环境状态

2024-06-25

环境状态（精选10篇）

环境状态篇1

一、认清形势, 引起重视

一是信访总量大。近年来, 我县的改革发展正以前所未有的力度快速推进。改革与发展, 必然打破一些陈规, 导致了新的矛盾出现, 由于群众对有关政策法律法规的理解不够, 要求过高, 加上管理体制、制度建设及历史遗留等其它方面的原因, 这些矛盾没有及时消除或缓解, 最终造成信访突出问题和群体性事件, 致使我县信访形势一度严峻, 总量高位运行。

二是问题涉及广。所反映的问题, 不仅有新近发生的, 也有五年十年甚至二十年三十年前发生的, 这里涉及农村土地征用、历史遗留、企业改制、交通营运、移民安置、医疗纠纷、环境污染、工程拖欠款、计划生育、退耕还林、山林地界、邻里纠纷、婚姻家庭、生活作风、廉洁自律、村务公开、涉法涉诉等方方面面的问题。

三是方式多样化。反映方式不仅有走访、电话、书信、电子邮箱, 还有的通过报刊杂志, 网络媒体大肆炒作, 更有甚者采取重复访、越级访、缠访、闹访、集体访方式扩大影响。

四是越级访突出。很多信访人不相信本级政府及本级信访机构对所反映问题的处理, 而且同一问题向不同的上级部门反映, 认为只有上级领导对所反映问题的处理才客观公正。主要表现为有的为达到个人目的, 只要自己愿望没有实现, 就以要赴京上访为由对接访人予以施压, 有时还产生过激行为。

二、分析原因, 深挖症结

一是领导不够重视。个别责任单位领导对依法信访认识不清, 缺乏责任心, 信访工作领导责任制得不到落实, 各项制度行同虚设, 依法信访工作开展效果不好, 以致影响全县的信访工作。

二是工作不到位。个别行政机关及其公务执法人员对本职工作业务不熟、政策不精, 执法不严, 敷衍了事, 工作中我行我素, 做事情做决策独断专行, 甚至以言代法, 以权代法, 造成上级政策在执行过程中出现纰漏, 对群众不负责任。

三是法律意识弱。由于农村村民的文化素质普遍偏低, 造成法律意识淡薄, 维护权益与承担义务意识存在矛盾, 遇到侵权, 通过法律途径来维护权益的意识大大提高, 但对如何做到承担法律义务的意识还很淡薄。当遇到信访问题时, 有的找政府信访部门解决, 达不到要求的, 采取非法聚集、围堵政府等方式进行上访缠访。

四是机制不健全。依法信访工作的开展处于探索阶段, 一些相应的政策法规不能及时出台, 前后衔接不上, 措施不到位, 对群众出现过激行为、无理缠访不能有效控制。加上改革发展的步伐较快, 相应配套的法律法规跟不上, 有些问题产生后, 无政策法律依据, 导致矛盾激化, 不断升级, 产生群众越级上访。

三、结合实际, 对症下药

一是发展经济。信访问题说到底是发展的问题, 只要经济社会发展了, 信访问题也就逐步化解了。当前, 我县要发展经济, 必须立足县情, 积极抢抓新机遇、用好新政策、把握新优势, 切实进行环境整治, 抓好重大项目建设, 基础设施建设, 优势产业建设, 民生事业建设, 新型城镇建设, 生态环境建设, 努力提升综合经济实力、民生保障能力和可持续发展能力。坚持发展为了人民, 做好打基础、利长远、助民富的实事, 用发展凝聚民智、民力、民心, 让群众共享发展成果, 帮群众早日发家致富。

二是提高素质。提高广大群众素质, 是化解矛盾纠纷、维护社会稳定的首要环节。加强世界观、人生观、价值观教育。作为共产党领导下的广大人民群众, 必须自觉地服从服务于全党这个全局, 树立正确的世界观、人生观、价值观。加强法纪教育。法律法规是广大人民群众必须遵守的行为规范, 也是实现社会公平公正, 维护广大人民群众利益的有力武器。

三是赢得拥护。始终坚持把群众呼声作为第一信号, 把群众利益作为第一原则, 把群众满意作为第一标准, 主动顺应群众的新需求新期待, 着力把民生工作做得更实、更细、更好, 不断提高群众的幸福指数。进一步做好新农合、新农保等保障工作, 不断完善社会救助体系。大力发展教育、文化等社会事业, 扎实推进城镇保障性住房、棚户区、农村危房改造工程, 切实帮助群众解决实际困难。

四是依法规范。按照“属地管理, 分级负责, 谁主管, 谁负责”的原则落实接访劝返工作。依法规范信访人的行为。对既不接受处理意见、又不走司法程序和信访三级终结程序, 仍坚持过高要求, 执意缠访、闹访的信访人员和少数以上访为名谋取不正当利益、煽动策划、组织非正常上访和集体上访的挑头人, 依法从快予以处理和打击, 营造合理合法诉求的良好氛围, 构建“一手抓化解, 一手抓打击, 两手抓, 两手硬”的信访工作格局, 共筑美好环境。

环境状态篇2

临盘钻井公司陈高强

安全生产是一项繁杂、复合的立体系统工程，涉及到方方面面，都与人、物、环境有密不可分的内在和外在联系。因此，要想保证安全生产，就必须从人、物、环境着手，正确处理好人、物、环境三者之间的关系，全面、认真做好对人、物、环境三个基本因素不安全状态的有效控制，最大限度地控制、消除安全隐患，努力营造人、物、环境三者之间相互和谐的氛围，这是搞好安全生产至关重要的基础和极其重要的环节。

一、进一步强化对“人”的不安全状态的控制

众所周知，任何事故的出现，基本上都与人、物、环境的安全隐患有关，即人、物、环境三者之间出现了不协调、不和谐的一面和状况，因此，要做到安全生产，就必须做好人、物、环境这三个基本因素不安全状态的控制。

在物质条件和技术支持暂时还不可能实现的情况下，我们就应该把视点放在控制“状态”上，即控制“人的不安全行为、物的不安全状态和环境的不安全氛围”，对管理方面的缺陷，要通过在实际生产工作中不断地加以研究、改进和提高，使安全管理制度更加符合安全生产的需要。由于社会的、家庭的、观念的、心理的、文化的、经济的、作业环境的、企业管理的等等原因，会造成操作者在从事生产活动中，出现这样那样的不安全的行为。

在安全系统中，人是主体，是主要的、关键的因素。据相关资料统计和分析，80%以上的事故究其根源几乎都可以追溯到人，与人有着密不可分的联系，也就是说，大部分的事故是因人而起，安不安全，人在很大程度上起决定性的作用。人不是万能的、十全十美的，也有失误的时候，人的失误包括两种情况：一种是能预见而未采取措施的失误，即：因个人因素造成的心急、固执、侥幸心理和长期习以为常形成的老毛病、坏习惯而构成的有意违章；二种是对事物还暂时未认识，或在认识过程中感知不深、能力不足、思维错误和粗心等问题产生的无意违章；对这两种情况的失误，特别是第一种情况我们在日常生产工作中是司空见惯的，但是，只要我们认真加以对待是可以减少或避免的，那就是积极探索和研究人为失误的规律，找出其失误的主要原因，进而研究有较强针对性的防范、治理、整改措施，做到有的放矢，防患于未然。

针对人员失误的主要问题，要从加强员工思想保证、制度保证和能力保证等方面着手开展工作。一是在思想保证方面，各级领导要牢固树立“安全第一，预防为主”的思想，正确处理安全与速度、安全与效益、安全与改革、安全与稳定的关系，认真做好对员工的全过程的安全教育，包括新进厂员工的安全教育、过程中的不断教育、每年进行的“安全生产月”活动、学习吸取事故教训、引入企业安全文化等，旨在提高员工的安全意识和主人翁责任感，达到在工作中重视安全生产和自觉遵章守纪、遵规守矩的目的，员工也要在思想上不断提高对安全生产的认识，加强安全知识的学习，努力提高自身的安全生产工作技能，自觉改造和维护安全生产环境；二是在制度保证方面，健全保证安全生产的各项规章制度和各个生产项目的技术操作规程，并确保各项规章制度的严肃性、有效性和可操作性，同时狠抓以安全生产责任制为核心的各项规章制度的落实，要层层签订安全生产责任书，并采取有效的激励和制约手段；三是在能力保证方面，要在三个方面强化培训，即上岗培训、定期培训（包括安全规程、现场规程、检修工艺规程的培训和特殊工种人员的专门技能培训）、广泛培训，主要包括引进新设备、新技术的授课和技术交底，同时开展技术练兵、比武、竞赛活动等，以达到适应岗位要求的能力；四是要有意识地培养员工个体和操作集体在日常生产过程中逐步养成严格执行安全操作规程的良好习惯，彻底克服低标准、老毛病、坏习惯，养成只要进入施工工区或上岗前就要绷紧安全这根弦的意识。

二、扎实做好对“物”的不安全状态的控制

在各种类型的生产工作中，各种设备、设施、施工工具本身可能因设计、制造、安装、运输或材质等问题，客观上存在着或多或少的事故隐患，在此时、彼时，甚至在更长的一段时间内有发生事故的可能性，有的虽然眼前符合要求，但随着使用时间的延长，设备运行环境的不适应、不匹配，会产生局部或整体磨损老化而留下潜在的危险，给人们在生产过程中的安全和健康带来潜在的威胁，安全生产就有可能得不到有效的、可靠的保障。因此，只有通过“人”采取一系列的措施和办法来对“物”的不安全状态和隐患加以有效的控制，或及时消除“物”在客观上存在的可能导致事故发生的隐患。

在对“物”的管理过程中，一是要健全设备管理制度，严格规范管理，严格施工现场标准化管理；二是进行定期的安全检查并及时整改，这是控制“物”的不安全状态的重要手段；三是制定符合实际的设备操作规程和技术操作规范；四是在固定设备的运行过程中，加强巡回检查，及时维护保养，在活动设备运行过程中进行定期检查和维护保养，并根据施工现场环境的需要，提高巡回检查的频率和密度，实行真正的“人机对话”，使“物”始终处于人的严密控制之下，从而达到“人”与“物”两者之间协调与和谐、达到安全生产的目的。

