监测与预警

监测与预警（通用12篇）

监测与预警 篇1

1 技术应用背景

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。

该系统可广泛应用于我国陆上输油长输管道安全防护监测。

监测与预警 篇2

数字矿山与煤矿瓦斯监测及预警

围绕煤矿瓦斯监测监控系统的.开发与运用,介绍了基于数字矿山技术体系进行煤矿瓦斯监测、分析、显示、智能预警及救灾等方面的主要思路、关键技术、系统功能及应用效果.实践表明,瓦斯涌出量及突出动力现象的发生,受地质、地应力和开采条件等多种因素的影响,瓦斯突出预测所涉及的数据具有多源性、时空性、强变化等特征,GIS技术、虚拟现实技术等空间信息技术在煤矿瓦斯监测与预警中具有很大的应用潜力,能对煤矿瓦斯监测与智能预警研究产生重大变革,构建数字矿山对煤矿安全生产具有巨大的推动作用,效益十分显著.

作 者：汪云甲 杨敏 张克 WANG Yun-jia YANG Min ZHANG Ke 作者单位：中国矿业大学,江苏,徐州,221116刊 名：地理信息世界 ISTIC英文刊名：GEOMATICS WORLD年，卷(期)：6(5)分类号：P208 TP389.1关键词：地理信息系统 数字矿山 瓦斯 监测 预警

监测与预警 篇3

摘 要：在分析信息技术在煤矿瓦斯监控工作中的应用动态基础上，探讨了当前信息技术在煤矿瓦斯监测与预警应用过程中存在的主要问题，构建了基于C/S网络结构的煤矿瓦斯监测与预警系统，以期实现对煤矿工作面瓦斯含量的监测和预警。

关键词：信息技术；煤矿瓦斯监测；预警

中图分类号：P208；TP389.1 文献标识码：A 文章编号：1006-8937（2016）15-0167-02

虽然当前煤矿企业通过对企业安全生产工作的整顿与改革，使得煤矿的生产作业安全性得到了明显提高，但是依然存在一定的问题。在信息网络技术快速发展的背景下，在瓦斯监控和管理工作中合理利用信息技术，已经成为了大部分煤矿保证生产安全、提高生产作业效率的重要途径。

1 信息技术在煤矿瓦斯监控工作中的应用动态

从上世纪的八十年代开始，我国已经从西方国家首次引入矿井监控系统，并在部分大型煤矿中进行了使用。之后，根据引进系统的实际使用经验以及相关的技术研发基础，相继自主开发了KJ2、KJ4 等型号的监控系统，并利用WebGIS等技术措施实现了对煤矿瓦斯信息的监测管理，极大的提高了煤矿企业的生产效率，为煤矿的安全生产提供了有效保障。但是，在实际的技术应用、操作和系统管理工作中，依然存在着一些问题，主要包括这样几个方面：

①在应用信息技术开展瓦斯监测系统构建过程中缺乏一个统一的标准技术体系，因此在不同系统之间难以进行有效的信息融合，使得系统功能扩充难以持续进行；②在监测过程中系统、线路、传感器和电源故障等容易引发预警系统错误响应的情况；③大部分煤矿使用的监控系统多为综合型，主要是通过安全参数对瓦斯进行监控，不能掌握其中的主要细节，难以进行精确的预警与决策；④系统的传感器灵敏度不足，虽然当前瓦斯传感器的类型较多，但是依然以催化燃烧式传感器为主，寿命较短、稳定性较差，容易出现信息监控不全面的情况。

2 存在的主要问题

2.1 信息技术应用管理制度不够完善

虽然我国的社会经济得到了快速发展，但是煤矿企业在利用信息技术构建瓦斯监测系统的过程中依然存在着管理制度不够健全，管理措施不够完善的问题。尤其是在一些国有大型煤炭企业快速发展的背景下，众多的中小型煤矿经营发展空间缩小，受到自身利润空间的限制，通常不会使用先进的信息技术构建对应的监测网络，这些都使得信息技术的应用质量受到限制。因此，在利用信息技术对煤矿瓦斯进行监测的过程中应该根据企业自身使用过程中存在的主要问题，制定出相应的管理制度和规范，从而保证煤矿监测、预警的目的得以实现。

2.2 企业内部对信息技术应用管理不尽合理

信息技术及以之为基础构建的内部信息网络已经成为了现代煤矿企业开展瓦斯监测及管理工作的有效方法。信息技术、系统管理制度措施等都会对监测结果和预警效果产生对应的影响。但是，煤矿企业内部的管理机制才是影响信息技术应用水平的最根本因素。就目前情况来看，我国大部分的煤矿企业内部管理机制及管理理念依然存在着较为落后的情况，并没有完全实现市场化的经营，由于受到诸多行政因素的干预和影响，也没有形成独立的管理体系，导致瓦斯监测及预警应用技术的管理工作不到位，相应的信息技术不能得到有效的应用。

2.3 信息技术的应用水平参差不齐

在应用信息技术开展煤矿的瓦斯监测及预警工作中，煤矿企业自身是信息技术的使用及管理机构。为了保证煤矿瓦斯监测与预警系统的功能得以充分发挥，必须在煤炭企业的内部构建一个成员团结、技术力量雄厚的专业队伍。但是，由于此前煤矿企业每年都有很大的生产任务，大多数的企业在任务量的压力下以追求自身利益的最大化为目的，往往会以较低成本安排一些不具备专业信息技术能力、综合素质整体能力不高的人对瓦斯监测系统及相关设备的进行操作，这些人员的专业知识和技能达不到正常的要求，影响了煤矿瓦斯监测与预警系统工作效能地充分发挥。

3 基于信息技术的煤矿瓦斯监测与预警系统

3.1 设计技术

本文在构建煤矿瓦斯监测与预警信息系统的过程中，使用WebGIS、WSN 等信息技术实现了对煤矿井下工作面瓦斯浓度等相关参数的实时在线监测，并通过设置对应的阈值对瓦斯浓度进行预警。利用信息技术对系统的功能模块进行对应的扩展，通过加强信息系统的数据管理及数据分析功能，实现了该系统综合功能的提升。

同时，在系统的具体构建过程中还重点关注了设备安装的便捷性和入手的简单性需求。在构建监测系统及网络的过程中，首先应用WSN技术可以实现对人员不能到达的危险区域的远程监控，实现对煤矿工作面瓦斯浓度的全面监控，可以在尽量减少节点移动的情况下，实现对整个工作面的覆盖；然后再将各个传感器节点监测获得的信息利用WSN网络传送到地面，实现对煤矿工作面瓦斯的监控与预警处理。在这个监控过程中，瓦斯传感器通过自由组合构建成为相应规模的网络，并将数据传送到对应的中心节点，然后由中心节点发送到各个计算机终端，借助WebGIS技术对采掘现场的瓦斯分布情况进行监测与预警。

3.2 结构设计

以信息技术在煤矿井下的应用为基础，在网络通讯等技术和设备的支持下，在煤矿瓦斯监测与预警系统的结构设计中，主要使用了监控主机设备、传感器和WSN网络，在实施监测的过程中，如果需要监测主机与网络远程对接，那么只需接入Internet网络即可实现。

监控主机设备：煤矿井下瓦斯监测与预警系统使用的是C/S的网络架构模式，终端服务设备使用SuperMapIS.net 6，即地理信息发布与开发平台，通过设备的GIS接口将二次开发获得的相关功能模块嵌入系统中，丰富该系统的功能。同时，将监控主机设备与VisualStudio 2008结合起来，实现对客户端的开发，在服务器配置工作之前及时启用，并借助SuperMap Desk pro 6对采掘区域地图进行制作，为需要监控的采矿区域提供地图目录。

WSN网络：WSN网络中包含无线传感器节点、中心节点设备及监控主机等，构建成WSN网络的主要部分。在实际的煤矿开采工作中，由于受到地质条件的限制，井下的采掘通道通常是非常复杂的，因此要保障瓦斯监控与预警工作的安全性和可靠性并不是一件容易的事情，所以很有必要在采掘通道里根据地形情况和距离的远近分别安装一定数量的报警器，并利用传感器把他们连接起来，从而形成了一个局域性的信息流通网络，之后才能将该网络检测到的瓦斯含量信息及时准确地发送到地面，从而实现对瓦斯的在线监测与预警功能。

3.3 监测与预警系统运行流程

瓦斯监测与预警流程，如图1所示。

传感器网络利用分布在采掘工作面的节点收集各个具体位置的信息，然后将获得的数据信息发送到附近的中心节点，最终将数据和具体的位置识别号发送到主机中，并在可视化的界面中实时显示采集获得的信息。之后，在地图中采取分布式的方式将井下实时情况体现出来，最后在WebGIS 服务器中对数据和设备的识别号进行存储。一旦发现检测节点的瓦斯含量超出了预先设置的阈值，主机将立即发出报警，并在系统的显示界面上显示具体的报警位置，将该信号传送到对应区域，驱动报警设备，提醒在该区域中的人员立即撤离。当主机接入Internet之后，还可以实现对应数据的共享与远程监控，从而将煤矿各个采掘工作面的数据融合起来，实现系统的联动预警功能。

参考文献：

[1] 贺晓云. 浅析信息技术在煤矿瓦斯监测及预警中的应用[J].建筑工程 技术与设计，2015，（10）.

[2] 吴永善.浅析信息技术在煤矿瓦斯监测及预警中的应用[J].电子制作，

2014，（5）.

桥梁健康监测与预警系统研究 篇4

我国桥梁建设已取得的令人瞩目的成, 跻身于世界桥梁大国之列, 并逐步迈向桥梁强国, 同时随着桥梁建设进程的加快, 各类桥梁结构损坏事故也增多起来。因此桥梁的健康监测与预警技术研究成为一项迫切而重要的工程任务和国内外学术界、工程界研究的热点, 建立起完善的桥梁监测系统是非常必要的。然而这一课题仍处于起步阶段, 存在不足之处, 特别是是工程应用远远跟不上需求。

桥梁健康监测与预警系统是由多种学科集为一体的成果, 任何一个部分都同等重要, 且相互牵制影响。本文探讨以一在役斜拉桥为工程依托, 建立基于网络的数字化安全监控系统:包括区域性的分析处理中心、开发相关的数据存贮管理软件、结构计算软件、安全评估软件、基于网络的桥梁状况信息软件, 同时在桥梁上安放相关的数据测试及传输设备, 并联网到分析处理中心, 经过计算机对数据分析计算后, 将相关的结果传送到桥梁养管部门, 达到对桥梁实时监测的目的。

2 桥梁健康监测与预警的关键技术

桥梁健康监测与预警的主要功能是针对桥梁结构在使用过程中出现异常问题可以及时、无误地给出判定结论, 形成一个面向桥梁实时安全监测的信息服务系统。

斜拉桥是通过斜拉索将索塔、主梁连接在一起的超静定结构体系, 斜拉索拉力测试结果的精度将直接影响对整体结构工作状态的判断。虽然大多数斜拉桥实际的索力只是钢索极限强度的40%~45%, 只要索的锚固不出现锈蚀、松动等异常现象, 斜索一般不会发生问题的, 但对于斜拉桥的整体安全评价工作并不仅仅只是限于斜索的安全与否, 而是了解桥梁受力状态的可能出现的所有影响因素。所以测试索力, 并考虑斜索的刚度、垂度、仰角以及温度、风力、雨雪等因素的影响是研究工作和解决的问题重点。

