治疗方法:使用FLY-1型空气负离子发生器, 释放空气负离子浓度最高106/cm3, 1次/日, 30分/次, 30次为一疗程, 不使用其他物理因子及扩张血管药物治疗。判断标准:显效:自觉症状基本消失或大部分减轻, 体征消失或改善, 脑电阻有改善;好转:自觉症状减轻, 体征改善部明显, 脑血流图改善或无变化;无效:自觉症状和体征无变化, 脑血流图不改变。结果:本组100例, 显效61例 (61.0%) , 好转38例 (38.0%) , 无效1例 (1.0%) , 总有效率为99.0%, 并通过对脑血管对照研究, 证明有肯定的近期疗效。实验证明空气负离子可使血管舒张功能得到加强, 增强血管的弹力, 从而改善脑组织血液循环, 对防治高血压脑动脉硬化等疾病是有意义的。
4.2.3 对神经系统疾病的疗效
空气负离子调节中枢神经系统的兴奋和抑制, 改善大脑皮质功能使之正常化, 提高脑子活动, 改善睡眠。屈宝华等[21]治疗神经衰弱112例, 治疗方法:实验AS-120型负氧离子发生器, 1次/日, 30分钟/次, 10次为一个疗程。疗效标准:显效:自觉症状明显改善, 睡眠恢复正常, 可以正常工作与学习;好转:自觉症状改善, 睡眠情况有进步, 睡眠时间延长;有效:自觉症状改善, 但需要服用少量镇静药才能入睡;无效:症状无改善或病情加重。结果:112例治疗10~30次以上, 显效69人 (61.61%) , 好转17人 (15.10%) , 有效18人 (16.07%) , 无效8人 (7.14%) , 在治疗过程中观察到有2例患者, 病程迁延已有20年, 经过3次治疗后, 自觉症状明显减轻, 感觉周身轻松有精神, 夜里睡觉时间有3小时延长到6小时, 醒来后脑子清醒, 连续治疗20次后, 自觉症状消失, 停用治疗神经衰弱的一切药物。
在国外, 远红外线及负氧离子在医疗保健领域的应用已十分成熟, 汗蒸技术在欧美、日韩的流行就是最好的例证。其实, 汗蒸思想和疗效在中国古代多有论述, 《黄帝内经》曰:其有邪者, 渍形以为汗, 邪可随汗解。韩式汗蒸在600年前已盛行, 深受民众喜爱, 是韩国的一大特色。随着韩国文化的流行, 汗蒸也紧随韩剧, 服装, 化妆, 美容技术一起进入中国并且在短短的几年时间内迅速地被中国人所认可和接受。汗蒸的最大功效来源于远红外线和负氧离子的作用, 这一点是桑拿, 温泉, 瑜珈等健身方式无法媲美的。远红外线、空气负离子保健产品的开发和运用, 对人类健康意义重大, 它以“纯物理疗法”、无毒副作用及疗效显著的优势将成为现在、未来人类预防疾病、保护身体和健康长寿的首选方式。
摘要：文章从远红外线和空气负离子的基本概念和特征入手, 分析了远红外线和空气负离子的生物学效应, 并对国内外的相关临床应用做了一定的蔬理, 认为远红外线主要的功效是消炎止痛、促进组织再生与修复、消毒灭菌和抑制肿瘤等;而空气负离子对呼吸系统、循环系统和神经系统疾病均有明显的疗效。
远红外线治疗 篇5
1 临床资料
64例2013年1月—2014年6月于本院血液透析中心采用动静脉内瘘穿刺进行维持性血液透析的慢性肾功能衰竭患者,随机分为对照组和观察组,每组32例。对照组男18例,女14例;年龄26~78岁,平均(50.2±13.9)岁;透析年限0.5~11年,平均(5.6±2.9)年;原发疾病:慢性肾炎15例,糖尿病肾病8例,高血压肾病6例,狼疮性肾炎1例,多囊肾1例,原因不明1例。观察组男20例,女12例;年龄22~78岁,平均(49.3±14.2)岁;透析年限0.25~10年,平均(5.9±3.1)年;原发疾病:慢性肾炎17例,糖尿病肾病6例,高血压肾病6例,紫癜性肾炎2例,梗阻性肾病1例。2组患者一般情况比较差异无统计学意义(P>0.05),具有可比性。排除动静脉内瘘出现异常的患者(如炎症、血肿、血栓、皮肤破损等)。所有患者均知情同意,接受用药和理疗。
2 方法
2.1 预防方法