三、全面做好对“环境”不安全状态的控制

环境有自然环境和人为环境之分。自然环境有地形、地物、地貌，有自然气候的风、霜、雨、雪、雷、电、气温、湿度等自然形态和现象，而人为环境是因生产需要而营造的工作环境，这两种环境均有客观存在的不安全因素和隐患。因此，我们必须以人为本，牢固树立“本质安全”、“源头安全”的思想，根据生产工作的实际需要，努力改进、改善生产环境和完善生产现场的劳动保护设施和技术措施，实现“环境”条件最佳化，真正使操作者始终处于安全有保障的作业环境中，起码达到即使操作者因主观原因出现疏忽也不至于产生严重后果的效果，同时也能消除操作者在生产过程中因环境（自然环境）的变化带来的不安全状态而引起的紧张情绪和紧张状态，操作者只有在安全、舒适、和谐的环境中工作，才能发挥出最大潜能、最好的技术水平，就会提高工作质量和工作效率，就会减少或避免事故的发生。因此，要有一个好的安全生产环境，就必须要对在生产环境里有哪些危险因素、影响程度、危险和隐患产生的方位和部位、原因等进行综合分析，明确控制环境不安全状况的目标和任务，制定切实可行的防范措施和办法，要不断完善和改进防止人身、设备事故的技术措施，从技术上、装置上、保护措施上来控制和减少发生事故的可能性。

要真正做好对人、物、环境三个基本因素不安全状态和隐患的有效控制，关键是领导重视、全体员工重视，同时还要全面提高全员安全生产意识、安全生产技能，加大安全生产机制和各项规章制度的保障力度，通过层层落实安全生产责任制、问责制，一级负责一级，严格考核、环环相扣，形成良好的安全生产、管理工作氛围，并持之以恒地坚持下去，才能达到安全隐患受控的目标，才能达到安全生产的目的。

四、正确处理好人、物、环境在生产过程中的辨证关系企业要想获得最大经济效益，始终保持员工队伍稳定，社会要想取得最佳社会效益，始终保持社会稳定、和谐发展，就必须正确处理好人、物、环境三者之间的关系，就必须对人、物、环境不安全状态进行有效的控制，这才是保证安全生产的基础。

在日常生产工作和社会实践活动中，人、物、环境三者之间是相互依存和相互促进的，是搞好安全生产、提高经济效益、促进企业发展和社会和谐进步的前提条件。人，是搞好安全生产起决定性作用的，是最为关键的因素，通过对自己本身和对物、环境不安全因素、不安全状态的有效控制，才能达到安全生产、创造最佳经济效益和社会效益的目的。和谐发展是目的，安全稳定是基础、是前提，我们的一切工作最终都是为了求得经济和社会更好更快更和谐地发展，使人们在生产生活中在获得最大的成就感、最大限度的幸福和安康的同时，也获得最大的快乐、最高的生活质量。

环境状态篇3

关键词：流体漂航漂滞事故

0 引言

船舶漂航分为主动漂航和被动漂航。有的地方也把漂航称为漂滞。主动漂航是指不使用车、舵，让船体随风浪、海流或潮流漂流，是主动停车、停舵的一种操纵方法。被动漂航是由于动力装置或操舵系统故障需要停车停舵检修的一种操纵方法。当漂航中不能顶浪、顺航中保向性差以及船体衰老的船，可采取主动漂航；当船舶主机或者舵机发生故障时，将被动漂航。被动漂航相对于主动漂航危险性更高，由于船舶动力受到影响，不能依靠推进或改向装置使船舶改变其处于不利局面。总的来说，漂航中的船舶由于受外界环境影响极高，容易造成船舶的毁坏和人员的伤亡。

本文“基于流体动力学的防止船舶处于漂航状态及受环境影响而引发事故的研究”在于如何在漂航中对船舶进行操作，以达到保证船舶安全，减少船舶由于受外界环境因素影响而引起的事故，为解决船舶漂航中遇到的相关事故的研究提供了一种新的思路。

1 相关概念简介

航海上经常遇到的水流有：海流、潮流和风海流。漂航中的船舶运动受到风和流的共同作用。

本研究所受外界环境因素中仅考虑海上表层水流对船舶的影响和利用水流的对船舶的影响研究解决漂航中出现问题的方法。出发点主要是考虑到：一、一般情况下，在外界环境影响因素中，由于水流周期性的作用于船体，船舶摇摆受水流的影响大于风；二、表层水流在一定时间内受定向风作用下，风和流的方向相差不多；三、在受恶劣天气影响和船舶处在漂航时，为了提高船舶的稳性，船舶有一定量的压载，水下面积比较大，受流影响大；四、基于解决漂航时出现的问题，考虑到此时船舶已经没有内在动力源，只能利用外在动力——风和流，对于考虑利用风，风可变性相对于流更大，使用风帆等解决此种问题面临着操作困难，普及性差，风的变化容易使船舶出现侧翻等问题。

出于上述考虑，本研究主要考虑利用水流流体的作用，防止船舶处于漂航状态及受环境影响而引发事故。

2 研究细节介绍

如上图1所示：船舶停止主机随风浪漂流，在水流的作用下，船舶逐渐偏转并且形成水流方向与船首向呈直角，并保持这个状态，向下风漂移。这是船舶漂航中极易形成的局面，当波浪周期性的作用力作用于船体时，船舶加剧横摇，货物横移，尤其是船舶的横摇固有周期与波浪的作用周期一致或接近相同时，产生共振，使船舶丧失稳性，导致最终沉没。出现漂航这种局面时，应采取措施避免横浪，并尽可能保持船首迎浪。一般这种情况，现有的解决措施主要是在船首送出单锚或双锚，

出链长度应考虑到锚机的负荷能力，不宜太长；若当时环境下松锚有困难，可将船首大缆送出，以产生水阻力，稳住船首，将对防止横向受浪起到一定的作用。横摇涉及船舶的稳性，大幅度的横摇会造成货物的移动和船舶舱内进水，致使船舶发生倾覆。船舶在大风浪中航行，应谨慎驾驶，运用良好的船艺，尽可能避免船舶横浪航行。

3 本研究设计目的

根据流体动力学原理，设计此功能装置，用于防止船舶漂航中受水流影响而处于横浪状态下引发船舶失去稳性而造成事故。

本研究所涉及的装置用于使船首向与水流作用方向免于垂直状态，从而达到设计目的作用。

如图2所示：在船头释放了此装置之后，装置一端连接在船头（左图）或船尾（右图），一端在水流的作用下向下游飘去，产生一个在船头或船尾对船舶的作用力，形成转船力矩从而使船舶偏转直到转船力矩为零。左图中的装置安放在船首，作用力致使船首向转向180度与流向相同；右图中的装置安放在船尾，船首向将保持船舶首向与流向相反。力对该装置的作用力传递给船舶，致使船舶保持与水流成相同或相反方向向下流漂航。通过这种方法设计的装置，防止了船舶在没有任何内部动力的情况下，有效利用了外部的水流，从而避免了船舶处于与水流正横时可能发生的危险。

4 受力分析

如图3受力分析所示：

当船舶与其周围的水有相对运动时，船舶在本研究设计的装置的作用下，水动转船力矩MFw=MF2=Fw·sin γ·（LG-aw） =F2·sin γ·（LG-aw）=1/2·ρ W·CWy·sin γ·（LG-aw）·Vw?·L·d

ρ W：水的密度

CWy：水动横向分力系数

Vw：船舶与水的相对速度

L：船舶两柱间长

d：船舶吃水

γ：水动力角

LG：船首到船舶重心的距离

aw：水动力作用点到船首的距离

∑M=MF1+MF2+MF3+MF4

=F1·sin θ·LG+ F2·sinγ·（LG-aw）-F4·sin β·L4-F3·sinα·L3

如图中例子所示：

当∑M>0时，船舶沿顺时针方向有转船合力距，船舶沿合力矩方向偏转。

当∑M<0时，船舶沿逆时针方向有转船合力距。

当∑M=0时，作用于船体的合力距保持平衡。最终船舶船首向将稳定在此合力距为零时的方向上。

此设计的装置平时可以存放在船首或船尾，装置在船尾释放时要避免受流的作用而缠绕在螺旋桨等船体突出物上，放在船首时要注意浪等外界环境的影响。装置的释放和存储类似于现有的“救生筏”。此装置设计的时候可以利用船首尾的导缆柱和导缆孔用于该装置的牵引绳索的释放和受力作用于船体，以提供转船力。该装置入水之后完全展开成类似于“降落伞”状，作用是用于阻挡水的通过，以形成反向作用力，通过导缆孔的牵引索传递给船首一个作用力。此处仅叙述了装置的的作用原理和以后使用中可能出现的问题，装置的具体形状、存放状态、释放方法、入水后形状等等都是以后研究需要重点考虑的。

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此研究的装置，在外界流体的作用下，提供一个在船舶首或尾的力，从而形成转船力矩，从而达到研究决定当前漂航出现的问题。当没有此装置产生的力F1时，船舶平衡时将处于横浪状态，向下流漂航，此时容易使船舶遭受横浪等的影响而失去稳性。当此装置产生对船的作用力F1时，船舶平衡时将处于船首向与水流作用力方向在同一条直线状态，从而使船舶避开横流横浪状态，从而解除船舶处于上述船舶状态给稳性所带来的影响而引发船舶事故。

