监测数据法

监测数据法（精选7篇）

监测数据法 篇1

碘盐监测是我国碘缺乏病防治工作的重要环节, 是确保我国如期实现消除碘缺乏病目标的基础性工作。近年来, 碘盐监测工作得到了我国各级政府部门和专业机构的高度重视, 监测方案、方法和检测技术等得到不断完善, 监测数据的数量和质量均有显著提升。通过对监测数据进行深入、细致的统计分析, 可客观显现当前普及食盐加碘工作中存在的问题和薄弱环节, 为针对性地做好碘缺乏病防治工作提供有力的指导信息。本文旨在运用综合评价方法中常用的密切值法[1], 对卫生部等五部门2008年全国碘盐监测报告提供的统计数据进行综合分析, 探讨综合评价碘缺乏病防治工作的方法, 为更好地开展食盐加碘消除碘缺乏病工作提供参考, 为相关资料的分析和利用拓展途径。

1、资料与方法

1.1 资料来源:

2008年全国碘盐监测报告提供的居民户碘盐监测结果汇总资料[2], 详见表1。

1.2 研究对象:

除西藏自治区外, 表1中所列31个省级单位碘盐监测结果的整体状况 (西藏自治区无碘盐合格率、盐碘含量中位数和变异系数等数据, 未进入本次研究) 。

1.3 研究方法与步骤:

采用密切值法进行综合评价, 步骤如下:

1.3.1 确定评价指标:

碘盐合格率 (X1) 、合格碘盐食用率 (X2) 、非碘盐率 (X3) 、盐碘含量中位数 (X4) 、变异系数 (X5) 。碘盐覆盖率因与非碘盐率数据互补 (相加值为1) 而未选入。

1.3.2 对原始数据进行同向标准化 (无量纲化) 处理。

式中:i=1, 2, 3, …, n为省级评价单位数 (共31个) ;j=1, 2, 3, ……, m为指标数 (共5个) 。

Xij为第i个省级单位、第j个评价指标的原始数据;rij为Xij的标准化值 (其中, 指标X1和X2为正向指标, 即数值越大越优, 标准化值取正值;指标X3、X4和X5为负向指标, 即数值越小越优, 标准化值取负值) 。

1.3.3 查找各评价指标的“最优点”和“最劣点”, 确定最优点和最劣点数据集。

1.3.4 计算各省级评价单位与最优点、最劣点的绝对距离 (密切程度) 。

与最优点的绝对距离

与最劣点的绝对距离

注:青海省碘盐合格率、合格碘盐食用率分别按96.77%和91.33%进行标准化处理。

1.3.5 计算各省级评价单位的密切值并排序。

式中:d+为所有di+中的最小值;d-为所有di-中的最大值;Ci为各省级评价单位的密切值, 它是无量纲的指数值, 其数值越小, 表示该省级单位与最优点越密切、与最劣点越疏远, 普及碘盐的整体状况越好。

1.4 统计分析

采用Excel2003录入数据并进行统计分析。

2、结果

2.1 按式 (1) 对各项指标的原始数据进行同向标准化处理, 结果见表2。

2.2 从表2可得各评价指标的最优点和最劣点数据集:

2.3 按式 (2) 、式 (3) 分别计算各省级评价单位与最优点、最劣点的绝对距离di+和di-, 按式 (4) 计算密切值并进行排序, 结果见表3。

综合评价排序前四位的省份分别为:安徽、吉林、内蒙古和陕西。2008年碘盐监测结果显示, 四省份的碘盐合格率与合格碘盐食用率均超过98.0%、非碘盐率均低于1.0%、盐碘含量的变异系数均低于19.0%, 普及碘盐工作的整体状况较好。

综合评价排序后七位的省份分别为:海南、新疆、天津、广东、青海、上海和河北。除上海外, 其余六省均为2008年重点监测省份。2008年碘盐监测结果显示, 七省份的合格碘盐食用率均低于9 3.0% (其中海南、新疆和天津低于90.0%) ;除河北非碘盐率为4.7%外, 其余六省份均高于5.0% (海南达16.2%) ;除上海盐碘含量的变异系数为18.6%外, 其余六省份均高于20.0%, 普及碘盐工作的整体状况有待进一步提高。

3、讨论

综合评价是对一个复杂系统的多个指标进行总评价的特殊方法。它是在掌握有关历史资料的基础上, 集中各种信息, 依据其内在联系进行加工提炼, 并密切结合卫生工作实践, 应用一定的数学原理与方法制订出恰当的评价模型, 以谋求对评价对象的优劣等级进行较客观的判断, 为卫生工作决策提供依据[3]。密切值法是一种较为简单、实用的综合评价方法, 它将多指标系统中的正向和负向指标的同趋势标准化, 以内部指标作为参比, 充分利用了原信息, 提高了分析效能, 使评价结果更趋合理准确[1]。

本研究应用密切值法, 在2008年全国碘盐监测统计资料的基础上, 对各地区的资料进行综合分析。2008年全国碘盐监测结果显示, 非碘盐率高于80%的县主要分布在新疆、广东、海南、福建4省;合格碘盐食用率低于90%的县主要分布在西藏、新疆、河北、山东、广东、河南、云南7省[2]。除西藏外, 本研究结果显示, 以上各省份的综合评价密切值均大于10, 优劣等次排列靠后, 与2008年全国碘盐监测报告所反映的情况一致[2]。

