监测预警体系

监测预警体系（精选9篇）

监测预警体系 篇1

0引言

由于塌方产生原因的多样性,造成了塌方预测的巨大困难,但是,随着大量工程数据和经验的积累,土木工程实验技术的日新月异,以及计算机科学和有限元数值模拟方法的飞速进步,特别是新奥法施工技术的广泛应用以后,超前地质预报和工程监测以及施工反馈技术相结合,使得隧道塌方预警系统逐渐发展成为一门完善的系统。目前,关于隧道塌方预警预报体系的警戒值,国内外的相关隧道施工技术规范都有一定的规定。

规范规定:当位移—时间曲线出现反弯点时,则表明围岩的支护已呈不稳定状态,此时应密切监视围岩动态,并加强支护,必要时暂停开挖[1]。隧道周壁任意点的实测相对位移值或用回归分析推算的总相对位移值均小于规定数值。当位移速率无明显下降,而此时实测位移值已接近该表所列数值,或喷层表面出现明显裂缝时,应立即采取补强措施,并调整原支护设计参数或开挖方法。

1塌方监测预警体系

根据公路隧道围岩变形特性,本文设计了基于第一级预兆预警值和塌方预警值的两阶段五级报警体系,见表1。

2塌方判断体系和五级报警体系应用实例

某隧道为夹心连拱四车道高速公路短隧道,隧道出口左线掌子面围岩主要为弱～微风化灰岩夹页岩,薄～中厚层状,局部岩芯见溶蚀痕迹,裂隙较发育,部分裂隙被方解石脉充填,脉宽一般为2 mm～5 mm。围岩稳定性总体较好。覆盖层中的浅层滑动现象较为常见,隧道洞口边仰坡稳定性较差。出口右线掌子面围岩主要为弱～微风化灰岩夹页岩,厚层～巨厚层状,局部岩芯见溶蚀痕迹,裂隙较发育,部分裂隙被方解石脉充填,开挖后稳定性较差。

隧道2007年9月8日凌晨在隧道进口左线K163+376～K163+440发生塌方,本文选取了处于塌方区的监测点ZK163+410处监测数据做位移与时间变化规律的分析(见图1)。

根据隧道ZK163+410监测数据分析整理出各发展阶段的洞周收敛相对值、最大收敛速率、最大负值收敛加速度、最大正值收敛加速度,如表2所示。

根据第一趋稳阶段判断指标(Ⅳ级围岩最大下沉速率小于第一阶段最大下沉速率的1/20的同时最大收敛加速度为局部最大正值)和第二阶段判断指标(Ⅳ级围岩最大下沉速率小于第一阶段最大下沉速率的1/20的同时拱顶下沉相对值每日变化值小于-0.000 01)可以迅速判断出围岩的第一阶段和第二阶段,根据第三阶段判断指标(Ⅳ级围岩拱顶下沉相对值每日变化值小于-0.000 05),曲线发展阶段大致可以如下所示:

6月24日～7月8日,第一阶段,此时拱顶沉降的速率较大。

7月8日～7月21日,经历第一趋稳阶段进入第二阶段,此时围岩相对变小。

7月21日～8月2日,经历第二趋稳阶段进入过渡阶段,需要注意的是第三阶段持续13 d,比较短暂。

8月2日～8月26日,第四阶段,此时围岩位移变化速率较大,进入突变阶段,是塌方的第一级预兆。

8月26日～9月8日,此时最大下沉速率继续增大,是塌方的预兆,意味着进入破坏阶段,当拱顶下沉量达到一定程度时,衬砌和围岩将发生塌陷破坏。

根据五级报警体系可以看出在第三阶段处于第一级预警的第Ⅳ级报警等级,在第四阶段处于塌方预警的第Ⅳ级报警等级(一个以上测线或测点达到预警值150%,变化速率连续三天超过5 mm/d),在第五阶段处于塌方预警的第Ⅴ级报警等级(一个以上测线或测点达到预警值变化速率连续三天超过

3结语

通过对大量现场量测数据整理和分析,并且结合有关规范提出监控量测预警值和五级报警体系。以某隧道塌方作为工程实例,对基于监测曲线的塌方判断体系和塌方预警值及五级报警体系进行工程验证,结果证明监测曲线的塌方判断体系可以准确判断监测曲线的发展阶段,塌方预警值及五级报警体系对隧道塌方具有较好的预警作用。

参考文献

[1]JTG D70-2004,公路隧道设计规范[S].

[2]任占彪.超前地质预报与监控量测在隧道中的应用[J].山西建筑,2008,34(26):321-322.

监测预警体系 篇2

根据我国环境保护面临的问题,结合大兴安岭地区的.工业发展现状,提出了加强环境监测能力建设,完善环境监测预警体系的论点.

作 者：陈玉芳 CHEN Yu-fang  作者单位：大兴安岭地区环境监测站,黑龙江,大兴安岭,165000 刊 名：黑龙江环境通报 英文刊名：HEILONGJIANG ENVIRONMENTAL JOURNAL 年，卷(期)： 32(1) 分类号：X830.7 关键词：环境监测   能力   完善   预警体系  

管线监测与安全预警体系建立 篇3

中原油田地处河南、山东、河北三省交界处的濮阳市, 油区分布东起范县、西临滑县、南到兰考、北至清丰, 面积1000余平方公里。其采油一厂至采油五厂的原油外输管网主干线, 主要分布于黄河以北的2省、4县、9乡、126个自然村, 管线总近100km。

自20世纪80年代末期, 中原油田就开始出现打孔盗油的不法分子, 到90年代中期和末期, 打孔盗油的不法分子活动日趋猖獗, 打孔盗油的工具经历了“手摇钻铁铳期”→“焊接期”→“卡子期”→“直接阀门空心钢钎期”→“侧接阀门空心钢钎期”5个时期的发展和变化;打孔盗油的方式经历了明孔→暗孔 (包括利用建筑物等掩体) →空心钢钎→地道 (暗孔的一种方式) 等4代的发展和演化;盗油集团化、专业化程度经历了从无到有→个人家庭为单位→。具体分工, 打孔、盗油、销赃互不见面具有黑社会性质的暴力团伙化组织。

油气储运管理处自1997年成立以来, 护线工作与不法分子长期展开着“明”与“暗”、“智慧”与“奸猾”“正义”与“邪恶”的较量。几年来, 通过“科技+管理”的工作模式, 以自主研发为主, 以技术引进为辅, 以服务生产为主线, 形成了以管线监测为主的技术安全防护体系。

2 管道安全防护技术

2.1 微机监控系统

针对管道安全运行及不法分子日益猖獗的窃油行为, 开发了以“物质平衡原理”为基础的原油集输微机监控系统, 实现对管线运行工况的实时监控, 对于管线泄漏、打孔窃油、低温、高压等事故工况能够及时报警, 便于把事故消灭于萌芽状态。

多年来, 通过对该系统的不断升级完善, 先后增加了自动含水分析技术、在线密度计监控技术等先进技术, 实现了温度、压力、含水、密度、排量、输差的全面监控。通过该系统的使用, 极大地提高了管道运行参数监控的能力, 缩短了打孔窃油发现时间。据统计, 自1997年实施以来, 共计及时报警侦破打孔窃油413次, 事故报警准确率达到了90%以上, 有效避免较大事故的发生, 减少原油损失, 单孔损油量由成立前的17.2m3/孔下降到0.88m3/孔, 为我处管线看护、打击犯罪、安全输油等做出了贡献。实现了对输差实时监控, 将输差发现时间由30分钟降低到2分钟, 大大减少了现场损油量。