以上显示和描述了本研究的基本原理和主要特征和本研究的优点，仅供研究理解该装置原理使用，研究设计形状和具体实施细节要经过多次设计和实验，以选定最佳方案。

5 结束语

此研究设计的装置为解决船舶处于无动力时受外界环境影响而处于横风横浪状态，以至于对船舶的稳性造成影响从而引发事故，提出了一种解决方法，需要更加深入研究，为船舶的安全航行保驾护航。除了类此于此的要在硬件上想办法考虑危害的解决办法，还要在管理和安全预防措施上加以控制，尽量避免出现此类危害的发生。在出现船舶漂航时，要对各方面情况和因素做细致的分析，不能盲目行动。主动漂航时：保证机舱设备处于正常状态；保证舵效；牢固绑扎；保持水密门、窗等的水密；加强值班；调整压载，提高船稳性；注意风和涌浪方向调整航向；夜间航行，要更加谨慎；航行时还要注意水流的强弱；停车漂航，周围必须要有足够的水域；提高船员的素质，增强工作责任心，要有战胜各种恶劣条件的坚强信心；做好与外界的通信，遇到危险时，及时获取外界求助。漂航时，确保各种安全措施都仔细做好。研究人员也要考虑到船舶、船上人员、外界环境的综合影响，设计出合理、实用、简单，便于操作的作品。

参考文献

[1] 侯信田永顺轮太平洋漂航用“土海锚”脱险及探讨航海技术 1996

[2] 李志洪谈船舶漂航中应采取的安全措施航海技术 2003

[3] 李德水 “XH”轮失电漂航事故的反思航海技术 2000

[4] 宫玉广谈如何运用滞航与漂航方法操纵船舶中国航海学会 2006

[5] 黄华一起主空压机故障导致船舶漂航事故的反思广东交通职业技术学院学报 2010

[6] 辜忠东关于漂航船的属性航海技术 2009

[7] 岳峰风暴中停车漂航的安全性探讨中国航海学会海浪与船舶航行安全及防抗台风经验研讨会论文集 1998

[8] 孙风羽 A轮无人无动力情况下，在大风狂浪中（恶劣环境中漂航29小时，93海里后）沉没天气海洋与航海安全论文集 2000

环境状态篇4

关键词：地震,DPG,APS,VB环境,可视化显示,质量控制,震源属性

一、引言

VE432/464箱体根据质量监控所需返回的DPG和VAPS文件中包含了反映震源状态的大量数据, 如每台震源的每个震次的点号、坐标、相位、畸变、出力、甚至地面硬度和粘度等重要信息。分析这些信息可以实时地掌握每台震源的工作状态。在实际地震作业过程中, 特别是在地形比较复杂、作业环境比较差的区域, 震源经常出现各种各样的问题, 坐标误差偏移量大、震源属性超标等。对数据进行一般的统计分析, 数字枯燥冗长, 直观性差, 而且统计分析费事费力, 但在VB环境下利用其强大的图形显示功能和灵活的操作界面对这些震源信息进行图形化显示, 将大大方便现场质控人员的QC工作, 提高工作效率和准确性。

二、震源日常质控

在地震队, 可控震源质量控制的日常工作主要包括一下几个方面:一是震源组合图形。由于地形限制和震源操作手的操作技能的关系, 震源的组合图形的实时监控一直是一个重点质控内容。除去地形因素, 震源操作手对施工参数的执行情况是日常质量监控的一个主要内容。二是震源GPS的工作状态。由于震源DGPS故障或者卫星信号不良等都可能出现震源箱体返回的组合中心、坐标高程误差过大的现象。三是震源属性的监控。由于震源自身的机械故障和地表地质地形等因素, 震源的主要属性相位、畸变、出力经常发生异常。对于震源自身机械故障产生的异常必须严格控制。四是震源的有线一致性和无线一致性的分析。

三、震源质控的可视化显示

震源箱体返回的DPG文件和APS文件, 包含震源振动的坐标、点号、时间、平均相位, 平均畸变、平均出力、粘度、强度等重要参数。将这些参数利用VB编程可视化显示, 可以从直观上控制这些参数的质量, 及时地发现问题和解决问题。

(一) 震源组合图形以及属性的实时控制。

对于DPG返回的坐标, 计算每组震源组合中心坐标, 并将其与测量坐标进行对比计算出COG误差以及高程误差。将每组震源的组合图形按实际的坐标为圆点加以震源编号标签进行显示, 震源的组合中心COG和测量的坐标点位置以不同的颜色显示便于对比。通过图形化的显示, 实时地对震源组合图形的质量进行监控, 可以及时地找出震源图形不好的问题所在, 对于停车总是不到位的震源操作手进行培训和督导。

在显示震源组合图形的同时, 在右侧利用柱状图对震源的状态参数进行了统计, 可以在监控组合图形的同时监控震源的状态。这些图形的建立都是在VB的Picture Box中实现的。图1是组合图形质控界面, 当组合图形良好时, 四台震源的位置 (绿色的点) 基本处在白色的大圆 (震源组合图形的外切圆) 边上, 白色的组合中心 (COG) 和红色的测量点位吻合得非常好。右侧的柱状图是这组中每台震源每天工作的状态属性显示, 红色虚线是每种属性的参考值。

(二) 对于GPS高程的控制。

在施工中好多震源组合高程的偏差往往是由于某一台震源的DGPS故障造成的, 因此及时发现单台震源的高程异常且分析其产生的原因十分重要。一般来说单台震源的高程和测量高程的误差一般由两个原因造成, 地形条件和震源DGPS故障的原因。如果其它震源高程误差超标的非常少而某一台震源超标的非常多那么就可以肯定是由于这台震源的自身原因造成的了。在VB中对单台震源的高程和测量高程对比以柱状图的形式显示可以十分直观地发现这个问题。图2中六号震源的高程明显有问题, 采集的507炮高程误差全部超过2m, 这不可能纯粹是由地形引起的, 应当立即通知震源机械师对六号震源进行检查。

(三) 震源主要属性的分析和控制。

DPG文件中包含的最重要的内容就是每个震源各种属性的值, 即平均相位、平均畸变、平均出力、峰值出力等, 每一个属性的正常运转对震源的正常工作都会产生很大的影响, 不同的工区和甲方都对这些参数的参考值有不同的要求。对于震源属性的质控工作可以通过散点图和平均柱状图来分析。对于某一台震源的某一属性求它的算术平均值, 如果这个平均值高于参考值, 说明这个震源的这个属性是有问题的。但是, 仅从平均值上也不能就此判断某一震源的好坏, 有的震源虽然平均值没有超标, 而它的值特别离散, 超标的震次特别得多, 这样的震源状态也是不好的。图3和图4是用VB生成的平均值柱状图和离散图。

由于整个工区的地表地形和地质条件的变化, 震源属性在全区也会呈现出某些规律性的变化, 利用VB丰富的颜色库, 将这些属性的值以颜色表示, 在全区图上布置, 就可以得到全区的属性变换规律了。将高程值和震源属性采用颜色显示的时候采用的是对高程进行排序采样和颜色库匹配的算法, 由于震源返回的数据中存在异常的极大值或者极小值, 因此颜色条所表示的值会有一定的误差, 这也从另一个侧面反映了数据中存在异常值, 恰恰是质控所需的。对于震源属性值的全区显示, 有利于分析震源状态对资料品质影响的分析, 对于现场处理资料分析也有一定的帮助作用。

四、结语

本文主要介绍了利用VB强大的可视化界面和简单灵活的编程语言的特点, 将基于可控震源的DPG和APS文件数据, 对震源状态进行可视化监控。由此开发的监控程序具有简单易操作、准确性高、直观性强的特点。基于本文的研究方法也可以引入到其它日常QC工作中去, 相信对现场的质控工作具有积极的意义。

参考文献

[1]刘仁武.浅谈沙特地区的可控震源质量控制方法

[2]刘韬, 罗娟.Visual Basic6.0实效编程百例

环境状态篇5

首先要有好的身体。我们的精力、状态，受制于我们的肉身。我们会觉得疲累、昏昏欲睡，会觉得亢奋、健步如飞，我们的思绪受制于身体状况。强健的身体，会有旺盛的精力。要追求健康，饿了吃，困了睡，病了治。护念好自己的肉身，它是你修行的船，没有它你抵达不了彼岸的。

其次是要把控好生活的节奏，养成好的习惯。作息规律，日复一日。你把握好了一天，把这天乘以三百六十五天，再乘以五年十年二十年，你就牛了。有意识地锻炼自己，培训自己，知道自己该做什么，不该做什么，在正确的时间上做正确的事，自然而然，这样，你就能够总在状态上。

最后是要给自己设一个预警系统。譬如，一再的暗示自己，在什么情况下必须唤醒自己。如傲慢的时候，如失落的时候，如疲倦的时候，如冲动的时候，如犯错的时候，如危险的时候，如不专注的时候。你唤醒自己了，你就可以作出调整了。不在状态的时候，如果你知道自己不在状态，你会用理性去调节自己。

环境状态篇6

生物制氢所用的原料是城市污水、生活垃圾、动物粪便等有机废物, 通过发酵细菌或光合细菌的生物降解处理可以获得氢气, 同时净化水质, 达到保护环境的作用。因此, 无论从环境保护, 还是从新能源开发的角度来看, 生物质制氢都具有很大的发展前途, 它不仅能给人们提供清洁的能源, 又能处理有机废物, 保护环境, 获得可观的经济效益, 是一条可持续发展的道路[2,3,4]。生物制氢作为一种符合可持续发展战略的方向, 已在世界上引起广泛重视, 迄今为止, 国际上已有的生物制氢方法有蓝细菌和绿藻光分解制氢[5]、体外酶合成制氢[6]、厌氧发酵产氢[7,8,9,10,11]、光发酵产氢[12,13,14]以及厌氧-光合细菌耦合发酵产氢[15,16,17]等多种。

光合细菌简称PSB (Photosynthetic Bacteria) , 是一群能在厌氧或好氧条件下, 以光源作为能源分解有机物进行光合作用的细菌[18]。光合细菌制氢过程中, 影响光合产氢的因素很多, 主要有菌株特性、温度、光照条件、p H值、种龄、C源、N源以及与氢代谢相关的三种酶的酶活等因素, 其中最大的问题就是光的转化效率。光在光生物反应器 (Photobioreactor, PBR) 内随着光程的增加光强急剧下降, 光强在反应器内部的分布很不均匀;同时, 有些底物在代谢过程中, 往往会产生颜色变化, 更进一步阻碍光的传递。另一方面, 随着细胞的代谢生长, PBR内透光率随之下降, 因此赖以光能的产氢效率会显著下降。这已成为PBR光合菌制氢研究中亟待解决的技术难题[19,20,21]。