本研究显示, 第1顺位的安徽省综合评价密切值为0.0079, 远优于第31顺位的海南省 (密切值达68.8629) , 2008年各地区的普及碘盐质量状况存在显著差异, 顺位靠后的省级单位整体状况不理想, 碘盐质量或非碘盐问题相对比较突出, 该分析结果对改进碘盐监测和碘缺乏病防治工作有一定的参考价值。本研究表明密切值法原理简单、计算简便, 使用Excel软件、甚至计算器即可完成, 提示可运用密切值法对有关资料进行综合分析, 对基础资料进行再加工和利用, 可应用于碘缺乏病防治工作的综合评价。在卫生工作领域已有应用报道, 如碘缺乏病防治工作质量评价[4]、计划免疫工作质量评价[5]、传染病疫情管理评价[6]。

注:d+=0.0096, d-=0.6630。

本研究尚属初探, 难免存在不妥之处, 请同仁指正。

摘要：目的试用密切值法综合评价2008年度各地区碘盐监测资料, 探讨综合评价碘缺乏病防治工作的方法。方法应用密切值法, 选取碘盐合格率、合格碘盐食用率、非碘盐率、盐碘含量中位数、变异系数等指标, 对2008年全国碘盐监测统计资料进行综合分析。结果综合评价等次排列前四的省份为安徽、吉林、内蒙古和陕西;第1顺位的安徽省综合评价密切值为0.0079, 远优于第31顺位的海南省 (密切值68.8629) 。分析结果与2008年全国碘盐监测报告所反映的情况一致。结论密切值法原理简单、计算简便, 可为综合评价碘缺乏病防治工作提供参考, 也为进一步挖掘和利用相关资料的分析思路提供借鉴。

关键词：密切值法,碘盐监测,综合分析

参考文献

[1]孙振球, 主编.医学综合评价方法及其应用.北京:化学工业出版社.2006.2:197-200.

[2]卫生部办公厅, 国家发展改革委办公厅, 国家质检总局办公厅, 等.关于2008年度全国碘缺乏病监测情况的通报.2009.5.

[3]孙振球, 主编.医学统计学 (第二版) .北京:人民卫生出版社.2008.493.

[4]游本荣.运用密切值法综合评价碘缺乏病防治工作质量.数理医药学杂志.2002, 15 (2) :171-172.

[5]周其宏, 赵月萍, 汪攀文, 等.应用密切值法评价安徽省AFP病例监测系统运行状况.中国热带医学.2007, 7 (1) :42-44.

[6]康顺爱, 田实, 刘长杰, 等.运用密切值法评价传染病疫情管理.中华医院感染学杂志.2008, 18 (1) :82-83.

监测数据法 篇2

人类生存与发展离不开水,水资源在我们的生活中起着必不可少的作用。中国虽然地大物博,资源丰富,但由于中国人口众多,所以个人分配资源极度贫乏,而且由于经济迅速发展,环境破坏日益严重,水资源的污染问题也非常严峻[1]。一旦水资源出现问题,将严重影响中国国民的生存发展。但是就目前来说,中国水质控制相对比较落后,不能及时发现监测出水质的污染程度、污染情况。随着中国近年由农业国向工业国转型,大量建立工厂、工业产业,污染日益严重。而为了保证用水安全,对水质进行监测十分重要,环境水质分析监测技术可以确定水质被污染的程度。这项技术能够监测和评价一个地区的水资源质量状况的好坏,能够为控制相关工业单位水污染物的排放情况提供支持,因此要注重对环境水质分析监测技术与监测数据的处理。

1 环境水质分析监测技术概述

1.1 环境水质分析监测技术

环境水质分析监测技术主要是监测水的质量,分析造成水质量下降的原因和其中导致这种原因的物质。对水质进行监测,主要是监测水中的有害化学物质,包括有毒物质、重金属污染、悬浮物、底泥等。随着中国工业发展,工业废水排放的问题日益严重,而工业废水严重污染水资源,因此加强对企业排放污水的管理监测也很重要,这时可以通过环境水质远程监测技术来进行这项工作,严格监督企业的污水排放的水质。

1.2 环境水质分析监测技术方法

1.2.1 水质监测的常用方法

在进行水质监测过程中,常用的水质监测方法有重量分析法、滴定分析方法、采样分析法、仪器法、质量法、电化学法、原子吸收法、分光光度法、离子色谱法等。

1.2.2 采样分析法

水质监测包括两方面监测,一是对环境水体进行监测,二是对水的污染源进行监测。采样分析法是指收集水源处的水,对企业污水排放过程和工业设备机械排放的各类废水分别进行采样,将不同地方的水源编上号码,然后使用环境水质测试技术对每处的水质进行监测和观察。在测试之后,会得到相应的数据资料,形成水质质量报告。中国水质监测部门可以根据这份报告对水质的污染类型、水质是否达标等进行相关数据处理。英国根据水质监测技术,制定了工业废水的水质污染指标。

1.3 环境水质监测意义

环境水质监测对整个水资源环境保护、水资源污染控制及维护水资源环境的健康发展有重要作用。

1.3.1 饮用水

日常生活中都需要饮水,水是生命之源,但是如果水中有污染,就会产生很多问题,当水中存在有毒细菌时,很多疾病就会随之而来,例如痢疾、伤寒病、霍乱等。当水中存在大量海藻一类的物质时,水就会变质,会产生臭味,水色也会有差异。所以水资源一旦被污染,那么疾病就会被迅速传播,因此对环境水质监测对保证中国国民能否正常饮用健康水有重要意义。

1.3.2 工业用水

近年来,中国工业发展势头迅猛,随着工业厂家大幅度增加,工业用水也越来越多,但是工业用水存在很多安全隐患,企业有时在这方面会忽略。例如在锅炉用水时,如果水里面含有许多Ca和Mg的硫酸盐,就会导致锅炉产生水垢,既耗费了更多燃料,也容易引起爆炸,对生命安全造成威胁。因此,监测工业用水质量对节约企业生产资本和保证员工人身安全有重要意义。