对照组:透析开始后采用远红外线理疗机(重庆雨禾医疗器械公司生产)进行远红外线照射,每次30min,发热源距动静脉内瘘手臂20 cm。24 h后进行常规清洁处理,不给予药物外敷,观察时间为1年。观察组在透析开始后给予远红外线照射30 min(同对照组),透析结束24 h后,常规清洁皮肤后,用如意金黄散于穿刺部位周围外敷,厚度1 mm左右,范围5 cm内,涂药后沿动静脉内瘘的走向轻轻按摩5~10 min;外用保鲜膜覆盖,2~3 h/次,1次/d,观察时间为1年。如意金黄散外敷药膏的制备:取药姜黄、大黄、黄柏、苍术、厚朴、陈皮、甘草、生胆南星、白芷、天花粉,遵《中国药典》[4]的剂量按比例调整剂量,研粉过80目筛,加蜂蜜适量调和,装罐密封,4℃保存备用。
2.2 观察指标
2.2.1 动-静脉内瘘功能测定
血流量:透析中泵控血流量<200 m L/min为血流量不足,>200 m L/min为血量充足。血管弹性:血管充盈,走行清楚,搏动有力,震颤感强,静脉回路压力正常为血管弹性良好,皮下有条索状硬结,走行不清,搏动无力为弹性差[5]。血管杂音:触之有震颤感,听诊血管杂音响亮为强;触之无震颤感觉,听诊血管杂音微弱为弱[6]。穿刺部位症状:观察并记录穿刺部位出现血肿、疼痛、硬结等情况。
2.2.2 动-静脉内瘘并发症
2组均由经验丰富的主管护师记录2组患者内瘘在12个月内发生栓塞、狭窄、动脉瘤、血管硬化等并发症情况。评价标准参照文献[7,8]。
2.3 统计学方法
数据处理采用SPSS17.0版统计软件进行处理采用χ2检验,以P<0.05为有统计学意义。
3 结果
3.1 2组患者动-静脉内瘘功能的比较
结果见表1。
与对照组比较*P<0.05
3.2 2组患者动-静脉内瘘并发症发生情况比较
见表2。
与对照组比较*P<0.05
4 讨论
目前动静脉内瘘是临床用于维持性血液透析最常用、最理想的血管通路[9],对内瘘进行保护性护理,可有效改善患者的血液供应,减少并发症,延长动静脉内瘘的使用寿命,提高患者的生存质量。
远红外线治疗 篇6
接触网(供电电压27.5 k V,离地高度6 m~7 m纯铜导线)作为电气化铁路中主要的供电装置,在运行过程中,通过与受电弓滑板的滑动接触,源源不断地供给机车负载电流。运行中的接触网要承受电力机车以一定的压力高速接触摩擦,且有时通过接触网的电流高达1 000 A以上,再加上昼夜不停地处在振动、摩擦、电弧、污染、伸缩的动态运行状态之中,接触线将不断地被磨耗,截面逐渐减小。当磨耗达到一定限度时,接触线的强度及载流量都要下降,甚至可能断线[1]。特别是电气化铁道逐步提速,接触网磨耗加快,其发生故障的可能性进一步增大。
基于表面温度法的接触线磨耗的红外诊断正是判断接触线磨耗程度、决策补强或更新的重要依据[2]。基于此,本研究开展了相关的研究,并证明了该方法的可用性。
1 接触线磨耗检测方法研究
1.1 传统接触线磨耗检测
接触线制成上部带沟槽的圆柱状,如图1(a)所示。图1(a)中,沟槽是为了便于安装接触线的线夹,接触线底面与受电弓接触的部分呈圆弧状。电力机车在运行过程中,接触导线磨耗是由于受电弓滑板和接触导线之间的机械磨损以及电气磨损产生的。接触导线磨耗引起导线下部截面变化,如图1(b)中阴影部分所示。
接触线的磨耗会影响到接触线的强度安全系数,运营中,要求每年至少进行一次接触线磨耗测量,当接触线磨耗达到一定限度时应局部补强或更换[3]。
从20世纪70年代初开始,国外主要以电气化铁路为主的发达国家投入大量人力、物力进行接触线磨耗检测装置的开发,并试制出了实用的检测装置。按检测方式不同,各类型的检测装置的分类如表1所示[4]。
目前,国内一般采用接触式(游标卡尺)和非接触式两种方法(激光扫描测量、CCD成像测量)对接触线几何参数进行测量。其中接触式测量磨耗要在断电的情况下利用游标卡尺,测量接触线的残存高度,然后对照该型号接触线磨耗换算表,查出磨耗面积(磨掉的截面积)。这种方式工人劳动强度增大,而且检测周期长,采集数据少,不能完全反映导线的磨耗情况;而非接触式测量如CCD成像测量,是通过对接触导线合理照明,采用图像处理分析的方法得到接触线在CCD上的成像位置,从而计算出接触导线的磨耗。这种方式成本较高、计算复杂、受环境因素影响较大[5,6]。
综上所述,上述这些方法都无法满足铁路提速对接触网运行状态检测的迫切需要,为此笔者提出了基于表面温度法的红外诊断方法来检测接触线磨耗情况。
1.2 接触线磨耗的红外检测