用振动法进行桥梁损伤检测, 可在不中断交通的情况下, 测定前若干阶自振频率和振幅, 来识别桥梁损伤位置和损伤程度。这是桥梁检测研究的热点。目前还有不少问题有待解决。其中一个最大难点是这类损伤识别问题是一种逆问题, 解答往往不是唯一的, 而且也很少能找到直接的求解方法。神经网络在解决诸如此类问题上有着明显的优势。

斜拉桥是一种多构件组成的大型柔性体系桥梁, 其受力和变形受到多种因素的影响, 变化规律也较为复杂。在斜拉桥的实时监控过程中, 由于检测方法和检测设备的不尽完善、周围环境的影响、以及检测人员能力有限, 实时监控所得数据和被测量的真值之间, 不可避免地存在着差异, 这也就是人们常说的误差。为使检测分析数据尽可能接近真值, 尽可能减小误差, 必须对斜拉桥实时监控采集的各参数进行误差分析和评价, 并据此提出一些环境条件影响的测试修正方法, 从而形成供桥梁现行宏观工况检测评价的技术方案, 同时不断完善实时监控系统。

实时监控系统包括结构特征原型数据采集、处理系统、结构健康状况评估及损伤检测系统。其中结构特征原型数据采集、处理系统就是通过对斜拉桥整体结构的受力特点和构件的相关性分析, 确定结构特征控制部位, 并布设相应的传感器, 借助采集控制系统的控制, 分别采集结构在不同时期、各种特定条件下各控制部位在某一时刻时的原型数据。

对结构原型观测数据的误差分析可根据造成误差的原因, 找出其各项误差因素, 并弄清各项误差的性质、量值及影响总误差的方式, 再按误差合成原则将所有误差合成在一起, 确定其综合误差。

由于实时监控所采用的仪器、方法不尽相同, 所得数据的误差产生的主要原因也就不大一样, 因此在对实时监控系统进行误差分析时, 就不能不先对仪器及测量方法的误差进行分析。采用标高等测量的误差分析及修正方法;动态误差修正方法, 在测试结果中是否存在动态误差以及有多大, 就很难判断。其误差只有通过实验进行标定, 并通过一些修正方法加以修正, 以减小测试的误差, 提高测试的精度。

总体结构的评价是在已经获取某些构件评估指标值的基础上, 通过所建立的损伤情况评估模型, 对因损伤造成的破坏程度进行评估。目前国内外尚无统一的桥梁评估指标体系和对各指标的量化等级标准。我们通过损伤的概念, 建立损伤量化的等级量及相应的损伤评估模型, 该模型对于结构损伤评估在实际中的应用具有较大的实用价值。

以索塔顶点的位移为控制点, 来了解全塔的变形情况。从塔顶位移的观测数据, 可看出索塔的偏位情况, 因此可在采集一定的数据量之后, 设置预警界限。梁挠度预警界限包括两个指标, 一是长期实测数据的均值, 另一个是桥面挠度的计算值。当桥面标高变化超出这两个值中任一个值的一定量时均予以报警。根据收集的索力数据资料, 了解到拉索索力值的一般变化范围, 并以变化值超出这一范围一定量时进行异常报警。实际上从理论分析或其它桥梁的工程实践可知, 当全桥仅有某一拉索出现突发性的损坏时, 并不完全会造成全桥结构的危害, 提出预警的目的只为引起养护管理的重视。

单项指标的预警反映的是桥梁局部的损伤情况, 根据单项指标的变化将给出总体结构的评价。在综合各种采集的数据分析后, 对全桥进行的损伤程度的综合性评估, 由建立的量化评估指标等级作为预警参数的设置依据, 它的预警反映了全桥整体损伤程度。我们通过损伤的概念, 建立损伤量化的等级量及相应的损伤评估模型, 先把实测指标按损伤程度分级, 并对不同指标给予不同的权系数。然后逐层向上分析, 最后用综合法可得到全桥损伤的评估等级。

3 桥梁健康监测与预警系统的组成部分

根据桥梁健康监测及安全监控预警系统的技术实施路线, 可由以下五个子系统所组成并通过网络联系而进行工作。自动化数据采集系统:包括传感器模块、数据采集模块和传输模块、数据处理和控制模块。

信号采集与传输系统是将经传感器变换、放大器放大后的信号, 直接以模拟量的方式记录下来或者经过模数转换后以数字量的方式进行记录。另外, 为了达到实时监测或远程监测的目的, 还要将这些数据通过合理的传输方式传送到监控室, 主要的设备包括:信号采集器和网络连接器及连接线等设备。

信号处理及控制系统是对数据采集和传输部分获得的数据信息进行收集、整理、加工、存贮及传播等一系列活动的总和。它的基本环节是进行数据的组织、存贮、检查和维护等工作。主要是通过各种数学手段 (如FFT、误差分析等) 及数据库等解决数据冗余问题, 从而实现数据独立和数据共享, 并解决由于数据共享而带来的数据完整性、安全性及并发控制等一系列问题, 主要的设备包括:数据存储、处理及控制设备。

基于电子化人工检查的养护管理系统:主要是对桥梁运营过程中各级别检查的内容、手段、检查信息进行电子化管理, 能实现归纳结构退化和各类维修费用的功能, 同时还可对档案有效管理及查询。包括人工检查数据的录入设备。

结构状态及损伤识别系统:从数据测量系统获得的数据经初步处理后或在终端上显示, 或直接进入数据库。该子系统的目的是根据各监测项目的特点, 使各种不同类型的数据通过恰当的组织, 被有效地存储起来, 在保证必要信息存储的前提下, 尽量减少数据的冗余度。该部分包括:高性能计算机及分析软件, 必要时进行实时分析处理。

结构安全综合评估系统, 该子系统的功能是根据表观的检测结果及综合监测的结果, 进行标准化评分, 对桥梁的质量、桥梁的安全状态做出综合评估, 为桥梁日常养护或维修加固提供依据。为了能根据有限的监测数据对桥梁的安全状态做出全面的评价, 该系统还应该包括能对结构进行损伤识别的子系统。

上述五个子系统又可以分为硬件系统和软件系统两大类。硬件系统包括自动化数据采集系统中的硬件系统、基于电子化人工检查的养护管理系统中的硬件系统、软件系统中的硬件系统以及控制系统中的电脑硬件系统;软件系统包括计算机系统运作, 信息收集/处理/传送, 结构分析/评估, 信息存储/传送/管理、可视化处理及远程访问等。

4 工程实例

根据上面的技术路线, 在实际斜拉桥的第一阶段系统中安装了索力、挠度采集系统, 风速风况采集系统, 和温度采集系统。全桥4个索面共180根斜拉索, 其中的64根索上安装加速度传感器拾取其振动信号。具体位置是在每个索面的45根索中, 从索塔向两侧第1、4、7、…、19、22、24、27、…、45号索上安全传感器。主梁的跨中、1/4、3/4断面的上、下游侧安装挠度传感器, 共6个。每个塔顶各装一只风速、风向测试仪, 一只温度测试仪, 一只角度倾斜测试仪。另有服务器1台、前端控制器1台。

软件系统包括原始数据采集、数据处理及数据分析为一体的综合型工程。系统具有以下功能:数据采集、数据录入、数据处理、计算索力、计算位移、预警位置、计算方法变换、数据传输、预警系统, 结构安全评价等。

桥梁安全监测已得到普遍的重视, 本系统的使用, 可对桥梁结构在使用过程中出现的异常问题做到及时、准确地给出判定结论, 对桥梁病害起到早发现、早预报、早治理作用, 以确保大型桥梁结构的安全, 延长桥梁寿命, 减少桥梁垮塌造成的重大经济损失及人员伤亡事故。

5 研究展望

桥梁健康监测与预警研究尚处于起步阶段, 许多问题需要进一步深入研究。目前有以下几点值得考虑:

(1) 系统研制成本高, 一桥一例, 没有通用系统。特别是软件, 必须根据不同桥的具体特点, 单独编程。

(2) 桥梁健康监测的核心技术是损伤的识别, 提高精确实现损伤定位具有很大的工程意义。

(3) 传感元件的耐久性也是一个突出的问题。智能传感元件, 例如光栅光纤传感器用于监测系统有着良好的效果, 探索、研究以及在土木工程中的应用有大量工作需要开展。

摘要：结合理论研究, 依托实际桥梁工程, 建立桥梁健康监测与预警系统, 形成一个面向桥梁实时安全监测的信息集成系统, 以对桥梁结构在使用过程中出现的异常问题真正做到及时、准确地给出判定结论, 对桥梁病害起到早发现、早预报、早治理作用, 以确保大型建筑安全, 延长桥梁寿命, 减少桥梁垮塌造成的重大经济损失及人员伤亡事故。

关键词：桥梁健康,监测与预警,斜拉桥,结构状态

参考文献

[1]李鹏飞, 吴太成.桥梁健康监测技术研究综述) [J].预应力技术, 2011, 84 (1) :29-33.

[2]刘军.桥梁长期健康监测系统集成与设计研究[D].武汉:武汉理工大学, 2010.

[3]冯得明.基于无线传感器网络的桥梁健康监测系统研究[D].长沙:长沙理工大学, 2012.

[4]宋占昌, 徐路阳.桥梁远程监测监控系统研究与设计[J].信息与电脑, 2012, (10) :40-41.

[5]路双, 张永水.桥梁健康监测挠度评估方法应用[J].重庆交通大学学报, 2013, 32 (3) :1-3.

