確保全國糧食安全是關乎國計民生、經濟社會發展全局的大事,這就要求對糧食安全進行預警和監測,并用正確的決策對糧食安全進行調控。為適應新形勢下湖南省糧食安全領域發展變化的新要求,研究適合省情的糧食安全預警下面是小編為大家整理的安全監測論文【五篇】(完整文檔),供大家參考。
安全監測論文范文第1篇
確保全國糧食安全是關乎國計民生、經濟社會發展全局的大事,這就要求對糧食安全進行預警和監測,并用正確的決策對糧食安全進行調控。為適應新形勢下湖南省糧食安全領域發展變化的新要求,研究適合省情的糧食安全預警系統,為糧食宏觀調控部門提供科學快速的決策支持工具,成為當前糧食安全科研工作的重要任務。由于每個省的地理人口以及自然環境等因素存在種種差異,使得各省在糧食安全預警監測模式上均有不同,所以不能盲目引用。
1國內糧食安全預警監測模型分析
目前,國內對糧食安全預警監測研究已有了一定的成就。糧食安全預警監測系統是一個系統工程,它涉及到糧食生產、流通、消費、儲備等各個環節,其指導思想就是在出現糧食不安全時,立即啟動系統中相應的調控措施,確保糧食市場安全、社會穩定。當然,系統采取的措施應當是可操作的、有效的。因此,糧食安全預警系統是應對糧食不安全警報而建立的,用來消除、防范、抵御糧食不安全,實現糧食安全。本文分別以上海、河北、福建為例介紹。
(一)上海市糧食安全預警監測模型
上海是一個特大型的糧食消費城市,一個由市場檢測、信息收集、數據分析、先兆預警等環節有序銜接的糧食安全預警監測體系在上海已經逐漸成型。這個預警監測模式的特點是能夠即時應對糧食市場的供求波動。上海信息監測網絡涵蓋了九個大型糧食批發市場、五個糧油加工、銷售骨干企業以及19個區縣的糧食市場。其中有33個監測點,這些監控點按照每天每周每月的不同要求,將各自的進貨量、銷售量、價格等數據上報匯總。糧食預警監測體系就根據這些數據進行監測。
隨著上海糧食流通市場的發展,監測點的數量和檢測網絡的規模都將不斷的擴大。除此之外,上海還密切關注周邊地區和糧食主產區、主銷區的市場走勢,以及國際農產品現貨、期貨的市場行情。業內人士認為,在廣泛監測和信息收集的基礎上,糧食預警監測體系將對糧食市場的供求情況進行分析。判斷糧食市場的變化趨勢,進而實現先兆預警,然后即時采取應對措施。
(二)河北省糧食安全預警監測模型
建國以來河北省的糧食生產得到了穩定的發展,1949年河北省糧食產量僅為469.5萬噸,到1998年河北省糧食產量已經達到2917萬噸,50年來增長了521.96%。特別是改革開放以來,河北省糧食生產進入了一個嶄新的階段,2007年河北糧食產量為2841.6萬噸,與1978年相比河北省糧食年產量增長了68.3%,增加了1153萬噸。但是河北省糧食增產速度時快時慢,有時甚至出現負的增長,由于種種原因河北省糧食產量在年度間的分布并不平均,而且還存在品種結構不合理,因而需要生產預警系統來對其進行監測和預警。目前,河北已經研究出糧食安全預警監測系統,它的特點是把經濟波動理論、經濟預警理論運用到糧食安全預警監測分析之中,并運用灰色分析、時間序列分析等計算手段,以及擴散指數法和預警燈圖法對河北的糧食生產進行了實證和預警。這種模式的建立已經成為河北省研究糧食安全預警監測體系的一個重要成果。
(三)福建省糧食安全預警監測模型
為了確定糧食生產警情,福建省也建立了糧食安全預警監測系統。它的特點是研究福建省糧食總產量與影響因素之間的定量關系,以糧食產量作為被解釋變量建立計量經濟學方程。福建省對糧食生產一直持積極支持與鼓勵的政策,但是福建省糧食生產尚不能滿足社會的需要,所以影響糧食產量的主要因素是投入要素,而不是需求,故在方程中應選擇主要投入要素作為影響糧食產量的主要變量,諸如農業勞動力X1、糧食作物播種面積X2、化肥使用量X3、農機動力X4等,用這4個變量作為解釋變量(數據來源:福建省統計年鑒),建立方程,經參數估計和檢驗后發現,由于我國從事農業的勞動力充足,農業機械雖然在提高產量方面起了一定的作用,但并非關鍵的作用,因而農機勞動力在方程中并不顯著。重新建立模型,計算結果如下:
模型1:ln(Y)=O7340741n(X2)+0.186691n(X3X2)+U
(0.056382)(0.10234)
(13.02)(1.824)
R2=0.99987,F=59234.33832,
SE=0.07582,D.W=1.49310
模型2:In(Y)=0.8065071n(X1)一0.1731421n(X2)+V
(0.108729)(0.089483)
(7.418)(1.935)