本系统由于采用物质平衡法, 其原理简单, 施工快, 效果好, 在油田管网现有设备基础上不需要或需要很少设备即可实现管线的泄漏检测, 对油田来说是投资最少, 见效最快的一种。具有针对性强、实用性强、监测泄漏可靠性好、报警准确率高, 测漏灵敏度高、设备简单、安装方便、造价较低等特点。

2.2 泄漏定位系统技术

泄漏定位监测系统通过负压波法、流量平衡法进行耦合并综合神经网络智能辨识的方法, 能准确判断出管道是否有盗油现象并准确定位出盗油点。工作原理:根据流体力学理论, 管线在正常运行时, 两端的压力、流量等参数是相对稳定的。当管线发生泄漏时, 由于管道内外的压差, 泄漏点会产生一个负的压力变化即负压波, 负压波通过一定的波速沿管道向两端传播, 本系统就是根据这个原理来确定泄漏点的位置。系统原理图如下:

2.2.1 输差检漏法

输差检漏法主要是根据油气储运理论中管线的输入量之和等于管线的输出量之和的原理。但实际上, 进出口瞬时流量一般是不平衡的, 影响这一不平衡的原因有多方面:如流体有微小可压缩性;温度对流体体积的影响, 管线两端的温差会导致两端流量出现较大的差别;流量计本身存在一定的系统计量误差等。但在正常情况下, 这几方面因素所导致的输差是比较稳定的。如果出现输差的稳定状态被破坏, 比如出现输差较大的上升, 就可以大致断定管线有异常情况发生。我们采用实时监视输差的方法来判断管线是否有泄漏现象发生。

2.2.2 负压波法

根据流体力学理论, 当管线发生泄漏时, 由于管道内外的压差, 泄漏点会产生一个负的压力变化即负压波, 负压波通过一定的波速沿管道向两端传播, 本系统就是根据两个端点采集到的压力变化的时间差∆t, 来确定泄漏点的位置。

2.3 神经网络智能辨识

系统融入了神经网络智能辨识方法, 就是利用人工智能神经网络系统对数据、各个模型进行综合分析, 对于管线运行状态进行诊断, 排除管道故障, 给出合理化建立。本方法的融入提高了系统的报警准确率、定位精度。

该技术实现了定位精度≤±250米, 最小检漏量30L, 反应时间20s。该系统的成功研制填补油田技术空白, 达到了国内领先水平。现已成功应用于我处主要输油管道监控, 有效减少原油漏失, 降低环境污染。

3 管道防盗系统技术研究

管道防盗系统原理主要通过声波传感器监测输油管道上的异常声音, 并对该声音信号分析判别处理, 对盗油信号发出预警, 实现了输油管道的防盗实时监测。采用DSP为信号处理的核心芯片, 能够满足大量监测数据处理的需要;开发的专家数据库并采用BP神经网络算法可对复杂信号进行判断, 利用分站的时间差进行定位计算, 具有较强的实用性和可拓展性。

该系统利用高灵敏度传感器, 采用声波检测技术实现了对打孔窃油行为的提前预警, 达到了定位平均误差≤±20m的技术指标。该系统具有独创性、新颖性, 该技术属国内首创, 达到同类技术的国际先进水平。

利用“声波检测技术”研究开发了“输油管道防盗实时检测系统”, 该系统实现了对打孔窃油行为的提前预警, 有效遏制打孔窃油。系统报警准确率大于92.9%, 被打孔数下降91.8%。

4 综合应用情况

通过以上三个管道监测技术研发应用, 形成了一套利用管道防盗系统实现管道被破坏时的提前预警, 利用微机监控系统实现管道安全状态的实时监测, 利用泄漏定位技术实现管道安全状态被破坏后定位的全方位管道安全技术防护体系。通过该体系的综合应用使看护的管线打孔窃油状况得到遏制, 被打孔数、损油量降至历史最低水平, 环境污染、青苗赔偿随之大幅降低。解决了中原油田原油集输管线非法窃油猖獗的严重问题, 保证了输油管道的安全运行, 对管道安全运行具有良好的应用效果。

5 建议与结论

十几年来, 针对管道看护工作所面临的形势, 管道安全防护技术随着盗油技术的不断发展而不断提高, 逐步形成了一套以“管道防盗实时监测系统”预警定位在先, “管道泄漏定位系统”为补充, “微机监控系统”为手段, 从事前预警到事后查找的“全方位”的管道科技安全防护模式。

管道科技安全防护体系的应用有效的遏制窃油分子的嚣张气焰, 为我中原油田平稳生产增加必要的保障。避免国家财产蒙受损失和因为泄漏和偷油造成环境污染, 对油气管线的看护工作有着深远的意义。

信贷风险预警监测制度 篇4

第一章 总则

第一条 为了提高XX农村信用社信贷管理工作水平，增强对信贷风险的自我防范，自我控制和自我化解能力，促进我社可持续发展，根据《中华人民共和国银行业监督管理办法》、人民银行有关法律法规和《农村合作金融机构风险评价和预警指标体系》，建立XX农村信用社信贷风险预警监测制度。

第二条 信贷风险是金融部门的传统风险和主要风险，其预警和防范的有效性直接影响着金融部门业务的稳健经营。信贷风险预警是客户经理、贷后管理员通过有效手段，对借款客户进行系统性、连续性监测，及早发现和识别风险来源、风险范围、风险程度和风险走势，发现相应的风险警示信号，XX农村信用社及时采取措施防范化解风险的一种贷后管理行为。

第三条 建立信贷风险预警监测制度系统指标体系与中国银行业监督管理委员会发布的《农村合作金融机构风险评价和预警指标》及人民银行的要求一致。根据XX农村信用社经营需要和预警监测实际需要或行业管理规定，增加必要的监测指标。

第四条 信贷风险预警监测应当贯彻及时性原则：按月对本单位、本系统信贷风险情况进行监测、分析和评价，并及时向上级联社、当地银监部门、人民银行报告风险状况和风险处置措施。

第二章 监测指标

第五条 总量监测：对信贷资金来源和运用总量、不良贷款总额、存贷比率、不良贷款比率、不良贷款变动率等总量指标进行监测、趋势分析和预测预警，及时发现潜在风险。其中 ：

（一）存贷比率=各项贷款余额/各项存款余额*100%，一般以不超过75%为标准值，借入支农再贷款的各支行可将支农再贷款纳入资金来源计算存贷比率。根据存贷比率的大小及变化，判断是否存在盲目扩张信贷规模使潜在信贷风险增大的现象。

（二）不良贷款比率=不良贷款余额/全部贷款余额*100%，一般以不超过15%为标准值。对于超过标准值的，需对不良贷款变动作重点关注；对于不良贷款比率有上升趋势的，需提出信贷风险预警。

（三）不良贷款变动率=期末不良贷款余额/期初不良贷款余额，一般以1为标准值，超过1则说明不良贷款绝对额上升。对于不良贷款变动率大于1且有上升趋势的，需提出信贷风险预警，并分析其原因、提出整改措施。

第六条 结构监测：对信贷资金来源和运用的期限结构、行业结构，以及中长期贷款比率、贷款行业投向比例等结构指标进行监测分析和预测预警，重点关注资金来源和运用的期限结构搭配是否合理、行业投向是否合理，是否存在信贷集中“垒大户”等可能引发未来潜在信贷风险的现象。