2 环境水质监测数据处理

2.1 收集有效数据

要收集水质每次监测后的数据,进行有效分类整理,每次对于数据的准确性,要进行考量和分析,确保数据是有参考价值的。当需要再次使用时,保证可以找到数据资料[2]。

2.2 反复验证方法

为了保证数据准确性,获得最精准的数据,需要对水质监测的数据反复抽样,例如在一个地区,可以用不同的监测方法在不同时间取样,获取监测数据,反复验证的方法可以更好地监测出水质中的真实数据。

3 中国环境水质监测技术中存在的问题

3.1 采样单一性

在对水资源的样品取样时,存在采取样品数据不够具有代表性的问题,样品有时是在同一时间段、同一点位和同样的方法进行取样。在对水质环境监测时,要在不同时间段、用不同方法进行样品采样。要事先选取与洗涤装置样品的容器,在样品保存和运输过程中要保证样品不被污染。如果这些做得不够得当,就容易影响水质监测结果。

3.2 监测数据处理的问题

数据的处理直接影响着监测结果的准确性。在数据方面,要遵照“数据修约原则”,否则容易造成测量结果失去准确性。

3.3 监测人员水平参差不起

在水质监测的过程中,操作人员对水质监测技术的操作不够熟练,操作人员操作水平比较低、不够规范,导致水质监测数据会出现较大误差。

3.4 监测管理体系不统一

中国环境水质监测是由很多个部门管辖的,形成了各自为政的局面,每个部门只考虑自己辖区的利益,缺少对全流域范围内的水资源的完整性考虑。而且由于分成众多部门,各职能人员的分工职责不明确,给工作造成困扰。

4 解决对策

中国开始重视环境水质监测工作,但开展环境水质监测工作比欧美等国家相对晚一些。自1973年以来,中国环境水质监测进入新的发展时期,中国水质监测水平也在快速发展。但是中国环境水质监测中仍旧存在许多问题,根据这些问题,找出关于环境水质监测问题的解决对策。

4.1 完善环境水质监测管理体系

监测水质质量是水质监测工作的重要核心问题,准确的水质监测数据是水资源管理工作的基础。因此为了加强水质监测的质量管理水平,就要完善环境水质监测的管理体系,明确不同部门的监测人员的主要职能,明确各部门人员职责,让每个人明白自身职责,同时各个部门之间都需要相互协作配合,保证监测数据的准确性。

4.2 提高监测人员素质

中国在水质监测专业的领域缺乏具备高技术的人才,因此中国要加大资金支持,培养高素质高水平的环境水质监测的技术人员。要对专业知识能力进行培训,可以定期邀请在环境水质领域有重要研究的学者和专家来进行讲座,要明确规章管理制度,明确监测人员的岗位职责。

4.3 公开水质监测信息

公众有知情权、参与权和监督权,水质监测信息需要公开化、透明化。因此水质监测站应定期公布监测数据和分析结果,使水质信息公开化,让公众参与到其中来。这样,当公众遭遇水污染问题时,可及时将监测信息反馈到管辖部门,有效督促主管部门的工作。同时,也能够提高中国国民对政府部门的信任,有利于社会监督。

5 结语

在经济全球化的大环境下,水污染问题日益严重,已经对人民的生命安全问题造成了重大威胁,成为人民身体健康和社会可持续发展的严重阻碍。水是生命之源,是人类赖以生存的基础,为了保障人民的生命安全,改善中国水资源质量,中国需要借鉴国内外的先进经验技术,逐步改良中国环境水质监测技术和监测数据质量的处理水平,加大对水质监测的力度,进一步完善环境水质监测标准体系,对环境水质监测过程中存在的问题进行仔细分析,找寻切实可行的解决方法,这样才能不断提高水环境的监测工作水平。

参考文献

[1]李云,项亮.探讨环境水质分析监测技术与监测数据的处理[J].化工管理,2015(36):211.

监测数据法 篇3

关键词：桥梁形变,施工测量方案,变形监测,数据处理

在变形监测网的观测工作中, 无论垂直位移观测还是水平位移观测, 都是力求使基准点及工作基点保持稳定不动。但在实际上, 靠近工作基点的稳定性要受到桥梁建筑物荷载而产生的地表变形的影响。此外由于其它地表外力的作用也可能使基准点及工作基点产生变形。因此在变形观测中要对基准点及工作基点进行稳定性观测, 利用重复观测的结果进行分析, 判断出基准网是否位移, 网中是哪些点位移, 分清基准网不同期观测基准点位移向量是由测量误差造成的还是有点位移造成的, 这样才能为整个变形监测工作提供更准确的数据, 为进一步的变形监测工作分析与总结提供可靠的依据。

1 变形监测基本概念

变形监测, 就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。其任务是确定在各种荷载和外力作用下, 变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。变形监测工作是人们通过变形现象获得科学认识、检验理论和假设的必要手段

2 桥梁监测方案分析

控制测量工作的第一阶段就是控制网的设计阶段。论述控制网的精度是否能满足需要是技术设计报告的主要内容之一。虽然对于评定控制网的优劣、费用的高低也是一项重要的指标, 但是, 通常首先考虑的是精度, 只有在精度指标满足要求的情况下, 才考虑选择费用较低廉的布设方案。

2.1 某桥变形监测方案

本桥坐标建立与观测方法:水平位移监测基准网选择三个控制点, 分别位于石嘴滨江路、学坝片区郁江二桥左右侧河堤上。坐标系统:桥轴坐标系, 即坐标系纵轴 (即X轴) 正向为大桥桥轴线且指向北岸方向, 横轴 (即Y轴) 正向为垂直于桥轴线且指向郁江上游方向。

