自动检测与预警（共11篇）
自动检测与预警 篇1
摘要：根据我国亚热带季风气候地区的特点就卷烟温湿度采集方法和预警方法提出研究方案, 运用信息化手段实现仓库温湿度数据自动采集、温湿度范围监控、温湿度超界自动预警、温湿度趋势变化分析等, 希望能为物流管控平台提供温湿度管控数据。
关键词：卷烟,温湿度,自动采集,预警
目前温湿度自动监控技术已广泛应用于医药、图书馆等领域;在行业内烟叶仓库普遍使用了温湿度自动监控与预警技术, 在商业企业仅有小量企业采用了类似技术, 多数企业仍采用人工抄报工作方式。
研究此方案是为了有助于提高卷烟仓库温湿度管理水平, 降低霉变现象并提高客户满意度, 对行业发展起到积极作用。
1、亚热带季风气候特点
中国的亚热带是长江中下游区, 位于太平洋边缘, 热量资源丰富, 年平均气温介于13℃~20℃之间, 十分适宜人类居住。冬季1月平均气温在0℃以上, 长江以北0℃~2℃, 江南2℃~10℃, 南岭一带10℃~12℃。1月~2月是低温集中点, 受南下冷空气的影响, 最低温度可达到-10℃。夏季普遍高温多雨, 5~9月副热带高压控制, 晴天多, 日照时间长, 高温出现的频率最多, 常出现高于35℃的酷热天气, 有时会超过41℃以上的高温气象记录。4月和10月的平均气温为16℃~21℃, 秋温略高于春温。亚热带季风气候区年降水的季节, 以夏雨最多, 春雨次之, 秋雨更次, 冬雨最少, 但冬季的雨量亦可占全年降水量的10%以上。总的来说, 春暖秋凉, 夏热冬寒, 四季分明。
2、烟草行业对卷烟温湿度管理规定
国家烟草专卖局于1999年颁布的《卷烟仓储管理规则 (试行) 》第26条规定“加强温湿度管理, 按商品养护要求健全商品养护档案, 制定防潮、防干、防霉等措施, 把库内相对湿度控制在55%~65% (夏季温度控制在25℃~30℃之间) ;保持卷烟含水率在11.5%~13%范围内, 以达到保证商品质量防止劣化的目的”。根据此条款规定, 温度控制点为30℃, 即温度大于30℃时应采取措施控制在30℃以下;湿度控制点为65%, 即湿度大于65%时应采取措施控制在65%以下。
3、高温对卷烟的影响
卷烟在高温条件下品质会有所影响, 影响方面主要有:一、对卷烟口感有影响, 因为温度越高卷烟里含的各种成份, 比如香料、香精等挥发就越快, 这些成份一旦挥发就会直接影响卷烟品质与口感;二、温度越高库内容易产生蒸汽易导致水汽密度增大, 加上如果卷烟码堆过于密集且库内封闭情况下, 库内湿度就会相应加大, 易出现卷烟霉变现象。
4、湿度对卷烟的影响
因卷烟纸成份含量多, 具有很强的吸湿性。烟叶表面是具有毛细管现象的多孔胶质体, 并含有大量的可溶性糖份、有机酸等。而糖类等是吸湿性很强的一种物质, 且烟草中含有一定的水分, 与库内空气中的水分子随着温度的变化而产生吸附、蒸发、扩散时将引起卷烟的含水量的增减。在达到一定的极限时, 就导致卷烟发生质的霉变, 并有一定的传导性;即水分多的向水分少的导湿;霉变的向没有霉变的传染;温度越高传导性越快, 霉菌的传染也愈快, 且高档烟比低档烟的传导性大。
5、目前烟草商业企业在温湿度管理方法及工作中存在的问题
目前各烟草商业企业仓库采用的温湿度调节方法有以下几种: (1) 通风降温降湿:就是在掌握第一手资料后, 也就是说当库外的温度、湿度低于库内时可敞开门窗通风驱热降温。 (2) 密封隔潮土法吸潮:在高湿季节, 库外的温度往往高于库内, 在卷烟入库时最好只开一个门, 其它门窗关闭密封, 尽量少开或不开, 以减少湿气冲入。 (3) 窗外遮阳隔热:无非就是在门窗外加遮阳物品, 如门帘、窗帘等。 (4) 机械制冷法除湿降温:配置一定数量的除湿机或空调机。
但我们无论采用哪一种方法调节库内的温湿度, 归要结底都要有原始的温湿度记录。
而目前国内大部分商业企业仓库都是采用人工观测温湿度表记录的方法, 然后再手动开启空气调节和湿度调节设备等工作方法, 温湿度管理工作完全依赖于管控人员的工作责任心和积极性, 温湿度管理工作的精细度较领先企业差距较大并存在一些的管理漏洞, 表现为:
5.1、管控人员责任心难以保证
人工抄报的质量取决于管控人员的责任心, 温湿度检测点密度是否合适、检测时间是否规范、填写数据是否准确、波动曲线跟踪是否完备、手动调节是否正确, 这一系列工作对管控人员提出了很高的要求;而多数烟草商业企业由于观念上的不足, 在温湿度管控用工方面还采取兼岗用工的方式, 这将导致管控人员责任心无法保证, 甚至出现不观测乱填写完成任务现象。
5.2、节假日期间温湿度管理难以保证质量
多数烟草商业企业在节假日期间未实施严谨的温湿度管理, 有些烟草商业企业在节假日期间没有开展温湿度管理工作, 当气候环境恶劣时卷烟养护条件将急剧恶化, 最终导致卷烟损失。据了解一些烟草商业企业卷烟配送后一周内就发生了卷烟霉变, 这与卷烟库区温湿度管理工作不到位有着密切的关心。
对比国家局下发的《卷烟仓储管理规则》第26条规定有着较大差距, 易出现卷烟霉变现象或出库后在较短时间内出现霉变现象, 导致卷烟仓储损耗成本上升、客户满意度下降。因此有必要加强仓库温湿度监控管理。
6、卷烟仓储区温湿度自动化监控预警的构想
在这里的构想是会与一些领先的烟草商业企业在卷烟仓储区采用的自动化工控方案有区别的, 是针对卷烟仓储区实施温湿度自动化监控预警, 是按国家烟草专卖局对配送中心仓储区强电管理规定制定的, 将温湿度自动化监控与预警应用到卷烟仓储区安防管理中, 重点解决减少卷烟霉变、减少现阶段人工抄报实效性不强、节假日期间管控缺失且随机差错难以避免三大问题, 运用温湿度传感采集器为工具, 利用相关设备和信息化技术全面提高温湿度监控管理水平, 从根本上达到防控卷烟霉变的目标。
6.1、温湿度自动化监控预警基本设想
6.1.1、利用温湿度传感采集仪和监控环境敷设替代人工抄报工作, 将现阶段的5×8小时不定期采集提升为7×24小时全天候自动采集;
6.1.2、利用短信报警技术手段实现温湿度超界自动预警, 提示相关责任人合理控制仓库温湿度, 保持卷烟仓储养护条件;
6.1.3、利用信息化技术管理温湿度传感采集仪, 实现温湿度数据存储归档和温湿度变化趋势分析等;
6.1.4、利用数据接口技术向仓储监控信息平台提供仓库温湿度数据, 实现数据的无缝对接。
7、温湿度自动化监控预警基本实施方案及技术关键
基本实施方案如下:
(1) 根据卷烟仓库存储特点制定温湿度环境自动监控技术方案, 对温湿度传感采集仪科学选型、科学施工, 保证温湿度环境监控的自动化;
(2) 在行业信息技术条件下, 研发符合烟草行业温湿度自动监控系统, 使之满足温湿度传感采集仪的集中管理、数据自动采集、变化趋势科学跟踪的要求;
(3) 与物流管控平台实现数据无缝对接, 避免数据孤岛现象。
技术关键:
(1) 温湿度传感采集仪自动数据采集技术;
(2) 温湿度传感采集仪集中管理技术;
(3) 与物流管控平台数据接口技术;
温湿度自动化监控系统网络拓扑简图如下:
8、结束语
通过以上分析, 报警装置的实施可以实现以下几点好处:
(1) 仓库温湿度监控自动化, 减少100%温湿度抄报工作;
(2) 减少90%的卷烟霉变率;
(3) 提升客户满意度;
(4) 填补全省行业内商业系统内仓库温湿度自动化监控的空白, 提高仓库温湿度监控管理精度。
参考文献
[1]马德生, 商品学基础[M].北京:高等教育出版社, 2001
[2]薜殿华, 空气调节[M].北京:清华大学出版社, 2003
[3]宋旭艳, 柯伟昌, 张耀华, 陈一, 刘剑峰, 环境湿度对卷烟烟气主要指标及感官质量的影响研究.湖北省烟草学会2006年学术年会论文集.