（一）期限结构。主要是关注活期存款、定期存款与短期贷款、中长期贷款、票据融资的资产负债结构匹配问题，对于期限结构失衡的，需提出信贷风险预警。其中：

中长期贷款比率=余期一年以上的贷款/余期一年以上的定期存款*100%，一般以不超过120%为标准值。

（二）行业结构。主要是关注房地产贷款、个人消费贷款，钢铁、水泥、纺织等重点行业贷款的比重和资产质量，对于行业集中度高、比重大、资产质量下降的，需提出信贷风险预警。其中：

贷款行业投向比例=对某行业贷款额/全部贷款额*100%，一

般以不超过15%为宜。对于行业投向比例过大的，需重点关注资产质量的变化情况，及时进行信贷风险预警。

第七条 利率监测：对贷款欠息率、利息回收率等指标以及贷款最高利率和最低利率进行监测，关注信贷资产的价格和信贷业务收益情况。其中：

（一）贷款欠息率=本期应收未收利息/本期应计利息收入*100%，一般以不超过20%为标准值。若超过标准值，表明信贷业务收益存在风险，需提出信贷风险预警。

（二）利息回收率=（本期利息收入-本期表内应收利息变化额）/（本期利息收入+表外应收利息变化额）*100%，一般以100%为标准值。若低于100%，说明利息的回收存在一定的风险，对于利息回收率较低的，需提出信贷风险预警。

第八条 风险预警信号

（一）贷户财务状况风险预警信号：

1、信用等级、贷款形态由正常转为不良贷款；

2、不能按要求提供当期或充足的财务信息，或提供虚假财务信息；

3、利润、销售、利润率、现金流量的持续下降，存货积压，对外部融资的过度依赖（流动比率明显降低，资产负债率增加较快）；

4、存货周转率放慢或存货增多；

5、速动比率下降；

6、负债率升高；

7、为了维持盈利或保留现金储备，经常推迟或延迟支付有关费用；

8、应收账款增加趋势；

9、企业为了保存现金而采用拖欠等不正常手段，因而无法 正确反映应付款，或其他应付债务；

10、采用其他不正常行为影响现金流动量；

11、企业毛利率下降；

12、审计部门及会计师事所对企业的账簿和财务记录不断进行检查；

13、企业欠税。

（二）行业风险预警信号：

1、行业整体衰退或属于新兴行业；

2、出现重大技术改革，影响行业产品和生产技术的改变；

3、政府对行业有严格的限制；

4、经济环境变化，如经济萧条或出现金融危机，对行业发展发生影响；

5、不能适应市场或顾客需求变化；

（三）生产经营风险预警信号：

1、持有一大笔定单，如果不能如期履约可能引起重大损失；

2、产品较为单一；

3、对一些客户或供应商过份信赖；

4、对存货、生产和销售的控制能力下降；

5、在供应链中的地位关系发生变化，如供应商不再供货；

6、企业地点发生了不利的变化；

7、购货商减少采购；

8、收购其他企业或开设新的销售网点，对销售和经营有明显影响；

9、出售变卖主要的生产经营性固定资产；

10、厂房和设备未得到很好的维护；

11、建设项目的可行性存在偏差，或计划执行出现较大的调整，如基建项目的建设工期延长，或处于停缓状态，或概预算调整；

12、借款人的产品质量或服务水平下降；

13、受到台风、火灾等自然或社会灾难影响。

（四）管理风险预警信号：

1、借款人组织形式发生变化，如进行了租赁、承包、联营、并购和重组等；

2、管理层对环境和行业的变化反应较为迟缓；

3、高级管理层之间出现严重的争论分歧；

4、最高管理者独裁，听不进不同意见或者周围都是说好话的人；

5、管理层品德低下，缺乏修养；

6、高级管理层或董事会变动频繁；

7、管理层的核心人员突然死亡、生病或辞职，没有相应的继承者；

8、中层管理层较为薄弱，企业人员更新过快或人员不足；

9、管理层对企业的发展战略性眼光和计划，没有实施或无法实施；

10、管理层缺乏足够的行业管理经验和管理能力，如有的只有业务特长而没有专业特长；

11、管理层经营思想变化，表现为极端的冒进或保守；

12、理事会和高级管理人员以利润为中心，并且不顾长期利益而使财务混乱，影响收益质量；

13、借款人的主要股东、关联企业或母子公司发生了重大的不利变化；

14、借款人遇到纠纷和法律问题，如受到税务工商等部门的处理，主要管理人员受到涉及处罚问题；

15、借款人还款意愿较差，与本社不合作；

16、管理层的态度突然发生了变化；

17、借款人提供虚假的财务信息和报表资料；

18、借款人突然更换注册会计师或结算银行；

19、外部机构对借款人的评级进行调整；

20、借款人违反与其他银行或债权人的协议，不能偿还其债务；

21、借款人以不正常途径或不合理条件从其他银行取得贷款；

22、借款人向其他银行的借款被拒绝；

23、借款人的存款余额和结算量不断下降；

24、接到许多银行的资信咨询和调查；

25、借款人延期支付本金和利息；

26、借款人不能提供本社所要求的信息资料；

27、借款人拒绝与注册会计师、评估师接触；

28、借款人提出再融资或重组贷款。

（五）银行信贷管理风险预警信号：

1、违反规定发放贷款；

2、对关系人发放信用贷款，或贷款条件优于其他借款人；

3、借款人采用欺骗手段骗取贷款，或用贷款牟取非法收入；

4、借款人未按规定用途使用贷款；

5、偿付来源与贷款目的不一致；

6、违反XX农村信用社信贷政策和程序发放贷款；

7、贷款合同存在法律性的问题；

8、信贷档案不全，重要文件遗失对偿还贷款有实质性的影响；

9、本社对贷款缺乏有效监督，不了解贷款的实际使用情况和还款来源；

10、贷款抵押价值下降或本社对抵押品失去控制；

11、本社无法与借款人进行正常的联络；

12、本社不能取得财务报表等信息资料；

13、到期贷款不能按期偿还或贷款不断增加，没有压缩；

14、贷款需要重组或已经被重组；

15、本社已通过法律诉讼的贷款。

（六）保证担保预警信号：

1、不履行或消极履行保证责任记录；

2、对外提供担保管理不严，显得随意；

3、有未经授权而对外提供保证的历史；

4、与借款人之间有互保协议，或与借款人之间存在连环担保关系；

5、保证人因为与借款人之间存在债权债务关系而被迫提供担保，如保证人欠借款人贷款，或其为贷款人提供借款担保并非出自本意；

6、保证人与借款人之间存在母子公司等股本关联关系，当本社要求保证人履行保证责任时可能造成牵一发而动全身的局面；

7、保证人具有特殊地位和背景，本社要求其履行保证责任时可能会遇到较大阻力；

8、保证人对外承担债务保证责任的未清偿余额较大，已超出其承受能力；

9、保证人的财务实力较弱，对外商业信誉较差；

10、保证人所在行业的发展前景较差，或者保证人不具备对外提供担保的资格或没有经过充分授权等。

（七）抵押担保预警信号：

1、担保的所有权出现争议；

2、担保品的流动性变差；

3、担保品的变现价值下降；

4、担保品的折扣率上升；

5、担保品的评估与账面价值偏离较大；

6、担保品的占有与控制程度下滑；

7、担保品的保险、登记便利性和成熟性较差；

8、选择荒地、荒滩的土地使用权、项目或在建工程、机器设备等作为担保品；

9、对办公楼、商品住宅、土地使用权的价值风险估计不足，抵押率普遍较高。

10、担保品过于集中为某一类物品，或某类担保品过于集中在某地区域，这会给本社处理担保带来一定的困难。

第三章 监测要求

第九条 各支行要高度重视信贷风险的预警监测工作，密切关注信贷资金在不同行业、不同企业间的动态变化和风险状况，尤其要关注房地产、消费信贷、以及国家宏观调控限制行业的信贷投入，加强信贷政策与产业政策的协调配合，不断促进信贷业务健康发展。第十条 贯彻好“区别对待、有保有压”的方针。及时为有市场、有效益、有利于增加就业的企业提供流动资金贷款，控制好中长期贷款，着力优化信贷资金结构。