其中方程下方第1行為參數估計值的標準誤差,第2行為對應參數的T的檢驗統計量值。R2為較正可決系數。模型1的參數估計值0.734074,0.18669分別為播種面積,每畝化肥使用量的產出彈性。即播種面積增加1%,產量增長0.734074%;
每畝化肥使用量是這樣的:播種面積增加1%,產量增長0.18669%。所以模型1通過經濟意義的檢驗。類似地,模型2也通過經濟意義的檢驗兩個模型的方程和變量都很顯著,擬合優度也都很高,接近于1。兩個模型的隨機干擾項都不存在一階自相關。由于未采用截面數據作樣本,且觀察值全部為實物量單位,兩個模型隨機干擾項的異方差性可以避免。因而兩個模型都是較理想模型。
(四)糧食安全預警監測體系相關研究
盡管國內的糧食安全預警監測系統是根據不同的省份來設計的。不過它們有這樣一個共同的模式。這種共同的模式可歸納如下:糧食安全預警監測系統由信息網絡、信息處理、信息、預警指標、發出預警信號等子系統構成。具體可以從以下幾個方面說明:
信息網絡,它能借助現代互聯網工具將遍及全省的糧食信息網點相互連接,并有效且及時的將收集到的信息傳遞到預警系統進行處理。這種預警監測系統,對可能發生的問題早作防范,然后信息處理。信息模式的特點是將信息處理形成信息網絡,加強對糧食市場監測,及時收集、分析監測省內糧食生產和,糧食安全預警系統根據信息處理結果,即時將這些信息定期提供給政府及有關部門,作為糧食行政管理和宏觀調控的參考,采用適當的渠道定期向社會,使糧食生產者,經營者及時了解市場動態和有關政策法規,調整生產計劃或經營策略,以期達到調節市場供求平衡目的。預警指標,建立靈敏、準確提供信息的糧食安全預警系統,進行糧食安全預警。需要選擇科學、合理的預警指標,因為從這些指標中可以判斷糧食安全與否,如糧食生產、需求、進出口、儲備、糧食價格等方面的指標。所以要建立某省糧食安全預警監測系統就要根據該省糧食生產所面臨的實際問題對系統進行設計。
2國內糧食安全預警監測模式的啟示
通過對以上三個省份的具體分析,以及對國內研究的歸納,我們可以看到任何一種糧食安全預警監測模式都有一定的局限性。因為都是根據各自省份的具體情況來設計的糧食安全預警監測系統。我們不能盲目的借鑒。但是可以借鑒別人好的經驗。其中適用于湖南省的可歸納成如下幾個方面:
糧食安全預警監測指標體系的設置是建立糧食安全預警監測系統的關鍵,國內對有關糧食安全的研究比較多,但對地區糧食安全預警的研究較少,分省尺度上的糧食安全預警監測不僅受國家整體水平上的糧食安全的制約還受各省具體糧食安全影響因素的影響,因此在設計湖南省糧食安全預警指標體系時考慮的警情指標較全國尺度要少,可以忽略國際糧食供需變化的影響,同時重點考慮涉及湖南地區本身的指標。
本文認為可以將預警指標設置如下:糧食畝產增長率,受災面積增長率,播種面積增長率,食品工業產值增長率,人口增長率,化肥銷量增長率,農藥銷量增長率,役畜擁有量增長率,農民與非農業居民人均消費水平比例增長率,財政支農資金增長率,有效灌溉面積增長率,農業商品率增長率,農業生產資料零售價格指數,糧食收購價格指數,糧食經濟作物比價,農用機械動力增長率,化肥價格指數,另外,農資價格是一個重要指標,由于受農民本身貨幣購買能力的限制,農資漲價對農民的購買能力更是雪上加霜。所以監測好農資價格是影響農民投資積極性的關鍵因素。
充分利用網絡技術,建立一套自動的預警監測系統。網絡不僅可以提高預警監測的準確性還可以提高辦事效率。利用統計信息和遙感估產信息動態分析區域糧食的年度和年內供求狀況,對湖南省糧食供需總量和結構平衡進行預測和預警。這將為我省糧食宏觀調控管理部門提供決策支持,為各糧食部門提供方便有用的信息參考發揮著重要作用。
3湖南構建糧食安全預警監測模式的思路
從湖南糧食生產的實際出發,把經濟理論、經濟預警理論運用到湖南省糧食生產中,進行糧食生產的監測預警研究,根據監測、信息收集、數據分析、先兆預警等有序的環節建立湖南糧食安全預警監測系統,從糧食生產增長率的角度去發現湖南糧食生產中潛在的問題。
從湖南糧食生產的實際出發,運用預警的有關理論,進行糧食生產的監測預警研究,構建湖南省糧食生產監測預警系統。這種系統從邏輯上講應包括這樣幾個階段:明確警情,尋找警源,分析警兆并預報警度。這里,明確警情是大前提,是預警研究的基礎,而尋找警源,分析警兆屬于對警情的因素分析,預報警度則是預警的最終目標。湖南糧食生產監測預警是根據糧食生產所出現的嚴重偏離正常的狀態,在未造成糧食生產災害之前進行預測、預報及調控。湖南糧食安全監測預警模型就是依據宏觀經濟預警的邏輯過程,即確定警情,尋找警源,分析警兆,預報警度,并對湖南省進行糧食生產預警研究。通過探索建立湖南糧食安全預警監測系統,做到有備無患,加強對湖南省糧食市場供求形勢的監測和預警分析,及時了解市場行情,準確把握市場動態,科學分析市場走勢,確保湖南省糧食安全。對國民經濟的持續、穩定和健康發展以及社會穩定都有重要的現實意義。