自动检测与预警 篇2
基金项目管理办法
一 总则
广西自动检测技术与仪器重点实验室对国内外开放，实验室具有仪、光、电、控等学科交叉优势，遵循求实、创新、协作的研究风格，围绕智能仪器与系统、可测性设计与故障诊断、光电测试技术与信息处理开展关键性、原创性科学技术集成研究，促进团队发展、学科进步和经济的可持续发展。
二 资助范围与条件
1.申请人为具有中级及以上职称或硕士及以上学位的国内外科技人员，在相关领域有相当的技术积累，且有稳定的科研队伍支持项目执行。课题负责人同只能申报一个实验室基金项目，已经承担本实验室基金项目且未结题的负责人不能申请。
2.主任基金的申报对象是桂林电子科技大学相关学院的科研人员，开放基金的申报对象不能是桂林电子科技大学的科研人员。
3.申请人须根据重点实验室课题资助方向进行申请。申请项目应具有创新的学术思想，解决的科学问题要明确，研究路线或技术方案可行，研究重点突出，考核目标明确。
三 申请与评审
1.申请人按规定的格式，认真、如实填写申请书，所在单位主管部门应签署意见，并加盖单位公章。2.所有申请均须报送电子申请书和纸质申请书原件（一式1份），电子申请书和纸质申请书的内容必须一致。
3.评审将按照“发扬民主、公平公正、择优支持”的原则，由实验室学术委员会对申请者提交的申请书进行评审，确定资助项目和金额。
四 实施管理
1.获得资助的项目由实验室学术委员会主任及实验室主任签署批准意见并及时通知申请者。
2.获得资助的项目负责人按照通知要求填写项目任务合同书，并在规定时间内寄回重点实验室办公室，由实验室主任核准后划拨项目经费。
3.项目批准之后，项目负责人全面负责项目的实施，并定期向本实验室汇报项目的执行和进展情况，每年12月31日前应提交全年研究进展报告，内容包括：(1)进展情况报告及下一研究计划；(2)成果和论著的复印件1份。如果项目不能如期完成或负责人发生出国/调离，无法按计划实施项目，实验室有权中止经费支持。
4.由重点实验室资助的项目所发表的论文、论著、研究报告、资料、鉴定证书以及申报成果时，研究者须署名“广西自动检测技术与仪器重点实验室（桂林电子科技大学）”（英文：Guangxi Key Laboratory of Automatic Detecting Technology and Instruments(Guilin University of Electronic Technology)）和研究者所在单位，且均须标注“广西自动检测技术与仪器重点实验室基金资助”（英文：“Supported by Guangxi Key Laboratory of Automatic Detecting Technology and Instruments”）字样和项目编号。
五 项目结题
1.项目完成项目任务书确定的目标可申请书面结题，报本实验室审查后，对项目给予结题确认。
2.自研究期满之日起3个月内，项目负责人应当向本实验室提交项目结题申请和相关结题材料。项目负责人应当对项目结题材料的真实性负责。
3.实验室受理项目结题申请后，组织项目审查或者项目验收。对符合项目结题要求的，准予项目结题并书面通知项目负责人。
六、经费使用管理
1.实验室开放基金项目开支范围参照广西科学基金项目管理执行，限于资助项目研究工作直接需要的费用，利用资助经费购买的专用设备，所购设备归实验室所有。
2.开放基金项目经费的不拨付到项目负责人所在单位。开放基金项目经费由实验室统一管理，用于支付开展项目研究和学术交流等相关费用。
自动检测与预警 篇3
1.课程特点
(1)多学科交叉。自动检测与传感技术所涉及的内容涵盖多学科,不但涉及光学、电学、磁学、物理学,还涉及热学、化学、材料学、声学、力学等等。
(2)要求学习者有深厚的基础知识。学习自动检测与传感技术,需要有电工基础、电子技术、电机拖动、机械基础、可编程控制器、计算机基础及物理、化学、数学等相关学科的基础知识。
(3)应用领域广泛。到目前为止,传感器技术已经应用到国防建设、航空航天、交通运输、医学诊断、矿产资源、海洋探测、宇宙开发、家用电器等各个领域。
(4)内容枯燥难学。该门课各章节具有独立性,知识点之间的联系甚少,却涉及到之前所学学科的诸多基础知识,且各种传感器的原理、特性、参数各不相同,没有规律可循。
2.教学中存在的问题
(1)学生基础薄弱。因大多数学生的基础知识薄弱,自动检测与传感技术的课程内容对于他们来说就像听天书一样。
(2)教学方法老套。目前大多数教师仍采用以教师为主体的“填鸭式”、“一言堂”教学模式,很难调动学生的学习热情,学生厌学,导致教师讲课热情下降,形成恶性循环。
(3)实验课效果不佳。专业课唯一能够吸引学生的地方就是实践课了。目前传感器教学主要是在学完理论课后做一到两个实验,这些实验绝大部分属于原理性、验证性或性能测试类实验,具有应用性、综合性或设计性的实验几乎没有,导致学生实验兴趣不高、实验效果不理想。
二、对自动检测与传感技术课程教学进行改革
1.教学理念先进化
遵循“以服务为宗旨、以就业为导向、以能力为本位”的现代化办学理念,采用“做中教、做中学、做中练、做中考”的教学模式,实现完整、系统的教学设计,以提高学生的操作技能和综合应用能力。
2.教学内容模块化
根据课程的安排和设计都要服务于实践的教育理念,该课程教学内容由易到难开发设计为自动检测基础、温度检测、力和压力的检测、位置检测、位移的检测、气体和湿度的检测等6个项目13个模块。每个模块都要完成一个独立的任务,每个任务后都有一个创新实验。
3.教学方法多样化
在传统的启发式教学、交互式教学、分层次教学、多媒体教学、实验实训教学的基础上,灵活运用项目教学法,使呆板单一的课堂教学变得生动、活泼、富有吸引力。
4.教学评价个性化
将教学评价分解到各个模块,每个模块都有详细的评分细则。细则综合了教学过程中对学生各方面能力的要求,同时还注重多种评价方式的结合,使评价更客观、更公正,以产生更大的激励效应。
三、课程改革的实施
1.改革教材
为配合模块化、项目化教学改革,笔者主编了《自动检测与传感技术——项目教程》(现已由电子工业出版社正式出版,且已应用到教学中)。这本教材打破了原教材学科性专业知识的纵向完整体系,将知识整合为6大项目13个模块。在编写教材的过程中,笔者将相关领域的专业知识和职业能力要求进行整合,每个项目按照生产和职业活动的实际需要设计了项目导航、项目目标、项目要求、项目计划、项目实施等环节,突出专业知识的综合应用和职业能力的培养,也突出新知识及新技术的运用。
2.模块化、项目化课程教学的实施
创建“项目引导+任务驱动”的专业课程教学模式。按照项目引导、任务驱动的教学体系改革教学内容,将对应的工程实践案例嵌入到教学中,每个项目可分解为若干子任务。
例如,笔者主编的《自动检测与传感技术——项目教程》中的项目一为自动检测基础,工程案例是PLC自动分检系统,各种类型的传感器可将金属物、非金属物、黑色物及白色物体进行分检,通过这个工程案例可使学生初步了解各类传感器的工作过程及作用。该项目共有3个子任务,每一个任务又都有一个典型案例。按照如下步骤实施:教师在课前将任务书下发,在布置任务的同时,讲解项目要求及该任务的功能、要求及注意事项,并提供相关知识的学习资料供学生自学;学生接受任务后,分成若干小组,准备实验设备及材料,展开讨论,确定实施方案;由学生独立完成任务的实施;教师可以适时进行启发、辅导,最后做出综合评价。在整个教学过程中,充分体现出 “以学生为主体,以教师为主导”以及“做中学、做中教、做中练、做中考”的教学理念,实现了教学模式的创新。