第十一条 对出现风险预警的客户，贷后管理员和各分行行长应在2日内报告，XX农村信用社贷审会接到风险预警报告的5个工作日内采取措施处理。

（一）召开贷审会，研究应对措施；

（二）下达决策措施意见书；

（三）督促下级监督客户限期改正；

（四）加强账户监控，收回到期贷款，做好未到期贷款的提前催收准备工作；

（五）关注担保物，监控担保物是否能转移，隐匿损坏或损失；

（六）关注借款合同诉讼时效；

（七）停止发放新的贷款。

第十二条 对提示风险预警的客户三个月内或预计三个月内不能消除的，要及时上报专题汇报材料，报原审批机关研究制订风险化解措施，由联社负责实施。

第十三条 认真填报信贷风险预警监测指标体系表和报告，对于信贷业务经营中发现的各类风险，要建立不定期的风险预警和报告制度，正确评估和预警所存在的信贷业务风险，分析风险形成的条件原因，并提出相关改进措施。同时，要根据不断变化着的信贷经营情况，从实用性和可操作性的角度出发，对目前所初步建立的信贷风险预警监测体系提出有益的改进意见，促进信贷预警监测体系的不断完善。

环境预警监测体系的建设与应用 篇5

1 环境预警监测概述

环境预警监测是指对环境监测数据进行连续性分析, 预测可能发生的环境污染或者生态破坏事件的环境监测活动。环境预警监测要体现超前性和预防性。环境预警监测的原则即预防为主, 防治结合。环境预警监测的主要任务是查明辖区内各类突发性环境污染隐患, 制定出控制污染的措施和建议, 最大可能地避免污染事故的发生。

2 环境预警监测体系的建设

环境预警监测体系包括预警资源、监测设备和监控机构。环境监测机构在环境监测活动中发现监测数据明显异常或者显著变化的, 应当分析原因, 借助专家库和分析工具进行扩散模拟预测污染发展状况, 核实预警信息后联合地方政府、消防等部门及时发布预警信息报告, 制定应急监测方案, 进行快速溯源、应急监测, 最终撤销警报或进入应急处置, 即接警处理、警源分析、警情判定、预报发布、警患排除或应急处置五个方面。

3 环境预警监测体系目前存在的问题及对策。

3.1 预警监测体系不够健全。

目前, 各级环保部门尚未形成健全的环境预警监测体系, 基层工作人员发现环境问题主要依靠临时判断, 无法获取可靠的预警信息, 无法准确发布预报, 无法防患于未然。这就要求各级环保部门整合资源, 加强预警预案管理, 建立集监测监控、预测预警、信息报告、调度指挥等功能于一体的综合管理平台。

3.2 信息储备不够全面。

针对每一例有可能造成突发性环境污染事故的风险源目前没有建立完善的信息库, 监测预案简单笼统, 不能事先对环境污染事件、环境风险源深度剖析, 无法评估事件发生概率, 缺乏针对性和实用性。这就导致一些地方应急监测无的放矢, 应急监测预案“失灵”。因此, 各级环保部门在未发生任何突发环境事件之前就进行数据收集和整理, 合理配置应急资源, 建立预警信息平台, 实现资源共享。

3.3 预警监测能力滞后。

很多地区由于资金投入缺乏长效保障, 应急监测设备匮乏, 监测技术储备不足, 难以监测污染因子浓度和排放量, 不能科学预测污染物变化规律。一旦发生突发环境污染事件, 往往需借助上级和其他监测站的力量, 降低了监测效率。要想从根本上提高环境预警监测能力, 应通过多元化投入, 加强技术能力储备, 形成“省级强高端、地市现特色、县级重基础”的监测建设格局, 建成“统一指挥、反应灵敏、协调有序、运转高效”的联动作战体系。

4 环境预警监测体系的应用

4.1 平战结合, 常态化管理。

按照“预防、预警与应急并重”和“平时重防范, 险时抓应急”的原则, 把环境预警工作纳入常态化管理, 并对预警基础地理信息数据、环境背景空间数据、风险源数据、危险品数据、监测分析方法数据、应急监测人员组织数据、专家数据、设备设施数据、应急预案数据、环境污染事故预警系统数据、应急预警分析模型数据等实时更新, 定期进行预防性安全检查和隐患排查治理。一旦出现异常的环境变化, 结晶人员可以利用现有预警平台快速分析原因, 结合污染源的类型、分布、强度及当地气象条件和自然地理环境等, 得出准确的预警信息[3], 立即上报有关负责人处理。

4.2 快速定位, 定量化筛选。

对接警污染源进行分析, 通过对复杂的环境因素再进行筛选, 找出对环境污染贡献最大的因子, 并注重各因子的相互关联和累积效应性, 相应计算出环境将要受到污染的量值, 作为环境污染的警兆, 为及时发现警情, 发出警报奠定基础, 以达到避免警情的发生或减少污染危害的目的。

4.3 警情判定, 可靠性评价。

警情判定是预警的前提和基础, 发现警情后应首先进行现场初步调查, 拟定合理的评价大纲, 确认评价的技术路线, 根据环境质量评价指标体系, 确定评价单元, 选择评价方法, 建立环境污染数据库和图形库, 对污染程度进行容量的评价和分级, 并根据每一特征污染物的污染效应模式对各环境要素作出可靠的风险评估。

4.4 污染模拟, 准确性预报。

环境污染预警是建立在预测的基础上, 环境质量预测的核心是对污染物在环境中的迁移, 扩散规律的定量描述, 通过对影响环境质量因素变化的预测, 实现定量描述。如:在以燃煤为主要能源的城市, 可通过能源消耗、污染物排放量预测、人口变化等来预测大气环境的变化, 利用污染物扩散模型和多种GIS空间综合分析功能, 模拟环境污染事故的发生、发展和变化, 以不同功能区空气环境质量标准作为警戒线, 根据大气环境质量预测结果, 给出大气污染扩散的动态变化趋势, 从而达到警度预报的目的。

4.5 及时跟踪, 综合性整治。

根据环境污染警度预报的结果, 对于不同功能区进行环境污染物总量控制和最大浓度控制, 采取相应的综合整治对策, 通过减弱污染源的有利影响因素遏制最大污染因子发展, 以达到排除警患的目的。若不能在短时间消除警患, 则立即启动应急监测预案快速转入科学应急处置, 由点到面锁定控制区域, 疏散和保护人民群众, 实现污染程度最小化。

结语

环境预警监测体系的建设与应用可以使决策者和管理者及时掌握环境污染的动态规律, 了解环境污染的发展趋势, 提高环境管理工作效率, 真正服务于科学发展, 有效预防和及时控制突发性环境污染事件的发生。但基于目前环境预警监测体系尚不成熟, 仍需要各级环保部门的共同努力, 努力为保护人民群众的生命财产安全和社会安定提供科学依据。

摘要：近年来, 国内外接连发生了河南济源血铅超标、紫金矿业污染、墨西哥湾井喷漏油等多起重大突发性环境污染事故, 严重影响了当地的人民生活、社会稳定和经济发展, 危害了人类生命与健康, 破坏了生态环境。本文通过分析当前国内外环境形势, 阐述了建设环境预警监测体系的重要性, 并针对目前存在的问题提出建议及对策, 为环境管理决策的制定提供了重要的技术参考。

关键词：环境预警,建设,应用

参考文献

[1]秦丽平.浅谈环境预警监测[J].科技情报开发与经济, 2010, 20 (23) :218.