預警就是對事物發展的未來狀態進行測度,預報不正常的時空范圍和危害程度以及提出防范措施。糧食生產預警系統是為了防止糧食生產運行偏離正常發展軌道或可能出現危機而建立的報警系統。湖南是農業大省,自然條件優越,水稻產量居全國第一。但近些年其耕地面積呈下降趨勢,2000年湖南耕地面積為507.98萬頃,而到2003年耕地面積只有452.98萬頃,平均下降13.75萬頃年,近年來,隨著經濟的發展,耕地面積少有回升,但是增長速度緩慢。
參考文獻:
1.貢光禹譯.誰來養活中國——中國未來的糧食危機.未來與發展[J],1995.2
安全監測論文范文第2篇
關鍵詞:煤礦安全;監測監控;新標準;升級改造
一、監控系統升級改造的背景
2006年度,全國已有15萬個煤礦裝備了安全監控系統,國有重點煤礦的系統聯網工作已經基本結束,國有地方和鄉鎮煤礦已有大半實施聯網工程。但是由于相關標準的制定工作相對落后,致使煤礦在使用安全監控方面存在諸多問題,不能較好發揮應有作用,甚至還存在較大安全隱患。為此國家局急需制定規范性標準,以指導煤礦正確使用維護安全監控系統和檢測儀器,使系統和網絡發揮作用。經過一年多的征稿和編制等裝備工作,國家局下發了《煤礦安全監控系統通用技術要求(AQ6201-2006)》有關的規定,要求國有煤礦在2007年底前升級改造完畢。隨后國家安全生產管理總局于2007年元月4日又了《煤礦安全監控系統及檢測儀器使用管理規范》(1029-2007)行業標準一并貫徹實施。
二、某煤電十礦安全監控系統簡介
某煤礦是新建礦井,設計能力為60萬噸,2000年3月投產時期安裝的礦井安全生產監測監控系統是河南理工大學(焦作工學院)研制的KJ93型。該系統裝備由焦作工學院、鎮江中煤電子有限公司兩家設備組成,系統具有安全監測和生產調度兩項功能,并以焦作工學院研制的操作系統KJ93型為主,但井下除分站外,各類傳感器、斷電儀、電源箱均為鎮江中煤電子有限公司的產品。經過幾年的運行,該系統運行故障率高,有時監測數據傳輸中斷,經常出現數據丟失,報表打印異常等故障,日常維護工作量大,售后服務跟不上,遇到技術問題時兩個廠家相互推脫,系統的異常運行嚴重影響了煤礦的安全生產,為此于2004年6月份對該系統進行了改造,改造成鎮江中煤的KJ101監控系統,并于同年7月份改造施工完畢,經驗收合格,實現了安全監測監控的獨立運行系統,完善了礦井安全監測裝備,拓展了系統功能,提升了礦井安全水平,為煤礦安全生產提供了保障。但是在近3年多的實際應用中,還是存在一些問題,如系統檢測“冒大數”頑癥;維護數據庫不良容易造成系統死機;主操作系統引起的短路;斷電及巡檢跟蹤時間緩慢等,這些都與新標準不相符合,因此有必要按照新的監控標準進行升級改造。
三、根據新標準要求我礦監控系統存在的問題
此次AQ6201-2006新標準實施的精華部分就是改善系統抗干擾性能,以期能杜絕虛假數據,誤報警、冒大數、解決系統快響應速度和數據可靠性的矛盾。而我礦的監控系統在該方面表現比較突出,在運行使用過程中存在以下幾方面的問題急待解決。
1、由于多方面的原因容易造成系統檢測
“冒大數”,給日常安全生產管理帶來較大影響。由于KJ101系統中從傳感器到分站的信號傳輸方式,使用的200-1000頻率脈沖方式,分站單片機采用計數方式采集信號,這種方式在原理上就存在著嚴重缺陷,上千伏的瞬變脈沖信號疊加到信號線上后,單片機無法識別干擾與信號,立刻會出現數字錯亂、重新啟動、胡亂報警等頑癥,根本不符合新標準要求。
2、在對大量的數據庫管理方面存在漏洞,一旦維護數據庫不良容易造成系統死機,甚至導致系統短路故障,給安全生產帶來很大隱患。
3、系統在正常巡檢中存在斷電時間及巡檢跟蹤時間緩慢的現象。加上還要兼顧顯示處理、數值超限判斷、斷電控制、與地面通信等任務,不可能達到2秒鐘內執行完斷電控制,這些都與AQ6201-2006新標準“快速斷電”的要求不相符合,因此有必要按照新的監控標準進行進行升級改造。
4、系統沒有實現自動監控功能,無法保證在發生系統故障時在5min內投入使用。有必要根據新標準要求監控中心微機主、備機同時運行,實現自動切換,確保規定時間內實現備份主機投入工作狀態。
5、還有新標準軟件的四統一問題。根據新標準要求安全監控系統要統一界面、統一報表、統一菜單、統一功能,這樣是為了方便煤礦安全監察人員檢查,不管是多復雜的系統,命令菜單都是一致的,哪里有問題很容易發現。