监测与预警 篇5

病虫害监测预警是农作物保护的基础性工作，长期以来，积累了大量病虫害的资料，这些监测资料用于病虫害的预测预报和防治指导，发挥了重要的作用。但是，在信息化迅速发展的今天，各级病虫测报部门基本上仍采用传统的工作模式，对信息技术手段应用较少，因而存在工作量大、工作效率低、监测预警信息的时效性差等问题。迅速发展的信息技术能够为病虫害监测预警工作提供完善的技术支持。但到目前为止，应用示范的范围较小，采用的技术也只是某一个单独的技术，尚无成熟的满足病虫害监测各环节技术配套的应用案例。

本项目针对目前病虫害监测预警现状，提出了研究开发多传感器信息融合的病虫害监测及预警智能装置，通过自动采集装置采集图像、光谱、气体挥发物、温度等作物小气候信息，采用小波分析、主成分分析预处理数据，采用神经网络、支持向量机方法进行特征信息融合，采用D-S证据理论、贝叶斯网络方法进行决策层信息融合，实现病虫害的智能检测及预警。以此开发的智能监测装置，实现数据自动采集、预处理、存储、自动值守控制和无线、有线数据传输等，实现病虫害自动监测的全天候和无人值守。使用简单，运行可靠，维护费用低，适合于农村大田使用，具有广阔的推广价值。

为此，笔者在总结病虫害监测预警工作相关信息技术研究的基础上，就病虫测报部门开展信息技术应用的总体技术框架进行了设计，对具体实施提出建议。

一、病虫害监测预警各环节所涉及技术进展的研究

病虫害监测预警信息链各环节中涉及到传感器技术、数据库技术、网络和通信技术、专家系统技术、人工神经网络技术、全球定位技术(GPS，下称)、地理信息系统技术(GIS，下称)等。这些技术单独或部分集成应用的研究在国内、外均有报道。我国对其应用、研究如下。

1、数据采集获取技术传统的病虫害监测主要是根据农业部发布的病虫害监测调查规范进行调查．通过人工调查、人工记录，以档案形式保存数据．一些数据还需通过计算得到。在一些具备数据库系统的部门，数据需要人工输入计算机，并保存到数据库中；从数据的调查到记录、计算、再到录入计算机，环节较多，监测人员的工作量大，容易造成人为错误，数据应用的时效性差。对于一些个体较小的昆虫(如麦蚜等)来说，由于虫体较小，长时间的人为眼睛观察不仅劳动量很大，效率极低，而且计数存在很大误差，各个调查者之间的调查结果可比性差。针对这些问题。一些相应的监测技术已见报道。如微小昆虫自动计数技术、昆虫诱捕自动记录装置和PDA+GPS数据采集记录技术。微小昆虫自动计数技术，主要是利用计算机图像处理技术解决田间麦蚜、温室蚜虫、白粉虱等微小昆虫调查困难，数据难于获取等问题。只需通过适当方式获取害虫图片进行自动计数即可完成数据调查工作。昆虫诱捕自动记录装置是利用性诱剂对昆虫的引诱作用，对通过扫描光栅的昆虫数量进行计数，实现了小菜蛾、桃小食心虫等昆虫的自动监测。PDA+GPS数据采集记录技术主要用于常规病虫害的人工调查，记录数据的同时记录GPS定位信息，为GIS提供定位数据。上述技术可减少调查、记录数据的中间环节，避免数据录入电脑过程中的人为错误。根据调查的原始数据实时计算出一些必需的数据参量，减轻工作人员的工作量，并通过数据的实时传输提高数据的时效性。

病虫害测报不仅需要病虫害发生动态的监测数据．还需要相应的环境因子数

据。传统的环境因子数据主要来源于气象部门，而与病虫害发生动态密切相关的环境冈子主要是田间小气候数据。田问小气候数据监测技术已相对成熟，主要是利用传感器技术和GPRS(通用分组无线服务)网络通信技术自动获取病虫害监测站点的实时小气候数据，并将其上传到数据库中备用。

2、数据传输与数据管理技术传统的数据传输主要是利用模式电报、报表等方式实现数据上报，存在工作量大、时效性差等问题。现代信息技术为数据的实时上报提供了技术支撑。利用Internet和GPRS网络通信技术进行病虫害监测数据的实时上报，提高数据传输的效率。如PDA+GPS数据采集记录技术获取的数据可保存成XML数据文件，通过GPRS或Intemet提供给数据管理系统。近年来全国农业技术推广服务中心的测报部门建立了中国农作物有害生物监控信息系统和北京市农作物重大病虫害远程预警信息系统，也都提供了田间病虫害监测数据卜传的用户接口。

数据管理主要是利用数据库技术对病虫害监测数据进行管理，通过后台管理界面可以对数据库中的数据进行添加、删除、修改，以及原始数据的归纳计算，地区、气象、小气候区域统计数据管理等操作，实现数据的维护功能。中国农作物有害生物监控信息系统和北京市农作物重大病虫害远程预警信息系统嘲都具备较为完善的数据管理机制。其他一些关于病虫害测报方面的研究也大都涉及数据管理技术。

3、预测预报技术病虫害预测预报的相关研究报道较多，大体上可以分为以下两类：一类是以网络地理信息系统(WebGIS，下称)为底层框架，通过Ja-va语言将病虫害数据库、气象数据库、预测预报模型数据库有机结合，将数字结论转化为直观易懂的电子地图，通过地理信息系统显示出来，有效、方便地为农业病虫害预测预报提供服务。类似的研究包括基于WebGIS的病虫数据库及自动预警系统(WPDAWS)、基于GIS的全国主要粮食作物病虫害实时监测预警系统、农作物病虫害防治决策支持系统㈣和苹果病虫害管理信息系统等。这些研究主要是利用GIS结合模型技术、人工神经网络技术等进行病虫害的预测预报。另一类是近几年来国内外都有很大发展的病虫害预测预报专家系统，涉及的对象主要包括粮食作物、棉花、果树、草原病虫害等。其中以粮食作物居多。高灵旺等(2006)开发了农业病虫害预测预报专家系统平台，以数据库形式来存放有关的专家知识，结合专家知识与案例进行推理，具有专家知识库的维护、用户数据输入、推理确认、病虫害预测预报结果显示、案例库管理(包括案例确认、补充信息及案例统计)及预测结果解释等功能。系统具有开放、自学习、易操作等特性。可广泛应用于农业、林业等病虫害预测预报专家系统的构建。这两类预测预报技术也有一些交叉的实际例证。如刘明辉等(2009)开发了基于WebGIS的具有浏览器／服务器(B／S，下称)3层网络架构的农业病虫害预测预报专家系统。

4、预报信息发布技术随着信息技术的发展，病虫害预报发布技术也已经发生了很大的变化，一些植保部门利用网络技术代替传统纸质文档进行预报发布。如采用网络技术结合WebGIS发布预报信息，具有直观、易理解等特点。但到目前为止，由于网络还不能覆盖广大的农村地区，使得基于网络的预报信息发布的用户范围极其有限。为解决这一问题，全国农业病虫害监控中心构建了病虫害电视预报视频素材管理系统，对主要病虫害的视频素材采集技术、预报节目制作加工技术和送播技术进行了系统的研究．构建了病虫害电视预报技术体系，在全国范围内进行推广，大大提高了病虫害预报信息发布的时效性与覆盖面。

二、关于病虫害测报部门信息技术应用的一些建议

病虫测报信息链各环节的研究不是十分均衡。其中以数据管理和电视预报技术较为成熟，应用也最多：数据传输利用网络和通信技术即可满足需求。相对而言。病虫害预测预报的研究较多，但实际应用较少；数据采集获取(特别是病虫害监测数据获取)技术研究较少，实际应用也较少。另外，大多数研究只涉及整个信息链中部分环节，且多数针对1种作物或1种病虫害，因此推广应用范围有较大的局限性。

从技术应用的区域范围来看，全国农业技术推广服务中心及一些经济较发达地区应用技术的种类较多，规模较大，但大多数地区还未涉及这些技术的应用。总体上病虫害测报体系中信息技术的应用水平还较低。

目前，国家植保工程项目正进入第3期的准备阶段。如果能结合植保工程项目的开展，将病虫害测报信息链中的相关技术进行推广应用，将极大地提升病虫害测报部门的技术水平和工作效率。根据上述研究，推广应用可以分为几个阶段进行。首先是现有技术的组装配套应用，其次是在现有技术的基础上进行深入研究，进一步摸清病虫害发生为害规律，提高预测预报的准确率，更好地为我国粮食安全生产提供技术保障。

1、现有技术的组装配套

如前所述，目前信息技术在病虫害测报工作中的应用大多只涉及整个测报信息链中的部分环节，而且多数技术针对的也只是1种作物或1种病虫害，因此，需要根据测报信息链这条主线将各种技术进行改造，开发出更多普适性的技术。如将数据采集获取技术作为系统的主要数据源，结合数据传输技术，可为数据管理系统提供实时、可靠的病虫害及小气候监测数据，将基于WebGIS的具有B／S 3层网络架构的农业病虫害预测预报专家系统与数据管理系统及预报信息发布的相关功能进行集成，以数据管理系统中的病虫害及环境因子等数据作为专家系统预测的输入项，驱动专家系统的推理机，进行病虫害的预测预报，并通过预报信息发布系统发布测报信息，指导植保工作。图1所示为按照该思路将各环节技术组装配套的整体框架。在这个框架中还可以进一步丰富各环节的方法和手段，如模型预测技术、人工神经网络预测技术等。

另外．还需要根据不同层次的病虫害测报部门自己工作的实际需要进行一些框架内容的修改、补充与完善，形成适合不同层次病虫害测报部门应用的技术体系。

2、各环节新技术的进一步研究

在现有技术的基础上。未来应进一步在以下几个方面进行深入研究，完善病虫害测报工作的技术体系。

（1）加强信息链薄弱环节的技术研究。如加强数据获取环节上技术的研发，提高数据获取的自动化程度。进一步降低测报人员的劳动强度，提高数据的准确率。

（2）对数据管理系统中积累的病虫害及小气候监测数据进行分析，利用数据挖掘技术等手段建立相关病虫害预测模型，将模型预测与专家系统预测结合起来，进一步提高病虫害预测的技术含量及预报准确率。

（3）进行遥感技术的应用研究。将遥感信息作为病虫害监测预警系统的信息源，并与GPS、GIS技术结合起来进行病虫害分布空间特征的分析，掌握病虫害发生为害的空间动态与时间动态。

技术的进步是无止境的，随着信息技术的进一步发展，将有更多的实用性技术应用于病虫害测报工作，更好地为其服务。

三、讨论

信息技术在我国病虫害测报工作中的应用较为落后，尤其是一些相对成熟的技术尚未从研究领域进人实际应用领域，造成技术资源的浪费。如果能将现有研究成果进行配套组装投入应用，并在现有研究基础上进一步深入研究，不断提供新的技术手段和方法，病虫害测报工作的信息化与现代化指日可待。

山洪灾害监测预警系统研究 篇6

1，2黄冈市水文水资源勘测局 438000；3十堰市水文水资源勘测局 442000

摘要：山洪灾害对于人们的生命财产安全有着严重威胁，通过开发设计山洪灾害监测预警系统，可以实时监测各个地区的水文环境情况，密切关注山洪灾害隐患，及时做好山洪灾害监测预警，采取科学有效的安全防护措施，保障人们的安居乐业。本文分析了構建山洪灾害监测预警系统的必要性，阐述了山洪灾害监测预警系统开发设计，以供参考。

关键词：山洪灾害；监测预警系统

近年来，我国经济快速发展，而与此同时粗放式的经济发展模式给自然生态环境造成严重损害，大范围的植被被乱砍乱伐，受到地形地貌、降雨等情况的影响，山洪灾害频繁发生，造成较大范围的破坏。山洪灾害监测预警系统的构建通过运用各种先进的计算机科学技术，合理设计山洪灾害监测预警系统的各个模块，优化和完善山洪灾害监测预警系统，实时监测当地的水文环境变化，充分发挥山洪灾害监测预警系统的应用优势。