[2]周佩德.境预警监测应走向常态[R].江苏省:射阳县环境保护局, 2008:55.

[3]冯文钊, 等.突发性环境污染事故应急预警网络系统的设计与开发[J].城市环境与城市生态, 2004, 17 (1) :9-11.

监测预警体系 篇6

1.1 环境监测概念。

环境监测的定义是指人们对影响人类和其他生物生存和发展的环境质量状况进行监视性测定的活动。它是通过对环境质量某些代表值进行长时间监视、测定,以掌握环境污染状况和判明环境质量的好坏。

1.2 环境监测按监测内容。

(1)研究性监测:研究确定污染物从污染源到受体的运动过程,鉴定环境中需要注意的污染物。这类监测需要化学分析、物理测量、生物和生理生化检验技术,并涉及大气化学、大气物理、水化学、水文学、生物学、流行病学、毒理学、病理学等学科的知识。如果监测数据表明存在环境污染问题时,则必须确定污染物对人、生物和其他物体的影响。(2)监视性监测:监测环境中已知有害污染物的变化趋势,评价控制措施的效果,判断环境标准实施的情况和改善环境取得的进展,建立各种监测网,如大气污染监测网、水体污染监测网,累积监测数据,据此确定一个城市、省、区域、国家,甚至全球的污染状况及其发展趋势。(3)事故性监测:对事故性污染,如石油溢出事故所造成的海洋污染,核动力厂发生事故时放射性微尘所造成的大气污染等进行监测,包括用监测车或监测船的流动监测、空中监测、遥测、遥感等,确定污染范围及其严重程度,以便采取措施。按监测对象的不同,可分为大气污染监测、水质污染监测、土壤污染监测、生物污染监测等。

2 当前国内环境监测报告存在的问题

2.1 加强监测数据综合运用,改革监测报告,提高环境监测工作已经是当务之急。

目前国内大部分的监测报告还是停留在监测数据的罗列、汇总和简单的评价上,起不到在"最终环节"对决策管理部门的技术支持作用。因此,以提高监测报告质量为核心,加强监测数据的综合作用,改革监测报告,提高环境监测工作水平,已经是当务之急。

2.2 应急监测技术相对落后。

目前,我国的应急监测技术还没有形成一套完整的体系,针对突发污染事故,已有的标准监测方法大多不适合现场快速、动态测定,且分析成本较高。环境监测系统所配置的应急仪器、设备与发达国家相比还有一定差距,而且应急仪器使用方法很多,许多监测数据只能作定性或半定量使用。加上我国地域辽阔,地形复杂,某些边远地区交通很不方便,各地监测部门只能根据现有条件开展一些力所能及的工作。

3 建立先进的环境监测预警体系

真正实现环境保护的统一监管,必须首先实现环境监测的统一监管,理顺环境监测体制、搞活环境监测机制、明确环境监测发展方向。创新环境监测体制与机制,是建立先进环境监测预警体系的核心。

3.1 强化监测行政监管。

履行环境监测的政府职能,强化环境监测的行政管理。推行环境监测工作目标管理,建立环境监测报告制度;进一步明确监测机构的性质与职责,加强全社会的环境监测管理,通过质量考核、资质认定等手段,规范社会环境监测行为;逐步形成以环保部门牵头,水利、气象部门及科研院所配合的良性工作格局,强化环境信息统一发布职责。

3.2 扩展监测技术监管。

借鉴发达国家经验,设立了几个区域环境监测分中心,通过开展巡视性、监督性、稽查性与评价性监测工作,全面掌握大环境质量状况、污染源达标排放情况、各级环境监测机构工作概况,强化和延伸了各级环境监测的监督管理职能;开展环境影响评价现状监测质量检查、考核,规范环境影响评价现状监测工作,确保环境监测数据的真实、有效,提高环境影响评价预测的正确性。同时,严格实施环保系统内外环境监测人员上岗考核和监测能力认定等办法,增强质量意识,强化了环保部门对社会环境监测质量的统一监管职能;已达到树立环境监测的技术权威,扩大环境监测的社会影响。

3.3 加强监测市场监管。

排污单位法定自测义务的日益明晰,环境维权需求的不断增加,环境执法对科学、合法监测数据的广泛需求,共同催生了环境监测市场,大力培育、规范管理环境监测市场,合理配置社会监测资源势在必行。完善环境监测服务收费办法,体现监测成本,实现略有赢余,有效地吸引了社会资本投入环境监测,调动了社会力量有序参与环境监测。

3.4 建立即时动态的监测功能来改变目前环境监测频次低,定

时反应企业的排污状况,使污染源的排放状况随时处于环境监测系统的掌控之中。同时,环境监测不仅要反映排污现状,同时要能根据现状反应污染发展趋势和对污染事故风险进行预警,以便于采取防范措施,防止环境污染继续加重或污染事故的发生。

3.5 建立监测信息具有远程的传递、分析、反馈和调控管理功能

能对环境监测信息通过信息传输技术以文字、音像或其他的形式进行远程传递,能进行信息的管理、分析、归纳、判断、反馈,并能根据监测信息通过监控中心对监测对象进行调整控制和管理,使其生产设施或环保设施回到正常运行状态。

3.6 建立具有全面、快速、准确的信息反应功能。

要求监测系统对涉及水、气、声、固体等领域的资源因子都必须能全面地反应其信息,既要快速,又要准确,使信息及时可靠,并能根据监测信息做出准确的判断和提出正确的应对措施。

3.7 采用先进的监测技术,实现系统网络化、自动化和智能化

采用先进的监测技术,实现系统网络化、自动化和智能化这是建立先进的环境监测预警体系的必要技术条件,也是环境监测今后发展的总体方向。目前,我国的环境监测现状与此要求还有较大差距,需要在人力、技术、资金等方面加大投入,才能实现环境监测体系建设的现代化。

4 总结

环境监测是环境保护的基础性工作,必须为环境管理和经济建设服务,及时向环境保护行政主管部门提供环境质量信息及变化趋势,为有关部门在监督污染物排放、控制新污染源产生以及提高资源、能源利用率等方面提供决策依据来系统的进行环境科研和服务方面的监测,发展环境监测技术,为社会多做贡献。

摘要：随着人们对环境问题及其规律认识的不断深化,环境问题以不再局限于排放污染物引起的健康问题,而是包括了自然环境的保护、生态平衡和可持续发展的资源问题。因此,环境监测正从一般意义上的环境污染因子监测开始向生态环境监测过渡和拓宽。