红外诊断的相对温差法,是通过分析相对温差与接触电阻的变化关系,来确定电力设备的温升。该方法克服了环境因素及负荷波动等对测量结果的影响,对电力设备的红外诊断具有指导性[7],但是对于接触线的红外检测,该方法存在忽略考虑太阳辐射引起的附加温升、小温升误差大、接触线磨耗定位难等不足[8]。
表面温度法可利用发热点的表面温度来判断磨耗程度,这种方法简单、直观、实用性较强。通过拍摄接触线表面温度图像,可直观地反映出接触线温度场的分布情况。本研究根据接触线的表面温度、结构参数、物性参数和环境温度建立接触线温升的数学模型,对接触线的电阻进行反演计算,可得出接触线横截面积,并与其允许磨耗进行比较,最终实现接触线磨耗的非接触在线诊断[9,10]。
2 接触线温升的数学模型
对于接触线来说,在交变电场作用下,热源主要是载流线芯发热。在建立数学模型前,首先要进行一些假设:
(1)稳态假设:接触线表面与空气自然对流传热,当发热与散热达到热平衡时,温度分布不随时间变化;
(2)常物性假设:构成接触线的材料的物性参数为常数;
(3)接触线通过电流后均匀发热,单位时间热源均布;
(4)由于接触线无限长,且通过相同的电流,可忽略其轴向传热[11];
(5)将截面等效为相同面积的圆形。
在稳态条件下,接触线线芯的发热速率等于接触线表面与环境交换热量的速率。导体稳态运行时可得到稳态电流[12],其计算公式如下:
式中:RT—工作温度下的接触线单位长度交流电阻,Ω/m;pr—单位时间单位长度的辐射热损耗,W/m;pc—单位时间单位长度的对流散热损耗,W/m;ps—单位时间单位长度的太阳辐射热,W/m。
根据黑体辐射的基本定律(普朗克定律、斯忒藩—玻耳兹曼定律、兰贝特定律),接触线表面向周围空间辐射的热损耗可由下式计算:
式中:σ—斯蒂芬—波尔兹曼常数,W·m-2·K-4;D—接触线直径,m;ke—黑体辐射系数(即黑度,与材料种类及其温度和表面状况有关);Te—接触线稳态温度,K;T0—环境温度,K。
根据对流换热的基本定律(牛顿冷却定律),由于自然风的存在,强迫对流散热发出的热损耗可由下式计算:
式中:λ—与导体相接触的空气膜导热系数;Nu—欧拉数。
当无风无日照条件下,自然对流下导体的散热量为:
当存在日照时,导体吸收的太阳辐射热可由下式计算:
式中:γ—导体的吸热系数;Si—日照强度,W/m2。
工作温度下接触线单位长度的交流电阻为:
式中:RT—工作温度下接触线的交流电阻,Ω/m;Rd—工作温度下接触线的直流电阻,Ω/m;Ys—集肤效应因数;R20—20℃时导体的直流电阻,Ω/m;ρ20—20℃时材料的电阻率,Ω·m2/m;α20—20℃时材料的温度系数;s—接触线横截面积,m2。
根据上述数学计算式(1)~式(6),求解可得出温度与横截面积的关系为:
若外界无风,式中:
若外界有风,式中:
式(7)~式(9)中:常量σ=5.67×10-8,λ=0.025 85;而Te、T0、γ、si、v、D、ρ20、α20、ke、I为与测量过程相关的环境参量。下面将通过红外实验,对环境参量进行测量。
3 实验研究
实验设备包括导线加载装置、FLIR A40红外热像仪、数字式热电偶温度计、数字式室内温度计、调压器、调节变阻器和交流电流/电压表。
以纯铜裸导线(直径D=2 mm)为例,本研究利用红外热像仪测量有无磨耗时导线表面的温度分布,进而诊断导线的磨耗程度。导线存在不同程度的局部磨耗,磨耗比例分别为20%、30%、40%、50%、55%。
本研究在导线上加载不同的单相交流电,待导线处于热平衡状态(温度不随时间变化)时,分别用温度计测量环境温度,用红外热像仪扫描导线磨耗部位,读取磨耗部位的表面温度值。温度值数据如表2所示。该实验中环境参量值如表3所示。
不同电流和不同磨耗比例时磨耗部位温升分布如图3所示。由图3可以看出,随着电流的增大以及磨耗程度的增强,磨耗部位的温度升高,并且图3中各种情况下的温差均高于热像仪的最小分辨温差0.1℃。由此可见,通过热像仪扫描检测接触线的磨耗情况是可行的。实验记录导线磨耗处的可见光图与热像仪的红外图如图4所示。
通过测量表面温度诊断出的导线磨耗程度与实际磨耗程度的比较结果如表4所示。从表4的结果中可以发现最大误差不超过10%,证明了所建立的温升数学模型和诊断方法可满足工程设计的需要。