一、构建山洪灾害监测预警系统的必要性

我国幅员辽阔，各个地区的水文、地形地貌情况存在较大差异，并且山丘区域容易受到地质地形的影响，山洪灾害的监控和防治范围很大，再加上很多地区水文情况非常复杂，局部区域小气候变化明显，这对于山洪灾害监测预警系统的开发设计要求非常高。但是目前很多地区的山洪灾害监测预警系统网点覆盖率相对较低，网点布设比较少，雨量监测网点的自动化水平较低，无法实时有效地采集暴雨洪水来临之前的征兆信息，水文站网点主要位于一些宽大河流上，中小型河流上的水文站点比较少，并且相关观测设备和监测技术比较落后。当前，我国很多地区缺少科学有效的滑坡和泥石流监测设备，特别是对于山洪灾害频发的地区，监测点设置不足，一些水文情数据采集还依靠人工报汛、人工观测，技术手段落后，通信设施陈旧，水文情况信息传递速度较慢，时效性很差，自动化程度相对较低[1]。同时，我国山丘地区的山洪灾害预警预报比较薄弱，降雨水文预报精度较低，山洪灾害的科学预测不准确，山丘地区的很多小河流没有设置洪水预警和预报系统，即使设置了报汛站点，但是报讯段次数比较少，再加上山洪灾害的预见预报间隔比较短，无法发挥有效的参考决策作用。另外，村间、乡镇和县市的警报分布主要是依靠移动电话终端、通信网络来传递传真信息和语音信息，而没有设置专门的警报发布系统，村、镇和乡级的移动通信网和固定通信网基站之间主要是通过电缆线路进行信息传输，这些电缆线路在恶劣环境下容易出现各种通信故障，山丘地区的固定电话终端容易遭受雷击损害，因此构建科学有效的山洪灾害监测预警系统势在必行。

二、山洪灾害监测预警系统开发设计

1、系统组成

（1）预警系统

山洪灾害监测预警系统主要包括群测群防预警系统和防御预警系统，山洪灾害预警平台和防治信息采集是整个预警系统的核心，提供全面的山洪灾害数据信息，包含数据库子系统、计算机网络系统、信息查询系统、信息汇集系统等，山洪灾害防御预警系统包括预警系统、预报决策系统、信息查询系统、信息汇集系统等，建立县级以上的山洪防汛指挥体系，对于山洪灾害发生频繁的地区，应建设山洪灾害防御预警系统，实时获取水雨情信息，实时发布山洪灾害警报预报。山洪灾害监测预警系统必须具有水雨情和气象信息查询、水雨情报汛、预报决策、水文信息预警等功能[2]。

（2）监测系统

山洪灾害监测系统建设，应配置合理的设备设施，构建信息传输通信组网，科学布设监测站网，村、乡的山洪灾害监测系统应尽量采用简易的监测设备，县级的山洪灾害检测系统应结合山洪灾害特点和经济状况，引进自动化程度高、先进、实用的监测设备和检测技术。我国山洪灾害发生的原因比较复杂，破坏范围广，应适当加密各个地区的水文气象监测站点，及时发布山洪灾害的预警信息，有效控制水雨情[3]。

2、系统设计

（1）气象信息采集

山洪灾害监测预警系统的气象信息采集模块，各个地区的防汛部门应实时监测气象信息，开拓气象资源采集和获取途径，基于计算机网络系统，开发气象信息采集值守程序，支持卫星云图实时自动采集，天气预报信息的自动化采集和搜索，支持区域气象天气预报，支持自动化采集雷达回波图等[4]。

（2）水雨情监测采集

水雨情监测系统主要用于监测水位和雨量变化，再配合图像视频监测，该监测系统不仅包含水文仪器设备、自动雨量、自动水位计的技术规范，还包括山洪灾害监测预警系统构建所需的设备、数据通信、水雨情观测、站网规划设计等标准。结合山洪灾害监测预警系统构建的实际情况，应基于当前的水文监测规范，完善自动检测站卫星通信标准、检测设备和站点建设。卫星通信自动化监测站应遵循卫星通信信道的技术参数和技术方案，结合监测设备的接地、防雷、电源等技术要求，设定科学合理的视频监测站、自动水位站、自动雨量站等监测站点标准，严格控制自动雨量站的报汛时间间隔，按照增量上报和定时上报的标准，自动化监测站应按照《水文监测通信规约》，优化通信信道设置，提高水雨情信息监测的时效性。

（3）乡村防灾预警系统

乡村预警报警系统主要是用于预报分析和采集监测信息，利用科学合理的预警方式和预警程序，准确、及时地传送山洪灾害预警信息，预警区工作人员应结合山洪灾害防御预案，采取科学有效的防范措施。乡村预警报警系统除了传统的鸣哨、人工敲锣、手摇报警器等传统方式，还可以通过电视、无线预报广播、短信、传真、电话等线上线下途径。同时，结合当前的公众通信机制，实现电视、广播和移动通信网的集成，提供便捷的信息服务功能。由于乡村应急能力比较薄弱，山洪防灾预警系统应构建乡镇级预警站点，积极配合当地的防汛部门，结合我国的防洪减灾机制，共享县、市、省的防汛减灾信息化系统，科学有效地处置洪水、暴雨、台风等突发性灾害事件。另外，乡村防灾预警系统应实时掌握汛情信息，为防汛部门的管理指挥提供决策支持，提供全面详实的山洪灾害信息，实现山洪灾害的点对点预警，实现精确化的控制和指挥，使乡村防灾预警系统和县级山洪灾害检测预警系统实现无缝对接，确保汛情信息的快速、有效流转，并且该防灾预警系统应支持3G、GPRS、ADSL、专网、固网等多样化的接入方式[5]，灵活进行组网，及时快捷地发布山洪灾害信息。

结束语：

近年来，我国山洪灾害事故频发，构建山洪灾害监测预警系统势在必行，结合各个地区的实际情况，优化和完善山洪灾害监测预警系统开发设计，严格把关各个子系统和模块，构建健全的山洪灾害监测预警机制，在未来发展过程中应加大对山洪灾害监测预警系统的分析和研究，充分发挥山洪灾害监测预警系统的应用优势。

参考文献：

[1]刘昌东.山洪灾害监测预警系统标准化研究[D].中国水利水电科学研究院，2013.

[2]陈冬君.山洪灾害监测预警系统的设计与开发[D].吉林大学，2013.

[3]马建明，刘昌东，程先云，吴剑.山洪灾害监测预警系统标准化综述[J].中国防汛抗旱，2014，06：9-11.

[4]刘昌东，马建明，张念强，赵振宇，万金红.县级山洪灾害监测预警系统软件研发及其思考[J].中国防汛抗旱，2013，03：26-28+38.

输电绝缘子安全监测与预警研究 篇7

关键词：输电绝缘子,在线监测,泄漏电流,安全评估,安全预警

0 引 言

输电线路绝缘子裸露在空气中, 直接受所在环境影响, 特别受环境污秽影响而降低绝缘;绝缘子表面污秽后, 在阴雨、雾露、冰雪等天气或湿度很大情况下绝缘电阻急剧降低, 在高电压作用下产生漏电, 积污越多使泄漏电流越大, 甚至发展成闪络。

当漏电达到该线路电流保护点时就使该线路过流跳闸, 导致该线路所带负荷全部停电;由于空气污染和气候变化都是较大区域性问题, 如果联合发生往往影响面很大, 常常会使多处、多座铁塔的绝缘子同时漏电, 造成多条输电线路同时跳闸或接二连三跳闸, 这就攘成大面积电网停电事故, 极大威胁着电网运行安全。

电网或输电线路在出现这种事故以后, 紧迫感非常强, 事关社会众多用户用电, 需要马上处理, 需要立即知道是那条线路、哪座铁塔、哪串绝缘子发生了闪络, 以便马上清理、迅速恢复送电。

在线监测绝缘子, 时刻掌握该绝缘子的绝缘状况, 是否发生泄漏、是否达到报警程度, 预期其何时可能泄漏, 使管理者防患事故于未然;一旦发生泄漏即发出报警且给出泄漏数据和所在位置, 就能达到迅速处理并恢复安全运行的目的。监测该绝缘子当前漏电和发展情况, 还追询此前绝缘监测可以向后安全预警, 则更能帮助人们加强对它的管理, 防止或减少故障发生。

本文研究在线监测绝缘子漏电流的范围拓宽, 使一方面掌握绝缘子器质状况变化 (健康绝缘子即便有漏电也只在μA级) , 把握它引起泄漏故障的可能性;另一方面把握该绝缘子虽然本身健康, 但由于外部污秽使其绝缘能力降低而引起泄漏故障的可能性;尤其是污秽后又加潮湿影响、甚或还加低温覆冰的影响而产生急剧泄漏故障, 泄漏电流会增大到A级;所以本文研究检测泄漏电流线性宽度拓展到10 μA～10 A。

绝缘子漏电可以在多种情况下发生:合格绝缘子在输电线路上长期工作后, 逐步劣化最终漏电;受雷击作用损坏而造成漏电;这些都归类到绝缘子自身器质劣化造成, 需要监测发现而及时处理更换。健康绝缘子若受到具有盐分的污秽, 使导电率偏高, 该绝缘子也表现出漏电;有的地区污秽层干燥时绝缘度依然保持很高, 但受潮湿后绝缘电阻急剧降低, 甚至低到只有干燥时的几百分之一, 这就产生了漏电的可能;有些绝缘子只潮湿不一定漏电, 但如果遇到低温雨雪, 又有可能漏电, 这是那些雨雪结冰堆满了绝缘子片之间的沟隙, 减少了高电压绝缘爬距的结果。对所有这些漏电状态的监测和分析要区别处理。

面对绝缘子在电网中角色的重要性和故障的危害性, 电力系统很重视对绝缘子故障查找, 有多种监测仪用于捕捉故障信号并计算故障点距离和位置, 但由于输电线路往往很长, 使得许多计算故障点距离的方法其结果误差很大, 导致不能及时找到故障点;特别当同一线路多点闪络的情况下, 则定位计算更不准确或无法计算。行业里至今都没有完全解决绝缘子潜在故障点测取、同线路多故障点测距、绝缘子泄漏闪络预警等相当深层次的问题。

本文研究:①在高温、低湿时监测绝缘子泄漏电流, 评估绝缘子品质状态;②监测绝缘子漏电流发展变化, 判断其是否故障、是否要报警;③在高湿情况下监测绝缘子污秽漏电, 判断和预警故障发生;④在低温下监测绝缘子冰闪漏电, 同时监视、分析并预警绝缘子闪络;⑤为实现这些在线监测和监视, 研究开发综合漏电监测和闪络监视的嵌入式装置。

装置可自学习建立故障预警和漏电报警模型, 可自动修正模型;模型用以分析和预警泄漏发生, 自动记录该绝缘子历次泄露的参数值, 用以向后分析;装置报警时自动给出故障位置 (输电铁塔编号和绝缘子串编号) 。

1 面向绝缘子健康状态的漏电监测

绝缘子“健康”指其绝缘强度, 承受高电压的能力;注意这种监测拟排除污秽、高湿、低温的影响, 选在温暖、干燥的时间段监测数据进行分析。

绝缘子在铁塔上长期承受着导线重大的重力拉力, 加之高电压或雷击的作用, 绝缘子物理结构会逐步发生变化, 从无裂纹到发生裂纹、从微孔扩展成小孔, 绝缘强度逐步下降, 在强电场作用下逐步走向漏电, 遇闪络电流流过会发热, 甚者会发生绝缘击穿, 导致输电线路故障;

绝缘子正常时应没有漏电流或很小漏电流 (μA级) , 所以绝缘子状态分析基于小电流检测电路取得的数据实现, 小电流检测范围做到0.01～10 mA。

如果在此范围内检测到数值, 则对该数值如下分辨:

分别取阈值0.01 mA、0.1 mA、1 mA;