本实验研究了光强对光合生物产氢的影响, 模拟光在生物反应器中的传递, 并通过静态培养和动态培养的比较, 指出光合细菌光饱和点并非固定不变的, 而是随着培养环境的混合状态和菌体生理条件的变化而改变的, 同时确立了基于培养环境的混合状态进行增光处理的新型光发酵制氢策略, 大大提高光合细菌的产氢速率。

1 材料与方法

1.1 菌种和培养条件

菌种:Rhodobacter sphaeroides ZX-5。

种子培养:将1ml种子甘油管倒入装有100ml RCVBN种子培养基[22]的250ml三角瓶中, p H=7±0.1, 180rpm, 30±1℃, 遮光好氧培养, 约20h接种于产氢培养基。

产氢培养:将1ml种子液加入装有34ml RCVBN产氢培养基的38ml光合反应器中, p H=7±0.1, 30±1℃, 光照厌氧培养, 并采用60ml无菌注射器计量氢气产量。

1.2 光衰减动力学的测定

取一系列菌体浓度不同的培养液, 注入比色皿中, 并通过改变比色皿的个数模拟反应器中光程的增加, 用光照度计测量光通过不同浓度的菌液时光强的衰减程度;入射光的初始光强为7 000lux。

1.3 实验器材与检测方法

光源为60W白炽灯;p H值测量采用FE20型实验室p H计 (Mettler-Toledo仪器有限公司) ;生物量的测量以OD660nm表示, 采用Spectrumlab 22pc型分光光度计 (上海棱光技术有限公司) ;光照度的测量采用ZDS-10自动量程照度计 (上海市嘉定学联仪表厂) ;气体成分及氢气含量的测定采用尾气质谱分析仪 (Extrel CMS Max 300-LG, USA) ;动态培养采用TS-1型脱色摇床 (江苏海门市其林贝尔仪器制造有限公司) 。

2 实验结果与讨论

2.1 光照强度对光合细菌生长和产氢性能的影响

实验研究了不同光照强度 (分别为2 000、3 000、4 000、5 000、6 000、7 000、8 000、9 000lux) 对光合细菌产氢能力的影响。从表1可知, 随着光照强度的增加, 最大产氢速率逐渐增加, 并且发酵周期由90h减少至73h, 但p H几乎不随光强的变化而变化。另外, 光强从2 000lux提高到4 000lux时, 氢气的产量随之增加, 当光强为4 000lux时产量最大, 达到121ml H2/34ml culture medium;继续提高光强至9 000lux, 氢气产量反而略有下降。

通过本实验说明Rhodobacter sphaeroides ZX-5的最适光强为4 000lux, 此时已达到了“光饱和”现象。

2.2 光衰减动力学模型的建立

在光合细菌Rhodobacter sphaeroides ZX-5的光发酵体系中, 以6 800lux为初始入射光光强, 测量菌体浓度 (以OD660nm表示) 和光程距离的变化对光强在反应器内部分布的影响, 结果见图1。从图1可以看出, 在Rhodobacter sphaeroides ZX-5的光发酵体系中, 随着菌体浓度和光程距离的增加, 反应器内部的光照强度迅速衰减。这说明:在反应器内部的同一位置, 光强是随着菌体浓度的增加而变化的。在光发酵初期, 菌体细胞浓度较小, 光衰减程度低, 而到了光发酵后期, 随着菌体细胞浓度的增加, 菌体细胞的遮光作用增强, 导致光衰减严重。

通过回归分析, 可得到光照强度在Rhodobacter sphaeroides ZX-5光发酵体系中衰减的数学模型:

其中, I为某一光程距离上的实际光强 (lux) , I0为初始入射光强度 (lux) , L为光程距离 (cm) , OD660nm代表菌体细胞浓度。

光发酵体系中光衰减数学模型的建立, 有助于我们模拟光强在反应器内部的分布, 并据此对培养过程中对光照不足的位置进行增加光照处理。

2.3 培养环境的不同混合状态对光发酵产氢的影响

实验2.1采用动态培养的方式, 在实验过程中, 我们发现反应器底部有大量菌体沉淀的现象。因此, 我们拟采用动态培养的方式将菌体细胞悬浮于培养体系中, 从而使菌液混合更加均匀, 同时通过动态培养使氢气析出迅速, 尽量减少底物抑制, 观察能否提高产氢速率。

根据实验2.1的结果, 动态培养选在4000lux光强下进行, 实验结果见表2。

从表2可知, 动态培养与静态培养相比, 缩短了光发酵周期, 但是底物转化率较低, 仅为静态培养时的78.46%。因此, 能否提高动态培养的底物转化率, 则直接影响是否可以大幅度提高光发酵的产氢速率。

由图2可知:在光发酵过程中, 动态培养从第8小时开始, 菌体浓度 (OD660nm) 始终大于静态培养的菌体浓度 (OD660nm) , 并且从第18小时开始, 两个体系的菌体浓度 (OD660nm) 均趋于稳定, 进入菌体生长的稳定期;另外, 通过与图3比较, 不管是动态培养还是静态培养, 光发酵产氢过程均发生在菌体细胞生长的稳定期内。

根据2.2得到的光衰减数学模型可知, OD660nm值大, 意味着光在菌液传递的过程中衰减现象加剧。从而推断:可能是因为菌液中光强的不足, 导致动态光发酵的底物转化率偏低。

拟设计增光实验, 通过提高初始入射光光强, 观察是否可以提高动态光发酵的底物转化率低, 从而达到提高光发酵产氢速率的目的。

2.4 基于混合状态进行增光光发酵制氢工艺策略的确定

2.4.1 实验原理

根据2.2得到的光衰减数学模型进行估算:

假设初始入射光为4 000lux时, 静态培养结束时OD660nm为1.73, 动态培养结束时OD660nm为2.35, 见表2。又因为从18小时开始, 两个体系的ODv值均趋于稳定, 见图2, 所以假定发酵结束时的OD660nm等于产氢过程中的OD660nm。那么, 相同光强在动态培养和静态培养时菌液中的分布, 见表3。通过提高初始入射光的强度, 使得光强在动态培养时菌液中的分布与静态培养时的相当或者优于静态培养的光照条件, 观察能否提高振荡光发酵的底物转化率。

与静态培养相比, 初始入射光光强同样为4 000lux时, 在动态培养条件下的衰减要严重的多;当把动态培养条件下的初始入射光光强提高至6 000lux时, 在光程2cm处, 光强度几乎与静置发酵时一致, 而在反应器内部则优于静态培养内部的光强分布;继续将光强提高到7 000lux~8 000lux时, 其在反应器内部的光强分布则远远优于入射光为4 000lux时的静态培养内部的光强分布 (表3) 。

2.4.2 实验结果

由实验结果表4可知, 通过增加入射光光强, 动态培养的氢气产量上升, OD660nm下降, 说明反应器内部光照强度不足是导致动态培养发酵底物转化率低的原因之一。

由图4知, 光强从4 000lux增加到8 000lux过程中, OD660nm却从2.35下降到1.86, 与静态培养的OD非常接近, 而光强的增加则对p H影响不大, 基本维持稳定在p H:7.18±0.03。另外, 随着光强的增加, 氢气的产量逐渐增加。但是当光强达到6 000lux时, 再增加光强, 动态培养的氢气产量不再增加, 几乎维持恒定, 说明光强6 000lux为动态光发酵条件下的光饱和点, 这与静态培养时400lux为光饱和点是不一致的。通过该实验可以得出:光合细菌的光饱和点是随着外部环境条件的变化而发生变化的, 并非固定不变的。

由图5知:通过光强的增加, 动态培养的发酵周期缩短, 氢气得率提高, 进而使得平均产氢反应速率和最大产氢速率均得到大幅度的提高。

3 实验结论和研究趋势

3.1 实验结论

本文研究了不同光照强度对光合细菌产氢的影响, 确定了3 000lux为静态培养条件下的最佳光照强度;同时模拟了光在菌液中的衰减情况, 建立了光衰减动力学数学模型;实验提出了基于培养环境的混合状态进行增光处理的新型光发酵制氢工艺, 提高了光发酵的最大产氢速率。

3.2 研究趋势

为了提高产氢速率和产氢量, 光合细菌制氢系统目前还存在以下3个制约因素: (1) 生物培养设备的太阳能转化效率; (2) H2合成过程; (3) 生物反应器的设计和成本。

由于光合微生物制氢过程存在的厌养、光转化率低、连续高效率产氢时间短等问题, 因此, 在深入进行产氢生化机制研究, 高产菌株选育的同时, 应着重以下几个方面的研究:

(1) 充分利用光合微生物及其它微生物的多样性和互助性, 采用共培养或分步培养技术, 利用微生物菌群制氢, 解决酶抑制, 利用基质种类单一, 有机物转化利用率低等问题。

(2) 深入进行光能吸收、转化和利用方面的研究, 用光谱耦合, 光有效导入和控制等技术提高光转化效率。

(3) 开展多种原料利用研究, 进行不同原料下高产菌株的选育, 及其影响因素研究, 最佳工艺研究, 注重利用污染源为原料的产氢技术研究。

(4) 光合生物反应器的研究。由于光合微生物产氢效率的高低与太阳光利用转化率有直接的联系, 因此反应器结构研究、光照控制系统的研究也是制氢技术的重要课题。

摘要：实验研究了不同培养环境的混合状态下光照强度对光合细菌生长和光发酵产氢的影响, 提出静态培养和动态培养状态下的光饱和点分别为4000lux和6000lux。分析了Rhodobacter sphaeroides ZX-5培养环境中, 光照强度随菌体细胞浓度及光传播距离增加而衰减的变化规律, 得到了光在菌液传递过程中衰减的数学模型, 即I=I0exp[- (0.4 814+0.2 991 OD660nm) ·L]。首次提出了基于培养环境的混合状态进行增光处理的新型光发酵制氢策略, 使得最大产氢速率达到161.7ml H2/lh。