在实际应用中,在列车运行过后,可利用红外热像仪扫描接触线,记录表面温度与环境温度,同时从牵引变电所调出测量当时的电流数据,再记录外界日照强度、风速,最后利用式(7)~式(9),求出接触线的横截面积,与无磨耗的接触线横截面积作比,即可得出磨耗比例,实现接触线磨耗的非接触在线诊断。
根据标准规定,全锚段接触线平均磨耗超过该型号接触线截面积的20%时应全部更换,局部磨耗超过30%时可进行补强,当局部磨耗达到40%时应切换做接头。
4 结束语
(1)红外诊断方法可实现利用表面温度检测接触线磨耗程度,实现了对接触线磨耗进行非接触式、实时的在线诊断,突破了传统的接触式检测技术的局限性,对及时发现接触线的烧伤磨耗隐患,具有非常重要的意义。
远红外线治疗 篇7
静态地球敏感器采用凝视技术,从太空上观察地球时,得到相当于在4 K冷背景中的一个平均亮温约为220~240 K的圆盘[3]。该圆盘的边缘称为地平圆。
中国科学院上海技术物理研究所为某卫星配套研制了一种静态线阵红外地球敏感器[4]。该型号红外地球敏感器按“X”结构对称排列四个探头,对应地平圆4个点的方位角,相邻两个探头光轴夹角为90°[3]。每个探头由光学系统和探测器组成,探测器各光敏元位于光学系统焦平面上。方位角的变化,对应探测器敏感地平圆穿越位置的变化,通过计算,可完成姿态的测量。
在卫星用红外地球敏感器的研制过程中,需要在如软件配置项测试、环境模拟实验、半物理仿真[5]、全物理仿真[6]、整星试验等情况下,对其进行功能与性能的测试,以确保设备的正常工作。在对红外地球敏感器进行测试时,需要外加激励信号来模拟地球信号,验证仪器性能和功能是否满足要求。
同时,随着微小卫星的迅猛发展[7],也不断通过改进来提高地球敏感器的测量精度。为适应某型号飞行器新型红外地球敏感器的特点,激励信号的发生系统也需要不断优化设计,以提供更高精度的姿态模拟测量条件。
1 原理与方案
1.1 设计组成
激励信号的发生系统包括计算机、串口驱动电路、控制器和D/A转换电路四部分。如图1所示为红外地球敏感器测试系统的结构示意图,串口驱动电路、控制器和D/A转换电路均集成在地检仪中,通过电缆线与计算机连接。
计算机对预设的姿态信息进行解算,获得四个探头对应的地球边界穿越位置信息,经串口驱动电路注入控制器中。控制器通过计算获得相应激励信号的数字量,经时序控制和D/A转换,模拟产生具有一定规律的电压信号,提供给线阵红外地球敏感器。
1.2 算法与工作原理
1.2.1 穿越位置零位的计算
如图2所示,O为地球球心,P为红外地球敏感器光学中心,M为地球/太空穿越位置。在忽略地球扁率等因素影响的情况下,任意轨道高度H、姿态信息为零时,红外地球敏感器半张角∠OPM计算如公式(1)。
设S、E为线阵探测器起始、结束像元点。对于设计使用N元探测器、每个光敏元视场为θ、标称轨道为H0的线阵红外地球敏感器来说,在被用于轨道高度h的状态时,线阵列探测器起始像元到穿越位置像元测角∠MPS计算如公式(2)。
俯仰角、滚动角为0时红外地球敏感器四个地平穿越位置零位A0、B0、C0、D0由式(3)~式(6)可得。
1.2.2 穿越位置的反演
当俯仰角为P、滚动角为R时,根据姿态信息和穿越位置零位的计算公式,可通过式(7)~式(10)得到四个探头的穿越位置。
1.2.3 激励信号的产生
根据新型线阵红外地球敏感器接收红外信号输入后的工作原理,基于其内部积分、采样等电路的工作方式,以新型线阵红外地球敏感器输出的时钟作为时序信号,对应同步与控制激励信号幅度高低的变化,生成如图3所示的阶梯状锯齿波。
对应在太空(冷边)位置处激励信号的电压为零电平,在地球(热边)位置处激励信号的电压表现为正电压。在地球与太空的穿越位置处表现为激励信号电压的跳变,跳变过程主要影响两个像元。这两个像元对应激励信号的电压值计算方法如下:
当对应探头的穿越位置为N-X(0≤X<1)时,假设将N-2位置处(含)之前的电压记为0、N+1位置处(含)之后的电压记为2k,那么N-1位置处电压为k X,N位置处电压为k+k X。如果遇到穿越位置处于两端边界的极限情况时,适应性缺省相应像元的电压。