此外,笔者学校还将普通教室改为了“教、学、做”一体化实验室。为配合各模块实行“教、学、做”合一的教学模式,学校将课堂与实验室、实训室、生产车间、技术中心合为一体,实现真实情境下的“教、学、做”合一。
自动检测与预警 篇4
重庆万州供电局电网调度自动化系统SCADA运行良好, 但系统与2002年投入运行, 2006年升级改造。该系统已经达到使用年限, 在实际运行中, 尤其是在异常或故障情况下发现:大量SCADA报警信息涌入调度中心, 调度员被大量数据“淹没”, 很难做出决策, 错失处理事故的良机。另外自动化系统运行出现异常以及通道故障不能及时通报自动化维护人员, 影响自动化稳定运行指标。
为保证电网安全稳定运行, 《电力安全预警管理实施办法》, 对安全预警实行了分级管理, 并设定了预警线, 对发生阶段性、苗头性、关键性、倾向性以及可能发生事故的潜在威胁进行及时通报, 督促有关部门单位采取有效的预防措施。而调度自动化系统在电网安全调度和经济运行中起重要作用, 开发设计和实施应用调度自动化智能预警具有重要的价值。
2 智能预警研究方向和目的
本研究方向实现自动识别主站系统各服务器运行状况和系统各模块运行状况以及通道运行状况, 根据识别类型通知维护和运行人员, 及时处理系统故障, 避免自动化系统中断或停止运行。能通过无线智能模块通信设备及时向专业人员发送短信, 使专业人员能及时了解系统情况及各变电站数据传输情况和通道情况, 缩短处理故障和缺陷的时间, 同时也缩短主站和变电站设备运行中断时间。
3 智能预警应用说明
在调度自动化系统上增加预警管理, 专门用于自动化运行监视与预警。通过现有的SCADA网络与服务器连接, 达到双网稳定运行。增加的预警管理工作站和短信平台告警。
一是不仅能对告警信息进行分类、筛选、屏蔽、快速定位、历史查询等功能, 还能对预警管理人员权限的分流, 根据每条告警信息, 给出告警信息的描述、发生原因、处理措施;二是关联多事件推理, 对多个关联事件进行综合推理, 给出判断分析方案;三是故障智能推理, 利用网络拓扑技术, 根据每种故障类型发生的条件, 结合运行方式、逻辑、时序等综合判断, 给出故障报告, 提供故障类型、相关信息、故障结论给运行人员参考, 辅助故障判断及处理。
4 智能预警功能要求
4.1 监视功能
系统可监视接入自动化系统的设备运行状况。
系统可对电网的开关遥信设备状态进行监视。
系统可监视所有接入自动化系统的保护信号的状态位置。
系统可以对每条线路的功率因数、无功功率、有功功率、视在功率、零序电流进行监视。
系统可以对主站设备的运行状况、站端RTU的运行状况、通道运行状况进行监视。
可监视系统所有进程的运行状况, 对于异常中断的进程, 系统可自动启动和统计及报警, 具备进程管理功能。
可监视机房环境 (需要配备监测单元模块) 。
4.2 预警功能: (短信报警)
设备监测告警 (计算机告警电源告警scada模块告警电量模块告警机房告警)
电网监测告警3级告警拓展 (开关跳闸告警保护异常告警负荷越限告警电流3级越限告警电压考核越限告警)
通道监测告警:重要通道中断定义在一定时间范围内报警, 并通知处理
环境监测告警 (配备机房环境监测单元模块, 比方温度、湿度、火警、浸水等)
5 智能预警实现的技术手段
随着手机的普及, 短信平台的使用也越来越多。于是很多具有监控报警功能的系统都选择了短信平台的模式, 在第一时间将所发生的情况通知给值班人员和有关人员, 以便尽早的发现处理问题, 同时也可以实现无人值班。技术上已经成熟, 只需要研究调度自动化系统短信平台接口和分层分类预警即可。
5.1 短信平台接口
我们开发研究以GSM短信modem平台为主, 通过标准的AT命令采用C++程序读写串口, 进行短信发送, 基于AT命令的Text Mode做测试;基于AT命令的PDU Mode发送中文, 而PDU模式开发起来相对复杂一些, 但功能比较强大, 对于中文采用UNICODE编码进行发送。
AT命令简介
AT即Attention, AT命令是一组是从TE (Terminal Equipment终端设备) 或DTE (Data Terminal Equipment数据终端设备) 向TA (Terminal Adapter终端适配器) 或DCE (Data Circuit Terminating Equipment数据电路终端设备) 发送的控制MS (Mobile Station移动基站) 的功能与GSM网络业务进行交互的一组命令集合。
AT标准是一个面向行的命令语言。该命令行由一串字母数字的字符组成, 它通过计算机超级终端发送到调制解调器来指示执行由字符指定的命令。与SMS有关的GSM AT指令设备之间通信的波特率默认的是9.6 kbit/s, 可以由AT+IPR命令来设置波特率, 一般支持的通信速率包括:1200、2400、4800、9600、19200、38400、57600、115200、230400、46800。我们选择的gsm短信modem默认为115200bps。
测试手段:TEXT模式发送短信
(1) 使用命令将短信模式设置为TEXT模式
AT+CMGF=1<回车>
(2) 发送短信, 以向手机13988888888发送“test”为例
AT+CMGS=13988888888<回车>
如果返回">", 输入“test”, 并以CTRL+Z结尾, 稍等一下, 可以看到返回OK啦。短信就发出去了。
另外也可以测试能否打电话出去:
ATD13988888888;<回车>
5.2 分层分类预警
我们考虑到智能预警的意义在于灾难或重大事故及故障情况下的预警, 如果在事故情况下告警类型都发给相同单位的管理和维护人员, 不加以筛选, 是很难达到目的, 因此我们对于智能告警和预警的分层分类作研究, 告警信息进行分类、筛选、屏蔽、快速定位、历史查询等功能, 还能对预警管理人员权限的分流。把事故和故障信号真正发送到不同的人员做不同的分析判断以及事故处理。
6 智能预警系统研究拓展方向和展望
该系统与电网实时动态监测系统通过网络方式互连, 实时监测电网数据和自动化状态监视, 前期目标能够短信告警和提示。
本预警管理系统拓展方向为先进的无线移动3G应用平台, 实现3G手机功能扩展, 达到无线安全调度管理, 并利用web信息发布预警信息, 或和调度局DMIS接口, 预警信息发布, 可以进一步开发与电能量接口。
7 智能预警开发部署实际效果
自系统开发完成部署以来, 发挥重要作用, 能够快速判断调度自动化事故, 避免一级事故:自动化系统全停, 电网监视中断, 自动化主网网络全停、自动化系统供电系统故障、通讯系统故障、系统软件故障、系统遭到外来的攻击。二级事故:各服务器故障, 相应的SCADA/PAS/历史服务/网络通讯服务/中断, 服务器故障、软件故障。
参考文献
[1]徐光亮.SE-9000电网调度自动化安全预警系统的分析及改进.科技风2008 (19) .
[2]监控系统中发送手机短信的实现, 计算机与信息技术.
[3]王安贵.实时安全告警在电网运行管理中的应用。中国科协2004年学术年会论文集.
[4]杨强, 徐武祥, 蔡葆锐, 洪贵平.基于OPEN-2000EMS开发的云南电网安全预警监测系统。南方电网技术研究2005.7.
[5]周鹿扬, 苗开超, 徐建鹏.基于GSM模块的短信平台开发[J].气息与减灾.2005.5.