环境状态篇7

1 新环境下加强火电厂电气设备状态检修的必要性

1.1 增加电气设备的使用寿命

电气设备是火电厂的关键设备, 也是极其重要的固定资产, 对电气设备进行定期检测, 能够对各设备的运行状态进行监控、分析和记录, 从而及时了解各电气设备的使用剩余年限与使用强度, 对设备使用计划进行不断的优化, 从而使电气设备的使用性能得以提升, 提高发电供电的能力。

1.2 对维修费用进行节约

我国大部分发电厂普遍所采用的都是定期维修, 由于没有制定统一的电气设备检修标准, 造成各地对电气设备检修对标准和结果都各不相同, 造成了一定的资金和人力的浪费。因此在新环境下应该积极提高电气设备状态检修的技术水平, 节省维修费用。

1.3 提高电气设备运行的安全性

一旦电气设备出现了质量问题, 就会给火电厂带来巨大的财产损失, 严重影响火电厂的正常生产运行, 甚至会造成人身伤害事故, 造成生活用电系统、生产用电系统的瘫痪。加强火电厂电气设备的状态检修能够尽量减少故障的发生率, 提高电气设备运行的安全性。

2 实施电气设备状态检修存在的阻碍

首先, 电气设备的定期检修制度在我国的各火电厂中运行已久, 其缺点也逐渐暴露, 例如检修成本过高、检修时间过长, 检修结果也不尽人意。其次, 当前我国一些火电厂对电气设备状态检修的认识程度较低, 而且其当前的电气设备检修设备也无法达到状态检修的需要。再次, 当前火电厂的检修工作人员普遍具有较低的专业素质, 无法胜任状态检修的要求。要实施电气设备状态检修, 对各类型专业人员的专业素质和配合能力都有着较高的要求, 检修人员必须具备一定的专业技术水平和综合素质水平, 才能保证状态检修的效率与质量。

3 火电厂电气设备状态检修的一般原则

3.1 安全第一

在进行电气设备状态检修时应该坚持安全第一, 针对设备状态进行监测和分析预测, 不断提高设备的安全系数和管理水平。

3.2 不断提高状态检修的科学性

鉴于电气设备对于火电厂的重要性, 以及电气设备本身的复杂性, 必须不断提高状态检修的科学性, 以免在检修的过程中对电气设备造成损坏。火电厂要对状态检修工作进行合理的安排, 对检修内容和检修时间、检修次序都进行相应的规划和统筹, 最大程度地利用电子设备, 减少停电时间, 降低经济损失。

3.3 建立电气设备状态检修管理体系

火电厂应该将完整的电气设备状态, 检修管理体系建立起来, 从而对电气设备状态检修的执行和技术工作进行科学的安排, 保障状态检修的规范性和全面性, 积极落实新环境下的各项相关标准和规定, 制定符合新环境要求的状态检修工作标准。

4 电气设备状态检修的技术方法

4.1 掌握电气设备运行数据, 建立科学的评估体系

为了对火电厂的电气设备科学的状态检修, 就必须对电气设备的运行数据和基本信息进行掌握, 从而便利的进行故障诊断和状态分析。因此火电厂应该对检修制度的各项目和试验进行严格的执行, 加强对电气设备的监督和测试, 提高监测点和状态监测设备的科学性。我国有了一些新的的状态监测系统, 监测技术手段也得到发展。只有着重在设备状态信息收集和分析过程, 不断积累经验, 才可能不断提高电气设备状态检修的技术水平。为了达到这一目的, 火电厂应该建立设备状态评估体系, 而且要明确认知电气设备状态检修的预期目的, 还要根据电气设备的重要性和可靠性来对其进行分析和评估, 这是为了确定维修需求的优先级别和对设备故障进行排除的频次, 提高状态维修的科学性。

4.2 改革创新技术和管理体系

在竞争中越来越激烈的新社会中, 为了使火电厂的电气设备状态检修成为可能, 应该积极有各种先进的技术手段, 例如模式识别技术、专家系统、先进传感技术、信息采集处理技术等, 为电气设备的状态检修提供技术支持。火电厂也要对当前的电气设备检修管理体系进行不断的创新和完善, 以先进的技术为依托, 组织实施检修的工作人员进行培训, 提高工作人员的专业素质, 满足设备的检修需求。

4.3 电力线路状态检修

在新建电力线路时, 火电厂应该对经济运行、长期安全和基建方面的因素进行综合考虑, 以此为基础来设计输配电里线路, 并尽量选择具有较小的维护量和较高的科技含量的防震锤和线夹等金具, 尽量消除一定数量的事故, 保证供电安全。

5 结语

综上所述, 火电厂电气设备状态检修涉及到的因素较多, 这就需要火电厂积极有先进的状态检修技术和设备, 结合当前的实际情况, 积极优化现有的电气设备检修制度和内容, 对检修技术和检修模式进行不断的完善, 才能促进企业良好发展, 电力安全运行。

参考文献

[1]张庆贺.关于电厂电气设备的安全运行管理措施分析[J].工业设计, 2016 (01) .

环境状态篇8

混凝土作为当前工程建设中应用最为广泛的材料, 其结构的耐久性受到关注。通过相应的碳化试验, 可以对碳化混凝土的退化机理和规律进行分析, 从而找出相应的解决措施, 提升混凝土的耐久性, 确保混凝土结构的使用安全。

1 混凝土碳化机理

混凝土的碳化, 实际上是混凝土受到的一种化学腐蚀。在混凝土结构的使用过程中, 空气中的二氧化碳会逐渐从孔隙和裂缝渗入混凝土内部, 与其中的碱性物质发生相应的化学反应, 生成碳酸盐和水, 从而使得混凝土的碱度降低, 也称混凝土的中性化。水泥在水化过程中, 会生成大量的氢氧化钙, 从而使得混凝土的孔隙中充满饱和的氢氧化钙溶液, 对内部的钢筋结构起到良好的保护作用。而混凝土碳化后, 自身的碱度降低, 如果碳化程度超过混凝土的保护层, 在水与空气共存的环境中, 钢筋就会逐渐遭到腐蚀, 从而影响结构的强度和耐久性。其实混凝土的碳化作用并不会对其性能造成直接的影响, 相反, 对于单纯的混凝土结构而言, 碳化作用还可以在一定程度上提高混凝土的耐久性。但是对于钢筋混凝土结构而言, 碳化作用无疑是十分致命的。而一般情况下, 为了提高混凝土结构的抗拉性能, 都会在其中加入钢筋, 这就使得混凝土碳化试验的作用变得十分重要。

2 碳化环境下受力状态混凝土的耐久性试验

2.1 试验方案

进行该实验的主要目的, 是针对受力状态的混凝土试件在碳化环境中的耐久性进行分析。试验包含两个方面:其一, 在碳化环境下, 应力状态对于混凝土碳化的影响;其二, 碳化环境下, 开裂状态对于混凝土碳化的影响。为了方便进行对比和分析, 前一部分试验, 将试件分为三个部分:分别处于无应力状态、拉应力状态和压应力状态, 根据应力水平的不同, 将每一部分的试件再次进行细分, 如表1所示。

同时, 后一部分试验同样需要设置多种工况, 其详细情况见表1。

2.2 试验准备

在试验前, 需要做好材料的准备和试件的制作。这里选择国产普通硅酸盐水泥, 砂子采用普通河沙, 含泥质量分数为0.20%;石子选择石灰岩随时, 粒径在5~25 mm的范围内。试件的配合比以及混凝土的强度如表2。

注:表中, ftk表示混凝土的抗拉强度, fck则表示混凝土的抗压强度。

2.3 试验方法

在试件制作完成后, 在实验室进行试验环节, 使用碳化箱, 对试件的碳化作用进行加速, 碳化箱中的碳化环境可以通过对相关数据的调整进行灵活设置, 在本试验中, 将碳化环境设置为:

二氧化碳:质量浓度 (20±3) %;

湿度: (70±5) %;

温度: (20±5) %。

试验严格按照《普通混凝土长期性能和耐久性试验方法》 (GBJ82-1985) 的相关标准进行。结合实际情况, 将混凝土试件的碳化时间设置为28d, 通过对碳化环境与自然环境中混凝土碳化速度的对比和计算, 得出碳化箱内试件碳化28d相当于自然环境下碳化40年。

在试验过程中, 对于混凝土的受力状态, 同样需要在充分考虑各方面因素的情况下, 进行合理设定。以压力应状态下的试件为例, 通过施加相应的预应力, 可以使试件处于压应力状态。在试验中, 对于压应力为0.05fck的试件, 选择直径为15mm钢筋作为预应力钢筋, 在两端采用螺纹锚。同时, 对于混凝土的开裂状态, 可以在混凝土试件养护完成后, 采用相应的应力加载装置, 对其施加外力, 促使其开裂, 尽量模拟混凝土在自然使用中的开裂情况, 在裂缝宽度达到设计要求后, 要停止加载, 然后进行试验。

2.4 结果分析

对试验得出的数据和现象进行整理分析, 最终得出以下结论: (1) 在相同条件下, 混凝土的强度越高, 则抗碳化能力越强。 (2) 当混凝土处于受力状态时, 若拉应力或压应力较大, 则碳化深度变化明显, 表现为高拉应力时, 碳化深度增加;高压应力时, 碳化深度减小。 (3) 在混凝土开裂状态下, 若裂缝宽度较小, 则对于混凝土碳化的影响也相对较小, 当裂缝超过0.4 mm则碳化深度明显增加。

3 结语

通过相关的试验结果, 了解了混凝土的受力状态与碳化速度的关系, 为混凝土工程的施工提供指导, 以便采取相应的措施, 预防或者减缓混凝土的碳化速度, 提升混凝土的耐久性, 保障混凝土工程使用的安全性和稳定性, 提高混凝土结构的使用寿命。

摘要：混凝土具有成本低廉、原料简单、施工便利, 结构稳定性强等优点, 在工程建设领域得到了广泛应用, 但混凝土的质量问题也成为社会关注的焦点。文章结合混凝土碳化的原理, 通过相应的试验, 对受力状态的混凝土试件在碳化环境下的耐久性进行了分析。