监测预警体系 篇7

1 体系建设的原则

1.1 重点集中

动物疫病监测预警体系建设应主要关注重大动物疫病, 并利用和依靠现有的国家动物疫病报告和信息情报体系。

1.2 准确及时

该体系的建设应当有助于国家及时获得准确及时的信息, 包括养殖场的各种信息和实验室设施、工作人员素质信息, 以及一些综合监测技术的相关信息。

1.3 附加功能体系的建设应能够应用综合流行病学分析进行风险评估, 对疫情的控制提供防制措施。

1.4 目标明确该体系建设的最终目标是给受到疫病威胁的地区或养殖场提供早期预警, 防止疫情流行。

1.5 获得信息快捷

该体系的建立需要收集国内外关于疫病发生和疫情进展的信息, 以便及时采取措施防止疫情传入和扩散。对国内外疫情的分布情况、流行病学分析报告、防控建议措施等相关信息应能够通过西昌市疫情测报站快速获得, 并让相关人员获取和利用这些信息。

2 体系建设主要内容

开展流行病学调查, 及时评估疫病的发生与流行态势;适时开展重大动物疫病免疫效果的监测, 对建立的免疫屏障进行有效性评估;开展病原学监测, 及时评估疫病的感染风险;监测三聚氰胺、黄曲霉毒素M1、硝基呋喃类、瘦肉精等违禁品。

3 体系基础建设情况

3.1 兽医实验室建设

西昌市兽医实验室成立于1997年, 建筑面积367.8m2, 实验室配置完善, 现有9名工作人员, 其中高级兽医师2人、兽医师6人、助理兽医师1人。按农业部兽医实验室考核要求, 完善了一系列兽医实验室操作规范和相关的规章制度。获得农业部《兽医实验室考核合格证》, 具备承担动物疫病诊断、监测和检测等任务的资格。

3.2 监测点布局

3.2.1 构建原则

建立村、乡 (镇) 、片区、县四级监测机构, 利用村级防疫站、乡 (镇) 畜牧兽医站、片区中心畜牧兽医站及市动物疫病预防控制中心, 构建流行病学监测网络。

3.2.2 定点监测点

全市设14个畜禽定点监测点, 牛病定点监测点3个, 猪病定点监测点5个, 禽病定点监测点6个。

3.2.3 非定点监测点全市37个乡镇兽医站, 231个自然村均是非定点监测点。

4 动物疫病流行病学调查情况

4.1 流调信息

开展常规流行病学调查时应包括以下信息:畜禽养殖场的地理特点、饲养数量、疾病种类、发病数、死亡数、发病率、治疗情况、损失程度、免疫情况等信息;通过对辖区内动物诊疗机构的调查, 了解动物疫病的发生情况;通过对屠宰场检疫过程的调查, 发现疾病的流行情况;对辖区动物的引入和转移情况进行跟踪调查, 了解辖区内动物的饲养情况。

4.2 流调方式和病种

采取定点流调点与随机流调点相结合的方式开展流行病学调查工作。在全市范围内选择3~5个具有代表性的畜禽养殖场和自然村作为动物疫病随机流调点, 以14个畜禽定点监测点作为定点流调点, 每月开展猪传染性胃肠炎、猪大肠杆菌病、鸡球虫病、腐蹄病、酮病等畜禽疫病流行病学调查工作。每个季度对本季度流行病学调查情况进行汇总、整理, 并进行分析评估。

5 动物疫病监测情况

5.1 监测范围

监测动物种类为猪、牛、羊、禽、宠物。监测疫病种类主要是猪瘟、蓝耳病、口蹄疫、禽流感等。监测场所包括规模养殖场、散养户、动物门诊、屠宰场、畜禽交易市场、野鸟栖息地等。

5.2 监测内容根据影响疫病发生的因素, 将监测内容分为免疫效果监测和疫病监测。

5.2.1 免疫效果监测

动物接种疫苗后, 通过对免疫抗体的监测评估免疫效果, 使重大动物疫病防控工作从重视常规指标向重视效果转变。

5.2.2 疫病监测

疫病监测主要是针对奶牛。布病采用血清学检测方法, 按国标 (GB/T 18646-2002) 检测方法进行检测, 筛选检测用琥红平板凝集试验, 阳性样品用试管凝集反应试验或补体结合试验进行复核。结核病采用皮内变态试验, 按国标 (GB/T 18645-2002) 检测方法进行检测。

6 食品安全监测

定期开展对三聚氰胺、黄曲霉毒素M1、硝基呋喃类、瘦肉精等有毒物质的监测。其中, 三聚氰胺、黄曲霉毒素M1的监测为每周一次。

7 重大动物疫病预警

西昌市人民政府兽医行政管理部门根据动物防疫机构提供的监测信息, 按照重大动物疫情的发生、发展规律, 分析其危害程度、发展趋势, 及时做出相应级别的预警。

8 体系运行情况

8.1 免疫抗体监测预警预报

对高致病性禽流感、口蹄疫、高致病性猪蓝耳病、猪瘟等4种动物疫病实行强制免疫, 群体免疫密度常年维持在90%以上, 其中应免畜禽免疫密度达到100%, 免疫抗体合格率全年保持在70%以上。若未达到要求, 则对养殖场发出预警预报, 并立即实施补免。

8.2 流行病学调查情况分析评估

每月定期开展猪传染性胃肠炎、奶牛乳房炎、猪大肠杆菌病、猪副伤寒、鸡支原体病、鸡球虫病等畜禽疫病流行病学调查工作。每个季度对本季度流行病学调查情况进行汇总、整理, 并进行分析评估。

8.3 动物疫病监测情况分析评估

每个季度对猪瘟、猪蓝耳病、鸡新城疫、禽流感等动物疫病进行血清学监测, 并对本季度的疫病监测情况进行汇总、整理及分析评估。对布病、结核病实施定期与不定期监测相结合的监测方式, 对阳性动物采取扑杀净化措施, 并进行风险评估。

8.4 病原检测

监测预警体系 篇8

1 资料与方法

1.1 内容与方法

1.1.1 社区食源性疾病监测

我市所有使用“深圳市社区健康服务信息系统”的社康中心。

1.1.1.1监测对象(病例)

在社康中心就诊,符合下列条件之一为监测对象:①以腹泻为主诉,每日排便3次或以上,且大便性状有改变;或每日排便未达到3次,以呕吐为主要症状者;②医生的诊断为急性胃肠炎。

1.1.1.2 监测内容

①重点监测食源性疾病和疑似食源性散发腹泻病例的主要临床征候群(发热、腹泻、大便性状、呕吐、腹痛、脱水等症状)、可疑饮食史(食物的类别、食品来源)、治疗(输液、抗生素)及初步诊断等。②社康中心医师登陆“深圳市社区健康服务信息系统”,对就诊的散发腹泻病例填写“食源性疾病监测报告卡”。③各区疾病预防控制中心登陆“深圳市综合卫生信息管理平台”,对辖区社康中心上报的食源性疾病信息进行趋势分析,对有高度聚集性或同源性的病例开展流行病学调查及对可疑食物采样检测。填写 “深圳市食物中毒个案调查登记表”。

1.1.2 中小学生腹泻缺课情况监测

各区分别选择依从性强、管理规范的中、小学校若干开展主动监测,使用“深圳市学生健康监测信息系统”的中、小学校开展食源性疾病监测。

1.1.2.1 监测对象

深圳市各区中小学生

1.1.2.2 监测内容

学生腹泻发病情况(腹泻人数、因腹泻缺课率),缺课原因与胃肠道症状有关者要了解可疑食物。

1.1.2.3 监测报告

各监测学校通过登陆“深圳市学生健康监测信息系统”对每天因腹泻缺课的学生上述相关内容的填写。各区疾病预防控制机构登陆“深圳市学生健康监测信息系统”,对上报因腹泻缺课的信息进行趋势分析,对有高度聚集性或同源性的病例开展流行病学调查及对可疑食物采样检测。填写“深圳市食物中毒个案调查登记表”。