自动检测与预警 篇5
连云港市水质自动监测系统预警体系的建立
摘要：设计了一套完整的水质自动监测系统预警体系.建立了完整的.组织机构和预警模式,明确了人员分工和污染事故判定,并介绍了各项应急处置措施.使系统能在良好的运行状态下,及时监控到污染的发生,取得了良好的预警效果.作 者：刘红 张君 李军 作者单位：连云港市环境监测中心站,江苏,连云港,22 期 刊：中国环境监测 ISTICPKU Journal：ENVIRONMENTAL MONITORING IN CHINA 年，卷(期)：, 23(1) 分类号：X832 关键词：自动监测 预警 应急 措施自动检测与预警 篇6
关键词：传感器与自动检测技术；教学内容；教学模式；工程思维
“传感器与自动检测技术”是电气信息类专业重要的主干专业课，是一门必修课，也是一门涉及电工电子技术、传感器技术、光电检测技术、控制技术、计算机技术、数据处理技术、精密机械设计技术等众多基础理论和技术的综合性技术，现代检测系统通常集光、机、电于一体，软硬件相结合。
“传感器与自动检测技术”课程于20世纪80年代开始在我国普通高校的本科阶段和研究生阶段开设。本课程侧重于传感器与自动检测技术理论的传授，重知识，轻技能；教师之间也缺乏沟通，教学资源不能得到充分利用，教学效果不理想，学生学习兴趣不高。
一、教学过程中发现的问题及改革必要性分析
笔者在独立学院讲授“传感器与自动检测技术”课程已有四年，最开始沿用了研究型大学的教学计划和教学大纲，由于研究型大学是以培养研究型人才为主，而独立学院是以培养应用型人才为主，在人才培养目标上有较大差异，在逐渐深入的过程中发现传统方案不太符合学院培养应用型人才的定位，存在以下几方面的问题。
1.重理论，轻实践
该课程是应用型课程，其中也有大量的理论知识、数学推导，而传统的研究型教学方法普遍都以理论教学为主，在课堂上大篇幅讲解传感器的原理，进行数学公式推导，相比而言传感器的应用通常只是通过一个实例简单介绍，导致最后大多数学生只是粗略地知道该传感器的结构，而不知道如何用，在哪里用。
2.教学模式单一
该课程传统上以讲授的教学方式为主，将现成的结论、公式和定理告诉学生，学生不能主动地思考和探索，过程枯燥乏味，导致学生产生了厌学情绪。同时理论教学与实训、实践教学脱节问题也很严重。
3.教学实验安排不合理
传统的实验课程安排，验证性实验比例高达80%，综合设计性实验极少，缺少实训、实践环节。然而应用型人才的培养应该以实践教学为核心，重点培养学生的工程思维和实践能力、动手能力，以在学生毕业时达到企业对技术水平与能力的要求，使学生毕业后能尽快适应工作岗位。
二、适合独立学院培养应用型人才的教学方案改革
传统的传感器与自动检测技术课程重理论、轻实践，教学模式单一，教学实验以验证性实验为主，这种方案能够培养研究型人才，但却无法培养合格的应用型人才。在教学过程中，笔者潜心研习，并反复实践，总结出以下几个可以改革的方面。
1.优化教学内容，注重工程思维
本课程一个很重要的内容是各种类型传感器的原理，传统的教学要讲清楚其中的来龙去脉，而本人则认为针对应用型人才培养，充分讲授清楚基本概念、基本原理和基本方法即可，涉及大额数学公式可以选择重要的进行讲解，其他则可作为学生的自学内容，让学生课余自学。同时应该重点讲解该传感器的工程应用实例；另一方面要结合最新实际工程讲解。这样才能激发学生的学习兴趣，培养学生应用型工程学习思维。
2.改革教学方法，改变教学模式
传统的教学是“灌输式”的方法，无论学生是否接受，直接把要讲的内容全部讲述给学生，而这也违背了培养学生分析问题和解决问题的能力以及创新能力的出发点和归宿。笔者认为应该应用工程案例教学，实行启发式、讨论式、研究式等与实践相结合的教学方法，发挥学生在教学活动中的主体地位。
3.与工程实际相结合，与其他课程相结合
教学过程中要从不同行业提取典型的工程应用实例，精简以后作为实例进行讲解。在进行教学时，要培养学生的系统观，让学生明白这不是一门独立的课程，而是与自动控制原理、智能控制理论等课程相融合的，以达到融会贯通的学习效果。
4.实验环节改革
实验教学主要是为了提高学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力，加深学生对课堂教学中理论、概念的感性认识。以往该课程的实验内容大部分为原理性、验证性的实验，学生容易感到枯燥无味，毫无学习积极性，很少有学生进行独立思考并发现问题，实验效果极不理想。为了改变这种模式化的教育，笔者将实验内容由传统的验证性实验调整为设计开发型实验。在实验教学中根据客观条件在适当减少验证性实验的基础上，增加了开拓性实验项目以及设计综合性实验。
5.改革教学评价方法，提高课堂教学效率
高效的学习成果反馈机制是促进教学相长的必要手段，目前该课程都是通过课程作业进行学习效果反馈，可以采用每一个章节布置一道设计型题目，让学生更加广泛地查阅资料，并在一定知识广度的基础上深入分析题目中用到的内容，进而从更深的层面分析解决问题，以达到深度、广度相结合的效果。
本文针对传感器与自动检测技术传统研究型大学的方案，提出了三个方面的问题，并根据四年的教学积累，在教学内容、教学模式、实验环节、教学评价及反馈等几个方面进行了探讨分析并提出了一套改革的方法和措施。本方案以实际工程应用实例为核心，在教学内容上侧重于传感器应用方面的讲解，以提出问题、分析问题、解决问题为主线调动学生的学习积极性和主动性，培养学生的工程思维和能力，重视实验环节，以设计性、综合性实验代替验证性实验培养学生将抽象的知识具体化、培养学生的实际应用能力、动手能力和创新能力。
参考文献：
[1]吴建平，甘媛.“传感器”课程实验教学研究[J].成都理工大学学报.
[2]曹良玉，赵堂春.传感器技术及其应用.课程改革初探[J].中国现代教育装备.
[3]李玉华，胡雪梅.传感器及应用.课程教学改革的探讨Ⅱ技术与市场.
自动检测与预警 篇7
广西柳州市辖六县四城区,现有中小型水库313座,其中中型水库11座,小(一)型水库66座,小(二)型水库236座。这些水库大部分是20世纪五六十年代通过边勘测边施工而建设的三边工程,不少工程施工质量差,清基不到位,防洪标准低,工程不配套。大部分水库存在大坝坝顶不够高、防洪能力不足、大坝渗漏、坝身单薄、坝体裂缝滑坡、溢洪道消力池被冲刷损坏、放水涵管漏水、启闭设备失灵、蚁害严重等诸多安全隐患。各个水库的位移、渗漏、溢洪道、蚁害、水位、水质等没有实现自动化信息的采集,全部靠人工观测,容易造成读数或观测不够准确,信息传输反馈慢,无法进行及时监控。各个水库没有联网,无法将数据及时传送到水利局信息中心,无法集中管理水库,实现信息共享,无法为汛期的防洪调度工作提供科学、有效的数据依据。利用现代自动化、信息化技术,建立水库位移、形变自动安全监控,水库水位、渗漏、水质等信息自动采集,蚁害、溢洪道现场视频监控,各个水库信息联网,逐步建立符合柳州实情的水库信息知识数据库,实现水库科学、高效管理,为全面建立柳州市水利系统防灾减灾监控预警网络体系,为防洪调度、防灾应急指挥分析提供科学决策数据,实现水库自动化监测与安全预警信息化建设是十分必要的。
2 研究内容
针对水库实际工作发现的问题与需求,围绕目标,完成了如下研究。
(1)通过自动全站仪,实时监控水库大坝的位移形变数据,分析大坝形变趋势。
(2)自动采集水库的水位、水质、渗漏、位移、形变、现场视频等数据,通过自主开发的基于3G无线网络技术的数据采集终端机实时传送到监控中心。
(3)客户端监控管理软件可以远程设置终端机运行参数,定义数据发送和数据接收格式,亦可以接收中心发来的命令,远程控制水库各类设备。
(4)服务器端软件负责接收来自各个监控点发送过来的数据,可以灵活定义数据接收格式,识别分类存储数据,快速统计分析水位、雨量、渗漏等数据,形成各种水情分析报表,查询各个监控点的历史数据。提供远程查看设备状态和设置监控设备运行参数,根据设置的监控参数的上限值和下限值,对现场各种异常情况、报警事件进行分析、归类,指出其发生故障的原因、地点、时间,并生成报警事件总汇表。
(5)自行开发基于3G无线网络技术的数据采集终端机,负责连接各种传感器,并把数据组装成设定的数据格式发送到服务器中心,同时也负责接收来自服务器中心发过来的命令,根据命令对各个监控设备进行控制。
(6)开发远程设备异常监测软件,如停电报警、开箱报警、过载报警等。
(7)水库值班管理。对水库工作人员的值班情况进行管理,包括值班计划,值班日志和值班管理3个部分。
(8)设计安装低成本、有效的防雷设备。
(9)开发适应水利系统防灾减灾系统的GIS地理信息系统,使监控数据显示直观、操作简单方便。
3 水库大坝自动化监测与安全预警系统结构
3.1 水库大坝变形位移监测系统
大坝外部变形监测系统在计算机软件的控制下可实现无人值守运行。系统软件ADMS (Automatic Deformation Monitoring System)是在学习、消化、吸收瑞士Leica公司研制的自动极坐标测量系统APSWin (Automatic Polar System for Windows)的基础上,通过实际的工程应用,并结合国内用户的实际需求,研制出的本地化的智能型自动化变形监测中文软件。
3.2 大坝安全分析系统