四、系統升級改造方法及步驟
(一)KJ101N新型監測監控系統改造簡介:此次系統升級改造是把原來的KJ101監測監控系統升級改造成符合國家(AQ1029)新標準的KJ101N系統,即從地面的微機監控室主機到井下的監控設備全部更換。井下監控儀(KJF19)逐臺更換成新的四模四開(KJ101N-F1)具有FSK傳輸形式的監控儀,并逐步更換具有串行碼傳輸的甲烷傳感器,徹底杜絕系統“冒大數”的頑癥,提高了系統傳輸的準確性、可靠性。并對我礦現有的三套瓦斯抽放子系統同時升級改造,并增加流量顯示傳感器;還將增加一套地面瓦斯發電機組正壓側的瓦斯計量綜合系統。改造期間新舊系統同時運行,提前調通新系統的傳輸主線,待改造完畢再分路統一掛接在新的系統上,新系統獨立工作。新的系統改造一臺要及時聯網運行一臺,保持新系統的正常監測、傳輸,并實現各閉鎖,饋電、開關量等功能,通過升級改造要達到“兩秒”瓦斯超限快速斷電的要求。
(二)改造方法:監測監控系統升級改造可以有多種選擇方案,根據我礦的實際情況,結合系統特點,我們確定更換分站和改造新四模四開分站的方法,具體方案見以下改造步驟。
(三)改造步驟:首先在地面安裝好主控制室微機系統及KJ101N系統支持軟件,新系統的主傳輸線事先必須調通,聯網試運行。利用公司以舊換新的新監控儀和新型主板逐臺更換和改造井下分站,更換后還要運行老的甲烷傳感器,待新的設備到位后逐步更換的具有串行碼功能的新甲烷傳感器,具體施工步驟及安排(略)。
五、監測監控改造工期及施工計劃安排(略)
六、系統升級改造保障措施
在改造期間,將影響到原系統的正常監測,為了保證系統改造工作的順利進行,確保改造期間的正常安全生產,根據系統升級改造的特點,特制定有以下系統升級改造期間的綜合安全技術措施。
(一)保證系統改造施工的安全措施:(略)
(二)加強系統改造期間瓦斯檢查的安全措施:(略)
(三)施工供電安全措施:(略)
七、系統升級改造效果
礦井監測監控系統經過升級改造,能夠滿足新標準(AQ1029-2007)各項要求,并解決了系統存在的頻頻冒大數頑癥,有效防止了遇有線路接觸不良或電磁干擾就會造成“假數”信號,增強了干擾防護能力;提高了斷電性能,達到2秒“快速斷電”要求;實現了統一的顯示界面和標準的報表格式;完善了工作主機和工作備機的及時轉換。由于該系統具有先進的技術支持,能夠按照新標準要求運行,提高了系統穩定性和可靠性,在煤礦安全生產中將起到決定性的作用。同時由于各級監管部門能夠及時監督煤礦監測設備的運行情況,大大提高了設備的使用率和完好率,因此它對改善煤礦安全狀況和促進煤礦行業技術進步有著重要的意義,對新標準的推廣實施更有借鑒意義,也是貫徹執行國家法律法規安全發展的具體表現。:
參考文獻:
1.蘇遜,張勇;怎樣充分發揮煤礦安全監控系統的作用[J];煤礦現代化;2002年01期
安全監測論文范文第3篇
關鍵詞:大壩 安全監測 數據 分析
中圖分類號:P2 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2012)12(b)-0053-02
1 大壩安全監測的意義
大壩所具有的潛在安全問題既是一個復雜的技術問題,也是一個日益突出的公共安全問題,因此,我國對大壩安全越來越重視。隨著壩工理論和技術的不斷發展與完善,為了更好地實現水資源的進一步開發利用,我國的大壩建設正向著更高更大方向發展,如三峽重力壩、小灣拱壩(最大壩高294.5 m)、拉西瓦拱壩(最大壩高250 m)、溪洛渡拱壩(最大壩高285.5 m)等,這些工程的建設將為我國的經濟發展做出巨大貢獻,也將推動我國的壩工理論和技術水平上升到一個新的高度。但是,這些工程一旦失事,將是不可想象的毀滅性災難,因此,大壩安全問題就顯得日益突出和重要。保證大壩安全的措施可分為工程措施和非工程措施兩種,兩者相互依存,缺一不可。
回顧大壩安全監測的發展歷史,最早可追溯到19世紀90年代,1891年德國的挨施巴赫重力壩開展了大壩位移觀測,隨后于1903年美國新澤西州Boont。n重力壩開展了溫度觀測,1908年澳大利亞新南威爾士州巴倫杰克溪薄拱壩開展了變形觀測,1925年美國愛達荷州亞美尼加一佛爾茲壩開展了揚壓力觀測,1826年美國墾務局在Stevenson一creek試驗拱壩上開展了應力及應變觀測,這是最早開展安全監測的幾個實例。我國從20世紀50年代開始進行安全監測工作,大壩安全監測的作用是逐漸被人們認識的,趙志仁將大壩安全監測的發展歷程劃分為以下3個階段。