按区间计数为:0.01～0.1 mA范围的脉冲数记为K1;0.1～1 mA范围的脉冲数记为K2;1～10 mA范围的脉冲数记为K3。

对这些数据直接送进主处理器按概率统计法则计算和分析;具体统计1天24小时按每小时中K1、K2、K3分别数值的多少、计算加权求和的结果S=c1K1+c2K2+c3K3;人们由S值结果来判定绝缘子的状态等级, 数值越小状态越好。其中K1、K2、K3的系数c1、c2、c3为初始值, 系统运行中按实际学习调整。

2 面向绝缘子故障的漏电监测

所谓绝缘子故障主要指其漏电流较大, 已超出正常范围, 达到几毫安乃至以上;本文绝缘子故障分析基于较大电流 (>10 mA) 电路检测的数据, 仍取每次泄漏电流脉冲的峰值幅度超过一定阈值的脉冲电流予以计数。 其中泄露电流脉冲幅度阈值分3档为:10～100 mA, 0.1～1 A, >1 A;对它们的计数分别记为I1、I2、I3;

I1、I2、I3实际反映了绝缘子泄漏状况, 这些泄漏电流脉冲增大增多通常预示临近闪络, 如果绝缘子表面污秽严重或由于覆冰而使绝缘爬距急剧减小, 导致出现泄漏电流的脉冲频度和幅值也越大, 则引起闪络的可能性增加, 在此加以识别。

识别依据按加权和:Z=q1I1+q2I2+q3I3, 达到的数值符合报警阈值Z1、Z2、Z3中的哪一级, 显然Z1～Z3逐级升高。

其中权值q1、q2、q3与前项同样办理。

3 计及湿度、温度影响的绝缘子闪络预警

绝缘子表面污秽造成泄漏与所处环境的温度及湿度紧密相关, 同样的污秽但温度、湿度不同时其泄漏电流有较大的差异, 湿度越大, 污秽不重也有造成泄漏, 对其评判与报警应加以区别, 这就依赖于建立模糊评判与报警模型。

在监测泄漏电流的同时监测环境温度和湿度, 自学习潮湿和低温对绝缘子绝缘降低的规律, 由当前泄露电流大小预警天气变化时泄漏故障的发生。由于不同输电线路所处的不同地区其污秽成分不同、盐密及酸碱度不同, 使得潮湿和低温对绝缘电阻降低的影响有差异, 不可统一设置, 只有在不同环境下自学习来识别解决。

(1) 反映泄漏状态的参数分析。

泄漏电流峰值分级计数I1、I2、I3, 实测环境温度T1、T2、T3, 环境湿度H1、H2、H3;

泄漏电流峰值分级计数I仍如前记为: I1 I2、 I3;环境湿度实测值分级为70%≤H1<80%, 80%≤H2<90%, 90%≤H3<100%;环境温度实测值分级 -20 ℃≤T1<5 ℃, 5 ℃≤T2<25 ℃, 25 ℃≤T3。

(2) 建立模糊矩阵与决策评判。

使用模糊矩阵Y表征各个经加权处理后的参数对于不同输出结果的影响程度, 模糊矩阵Y设为:

undefined

其中δ11～δ13反映三项参数对第一行评判影响的权重;δ21～δ23反映三项参数对第二行评判影响的权重;δ31～δ33反映三项参数对第三行评判影响的权重。

Y中各列反映各个参数在各个不同评判中所占的分量。设

undefined

, 表示加权评判的结果, 可得:

undefined

对U、M、L三种状态的结果按照L>M>U的原则判定绝缘子的泄漏程度。矩阵Y中各项元素δij拟在运行实践中检验、修正而合理地确定。

(3) 在低温、高湿情况下判定参数的修正。

此处低温指较长时间实测环境温度T<-5°, 高湿指在雨雪过程中湿度H很大达85%≤H<100%, 则使得绝缘子上结冰逐步加厚, 严重时可填满绝缘子片中的沟隙, 使绝缘爬距大大减小, 导致泄漏电流增大;因此修正前述影响分级为:

环境湿度实测值分级为85%≤H1<90%, 90%≤H2<95%, 95%≤H3<100%;

环境温度实测值分级为-5 ℃≥T1>-10 ℃, -10 ℃≥T2>-15 ℃, -15 ℃≥T3;

此修正体现出湿度大的影响和温度低的影响。

在日常监测过程中, 系统在发现漏电流较大以后拟分成几种情况予以推断:如果该时刻环境湿度H<70%、温度T>6°, 则漏电原因属于绝缘子自身, 拟纳入报警分析并继续监测、观察;如果H>80%, 则漏电由污秽、潮湿引起, 报警时指出拟清扫绝缘子;若T<-6°且H>80%, 则分析为污秽结冰引起并作相应处理。

4 辅助漏电监测的闪络图像监视

4.1 同塔同串绝缘子多次闪络时泄漏电流数据记录

本系统中监视闪络的同时漏电监测仍在进行, 两方面数据都取得以利映证分析。

闪络图像数据指图像中沿绝缘子串的空间亮度分布和分层亮度分布, 其中沿绝缘子串空间分布是划定闪络图像取点范围, 在该范围内不同亮度像素分层分布可反映出绝缘子串的闪络强度。

表1给出同串绝缘子在一次故障中多次闪络时的漏电脉冲数据, 其中分档数据指在该分档范围内的泄漏电流脉冲持续个数;

表中闪络时长指闪络包络时间长度。

4.2 该次故障泄漏过程所观察到的 (录像) 闪络图像情况

相比此处闪络图像 (见图1) 中光斑大小、亮度与表1中分档泄漏电流脉冲计数, 明显具有较好映证关系, 二者都是系统判断泄漏的有力参数。

5 综合漏电监测与闪络监视装置的实现

5.1 装置的组成

本文所述各方面功能已由一台嵌入式装置实现, 装置内部功能模块组成如图2所示, 软件主处理流程如图3。其中泄漏电流检测分微弱漏电监测和闪络大电流监测两档:前者针对小于10 mA电流, 检测范围0.01～10 mA;后者针对大于10 mA的泄漏电流, 检测电流范围0.01～10 A;分别使用不同的传感器和不同的处理电路实现, 前电路检测数据用于小漏电时对绝缘子健康的观察和估计, 后电路检测数据用于对绝缘子故障、临闪或闪络的分析和报警。10 mA上下的数据对两方面分析都有用。

在检测和处理电路上对两方面的做法分开如下:小于10mA电流检测是使用带铁芯的电流传感器, 检测信号经放大器放大后, 由对应于0.01mA、0.1mA、1mA的幅值电压比较器甄别, 输出脉冲直接交主处理器统计每秒各档次脉冲计数。

大于10mA的泄露电流脉冲检测是使用直接电流传感器, 脉冲信号稍经处理及A/D转换器数字化, 再经闪络数据处理电路中泄漏电流脉冲数字分别对应于10mA、100mA、1A的门限按秒计数, 再交主处理器予以分析处理或报警。

装置还具有闪络图像监视, 由闪络数据处理环节给出图像提取信号送闪络图像进入主处理器, 实现与闪络数据映证分析, 决策报警。

装置配有环境湿度、温度检测, 注重绝缘子漏电流监测与湿度、温度共分析。

装置从监测绝缘子所在线路感应取电获得电源, 通过无线通信对后台收发数据。

5.2 装置的主体软件处理

装置主体软件处理流程如图3所示。

主处理流程中集中了前述多方面处理功能要求和分析计算模块。

6 结 语

本文研究内容在《嵌入式绝缘子智能监测装置》中实施, 安装在输电线路绝缘子串的就近导线上, 具有较好监测和报警效果;尤其因为该装置联系绝缘子串安装, 运行环境一致, 监测得体, 报警及时、准确, 对于输电线路安全具有很积极的作用。

参考文献

[1]肖登明, 潘龙, 李晓东, 等.变电站污秽泄漏电流在线监测[J].高电压技术, 1998, (1) :28-29.

[2]赵子玉, 彭宗仁, 谢恒.悬式绝缘子污层电导率与泄漏电流的现场测试技术研究[J].电工技术学报, 1997, (2) :43-46.

[3]沈其工.高电压绝缘基础[M].南京:江苏科学技术出版社, 1990.

试论企业财务风险的监测与预警 篇8

1 造成财务风险的成因

1. 1 企业自身内部进行财务管理期间存在的不足

伴随着社会经济的不断发展, 企业所面临的市场局面也出现了相应的变化。以往的财务管理模式已经无法适应企业的发展需求。尽管经济外在环境为企业提供了极大的发展机遇, 然而以往的财务管理方法及模式根深蒂固, 如果在短时间内转变财务管理模式, 不仅无法帮助企业摆脱困境, 相反, 极容易导致企业在面临外在环境改变时, 出现束手无策的问题。通常来讲, 面对此种情况, 很多企业就仍沿用以往的管理方法, 而没有对财务管理进行调整, 从而降低了财务管理的预见性及判断力, 对企业的发展也造成影响。

1. 2 企业财务从业者缺少对风险的认知

在以往的几年中, 我国始终处于计划经济的管理体制下, 并没有认识到财务风险的重要性。对风险缺少必要的认知, 甚至经常将资金管理活动与风险管理混为一谈。从业者错误地认为资金的管理就等同于风险管理。部分从业者认为财务的风险是由企业内部环境控制造成的, 不需要对外部环境的作用进行考量。此种错误的认知扭曲了财务风险的概念, 不管是由广度方面, 还是范围方面, 都存在问题。也正是因为这样, 企业中的财务从业者对财务风险缺少正确的认知, 更加重了企业财务中的隐性风险。

1. 3 决策失误导致的财务风险

企业中的管理者发布错误的财务决定, 同样也会造成财务风险问题。如果财务决策严重错误, 不但会让企业承受巨大的损失, 同时也会让企业深陷财务危机中。我国一些企业的领导者在制定财务决策期间, 主观意识较强, 通常依赖自身的经验。面对现今市场经济的局面, 此种完全依靠经验的决策缺少客观性及合理性, 属于一种盲目的行为。此种盲目的决定会增加企业决策的可能性, 并且为企业带来更多不确定条件, 各方面发生叠加, 严重危害企业的发展。

1. 4 企业自身资本的结构分配不合适

在企业运营期间, 应保证资本结构的科学性及合理性。企业需要依据本身的运营情况来创建资本结构, 从而保证企业顺利运营, 预防并躲避财务风险。在创建资本结构期间, 固定资产及负债是极为重要的两部分。二者间的比例是确保企业正常发展的基础。假如企业中固定资产数值超过负债, 则企业就不能借助财务杠杆来增大经营, 无法确保企业长期稳定发展; 假如企业固定资产数值小于负债, 则极大程度增加了企业的财务风险。因此, 需要将二者控制在合理的比例中, 确保企业健康、稳定发展, 增强企业市场竞争能力。

2 当前企业进行财务风险检测及预警的具体方法

2. 1 创建并完善财务预警体系

想要预防财务的峰下问题, 企业就需要创建一系列较为全面的财务风险预警制度。企业需要结合本身的运营情况, 选取相应的财务标准, 同时将该财务标准与预警体系融合在其中, 借助分析指标, 来判定企业当前及短时间内的财务情况, 预测可能存在的风险。在选取指标时, 应尽量选取一些能够表明企业最近运营状况的数据。例如: 企业偿还负债的能力、短期还债率、流动资金等, 经过认真的分析及判定, 能够精确地对企业可能面对的风险进行判定及预警, 增强了企业的市场竞争能力。另外, 企业还可以选择一些能够表现企业获利的指标作为判断依据, 对预测财务风险进行辅助。