大坝安全分析主要是指对监测数据定量分析,目前有单点回归分析、确定性模型分析、混合模型分析、时间序列分析、相关分析、模糊数学分析等分析方法,除单点分析外,多点的分布统计模型分析已开始应用。这些分析方法实际上是分析一个效应量序列与时间、水位、气温等环境之间的统计关系或物理关系。
3.3 水库短信自动报警系统
水库短信自动报警系统包含水库监控设备短信设置模块、短信报警预警上下限值设置、短信报警阶值设置、短信发送服务端程序,短信服务程序在接收到水库设备数据后,自动根据系统报警设置发送短信给相关人员。
3.4 水库数据接收、转发系统
水库数据接收、转发系统接受水库监控点各个监控设备发送过来的原始数据,根据设备的不同协议解释数据格式并提取数据、存储数据,然后以统一数据格式转发到各个客户端程序。
3.5 水库视频数据接收、转发系统
水库视频数据接收、转发系统在接收到水库的视频数据后,统一由服务程序转发到各个客户端程序。
3.6 水库GIS系统
水库GIS系统利用GIS技术,实现指挥中心监控以电子地图的方式监控显示各个水库监控点的数据,各个监控点的水位、雨量、库容等信息以数字形式显示在各个监控点,水位、雨量信息可以通过定义的颜色显示不同的范围值,当监控数据达到报警值时,各个监控点会立刻闪动报警。采用GIS技术开发的监控系统,操作更加方便,各个监控点的情况一目了然,同时该系统与本项目的其他子系统互相关联,如可以点击各个监控点就打开相应点的视频、水位、库容的实时数据信息。本子系统包含如下功能。
3.6.1 地图管理
地图管理包括:创建新地图;删除已存在的地图;复制地图;根据要求列出各种地图;利用索引将多幅地图组合起来操作。系统应具备多种方式(如坐标转换、矢量地图库、数字化仪等)获取、更新地图的能力。原始工作层图库以适应比例的城市规划图输入(如1:1000),应保证同一比例图纸之间的平滑连接。地图内容包括水库规划标准图的所有信息(分层放置),保证水库GIS系统信息的各层图形能按用户指定的任意比例输出。
3.6.2 地图编辑
地图编辑包括:新地图定位;地图数字化;加入分类标识;加入地图注记;对数字化的地图进行封闭校验;与邻图无缝并接;水库自动化监控系统设备点定位数据的输入、编辑可直接在图上进行,也可根据坐标点自动生成。设备和地理图形实现关联,关联关系自动更新。在任意范围内应能保证图形、设备的文字信息的完备性及显示的合适比例。
3.6.3 图形输入
系统支持数字化仪的图形输入方式,并转换生成矢量图,支持流行的图像格式,通过扫描可直接转换成矢量图。提供地图拼装工具做到拼接方便、准确、无缝,且可任意裁切图层上的任意区域,体现图形连续性。
3.6.4 图形制作
系统提供完备的图形制作工具,操作灵活,可在任意的界面、层次上生成、修改、标识、存储地图和网络图,满足图形生成、修改及设计需要。为满足动态图形中设备状态改变的需要,必须提供在水库监控系统中经常使用的完整的符号集及图形制作工具。
4 研究解决的关键技术问题
4.1 预警数据通信技术
利用当前最新的3G宽带技术,集成到系统中,通过无线定向远距离传送技术兼容不同的运营商,优化网络建设,达到较理想的通信质量,大大降低网络通信成本,使得防灾预警系统全面推广成为可能。
4.2 研究适合水库监控设备防雷系统
由于水库分布广,地理位置较为偏僻,地势较高,地处雷区较多,数据采集设备容易受到雷击,而普通的防雷技术投入成本较高,普遍投入在几万元到十几万元之间,这也是导致防雷技术不能全面应用的原因。本项目研究通过做大量实验,防灾预警系统在设备的各路电源线、信号控制线设计了较低成本的防雷措施,所有电源线采用镀锌钢管保护并地埋敷设,使系统设备和通信线路完全置于全屏蔽法拉第笼的保护之下;合理利用测压管体系构建接地系统,使系统接地电阻在1Ω以下;所有设备采用单端接地方式,避免由于地电位差引入干扰;在各信号电缆、电源电缆两端加装浪涌识别防雷设备,切断雷电流传输通道;为整个系统加装避雷针,最大限度降低直击雷危害等。同时,研究设计了串联式浪涌识别电源防雷、串联式信号线避雷、分散式联合接地系统模式和电源稳压系统,有效避免了直击雷、感应雷和电压浪涌波动对系统的破坏和影响。
4.3 研究构件式的数据采集技术
在水利防灾减灾预警系统中,数据采集是个难题。由于各个预警点采用的传感器、设备的型号多,标准不一致,导致设备的扩展、更换会引起大量的程序修改,系统维护成本很高。本项目在数据采集的设计采用了先进的理念及设计方法,程序框架设计采用了构件累加方式,不同的设备通信接口都可以设计不同的插件方式,直接继承到系统框架下。这种方式使得系统的扩展不会影响主程序系统的修改,修改量较小,维护成本较低。
4.4 短信自动报警及短信查询系统设计
短信自动报警及短信查询系统设计了短信自动报警通知功能,系统可以设定防灾预警点的报警值设置,报警时发送对象被添加、修改,数据接收服务端实时接收数据,当预警数据达到报警值时,系统会依据设定的发送对象,自动发送预警信息到相关人员的手机,真正达到了无人值守,自动预警通知的效果。系统设计了短信接口模块,我们可以通过发送短信的交互方式来查询各个防灾预警点的数据情况,实现手机在手,防灾预警情况掌握在手的功能。
5 结语
通过对水库大坝自动化监测与安全预警系统技术研究,目前已形成一套成熟、稳定的开发建设模式,项目研究成果对水库大坝安全监测自动化建设具有全面的指导作用。该成果的实施能够极大地提高水库大坝的安全监测水平,提高水库防洪和供蓄水能力,发挥水库的巨大作用,同时对水库流域的可持续发展具有重大促进作用和应用价值。此项成果具有重要的推广价值,目前该技术已在柳州市多座水库应用,其应用效果良好。
摘要：文章介绍了水库大坝自动化监测与安全预警系统研究成果,并重点研究解决其关键技术问题,形成一套成熟稳定的水库自动化监测与安全预警系统开发建设模式。
自动检测与预警 篇8
1 系统建设目标及内容
依托医院已建立的网络与数据库平台,整合和利用现存病例及相关信息资源,建立统计分析、预警分析、信息共享、决策支持、协调高效的应急决策技术支撑系统,加强对感染因素、感染数量等综合信息的监测与分析,采用先进的信息化手段,为相关机构制定科学的监测手段、提供强有力的信息支持和科学依据。医院感染监控及自动预警系统实现的目标应满足以下几个条件:
1)统一、完善感染业务数据管理,形成医院全范围内的监控及分析系统。
2)建立新的预警模型体系,对数据采用更加灵活的方式进行预警分析。
3)建立多维的统计分析体系。
4)建立在线基础知识库,通过在线查找,在线查看,下载等方式对已有病例信息等资料进行信息共享。
2 系统建设方案
2.1 总体设计原则
综合对医院感控检测需求的理解与研究,该系统在管理层次上涉及到领导决策层、管理控制层、业务执行层、基础数据层四个层次,在业务上贯穿感染控制业务的整条跟踪链。其系统总体设计遵循以下原则:
1)实用性原则
系统应最大限度地满足实际工作要求,把满足用户业务管理作为第一要素进行考虑。
2)先进性原则
将基于业务的实际情况,运用国内外先进的管理理念和思想,采用先进成熟的软件开发技术,为感染监控信息化建设提供领先的、适应性强的软件系统。
3)安全性原则
从系统设计上解决监测数据同步、录入、维护、存储和传输各环节的数据准确性和保密性处理;根据管理职能和角色不同,其功能权限、操作权限和数据权限设置也不尽相同,严格实现权限控制功能。
4)标准通用化设计原则
由于感控业务的调整和变更是不可避免的,系统所管理的对象和内容不能完全定死,进行通用化设计,以满足管理调整的现实要求。
5)注重基础数据规范化的原则
系统涉及多个层次、大量的监测数据的数据归集、整理和分析工作,所以基础数据的规范性要求极高,无论是外部系统导入还是不同岗位的手工录入,必须保证所有基础数据规则、约束条件、数据应用方式保持一致。
除以上原则,系统还应满足数据高度集成和应用的原则,流程化业务数据管理的原则,灵活数据分析的原则,系统可维护扩充性原则等
2.2 系统架构
系统采用JAVA语言、基于J2EE架构、采用标准的基于WEB的三层体系架构;包括数据库层、应用层以及最前端的最终用户操作界面层,最大限度的减少中间环节,保证了系统处理的高性能、高稳定性和可移植性。
1)客户层
客户层包含各种端设备。端设备的用途是提供灵活多样的用户接口,用户接口,通过相关的服务渠道,使用户可以方便有效地访问系统。
2)应用层
应用层提供应用系统所需的服务渠道、业务接入子层、应用平台子层,并实现所有应用系统的全部功能服务。服务渠道子层:服务渠道子层建立、整合并管理Web等多种服务渠道,用户通过上述任何一种渠道,或多种渠道的灵活组合,方便有效地访问到应用系统的服务。应用平台子层:应用软件平台是整个应用软件系统的核心和基础,该平台主要包括以下几种功能:系统运行平台,系统开发平台,系统部署平台,系统维护平台,系统互联平台。平台级的互联能够提供更好的一致性、效率和灵活性。采用一定的标准,将遗留系统和外部系统连接起来,保证数据能够更加流畅地在各个系统中传递。
3)业务功能子层
业务功能子层实现用户具体的各项功能性需求。该子层提供的各项功能性服务,包括:数据访问子层,数据访问子层提供数据访问服务。通过数据访问服务,向应用系统提供相关的业务数据。数据访问服务是本信息系统的一部分,由应用软件开发商,在相关的中间件基础上设计开发。这部分功能由应用软件平台和相应的数据存储管理机制协同实现。数据管理子层,实现业务系统的存储管理,数据之间的交互,跨业务、跨系统之间的交易(事务)都通过应用软件平台予以支持,对用户而言屏蔽了数据存储机制之间的差异。