同时,根据新型线阵红外地球敏感器对探测器遇太阳或探测器失效的判断模式,电信号注入后,通过调节上述k值的大小,保证红外地球敏感器进行AD采样后得到的数值不小于探测器失效的判断阈值、且不大于太阳进入的视场判断阈值。
1.2.4 理论设计值的修正
在每台地球敏感器的研制过程中,由于制造和装配等环节都会产生偏差,需进行地面标定。同样,为了确保激励信号能够准确地模拟地球信号,也需进行以下修正。
根据各个探头实际安装的零位偏差进行标定,获得在若干特征轨道高度穿越位置的零位。对应地,根据实测数据修正1.2.1节所述得到的穿越位置零位。
根据各个探头实际安装的对焦情况进行线性矫正标定,获得四个探头的穿越位置修正标定公式,如式(11)~式(14)所列。对应地,将由式(7)~式(10)得到的理论值根据公式(11)~(14)反算出红外地球敏感器测量值。
式中:fi(x)=a1ix2+a2ix+a3i+b1isin[2π(x-b2i)](i=A,B,C,D)。
根据红外地球敏感器内部各个探头加法电路在叠加电信号的处理情况,进行激励信号的适应性标定,获得其设计值与测量值的偏差。在产生激励信号的环节前,通过软件对穿越位置数据进行补偿该项偏差,从而减少激励信号源输入带来的零位偏差。
2 设计与实现
2.1 硬件设计
系统硬件电路包含控制器、串口驱动电路、D/A转换电路等部分。
控制器选用ATMEL公司的AT89C51ED2微处理器芯片,控制外围电路的正常工作。该型号芯片为成熟的51单片机,具有简单、使用方便、容易维修等优点。
串口通讯电路接口芯片选用经典的MAX233A芯片,实现微控制器与计算机的RS232串口通讯。通讯内容为计算机向控制器传输经过解算的四个探头穿越位置信息。
提供给四个探头的激励信号由D/A转换器转换产生固定周期的标准信号、并经运算放大器进行调零放大得以实现。D/A转换器选用AD公司生产、5 V单电源工作、8位数模转换的AD7528芯片;运算放大器选用AD公司生产、±12 V双电源工作、四运放的OP400芯片。
2.2 下位机软件设计
根据硬件设计方案,下位机软件为微处理器软件,用以实现将上位机输入的四个探头穿越位置信息转换成D/A转换器的电压数字量、并根据红外地球敏感器提供的时序信号控制进行D/A转换。
软件编程采用C51单片机语言。
程序主函数首先完成对微处理器的初始化操作,设置定时器并打开定时器中断后,循环等待串口数据,将符合协议的数据存储在微处理器内部寄存器中。该数据为四个探头的穿越位置信息。系统上电后,内部寄存器默认将四个探头穿越位置信息数据设置为初始值0。
定时器设置为51单片机内部定时器0,设置频率为1 600 Hz。定时器产生中断后,根据红外地球敏感器提供的时序信号,首先计算当前像元位置,并与上一次中断的数据进行比较,如果时序未发生变化则直接结束本次中断,否则根据存储的四个探头穿越位置计算当前需要设置D/A转换器电压数字量并控制D/A转换器进行相应的数模转换。
2.3 上位机软件设计
上位机软件采用C#的编程语言,在VS2010的开发环境下进行设计。软件最终编译生成安装包文件,可在Windows XP、WIN7等操作系统进行安装。用户安装后,获得可执行程序和动态链接文件用于操作。
根据红外地球敏感器的测试需要,软件设计了三种工作模式(手动、文本和受控)和一种标校模式,如图4所示。
手动模式为按键操作,每次只能进行一种姿态测量;
文本模式可根据动态链接的文件数据,按照一定时间间隔动态测量若干姿态;
受控模式可接收、响应半物理仿真计算机的指令进行测试;
标校模式则主要用于将激励信号注入红外地球敏感器后的适应性校正测试。
上位机软件在获得相应模式信息后可按图5完成操作。
3 测试与分析
3.1 测试情况
配套某型号新型线阵红外地球敏感器研制了本文设计的激励信号发生系统。设置轨道高度为500km、俯仰角P为0°、滚动角R为0°时,由激励信号发生系统产生的四探头电信号示波器实测波形如图6所示,其中横坐标为时间,每一大格时间为100ms,纵坐标为电压,每一大格电压为5 V。
通过将激励信号注入地球敏感器的方式,进行了一系列姿态性能测试。对于标称轨道为500 km、工作视域为±5°的某型号新型线阵红外地球敏感器,在四种轨道高度下进行的电信号姿态测量情况如表1所列。