2. 2 加大管理企业筹资行为风险的力度

由企业定义财务风险的层面分析, 企业所形成的财务风险多由本身资产结构不合理造成, 负债较高, 引发资不抵债的问题, 从而造成财务风险。由于企业在长时间的发展过程中, 需要进行相关筹资行为, 从而获取相应资金, 为后续运营夯实基础。这些筹资行为尽管可以为企业募集到发展需求的资金, 然而该活动也同样会为企业造成一定的财务风险。一般来讲, 企业进行筹资的途径大致可以分成三类: 其一, 借入资金; 其二, 自有资金; 其三, 权益资金。借入资金指的是企业由信贷部门或者银行受力通过购买债券、借债等形式获取发展资金; 自由资金指的是企业本身所拥有的发展资金; 权益资金指的是企业由股东处筹集的发展资金。当企业利用借入的形式筹集资金时, 就增加了其不稳定因素。那么, 企业就需要重点进行财务管理工作, 事先做好准备, 从而尽量降低由负债而造成的财务风险。

2. 3 选取正确的筹资融资组合

由于企业在进行筹资行为时方法较多, 因此企业进行融资时应合理选取最为科学、合适的筹资、融资组合结构。如果企业采用自有资金, 则其成本率为0, 然而假如自有资金较少, 则不利于企业未来发展; 如果企业采用权益资金进行发展, 则能够借助发放股票、上市等方法, 由股东处获取大量资金, 从而投入后续企业发展中, 等到每年的年尾, 为股东发放红利, 需要注意的是, 应科学调整股份的分配; 如果企业采用借入资金进行发展, 其获取的资金数额最高, 然而由于成本相对较高, 因此在借入以前, 需要进行科学规划, 然后进行决定。企业在筹资期间, 需要深入进行论证与分析, 将财务风险缩减至最小, 保证资金结构稳定, 从而增强企业的市场竞争能力。

3 对财务风险进行预警的类别

对于企业中的财务风险预警体系来讲, 其包含的功能大致划分成以下三个类别:

其一, 预知风险; 其二, 控制风险; 其三, 防范风险。想要判定一个企业的财务情况是否良好, 首先就需要查看该企业是否创建了健全的财务预警体系。一般来讲, 企业创建的预警模式大致可以包含以下几种类别:

3. 1 单变量预警

在1966年, 美国学者比弗率首次提出了单变量预警模式。经过对比1954—1964年间企业的案例, 提出了预测财务失败的项目有: 第一, 债务保障率的数值等于现金流量与债务总额的比; 第二, 资产的收益率数值等于净资产收益与资产综合的比; 第三, 资产负债率数值等于负债总额与资产总额的比; 第四, 资产的安全率等于资产变现率与资产负债率的差。在此种预警模式下, 能够良好地借助债务保障率来判定企业的财政情况, 同时对财务风险进行预警。因此, 在考察企业的财务期间, 需要特别关注以上比率的浮动趋势。

3. 2 多元线性判定预警

多元线性预警是依据资产与行业规模, 选取30多家破产企业即非破产企业为样本, 判定其各项变量, 创建了多元线性判定预警。其公式为: Z = 0. 012W1+ 0. 014W2+0. 33W3+ 0. 006W4+ 0. 999W5, 其中, W1代表运营资产与总资产的比值, 体现资产的流动特性; W2代表留存的收益与总资产的比值, 体现累积赢利状况; W3代表税前利润与总资产的比值, 体现资产的运营效率; W4代表股票的市场价格与中负债面值的比, 体现企业的偿还能力W5代表销售总额同总资产的比。利用Z值的改变, 反映企业的运营发展情况。遵照该模型, 利用相关计算就能够推断出企业出现财务风险的前兆。

4 结 论

总而言之, 伴随着社会经济的逐步发展, 企业所面临的市场竞争越来越激烈, 企业想要更好发展, 就需要具备对财务风险进行预警及监测的能力。借助财务指标创建并分析预警模式, 从而降低财务风险出现的激励, 推动企业更好发展。所以, 相关工作人员应不断提高自身的专业能力及综合素养, 深入对财务风险监测及预警系统、模式进行探究, 勇于尝试、大胆创新, 从而消除财务风险, 降低影响, 增强企业市场竞争能力。因此, 对企业财务风险监测及预警相关内容进行探讨是值得深入探究的事情。

参考文献

[1]张妮.旅游业上市公司财务预警模型及特征[J].安庆师范学院学报 (社会科学版) , 2012 (2) .

[2]景欣, 张铁山.机械制造业上市公司财务预警模型实证研究[J].北方工业大学学报, 2010 (2) .

[3]孟岩, 武文龙.数据挖掘在战略管理会计中的应用——以AB公司为实例[J].会计之友 (下旬刊) , 2010 (6) .

监测与预警 篇9

输电杆塔基础是输电线路的重要组成部分, 受到输电线路走廊气候和地形地貌多样性、区域地质构造条件差异性、岩土体类型变化性以及地下水复杂性的影响, 杆塔基础容易产生不良风雨荷载作用下的灾变损伤及环境岩土工程问题, 甚至发生倒塔事故。本文针对中山地区气候与地质特点, 采用多学科交叉方法, 采用现代电子和通信技术, 建立塔基滑坡远程监测系统, 有效提高了中山输电线路基础体对强风雨极端气候条件的处置能力, 实现了强风雨荷载作用下输电塔杆基础的安全监控与预警, 为输电线路长期安全运行和应对极端气候灾害风险提供了参考, 有利于为救灾抢险制定技术方案。

1 中山地区强风雨特征与典型滑坡工程地质特征研究

收集中山地区地质条件、气象资料及降雨诱发边坡地质灾害相关资料, 建立如图1所示输电线路杆塔基础地质资料数据库, 为输电线路杆塔分析诱发滑坡的降雨量、持续时间、降雨日、降水强度及其时空分布, 研究降雨特征与统计临界降雨强度的时空相关性提供支撑;以中山地区滑坡分布规律为基础, 针对中山地区不同降雨强度特征滑坡选取典型滑坡, 研究滑坡体的地质成因、结构特性和环境效应。

2 强风雨荷载作用下输电塔—线体系的灾变特点和规律分析方法

通过强风荷载、强降雨荷载的实测, 进行输电塔—线体系强风雨荷载的统计特点及规律研究, 建立上部输电塔—线体系的风雨激励动力分析模型, 根据不同强度风雨荷载作用下塔—线体系稳定性特点和规律, 得出塔—线体系应力分布特点和规律, 最终得出输电杆塔灾变损伤模式。以降雨特征与统计临界降雨强度及渗流特性为基础, 建立典型塔基滑坡岩土体饱和与非饱和非稳定渗流数学模型, 分析不同降雨过程下典型塔基滑坡体内渗流场分布特征与演变规律;以岩土体力学特性和渗透特性研究为基础, 建立降雨条件下塔基滑坡岩土体渗流—应力耦合分析模型, 分析降雨条件下典型塔基滑坡岩土体的变形特征及其演变规律。针对典型塔基滑坡, 通过试验研究、反演分析、工程类比方法, 系统研究饱和与非饱和条件下岩土体非线性力学与渗透特性, 特别是在非饱和条件下的降雨入渗参数、土水特征曲线和强度准则。以渗流—应力耦合分析模型为基础, 对不同降雨强度、降雨时程、岩土体力学和渗透特性进行组合, 研究典型塔基滑坡体内应力、变形和孔隙水压的分布规律, 通过塑性区的分布特征与演变规律探讨降雨条件下典型塔基滑坡可能的失稳机理。

3 强风雨荷载下中山塔基滑坡灾害监测系统

根据现场勘查与失稳机理研究成果, 确立监测变量和监测布置原则;以拉索位移计、容栅式雨量计、固定式测斜仪等设备为基本单元开展监测, 采用建设周期短、网络覆盖范围广的传输技术建立监测预警数据中心与多个塔基边坡单体监测子站的不间断联系, 通过因特网建立管理部门 (救灾防灾中心) 与监测预警数据中心的联系通道, 由此形成适用于塔基边坡地质灾害的简明、自动、经济、高效的远程监测系统。图2为输电线路塔基滑坡监测系统示意图。

4 强风雨荷载下塔基滑坡地质灾害预警模型

通过详细调查中山地区降雨诱发地质灾害的历史资料, 统计分析该地区滑坡发生与降雨特征的关系, 提出降雨区域预警的指标。采用饱和与非饱和渗流有限元对中山地区典型滑坡体进行降雨入渗模拟, 研究降雨强度、降雨持时和降雨类型对边坡渗流和稳定的影响, 验证和改进有效降雨量经验模型。将改进后考虑降雨入渗规律的有效降雨量模型与滑坡发生的历史概率曲线相结合, 得到中山地区滑坡地质灾害区域降雨预警模型, 建立相应的风险防御措施。针对所监测的单体边坡, 设计不同的风雨荷载量和岩土体参数组合, 采用饱和与非饱和渗流有限元计算对应的滑坡安全系数Fs和监测点的位移u, 可以作出相应的滑坡安全系数与监测点位移的关系曲线, 以此为依据来确定该边坡监测点位移的阶段预警值。

5 基于网络技术的灾变监测与预警系统

采用网络编程技术和数据库技术, 通过ASP.NET开发三层B/S结构模式的监测数据实时发布和地质灾害监测预警系统, 建立塔基边坡监测信息数据库, 实现对监测数据的远程实时接收和可视化管理分析, 为管理部门及时了解现场监测结果和快速决策提供了强有力的平台支持。针对边坡变形破坏模式复杂多样, 集成多种时间预测模型, 形成了变形预测模型库, 采用可视化的图形工具, 可以为不同类型和不同演化阶段的边坡选取合适的预报模型, 使边坡变形预测更具针对性和可靠性。基于边坡地质灾害统计分析和边坡失稳力学机理分析, 建立基于降雨量和位移的综合预警模型。同时基于GSM网络数据终端, 开发短信预警发送功能, 根据设定的变形和有效降雨量预警指标, 自动向特定人群实时发送预警短信, 提高了信息发布的实效性和自动化水平, 为防灾减灾提供了最新的决策支持。

6 结语

本文介绍了建立和研发输电杆塔基础在风雨荷载作用下安全预警系统的方法与实现的技术手段, 所开发的中山塔基边坡远程监测预警系统具有简明、自动、实时、远程、经济、高效的特点, 可实时获取监测点的位移和降雨量信息, 进行变形预测分析, 并结合区域降雨量预警模型和位移预警模型进行实时预警及网络和手机信息发布, 适合在南方多雨地区电网塔基监测预警中推广, 具有较为显著的社会效益和经济效益。

参考文献

[1]李黎, 尹鹏.大跨越输电塔—线体系风振控制研究[J].工程力学, 2008, 25 (S2) :213-229.

[2]陈波, 郑瑾, 瞿伟廉.基于磁流变阻尼器的大跨越输电塔线体系风致振动控制[J].振动与冲击, 2008, 27 (3) :71-74.