2.3 系统运行环境
采用典型的三层架构(Web服务器、应用服务器、数据库服务器),便于在以后对每层都可以进行横向扩展,提供负载处理能力。
3 系统功能分析
3.1 自动预警
为减少人工操作工作量和降低经营风险,通过与医院信息系统(his)、检验信息系统(lis),医学影像传输系统(pacs)等系统接口对接,实现病人数据共享,及时自动采集、识别、分析病例中与感染相关实时数据,并且依据医院对不同预警结果设置的参数做出正确预警,功能灵活制定,满足医院业务需求;同时医院可以根据自身需要灵活设置自动预警项目,随时满足对不同监测目标的自动预警监测。
3.2 目标病例监测分析
为了详细记录院感及传染病人在医院内全部的发病、诊断、治疗,出院等信息,系统使用专用显示模块将系统自动发现或者上报的病人全部按照时间顺序排列显示出来,为临床及防控科室提供及时、全面、有效的信息。综合院感及传染病病人的各类医疗信息进行多角度、多维度单项及多项分析功能,提供医院需要的不同分析报表、图形。
3.3 填报卡网上报告
实现医院感染、传染、慢性病、死亡、卫生学监测中各类填报卡网上报告,退卡、反复提交及对话功能机制灵活,统计、查询便捷,功能灵活制定,满足医院具体业务需求。
3.4 防控措施干预
针对感染及传染病人发病特点、因素等,系统自动显示显示相关的预防控制措施,感控专职人员床旁检查指导后对控制方案随时进行修改补充。该设置真正体现了监测是手段,控制才是目的的理念,实现了监测与控制有机结合。
3.5 感染监测
根据医院感染报告卡中信息,对医院感染监测各类信息进行多角度统计、分析,提供多种统计分析表,满足医院业务需求。
3.6 现患率监测
支持医院现患率调查各种业务模式,可以自动启动调查程序,定时关闭,对现患率调查信息进行多角度统计、分析,提供多角度统计、分析功能,功能灵活制定,满足医院业务需求。
3.7 抗菌药物管理
自动采集HIS中用药信息,提供多角度统计、分析功能,功能灵活制定,满足医院业务需求。
3.8 院内感染趋势分析
系统统计、分析后得到当前医院某个时间段内各类感染趋势指标,自动与医院标准指标或过去某个时间段指标对比分析后,提供医院各类感染趋势信息。
3.9 漏诊漏报查询
系统根据漏诊漏报参数值设定,定期对院感、传染病进行漏诊及漏报查询,同时支持直接浏览其他系统病人相关信息。
3.10 微生物监测
自动采集LIS中用检验结果信息,提供多角度统计、分析功能。
3.11 卫生学监测
对卫生学监测中涉及的空气、物表、手卫生、内窥镜、器械、无菌物品、压力容器、透析液、污水等监测结果提供多角度统计、分析功能。
3.12 传染病管理
对传染病报告卡中报告信息提供多角度统计、分析功能,满足医院业务需求。
3.13 慢性病管理
对慢性病报告卡中报告信息提供多角度统计、分析功能,满足医院业务需求。
3.14 死亡病例管理
对死亡病报告卡中报告信息提供多角度统计、分析功能,满足医院业务需求。
3.15 刺伤事件管理
对刺伤报告卡中报告信息提供多角度统计、分析功能,功能灵活制定,满足医院业务需求。
3.16 在线教育
对医院各类培训、会议、通知及相关学习资料等内容进行发布(显示在系统首页),同时记录医护人员下载查看信息。
3.17 信息反馈
对医院各类检查中发现的问题提供发布平台,直接显示在系统首页,提醒医护人员查看,问题整改后会详细记录、汇总。
3.18 系统管理
对系统登录权限、功能使用权、选项字典、角色及各类功能使用参数灵活进行制定、维护。
参考文献
自动检测与预警 篇9
关键词：传染病,自动预警,时间模型,信息系统
“传染病自动预警 (时间模型) 信息系统” (以下简称预警系统) 是“中国疾病预防控制信息系统”平台中新建的一套专用于传染病自动预警的信息系统。该系统以县 (区) 为单位, 利用传染病疫情监测报告数据建立数据库, 采用时间预警模型每日自动运算, 将探测到的病例异常增加或聚集的信号, 以手机短信的方式自动发送给各级疾控机构疫情值班人员, 提醒其及时关注和处理。目前系统共设置了29种预警传染病, 并对鼠疫、霍乱、SARS、脊髓灰质炎、人感染高致病性禽流感、肺炭疽及不明原因肺炎等重点传染病, 采用单病例实时预警[1]。该系统于2008年4月21日在全国正式启动试运行工作, 至2012年12月31日, 该系统惯性运行。为进一步优化该系统的预警效果提供依据, 笔者现对周口市传染病自动预警信息系统应用5年效果进行分析, 对系统的运行功效与改进完善进行探讨。
1 资料与方法
1.1 资料
《中国疾病预防控制信息系统》的子系统《传染病自动预警 (时间模型) 信息系统》、《疾病监测信息报告管理系统》和《突发公共卫生事件管理信息系统》中2008年4月21日—2012年12月31日周口市的传染病预警信号、预警信息处理以及预警相关的传染病和突发公共卫生事件资料与数据库。
1.2统计方法
采用描述流行病学方法对相关资料进行分析。采用SPSS 13.0和Excel 2007软件对数据进行分析处理, 率的比较采用χ2检验, 相关分析采用Pearson。
2 结果
2.1 预警系统运行情况
2008年4月21日—2012年12月31日, 全市共收到预警信号7 464条, 初步判断结果排除7 462条, 疑似事件数2起, 预警信号中疑似事件比例为0.03%;经现场调查核实为暴发/流行2起, 预警信号阳性率为0.03%。见表1。
2.2 预警病种分布
预警病种共24种, 各病种的预警信号数与该病的网络直报发病数呈正相关 (r=0.75, P<0.01) ;初步判断结果:疑似事件数2起 (麻疹1起、流行性腮腺炎1起) , 预警信号中疑似事件比例0.03% (麻疹0.15%、流行性腮腺炎0.09%) ;现场调查366次, 结果:暴发/流行2起 (麻疹1起、流行性腮腺炎1起) , 预警信号阳性率0.03% (麻疹0.15%、流行性腮腺炎0.09%) 。其他病种均为0.00%。见表2。
2.3 预警信号地区分布
各县 (市、区) 预警信号从多到少依次为西华县1 174条, 沈丘县1 061条, 淮阳县947条, 鹿邑县858条, 商水县698条, 太康县697条, 郸城县671条, 项城市615条, 扶沟县477条, 川汇区266条。各县 (市、区) 间百万人口自动预警信号发生率差异有统计学意义 (χ2=297.78, P<0.01) 。对各县市区单病例模型和时间模型的预警信号数与同时期法定传染病发病总数进行Pearson相关分析, 存在相关性 (r=0.89, P<0.01) 。
2.4 预警信号响应及时性、核实方式与疑似事件处理及时性
所有的预警信号中, 2 h内得到响应者占71.44% (5 332/7 464) , 2~24 h内得到响应者占26.15% (1 952/7 464) , 24 h后才得到响应者占2.41% (180/7 464) ;所有响应的信号中, 主要采用了监测数据、电话、综合分析、现场调查等4种核实方式。其中以监测数据分析和电话核实居于核实方式的前2位, 分别占总信号数的88.75%和12.48%;所有疑似事件调查过程中响应—调查的中位时间为4 h, 调查—判断的中位时间为10.5 h。
3 讨论
从周口市近5年的传染病自动预警 (时间模型) 信息系统运行情况来看, 以传染病实时报告信息为依据和以历史疫情资料为基础建立的传染病自动预警系统, 对传染病相关的突发公共卫生事件均能及时预警, 提示其敏感性很高, 提高了传染病疫情监测的预警能力, 但存在几个问题, 一是与系统的部分病种预警阈值设置偏低有关, 预警信号较多但阳性结果极少。二是对于基层的小概率误报事件响应过于迅速, 导致个别敏感病种出现假阳性预警信号。三是地市级与省级预警仅接受部分单病例信号, 对于较大规模的时间序列信号无法响应。四是仅有时间上预警, 而缺乏与以乡或村为单位的空间上及人群的预警相结合。预警系统对数据的空间及人群属性特征设计不够, 无法同时实现时间、空间和人群三个维度的预警, 成功预警的准确性不高。这些问题的发现与其他文献报道的一致[2,3,4,5,6,7,8,9,10]。传染病历史的报告水平在一定程度上影响了预警的效果, 报告质量也是预警效果的重要影响因素。在12种单病例的预警中, 有脊髓灰质炎、人禽流感、丝虫病、不明原因肺炎、白喉、霍乱、钩体病等7种是因为网络直报单位的误报而引起, 提示应加强传染病报告质量的规范管理。现阶段, 预警系统无效预警过多, 增加了基层工作人员不必要的工作量。应根据不同地区和不同传染病的需要, 不断完善和优化参数设置及预警实现的模式, 以提高系统的特异度, 提升系统的运行效能。应研发由单维的“时间模型”向二维的“时空模型”及三维的“时空人群模型”的转变, 引入分级预警机制, 改善系统的性能, 以切实提高各级疾病预防控制机构早期发现和识别传染病暴发、流行的能力。
参考文献
[1]中国疾病预防控制中心.全国传染病自动预警 (时间模型) 试运行和传染病自动预警 (时空模型) 试点工作方案 (内部资料) [R].北京:中国疾病预防控制中心, 2008.