1.1.3 食物中毒事件网络报告

中国疾病预防控制中心的“食源性疾病(食物中毒)报告子系统”报告的深圳市所有食物中毒事件,并经过调查核实确认的食物中毒事件。

1.2 质量控制

所有的区级疾病预防控制中心(CDC)食源性疾病监测人员,以及社区健康服务中心的全科医生、学校的校医均参加市CDC举办的食源性疾病监测培训班。并定期到区CDC、社康中心和学校进行督导。

1.3 数据分析

所有数据在EPI 3.0下进行双人录入,建立数据库;用SPSS 16.0统计软件进行统计分析。

2 结 果

2.1 社区食源性疾病症状监测结果

全年深圳市社区食源性疾病主动监测网共上报食源性疾病病例24 291例,其中龙岗区为6 710例,占总病例数的27.6%;其次是南山区4 839例,占19.9%;宝安区4 560例,占18.8%;罗湖区3 387例,占13.9%;福田区2 668例,占11.0%;坪山新区1 466例,占6.0%;光明新区451例,占1.9%;盐田区210例,占0.9%。有发热症状的占11.6%,腹痛的占65.7%,腹泻的占84.4%和呕吐的占30.1%。见表1。

2.1.2 社区食源性疾病月份发病趋势 见图1。

2.2 中小学生食源性疾病发病监测结果

2012年各区上报的中小学生食源性疾病因病缺勤病例为8 380例。其中宝安区最多,占患病人数的27.4%;坪山新区最少,占4.4%。因7、8月学校放假,故监测发病人数很少。见表2。

2.3 食物中毒事件网络报告结果

2.3.1 引起食物中毒的食品

2012年1—12月份引起本市食物中毒事件的中毒食品以肉及肉制品为主(28.57%),50%以上的中毒者都是由肉及肉制品引起。见表3。

2.3.2 引起食物中毒的病因

2012年1—12月份本市的食物中毒事件按病因进行分类,结果显示不论是以发生起数还是发生人数计,均以细菌性(沙门菌和副溶血性弧菌)食物中毒为主,见表4。

3 讨 论

世界卫生组织将食源性疾病定义为“凡是通过摄食而进入人体的致病因子所造成的人体患感染性或中毒性的疾病,统称为食源性疾病”。食源性疾病是危害公众健康的重要因素之一,也是最为重要的公共卫生事件。美国国家CDC估计每年食源性疾病发病人数达到7 600万人,死亡人数接近5 200人[1]。我国的每年食源性疾病发病人数达到几千万人。2009年卫生部要求在全国逐步建立起覆盖各省、市、县的食源性疾病监测体系,强化食源性疾病的报告、溯源和预测及预警能力,及时有效地掌握和处置深圳市食源性疾病的暴发疫情,为政府食品安全政策的制定提供科学的依据。根据食源性疾病种类繁多,各种疾病的发病率因时间和地域而异的特点[2],从2011年开始借鉴国内外先进的监测体系,并结合深圳实际情况,建立了食源性疾病监测网络体系。

深圳市食源性疾病监测网络体系建立,参照世界发达国家食源性疾病监测模式和国内各省市的监测模式,再结合深圳市的实际情况,在“深圳市综合卫生管理信息平台”的基础上,增加食源性疾病监测内容,社区食源性疾病监测主要是通过社区居民去社康中心就诊的情况,了解食源性疾病变化情况,以及发生食源性疾病的相关食物,还有发生食源性疾病就餐地点等内容,达到食源性疾病预测预警作用。

深圳市2012年社区食源性疾病监测全年例发病24 291人,疾病高发期在5月之后,5月深圳进入夏季,说明夏季是食源性疾病的高发季节,食品监管部门应加强对食品的监管,防止食源性疾病的暴发流行。

深圳市2012年中小学生因食源性疾病发病8 380人,因学校1、7、8月放假,故监测发病人数较少。从图2可以看出除3月份外其他月份在相对稳定的发病水平。

通过“食源性疾病(食物中毒)报告子系统”报告共发生14起,中毒人数159人,无死亡病例。时间主要集中在5—11月,以细菌性(沙门菌和副溶血性弧菌)食物中毒为主,与褚发军等[3]的报道中毒起数和发病人数最多的是微生物所导致等食物中毒结果相似。深圳发生食物中毒的主要中毒食品是肉与肉制品。此结果也基本说明食源性疾病高发季节也是食物中毒多发的季节,与张竞等[4]得出结果一致。

美国的食源性疾病主动监测系统(FoodNet)的报告对分析全国食源性疾病、腹泻发生率和发病趋势提供了非常有价值的参考信息[5]。深圳市食源性疾病监测网络体系还处于初步探索阶段,需要进一步完善,根据监测数据,建立地区食源性疾病信息数据库,为科学制定食源性疾病防治策略提供基础数据,可以实现预警、评估的网络智能化分析系统,为食源性疾病的防制提供支持[6]。

参考文献

[1]Buzby JCRT.(2009).The economics of enteric infections:Human food-borne disease costs[J].Gastroenterology,2009,136:1851-1862.

[2]Shabbir S.Foodborne diseases[M].New Jersey:Humana Press,2007:40.

[3]褚发军,冉陆,马莉,等.2008—2010年全国突发公共卫生事件网络报告食物中毒流行病学分析[J].中国食品卫生杂志,2012,24(4):387-390.

[4]张竞,钱宗升.2006—2010年某市食物中毒分析及防控对策[J].职业与健康,2011,27(6):653-655.

[5]CDC.Preliminary FoodNet data on the incidence of infection with patho-gens transmitted commonly through food-10 states,2006[J].MMWRMorb Wkiy Rep,2007,56:336-339.

监测预警体系 篇9

物联网技术的特点是通过大量传感器及感知技术的应用获取监测信息,通过互联网进行实时传输,并对数据进行快速处理和分析。这些特点对于气象灾害监测预警体系的建立具有重要的应用价值。

1 物联网相关技术发展概况

物联网的关键性技术主要包括无线传感技术、无线射频识别技术和纳米技术[2]。随着新技术的发展和广泛应用,物联网的技术优势得到不断的提升,其关键技术也在不断发展。

1.1 无线传感技术

无线传感技术构成的无线传感器网络是远程自动获取信息的先进技术,其监测点的覆盖范围不受有线网络的限制,具有覆盖范围广的特点。其核心技术是传感器节点的定位技术,

典型的无线传感器网络定位技术有以下四种:1基于接收信号强度指示;2基于到达角度;3基于到达时间;4基于到达时间差。

1.2 无线射频识别技术

无线射频识别(RFID)是一种利用无线射频识别技术识别目标对象并获取对象信息的技术,该技术具有稳定性强、识别速度快、识别效率高等特点。

无线射频识别技术通常由标签、耦合元件和芯片组成,每个标签具有唯一的电子编码,并通过读取器读取标签信息,最终通过天线在标签和读取器间传递射频信号。

1.3 纳米技术

纳米技术的特点在于使得体积越来越小的物体能够在物联网中进行交互和连接,该技术可以扩展物联网的使用范围,增强物联网的应用领域。对气象灾害的精细化监测具有一定的使用价值。