测试结果表明系统提供的电激励信号源具有良好的工作性能:
(1)红外地球敏感器的设计工作视场为±5°,测试视域均能够完全覆盖各种轨道高度下的工作视域,满足大视场的测试要求;
(2)红外地球敏感器的设计测量精度(3δ)为0.5°,实测姿态最大偏差远小于0.1°、测量精度(3δ)远小于0.1°,具备高精度的测试要求。
综上所述,本系统能够满足红外地球敏感器进行半物理仿真测试的要求。
3.2 精度分析
结合激励信号发生系统的功能和使用方法,分析影响其精度的因素。在进行测试过程中,主要包括以下几个步骤:
步骤一,上位机软件对姿态进行解算,获得各个探头穿越位置,并传递给下位机;
步骤二,下位机软件根据获得的穿越位置信息,对应控制数模转换。
对以上的步骤进行分析,主要有两类误差项:第一类为对产生电激励信号源的精度有影响的误差项,包括X1、X2;第二类为对产生电激励信号源的精度无影响的误差项,包括X3。
第一类误差分析:
X1项:在对解算的穿越位置根据红外地球敏感器实际情况进行理论值修正过程中,因为标定条件的制约,将引入每个探头不大于0.01°的偏差。
X2项:由计算机向控制器发送信息时,参数小数部分保留8字节,将引入每个探头约0.004°的偏差。
第二类误差分析:
X3项:计算机在进行姿态解算过程中,采用浮点型参量计算,精度远大于实际需要,可认为是无影响的误差;
综上所述,电激励信号源进行姿态模拟的精度误差低于0.04°。
4 结语
本文设计的用于新型线阵红外地球敏感器激励信号发生系统具有功能强大、测试范围全面、用户界面友好等特点。测试结果表明,该系统可以满足星载红外地球敏感器研制过程中的功能与性能测试,并可用于卫星GNC分系统进行的半物理仿真试验。
摘要：在卫星用红外地球敏感器研制过程中,需要为其提供激励信号作为半物理仿真的测试基准。根据新型线阵红外地球敏感器的特点,设计一种高精度的激励信号发生系统。系统包括硬件部分和软件部分。系统获得软件设置的卫星姿态信息后,解算四路模拟的地球/太空穿越位置。根据穿越位置数字量,系统通过D/A转换控制输出锯齿波的电压信号,作为激励信号,实现对红外地球敏感器的半物理仿真。测试结果表明,系统输出的激励能够适应新型线阵红外地球敏感器进行高精度姿态性能测试和半物理仿真的要求,并已得到应用。
关键词：红外地球敏感器,激励信号,姿态测量,高精度
参考文献
[1]斯祝华,丰平,朱莲支.摆动扫描式地球敏感器电信号源研究.空间控制技术与应用,2013;(05):29—33,57Si Zhuhua,Feng Ping,Zhu Lianzhi.On the electrical signal source of swing-scanning earth sensor electric signal source.Aerospace Control and Application,2013;(05):29—33,57
[2] 丁泽伟.面向微小卫星的超大视场敏感器研究.杭州:浙江大学,2014Ding Zewei.Research of the large field of view sensor for micro satellite.Hangzhou:Zhejiang University,2014
[3] 李鑫,崔文楠,周士兵.静态红外地平仪大角度测量模型及误差研究.红外技术,2015;(01):73—77Li Xin,Cui Wennan,Zhou Shibing.Wide angle attitude measuring model and error analysis of static-infrared earth sensor.Infrared Technology,2015;(01):73—77
[4] 中科院上海技物所两台姿轨控单机成功应用于创新一号04星.红外,2014;(10):50Two sensor using in asttitude control system from Shanghai institute of technology physics are successfully applied to the satellite CX-I(04).Infrared,2014;(10):50