[2]陈敏.湘西自治州传染病自动预警系统运行情况分析[J].实用预防医学, 2011, 18 (11) :2096-2098.
[3]叶敏, 易波.2008—2010年浙江省宁波市传染病自动预警信息分析[J].疾病监测, 2011, 26 (7) :531-534.
[4]徐旭卿, 鲁琴宝, 王臻, 等.浙江省传染病自动预警系统暴发预警效果评价[J].中华流行病学杂志, 2011, 32 (5) :442-445.
[5]杨诚晨, 刘景壹, 汪澜, 等.上海市徐汇区传染病自动预警信息系统运行评价[J].中国初级卫生保健, 2012, 26 (8) :29-31.
[6]陈碧云, 高立冬, 李忠杰, 等.湖南省传染病自动预警系统预警效果分析[J].实用预防医学, 2012, 19 (12) :1767-1771.
[7]吴隽, 安庆玉.2008—2011年辽宁省大连市传染病自动预警信息分析[J].疾病监测, 2012, 27 (8) :660-663.
[8]宋静, 叶建华, 赵瑞芳.衢江区传染病自动预警系统运行状况[J].浙江预防医学, 2012, 24 (6) :90-91.
[9]金丹.2009—2011年徐州市传染病自动预警信息响应工作评价[J].中国校医, 2012, 26 (7) :538-539.
自动检测与预警 篇10
水库作为一种具有防汛防洪抗旱、农业灌溉、供水、渔业等功能的重要水利建筑,大部分坐落在偏远山区,分布范围广、交通不便。目前,水库主要存在以下问题:①工程存在着不同程度的险患;②水库的位移、渗漏、水位、水质等没有实现自动信息的采集,全部靠人工观测,容易造成读数或观测不够准确,无法及时监控;③没有计算机信息化、网络化管理,没有建立水文、水库数据库,无法利用现代化技术对各个水库进行科学的管理;④各个水库分部广,距离远,工程技术人员有限,只能轮流查看各个水库,无法及时发现有病险的水库;⑤各个水库没有联网,无法将数据及时传送到水利信息中心,无法集中管理水库,信息未共享,无法为汛期的防洪调度工作提供科学有效的决策依据。近年来,极端灾害性天气事件呈频发多发态势,具体表现为暴雨多,降雨量特别大,历时较短,周期频繁,来势猛,使得水库安全受到了严重威胁。利用3G通信、GIS、自动化控制等技术,可以对水库水位、雨量、视频等关键数据自动实时采集,并对数据进行统计分析,为防洪调度、防灾应急指挥提供数据依据。因此,实现水库安全动态监控、科学高效管理,成为摆在我们面前的重要课题。
1 系统分析
1.1 开发工具选择
前台开发工具使用Powerbuilder1 0.5。数据库管理系统(DBMS)采用Microsoft的SQLServer2005中文企业版。
1.2 系统结构
该系统分为数据采集系统、视频监控系统、电子地图系统、信息化管理系统4个子系统。
系统结构图如图1所示。网络通信结构图如图2所示。
2 系统实现
2.1 数据采集系统
每个水库的放水塔分别安装雨量监测点和水位监测点。
(1)测量雨量采用翻斗式雨量计,计量翻斗翻动一次为0.5 mm降水量,计数翻斗翻转一次,则开关闭合一次,送出一个信号,根据一定间隔时间送出的信号计算得出降雨量。
(2)测量水位采用浮子式和压力式水位计,需要根据水库实际情况来选择水位计的类型。
浮子式水位计:它的原理是由浮子感应水位的升降,把浮子提供的转角量转换成增量电脉冲或二进制编码脉冲(格雷码),然后换算成实际的水位值。
投入式压力式水位计:投入式液位传感器的传感头投入被测液体内,基于所测液体静压与该液体的高度成比例的原理,将静压转换为电信号,再经过温度补偿和线性修正,转化成标准电信号,换算成水位值。
数据采集和远程传输由PLC、485转以太网串口转换器和3G路由器3个部分组成,PLC把采集到的雨量和水位值进行保存与处理,然后通过485接口与485转以太网串口转换器通信,最后由3G无线路由将数据由internet发送到服务器(如图3所示)。
2.2 视频监控系统
监控系统主要由摄像部分、远程传输部分组成。摄像部分包含彩色摄像一体机(含有三可变焦镜头)口室外全方位云台、防尘罩等;远程传输部分包含3G无线路由及3G无线上网卡等。摄像部分(前端设备)将获取的视频信息(光信号)转换为电信号,此信号经视频线缆将各组信号输出到指定的视频服务器上,再由视频服务器通过3G无线网络把视频图像传输到上位机。
系统接收上位机传送过来的水库视频数据,按2×2、3×3、4×4等画面分割模式来显示,每个视频画面可放大、缩小、变倍和聚焦、摄像头360°转动,视频画面可显示水库当前水位、雨量、库容等信息。还有水位预警警示灯,如有水库险情,警示灯会重复闪烁提示(如图4所示)。
2.3 电子地图系统
电子地图采用Mapinfo的MapX5。系统首先从数据库里的水库特性表获取基础信息(例如水库高程、经度和纬度),然后在电子地图上创建临时动画图层,在此图层上动态创建水库图元[1]。以下是部分实现代码。
(1)加载电子地图文件。
ole＿map.objectGeoSet="maps/lz＿map.gst"
(2)创建地图临时图层,动态创建的水库图元在此临时图层上。
//lyr,Layerlnfo为图层变量
lyr=ole＿map.objectLayersAdd (Layerlnfo,1)
ole＿map.object.Layers.AnimationLayer=lyr
(3)从数据库读取水库坐标(经纬度)来动态创建水库图元。
(4)当水库水位超过水位报警定义的上、下限数值,触发timer事件,动态改变水库图元的大小和颜色,达到闪烁预警效果。
//lole＿newftr为水库图元
//动态改变图元大小
lole＿newftr.Style.SymboIFontSize=10
//改变图元颜色
lole＿newftr.Style.SymbolFontColor=rgb (255,0,0)
//更新图元
lole＿newftr.update
当鼠标移动到或者单击水库图元时,打开水库信息属性窗口(以梯形截面图显示水位、库容、工程特性等信息)。
通过水库名称查询时,可直接定位水库在地图所在位置,然后打开水库属性窗口。
支持鹰眼功能,即提供地图缩略图,便于快速到达要查看的区域,让使用者更加清楚目前所浏览的区域在整个地图中所处的位置;地图具有可平滑放大、缩小、移动的功能[1]。
当水库发生险情时(例如超过警戒水位条件时),地图上对应的水库图元以重复闪烁的形式来预警(设置Timer,定时改变图元的样式和大小来达到闪烁提示效果;如图5所示)。
2.4 信息化管理系统
(1)水雨情数据接收。接收水库水位计和雨量计(精度为0.5 mm)发送的数据。原始数据先由PLC采取主动方式发送到服务器,然后再转发到客户端。
(2)水库信息浏览。用梯形图显示水库当前水位和当前库容;用标尺形式标识死水位、正常水位、超汛限水位、警戒水位。每一段水位标尺的颜色表示不同的警戒水位段,并可由用户根据实际情况自定义,水位到达水位标尺相应的区段时,显示对应的颜色。
(3)水位、雨量查询统计。提供多种统计查询方式查询水库历史水位和雨量变化曲线图,可以按分钟、小时、天、月、季度显示雨量历史曲线图,查看雨量变化趋势。
(4)水库报警提示。提供雨量和水位的实时报警功能,雨量和水位超过警戒区间时,可通过水位梯形图、电子地图或者视频监控界面以重复闪烁的图元来提示。
(5)水库特性表。登记水库的水库类型、工程概况、主要存在问题、枢纽水文特征、工程效益指标等信息,以备查询。
(6)预警设置。可以设置水库的水位区间报警上、下限数值,同时可以修改各个区间的报警颜色,设置是否在监控界面闪烁。
(7)安全管理。对系统用户进行添加、删除、编辑、权限分配管理。
(8)数据备份与恢复。对数据库进行备份和恢复,当系统运行崩溃或者异常时,可用备份恢复到数据库异常前的状态。
3 结语
目前,该系统已成功在广西柳州市的拉达、马步、三合、龙母、泗潍河、石头湾、铜鼓岭、大龙、峨侣、独山、安乐、吉兆、尧山13个大中型水库示范应用,实现了水库之间的信息联网和共享,水雨情数据的自动采集存储、预警和统计分析,为水利部门提供实时和直观的水情、工情图像信息,达到水库科学、高效管理的目的,确保了水库工程安全。该系统简洁易用,实施成本低,有良好的社会、经济效益和推广前景。
参考文献
[1]柏宝华.基于MapX技术的地理信息系统的开发实例[M].北京:清华大学出版社,2009.