[3]国家电力公司华东电力设计院.DL/T5092—1999　110~500kV架空送电线路设计技术规程[S].北京:中国电力出版社, 1999.

试论企业财务风险的监测与预警 篇10

(一) 筹资风险的形成因素

1. 资本结构的不合理

企业资本结构通常情况下说的是权益资本与负债资本之间的比例关系。衡量企业资本结构是否合理的时候, 不仅要关注权益资本与负债资本的绝对总量, 还应该考察两者之间存在的比例关系, 并且还应该从资产利润率以及负债利息率的比较方面出发, 使其资产的利润率能够高于负债利息的资本结构, 这就是较为合理的资本结构。

2. 经营风险

企业经营过程中, 都会存在一定的经营风险, 直接表现为企业息税前利润不确定性。尽管经营风险与筹资风险属于不同的方面, 但其又在一定程度上影响着筹资风险。当企业完善自身股本融资的时候, 经营的风险就会成为企业的总风险, 这时候是由股东承担的。当企业采用股本与负债融资的时候, 受到财务杠杆作用影响, 股东的收益出现波动, 其承担的风险将会大于经营过程中产生的风险, 其中存在的差值就是企业经营的筹资风险。

(二) 投资风险的形成原因

1. 投资主要方存在的原因

首先, 投资主要方投资理念的偏差, 一些企业不重视自身原有的经营基础, 并且追求利益的时候不够贴近实际, 一味的追求经营多元化, 盲目追求一些热门产业, 以为只要企业经营的规模越大、越广泛, 企业就会越强盛。事实上, 企业不结合自身实际以及市场环境情况进行发展, 不仅不能够达到预期发展目标, 还会失去其原有的优势。

其次, 企业在发展过程中缺乏风险控制意识, 企业在发展过程中, 只注重投资可行性研究, 对可能出现的风险进行预测、评估, 但是不重视事中与事后风险管理与控制。

2. 投资体制风险形成原因

首先, 项目投资的决策系统不够合理, 我国企业在发展过程中, 法人代表治理结构不够合理, 大股东在企业发展过程中拥有绝对的控股地位, 促使一些小股东无法发表个人的意见, 即使是对企业发展有利的意见也很难被采纳。

其次, 企业决策方式不够科学, 根据现有的可行性研究工作的习惯, 企业项目的可行性研究人员在受到任务之后, 不仅要对该项目可行性进行研究, 并且一定要有效完成可行性研究报告, 只有这样才能够做出有利于企业发展的决策。但一些企业忽视可行性研究环节, 存在主观或随意决策现象。

(三) 资金回收风险的形成原因

1. 企业片面的追求利益, 不重视防范风险

一些企业在发展过程中风险防范意识不够强, 为了有效扩大销售量, 事前没有对付款人情况进行调查, 并且在评估相应收账风险的时候, 一味采用赊账策略去抢夺市场, 使用宽松的信用策略, 仅重视账面获取的高利益, 不重视资金回收风险。

2. 企业内部控制制度不够严格

一些企业对应该收取的账款管理缺乏相应的规章制度, 并且不按照相应的章程进行, 或者是不按照规定的标准实施, 使得规章制度起不到应有的作用。财务管理部门以及相应的业务部门之间的对账不够及时, 其销售环节与核算环节出现脱节现象, 使其中存在的问题不能够及时得到解决, 致使企业应收账款居高不下。另外, 因为催收、清理活动不及时, 应收账款长期存在挂账现象。

(四) 收益分配风险的形成原因

1. 会计核算产生的影响

企业在经营管理过程中一定要依照《企业会计准则》的规范标准选择相应的会计政策, 并且《企业会计准则》中核心要求是“谨慎”, 致使最终计算出来的会计利润较低, 继而降低对股东利益的分配, 使一些股东产生不满情绪, 影响企业形象, 形成收益分配风险。

2. 信息披露产生的影响

企业在实际经营过程中, 收益信息披露的具体时间对企业的影响是相当微妙的。通常情况下, 盈利水平较低或者是利润分配产生拮据的企业都是不希望过早披露相应的财务信息的, 主要是因为怕对企业带来一些不利影响, 就算盈利状况优良、利益丰厚的企业, 也不会依据自身利益进行信息披露, 其主要原因是由于同行竞争的关系。所以, 财务信息的披露时间不正确, 也会影响收益分配风险的出现。

二、现代企业对财务风险的监测与预警

(一) 建立完善的企业财务预警系统

为了更好地应对企业经营过程中可能出现的各种财务风险, 首先企业一定要建立和完善相应的财务风险预警机制。企业在发展过程中应该结合自身情况, 选择一些合适的财务管理指标, 并将这些指标有效融入到财务预警系统之中, 然后对这些指标进行详细分析, 以避免企业短期内财务面临的风险。工作人员在选择指标的时候, 应该尽量选择一些能够表明现阶段企业运营目标的数据, 比如一些能够体现企业偿还能力的还债比率 (企业负债额度除以企业固有资产流动负债, 所得数据就是长期还债比率;使用企业流动资产除以企业流动负债就是企业短期还债比率) , 通过观察研究企业还债比率, 进一步准确判断企业将会面临的财务风险, 有效提升企业的预判断能力。另一个方面, 企业还应该选取一些能够真实反映企业获利情形的指标, 对财务风险进行有效预测。

(二) 完善筹资活动风险管理

从企业定义的财务风险来看, 企业所面临的重大财务风险大多是由于企业自身资产结构不够平衡, 企业负债过高, 出现资金与债务不相抵的情况, 引起企业财务风险。企业在长期发展过程中, 需要进行相应的筹资活动, 以获取更多的资金, 投入到企业的经营发展之中。一些筹资活动为企业经营发展带来了相应的资金, 但这些经济活动也为企业的发展带来了一定的财务风险。企业在进行筹资活动的时候, 主要有三种渠道进行筹资, 一是企业本身具有的资金;二是权益资金;三是借入资金。企业本身具有的资金说的是企业经营活动中自身所拥有的资金;权益资金是企业从股东手中获取的资金;借入资金是企业从银行等金融机构手中, 使用借贷或者是购买债券等方式获取的资金。企业经营过程中使用借入的方式筹集资金, 为企业的发展增加了许多不确定因素, 因此, 企业在发展过程中应该重视财务管理, 筹集资金之前一定要进行科学合理的分析, 最大程度的减少因为负债带来的财务风险。

(三) 完善资金回收风险的管理

首先, 要制定正确的信用标准, 这一标准说的是企业一定要采取正确的手段对客户的信用情况进行评价, 一般情况下, 以预计的坏账损失情况作为制定的标准;其次, 建立适当的信用额度。这里所说信用额度是企业依据客户偿还能力给予客户最大的赊账限额, 以保障企业的经营效益;最后, 制定行之有效的收账政策, 企业在经营发展过程中, 应对各种各样的账款应该建立相应的催收方式, 也就是收账政策。一般情况下, 企业将会使用寄发账单、电话催收、法律诉讼等形式要求客户偿还欠款。另外, 要不断加强财务监督管理, 财务部门一定要及时对赊账业务进行跟踪, 统计债务人赊账金额以及账务变动情况, 必要时要对债务人函证, 对应收款项客观评价。

(四) 完善收益分配管理

《企业会计准则》具有一定的强制性。所以, 企业应该尽量选取能够有效反映自身客观收益的会计政策, 改进会计核算方式。在实际工作过程中, 要合理确定收益分配政策, 各种收益分配政策具有其明确使用范围, 企业应该从自身实际情况出发进行选择。另外, 企业要不断提升财务管理水平, 促使会计人员专业素养、信息收集、整理、分析能力提升, 树立风险防范意识, 提升自身职业判断能力, 使其能够在企业决策中提供有效的参考意见。

参考文献

[1]杨相和.试论企业集团财务风险监测与预警系统的建立[J].全国商情 (理论研究) , 2010, (16) .

监测与预警 篇11

关键词：生态林业;森林;服务

中图分类号：  F592.7                            文献标识码：  A                        DOI编号：   10.14025/j.cnki.jlny.2016.24.079

1气象对生态林业服务的重要性

近年来，由于气候变暖等因素影响，极端天气气候事件和气象灾害频发，生态林业面临日益复杂的气象环境因素影响，因此，积极开展林业与气象合作，充分发挥部门优势，做好森林火灾和林业有害生物灾害气象预测预警工作，对于防控森林火灾和林业有害生物灾害，促进人与自然的和谐发展，具有十分重要的意义。

2 生态林业气象服务现状

2.1部门合作情况

2005年，二道气象站迁至池北区后，与保护中心开展了部门间的合作，至2012年，长白山气象局成立后，气象局与保护中心的合作进一步加深，在森林防火工作和林业有害生物灾害防治工作方面都取得了较好成绩。气象局与防火办每年联合会商200次，联合发布森林火险气象等级预报180次，发布各类气象信息100余期。每年春秋两季，保护中心根据气象局提供的气候预测产品召开调度会议，安排防火及森林保护工作。目前，长白山保护开发区已经60多年无重大大森林火险发生，自开展合作以来，取得了明显的成效，实践证明加强气象监测预警与提高森林防火和林业有害生物防治成效息息相关。

2.2社会公众信息服务

拓宽发布渠道，扩大预警信息覆盖面，充分利用电视、网络、手机等信息发布渠道，及时发布森林火险预警信息，协同保护中心开展森林防火宣传，提高相关部门和社会公众的森林火灾防范意识。根据林业有害生物发生发展态势，每年制作松毛虫防控专报10余期，及时向社会公众发布，提高预警信息的时效性。2012年，和龙林业局、白河林业局、松江河林业局、临江林业局和白山市的长白、抚松县境内，落叶松毛虫发生面积42.16万亩，其中1/3为重度发生，气象局及时提供气象服务，提供飞机喷药最佳喷洒时间等，落叶松毛虫防治成效显著。

2.3科学研究和技术开发

充分利用双方优势，加强科研合作，拓宽林业与气象合作研究领域，针对气候变化新形势下面临的新问题，联合开展对森林火险预警、森林火灾监测、气候变化与林业有害生物发生规律、气候变化对林业有害生物分布、危害及种群动态的影响、异常气候条件与林业有害生物发生的关系等作为研究的重点，不断提高森林火险预警、火灾监测的能力和水平。目前在研课题有火险指数在长白山保护区适用性研究和长白山保护区红松球果螟病虫害气象指标研究两项，不断探索创新林业灾害预警和气象服务的新途径、新方法，有效提高林业抵御自然灾害风险的能力。

2.4建立健全合作机制

建立定期沟通机制，不定期召开联席工作会议，总结工作经验，研究合作事项;对防火关键期和重点区域加强监测预警，联合开展人工增雨作业，遇有突发灾害时召开工作协调会议;建立信息资源共享机制，气象部门提供天气预报、气象灾害预警、气候监测预测、气象站观测数据等信息，林业部门提供林业生产动态、林业气象灾情及防御减灾技术、林业有害生物灾害等信息。联合建设人影地面标准化作业站，部门合作开展增雨作业有效降低了额森林火险等级，取得了明显的经济效益。