[5] 熊淑杰,张锐,白涛.卫星姿轨控半物理仿真试验系统构架研究.系统仿真学报,2014;(07):1487—1491Xiong Shujie,Zhang Rui,Bai Tao.Configuration research of satellite AOCS semi-physics simulation test system.Journal of System Simulation,2014;(07):1487—1491
[6] 王有松.卫星姿态控制及地面仿真实现方法研究.哈尔滨:哈尔滨工业大学,2014Wang Yousong.Research on satelite attitude control and implementation method of the groud imulation.Harbin:Harbin Institute of Technology,2014
远红外线治疗 篇8
大多数台站为减少天馈线故障引起的停播, 主要是依靠加大对天馈线系统的人工巡检力量和巡检密度, 定期对天馈线设施、调配室内所有元器件进行检查, 发现异常情况及时处理 ;个别台站采用了红外热成像巡检技术, 来监测天馈线系统器件的损坏情况。
现有天馈线系统在巡检时, 存在的问题主要表现在如下几点。
(1) 在很大程 度上都依 赖于巡检人员的主观能动性, 巡检的质量与巡检人员的维护经验、责任心、外部工作环境等息息相关, 存在漏巡漏检的可能性。 而且, 人工巡检 的次数非常有限, 发现问题存在较大的偶然性, 不能保证在第一时间发现安全隐患, 无法做到有效预防和处理。
(2) 通过人工巡检查出的问题非常有限, 只有当天馈线和调配室里的元器件有损坏、断裂、打火痕迹等非常明显的表象时, 故障点才易被发现。
(3) 无法在天馈线系统工作状态下, 对调配室内的元器件进行巡检。
(4) 个别台站使用红外热成像巡检技术, 只能实现对点的监测, 无法实现对面的监测, 且对事故的预测判断效果不好。
2 天馈线红外热成像巡检系统的方案设计
2.1 红外热成像仪的特点
红外热成像仪是使用光电设备来检测和测量热辐射, 并将热辐射转换为表面温度的一种仪器。红外热成像仪的构成主要包括如下五个部分。
(1) 红外镜头, 接收和汇聚被测物体发射的红外辐射 ;
(2) 红外探测器组件, 将热辐射能变成电信号 ;
(3) 电子组件, 对电信号进行处理;
(4) 显示组件, 将电信号转变成可见光图像 ;
(5) 软件, 处理采集到的温度数据, 转换成温度读数和图像。
本系统选用了抗干扰很强的数字式红外热成像仪 (红外监控头) 。
2.2 系统设计要求
由于发射台特殊的电磁环境特点, 特别是在天线调配室内, 在强电磁场环境下, 致使常规的无线、有线系统因不能有效抑制信号干扰, 而无法正常工作。因此该系统采用的探测器, 本身需具备有效抗电磁干扰能力并能准确测温 ;其次, 传输系统采用光纤作为传输介质, 可有效避免信号干扰问题。系统设计的要求是 :从监控点到主机采用实时网络数字图像传输, 图像信号不受现场电磁场干扰, 图像传送实时性、可靠性高 ;控制界面要求是可视化界面, 操作控制一目了然 ;天馈线自动巡检系统可对调配室、馈线传输线路进行实时扫描, 监测电容、电感、泄放线圈、馈管、开关、接点及线路等温度是否正常, 通过温度比较, 及时发现并解决问题, 做到事故的预知预判和提前维护处理, 减少停播。
2.3 系统设计架构
系统总体 网络结构 如图1所示, 在从发射机房到天线的线路上、天线调配室内等处安装一系列红外热成像测温监控头。其中, 室外监控点安装带云台的双路视频、红外监控头, 实现视频实时回传、在线测温、温度信息实时回传、按预置位不间断扫描等功能, 同时, 实现视频、温度信息数字化 (IP) 传输 ;室内监控点安装单路红外监控头, 实现在线测温、温度信息实时回传、温度信息数字化 (IP) 传输等功能。通过对中波天馈线所有高频节点和9个天调室 (其中4个反射调配室暂时未装红外监控头) 内所有元器件的24小时全天候自动巡检, 红外热成像仪结合计算机网络技术可以远程监控天馈线系统的工作状态、实时记录运行数据、通过数据分析得到设备运行状态, 从而完成故障的预知预判及故障报警, 为维护奠定基础, 同时大大减少人员在强磁场、高电压的危险作业区作业的风险性, 真正体现了以人为本的工作理念。