(1)1891年至1964年,原型觀測階段,原型觀測的主要目的是研究大壩設計計算方法,檢驗設計,改進壩工理論。(2)1964年至1985年,由原型觀測向安全監測的過度階段,接連發生的大壩失事,讓人們逐漸認識到大壩安全的重要性,逐步把保證大壩安全運行作為主要目的。(3)1985年至今,安全監測階段,此階段,大壩安全監測已經成為人們的共識,隨著監測儀器、監測技術和資料分析方法的不斷進步、發展與完善,將逐步實現大壩的安全監控。
2 大壩安全監測數據分析概述
大壩安全監測取得的大量數據為評價大壩運行狀態提供了基礎,但是,原始觀測數據往往不能直觀清晰地展示大壩性態,需要對觀測數據進行分辨、解析、提煉和概括,從繁多的觀測資料中找出關鍵問題,深刻地揭示規律并作出判斷,這就需要進行監測數據分析。
2.1 監測數據分析的意義
大壩監測數據分析可以從原始數據中提取包含的信息,為大壩的建設和運行管理提供有價值的科學依據。大量工程實踐表明:大壩監測數據中蘊藏了豐富的反映壩體結構性態的信息,做好觀測資料分析工作既有工程應用價值又有科學研究意義。大壩安全監測數據分析的意義表現在如下幾方面:(1)原始觀測數據本身既包含著大壩實際運行狀態的信息,又帶有觀測誤差及外界隨機因素所造成的干擾。必須經過誤差分析及干擾辨析,才能揭示出真實的信息。(2)觀測值是影響壩體狀態的多種內外因素交織在一起的綜合效應,也必須對測值作分解和剖析,將影響因素加以分解,找出主要因素及各個因素的影響程度。(3)只有將多測點的多測次的多種觀測量放在一起綜合考察,相互補充和驗證,才能全面了解測值在空間分布上和時間發展上的相互聯系,了解大壩的變化過程和發展趨勢,發現變動特殊的部位和薄弱環節。(4)為了對大壩監測數據作出合理的物理解釋,為了預測大壩未來的變化趨勢,也都離不開監測數據分析工作。因此,大壩監測資料分析是實現大壩安全監測最終目的的一個重要環節。
2.2 監測數據分析的內容
監測資料分析的內容通常包括:認識規律、查找問題、預測變化、判斷安全。
(1)認識規律:分析測值的發展過程以了解其隨時間而變化的情況,如周期性、趨勢、變化類型、發展速度、變動幅度等;
分析測值的空間分布以了解它在不同部位的特點和差異,掌握它的分布特點及代表性測點的位置;
分析測值的影響因素以了解各種外界條件及內部因素對所測物理量的作用程度、主次關系。通過這些分析,掌握壩的運行狀況,認識壩的各個部位上各種測值的變化規律。(2)查找問題:對監測變量在發展過程和分布關系上發現的特殊或突出測值,聯系荷載條件及結構因素進行考查,了解其是否符合正常變化規律或是否在正常變化范圍之內,分析原因,找出問題。(3)預測變化:根據所掌握的規律,預測未來一定條件下測值的變化范圍或取值;
對于發現的問題,估計其發展趨勢、變化速度和可能后果。(4)判斷安全:基于對測值的分析,判斷過去一段時期內壩的運行狀態是否安全并對今后可能出現的最不利條件組合下壩的安全作出預先判斷。
一般來講,大壩監測資料分析可分為正分析和反演分析兩個方面。正分析是指由實測資料建立原型物理觀測量的數學模型,并應用這些模型監控大壩的運行。反演分析是仿效系統識別的思想,以正分析成果為依據,通過相應的理論分析,反求大壩材料的物理力學參數和項源(如壩體混凝土溫度、拱壩實際梁荷載等)。吳中如院士提到通過大壩監測資料分析可以實現反饋設計,即“綜合原型觀測資料正分析和反演分析的成果,通過理論分析計算或歸納總結,從中尋找某些規律和信息,及時反饋到設計、施工和運行中去,從而達到優化設計、施工和運行的目的,并補充和完善現行水工設計和施工規范”。綜上所述,大壩監測資料正分析中數學模型的研究與應用是實現大壩安全監測及資料分析的目的和意義的基礎與根本。
3 監測數據分析方法
大壩安全監測數據分析涉及到多學科交叉的許多方法和理論,目前,常用的大壩監測數據分析方法主要有如下幾種:多元回歸分析、時間序列分析、灰色理論分析、頻譜分析、Kalman濾波法、有限元法、人工神經網絡法、小波分析法、系統論方法等等。(圖1)
3.1 多元回歸分析
多元回歸分析方法是大壩監測數據分析中應用最為廣泛的方法之一,最常用的方法就是逐步回歸分析方法,基于該方法的回歸統計模型廣泛應用于各類監測變量的分析建模工作。以大壩變形監測的分析為例,取變形(如各種位移值)為因變量(又稱效應量),取環境量(如水壓、溫度等)為自變量(又稱影響因子),根據數理統計理論建立多元線性回歸模型,用逐步回歸分析方法就可以得到效應量與環境量之間的函數模型,然后就可以進行變形的物理解釋和預報。由于它是一種統計分析方法,需要因變量和自變量具有較長且一致性較好的觀測值序列。如果回歸模型的環境變量之間存在多重共線性,可能會引起回歸模型參數估計的不正確;