2 物联网技术在气象防灾减灾应用的必要性

2.1 气象灾害的主要类型、影响及特点

气象灾害种类多、分布地域广、发生频率高、造成损失重。我国每年由于气象灾害所造成的经济损失是3000-4000 亿人民币,占GDP的1-3%。随着全球气候变化进一步加剧,灾害性天气引发的自然灾害呈现多发、频繁态势。各类气象灾害及次生灾害造成的损失和影响不断加重。

气象灾害一般包括暴雨、暴雪、雷暴、冰雹、干旱、洪涝等因素造成的灾害,以及由于暴雨、暴雪引起的山体滑坡、泥石流等次生灾害。这些灾害都可以借助物联网技术的应用,提前预报和预警,并在灾害发生时为指导救灾和转移人民群众提供准确及时地信息[3]。

2.2 物联网技术特点及优势

随着气象灾害发生的频率越来越高,发生的范围越来越广,造成的损失越来越大,原有的气象灾害监测预警方式暴露出诸多弊端,物联网的技术优势恰恰可以弥补这些弊端。 构建基于物联网技术的气象灾害动态监测系统,具有实时性强和远程监控能力,并且极大地降低了人力成本,同时大幅度提高监测信息的准确性[4]。这些优势给有关部门科学应对气象灾害提供可靠的依据,同时为防灾减灾节省的宝贵的时间,尽可能地降低气象灾害造成的损失[5]。

2.3 物联网技术在气象灾害监测预警中的发展前景

2.3.1 利用物联网技术建立智能气象灾害监测网

目前有一种叫Zig Bee的无线通信技术,其特点和优势对于建立智能气象观测网具有很强的现实意义。特点如下:

1)低功耗: Zig Bee设备非常省电,仅靠两节5号电池就可以维持6 个月到2 年左右的使用时间,而目前使用的其它无线通信设备功耗都要远高于Zig Bee设备。如此低的功耗对于气象灾害监测点往往建在极端恶劣且没有供电设施的地区显得尤为重要。

2)时延短: Zig Bee设备的通信时延是30ms,休眠激活的时延是15ms。如此短的时延即提高了通信的实时性,又提高了通信的可靠性。这非常符合智能气象观测网的技术要求。 为大幅提高智能气象观测网的通信质量提供了基础。

3)网络容量大:一个区域内可以同时存在最多100 个Zig⁃Bee网络, 而一个Zigbee网络最多可以容纳255 个设备。如此大的网络容量可以增强气象灾害监测点的密度,为灾害监测的精细化奠定了基础。

4)低成本:Zig Bee模块的初始成本在50元人民币左右,估计随着Zig Bee技术的不断成熟,其成本还有很大的降幅空间。

5)安全可靠: Zig Bee技术采用了双向确认的数据传输模式,每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息。如果传输过程中接受方没有确认,发送方将启动重新发送,直至发送成功。同时支持鉴权和认证,采用了AES-128的加密算法。

综合以上技术优势和特点,构建基于Zig Bee技术的智能气象灾害监测网将成为目前的最佳选择[6]。气象灾害监测站点分布地域广、密度大、大部分地区属于没有供电设施的无人区或者电力设施落后的乡村和山区,并且气象观测数据形成的报文比较小,易于传输。因此,Zig Bee无线通信技术完全符合智能气象灾害监测网的要求。

智能气象灾害监测网点由一个主控制器和若干个传感功能节点,主控制器和传感功能节点的距离在10 米至100 米之间。传感功能节点(RFD)包括温度传感器、气压传感器、雨量传感器等。智能气象灾害监测网拓扑图如图1。

每次观测采集数据时,由主控制器呼叫传感设备建立连接,传感设备将采集到的数据发送至主控制器,主控制器汇集数据,通过科学的算法得到精确的数据,再由主控制器通过现有通讯手段将数据传送至信息中心或者应急指挥中心。

2.3.2 利用物联网技术建立气象灾害信息立体获取体系

物联网技术在气象灾害监测预警,灾害应急救助方面具有重要应用价值。气象部门应该加大相关技术及应用研究,通过科学引导、统筹规划,推动气象灾害监测预警信息平台建设,建立一体化的灾害信息立体获取体系和统一指挥协调机制,提供强大的技术支持[7]。

3 基于物联网的气象灾害动态监测系统架构

气象灾害动态监测系统主要由智能观测系统、数据传输系统、智能数据处理系统、预警信息发布系统等四个子系统组成。(图2)

3.1 智能观测系统

智能观测系统充分利用物联网技术和设备,构建气象智能观测网,解决地面气象观测自动站实时观测数据异常和缺测,提高实时观测数据的时效性、准确性和可用性,进而大幅提高采集数据的质量,实现观测精细化。并且可以根据实际需要进行远程控制和设备自检,提高自动站设备的稳定性,为气象灾害监测预警服务提供数据支撑。

3.2 数据传输系统

数据传输系统主要利用GMS、CDMA和气象卫星等网络,建立观测网站点与网络中心之间的信息传输,确保数据的安全、可靠和畅通。前端气象灾害监测可采用Zig Bee无线传输技术组网并将传感信息互联上传,物联网网关设备将采集信息进行收集并通过3G、WLAN、北斗等通讯接口回传至网络中心。

3.3 智能数据处理系统

数据处理系统对前端传感设备采集的数据进行汇总分析,并通过专用的数据处理软件和特定的数据计算方法对实现监测数据进行智能分析,自动生成特定格式的灾情报文。最终发送给预警信息平台。

3.4 预警信息发布系统

根据实时数据自动预判灾害预警,及时会商,并利用现有自动化的网络通讯方式进行信息联动发布,确保政府和人民群众及时获得灾害预警信息。

4 结论

随着RFID技术、Zig Bee技术、传感技术、纳米技术、无线通信技术等物联网及相关技术的快速发展,物联网在气象灾害监测预警体系中的应用将越来越广泛。气象灾害监测预警体系的可靠性、稳定性、实时性、准确性将得到大幅的提升。气象和有关部门可以通过物联网随时随地获知当前和未来一段时间的气象灾害预警信息。对提高灾害预警和防灾减灾提供了更为有效的技术保障,大大提高气象部门的精细化服务水平,为国家和人民群众减少或降低由于气象灾害带来的生命和经济损失。

摘要：物联网的技术特点和优势与气象灾害监测预警的需求完美契合,其技术将越来多广泛地应用在气象灾害监测预警体系建设中。通过阐述物联网技术的发展和气象灾害的主要类型、影响及特点,分析物联网技术在气象灾害监测预警中的发展前景和使用价值,同时提出了物联网技术在气象灾害监测预警体系建设中需要解决的问题和需要突破的关键技术。

关键词：物联网技术,气象灾害,监测预警

参考文献

[1]董爱军,何施,易明.物联网产业化发展现状与框架体系初探[J].科学进步与对策,2011(14):61-65.

[2]王保云.物联网技术研究综述[J].电子测量与仪器学报物,2009,23(12):1-7.

[3]梁慎青,李永生,李泽杰.探讨物联网技术在气象中的应用[J].电脑知识与技术,2013,9(15):3646-3648.

[4]王建宙.“物联网”将成为经济发展的又一驱动器[J].IT时代周刊,2009(10):20.

[5]张霭琛.现代气象观测[M].北京:北京大学出版社,2008.

[6]孔晓波.物联网概念和演进路径[J].电信工程技术与标准化,2009(12):12-14.