[2]王梅君.PowerBuilder基础类库技术详解[M].北京:电子工业出版社,2003.
自动检测与预警 篇11
关键词：铁路货车；轮对参数；铁路运输；安全系数；自动检测系统
中图分类号：U270 文献标识码：A 文章编号：1009-2374（2014）33-0025-02
轮对是铁路货车行走过程中重要的构件，安全高效的轮对是保证铁路能够快速、安全运输的关键因素，轮对故障导致的安全事故屡见不鲜，给铁路运输造成了严重的损失。另外，轮对故障也会给车辆本身以及铁路固定设施带来一定程度的损害。目前，我国仍然依靠传统的人工手动测量来对其进行故障的检测诊断，不但效率低下，检测精度以及可检测项目也不尽如人意，为铁路正常运行带来了隐患。因此，发展一种新型的自动货车轮对检测技术对于提高我国检测水平、提高铁路运输安全系数有着重要的意义。
1 轮对自动检测技术的原理及现状
目前来说，国内外主要应用的轮对自动检测技术按照原理分类，可分为以下三类：光截图像原理技术、视觉自动测量技术以及激光位移测距技术，主要应用于货车的入库检查以及地铁在线监查上。下面分别简述一下这三类原理：
1.1 光截图像原理技术
这种技术主要原理为利用三角激光测量技术来实现测量物体二维尺寸的目的。采用的投射光源为点状高强度激光，高速的CCD相机作为图像采集设备。当测试完毕后会得到一系列的曲线，将其和标准的校正曲线进行比对矫点，从而实现目标参数的自动检测。这种技术在低速以及静态测量中的精度比较高，但是对于高速测量的精度尚不能令人满意，这是由于CCD相机的采集速度有限而造成的。但是这种原理制备的设备价格低廉、操作简单，得到了广泛的应用，如丹麦的EDOC公司、美国的BEENA公司以及国内的哈尔滨威克公司等都有相应的产品。
1.2 视觉自动测量技术
视觉自动测量技术是一种基于视觉测量系统，建立在计算机视觉研究基础上的新兴技术，其优点为抗干扰能力强、高效易行，非常适合一些在现场生产中的在线非接触性监控及监测。在实际生产过程中，该技术基于视频成像原理及先进的图像识别功能工作，通过高速摄像机现场拍摄车辆轮对运行状况，采用逐帧截屏得到清晰图片，再对图片进行识别辨认的方法来实现对车辆轮对的监控监测。
1.3 激光位移测距技术
激光位移技术是一种高精度、高精密的非接触行测量技术，主要用于测量对象物体的位置以及位移的变化，可以准确监测出物体的位移、体积尺寸、振动频率等物理几何量的测量。按照原理，激光位移技术可分为激光回波法和激光三角测量法两种，而在铁轮货车轮对检测中主要用的是激光三角测量法，这种检测方法精度高，但监测的距离较短。在实际应用中，左右两路光电流从激光位移传感器发出，通过干涉成像，就可以反推算出物体激光点和成像透镜前面的距离，从而达到监测的目的。目前这种技术已经被应用于我国部分铁路
路段。
2 轮对自动检测系统的研制及简单介绍
2.1 系统结构整体设计
根据轮对检测工艺要求以及车间的实际工作状况，我们设计了一种以龙门通过式机械结构为基础的轮对自动检测系统，其简单组成主要包括进给总成、升降总成、带转总成、测量装置以及传感器等。待货车轮对沿着特定轨道进入测量装置后，通过各个部件的协同作用以及协调工作，自动完成对轮对各参数的测量。本装置可以检测的轮对参数主要包括轮缘厚度、轮座直径、车轮直径、车轴中央直径等。
待测的轮对在自动计算机控制系统的作用下，通过导向装置机构使得轮对到达指定的测量位置，具体如下：当轮对滚动到待测位置时，挡轮装置将其挡住，位于装置下方的轮对提升结构将轮对升起后由转动装置驱使轮对转动。
与此同时，测量装置在直线电机的驱动下，通过丝杠的带动使其沿直线运动单元迅速下降到测量位置停止。当测量传感器做横向运动时，可以测量轮对的中央直径，左右轮缘宽度等参数；和其相连的旋转电机可以控制测量传感器做顺时针以及逆时针的旋转，可以测量左右轮座直径以及轮辋厚等参数。在自动控制系统的作用下，激光传感器按照一定的路径做直线往复运动，可以自动采集被测轮对中各测量点的数据，通过安装的摄像装置可以将装置板上的图像反映到计算机的显示屏上，经过计算机运算处理后得到测量结果保存到相应数据库中并自动打印。当采集数据完成后，左右的测量装置以及激光传感器自动上升到初始位置，测试的轮对停止转动并自动下降，最后由轮推装置推出测量位置，完成整个的工作循环。
2.2 测控系统设计
本自动检测系统的测控系统主要有工业控制高精密计算机、运动控制部分、数据自动采集处理部分以及测控软件等部分组成。
2.2.1 工业控制高精密计算机。该部分作为整体系统的关键组成之一，担负着处理数据，采集打印图像以及对运动的部件进行高精度高准确度控制的作用。设计中我们采用的是方正的主机，CPU为AMD 速龙II X4 740，内存为4GB的DDR内存，配备Dell打印机，利用Windows自带的Microsoft Visual C++ 7.0编程系统进行编程。我们采用的计算机配置较高，编程系统较为先进，为整个检测系统的优良性能奠定了良好的基础。
2.2.2 运动控制部分。运动控制部分主要由步进电机、气动控制装置以及异步电机三部分组成。实际运行条件下，要求本系统的定位精度高，整体系统动作平稳，冲击力小。因为旋转特性不同，结合实际现场运行的需要，选择合适的电机是非常重要的。在轮对旋转中，由于对电机的要求较低，因此采用的是步进电机，最佳细分圈数为6400步/圈。在滑台极限位置两侧安装有光电开发，实现对运动极限位置的控制，保护与之相连的传感器。设计中旋转运动机构和横向运动机构对电机要求较高，因此我们使用了带有64位高性能RISC中央处理器的交流伺服电机，提高了机器的响应性。
2.2.3 数据自动采集处理部分。数据采集部分主要由激光传感器，电涡流传感器以及A/D采集卡三部分组成，这部分也是系统设计最重要的部分，其采集数据的准确度决定着系统的检测精度，是设计中的重点。其基本工作原理是激光传感器输出的电信号经由电涡流传感器的放大、滤波、抑躁处理后送入A/D采集卡进行模数转换。
设计中利用电涡流传感器对轮对的踏面进行高速的数据采集，计算机处理后可得踏面特征；对于车轮直径以及车轴中央直径等则采用激光传感器。为排除实际操作条件下的干扰，我们自行设计了一种A/D采集卡，带有32bit分辨率的A/D转换器以及模拟输入通道，保证最佳转换精度，最大限度地保证了数据的可靠性。
2.2.4 测控软件。本系统采用先进的VC++7.0进行软件的设计，采用先进的多线程编程技术，利用模块化设计方法，软件程序结构清晰，使用界面具有自动填入、人工修改编辑的功能，上手快，使用方便。数据库方面，我们采用的是ODBC法来访问Access数据库。
3 货车轮对自动检测技术展望
国内外的研究结果表明，现有的轮对自动检测技术基本上已经具备实际应用的条件，但是目前我国的检测系统大部分安装于列车通过速度较低的路段，并且受气候条件影响较小；而铁路重载货车具有速度高、环境恶劣等特点，还需对现有自动检测系统技术作进一步的深入研究，从而实现其广泛应用，消除安全隐患，杜绝由轮对故障导致的严重安全事故。
参考文献
[1] 黄曙光，黄海，吴乃优，敖银辉，高向东.铁路货车轮对自动检测系统的研制[J].机电工程技术，2002，（2）.
[2] 白福生.轮对自动检测机的研制及应用[J].机车车辆工艺，1997，（2）.