如果觀測數據序列長度不足且數據中所含隨機噪聲偏大,則可能會引起回歸模型的過擬合現象,而破壞模型的穩健性。
在回歸分析法中,當環境量之間相關性較大時,可采用主成分分析或嶺回歸分析,為了解決和改善回歸模型中因子多重相關性和欠擬合問題,則可采用偏回歸模型,該模型具有多元線性回歸、相關分析和主成分分析的性能,在某些情況下甚至優于常用的逐步線性回歸模型,例如王小軍、楊杰、鄧念武等在應用偏回歸模型進行大壩監測數據分析時,還采用遺傳算法進行模型的參數估計,取得了較好的效果。
3.2 時間序列分析
大壩安全監測過程中,各監測變量的實測數據自然組成了一個離散隨機時間序列,因此,可以用時間序列分析理論與方法建立模型。一般認為時間序列分析方法是一種動態數據的參數化時域分析方法,它通過對動態數據進行模型階次和參數估計建立相應的數學模型,以了解這些數據的內在結構和特性,從而對數據變化趨勢做出判斷和預測,具有良好的短期預測效果。進行時間序列分析時一般要求數據為平穩隨機過程,否則,需要進行協整分析,對數據進行差分處理,或者采用誤差修正模型。例如,徐培亮利用時間序列分析方法,對大壩變形觀測資料進行分析建模得到一個AR(2)模型,并對大壩變形進行了預報,結果表明具有良好的預測精度。涂克楠、張利、鄭簫等也利用時間序列對大壩監測數據進行分析,有效地提高了模型對實測數據的擬合能力和預測能力。
3.3 灰色理論分析
當觀測數據的樣本數不多時,不能滿足時間序列分析或者回歸分析模型對于數據長度的要求,此時,可采用灰色系統理論建模。該理論于20世紀80年代由鄧聚龍首次提出,該方法通過將原始數列利用累加生成法變換為生成數列,從而減弱數據序列的隨機性,增強規律性。例如,在大壩變形監測數據分析時,也可以大壩變形的灰微分方程來提取趨勢項后建立組合模型。一般時間序列分析都是針對單測點的數據序列,如果考慮各測點之間的相關性而進行多測點的關聯分析,有可能會取得更好的效果。1991年,熊支榮等人詳述了灰色系統理論在水工觀測資料分析中的應用情況,并對其應用時的檢驗標準等問題進行了探討。同年,劉觀標利用灰色系統模型對某重力壩的實測應力分析證明了灰色模型具有理論合理、嚴謹、成果精度較高的特點。
3.4 頻譜分析
大壩監測數據的處理和分析主要在時域內進行,利用Fourier變換將監測數據序列由時域信號轉換為頻域信號進行分析,通過計算各諧波頻率的振幅,最大振幅所對應的主頻可以揭示監測量的變化周期,這樣,有時在時域內看不清的數據信息在頻域內可以很容易看清楚。例如,將測點的變形量作為輸出,相關的環境因子作為輸入,通過估計相干函數、頻率響應函數和響應譜函數,就可以通過分析輸入輸出之間的相關性進行變形的物理解釋,確定輸入的貢獻和影響變形的主要因子。將大壩監測數據由時域信號轉換到頻域信號進行分析的研究應用并不多,主要是由于該方法在應用時要求樣本數量要足夠多,而且要求數據是平穩的,系統是線性的,頻譜分析從整個頻域上對信號進行考慮,局部化性能差。
參考文獻
安全監測論文范文第4篇
關鍵詞:深基坑;
施工質量;
安全管理;
措施
前 言
雖然我國在深基坑工程中已經積累了一定的經驗,但是隨著建筑不斷發展,現有的基坑支護理論知識和實踐技術還是有很多不完善的地方,包括施工安全管理、質量管理等都給城市安全帶來隱患。本文將從深基坑工程重要的施工技術開始對工程質量和安全進行合理解剖,提出相應的解決措施,保證建筑事業的蓬勃發展。
1 深基坑支護工程質量安全問題
(1)施工單位為了節省成本,缺乏對深基坑質量安全的重視,私自修改設計方案,不按照施工圖進行施工,偷工減料,導致施工質量降低。
(2)施工過程中,由于施工方案執行不力、技術不到位、施工人員素質低等造成支護結構設計達不到工程需要。比如防水、降排水措施不當都會影響支護安全。
(3)大多數的深基坑工程設計都有一定的理論性,和實際工程需要存在一定的差距。支護方案選擇不當、設計安全儲備小、荷載取值不當都造成施工質量問題。在設計技術交底的過程中忽略了對設計方案的審核,導致施工現場和設計中的情況不一致,也能引發安全問題。
(4)深基坑工程是一個動態變化的過程。如果在施工中缺乏對施工的及時檢測就很容易產生質量問題。有些建設單位為了經濟利益委托的檢測單位缺乏相應的資質和實戰經驗,導致監測程序失去原有的作用。甚至有些監測單位沒有指定相應的監測方案,設置的監測點簡單,或者沒有進行動態監測,導致監測數據不準或者不全,監測工作形同虛設。
(5)缺乏對深基坑進行風險控制,對基坑周期環境了解不透徹。一旦出現問題就難以解決。
2 質量安全預防措施
2.1 準備工作