水平位移监测的测点按两个层次布设, 即由控制点组成控制网、由观测点及所联系的控制点组成扩展网。为保证变形监测的准确可靠, 每一测区的基准点没有少于2个, 每一测区的工作点基点亦没少于2个。基准点、工作点构成一定的网形。如图2。

2.2 本桥网型分析

影响测边网可靠性分布的主要因素是控制网的网形结构, 具体地说有三个主要方面, 即已知数据的数量及其分布状态, 整体网形结构和局部网形结构。

本桥水平位移监测的测点按两个层次布设, 为保证变形监测的准确可靠, 每一测区的基准点没有少于2个, 每一测区的工作点基点亦没少于2个。基准点、工作点构成一定的网形。这样已知数据的个数是充分的, 有充分的多余观测。

对于一个测边网来说, 整形图形结构好则观测值之间的相互约束力就比较均匀, 从而观测值可靠性分布也就比较均匀, 反之就不均匀, 而且可能会产生区域性可靠性降低现象。本桥的平面控制是一个大的三角网, 对于其中k01的区域的可靠性, 有可能出现降低现象, 但是, 由于网本身范围不大, 所以可以不考虑。

2.3 变形监测网的参考系和参考点的稳定性分析

(1) 变形监测控制网需定期进行网点稳定性检验, 以确保平差计算基准的相对稳定和统一。 (2) 变形网需根据多次观测的结果进行变形点位移的计算, 并利用所求得的真正位移及其精度进行变形趋势的估计。 (3) 常规网复测后需进行网点位移判定。

2.4 单点位移显著性检验

(1) 比较法。两期点位或高差平差值相比较, 其差值Δd若符合Δd<2u QΔXiΔXi, 则认为点位稳定。

(2) t检验法

其中:u—单位权中误差

ΔXi—两期点位形变量

—网中相对点位或高差的权倒数

以上两种方法适用于控制网图形简单, 点数较少的情况, 并且方便手工计算。

3 变形监测数据分析

监测资料检核的方法很多, 一般来说, 在野外观测中均具有本身的观测检核方法。进一步检核是在室内所进行的工作, 具体有: (1) 校核各项原始记录; (2) 原始资料的统计分析 (可以采用粗差检验方法) ; (3) 原始实测值的逻辑分析:一致性分析与相关性分析。

3.1 平面控制网数据平差处理

参数平差原理是设某平差问题中, 有n个独立观测L, 其相应的权为 (Pi=1, 2, …, n) ;设需t个观测值, 用X表示选定的未知数, 按题列出n个平差值方程。随着问题的不同, 平差值方程有线性形式, 也有非线性形式。以下公式是假设平差值方程均为线性形式。

设有n个平差值方程组 (a) 为:

式中, , ……, 为未知数前的已知系数, 式中已知的观测数值移到等号右边并令, 则方程组 (b) 为:

现设

则可写出误差方程的矩阵表达式为:

实际计算时, 先由法方程式计算未知数, 再把代人误差方程式计算现测值的改正数, 改正数与相应的观测值求求和即得被平量的平差值, 这些平差值之间已经消除了矛盾, 解决了间接平差中求最或然值的问题。

3.2 参数平差法求平差值的计算步骤

(1) 根据平差问题的性质, 确定必要观测的个数, 并选定个独立观测量作为未知数。 (2) 将每一个观测值的平差值表达成所选定未知数的函数, 即列出平差值方程式, 并写出误差方程式, 显然一个误差方程式中只有一个改正数。 (3) 由误差方程系数和自由项组成法方程式, 法方程的个数等于未知数的个数t。 (4) 从法方程中解出未知数。 (5) 将未知数的值代入误差方程式, 求得观测值的改正数, 以此求得观测值的平差值。

3.3 数据平差处理成果

将观测数据输入南方平差易2002软件, 以水平控制点K2和K3为起算点对水平观测网进行整体计算。

计算方案:平面网等级三等;验算前单位权中误差:1.5s;边长定权方式:测距仪;测距仪固定误差:2mm;测距仪比例误差:2mm。

4 结束语

根据某桥的变形监测方案布置与监测数据, 对该桥的平面观测精度, 高程观测精度, 桥网型可靠度, 变形监测网的参考系和参考点的稳定性, 进行了分析与评价。并对检验观测中是否存在超限误差, 利用统计检验的方法, 对原始数据进行了粗差剔除处理。进一步对变形监测数据的采集与对数据化的分析, 为变形监测工作分析与总结提供可靠的依据。

参考文献

[1]冯兆祥, 钟建驰, 岳建平.现代大型桥梁施工测量技术[M].人民交通出版社, 2010.

[2]朱海涛.桥梁工程实用测量[M].中国铁道出版社, 2000.

[3]《现行公路工程技术标准 (JTGB01-2003) 》[S].

[4]陈巍巍, 王挺, 南昌.八一大桥变形监测基础数据的建立[J].江西煤炭科技, 2009.

监测数据法 篇4

1 环境水质监测技术分析

水质监测主要就是对水中含有的物质、质量影响因素等进行检测, 通过监测后能够确定水质情况。当然水质监测过程中, 通常情况下我们不会对水中的全部物质进行含量和影响检测, 我们主要是针对有毒有害物质进行质量检测, 包括一些有毒物质、重金属等。当前我国已经实现的水质监测技术主要是远程监测技术, 这是水质监测过程中当前比较常用的一类技术, 这类技术主要是由远程监测系统组成, 通过中心站点的相关监测软件进行水质的远程分析和检测, 能够实现对水质中有毒有害物质的监测, 进一步通过中心站点的处理软件, 对其所获取的检测信息进行数据处理, 从而能够得出水质监测结果。随着我国工业化发展脚步的加快, 水资源的污染情况也变得非常严重, 在水质监测过程中, 通过利用远程监测技术, 能够有效的做好环境水质的监测工作, 进一步提高其监测水平。