2014年，进入秋季防火期以来，长白山保护开发区气温略低，降水偏少，对森林防火非常不利。9月1日～10月15日全区平均气温为10.9℃，与历年同期11.2℃相比略低0.3℃，降水量为51.7毫米，比历年同期84.3毫米少38%，森林可燃物含水率仅为20%，枯枝落叶层厚度4厘米，森林防火形势严峻。尤其是风灾区，草木已枯萎，枯草高度1米以上，含水率极低，遇有明火或雷击极易引发森林火灾。10月25日11时，长白山保护开发区白河站附近发现火情，12时火势已基本控制，针对火场可能存在的暗火及紧张的防火形势，按照管委会扩大增雨作业区域的要求，10月25日13时，气象局组织专业技术人员研究人工增雨作业的可行性方案，并成立了指挥调度组、气象情报组、现场工作组三个小组，做好实施人工增雨作业的各项准备工作。10月26日增雨作业的作业区降水量平均9.5毫米，风灾区均出现6毫米以上降雪，达到大到暴雪量级，最大积雪深度4厘米，周边非作业区降水量为0.4毫米，净增降水量9.1毫米，作业直接影响面积3000平方公里左右，有效增雨2730万立方米。据防火办资料，增雨作业后森林火险气象等级明显降低，26日火险等级降为1级，起火区大面积已经不存在暗火，留守人员由20余人减少至9人。根据保护中心资料，当长白山保护开发区森林火险气象等级全区3级时，维东站防火观测点除预备队外，全员进山巡视，每天24小时在岗，工作量及其庞大，据保护局统计资料，10月1日至10日，当火险预报3级或者4级时，保护区每天平均24.5个组进山进行巡视，平均139人次;当火险预报2级时，每天16个组进山进行巡视，平均86.4人次;当火险预报1级时，每天9个组巡视，平均28人次，只在公路上进行生态保护巡视。本次增雨作业后，火险等级预报直接降为1级，改为每天9个巡视组，28人在公路巡视即可，直接减少巡视人员110左右人（本统计人员不包括森林警察部队巡视人员）。2012年至今，长白山气象局与保护中心联合开展增雨作业6次（如图1），联合开展防火应急演练3次，联合实地调查3次。

图1 联合开展增雨作业

3 生态林业气象服务内容

充分利用气象科技资源促进生态林业的发展，积极推进 长白山保护开发区的生态文明建设，根据生态林业发展对气象防灾减灾的需求，不断更新服务内容。目前主要服务内容有：森林火险气象等级预报和预警服务;人工增雨作业技术为防、扑灭森林火灾提供有力援助;为林业部门调整林业生态结构和布局、推广引进和培育优良新品种、科研试验等提供专题气象服务。

4 未来发展方向

扩大服务的覆盖面和提高技术含量，尤其是2016年开始森林机构深入开展长白山生态修复保护区气象服务，对长白山生态保护和修复有着重要的意义，同时可以带来十分显著的经济效益。

5 结语

长白山生长着茂密的天然次生林、人工林河原始森林，森林覆盖率较高，森林生态系统完整，生物种类十分丰富，降水丰沛，水资源和矿产资源丰富，是吉林省乃至东北亚生态环境的重要屏障，长白山气象局继续深入开展生态林业气象服务意义非常重大。

参考文献

[1]包红霞，魏新功.浅析舟曲县气象要素变化与森林火灾的关系[J].甘肃科技，2012，（19）.

[2]唐云起，陈丽.发展我省林业气象信息服务网络化路径分析[J].黑龙江科技信息，2011，（17）.

[3]周海龙，王金平，谢永德.DYYZⅡ B型林业自动气象站极大风向风速记录异常现象分析[J].林业勘查设计，2009，（03）.

[4]王天福，杨振华，杨忠民.浅析迭部地区气象要素变化与森林火灾的关系[J].甘肃科技，2008，（24）.

[5]宋宏，冯瑞炤.我省新型气象服务体系的思考与探讨[J]. 山西气象，1999，（01）.

监测与预警 篇12

并联电容器组是电力系统中用于补偿感性负载的无功功率,提高电网运行功率因数的常见电气元件,具有单位容量费用低、有功功率损耗小的特点,在补偿无功功率的过程中,其电容值准确性和工作状态直接关系到电网的安全运行[1,2]。近年来,随着电力负荷种类的增加,无功补偿电容器组在日常运行中出现损坏和故障的次数也越来越多,不仅对设备造成损坏,严重时甚至会导致停电事故。为此,实现电容器组的在线监测与故障预警,对保证电力系统的稳定运行具有十分重要的意义。

并联电容器组是由许多电容单元串并联组合而成的,在运行过程中,电容单元发生贬值、短路和击穿等故障时会引起并联电容器组内部各参数的相应变化,直观上主要体现在电容值的改变[3,4]。因此,可通过实时监测电容值来判断并联电容器组的故障情况。

1 电容器监测预警原理

目前,电容器监测系统主要通过测量电容器两端电压U、流过电容器的电流I和介质损耗角tanδ得到电容值。传统的监测方案由传感器、放大电路、滤波电路、A/D转换、数字信号处理器等实现[5,6],但此类方案成本较高、结构复杂,而且如此庞大的信号处理电路模块很容易出现故障,导致系统可靠性降低。因此,研制结构简单、性能可靠的电力电容器监测系统就显得尤为重要[7]。随着电子计量技术的迅速发展,越来越多的智能电量采集产品被应用到电力系统中,从而简化了采集待测电量(电压、电流等)所需的处理模块,在提高经济性的同时保证了系统的可靠性。为此,本文提出一种基于智能电量采集的电容器在线监测预警系统,利用互感器检测到的模拟电量,采用先进的智能电量采集模块以及RS-485总线传输技术[8],通过LabVIEW软件进行数据处理[9],同时实现监测数据的界面显示。该系统不仅能够实时监测电容器值并实现实时预警,以便及时更换电容器组排除故障,同时为后续的故障分析与诊断提供可靠依据,保障电力系统安全、可靠运行[10,11,12,13,14,15,16],并且因减少了数据处理模块的数量,而降低了系统成本。

1.1 电路模型

1.1.1 模型建立

某变电站10kV电容器组主接线如图1所示,QS为隔离开关,QE为接地开关,L为串联电抗器,PC为放电计数器,TV为放电线圈,C为并联电容器,FV为氧化锌避雷器,FU为内熔丝。电容器组额定容量为3 006kvar,额定电压为10kV,额定电流为158A,额定频率为50Hz,额定电抗率为5%。

根据该电容器组的实际接线电路,建立如图2所示的电容器组等效模型。USA、USB、USC分别为10kV母线A、B、C三相的相电压,R为电容器组单相等效电阻值,C为电容器组单相总电容值,L为电容器组各相串联电抗器的电感值。

以A相为例,设电容器的基波电流和基波电压分别为,令φ为单相电容器组的功率因数角,δ为介质损耗角,由电介质并联等值电路得:

由可得实测电容值为:

同理,可求得B、C相的电容值CB、CC。

1.1.2 模型仿真分析

在理论分析的基础上,为了验证电容器组等效模型的正确性,采用Matlab/Simulink工具包对模型进行仿真,以图1所示变电站10kV电容器组电气接线为参考模型,将实测电容值和电抗值导入仿真模型,仿真结果见表1。对比实际电压下的仿真电流与实测电流可知,任选3个时刻的仿真A相电流与实测电流误差均在1%以下,这表明本电容器组等效模型是正确可行的。

1.2 预警判据

基于智能电量采集的电容器在线监测预警系统要求当电容器在线运行出现故障时能够实现预警功能,为此,需要设定合理的报警阈值,来保证在电容器故障状态下及时告知检修人员。根据电力电容器的相关标准,运行中电容器监测值偏差不得超过额定电容值的5%,但正常运行中的测量值与额定值本身就具有一定的误差。因此,本文采用现场电容测量值作为阈值的设定标准,得到电容值越限判据为:

式中,C为某相监测电容值;Cb为设备安装时现场测得的该相电容值;μ为设定电容值偏差,本系统根据监测方案的不同,适当放宽到8%。

系统根据实时监测到的电压、电流和功率因数等电量计算处理得到监测电容值C后,再通过式(3)判据进行判断,当某相或多相电容值异常时,即发出预警信号。

2 系统结构与实现

2.1 硬件系统结构

基于结构简单、性能可靠的原则,本系统的硬件部分采用“智能电量采集模块+RS-485通信+USB数据转换”实现。其中智能电量采集模块集三相电压通道、三相电流采集通道于一体,可同时完成电压量和电流量的采集。本系统通过接入电容器组挂靠母线的电压、电流互感器二次侧,采集得到并联电容器组的三相电压、三相电流,然后经RS-485通信传输并通过光电隔离双向转换器(RS—485/422USB)输入计算机进行数据处理。系统完整硬件结构如图3所示。

2.2 软件系统实现

硬件部分实现电量采集工作后,还要通过软件系统来实现数据处理及界面显示功能。软件系统的功能结构如图4所示。

系统软件部分要求具备数据处理、数据显示和预警显示功能。

2.2.1 数据处理

根据采集到计算机内的电量实时数据,按照式(1)、式(2)给出的电容值计算方法,结合互感器二次侧接线方式,利用LabVIEW软件特有的图形化编程语言,通过公式化算法实现数据的分析处理,将采集到的三相电压、三相电流、三相功率因数、三相电容值传输到数据显示模块,以曲线和数值的形式显示待监测电量。

2.2.2 数据显示

为了能够直观、简洁地显示待监测电量,需要构建清晰的数据显示界面。每个显示窗口分别以黄色、绿色、红色曲线显示A、B、C相电压、电流、电容、功率因数;同时,窗口右侧以数值的形式显示各电量实时监测值。

2.2.3 预警显示

预警显示功能是指,当一相或多相电容值异常时能够实时通过信号提示告知检修人员,以便及时通过检修排除故障,避免电容器故障引发大型事故。当某相监测电容值超过上下限阈值时,数据显示界面相应的预警指示灯亮。

3 调试运行结果分析

将本系统安装到图1变电站中,以该变电站5路1 0 kV并联电容器组为监测对象,对系统进行现场调试运行,得到以下两组监测数据。

第一组数据捕获数据时间为2012年12月9日11点14分17秒,三相电压标准值为10 200V,监测到的三相电压值分别为10 348.7、10 327、10 305.4V,三相电流值分别为159.24、159.08、157.88A,三相功率因数分别为0.004 9、0.003、0.003 7,三相电容值分别为84.815 7、84.908 8、84.445 1μF。

约40s后,系统捕获第二组监测数据,测得的三相电压值分别为10 357.4、10 335.7、10 305.4V,三相电流值分别为159.4、159.24、157.92A,三相功率因数分别为0.004 6、0.003 4、0.003 3,三相电容值分别为84.875 9、84.968 9、84.512 3μF。

然而,A、B、C相电容器组的额定电容值分别为81.12、81.23、81.06μF,说明系统的实时监测值稍微偏大。一方面是因为被监测电容器长期运行出现一定的贬值,导致电容值低于出厂测定值;另一方面是因为互感器二次侧测取的电压为母线电压,而不是电容器两侧的电压,得到的电容值还包含了线路以及串联电抗器的参数,导致测取结果偏大。若能在户外安装高精度互感器,则测取的电容值将会更接近于额定值。

4结束语