(1)在施工之前首先要對工程場地環境進行充分了解,包括深基坑結構、巖土性質、地下水位、等。了解附近建筑、地下管道等、道路設置等,對有可能影響工程施工的設施進行拍照、繪測,做好詳細記錄。并且對同期相鄰的建設工程進行調查,以免在建設過程中發生沖突。
(2)深基坑施工對周圍環境影響巨大,在施工之前邀請與工程相關的市政、共用、通訊等單位對設計方案和施工方案進行探討,避免對其他建筑或者設施造成影響。
2.2 嚴格的勘察和設計
(1)深基坑支護要準確勘探所在工程的地質,包括地質地貌等。最重要的是對土壤特性和土質穩定性進行準確評述,為安全施工打下基礎。
(2)施工前做好設計交底,設計單位、施工單位、建立單位都要對設計方案進行詳細了解,根據現場情況對方案中不可行的地方提出想法,再由多方綜合討論,研究出針對性強、合理、全面的對策。制定專門的深基坑支護方案,包括支護設計、降水、節水設計等,方案實行專家審查制度,對方案的安全性、經濟性、合理性進行詳細論證。還要將方案設計和論證紀要報工程所在地住房和城鄉建設(或建筑業)行政主管部門備案。
(3)深基坑支護設計文件要根據基坑安全等級明確的變形明確結構變形、水平位移和沉降觀測等允許值。
2.3 制定施工方案和監理制度
(1)深基坑工程要符合設計文件和設計技術要求,按照住房和城鄉建設部《危險性較大的分部分項工程安全管理辦法》(建質[2009]87號)文件規定進行安全施工。
(2)監理工程師要認真審核施工單位提交的專項方案,對不能滿足施工要求的,需要重新組織論證,修改完善后按程序申請,方案組織專家會審,方案通過后報企業技術負責人和總監審批后才能實施。審核內容有:基坑工程施工期總平面布置、支護體系施工方法和順序、挖土方案、施工監測和控制。
(3)建立施工帶班制度。對制度中的各個人員分配工作,確定職責,定期對基坑施工重點環節進行檢查。如果發現施工中存在質量問題,立即停工進行修正,并且混凝土建設、設計、勘察、監測等多個單位共同探討,提出相應的解決措施。
(4)施工中針對重點部位、薄弱部位建立應急預案,一旦有事故發生就啟動應急預案,保證組織有序、分工明確、行動迅速、效果顯著。應急小組中也要責任到人,配備好現場應急材料、器材。
2.4 加強施工的技術控制
(1)施工技術控制是質量安全管理的重點部位。在施工中要對現場環境了如指掌,還要掌握施工設備的技術性能和操作手法,保證對環境、對工具的熟悉;
(2)基坑土方開挖符合分段分層進行,嚴禁超深度開挖。還要遵循平衡、對稱、適時的原則,合理確定分段分層開挖層數和時間,盡可能減少基坑臨空邊的長度和高度。在一般土質中進行分層開挖挖深度≤3m,軟土中開挖深度≤1m。
(3)雨季施工要注意防水、排水,以免水分子深入到土體里面,降低土體強度,造成基坑邊坡坍塌;
(4)采用內支撐的基坑要按照“由上而下、先撐后挖”的原則,支撐受力狀況要和設計計算的工況保持一致。
3 基坑變形監測及應急措施
3.1 基坑變形監測
(1)基坑開挖和支護是密切相關的。在基坑開挖前要對基坑變形進行監測。監測中可以采用信息化進行施工,制定詳細可行的監測方案,實施監測基坑變形數據指導基坑開挖。
(2)確定監測點位置、監測方法、監測人員、基準點引用等。監測點要根據基坑深度和土體破裂角來確定,最好設置在邊坡上口9m以外,間隔距離20~30m,至少設置3個點。監測次數根據監測結果來確定,如果監測結果穩定則一天監測一次,如果監測結果變化率較大,則2天監測一次。
3.2 確定監測報警值
確定監測報警值首先要確定基坑的側壁安全的等級。不一樣的安全等級,基坑警戒值也不一樣。一級基坑警戒值宜為8mm;
2~3級基坑警戒值20~25mm。監測報警值包括坡頂水平位移、邊坡墻體水平位移、坡頂豎向位移等。
3.3 制定應急措施
(1)深基坑施工很容易受到各種客觀因素的影響,所以工程要針對施工的重要環節做好預防措施,及時發現并且排除險情。
(2)首先成立專門應急小組,在土方開挖和支護環節中進行嚴格監控。
(3)在施工中出現流沙土層,要打入豎向注漿管進行加固后再開挖。
(4)地面有裂縫,用水泥或者水玻璃混合液注入到裂縫中,增強坑壁壓力。
(5)支護結構出現位移時,使用挖土機回填土穩定腳坡,或者使用砂石草包堆疊腳坡,防止繼續滑移。
4 結束語
深基坑施工外部因素影響較大、施工風險較大,所以在工程施工中一定要認真勘察、精心設計、合理施工、仔細監測,嚴格遵守設計和施工原則,遵循相關規范,不斷完善施工技術、加強質量安全管理,并且將工程中遇到的問題和解決方案記錄在案,形成一套完整、詳細的解決方案。
參考文獻
[1]中華人民共和國行業標準.建筑基坑支護技術規程(JGJ120-99)[S].