2 环境水质监测方法探讨

当前在我国环境水质监测过程中, 所采用的主要方法就是重量法、滴定法和仪器法, 这是三种使用比较广泛的监测技术, 这种技术在监测过程中, 其准确率是非常高的, 同时操作比较简便, 在水质检测过程中, 通过简单的操作方式能够实现监测过程, 降低了监测工作的开展成本, 同时也能够通过水质监测结果, 来确定污染影响因素, 进一步做好水资源的防污染管理工作开展, 下面我简单对常见的三种环境水质监测方法进行分析探讨。

2.1 重量法

将要监测的水样进行一定分离处理或者是转化处理后, 然后和其他组进行对比, 利用天平称重, 根据称重结果来对水质情况进行监测, 对其数据进行认真分析处理后, 从而能够达到对水质的一个监测管理。重量法在使用过程中, 需要对待测的水样进行分离处理或者是转化处理, 那么在处理过程中主要就是利用直接分离方法和气化处理方法, 在其侧重过程中, 唯一用到的监测设备就是天平, 因此这种监测方式是比较简便的, 其设备投入成本较小, 一般情况下都可以完成测试, 但是在操作过程中, 由于天平的精度大小不同, 那么在一些微量元素的测定过程中, 其测定结果是不准确的, 因此在完成测试时, 通常情况下重量法比较适用于测定一些水质中物质或者是元素含量较高的测定物质。

2.2 滴定法

将已知的标准溶液的滴入到待测水样中, 然后根据其化学反应原理开展监测工作, 等到两个溶液的化学反应全部完成后, 根据所添加的标准溶液的浓度和体积变化等计算出待测样品中所含有的各类物质含量, 这是利用化学实验方式所完成的一种测定过程, 这种测定结果是比较准确的。这种测定方法也被叫做是容量测定分析方法, 这是实验室测定水质过程所常用的一种测定方法。

2.3 仪器法

仪器法在测定水质的过程中, 主要是利用气象色谱法、液相色谱法等完成的测定, 这种测定方式相比于前面两种来说是复杂的, 但是其检测结果也是更加精细准确的, 因此在完成一些精密的水质测试实验过程中, 仪器法是比较常见的方法, 也是未来的水质测定方法的发展趋势。

3 环境水质监测数据的处理分析

水质监测是非常重要的一项工作, 水质监测过程的开展和实施能够降低我国的水资源污染发生率, 提高人们的安全用水水平, 改善我国的水资源利用情况, 因此做好水质监测工作非常关键, 那么在完成测试实验后, 需要对所获取的检测数据进行处理, 然后得出水质质量情况, 下面就针对环境水质检测数据的处理方法进行分析探讨。

(1) 有效数据规整法。这种处理方式就是对所有获取的检测数据进行分类处理, 对于数据获取的真实性和准确性进行结果分析, 能够保证数据的真实可靠, 然后对数据进行分类管理, 对不同环境条件下的不同水质情况通过数据来进行分类, 能够为数据的分析过程提供必要的依据。 (2) 无效数据处理消除法。这种处理方式实际上是一个优胜劣汰的过程中, 在处理过程中, 需要对获取的大量数据进行一个取舍, 水质是处于不断变化过程中的, 那么对于其获取的数据就必须要保证数据的真实性, 就需要对比较陈旧的数据进行取舍操作, 充分的考虑数据价值, 经过多次试验后, 能够获取准确的监测数据结果, 从而保证监测结果的准确性。 (3) 反复验证法。这是一个保证水质数据准确的有效方法, 在水质监测过程中, 通过采用不同的取水方式、不同的抽样方式来进行水质取水操作, 然后对每一种条件下的水质都进行监测, 对其结果进行反复验证, 从而得出准确的监测数据, 提高其数据的应用价值。

4 结语

环境水质监测是一项难度较大的工作, 随着我国水资源的污染情况越来越严重, 加强环境水质的监测工作开展, 不断的提高水质监测技术, 对于促进我国的水资源保护有着重要作用, 能够帮助我们不断的改善水资源污染问题, 实现我国水资源的可持续发展利用。

摘要：我国的水资源丰富分布不均匀, 对于水资源的利用管理控制也存在很多的漏洞, 在水质的监测管理过程中缺乏必要的监督控制制度, 因此要想保证我国水资源的合理使用, 就必须要加强对环境水质的监测分析, 提高其检测控制和管理水平, 不断的创新监测技术, 做好对监测数据的科学处理, 才能够有效的促进我国水资源的合理利用和保护。

监测数据法 篇5

1 对环境水质监测技术的概述及方法

1.1 水资源监测技术

环境水资源监测技术是通过对水资源进行采样、化验、数据汇总、分析、编写报告, 从而找出有害的物质和杂质。在监测过程中, 主要对有害的物质进行逐个分析, 从而使得能够判断某一地区的污染物来源情况。监测的主要物质有高锰酸盐指数、化学需氧量等无机物, 砷、汞、铅等重金属以及有毒的物质。在我国, 当前采用的检测技术主要是远程检测技术, 此种监测技术主要由远程的监测系统组成, 通过利用监测软件对水质进行监测, 各级监测站将本地区水质监测数据通过上报软件逐级上报, 最终汇总统计, 找出水质污染源。

1.2 对环境水质的监测

在环境水质监测中, 对监测的准确率要求较高。要对水质的监测方法采用便捷以及简单的方式进行。在数据的监测中, 主要有三种方法, 包括滴定法, 重量法和仪器法。

在水质监测中, 滴定法, 又叫容量分析法, 是将已知准确浓度的标准溶液, 滴加到被测溶液中 (或者将被测溶液滴加到标准溶液中) , 直到所加的标准溶液与被测物质按化学计量关系定量反应为止, 然后测量标准溶液消耗的体积, 根据标准溶液的浓度和所消耗的体积, 算出待测物质的含量。它是一种简便、快速和应用广泛的定量分析方法, 在常量分析中有较高的准确度。