关键词：碳化环境,受力状态,混凝土试件,耐久性,试验

参考文献

环境状态篇9

在我国实施经济发展方式转变的战略过程中, 积极推进产业与资源环境协调发展是减轻生态环境压力, 有效利用资源的必然选择和有效路径。然而, 产业与资源环境之间存在各种胁迫与约束, 是国内外学者研究的重点领域。国外如福雷斯特[1]提出产业环境的概念, 倡导政府在实施产业结构转换或调整过程中充分考虑产业发展与环境保护的相互协调性。赫尔曼·戴利[2]倡导在产业结构调整中尽量减少资源消耗量大的产业的规模, 尽量扩大无污染或污染小的产业。他认为人类具有克服环境资源稀缺的能力。米勒和布莱尔[3]利用投入产出方法分析能源使用和环境问题, 而且对行业活动中的能源投入和污染物排放进行定量分析, 为产业结构调整提供了政策支持。国内如张景云[4]认为沿江地区工业结构不合理是资源供应紧张和环境质量恶化等问题产生的根源。要突破资源环境约束, 只有协调好环境保护与产业发展之间的矛盾, 才能实现可持续发展。此外, 王力[5]、张少兵[6]对产业结构优化的环境, 卓锰钢[7]对产业结构优化的资源, 杨艳琳[8]对产业转型的资源环境进行研究。姚聪丽[9]在理论上分析了资源环境与工业化发展的关系, 在此基础上建立了资源环境下工业化发展的模型。张燕[10]基于产业地位划分法探讨了中国产业升级路径中的资源环境。

这些研究主要是从定性的角度来分析产业与资源环境的关系, 如何定量地揭示绿洲产业与资源环境间的关系, 特别是量化资源环境对产业发展的约束, 研究更少。绿洲是在干旱气候条件、水文地貌、人类活动诸因素综合作用下形成的特殊景观, 是干旱区的精华和人类活动的载体。新疆绿洲占干旱区绿洲总面积的72% , 因此, 以新疆作为研究对象具有一定的代表性。本文采用变参数状态空间模型, 以新疆为例, 对产业发展受资源环境的约束进行了实证研究, 对推进干旱区绿洲产业可持续发展至关重要。

2 可变参数模型的状态空间模型构建

传统变量之间的关系一般采用固定参数模型来描述, 只能反映变量间的静态关系, 难以反映变量间由于时间变化以及各种各样的外界冲击导致的变量间关系的改变程度, 因此, 需要考虑采用可变参数模型。根据状态空间分析的思想, 状态空间分析法是现代控制理论的基础, 是对系统内部以及系统之间输入输出关系的描述, 同时适用于时变系统、非线性系统和随机控制系统, 基于量测方程和状态方程, 以数学模型对系统的一种完全描述。产业结构受资源环境的约束也是随时间发生变化的, 因此, 为测度产业结构受资源环境的约束程度, 利用状态空间模型 ( Harry[11], Hamilton[12]) 构造的可变参数模型如下:

方程 ( 1) ( 2) ( 3) 就是状态空间模型。状态空间模型是动态模型的一般形式, 由量测方程和状态方程构成。量测方程 ( 1) 中, xt是具有随机系数的解释变量的集合, 随机系数向量 βt是状态向量, 称为可变参数。向量 μt, εt是量测方程和状态方程的扰动项, 假定为相互独立的, 且服从均值为0, σ2方差为和协方差矩阵为Q的正态分布。Rt是系统矩阵, 能随时间改变, 但是都是可以预先确定。βt是不可观测变量, 必须利用可观测变量yt和xt来估计。状态向量方程一般采用卡尔曼滤波 ( Kalman Filtering) 的迭代算法进行最优值估计, 当新的观测值得到, 可以利用Kalman滤波连续地修正状态向量的估计值, 体现出状态空间模型估计参数的时变性。

根据变参数状态空间模型量测方程和状态方程, 得到预测方程:

一旦得到新的预测值yt , 就能够修正 βt的估计at / t - 1, 更新方程是:

给出一步向前状态条件均值, 我们还可以得到的一步向前最小均方误差估计:

一步向前预测误差可以通过下面的公式得到:

预测误差的方差被定义为:

Kalman滤波提供了状态向量的最优估计。当所有的T个观测值都已处理, Kalman滤波基于信息集YT, 产生当前状态向量和下一时间期间状态向量的最优估计。这个估计包含了产生未来状态向量和未来观测值的最优预测所需的所有信息。

3 新疆产业发展的资源环境约束实证检验

3. 1 变量选取与数据说明

样本研究期间确定为1995 - 2009 年。数据来自《新疆统计年鉴》、《新疆年鉴》相关年份。产业发展很大程度体现为产业结构的不断优化, 因此, 本文选择产业结构优化率 ( ISR) 反映产业发展水平, 以第二产业产值与第三产业产值的和占GDP的比重表示, 用以表征因变量, 工业废气排放 ( FQ) 、工业废水排放 ( FS) 、工业固体废物排放量 ( GF) 、一产能源效率 ( YNX) 、二产能源效率 ( ENX) 、三产能源效率 ( SNX) 、农业水耗 ( NHS) 、非农业水耗 ( FNHS) 反映资源环境影响情况, 是随时间变化的自变量。其中产业能源效率为产业产值与产业能源消费之比。为了保证数据的可比性和容易得到平稳序列, 同时削弱可能的异方差, 对数据取自然对数处理。

3. 2 平稳及协整检验

要建立产业发展资源环境约束的可变参数状态空间模型, 要求变量是平稳的且变量间存在协整关系。首先, 采用扩展的Dickey - Fuller ( ADF) 的检验方法对变量进行单位根检验, 利用AIC与SC准则确定变量的滞后阶数。检验结果如表1 所示。

注: △代表一阶差分; 括号内前两个字符表示检验的类型 ( c: 含常数项, t: 含趋势项, ) , 第3 个字符表示滞后的阶数

从表1 可以看出, 对变量的对数取一阶差分后为平稳序列, 均在5% 的水平上显著, 通过ADF检验, 即各变量均为I ( 1) 阶单整序列, 为了研究平稳时间序列间的长期关系, 需要确定它们之间是否具有协整关系。我们选取适合多变量协整检验的Jo-hansen协整法对变量进行协整分析, 协整检验结果如表2。

注: * 表示5% 显著水平下的临界值, 以迹检验结果为准

从表2 可以看出, 产业发展水平ISR与二产能耗ENH的统计量19. 23 大于5% 显著水平下的临界值18. 39, 拒绝没有协整方程的原假设, 5. 87 大于5% 显著水平下的临界值3. 84, 拒绝至多有1 个协整方程的原假设, 认为至少存在2 个协整方程, 因此, 产业发展水平ISR与二产能耗ENH存在2 个协整关系。同理, 产业发展水平ISR与其他变量存在1 个协整关系, 故产业发展水平ISR与各变量间存在长期的动态均衡关系, 可进行变参数状态空间模型的估计。

3. 3 时变参数模型估计结果

根据可变参数状态空间模型, 代入新疆产业发展与资源环境相关数据估计结果如下:

式 ( 12) 表示新疆产业发展可变参数状态空间模型的量测方程, 下方括号中的数字表示Z统计量, βit分别代表资源环境变量对产业发展的动态约束关系。

表3 为资源环境各解释变量时变系数变动统计描述。资源环境对产业发展的动态约束关系如图1、2、3 所示。

图1 反映了生态环境对产业发展的约束路径。结合表3 和图1, 环境对于新疆产业发展的约束自1995 年以来, 工业废气排放对产业发展的约束一直最强, 工业固废排放对新疆产业发展的约束居其次, 工业废水排放对新疆产业发展的约束较弱, 波动幅度较大。从产业发展约束的各生态因子来看, 工业废气排放对产业发展的约束从1995 - 1997 年迅速增加, 于1997 年达到极大值0. 1445, 1998 - 2009 年间对产业结构的约束较稳定, 波动性最小, 标准差仅为0. 0209; 工业固废排放对产业发展的约束1996年增大, 1997 年约束减小, 为负值。1998 年以后, 工业固废对产业发展的约束较为稳定; 工业废水排放对产业发展的约束较弱, 自1997 年以后都为负值, 并于2003 年达到最小值0. 3611, 总体来看工业废水排放对产业发展的约束波动性最大, 标准差达到0. 1347, 且有逐渐增大的趋势。

从图2 可以看出, “九五”以来, 三产能源效率对产业发展的约束波动较大。1999 年以前, 一产能源效率对新疆产业发展的约束最大, 第三产业能源效率约束程度其次, 二产能源效率约束较弱;2000 年以后, 二产能源效率约束程度迅速增加, 一产能源效率约束程度逐渐减弱。1999 年以前, 三次产业能源效率对产业发展的约束程度较为接近, 1999 年以后, 一产能源效率对产业发展的约束程度变动较平稳, 且有逐渐减弱的趋势; 二产能源效率对产业发展的约束程度自1999 年迅速增强, 2002 年达到极大值后约束程度减弱, 2005 年后保持较高程度的约束水平, 标准差较大; 三产能源效率对产业发展的约束程度1999 年以前为正值, 2000 年后对产业结构的约束程度减弱, 2000 - 2007 年均为负值, 2001 年达到最低约束水平, 2008 年以来约束程度又有增大的趋势。

由图3 可知, 农业耗水与非农业耗水对新疆产业发展约束程度的变化较稳定, 且非农业耗水对产业发展的约束程度较小。结合表3 分析可知, 非农业耗水对产业发展的约束程度除1996 年外, 均为正值, 意味着产业结构的优化与非农业耗水成同向变动的关系。由图3 可知, 非农业耗水对产业发展的约束程度较小, 且保持较平稳的趋势; 而农业耗水与产业发展成反向变动的关系, 农业耗水约束系数较大, 即对产业发展的约束程度较大。产业结构的优化按照国际经验表现为二、三产业所占比重的提高, 新疆农业耗水占三产用水总量的90% 以上, 意味着产业结构越优化受到水资源的约束就越小。

4 结论与建议

4. 1 结论

本文采用可变参数状态空间模型, 利用卡尔曼滤波方法估计并检验新疆产业发展的资源环境约束的变参数关系, 分析结论如下:

( 1) 通过生态环境对产业发展约束的数据分析表明, 重点选取的环境因子中工业废气排放对产业发展的约束最强, 工业废水排放对新疆产业发展的约束较弱。从工业废气排放的行业来看, 电力蒸汽热水生产和供应业、非金属矿物制造业、黑色金属冶炼及压延加工业、石油加工及炼焦业、采选业是新疆向大气排放污染物的重点行业, 以上5 个行业占全行业工业废气污染物排放量的70% 以上, 其中电力蒸汽热水生产和供应业的排污量在全行业中一直位居第1。说明新疆自 “九五”以来产业结构以资源型产业为主, 从全疆排放工业废水的主要行业来看, “八五”末排放量最大的是纺织业、造纸及纸制品业, 到 “十一五”末工业废水排放量最大的是化学纤维制造业、化学原料及化学制品、食品制造业。由于产业结构的调整, 化工业得到迅速发展, 减少了废水的排放。全疆工业固体废物产生量最大的行业是采选业, 其次是电力蒸汽热水的生产和供应业、黑色金属冶炼及压延加工业, 利用率最高的是黑色金属冶炼加工业。从约束力度来看, 一直保持较平稳的趋势, 说明新疆产业结构的调整初显成效, 有很大的优化空间。

( 2) 通过资源对产业发展约束的数据分析表明, 从产业结构调整的能源约束来看, 2000 年以后, 二产能源效率约束程度在逐渐增加, 一产能源效率约束程度逐渐减弱, 三产能源效率约束程度较小。正是由于新疆新型工业化的推进, 优势资源转换战略的实施, 以石油、天然气、煤炭为主的产业结构占据了主导地位, 能源技术效率低下, 能源的约束力度较大。从产业结构调整的水资源约束来看, 农业耗水与非农业耗水对产业发展的约束程度的变化较稳定, 且农业耗水对产业发展的约束程度较大。

4. 2 建议

产业是资源的转换器, 并决定了对生态环境的胁迫, 因此, 资源环境对产业发展的约束, 最终决定于产业的发展水平, 不断合理化、高度化的产业结构是突破资源环境瓶颈的重要路径。对于新疆来讲, 首先, 加快推进新疆高效环保的现代农牧业发展, 继续推进新疆农牧特色产品生产向农牧产品流通和精深加工转变, 同时, 加快特色农牧业和绿色、有机农牧产品基地建设, 发展现代农牧业, 推进新疆农牧业由大变强的优化升级。其次, 新疆以资源为主的产业具有明显的超前发展优势, 应运用信息技术和高新技术, 提高原油和天然气开采、加工与石化后续产业的结合程度, 延长加工工艺流程和产业链, 提高附加值, 按照资源节约, 保护环境的要求, 推进节能减排, 促进新疆传统重化工业向低消耗、轻污染、高素质产业发展。新疆第三产业应重点发展金融、信息、物流、法律、咨询等生产性服务业, 并促进服务业与制造业的渗透与融合。利用新疆的地缘优势, 大力发展现代物流业, 加快构建高效、快捷、通畅、具有较强竞争力的现代物流服务体系, 打造西部物流基地或区域中心, 实现产业结构高度化。另外, 新疆应加快培育和发展战略性新兴产业, 从实际出发, 有计划地培育和发展风电产业、煤炭资源清洁利用产业, 节能环保产业、生物医药, 还有符合新型工业化要求的环保、安全生产等新兴产业, 打造环保产业体系, 逐步形成新的经济增长点。

参考文献

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衰减湮灭的状态方程及状态控制篇10

系统的状态过程既有生成也有湮灭, 在一定条件下, 系统可以通过输入-输出生成, 另一方面, 在某些条件下, 系统的状态则会发生变化, 出现衰减湮灭。状态变化是自然界中普遍的现象, 状态变化是系统原有稳定性的破坏, 在稳定性研究方面, 李雅普诺夫[1]的稳定性理论侧重从数学分析角度的运动稳定性, 衡敛系统[2,3,4]的稳定性理论是基于系统状态的物理稳定性[5], 充分的衡敛系统具有输入-输出平衡的稳定性。用衡敛方程可表达衡敛系统的物理生成, 反之, 用衡敛状态方程也可以分析状态的物理衰减湮灭。耗散结构理论[6]表明开放系统对外进行着物理散失, 衡敛系统是基于系统衰减而构成的收敛系统, 系统的衰减即是系统对外的物理散失。系统的输入及边界条件影响系统的衰减性及状态输出, 因此, 文中根据衡敛系统状态方程进行分析, 得出系统在输入或边界条件变化情况下, 物理状态的衰减湮灭的状态方程, 并进一步分析了物理状态衰减湮灭方程进行应用。

1 方法

采用数学物理的方法, 引用衡敛状态方程, 建立单一因素的系统输入、边界条件变化引起物理状态衰减的湮灭方程, 在方程基础上研究衰灭系统的控制及恢复。

1.1 衡敛状态方程

引用开放系统的收敛表达式, 在一定边界条件下, 一般的基本态衡敛方程:

式 (1) 中:

St——状态值 (量) , 系统状态经过t时后未衰减的状态值 (量) ;

t——系统状态的衰减时间;

M0+——单位时间输入系统的成分中难衰减的值 (量) ;

O——系统的状态衡敛值;

α——衡敛系数, 衡敛系统中可衰减值与衡敛值的比值, 1≥α≥0;

一定条件下在系统的基本态, 当系统由充分衰减的可衰减物质构成时, 衡敛状态方程为:St=α·O (2)

在系统完全衡敛时, α=1, 系统状态处于稳定的平衡状态, 状态方程为:St=O (3)

1.2 有关概念

物理状态的衰减湮灭是指由于输入或边界条件的变化, 使系统的物理状态值的减少或完全衰减为零的过程, 衰减湮灭可简称为衰灭;衰灭初状态是指开始系统的输入减少或边界条件变化引起系统状态衰减湮灭的起始状态, 衰灭初值用S0表示;衰灭终状态是指系统的状态经过衰减湮灭后表现的新状态, 衰灭终值用S′表示;衰灭时间是指系统状态由S0衰减湮灭到S′所用的时间, 用T表示。

2 系统衰减湮灭状态方程

2.1 衡敛状态的输入-输出平衡方程

当系统的衡敛系数α=1, 系统的衡敛值为常数值O, 此时, 系统中可衰减成分处于输入-输出平衡的状态, 系统在单位时间的输出值是系统中可衰减成分在单位时间的衰减量, 系统可衰减成分的输入-输出平衡就是单位时间输入系统的可衰减量等于系统中可衰减成分在单位时间的衰减量。

设单位时间输入系统的可衰减量为M0-, 单位时间系统中可衰减成分的衰减速率为v, 那么系统中可衰减成分输入-输出的平衡方程为:

2.2 系统状态变化的影响因素

系统输入量的改变和边界条件的变化能够引起系统状态的变化。

根据衡敛状态的平衡方程式 (4) , 在一定条件下, 系统的衰减速率v不变, 当系统的单位时间输入量减小, 系统单位时间输入的可衰减成分M0-减小, 单位时间系统衰减量O·v减小, 系统状态衡敛值O减小, 系统的状态衰减。

当系统单位时间输入量减小至零, M0-=0, 则:O·v=0,

因此, 当系统输入的停止则表现为系统的状态湮灭。

边界条件变化的干扰指在一定输入条件下, 边界条件的量变对物理状态的影响。当系统的边界条件发生变化, 系统的衰减速率v改变。

由式 (4) , M0-=O·v, 在系统单位时间的输入量M0-不变的情况下, 当系统的衰减速率v增大, 则系统衡敛值O减小, 当系统的衰减速率v减小, 则系统衡敛值O增大。

当系统边界条件变化, 系统的衰减速率v增大时, 系统的衡敛值O减小, 系统的状态值减小, 系统发生衰减。

由此得出, 当系统单位时间的输入量减小或停止, 则系统状态值减小, 系统状态发生衰减湮灭;当边界条件变化, 系统衰减速率增大, 则系统衡敛值减小, 系统状态发生衰减。

2.3 系统状态衰灭方程和状态平衡方程

2.3.1 物理状态的衰灭初值

开始发生物理状态衰减湮灭的时间点, 一种时间是发生在系统衡敛值形成的过程中, 一种时间是发生在衡敛值已经形成的稳定衡敛值时期。

无论系统物理状态衰灭的时间发生在哪个阶段, 衰灭初值S0都等于该时间点状态值St, 也就是系统物理状态开始衰灭的初始输入值, 那么, 物理衰灭初始输入相当于系统进行单批次输入情况下的状态模式, 物理衰灭就是单批次系统输入情况下的系统衰减。

把式 (1) 代入式 (5) 中, 则系统状态的物理衰灭初值S0:

设衰减初值时的衡敛值为O0, 即衰减初值时O0=α·O

2.3.2 系统输入减小或停止情况下的状态衰灭方程

系统中可衰减成分在单位时间的衰减速率为v, 在n个单位时间中, 可衰减成分衰减速率的和表示可衰减成分的衰减程度, 设可衰减成分在n单位时间的衰减程度为Svn, 则:

系统状态物理衰灭终值S′是经过S0衰减后保持的系统状态, 则在输入停止情况下:

在持续输入但单位时间系统输入值减小的情况下, 最初的单位时间系统输入为M0, 单位时间减少输入M1, 减小单位时间输入之后单位时间输入值为M2。即:M0=M1+M2

对系统分解, 将系统St分解为由减小输入M1构成的子系统S1和由减少输入M2构成的子系统S2, M1+是单位时间输入S1子系统的难衰减成分, O1是子系统S1对应的衡敛值, a1是O1的衡敛系数, 此时, O0=α1·O1;M2+是单位时间输入子系统S2的难衰减成分, O2是子系统S2对应的衡敛值, a2是O2的衡敛系数。则:

因M0+=M1++M2+, 则:

在一定边界条件, 系统输入减小的情况下, 发生衰灭的子系统S1的衰减终值S1′:

那么, 在系统状态物理衰灭n时的衰灭终值Sn′为:

因M0+=M1++M2+, 则:

2.4 边界条件变化的初态-终态衰灭平衡方程

在一定输入条件下, 不考虑边界条件变化对难衰减成分的影响, 只考虑边界条件变化对系统衡敛值的影响。边界条件量变干扰对系统状态的影响, 可能增大系统的衡敛状态值, 也可能减小衡敛状态值, 甚至使衡敛值湮灭。因此, 在边界条件干扰的情况下, 系统状态的物理衰灭终值S′是一个可以小于也可以大于系统物理衰灭初值S0的状态值。

在一定的输入条件下, 当系统边界条件变化, 系统的物理状态发生衰减湮灭, 系统物理状态的衰灭初值是S0, 此时的衡敛值是O, 单位时间系统中可衰减成分的衰减速率为v, 系统的物理衰灭终值是S′, 衡敛值是O′, 单位时间系统中可衰减成分的衰减速率为v′。

系统的单位时间输入量M0恒定, 则单位时间的可衰减量M0-恒定, 当系统处于输入-输出的平衡状态时, 系统单位时间的物理衰减量等于系统单位时间输入的可衰减成分M0-。

把式 (4) 代入式 (16) , 则衰灭初状态与衰灭终状态的状态平衡方程:

3 结果

在一定边界条件下, 当系统的输入停止, 则系统物理衰灭终值的状态方程为:

在一定边界条件下, 当单位时间系统输入减小, 则系统物理衰灭终值的状态方程为:

在单位时间系统输入恒定, 难衰减成分不受边界条件变化影响的情况下, 边界条件变化对系统衡敛值产生干扰, 单位时间系统衰减初值与衰减终值的衰减量都等于单位时间输入系统的可衰减成分量。状态平衡方程为:O·v=O′·v′

4 讨论

4.1 完全衡敛系统的衰灭方程

在一定边界条件, 系统输入停止的情况下, 当系统的输入成分都是可衰减成分, 则M0+为零, 把M0+代入式 (9) , 则在停止输入的情况下, 物理衰灭终值的状态方程为:

在一定边界条件下, 减小单位时间的系统输入, 当系统的输入成分都是可衰减成分, M1+、M2+均为零, 代入式 (15) , 则在单位时间系统输入减小的连续输入情况下, 物理衰灭终值的状态方程为:

4.2 状态时滞及时滞时间

在系统输入减小、停止或边界条件变化时, 系统由初状态S0衰灭到终状态S′所经历的时间是系统的衰灭时间T, 衰灭终状态S′滞后于状态的初始变化, 因此, 将这种系统物理衰灭终状态滞后于系统初始变化的过程称为状态时滞, 衰灭时间T即是时滞时间。

状态时滞及时滞时间也适用于系统输入增加的情况, 在非连续情况下, 系统的增量输入相当于单次输入, 增量输入的停止是增量系统衰灭的过程, 终状态滞后于增量输入的时间, 也属于状态时滞, 衰灭经历的时间T是时滞时间。

4.3 物理状态的控制及恢复

4.3.1 物理状态恢复的形式

当系统发生物理衰灭, 改变系统输入或边界条件能够实现对系统状态的恢复。

在一定边界条件, 对于因系统单位时间输入量减少而产生的系统衰减, 可增大系统单位时间输入量, 提高系统的衡敛值, 则系统状态可恢复到原有状态。

在一定输入条件下, 当系统的边界条件变化, 系统状态的衰减速率变化, 若没有产生对系统结构的破坏, 可采取改变边界条件的措施, 调节衰减速率, 使系统恢复原有状态值。

系统有不同的边界条件, 分别对系统的衰减速率产生影响, 若边界条件引起系统衰减速率变化, 恢复原有的边界条件或者改变其他边界条件, 都可改变系统状态的衰减速率, 恢复系统的状态值。通过改变其他边界条件的方式, 系统状态值虽然不变, 但构成条件变化。

当系统输入或边界条件发生持续性的改变, 则系统的状态发生相应改变, 并维持新的状态。

在系统发生衰灭时, 对系统输入或边界条件的间断性改变, 产生系统修复作用;对系统输入或边界条件进行持续性改变, 对于系统则产生系统调整或系统改变的结果。

4.3.2 调节输入量的状态控制

在一定条件下, 当系统输入变化引起系统状态变化, 可以通过调节单位时间输入量的方式, 调节系统状态, 使系统恢复原有状态。

一定条件下, 单位时间的系统输入量为M0, 系统状态值S0, 当系统单位时间的输入量由M0减小M1至M2, 则系统的状态值相应衰减为衰灭终值S′。

设定系统状态范围在S′至S0之间。

当系统单位时间输入量减小, 系统状态由S0衰减至S′或者尚未到S′的设定状态时, 通过信息反馈, 增大系统的单位时间输入量, 提高系统的状态值。

在稳定控制的情况下, 系统单位时间的输入量由M2增大M1恢复到M0, 使系统状态恢复到S0, 当系统状态达到S0, 通过信息反馈, 减小单位时间系统的输入量, 使系统状态再次进入衰减的过程。通过反复控制, 系统状态则维持在设定状态范围。

若系统出现单位时间输入量大于M0的情况, 通过数据计算分析, 采取停止输入或者减少单位时间输入量的方式, 使系统恢复到设定衰灭初值S0。

在系统出现衰减, 需要增大单位时间系统输入量恢复系统状态时, 单位时间输入量可以等于M0也大于M0, 若单位时间输入量大于M0, 则需要通过计算, 控制系统衰减时间、反馈信息等内容, 使系统状态处于设定范围内。

4.3.3 初态-终态衰灭平衡方程的分析

当单位时间输入量恒定, 系统的边界条件变化, 对系统状态产生影响, 系统衰灭初状态与衰灭终状态有平衡关系, 即:

系统输入恒定时, 系统原有状态满足M0-=O·v, 在边界条件变化的情况下, 若终状态不能满足M0-=O′·v′则式 (20) 不成立, 那么, 系统衰灭终状态有两个演变的趋势。

若单位时间的系统输入恒定为M0-, 则系统的边界条件进一步调整, 衡敛值O′与单位时间的衰减速率v′调整, 由于系统由不同的边界条件, 系统衡敛值的单位时间衰减速率由多个因素影响, 因此对边界条件的调整包括了单一边界条件改变或者多边界条件改变的情况。边界条件调整的结果直至系统衰灭终值的衡敛值O′与单位时间的衰减速率v′变化调整为满足M0-=O′·v′, 此时状态演变是通过改变边界条件来完成。

在边界条件变化的情况下, 若终状态不能满足M0-=O′·v′, 则系统输入与系统边界条件相互作用, 系统衰灭终值的衡敛值、衰减速率及系统的单位时间输入相互作用的结果, 促使系统单位时间的输入值M0-变化, 调整为输入量Mz-, 并直至满足Mz-=O′·v′, 此时的状态演变是通过改变系统输入量来完成。

当系统衰灭初值与衰灭终值之间不能满足方程:O·v=O′·v′=M0-, 且系统系统的衰灭初状态与衰灭终状态之间存在:O′·v′

4.3.4 改变边界条件的状态控制

在系统单位时间输入恒定, 单一边界条件的量化改变引起系统状态衰灭, 通过边界条件量化恢复来实现系统状态的恢复。

设系统的状态范围在S′至S0之间, 系统在状态衰灭初值S0时的某一边界条件量化值为F0, 当系统边界条件F0量化改变为F′, 系统状态发生衰灭, 系统状态衰灭终值S′。若要使系统工作在S′至S0之间, 当系统状态由S0衰减至S′或者尚未未到S′的设定状态时, 通过信息反馈, 改变边界条件F′为F0, 则系统状态逐步恢复至S0, 若系统状态需要保持在S′至S0之间的某一状态, 则边界条件改变为F′与F0之间的某一量化边界条件值, 系统即工作在对应系统状态。

以有机物降解为例, 在不同的温度条件下, 有机物降解的速率不同, 有机物的状态值不同。

4.3.5 边界条件引发的系统湮灭

系统的生成和维持是在一定边界条件的基础上, 当系统的某一基础边界条件缺失或破坏, 则系统状态成立的条件受到破坏, 系统状态湮灭。若在系统湮灭中系统的结构受到破坏, 则系统成立的综合边界条件受到影响, 即使恢复缺失的边界条件, 也不一定能完全恢复原有的系统状态和系统结构。

4.4 关于衰灭状态恢复的示例

衰减与衰灭恢复在自然界中普遍存在, 以饮食为例, 动物在摄取食物后获得能量, 食物中能量的释放是一个能量衰灭的过程, 当达到一定的衰减程度, 则进行状态反馈, 补充输入食物, 恢复系统状态。

当系统状态需要维持在一定范围时, 若系统输入高于要求状态范围时, 通过状态反馈作用, 停止系统的输入或增量输入, 经过衰灭过程, 恢复到要求的状态范围。若系统的状态值低于要求的状态范围, 通过状态反馈作用, 增大系统的输入量, 提高叠加系统的状态值, 使系统状态恢复到要求的状态范围, 如:汽车的动力输入。

5 结论

文中通过衡敛系统的状态方程, 对系统状态的物理衰减湮灭进行建模和分析, 得出:

1.在一定边界条件下, 系统的输入停止, 系统发生状态衰灭, 系统物理衰灭终值的状态方程为:

在一定边界条件下, 当单位时间系统输入量减小, 则系统状态衰减, 系统的物理衰灭终值的状态方程为:

一定条件下, 持续性改变系统单位时间输入, 则系统状态改变且维持新的系统状态。

2.衡敛系统中的初态-终态衰灭平衡方程:

系统的单位时间输入值和边界条件是影响系统状态值及状态平衡的因素, 系统单位时间输入量、系统状态衡敛值、系统衰减速率之间相互作用。

3.系统的状态时滞是指系统输入或边界条件的变化引起系统状态变化, 系统的终状态相对滞后。系统状态的时滞时间即是系统状态衰灭时间。

4.在系统状态发生衰减湮灭变化时, 状态控制的方法是针对状态变化方向采取反向操作来改变单位时间系统输入或系统边界条件。

参考文献

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