安全監測論文范文第5篇
摘要 文章通過對大跨度空間鋼結構的現場施工的理論闡述,說明了保證永久結構與臨時支撐結構在施工過程中的安全與穩定;
保證結構在施工過程中的狀態在可控范圍,并最終達到設計要求的完整結構狀態。
關鍵詞 大跨度;
空間鋼結構;
控制技術
中圖分類號TU7 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708(2012)61-0096-02
1 概述
大跨度空間鋼結構的現場施工是指鋼構件在工廠加工、制作、運輸到現場后,采用不同的施工工藝和施工方法將零散的鋼構件拼裝成滿足設計要求的、具有使用功能的最終空間結構的傘過程。施工過程是一個結構從不完整狀態逐漸向完整狀態轉變的過程。整個施工全過程一般都要經歷永久支撐結構的施工、臨時支撐系統的搭設、永久結構的安裝、臨時支撐系統的拆除等階段直至形成可使用的結構。
從力學角度來看,施工階段的結構力學分析不同于運營結構,施工過程是一個變結構(結構件不斷增多,結構形狀不斷改變)、變荷載(施工荷載是不斷變化的、構件自重逐漸增加)、變邊界(永久約束的不斷增多、臨時約束的設置與拆除)的過程。因此,在對施工過程的不完整結構進行分析時,必須采用不同于以往的設計階段的分析方法。
施工過程中,結構處于不完整狀態,剛度較低、穩定性較差,必須依賴于臨時支撐系統的共同作用以保持足夠的剛度和穩定性。而在永久結構拼裝完成后,臨時支撐系統必須拆除。何時拆、如何拆?這是在施工階段必須解決的技術問題。合理的拆除方案才能保證永久結構及臨時支撐系統安全與穩定。
設計給出的設計圖紙都是結構成形(完整狀態)時的線形,施工中間過程不完整結構的線形如何、內力狀態如何,這些是施工階段必須明確的,否則,結構完成時無法達到設計要求的狀態。因此,必須通過力學分析手段,確定施工中間階段結構的理想狀態,以在施工過程中提前做出調整,最終達到設計要求的完整結構。
理論計算畢竟是基于理想狀況下的假定,現場實際情況都或多或少與理論分析有一些差異,如施工荷載的大小和位置、結構性能的假定(彈性模量、密度、截面特性)、構件連接形式(剛接還是鉸接)、支座的約束形式等。這些差異決定了要準備了解施工階段的中間結構狀態。必須借助于監測技術,對結構狀態進行監測。要監測哪些參數、采用什么方法進行監測、什么時候監測,這些都是需要研究的。合理的監測方案才能采集到真實、有效的數據,以便指導現場施工。
上述這些問題就是大跨度空間鋼結構施工控制的關鍵技術問題,解決這些問題的目的主要在兩個方面:1)保證永久結構與臨時支撐結構在施工過程中的安全與穩定;
2)保證結構在施工過程中的狀態在可控范圍,并最終達到設計要求的完整結構狀態。
2 施工監測技術
2.1現場監測的必要性
施工監控的目的是通過建立理論分析模型和測試系統,在施工過程中監測已完成的工程狀態,收集控制參數,比較理論計算和實測結果,分析并調整施工中產生的誤差,預測后續施工過程的結構形狀,提出后續施工過程應采取的技術措施,調整必要的麓工工藝和技術方案,使建成后結構的位置、變形和內力處于有效的控制之中,并最大限度地符合設計的理想狀態,確保結構的施工質量和工期,保證施工過程與運營狀態的安全性。
同時由于現場施工實際情況千變萬化,環境因素復雜,需要建立一套性能穩定、抗干擾能力強、適合于長期觀測的測量及測試系統。根據實測數據的反饋,實時更改計算模型,進行新的預測及分析,確保整個施工過程在可控的管理范圍之中。
總之,監測的目的無外乎兩個方面:1)實時掌握結構施工階段的性能狀態,保證施工過程中不完整結構的安全與穩定;
2)監測結果與理論分析結果進行比較,使施工階段的結構按照可控的方向最終達到符合設計的理想狀態。
2.2現場監測的內容
1)監測的參數。大跨度空間鋼結構施工現場監測的參數主要包括:結構的變形、應力,拉索的于拉力以及構件(包括拉索)的溫度;
2)監測的原則。監測的原則與結構的受力特點、施工方案有關,但一般大跨度應力空間鋼結構施工過程的監測必須遵循以下原則:
(1)實時性原則。監測過程必須實時。施工過程不同于運營過程,結構形式、荷載條件、邊界條件隨著施工不斷變化,任一項變化都可能引起施工階段結構狀態的改變,必須及時、實時跟蹤監測。否則就不能完整地、正確地把握結構的狀態,從而可能遺漏重要的信息,引起施工階段的結構的不安全;
(2)全程性原則。監測過程必須從結構構件安裝之初就開始,至達到設計要求的完整結構為止(這里指施工監測,如果結構需進行健康監測,則監測須一直延續下去)。
根據目前應變監測儀器的特點,一般只能監測到應變的增量,而無法監測到結構實際的應變。因此,須在安裝之初,構件無應力狀態時安裝測試儀器全程監測;
(3)全面性原則。監測布點位置必須全面,這樣才能把握結構的整體狀態;
(4)重點性原則。根據監測布點的全面性原則,當然是布點越多越好。但測點過多,就會增大現場監測的工作量和工作難度,往往由于線路過多,影響現場施工,同時可操作性也差。因此,必須有重點監測一些點位。
在監測布點前,根據理論分析結果,選擇應力較大、應力變化較大,變形較大、變形變化較大,索力較大、索力變化較大的點位進行監測。
施工階段的卸載過程往往是力學轉換復雜的過程,也是施工事故多發的階段。這個階段是監測的重點,除在永久結構布置測點進行應力、變形的監測外,在臨時支撐結構上布置應力測點是非常必要的。
3)監測的時間。根據監測的原則,監測的總體時間應該是從結構開始施工到施工結束。具體時間而言,一般是施工工況改變前后均需進行各項內容的監測,以收集到變化值與理論分析結果比較。
大跨度空間鋼結構受溫度影響較大,往往需要:(1)通過監測掌握溫度對結構變形的影響;
(2)剔除溫度對結構變形與應力的影響。因此,在監測時通常采取以下措施:1)選取有代表性的幾天進行全天24h溫度監測,同時進行應力和變形的監測,以掌握溫度對結構狀態的影響;
2)在進行工況監測時,選取溫度變化較小的時間進行監測。
參考文獻
[1]王嘉琳,蒙炳穆.關于大跨度空間鋼結構施工控制的探討.建筑施工,2010,32(7).