在重量法中, 分为两种方法。主要有直接分离法和气化法两种方法。在在重量法中, 是指对试样中的组成物质进行直接分离, 或者在待测组的成分中使用相应的方法进行转换, 将转换后的物质进行分离, 即间接分离。通过利用天平, 进行对组成成分的称重, 通过对组成成分的称重, 从而计算得出组分的重量。进而测出其组分的含量。在重量法中, 不需精密的仪器, 相应的工具即天平。在操作过程中, 由于操作较为繁杂, 操作的使用仪器精确度较低, 因此此种方法对微量元素的测定不适应。

而仪器法, 是比较先进的监测方法, 在仪器法的使用中, 包括原子吸收法以及气相、液相色谱法等, 是在水质监测中是比较常使用的一种方法。通过仪器法分析出的数据精确度较高, 随着科学技术的进步, 此种方法在今后的水质监测分析中应用会越来越广泛, 具有长远的发展价值。

2 环境水质的监测数据处理方法

环境水质的监测数据在水质分析中非常重要。在水环境的描述以及评价中, 依据就是水质的监测结果。因此, 水质的监测数据处理方法在一定程度上是影响环境水质问题的直接因素。为使得水质的监测数据在质量上得到保证, 对有效的数据分析也变得非常重要。在水质的分析中, 对数据的处理方法合理也具有一定的重要性, 在进行的水质监测中, 主要的数据处理方法有:数据的有效规整法, 无效数据的消除法, 数据的反复验证法以及时间序列分析法。

2.1 数据的有效规整法

在数据的有效规整法中, 是指对数据进行分类以及对采用的数据进行有效规整处理, 在一定程度上使得监测数据具有科学性以及可靠性。在数据的参考中具有重要的价值。因此将数据进行有效的分类, 并将不同地区的水质数据进行分类规整, 从而为日后的数据分析提供更加方便的查找。此为数据的有效规整法。

2.2 对无效数据的消除法

在数据的获取和测得中, 都有一定的时间规定。数据的监测时间过长, 在本质上就失去了应有的意义, 从而使得数据的参考价值失效。对无效的数据进行消除在一定程度上保证监测数据的参考性, 使得数据的参考存有价值。因此, 在数据的整理过程中, 要对时间较长的数据或失效的数据进行删除, 避免数据较多存在的查找不便以及其它问题。在数据的管理中删除无效的数据, 即无效数据删除法。

2.3 对数据的反复验证以及时间序列分析法

在进行水质监测时, 由于在监测数据中的采样过程不同, 从而使得监测数据不同。在一定程度上使得水质不能得到很好的反映, 为避免此种问题的发生, 就要采用数据的反复验证法保证监测数据的合理、精确, 具有可比性、公正性、准确性。即在对水质采样分析过程中, 要对一处的监测点进行反复的验证, 从而对地区的水样进行合理的分析。数据的反复验证法保证了水质监测数据在测试中的准确程度。

在水质的监测中, 由于监测的频次过多导致的人力负担和财力负担, 监测的频次过多, 使得财力的消耗相对较大, 同时严重的浪费人力;而监测的次数过少, 使得监测的数据失去代表价值, 同时也使得数据的监测可靠性降低, 因此采用时间序列分析法处理数据能够使得数据的监测频次合理, 避免了以上问题的发生。

3 对环境数据监测的结果表述以及发展前景

3.1 对环境水质的监测结果分析

环境水质的监测结果表述中对数据的准确性以及数据的可靠性进行重点分析, 在环境监测结果的表述中, 要对监测结果的表述语言简洁, 记录要规范并呈原始化, 对报告中的监测信息要书写规范, 防止因书面以及数据问题导致的报告内容缺失, 报告空洞, 报告缺少内涵等。在进行监测结果的标示中, 要使用法定的单位作为标注单位, 在报告中要根据环境水质的监测结果, 并比对此水质断面往期监测数据, 在时间和空间上作出比对分析, 根据分析结果, 对此水质断面污染情况作出合理的分析。

3.2 环境检测技术的发展前景

我国的环境检测技术采用方法主要采用人工抽样调查法, 在我国的环境监测技术中, 通过对指定的地点进行水质抽检监测, 通过对监测的结果分析, 从而对测验的地点周边部分环境作出断定。在我国的人工抽查检测法中, 具有一定的局限性, 在检测中因具有一定的空间性以及时间性, 因此监测水质不能够连续实现。在使用方式中不能对水质的动态数据进行及时的监测。对实验室的水质监测完善, 就要采用相应的措施, 因此在进行水质监测中, 要有效的对污染源进行控制。在相关的检测部门中, 要采用先进的监测技术, 对水质的监测数据以及监测特点进行深入分析, 通过对水质的监测技术进行深入的分析, 从而引进新的监测技术, 在一定程度上使得水质监测的效率得以提高。我国的水质检测技术在监测中要不断提高, 随着水质检测技术的不断提升, 我国能在水质监测中研制出更好的技术, 例如水质连续自动检测技术。我国的水质监测部门要对水质检测技术进行重视, 通过对水质检测技术不断总结, 使得水质检测技术的发展逐渐变得更加完善。在水质的监测技术中, 技术操作人员要使用合理的方法, 对水质监测采取的相关数据进行处理分析, 通过对水质的监测数据分析, 针对不同地域的不同数值, 采用合理的处理方案, 以保证人民的生活饮水以及用水健康。

4 结语

随着社会的不断发展, 水的污染变得越来越严重, 对水的环境保护工作要加大重视力度。对水的环境保护工作任重道远。通过对水质的有效监测, 从而找出污染水质的原因, 针对水质的污染原因对水进行合理的处理, 从而保证人民的健康。环境水质分析监测是一项艰巨的任务, 水的污染越严重, 对检测技术的要求就越高。同时, 要加大环保意识, 从而减少水资源的污染。

参考文献

[1]吴晓红.环境水质分析监测技术与监测数据的处理[J].资源节约与环保, 2015 (4) :81-81.