2.3.1 系统监测对象
系统通过红外热成像仪监测以下的天馈线设施 :
(1) 调配室电气元件, 对调配室中真空电容、交换开关、接头接点的表面温度进行实时监测, 随时发现接触性问题、过载、过热等隐患。
(2) 传输线路, 对中波传输馈线进行分段监测, 对重点连接部位、调配室窗口等通过温度监测与视频图像对比等技术, 随时发现可能出现的接头接触松动、过热、打火、负载不平衡等问题。
(3) 天线区全场视频加红外热成像监测, 通过云台控制监视角度, 实现对天线全场区域的视频加红外热成像监视。
2.3.2 系统实现的目标
(1) 自动预警 :发现目标温度异常自动报警, 提示人员具体位置状况信息, 以便马上排除故障。
(2) 准确化:在有限的资金状况下, 尽可能达到最高的精度要求和最好的成像效果, 通过软件开发实现热成像良好的可视化应用界面, 并保证测量结果数据可信。
(3) 高速化 :系统应用当前先进的计算机控制技术集中控制, 探测器系统与计算机系统之间要有较高的信息传输率, 保证自动化状态下, 减少巡检时间, 提高巡检效率。
(4) 数据保存和查 询 :对监测视频数据保存1个月, 对报警数据前后时段视频永久保存, 对温度监测数据永久保存。
(5) 自动报表 :系统应具备定期报表 (按预置行程) , 以及发现过热故障的应急报表功能。
(6) 能长期持续稳定工作。
2.4 系统管理软件设计
系统管理软件是本系统管理的核心, 从各个监测点汇聚来的数据, 需要系统管理软件进行分析处理, 从中找出关键信息, 生成报表纪录, 给出状态信号, 发出预警信息等。因此在软件的设计上, 应具有如下6个方面的功能。
(1) 视频显示功能 :要支持红外视频图像和可见光图像同屏实时监视 ;支持原始红外温度热图像和可见光图像的传输, 红外热图像支持灰度和伪彩显示 ;支持多画面预览 ;支持预览分组切换和手动切换等。
(2) 自动巡线功能 :在可设定的间隔时间内, 对全线路的监控点进行图像巡检, 参与轮检的对象可以任意设定, 间隔时间可设置。
(3) 红外测温 与分析功 能 :要求自动进行全屏捕捉最高温与最低温, 并根据用户设定的阈值, 进行初步的诊断分析 ;对图像指定区域进行测温分析, 对测温区温度超限可自动识别并报警 ;可以设置温度阈值, 当设备温度异常时产生告警。
(4) 图像储存回放功能 :要求对于记录下来的所有数据的信息, 都存储在数据库中 ;针对红外热图像和可见光视频, 可以进行存储, 在需要的情况下, 可以根据查询条件, 回放视频录像 ;红外热图像和可见光视频存储1个月, 故障告警时图像永久保存。
(5) 报警功能:触发超温自动报警, 报警信号、内容等可在监控画面自动显示, 报警类别包括有画面变化报警和温度异常报警, 报警可根据需要进行分级 ;当发生报警时, 自动进行存盘录像, 同时传送报警信息和相关图像。
(6) 安全管理功能 :系统能保存自动生成的重要数据, 包括用户信息、报警信息、操作记录、日志等 ;对自动生成的系统运行日志、运行曲线报告、超温报警报告, 可查询及打印输出;系统具有较强的容错性, 不会因误操作等原因而导致系统出错和崩溃。
3 结束语
501台播出设备多, 播音时间长, 台区磁场环境非常复杂。使用红外热成像仪巡检系统, 可改变传统巡检方式, 通过对天线场区重点部位的24小时监控, 准确掌握天馈线的运行工作状态 ;应用图像、温度对比等技术及时发现天馈线元器件的工作异常并自动报警, 从而做出正确的调度和检修维护决策, 确保天馈线安全可靠的运行。
摘要：本文分析了501台中波八塔天馈线红外热成像巡检系统的应用背景, 介绍了系统的设计思路、要求和系统的架构, 阐述了管理软件设计所要具备的主要功能和所要实现的目标。
关键词：中波天馈线,热成像仪,自动巡检系统
参考文献
[1]潘宏, 煤矿人员安全管理系统的设计与实现[D].电子科技大学, 2013.
[2]王海娟.楼宇系统电气浦防技术的应用[J].投资与合作, 2013 (1) .