[2]邵威宇, 刘莎.环境水质分析监测技术分析[J].中国科技博览, 2015 (31) :318-318.

监测数据法 篇6

《办法》明确了篡改监测数据的14种情形, 主要包括:未经批准部门同意, 擅自停运、变更、增减环境监测点位或者故意改变环境监测点位属性的;采取人工遮挡、堵塞和喷淋等方式, 干扰采样口或周围局部环境的;人为操纵、干预或者破坏排污单位生产工况、污染源净化设施, 使生产或污染状况不符合实际情况的等。

同时, 《办法》明确了伪造监测数据的8种情形, 主要包括:纸质原始记录与电子存储记录不一致, 或者谱图与分析结果不对应, 或者用其他样品的分析结果和图谱替代的;监测报告与原始记录信息不一致, 或者没有相应原始数据的;监测报告的副本与正本不一致的等。

根据《办法》, 涉嫌指使篡改、伪造监测数据的行为有5种, 主要包括以下情形:强令、授意有关人员篡改、伪造监测数据的;将考核达标或者评比排名情况列为下属监测机构、监测人员的工作考核要求, 意图干预监测数据的等。

支架压力监测数据分段拟合方法 篇7

支架压力监测是矿压监测和顶板支护的重要监测手段[1]。在矿压监测数据中,移架过程的压力变化对于计算和分析煤矿工作面压力有非常重要的意义[2]。图1(a)为某支架24h实际压力曲线,可见支架压力监测数据中存在有奇异变化的信号,反映了移架时的压力突降、低压保持、再升压和压力调整的过程[2,3]。其中A点移架过程压力变化如图1(b)所示,整个移架过程持续约7~8s,其中降压时间约为1s,升压时间约为1s。24h压力曲线被多个移架过程分成2~3h的若干工作周期。在这2~3h内,压力曲线的变化比较缓慢。

可见支架压力监测数据的特殊性是在较缓慢变化的压力数据中夹有人工移架时压力突变的奇异数据。对于缓慢变化的压力数据,支架压力监测系统的采样频率可低至数秒甚至数十秒1次,而对移架时的奇异数据,采样频率需不低于每秒3—4次。

目前煤矿支架压力监测系统一般采用工业总线传输数据,系统由1个主站和若干个接在总线上的分站构成,由主站轮询向各个分站查询数据。主站通常置于地面,分站分布在各个支架上,整个支架压力监测系统传输线路可达数km。为了保证长距离传输的可靠性,通信速率常设为5 kbit/s或2.4kbit/s。而分站的采样速率较快,如3次/s,一个支架采样6个压力值,传输速率为5kbit/s,在超长工作面多达200个分站时[3],查询扫描1周的时间约为11s。而在此传输过程中,分站内积累存储了约11倍的数据。为了缓解传输压力,有的支架压力监测系统不得不降低分站的采样速率,从而抛弃大量数据。 但分站采样速率即使减小为1 次/s,200个分站的数据传输时间仍需3.36s左右。也就是说,对于具有200个分站的支架压力监测系统,分站采样速率减小为0.25 次/s时才能满足数据的实时传输要求,但该情况下可能会丢失降架、移架、升架信息。针对该问题,本文提出一种支架压力监测数据分段拟合方法。

1 支架压力监测数据分段拟合方法

1.1 数据分段拟合

支架压力监测普遍采用工业总线查询方式,主站发指令查询分站,分站接收到主站的查询指令才向主站发送数据,1个查询周期往往为数秒或数十秒。因此,将支架压力监测数据按查询周期进行分段,即分站在1个查询周期内将数据存储在分站存储器中,主站查询该分站时进行数据拟合。

采用多项式拟合方法进行数据拟合。通过实测发现,采用4次多项式能较好地满足支架压力监测要求,即设监测的压力数据为

式中:ti为第i个采样点时刻,i=1,2,…,n,n为分段内数据长度。

f函数关系未知,因此采用多项式拟合公式(式(2))来拟合f函数。

式中:yi为拟合后的数据;a4,a3,a2,a1,a0为拟合系数。

与一般的数据拟合不同,因总线查询时间难以完全确定,所以分段内数据长度n可能会有变化。拟合目标是取合适的系数组,使拟合后的数据yi与监测数据xi最接近。目前常用最小二乘法来确定拟合系数,即通过不断迭代,使拟合后的数据yi与监测数据xi差值的平方和最小,即求解式(3)中F最小时的系数集。

具体方法:采用式(2)代替式(1)中的f函数并代入到式(3)中的xi,然后分别求5 个拟合系数的偏导数。令偏导方程为0,公式为[4]

式中:j为对某一个系数求偏导时该系数的下标,j=0,1,…,4;m=4;k为5 个系数的下标,k=0,1,…,m。

式(4)为5 个方程的偏导方程组,n为采样点数,因n>m,所以该方程组有唯一解。数据拟合过程即迭代求解式(4)的过程,获取5个拟合系数a4,a3,a2,a1,a0。总线传输时只传输这5个系数。

1.2 数据直传与数据拟合判断

有的支架压力监测系统并不对所有支架进行压力监测,如采用5条线监测方法时,在工作面中选取5个支架安装分站,当工作面向前推进时,形成5条监测线。该情况下,由于分站少,可能不需要进行数据拟合,而是直接传输监测数据。为了实现系统软件的通用性,由分站判断分段内的数据量,若数据量小于拟合系数量,则直接传输数据;若数据量大于或等于拟合系数量,则进行数据的多项式拟合,只传输拟合系数。本文采用4次多项式拟合,即当1个查询分段周期内的数据量小于5时,直接传送数据,并在数据后补0,凑足5位数据,所补0可作为主站判断所传输数据为直接数据还是拟合系数的标志;当数据量大于或等于5时,进行4次多项式拟合,获取5位拟合系数且只传输这5位数据。这样每次均传输5位数据,便于管理数据传输和确定传输时间。

1.3 主站中拟合数据恢复

理论上主站只需将接收到的5位拟合系数代入式(2)即可求出拟合数据yi。但主站首先需要确定分段内数据长度n。有2种方法获取n:(1) 在传输时增加1 位数据n,即传输6 位数据(5 个系数加1个数据长度数)。该方法优点是恢复的数据长度准确,缺点是增加了传输负担。设每个分站有6个测点,存在200个支架时,在1个查询周期内需多传输1 200个数据。当查询周期较短时,这种传输代价与本文目的相悖。(2)由主站根据查询周期计算出数据长度。查询指令由主站发出,因此主站可方便地根据每个分站的查询时间间隔乘以各个分站的采样速率计算出本查询周期内的数据长度。例如主站对某分站的查询周期为12.8s,该分站采样速率为3次/s,则可计算出数据长度为38.4,取整为n=38。该方法的优点是获取方便,减少了数据传输量,缺点是由于主站与各分站之间时钟稳定性存在差异,在极偶然的情况下,可能会少或多计算出1位数据。实际上因分站之间时钟稳定性存在差异,在1个查询周期内,大多数分站采集了n个数据,但极个别分站采集了n+1或n-1个数据,这与拟合后极偶然情况下可能会多或少1位数据类似,并不影响整体数据的准确性。因此,本文采用方法(2)来确定分段内的数据长度,进而恢复拟合数据。

2 数据分段拟合方法的实现

图2为系统分站组成。6路压力传感器量程为5 000kN,分别监测前梁、前柱、后柱压力。压力数据由6路信号放大电路放大为0~5V电压信号。信号放大电路中带有低通滤波器,对压力数据进行滤波处理。STC15F2K60S2 单片机对放大信号进行A/D转换,对部分信号进行显示转换后送液晶显示屏进行显示,并根据需要进行分段数据拟合。单片机处理程序和数据均存储在外部存储器中,采集数据或拟合系数通过MAX485芯片连接到系统总线上。主站发送的查询指令通过总线由分站接收。

图3 为分站软件流程。主程序首先进行初始化,清数据存储器,然后采集6 路压力信号进行A/D转换,将A/D转换值发送到存储器,并对数据进行压力转换,送到液晶显示屏进行本地显示。

当主站查询本分站数据时,程序进入中断处理过程。首先进行中断保护,然后从存储器中读取数据,如果数据量小于5,直接将数据存入通信缓冲单元,数据不足5位时通过补0补足5位;如数据量不小于5则进行数据拟合,获得5位拟合系数,将系数存入通信缓冲单元并发送给主站。6路压力数据发送完后,清除数据存储器,准备存储下一段数据。

3 拟合效果分析

采用支架压力监测数据分段拟合方法后,主站对从站的查询周期与采样间隔可相互独立,不会出现查询周期越长,分站中积累的数据越多,所需传输时间也越长的情况。设分站采样速率为3次/s,在查询周期分别为10,15,30s情况下(即分别有30,45,90 个采样数据)进行数据拟合,结果如图4所示。

从图4可看出,采用数据分段拟合方法后,主站查询周期为10,15,30s时传输数据个数是相同的,均为每次传输5个数据,压力曲线变化也基本类似,满足应用需要。从数据准确度来讲,应尽可能选择较短的查询周期。

4 结语

支架压力监测数据分段拟合方法按支架压力监测系统主站的1个查询周期进行数据分段,在某个分段内,如果数据量小于拟合系数量,则直接传输数据;若数据量不小于拟合系数量,则进行数据的多项式拟合,获取拟合系数并只传输拟合系数。实验结果表明,该方法大大减少了数据传输量,且不丢失重要数据,解决了支架压力监测数据的实时性和对奇异信号捕捉之间相互矛盾的问题,同时实现了每个查询周期固定数据传输量,方便数据传输管理。

摘要：针对支架压力监测系统应用于超长工作面时,受总线查询周期限制而难以兼顾监测支架压力中的突发奇异信号与数据实时传输的问题,提出一种支架压力监测数据分段拟合方法。该方法按照支架压力监测系统1个查询周期进行数据分段,在某个分段内如果数据量小于拟合系数量,则直接传输数据;如果数据量不小于拟合系数量,则进行数据的多项式拟合,获取拟合系数并只传输拟合系数。实验结果表明,该方法大大减少了传输数据量,又不丢失重要数据,同时实现了每个查询周期固定数据传输量,便于数据传输管理。

关键词：支架压力监测,数据拟合,分段拟合,查询周期

参考文献

[1]赵端,纵鑫.基于ZigBee技术的井下液压支架压力监测系统设计[J].工矿自动化,2014,40(1):31-34.

[2]汪新文,刘云霞.综采工作面压力实时监测系统的应用[J].工矿自动化,2011,37(10):121-124.

[3]张飞,张巍,孙建岭,等.超长综放工作面矿压显现规律研究[J].煤炭工程,2010,12(12):52-54.